Artificial Intelligence-Powered HumanEpidermal Growth Factor Receptor 2 Quantification and Clinical Outcomes inHuman Epidermal Growth Factor Receptor 2-Positive Biliary Tract Cancer TreatedWith Trastuzumab Plus Folinic Acid, Fluorouracil, and Oxaliplatin.

저널: JCO Precis Oncol. 2025Oct:9:e2500510.

제1저자: 김홍식 (충북대병원)

교신저자: 이충근 (연세암병원)

Q. 연구의 배경은?

담도암(biliary tract cancer)은 예후가 매우 불량한암으로, 최근 면역항암제 및 표적항암제의 발전에도 불구하고 치료 성적은 여전히 제한적입니다. 특히 HER2 양성 담도암에서 HER2표적항암제에 대한 연구가 많이 이루어 지고 있지만, HER2 양성 진단 기준을 담도암의기준이 아닌 위암의 진단 기준을 이용하여 임상 연구가 이루어지고 있습니다. 또한, 기존 HER2 판독은 병리과 의사의 판독에 의존하고 있으나, 판독자 간 variability가 있다는 한계가 있습니다. 최근 AI 기반 병리 분석 기술이 발전하면서 HER2 발현을 정량적으로, 전체 슬라이드 수준에서 분석한 연구들이발표되었고 담도암에서도 시도해보고자 연구를 진행하게 되었습니다.

Q. 연구의 목적은?

본 연구의 목적은 AI 기반HER2 검사 결과와 병리과 의사의 HER2 검사 결과의 일치율과 AI 기반 HER2 정량화 결과가 trastuzumab치료 반응 예측에 유용한지 평가하고자 하였고, 담도암에서 적용 가능한 새로운 HER2 양성 기준(cutoff) 제시하고자 하였습니다. 또한, AI 기반 immunephenotype 분석을 통해 HER2 양성 담도암의 종양 미세환경을 분석하고자 하였습니다.  

Q. 연구 방법은?

본 연구는 KCSG 간담췌암 분과에서 이전에 진행했던 HER2 양성 진행성 담도암 환자를 대상으로 trasutuzumab plusFOLFOX 연구의 후속 연구입니다. HER2 양성 담도암의 조직 슬라이드를 디지털화한후, AI 모델인 Lunit SCOPE HER2를 사용하여HER2 양성 종양 세포를 정량화하여 HER2 IHC 결과를해석하였습니다. 다양한 HER2 cutoff 기준으로 무진행생존 기간(PFS), 전체 생존 기간(OS), 그리고 객관적반응률(ORR) 등 임상 연구 결과를 재분석하였습니다. 또한, Lunit SCOPE IO를 활용해 종양 내 침윤된 림프구의 밀도와 분포에 따라 면역 표현형을 분류했습니다.

Q. 연구 결과는?

AI 기반HER2 분석은 기존 병리과 의사의 판독 결과와 79%의concordance rate를 보였고, AI가 측정한 HER2 발현 강도가 높고 발현 면적이 넓을수록 치료 반응률이 더 높게 나타나는 경향을 확인했습니다. 특히, 기존 HER2 양성의기준인 10%보다 HER2 양성 기준 cutoff를 30%로 재분석하였을 때 무진행 생존 기간(PFS), 전체 생존 기간(OS) 모두 통계적 유의성을 보이며 생존기간의 차이를 보여줬습니다. 이는 현재 담도암 임상연구에서 많이 사용하는 위암의 기준인 10%보다 높은 30%로 HER2 양성을판단할 때 담도암에서 더 적절할 수 있음을 시사하였습니다.

또한, HER2발현이 높은 종양일수록 면역세포 침윤이 거의 없는 Immune-desert 형태를 보이는경향이 확인되었고, HER2 발현이 상대적으로 낮은 경우에는 면역세포가 풍부한 Immune-inflamed 형태가 더 많이 관찰되었습니다. 이는 HER2 발현 담도암 환자에서 현재의 표준 치료인 면역항암제 단독 치료의 효과가 제한적일 수 있음을 시사하며, 향후 표적치료와 면역치료를 병합하는 전략의 필요성을 뒷받침하는 결과로 해석됩니다.

Q. 마지막으로 하고 싶은 말은?

이번 연구는 담도암에서 HER2 발현을 AI 기반으로 정량화하여 기존 판독 방법을 보완할 수 있는 가능성을 보여주었다는 점에서 의미가 있다고 생각됩니다. 특히, 기존에 사용하는 위암 HER2양성 기준으로는 담도암에서 전체 생존 기간의 차이를 보이지 못 하였는데, AI 기반 HER2 양성 기준을 30%라는 새로운 기준으로 할 경우 생존 기간의유의미한 차이를 보였으며, 담도암에 특이적인 HER2 판정기준의 필요성을 제시하였다는 점에서 큰 의의가 있습니다.

마지막으로 본 연구를 이끌어주시고 많은 조언을 해주신 이충근교수님께 깊이 감사드리며, 환자 등록, 데이터 수집 및 분석,논문 작성에 이르기까지 헌신해주신 대한항암요법연구회(KCSG) 간담췌암분과 교수님들께도감사드립니다.