스트렙토마이신

스트렙토마이신(Streptomycin)은 다양한 감염병의 치료를 위해 폭넓게 사용되는 항생제로서 단백질의 합성을 억제하는 과정을 통해서 항세균 작용을 나타내는 약물이다. 스트렙토마이신은 아미노글리코시드(aminoglycoside)계열 항생물질 가운데 가장 처음으로 발견된 약물이며 현재까지도 다빈도로 사용되는 살균성 항생제이다. 스트렙토마이신의 아미노시클리톨 모핵은 guanidino기를 가진 streptidine이며, 포도상구균, 폐렴구균과 같은 그람양성세균, 호기성 그람음성세균, 결핵균 등에 광범위한 항균력을 가지고 있는 항생제이다.

스트렙토마이신 화학 구조(출처: GettyImages-1155269985)

스트렙토마이신 입체 구조 (출처: GettyImages-685023615)

목차

스트렙토마이신은 방선균 Streptomyces griseus로부터 얻은 약물로, 가장 처음으로 개발된 아미노글리코시드계 항생물질이다. 1944년에 셀먼 왁스만 연구소에서 처음으로 분리하였는데, 스트렙토마이신은 알버트 샤츠가 분리한 약물중 결핵균에 항균효과를 보이는 첫 번째 물질이었다. 이 약은 초기에 제약회사인 Merck & Co.에서 생산되기 시작하였고 현재까지도 결핵치료에 사용되는 다빈도 약물이다.

셀먼 왁스만(Selman Waksman), 러시아계 미국생화학자 : 결핵균에 대한 첫번째 항생제인 스트렙토마이신을 개발하였으며 네오마이신을 비롯한 여러 항생제를 발견한 공로로 1953년 노벨 의학상을 수상하였다. (출처: GettyImagesKorea SPL H423 0116)

스트렙토마이신은 세균의 단백질 합성과정을 억제하여 항균작용을 나타내는 항세균 물질이다. 이 약물은 포르밀메티오닐 tRNA가 리보솜 30S 단위와 결합하는 과정을 간섭한다. 인간과 세균은 구조적으로 서로 다른 리보솜을 가진다는 점이 있기 때문에 스트렙토마이신은 세균에만 작용하도록 선택할 수 있다는 장점이 있다. 스트렙토마이신은 세균의 리보솜 30S 단위의 S12 단백질에 결합함으로써 단백질 합성의 개시를 막고 그 결과 세균을 사멸시킨다. 또한 단백질 생합성이 일어난다고 할지라도 단백질 오역을 야기하기 때문에 단백질 합성과정을 억제하는 다른 계열의 항생제들보다 세균에 대해서 강한 살균작용을 보인다. 스트렙토마이신을 근육주사하게 되면 신속히 흡수되어 중추신경계를 제외한 다른 조직들에 넓게 분포하게 된다. 흡수된 약물은 사구체에서 여과되어 소변을 통해서 배설된다. 경구 투여시에는 장에서 흡수되는 정도가 적기 때문에 대부분 대변으로 배설되게 된다.

스트렙토마이신은 세균의 단백질 합성과정을 억제하여 감수성을 가진 균에 대하여 항균작용을 하는 항생제이다. 스트렙토마이신은 다양한 세균에 항균작용이 있기 때문에 항생제로 광범위하게 사용된다. 포도상구균, 폐렴구균과 같은 그람양성세균 치료에 많이 쓰이지만 그람음성세균에 사용되기도 하며, 특히 결핵에 대해서는 1차 치료제로 쓰이기도 했지만 내성균 출현과 함께 다양한 항결핵제가 개발된 이후에 최근에는 2차 치료제로만 사용되고 있다. 또 페니실린과 병용투여하여 같은 계열약물인 겐타마이신에 대해서 감수성이 없는 장구균이 야기하는 심내막염을 치료하는데 쓰이기도 한다. 테트라사이클린과 함께 병용 투여할 경우, 야토병 치료약물로도 쓰일 수 있다. 페스트에 대해서도 1차 치료제로 사용된다. 또한 종종 프로카인 페니실린의 근육 내 주사와 함께 병행되어 쓰인다. 스트렙토마이신의 단점은 대부분의 균에서 상대적으로 높은 빈도로 스트렙토마이신에 대해서 내성을 가진 돌연변이 균주가 생긴다는 점이다. 이는 주로 30S 리보솜의 P12 수용체가 변화하면서 발생하게 되거나 플라스미드를 생성하는 효소를 스트렙토마이신이 파괴하면서 발생하게 된다.

스트렙토마이신은 아미노글리코시드계 약물이 공통적으로 갖는 부작용인 이독성이나 신장의 기능저해, 근육신경계 장애 등을 야기시킬 수 있다. 이독성은 전정장애, 청각장애의 두 가지로 분류될 수 있는데, 스트렙토마이신의 경우 주로 전정관에 영향을 미친다. 스트렙토마이신에 따른 이독성은 8번 뇌신경에서 전정기관에 해당하는 부분에 대한 독성으로 나타나며, 혈장에서보다 내이액에서의 반감기가 길기 때문에 발생되게 된다. 따라서, 스트렙토마이신을 투여하는 환자의 경우 정기적으로 전정기관이나 청각기관을 검사해보아야 한다. 또한 스트렙토마이신의 신독성은 재흡수 과정에서 기저 세뇨관 세포에 약물이 쌓이게 되는 것 때문에 발생한다. 이는 급성 세뇨관 괴사나 사구체여과율 감소를 야기하여 결과적으로 단백뇨증을 발생시킬 수 있다. 그러므로 신장기능검사를 투여기간동안 지속적으로 하는 것이 필요하며, 부작용의 징후가 나타나면 투여를 줄이거나 중단하여야 한다. 근육신경계 장애의 경우 스트렙토마이신이 발생시키는 아세틸콜린 분비억제작용 때문에 나타난다. 스트렙토마이신 과민반응이 일어나면 열이나 피부발진, 그리고 기타 알레르기 증상이 나타날 수 있다.

스트렙토마이신의 부작용 중 이독성의 경우에, 임산부 복용시 태아의 귀 형성에 영향을 줄 수 있음이 밝혀져 있다.

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유진철/조선대학교

김근필/중앙대학교