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alkaptonuria

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알캅톤뇨증 (Alkaptonuria, AKU) — QSP 모델

Quantitative Systems Pharmacology model of alkaptonuria · ochronosis · nitisinone

AKU QSP map

산출물 파일 규모
🗺️ 기계론적 지도 aku_qsp_model.dot · SVG · PNG 221 노드 · 307 엣지 · 23 클러스터
⚙️ mrgsolve 모델 aku_mrgsolve_model.R 60 ODE · 137 파라미터 · 24 시나리오
📊 Shiny 대시보드 aku_shiny_app.R 12 탭
📚 참고문헌 aku_references.md 131편, 전부 PMID 검증

1. 이 모델이 답하려는 하나의 질문

알캅톤뇨증에서 니티시논은 요중 호모겐티스산(HGA)을 99.7% 줄인다. 4년 무작위 시험에서 임상 점수(cAKUSSI)는 8.6점 덜 나빠졌다. 같은 약의 같은 두 숫자다.

99.7%와 8.6점 사이의 거리를 설명하지 못하는 모델은 이 질환을 설명하지 못한 것이다. 이 모델은 그 거리를 세 개의 물질 수지(balance) 로 환원하고, 나머지 임상 사실들이 그 셋에서 따라 나오게 만드는 것을 유일한 목표로 삼았다.


2. 세 개의 수지 (The three balances)

BALANCE 1 — 플럭스는 보존되고, 바뀌는 것은 출구뿐이다

식이 단백에서 오는 페닐알라닌·티로신은 약 33 mmol/일(단백 70 g/일)이고, 이것은 반드시 몸을 떠나야 한다. 치료하지 않으면 그 중 약 95%가 요중 HGA로 나간다.

니티시논이 억제하는 HPD는 결손된 효소(HGD)보다 한 단계 위에 있다. 따라서 니티시논은 플럭스의 크기를 줄일 수 없고, 출구만 바꿀 수 있다. HGA 출구를 닫으면 같은 33 mmol/일이 요중 HPPA·HPLA·티로신·티로신 포합체로 나가야 하고, 혈장 티로신은 그 부하를 용량이 작은 출구들로 밀어 넣기 위해 필요한 압력 수두(pressure head) 에 불과하다.

그래서 이 모델의 중심 비대칭이 나온다:

용량은 HGA를 정하고, 식이가 티로신을 정한다.

모델 계산 (단백 고정 70 g/일 vs 용량 고정 10 mg/일):

바꾼 것 범위 혈장 티로신
니티시논 용량 1 → 20 mg/일 (20배) 873 → 975 umol/L (+12%)
식이 단백 42 → 105 g/일 (2.5배) 560 → 1,545 umol/L (+176%)

용량을 20배 움직여 얻는 티로신 변화가, 단백을 2.5배 움직여 얻는 변화의 1/15이다. 이것은 조정된 결과가 아니라 질량보존의 결과다. 그리고 이것이 임상적으로 뜻하는 바는 분명하다: 각막병증이 걱정되면 용량을 줄이는 것이 아니라 식이를 관리해야 한다. 2 mg 코호트(NAC, 적극적 영양사 개입)의 각막병증 5%와 10 mg 코호트(SONIA 2, 정보 제공만)의 14.5%가 용량 차이로 읽히는 것은, 모델에 따르면 교란(confounding) 이다.

BALANCE 2 — 독성 분기는 플럭스의 1.5e-5이고, 되돌아오지 않는다

하루 33 mmol의 HGA가 지나가는 동안, 그 중 0.5 umol/일 정도만이 무혈관 교원질 조직 안에서 벤조퀴논아세트산(BQA)으로 산화되어 교체되지 않는 콜라겐에 중합된다. 비율로 1.5e-5. 어떤 질량수지에도 보이지 않는 양이며, 이 질환의 전부다.

