[논문]한약재의 Cytochrome P450 결합관련 안전성에 관한 연구

유다영; 우홍정; 김영철

한약재의 Cytochrome P450 결합관련 안전성에 관한 연구
A Study on the Affinity of Some Medicinal Herbs to Two Cytochrome P450 Subfamilies, CYP3A4 and CYP2D6 원문보기

대한한방내과학회지 = The journal of internal Korean medicine, v.34 no.4, 2013년, pp.375 - 383

유다영 (경희대학교 한의과대학 간계내과학교실) , 우홍정 (경희대학교 한의과대학 간계내과학교실) , 김영철 (경희대학교 한의과대학 간계내과학교실)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : This study was performed to investigate the metabolic site of some medicinal herbs in the liver associated with CYP (Cytochrome P450). Methods : Cytochrome P450 is the major enzymes involved in drug metabolism and bioactivation. CYP3A4 and CYP2D6, the major CYP isoforms in humans, catalyse the major proportion of drugs available on the market. Scintillation proximity assay (SPA) is often used in studies to identify compounds that inhibit CYP3A4 and CYP2D6. 28 herbal extracts and radioisotopes were attached competitively to SPA beads, and followed by measuring the remaining radioisotopes in the medium. Erythromycin and dexamethasone, inhibitors of CYP3A4 and CYP2D6, were used as controls respectively. Results : Most of the 28 herbal extracts showed dose-dependent affinity to the CYP3A4 while some of the herbs showed affinity to the CYP2D6. Conclusions : These results suggest that most of the 28 herbal extracts are metabolized safely in the liver, combined with CYP3A4 and CYP2D6.

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따라서 competitive binding assay로 CYP3A4 baculosomes에 방사성동위원소인 [3H]7α-Ethynylestradiol과 test 시약을 경쟁적으로 결합시켜 대사되는 정도를 측정하는 방법을 사용하였다. 본 실험은 [3H]7α-Ethynylestradiol 가 CYP3A4와 결합하는 정도를 [3H]7α-Ethynylestradiol 와 baculosome의 결합형이 SPA bead에 결합하는 것을 이용하여 SPA bead에 있는 동위원소의 방사능을 측정하여 결합 정도를 알아보는 실험이나 실제 기계값이 비싸 구입이 불가능하기 때문에 SPA bead에 붙어있는 동위원소와 용액 내에 남아있는 동위원소의 비율은 경쟁적 길항제인 경우 일정할것이라는 가정을 이용하여 SPA bead 대신에 용액 내의 동위원소의 비율을 측정하여 결과를 산출하였다. 이에 따라 28종의 한약재 시약을 농도차이를 두고 SPA beads에서 각각 [3H]7α-Ethynylestradiol 와 경쟁적으로 결합시킨 후 남아있는 방사성 동위원소의 양을 측정하여 농도에 따라 한약재가 CYP3A4와 얼마나 결합하는가를 살펴보았다.

