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폴리믹신 B

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목차

1. 개요

폴리믹신 B는 1960년대에 개발된 항생제로, 슈퍼박테리아 감염 치료에 사용되지만, 신경 및 신장에 독성을 일으켜 사용이 제한된다. 국소 투여 시에는 대장균, 폐렴간균 등 특정 세균에 의한 감염 치료에, 경구 투여 시에는 백혈병 치료 시 장관 내 살균에 사용된다. 폴리믹신 B는 세균 외막의 투과성을 변화시켜 작용하며, 내독소 흡착을 통해 난치성 패혈성 쇼크 환자에게도 효과적이다. 또한, 폴리믹신 B는 세포막 스트레스 연구에도 활용된다.

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폴리믹신 B - [화학 물질]에 관한 문서
약물 정보
폴리믹신 B1 구조
폴리믹신 B1 구조
폴리믹신 B2 구조
폴리믹신 B2 구조
IUPAC 이름N-[4-amino-1-
상품명Poly-Rx, 기타
Drugs.comdrugs.com
임신 주의 등급B
법적 규제 현황일반 의약품
투여 경로국소 도포
근육 주사
정맥 주사
척수강 내 주사
점안액
약동학 정보
생체 이용률알려진 바 없음
단백질 결합률알려진 바 없음
대사알려진 바 없음
제거 반감기알려진 바 없음
식별자
CAS 등록번호1405-20-5
UNII19371312D4
ATC 코드A07AA05
J01XB02
S01AA18
S02AA11
S03AA03
J51XB02 (수의학)
PubChem CID5702105
NIAID ChemDB007797
DrugBankDB00781
ChEMBL1201283
화학 및 물리 정보
분자식C56H100N16O17S
분자량1301.56 g/mol

2. 의학적 용도

폴리믹신은 1960년대에 개발된 항생제로, 신경과 신장에 독성을 일으켜 사용이 엄격히 제한되는 '최후의 항생제'이다.[10] 슈퍼박테리아 감염질환에 탁월한 치료효과를 나타낸다.[10]

류충민 한국생명공학연구원 박사와 용동은 연세대 교수 연구팀은 항생제 폴리믹신에 항암제 네트롭신을 조금 섞어 사용하면 슈퍼박테리아를 효과적으로 없앨 수 있다는 연구결과를 발표했다. 폴리믹신은 신장독성 부작용이 심각한 약물인데, 이를 1/8 수준으로 사용량을 줄일 수 있다.

2. 1. 감수성 범위

폴리믹신 B는 녹농균( ''Pseudomonas aeruginosa'')과 인플루엔자균(''Haemophilus influenzae'')에 의한 요로 감염과 수막염 치료에 사용되어 왔다. 다음은 몇몇 의학적으로 중요한 미생물에 대한 최소 억제 농도(MIC) 감수성 데이터를 나타낸 표이다.

미생물최소 억제 농도 (MIC) (μg/mL)
인플루엔자균 (Haemophilus influenzae)≥0.8
녹농균 (Pseudomonas aeruginosa)0.25–1[9][26]



국소 투여 시 적응 균종 및 적응증은 다음과 같다.

적응 균종적응증
폴리믹신 B에 감수성이 있는 대장균, 폐렴간균, 엔테로박터속, 녹농균외상, 화상 및 수술 창 등의 이차 감염, 골수염, 관절염, 방광염, 결막염, 각막염(각막 궤양 포함), 중이염, 부비동염



경구 투여 시 적응증은 다음과 같다.


  • '''적응증:''' 백혈병 치료 시의 장관 내 살균

2. 2. 적응증

폴리믹신은 슈퍼박테리아의 감염질환에 탁월한 치료효과를 나타낸다.[10] 1960년대에 개발된 폴리믹신은 신경과 신장에 독성을 일으켜 사용이 엄격히 제한되는 '최후의 항생제'이다.[10]

표준 치료(체액량 증가 및 기타 항생제) 투여에도 긍정적인 결과를 얻지 못하는 난치성 패혈성 쇼크 환자에게서 폴리믹신 B의 효과적인 사용이 발견된다.[10] 폴리믹신 B의 독성 문제는 정맥혈을 폴리믹신 B가 공유 결합된 카트리지를 통해 관류하는 체외 순환으로 해결된다.[10] 이 방식으로 항생제는 살균 기능을 수행하지만, 섬유에 완전히 부착되어 혈액으로 방출되지 않는다.[10] 이 관류를 통해 카트리지는 패혈성 쇼크의 방아쇠로 인식되는 내독소를 유지한다.[10] 폴리믹신 B로 처리된 카트리지(일본 토레이(Toray)가 설계 및 생산한 의료 기기인 토라에이믹신(Toraymyxin))는 각각 2시간씩 24시간 간격으로 두 번의 세션으로 진행된다.[10]

류충민 한국생명공학연구원 박사와 용동은 연세대 교수 연구팀은 항생제 폴리믹신에 항암제 네트롭신을 조금 섞어 사용하면 슈퍼박테리아를 효과적으로 없앨 수 있다는 연구결과를 발표했다. 폴리믹신은 신장독성의 부작용이 심각한 약물인데, 이를 1/8 수준으로 사용량을 줄일 수 있다.

