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방사선 손상을 제어하기 위한 펩티드의 용도 document_id A220623066597

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의약학
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방사선 손상은 방사선에 대한 노출에 의해 유발된 조직의 손상이다. 여기서, 방사선은 고에너지 전자기파 (X-선, 감마선) 또는 입자 (알파 입자, 베타 입자, 중성자)에 의해 유발된 이온화 방사선조사를 의미한다. 이러한 방사선은 방사성 물질 (방사성 동위원소), 예를 들어 우라늄, 라돈, 플루토늄에 의해 방출된다. 이러한 방사선은 또한 인공 원천, 예를 들어 X-선 및 방사선 치료 기계에 의해 생성된다. 방사선 용량은 여러가지의 단위로 측정되나, 모두 투하된 에너지량으로 상관된다. 상기 단위는 뢴트겐(R), 그레이 (Gy), 및 시버트 (Sv)를 포함한다. 시버트와 그레이는 유사하나, 시버트는 다양한 유형의 방사선의 생물학적 영향을 고려한다. 방사성 노출의 두 가지 주요 유형은 방사선조사와 오염이다. 많은 방사성 사고는 사람에게 이 두가지를 모두 노출시킨다. 방사선조사(irradiation)는 신체 외로부터 신체를 직접 관통하는 방사성 파동에의 노출이다. 방사선조사는 사람을 즉시 병들게 할 수 있다 (급성 방사선 질환). 추가적으로, 방사선조사는, 특히 고용량에서, 사람의 유전적 물질(DNA)을 손상시킬 수 있으며, 암 및 출산 결함과 같은 만성 (지연) 질환을 유발한다. 그러나 방사선조사는 사람 또는 그의 조직을 방사성으로 만들지 않는다. 오염이란 전형적으로 먼지 또는 액체 형태의 방사성 물질과의 접촉 및 그의 보유이다. 방사성 물질은, 떨어지거나 문질러버릴 수 있는 피부에 남아있어, 다른 사람 및 사물을 오염시킬 수 있다. 상기 물질은 또한 폐, 소화관, 또는 피부의 상처 등을 통해 신체에 의해 흡수될 수 있다. 흡수된 물질은 골수와 같은 체내의 다양한 부위로 이동되어, 방사선을 계속해서 방출한다. 이 내부화된 방사선은 내출혈과 같은 급성 방사선 질환을 유발하지 않으나 암과 같은 만성 질환을 초래할 수도 있다. 사람들은 낮은 수준의 천연 방사선 (배경 방사선)에 항상 노출되고 있다. 방사선은, 바깥 우주로부터 오기도 하나 (우주복사), 대부분 지구의 대기에 의해 차단된다. 우주 복사에 대한 노출은, 특히 많은 암석과 광물에 존재하는 라돈 가스와 같은 고방사능 원소에서 살거나 일하는 사람들에게 더 크다. 이러한 원소들은, 음식 및 건설 물질을 포함한 다양한 물질에 종착하게 된다. 이에 더해, 사람들은 핵무기 실험으로부터 초래되는 환경 방사선과 다양한 의학 실험과 치료로부터의 방사선을 포함하는 인공적 원천으로부터의 방사선에 노출된다. 보통 사람은 천연 방사선과 인공적 원천으로부터 연간 총 약 3 내지 4 mSv를 받는다 (1 mSv = 1/1000 Sv). 방사성 물질 및 X-선 원천과 일하는 사람들은 더 높은 수준의 방사선에 노출될 위험이 있다. 암에 대한 방사선 치료를 받는 사람들은 매우 높은 수준의 방사선을 수득할 수 있다. 핵무기는 방대한 양의 방사선을 방출한다. 이러한 무기는 1945년 이래로 사람들에게 사용되지 않았다. 그러나 몇몇 국가들이 현재 핵무기를 보유하고 있으며, 여러 테러리스트 집단이 이들을 입수하려고 시도해 옴에 따라, 이러한 무기들이 다시 사용될 수 있는 가능성을 제기하였다. 방사능의 해로운 효과는 노출의 양 (방사선량)과 시간을 포함한 여러 요인에 의존한다. 신체 전체에 대한 하나의 신속한 용량의 방사선은 치명적이나, 동일한 방사선량을 몇 주 또는 몇 달간에 걸쳐 공급한 양은 훨씬 적은 효과가 있다. 일정 용량에 대해, 유전적 손상은 신속한 노출에 더 잘 발생한다. 방사선의 효과는 또한 몸이 얼마나 많이 노출되었는지에도 의존한다. 예를 들어, 6 Gy 이상은 방사선이 몸 전체에 걸쳐 분포되는 경우 보통 사망을 초래한다; 그러나 암에 대한 방사선 치료에서와 같이 작은 부위에 집중되어 있을 경우, 이 양의 3배 또는 4배가 객체 전체에 심각한 해 없이 가해질 수 있다. 방사선의 분포 또한 중요하며, 그 이유는 신체의 몇몇 부분은 방사선에 더 민감하기 때문이다. 