• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제80권3호
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• pp.255-264
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• 2017

Background:N-acetyl transferase (NAT) inactivates the pro-drug isoniazid (INH) to N-acetyl INH through a process of acetylation, and confers low-level resistance to INH in Mycobacterium tuberculosis (MTB). Similar to NAT of MTB, NAT2 in humans performs the same function of acetylation. Rapid acetylators, may not respond to INH treatment efficiently, and could be a potential risk factor, for the development of INH resistance in humans. Methods: To understand the contribution of NAT of MTB and NAT2 of humans in developing INH resistance using in silico approaches, in this study, the wild type (WT) and mutant (MT)-NATs of MTB, and humans, were modeled and docked, with substrates and product (acetyl CoA, INH, and acetyl INH). The MT models were built, using templates 4BGF of MTB, and 2PFR of humans. Results: On the basis of docking results of MTB-NAT, it can be suggested that in comparison to the WT, binding affinity of MT-G207R, was found to be lower with acetyl CoA, and higher with acetyl-INH and INH. In case of MT-NAT2 from humans, the pattern of score with respect to acetyl CoA and acetyl-INH, was similar to MT-NAT of MTB, but revealed a decrease in INH score. Conclusion: In MTB, MT-NAT revealed high affinity towards acetyl-INH, which can be interpreted as increased formation of acetyl-INH, and therefore, may lead to INH resistance through inactivation of INH. Similarly, in MT-NAT2 (rapid acetylators), acetylation occurs rapidly, serving as a possible risk factor for developing INH resistance in humans.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제8권2호
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• pp.26-34
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• 1978

Isoniazid(INH)는 체내(體內)에서 신속(迅速)히 흡수(吸收)되어 일부(一部)는 치료효과(治療?果)가 있는 유리(遊離) INH로 변(變)하고 일부(一部)는 치료효과(治療?果)가 없는 acetylisoniazid, isonicotinic acid, isonicotinuric acid등(等)으로 대사(代謝)되어 불활성화(不活性化)된다. 가토(家兎)의 뇨(尿) 및 혈장중(血?中)에서 총(總) INH에 대(對)한 유리(遊離) INH의 비(比)를 정색적(呈色的)으로 정량(定量) 산출(算出)함으로써 INH의 불활성화(不活性化)에 미치는 Ethambutol(EMB)의 영향(影響)을 실험(實驗)하였다. 가토(家兎)에 INH를 경구투여(經口投與)한 결과(結果) 그 대사(代謝)에 의(依)한 불활성화비(不活性化比)는 같은 가토(家兎)에서는 비교적(比較的) 일정(一定)하고 개체간(個體間)의 차이(差異)는 현저하였다. INH에 EMB를 배합투여(配合投與)하거나 분자화합물(分子化合物)을 투여(投與)했을 경우 EMB에 의(依)해 INH의 대사(代謝)가 억제(抑制)되어 INH 단독투여시(單獨投與時)보다 유리(遊離) INH가 뇨(尿) 및 혈장중(血漿中)에서 증가(增加)하였다. EMB에 의(依)한 유리(遊離) INH의 상승(上昇)은 INH단독투여(單獨投與)보다 평균(平均) 1.5배(倍)이며 EMB분자화합물(分子化合物)이 EMB배합물(配合物)보다 혈장중(血?中)에서 1.3배(倍) 높게 나타났다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제63권2호
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• pp.128-138
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• 2007