  • (국소 투여)
  • ＜적응균종＞
  • 폴리믹신 B에 감수성이 있는 대장균, 폐렴간균, 엔테로박터속, 녹농균
  • ＜적응증＞
  • 외상, 화상 및 수술 창 등의 이차 감염, 골수염, 관절염, 방광염, 결막염, 각막염(각막 궤양 포함), 중이염, 부비동염
  • (경구 투여)
  • ＜적응증＞
  • 백혈병 치료 시의 장관 내 살균

2. 3. 내독소 흡착

폴리믹신 B는 표준 치료(체액량 증가 및 기타 항생제 투여)에도 긍정적인 결과를 얻지 못하는 난치성 패혈성 쇼크 환자에게 효과적이다.[10] 폴리믹신 B의 독성 문제는 정맥혈을 폴리믹신 B가 공유 결합된 카트리지를 통해 관류하는 체외 순환으로 해결된다. 이 방식에서 항생제는 살균 기능을 수행하지만, 섬유에 완전히 부착되어 혈액으로 방출되지 않는다. 이 관류를 통해 카트리지는 패혈성 쇼크를 유발하는 내독소를 흡착한다. 일본 토레이가 설계 및 생산한 의료 기기인 토라에이믹신(폴리믹신 B로 처리된 카트리지)은 각각 2시간씩 24시간 간격으로 두 번 사용된다.[10]

토라에이믹신(엔도톡신 제거 카트리지)은 혈액 정화 의료 기기이며, 고정화 흡착제로서 폴리믹신 B를 사용한다.[27]

3. 작용 기전

폴리믹신 B는 세균 외막의 투과성을 변화시켜 작용한다. 고리 펩타이드 부분에 있는 양전하를 띤 아미노기가 지질다당류 층의 음전하 부위에 정전기적으로 결합한다.[11] 이 부위는 일반적으로 칼슘 및 마그네슘 이온이 결합하는 곳이다. 결과적으로 세균 외막이 불안정해진다.

지방산 부분은 세포질 막의 소수성 영역에 용해되어 막의 완전성을 파괴한다. 이를 통해 세포 분자가 누출되고, 세포 호흡이 억제된다. 또한 폴리믹신 B는 내독소에 결합하여 비활성화시킨다.[12]

폴리믹신 B는 모든 유형의 세포막에 비특이적으로 작용하며 독성이 매우 높아 선택적 독성이 상대적으로 부족하다.

폴리믹신 B의 소수성 꼬리를 제거하면 폴리믹신 노나펩타이드(PMBN)가 생성된다. PMBN은 여전히 지질다당류(LPS)에 결합하지만, 세균을 죽이지는 못한다. 그러나 다른 항생제에 대한 세균 세포벽의 투과성을 증가시켜, 여전히 어느 정도의 막 구조 붕괴를 일으킨다는 것을 보여준다.[13]

4. 혼합 조성

폴리믹신 B는 폴리믹신 B1, B1-I, B2, B3, B6로 구성되어 있다.[30] 폴리믹신 B1과 B2는 주요 성분으로 여겨진다.[30] 이들 관련 성분은 각 성분의 지방산기 부분을 제외하고 구조적으로 동일하다.[30] ''in vitro'' 연구 결과에 따르면 각 성분을 비교했을 때 최소 억제 농도(MIC) 데이터에서 약간의 차이만 나타났다.[30]

5. 연구 응용

폴리믹신은 슈퍼박테리아 감염 질환에 효과적인 치료제로 알려져 있다.[15][31]

류충민 한국생명공학연구원 박사와 용동은 연세대 교수 연구팀은 항생제 폴리믹신에 항암제 네트롭신을 소량 혼합하여 사용하면 슈퍼박테리아를 효과적으로 제거할 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 이 방법을 통해 신장 독성 부작용이 심각한 폴리믹신의 사용량을 1/8 수준으로 줄일 수 있다.

