삼성서울병원·루닛, AI로 면역항암제 효과 예측 길 열었다

삼성서울병원-루닛 공동연구, 미국면역항암학술지 게재
표적치료제 내성 환자 143명 분석…AI로 선별 가능성 제시

(왼쪽부터) 이세훈 삼성서울병원 혈액종양내과 교수, 박근호 삼성융합의과학원./삼성서울병원

삼성서울병원이 루닛과 손잡고 인공지능(AI)을 활용해 표적치료제 내성이 생긴 폐암 환자 중 면역항암제 치료에 효과를 볼 대상을 정밀하게 선별한다는 연구 결과를 발표했다.

이세훈 삼성서울병원 혈액종양내과 교수, 방영학 서울아산병원 종양내과 교수, 박근호 삼성융합의과학원, 오진우 루닛 연구팀은 표적치료제 내성 비소세포폐암 환자를 대상으로 AI 바이오마커 유효성을 분석한 연구 결과를 23일 공개했다. 결과는 미국면역항암학회 공식 학술지 '(Journal for ImmunoTherapy of Cancer, IF=10.6)' 최근호에 게재됐다.

비소세포폐암은 전체 폐암의 85%를 차지하며, 환자 5명 중 4명은 EGFR 유전자 변이를 동반한다. 특히 상피세포성장인자수용체(EGFR) 변이는 아시아 환자의 절반 가까이에서 발견됐다. 표적치료제(EGFR-TKI) 도입으로 생존율이 크게 개선됐지만, 대다수 환자가 수개월에서 몇 년 사이 표적치료제 내성을 겪는다. 내성 발생 후에는 면역세포 반응이 억제돼 면역항암제의 효과가 제한적인 것으로 알려져 왔다.

연구팀은 표적치료제 내성 발생 후 면역항암 치료를 받은 환자 143명을 대상으로 AI 병리 분석 플랫폼 '루닛 스코프 아이오(Lunit SCOPE IO)'를 활용했다. 종양 조직을 암세포 영역과 세포 주변 기질 영역으로 구분하고, 각 영역에서 종양침윤림프구와 혈관내피세포의 밀도를 분석했다.

연구 결과, 암세포 영역 내 종양침윤림프구 밀도가 높은 환자는 그렇지 않은 환자에 비해 면역항암제 반응률이 4.3배 높았고, 암 진행 없이 지낸 기간(무진행생존기간)도 2.7배 길었다. 혈관내피세포 밀도가 높은 환자군 역시 반응률이 5.2배 높았고, 무진행생존기간은 1.4배 연장됐다.

기존 표적치료제 내성이 생기면 암세포 내 종양침윤림프구는 감소하고, 혈관내피세포는 증가한다. 연구팀은 이러한 변화 속에서도 면역세포나 혈관내피세포 밀도가 높게 유지된 환자는 면역항암제 치료에 더 우수한 반응을 보였다고 설명했다.

이세훈 교수는 "인공지능을 활용해 표적치료제 내성이라는 한계 속에서도 면역항암제의 문을 정확하게 여는 가능성을 확인했다"며 "환자들에게 맞춤형 치료를 제시하는 데 이번 연구가 실질적인 근거가 되길 바란다"고 말했다.