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문제 정의
- Polydeoxyribonucleotide(PDRN)은 deoxyribonucleotide 중합체가 포함된 화합물로서 A2 purinergic receptor를 자극하여 특별한 부작용 없이 피부재생을 촉진하여 화상이나 만성창상 등에 효과적인 것으로 알려져 있다.1 저자들은 흰 쥐의 등에 전층화상에 준하는 전층피부 결손을 형성하고, PDRN 성분이 포함된 제재를 처치하여 창상치유하는 방법으로 PDRN 제재의 창상치유 효과를 비교하고자 하였다.
가설 설정
- 창상에 나타나는 괴사 및 염증 정도에 따라 창상의 염증 정도를 -3부터 0까지 나누어 수치화하였으며 정상피부의 괴사 및 염증 정도를 0으로 정하여 neutrophil과 같은 염증세포가 군락 형성이 없이 세포 형태로만 부분적으로 나타나면 -1, 군락이 뚜렷하지 않고 작은 군락 형태나 세포 형태로 혼재되고 있는 상태를 -2, 큰 군락을 이루고 있는 상태를 -3으로 하였다(Table I). 재상피화, 육아조직 증식 정도와 창상의 각질층 및 상피층에 나타나는 괴사 및 염증 정도의 정량화된 수치를 합산한 값을 -3에서 6으로 범위를 정하였고 값이 클수록 창상치유 효과가 좋은 것으로 가정하였다.
제안 방법
- 각 15마리씩 결손 부위를 드레싱 방법에 따라 액상인 1.875 w/v% Polydeoxyribonucleotide를 soaking으로 처치한 I 처치군, Polydeoxyribonucleotide cream로 처치한 O 처치군, Medifoam®으로 처치한 M 처치군을 실험군으로 하였고 dry gauze만으로 처치한 G 처치군을 대조군으로 분류하여 같은 크기의 거즈를 형성한 후 I 처치군은 액상의 1.875 w/v% Polydeoxyribonucleotide 3 mL로 soaking하였고, O 처치군은 0.0008 w/w% Polydeoxyribonucleotide cream을 바른 후 창상에 부착하였으며, M 처치군은 같은 크기의 Medifoam®으로 창상에 부착하였고, 대조군은 같은 크기의 거즈만을 창상에 부착하였다.
- 국소치료제의 창상치유 효과를 측정할 때는 전층피부 결손 모델이 부분층피부 결손보다 더 적합하다는 보고를12 참고하여 마우스의 등에 전층화상에 의한 전층피부 결손을 형성한 후 PDRN 제재를 soaking 하거나 cream 형태로 거즈에 묻혀 드레싱하는 방법과 폼드레싱 제재인 Medifoam® 으로 드레싱하는 방법을 실험군으로 하여 소독된 거즈만으로 치료하는 대조군과 비교하는 방법으로 PDRN 제재의 전층화상에 대한 창상치유 효과를 비교하였다.
- 기준 면적으로 1 × 1 cm 크기의 정사각형을 스캔하여 면적을 측정하였다.
- 드레싱은 2 - 3일 간격으로 같은 방법으로 시행하였다. 실험을 시행한 쥐는 각각 cage 하나에 한 마리씩 넣고 2주동안 관찰하였으며 관찰기간 동안 사료(5L79, PMI Inc., St. Louis, USA) 및 물은 무제한으로 공급하였다.
- 재상피화, 육아조직 증식 정도, 창상에 나타나는 괴사 및 염증 정도를 정량화 한 수치로 창상치유 효과를 비교하였다. 일자 별 관찰 결과, 모든 기간에서 대조군에 비해 실험군 모두에서 뚜렷한 재상피화 및 육아조직 형성을 보였고 염증 세포 침윤이 감소되어 있는 것으로 나타났다(Fig.
