부산대학교 도서관

신약개발에서 약물 유래 간독성 대한 연구는 약물 개발의 lead optimization 단계에서 필수적인 과정이다. 신약개발의 비임상 단계에서 간독성 예측을 위한 반응성 대사체 (reactive metabolite)의 screening은 필수적인 과정이다. 본 연구에는 human liver microsome (HLM)을 이용한 in vitro 실험계에서 glutathione (GSH)와 안정동위원소 GSH를 trapping agent로 사용하여 반응성 대사체의GSH 포합체 형성 여부를 확인하고 반응성 대사체의 구조를 예측하기 위한 시스템을 확립하였다.첫째로, 실험계 확립을 위해 GSH 포합체를 형성 하는 22 개 양성 대조군과 2개의 음성 대조군을 평가하였다. 질량분석기를 이용하여 neutral loss scan 방법과 precursor ion scan방법을 비교한 결과 precursor ion scan이 더 우수한 감도를 가짐을 확인하였다. 또한 enhanced product ion scan 으로부터 GSH로부터 유래된 fragment의 분석을 활용하여 GSH 포합체를 검증하고 모약물 및 GSH의 fragment를 규명하여 구조를 분석할 수 있었다. 실제로 다양한 구조적 경고 (structural alerts)를 가진 양성 대조군 약물에서 GSH가 효율적인 trapping agent임을 확인하였다. 둘째로, 확립된 실험계를 바탕으로 시장에 널리 판매 되는 고혈압 약물 군 중 하나인 angiotensin receptor II blocker (ARB)의 GSH 포합체 형성을 평가하고 HepG2 세포와HLM을 이용한 in vitro system에서 이들 약물의 세포독성을 평가하였다. 총 7 종의 ARB약물을 평가한 결과 losartan과 irbesartan에서 각 5종과 1종의 GSH 포합체가 형성됨을 확인하였고 나머지 5종의 약물에서는 GSH 포합체가 형성되지 않았다. 추가적으로 대사 활성화에 의한 간독성의 변화를 파악하기 위한 HepG2 cell을 이용한 실험에서 losartan의 독성이 대사 활성화에 의해 증가함을 확인하였다. 셋째로, 최근에 개발된 ARB 약물인 fimasartan의 metabolite indentification을 위하여 human을 포함한 4종 (dog, monkey, rat)의 liver microsomes에서 대사를 비교하였다. Fimasartan의 대사활성화에 의한 독성 평가에서는 NADPH를 가한 군에서 독성이 유의적으로 감소함을 확인하였고 이를 통해 fimasartan의 1상 대사가 무독화 과정일 가능성을 확인하였다. 대사적 안정성 평가결과로부터 1상 대사가 2상 대사보다 우세하고, human과 rat이 유사한 대사적 안정성을 보이고 dog 과 monkey에서 human에 비하여 빠른 대사속도를 관찰하였다. 주요 대사체의 합성품을 이용하여 대사체의 정량적 평가를 수행한 결과 분자량이 16증가한 6개의 산화된 대사체 중에서 황 위치가 산화된 fimasartan S-oxide가 양적으로 우세한 대사체로 동정하였다. 이 대사체는 산화적인 탈황 반응 (oxidative desulfurization)의 중간대사산물로 최종적으로 황이 산소로 치환됨을 확인하였다. Human외의 다른 종에서도 fimasartan S-oxide는 양적으로 가장 높은 대사체였다. 따라서, 본 연구를 통하여 약물 독성 예측에 활용할 수 있는 in vitro 실험계를 확립하였다. 확립된 실험계의 이용은 전임상 과정에서 약물 독성 평가에 대한 신속한 대량 스크리닝을 가능하게 할 것으로 생각된다. 또한, ARB 약물의 GSH 포합체 및 fimasartan의 대사 연구를 통해, 대사 활성화에 의한 대사와 독성의 변화를 확인하였다. 결론적으로 본 연구에서 확립된 in vitro 실험계는 약물 유래 간독성을 예측하기 위한 유용한 모델로 활용될 것이다.