장 및 골수와 같은 빠르게 증식하는 세포들이 있는 기관 및 조직은, 근육 및 힘줄과 같은 보다 느리게 증식하는 세포에서보다 방사선에 의해 더 쉽게 손상된다. 정자와 난자 세포의 유전적 물질은 방사선에 의해 손상될 수 있다. 따라서, 암에 대한 방사선 치료시에는 방사선으로부터 신체에서 위험이 큰 부분을 차단하는 모든 노력이 이루어져, 높은 방사선량이 주로 암으로만 가해지도록 한다. 방사선 노출은 두 가지 유형의 손상을 끼친다: 급성 (즉각적) 및 만성 (지연)이다. 급성 방사선 손상은 혈관 내막 손상을 통해 염증을 유발하여 혈관 누설로 이어진다. 혈관 반응 및 세포 반응이 뒤따른다. 이온화 방사선은 면역력을 저하시키고 장 상피를 손상시키며, 이는 모두 장으로부터의 미생물 전위(translocation)를 촉진시킨다. 암에 대한 방사선 요법은 주로 방사선을 받는 신체의 부분에서 증상을 일으킨다. 예를 들어 직장암에 대한 방사선 치료에서는, 소장에 대한 방사선의 영향으로 인해 복통 및 설사가 일반적이다. 방사성 손상으로부터 정상 조직을 보호할 수 있는 비독성 방사능보호성 물질에 대한 탐색은 세계 제2차대전 후 곧 시작되었다. 폭넓은 방사생물학적 연구는 방사선 노출 전에 투여될 때, 동물들을(주로 설치류) 방사선 손상에 대해서 보호한 다수의 물질을 수확하였다 [Prasad KN. Handbook of radiobiology. 2nd edn. Boca Raton, FL: CRC Press, 1995]. 이러한 연구로부터, 자유라디칼을 포획하고 및/또는 저산소증을 유발하는 물질들이 방사선보호적(radioprotective) 가치가 있을 수 있다는 것이 명백해졌다. 안타깝게도, 이러한 화합물은 방사선보호적 용량에서 대부분은 인간에게 유독하다. 냉전의 진화와 그 후에 체험된 핵 대면의 위험이 감소함에 따라, 방사선보호적 물질의 연구에 대한 관심이 현저히 감소하였다. X-선 기초의 진단 기구의 급격한 성장과 질환의 조기 진단에서의 방사성 절차로 인해, 현재 및 장래 세대에 유전자 관련 질환의 위험을 높일 수 있는 체세포적적 및 유전가능한 변이의 증가된 빈도수에 대한 염려가 제기된다. 따라서, 잠재적 방사성 손상으로부터, 그 손상이 매우 작음에 상관없이, 정상 조직이 보호되는 것이 필수적이 되었다. 흔히, 방사선보호성 물질은 이온화 방사선으로의 노출 전에 투여되어, 방사성 유도 치사를 포함한 그의 손상 효과를 줄이는 화합물로 정의된다 [H.B Stone et al., Models for evaluating agents intended for the prophylaxis, mitigation and treatment of radiation injuries. Report of an NCI Workshop, December 3-4, 2003, Radiat Res 162: 711-728.]. 이들은 방사성 테러, 군사적 상황, 임상 종양학, 우주 여행, 방사성 장소 정화에 응용성이 있다 [Johnson, Dealing with the terror of nuclear terrorism, Health Phys 87:S3-7, F.A.J. Mettler, G.L Voelz, Major radiation exposure - what to expect and how to respond, N Engl J Med 346:1554-1561, 2001] C.K. Nair, D.K. Parida, T. Nomura, Radioprotectors in radiotherapy, J Radiat Res (Tokyo) 42:21-37, J.K. Waselenko, T.J. MacVittie, W.F. Blakely, N. Pesik, A.L. Wiley, W.E. Dickerson, H.Tsu, D.L.Confer, C.N.Coleman, T.Seed, P.Lowry, J.O.Armitage, N.Dainiak, Medical mangement of the acute radiation syndrome: Recommendations of the Strategic National Stockpile Radiation Working Group, Ann Intern Med 140:1037-1051.]. 최근, 미국 과학기술정책사무소와 국토안보위원회는 새로운 방사선보호제의 개발을 연구 최우선 순위로 정하였다. 비록 아미노티올과 같은 합성 방사선보호제가 가장 높은 보호적 인자를 거두었으나, 전형적으로 이들은 천연적으로 발생하는 보호제보다도 더 유독하다. 