- 정량화는 재상피화, 육아조직 증식 정도와 창상에 나타나는 괴사 및 염증 정도를 수치화하여 값을 합산하여 표시하였다. 재상피화, 육아조직 증식의 형성 정도를 각각 0부터 3까지 나누어 수치화하였는데 재상피화나 육아조직 증식이 전혀 형성되지 않은 경우를 0, 재상피화나 육아조직 증식이 형성되지 못한 결손부분이 2/3 이상이면 1, 1/3 - 2/3이면 2, 1/3 이하인 경우를 3으로 수치화하였다. 창상에 나타나는 괴사 및 염증 정도에 따라 창상의 염증 정도를 -3부터 0까지 나누어 수치화하였으며 정상피부의 괴사 및 염증 정도를 0으로 정하여 neutrophil과 같은 염증세포가 군락 형성이 없이 세포 형태로만 부분적으로 나타나면 -1, 군락이 뚜렷하지 않고 작은 군락 형태나 세포 형태로 혼재되고 있는 상태를 -2, 큰 군락을 이루고 있는 상태를 -3으로 하였다(Table I).
- 저자들은 PDRN 제재의 창상치유 효과를 측정하기 위해 창상치유에 중요한 재상피화 및 창상수축에 대한 영향을 측정하고자 하였으며 창상면적의 변화를 통해 재상피화와 창상수축 정도를, 창상조직 검사를 통해 재상피화와 섬유아세포 및 신생혈관생성 정도와 육아조직 형성 정도로 창상수축에 미치는 영향을 측정하였다. 국소치료제의 창상치유 효과를 측정할 때는 전층피부 결손 모델이 부분층피부 결손보다 더 적합하다는 보고를12 참고하여 마우스의 등에 전층화상에 의한 전층피부 결손을 형성한 후 PDRN 제재를 soaking 하거나 cream 형태로 거즈에 묻혀 드레싱하는 방법과 폼드레싱 제재인 Medifoam® 으로 드레싱하는 방법을 실험군으로 하여 소독된 거즈만으로 치료하는 대조군과 비교하는 방법으로 PDRN 제재의 전층화상에 대한 창상치유 효과를 비교하였다.
- 쥐의 등에 있는 털을 제거한 뒤 10% povidone-iodine 및 70% ethanol로 등을 소독하고 Bovie (Megadyne, Draper, USA)를 이용하여 panniculus carnosus층까지 1 × 1 cm 크기의 전층화상에 준하는 전층피부 결손창을 형성하였다.
- 재상피화, 육아조직 증식의 형성 정도를 각각 0부터 3까지 나누어 수치화하였는데 재상피화나 육아조직 증식이 전혀 형성되지 않은 경우를 0, 재상피화나 육아조직 증식이 형성되지 못한 결손부분이 2/3 이상이면 1, 1/3 - 2/3이면 2, 1/3 이하인 경우를 3으로 수치화하였다. 창상에 나타나는 괴사 및 염증 정도에 따라 창상의 염증 정도를 -3부터 0까지 나누어 수치화하였으며 정상피부의 괴사 및 염증 정도를 0으로 정하여 neutrophil과 같은 염증세포가 군락 형성이 없이 세포 형태로만 부분적으로 나타나면 -1, 군락이 뚜렷하지 않고 작은 군락 형태나 세포 형태로 혼재되고 있는 상태를 -2, 큰 군락을 이루고 있는 상태를 -3으로 하였다(Table I). 재상피화, 육아조직 증식 정도와 창상의 각질층 및 상피층에 나타나는 괴사 및 염증 정도의 정량화된 수치를 합산한 값을 -3에서 6으로 범위를 정하였고 값이 클수록 창상치유 효과가 좋은 것으로 가정하였다.
- 창상유발 후 4일째, 7일째와 10일째에 5마리씩 실험동물을 희생시켜 주변의 창상조직과 창상 전체가 포함되도록 조직을 채취하였다. 채취한 조직을 10% 포르말린 용액에 6시간 이상 고정한 후 Hematoxylin and eosin 염색을 시행하여 광학현미경 하에서 관찰하여 재상피화 정도, 육아조직 증식, 괴사 및 염증의 정도를 관찰하였다.