모델에는 오크로노시스 색소에 대한 소실항이 어디에도 없다. 환자에게 없기 때문이다. 그 결과:

  • 질환은 너무 작아서 측정되지 않는 플럭스의 적분이다.
  • 약은 아직 적분되지 않은 부분에만 작용할 수 있다.
  • 취성화를 색소 밀도의 급한 Hill 함수로 두면(지수 6), 색소가 출생부터 선형으로 쌓이는데도 증상은 3번째 10년대에 갑자기 나타나고 이후 가속한다. 손상 방정식에 연령이 등장하지 않는데도 그렇다.

한 가지 예외를 문헌이 강제했다. 니티시논 치료 후 피부·귀·공막 색소가 옅어진다는 보고(PMID 32904992)가 있다. 모델은 이를 반증으로 다루지 않고 예측으로 다룬다: 소실항은 콜라겐이 실제로 교체되는 조직에만 존재할 수 있다. 그래서 피부·귀·공막 depot에만 1차 소실항을 두었고, 관절 연골·디스크·대동맥판에는 두지 않았다. 관찰된 역전이 표피성 조직에 국한된다는 것이 검증 가능한 귀결이다.

BALANCE 3 — HGA 클리어런스에는 예비력이 없다

HGA의 신클리어런스는 600–900 mL/분, 즉 신혈류량에 가깝다(세뇨관 분비가 사구체 여과보다 크고, 신장 자체도 HGA를 생산한다 — PMID 31609457). 이미 상한에 있으므로 완충 능력이 없다. 혈장 HGA = 생산량 ÷ 클리어런스이고, 연골을 물들이는 것은 혈장 HGA다.

두 가지가 따라 나온다.

(a) 시험 평가변수와 인과량이 갈라진다. 치료 중 HPPA·HPLA가 14배 이상 올라가 같은 유기음이온 분비 경로(OAT1/OAT3)를 경쟁적으로 점유하므로 HGA 클리어런스가 오히려 감소한다. 그래서 10 mg에서 요중 HGA는 99.7% 내려가는데 혈청 HGA는 92.6%만 내려간다. 색소 침착 속도는 뒤쪽 숫자를 따른다. 잔여 손상률이 0.3%가 아니라 7.4%라는 것 — 25배 차이 — 이 99.7%와 8.6점 사이의 거리 중 상당 부분이다.

(b) 노화와 CKD가 질환 수정 인자가 된다. 신혈류량이 떨어지면 생산량이 그대로인데 혈장 HGA가 1:1로 올라간다. 이는 225명 코호트에서 실제로 관찰되었다(순환 HGA가 연령과 함께 증가하고 HGA 클리어런스 감소와 유의하게 연관). 즉 무치료 진행이 노년에 가속되는 이유는 "색소가 색소를 부른다"만이 아니다.


3. 두 개의 손상 채널 — 그리고 하나는 되돌릴 수 있다

수지만으로는 부족했다. 색소 적분만으로 손상을 기술하면, 49세에 시작한 니티시논은 cAKUSSI를 거의 못 늦춘다(그 나이엔 취성화가 이미 포화). 그런데 SONIA 2는 약 75%를 늦췄다.

빠진 조각은 문헌에 있었다. AKU 농도의 HGA는 직접 연골세포에 독성을 낸다: 산화 스트레스, 세포골격 손상, 자가포식 장애, SAA 아밀로이드 형성, 활막 활성화. 이들은 모두 현재 농도의 함수이고, 따라서 가역적이다.

그래서 손상률을 두 채널로 나눴다.

채널 구동 변수 니티시논의 작용
① 색소–기계 채널 누적 색소 밀도 (비가역) 미래 적분만
② 농도 채널 현재 혈청 HGA (가역) 즉시, 완전히

②는 ①에 gating되어 있다(색소가 취약성을, 현재 HGA가 속도를 정한다). 이것은 필수적인 구조 제약이었다. ②를 ①과 독립적인 항으로 두면 출생부터 활막염이 존재하고 10세 아이의 연골이 파괴되는데, 이는 이 질환에 대한 단 하나의 보편적 임상 사실 — AKU 아동은 무증상이다 — 과 정면으로 충돌한다. 조정하지 않고 구조를 버렸다.

