천연자원으로부터 얻어진 항암 또는 세포독성물질로는 주로 alkaloid, lignan, terpenoid, macrolide 등에 속하는 물질들이고 그 중 sesquiterpene lactone계열 화합물에서 세포독성 및 항종양 활성이 있는 물질이 다수 얻어졌으며 그 대부분은 국화과의 식물에서 분리 보고되고 있다. Achillea 속 식물은 국화과에 속하는 다년생초본으로 남한에는 톱풀과 산톱풀 2종만이 자생한다. screening 결과 이 두 식물에는 segquiterpene lactone 화합물과 Peroxide등 다수의 활성성분이 함유되어 있을 것으로 기대되어 본 연구에 착수하였다. 두 식물의 각 분획에 대하여 SNU-1(위암세포주)과 SNU-354(간암세포주)를 이용해 검색한 결과 두 식물 모두 MC ext.와 MeOH ext.에서 현저한 세포독성을 보였으며 현재 MC ext. 로부터 세포독성물질의 분리를 수행하고 있다. EtOAc ext.는 세포독성은 거의 나타내지 않았으나 flavonoid 성분이 다수 존재함을 확인하였으며 면역활성 및 enzyme inhibition등의 활성을 검토하고자 화합물을 분리하였다. 그 결과 톱풀로 부터는 luteolin-7-0-glucoside와 apigenin-7-0-glucoside를 그리고 산톱풀로부터는 luteolin-7-0-glucoside, apigenin-7-0-glucoside, luteolin, apigenin을 분리 확인 동정하였다.
아급성독성시험 : DA-125를 1.0, 0.2, 0.04 mg/kg/day의 용량으로 4주간 정맥내투여시 고용량군에서만 세포분화가 빠른 골수, 비장, 흉선 등의 장기에서 독성이 나타났으며 중간 및 저용량군에서는 독성변화가 나타나지 않았다. 2)항원성시험 : DA-125는 단독 또는 면역보조제(CFA)와의 혼합감작에 의하여 능동전신성 또는 수신피부 아나필라시스를 일으키지 않았으며 면역확산법에 의해서도 항체가 확인되지 않았다. 면역독성시험에서 DA-125는 흉선, 비장의 위축과 임파구중식억제를 나타냈으나 그 정도는 DXR보다 경미하였다. 3)혈완장해시험 : 0.4%의 DA-125 용액은 토끼의 이개정맥내 정맥주사 및 저류시에 혈전형성이나 염증반응 등의 혈관장해를 나타내지 않았으나, 0.2%의 DXR용액은 약한 염증반응을 보였다.
천연자원으로부터 얻어진 항암 또는 세포독성물질로는 주로 alkaloid, lignan, terpenoid, macrolide 등에 속하는 물질들이고 그 중 sesquiterpene lactone계열 화합물에서 세포독성 및 항종양 활성이 있는 물질이 다수 얻어졌으며 그 대부분은 국화과의 식물에서 분리 보고되고 있다. Achillea 속 식물은 국화과에 속하는 다년생초본으로 남한에는 톱풀과 산톱풀 2종만이 자생한다. screening 결과 이 두 식물에는 segquiterpene lactone 화합물과 Peroxide등 다수의 활성성분이 함유되어 있을 것으로 기대되어 본 연구에 착수하였다. 두 식물의 각 분획에 대하여 SNU-1(위암세포주)과 SNU-354(간암세포주)를 이용해 검색한 결과 두 식물 모두 MC ext.와 MeOH ext.에서 현저한 세포독성을 보였으며 현재 MC ext. 로부터 세포독성물질의 분리를 수행하고 있다. EtOAc ext.는 세포독성은 거의 나타내지 않았으나 flavonoid 성분이 다수 존재함을 확인하였으며 면역활성 및 enzyme inhibition등의 활성을 검토하고자 화합물을 분리하였다. 그 결과 톱풀로 부터는 luteolin-7-0-glucoside와 apigenin-7-0-glucoside를 그리고 산톱풀로부터는 luteolin-7-0-glucoside, apigenin-7-0-glucoside, luteolin, apigenin을 분리 확인 동정하였다.