제안 방법

SPA에서 dextromethorphan 은 CYP2D6에 대사되어 [14C]formaldehyde으로 만들어진다. [14C]formaldehyde는 test시약과 경쟁적으로 SPA bead에 붙기 때문에 CYP2D6에 대사되는 정도에 따라 SPA bead에 붙는 동위원소의 양이 달라지게 되므로, 28종의 한약재 시약을 농도차이를 두고 방사성 동위원소와 CYP2D6에 경쟁적으로 결합시킨 후 남아있는 동위원소의 양을 측정하여 농도에 따라 한약재가 CYP2D6와 얼마나 결합하는가를 살펴보았다. 본 kit의 실험 방법은 CYP3A4에서와 같은 방법으로 측정하여 결과를 산출하였다.
각각의 약재 50 g을 증류수 500 ml에 2시간씩 전탕하여 200 ml로 농축 및 동결 건조하였고 본 시료를 10 mg/ml, 1 mg/ml, 0.1 mg/ml, 0.01 mg/ml 및 0.001 mg/ml의 농도로 증류수에 녹여 본 실험에 사용하였다.
이 분석방법에서 [3H]7α-Ethynylestradiol는 NADPH의 존재하에 CYP3A4와 직접 결합하기 때문에 test 시약이 CYP3A4와 반응하는 것을 억제할 수 있다. 따라서 competitive binding assay로 CYP3A4 baculosomes에 방사성동위원소인 [3H]7α-Ethynylestradiol과 test 시약을 경쟁적으로 결합시켜 대사되는 정도를 측정하는 방법을 사용하였다. 본 실험은 [3H]7α-Ethynylestradiol 가 CYP3A4와 결합하는 정도를 [3H]7α-Ethynylestradiol 와 baculosome의 결합형이 SPA bead에 결합하는 것을 이용하여 SPA bead에 있는 동위원소의 방사능을 측정하여 결합 정도를 알아보는 실험이나 실제 기계값이 비싸 구입이 불가능하기 때문에 SPA bead에 붙어있는 동위원소와 용액 내에 남아있는 동위원소의 비율은 경쟁적 길항제인 경우 일정할것이라는 가정을 이용하여 SPA bead 대신에 용액 내의 동위원소의 비율을 측정하여 결과를 산출하였다.
본 실험은 [3H]7α-Ethynylestradiol 가 CYP3A4와 결합하는 정도를 [3H]7α-Ethynylestradiol 와 baculosome의 결합형이 SPA bead에 결합하는 것을 이용하여 SPA bead에 있는 동위원소의 방사능을 측정하여 결합 정도를 알아보는 실험이나 실제 기계값이 비싸 구입이 불가능하기 때문에 SPA bead에 붙어있는 동위원소와 용액 내에 남아있는 동위원소의 비율은 경쟁적 길항제인 경우 일정할것이라는 가정을 이용하여 SPA bead 대신에 용액 내의 동위원소의 비율을 측정하여 결과를 산출하였다. 이에 따라 28종의 한약재 시약을 농도차이를 두고 SPA beads에서 각각 [3H]7α-Ethynylestradiol 와 경쟁적으로 결합시킨 후 남아있는 방사성 동위원소의 양을 측정하여 농도에 따라 한약재가 CYP3A4와 얼마나 결합하는가를 살펴보았다.
한약재를 이용한 실험에 앞서 CYP2D6와 반응하는 약물과의 상호작용 양상을 살펴보기 위해 대조 양약으로 dexamethason을 사용한 실험을 먼저 진행하였다. Dexamethason을 10 mg/ml, 1 mg/ml, 0.
한약재를 이용한 실험에 앞서 CYP3A4와 반응하는 약물과의 상호작용 양상을 살펴보기 위해 대조 양약으로 erythromycin을 사용한 실험을 먼저 진행하였다. Erythromycin을 10 mg/ml, 1 mg/ml, 0.

대상 데이터

CYP2D6 P450[¹⁴C] SPA activity assay kit와 CYP3A4 P450[³H] SPA competition binding assay kit는 Amersham Biosciences사(UK), Beckman liquid scintillation analyzer는 Long Island Scientific사 (NY, USA), scintillation cocktail는 Sigma사(MO, USA)를 사용하였고, 기타 pipette tips, plates 등 plastic ware는 SPL사(한국) 제품을 사용하였다.
본 실험에 사용한 28종의 한약재는 대한약전 및 대한약전 외 한약규격주해¹⁹에 근거하여 경희대 부속 한방병원에서 엄선한 것을 구입하여 사용하였다 (Table 1).

