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Huvexxin®의 경맥 주사에 따른 약동학(PK) 및 PK/PD 관계와 
돼지 호흡기 질환(SRD) 치료 효과

문제 제기 (Issue)
호흡기 감염을 성공적으로 치료하기 위해서는, 세균성 호흡기 병원균이 존재하는 감염 부위에서 충분한 농도를 달성할 수 있는 항생제를 투여해야 한다.

이상적으로는, 항생제가 대상 조직에 충분히 분포하고, 호흡기 조직 내에서 장기간 지속되어야 한다.
Huvexxin®(툴라스로마이신, tulathromycin) 경맥 주사 후 약물동태학적 특성과 돼지에서 보고된 약력학적 데이터 간의 관계는 무엇인지 규명할 필요가 있다.

경맥 주사(parenteral administration): 근육주사(IM)와 피하주사(SC)를 포함하는 용어로, 약물이 위장관을 거치지 않고 체내에 직접 투여됨을 의미한다.
PK (약물동태학, Pharmacokinetics): 약물이 체내에서 흡수, 분포, 대사, 배설되는 과정을 연구한다. “약물이 몸 안에서 어떻게 움직이고, 농도가 어떻게 변하는지”를 보는 학문
PD (약력학, Pharmacodynamics): 약물이 생체에 미치는 효과, 즉 세균을 죽이거나 성장 억제하는 능력을 연구한다.
PK/PD 관계: PK와 PD를 연결하여 약물이 체내에서 어떻게 분포되고 얼마나 오래 남아 있어야 원하는 항균 효과가 나타나는지를 예측하는 것.
PK는 “약이 몸에서 어디로 어떻게 가는지”, PD는 “약이 세균에 얼마나 효과적인지”, PK/PD는 “약이 몸에서 움직이는 방식이 세균 억제 효과와 어떻게 연결되는지”를 보는 개념이다.

사실 요약 (Fact Box)
• 항생제의 임상 효능은 약물동태학(PK) 및 약력학(PD) 관계에 의해 결정되며, 이는 현장 수의사에게 가장 중요한 요소이다.
• 폐포 대식세포(alveolar macrophage)로의 흡수 및 식세포 내 축적은 툴라스로마이신이 호흡기 감염 부위에서 지속적으로 전달되는 기전을 제공한다.
• 툴라스로마이신은 돼지 대식세포 내에서 세포외 농도의 약 8배, 호중구 내에서 약 17배로 축적된다.
• 툴라스로마이신의 항균 효과는 시간 의존적이며, 세균이 약물 최소억제농도(MIC) 이상 농도에 노출되는 시간이 길수록 효과가 증가한다.
시간 의존적 항균 효과(time-dependent antimicrobial effect): 항균제 효과가 최고 농도보다 약물이 MIC 이상으로 존재하는 시간에 의해 좌우됨을 의미한다.
MIC (Minimum Inhibitory Concentration) 농도: 균의 성장을 막는 데 필요한 최소 약물 농도
• 툴라스로마이신은 돼지 호흡기 질환 복합체(SRD)와 관련된 주요 병원균, 즉 Actinobacillus pleuropneumoniae, Pasteurella multocida, Bordetella bronchiseptica, Glaeserella parasuis에 대한 완전한 치료를 위해 설계되었다.

연구 내용 (Studies)

연구 1
단 한번의 휴벡신 근육주사(IM) 후 돼지의 혈장 및 폐 내 툴라스로마이신 농도와 약동학적(PK) 파라미터를 분석하였다.

20.0~25.5 kg 체중의 돼지 36두에 체중 1kg당 2.5 mg을 한 차례 IM 주사하였다.
혈장 내 최대 농도(Tmax)는 투여 1시간 내에 도달하였고, 툴라스로마이신은 조직 내 광범위하게 분포하여 혈장 내 농도는 상대적으로 낮게 관찰되었다.

표 1. 돼지에서 근육주사(IM) 후 툴라스로마이신의 약동학 파라미터

폐 내 농도는 혈장 농도보다 항상 높았으며, 평균 최대 농도(Cmax)는 투여 24시간 내에 도달하였다. 폐에서의 완만한 방출로 인해 10일간 약물 농도는 1.2 μg/g 이상으로 유지되었다.

표 2. 돼지에게 단회 근육주사(IM) 투여 후 평균 약동학 파라미터 요약

결과 1
• 주사 부위에서 신속히 흡수된 후, 광범위한 조직 분포와 느린 제거로 인해 폐 내 툴라스로마이신 농도가 높게 지속된다.
• 긴 반감기(half-life)로 인해 폐 내 농도는 10일간 1.2 μg/g 이상으로 유지된다.
• 이는 돼지 호흡기 병원균이 툴라스로마이신에 장기간 노출되도록 하여 항균 효과를 최적화할 수 있다.

연구 2
경맥 주사 후 PK/PD 관계는 M. hyopneumoniae, G. parasuis, P. multocida, B. bronchiseptica, A. pleuropneumoniae 필드 균주 610주에서 측정한 툴라스로마이신 MIC 값을 기반으로 연구되었다. 폐 및 대식세포 내 툴라스로마이신 농도는 치료 용량 투여 후 MIC 값을 초과하였으며, 특히 대식세포 내 농도는 폐 내 농도보다 훨씬 높아 B. bronchiseptica와 A. pleuropneumoniae에 대한 치료 효과를 제공하는 중요한 역할을 한다.

표 3. 다양한 돼지 호흡기 병원균에 대한 tulathromycin 최소억제농도(MIC) 값

치료 용량으로 tulathromycin을 전신 투여했을 때의 혈장, 폐, 대식세포 농도는 그림 1에 나타나 있다.

(그림1은 pdf 파일을 참조하세요)

결과 2
• 치료 용량 경맥 주사 후 폐 및 폐포 대식세포 내 툴라스로마이신 농도는 시험된 M. hyopneumoniae, G. parasuis, P. multocida 균주의 최소억제농도(MIC)를 초과한다.
• 대식세포 내 툴라스로마이신 농도는 폐 내 농도보다 상당히 높으며, B. bronchiseptica와 A. pleuropneumoniae에 대한 치료 효과를 제공하는 데 중요한 역할을 한다.
• 툴라스로마이신의 임상적 효능은 대식세포 및 식세포에 의한 흡수와 호흡기 감염 부위에서 오랜 시간 동안 치료에 충분한 농도로 약물이 방출되기 때문이다. 
• PK/PD 데이터는 여러 효능 시험에서 관찰된 툴라스로마이신의 높은 임상적 효능을 설명한다. 
대식세포 내 농도 상승: 약물이 감염 부위에서 지속적으로 존재하도록 하여, 병원균이 장기간 MIC 이상 농도에 노출되도록 함으로써 항균 효과를 극대화한다는 의미이다.

Huvexxin®은 치료 용량(체중 1kg당 2.5 mg) 단회 경맥 주사 후, M. hyopneumoniae, G. parasuis, P. multocida, B. bronchiseptica, A. pleuropneumoniae와    

관련된 호흡기 질환에 대해 높은 치료 효능을 나타낸다.                                                                                                                                                                                                      

결론                                                                                                                                                                                                                                                                                           

가용한 PK/PD 데이터를 기반으로, Huvexxin®의 치료 용량 경맥 투여는 상기 병원균에 의해 발생하는 돼지 호흡기 감염에 대해 우수한 치료 효과를 제공할 것으로 예측한다 

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