국내 HIV/AIDS 감염인의 항레트로바이러스제 내성

Anti-retroviral Drug Resistance in Korean HIV/AIDS Patients

 국립보건연구원 면역병리센터 에이즈·종양바이러스팀   

Ⅰ. 들어가는 말
  1987년 최초로 HIV/AIDS 감염자 치료를 위한 항레트로바이러스제인 지도부딘(Zidovudine, AZT)이 사용된 이래, 2008년까지 약 32개의 단일약제 또는 복합약제가 미국 식품의약품안전청의 허가 후 상용화되어 임상치료에 사용되고 있다[1]. 세계적으로 사용되고 있는 항레트로바이러스제로는 6가지 계열의 약제, 즉 핵산계열 역전사효소억제제(nucleoside reverse tranase inhibitor, 이하 NRTI), 비핵산계열의 역전사효소억제제(non-nucleoside reverse tranase inhibitor, 이하 NNRTI), 단백질분해효소억제제(protease inhibitor, 이하 PI), 막융합억제제(fusion inhibitor, 이하 Fusion I), CCR5 길항제(CCR5 antagonist) 및 통합효소 억제제(integrase inhibitor) 등이 있으며, 현재 2 종류의 NRTIs와 1 종류의 PI 또는 NNRTI와의 병합요법이 치료경험이 없는 감염자에 대한 초치료에서 HARRT(highly active anti-retroviral therapy) 표준요법으로 널리 사용되고 있다. 
  항레트로바이러스제의 병합 사용은 HIV/AIDS 감염자의 질병 진전을 억제하고 삶을 연장시킴으로써 에이즈로 인한 사망률을 현저히 감소시켜왔다[2,3]. 그러나 지도부딘 도입 6년 후인 1993년에 이 약제에 대한 내성이 확인된 이후, 항레트로바이러스제 치료경험이 있는 사람에게서 약제내성에 관한 많은 보고가 있었으며 특히 약제경험이 전혀 없는 일차 감염자에서도 내성출현이 보고되기도 하였다[4-6]. 더욱이 HIV 내성주는 같은 종류의 약제에 교차내성을 보이거나 또는 여러 약제 종류에 내성을 나타냄으로써 환자 치료에 어려움을 주고 있다[7]. 내성출현에 대해서는 HIV 감염으로 많은 양의 바이러스가 생성되고 비교적 짧은 시간에 바이러스의 복제가 이루어지면서 많은 변이체가 형성된다는 점, 그리고 이러한 다양성은 약제 내성주가 어떠한 선택적 이점을 가질 수 있기 때문에 생기는 것으로 이해되고 있다.
  우리나라에서는 1991년부터 지도부딘의 사용을 시작으로 약 50여개 진료기관에서 IDV, NFV, RTV, SQV, LPV/ RTV, ATV 등 6종의 PI와 3TC, AZT, d4T, ddC, ddI, ABC, TDF 등 7종의 NRTI, 그리고 EFV, NVP, DLV 등 3종의 NNRTI와 같은 약 16종의 약제를 HARRT 치료에 사용하고 있는 것으로 파악되고 있다[8].
  이에 본 원고에서는 HIV 내성주 감시사업과 내성검사의 치료력 조사자료를 바탕으로 우리나라 HIV/AIDS 감염인의 항레트로바이러스제 내성 현황과 내성주 모니터링 결과를 소개하고자 한다.

