인슐린 주사의 종류에 따른 역할에 대해 궁금하신 분들은 1~2편을 먼저 읽어주시기 바랍니다.
2022.02.04 - [전문약/당뇨] - #9. 인슐린 주사가 필요한 당뇨병 환자와 인슐린 주사의 특징과 분류(1-서론)
2022.02.08 - [전문약/당뇨] - #10. 식전 인슐린주사의 종류와 특징, 주의사항 (2-식전인슐린 : 초속효성, 속효성)
이전 포스팅에서는 식사 시 급격하게 증가하는 혈당을 조절할 목적으로 사용되는 식전(Prandial) 인슐린의 종류와 사용방법에 대해 다루었습니다. 이번에는 평상시 식사와 상관없이 인체 내 지속적인 혈당조절을 위해 기본적으로 요구되는 인슐린으로 작용하는 기저(Basal)인슐린에 대해 말씀드리겠습니다.
기저(Basal) 인슐린의 종류와 특징, 사용방법
1. 중간형 인슐린(NPH)
중간형 인슐린은 말 그대로 속효성보다는 오래, 지속형보다는 짧게 작용하여 중간정도의 특징을 가진 인슐린을 말하며 다른 말로는 NPH라고 부릅니다. NPH란 Neutral Protamine Hagedon의 줄임말로 N은 중성을 뜻하며 아연이 들어가서 중성용액에도 잘 녹는다는 의미 / P는 인슐린과 결합하여 인슐린의 작용시간을 증가시켜주는 역할을 하는 프로타민(Protamine) 단백질을 첨가했다는 의미 / H는 1930년대 중간형 인슐린을 개발한 하게돈의 이름의 철자를 딴 것입니다.
NPH제제는 아연이 첨가되어 액상이 희뿌연색으로 나타나게 되고 가만히 두면 아래로 침전되는 성질이 있어 주사 전 약을 흔들어서 다시 섞어준 후 주사해야 합니다.
대표적인 NPH 인슐린 상품으로는 휴물린엔, 노보린엔이 있습니다. NPH 인슐린의 발현시간(Onset)은 약 1시간~3시간으로 식사 30분 전에 주사합니다. 최대효과 발현(Peak)은 주사 후 약 5~8시간 뒤 나타나며 효과 지속시간은 18시간 내외로 식전 인슐린에 비해 긴 편입니다.
과거 지속형 인슐린이 개발되기 전에는 중간형인 NPH 인슐린이 기저 인슐린 요법으로 많이 사용되었으나 작용시간이 비교적 짧고 체내 혈중농도의 변화가 심한 편이라 24시간동안 안정적인 사용이 어려웠습니다. 이를 보완하기 위해 작용시간을 획기적으로 증가시킨 지속형 인슐린이 개발되었습니다.
2. 지속형 인슐린
Glargine(란투스/투제오), Detemir(레버미어), Degludec(트레시바) 세가지 인슐린이 여기에 해당합니다. 지속형 인슐린제제는 인간 인슐린 구조에서 분자구조를 변형시켜 작용시간을 연장시킨 재조합 인슐린입니다. (더보기)
(1) Glargine (상품명 : 란투스 주, 투제오 주)
- 인슐린 Glargine은 인간 인슐린 폴리펩타이드 사슬 중 A사슬 21번의 Asn(아스파라긴) 아미노산 잔기가 Gly(글리신) 아미노산 잔기로 재조합되고 B사슬 30번 뒤에 Arg(아르기닌) 아미노산 잔기 두개가 펩타이드결합되어 연장된 구조입니다.
(2) Detemir (상품명 : 래버미어 주)
- 인슐린 Detemir는 인간 인슐린 폴리펩타이드 사슬 중 B사슬 30번의 Thr(트레오닌) 이 삭제되고 29번의 Lys(리신) 아미노산에 지방산이 결합된 구조입니다.
(3) Degludec (상품명 : 트레시바 주)
- 인슐린 Degludec은 인간 인슐린 폴리펩타이드 사슬 중 B사슬 30번의 Thr(트레오닌) 이 삭제되고 29번의 Lys(리신) 아미노산에 Glu(글루탐산)과 지방산이 결합된 구조입니다.
① 란투스와 투제오는 같은 Glargine 인슐린이지만 란투스는 100 unit/1ml, 투제오는 300 unit/1ml로 투제오가 더 고농도 인슐린제제입니다. 따라서 란투스보다 투제오가 반감기도 길고 작용시간도 더 오래 유지되어 환자에게는 더 편리한 면이 있습니다. Glargine 인슐린은 pH 4 (Acidic)에서 완전히 용해되는 성질을 갖는데 피하로 투여된 후 체내의 중성 pH에서 미량침전 형성한 뒤 서서히 monomer나 dimer로 용해되어 혈관으로 방출되는 방식으로 지속시간을 증가시켰습니다. 작용기전 상 약간의 산성을 띄고있어 중성인 다른 인슐린제제와 혼합할 수 없습니다.
