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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 대표적인 사상체질 처방 중 소양인의 上消, 纏喉風, 脣腫之輕證 치료 목적으로 사용되는 양격산화탕5)과 태음인의 黃疸, 傷寒, 時氣頭痛, 身痛, 無汗, 食滯痞滿, 腿脚無力 치료에 사용되는 태음조위탕6)이 사람의 주요 간대사 효소인 CYP3A4, CYP2C19, CYP2C6 및 CYP2E1의 활성에 미치는 영향을 in vitro 시스템에서 평가하였다.
제안 방법
- , Massachusetts, USA)를 이용하여 형광강도를 측정하였다. CYP3A4는 excitation 485 nm, emission 535 nm으로 15분간, CYP2C19, CYP2D6 및 CYP2E1는 excitation 405 nm, emission 450 nm으로 60분간의 형광강도 변화를 측정하였다. 각 isozyme들의 억제율은 형광도가 직선성을 나타내는 구간에서 다음과 같이 계산하였으며 결과 값은 3 반복 실험의 mean±SEM으로 표현하였다.
- 양격산화탕과 태음조위탕이 간대사 효소인 CYP450 isozyme 활성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 human CYP3A4, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1의 활성을 각각 Vivid® CYP3A4 Green Screening Kit, Vivid® CYP2C19 Blue Screening Kit, Vivid® CYP2D6 Blue Screening Kit 및 Vivid® CYP2E1 Blue Screening Kit(Invitrogen Co., CA, USA)를 사용하여 제조사의 방법에 따라 측정하였다.
- 이후 각 well에 10 μL Vivid® Substrate와 NADP+를 첨가함으로써 반응을 시작시켰으며 EnVision 2103 Multilabel Reader(Perkin Elmer Inc., Massachusetts, USA)를 이용하여 형광강도를 측정하였다.
대상 데이터
- 양격산화탕과 태음조위탕에 대한 구성약재들은 (주)옴니허브(Yeongcheon, Korea)와 (주)HMAX(Jecheon, Korea)에서 구입하였으며 각 처방에 따른 약재의 구성비는 Table 1과 같다. 사용한 모든 약재는 이제현 교수(동국대, 한국)의 감별을 거쳐 사용하였으며 한약재 표본은 한국한의학연구원 한약기초연구그룹에 보관하였다. 이들 처방 구성 약재를 각 구성비로 배합한 후 추출 전 약재를 흐르는 물에서 10초 이내로 세척하여 사용하였다.
- 양격산화탕과 태음조위탕에 대한 구성약재들은 (주)옴니허브(Yeongcheon, Korea)와 (주)HMAX(Jecheon, Korea)에서 구입하였으며 각 처방에 따른 약재의 구성비는 Table 1과 같다. 사용한 모든 약재는 이제현 교수(동국대, 한국)의 감별을 거쳐 사용하였으며 한약재 표본은 한국한의학연구원 한약기초연구그룹에 보관하였다.
이론/모형
- 이들 처방 구성 약재를 각 구성비로 배합한 후 추출 전 약재를 흐르는 물에서 10초 이내로 세척하여 사용하였다. 약재 무게의 10배의 물을 가한 후 100℃에서 2시간 동안 무압 환류 추출법(추출기 : 경서메디텍 COSMOS660)을 이용하여 추출하였고 추출액은 sieve를 사용하여 거르고 동결건조기(일신 동결건조기 PVTFD100R)를 사용하여 각 처방 추출물 분말을 얻었다. 양격산화탕과 태음조위탕의 추출수율은 각각 16.
성능/효과
- 한약과 양약의 병용투여는 질병의 치료에 대한 효과 증진을 기대할 수 있지만 herbdrug interaction으로 인한 부작용의 위험성도 상승시킬 우려가 있다.1, 2) 이러한 약물 상호작용은 약물이 주로 대사되는 간에서의 대사관련 효소들의 활성변화에 기인하며 특히 약물간 주요 약동력학적 상호작용의 대부분은 hepatic cytochrome P450 (CYP450) 효소들에 의해 나타나고 동시 투여 시 일부는 효소활성 유도제로, 일부는 활성저해제로 용함으로써 서로의 약물 대사에 영향을 준다.3)
- 13) 약물, 환경오염 물질, 스테로이드 등 광범위한 물질들의 대사에 관여하는 약물대사 효소들은 기질 분자를 산화시켜 대사시키는 CYP450, flavin monooxygenase (FMO)와 같은 산화적 약물대사효소 계열(oxidative drug metabolizing enzyme)과 2차 대사 효소인 UDP-glycosyltransferase(UGT), glutathione transferase (GST)과 같은 접합적 약물대사 효소(conjugative drug metabolizing enzyme) 계열로 크게 나눌 수 있다.14) 간에서는 대부분의 물질들이 대사되며, 신체 중 간에 CYP450 효소 농도가 가장 높게 분포되어 있다.
- 3) 이들 유 기 용매들은 공장이나 드라이클리닝에도 사용되어 다른 약물들과 비교하여 인체가 노출될 가능성도 높다. 특이 이들 중 일부는 발암전구체로서 CYP2E1에 의해 활성화되어 그 위험성이 더 높아진다.