Ⅱ. 몸 말
 1. 항레트로바이러스제 내성주 감시 운영

   우리나라의 HIV 약제내성감시는 HIV/STI 감시조사연구사업의 형태로 약제 미치료군을 대상으로 1999년부터 실시하고 있다. 즉 보건소로부터 질병관리본부로 면역검사가 의뢰되는 감염자 중 매년 신규로 진단된 HIV 감염자의 약 10%를 선정하여 약제내성검사를 실시하였다. 2002년 8월부터는 치료시기 결정과 치료효과 모니터링을 위하여 일부 병원에서만 실시하던 혈중 HIV RNA 정량검사를 질병관리본부에서도 실시하게 되었고, 이에 따라 항레트로바이러스제 내성검사를 HIV/AIDS 치료집단으로 확대할 수 있게 되었다. 또한 2004년 8월부터는 병원에서 의뢰된 항레트로바이러스제 치료실패 환자군, 치료경험 환자군 및 미치료 환자군의 HIV-1 RNA 정량검사 샘플을 이용하여 질병관리본부 에이즈·종양바이러스팀에서 항레트로바이러스 약제 내성검사를 실시하고, 그 결과를 임상의사에게 환류함으로써 환자치료에 도움을 주고 있다.

 2. 항레트로바이러스제 내성검사와 결과 해석

  항레트로바이러스제 내성검사방법으로는 유전형 검사방법과 표현형 검사방법이 있다. 유전형 검사방법은 약제의 표적이 되는 단백질 유전자의 변이를 염기서열분석에 의해 조사하는 방법으로 간접적인 방법이긴 하나 실험이 비교적 용이하며, 최근 HIV Viroseq kit, TrueGene Kit 등의 유전형 검사제품이 상업적으로 판매되고 있다. 표현형 검사는 약제감수성검사라고도 하며 보통 재조합바이러스를 제작하여 시험샘플의 약제감수성을 실험실 표준주의 약제감수성과 비교하고 표준주 대비 양상으로 그 결과를 나타내는 방법이다. 현재 미국 내에서 표현형 검사를 위해 상용화된 제품이 사용되고 있는데, 이 방법은 유전형 약제내성 검사법과 비교했을 때 내성 여부를 보다 직접적으로 파악할 수 있는 반면, 실험법 확립이 어렵고 내성결과 산출에 오랜 시간이 소요되어 제한적으로 사용되고 있다.
  내성유전자검사에서 가장 큰 난점은 염기서열분석에서 얻어진 유전자 변이를 내성과 관련된 변이로 해석하는데 있다. 미국, 유럽, 호주 등은 그 지역 HIV 분리주에 대하여 내성유전자 해석지침을 마련하였다. 따라서 내성유전자를 해석하기 위해서는 외국의 내성지침을 참조하여 내성관련 변이를 해석하거나 내성해석 알고리즘을 온라인으로 제공하고 있는 스탠포드 HIV DB(http://hivdb.stanford.edu)나 Los Alamos data base(http://web.lanl.gov) 프로그램 등을 활용할 수 있다.
  본 연구실은 연구대상의 혈장으로부터 RNA를 추출하고 RT-PCR과 nested PCR에 의해 약 1.3kb의 HIV pol 유전자 부위를 증폭하여 단백질분해효소(protease) 부위(codons 1-99)와 역전사분해효소(reverse tranase) 부위(codons 1-250)의 아미노산 염기서열을 분석한 후, IAS -USA panel(International AIDS Society-USA panel) 및 스탠포드 약제내성 DB의 SIR 분류를 활용하여 분석하였다(※“SIR” interpretation - ‘S’는 해당 약제에 대한 감수성[susceptible]이 있음을 의미하며 ‘susceptible’과  ‘potential low level’로 분류되는 경우를 포함한다. ‘I’는 중등도[Intermediate] 정도의 내성을 의미하며 ‘low level’및 ‘intermediate’로 분류되는 경우를 포함한다. ‘R’은 고도[resistant] 내성을 의미하며 ‘high level resistance’로 분류되는 경우를 포함한다. 이때, ‘I’와 ‘R’에 해당하는 경우를 약제에 내성이 있는 것으로 간주한다).          