폴리믹신 B는 세포막 스트레스를 유발하여 생물이 이러한 스트레스에 어떻게 반응하는지 연구하는 데 사용된다. 예를 들어, ''살모넬라 엔테리카''(Salmonella enterica)의 작은 RNA(sRNA) 반응 연구에 폴리믹신 외피 스트레스 분석이 활용되었다.[15][31]

6. 한국에서의 연구

한국생명공학연구원 류충민 박사와 연세대 용동은 교수 연구팀은 항생제 폴리믹신에 항암제 네트롭신을 조금 섞어 사용하면 슈퍼박테리아를 효과적으로 없앨 수 있다는 연구결과를 발표했다. 폴리믹신은 신장 독성의 부작용이 심각한 약물인데, 이를 1/8 수준으로 사용량을 줄일 수 있다.

참조

[1] 웹사이트 Polymyxin B Sulfate topical Monograph for Professionals https://www.drugs.co[...] 2019-11-11
[2] 웹사이트 Neomycin, bacitracin, polymyxin b ointment https://dailymed.nlm[...] U.S. National Library of Medicine 2019-04-19
[3] 서적 Pharmacotherapeutics For Advanced Practice Nurse Prescribers https://books.google[...] F.A. Davis 2015
[4] 웹사이트 World Health Organization model list of essential medicines: 21st list 2019 https://apps.who.int[...] World Health Organization 2019
[5] 웹사이트 Polymyxin-based products https://www.ema.euro[...] European Medicines Agency 2019-11-11
[6] 서적 Mandell, Douglas, and Bennett's Principles and Practice of Infectious Diseases E-Book https://books.google[...] Elsevier Health Sciences 2009
[7] 웹사이트 The Top 300 of 2022 https://clincalc.com[...] 2024-08-30
[8] 웹사이트 Dexamethasone; Neomycin; Polymyxin B Drug Usage Statistics, United States, 2013 - 2022 https://clincalc.com[...] 2024-08-30
[9] 웹사이트 Polymyxin B sulfate : Susceptibility and Minimum Inhibitory Concentration (MIC) Data http://www.toku-e.co[...] 2017-04-02
[10] 간행물 Extracorporeal endotoxin removal for the treatment of sepsis: endotoxin adsorption cartridge (Toraymyxin) 2003-02
[11] 간행물 Membrane charge and lipid packing determine polymyxin-induced membrane damage 2019-02
[12] 간행물 Polymyxin B as inhibitor of LPS contamination of Schistosoma mansoni recombinant proteins in human cytokine analysis 2007-01
[13] 서적 The Biology and Pathology of Innate Immunity Mechanisms 2000-01-01
[14] 간행물 Isolation and structural characterization of polymyxin B components 2001-04
[15] 간행물 sRNAs and the virulence of Salmonella enterica serovar Typhimurium 2012-04
[16] 웹사이트 Polymyxin B Sulfate topical Monograph for Professionals https://www.drugs.co[...] 2019-11-11
[17] 서적 Mandell, Douglas, and Bennett's Principles and Practice of Infectious Diseases E-Book https://books.google[...] Elsevier Health Sciences 2009
[18] 웹사이트 DailyMed - neomycin, bacitracin, polymyxin b ointment https://dailymed.nlm[...] 2019-04-19
[19] 서적 Pharmacotherapeutics For Advanced Practice Nurse Prescribers https://books.google[...] F.A. Davis 2015
[20] 웹사이트 Polymyxin B Sulfate topical Monograph for Professionals https://www.drugs.co[...] 2019-11-11
[21] 웹사이트 Polymyxin B Sulfate topical Monograph for Professionals https://www.drugs.co[...] 2019-11-11
[22] 웹사이트 World Health Organization model list of essential medicines: 21st list 2019 2019
[23] 웹사이트 Polymyxin b Prices, Coupons & Patient Assistance Programs https://www.drugs.co[...] 2019-11-11
[24] 웹사이트 Polymyxin-based products https://www.ema.euro[...] 2019-11-11
[25] 서적 Mandell, Douglas, and Bennett's Principles and Practice of Infectious Diseases E-Book https://books.google[...] Elsevier Health Sciences 2009
[26] 웹사이트 Polymyxin B sulfate : Susceptibility and Minimum Inhibitory Concentration (MIC) Data http://www.toku-e.co[...] 2017-04-02
[27] 간행물 Extracorporeal endotoxin removal for the treatment of sepsis: endotoxin adsorption cartridge (Toraymyxin). 2003-02
[28] 간행물 Membrane charge and lipid packing determine polymyxin-induced membrane damage 2019-02
[29] 간행물 Polymyxin B as inhibitor of LPS contamination of Schistosoma mansoni recombinant proteins in human cytokine analysis 2007-01
[30] 간행물 Isolation and structural characterization of polymyxin B components
[31] 간행물 sRNAs and the virulence of Salmonella enterica serovar Typhimurium 2012-04


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