일반적으로, 최상의 방사선보호성 물질은 최고의 행동성 독성을 초래하는 것으로 보고되었다. 군사 방사선 시나리오에서는, 방사선 유도 건강상 문제 및 능력-저하 효과의 효과적인 완화는 의료 시설에서의 사망자 부담을 줄이고, 방사선 노출 사건 후에 보다 효과적인 운영력을 유지하고, 지휘자들에게 급성 조직 손상으로 인해 수행능력이 감소될 위험이 줄어든 방사선 현장 환경(radiation field environment)에서 작전을 수행하도록 할 수 있으며, 오염된 환경에서 임무수행한 사람들에 부정적 심리적인 영향을 줄일 수 있다. 이상적인 방사선보호제는 무독성이고, 능력을 손상시키지 않으며, 및 단일 투여 후에도 효과적일 것이며, 특히 잠재적인 외부 방사선 위험이 있는 부위로의 신속화된 투입이 요구될 때 그러하다. 2005년 6월 21-23, 미국 매릴랜드 베데스타에서 열린 NATO 인간 인자 및 의학 패널 연구 과제 그룹 099 "방사선 생물효과 및 대응방안" 회의에서 발표되고, AFRRI CD 05-2에 간행된 한 문헌에서 (Landauer et al., NATO RTG-099 2005), 마우스에서의 감마 방사선-유도된 치사율의 예방을 제공하는 것으로, 최상의 용량(200mg/kg; 방사 24시간 전에 마우스에게 투여될 시 최고의 생존율을 가져온 용량)에서 1.16의 "방사선량 감소 인자 (dose reduction factor: DRF)"를 갖는 제니스타인(genisteine)이 제시되었다. 전신 방사 (WBI) 1시간 이전에 투여될 경우, 방사선보호성이 발견되지 않았다. 제51회 방사선 연구회 (2004년 4월)에서 발표된 코드명 ON-01210의 약물의 방사선 보호 활성을 기술하는 다른 연구들은, 본 특정 약물 ON-01210 (방사선-노출에 관해 현재 조사하에 있는 다른 약물과 같이)은 방사선 노출 전에 제공된 경우에만 보호성을 지닌다는 것을 나타낸다. 본 특정 약물은 항산화제로서 작용하는 설프히드릴 성분 (4-카르복시스티릴-4-클로로벤질설폰)을 함유하여, 방사선이 세포를 손상시킬 때 발생하는 자유라디칼을 제거(scavenge)한다. 또한, 미국 국방부의 의회로의 연간 보고서(2005년 3월; http://medchembio.amedd.army.mil/docs/CBDP_Report_To_Congress.pdf)에 기재된 바와 같이, 현재, 군사 작전 환경에서의 사용에 적절한 상업적으로 사용가능한 비독성 약제학적 물질 또는 진단 능력물질이 없다. 아미노티올 화합물인 아미포스틴(amifostine)은 화학요법 또는 방사선 요법을 받는 환자용으로 FDA 허가되었으나, 그의 성능을 저하시키는 독성 부작용은 적합한 전투력에서의 사용을 훼방하며, 그의 정맥 내 투여 경로는 의료 전문가의 존재를 요구한다. 골수 손상을 치료하기 위한 조혈성 사이토카인과 같은 다른 약제학적 작용제는, 경우에 따라서 개별 일반의에 의해 오프라벨(off-label:허가사항 외 처방)로 사용될 수 있으나, 그러한 사용에 대한 규제적 제약은 군사적 작전 중에 많은 수의 사상자들을 치료하는 데 비실용적이게 한다. 방사성 손상의 후속 감염을 치료하기 위해 항생제가 흔히 사용되지만, 이들은 외부적 및 내부적 전신 감염을 효과적으로 치료하는 한편 유익한 장내 혐기성 박테리아에 거의 영향을 미치지 않기 위해 적절히 선택되어야 한다. 현재 한정된 의료 처리 대안의 문제를 해결하는 데 있어서, 신규한 화합물인 5-안드로스텐디올(5-AED; Whitnall et al., Experimental Biology and Medicine 226:625-627 (2001))은, 군사 방사생물학 연구소 (Armed Forces Radiobiology Research Institute: AFRRI)에서 연구되고 있었다. 언급했듯이, 상기 화합물은 마우스 모델에서 방사 부하(challenge) 전에 투여될 때 방사선보호제로서 양호한 효능을 나타냈다. 마우스의 감마 방사 24시간 전 및 2시간 후 사이에 AED가 피하 주사를 통해 투여될 때 생존율의 향상이 관찰되었다. WBI 전 투여에 대한 프로빗(probit) 생존율 곡선으로부터 1.3의 방사선량 감소 인자가 계산되었다. 보호성은 치사적 용량의 클렙시엘라 뉴모니에의 후속적 접종과 함께 및 접종 없이 수컷과 암컷 마우스 모두에게서 관찰되었다. 