말기 신장 질환으로 장기적인 투석이 필요한 혈액투석 환자를 위해서는 자가혈관 동정맥루(arteriovenous fistula, AVF) 혹은 인조혈관 동정맥루(arteriovenous graft, AVG)가 필요하다. 그러나 이러한 혈액투석로는 장기간 사용중에 협착 및 폐쇄로 인해 개통성이 떨어지며 기능의 이상을 가져오는 일이 발생한다. 이러한 협착의 주원인 중 하나는 신생 내막증식(neointimal hyperplasia, NIH)이며 대부분 AVF의 경우 문합부 주위 정맥, AVG의 경우 인조혈관-정맥 문합부에 발생률이 높다[1]. AVG 혹은 AVF에 발생한 협착에 대해서는 우선적으로 풍선을 이용한 경피적 혈관성형술(percutaneous transluminal angioplasty, PTA)을 실시한다[2]. 그러나 협착은 반복적으로 발생하며, KDOQI 가이드라인에서 6개월 일차 개통률을 50%로 설정하고 있는 만큼 몇 개월마다 시술을 반복해야 하는 점을 간과할 수 없다. 시술의 개통률을 높이고 재협착률을 낮추기 위해 PTA에 일반 풍선 이외에 다양한 기구를 사용하고 있다. 이 중 약물코팅풍선(drug-coated balloon, DCB)은 하지동맥 및 관상동맥의 PTA에 사용되어 일반 풍선보다 우수한 개통률과 낮은 재협착률을 보여주고 있다[3-5]. 이번 종설에서 살펴 본 연구들에 사용된 DCB는 paclitaxel 약제가 적용되어 있으며 cellular apoptosis를 유발하여 smooth muscle cell이 내막으로 증식하는 것을 억제함으로써 NIH 발생률을 낮추는 것으로 알려져 있다[1].

이에 관한 연구결과들을 토대로 혈액투석로 PTA에 DCB를 적용하는 연구가 활발히 진행되어 왔다. 이 연구들은 주로 AVF를 대상으로 하였으며 AVG 및 중심정맥(central vein)을 대상으로 한 연구는 상대적으로 수가 적다[6-8]. DCB를 사용한 PTA가 하지동맥 및 관상동맥에서 우수한 개통률과 낮은 재협착률을 보여주었음에도 불구하고 투석로 PTA에 대한 적용은 여전히 다양한 의견이 있다. 우선적으로 하지동맥 및 관상동맥에서와는 다르게 투석로 PTA 대상은 주로 혈관 문합부 및 문합부 주위 정맥, 유출정맥(draining vein)이다. 정맥은 internal elastic lamina가 덜 명확하기 때문에 smooth muscle cell과 myofibroblast가 중막에서 내막으로 이동하여 협착이 발생하는 것이 동맥보다 더 빈번하다고 알려져 있다[3]. 이러한 연유로 하지동맥이나 관상동맥을 대상으로 하는 시술만큼의 개통률 향상을 기대할 수 있을지에 대한 견해가 엇갈릴 수 있다.

이번 종설에서는 DCB를 사용한 PTA의 효용성과 안정성을 발표한 연구결과들을 정리해 보고자 한다. 특히 상대적으로 적었던 AVG 대상 연구들의 최근 연구결과들에 주목하였다.

