혈액검사만으로 면역항암제 간암 치료 효과 예측

간세포암에서 아테졸리주맙베바시주맙 병용요법의 치료 효과를 예측할 수 있게 됐다.

가톨릭의대 전홍재 교수(분당차병원 종양내과), 황소현 교수(병리과), 조계훈 박사과정생 연구팀은 간암 환자의 혈액 데이터를 바탕으로 아테졸리주맙베바시주맙 병용요법의 치료 효과를 예측할 수 있는 인공지능(AI) 기반 예측 모델 CAPTYN을 개발했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 국제 학술지 Cancer Communications(IF=29)에 게재됐다. 이번 연구에는 오스트리아 빈의대 의료진이 함께 참여했다.

연구팀은 진행성 간세포암(HCC) 치료의 패러다임을 바꾼 대표적인 글로벌 3상 임상시험인 IMbrave(임브레이브)150과 세브란스병원의 환자 데이터를 통해 이 연구 모델의 성능을 검증했다.

간세포암은 간에서 발생하는 대표적인 암으로, 진행성 간세포암의 1차 전신치료에는 아테졸리주맙베바시주맙 병용요법 등이 활용된다. 하지만 같은 치료를 받더라도 환자마다 치료 반응과 예후가 다를 수 있어, 치료 시작 전 환자별 치료 효과 예측은 중요하다. 그 동안 간세포암 환자의 예후를 평가하기 위해 CRAFITY, ALBI의 평가 모델이 사용돼 왔다.

연구팀은 염증, 종양 상태, 간 기능, 면역 상태 등을 반영하는 혈액검사 결과를 머신러닝으로 분석해 특정 면역항암제 치료 효과 예측 모델을 개발했다.

머신러닝(데이터를 학습해 새로운 결과를 예측하는 인공지능 기술) 기반의 예측 모델인 CAPTYN은 C-반응성 단백(CRP), 알파태아단백(AFP), 혈소판 수, 총 빌리루빈, 림프구 수, 호중구 수 등 6가지 혈액검사 결과를 활용한다. 모두 진료 과정에서 확인하는 혈액검사 항목으로, 연구팀은 여러 머신러닝 방법을 비교해 최적의 모델을 구축했다.

연구팀은 모두 949명의 환자 데이터를 검토해 737명을 최종 분석했다. 분당차병원과 오스트리아 빈의대 환자 354명의 데이터를 이용해 모델을 개발했으며, 글로벌 3상 임상시험 IMbrave150의 환자 99명과 세브란스병원 실제 진료 환자 184명의 데이터를 이용해 외부 검증을 진행했다. 또 소라페닙과 렌바티닙 치료 환자 100명의 데이터는 CAPTYN이 아테졸리주맙베바시주맙 병용요법의 치료 효과를 특이적으로 예측하는지 확인하기 위한 비교군으로 활용했다.

외부 검증 결과 CAPTYN은 글로벌 3상 임상시험 IMbrave150에서 AUC(환자를 구분하는 예측 성능을 나타내는 지표) 0.70을 기록하며 치료 효과가 나타날 가능성이 높은 환자와 그렇지 않은 환자를 구분하는 성능을 보였다. 기존 CRAFITY와 ALBI 모델보다 우수한 성능으로, 실제 진료 환자 대상 세브란스병원 데이터에서도 CAPTYN은 기존 모델보다 우수성을 입증했다. CAPTYN이 치료 효과가 나타날 가능성을 높게 예측한 환자군과 그렇지 않은 환자군을 나눠 실제 경과를 비교한 결과, 전체생존기간과 무진행생존기간에서도 유의한 차이가 나타났다.

전홍재 교수는 이번 연구는 실제 진료 현장에서 쉽게 활용할 수 있는 혈액검사만으로 아테졸리주맙베바시주맙 병용요법의 치료 효과를 예측할 수 있는 모델을 제시했다는 점에서 의미가 있다라며 최근 간세포암의 1차 치료 선택지가 다양해지면서 환자별로 가장 적합한 치료법을 선택하는 게 더욱 중요해졌다. 향후 추가적인 임상 검증을 통해 어떤 환자에게 어떤 치료가 더 효과적일지 판단하고, 환자 맞춤형 치료 전략을 수립하는 데 도움이 되는 예측 도구로 발전시켜 나갈 것이라고 말했다