이 분해가 세 가지 사실을 동시에 지탱한다: 49세에 시작해도 cAKUSSI는 75% 느려지고 (②), NIH 시험의 고관절 회전 각도는 개선되지 않았고(①은 이미 소진), 5세에 시작하면 거의 전부를 막을 수 있다(①과 ② 모두).


4. 보정(calibration)과 검증(held-out)

4.1 앵커 — SONIA 1의 무작위 5군 용량–반응

보정은 하나의 무작위 시험, 하나의 시점, 다섯 개 군에 걸었다. 여러 코호트에서 편한 숫자를 골라 오는 것을 피하기 위해서다. 적합 파라미터 9개 / 앵커 8개, 좌표별 축소–확대 반복(coordinate descent, log 스케일), 목적함수 0.0198.

앵커 모델 보고 비
무치료 u-HGA24 (umol/일) 31,585 31,530 1.00
1 mg u-HGA24 2,990 3,260 0.92
2 mg u-HGA24 1,191 1,440 0.83
4 mg u-HGA24 455 570 0.80
8 mg u-HGA24 173 150 1.15
무치료 혈청 HGA (umol/L) 28.3 28 1.01
2 mg 혈장 티로신 933 782 1.19
10 mg 혈장 티로신 972 875 1.11

적합값은 생리학적으로 온당한 곳에 떨어졌다. KI_NT = 11.2 nmol/L (문헌 IC50 약 40 nmol/L과 같은 자릿수), HNT = 1.45 (단순 경쟁 억제보다 급한 곡선 — 니티시논이 느리고 단단하게 결합하는 억제제라는 효소학과 일치).

세운 가설이 자료에 기각된 항이 하나 있다. 니티시논에 반응하지 않는 HGA 공급원 (SRC_INS)을 넣고 적합시켰더니 7.5 umol/일, 즉 거의 0으로 수렴했다. 자료는 "억제되지 않는 공급원"보다 "용량–반응이 급하다"를 지지한다. 기각된 항을 지우지 않고 0에 가까운 값으로 남겨 둔다.

4.2 검증 — 보정이 본 적 없는 21개 사실

# 검증 항목 모델 보고 비
1 혈청 HGA, 10 mg (umol/L) 1.58 2.23 0.71
2 혈청 HGA, 2 mg (umol/L) 15.10 3.86 3.91 ⚠
3 혈청 HPPA 상승 배수, 10 mg 24.9 14.65 1.70 ⚠
4 잔여 u-HGA24 비 (2 mg / 10 mg) 11.3 6.63 1.70 ⚠
5 티로신 비 (10 mg / 2 mg) 1.042 1.119 0.93
6 티로신, 10 mg + 0.7 g/kg 단백 657 620 1.06
7 질량보존 (출구 합 / 유입) 0.983 1.00 0.98
8 연골 취성화 > 0.5 도달 연령 38.5 31 1.24
9 디스크 석회화 출현 연령 34.4 30 1.15
10 통증 VAS > 2 도달 연령 32.8 30 1.09
11 관절치환 50% 연령 50.3 55 0.92
12 대동맥판 침범 연령 52.3 54 0.97
13 신결석 임상화 연령 59.4 64 0.93
14 SONIA 2 대조군 cAKUSSI 기울기 (점/월) 0.289 0.239 1.21
15 SONIA 2 10 mg 기울기 (점/월) 0.065 0.060 1.08
16 NAC 2 mg 기울기 (점/월) 0.173 0.190 0.91
17 SONIA 2 cAKUSSI 차이, 48개월 −10.8 −8.6 1.25
18 SONIA 2 대동맥판 Pmax 기울기 차 −0.057 −0.0093 6.1 ⚠
19 아스코르브산 1 g/일의 색소 감소 2.8% ~0% —
20 피부 색소 옅어짐, 2년 10 mg 0.5% ~20% 0.02 ⚠
21 연골 색소 옅어짐, 2년 10 mg 0% 0% —

중앙 |log ratio| = 0.137 (전형적 오차 약 14%), 21개 중 13개가 보고값의 ±25% 안.

