강박장애 (강박증) 에 대한 정량적 시스템 약리학(QSP) 모델: CSTC 회로 역학, SERT 점유 기반 SSRI/클로미프라민 PK/PD, ERP 치료 효과, Y-BOCS 임상 엔드포인트를 통합한 시뮬레이션
클릭하면 확대 가능한 SVG 버전을 볼 수 있습니다.
**강박장애(OCD)**는 전 세계 인구의 약 2–3%에서 발생하는 만성 신경정신 질환으로, 반복적이고 원치 않는 침습적 생각(강박 사고)과 이를 완화하기 위한 반복 행동(강박 행동)이 특징입니다.
| 구성 요소 | 역할 |
|---|---|
| OFC (안와전두피질) 과활성 | 침습적 사고, 오류 신호 생성 |
| 미상핵 과대사 | 강박 행동 충동 유지 |
| 직접 경로(Direct/Go) 우세 | 시상 탈억제 → 회로 과부하 |
| 간접 경로(Indirect/No-Go) 약화 | 행동 억제 실패 |
| SERT 기능 저하 | 시냅스 5-HT 감소 |
| OFC → 미상핵 글루타메이트 과활성 | 피질-선조체 구동력 증가 |
| 파일 | 내용 |
|---|---|
ocd_qsp_model.dot |
Graphviz DOT 기계론적 지도 (130+ 노드, 13개 클러스터) |
ocd_qsp_model.svg |
벡터 그래픽 (확대 가능) |
ocd_qsp_model.png |
래스터 이미지 (150 dpi) |
ocd_mrgsolve_model.R |
mrgsolve ODE PK/PD 모델 (6개 치료 시나리오, 가상 환자 100명) |
ocd_shiny_app.R |
인터랙티브 Shiny 대시보드 (8개 탭) |
ocd_references.md |
참고문헌 50편 (PubMed 링크 포함) |
README.md |
이 파일 |
1. SSRI PK ← sertraline 2구획 + BBB 수송 + CYP2D6/3A4 대사
2. Clomipramine PK ← 초회 통과 효과 + 활성 대사체(DCMI)
3. 증강 요법 PK ← risperidone, aripiprazole, memantine, D-cycloserine
4. 세로토닌 시스템 ← TPH2/AADC 합성 → SERT → MAO-A → 5-HT1A/2A/2C 수용체
5. 도파민 시스템 ← VTA/SNc → 선조체/OFC → D1R(직접) / D2R(간접)
6. 글루타메이트/GABA ← OFC-선조체 글루타메이트 시냅스 → NMDA/AMPA/mGluR
7. CSTC 회로 ← OFC → 미상핵 → GPi/GPe/STN → 시상 → OFC 루프
8. HPA 축/스트레스 ← CRH → ACTH → 코르티솔 → 해마 위축 → 불안 루프
9. 신경염증 ← 미세아교세포 → TNF-α/IL-6 → IDO → 키누레닌/QUIN
10. 신경가소성 ← BDNF → TrkB → ERK/AKT → 수상돌기 리모델링 → LTP/LTD
11. CBT/ERP ← 공포소거 → OFC 정상화 → 습관 회로 재형성
12. 임상 엔드포인트 ← Y-BOCS 총점/소척도 → 반응/관해 기준
13. 유전/바이오마커 ← SLC6A4/HTR2A/COMT/SLC1A1 변이 → 영상/PET 바이오마커
약동학(PK):
AG_SSRI → A1_SSRI → A2_SSRI / A_CNS (sertraline 2구획 + CNS)
AG_CMI → A1_CMI → A_DCMI (clomipramine + 활성 대사체)
AG_RISP → A1_RISP (risperidone)
약력학(PD):
SERT_OCC ← SSRI/CMI CNS 농도 Emax 모델
HT5_SYN ← 시냅스 5-HT (방출-재흡수-분해 역학)
DES_5HT1 ← 5-HT1A 자가수용체 탈감작 (지연 반응 기전)
OFC_ACT ← OFC 활동도 (CSTC 루프 + 5-HT 조절)
CAUD_ACT ← 미상핵 활동도
THAL_ACT ← 시상 활동도
DIR_PATH ← 직접 경로 활성화
IND_PATH ← 간접 경로 활성화
D2R_OCC ← 항정신병약물 D2R 점유율
BDNF_LV ← BDNF 수준 (신경가소성 마커)
ERP_EFF ← ERP 누적 효과 (0–1)
YBOCS ← Y-BOCS 점수 (0–40, 임상 엔드포인트)
ANXIETY ← 불안 상태 (정규화)
| 시나리오 | 치료법 | 특징 |
|---|---|---|
| 1 | 무처치 (기저선) | Y-BOCS = 28 지속 |