초기 연구부터 살펴보면, 2012년 Katsanos 등[9]이 발표한 전향적 무작위대조연구(randomized controlled trial, RCT)에서는 DCB를 사용한 환자군(n=20)이 일반풍선을 사용한 환자군(n=20)보다 6개월 개통률이 더 우수하다고(70% vs. 25%, p<0.001) 보고하였다. 이 연구에서 대상군은 AVF, AVG 모두 포함되었다. 이후 2015년 동일 연구진이 발표한 최종 연구 결과에서도 1년 누적 개통률이 DCB군에서 일반풍선군에 비해 높았으며(35% vs. 5%, p<0.001), median primary patency 역시 DCB군에서 더 길었다(0.64년 vs. 0.36년, p<0.0007) [10]. 2020년에는 많은 수의 환자를 대상으로 한 대규모 prospective RCT 연구결과를 Lookstein 등[11]이 발표하였으며, DCB (n=170)와 일반풍선군(n=160)을 비교하였을 때 6개월 목표병변 일차 개통률(target lesion primary patency, TLPP)이 DCB군에서 더 우세하였다(82.2% vs. 59.5%, p=0.001). 앞서 언급한 연구결과들을 일부 포함하여 2019년에 Kennedy 등[6]이 발표한 메타분석연구에는 12개의 연구, 908명의 환자가 포함되었다. 이 메타분석의 결론에서는 DCB를 사용한 PTA가 AVF에서 유의한 정도의 개통률 향상을 가지고 온다고 하였다(3, 6, 12, 24개월에서의 ORs 0.58 [0.36–0.94]; 0.40 [0.23–0.70]; 0.39 [0.25–0.61]; 0.20 [0.07–0.62]). 그러나 이 메타분석에는 AVG만을 대상으로 한 연구는 하나밖에 포함되지 않았기 때문에 AVG에 대해서는 효용성을 정리할 수 없었다. 그리고 목표병변 중 중심정맥은 AVF에 일부 속해 있었으나 하위그룹분석을 시행한 결과 유의한 중심정맥협착에는 효용성이 없는 것으로 평가되었다.

발표된 연구들이 모두 DCB의 효용성에 우호적인 결과는 아니었다. Trerotola 등[12]은 2018년에 발표한 연구에서 AVF에 대한 PTA에 DCB를 사용한 그룹(n=141)과 일반풍선을 사용한 그룹(n=144)에 대한 다기관(23개 기관) RCT 결과를 정리하였다. 그러나 이전 연구들과는 다르게 6개월 시점의 개통률을 비교하였을 때 두 군에서 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다(71% vs. 63%, p=0.06). 동일 연구진이 2020년 2년 장기결과를 발표하였고, 6개월, 9개월, 12개월, 18개월, 24개월 시점으로 나누어 TLPP를 비교하였을 때 9개월 시점에서만 DCB군에서의 우수성이 유의한 수준으로 나타났고(58% vs. 46%, p=0.02), 다른 시점의 TLPP와 모든 시점에서의 혈액투석 접근로 일차 개통률(access circuit primary patency, ACPP)에서는 유의한 차이가 없었다[13]. 그러나 환자가 재시술을 받기까지의 기간이 DCB군에서 322일로 207일인 일반풍선군과 비교해 더 긴 것은 유의한 차이가 있다고 하였다. 그러나 2년 결과 논문의 고찰에 따르면 연구 기간 중 시술요소인 DCB inflation time이 변경되었다고 하였으며, 연구초반에는 30초였던 DCB inflation time을 이후 2분으로 늘렸다고 하였다. 이 요소는 각 시점의 개통률 차이에 영향을 주었을 가능성이 있다.

11개의 RCT를 대상으로 연구된 메타분석이 Liao 등[7]에 의해 2020년에 발표되었고, 487명의 DCB군, 489명의 일반풍선군이 포함되었으나 DCB의 사용이 유의한 수준의 개통률 증가를 보여주지 못하였다. 이 메타분석연구에서는 AVF, AVG가 모두 포함되었으나 대부분은 AVF가 대상이었다. AVF만이 포함된 14개의 RCT, 1,535명의 환자를 대상으로 연구된 다른 메타분석도 Luo 등[8]에 의해 2022년에 발표되었고, 3, 6, 9, 12개월에서 DCB군과 일반풍선군에서 TLPP가 유의한 차이가 없다고 보고했다. 그러나 이 메타분석들은 해석에 고려해야 할 요소들이 많이 있다. 각각의 연구마다 연구설계, 포함된 환자군이 다르며, AVF의 종류와 연령에도 차이가 있다. 시술에 사용된 DCB 종류도 다르며, 사전 확장(pre-dilataion), inflation time과 같은 시술요인 및 시술자의 차이도 해석에 고려해보아야 할 요소들이다. 메타분석에 포함된 연구들의 종류에 따라 메타분석의 결과가 달라질 수 있다. 각 연구들이 개통률에 대한 평가를 일차 개통률(primary patency), 혹은 목표병변 재시술률(target lesion revascularization, TLR)로 정리할 수 있는데 이에 대한 상호해석에 차이가 발생할 수 있다.