여러 다른 스테로이드에 대해서는 보호가 관찰되지 않았다: 디히드로에피안드로스테론 (DHEA), 5-안드로스텐-3B,7B,17B-트리올 (AET), 안드로스텐디올, 또는 에스트라디올이다. 그러나 IND 신청을 위한 준비에서 지난해에 비인간 유인원 (nonhuman primate: NHP) 모델에서의 확대된 연구에서, 5-AED는 방사 보호제로서 투여될 때 마우스 모델에서보다 훨씬 효과가 작다는 것이 입증되었으나, NHP 모델에서는 방사 후 곧 연속적 용량으로 치료적으로 투여될 때 양호한 효능을 수득하였다. 급성 방사선 질환(acute radiation illness). 급성 방사선 질환은 일반적으로 전신이 방사선에 노출된 사람들에 발생한다. 급성 방사선 질환은 여러 단계로 진행되며, 초기 증상 (전구증상: prodrome)으로 시작하여 무증상기 (잠복기)로 이어진다. 사람이 받은 방사선의 양에 따라 다양한 증후군(증상의 패턴)이 뒤따른다. 방사선의 양이 클수록, 그 증상이 더 심각하며 초기 증상에서 실제 증후군으로의 진행이 더 빠르다. 증상과 시간 경과는 특정량의 방사선 노출에 대해 모든 사람에 있어서 일정하다. 의사들은 시간과 증상의 특성으로부터 사람의 방사선 노출을 예측할 수 있다. 의사들은 급성 방사선 증후군을 영향받은 주요 기관 시스템에 기초하여 세 군으로 나누지만, 이들 군들 간의 중복이 있다. 조혈증후군은 - 혈세포 생산(조혈)의 주요 부위인 골수, 비장, 및 림프구에 대한 방사선의 영향에 의해 유발된다. 2Gy 이상의 방사선에 노출 2 내지 12시간 후에 식욕 감퇴(식욕부진:anorexia), 기면, 오심 및 구토가 시작된다. 이러한 증상은 노출 24 내지 36시간 후에 해소되며, 사람은 일주일 이상 양호한 듯하다. 이 무증상 기간 중에는, 골수, 비장, 및 림프구의 조혈 세포들이 소모되며 대체되지 않아, 백혈구의 심각한 부족을 유발하며, 혈소판, 그런 다음 적혈구의 부족이 뒤따른다. 백혈구의 부족은 중증 감염으로 이어질 수 있다. 혈소판의 부족은 제어불가의 출혈을 유발할 수 있다. 적혈구의 부족(빈혈)은 피로, 무력, 창백, 운동중 호흡 곤란을 일으킨다. 4주 내지 5주 후에, 사람이 생존한다면, 혈세포가 다시 재생산되기 시작하나, 사람은 몇 달간 무력하고 피로하다. 위장 증후군은 소화관의 내벽을 이루는 세포에 대한 방사선의 영향에 의한 것이다. 중증 오심, 구토, 및 설사는 4 Gy 이상의 방사선에 노출 후 2 내지 12시간부터 시작된다. 상기 증상들은 중증 탈수로 이어질 수 있으나, 이틀 후에 해소된다. 그 후 4일 또는 5일 동안, 사람은 양호한 듯하나, 보통 보호벽의 역할을 하는 소화관 내벽을 이루는 세포들은 죽어 박리된다. 이러한 시기 후, 중증의 설사 - 흔히 혈변 -가 재발하며, 탈수를 다시 유발한다. 소화관으로부터의 박테리아가 전신을 침범하며, 중증의 감염을 발생시킨다. 이만큼의 방사선을 쬔 사람은 조혈증후군에도 걸릴 확률이 높으며, 이는 출혈 및 감염을 초래하며 사망 위험을 증가시킨다. 뇌혈관 (뇌) 증후군은 방사선의 총 용량이 20 내지 30Gy를 초과할 때 발생한다. 환자는 급속히 착란, 오심, 구토, 혈설사 및 쇼크를 일으킨다. 몇 시간 내에, 혈압이 떨어지며, 발작 및 혼수를 수반한다. 뇌혈관 증후군은 항상 치명적인 것으로 인식된다. 방사선의 만성적 효과. 방사선의 만성적 효과는 분열하는 세포의 유전성 물질에의 손상으로 인해 초래된다. 이러한 변형은 암과 같은 세포 성장의 이상을 유발할 수 있다. 심하게 방사된 동물들에서, 생식 세포의 손상은 기형의 자손을 (출산 기형) 낳는 것으로 나타났다. 그러나, 일본의 핵 폭발의 생존자들의 자손들에서는 방사선조사로 인해 초래된 기형이 매우 적게 관찰되었다. 아마 특정(미확인) 수준 미만의 방사선 노출은 출산 기형을 유발할 정도로 유전성 물질을 변형하지 않을 수도 있다. 환자가 방사선 치료를 받거나 또는 사고로 방사선에 노출된 후 발병될 때 방사선 손상이 의심된다. 상기 상태를 진단하기 위한 특정 검사가 존재하지 않으나, 몇몇 검사들은 감염, 낮은 혈구치, 또는 기관 장애를 검출하는 데 사용될 수 있다. 방사선 노출의 중증도를 결정하기 위해서, 의사들은 혈액 내 림프세포(백혈구의 일종)의 수를 측정한다. 노출 48시간 후 림프세포 수가 낮을수록, 방사선 노출이 심한 것이다. 