현대의학은 다제내성균(multidrug-resistant bacteria)을 이겨내기 위해 고군분투하고 있다. 최근 임상시험 결과에 따라 시오노키 제약(Shionogi Inc.)의 ‘세피데로콜(cefiderocol)’이 그 실마리가 되어줄 것으로 기대된다.

박테리아로 인한 다양한 감염질환을 치료하는 최선의 방법은 항생제를 사용하는 것이다. 하지만 여러 종류의 박테리아에서 이미 내성이 발생하였고 항생제의 오남용은 이러한 상황을 더욱 악화시키고 있다.

세계보건기구(WHO)에서는 심각한 사태를 고려하여 2017년에 우선적인 항생제 개발인 필요한 박테리아 목록 “WHO priority pathogens list for R&D of new antibiotics”를 발표하기도 했다. 이와 관련하여 The Lancet Infectious Disease 에 게재된 한 일본 제약사의 제2상 임상시험 연구결과가 주목을 끌고 있다. 시험약인 cefiderocol은 그람음성균으로 인한 요로감염증(UTI)에 효과적이라고 한다.

■ Cefiderocol, 효과 및 내약성 우수해
연구에는 신장 감염질환인 요로감염증 또는 단순 신우신염(uncomplicated pyelonephritis) 환자 448명이 연구에 참여하였고, cefiderocol 군(시험군) 또는 기존 표준치료약물인 imipenem-cilastatin 군(대조군)으로 무작위배정되어 하루 3회씩 1-2주간 약물을 복용하였다.

시험군 300명, 대조군 148명이 등록되었으며 검사결과에서 그람음성균 감염이 확인된 252명 및 119명의 데이터가 최종분석에 사용되었다. 대부분의 원인균은 Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa 으로 우선순위목록 가운데 최우선순위인 ‘Critical’에 해당한다.

분석결과, 내성균 치료과정에서 cefiderocol은 imipenem-cilastatin만큼 효과적이고 내약성이 우수하였다. 두 가지 약물의 이상반응 발생률은 비슷하였고 가장 흔하게 나타난 소화기계 증상은 설사, 변비, 오심, 구토 및 복통이었다.

■ 약물의 작용기전
연구진은 약물의 작용기전에 앞서서 그람음성균이 내성을 갖는 3가지 원리를 설명하였다.

• 항생제 활성을 차단하는 두 겹의 단단한 바깥막
• 약물 효과를 차단할 수 있도록 조절기능을 가진 포린채널(porin channel)
• 두 개의 바깥막을 통과한 약물을 바깥으로 퍼내는 유출펌프(efflux pump)

수석연구원인 Simon Portsmouth 박사는 cefiderocol이 ‘트로이 목마’와 같이 작용한다고 설명했다. 즉, 선천적 면역기전 중 하나는 철분이 결핍된 환경을 만드는 것인데 박테리아는 이에 대항하기 위해 철분 함유량을 늘리려고 한다. Cefiderocol은 이와 같은 철분 공급 메커니즘에 관여한다.

약물은 철과 결합하여 박테리아 자체의 철분 운송 시스템인 철 포린채널(iron porin channel)을 통해 바깥막에서 박테리아 내부로 이동한다. Efflux pump가 진화하더라도 약물은 반복해서 세포내로 축적되게 된다.

Portsmouth 박사는 cefiderocol이 다양한 합병증을 동반하는 다제내성균 감염 노인 환자에서도 안전하고 내약성이 좋았다고 말하며 다른 종류의 박테리아에 효과가 있는지 확인할 수 있는 연구가 필요하다고 덧붙였다. 그리고 병원 감염성 폐렴(hospital-acquired pneumonia) 및 인공호흡기 관련 폐렴(ventilator-associated pneumonia)을 포함한 현재 진행중인 폐렴 대상연구와 carbapenem-resistant 감염환자 대상연구에서 cefiderocol에 관한 추가 정보를 얻을 수 있을 것이라고 결론지었다.