성능/효과

CYP2D6 선행연구의 경우 CYP2D6 inhibitor로 dexamethason을 사용하였는데, 결합능 분석 결과 dexamethason의 농도에 따른 방사성 동위원소 양의 저하를 확인할 수 있었다. 28종의 한약재를 이용한 실험결과 CYP2D6의 경우 CYP3A4와는 달리 몇몇의 약재에 대해서만 농도 의존적인 반응을 보였다. 특히 강활(PS-3), 계지(PS-4), 마황(PS-9), 모과(PS-11), 백지(PS-17)는 모두 1mg/ml보다 작은 농도에서 IC₅₀을 나타내어 강한 상호작용 가능성을 나타내었다.
또한 검사방법의 신뢰성을 확보하기 위하여 대표적인 CYP3A4 inhibitor로 알려진 erythromycin 을 한약재를 대신한 test 시약으로 이용하여 선행연구를 시행한 결과 erythromycin의 농도에 따른 방사성 동위원소 양의 저하를 확인할 수 있었다. 28종의 한약재를 이용한 실험결과 대부분의 한약재에서 erythromycin과 같은 양상으로 농도 의존적으로 남아있는 방사성 동위원소의 양이 줄어드는 경향성을 확인할 수 있었는데, 이는 대부분의 한약재가 erythromycin과 마찬가지로 CYP3A4에 반응한다는 것을 보여준다. 특히 28종의 한약재 중 감국(PS-1), 감초(PS-2), 강활(PS-3), 두충(PS-8), 목향(PS-12), 박하(PS-13), 백지(PS-17), 오약(PS-19), 원두충(초)(PS-21), 육계(PS-22), 천궁(PS-26) 등의 약물들은 뚜렷한 농도 의존적 저하를 보였다.
5). 따라서 한약재가 CYP중 가장 넒은 range를 차지하는 CYP3A4나 CYP2D6와 반응하여 대사될 경우 CYP 결합과 관련한 안전성 입증에 도움이 된다고 판단하였다.
또한 검사방법의 신뢰성을 확보하기 위하여 대표적인 CYP3A4 inhibitor로 알려진 erythromycin 을 한약재를 대신한 test 시약으로 이용하여 선행연구를 시행한 결과 erythromycin의 농도에 따른 방사성 동위원소 양의 저하를 확인할 수 있었다. 28종의 한약재를 이용한 실험결과 대부분의 한약재에서 erythromycin과 같은 양상으로 농도 의존적으로 남아있는 방사성 동위원소의 양이 줄어드는 경향성을 확인할 수 있었는데, 이는 대부분의 한약재가 erythromycin과 마찬가지로 CYP3A4에 반응한다는 것을 보여준다.
본 연구는 그 중에서 간의 대사 효소에 대한 유도 작용에 대한 접근으로 한약재가 CYP3A4와 CYP2D6에 얼마나 결합하는가를 통하여 한약재의 안전성에 대한 연구에 기초 자료를 마련하고자 시행하였다. 연구 결과 28종의 한약재 대부분이 CYP3A4와 반응하고 몇몇의 약재는 CYP2D6에도 반응하여 실험에 사용된 한약재 대부분이 간에서 안전하게 대사되는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 본 연구에서는 실험에 사용된 한약재의 수가 적어 연구의 범위가 제한적이었고, 한약의 경우 임상에서는 대부분 복합방을 사용하는 면에 있어서 향후 더 많은 종류의 한약재와 복합 방에 대한 연구가 시행되어야 할 것으로 보인다.
28종의 한약재를 이용한 실험결과 대부분의 한약재에서 erythromycin과 같은 양상으로 농도 의존적으로 남아있는 방사성 동위원소의 양이 줄어드는 경향성을 확인할 수 있었는데, 이는 대부분의 한약재가 erythromycin과 마찬가지로 CYP3A4에 반응한다는 것을 보여준다. 특히 28종의 한약재 중 감국(PS-1), 감초(PS-2), 강활(PS-3), 두충(PS-8), 목향(PS-12), 박하(PS-13), 백지(PS-17), 오약(PS-19), 원두충(초)(PS-21), 육계(PS-22), 천궁(PS-26) 등의 약물들은 뚜렷한 농도 의존적 저하를 보였다.