특히 한 번도 적합에 쓰이지 않은 채로 맞은 것들:

  • 티로신의 용량 비의존성 (5번). 이 모델의 중심 주장이며, 5배 용량 차이에 대해 1.04배를 예측했고 관찰은 1.12배였다. 두 값 모두 5배와는 거리가 멀다.
  • 단백 제한 하의 티로신 (6번). 0.7 g/kg에서 657 umol/L, 보고 620.
  • 임상 시점 세 개 (11·12·13번). 관절치환 50%, 판막 침범, 신결석이 각각 50.3 / 52.3 / 59.4세 — 보고 55 / 54 / 64세. 이 시점들은 파라미터에 들어가지 않았다.
  • 2 mg과 10 mg의 임상 기울기 분리 (15·16번). 0.065와 0.173 점/월, 보고 0.060과 0.190. 두 용량의 임상 효과 차이가 혈청 HGA 차이에서 나온다는 구조의 결과다.
  • 아스코르브산의 실패 (19번). 아스코르브산은 BQA를 HGA로 되돌리지만, 중합은 직렬이 아니라 병렬의 비가역 단계이므로 제거되는 색소 플럭스는 KRED·[Asc] / (KRED·[Asc] + KPOL) 뿐 — 1 g/일에서 2.8%다. 조정된 실패가 아니라 구조적 실패다.
  • 연골 색소는 옅어지지 않는다 (21번). 소실항이 없으므로 0%. 자동으로.

4.3 실패 — 고치지 않고 보고하는 것들

① 2 mg에서의 혈청 HGA (3.9배 과대) — 이것은 파라미터 문제가 아니다. HGA는 사실상 전부 소변으로 나가므로 요중 HGA ≈ 총 생산량이다. 보고된 네 숫자 (2 mg: 요중 1,200–1,440 / 혈청 3.86 · 10 mg: 요중 181 / 혈청 2.23)가 동시에 참이려면 HGA 클리어런스가 2 mg에서 10 mg보다 4.6배 높아야 한다. 그런데 경쟁 유기음이온 (HPPA·HPLA) 농도는 두 용량에서 거의 같다. 어떤 단일 클리어런스 모델로도 네 값을 동시에 만족시킬 수 없다 — 이는 모델을 돌리기 전에 손으로 유도된다. 후보 설명: (i) 낮은 농도에서의 혈청 HGA 정량 한계, (ii) NAC(2 mg, 적극적 식이관리)와 SONIA 2(10 mg, 정보 제공만)의 코호트 차이, (iii) 아직 기술되지 않은 포화성 분비 경로. 판별 실험: 하나의 코호트에서 같은 방문에 2 mg과 10 mg의 혈청·요중 HGA를 짝지어 측정하는 것.

② 혈청 HPPA 상승폭과 잔여 HGA 비가 각각 정확히 1.70배 과대 (3·4번). 우연이 아니다. 둘 다 HNT = 1.45의 억제 급경사 하나에 의해 결정된다. HNT를 낮추면 두 오차가 함께 줄지만 SONIA 1의 5군 용량–반응이 무너진다. 즉 SONIA 1의 용량–반응 경사와 관찰된 HPPA 상승폭은 이 구조 안에서 서로 양립하지 않는다.

