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보도자료

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[사진] 분당서울대병원 병리과 정진행 교수_01 (1).jpg

 

안녕하세요, 산업수학센터 학생기자 이용진입니다. 오늘은 산업수학센터 소속 정진행 교수님(의과대학)을 만나보도록 하겠습니다. 정진행 교수님은 1998년 서울대학교에서 의학 박사학위를 받으신 후 인턴 및 레지던트 과정 등을 거쳐 2004년 서울대학교 의과대학 병리학교실에 부임하셨는데요. 정진행 교수님께서는 병리학을 전공하시고 해당 분야에서 수학적 방법론을 활용한 연구도 활발하게 진행하고 계신데, 구체적으로 어떤 연구를 진행하고 계신지 소개해드리고자 합니다.

 

 

 

Q. 교수님께서 산업수학센터에 참여하시게 된 계기나 배경을 여쭤보고 싶습니다.

A. 저는 의과대학에서 병리학을 전공하고 있는 기초의과학자입니다. 20년 이상 폐암 환자를 진료하고 연구하면서 의료빅데이터를 자연스럽게 접하게 되었고, 의료데이터 보안 및 빅데이터 분석에 대한 고민을 하게 되었습니다. 그 와중에 산업수학센터가 발족하는 시기에 의료데이터에 수학을 적용하게 된다는 점에 매력을 느껴 참여하게 되었습니다.

 

 

Q. 교수님께서 산업수학과 관련해 수행하고 계신 연구에 대한 소개를 부탁드립니다.

A. 저는 1998년 생쥐에서 폐암 발생 기전에 대한 연구로 박사학위를 받은 후 폐암 병리 연구에 일관되게 매진해왔습니다. 저의 연구는 다음과 같이 실제 환자에게 적용 가능한 것에 초점을 맞추어 왔습니다.

1) 조기 폐암 환자들의 최소절제술을 유도하는 병리진단법 개발

2) PET에서 나타나는 림프절 전이 시그널의 세포병리학적 분석을 통해 위양성 결과를 예측함으로써 폐암 환자의 정확한 병기 예측에 도움을 주는 것

3) 표적치료제가 중요한 폐암에서의 바이오마커 선별 방법 수립

4) 면역항암제 치료 반응을 예측하는 병리학적 소견 발굴

5) 폐선암의 T 병기에 새로운 병리요소가 도입되어야 하는 필요성 증명

6) 디지털 병리와 인공지능을 활용한 폐암 진단 및 치료 예측모델 개발

저는 연구 결과가 논문에만 그치지 않고 실제 폐암 환자의 진료에 있어서 적용할 수 있도록 새로운 접근방법을 제시하였고, 그 중 일부는 세계폐암학회에서 가이드라인으로 채택되었습니다. 위에 기술한 것 중 4가지의 연구 결과는 출판과 동시에 제 논문에 대한 소개를 하는 Editorial과 함께 게재되는 영예를 안았습니다. 이러한 결과 덕분에 저는 종양 질환의 주요한 변화가 있을 때 발간되는 종양 교과서 블루북인 WHO Classification of Thoracic Tumours4(2015)5(2021) 집필에 공저자로 참여할 기회를 가질 수 있었습니다.

