AI 기반 면역 마커 분석, ER+HER2- 유방암 환자 항암 치료 불필요 환자 선별 가능성 열어

유방암 환자 10명 중 7명가량을 차지하는 'ER+HER2-' 아형 . 이 환자들에게 항암화학요법(이하 항암제)이 정말 필요한지, 아니면 안전하게 생략할 수 있는지를 AI 기반 면역 분석 기술로 가려낼 수 있는 연구 결과가 나와 주목받고 있다.

2026년 6월 23일 국제 학술지 Nature Communications에 발표된 이 연구는 아일랜드 왕립외과의대(RCSI)와 유니버시티칼리지더블린(UCD) 공동 연구진이 주도했다 .

AI로 종양 주변 면역 환경 분석…핵심은 '간질 내 CD8+ T세포 밀도'

연구진은 AI 기반 '공간 단백체학(spatial proteomics)'과 '공간 전사체학(spatial transcriptomics)' 기술을 활용해 ER+HER2- 유방암 종양 미세환경을 분석했다 . 특히 표준 병리검사 과정에서 얻은 조직 샘플을 이용해 종양 간질(stroma, 종양 주변 결합조직) 내 세포독성 T세포(CD8+) 의 밀도를 정량화하는 방법을 개발했다 .

이 AI 면역 프로파일링 기술의 가장 큰 장점은 현재 널리 쓰이는 유전체 검사(Oncotype DX 재발 점수)만으로는 항암제 투여 여부를 결정하기 어려운 중간 위험군(intermediate-risk) 환자들에게 특히 유용하다는 점이다 .

'역발상' 발견: 면역세포 많다고 항암제 잘 듣는 게 아니다

이번 연구의 가장 충격적이면서도 핵심적인 발견은 간질 내 CD8+ 세포독성 T세포 밀도가 높은 환자일수록 오히려 항암제 치료 성적이 나빴다는 점이다 .

무작위 임상시험 코호트에서 항암제를 투여받은 중간 위험군 환자들을 분석한 결과, 이러한 연관성은 통계적으로 유의미했다(ΔLR-χ²: 6.79, p = 0.009). 이는 전체 절제 검체를 이용한 별도 검증에서도 확인됐다(ΔLR-χ²: 8.90, p = 0.003) .

일반적으로 삼중음성유방암(TNBC)이나 HER2+ 유방암에서는 종양 내 세포독성 T세포 침윤이 많을수록 예후가 좋고 항암제 반응도 좋은 것으로 알려져 있다 . 하지만 ER+HER2- 유방암에서는 정반대의 현상이 나타난 것이다.

연구진은 이에 대해 "간질 내 염증이 심한 미세환경이 오히려 항암제에 내성을 가진 종양 생태계를 반영할 수 있다"고 설명했다. 실제로 해당 조직에서는 면역세포 소진(exhaustion) 관련 유전자(CTLA4, TIGIT, CD96)와 조직 재구성 관련 신호 전달 경로가 함께 활성화되어 있는 것으로 나타났다 .

임상 도입까지 남은 과제

이 연구 결과가 실제 병원에서 쓰이기까지는 몇 가지 단계가 남아 있다.

• 대규모 임상 검증: 이번 발견은 TAILORx 임상시험의 아일랜드 코호트(중간 위험군) 샘플을 기반으로 했다. 연구진은 "더 큰 규모의 연구를 통한 추가 검증이 필요하다"고 밝혔다 .
• 특허 출원 및 상용화: RCSI와 UCD는 해당 기술에 대해 공동 특허를 출원했으며, 상용화를 적극 추진 중이다 .
• 후속 연구 자금 지원: 추가 개발은 아일랜드 정부와 EU(ERDF 북부·서부 지역 프로그램 2021-2027)가 공동 지원하는 ARC Hub for HealthTech의 지원을 받아 진행된다 .
• 현장 적용 가능성: 이 방법은 표준 진료 과정에서 얻는 FFPE 조직 블록과 일반 면역조직화학염색(IHC) 샘플만으로도 분석이 가능해, "치료받는 장소와 관계없이 대부분의 초기 유방암 여성 환자에게 정밀하고 공평한 치료 결정을 내릴 수 있는 잠재력"이 있다고 연구진은 강조했다 .

핵심 요약

RCSI/UCD 연구는 간질 내 CD8+ 세포 밀도를 ER+HER2- 유방암 중간 위험군 환자의 항암제 불필요 여부를 판단하는 예측 바이오마커 후보로 제시했다. 만약 이 표지자가 추가 연구를 통해 임상에 도입되면, 현재 애매한 판단으로 불필요한 항암 치료를 받는 환자들을 상당수 줄일 수 있을 것으로 기대된다 .

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Nature Communications (2026). Spatial-immune multi-omics refines prognostication in early-stage ER+HER2− breast cancer and identifies a predictive biomarker for adjuvant chemotherapy. https://www.nature.com/articles/s41467-026-73432-2

RCSI Press Release (23 June 2026). RCSI study finds new markers to reduce chemotherapy overtreatment in breast cancer. https://www.rcsi.com/dublin/news-and-events/news/news-article/2026/06/study-finds-new-markers-to-reduce-chemotherapy-overtreatment