P-gp 수송체를 경유한 베타블로커 약물의 담즙배설에 미치는 이온쌍 형성의 영향 연구

Abstract

4급 암모늄 이온의 담즙 배설율이 간세포 세관막에 있는 p-gp 트랜스포터에 의한 능동적 유출 기작에 의하여 촉진됨이 알려져 있다. 4급 암모늄 이온과 음전하를 띠는 담즙산염 사이의 이온쌍 형성이 이러한 현상의 원인이 되는 메커니즘으로써 제시되어왔다. 이러한 메커니즘을 보다 넓은 범위에서 확인해보기 위하여, 임상적으로 고혈압 치료제로 활용되는 유기 암모늄 물질인 베타블로커를 이용하여 상기 이론을 검증해보았다. 생체 내 조건에서 암모늄 양이온 구조기를 갖고 있는 여덟가지 베타블로커들을 선별하여, LC-MS/MS를 이용해 분석을 수행하였다. 담즙산염인 타우로콜레이트(TC, taurocholate)또는 타우로데옥시콜레이트(TDC, taurodeoxycholate)를 첨가하여 대조군과 비교함으로써 옥탄올/물 이중계를 이용한 겉보기 분배 계수(APC) 값을 도출하였다. P-gp의 대표적인 기질인 rhodamine 123을 이용하여, 우리가 실험에 사용한 MDCK2/MDR1 세포계에 p-gp 트랜스포터 과발현 여부를 확인하였다. 이 검증된 MDCK2/MDR1 세포계를 트랜스웰에 씨딩하여 베타블로커들의 트랜스포트 연구를 진행하였다. 각 물질들의 담즙산염이 있을 경우와 없을 경우 각각의 유출률을 계산하여 비교함으로써, 이온쌍 형성이 p-gp를 경유한 트랜스포트 과정에 영향을 미치는지 여부를 검증하였다. 실험 결과, 여덟가지 베타블로커 모두에서 TDC를 첨가하였을 경우, 대조군에 비하여 겉보기 분배 계수값이 유의적으로 증가함을 보여, 이들 베타블로커와 담즙산염이 이온쌍을 형성함을 짐작할 수 있었다. 세포계 규명을 위한 세포 내 흡수 및 트랜스포트 연구에서, rhodamine 123은 MDCK2/WT 세포계에 비하여 우리의 MDCK2/MDR1 세포계에서 세포 내 흡수가 덜 되었고, 유출률이 2 이상의 값으로 얻어짐으로써, 본 실험에서 사용한 세포계에 p-gp 트랜스포터가 유의적으로 발현되어 있음을 알 수 있었다. 그러나 트랜스포트 연구 결과, 모든 여덟 개의 베타블로커들이 대조군과 TDC를 첨가한 실험군 간에 유의적인 유출률 차이를 나타내지 않음으로써, 4급 암모늄 이온쌍 형성 이론을 약물에 확장 적용함에 있어서 기존 이론에 사용된 모델 물질들과 베타블로커들 간에 고려되어야 하는 차이점들이 존재하는 것으로 보여진다. 기존의 유기 양이온의 이온쌍 형성 이론에 모순되는 본 실험 결과의 원인에 대한 다양한 논의점들과 함께 유기 양이온의 담즙 배설 촉진에 관한 새로운 메커니즘의 가능성도 함께 제시해 보았다.