약물학실습/ Chlorpromazine 유도 파킨슨증 모델의 apomorphine과 ropinirole의 치료효과 및 scopolamine유도 인지장애 모델의 donepezil 효과

문서 내 토픽

1. 파킨슨병

파킨슨병은 경직, 운동느림증(bradykinesia), 떨림, 자세불안정(postural instasbility) 등이 특징이며, 다양한 원인에 의해 발생할 수 있으나 특발성인 경우가 대부분이다. 파킨슨병 진단 전에 서동이 반드시 나타난다. 국소적 근긴장이상의 특징이 나타나기도 한다. 많은 환자에서 질병의 진행과 더불어 인지기능 저하가 나타난다. 이 질병은 치유 불가능하며, 일반적으로 진행성이고, 시간이 지남에 따라 장애가 악화되지만, 약물치료를 하면 다년간 운동관련 증상을 완화시키고, 삶의 질을 개선시킬 수 있다.
2. Chlorpromazine

Chlorpromazine은 중추신경계에 작용하는 항정신병약물이지만 dopamine Receptor antagonist작용이 있어서 basal ganglia의 dopamine receptor까지 차단하면 운동 기능이 손상되어 파킨슨 증상과 매우 유사한 extrapyramidal effect를 나타내게 된다. 실제로 chlorpromazine과 같은 typical 항정신병 약물의 대표적인 부작용은 PD를 유발하는 것이다.
3. Apomorphine

Apomorphine은 non-ergot dopamine agonist에 속하는 약으로, 피하로 주입하며, caudate nucleus 와 putamen 내의 시냅스 후 D2수용체와 상호작용하여 도파민성 약물치료를 받는 환자에서 보이는 운동불능(akinesia)의 off-period를 일시적으로 호전시킬 수 있다.
4. Ropinirole

Ropinirole은 비맥각유도체로 알려져있으면서 비교적 선택적인 D2 receptor효능약이다. 경미한 증상의 환자에서 단독요법으로 효과적이며, 질환이 더욱 진행된 환자와 반응변동성을 보이는 환자가 levodopa에 부드럽게 반응하 수 있도록 하기 위한 목적으로 사용할 수 있다.
5. Alzheimer's disease

Alzheimer's disease는 치매를 일으키는 가장 큰 원인질환이다. AD환자의 대부분이 65세 이상이기 때문에 일반적으로 노인질환으로 간주된다. 그러나 드물지만 65세 이전에 발병되는 경우도 있으므로 AD가 반드시 노인질환은 아니다. AD의 발병기전은 아직까지도 정확히 밝혀지지는 않았지만 유전적 요인과 환경적 요인이 작용하는 것으로 알려져 있다.
6. Scopolamine

Scopolamine은 가지과 식물에 함유되어 있는 항콜린성 알칼로이드로서 Muscarinic receptor antagonist로 뇌에서 아세틸콜린의 작용을 차단하여 기억력을 감소시키며 drug-induced AD를 발병시킬 수 있다.
7. Donepezil

Donepezil은 piperidine계열에 속하는 cholinesterase저해제로서 특히 acetylcholinesterase작용을 저해하여 신경간극에서 acetylcholine의 양을 증가시킨다. Donepezil은 acetylcholinesterase의 작용을 선택적으로 억제하며 butylcholinesterase에 대한 억제 작용은 미약하기 때문에 오심,구토,설사 등의 위장관 부작용도 가장 낮아 장기복용 시 복약순응도와 약물이상반응에 있어서 선호되는 약물이다.
8. Rota-rod test

Rota-rod performance test는 중추신경계 안전성 약리시험에 포함되는 실험으로서, 행동약리학 검사에 해당이 된다. rotarod test는 rat과 mouse에 공통적으로 이용되며 고정속도 또는 점점 가속되는 속도를 적용한다. 떨어지는데 걸리는 시간 또는 1회 시행에서 떨어지지 않고 남아있는 동물의 수를 측정한다.
9. Passive avoidance test

수동회피실험(passive avoidance test) 역시 앞선 rota rod performance test에서와 마찬가지로 중추신경계 안전성 약리 추적시험에 해당된다. 랫드나 마우스를 주변환경을 인식할 수 있는 방에 위치시키고 해로운 자극을 가한다. 그리고 나중에 실험동물이 그곳에 가지 않음으로써 그 상황을 기억했음을 보여주는 것이다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 파킨슨병

파킨슨병은 중추신경계 질환으로, 도파민 신경세포의 점진적인 손실로 인해 발생합니다. 주요 증상으로는 안정 시 진전, 근육 경직, 느린 운동 등이 있습니다. 파킨슨병의 정확한 원인은 아직 밝혀지지 않았지만, 유전적 요인과 환경적 요인이 복합적으로 작용하는 것으로 알려져 있습니다. 현재 치료법으로는 도파민 대체 요법, 수술적 치료, 물리치료 등이 있지만 완치는 어려운 상황입니다. 따라서 파킨슨병 환자의 삶의 질 향상을 위해 증상 관리와 더불어 새로운 치료법 개발이 필요할 것으로 보입니다.
2. Chlorpromazine

Chlorpromazine은 정신분열증 및 기타 정신 질환 치료에 사용되는 대표적인 항정신병 약물입니다. 도파민 D2 수용체 차단을 통해 정신병적 증상을 완화시키는 효과가 있습니다. 하지만 진정, 운동 장애, 체중 증가 등의 부작용이 발생할 수 있어 주의가 필요합니다. 최근에는 비정형 항정신병 약물이 개발되면서 chlorpromazine의 사용이 감소하는 추세입니다. 그러나 여전히 저렴하고 효과적이어서 개발도상국을 중심으로 널리 사용되고 있습니다. 향후 부작용이 적으면서도 효과적인 새로운 항정신병 약물의 개발이 필요할 것으로 보입니다.
3. Apomorphine

