바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 이주연 기자

국내 저신장증 환아 치료데이터 기반 성장치 예측모델 개발..ESPE ESE 2025 학회서 포스터 발표

LG화학(LG Chem)이 성장호르몬제 치료 이후 키 성장 정도를 예측하는 AI모델을 자체개발해 국내 저신장증 치료환경 개선에 나선다.

LG화학은 덴마크 코펜하겐에서 열린 유럽소아내분비학회 및 유럽내분비학회(ESPE ESE 2025)에서 ‘AI기반 성장예측모델 개발’을 주제로 포스터 발표를 진행했다고 28일 밝혔다.

연구는 심영석 아주대병원 교수, 정지연 LG화학 DX팀 책임 등이 참여했다.

LG화학에 따르면 기존 딥러닝 모델 여러 개를 결합 및 재조합한 ‘앙상블 AI 모델(Weighted Ensemble model)’을 구축해 저신장증 환아 3045명(training dataset)의 치료 데이터를 학습시켜 예측 성능을 높였다. 이후 환아 550명(test dataset)의 실제 성장치를 AI 성능 검증 데이터로 활용해 성장호르몬제 치료 1~3년차에서 예측 안정성 등을 평가했다.

연구에 적용 및 참여한 환아들의 저신장증 질환으로는 성장호르몬 결핍증(GHD), 특발성저신장증(ISS), 부당경량아(SGA), 터너증후군(TS, 여아) 등이 있었다.

AI 기반 모델의 성능평가를 위해 전통적 통계기법 모델과 성장예측결과를 비교한 결과, AI 기반 모델에서 전통적 통계기법 모델보다 더 정확한 예측성능을 나타냈다. 특히 AI 기반 모델에서는 첫 진료 측정값(신장, 체중, 성장호르몬제 처방 용량 등)만으로 치료 1년차 성장치를 평균 1.95cm 오차(RSME, r²=0.983)로 예측하는 결과를 보였다. 다만 3년 이후 예측에서는 모든 종류의 AI 모델에서 정확도가 감소했다고 회사는 부연했다.

LG화학은 AI 기반 모델의 예측성능을 추가로 안정화해, 의료현장에서 성장호르몬제 치료에 따른 신장 백분위수 변화를 제시하는 유용한 진료방안이 되도록 추진할 계획이다.

심영석 아주대병원 교수는 “저신장증 환아들의 성장호르몬제 치료효과를 예상하기 위한 진료현장의 수요가 커지고 있다”며 “LG화학의 유트로핀 장기안전성 연구(LG Growth Study, LGS)를 통해 누적된 대규모의 치료 데이터를 활용해 키 성장 예측 AI 모델을 고도화했다”고 말했다.

LG화학은 국내 소아를 대상으로 성장호르몬 장기 투약 데이터 확보를 위해 LGS를 진행해오고 있다. LGS는 지난 2012년부터 시작해서 20년간 환아 1만명을 모집해 성장호르몬 치료의 장기 안전성 및 유효성을 관찰하는 대규모 프로젝트다.

윤수영 LG화학 생명과학∙경영혁신담당은 “국내 저신장증 환아 데이터 중심으로 우리나라 아이들에게 특화된 성장예측모델을 개발한 것에 의미가 크다”고 말했다.