이 교수는 ‘한국인 뇌졸중 환자의 약물 효과 이질성 규명을 위한 유전체 · 뇌영상 · 후성유전학 통합 기전 분석 연구’를 주제로, 5년간 총 10억 원의 연구비를 지원받아 연구를 수행한다. 한국인 뇌졸중 환자에서 약물 반응의 개인차를 보다 정밀하게 설명할 수 있는 생물학적 기반을 밝히는 데 초점을 맞춘다.
뇌졸중 환자에서는 항혈소판제, 항응고제, 스타틴 등 2차예방 약제를 동일하게 사용하더라도 재발 위험과 출혈 부작용이 환자마다 크게 다르게 나타난다. 지금까지는 일부 단일 유전자 변이인자가 이러한 차이를 설명하는 근거로 제시돼 왔지만, 실제 임상에서 관찰되는 반응의 다양성을 설명하기에는 한계가 있었다.
이에 이번 연구에서 이 교수는 단일 유전자 수준을 넘어, 다유전자 위험도 점수(PGS), 뇌영상 지표, 환경노출과 관련된 후성유전학 변화까지 함께 분석함으로써 약물에 대한 반응이 환자마다 다르게 나타나는 이유를 보다 입체적으로 규명하고자 한다.
◇ 1만4천 명 규모 다기관 코호트 기반 정밀 데이터 구축 ... AI 기반 뇌영상 정량화, 한국인 특성 반영 분석
연구팀은 한국뇌졸중등록사업 기반의 다기관 코호트를 바탕으로 임상정보· 유전체· 뇌영상 데이터를 통합한 대규모 정밀 데이터베이스를 구축한다. 여기에 건강보험심사평가원(HIRA) 청구자료를 연계해 퇴원 후 장기 약물 사용, 복약 지속도, 재발, 출혈, 사망 등 장기 예후 정보를 함께 분석함으로써 한국인 뇌졸중 환자의 실제 진료환경을 반영한 총 1만4천 명 규모의 약물 반응 연구 기반을 구축할 계획이다.
또한 본 연구는 뇌영상 정량화 기술을 적극 활용하는 점에서도 주목된다. 연구팀은 JLK의 AI scan 플랫폼을 활용해 MRI와 CT 영상에서 뇌경색 부피, 백질고신호, 열공경색, 뇌미세출혈, 확장된 혈관주위공간, 혈관 협착 등 주요 지표를 정량화하고, 이를 바탕으로 약물 반응과의 연관성을 분석할 예정이다.
특히 한국인에서 상대적으로 높은 빈도로 관찰되는 두개강내 혈관병변과 소혈관질환 부담을 반영함으로써, 서구권 자료만으로는 충분히 설명되지 않았던 한국인 뇌졸중 환자의 특성을 반영한 정밀의료 근거를 제시할 것으로 기대된다.
◇ 맞춤형 약물치료 · 고위험군 예측 기반 마련 기대
연구 후반부에는 기능저하 변이를 보유한 환자군 중 약물 반응이 서로 다르게 나타나는 하위집단 300명을 선정해 DNA 메틸레이션 기반 후성유전학 분석도 수행한다. 흡연, 음주, 비만 등 환경요인이 후성유전학 변화를 통해 약물 반응성에 어떤 영향을 미치는지 확인함으로써, 유전형만으로 설명되지 않는 개인차의 기전을 밝히겠다는 것이다.
이는 향후 뇌졸중 환자 맞춤형 약물 선택 전략과 고위험군 조기 식별의 과학적 근거로 이어질 수 있다는 점에서 의미있는 연구가 될 것으로 기대를 모으고 있다.
이건주 교수는 “이번 연구는 한국인 뇌졸중 환자를 대상으로 유전체, 뇌영상, 장기 예후, 후성유전학 정보를 통합 분석해 환자마다 다른 약물 치료 효과와 부작용 차이의 원인을 규명하고 향후 한국형 정밀의료 기반을 마련하는 데 중요한 출발점이 될 것”이라며, “특히 이미 구축된 국내 다기관 뇌졸중 코호트와 유전체·영상 인프라, HIRA 연계 경험을 바탕으로 실질적이고 확장성 있는 연구를 수행할 계획이다. 장기적으로는 약물 선택의 정밀도를 높이고, 재발과 출혈의 고위험 환자를 보다 정확히 구분하는 데 기여하고 싶다”고 밝혔다.
한편, 이건주 교수는 뇌졸중 임상연구와 유전체 연구를 중심으로 활발한 연구를 수행해 왔으며, 대규모 뇌졸중 코호트와 이차자료원 연계 연구, 유전체 연구 경험을 바탕으로 국내 뇌졸중 정밀의료 연구 기반 확대에 힘쓰고 있다. 이번 핵심연구 선정으로 한국인 뇌졸중 환자 맞춤치료 전략 개발을 위한 중장기 연구 기반이 한층 강화될 것으로 전망된다.
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