초록 ▼

최근 들어 신종마약류의 남용으로 인한 사망사례가 보고되고 있으며, 일본의 경우 2014년도 신종마약류와 관련된 사망사고가 100여건에 이른다. 본 과제 수행 결과, 임시마약류 13종의 약물 중 다수가 심장독성 유발 가능성이 있는 것으로 확인되었다. 3차년도 연구에서는 임시마약류 15종 중 세포독성 시험결과 및 QSAR 심실부정맥 예측 프로그램 결과, 양성 반응이 나타나는 물질 3종을 선정하여 in vivo 및 in vitro 시험계를 통해 임시마약류가 심장에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 또한 각 연도별 대표물질을 선정하여, 랑

최근 들어 신종마약류의 남용으로 인한 사망사례가 보고되고 있으며, 일본의 경우 2014년도 신종마약류와 관련된 사망사고가 100여건에 이른다. 본 과제 수행 결과, 임시마약류 13종의 약물 중 다수가 심장독성 유발 가능성이 있는 것으로 확인되었다. 3차년도 연구에서는 임시마약류 15종 중 세포독성 시험결과 및 QSAR 심실부정맥 예측 프로그램 결과, 양성 반응이 나타나는 물질 3종을 선정하여 in vivo 및 in vitro 시험계를 통해 임시마약류가 심장에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 또한 각 연도별 대표물질을 선정하여, 랑겐도르프 시험법을 이용하여 심혈관계 영향 평가를 추가로 진행였고, PCR array를 이용하여 PAK1 외 추가적인 심장독성 생체지표 발굴하고자 하였다. 우선, 시험 약물 선정을 위해 임시마약류 15종의 cell viability에 미치는 영향을 확인한 결과, 10종(flubromazepam 외 9종)에서 viability가 감소하였다. 그 중 cell viability에 특히 영향을 많이 미친 물질 2종과 QSAR에서 TdP 유발 가능성이 가장 높은 기타 계열 임시마약류 1종을 선정하여 in vivo ECG 시험을 수행하였다. 그 결과, 2-MeO-diphenidine 및 25I-NBOH에서 QT prolongation이 확인되었다. hERG assay에서는 선정된 3종의 물질 모두가 용량 의존적으로 hERG potassium channel을 저해시켰다. 선정된 3종의 물질을 이용하여 H9c2 cells 및 rat primary cardiomyocytes에서 심장독성 마커인 PAK1의 발현량을 western blotting 및 qRT-PCR로 확인하였고, 2-MeO-diphenidine 및 25I-NBOH가 H9c2 cells 및 primary cardiomyocytes에서 PAK1 gene 및 protein 발현을 저해시켰다. 또한 25I-NBOMe, 4-AcO-DET, 2-MeO-diphenidine에 대한 랑겐도르프 시험 결과, 3종의 물질 모두 시험 용량에서는 좌심실발생압 및 heart rate에 영향이 없었다. 한편, PCR array를 통해 발굴된 유전자(differentially expressed genes, DEGs)의 경우, 3종의 약물에서 공통으로 변화가 확인된 DEGs는 10가지, 2종의 약물에서 변화가 확인된 DEGs는 14가지로 이 중, 심장 이온 채널 또는 이온 이동과 관련된 것으로 알려진 Pln, Kcnj12, Hamp에 대해 qPCR로 발현 변화를 검증하였다. 그 결과, Pln의 발현이 세 물질 모두에서 일관적으로 감소하여 새로운 심장독성 지표로서의 가능성이 있는 것으로 평가되었다. 본 과제를 통한 연구결과는 임시마약류를 마약류로 지정할 때 과학적 근거자료로 활용될 수 있으며, 향후에도 임시마약류를 포함한 신종마약류의 유해성 평가 시 필수 항목으로 심장독성 유발 여부 평가가 필요한 것으로 사료된다.

(출처 : 요약문 2p)

Abstract ▼

The problem of new psychoactive substances (NPSs) abuse is emerging globally, and a variety of NPSs have diverse adverse effects in human. In particular, cardiovascular system is related with life directly, it is worth evaluating cardiotoxicity of NPSs. We evaluated the cardiotoxicity of three NPSs,

The problem of new psychoactive substances (NPSs) abuse is emerging globally, and a variety of NPSs have diverse adverse effects in human. In particular, cardiovascular system is related with life directly, it is worth evaluating cardiotoxicity of NPSs. We evaluated the cardiotoxicity of three NPSs, (±)-1-[1-(2-methoxyphenyl)-2-phenylethyl]piperidine (2-MeO-diphenidine), 7-Bromo5-(2-fluorophenyl) -1,3-dihydro-1,4-benzodiazepin-2-one (flubromazepam), and 2-((2-(4-iodo-2,5-dimethoxyphenyl)ethylamino) methyl)phenol (25I-NBOH), in the present study using in vivo electrocardiogram (ECG) in Sprague-Dawley (SD) rats and in vitro human eag-related gene (hERG) assay. Also, we investigated cytotoxicity and the expression changes of p21 (CDC42/RAC)-activated kinase 1 (PAK1) gene and protein expression in H9c2 cells. MTT assay was carried out using H9c2 cells to determine a proper dose range for the designed assay. The ECG measurement revealed that intravenous injection of 2-MeO-diphenidine at 2.0 mg/kg and 25I-NBOH at 0.1 and 3.0 mg/kg prolonged the QTc interval in SD rats. In addition, hERG potassium channels in Chinese hamster ovary cells treated test substances were inhibited concentration-dependently, and the gene and protein expression level of the PAK1 in H9c2 cells was down-regulated by the treatment of 100 μM 2-MeO-diphenidine and 50 μM 25I-NBOH.
Taken together, our findings demonstrated that 2-MeO-diphenidine and 25I-NBOH induced QTc prolongation, hERG channel inhibition, and PAK1 inhibition, but flubromazepam inhibitied hERG channel only. Further studies are needed to elucidate the detailed relationship PAK1 expression cardiotoxicity.

In further study, we performed Langendorff and PCR array testing representative substances each year respectively: 25I-NBOMe, 4-AcO-DET, and 2-MeO-diphenidine. As a result, we couldn’t showed the effects of LVDP and heart rate in the isolated heart of SD rats. In PCR array, we determined and analysed differentially expressed genes (DEGs). Among them, we found 10 common DEGs in three substances and 14 common DEGs in two substances. And we performed qPCR to identify gene changes: Pln, Kcnj12, Hamp, Adra2a. We concluded that Pln, Kcnj12, Hamp are potential cardiotoxicity biomarker because it has relation with QT prolongation or cell viabiliy.

(출처 : Summary 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 국문 요약문 ... 2
• Summary ... 3
• 목차 ... 4
• 연구개발과제 연구결과 ... 5
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 5
• 제2장 연구개발과제의 국내･외 연구개발 현황 ... 7
• 제3장 연구개발과제의 연구수행 내용 및 결과 ... 12
• 제4장 연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 162
• 제5장 연구개발과제의 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 166
• 제6장 연구개발과제 연구개발 결과 활용계획 ... 167
• 제7장 참고문헌 ... 169
• 제8장 첨부서류 ... 173
• 끝페이지 ... 174