성인과 달리 임상시험의 어려움이 있는 소아 요로생식계 감염 환자에게 진단검사 후 남은 잔여검체 활용이 약동/약력학(PK/PD) 분석에 있어 현실적이고 윤리적인 대안이 될 수 있다는 학계 의견이 발표됐다.

경희대 규제과학과, 가톨릭의대 약리학교실, 서울성모병원 소아청소년과 등 국내 연구진은 소아 요로생식계 감염 환자에서 진단검사 후 남은 잔여 검체를 활용해 피페라실린·타조박탐(piperacillin/tazobactam)의 혈중농도를 분석하고, 약동·약력학(PK/PD) 목표 달성률과 안전성을 평가한 전향적 연구 결과를 최근 공개했다. 

연구팀은 지난 7일 서울 코엑스 마곡 컨벤션센터에서 열린 제75차 대한소아청소년과학 추계학술대회에서 '요로생식계 감염 소아 환자의 잔여 검체를 활용한 피페라실린–타조박탐 혈중농도 분석'(저자 김현지·한성필·최수인·한승훈·정은경·이연희)이라는 제목으로 발표를 진행했다. 

이어 22일 서울대병원 암연구소 2층 이건희 홀에서 열린 대한소아배뇨장애야뇨증학회 정기학술대회에서도 같은 주제로 발표를 진행했다. 

연구팀은 발표를 통해 "피페라실린·타조박탐는 국내에서 소아 적응증이 '호중구감소성 발열'과 '합병증을 동반한 충수염'으로 제한돼 있으나, 임상 현장에서는 요로감염(UTI)을 포함한 다양한 감염에서 경험적 항생제로 빈번히 사용되고 있다"면서 "3세대 세팔로스포린(cephalosporin)계 항생제 내성 우려에 대한 대안적인 항생제로서 제시되고 있다. 이처럼 소아 대상 허가 외(off-label)로 빈번히 사용되고 있는 피페라실린·타조박탐에 대한 유효성과 안전성에 대한 연구가 필요한 시점"이라고 설명했다. 

이어 "소아 대상 임상시험의 어려움을 극복하고, 잔여 검체를 이용한 약동력학 분석은 현실적이고 윤리적인 대안이 될 수 있다"고 강조했다.

연구팀은 12세 이하 입원 소아 중 감염이 의심되거나 확진 돼 피페라실린·타조박탐을 투여 받은 환자를 전향적으로 모집했다. 약물 투여 용량은 임상의 판단과 환자의 신기능에 따라 개별적으로 조정됐다. 약동학 분석용 검체는 진단검사 후 남은 잔여 검체를 이용했으며, 연구를 위해 추가적으로 수행되는 절차는 없었다. 

수집된 검체는 분석센터로 이송돼 HPLC–MS/MS로 각 약물에 대해 농도분석이 시행됐다. 연구팀은 베타-락탐(β-lactam)계 항생제의 시간의존적 살균 활성을 고려해, 약물의 약동력학 평가 지표는 '비단백결합 약물 농도가 투여 간격 중 일정 시간 이상 최소억제농도(MIC)를 초과하는 비율(%fT>MIC)'로 설정했다. 

임상적 항균 활성 기준은 CLSI(Clinical and Laboratory Standards Institute) 가이드라인에 따라 50% 이상으로 설정했다. 대상 환아의 대부분은 상용량으로 투여 받았으며, 일부 중증 감염 환자에서만 고용량이 투여됐다. 대부분의 환아는 eGFR 60 mL/min 이상으로 신기능 저하에 따른 감량은 없었다. 

연구팀은 "PK/PD 분석 결과, 피페라실린·타조박탐 모두 %fT>MIC 달성률은 임상적 기준치에 미치지 못했다. 즉, 일반적인 소아 용량으로는 항균활성을 위한 혈중농도가 충분히 확보되지 않았음을 시사한다"며 "다만 실제 임상 결과에서 대부분의 환아의 감염질환은 잘 호전됐는데, 이는 UTI에서 다른 감염 질환보다는 저용량을 쓰는 것이 가능할 수도 있다는 점을 보여준다"고 설명했다.

모든 환아에서 심각한 약물이상반응(Severe adverse event)과 신독성은 발생하지 않았으나, 경증의 골수억제 부작용 4건과 간효소 상승 1건이 관찰됐다. 이들은 대부분 약물 중단 후 호전 양상을 보였다. 연구팀은 소아환자에서 피페라실린·타조박탐 투여 시 CBC 모니터링 시행 및 골수 억제 부작용을 면밀히 관찰할 필요가 있다는 입장이다.

연구팀은 "이번 연구는 소아 요로감염 환자에서 잔여검체를 활용하여 피페라실린·타조박탐의 혈중농도와 약동력학적 특성을 전향적으로 평가한 국내 첫 연구다. 소아 임상연구의 제약을 극복한 현실적인 접근법을 제안했다는 점에서 의의가 있다"며 "앞으로도 공동연구가 활발히 진행돼 취약계층 대상 용량설정 근거를 마련하는 연구가 지속됐으면 한다"고 말했다.

향후 연구팀은 연령, 체중, 신기능 등 개별 요인을 반영한 개인화 용량설정 모델로 확장하고, PK/PD 시뮬레이션 기반으로 임상현장에서 사용할 수 있는 용량 추천 플랫폼 개발로 이어갈 계획이다.