한국인의 대표적인 암인 위암 등의 항암치료에 많이 사용되는 항암제(5-플루오로우라실)의 약물반응을 유전형 검사를 통해 예측할 수 있는 기술이 개발됐다.
식약청은 항암제 사용에 걸림돌인 골수기능억제나 심한 설사 등의 심각한 부작용을 피하고, 환자 개인별로 적절한 약효를 유도할 수 있는 개인맞춤약물 기술을 개발해 특허 출원했다.
5-플루오로우라실 계열의 항암제는 위암 등 소화기계 암치료에 필수적인 의약품으로 알려져 있으며, 인체에서 디하이드로피리미딘 디하이드로겐나제 (dihydropyrimidine dehydrogenase, DPD)라고 불리는 효소에 의해 분해가 되는데 이 효소의 활성에 의해 잘 분해되지 않으면 체내 약물농도가 높아져 부작용이 증가하고 분해가 잘 일어나면 체내 약물농도가 떨어져 약효를 발휘하지 못하게 되는 특성이 있다.
이번 연구는 한국인 100명을 대상으로 DPD 효소를 만드는 유전자의 유전형을 분석해 DPD 효소 활성과 비교한 결과, 특정 유전형에서 이 효소의 활성이 낮아진다는 사실을 밝혀냈다.
특히, 한국인 10명 가운데 2명은 효소활성이 약 40% 정도 낮게 발현되는 유전형을 갖고 있는 것으로 나타났다.
그 결과 5-플루오로우라실 계열의 항암제를 사용하기 전에 환자의 유전형을 분석해 DPD 효소의 활성을 예측 후 부작용을 줄일 수 있는 용량을 조정해 투여할 수 있어 한국인에 적합한 개인맞춤약물 요법을 가능하게 할 수 있을 것으로 보인다.
안전평가원은 "의약품의 약효나 부작용은 민족마다 다를 수 있어 한국인에 적합한 개인맞춤약물 요법 개발 및 평가를 위한 노력을 지속적으로 기울이고 있다"며 "현재 한국인 유전자 분석 및 약물반응 예측을 위한 특허를 1개 등록하였고, 8개를 출원한 상태이며 약물유전자 26개에 대한 한국인 유전형 분포도를 확보하고 DPD 외에 항결핵약의 약물을 분해시키는 NAT2 유전자의 발현을 예측할 수 있는 특허도 동시에 출원하는 등, 한국인의 약물유전형을 발굴하고 유전형에 따른 약효 등을 예측할 수 있는 기술을 개발 및 유전형을 쉽고 간편하게 검사할 수 있는 진단도구의 개발도 계획하고 있다"고 설명했다.
<참고자료>
1. DPD 효소는?
DPD(Dihydropyrimidine dehydrogenase) 효소는 pyrimidine 염기, 우라실 및 티민의 대사에 관여하는 매우 중요한 효소로서 생체내의 DNA 및 RNA의 합성에 있어 중요한 역할을 한다.
위암, 유방암 등의 치료에 사용되는 항암제인 5-FU를 주로 대사하며, 5-FU를 투여 받은 환자에서 DPD 효소의 활성에 따라 심각한 부작용이 발생할 수 있어, DPD 유전형과 5-FU 이상반응과의 상관성 연구가 많이 진행되어 왔다.
DPD*5의 경우 서양인 14%, 동양인 21.6%의 변이빈도를 보인다. 현재까지 30여종 이상의 단일염기다형성이 DPD 유전자에서 보고되었으며 5-FU의 심각한 독성을 보이는 환자들에게서 다양한 유전형이 보고되어 있다.
2. DPD 효소 활성이 약물반응에 영향을 주는 이유
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▲ DPD 효소 활성이 약물반응에 영향을 주는 이유 |
3. DPD에 의해 분해되는 의약품
5-fluorouracil,
Capecitabine
4. DPD 특허출원 내용
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Haplotype ID |
Haplotype |
빈도 (%) |
누적 빈도(%) |
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Hap1 |
ACG |
57.5 |
57.5 |
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Hap2 |
ACA |
21.5 |
79 |
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Hap3 |
GTG |
21.0 |
100 |
표1. 한국인 DPD 유전형 분포도
5. 개인맞춤약물을 위한 특허등록 및 출원 현황
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날짜 |
내용 |
등록 및 출원번호 |
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2007.05.31. |
CYP2C19를 암호화하는 유전자의 일배체형 분석키트 |
출원번호 : 10-2007-0053354 |
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2008.11.27. |
CYP2E1의 일배체형을 분석하는 방법 |
출원번호 : 10-2008-0118616 |
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2008.11.27. |
CYP2Ｃ9의 일배체형을 분석하는 방법 |
출원번호 : 10-2008-0118638 |
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2008.11.27. |
CYP1A2의 일배체형을 분석하는 방법 |
출원번호 : 10-2008-0118623 |
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2009.04.11. |
CYP3A5의 일배체형을 분석하는 방법 |
출원번호 : 10-2009-0031596 |
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2009.04.11. |
CYP2C8의 일배체형을 분석하는 방법 |
출원번호 : 10-2009-0031595 |
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2009.04.11. |
G6PD의 일배체형을 분석하는 방법 |
출원번호 : 10-2009-0031594 |
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2009.07.31 |
CYP2C19 일배체형 분석 키트 |
등록번호 : 10-2007-0053354 |
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2010.05.31 |
한국인의 NAT2 유전자의 일배체형을 이용한 NAT2 유전자의 발현 예측에 관한 방법 |
출원번호 : 10-2010-0051165 |
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2010.06.04 |
한국인 일배체형을 이용한 DPD 효소의 활성 예측 방법 |
출원번호 : 10-2010-0052835 |
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