혈액만으로 뇌 질환 예측···아주대의대, AI 기반 조기진단 기술 첫선

[사진=아주대병원]

[이뉴스투데이 김진영 기자] 아주대의대는 우현구 교수팀이 혈액 속 단백질 정보만으로 신경퇴행성 질환을 조기 예측할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

우 교수와 신현정 아주대공대 교수가 공동 교신저자로 참여한 이번 연구는 기존 뇌척수액 검사나 영상 기반 진단의 한계를 극복, 혈액 검사만으로 질환 위험도와 진행 상황까지 예측할 수 있다는 점에서 주목된다.

연구팀은 영국 바이오뱅크 혈액 샘플 906건에서 1463개의 혈장 단백질을 분석, β-아밀로이드·GFAP·NfL·pTau 등 핵심 바이오마커와 연관된 113개 단백질을 선별했다. 이를 단백질 간 상호작용 네트워크(PPI)로 구성해 AI 모델 ‘PPIxGPN(Protein–Protein Interaction-based eXplainable Graph Propagational Network)’을 학습시켰다.

PPIxGPN은 단백질 상호작용 관계를 반영해 질환 위험도를 예측한다. 기존 머신러닝 대비 평균 9.6% 높은 예측 정확도(AUROC)를 기록했다. NEFL·GFAP·KLK4 등 19개의 단백질 정보만으로도 AUROC 0.791의 성능을 보였다. 고위험군으로 분류된 환자는 주요 바이오마커가 더 빨리 나타나 질병 진행 예측에도 유용함이 입증됐다.

우현구 교수는 “PPIxGPN은 단순 진단을 넘어 질환의 진행 예측과 환자 맞춤형 치료 전략 수립에 활용 가능한 정밀의료 기반 기술”이라며 “임상 현장에서 신경퇴행성 질환 환자의 진단과 치료 결정을 보다 정밀하게 지원할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

한편, 이번 연구는 교육부·과기정통부·보건복지부·아주대 연구기금 지원으로 수행됐다. 국제학술지 브리핑스 인 바이오인포매틱스 2025년 5월호에 게재됐다.