연구배경: INH 내성은 katG 와 inhA(ORF와 promoter)의 변이에 의한 것으로 알려져 있다. 유전자 변이는 지역적으로 종류와 빈도가 다르게 나타날 수 있는데 기존 국내의 연구보고들은 흔하다고 알려진 katG의 463 코돈만을 추적한 것들이었다. 따라서 본 연구는 국내에서 분리된 INH 내성균들의 두 유전자에서 나타날 수 있는 변이의 종류와 빈도를 확인하고자 하였다. 연구방법: 대한결핵협회 결핵연구원에서 MDR-TB로 판명된 INH 내성 결핵균 29주로부터 bead beater-phenol법으로 DNA를 추출하여 katG(2,223 bp), inhA ORF(-77~897, 975 bp) 및 inhA promoter(-168~80, 248 bp) 염기서열 결정 및 분석은 ABI PRISM 3730 XL Analyzer 및 MegAlign package를 사용하였다. 결과: 모든 균주들은 분석 표적으로 사용한 세 유전자 부위 중에서 적어도 한 개 이상의 유전자 부위에 변이가 있었다. INH 내성균은 거의 대부분(>93%) katG의 변이를 갖고 inhA 유전자 변이만 있는 경우는 드물어 INH 내성을 결정하는 중요한 요인은 katG의 변이 인 것을 확인할 수 있었다. katG 부위에서 Arg463Leu 변이와 Ser315Thr 변이가 높은 빈도(62.1% 및 55.2%)로 발견되었고, katG 완전결실과 inhA promoter-15($C{\rightarrow}T$) 변이도 일정한 빈도로 나타남을 볼 수 있었다. 그 외 inhA ORF 변이도 1주에서 1종류의 변이가 발견되었다. 결론: 기존 연구결과에서는 보고되지 않고 본 연구에서 처음으로 확인된 변이들도 14 종류나 있어서, INH 내성은 주로 katG 혹은 일부 inhA 특정 부위의 변이가 주도하지만 이들 외에도 다양한 변이가 존재한다는 것을 알 수 있었다. 이들 새로이 확인된 변이들은 염기서열 분석에 의한 INH 내성 여부 판단 시, 기존 알려진 변이 외에 보조 자료로 사용할 수 있을 것으로 생각한다.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제9권3호
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• pp.1-8
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• 1979

The main route of metabolism of isonicotinic acid hydrazid (INH) in man is its conjugation with acetyl coenzyme A to form acetyl-INH. The reaction is catalyzed by an N-acetyl transferase in the liver. The acetylated drug can be excreted by the kidney more efficiently than INH, and the biological half-life of the drug in the body depends upon how rapidly the drug can be acetylated. This report measured the concentration of INH in the blood of 147 individuals 6 hours after they received a standard dose (9.8mg/kg) and plotted the data as a frequeney distribution hiotogram. There was bimodality, with a mean for one subpopulation at approximately $0.6{\sim}0.8\;mcg/ml.$, and a mean for the other subpopulation between 2.8 and 4.0mcg/ml. As might be expected slow acetylators of INH are more likely to develop a cumulative toxicity to the drug. The principle ,toxicity to INH is a peripheral neuritis but this adverse effect can be prevented by given extra pyridoxin to the patients, and the vitamin does not alter the antitubercular activity of INH. This report carried out that pyridoxine does not alter the ratio of free INH to the total INH in blood.

• 대한화학회지
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• 제53권1호
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• pp.17-26
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• 2009

Isonicotinic acid hydrazid의 Hydrazones, 즉, N-isonicotinamido-furfuralaldimine (INH-FFL), N-isonicotnamido- cinnamalidine (INH-CIN) 및 N-isonicotnamido-3',4',5'-trimethoxybenzaldimine (INH-TMB)를 isonicotinic acid hydrazide와 예를 들면 furfural, cinnamaldehyde 또는 3,4,5-trimethoxy-benzaldehyde 등과 같 은 각각의 방향족 알데히드와의 반응으로부터 제조하였다. INH-FFL, INH-CIN and INH-TMB와 같은 새로운 hydrazones을 코발트(II) 염과 반응시켜 새로운 일련의 15개 코발트(II) 착물을 제조하였다. 적외선 분광 데이타를 통해 hydrazone 리간드들이 $Co^{2+}$ 이온에 대해 N, O 주개원자의 배열을 갖는 두자리 리간드임을 규명하였다. 착물 의 특성은 원소분석, 수자율, 전도도, 적외선 및 전자 스펙트럼 측정을 통해 조사하였다. 분석 데이터로부터 착물은 [$Co(L)_2X_2$] 및 [$Co(L)_3](ClO_4)_2$ (L = INH-FFL, INH-CIN 또는 INH-TMB, 그리고X = $Cl^-,\;{NO_3}^-,\;NCS^-$ 또는 $CH_3COO^-$)의 일반적 조성을 가짐을 알 수 있었다. 열무게법으로부터 착물의 열적 행동을 조사하였다. 전자 스펙 트럼 결과와 자화율 측정으로부터 코발트(II) 킬레이트가 6배위의 기하구조를 이루고 있다는 것을 확인할 수 있었 다. 코발트(II) 착물과 약간의 표준약물에 대한 향균성으로부터 이들 착물이 매우 적합한 향균성질을 가짐을 알 수 있다.

