서울아산병원과 미국 연구진이 차세대 방사성의약품과 인공지능(AI) 기반 정밀의료 기술을 결합해 기존 치료에 잘 반응하지 않는 고형암의 새로운 치료 전략 개발에 나선다.

서울아산병원 소화기내과 명승재·핵의학과 오승준·종양내과 유창훈·병리과 정병관·유방외과 손병호 교수팀은 보건복지부가 주관하는 ‘2026년도 연구중심병원 한미혁신성과창출 연구개발 신규 지원사업’에 선정돼 치료 불응성 고형암을 대상으로 AI 기반 방사성 치료 플랫폼 개발에 착수한다고 밝혔다.

연구중심병원 한미혁신성과창출 연구개발 사업은 국내 연구중심병원과 미국 연구기관의 공동 연구를 지원해 첨단 의료 기술을 확보하고 국제 특허, 임상연구, 기술사업화 등 성과 창출을 목표로 하는 국가 연구개발 사업이다.

이번 연구에는 미국 에모리대의 AI 기반 디지털 병리 분석 기술과 케이스 웨스턴 리저브대·유니버시티 호스피탈스 클리블랜드 메디컬센터의 병리·임상 연구 역량이 활용된다. 서울아산병원이 축적한 대규모 임상·병리 데이터와 결합해 치료제 개발부터 환자 선별, 치료 반응 예측까지 아우르는 정밀의료 체계를 구축할 계획이다.

위암, 대장암, 췌장암, 유방암 등 고형암은 암세포뿐 아니라 주변 섬유아세포와 면역세포, 혈관 등이 복잡하게 얽힌 종양미세환경을 형성한다. 특히 섬유화가 심한 종양미세환경은 치료제가 암세포까지 도달하는 것을 방해하고 치료 저항성을 높일 수 있다. 기존 항암치료에 충분히 반응하지 않는 환자에서 새로운 치료 전략이 필요한 이유다.

연구는 크게 두 축으로 진행된다. 먼저 ‘복합 표적 방사성 치료 기술(C-TRACER)’을 이용해 암세포와 종양미세환경을 동시에 겨냥하는 방사성의약품을 개발한다. 암세포에서 주로 발현되는 단백질 ‘CLDN18.2’와 암 주변의 암 연관 섬유아세포 등에서 증가하는 ‘LRRC15’를 각각 치료 표적으로 삼는다. 여기에 치료용 방사성동위원소를 결합한 후보 물질을 개발해 종양 표적성과 치료 효과, 안전성을 검증할 예정이다.

동시에 AI 기반 동반 진단 기술 ‘CATCH’를 개발한다. 디지털 병리 영상과 암 조직 내 유전자·단백질 분포를 위치별로 분석하는 공간오믹스 데이터, 환자의 임상 정보, 전임상 치료 결과 등을 AI로 통합 분석한다. 이를 통해 종양의 표적 단백질 발현과 미세환경 특성을 정량화하고 방사성의약품 치료에 적합한 환자를 선별해 치료 반응을 예측하는 것이 목표다.

연구진은 방사성 치료제 개발과 AI 기반 환자 선별 기술을 하나의 체계로 연결하면 임상 개발 효율성을 높이고 실패 위험을 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 명승재 교수가 총괄연구책임자를 맡으며 동아앱티스, 지니너스, 에디스바이텍 등 국내 기업도 참여한다.

명 교수는 “새로운 방사성의약품을 개발하는 데 그치지 않고 AI를 이용해 어떤 환자에게 치료 효과가 높을지 함께 예측하는 것이 이번 연구의 차별점”이라며 “암세포와 종양미세환경을 동시에 공략하는 치료법과 정밀한 환자 선별 기술을 결합해 치료 선택지가 제한된 고형암 환자에게 새로운 기회를 제시하겠다”고 말했다.

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