- 각 isozyme들에 대해 50% 억제농도인 IC50 값을 계산한 결과 CYP2C19, 2E1, 3A4의 순으로 높아지고 CYP2D6에 대해서는 IC50 값이 1000 μg/mL 이상으로 나타나(Table 2) 양격산화탕은 CYP2C19 활성을 가장 많이 억제시키는 것으로 나타났다.
- 각 isozyme들에 대해 50% 억제농도인 IC50 값을 계산한 결과 CYP2E1에 대해서는 215.17 μg/mL로 나타났으나 CYP3A4, 2C19 및 2D6에 대해서는 IC50 값이 모두 1000 μg/mL 이상으로 나타나(Table 2) 태음조위탕은 CYP2E1 활성을 가장 많이 억제시키는 것으로 나타났다.
- 결과적으로 양격산화탕은 CYP2C19과 CYP2E6, 태음조위탕은 CYP2E1 활성을 상대적으로 많이 억제시키기는 하지만 IC50 값이 positive control로 사용한 약물들과 비교하여 매우 높은 수준이므로 이들 효소를 억제시킴으로 인한 심각한 부작용을 유발하지 않을 것으로 판단된다.
- 본 연구에서 형광 시약을 이용한 recombinant human CYP450 isozyme assay kit를 사용하여 사상체질 처방 중 소양인의 양격산화탕이 CYP3A4, CYP2C19, CYP2D6 및 CYP2E1의 활성에 미치는 영향을 in vitro 시스템에서 평가한 결과, 위 4종의 isozyme들 중 CYP2C19과 CYP2E1의 활성을 상대적으로 많이 억제시키는 것으로 나타났다. 양격산화탕의 구성 약재 7종 중 16.
- 약물대사효소 중 약물대사에 가장 많이 관련되어 있는 CYP3A4, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1의 활성에 미치는 양격산화탕과 태음조위탕의 영향을 평가한 결과 소양인 처방인 양격산화탕은 CYP2C19과 CYP2E1의 활성을 상대적으로 많이 억제시키고, 태음인 처방인 태음조위탕은 CYP2E1의 활성을 상대적으로 많이 억제시키는 것으로 나타났다. 이들 효소 활성 억제에 대한 IC50 값이 모두 150 μg/mL 이상의 높은 값을 나타내므로 이들 처방의 투여로 인한 약물대사의 심각한 부작용을 유발하지는 않을 것으로 판단되나 이들 효소의 기질로 사용되는 의약품과의 병용 투여시에는 약물 상호 작용을 고려하여 투여되어야 할 것이다.
- 양격산화탕 추출물에 의한 CYP450 isozyme들의 활성 변화를 검색한 결과, 최고 농도 1000 μg/mL까지 CYP3A4, 2C19, 2D6, 2E1 모두 농도 의존적으로 활성이 억제되는 것으로 나타났다(Fig. 1).
- 특이 이들 중 일부는 발암전구체로서 CYP2E1에 의해 활성화되어 그 위험성이 더 높아진다. 양격산화탕과 태음조위탕은 다른 CYP450 isozyme과 비교하여 높은 CYP2E1 활성 억제효과를 나타냈고 이에 따라 체내에서의 유기용매 등의 저분자 물질의 대사를 낮출 것으로 판단된다.
- 태음인 처방인 태음조위탕이 4종의 human CYP450 isozyme들의 활성에 미치는 영향을 평가한 결과 CYP2E1을 상대적으로 많이 억제시키는 것으로 나타났다. 이는 의이인의 에탄올 추출물을 투여한 rat의 간조직 내 CYP450 isozyme들의 발현 변화를 확인한 결과 rat CYP1A1, 1A2, 2C6, 2C11, 2D1, 2E1, 3A1 및 3A2의 발현이 감소했다는 보고가 있어19) 태음조위탕의 구성약재 6종 중 23.
- 태음조위탕 추출물에 의한 CYP450 isozyme들의 활성 변화를 검색한 결과, 최고 농도 1000 μg/mL까지 CYP3A4, 2C19, 2D6, 2E1 모두 농도 의존적으로 활성이 억제되는 것으로 나타났다(Fig. 2).
후속연구
- 약물대사효소 중 약물대사에 가장 많이 관련되어 있는 CYP3A4, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1의 활성에 미치는 양격산화탕과 태음조위탕의 영향을 평가한 결과 소양인 처방인 양격산화탕은 CYP2C19과 CYP2E1의 활성을 상대적으로 많이 억제시키고, 태음인 처방인 태음조위탕은 CYP2E1의 활성을 상대적으로 많이 억제시키는 것으로 나타났다. 이들 효소 활성 억제에 대한 IC50 값이 모두 150 μg/mL 이상의 높은 값을 나타내므로 이들 처방의 투여로 인한 약물대사의 심각한 부작용을 유발하지는 않을 것으로 판단되나 이들 효소의 기질로 사용되는 의약품과의 병용 투여시에는 약물 상호 작용을 고려하여 투여되어야 할 것이다.
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