인공지능(AI)이 고가의 유전자 검사 없이 일반적인 조직 슬라이드 분석만으로 뇌종양 재발 위험을 예측할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
미국 메이요 클리닉 연구팀은 AI 딥러닝 모델을 통해 성인에게 가장 흔한 원발성 뇌종양인 뇌수막종의 재발 위험과 유형을 분류하는 데 성공했다고 5일(현지시간) 밝혔다. 이 연구 결과는 국제학술지 '랜싯 디지털 헬스'에 게재됐다.
연구팀은 AI가 일상적인 임상 현장에서 사용하는 표준 헤마톡실린-에오신(H&E) 염색 슬라이드 이미지에서 분자 및 예후 정보를 추출할 수 있음을 입증했다.
이는 통상 DNA 메틸화 프로파일링과 같은 고가의 유전자 검사를 통해서만 얻을 수 있던 정보다. 이 검사는 진단과 예후 예측에 유용하지만 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸리며, 많은 병원에서 시행하기 어렵다는 한계가 있었다.
연구팀은 672명의 환자로부터 얻은 조직 샘플, 병리 이미지, 임상 데이터를 AI에 학습시켰다. AI 모델은 이를 바탕으로 표준 병리 슬라이드만 사용해 뇌수막종의 아형을 분류하고 재발 위험을 예측했다.
뇌수막종은 종양의 성격이 다양해 일부는 천천히 자라지만, 일부는 공격적으로 재발 가능성이 높다. 따라서 재발 위험을 정확히 파악하는 것은 수술 후 방사선 치료 등 추가 치료 여부를 결정하는 데 매우 중요하다.
연구 결과, AI의 예측은 종양 등급, 수술적 제거 범위, 환자 연령 등 기존 임상 요인을 고려한 후에도 유용한 것으로 나타났다. 또한 AI는 동일 종양 내의 이질성 패턴을 식별해 일부 종양이 더 공격적인 이유를 설명하는 데 도움을 줄 수 있는 것으로 확인됐다.
겔라레 자데 메이요 클리닉 신경외과 과장은 "이 AI 알고리즘을 전 세계적으로 쉽게 접근하고 사용할 수 있도록 해 여러 의료 환경에서 환자 치료를 개선하는 것이 목표"라고 말했다.