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결절성 다발동맥염 (PAN) (Polyarteritis Nodosa, PAN) — QSP 모델

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

PAN QSP Model

개요 (Overview)

결절성 다발동맥염(PAN)은 중형 동맥의 괴사성 혈관염으로, ANCA 음성이며 신사구체·폐 모세혈관을 침범하지 않는 점이 특징적이다. 유병률은 인구 100만 명당 약 4~9명 수준이며, B형 간염 바이러스(HBV) 연관 PAN과 특발성 PAN으로 구분된다. 핵심 발병기전은 면역복합체(특히 HBV surface Ag)의 혈관벽 침착 → 보체 활성화 → 중성구·대식세포 침윤 → 혈관 괴사 → 동맥류·경색으로 이어지는 과정이다. 고용량 스테로이드 단독(비HBV) 또는 스테로이드+항바이러스+혈장교환(HBV 연관)이 표준치료이며, 재발성·난치성에는 시클로포스파미드가 추가된다.

핵심 병태생리 경로 (Key Pathways)

경로 핵심 분자/기전 임상 결과
면역복합체 형성 경로 HBsAg-항체 복합체, 보체 C3·C4 소모 혈관벽 침착·보체 활성화
보체·중성구 경로 C5a 주화성, 중성구 활성화·산화 폭발 혈관 내피 손상·괴사
대식세포 활성화 경로 TNF-α·IL-6·IL-1β, 산화질소 염증 증폭·조직 파괴
T세포 활성화 경로 CD4 Th1, 세포성 면역 자가면역 혈관염 유지
혈관 괴사·섬유화 경로 혈관 중막 괴사, 섬유소 침착 동맥류 형성·혈관 폐쇄
장기 손상 경로 신장(신부전), 말초신경(신경병증), 피부(결절) 다장기 기능 저하

주요 약물 표적 (Drug Targets)

  • 고용량 프레드니솔론: 항염·면역억제 — NF-κB 억제, 혈관 염증 급속 억제
  • 시클로포스파미드 (CYC): 알킬화 면역억제 — T·B세포 증식 억제, 중증·재발 PAN
  • 아자티오프린 (AZA): 퓨린 대사 억제 — 관해 유지
  • 항바이러스제 (HBV 연관): 엔테카비르·테노포비르 — HBsAg 제거로 근본 원인 치료
  • 혈장교환: 순환 면역복합체 제거 — HBV 연관 PAN 급성기 보조

모델 구성 파일 (Model Files)

파일 설명
pan_qsp_model.dot Graphviz 기계론적 지도 소스 (약 237 노드 / 13 클러스터)
pan_qsp_model.svg SVG 벡터 이미지 (확대 가능)
pan_qsp_model.png PNG 이미지 (150 dpi)
pan_mrgsolve_model.R mrgsolve ODE 모델 (약 19 구획 / 6 치료 시나리오)
pan_shiny_app.R Shiny 대시보드
pan_references.md 참고문헌 (약 44편, PubMed 링크)

mrgsolve 모델 (ODE Model)

  • 구획 구조: 프레드니솔론·시클로포스파미드·활성대사체·아자티오프린 PK 구획, 면역복합체·보체·중성구·대식세포·B세포·T세포·사이토카인(TNF-α)·혈관 염증·섬유화·동맥류·장기 손상(신장·신경·범발성) PD 구획
  • 주요 치료 시나리오: ① 무치료(자연경과), ② 스테로이드 단독(유도+유지), ③ 스테로이드+시클로포스파미드, ④ 스테로이드+아자티오프린, ⑤ 스테로이드 단독(감량), ⑥ HBV 연관 PAN(스테로이드+CYC+AZA)
  • 보정/근거: French Vasculitis Study Group(FVSG) 코호트 데이터 및 Five Factor Score(FFS) 예후 지표를 참고하여 관해율·재발률 파라미터 보정

Shiny 대시보드 (Dashboard)

환자 프로파일(HBV 상태, FFS 점수, 장기 침범) · 약물 PK 시뮬레이션 · 면역 PD(면역복합체·사이토카인) · 혈관 손상·장기 기능 임상 엔드포인트(BVAS) · 치료 시나리오 비교(관해율·재발률) · 바이오마커(CRP, 보체, HBsAg) 탭으로 구성

실행 방법 (Usage)

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

참고문헌 (References)

자세한 인용은 pan_references.md 참조 (약 44편).

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