대장암 (Colorectal Cancer) — QSP Model
분류 : 종양·소화기 | 약어 : CRC | 버전 : 1.0 | 날짜 : 2026-06-23
대장암(Colorectal Cancer, CRC)은 결장 또는 직장에서 발생하는 악성 종양으로, 전 세계에서 세 번째로 흔하고 두 번째로 사망률이 높은 암입니다 (GLOBOCAN 2020: 연간 약 193만 신규 환자, 93만 명 사망). 대부분의 CRC는 정상 상피 → 선종(adenoma) → 침윤성 암으로 진행되는 Vogelstein 염기서열 (APC→KRAS→SMAD4→TP53)을 따르며, 약 15%는 MSI-H 경로를 통해 빠르게 진행됩니다.
경로
핵심 분자
임상 의미
Wnt/β-catenin APC(mut), β-catenin, TCF/LEF
APC 돌연변이 ~80%, c-Myc/Cyclin D1 과발현
RAS/MAPK KRAS(40%), NRAS(5%), BRAF V600E(10%)
항-EGFR 치료 반응 예측
PI3K/AKT PIK3CA(20%), PTEN 소실
mTOR 활성화, 내성 기전
TP53 R175H/R248W/R273H hotspot
세포주기 정지, 아포토시스 장애
TGF-β/EMT SMAD4(35%), ZEB1/TWIST
전이, 불량 예후
MSI/MMR MLH1/MSH2/MSH6/PMS2 결손
높은 종양변이부담→면역항암제 감수성
분자 아형 (Consensus Molecular Subtypes, CMS)
CMS
주요 특성
치료 전략
CMS1 (MSI Immune)MSI-H, BRAF V600E, 높은 면역활성
항-PD-1/PD-L1 (pembrolizumab)
CMS2 (Canonical)CIN 높음, WNT/MYC 활성화
FOLFOX + anti-EGFR (RAS-WT)
CMS3 (Metabolic)KRAS 돌연변이, 지질대사 이상
FOLFIRI/FOLFOX ± BEV
CMS4 (Mesenchymal)TGF-β 활성, EMT, 간질 침윤
항혈관신생 ± 항-EGFR
모델 구성 (Model Architecture) 기계론적 지도 (Mechanistic Map)
노드 수 : 130+ (12개 서브그래프 클러스터)클러스터 : Wnt · RAS/MAPK · PI3K/AKT · TP53/Apoptosis · Cell Cycle · TGF-β/EMT · TME · Immune Checkpoints · Angiogenesis · MSI/MMR · Drug PK/PD · Clinical Endpoints
20 ODE 구획:
구획 그룹
변수
모델링 내용
5-FU PK
FU1, FU2, FU_ic
2-구획 + 세포내 활성화, DPD 대사
Oxaliplatin
OX1, OX_DNA
백금-DNA 부가물 형성/복구
Irinotecan
IRI1, SN38, SN38G
UGT1A1*28 다형성 반영
Bevacizumab
BEV1, BEV_VEGF
TMDD 모델, VEGF 중화
Cetuximab
CTX1
EGFR 점유율
Pembrolizumab
PEM1
PD-1 점유율
Tumor
Ts, Tr
민감세포/내성세포 로지스틱 성장
Biomarkers
CEA, ctDNA
종양 부담 연동
Immune
CD8eff
T세포 활성도 (PD-1 차단)
VEGF, EGFR_occ, PD1_occ
3
표적 분자 동역학
치료 시나리오 (7개):
#
시나리오
근거 임상시험
1
무치료 (자연경과)
—
2
FOLFOX6
MOSAIC (André 2004)
3
FOLFIRI
GERCOR (Tournigand 2004)
4
FOLFOX + Bevacizumab
NO16966 (Saltz 2008)
5
FOLFIRI + Cetuximab (RAS-WT)
CRYSTAL (Van Cutsem 2009)
6
FOLFIRI + Bevacizumab
TRIBE (Falcone 2013)
7
Pembrolizumab (MSI-H)
KEYNOTE-177 (André 2020)
탭
내용
환자 프로파일
나이·BSA·RAS/BRAF/MSI 상태·CMS 아형·치료 선택
PK 프로파일
5-FU/옥살리플라틴/이리노테칸/베바시주맙/세툭시맙/펨브롤리주맙 농도-시간
PD 주요지표
종양 직경 RECIST 변화, 민감/내성 세포, CD8 T세포 활성도
임상 엔드포인트
최우수 반응, PFS 추정, RECIST 분류
시나리오 비교
다중 요법 동시 비교 그래프 및 요약 표
바이오마커
CEA, ctDNA, 유리 VEGF, EGFR/PD-1 점유율
약물
기전
적응증
5-FU/LV
TS 억제 → dTTP 고갈
모든 CRC 1차
옥살리플라틴
백금-DNA 부가물
FOLFOX 백본
이리노테칸
Top1 독 (SN-38)
FOLFIRI 백본
베바시주맙
항-VEGF-A (TMDD)
전이성 CRC 1차
세툭시맙
항-EGFR (RAS-WT)
CRYSTAL/OPUS
펨브롤리주맙
항-PD-1
MSI-H/dMMR CRC 1차
레고라페닙
다중-키나제 TKI
3차 이상
