The Use of Pharmacogenomic Method for the Prediction of Antidepressant Responsiveness

약리 유전학적 방법을 이용한 항우울제 치료반응성의 예측

Serotonin transporter(5-HTT) is one of the major action site of antidepressants in neuronal cells. According to the recent studies, it is known that the functional polymorphism in the promoter region of the 5-HTT gene(5-HTT linked polymorphism repetitive element in promoter region, 5-HTTLPR) is associated with antidepressant responsiveness, and the distributions of 5-HTTLPR is various among the different populations. Our preliminary study suggested that it is possible to measure the endophenotype of 5-HTTLPR genotype by examining the pharmacodynamic research of the 5-HTT in platelet membranes. However, there are limitations to predicting the antidepressant responsiveness only from the endophenotypic characteristics of 5-HTT gene promoter polymorphism, and therefore we propose to use the pharmacogenomic methods for overcoming these limitations. We found that the significant correlations existed among the genetic polymorphisms of biogenic amine transporters whose structure and characteristics are similar to the 5-HTT, and the predictable odds ratio of antidepressant responsiveness are increased significantly by combining the effect with other associated polymorphisms, compared to the effect of 5-HTT promoter polymorphism only. These results support the hypothesis that antidepressant treatment has to be individualized according to the genetic and ethnic background of depressed patients. It would be possible to develope the evaluation tools to predict the antidepressant responsiveness and its side effect profile, if scientists reveal the genes related to the action mechanism as well as the metabolism of antidepressants so as to discover the interaction of those genes and contribution of endogenotypes toward antidepressant responsiveness.

우울증 환자들에게 항우울제를 처방하는 임상의들이 흔히 겪게 되는 두 가지 어려움은 약물의 치료 반응 유무를 판단하기 위하여 처음 약물을 투여한 후 4~6주 이상을 기다려야 하는 것과 어떤 종류의 항우울제라도 처음 4~6주 이후에도 반응을 보이지 않는 환자들이 30~40% 이상이 된다는 것이다. 이와 같은 어려움을 극복하기 위해서는 환자 개개인의 항우울제에 대한 반응성을 미리 예측하는 것이 필요하다. 이 논문에서는 연구자들의 과거 실험들과 이미 발표된 연구들을 중심으로 하여 항우울제에 대한 치료 반응성을 예측하는데 약리유전학적 방법을 이용한 현재까지의 연구들과 연구 결과를 해석 할때 고려해야 할 사항을 살펴보고자 한다. 세로토닌 수송체(serotonin transporter, 5-HTT)는 항우울제가 신경세포에 작용하는 주요 작용부위 중 하나이다. 최근의 연구들에 의하면 5-HTT 유전자 promoter 부위의 기능적인 다형성(5-HTT linked polymorphism repetitive element in promoter region, 5-HTTLPR)이 항우울제에 대한 치료 반응성과 관련이 있는 것으로 알려져 있으며, 5-HTTLPR 유전형의 분포빈도는 인종들 간에서 차이가 있는 것으로 알려져 있다. 연구자들은 최근의 실험을 통하여 5-HTTLPR 유전형들의 endophenotype을 혈소판 막에 분포하는 5-HTT의 약동학적 특성으로 측정할 수 있음을 발견하였다. 흥미로운 사실은 5-HTTLPR 유전형의 분포가 인종적으로 다른 양상으로 나타났듯이, 그 endophenotype인 혈소판막의 5-HTT의 약동학적 특성 역시 전혀 반대되는 양상으로 나타났다. 하지만 이 endophenotype의 특성만으로 항우울제의 치료반응을 예측하는 것은 아직까지 한계가 있으며, 향후 이러한 과제를 해결하기 위한 방법중 약리유전학적 방법을 사용할 수 있음을 제안하였다. 예비적으로 시행한 실험을 통하여 연구자들은 세로토닌 수송체의 구조와 특징이 비슷한 생체아민 수송체들의 유전자 다형성들 간에 유의한 상관관계가 있음을 발견하였으며, 이들 유의한 상관관계가 있는 유전자형을 연합하여 조합할 때 세로토닌 수송체의 유전형만의 기여도보다도 항우울제에 대한 반응 예측도의 odds ratio가 유의하게 상승함을 발견하였다. 이러한 연구 결과들은 임상의가 항우울제를 처방 할 때에 환자들의 유전적 그리고 인종적인 배경을 고려하여 개별화된 전략을 사용하여야 한다는 가설을 뒷받침한다. 앞으로 항우울제의 작용기전과 그 대사과정에 관여하는 유전자들들 중심으로 유전자 간의 상호 작용을 밝히고 그 표현형이 약물의 치료 반응도에 미치는 기여도를 평가하는 작업들은 항우울제의 치료 반응과 그 부작용을 미리 예측할 수 있는 평가 도구를 개발할 수 있는 가장 최선의 길이 될 수 있을 것이다.