• 대한의생명과학회지
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• 제11권4호
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• pp.455-463
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• 2005

Resistance to isoniazid (INH), which is one of the most important drugs in Mycobacterium tuberculosis chemotherapy, has been associated with mutations in genes encoding the mycobacterial catalse-peroxidase (katG), the enoyl acyl carrier protein (ACP) reductase (inhA), alkyl hydroperoxide reductase (ahpC), beta-ketoacyl acyl carrier protein synthase (kasA), and NADH dehydrogenase (ndh). In this study, we examined INH-resistance related genes in 50 INH-resistant and 24 INH-susceptible isolates by PCR-sequence analysis. In brief, mutations at the katG gene were found at codon 315 alone (2/50), at codon 463 alone (19/50), and both at 315 and 463 (29/50). However, while mutations at codon 315 were only detected in INH-resistant isolates, mutations at codon 463 were also detected in INH-susceptible isolates indicating mutations at 463 alone do not seem to confer resistance to INH. Similar to the case of katG 463, some of inhA mutations were also found among INH-susceptible isolates. For example, whereas mutations at 8 upstream of the start codon (UPS) and 15 UPS of the inhA gene were detected only in INH-resistant isolates, mutations at 101, 115, and 125 UPS were detected only in INH-susceptible isolates. Many different kinds of mutations were detected in INH­resistant isolates at ahpC, oxyR gene, and intergenic region of the oxyR-ahpC genes. Howerver, the mutations were not found oxyR and the intergenic regions in INH-susceptible isolates. No mutations were found at either kasA or at ndh gene among INH-resistant isolates. In conclusion, some of mutations such as katG 315, inhA promotor region, and oxyR-ahpC seem to be strongly related to INH-resistance. Currently we are developing a molecular diagnostic method based on these results.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1993년도 제2회 신약개발 연구발표회 초록집
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• pp.166-166
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• 1993

만성 신부전환자에서 isoniazid(INH)의 약동학적 변화여부를 검토하고 특히 N-acetylation 대사능의 억제 여부를 평가함으로써 만성신부전환자에서 적정 INH 항결핵 요법율 위한 기본자료를 제공코자 하였다. 본 연구는 pararell group 디자인에 의한 일차 연구와 sequential 디자인에 의한 2차연구로 진행하였다. 일차 연구는 37명의 정상 성인군과 14명의 만성신부전 환자군을 대상으로 INH 400 mg 경구 투여 후 INH 및 AcINH의 약동학적 성상을 비교하였다. 이차연구는 만성신부전 환자에서 신이식에 따른 INH의 acetylation 대사능의 변화를 관찰코자 1차연구에 참여하고 성공적인 신이식을 받은 환자 10명을 대상으로 INH 및 AcINH의 약동학적 검토를 재시행하였으며, 이러한 연구 방법을 통하여 만성 신부전 환자에서 Acetylation 대사능의 변화를 검토하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제82권2호
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• pp.143-150
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• 2019