후속연구

연구 결과 28종의 한약재 대부분이 CYP3A4와 반응하고 몇몇의 약재는 CYP2D6에도 반응하여 실험에 사용된 한약재 대부분이 간에서 안전하게 대사되는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 본 연구에서는 실험에 사용된 한약재의 수가 적어 연구의 범위가 제한적이었고, 한약의 경우 임상에서는 대부분 복합방을 사용하는 면에 있어서 향후 더 많은 종류의 한약재와 복합 방에 대한 연구가 시행되어야 할 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	간의 특징	간은 우리 몸에서 약물과 호르몬의 대사, 분비를 통해 약물의 해독에 관여하며15, 화학물질이나 식물 유래제, 약물, 독소 등의 경구 섭취, 비경구적 투여 또는 흡입 후에 구조적 및 기능적인 손상을 받기가 쉽다16. 많은 약물들은 체내 흡수 후 간세포에 존재 하는 내망세포계(endoplasmic reticulum)의 cytochrome P450(CYP)이라는 효소군에 의해 신체외로의 제거를 위한 대사과정을 거치는데17, CYP중 적은 range를 차지하는 CYP1A2 및 CYP2E1은 약물에 의한 간독성 및 발암성과 관련이 깊은 것으로 밝혀지고 있고17, 대부분의 약물들이 CYP중에서 가장 많은 range를 차지하는 CYP3A4와 CYP2D6에서 안전하게 대사되는 점에 착안하여18, 한약재 또한 CYP3A4나 CYP2D6와 결합력이 강할 경우 그 안전성이 입증 된다고 판단하였고 상용하는 28종의 한약재를 이용하여 CYP 결합관련 안전성에 관한 연구를 진행 하였다.
	외국에서는 한약의 간기능 악화에 대해 어떻게 평가하나?	그러나 한방과 양방의 이원화된 국내의 의료체계로 인하여 한약으로 인한 간손상 문제에 대해서 계속 논란이 있어왔고, 국내의 양방의학계에서 강등5, 이 등6, 신 등20은 급성 간손상의 원인물질에서 한약 혹은 민간약제 복용이 상당한 비율을 차지한다는 논문들을 보고하기도 하였다. 하지만 이와는 다르게 국외의 연구에서는 한약이 상대적으로 안전하고 보통의 한약 복용이 간기능에 나쁜 영향을 끼치지 않는다는 견해가 많았고2,9,10, 한방 의료기관에서의 여러 임상연구에서는 한약이 간손상을 일으키는 경우가 드물다고 보고하고 있다11,12. 또한 입원환자를 대상으로 한 전향적 연구에서 한약만 사용한 경우와 한약과 양약을 병용한 경우 한약만 사용한 경우가 상대적으로 안전했음을 보고하고 있고21, 입원환자에게 한약과 양약을 병용투여한 후 향적 연구에서는 연구대상이 되었던 892명의 환자중 0.
	국내에는 한의학에 대한 어떤 부정적 견해가 있나요?	그러나 한방과 양방의 이원화된 국내의 의료체계로 인하여 한약으로 인한 간손상 문제에 대해서 계속 논란이 있어왔고, 국내의 양방의학계에서 강등5, 이 등6, 신 등20은 급성 간손상의 원인물질에서 한약 혹은 민간약제 복용이 상당한 비율을 차지한다는 논문들을 보고하기도 하였다. 하지만 이와는 다르게 국외의 연구에서는 한약이 상대적으로 안전하고 보통의 한약 복용이 간기능에 나쁜 영향을 끼치지 않는다는 견해가 많았고2,9,10, 한방 의료기관에서의 여러 임상연구에서는 한약이 간손상을 일으키는 경우가 드물다고 보고하고 있다11,12.

참고문헌 (30)

윤영주, 신병철, 이명수, 조성일, 신우진, 박히준, 등. 한약 복용이 간기능에 미치는 영향 : 국내 문헌에 대한 체계적 고찰. 대한한방내과학회지 2009; 30(1):153-72.

원문보기 상세보기
Schiano TD. Hepatotoxicity and complementary and alternative medicines. Clin Liver Dis 2003; 7(2):453-73.

상세보기
조재철, 이현경, 최재원, 이영상, 정영화, 서동진. 한약 하수오(Ho-Shou-Wu) 복용 후 발생한 급성 간염 1예. 대한내과학회지 1999;56(6):753-6.
서재석, 이경훈. 느릅나무 달인 물 복용후 발생한 급성 간염과 급성신부전 1예. 전북의대논문집 2000;24(2):197-201.
강선형, 김정일, 정경혜, 고광훈, 고평곤, 황세웅, 등. 급성 독성간염 159예의 임상적 고찰. 대한간학회지 2008;14:483-92.
이승환, 이석, 황호인, 염상민, 윤경원, 조석, 등. 최근 10년간 광주 전남지역에서 발생한 약인성 간손상의 임상적 고찰. 대한간학회지 2007;13(3s) :s109.
서영호, 조성범, 주영은, 김현수, 최성규, 유종선, 등. 한약 및 건강식품에 의한 간손상 환자의 임상적 분석. 대한간학회지 2001;7(2s):s95.
윤영주, 신병철, 이명수, 조성일, 박재현, 이혜정. 약인성 간손상의 원인물질에 관한 국내연구의 체계적 고찰. 대한한의학회지 2009;30(2):30-45

원문보기 상세보기
Pittler MH, Ernst E. Systematic Review : hepatotoxic events associaed with herbal medicinal products. Aliment Pharmacol Ther 2003;18:451-71.

상세보기
MacPherson H, Liu B. The safety of Chinese herbal medicine : A pilot Study for a national survey. J Altern Complement Med 2005;11(4) :617-26.