② Detemir 인슐린(상품명 : 래버미어 주)은 다른 지속형 인슐린과 다르게 용량에 따른 작용시간이 달라 1일 2회까지 주사할 수 있는 제제이며 분자구조에 첨가된 지방산이 혈관 내에 존재하는 알부민*단백질과 결합하여 천천히 유리, 흡수되는 방식으로 지속시간을 증가시켰습니다.
*알부민 : 생체 세포나 체액 중에 넓게 분포되어있는 단백질로 혈장의 글로불린과 함께 세포와 혈장의 기초물질을 구성하고 삼투조절을 통해서 혈액과 체내의 수분량을 조절하는 등의 역할
③ Degludec 인슐린(상품명 : 트레시바 주)은 다른 인슐린에 비해 저혈당을 일으키는 경우가 더 적다는 장점이 있으며
피하로 투여시 multihexamer 침전물을 형성하여 서서히 혈관으로 방출되며 동시에 분자구조의 지방산이 알부민단백질과 결합하여 천천히 유리시키는 방식으로 지속시간을 증가시켰습니다. 지속형 인슐린 중에서도 효과 지속시간이 가장 긴편입니다.
지속형 인슐린은 주사 후 혈당조절 효과가 나타나기 시작하는 발현시간(Onset)은 약 2~4시간정도이며 최대효과 발현(Peak)이 따로 나타나지 않고 인슐린 농도를 거의 일정하게 유지시킵니다. 효과 지속시간은 20시간~36시간 이상으로 보통 1일 1회 동일한 시간에 주사합니다.
위 인슐린 혈중농도 그래프를 보시면 초속효성/속효성/중간형 인슐린과 달리 지속형 인슐린은 최대효과발현시간을 특정할 수 없이 일정하게 인슐린 농도를 유지시키는 것을 알 수 있습니다. 지속형 인슐린 중에서도 Degludec 제제가 최대 40시간 정도로 가장 오래 효과가 유지됩니다.
기존에 기저인슐린으로 사용하던 중간형 인슐린(NPH)는 시간에 따른 혈중 농도의 변동이 커 새벽저혈당의 발생위험이 존재하였는데 지속형인슐린은 이러한 저혈당발생 위험을 현저히 낮춰주었습니다.
기저인슐린의 장점
1. 1일 1회 투여로 투여횟수가 적어 사용이 용이합니다.
2. 인슐린 농도가 일정하게 유지되므로 저혈당 발생위험이 낮습니다.
기저인슐린 사용시 주의사항
1. 지속형 인슐린은 다른 인슐린과 혼합하기 어렵고 단독으로 사용해야 합니다.
※ Degludec은 Aspart와 섞어서 사용하는 제제가 예외로 존재합니다.
2. 당화혈색소가 비교적 높은 환자(HbA1c 8.5%이상)의 경우 기저인슐린 단독으로는 목표 혈당수치에 도달하기 어려울 수 있습니다.
- 경구혈당강하제와 기저인슐린을 병용하는 환자의 경우 30~50%정도의 환자군만 당화혈색소 7%이내로 유지가 가능하며 초기에 혈당조절이 되더라도 점차 공복혈당은 유지되나 식후혈당이 증가하여 당화혈색소가 다시 증가하는 경우가 많이 발생됩니다. 이러한 경우 기저인슐린의 농도만 증량시 식후혈당의 조절은 잘 이루어지지 않고 저혈당 위험만 증가하므로 식전인슐린을 추가하거나 혼합형인슐린으로 전환해야 합니다.
3. 식전 인슐린 주사와 병용시 혼동하여 사용하지 않도록 주의해야 합니다.
- 인슐린 요법을 사용하는 연령이 높으신 환자분들 중 간혹 식전인슐린인 초속효성 인슐린과 기저인슐린을 혼동하여 지속형 인슐린을 1일 3회 식전에 투여하고 초속효성 인슐린을 1회 투여하시는 분들이 계십니다. 이런 경우 식후 혈당은 안잡히고 공복시에는 저혈당이 유발될 수 있으므로 반드시 혼동하는 일이 없도록 해야 합니다.
4. 작용기전 상 반드시 피하주사로만 사용되어야 합니다.
- 정맥 내 투여시 심각한 저혈당을 유발할 수 있고 근육 내 주사할 경우 흡수에 변화를 일으킬 수 있습니다. 따라서 인슐린 펌프 치료에 사용될 수 없습니다.
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