Apomorphine은 도파민 D1 및 D2 수용체 작용제로, 파킨슨병 치료에 사용됩니다. 특히 레보도파 치료에 반응이 좋지 않은 환자에게 효과적입니다. 주사제 형태로 투여되며, 빠른 발현 및 지속 시간이 짧은 특성을 가지고 있습니다. 주요 부작용으로는 구토, 저혈압, 피부 반응 등이 있습니다. 최근에는 경구 제형 및 경피 패치 제형 등 다양한 투여 경로가 개발되고 있어, 환자의 편의성과 순응도 향상에 기여할 것으로 기대됩니다. 향후 apomorphine의 안전성과 효능 향상을 위한 지속적인 연구가 필요할 것으로 보입니다.
4. Ropinirole

Ropinirole은 도파민 D2/D3 수용체 작용제로, 파킨슨병 및 레스트리스 다리 증후군 치료에 사용됩니다. 레보도파에 비해 운동 합병증 발생 위험이 낮고, 단독 요법 또는 레보도파와 병용 투여할 수 있습니다. 주요 부작용으로는 구토, 어지러움, 졸음 등이 있습니다. 최근에는 서방형 제형이 개발되어 투여 편의성이 향상되었습니다. 또한 파킨슨병 초기 단계에서의 사용이 권장되고 있습니다. 향후 ropinirole의 장기 안전성 및 효능 관련 연구가 필요할 것으로 보이며, 다른 도파민 작용제와의 비교 연구도 수행될 필요가 있습니다.
5. Alzheimer's disease

알츠하이머병은 가장 흔한 치매 유형으로, 기억력 저하, 인지 기능 장애, 행동 및 성격 변화 등의 증상을 보입니다. 정확한 원인은 밝혀지지 않았지만, 베타 아밀로이드 단백질 축적, 신경 세포 손실, 염증 반응 등이 관여하는 것으로 알려져 있습니다. 현재 치료법으로는 아세틸콜린에스터라제 억제제와 NMDA 수용체 길항제가 사용되고 있지만, 증상 개선에 한계가 있습니다. 따라서 알츠하이머병의 근본적인 병인을 타겟으로 하는 새로운 치료법 개발이 시급한 실정입니다. 또한 조기 진단 및 예방 전략 수립도 중요할 것으로 보입니다.
6. Scopolamine

Scopolamine은 무스카린성 아세틸콜린 수용체 길항제로, 멀미, 수술 전후 구토 예방, 파킨슨병 관련 섬망 치료 등에 사용됩니다. 중추신경계 억제 효과로 인해 졸음, 구갈, 시력 장애 등의 부작용이 나타날 수 있습니다. 최근에는 경피 패치 제형이 개발되어 투여 편의성이 향상되었습니다. 그러나 scopolamine은 중독성 및 의존성 위험이 있어 주의가 필요합니다. 향후 부작용이 적으면서도 효과적인 대체 약물 개발이 필요할 것으로 보입니다.
7. Donepezil

Donepezil은 아세틸콜린에스터라제 억제제로, 알츠하이머병 치료에 사용됩니다. 신경 전달 물질인 아세틸콜린의 분해를 억제하여 인지 기능 개선 효과를 나타냅니다. 일반적으로 내약성이 좋으며, 주요 부작용으로는 소화기 증상, 수면 장애, 근육 경련 등이 보고되고 있습니다. 최근에는 알츠하이머병 초기 단계에서의 사용이 권장되고 있으며, 다른 치매 치료제와의 병용 투여도 시도되고 있습니다. 그러나 donepezil은 증상 개선에 한계가 있어, 근본적인 병인을 타겟으로 하는 새로운 치료법 개발이 필요할 것으로 보입니다.
8. Rota-rod test

Rota-rod test는 실험동물의 운동 협응 능력을 평가하는 대표적인 행동 실험 방법입니다. 회전하는 막대 위에서 동물이 균형을 유지하고 걸어갈 수 있는 시간을 측정함으로써, 신경계 질환 모델에서의 운동 기능 저하를 확인할 수 있습니다. 이 실험은 간단하고 재현성이 높아 파킨슨병, 헌팅턴병, 알츠하이머병 등 다양한 신경퇴행성 질환 연구에 널리 활용되고 있습니다. 또한 새로운 치료제 개발 과정에서 약물의 운동 기능 개선 효과를 평가하는 데 유용하게 사용됩니다. 향후 rota-rod test의 표준화와 더불어 다양한 변형 실험 방법의 개발이 필요할 것으로 보입니다.
9. Passive avoidance test

Passive avoidance test는 실험동물의 학습 및 기억 능력을 평가하는 행동 실험 방법입니다. 동물이 전기 충격을 피하기 위해 특정 장소를 회피하는 행동을 학습하고 기억하는 능력을 측정합니다. 이 실험은 알츠하이머병, 우울증, 외상성 뇌손상 등 다양한 신경정신 질환 모델에서 인지 기능 저하를 확인하는 데 유용하게 사용됩니다. 또한 새로운 치료제의 인지 기능 개선 효과를 평가하는 데 활용됩니다. 그러나 실험 환경 및 절차에 따라 결과가 달라질 수 있어, 표준화된 실험 프로토콜 개발이 필요합니다. 향후 passive avoidance test와 더불어 다양한 인지 기능 평가 방법의 개발이 요구됩니다.