한국인에서 BCRP의 유전적 다형성이 로수바스타틴의 약물동태에 미치는 영향 = Effect of BCRP genetic polymorphisms on the pharmacokinetics of rosuvastatin in koreans

국문 초록 (Abstract)

로수바스타틴은 HMG-CoA 환원효소 억제제(statin)의 한 종류로서 콜레스테롤의 합성을 억제하여 이상지질혈증에 사용한다. 로수바스타틴은 organic anion-transporting polypeptide (OATP)에 의해 혈액에서 간으로 흡수되며, breast cancer resistance protein (BCRP)에 의해 장관으로 배출된다. 로수바스타틴을 투여하였을 때 약물을 대사시키는 효소나 수송체의 유전적 다형성이 약물의 체내동태에 영향을 주어 사람마다 약물반응이 다르게 나타날 수 있다. 따라서 본 연구에서는 로수바스타틴의 체내동태에 관여하는 수송체중의 하나인 BCRP의 유전적 다형성의 빈도와 유전적 다형성에 의한 로수바스타틴의 약물동태를 알아보고자 하였다.
유전형 분석은 건강한 한국인 402 명을 대상으로 pyrosequencing (BCRP c.376C>T와 BCRP c.421C>A)방법으로 수행하였다. BCRP (c.376C>T/c.421C>A)유전형 분석결과를 바탕으로 CC/CC (group Ⅰ, n=9), CC/AA (group Ⅱ, n=8) 그리고 CT/CC, CT/CA (group Ⅲ, n=4)의 유전형군으로 분류하였다. 로수바스타틴 10 mg을 단회 경구 투여하였고, 약물 투여 전(0 시간)과 약물 투여 후 36 시간까지 혈액시료를 수집하고 혈장 내에 있는 로수바스타틴의 농도를 LC-MS/MS를 이용하여 측정하였다.
BCRP c.376C>T와 c.421C>A의 빈도는 각각 1.6%와 27.0%로 나타났다. BCRP (c.376C>T/c.421C>A)유전형의 빈도는 wild-type인 CC/CC가 51.7%로 가장 높았고, CC/CA, CC/AA, CT/CC 그리고 CT/CA는 각각 37.1, 8.0, 2.2 그리고 1.0%로 나타났다. Ⅱ군은 Ⅰ군보다 AUC0-36값이 1.87배 증가하였고(P < 0.05), CL/F는 45.6%감소하였다(P < 0.01). Ⅲ군은 Ⅰ군보다 AUC0-36값이 2.28배 증가하였고(P < 0.01), CL/F는 54.1%감소하였다(P < 0.01). 유전형군에 따른 반감기는 유의한 차이를 보이지 않았다.
본 연구 결과 BCRP c.421C>A와 c.376C>T의 유전적 변이로 인한 BCRP의 기능이 감소되어 약물의 혈중농도는 증가하였다. 그리고 BCRP c.376C>T의 유전적 변이는 동양인에서만 특이적으로 발생하며, BCRP c.421C>A 변이 보다 단백질의 기능이 더 감소하여 wild-type과 대조하였을 때 약물의 혈중농도를 더 증가시켰다. 따라서 BCRP c.376C>T의 변이가 c.421C>A의 변이보다 임상적으로 더 큰 영향을 줄 것이다. 이를 통하여 임상에서 BCRP의 유전형에 따라 로수바스타틴을 투여하여 부작용 발생 위험을 낮출 수 있으며 맞춤약물 치료의 근거를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Rosuvastatin, a type of HMG-CoA reductase inhibitor (statin), inhibits cholesterol synthesis and is used to treat dyslipidemia. It is absorbed from the blood into the liver by organic anion-transporting polypeptide (OATP) and is then released into the intestinal tract by breast cancer resistance protein (BCRP). Response to rosuvastatin may vary across individuals as genetic polymorphisms in the transporters or enzymes that metabolize rosuvastatin have varying effects on its pharmacokinetics. Therefore, in the present study, the frequency of genetic polymorphisms in BCRP and their effects on the pharmacokinetics of rosuvastatin were investigated.