Background: The purpose of this study was to analyze the relationship between the gene mutation patterns by the GenoType MTBDRplus (MTBDRplus) assay and the phenotypic drug susceptibility test (pDST) results of isoniazid (INH) and prothionamide (Pto). Methods: A total of 206 patients whose MTBDRplus assay results revealed katG or inhA mutations were enrolled in the study. The pDST results were compared to mutation patterns on the MTBDRplus assay. Results: The katG and inhA mutations were identified in 68.0% and 35.0% of patients, respectively. Among the 134 isolated katG mutations, three (2.2%), 127 (94.8%) and 11 (8.2%) were phenotypically resistant to low-level INH, high-level INH, and Pto, respectively. Among the 66 isolated inhA mutations, 34 (51.5%), 18 (27.3%) and 21 (31.8%) were phenotypically resistant to low-level INH, high-level INH, and Pto, respectively. Of the 34 phenotypic Pto resistant isolates, 21 (61.8%), 11 (32.4%), and two (5.9%) had inhA, katG, and both gene mutations. Conclusion: It is noted that Pto may still be selected as one of the appropriate multidrug-resistant tuberculosis regimen, although inhA mutation is detected by the MTBDRplus assay until pDST confirms a Pto resistance. The reporting of detailed mutation patterns of the MTBDRplus assay may be important for clinical practice, rather than simply presenting resistance or susceptibility test results.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제26권10호
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• pp.778-784
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• 2003

N'-(1-alkyl-2,3-dihydro-2-oxo-1H-3-indolyliden)-4-pyridinecarboxylic acid hydrazide derivatives, 3(a-g), were synthesized in a trial to overcome the resistance developed with the therapeutic uses of isoniazid (INH). The lipophilicity of the synthesized derivatives supersedes that of the INH as expressed by Clog p values. The synthesized compounds and INH were tested against bovin, human sensitive and human resist strains of Mycobacterium tuberculosis. Compounds 3a, 3d, 3f and 3g with 1-unsubstituted, 1-propyl, 1-propynyl and 1-benzyl groups respectively exhibited equipotent growth inhibitory activity (MIC 10 $\mu$mol) against the tested strains as compared with INH however the later has no activity against human resist strain. Pharmacokinetic study revealed that the rate and extent of absorption of the tested derivatives (3d and 3f) significantly higher than that of INH (p＜0.05). The relative bioavailabilities ($F_R%$) were 183.15 and 443.25 for 3f and 3d respectively as compared to INH. These results preliminary indicate the possible use of the prepared derivatives for treatment of tuberculosis infections in order to overcome the resistance developed with INH.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권3호
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• pp.479-492
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• 1997

