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혼합결합조직병 (MCTD) (Mixed Connective Tissue Disease, MCTD) — QSP 모델

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

MCTD QSP Model

개요 (Overview)

혼합결합조직병(MCTD)은 전신 홍반 루푸스(SLE)·전신경화증(SSc)·다발성 근염(PM)의 임상 양상이 중복되어 나타나며, 항U1-RNP 항체 양성을 필수 혈청 표지자로 하는 자가면역 결합조직 질환입니다. 유병률은 10만 명당 약 3~7명으로 드물며, 레이노 현상이 거의 보편적으로(95%) 나타납니다. 핵심 병인은 항U1-RNP 항체 및 관련 T세포 면역 이상으로 촉발되는 다장기 염증이며, 폐동맥 고혈압(PAH)·간질성 폐 질환(ILD)·폐섬유화가 장기 예후를 결정하는 주요 합병증입니다. 치료는 스테로이드·하이드록시클로로퀸·MMF 기반으로 하며, PAH 합병 시 엔도텔린 수용체 길항제(보센탄 등)·PDE5 억제제를 추가합니다.

핵심 병태생리 경로 (Key Pathways)

경로 핵심 분자/기전 임상 결과
항U1-RNP 항체 생성 U1 snRNP에 대한 T세포·B세포 이중 활성화, IFN-α 신호 혈청 항U1-RNP 고역가
T세포 이상 Th1(IFN-γ)·Th17(IL-17) 증가, Treg 감소 다장기 염증
혈관 병변 ET-1 증가·eNOS 감소·내피세포 손상 → 레이노·PAH 폐동맥 혈관 리모델링
폐 섬유화 TGF-β·IL-6에 의한 근섬유모세포 활성화 FVC·DLCO 감소
근염 IFN-γ 매개 근섬유 손상, CK 상승 근력 저하·MMT 감소
관절염 TNF-α·IL-6·IL-17에 의한 활막 염증 관절통·관절염
보체 소모 C3·C4 저하, 면역복합체 매개 보체 활성화 SLE 양상 중복

주요 약물 표적 (Drug Targets)

  • 하이드록시클로로퀸(HCQ): TLR7/9 억제 → IFN-α 생성 억제, 장기 기저 치료 (모든 환자)
  • 프레드니솔론: TNF-α·IL-6·IFN-γ 억제, 근염·관절염·장막염 조절
  • 마이코페놀레이트(MMF/MPA): B세포·T세포 증식 억제 → 항체 생성 감소, ILD·신염
  • 리툭시맙: B세포 고갈, 중증 또는 난치성 경우
  • 보센탄 (엔도텔린 수용체 길항제 ETA/ETB): ET-1 신호 차단 → 폐혈관 저항 감소 (PAH 병합 시)
  • 타크로리무스: 근염·신염 동반 시 칼시뉴린 억제로 T세포 조절

모델 구성 파일 (Model Files)

파일 설명
mctd_qsp_model.dot Graphviz 기계론적 지도 소스 (약 182 노드 / 15 클러스터)
mctd_qsp_model.svg SVG 벡터 이미지 (확대 가능)
mctd_qsp_model.png PNG 이미지 (150 dpi)
mctd_mrgsolve_model.R mrgsolve ODE 모델 (약 38 구획 / 5개 치료 시나리오)
mctd_shiny_app.R Shiny 대시보드
mctd_references.md 참고문헌 (약 35편, PubMed 링크)

mrgsolve 모델 (ODE Model)

  • 구획 구조: 약물 PK 구획(HCQ 3구획, MPA/MMF 3구획 + 장간 순환, 프레드니솔론 2구획, 리툭시맙 2구획, 보센탄 2구획) + 질환 PD 구획(Th1, Th17, Treg, 나이브 B세포, GC B세포, 형질세포, 항U1-RNP 항체, TNF-α, IL-6, IL-17, IFN-γ, TGF-β, IFN-α, ET-1, 폐혈관 저항, 교원질/섬유화, FVC, DLCO, CK, MMT, 관절 종창 지수, C3, C4)
  • 주요 치료 시나리오: ① 자연경과, ② HCQ + 저용량 스테로이드, ③ HCQ + MMF + 스테로이드, ④ 리툭시맙 + MMF (중증), ⑤ 보센탄 추가 (PAH 합병 시 HCQ + 보센탄)
  • 보정/근거: EULAR/ERA-EDTA 결합조직병 동반 PAH 지침, SLE/SSc 주요 코호트(INPULSIS-MCTD 유사 연구), PARIS 레지스트리 데이터 정성적 참조

Shiny 대시보드 (Dashboard)

환자 프로파일 입력(항U1-RNP 역가·기저 FVC·DLCO·PAP·근력·관절 종창 수), 약물 PK 농도 추이(HCQ·MMF·리툭시맙·보센탄), 주요 PD 바이오마커(사이토카인·항체·폐기능), 임상 엔드포인트(FVC/DLCO 변화·6분 보행 거리·MYOACT), 치료 시나리오 비교, 장기 폐 기능 예측 탭으로 구성됩니다.

실행 방법 (Usage)

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

참고문헌 (References)

자세한 인용은 mctd_references.md 참조 (약 35편).

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