Genotyping was performed via pyrosequencing (BCRP c.376C>T and BCRP c.421C>A) on 402 healthy Koreans. Based on the BCRP genotype (c.376C>T/c.421C>A) present, the participants were classified into three groups: CC/CC (group Ⅰ, n=9), CC/AA (group Ⅱ, n=8), and CT/CC, CT/CA (group Ⅲ, n=4). Rosuvastatin (10 mg) was orally administered once; blood samples were collected before administration (hour 0) and 36 hours after drug administration to measure plasma rosuvastatin concentrations using LC-MS/MS.
The frequencies of BCRP c.376C>T and c.421C>A were 1.6% and 27.0%, respectively. The frequency of BCRP (c.376C>T/c.421C>A) CC/CC, the wild-type, was the highest (51.7%), followed by that of CC/CA (37.1%), CC/AA (8.0%), CT/CC (2.2%), and CT/CA (1.0%). The AUC0-36 was 1.87 times higher (P < 0.05) and CL/F was 45.6% lower (P < 0.01) in group II than in group I. The AUC0-36 was 2.28 times higher (P < 0.01) and CL/F was 54.1% times lower (P < 0.01) in group III than in group I. There were no significant differences in the half-life across the three groups.
We observed that BCRP c.421C>A and c.376C>T genetic mutations negatively affected BCRP functioning, thereby increasing drug concentration in the blood. Furthermore, the BCRP c.376C>T mutation, which is specifically found among Asians, weakens the functions of BCRP to a greater extent than BCRP c.421C>A mutation, thereby leading to a higher drug concentration in the blood than that in individuals with the wild-type genotype. Therefore, the BCRP c.376C>T mutation may have a greater clinical impact than the c.421C>A mutation. Administration based on BCRP genotype can lower the risk of adverse reactions of rosuvastatin, thus allowing customized drug therapy.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 재료 및 방법 5
• 1. 시약 및 기기 5
• 1.1 시약 및 기구 5
• 1.2 기기 7
• 2. 유전형 분석 8
• 2.1 피험자 선정 8
• 2.2 DNA 추출 8
• 2.3 Pyrosequencing 분석 9
• 2.4 Direct sequencing 분석 10
• 3. 약물동태 시험 14
• 3.1 피험자 선정 14
• 3.2 시험방법 14
• 4. 사람의 혈장시료에서 로수바스타틴의 분석 16
• 4.1 표준용액과 QC 시료의 제조 16
• 4.2 시료의 전처리 16
• 4.3 LC-MS/MS 분석 17
• 4.4 분석법의 유효화 20
• 5. 약동학적 지표 분석과 통계처리 22
• 5.1 약동학적 지표 분석 22
• 5.2 통계처리 22
• Ⅲ. 결과 23
• 1. 유전형분석 23
• 1.1 Pyrosequencing 23
• 1.1.1 BCRP c.376C>T의 분석 23
• 1.1.2 BCRP c.421C>A의 분석 25
• 1.2 Direct sequencing 27
• 1.2.1 BCRP c.376C>T의 분석 27
• 1.2.2 BCRP c.421C>A의 분석 29
• 1.3 한국인 402 명에서의 BCRP 유전형의 빈도 31
• 2. 분석법의 유효화 결과 33
• 2.1 선택성 33
• 2.2 검량선 33
• 2.3 회수율 33
• 2.4 정확성과 정밀성 33
• 2.5 생체시료효과 33
• 3. 유전적 다형성이 로수바스타틴의 약물동태에 미치는 영향 39
• 3.1 BCRP c.376C>T 39
• 3.2 BCRP c.421C>A 40
• Ⅳ. 고찰 45
• Ⅴ. 결론 50
• 참고문헌 51
• 영문초록 58
• 한글초록 61