실험목적: KR 53170 및 KR 53234 는 천연물에서 분리 추출한 화합물로 terpene lacton ring을 가진 약산성 물질이다. in vitro 항종양 실험에서 종양억제효과가 있었고 in vivo 항종양 실험에서도 유의성 있는 효과가 있었으며 급성 경구독성시험에서도 독성이 낮은 것으로 평가 되었다. 이에 따라 KR 53170 등의 약물동태학적인 성질을 연구하여 독성실험과 임상실험을 위한 용법용량을 결정하고 나아가 본약물의 제제개발에 도움이 되도록 본 연구를 시행하였다. 방법: KR 53170 및 53234은 경구시 20mg/kg, 정맥투여시는 10mg/kg로 투여하였다. Rat의 혈장 sample 채취는 ether로 흡입마취 시킨 후 heart puncture 하였다. 뇨시료는 대사 cage를 이용하여 채취하였으며 얻어진 모든 시료는 HPLC로 분석 하였다. 분석결과는 computer program 'Multi-free'를 이용하여 주요 pqarameter를 산출하였다. 인체혈액에 대한 혈청단백결합율 측정은 ultrafiltration법을 이용하였다. 즉 YMT membrane을 이용하여주요 parameter를 산출하였다. 인체혈액에 대한 혈청단백결합율 측정은 ultrafiltration법을 이용하였다. 즉 YMT membrane을 이용하여 유리약물을 분리하여 HPLC로 정량하였다. 결과 및 고찰: 1. KR 53170 10mg/kg 정맥투여시 최고혈중농도는 0.55ug/ml, 반감기는 0.51hr, 분포용적은 4.5L이었다. 20mg/kg를 경구 투여시 최고 혈중농도는 0.18ug/ml, 반감기는 3.5기산이고 AUC는 0.91ug.ml, 분포용적 28Lm, Ka 3.49$hr^{-1}$ 그리고 Cl는 5.5L/hr/kg이었다. 이는 투여용량에 비해 매우 적은량이 흡수되고 배설 된 것으로 약물이 혈액에 대한 용해도 문제에 기인하는 것으로 간주된다. 2. KR 53234 10mg/kg 정맥투여후의 최고혈중농도는 1.14ug/ml, 반감기는 0.50hr, 분포용적은 2.2L이었다. 20mg/kg 경구 투여시의 최소 혈중 농도는 0.33 ug/ml, 소실반감기는 1.5시간, AUC는 0.942ug.hr/ml, 분포용적 11L, Ka는 3.05 $hr^{-1}$ 그리고 Cl는 5.3L/hr/kg이었다. 이는 KR 53170에서와 같이 매우 적은량이 흡수되고 배설되었다. 3. KR 53170의 혈청단백 결합율은 5-500 ug/ml 범위에서 78.7-86.2%이었고 KR 53234의 혈청단백결합율은 5-100 ug/ml 범위에서 79.6-71.2%이었다.이었다.
임상을 거친 약물이 시중에 유통되지 못하는 요인 중 하나는 안전성이다. 약물 부작용으로 인해 발생하는 안전성 문제의 주된 원인인 신경독성의 경우, 사전에 약물이나 화합물에 대한 위험 평가가 필요하다. 현재 약물의 안전성 검사를 위한 실험들은 동물 실험을 기반으로 하고 있으며, 이는 시간과 비용이 많이 든다는 단점을 갖는다. 따라서 위 문제를 해결하기 위해 in silico 실험을 통한 신경독성 예측모델을 제안하고자 한다. 본 연구에서는 의학 언어 시스템 (Unified Medical Language System)을 이용해 신경독성의 범주를 확대하고, 통합 데이터베이스를 기반으로 다양한 관련 화합물 데이터를 얻었다. 얻은 화합물들의 SMILES (Simplified Molecular Input Line Entry System)를 fingerprint로 변환시키고 이를 사용한 기계학습 기반의 모델을 만들었다. 모델은 최종적으로 신경독성의 유무를 예측한다. 해당 연구에서 제안된 실험은 in vivo 실험에 소요되는 시간 및 비용을 줄일 수 있다. 더 나아가 신약 개발 연구 기간을 단축하고 개발 중지 등의 부담을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
Phenothiazines류의 약물 중 Chlorpromazine, perhenazine, trifluoperazine, thioridazin의 광독성에 대한 ascorbic acid의 영향을 조사 연구하였다. 각 약물 농도를 $50;\mu\textrm{g}$/ml로하고 UVA(350nm, 2.5mV/cm)로 조사기간은 30분으로 하여 적혈구의 광용혈현상을 Kahn 등의 방법에 의해 spectrophotometer로 측정한 결과 Chlorpromazine, perphenazine, thioridazine에 의한 광용혈도 정도는 ascorbic acid에 의해 유의성 있게 감소되었다. 또한 적혈구를 가하기 전 각 약물을 미리 조사시켜 생성된 물질에 의한 광용혈현상의 광독성 생성물질은 chlorpromazine과 thioridazine에서 보여졌으며, chlorpromazine의 광독성 생성물질에 의한 적혈구 용혈현상만 ascorbic acid에 의해 감소되었다.
