췌장암과 함께 대표적인 난치암으로 꼽히는 담낭암 환자의 재발과 생존율을 예측할 수 있는 인공지능(AI) 모델이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 환자마다 다른 예후를 예측하는 것이 환자 맞춤 초정밀치료를 구현하는 첫 단계인 만큼, 담도암 생존율 향상으로 이어지는 징검다리가 될 것으로 기대된다.
삼성서울병원은 박주경·이규택·최영훈 소화기내과 교수와 김홍범 간담췌외과 교수, 김혜민 미래의학연구원 난치암조기진단팀 박사 연구팀이 AI 기반 공간 분석 기술을 활용해 담낭암 환자의 종양 미세환경(TME·Tumor Microenvironment)을 분석하고 예후를 예측하는 기술을 개발해 검증했다고 22일 밝혔다.
흔히 쓸개로 불리는 담낭은 간에서 만들어진 담즙을 저장하는 창고 역할을 한다. 담낭은 암이 생겨도 상당히 진행되기 전까지는 뚜렷한 증상이 없다. 드물게 체중 감소, 피곤함, 식욕부진, 메스꺼움, 구토, 상복부 통증 등 비특이적인 증상이 나타나다보니 병이 깊어진 후에야 발견되는 경우가 많다. 국립암센터 중앙암등록본부에 따르면 담낭암 환자의 5년 상대 생존율은 29%로, 주요 고형암 중 췌장암(17%) 다음으로 낮았다. 확률적으로 담낭암 환자 10명 중 7명 이상은 진단 후 5년 안에 사망한다는 의미다.
연구팀은 담낭암 수술 환자 225명의 데이터를 기반으로 외부 검증군 41명을 분석한 다음 암세포 주변의 면역세포(TIL) 밀도와 3차 림프구조(TLS) 수, 섬유아세포 밀도 등 종양미세환경의 핵심 지표를 수치화해 AI 모델에 반영했다. 담낭암 환자의 예후를 예측하는 핵심 요소로는 종양미세환경 내 TIL 밀도가 낮거나 TLS 수가 적을 때, 섬유아세포 밀도가 높을 때 등 세 가지를 삼았다. 이러한 위험 요소가 많아질수록 담낭암 환자의 전체 생존 기간(OS)과 무병 생존 기간(DFS)이 급격히 짧아지는 것으로 보고됐기 때문이다. OS는 암환자가 치료 시작 후 사망할 때까지의 기간을, DFS는 암환자가 치료 후 암 재발 없이 생존한 기간을 의미한다.
그 결과 세 가지 위험 요소가 모두 없는 환자 그룹은 모두 있는 그룹과 비교해 재발과 사망 위험이 각각 87%와 80% 낮았다. 보유하는 위험 요소가 많은 환자일수록 재발, 사망 등 예후가 좋지 않은 경향을 보였다는 게 연구팀의 분석이다.
김홍범 교수는 “담낭암은 담도계 암 중에서도 특히 예후가 좋지 않고 생존율을 예측하기 까다롭다”며 “담낭암의 예후를 AI 기술로 정밀하게 분석할 수 있는 길이 열린 셈”이라고 기대감을 나타냈다.
박주경 교수는 “AI가 암의 생물학적 특성을 깊이 있게 분석해 환자 예후를 예측할 수 있다는 가능성을 확인한 연구”라며 “담낭암 수술 후 환자 개개인에게 최적화된 맞춤형 치료를 제공하는 데 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 ‘국제외과학회지’(International Journal of Surgery) 최근호에 실렸다.