| 2 | Sertraline 200 mg/일 | SERT ≥80% 목표, 6–12주 지연 효과 |
| 3 | Clomipramine 250 mg/일 | 가장 강력한 SERT 억제, 부작용 ↑ |
| 4 | Sertraline + Risperidone 1.5 mg | 12주 SSRI 불충분 반응 후 D2 증강 |
| 5 | Sertraline + ERP (병용) | 최고 효능, OFC 정상화 기전 2중 |
| 6 | ERP 단독 | 심리치료 단독, 관해율 ↓ |
| 파라미터 | 값 | 근거 |
|---|---|---|
| SERT EC50 (sertraline) | 1.2 ng/mL | Zitterl et al. 2008 |
| SERT EC50 (clomipramine) | 0.4 ng/mL | 추정값 (CMI 더 강력) |
| SERT 점유율 필요 임계값 | ≥80% | OCD vs 우울증(60%) |
| 5-HT1A 탈감작 t½ | ~4주 | SSRI 지연 반응 설명 |
| Y-BOCS 반응 기준 | ≥35% 감소 | Goodman et al. 1989 |
| 관해 기준 | Y-BOCS ≤12 | APA 가이드라인 |
| SSRI 반응률 | 40–60% | Soomro et al. 2008 |
| ERP 최대 OFC 억제 | 45% | Foa et al. 2005 기반 |
library(mrgsolve)
library(dplyr)
library(ggplot2)
# 모델 실행 (6개 치료 시나리오)
source("ocd_mrgsolve_model.R")library(shiny)
library(shinydashboard)
library(mrgsolve)
library(plotly)
library(DT)
shiny::runApp("ocd_shiny_app.R")dot -Tsvg ocd_qsp_model.dot -o ocd_qsp_model.svg
dot -Tpng -Gdpi=150 ocd_qsp_model.dot -o ocd_qsp_model.png| 탭 | 내용 |
|---|---|
| 🧑 Patient Profile | 환자 특성, 약물유전체(CYP2D6/SLC6A4/COMT), 중증도 |
| 💊 PK — Drug Levels | SSRI/클로미프라민 혈중·뇌 내 농도, SERT 점유율 곡선 |
| 🧠 PD — Neurotransmitters | 시냅스 5-HT 역학, 5-HT1A 탈감작, SERT-5HT 상관 |
| 🔄 CSTC Circuit | OFC/미상핵/시상 활동도, 직접/간접 경로 균형, BDNF |
| 📊 Clinical Endpoints | Y-BOCS 궤적, 반응/관해 valueBox, 불안 상태 |
| ⚖️ Scenario Comparison | 6개 시나리오 병렬 비교, 결과 표 |
| 🔬 Biomarkers | 영상 바이오마커, 약물유전체 영향, DBS 시뮬레이션 |
| ℹ️ About | 모델 설명, 한계, 핵심 참고문헌 |
- SSRI 고용량 필요성: 우울증(SERT 60%)과 달리 OCD는 SERT ≥80% 점유 필요 → 최대 허용 용량까지 증량
- 지연 반응 기전: 5-HT1A 자가수용체 탈감작이 2–4주 걸려 임상 효과 지연 → 조기 중단 주의
- ERP + SSRI 병용: 단독 치료보다 우월, 각각 다른 기전(약물: 5-HT ↑ / ERP: OFC 하향 조절)
- 증강 요법: SSRI 단독 불충분 시 리스페리돈(D2 차단)으로 간접 경로 복원
- Soomro GM et al. (2008) Cochrane Review: SSRIs for OCD
- Foa EB et al. (2005) JAMA: ERP vs Clomipramine RCT
- Zitterl W et al. (2008) Neuropsychopharmacology: SERT occupancy
- Goodman WK et al. (1989) Arch Gen Psychiatry: Y-BOCS development
- Saxena S & Rauch SL (2004) Annu Rev Neurosci: CSTC circuit
- Bloch MH et al. (2006) Mol Psychiatry: augmentation meta-analysis
→ 전체 50편: ocd_references.md
Generated by Claude Code Routine (CCR) — 2026-06-28