방사능 오염은, 방사선 조사와 달리, 사람의 신체를 방사선을 검출하는 장치인 가이거(Geiger) 계수기로 조사함으로써 결정될 수 있다. 코, 목, 및 임의의 상처로부터의 도말(swab) 또한 방사선도에 대해 조사된다. 방사선 손상의 결과는 방사선량, 방사선량 속도 (노출이 얼마나 빨리 발생하였는지), 및 신체 내에서의 분포뿐 아니라 환자의 내재적 건강 상태에 의존한다. 일반적으로, 6 Gy 초과의 WBI를 받은 사람들 대부분은 위장 증후군으로 사망한다. 의사들은 환자들이 받은 방사선의 정확한 양을 알기가 어렵기 때문에, 보통 환자의 증상을 통해 결과를 판단한다. 뇌혈관 증후군은 몇시간 내지 며칠 내로 치명적이다. 위장 증후군은 일반적으로 3일 내지 10일 내에서 치명적이나, 일부 환자들은 몇 주 동안 생존한다. 적절한 의료적 관리를 받는 환자들의 다수는, 총 방사선 양에 의존하여 조혈성 증후군을 이겨낸다; 생존하지 못하는 이들은 보통 8 내지 50일 후에 사망한다. 방사선조사는 현재 응급 처치법이 없으나, 의사들은 환자를 다양한 증상의 발달에 대하여 자세히 감시하며 증상들이 발생할 때 치료한다. 또한, 그리고 불행하게도, 핵 또는 방사성 공격으로부터 발생할 수 있는 다양한 급성 및 장기간 독성에 대항하기 위한 의료 제품이 거의 존재하지 않는다. 오염은 신체에 의해 흡수되는 것을 방지하기 위해 방사성 물질의 즉각적인 제거를 요구한다. 방사성 물질에 의해 오염된 피부는 즉시 다량의 비누와 물 또는 가능한 경우 본 목적으로 고안된 용액으로 스크럽되어야 한다. 작은 천자(puncture) 상처는, 모든 방사성 입자를 제거하기 위해, 스크럽이 고통을 유발하더라도 격렬하게 세정되어야 한다. 오염된 모발은 잘라내어지고, 면도되지 않는다 - 면도는 피부를 마찰시켜 오염이 체내에 유입되게 한다. 가이거 계수기에 방사성이 없다고 나타날 때까지 스크럽이 계속된다. 만약 사람이 최근에 방사성 물질을 삼켰을 경우, 구토가 유도된다. 일부 방사성 물질은 삼킨 물질의 흡수를 예방하는 특이적 해독제가 있다. 그러한 해독제의 대부분은, 주요 원자로 사고 또는 핵폭발과 같은 상당한 방사성 오염에 노출된 사람에게만 제공된다. 요오드화 칼륨은 갑상선이 방사성 요오드를 흡수하는 것을 방지하며 갑상선암의 위험을 감소시킨다. 디에틸렌 트리아민 펜타아세트산 (DTPA), 에틸렌디아민 테트라아세트산 (EDTA), 및 페니실라민과 같은 다른 약물들은, 특정 방사성 성분이 흡수된 후 제거하기 위해 정맥 내로 주사될 수 있다. 오염이 의심되지 않을 때는, 오심 및 구토는 구토를 방지하는 약물(항구토제) 복용을 통해 경감될 수 있다; 이러한 약물은 평상적으로 방사선 치료를 받는 사람들에게 제공된다. 탈수는 정맥 내로 투여된 액체로 치료된다. 위장 또는 조혈 증후군 환자들은 격리되어 감염성 미생물을 접하지 않도록 한다. 혈세포 생성을 자극하는 수혈 및 (적혈구생성인자 및 콜로니자극인자와 같은) 성장인자의 주사는 출혈을 감소시키고 혈구치를 증가시키기 위해 제공된다. 골수가 심하게 손상되었다면, 이러한 성장 인자들은 무효하며, 몇몇의 경우 골수 이식이 수행되나, 성공률은 낮다. 위장 증후군이 있는 환자들은 항구토제, 정맥 내 액체 투여 및 진정제가 요구된다. 일부 환자들은 순한 식사를 할 수 있다. 네오마이신과 같은 항생제는 신체로 침투할 수 있는 장 내 박테리아를 사멸하도록 제공된다. 항생제뿐 아니라 항진균 및 항바이러스 약물도 필요할 경우 정맥 내로 제공될 수 있다. 뇌혈관 증후군에 대한 치료는 고통, 불안, 및 호흡 곤란을 경감함으로써 위안을 제공하는 데 맞추어져 있다. 약물은 발작을 제어하기 위해 제공된다. 방사선의 만성적 영향을 받았거나 방사선 요법으로 유발된 장애가 있는 사람들은 그들의 증상에 대한 치료를 받는다. 앓이 또는 궤양은 수술적으로 제거 또는 치유될 수 있으며, 높은 압력(고압)의 산소 요법을 이용하여 치유를 보조할 수 있다. 방사선-유도 백혈병은 화학요법으로 치료된다. 혈세포는 수혈을 통해 대체될 수 있다. 불임을 역행시키는 치료법은 없으나, 이상적 난소 및 고환 기능의 결과로 인한 낮은 수준의 성호르몬은 대체 호르몬으로 치료될 수 있다. 현재 연구자들은 사이토카인, 성장 인자, 및 다른 다양한 치료법을 이용하여 방사선 유도된 정상 조직 손상을 방지 또는 감소시키는 방법을 모색하고 있다. 