5-플루오로우라실(5-fluorouracil, 5-FU)의 항종양 활성 대사체가 억제하는 주요 효소는?
1이노신 모노포스페이트 탈수소효소(IMP dehydrogenase)
2아데노신 데아미나아제(adenosine deaminase)
3디하이드로엽산 환원효소(dihydrofolate reductase, DHFR)
4리보뉴클레오타이드 환원효소(ribonucleotide reductase)
5티미딜레이트 합성효소(thymidylate synthase, TS)✓ 정답
해설
5-FU는 체내에서 FdUMP(5-fluoro-2'-deoxyuridine-5'-monophosphate)로 활성화된 후, 5,10-메틸렌테트라하이드로엽산과 함께 티미딜레이트 합성효소(TS)와 삼중 공유결합 복합체를 형성하여 dTMP 합성을 억제한다. 이로 인해 DNA 합성에 필요한 티미딘이 결핍되는 "티미딘 없는 죽음(thymineless death)" 현상이 나타난다.
핵심 해설
이 문제는 5-FU의 주요 약리기전을 묻는 국가고시 빈출 문제입니다. 5-FU의 활성 대사체 FdUMP는 dUMP를 dTMP로 전환하는 티미딜레이트 합성효소(TS, thymidylate synthase)를 비가역적으로 억제합니다. 이로 인해 세포 내 dTTP가 고갈되어 DNA 합성이 중단되고, '티미딘 없는 죽음'이 유도되어 항암 효과를 나타냅니다. 선택지 1의 IMP dehydrogenase는 리바비린의 표적 효소이며, 선택지 2의 adenosine deaminase는 펜토스타틴의 표적입니다. 선택지 3의 DHFR은 메토트렉세이트의 주요 표적이며, 선택지 4의 ribonucleotide reductase는 하이드록시우레아의 표적입니다. 각 항암제의 고유한 표적 효소를 정확히 구분하는 것이 중요합니다.
임상 실무 가이드 및 주의사항
5-FU의 주된 독성은 골수억제, 점막염, 설사입니다. 특히 디하이드로피리미딘 탈수소효소(DPD) 결핍 환자에게 5-FU를 투여하면 심각한 독성이 나타날 수 있으므로, 치료 전 DPD 효소 활성 검사 또는 유전자 검사(DPYD 유전자형)가 권장됩니다. 국소 적용 제제(크림)는 광선각화증에 사용됩니다. 류코보린(leucovorin)은 5-FU의 항종양 효과를 증가시키기 위해 병용 투여되며, 이는 TS 억제 복합체를 안정화시키는 기전에 기반합니다.