③ 대동맥판 (6.1배 과대, 그러나 실질적으로는 null). SONIA 2는 4년간 Pmax 진행률 차이 0.0093 mmHg/년(p=0.53)을 보고했다. 판막을 가역 채널에 넣었더니 −0.51 mmHg/년, 즉 null 결과를 55배 과대평가했다. 그래서 판막을 가역 채널에서 구조적으로 제외했다 — 석회성 판막질환은 일단 씨가 뿌려지면 자기유지되는 골형성 프로그램이라는 근거에 따라. 그 결과 −0.057 mmHg/년으로 내려왔다. 여전히 6배지만, 대조군의 4년 진행폭 (약 4 mmHg)에 대비하면 1.4%로 실질적 null이다. 부호와 규모는 맞고, 정확도는 아니다.

④ 색소 역전 속도 (0.02배). 모델의 진피 교체 반감기 6년으로는 2년 만의 가시적 변화를 만들 수 없다. 관찰된 역전은 가시 색소의 유효 교체가 수개월 규모임을 의미하며, 이것은 측정 가능한 파라미터다.

⑤ 초기 사건이 4–8년 늦다 (8·9·10번). 취성화 임계 도달 38.5세(보고 31세) 등. PD50을 내리면 맞지만 그러면 관절치환 시점이 너무 이르다. 하나의 Hill 함수로 "디스크 석회화는 3번째 10년대, 관절치환은 6번째 10년대"를 동시에 담을 수 없다는 한계로 남긴다.


5. 임상적으로 쓸 수 있는 결과

5.1 개시 연령이 유일하게 큰 변수다 (측정된 헤드룸)

같은 약, 같은 10 mg, 같은 환자. 개시 연령만 바꿨다. 무치료 그림자 환자 (counterfactual)를 같은 시뮬레이션 안에서 함께 적분하므로 "예방 가능한 여지"는 가정이 아니라 측정값이다.

개시 연령 절감된 색소 70세 온전 연골 70세 관절치환 확률 70세 cAKUSSI 70세 통증 VAS
2세 92.3% 1.000 0.000 0.06 0.00
5세 88.8% 1.000 0.000 0.09 0.00
10세 83.1% 0.999 0.000 0.33 0.05
15세 77.3% 0.995 0.000 1.6 0.34
20세 71.6% 0.978 0.000 6.1 1.27
25세 65.9% 0.935 0.000 15.6 2.94
30세 60.2% 0.856 0.000 29.6 4.66
35세 54.4% 0.750 0.042 46.2 5.84
40세 48.4% 0.642 0.511 64.0 6.51
45세 42.2% 0.548 0.944 80.7 6.89
50세 35.7% 0.470 0.998 94.9 7.11
55세 28.9% 0.406 1.000 106.6 7.27
60세 21.7% 0.353 1.000 114.4 7.38
무치료 0% 0.272 1.000 126.3 7.55

모든 열이 개시 연령에 대해 단조롭다 — 이것은 당연한 결과가 아니라 6절 결함 11을 고친 뒤에야 얻어진 결과다.

30세까지 시작하면 이 환자에게 관절치환은 일어나지 않는다. 35세면 4%, 40세면 51%, 45세면 94%, 50세면 사실상 확실하다. 즉 이 모델에서 관절치환의 운명은 35세에서 45세 사이의 10년 안에 결정된다 — 그 구간에서 연골이 위험 문턱을 통과하기 때문이다. 같은 10년을 기다리는 값이 관절치환 확률 4% → 94%다. 이 기울기가 곧 "기다림의 비용"이며, 색소 절감률은 그 사이 54% → 42%로 완만하게 줄 뿐이라는 점에 주의해야 한다: 생화학적 이득은 완만하게 사라지는데 임상적 이득은 절벽처럼 사라진다.

5–15세 개시는 AKU에서 시험된 바 없다. 소아기 노출의 유일한 인체 근거는 유전성 티로시네미아 1형의 15년 추적이며 — 외삽임을 분명히 한다.

