아텔로콜라젠을 이용한 회전근 개 파열 치료 어디까지 왔을까?

가톨릭의대 여의도성모병원 김종호 교수

견관절 내 회전근 개 파열 시 파열 크기 및 환자의 증상, 활동 정도에 따라 치료 방법이 결정된다. 특히 회전근 개 부분파열 시 회전근 개 두께의 50% 이하의 부분 파열은 보존적 치료를 시행하는 것으로 일반적으로 알려져 있다. 최근 아텔로콜라젠을 이용한 건 파열의 구조적 복원에 대한 연구들이 보고되고 있다. 실제 인간의 회전근 개 건의 실질은 건세포 (tenocyte)와 제 1형 콜라젠으로 구성된 세포외 기질로 이루어져 있다. 아텔로콜라젠은 면역원성을 낮추기 위하여 단백분해효소로 말단펩타이드 (terminal telopetides)를 제거시킨 형태의 콜라젠이다. 고순도 아텔로콜라젠은 부작용 감소와 동시에 콜라젠-세포 상호작용을 최적화하여 생체적합성이 높은 장점이 있다. 이러한 아텔로콜라젠의 장점 때문에 연골재생치료, 건재생치료, 두경부 연부조직 재건치료 및 치주치료 등 다양한 인체조직 치료에 연구가 이루어지고 있다.

Figure 1. 아텔로콜라젠 구조 모식도

현재까지 아텔로콜라젠의 회전근 개 파열에 대한 효과를 살펴본 인체 연구는 5편이 보고되어 있다. 김 등¹⁾은 극상건 내 부분파열 환자들에서 아텔로콜라젠 주사 주입 시 효과를 Level 1 연구로 보고하였다. 총 94명의 증상이 있는 극상건 내 부분파열(intratendinous rotator cuff tears) 환자를 대상으로 치료를 진행하였고 아텔로콜라젠 0.5mL 주입군 (Group 1, n=32), 아텔로콜라젠 1mL 주입군 (Group 2, n=30), 주사를 주입하지 않은 군 (Group 3, n=32) 총 3군으로 나누어 평균 24.7 개월의 추시 기간 동안 임상 점수를 확인하였고 주사 후 6개월째 MRI를 촬영하여 극상건의 상태를 확인하였다. 그 결과 마지막 추시 시 임상 점수 (American Shoulder and Elbow Surgeons Score (ASES), Constant Shoulder Score (CSS), Visual Analog Scale (VAS) 통증 점수)는 치료 시행 전과 비교하여 Group 1과 Group 2에서 유의미한 호전을 보였지만 (p < 0.05) Group 3 에서는 유의미한 차이를 보이지 못했다고 보고하였다(p > 0.05). 또한 치료 시작 후 6개월째 시행한 MRI 상 Group 2에서 36.7%, Group 1에서 28.1%의 회전근 개 파열 부위의 구조적 호전을 확인하였으나 Group 3에서는 6.3% 에 그치는 결과를 확인하였다(p < 0.05). 조 등2)도 1명의 관절면 극상건 부분파열 환자를 대상으로 아텔로콜라젠 주사 치료 (1mL 아텔로콜라젠 + 1mL 리도케인) 후 2개월 째 시행한 MRI 상 주사 전과 비교하여 파열부위가 회복되었고 주사 전보다 통증이 호전되었다고 보고하였다.

