[더팩트 l 순천=김영신 기자] 국립순천대학교 약학과 학부생이 간경변 환자의 상태에 따른 마취제 프로포폴의 체내 변화를 예측하고 맞춤형 투여 전략을 제시한 연구로 국제학술지에 제1저자로 이름을 올렸다.
국립순천대는 약학과 정희영 학부생이 제1저자로 참여한 ‘간경변 환자의 프로포폴 체내 노출 및 맞춤형 투여전략’ 연구가 약리·독성학 분야 SCIE 국제학술지인 'Toxicology and Applied Pharmacology'에 최종 게재 승인됐다고 1일 밝혔다.
이번 연구는 약학과 정승현 교수가 교신 및 책임저자를 맡았으며, 정희영 학생이 제1저자로 연구에 참여했다. 학부생이 환자 맞춤형 약물치료를 위한 첨단 약동학 모델링 연구를 수행해 국제학술지에 연구성과를 발표했다는 점에서 주목된다.
연구팀은 수술과 진정 등에 널리 사용되는 정맥마취제 프로포폴을 대상으로 '생리학적 기반 약동학(PBPK·Physiologically Based Pharmacokinetic) 모델'을 구축했다.
PBPK 모델은 약물의 특성과 인체 장기의 혈류량, 조직 구성, 약물대사효소 등 생리학적 정보를 종합해 약물이 체내에서 어떻게 분포하고 대사·배설되는지를 예측하는 연구 방법이다.
프로포폴은 빠른 마취 유도와 회복이 가능해 전신마취와 진정에 폭넓게 사용된다. 주로 간에서 대사되기 때문에 간기능이 떨어진 환자에서는 같은 용량을 투여하더라도 약물의 체내 노출 정도가 달라질 수 있다.
특히 간경변이 진행되면 간 혈류량과 기능성 간 조직이 감소하고 혈장 단백질과 약물대사효소에도 변화가 나타난다. 이에 따라 간경변의 중증도에 따른 프로포폴의 약물 노출 변화를 정량적으로 예측하고 적절한 투여량을 제시하는 연구가 필요하다.
연구팀은 먼저 정상 성인의 임상 약동학 자료를 활용해 프로포폴 PBPK 모델을 구축한 뒤 실제 임상자료와 비교해 예측 성능을 검증했다. 그 결과 총 체내 노출량(AUC)과 최대혈중농도(Cmax)가 PBPK 모델 평가에서 일반적으로 활용되는 2배 이내의 예측 기준을 충족했다.
이후 정상인 모델에 간경변 환자의 간 혈류량과 기능성 간 조직량, 혈장 단백질, 심박출량, 신장기능, 약물대사효소 등의 변화를 반영해 간경변 중증도에 따른 모델을 구축했다.
간경변 환자를 Child-Pugh 등급에 따라 A, B, C군으로 나눠 시뮬레이션한 결과, 간경변의 중증도가 높아질수록 프로포폴의 체내 노출이 점진적으로 증가하는 경향이 나타났다.
연구팀은 간기능 저하에 따른 간 혈류와 기능성 간 조직의 변화, 프로포폴 대사능 감소 등이 복합적으로 작용한 결과로 분석했다.
또 정상인과 유사한 약물 노출 수준을 유지하기 위한 등급별 유지주입 용량도 분석했다. 그 결과 Child-Pugh A군은 별도의 용량 조정 필요성이 크지 않은 것으로 예측됐다.
반면 Child-Pugh B군은 유지주입 속도를 약 6~7% 낮추고, 중증인 C군은 약 12~14% 낮출 경우 정상인과 유사한 프로포폴 노출 수준에 접근할 수 있는 것으로 나타났다.
연구팀은 민감도 분석을 통해 프로포폴의 체내 노출과 제거에 영향을 미치는 주요 약물·생리학적 요인도 평가했다. 이를 통해 간질환 중증도에 따른 약물 노출 변화에 어떤 요인이 영향을 미치는지 정량적으로 분석할 수 있는 기반을 마련했다.
이번 연구는 임상시험을 진행하기 어려운 중증 간질환 환자군을 대상으로 가상환자 시뮬레이션을 활용해 약물 노출과 투여전략을 사전에 탐색했다는 데 의미가 있다. 향후 모델 기반 정밀약물치료(Model-Informed Precision Dosing) 연구로 확대할 수 있는 가능성도 제시했다.
정승현 교수는 "간경변 환자는 간 혈류와 기능성 간 조직, 약물대사효소 등 여러 생리적 요인이 동시에 변화하기 때문에 간기능 정도에 따른 프로포폴 노출을 정량적으로 이해하는 것이 중요하다"며 "이번 연구는 이러한 복합적인 변화를 PBPK 모델에 통합해 Child-Pugh 등급별 프로포폴 체내 노출 변화를 예측하고, 이를 기반으로 유지주입 용량의 최적화 가능성을 탐색했다는 데 의미가 있다"고 말했다.
이어 "앞으로도 PBPK 모델을 비롯한 기전적 약동학 모델링 기술을 활용해 다양한 특수 환자군에서 약물의 체내 동태와 안전성을 정량적으로 예측하고, 환자 맞춤형 정밀약물치료 전략 개발로 연구를 확대해 나가겠다"고 밝혔다.
bbb2500@tf.co.kr
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