톨루엔에 대한 생물학적 지표에 대한 연구는 국내 에서도 많이 이루어져서 요중 마뇨산에 대한 연구 (박은미 등, 1987 ; 이채언 등, 1988 ; 한태영 등, 1993 ; 배기택 등, 1991), 요중 o-cresol에 대한 연 구(이세훈 등, 1988), 혈중 톨루엔에 대한 연구(양 정선 등, 1993)가 보고되었다. 요중 o-cresol은 마 뇨산에 비하여 상관계수도 낮고(이세훈 등, 1988), 전처리과정의 조작이 불편하고, 측정농도가 미량분 석이란 점과 혈중 톨루엔의 경우 특이적이고 예민하 긴 하나 채혈을 해야하는 불편이 따른다. 따라서 현 실적으로 측정이 비교적 간편하고, 배설량이 비교적 많은 요중 마뇨산을 톨루엔 노출의 생물학적지표로 널리 이용하고 있다. 그러나, 톨루엔에 노출되지 않은 일반인들에게서 도 식품중에 안식향산과 글리신이 함유되어 있는 식 품을 섭취하면 요중으로 마뇨산이 배설되어(Ogata, 1985 ; Nagayama et al, 1986 ; Michitsuji et al, 1987 ; 심상효 등, 1996), 톨루엔 노출의 생물 학적지표로 요중 마뇨산을 이용하는 경우에 순수하 게 톨루엔에 의해 배설되는 마뇨산의 양을 정확히 파악하기 어렵다는 단점이 있다. 톨루엔의 인체내 흡수는 주로 폐를 통하여 이루어 지며, 액체상태의 톨루엔에 피부가 접촉하는 경우 피부를 통해서도 흡수된다. 인체에 흡수된 톨루엔의 일부는 톨루엔 상태로 호기되고, 약 80% 정도가 간 장의 microsomal mixed function oxidase system에 의해 benzyl alcohol로 변환된 후, alcohol dehydrogenase(ADH), aldehyde dehydrogenase(ALDH) system에 의해 benzoic acid로 산 화되고, 마지막으로 glycine으로 conjugation되어 마뇨산으로 배설되며, 흡수된 톨루엔의 1% 미만이 o-, m-, p-cresol로 대사된다(Hasegawa et al, 1983 ; WHO, 1996). Microsomal mixed function oxidase system에 서 benzyl alcohol, o-cresol, p-cresol로 변환되는 데 여기에 관여하는 cytochrome P450은 CYP1A2, CYP2B6, CYP2E1, CYP2C8, CYP1A1이 보고되 었다. 이중 CYP1A2, CYP2B6, CYP2E1, CYP2C8이 톨루엔에서 benzyl alcohol형성에 중요 한 역할을 하며, CYP1A2, CYP2B6, CYP2E1은 o-cresol과 p-cresol의 형성에 중요한 역할을 한다고 보고되었다(Nakajima et al, 1997a ; Nakajima 1997b), 이러한 cytochrome P450 중 CYP1A1과, CYP2E1에서 유전적 다양성이 보고되고 있으며 (Hayashi et al, 1991 ; Oyama et al, 1995), CYP1A1의 경우 유전자 다양성에 따라 마뇨산 배설 에 영향을 준다고 보고되었다(Kawamoto et al, 1995). Benzyl alcohol에서 ADH, ALDH에 의하 여 benzoic acid로 산화되었다가 마지막으로 마뇨산 으로 전환되는데, 이 과정에 주된 효소로 관여하는 ALDH에는 ALDH1, ALDH2, ALDH3, ALDH4 등 4개의 isoenzyme이 존재하며 이중 ALDH1과 ALDH2가 주된 효소로 작용한다(Harada, 1989). 이중 ALDH2가 유전적으로 다양성이 있는 것이 보 고되었으며(Yoshida et al, 1983 ; Harada, 1989 ; Crabb et al, 1989 ; Kawamoto et al, 1993 ; Oyama et al, 1993), 톨루엔 대사에 영향을 주는 것으로 보고되고 있다(Kawamoto et al, 1995 ; 장 성실 등, 1996) 즉, 요중 마뇨산 농도는 톨루엔 노출 이외에 톨루 엔 대사에 관여하는 효소의 유전적 요인(Kawamoto et al, 1994a ; Kawamoto et al, 1994b ; Kawamoto et al, 1995 ; 장성실 등, 1996)에 의해 영향을 받으며 그 이외 식이(Ogata, 1985 ; Nagayama et al, 1986 ; Michitsuji et al, 1987 ; 심상효 등, 1996) 및 생활습관(Inoue et al, 1993) 에 의하여 영향을 받는다. 따라서 톨루엔 노출의 생물학적 허용한계 기준의 설정시 유전적 다양성은 인종간에 많은 차이가 있기 때문에(Singh et al, 1989 ; Crabb et al, 1989) 각 민족의 유전적 요인을 고려하지 않은 상태에서의 생물학적 허용한계 기준의 설정은 비활성 유전자형 을 가진 톨루엔 취급 근로자의 경우 허용노출농도이 상으로 노출될 위험이 있다. 그러므로 생물학적 지 표 특성연구(biomarker characterization study) 로서 톨루엔에 노출된 근로자에서 생물학적 지표로 이용되고 있는 요중 마뇨산 농도의 분포와 요중 마 뇨산 농도에 영향을 주는 내적 혹은 외적 결정인자 를 평가하는 것이 필요하다. 즉, 톨루엔 노출과 톨루 엔의 생물학적 모니터링으로 이용되는 요중 마뇨산 농도간의 양-반응 관계에서 효과 변경인자로서 작용 406 대한산업의학회지 제 12 권 제 3 호 2000년 하는 ALDH2, CYP1A1, CYP2E1유전자의 다양 성 분포를 조사하고, 이들 유전자가 직업적으로 노 출되는 톨루엔 수준에 따라 요중 마뇨산 농도에 미 치는 영향을 알아보고자 하였다.