- 창상유발 후 4일째, 7일째와 10일째에 창상의 육안적 소견을 관찰하고, 소독된 OHP 필름을 창상에 대고 창상의 경계를 따라 그린 후 스캔하여 영상 분석 프로그램인 Image Tool Version 2.01 Alpha 4 (Microsoft Corporation, Redmond, Washington, USA)를 이용하여 창상의 면적을 측정하였다. 기준 면적으로 1 × 1 cm 크기의 정사각형을 스캔하여 면적을 측정하였다.
- 채취한 조직을 10% 포르말린 용액에 6시간 이상 고정한 후 Hematoxylin and eosin 염색을 시행하여 광학현미경 하에서 관찰하여 재상피화 정도, 육아조직 증식, 괴사 및 염증의 정도를 관찰하였다. 창상조직 검사 소견의 정도에 따라 정량화하여 비교하였다. 정량화는 재상피화, 육아조직 증식 정도와 창상에 나타나는 괴사 및 염증 정도를 수치화하여 값을 합산하여 표시하였다.
- 창상유발 후 4일째, 7일째와 10일째에 5마리씩 실험동물을 희생시켜 주변의 창상조직과 창상 전체가 포함되도록 조직을 채취하였다. 채취한 조직을 10% 포르말린 용액에 6시간 이상 고정한 후 Hematoxylin and eosin 염색을 시행하여 광학현미경 하에서 관찰하여 재상피화 정도, 육아조직 증식, 괴사 및 염증의 정도를 관찰하였다. 창상조직 검사 소견의 정도에 따라 정량화하여 비교하였다.
- 기준 면적으로 1 × 1 cm 크기의 정사각형을 스캔하여 면적을 측정하였다. 측정한 면적을 cm2로 환산한 후, 창상유발 1일째 면적을 100%로 하고 백분율로 환산하여 면적의 변화를 비교하였다. 4일째에는 각 그룹별로 15마리씩, 7일째에는 10마리씩, 10일째에는 5마리씩이 대상이 되었다.
대상 데이터
- 측정한 면적을 cm2로 환산한 후, 창상유발 1일째 면적을 100%로 하고 백분율로 환산하여 면적의 변화를 비교하였다. 4일째에는 각 그룹별로 15마리씩, 7일째에는 10마리씩, 10일째에는 5마리씩이 대상이 되었다.
- 생후 7주된 25 - 35 g의 ICR (CrljBgi: CD1)계 흰 쥐 수컷 60마리를 생활조건을 같게 하여 사용하였고, 실험실에서 마우스용 사료와 물로 사육하여 일주일간의 적응기간을 거친 후 실험을 시작하였다.
- 실험에 사용된 PDRN 제재는 Italy에서 국소치료제 및 비경구적 치료제로 사용승인을 받아 이용되고 있던 것으로 하지궤양, 화상 및 함몰흉터 등에 효과적인 것으로 알려져있다.13
데이터처리
- 각 처치군의 4, 7, 10일의 일자별 차이도 유의하였다 (two-way ANOVA, p < 0.000).
- 일별, 처치 종류별 창상면적 변화에 대한 비교는 이원배치 분산분석(two-way ANOVA test)을 시행하였고, 처치 종류에 따른 창상조직 검사 결과는 대상자 수가 적어서 비모수 검정방법인 Kruskal-Wallis test를 시행하였으며 유의 수준은 모두 5% 미만에 두었다.
성능/효과
- 15 저자들의 경우 모든 실험군과 대조군에서 기간이 경과되면서 창상의 면적이 감소되는 양상으로 나타났으나 처치군들 간의 통계학적 유의성이 없는 것으로 나타났다. 창상면적의 감소 변화로 창상수축에 대한 영향을 분석하였을 때 모든 처치군에서 섬유아세포의 기능에 차이가 있으나 유의성 있는 차이를 보이지는 않는 것으로 추정할 수 있다.