5.2 검증 가능한 예측 세 가지

  1. 각막병증 위험은 용량에 거의 의존하지 않고 식이 관리에 크게 의존한다. 식이를 맞춘 상태에서 2 mg과 10 mg의 각막병증 발생률을 비교하면 차이가 작아야 한다. 보고된 5% vs 14.5%는 대부분 영양사 개입의 차이여야 한다.
  2. 저용량 니티시논은 색소 침착을 오히려 악화시킬 수 있다. 1 mg/일에서 모델은 요중 HGA가 90% 내려가는데 혈청 HGA는 28 → 33 umol/L로 올라간다. HPPA·HPLA의 14배 상승이 HGA 클리어런스를 깎는 폭이, 생산량 감소폭을 넘어서기 때문이다. ⚠ 이 예측은 모델이 가장 크게 틀린 항(OAT 경쟁항, ②의 실패)에 기대고 있다. 판별 실험은 4.3①과 같다. 확증되기 전까지 저용량 전략의 근거로 쓰여선 안 되고, 동시에 저용량 전략이 안전하다는 근거로도 쓰여선 안 된다.
  3. 니티시논의 임상 효과는 혈청 HGA를 통해 매개되며, 요중 HGA를 통하지 않는다. 그러므로 향후 시험의 대리 평가변수는 u-HGA24가 아니라 혈청 HGA여야 한다. 두 지표가 25배 다르게 움직이므로, u-HGA24로 계산한 효능 예측은 체계적으로 낙관적이다.

5.3 24개 시나리오에서 나온 것 (70세 시점, 짝지은 값)

시나리오 혈청 HGA cAKUSSI 관절치환 각막병증 색소 절감
S01 무치료 35.9 126.3 1.00 0.00 0%
S11 10 mg, 25세부터 1.85 15.6 0.00 1.00 66%
S14 10 mg + 자유식 (84 g) 2.90 75.2 0.79 1.00 56%
S15 10 mg + 단백제한 (56 g) 1.22 5.6 0.00 0.00 65%
S16 2 mg + 자유식 (84 g) 26.0 124.7 1.00 1.00 23%
S17 2 mg + 단백제한 (56 g) 10.7 36.6 0.00 0.00 45%
S18 식이 단독 (56 g, 무약물) 23.3 85.1 0.92 0.00 16%
S19 아스코르브산 1 g/일 35.7 125.4 1.00 0.00 6%
S20 미스센스 3% 잔존활성, 무치료 15.2 40.9 0.02 0.00 15%
S21 CKD (신기능 저하 x3), 무치료 70.0 126.5 1.00 0.00 6%
S23 10 mg 25→45세, 이후 중단 33.4 81.1 0.77 1.00 30%
S24 IDEAL (HGA 차단, Tyr 상승 없음) 1.61 0.04 0.00 0.00 95%

읽어야 할 것 네 가지.

① 식이가 용량을 이긴다. 자유식(84 g)의 2 mg은 사실상 무치료와 구분되지 않는다 (cAKUSSI 124.7 대 126.3). 같은 2 mg에 단백 제한만 붙이면 36.6이 된다. 반대로 10 mg도 자유식이면 75.2까지만 내려간다. 용량 5배가 만드는 차이(124.7 → 75.2)보다 식이 하나가 만드는 차이(124.7 → 36.6)가 크다.

② 각막병증은 이 모델 안에서 완전히 식이가 결정한다. 40년 노출에서 자유식은 용량과 무관하게 누적 확률 1.00(S14·S16), 단백 제한은 용량과 무관하게 0.00(S15·S17). 용량은 이 열에 전혀 나타나지 않는다. 이것이 2.2절 표의 임상적 번역이다.

③ 3%의 잔존 효소가 치료에 가깝다. 미스센스 유전형(S20)은 무치료로도 cAKUSSI 40.9, 관절치환 확률 0.02다 — 무치료 126.3, 1.00과 비교된다. 이 질환의 유전형–표현형 변이 폭이 왜 그렇게 큰지에 대한 정량적 설명이며, 동시에 잔존 활성을 몇 % 회복시키는 샤페론·유전자치료가 왜 매력적인 표적인지를 보여준다(S24의 IDEAL이 cAKUSSI 0.04다).