연구배경 : Isoniazid(INH)와 Rifampicin(RFP)은 강력한 항결핵효과를 가지고 있어 결핵치료에 없어서는 안되는 중요한 약제이지만 우리나라에서는 미국흉부학회에서 추천하는 용량과 다른 용량을 흔히 처방하면서도 적절한 용량에 대한 평가는 미흡하여 결핵의 치료에 혼선을 초래하고 있는 실정이다. 이에 저자들은 정상 한국인에서의 INH, RFP 각각의 약물동력학을 먼저 알아보고, INH 300mg과 INH 400mg복용시, RFP 450mg과 600mg복용시 약통학(pharmacokinetics)적 변화를 비교 분석함으로써 한국인에서 INH, RFP 처방의 기초자료로 제공하고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 정상인 자원자 22명을 12시간 이상 금식시킨 후 INH 300mg을 복용하게 한 다음, 시간경과에 따른 INH 혈중농도 및 INH 뇨배설량을 High-performance liquid chromatography(HPLC)를 이용하여 측정하였다. 2주후 동일인을 대상으로 INH 400mg을 복용시킨 다음 같은 방법으로 INH 혈중농도 및 뇨배설량을 측정하였다. 마찬가지 방법으로 자원자 20명을 대상으로 RFP 450mg과 600mg을 2주 간격으로 복용시킨 다음, 시간경과에 따른 RFP 혈중농도 및 뇨배설량을 측정하였다. 이 결과를 토대로 최고혈중농도(peak serum concentration, Cmax), 최고혈중농도 도달시간(time to reach to peak serum concentration, Tmax), 혈중반감기, 소실속도상수(elimination rate constank, Ke), 전신 클리어런스(total clearance, CLtot), 신 클리어런스(renalclearance, CLr) 및 신외 클리어런스(nonrenal clearance, CLnr)를 계산하여 비교하였으며, paired t-test로 p value < 0.05 일 경우 통계적으로 의미있는 차이가 있는 것으로 판정하였다. 결 과 : 1) INH 결과 ㄱ) Tmax는 INH 300mg군이 $1.05{\pm}0.34$시간, INH 400mg군이 $0.98{\pm}0.59$시간으로서 두 군간에 차이가 없었고(p > 0.05), 혈중반감기도 INH 300mg군이 $2.49{\pm}0.88$시간, INH 400mg 군이 $2.80{\pm}0.75$시간으로서 두 군간에 차이는 없었다(p>0.05). ㄴ) Cmax는 INH 300mg군이 $4.37{\pm}1.28mcg/mL$, INH 400mg군이 $7.14{\pm}1.95mcg/mL$로서 INH 400mg군에서 유의하게 높았지만(p < 0.01), Ke는 각각 $0.30{\pm}0.07hrs^{-1}$, $0.27{\pm}0.11hrs^{-1}$로서 차이가 없었다(p < 0.05). ㄷ) CLtot은 INH300mg군이 $26.76{\pm}11.80mL/hr$, INH 400mg군이 $21.09{\pm}8.31 mL/hr$로서, INH 400mg군에서 유의하게 낮았다(p < 0.01). 이중 CLr은 각각 $3.04{\pm}1.68mL/hr$, $2.91{\pm}0.77mL/hr$로서 두 군간에 차이가 없었으나(p>0.05), CLnr은 각각 $23.71{\pm}11.52mL/hr$, $18.18{\pm}8.36mL/hr$로서 INH 400mg군에서 유의하게 낮았다(p<0.01). 2) RFP결과 ㄱ) Tmax는 RFP 450m군이 $1.11{\pm}0.41$시간, RFP 600mg군이 $1.15{\pm}0.43$시간으로서 두 군간에 차이가 없었고(> 0.05), 혈중반감기도 RFP 450mg군이 $4.20{\pm}0.73$시간, RFP 600mg군이 $4.95{\pm}2.25$ 시간으로서, 두 군간에 유의한 차이는 없었다(p > 0.05). ㄴ) Cmax는 RFP 450mg군이 $10.12{\pm}2.25mcg/mL$, RFP 600mg군이 $13.61{\pm}3.43mcg/mL$로서 RFP 600mg군에서 유의하게 높았고(p < 0.01), Ke도 각각 $0.17{\pm}0.03hrs^{-1}$, $0.15{\pm}0.03hrs^{-1}$로서 RFP 600mg군에서 통계적으로 유의하게 낮았다(p < 0.01). ㄷ) CLtot은 RFP 450mg군이 $7.60{\pm}1.34mL/hr$, RFP 600mg군이 $7.05{\pm}1.20mL/hr$로서, RFP 600mg군에서 유의하게 낮았다(p < 0.05). 이중 CLr은 각각 $1.41{\pm}0.65mL/hr$, $1.69{\pm}0.61mL/hr$로서 두 군간에 차이가 없었으나(p>0.05), CLnr은 각각 $6.19{\pm}1.56mL/hr$, $5.36{\pm}1.26mL/hr$로서 RFP 600mg군에서 유의하게 낮았다(p < 0.01). 결 론 : 한국인에서는 INH는 300mg이, RFP은 450mg이 적절한 일일용량으로 생각되나 이는 향후 복합적으로 결핵약을 복용하는 실제 결핵환자를 대상으로 한 추시가 필요할 것으로 생각된다.