 3. 미치료 환자군에서의 항레트로바이러스제 내성율

  미치료 환자군의 항레트로바이러스제 내성율은 년도별로 신규 진단된 HIV 감염인의 10% 정도를 대상으로 분석하였다. 1999년부터 2005년 상반기까지 총 300명의 신규 HIV/AIDS 감염자에 대해 스탠포드 약제내성 DB에 의한 항레트로바이러스 약제내성 분석 결과, NRTI, NNRTI 및 PI에 대한 내성이 각각 8주(2.7%), 4주(1.3%), 1주(0.3%)에서 나타나는 것으로 분석되었으며, 년도별로 3 종류의 약제계열에 대한 뚜렷한 내성 증가나 감소 양상이 관찰되지는 않았다(Table 1).

  한편 각 국가에서는 항레트로바이러제 내성감시체계를 구축하여 여러 역학적 집단에 대한 내성 전파를 지속적으로 감시하고 있다. 미국(8.3%), 영국(12%-14%), 프랑스(6%-10%), 기타 유럽지역(약 10%) 및 일본(4%-5%)과 같이 외국의 미치료환자군에 비해서 우리나라는 아직 비교적 낮은 수치의 내성률을 보이고 있음을 알 수 있다[9-13].

 4. 치료경험 환자군에서의 내성율과 내성양상 특성 비교

  2006년부터 2007년까지 항레트로바이러스 약제내성검사 의뢰환자 중 치료경험 환자군 307명을 대상으로 항레트로바이러스제 내성율과 내성 양상을 분석하였다. 치료경험 환자군 307명 중 120명(39.1%)이 치료제에 대해 내성이 있을 것으로 예측되어 미치료 환자군(Naive, n=300)의 4.3%에 비해 내성 예측률이 높게 나타났다(Table 1, 2). 이들에서 나타나는 내성유전자 특성을 미치료 환자군과 비교한 결과는 Table 3과 같다. 미치료 환자군에서 발견할 수 없었던 PI에 대한 주 변이(major mutation)를 나타내는 D30N, M46I/L, L90M이 치료경험 환자군에서는 2.6%-14.7%의 범위에서 발견되었다.
  치료경험 환자군 집단에서의 내성변이체의 가장 큰 특징은 NRTI 계열인 라미부딘(lamivudine)에 내성을 유발하는 것으로 알려진 M184V 변이가 연구대상자의 30.6%에서 나타난 점이다. 또한 이 집단에서는 현재 이용할 수 있는 모든 NNRTI에 내성을 일으킬 수 있는 변이체인 K103N/R이 연구대상의 16.9%에서 관찰되었다. 따라서 이러한 변이가 다른 약제에 미치는 영향이나 환자에 대한 실제적인 내성 유발 여부 등에 대한 더 많은 연구가 필요하다.

Ⅲ. 맺음말

   국내 HIV/AIDS 미치료 환자군의 항레트로바이러스제 내성주 감시 결과에서 단백질분해효소 부위의 주 변이(major mutation)는 나타나지 않았으며, NRTI 및 NNRTI에 대한 내성율은 년도별로 뚜렷한 증감을 관찰할 수 없었다. 이번 연구결과를 통해 밝혀진 미치료 환자군에서의 국내 내성주 전파는 우려할 만한 수준은 아니지만, 향후 이러한 추이를 관찰하기 위한 지속적인 모니터링이 요구된다.
  이번 내성조사 연구 결과를 근거로 추정하여 볼 때, 현재 우리나라 미치료 환자군의 치료시작 전 항레트로바이러스제 약제내성검사를 반드시 실시할 필요는 없을 것으로 생각된다. 그러나, 치료경험 환자군에서의 약제내성율은 비교적 높았으며 약제내성에 결정적인 영향을 줄 수 있는 변이체가 높은 비율로 분석되었다. 향후에는 치료경험 환자군에서의 정확한 약제투여 자료를 근거로 한 체계적인 내성실태조사를 통하여 내성양상 분석 및 새로운 항레트로바이러스제 국내 도입에 따른 약제내성분석법 개발 및 내성률 조사를 실시할 필요가 있다.

Ⅳ. 참고문헌
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