아미포스틴 (amifostine) 또는 필로카르빈 (pilocarpine) HCl은 방사선 요법으로 치료된 두경부암 환자의 입안 건조 (구강건조증)의 중증을 경감시키는 것으로 나타났다. 세포에 대한 방사선의 급성 및 만성 효과의 임상적 및 실험적 연구는 방사선요법에 대한 우리의 지식을 향상시켰으며 방사선 치료 계획의 최적화 및 보다 정밀한 방사선 전달 방식을 초래하였다. 그러나, 정상 및 암 조직이 방사선 전달에 대한 서로 유사한 반응을 가지므로, 정상 조직에 대한 방사선 유도 손상이 방사선요법 치료 도중 또는 완료 후에 나타날 수 있다. NSAID와 프로스타글란딘 모두에 대한 연구는 실제로 방사선보호성의 일부 증거를 밝혔다. 둘 다 세포의 생존률을 증가시키는 잠재력이 있으나 그 기전은 서로 매우 다르다. 세포 속도론의 연구는 세포주기의 체세포분열기(M) 및 G2 말기에서의 세포는 일반적으로 S 초기 및 G1/G0기의 세포와 비교하여 방사선에 가장 민감하다는 것을 밝히고 있다. 이에 더해, 방사선은 세포주기에서 감수분열의 지연을 초래한다. 따라서, 세포주기의 M기 및 G2기에 있는 세포의 비율을 제한하거나 빠른 세포 성장을 향상시키는 화학 물질은 원칙적으로 방사선조사 중에 정상 조직에 대해 방사선보호제로서의 잠재적 용도를 위해 활용될 수 있다. NSAID는 세포 주기 정지를 유발하여 휴면기 (G0/G1)로 세포를 이동시킴으로써 항암 효과를 발휘하는 것으로 나타났다. 정상 조직의 방사선 보호에서도 동일한 작용기전이 관찰되었다. NSAID에 노출된 후의 아라키돈산 농도의 상승은 세포 자멸유도제 세라마이드의 생산을 또한 초래한다. NSAID는 또한 세포 내의 과산소디스뮤타제 (superoxide dismutase)의 수준을 상승시킨다. NSAID에 의한 열쇼크 단백질의 활성화는 사이토카인 발현의 변경을 통해 세포 생존률을 증가시킨다. 항혈관형성 기전에 의할 수 있는 세포 성장의 억제에 관한 NSAID의 역할도 또한 제안되었다. 여러 생체 내 (in vivo) 연구는 NSAID가 방사선 손상으로부터 정상 조직을 보호할 수 있다는 것을 제안하는 증거를 제시하였다. 프로스타글란딘은 세포 주기를 조절하지 않으나, 세포 성장 및 분화에 다양한 효과가 있다. PGE2는 혈관형성을 매개하며, 세포의 생존과 성장에 필수적인 산소와 영양분의 공급을 증가시킨다. 그에 따라, PGE2는 충분히 높은 혈장 농도에서 TNF-α와 IL-1β와 같은 염증유발 사이토카인을 억제함으로써 세포 생존률을 높일 수 있다. 따라서, PGE2는 염증의 매개자보다는 조절자로서 작용한다. 전망성 연구는 방사선 유도 부작용의 방지에 있어서 방사선조사 전에 PGE1 유사체인 미소프로스톨(misoprostol)의 잠재적 용도를 제안하였다. 현재의 NSAID와 프로스타글란딘의 약리학적 이해는, 이들이 예방적으로 사용될 때 방사선의 정상 조직에 대한 적대적 효과를 최소화하는 잠재성을 어느 정도 보이는 것이다. 일시적으로 세포 주기 진행을 억제하고 증식이 가능한 세포들을 불모화(sterilize)하는 것에 더하여, 방사선조사는 세포 간 연락의 내재적 매개자들에 의해 영향을 받는 항상성을 교란시킨다(방사선에 대한 조직 반응의 체액 구성요소). 매개자 수준의 변화는 (예: H형 세포 계통 특이적 성장 인자의 증가를 통해) 정상으로의 복귀를 보조하거나 또는 손상을 악화시킴으로써 방사선 효과를 조절할 수 있다. 후자의 방식은 방사선조사 후의 에이코사노이드 수준의 변화 및 항염증 약물로의 방사선 손상의 실험적 치료의 결과에 대한 보고로 설명된다. 방사선의 전구기의, 급성 및 만성 효과는 에이코사노이드(프로스타글란딘, 프로스타시클린, 트롬복산 및 류코트리엔)의 과량 생산을 수반한다. 이러한 염증 반응의 내재적 매개자는 방사선 노출 후에 관찰되는 혈관 확장, 혈관 수축, 증가된 미세혈관 투과성, 혈전 및 화학주성(chemotaxis)의 원인일 수 있다. 당코르티코이드는 주로 포스포리파제 A2를 간섭함으로써 에이코사노이드 합성을 억제하는 한편, 비스테로이드성 항염증 약물은 시클로옥시게나제를 억제함으로써 프로스타글란딘/트롬복산의 합성을 방지한다. 실험적 바탕으로 방사선조사 이후에 투여될 때, 양 군에 속하는 약물은 인간과 동물에서 방사선의 일 범위의 전구기의, 급성, 및 만성 효과를 약화시키는 경향이 있다. 본 참조에 의해 전체의 내용이 본 명세서에 포함되어지는 Herron (1995년 1월 10일)의 미국 특허 제 5,380,668호는, 무엇보다도, hCG의 항원 결합 활성을 갖는 다양한 화합물을 개시한다. 