1. 인슐린
인류 최초의 혈당조절용 약제는 1920년대 초에 동물의 insulin을 당뇨병 환자에게 투여하면서부터 그 역사가 시작되었다. 1921년 캐나다의 의사 ‘F. G. 밴팅’과 ‘C. H. 베스트’에 의하여 처음으로 소의 이자에서 인슐린이 채취되었고 그 후 인슐린을 결정 상태로 추출이 가능하게 되었다. 그로부터 2년 뒤인 1923년에는 ‘일레틴(Iletin)’이라는 이름으로 첫 인슐린 제품이 선을 보였다.
‘밴팅’은 인슐린을 발견한 공로로 토론토 대학으로부터 의학박사 학위를 받았다. 밴팅의 연구팀은 토론토 대학병원에 입원하고 있었던 50명의 당뇨병 환자에게 인슐린을 주사하여 46명의 환자에게서 증세가 호전되는 성과를 거두었다.
인슐린의 효과가 전해지자 당뇨병 환자들이 구름 같이 몰려들었고 밴팅의 연구팀은 불과 몇 달 동안에 수백 명에 달하는 환자의 생명을 구할 수 있었다. 그중에는 ‘밴팅’의 친구인 ‘죠’와 영국 왕 ‘조지 5세’도 포함되어 있었다.
인슐린의 임상적인 효과가 밝혀지자 1923년 스웨덴 한림원의 노벨상 위원회는 ‘밴팅’과 그를 후원했던 ‘매클라우드’에게 노벨 생리의학상을 수여하기로 결정했다. 그리고 오랜 세월이 지난 후‘ F. 생거’에 의해서 두 개의 아미노산사슬이 S-S결합(이황화결합)으로 연결되어 있는 소의 인슐린구조가 밝혀졌다(1955).
1980년대 이전에는 인슐린을 주로 소나 돼지의 췌장에서 추출하는 방법이 사용되었다. 이 방법으로는 8kg의 동물 이자에서 1g의 인슐린밖에 추출할 수 없었다. 가격도 비싸고 구하기도 어려워 대부분의 환자들이 인슐린에 의한 당뇨병 치료의 혜택을 받지 못했다.
게다가 소나 돼지의 인슐린이 사람의 인슐린과 동일하지 않아 예기치 않았던 면역학적 부작용을 일으키기도 했다. 그러다 1980년대 초에 사람의 인슐린 유전자를 대장균 안에 끼워 넣은 뒤 유전자 재조합기술을 이용해 인슐린을 대량으로 생산할 수 있게 되었는데 이 방법으로 1982년 ‘엘라이 릴리(LLY)사(社)’가 ‘사람의 인슐린’이라는 뜻의 ‘휴뮬린’을 제품화시켜 발매하였다.
인슐린 요법에 사용되는 인슐린은 약물의 작용시간에 따라 속효형, 중장기형, 속효형과 중장기형을 혼합한 혼합형으로 나뉘며 강도(1㎖에 녹아있는 인슐린 단위의 수)에 따라 40단위, 80단위, 100단위 등으로 나뉜다.
인슐린은 유년형 당뇨병(type 1)의 치료에 필수적이며 인슐린의 주사부위는 치료의 목적에 따라서 정맥 내, 피하, 근육 내 주사가 있다.
일반적으로 정맥 내 주사는 당뇨병성 혼수 등의 긴급 시에 행하며 보통의 당뇨병에서는 인슐린의 작용시간에 따라 1일 1~3회에 나누어 환자의 혈당을 정상치로 유지시키는데 적절한 용량으로 피하주사를 한다.
2. 인슐린의 종류와 약효지속 시간
① 초속효성에는 ‘휴마로그(Humalog 보험코드; 670800351)’가 있으며 작용 발현이 투여 후 약 15분으로 신속하고 혈당강하 효과는 강력하지만 지속시간이 2~5시간으로 짧으므로 초기 1회 2~20 단위를 식전 15분 이내에, 1일 3~4회 피하 주사한다.
② 속효성에는 ‘휴물린R(Humulin R, 보험코드; 6708004310)’.이 있다. 보통 많이 사용하는 레귤러 인슐린은 이와 같은 속효성이며 산성(pH 2.5~3.5)에서 녹고 피하주사 시 작용발현 시간은 0.5~1시간이며 최대효과 발현시간은 3~5시간이다. 약효 지속시간이 5~7시간이어서 하루2~ 3회의 주사가 필요하다.
③ 중간형 인슐린은 노보노디스크 제약의 ‘Mixtard 30 HM(믹스타드, 보험코드; 654400221)’이 있다. 보통 1일 2회 총 4~20단위를 아침, 저녁식사 전(1회로도 가능하며 이때는 아침식사 전) 30분 이내에 피하주사하고, 이후 증상 및 검사소견에 따라 투여량을 증감하고 유지량은 보통 1일 4~80단위로 한다.
일반적인 1일 인슐린 요구량은 체중 kg당 0.3∼1.0iu이다. 인슐린 저항성(예, 사춘기, 비만)을 보이는 환자는 1일 인슐린 요구량이 증가될 수 있으며 내인성 인슐린 분비기능을 보유한 환자는 요구량이 감소될 수도 있다.
④ 지속형 인슐린의 대표적인 것은 ‘인슐린 글라진(Insulin glargine)’이다. 인슐린의 21번 글라이신을 아르기닌으로 치환하고 C-말단에 아르기닌을 두 개를 유전자재조합 기술로 추가하였다.
이 단백질분자를 ‘마이크로 크리스탈’ 형태로 피하 주사하면 기초 인슐린분비를 촉진시킨다(상품명; 란투스 솔로스타, 보험코드; 652000581, 란투스 바이알;652000111).
마이크로 크리스탈은 피하지방과 결합한 후 서서히 녹아 나오면서 약효가 24시간 유지되기 때문에 하루에 한번만 피하주사하면 된다. 이것은 펩타이드호르몬 류에 속하는 일종의 재조합 단백질구조이다.
⑤혼합형으로는 ‘노보믹스(노보믹스 30 플렉스펜주 100단위/㎖, 보험코드 654400161)’가 있다. 제1형 당뇨병 환자의 1일 인슐린 요구량은 보통 체중 kg당 0.5∼1.0 단위이며. 제2형 당뇨병환자는 아침식사 시 6 단위, 저녁식사 시 6 단위의 용량으로 시작하는 것이 권장된다.
필요시 저녁식사 때 12 단위를 1일 1회 투여할 수 있다. 만일 1일 1회 투여하다가 하루 투여량이 30 단위를 초과하면 2회 분할하여 아침, 저녁으로 1일 2회 투여하는 것이 바람직하다.
인슐린 요법은 비만과 간장병 등의 치료제로도 쓰인다. 또한 인슐린을 대량으로 주사할 경우 환자가 저혈당으로 인한 혼수상태에 빠지기 때문에 역설적으로 정신질환 치료 시 인슐린쇼크 요법에 사용되기도 한다.