- 4, 7, 10일째에 일자가 경과되면서 모든 처치군에서 창상치유 효과 점수가 증가하였고, 치유효과를 정량화한 수치를 비교한 결과 처치군 간에 유의한 차이가 있었다(Kruskal-Wallis test, p < 0.002) (Table II).
- 4일째는 I 처치군과 대조군에서 드레싱 제거 시 가피 탈락에 의한 출혈을 관찰할 수 있었으나, 7일째는 I 처치군은 드레싱 제거 시 가피탈락에 의한 출혈이 다른 처치군과 유사하게 출혈이 없었다. I, O 처치군은 4일째부터 창상의 면적이 더 감소되었고 상피화가 진행된 것을 관찰할 수 있었으며 창상에서 나타나는 염증 소견도 호전된 것으로 관찰되었다(Fig. 1).
- 모든 처치군에서 시간이 지남에 따라 창상면적이 감소하는 양상을 보였고, 대조군인 G군에 비하여 실험군의 창상면적이 유의하게 빠르게 감소하였다(two-way ANOVA, p <0.000).
- 본 실험에서 PDRN 제재가 전층화상에 의한 전층피부 결손 창상에 대한 치유효과가 있는 것으로 나타났다.
- 재상피화, 육아조직 증식 정도, 창상에 나타나는 괴사 및 염증 정도를 정량화 한 수치로 창상치유 효과를 비교하였다. 일자 별 관찰 결과, 모든 기간에서 대조군에 비해 실험군 모두에서 뚜렷한 재상피화 및 육아조직 형성을 보였고 염증 세포 침윤이 감소되어 있는 것으로 나타났다(Fig. 3). 4, 7, 10일째에 일자가 경과되면서 모든 처치군에서 창상치유 효과 점수가 증가하였고, 치유효과를 정량화한 수치를 비교한 결과 처치군 간에 유의한 차이가 있었다(Kruskal-Wallis test, p < 0.
- 저자들의 경우에도 액상인 PDRN 주사제를 soaking하는 방법으로 사용할 때와 cream을 직접 도포한 방법 모두 Medifoam® 이나 거즈를 이용한 고식적 방법에 비해 창상치유에 효과적인 것으로 나타났다.
- 002) (Table II). 창상치유 효과는 모든 처치군이 대조군인 G군보다 좋았으며, 순위는 I, O, M, G 처치군의 순으로 나타났다(Fig. 4).
- 창상치유를 위해 다양하게 개발되고 사용되고 있는 제재들 중 피부재생을 촉진하여 화상이나 만성창상 등에 효과적인 것으로 알려져 있는 polydeoxyribonucleotide (PDRN) 제재를 전층화상에 의한 전층피부 결손 창상에 soaking하거나 cream을 도포하는 방법으로 창상치유 효과를 비교하였을 때 PDRN 제재를 이용한 드레싱 방법이 창상면적 변화와 창상조직 검사에서 Medifoam® 이나 거즈를 이용한 고식적 방법에 비해 창상치유에 효과적인 것으로 나타났으며 액상의 PDRN 제재를 soaking하는 방법이 가장 효과적인 것으로 나타났다.
후속연구
- 본 실험에서 PDRN 제재가 전층화상에 의한 전층피부 결손 창상에 대한 치유효과가 있는 것으로 나타났다. 그러나 임상에 직접적으로 적용하기 위해서는 창상에 사용되는 PDRN 제재 중 주사제의 경우 피하 또는 근육주사로 처치하므로 실제 임상에서 사용되는 방법과 차이가 있고 국소적인 창상의 크기, 상태 및 환자들의 전신적 상태 등과 같은 창상에 관련된 여러 조건들에 따라 차이가 있을 수 있으므로 정확한 창상치유 효과 및 작용 기전에 대해서는 좀 더 연구가 필요하다고 사료된다.
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