그 안에 개시된 올리고펩티드는 일반적으로 진단적 방법에서의 사용을 위해 개시된다. Gallo 등의 다양한 특허 및 특허 출원 (예: 미국 특허 5,677,275 (WO 96/04008 A1과 상응), 미국 특허 5,877,148 (WO 96/04008 A1과 또한 상응), WO 97/49721 A1, 미국 특허 6,319,504 (WO 97/49373과 상응), 미국 특허출원 2003/0049273 A1 (WO97/49373과 또한 상응), 미국 특허 5,968,513 (WO 97/49418), 미국 특허 5,997,871 (WO 97/49432와 상응), 미국 특허 6,620,416, 미국 특허 6,596,688, WO 01/11048 A2, WO 01/10907 A2., 및 미국 특허 6,583,109)은 다양한 올리고펩티드 및 그의, 무엇보다도, "HIV 감염의 억제", "HIV 감염의 치료 또는 예방", "암의 치료 또는 예방", "체세포 질량의 감소의 특징을 갖는 상태의 치료 또는 예방", "병리학적 혈관형성과 관련된 상태의 치료 또는 예방", "조혈 결핍의 치료 또는 예방", "생체 외(ex vivo) 유전자 요법", "시험관 내(in vitro)에서 혈세포의 확장", 및/또는 "객체로의 혈세포 제공"으로의 용도에 관한 것이다. 그 내용이 모두 본 참조에 의해 통합된 PCT 국제 공개 번호 WO 03/029292 A2 (2003년 4월 10일 공개), PCT 국제 공개 번호 WO 01/72831 A2 (2001년 10월 4일 공개), 및 미국 특허 출원 공개 번호 20020064501 A1 (2002년 5월 30일 공개), 20030119720 A1 (2003년 6월 26일 공개), 20030113733 A1 (2003 6월 19일 공개), 20030166556 A1 (2003년 9월 4일 공개), 2005년 10월 13일 출원된 미국 특허 출원 11/249,541, 2005년 4월 8일 출원된 국제 출원 번호 PCT/EP2005/003707, 2004년 4월 8일 출원된 미국 특허 출원 번호 10/821,256, 2002년 9월 30일 출원된 미국 특허 출원 번호 10/262,522, 2001년 3월 3일 출원된 국제 출원 번호 PCT/NL01/00259 (국제공개번호 WO 01/72831 A2), 미국 특허 6,844,315 및 미국 특허 6,921,751에 기술된 바와 같이, 여기에 기재된 올리고펩티드의 일부를 함유하는 조성물은 예를 들어, 패혈증 및 다른 상태와 조건의 치료에 유용한 면역조절성 활성을 갖는다. 본 발명은 중요한 생리학적 과정을 조절하는 신체의 내재적 방식에 관한 것이며, 이 참조에 의해 그 내용이 모두 전체적으로 본 명세서에 통합된 PCT 국제 공개 WO99/59617 및 WO 01/72831 및 PCT 국제 출원 PCT/NL02/00639에 보고된 통찰에 기반된다. 이러한 출원들은 임산부들에 존재하며 hCG와 같은 태반 생식샘자극호르몬의 단백분해적 붕괴로부터 유래되는 작은 유전자조절 펩티드를 기재한다. 이러한 붕괴 산물은 흔히 2에서 6개 아미노산 길이밖에 안 되며 사이토카인과 같은 염증성 매개자를 코딩하는 유전자의 발현을 조절함으로써 수행되는 면역학적 활성이 탁월한 것으로 나타났다. 놀랍게도, hCG의 붕괴가 임산부의 면역학적 항상성 유지를 돕는 일련의 펩티드를 제공하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 펩티드는 면역계를 평형화시켜 임산부가 면역학적으로 건강하면서 태아가 임신 기간 동안 때 이르게 거부당하지 않고, 출산시까지 안전하게 잉태하도록 보장한다. 또한, 본 발명은 보다 작은 유전자 조절 펩티드를 스크리닝 및 동정하고, 이러한 스크리닝으로부터의 결과를, 예를 들어, 기준 펩티드로부터 유래된 펩티드와 함께 이용하는 방법을 제공하는 미국 출원 10/821,240에 관련된다. 