이러한 배경에서 2024년에 우리나라에서는 Goo 등[14]에 의해서 5개 center에서 진행된 prospective RCT 결과가 발표되었다. 이 연구는 AVF에 비해 상대적으로 RCT 연구결과가 적었던 AVG만을 포함하여 임상적 의미가 있으며, AVG의 정맥 문합부(venous anastomotic site)의 협착만을 시술 대상으로 하여 결과의 통일성 및 일치성을 높였다. 모집된 190명의 대상자 중 pre-dilataion이 충분하지 않았던 4명을 제외하고 DCB군 94명, 일반풍선군 92명을 포함하여 진행되었다. 시술 후 환자들에 대한 3, 6, 12개월의 추적검사가 이루어졌으며 TLPP, ACPP를 평가하였다. 결과를 보면 3개월, 6개월, 12개월에서 모두 일관성 있게 DCB군의 TLPP가 더 우수했다고 정리되었다(3개월 91.1% vs. 74.4%, p=0.001, 6개월 64.6% vs. 43.2%, p=0.001, 12개월 24.7% vs. 15.2%, p=0.002). 이와 더불어 목표병변이 아닌 투석로 전체 개통성의 관점에서도 6개월, 12개월의 ACPP가 DCB군에서 더 우수하였다(6개월 63.4% vs. 42.0%, p=0.001, 12개월 23.3% vs. 13.9%, p=0.002)[14].

DCB를 사용한 투석로 PTA의 연구들 일부에서는 사망률을 분석에 포함하여 안정성을 평가하였다. DCB군과 일반풍선군의 주요 합병증 발생률과 사망률에 유의한 차이가 있는지 여부를 알아볼 수 있었다. 2020년에 Lookstein 등[11]이 발표한 대규모 prospective RCT 연구결과에서 DCB군과 일반풍선군은 primary safety endpoint (freedom from safety endpoint)에서 유의한 차이가 없음을 보였다. 여기에는 30일까지 발생한 심각한 이상반응을 조사하여 평가하였고, AVF 폐쇄, 혈전발생, 투석관련 합병증, 혈관수축, 천자부위 혈전 등이 포함되었으며 발생률 차이의 유의성은 없었다(DCB군 4.2% [7/166] vs. 일반풍선군 4.4% [7/158], p=0.002 for noninferiority). Trerotola 등[13]이 2020년에 발표한 연구에서도 DCB 안정성의 측면을 분석하였으며, 2년까지 추적관찰 결과를 보았을 때 사망률의 유의한 차이가 없었다 (DCB군 23% vs. 일반풍선군 18%, p=0.27). 2024년에 Goo 등[14]에 의한 연구에서도 12개월까지 평사하였을 때, 시술관련 합병증 및 사망률 관점에서 두 군의 차이는 없다고 보고하였다.

기존 연구결과들에 대한 고찰을 통해, AVF 혹은 AVG PTA에 DCB를 도입하는 경우 일반풍선만을 사용했을 때보다 투석로 개통률이 향상되는 효용성을 보여주었다. 또한 일반풍선과 비교하여 DCB를 사용하였을 때에 위험성이 증가되지 않는다는 안전성 측면의 결과도 제공되었다. 많은 연구들은 DCB의 효과에 대해 긍정적인 결과를 보고하지만, 모든 연구들이 이견 없이 일관된 결과를 내놓지는 않았다. DCB를 사용한 투석로 PTA의 안전성에 대한 연구들은 대체로 유사한 결과를 보이며, DCB의 적용이 의미있게 위험성을 증가시키지 않는 것으로 나타났다. 투석로 개통률 향상에 대한 DCB 효과에 대해 이견을 보이는 연구결과가 일부 있음을 고려하여, 효용성과 안전성 측면에 대해 지속적으로 연구결과들을 주목할 필요가 있겠다. 또한, 상대적으로 문헌보고가 적은 AVG와 중심정맥에 대한 DCB의 효용성에 대해서도 후속 연구가 필요할 것으로 생각된다.

The author declares no potential conflict of interest.