치매를 앓는 고령자들의 60~80%이 경험하는 알츠하이머성 치매는 대뇌피질과 기저 전뇌의 콜린성 경로가 손상되어 각성, 기억, 사고 및 판단에 중요한 acetylcholine의 수치를 감소시킨다. 이러한 콜린성 가설을 기반으로 개발된 약물인 Cholinesterase Inhibitor(ChEI)의 PK/PD 모델을 구축하는 것을 목적으로 한다. ChEI의 대표적인 예시로 Donepezil, Rivastigmine에 대한 rat 및 사람에 대한 출판된 데이터를 수집하여 Pharmacoinetic(PK) 모델링을 수행한다. PK 모델링은 PK-Sim®을 이용한 PBPK 모델과 MATLAB®을 이용한 Compartment 모델을 이용하여 수행되었다. 이 과정에서 동물에서 사람으로의 약동학적 파라미터를 측정할 때 allometric scaling이 수행되었다. 이후 알츠하이머성 치매에서 자주 사용되는 PD markers인 Acetylcholinesterase(AchE)의 저해 (%) 또는 Acetylcholine(ACh)의 증가(%)에 대한 PD model을 MATLAB®를 통해 구축하여 동물에 대한 PK/PD model을 개발되었다. 모델을 평가하기 위해 AIC와 MSE를 사용하였으며, 예측된 PK 및 PD 파라미터와 관측된 값의 비율 또한 측정되었다. 각 약물에 대한 모델은 Donepezil에 대한 건강한 rat, 건강한 사람에서의 PBPK/PD 모델이 개발되었으며, PD marker는 rbc-AChE 저해(%)이다. Rivastigmine의 경우, 건강한 rat에서의 PK(2-compartment)/PD 모델이 개발되었으며 PD marker는 뇌에서의 ACh의 증가(%)이다. 건강한 사람에서의 모델 또한 2-compartment를 이용한 PK/PD 모델이며, PD marker는 뇌에서의 AChE의 저해 (%)이다. 또한, Rivastigmine에서는 질병 모델에서의 rat의 PK/PD 모델을 구축하고 이를 이용하여 알츠하이머성 치매 환자에서의 혈중농도 데이터를 활용한 PD의 예측이 진행되었다. 각 약물에 대한 PK 및 PD 파라미터는 대부분 3배 이내의 범위 내에 존재한다. 이러한 모델의 개발은 차후 더 많은 투여 경로, 다양한 나이, 인종, 질병 상태 등을 나타내는 모델의 개발에 기초로 사용될 수 있다.