신장기능이 저하된 환자에게 항생제를 투여할 때 신독성(nephrotoxicity)을 가장 주의해야 하는 계열은
아미노글리코사이드계 항생제입니다. 아미노글리코사이드는 중증 감염 치료에 사용되는 광범위 항생제로, 강력한 살균 작용과 저렴한 비용, 베타락탐계에 비해 낮은 내성 발생률이라는 장점이 있지만 신독성과 이독성(ototoxicity)이라는 대표적인 부작용이 동반됩니다
[1][2].
아미노글리코사이드가 신장에 손상을 일으키는 핵심 기전은
근위세뇨관 상피세포(proximal tubular epithelial cell) 내 축적입니다. 이 축적 과정에는
메갈린(megalin)이라는 수용체가 관여하는데, 아미노글리코사이드가 근위세뇨관 세포의 메갈린 수용체를 통해 세포 안으로 유입되어 농축됩니다. 세포 내에 축적된 약물은 미토콘드리아 기능을 방해하고 활성산소종(reactive oxygen species, ROS) 생성을 증가시켜 세포 손상과 괴사를 유발합니다
[3][4].
특히 젠타마이신(gentamicin)은 아미노글리코사이드 중에서도 신독성이 높은 약물로 알려져 있습니다. 젠타마이신은
지방산 산화(fatty acid oxidation) 의존적으로 미토콘드리아 ROS를 유발하여 다른 아미노글리코사이드보다 더 큰 신독성을 나타냅니다. 반면 같은 아미노글리코사이드 계열이라도 아프라마이신(apramycin)은 젠타마이신보다 신독성이 유의하게 낮은 것으로 보고되어, 같은 계열 내에서도 약물에 따라 신독성 정도에 차이가 있습니다
[3].
신독성의 분자적 기전을 더 자세히 살펴보면, 아미노글리코사이드에 반복 노출된 근위세뇨관 세포에서는
인터페론 자극 유전자(interferon-stimulated genes, ISGs)가 활성화됩니다. 이는 단순한 세포 독성을 넘어 면역 반응 경로까지 관여함을 시사하는 소견으로, 젠타마이신과 토브라마이신(tobramycin) 모두에서 관찰됩니다. 사람 근위세뇨관 상피세포(PTEC), iPSC 유래 근위세뇨관 유사세포(PTL), RPTEC/TERT1 세포주, HK-2 세포주 등 다양한 사람 신장 세포 모델에서 일관되게 확인된 반응입니다
[4].
임상적으로 중요한 점은 신독성이 용량 및 투여 방식과 관련이 있다는 것입니다.
1일 1회 투여(once-daily administration) 전략과
치료적 약물 농도 모니터링(therapeutic drug monitoring, TDM)은 아미노글리코사이드의 신독성 발생률을 감소시켰습니다. 이는 아미노글리코사이드의 신독성이 약물 농도 의존적이며, 최고 농도보다는
최저 농도(trough level)가 높게 유지되는 것이 신독성 위험을 높인다는 약동학적 특성과 연결됩니다. 따라서 신장기능이 저하된 환자에서는 아미노글리코사이드의 청소율(clearance)이 감소하여 약물이 체내에 축적되기 쉬우므로, 용량 조절과 혈중 농도 모니터링이 필수적입니다
[1][2].
국가시험 관점에서 아미노글리코사이드의 대표적인 부작용 두 가지, 즉
신독성과
이독성은 항상 함께 묶어 기억해야 합니다. 이독성은 미토콘드리아 DNA의
MT-RNR1 유전자 변이(m.1555A>G, m.1494C>T, m.1095T>C)와 강한 연관이 있어 치료 농도에서도 예측 불가능하게 발생할 수 있는 반면, 신독성은 용량 조절과 TDM으로 발생률을 낮출 수 있다는 차이가 있습니다
[1].
나머지 보기인 페니실린계, 마크로라이드계, 테트라사이클린계, 세팔로스포린계 항생제도 신장 배설 경로를 가지거나 드물게 신장 관련 이상 반응을 일으킬 수 있으나, 아미노글리코사이드처럼 근위세뇨관 상피세포에 직접 축적되어 용량 의존적으로 세뇨관 괴사를 일으키는 대표적인 신독성 항생제로 분류되지는 않습니다. 테트라사이클린계는 오히려 간독성이나 치아 착색, 세팔로스포린계는 과민반응이 더 특징적인 부작용으로 언급됩니다. 따라서 신장기능 저하 환자에서 항생제 선택 시 아미노글리코사이드 사용은 신중해야 하며, 불가피하게 사용해야 한다면 신기능에 따른 용량 감량, TDM 시행, 그리고 가능하다면 신독성이 낮은 대체 약물로의 전환을 고려해야 합니다
[2][3].
참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
MT-RNR1 genotype testing for preventing aminoglycoside-mediated ototoxicity: A guideline developed by the UK Centre of Excellence in Regulatory Science and Innovation in Pharmacogenomics (CERSI-PGx).가이드라인McDermott JH, Hilton S, Dello Russo C, Booth N, Drysdale S, Howard P, Hughes S, Chakraborty M, McDevitt H, Alston C, Desai M, Beadsworth M, Reynolds A, Min S, Payne K, Pirmohamed M, Newman WG. (2026) · DOI: 10.1002/bcp.70712
- [2]
In vivo assessment of reversing aminoglycoside antibiotics nephrotoxicity using Jatropha mollissima crude extract.일반논문Iqbal MO, Yahya EB. (2021) · DOI: 10.1016/j.tice.2021.101525
- [3]
Gentamicin triggers fatty acid oxidation-dependent mitochondrial ROS, driving greater nephrotoxicity than apramycin and other aminoglycosides.일반논문Liepinsh E, Krims-Dāvis K, Cirule H, Pinkovskis K, Ozola M, Sevostjanovs E, Makrecka-Kuka M, Dambrova M, Hobbie SN. (2026) · DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2026.06.042
- [4]
Repeated aminoglycoside exposure activates interferon-stimulated genes in human renal proximal tubular models.일반논문Chandrasekaran V, Meijer T, Leonard MO, Wilmes A, Jennings P. (2026) · DOI: 10.1007/s00204-026-04494-w