예를 들어, 분석될 펩티드는 C-반응 단백질 (CRP)(예: 인간 CRP)로부터 유래된 것이며, 이러한 펩티드는 LTSL, FVLS, NMWD, LCFL, MWDF, FSYA, FWVD, AFTV, 및 WDFV;를 포함하며, GLLG, TAPS, VCQV, CLWT, VHQL, GALH, LGTL, TLVQ, QLLG, YAIT, LCEL, GLIR, APSL, ITTL, QALG, HPPS, GVLC, LCPA, LFYA, NIMR, NLIN, LHPP, LTEL, SPIE, VGGI, QLLY, LNTI, LWTL, LYSP, YAMT, LHNL, TVLR 및 LFYA와 같은 베타 카테닌(예: 인간 CTNB)으로부터 유래된 펩티드; GLLLLLLLS, MGGTWA, TWAS, TLAVE, RVLQ, VCNYRDV, FESI, RLPG, PRGV, NPVVS, YAVALS, LTCDDP, EMFQ, PVVS, VSYA, GVLP, FQGL, 및 AVAL과 같은 베타-hCG (예: 인간 CG)로부터 유래된 펩티드; LSNI, YVFS, LYGV, YVVC, FIVR, NILD, TIMY, LESI, FLLT, VFSP, FILE, TFLK, FWID, MWEI, QLLE, PCFW, VHKL, LYGV, LESI, LSNI, YVFS, IYSL, 및 NILD와 같은 브루톤(Bruton's) 티로신 키나제 (예: 인간 BTK)로부터 유래된 펩티드; 및 FKGA, FFGL, GIAQ, LGCL, YWIY, AWNA, ARGA, PFRF, APSP, CLLS, GLPQ, TFWP AYYL FWPE, CLLG, FLWC, RIIG, WSDV, PIIK, RALC, LNTF, LSHA, ATFW, PSPI, AHEF, WRTV, FVLK, VQYL, KFFG, FPFR, IYSA, 및 FDGI와 같은 매트릭스 메탈로프테이나제-2 (예: 인간 MM02)로부터 유래된 펩티드 및 그 외를 포함한다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
방사선보호제로서의 잠재적 용도를 위해 세포 주기 정지를 유발하여 세포를 휴면기(G0/G1)로 이동시키는 NSAID의 작용 기전과 이로 인한 효과는 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
  1. 1과제 해석task_interpretation

    NSAID가 방사선보호제로서 작용하는 구체적인 세포 주기 조절 방식과 그 결과로 나타나는 효과 사이의 관계를 파악한다.

  2. 2정보 추출information_extraction

    NSAID의 세포 주기 조절 방식과 세포 이동 단계, 그리고 방사선 보호와의 관계를 추출한다.

    • NSAID는 세포 주기 정지를 유발하여 휴면기 (G0/G1)로 세포를 이동시킴으로써 항암 효과를 발휘하는 것으로 나타났다.
    • 정상 조직의 방사선 보호에서도 동일한 작용기전이 관찰되었다.
  3. 3근거 선택evidence_selection

    질문에서 요구하는 '세포 주기 정지 -> 휴면기 이동 -> 방사선 보호'로 이어지는 인과 관계를 뒷받침하는 구절을 선별한다.

    • NSAID는 세포 주기 정지를 유발하여 휴면기 (G0/G1)로 세포를 이동시킴으로써 항암 효과를 발휘하는 것으로 나타났다. 정상 조직의 방사선 보호에서도 동일한 작용기전이 관찰되었다.
  4. 4논리 통합logical_integration

    NSAID가 세포 주기를 정지시켜 세포를 방사선에 민감한 단계(M기, G2기)가 아닌 휴면기(G0/G1)로 이동시킴으로써 정상 조직을 보호한다는 논리적 연결을 구성한다.

    • 세포주기의 체세포분열기(M) 및 G2 말기에서의 세포는 일반적으로 S 초기 및 G1/G0기의 세포와 비교하여 방사선에 가장 민감하다는 것을 밝히고 있다.
  5. 5결론 도출conclusion_formulation

    NSAID의 기전은 세포 주기 정지를 통한 휴면기(G0/G1) 이동이며, 이는 방사선에 민감한 세포 주기를 피하게 하여 정상 조직을 보호하는 효과를 가짐을 도출한다.

  6. 6답변 생성answer_generation

    질문에 명시된 기전과 효과를 결합하여 최종 답변을 작성한다.

최종 답변 (final_answer)
NSAID는 세포 주기 정지를 유발하여 세포를 휴면기(G0/G1)로 이동시키는 기전을 가지며, 이러한 작용은 방사선에 민감한 세포 주기(M기 및 G2기)를 피하게 함으로써 정상 조직을 방사선으로부터 보호하는 효과를 나타낸다.
핵심 해석 (core_interpretation)
NSAID는 세포 주기 정지를 유발하여 세포를 휴면기(G0/G1)로 이동시킴으로써 정상 조직을 방사선으로부터 보호하는 효과를 나타낸다.