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간경변증 (Liver Cirrhosis, LC) — QSP 모델

QSP 질환 모델 라이브러리 · Claude Code Routine으로 자동 생성된 정량적 시스템 약리학(QSP) 모델입니다. 상위 라이브러리 → ../README.md · 분류: 소화기·간담도

LC QSP Model

개요 (Overview)

간경변증은 만성 간 손상(바이러스성·알코올성·비알코올성 지방간·담즙정체 등)에 대한 최종 공통 반응으로, 간성상세포(HSC) 활성화에 의한 광범위 섬유화·결절 형성·정상 간 구조 소실을 특징으로 합니다. 전 세계적으로 약 1억 명이 이환되어 있으며, 연간 간 관련 사망의 주요 원인입니다. 보상성 단계에서 비보상성 단계로의 진행은 문맥압 항진(HVPG >10 mmHg)과 깊이 연관되며, 복수·정맥류 출혈·자발성 세균성 복막염·간성 뇌증·간신 증후군 등 치명적 합병증으로 이어집니다. 원인 치료(항바이러스제, 금주) 외에 합병증 관리(비선택적 베타차단제·이뇨제·리팍시민·테를리프레신)가 핵심입니다.

핵심 병태생리 경로 (Key Pathways)

경로 핵심 분자/기전 임상 결과
간성상세포(HSC) 활성화 TGF-β1·PDGF→αSMA+ 근섬유모세포 분화 교원질(collagen I/III) 축적·섬유화
문맥압 항진 섬유화에 의한 간내 저항 증가 + 내장 혈관 확장 HVPG 상승·정맥류 형성
간내 혈관 수축 eNOS 감소·ET-1 증가·HSC 수축 간내 저항 증가
장 세균 전위 장 투과성 증가 → 세균 성분(LPS) 유입 전신 염증·SIRS
신경호르몬 활성화 RAAS·교감신경계 활성화, ADH 분비 증가 나트륨·수분 저류·복수
간기능 저하 알부민 합성·응고인자 생성·암모니아 대사 감소 저알부민혈증·응고장애·간성 뇌증
간신 증후군 신장 혈관 수축·GFR 저하 AKI·만성 신기능 저하

주요 약물 표적 (Drug Targets)

  • 비선택적 베타차단제 (프로프라놀롤·카르베딜롤): 심박출량 감소 + 내장 혈관 수축 → HVPG 감소, 정맥류 출혈 예방
  • 스피로노락톤 + 푸로세미드 (이뇨제): 알도스테론 차단·소변 나트륨 배설 촉진 → 복수 조절
  • 테를리프레신 (바소프레신 유사체): 내장 혈관 수축 → 정맥류 출혈·간신 증후군 치료
  • 리팍시민 (비흡수성 항생제): 장내 암모니아 생성 억제 → 간성 뇌증 예방
  • 항섬유화제 (로베글리타존·오베티콜산): HSC 활성화 억제, 섬유화 역전 연구 중
  • TIPS (경경정맥 간내 문맥 전신 단락술): 중증 복수·정맥류 출혈의 비약물 개입 모델링 포함

모델 구성 파일 (Model Files)

파일 설명
lc_qsp_model.dot Graphviz 기계론적 지도 소스 (약 207 노드 / 17 클러스터)
lc_qsp_model.svg SVG 벡터 이미지 (확대 가능)
lc_qsp_model.png PNG 이미지 (150 dpi)
lc_mrgsolve_model.R mrgsolve ODE 모델 (약 28 구획 / 5개 치료 시나리오)
lc_shiny_app.R Shiny 대시보드
lc_references.md 참고문헌 (약 48편, PubMed 링크)

mrgsolve 모델 (ODE Model)

  • 구획 구조: 약물 PK 구획(프로프라놀롤 3구획, 스피로노락톤 2구획, 테를리프레신 2구획, 리팍시민 1구획) + 질환 PD 구획(HSC 활성화, 섬유화, HVPG, 알부민·빌리루빈·INR, 복수, 알도스테론 활성, GFR, 크레아티닌, 혈중 암모니아, 간성 뇌증 등급)
  • 주요 치료 시나리오: ① 자연경과, ② 프로프라놀롤(정맥류 출혈 예방), ③ 스피로노락톤 + 푸로세미드(복수 조절), ④ 테를리프레신(간신 증후군), ⑤ 리팍시민(간성 뇌증 예방)
  • 보정/근거: BASS 시험(카르베딜롤), Baveno VII 합의, ATTIRE 시험(알부민 목표 치료) 등 주요 임상 데이터 기반

Shiny 대시보드 (Dashboard)

환자 프로파일 입력(원인·Child-Pugh/MELD 점수·합병증 유무), 약물 PK 농도 추이, 주요 PD 바이오마커(HVPG·알부민·빌리루빈·INR), 임상 엔드포인트(복수·HE 등급·생존 예측), 치료 시나리오 비교, 합병증 위험도 시각화 탭으로 구성됩니다.

실행 방법 (Usage)

library(mrgsolve)
mod <- mread("lc_mrgsolve_model.R")
out <- mrgsim(mod, end = 365)
plot(out)
# Shiny 대시보드:
shiny::runApp("lc_shiny_app.R")
# 기계론적 지도 렌더링
dot -Tsvg lc_qsp_model.dot -o lc_qsp_model.svg

참고문헌 (References)

자세한 인용은 lc_references.md 참조 (약 48편).


본 모델은 교육·연구 목적의 정성적·반정량적 QSP 모델이며, 실제 임상 의사결정에 직접 사용할 수 없습니다.