QSP 질환 모델 라이브러리 · Claude Code Routine으로 자동 생성된 정량적 시스템 약리학(QSP) 모델입니다. 상위 라이브러리 → ../README.md · 분류: 알레르기·면역
만성 자발성 두드러기(CSU)는 전 세계 유병률 약 1~2%의 만성 피부 알레르기 질환으로, 명확한 외부 유발 요인 없이 6주 이상 팽진(wheal)·홍반(flare)·소양감이 지속됩니다. 핵심 발병기전은 피부 비만세포(mast cell)의 FcεRI 결합 IgE 또는 자가항체(anti-FcεRI, anti-IgE)에 의한 자발적 활성화로, 히스타민·사이토카인(IL-31, IL-33, TSLP)을 방출하여 두드러기 삼극(Wheal·Flare·Itch)을 유도합니다. 혈청 총 IgE 상승 및 thyroid peroxidase(TPO) 자가항체 양성이 특정 표현형을 정의합니다. H1-항히스타민제(1차), 오말리주맙(2차), 두필루맙(3차/최신 승인)이 표준 치료 사다리를 구성합니다.
| 경로 | 핵심 분자/기전 | 임상 결과 |
|---|---|---|
| IgE/FcεRI 교차결합 | 자가항원-IgE → FcεRI 다량체 → 비만세포 탈과립 | 히스타민·프로스타글란딘·류코트리엔 방출 → 팽진·홍반 |
| 자가항체 경로 | Anti-FcεRIα/Anti-IgE IgG → 보체 활성화 → Mas-related GPR X2 | 비면역학적 MC 활성화 |
| Type-2 사이토카인 | IL-4·IL-13·IL-31·IL-33·TSLP → Th2/ILC2 증폭 | 만성 염증, IgE 클래스 전환 |
| JAK-STAT 경로 | IL-4/IL-13 → JAK1/TYK2 → STAT6 → FcεRI 발현 증가 | 비만세포 감수성 상승 |
| 신경면역 교차반응 | IL-31 → OSMRβ/IL-31RA → C 신경섬유 | 소양감(itch) |
| BTK 신호전달 | IgE-FcεRI → BTK → PLCγ → IP3/DAG → Ca²⁺ 유입 | 탈과립 핵심 단계 — BTKi 표적 |
| RANKL/IL-17(2차) | 호산구·Th17 → 연조직 리모델링 | 만성 피부 장벽 손상 |
- H1-항히스타민제 (세티리진, 빌라스틴, 펙소페나딘): H1R 역효현제; 비만세포 탈과립 차단 → 소양감·팽진 억제
- 오말리주맙 (항-IgE): 유리 IgE와 결합 → FcεRI 발현 및 무장 비만세포 감소; ASTERIA·GLACIAL 시험 근거
- 리겔리주맙 (항-IgE, 고친화도): 오말리주맙 대비 ~50배 높은 IgE 친화도; 임상 3상 진행
- 두필루맙 (항-IL-4Rα): IL-4/IL-13 공통 수용체 차단; LIBERTY-CSU CUPID A·B 시험 (2023 NEJM) 승인 근거
- 리겔리주맙·베르세필리맙 (2세대 항-IgE): 고친화도 IgE 차단으로 더 빠른 IgE 억제
- BTK 억제제 (리미브루티닙, 에보브루티닙): BTK 표적 → FcεRI 하위 신호 차단; 경구 투여 편의성
- 사이클로스포린: 비만세포/T세포 calcineurin 억제; 항히스타민 불응 중증 CSU
| 파일 | 설명 |
|---|---|
| csu_qsp_model.dot | Graphviz 기계론적 지도 소스 (110+ 노드 / 9 클러스터) |
| csu_qsp_model.svg | SVG 벡터 이미지 (확대 가능) |
| csu_qsp_model.png | PNG 이미지 (150 dpi) |
| csu_mrgsolve_model.R | mrgsolve ODE 모델 (18 구획 / 7 치료 시나리오) |
| csu_shiny_app.R | Shiny 대시보드 (8탭) |
| csu_references.md | 참고문헌 (45편, PubMed 링크) |
- 구획 구조 (18개):
- PK 구획 (10개): 항히스타민제 GI·혈장, 오말리주맙 depot·중심·말초, 두필루맙 depot·중심·말초, BTKi GI·혈장
- PD 구획 (8개): 유리 IgE, IgE-오말리주맙 복합체, 비만세포 priming·활성화 지수, 피부·혈장 히스타민, 피부 IL-31, 피부 IL-33
- 주요 치료 시나리오 (7가지):
- 무치료 자연 경과
- 세티리진 10 mg QD
- 고용량 항히스타민제 40 mg/day
- 오말리주맙 300 mg q4wk
- 오말리주맙 300 mg + 항히스타민제 병용
- 두필루맙 300 mg q2wk (600 mg 부하 후)
- BTK 억제제 25 mg QD
- 임상 보정 데이터: ASTERIA I·II (오말리주맙), GLACIAL (오말리주맙 고용량), LIBERTY-CSU CUPID A·B (두필루맙), Lowe 2014 (오말리주맙 PopPK)
- UAS7 대리 지표: 비만세포 활성화·피부 히스타민·IL-31 동태에서 산출
8개 탭으로 구성:
- 환자 프로파일 — 기저 IgE, 중증도, 자가항체 상태, 치료 선택
- 약물 PK 프로파일 — 항히스타민제·오말리주맙·두필루맙·BTKi 혈중 농도
- IgE & 비만세포 — 유리 IgE 억제, 비만세포 priming·활성화, 히스타민 동태
- 사이토카인 네트워크 — IL-31(소양감)·IL-33(알라민) 동태
- 임상 엔드포인트 — UAS7 시간 경과, 두드러기 조절 율(WCU ≤ 6)
- 시나리오 비교 — 7가지 치료 전략 UAS7 비교 및 요약 표
- 바이오마커 — 혈청 IgE, IgE 억제율, 비만세포 활성화 대리지표, 호산구 지수
- References — 모델 근거 및 주요 임상시험 참고문헌
library(mrgsolve)
mod <- mread("csu_mrgsolve_model")
out <- mrgsim(mod, end = 24 * 168) # 24주 시뮬레이션
plot(out)
# Shiny 대시보드:
shiny::runApp("csu_shiny_app.R")# 기계론적 지도 렌더링
sfdp -x -Goverlap=scale -Tsvg csu_qsp_model.dot -o csu_qsp_model.svg
sfdp -x -Goverlap=scale -Tpng -Gdpi=150 csu_qsp_model.dot -o csu_qsp_model.png자세한 인용은 csu_references.md 참조 (45편, EAACI 가이드라인·ASTERIA·GLACIAL·LIBERTY-CSU CUPID·BTKi 포함).
본 모델은 교육·연구 목적의 정성적·반정량적 QSP 모델이며, 실제 임상 의사결정에 직접 사용할 수 없습니다.