Figure 2. 극상건 내 부분파열 환자에서 아텔로콜라젠 주사 후 MRI 상 건의 구조적 회복이 확인된50세 남자 환자 예

채 등³⁾은 MRI 또는 초음파로 극상건 부분파열이 확인된 15명의 환자를 대상으로 시행한 아텔로콜라젠 주사 치료 (1mL 아텔로콜라젠 + 1mL 리도케인) 결과를 보고하였다. 주사 후 2개월 째 확인한 ASES, CSS, Korean Shoulder Score (KSS), VAS 통증 점수 및 견관절 운동범위는 유의미한 호전을 확인할 수 없었지만 function – VAS (6.3 vs. 7.1, p = 0.009), Simple Shoulder Score (6.6 vs. 6.9, p = 0.046) 의 유의미한 호전을 확인하였다. 7명의 환자에서 주사 후 2개월 째 초음파를 확인할 수 있었고 3명의 환자에서 주사 부위에 남아 있는 아텔로콜라젠을 확인하였고 전체 15명의 환자 중 8명에서 주사 후 2,3일째 주사부위 통증을 호소하여 아텔로콜라젠 주사 치료 시 미리 환자들에게 주사 후 통증 가능성을 설명하는 것이 좋겠다고 제안하였다.

관절경 하 회전근 개 봉합술과 동시에 아텔로콜라젠 주사를 함께 시행하였을 시 임상적 결과 또한 보고된 바 있다. 정 등⁴⁾은 80명의 회전근 개 전층 파열 환자에서 무작위 배정을 통하여 관절경 하 회전근 개 봉합술을 시행한 후 아텔로콜라젠 및 히알루론산을 봉합된 회전근 개에 주사 여부에 따라 3군으로 나누어 연구를 진행하였다. 수술 후 견봉 하 공간 내 수분을 제거한 상태에서 봉합된 회전근 개 위에 3mL 아텔로콜라젠과 3mL 히알루론산을 함께 주사한 군 (Group 1, n=22), 3mL 히알루론산만을 주사한 군 (Group 2, n=21), 주사를 시행하지 않은 군 (Group 3, n=22) 로 나누어 연구를 진행하였다. 그 결과 수술 후 1년 째 3군 간의 임상 점수 차이는 없었다. 하지만 수술 후 3개월 에 확인한 견관절 운동범위검사에서 전방거상 또는 외전이 120도 미만이거나 외회전이 30도 미만, 내회전이 요추 1번 이하로 확인되면서 통증을 호소하는 환자들에게 시행한 관절강 내 스테로이드 주사치료를 받은 환자는 Group 1에서 13명, Group 2에서 17명, Group 3 에서 19명으로 Group 1에서 유의미하게 Group 2,3 보다 더 적었다(p = 0.011). 또한 수술 후 1년 째 시행한 MRI 상 봉합된 회전근 개 재파열 환자는 Group 1에서는 없었던 반면 Group 2 에서는 2명, Group 3 에서는 3명으로 유의미하게 Group 1에서 재파열율이 낮았다고 보고하였다(p = 0.021).

김 등⁵⁾은 관절경 하 회전근 개 봉합술을 시행한 121 명의 전층 회전근 개 파열 환자를 아텔로콜라젠 주사를 봉합술과 함께 시행한 군과 (Group 1, n=61), 주사를 시행하지 않은 군(Group 2, n=60)으로 나누어 후향적으로 비교 분석하였다. 모든 환자들은 견봉성형술과 함께 이열 교량봉합술을 시행하였고 수술을 마친 후 관절 내 수분을 제거한 상태에서 3mL 아텔로콜라젠 주사를 봉합술을 시행한 건과 골 사이에 관절경을 통해 시야를 확보 후 주사를 시행하였다. 수술 후 3,6,14일째 측정한 VAS 통증 점수는 Group 1에서 유의미하게 낮은 것으로 확인되었으나 KSS 점수는 24개월 추시 기간 동안 두 군 간에 유의미한 차이는 없었고 수술 후 6개월째 시행한 MRI 상 봉합술을 시행한 회전근 개 재파열은 Group 1에서 7명 (11.5%), Group 2에서 6명 (6.7%)으로 두 군간의 유의미한 차이가 없다고 보고하였다(p = 0.529).

