“간경변 환자 카페인 체내 노출 정량 예측” 국제학술지 실려

순천대 약대 이세인 학부생·정승현 교수 연구팀 수행

[헤럴드경제(순천)=박대성 기자] 국립순천대학교 약학대학 약학과 이세인 학부생(6학년)이 제1저자로 참여한 연구논문이 약물 독성 및 약물 동태 분야의 국제 저명 학술지(SCIE)인 ‘Environmental Toxicology and Pharmacology’에 최종 게재됐다.

이번 연구는 순천대 약학과 정승현 교수 연구팀이 주도적으로 수행하였으며, 약학과 이세인 학부생이 제1저자, 정승현 교수가 교신저자로 연구를 총괄했다.

이 연구는 학부생 연구심화실무실습 교과와 연계하여 수행된 연구성과라는 점에서도 의미가 크다.

연구팀은 세계적으로 가장 널리 섭취되는 중추신경계 각성물질인 카페인을 대상으로, 생리학적 기반 약동학(Physiologically Based Pharmacokinetic, PBPK) 모델을 구축했다.

이를 통해 정상인 뿐만 아니라 간경변증(Child-Pugh A 및 B 단계) 환자에서 간(肝) 기능 저하에 따른 카페인의 체내 노출 변화를 정량적으로 예측했다.

카페인은 체내에서 대부분 간의 CYP1A2 효소에 의해 대사된다.

따라서 간경변 환자의 경우 간 기능 저하와 함께 대사 능력이 감소해 동일한 양의 카페인을 섭취하더라도 정상인보다 체내 노출이 크게 증가할 수 있다.

지금까지는 이러한 변화를 정량적으로 예측하거나 환자 맞춤형 섭취량을 제안할 수 있는 연구가 매우 부족하였다.

연구팀은 국내외 임상 약동학 데이터를 기반으로 PBPK 모델을 구축하고, 다양한 용량에서 모델의 예측 정확성을 검증하였다.

이후 간경변 환자의 병태생리학적 변화를 모델에 반영하여 간 기능 저하 정도에 따른 카페인 노출 증가를 성공적으로 재현했다.

또한 반복 섭취 상황을 모의(simulation)하여 정상인과 동일한 체내 노출 수준을 유지하기 위한 노출 기반(exposure-guided) 카페인 섭취량 조절 전략도 함께 제시했다.

연구 결과, 정상인과 동일한 체내 노출 수준을 유지하기 위해서는 Child-Pugh A 환자는 정상인의 약 51%, Child-Pugh B 환자는 약 18% 수준으로 카페인 섭취량을 줄이는 것이 적절할 가능성이 예측되었다.

또한 민감도 분석을 통해 CYP1A2 대사능, 간 용적, 혈장 단백질 변화 등이 카페인 노출을 결정하는 핵심 인자임을 확인했다.

이러한 결과는 간질환 환자의 카페인 섭취 관리뿐 아니라 향후 간기능 저하 환자의 약물 용량 최적화 연구에도 활용될 수 있는 기반을 제시하였다.

이번 연구는 실제 임상자료를 기반으로 구축한 기전적 모델을 이용하여 간질환 환자의 카페인 노출을 정량적으로 예측하고, 노출 기반 섭취량 조절 전략을 제안한 최초 수준의 연구 중 하나라는 점에서 학술적 의미가 크다.

정승현 교수는 “이번 연구는 생리학적 기반 약동학 모델을 활용하여 이러한 변화를 정량적으로 예측하고, 환자 맞춤형 카페인 섭취 전략을 제시했다는 점에서 의미가 있다”고 밝혔다.