④ CKD는 단독으로 질환을 악화시킨다. 신기능 저하만 3배로 두면 약물도 식이도 바꾸지 않은 채 혈청 HGA가 35.9 → 70.0으로 두 배가 되고 색소 부담이 29% 늘어난다. AKU 환자에게 신독성 약제(NSAID 포함)는 대증치료가 아니라 질환 수정 요인이다.

5.4 이 모델이 답하지 않는 것

급성 치명적 대사 합병증(PMID 26596578), 임신, 감염, 소아 성장, 이차 아밀로이드증의 전신 결과, 그리고 개인 간 변이(단 하나의 ETA만 기계적 부하에 걸려 있다). 가상 환자군 시뮬레이션에는 쓸 수 없다.


6. 통합 중 발견해 고친 결함 12개 (mrgsolve 2.0.1)

모두 처음에는 조용히 잘못된 답을 냈다.

  1. $MAIN의 SOLVERTIME. $MAIN에서는 정의되지 않아 컴파일이 깨졌다. $MAIN은 CMT_0 할당을 일절 두지 않도록 비워, init()이 항상 이기게 했다.
  2. mg → umol 환산이 1000배 틀렸다. 1e6/329.25는 g당 umol이다. 2 mg 투여가 혈장 니티시논 810 umol/L(실제 1.0)을 만들었고, 2 mg과 10 mg이 완전히 동일한 결과를 냈다 — 두 용량 모두 HPD를 99.999% 억제했으므로. 용량–반응 전체가 사라진 채로 그럴듯한 그림이 나왔다.
  3. 아미노기전이 교환 속도가 플럭스를 지탱하지 못했다. KTAT = 200/일에서는 무치료 혈장 티로신이 54가 아니라 178 umol/L로 밀려 올라갔다. 준평형이 성립하려면 5000/일이 필요했다.
  4. 점수 도메인이 무한히 적분됐다. dxdt_AKJ = 0.0006*(...)에 소실항이 없어 cAKUSSI가 2084까지 갔다. 대수적 목표값을 향한 1차 필터로 바꿔 0–1로 묶었다.
  5. 디스크 높이가 음수가 됐다. -KDISCH*BRD*LOAD가 상태에 비례하지 않아 65세에 음의 높이를 냈다. 상태를 곱해 지수 감쇠로 만들었다.
  6. 직접 농도 채널을 색소 채널과 독립으로 두었더니 10세 아이의 연골이 파괴됐다. 출생부터 활막염이 상수로 존재했다. KSYNOX는 0으로 남기고 구조를 버렸다.
  7. 신결석이 유아기에 생겼다. 요중 과포화는 출생부터 존재하므로 1차 반응 모델로는 2.2세에 결석이 생긴다. 신 파필라 색소를 핵(nidus)으로 두고 그 제곱에 gating하여 59.4세로 옮겼다.
  8. 판막을 가역 채널에 넣었더니 null 결과를 55배 과대평가했다. −0.51 vs 보고 −0.0093 mmHg/년. 구조에서 제외했다(4.3③).
  9. 치료 효과의 기준선을 출생 시점에서 읽었다. x$CAKUSSI[1]은 t=0(출생)의 값이다. 49세에 시작한 4년 시험의 변화량이 82점으로 나왔다(실제 약 1.2점). 모든 치료 대비가 앞선 자연사 전체를 포함해 부풀려져 있었다.
  10. 반사실 적분기가 치료된 환자의 HPP를 읽었다. 무치료 그림자 환자를 25배 상승한 HPP에서 평가해 counterfactual을 약 8배 부풀렸고, 모든 헤드룸 수치가 무의미해졌다. Balance 1이 무치료 HGA 플럭스를 치료 상태와 무관하게 직접 주므로, 식이 유입에서 다시 썼다.
  11. 선언만 해 둔 $OMEGA가 모든 비교를 서로 다른 환자 사이의 비교로 만들었다. 기계적 부하에 걸린 ETA(1)을 mrgsim이 호출마다 새로 뽑기 때문에, 개시 연령 스캔의 각 팔이 사실상 다른 환자였다. 같은 스캔을 두 번 돌리면 0.826 / 0.707 / 0.735 / 0.608과 0.842 / 0.761 / 0.599 / 0.535가 나왔고, "70세 연골량은 개시 연령의 단조감소 함수"라는 이 모델의 핵심 결과가 깨진 것처럼 보였다. 처음에는 이것을 솔버 허용오차 문제로 오진했다. atol을 1e-8에서 1e-12로 조여도 고쳐지지 않았고 고쳐질 수 없었다 — 잡음이 애초에 수치적인 것이 아니었기 때문이다. zero_re()로 확률 효과를 0으로 묶은 뒤에는 0.8559 / 0.7504 / 0.6421 / 0.5476 / 0.4698로 단조가 되고, atol 1e-8과 1e-10에서 소수점 일곱 자리까지 동일하다. 즉 이 모델은 stiff하지 않았다. 통제하지 않은 확률 효과가 수치 불안정처럼 보였고, 잘못된 진단이 한 번의 수정을 낭비하게 했다. (sim_aku(..., iiv = TRUE)로만 집단 변이를 켠다.)
  12. 약을 끊는 시나리오 하나만 NaN을 냈다. 25세에 시작해 45세에 중단하는 S23이 모든 출력에서 NaN이었고, 나머지 23개 시나리오는 멀쩡했다. 니티시논을 끊으면 HPP가 약 60에서 2 umol/L로 빠르게 내려가는데, 적분기가 CHPP를 -KMHPD 아래로 overshoot하는 순간 Michaelis 분모 (KMAPP + CHPP)가 0을 통과해 궤적 전체가 NaN이 된다. 모든 농도에 양의 부분(positive part) clamp를 걸어 고쳤다. 금단 시나리오에서만 나타나는 결함, 즉 아무도 먼저 확인하지 않는 곳에 있던 결함이다. (수정 후 S23: cAKUSSI 81.1, 관절치환 확률 0.77, 색소 절감 30% — 20년 치료 후 중단하면 색소 이득의 3분의 1만 남는다.)