현재까지 아텔로콜라젠의 회전근 개 파열에 대한 동물 연구는 1건이 보고되어 있다. 서 등⁶⁾은 회전근 개 파열을 만든 46마리의 토끼를 이용한 동물 연구에서 아텔로콜라젠 패치의 효과를 분석하였다. 인위적으로 극상건 파열을 만든 토끼에 회전근 개 봉합술을 시행하였고 아텔로콜라젠을 극상건과 상완골두 사이에 위치시켜 함께 봉합술을 시행한 군과 단순 봉합술을 시행한 군으로 각각 23마리의 토끼에 대한 분석을 시행하였다. 그 결과 회전근 개 봉합술 후 12주에 측정한 조직학 점수 (Chen’s score)가 회전근 개 봉합술 시 아텔로콜라젠 패치를 추가적으로 적용하였던 군 (4.0 ± 1.0) 에서 패치를 적용하지 않은 군 (7.7 ± 2.7) 보다 유의미하게 나은 것으로 측정되었다(p = 0.005). 같은 시기에 측정한 섬유 정렬 점수 (score of the fiber arrangement) (p = 0.016) 와 섬유 구조 점수 (score of fiber structure) (p = 0.016) 또한 아텔로콜라젠 패치를 이용하여 봉합술을 시행한 군에서 유의미하게 더 나은 것으로 나타났다. 봉합술을 시행한 회전근 개의 인장강도를 살펴본 생역학 검사에서는 회전근 개 봉합술 시 아텔로콜라젠 패치를 추가적으로 적용하였던 군 (51.4 ± 3.9 N)에서 패치를 적용하지 않은 군 (36.4 ± 5.9 N)보다 유의미하게 높게 측정되었다(p = 0.001).

비록 관련 근거 연구가 많지 않아 임상 이용에 제한이 있겠지만 위의 연구 결과를 종합하면 회전근 개 건 내 부분파열환자에서의 비수술적 치료로 구조적 회복 가능성을 확인하였고 회전근 개 봉합술 후 재파열율을 낮추었으며 또한 동물연구에서 조직학적으로 건골 치유 효과를 확인함으로써 회전근 개 파열 시 아텔로콜라젠을 통한 구조적 회복 가능성을 확인한 것은 큰 의의가 있겠다. 하지만 견봉 하 공간 아텔로콜라젠 주사가 회전근 개 파열의 구조적 회복에 도움이 된다는 근거 연구는 현재까지 없는 실정이다. 앞서 살펴본 바와 같이 회전근 개 파열에서의 구조적 회복에 대한 연구는 제한적인 상황임을 인지하여 지나친 남용은 삼가야 할 것으로 사료된다. 향후 더 많은 연구 결과를 통해서 회전근 개 파열의 치료에 대한 아텔로콜라젠의 이용 가능성을 밝히는 것이 중요하겠다.

• 참고문헌
1) Kim JH, Kim DJ, Lee HJ, Kim BK, Kim YS. Atelocollagen Injection Improves Tendon Integrity in Partial-Thickness Rotator Cuff Tears: A Prospective Comparative Study. Orthop J Sports Med. 2020;8(2):2325967120904012.
2) Jo Y, Kim WJ, Lee H. Healing of partial tear of the supraspinatus tendon after atelocollagen injection confirmed by MRI: A case report. Medicine (Baltimore). 2020;99(49):e23498.
3) Chae SH, Won JY, Yoo JC. Clinical outcome of ultrasound-guided atelocollagen injection for patients with partial rotator cuff tear in an outpatient clinic: a preliminary study. Clin Shoulder Elb. 2020;23(2):80-5.
4) Jeong JY, Khil EK, Kim TS, Kim YW. Effect of co-administration of atelocollagen and hyaluronic acid on rotator cuff healing. Clin Shoulder Elb. 2021;24(3):147-55.
5) Kim IB, Kim EY, Lim KP, Heo KS. Does the Use of Injectable Atelocollagen during Arthroscopic Rotator Cuff Repair Improve Clinical and Structural Outcomes? Clin Shoulder Elb. 2019;22(4):183-9.
6) Suh DS, Lee JK, Yoo JC, et al. Atelocollagen Enhances the Healing of Rotator Cuff Tendon in Rabbit Model. Am J Sports Med. 2017;45(9):2019-27.