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

서울아산병원 소화기내과 명승재·핵의학과 오승준·종양내과 유창훈·병리과 정병관·유방외과 손병호 교수팀이 보건복지부가 주관하는 ‘2026년도 연구중심병원 한미혁신성과창출R&D 신규 지원사업’에 최근 선정돼 치료 불응성 고형암을 극복하기 위한 AI 기반 방사성 치료 플랫폼 개발에 착수한다.

연구중심병원 한미혁신성과창출R&D 사업은 국내 연구중심병원과 미국의 우수 연구기관의 공동연구를 통해 첨단 의료기술을 확보하고 국제 특허와 임상연구·기술사업화 등 글로벌 연구 성과 창출을 지원하는 국가 연구개발 사업이다.

서울아산병원이 보유한 대규모 임상·병리 데이터에 미국 에모리대학교(Emory University)의 AI 기반 디지털 병리 분석 기술, 케이스 웨스턴 리저브 대학교(Case Western Reserve University)·유니버시티 호스피탈스 클리블랜드 메디컬센터(University Hospitals Cleveland Medical Center)의 병리·임상 연구 역량을 접목해 치료제 개발부터 환자 선별·치료 효과 예측까지 아우르는 정밀 의료 체계를 구축한다.

서울아산병원은 이번 과제를 바탕으로 차세대 방사성의약품과 AI 기반 암 정밀의료 분야에서의 연구 역량을 확장하고 글로벌 공동연구 거점으로 확대할 계획이다.

위암이나 대장암, 췌장암, 유방암처럼 장기와 조직에 덩어리 형태로 생기는 고형암은 암세포와 주변의 섬유아세포, 면역세포, 혈관 등이 복잡하게 상호작용하는 종양미세환경을 형성한다. 

특히 섬유화된 종양미세환경은 치료제가 암세포까지 도달하는 것을 방해하고 치료 저항성을 높이는 요인으로 작용할 수 있다. 이로 인해 기존 항암치료에 충분한 효과를 보이지 않는 치료 불응성 고형암은 치료 선택지가 제한적이고 치료가 까다롭다.

치료 불응성 고형암을 극복하기 위한 이번 연구는 크게 두 축으로 진행된다. 하나는 암세포와 종양미세환경을 동시에 겨냥하는 방사성의약품 치료기술을 개발하는 복합 표적 방사성 치료 기술(C-TRACER)이다. 다른 하나는 디지털 병리영상과 공간오믹스 등 다양한 환자 데이터를 AI로 분석해 치료에 적합한 환자를 선별하고 치료반응을 예측하는 동반진단 기술(CATCH)이다.

복합 표적 방사성 치료 기술은 암세포에서 주로 나타나는 단백질 CLDN18.2와 종양을 둘러싼 암 연관 섬유아세포(CAF) 등 종양미세환경에서 증가하는 LRRC15을 각각 주요 치료 표적으로 활용한다. 이를 기반으로 치료용 방사성동위원소를 적용한 방사성 치료제 후보물질을 개발한 후 종양 표적성과 치료 효과, 안전성을 검증할 계획이다.

AI를 이용한 동반진단 기술은 디지털 병리영상과 암 조직 내 유전자·단백질 분포를 위치별로 확인하는 공간오믹스 데이터, 환자 임상정보, 전임상 치료 결과 등을 AI로 통합 분석한다. 이를 통해 종양의 표적 발현과 종양미세환경 특성을 정량적으로 분석하고 방사성의약품 치료에 적합한 환자를 선별해 치료 반응을 예측하는 기술을 개발한다.

이번 연구는 방사성 치료제 개발부터 AI 기반 환자 조기 분류와 치료 반응 예측까지 두 기술을 연계하는 통합 체계를 구축해 임상개발 효율성을 높이고 개발 위험을 낮추는 것을 목표로 한다. 서울아산병원 소화기내과 명승재 교수가 총괄연구책임자를 담당하며 동아앱티스, 지니너스, 에디스바이텍 등 여러 국내 기업이 함께 참여한다.

명승재 서울아산병원 소화기내과 교수는 “이번 연구의 차별점은 새로운 방사성의약품을 개발하는 데 그치지 않고 AI를 이용해 어떤 환자에게 치료효과가 높을지를 함께 예측하는 데 있다. 암세포뿐 아니라 종양미세환경까지 공략하는 새로운 치료법과 정밀한 환자 선별 기술을 결합해 치료 선택지가 제한된 고형암 환자들에게 새로운 치료 기회를 제시하겠다”고 말했다.

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