7. 모델 구조 요약

60 ODE 구획: 니티시논 PK 3 · 아미노산·경로 5 · 누적 요배설 5 · HGA 처리 3 · 색소 depot 8 · 연골·활막 5 · 척추 3 · 판막 3 · 신·비뇨 3 · 골·힘줄 2 · 안·이·피부 3 · 통증 3 · 점수 도메인 3 · 누적 위험 4 · 반사실·헤드룸 4 · 노출 적분 3

24 시나리오 (짝지은 대조군 구조): SONIA 1 5군 재현(S02–S05) · SONIA 2와 그 대조군(S06–S07) · NIH 3년 시험(S08) · 개시 연령 5/15/25/40/55세(S09–S13) · 용량×식이 2×2(S14–S17) · 식이 단독(S18) · 아스코르브산(S19) · 미스센스 유전형(S20) · CKD(S21) · 중노동+BMI 32(S22) · 20년 후 중단(S23) · IDEAL 비교약: HGA 차단 + 티로신 상승 없음(S24)

source("aku_mrgsolve_model.R")
res <- main_aku()                    # 보정 → 앵커 → held-out 검증 → 24 시나리오
shiny::runApp("aku_shiny_app.R")     # 12탭 대시보드

8. 면책

교육·연구 목적의 QSP 모델입니다. 독립적으로 검증·인증되지 않았으며 임상 의사결정, 처방, 규제 제출에 사용해서는 안 됩니다. 특히 5.2의 세 예측은 가설이며, 그중 2번은 모델이 가장 크게 틀린 항에 의존합니다. 파라미터의 절대값보다 구조적 귀결과 그 반증 방법에 주의해 읽어 주십시오.