DA-125투여에 따라 심근 조직내 지질과산화산물이 증가하였으나 동일용량의 ADM투여군보다는 적게 증가하였다. 적출십장기능 시험과 심전도 측정시 DA-125 투여와 관련된 특이한 변화는 관찰되지 않았으나 심장조직의 병리학적 검사에서는 심근세포의 약한 과립화 현상이 관찰되었다. 반면 ADM 투여군에서는 현저한 적출심장 기능의 저하, 특징적인 심전도변화 및 심근세포내 공포령성 및 과립화등의 변화가 나타났다. 조혈기독성시험에서는 DA-125와 ADM투여에 따라 백혈구 수의 감소가 가장 컸으며 백혈구 수는 약물투여후 4일째 최저치를 나타냈다가 8일후부터 회복하기 시작하여 약물투여 16일후에는 투여전치로 회복되었다. DA-125와 ADM의 조혈기독성의 pattern은 같으나 독성의 정도는 DA-125가 약한 것으로 나타났다.
최근 새롭게 조명된 생약에 관한 여러 연구를 통해, 기존의 항암제 보다는 더 효과적이고 인체에는 부작용이 적은 항암제를 개발해내기 위해 국내 자생 생약중 총 103 종류( 95 손 98종 )을 채집하였다. 이들 생약을 암세포주( L1210, P333 D$_1$)와 장상세포주(Vero)을 대상으로 MTT colorimetric assay를 실시하여 항종양성에 대해 알아보았다. 이들 세포주에 대한 $IC_{50}$/ 값으로 세포독성능을 알아보았다. 그리하여 정상세포주에는 적은 세포 독성능을 나타내면서, 암세포주에는 높은 세포 독성능을 나타내는 생약제 6종( BuOH 추출물 2종, MeOH) 추출물 4종 )을 선정하였다. 이중 항암활성능이 가장 높은 미역줄나무(Tripteryrium regelii)를 선택하여 유기용매별로 추출, 그 각각에 대한 세포 독성능이 가장 높게 나타난 2분획을 선택하여 기존에 시판중인 Adriamycin과의 병용 투여시의 세포 독성능의 상승효과를 확인 하였다. 즉 Adriamycin과의 단독 투여보다 복합 투여시에 암세포주에 대한 세포 독성능이 높아졌고, 정상세포주에 대한 독성이 감소되는 효과가 나타났다. 또한 in vitro 에서는 세포 독성능이 다소 적더라도 in vivo에서 면역학적 활성이 기대되는 생약제 3종을 선정하여 항암성분의 분리 및 정제를 하여 항암성에 대하여 알아보았다.
약물 투여 후 약효의 출현은 흡수, 분포 등의 약동학적 단계(pharmacokinetic phase)를 거쳐 수용체 부위에서 약물과 수용체 사이의 약력학적(pharmacodynamic) 상호작용에 의해 나타난다. 따라서 약물요법 시 약효나 독성 발현의 큰 개인차는 약동학적 또는 약력학적 개인차에 의해 나타나며, 많은 약물에서 약효의 개인차는 흔히 약동학적 차이가 주역할을 함이 알려져 있고, 약물의 특성에 따라 약물의 대사 및 배설과 관련 있는 신장, 간장 및 심장 질환자에서는 현저한 약동학적 변화로 용법 조정이 필수적으로 요구되는 경우가 많다. 약동학적 개인차는 안전역이 좁은 약물에서 더욱 문제가 되며 이러한 약물의 적정 요법을 위해서는 수용체 부위와 평형을 이루고 있는 혈장약물농도를 적정 유지하는 것이 약동학적 개체차를 배제할 수 있는 한 방안이다. 근자에 이르러 체액내 약물 및 이의 대사물을 측정하는 분석 화학의 발전과, 임상 약물 동태학(clinical pharmacokinetics)의 도입 등으로 개개 환자에서의 적정 약물요법을 위한 TDM (Therapeutic Drug Monitoring)이 구미에서는 이미 보편화되어 있다 또한 국내에서도 이러한 새로운 의료분야의 연구 및 임상응용의 필요성이 점차 증가하고 있으므로, 이러한 시대적 요구에 발맞추어 본 지면을 통하여 임상약리학적 지식을 이용한 혈장 농도 데이터의 분석을 통하여 개개인에서의 적정 약물요법을 제시하는 TDM에 관하여 소개하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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