이제 제 연구실에서 산업수학과 관련하여 수행해오고 있는 연구를 소개해드리도록 하겠습니다. 폐는 타 장기와 달리 침윤 깊이가 없는 특수성으로 인하여 종양의 병기 결정에 어려움이 있습니다. 이로 인해 단순히 육안으로 측정한 종양의 크기로만 병기가 결정되고 있습니다. 저는 폐암 환자의 표본을 관찰하던 중 현미경으로만 관찰되는 암세포의 공간 내 전파를 주시하여, 2008년부터 병리진단지에 이에 대한 기록을 시작하였습니다. 그리고 이러한 현상이 폐암의 재발과 나쁜 예후 인자로서 유전자 변이 패턴과도 관련됨을 2013년에 논문으로 발표하였습니다. 2021년 그동안의 전향적 수집 데이터를 분석하여 T1 병기의 폐암에서 공간 내 종양세포 전파(Spread Through Air Space, STAS)가 있을 때는 T2병기의 폐암보다 재발이 흔하며, 사망률이 높음을 증명하는 논문을 미국병리학회지에 발표하였습니다. 그동안 후향적 연구로 STAS가 수술 후 재발 및 나쁜 예후 인자임은 소수의 환자를 대상으로 발표된 적은 있었지만, 전향적 데이터로 증명한 것은 처음이었습니다. 2019년 열린 세계폐병리학회 (Pulmonary Pathology Society)에서는 2008년부터 이 현상을 병리진단지에 기록한 최초의 병리의사로 소개되기도 하였습니다. NCCN guideline에 의하면, T2병기의 폐암환자는 수술 후 불량한 예후인자가 있을 경우 보조적 항암치료를 권유하고 있습니다. 제 연구에 따르면 T1 병기의 폐암 환자일지라도 STAS가 있는 경우 T2와 마찬가지의 예후를 보이므로 수술 후 항암요법이 필요할 수도 있으며, 이런 환자들은 최소절제수술이 아닌 엽절제술 등의 표준적 광범위 수술법이 적용되어야 함을 제기하였습니다. 또 간유리음영으로 나타난 폐암에서 STAS가 있는 경우 최소절제술을 하면 9배 이상 재발률이 높음을 증명하는 논문을 발표하였습니다. 이는 병리학적 연구가 수술과 항암치료 등 폐암환자의 치료법을 변화시키는 것으로서, 서울대병원 폐암환자 코호트로 국제 표준인 T병기의 변화를 가져올 수 있는 기반을 마련하였다고 자부합니다. 또한 그동안 STAS가 표본 handling에 의한 artifact인지 실제 종양세포의 특성인지에 대한 첨예한 논쟁이 있었는데, 15년에 걸친 우리 병원 폐암 환자의 전향적 데이터 수집을 통한 연구 결과로 STAS는 불량한 예후인자이며 artifact가 아님을 증명하여 논란을 종식한 바 있습니다. 그리고 세계폐암학회의 pathology committee 내에 STAS 워킹그룹을 만들어 이에 대한 활동을 계속하고 있습니다. 이 논문은 발표 당시 전공의 3년차였던 한연비 선생의 박사학위 논문으로, 2021년 미국병리학회지 최우수논문으로 선정되어 오는 20223월 미국병리학회에서 Stephen Vogel Award를 수상할 예정입니다. 현재는 수리과학부 국웅 교수님, 현동훈 교수님과 함께 이 데이터를 정리하고 위상수학적 방법을 응용하여 3차원으로 진단할 수 있는 방법을 공동연구하고 있습니다.

 

 

Q. 점점 산업 문제에 수학을 결합하는 산업수학에 대한 중요성이 강조되고 있습니다. 교수님께서는 산업 및 다른 학문 분야에서 수학이 어떤 역할을 할 수 있다고 보시는지요?

A. 수학은 모든 학문의 근본이라고 생각합니다. 수학에서 배운 논리적 사고, 공간지각력, 빅데이터 분석 등은 학문 전반에 적용되는 것이므로 다른 학문 분야의 구체적 업적을 분석함에 있어서 수학적 방법론을 적용한다면 한 차원 높은 통찰을 얻을 수 있을 것으로 판단합니다.

 

 

Q. 다른 분야의 연구자들과 수학자들의 공동연구가 더욱 촉진되기 위해 필요한 개인적/사회적 노력이 있다면 무엇이라고 생각하시는지요?

A. 산업수학센터와 같은 확장성의 노력이 계속되면 좋겠습니다. 저도 산업수학센터에서 훌륭한 교수님들과 교류를 하지 못했다면 수학과 의학을 연결한다는 것은 상상도 하지 못했을 것입니다. 우연한 기회지만 산업수학센터에서 사회 각 분야와 네트워크를 가지고 공동연구를 하는 데에 참여함으로써, 의료데이터의 보안 및 분석에 수학이 중요한 역할을 함을 배웠고 제 연구도 업그레이드할 수 있었습니다.

 

 

Q. 학생들에게 (산업수학과 관련해) 하시고 싶은 말씀이 있으신가요?

A. 수학은 모든 학문의 기본이므로, 학부생 시절에는 기본기를 닦으라고 말씀드리고 싶습니다. 수학적 기본실력을 준비해놓으면 여러 분야의 전문가들과 협업하면 놀라운 성과를 이룰 수 있을 것입니다. 저도 다시 대학에 입학하게 된다면, 수학을 전공하고 싶습니다.

 

 

병리학 분야의 주요 문제들을 활발히 연구하고 계신 정진행 교수님을 만나봤습니다. 바쁘신 와중에 인터뷰에 응해주신 정진행 교수님께 이 자리를 빌어 다시 한 번 감사드립니다.

 

 

-학생기자 이용진(수리과학부 16)