상세보기
정한수, 정희, 김태식. 증례를 통해 본 한약투여가 간질환 환자의 간손상에 미치는 영향. 대한한방내과학회지 2000;21(2):349-54.

원문보기 상세보기
윤여광, 유재연, 한성수, 구본수, 주입산. 장기간의 한약 투여가 간기능에 미치는 영향에 대한 임상적 고찰. 대한한방성인병학회지 2002;8(1) :30-4.
김병운. 만성간염 3,136례에 대한 임상분석과 생간건비탕의 치료효과. 대한한의학회지 1993; 14(1):216-23.
이용연, 송기철, 최병렬, 서상훈, 유화승, 최우진, 등. 가미청간산을 투여한 알콜성 간질환 환자 25례에 대한 임상보고. 대한한방내과학회지 2001;22(4):613-9.

원문보기 상세보기
이은형, 김상헌, 박상은, 송수진, 서창운, 이용태, 등. 한약과 양약의 병용치료를 통한 약인성 간손상 치험례 1례. 동의생리병리학회지 2007; 21(1):285.

원문보기 상세보기
천진홍, 민상연, 김장현. 한약인성 간손상의 원인 산정법으로 도입된 진단 척도(Modified RUCAM scale)에 대한 임상적 고찰. 대한한방소아과학회지 2008;22(3):84, 89.
김경아, 이지숙, 박히준, 김진우, 김창주, 심인섭, 등. 인체 간 Microsome에서의 우슬 추출물의 Cytochrome P450약물 대사효소에 대한 억제작용. 대한한의학회지 2003;24(2):40-6.

원문보기 상세보기
Hiroshi I, Yasuhiro T, Tepy U, Shigetoshi K, Akira H, Tadashi W. Inhibition of human liver microsomal CYP3A4 and CYP2D6 by extracts from 78 herbal medicines. J Trad Med 2004;21:42-50.
지형준 외. 대한약전 및 대한약전외 한약규격주해. 제 2개정. 서울: 한국메디칼인덱스사; 1998, p. 61-2, 65-6, 68-9, 87-8, 117-8, 164-6, 185-6, 193-4, 205-7, 207-8, 220-1, 229-31, 239-40, 246-8, 263-5, 286-7, 269-70, 272-3, 341-2, 442-3, 461-2, 483-5, 550-1, 573-4, 575-7, 658-9, 688-90.
신성재, 안상훈, 김희만, 김자경, 김병창, 이재현, 등. 한국인에서 전격성 간부전의 임상적 특징 및 예후인자. 대한간학회지 2004;10(4):298-307.
Jeong TY, Park BK, Cho JH, Kim YI, Ahn YC, Son CG. A prospective study on the safety of herbal medicines, used alone or with conventional medicines. J Ethnopharmacol 2012; 143(3):884-8.

상세보기
Kim NH, Jung HY, Cho SY, Park SU, Park JM, Ko CN. Liver enzyme abnormalities during concurrent use of herbal and conventional medicines in Korea: A retrospective study. Phytomedicine 2011;18:1208-13.

상세보기
Guengerich FP. Cytochromes P450, drugs, and diseases. Mol Interv 2003;3(4):194-204.

상세보기
김경임, 김승희, 박지은, 채한정, 최지선, 신완균, 등. 약물대사효소의 유전적 다형성 및 임상적 응용. 한국임상약학회지 2006;16(2):155-64.

원문보기 상세보기
임동석. 약물 상호작용의 이해. 대한의사협회지 2006;49(1):78-85.

상세보기
Gonzalez FJ. The molecular biology of cytochrome P450s. Pharmacol Rev 1988;40:243-88.

상세보기
Guengerich FP. Analysis and characterization of enezymes. In: Hayes, A.W.(Ed.), Principles and Methods of Toxicology. New York: Raven Press; 1984, p. 1259-313.
Brattin WJ, Glende EA Jr, Recknagel RO. Pathological mechanisms in carbon tetrachloride hepatotoxicity. J Free Radic Biol Med 1985; 1(1):27-38.

상세보기
Recknagel RO, Glende EA Jr, Dolak JA, Waller RL. Mechanisms of carbon tetrachloride toxicity. Pharmacol Ther 1989;43(1):139-54.

상세보기
Williams AT, Burk RF. Carbon tetrachloride hepatotoxicity: an example of free radicalmediated injury. Semin Liver Dis 1990;10(4) :279-84.

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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