본 연구는 중등도 보통 여드름 환자를 대상으로 한 복합 산 화학적 필링의 효과를 평가합니다. 30명의 환자를 대상으로 한 분할 안면 시험 결과, 치료 후 Global Acne Grading System 점수, 피부 홍반, 포르피린 및 IL-1α, IL-6, IL-17, TGF-β, TLR2의 발현이 감소했습니다. 피부 마이크로바이옴의 다양성은 특히 Staphylococcus에서 감소하였으며, 추적 관찰 기간 동안 보고된 이상 반응은 없었습니다.
연구 논문
중등도 여드름 환자를 대상으로 한 복합산 화학적 박피의 효능: 종합적인 얼굴 평가를 포함한 전향적 연구
* These authors contributed equally
이 논문에서
요약
초록
복합산 화학적 필링은 보통성 여드름(AV) 치료에 널리 사용되지만, 그 임상적 효과의 기저에 있는 생물학적 기전은 여전히 완전히 밝혀지지 않았습니다. 본 연구진은 복합산 화학적 필링이 중등도 AV 환자의 여드름 중증도를 개선하고, 피부 마이크로바이옴의 변화 및 국소 염증 반응의 감소와 연관될 것이라는 가설을 세웠습니다. 본 연구의 목적은 해당 환자군에서 복합산 필링의 임상적, 미생물학적 및 염증성 효과를 조사하는 것이었습니다. 중등도 AV 환자 30명을 대상으로 전향적, 안면 분할, 무작위 배정 시험을 수행하였습니다. 한쪽 안면에는 3주 동안 주 2회(총 6회) 복합산 필링을 시행한 후 9주간의 관찰 기간을 가졌습니다. 반대쪽 안면은 처음 3주 동안은 치료를 받지 않았으며, 이후 3주 동안 동일한 필링 프로토콜을 거친 뒤 6주간의 추적 관찰을 실시하였습니다. 결과 측정 지표에는 글로벌 여드름 등급 시스템(GAGS), 환자 자기 평가, 표준화된 안면 영상 촬영, 면역조직화학 염색을 포함한 피부 생검, 박테리아 DNA 추출, PCR 증폭 및 16S rRNA 유전자 시퀀싱이 포함되었습니다. 환자들은 GAGS 점수에서 통계적으로 유의미한 개선을 보였습니다(P < 0.001). 안면 영상 분석 결과, 홍반과 포르피린 수치가 감소한 것으로 나타났습니다. 인터루킨(IL)-1α, IL-6, IL-17, 변형 성장 인자-β (TGF-β) 및 톨 유사 수용체 2(TLR2)에 대한 면역조직화학 염색이 감소되었습니다. 피부 마이크로바이옴의 알파 다양성이 감소하였으며, 특히 Staphylococcus의 상대적 풍부도가 유의하게 감소하였습니다(P < 0.05). 연구 기간 동안 보고된 이상 반응은 없었습니다. 복합산 필링은 관찰 기간 동안 효과적이고 내약성이 좋았으며, 피부 마이크로바이옴의 변화 및 국소 염증 마커 염색 감소와 연관이 있었습니다.
서론
흔히 여드름으로 알려진 보통 여드름(Acne vulgaris, AV)은 주로 모낭과 피지선에 영향을 미치는 만성 염증성 피부 질환입니다. 이는 주로 얼굴, 가슴, 등에 구진, 농포, 결절 및 낭종이 발생하는 것이 특징입니다. 여드름은 주로 청소년과 젊은 성인에게 영향을 미치지만 모든 연령대에서 발생할 수 있으며, 12세에서 24세 사이의 개인 중 전 세계적으로 70%에서 87% 사이의 유병률을 보이는 것으로 추정됩니다1,2. 특히 여드름은 성인기까지 지속될 수 있으며, 특히 여성에게서 이러한 경향이 나타나고 25세 이상의 개인에게서 발생 빈도가 증가하는 것이 관찰됩니다. 여드름의 발생은 피지 생성 증가3, 모낭 각화4, 세균 군집 형성5 및 염증6을 포함한 여러 요인의 영향을 받습니다. Cutibacterium acnes (C. acnes)와 Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis)는 피부 미생물군집 내에서 염증 반응을 조절하는 데 중요한 역할을 하는 두 가지 핵심 박테리아입니다. C. acnes와 S. epidermidis 사이의 균형이 피부의 정상적인 염증 반응을 유지하는 데 결정적인 것으로 밝혀졌습니다5. 이 두 균형이 무너질 때 여드름을 유발하는 염증 관련 마커가 활성화됩니다.
현재의 여드름 치료 전략에는 질환의 다양한 측면을 해결하기 위한 국소 및 전신 옵션이 모두 포함됩니다. 여기에는 국소 레티노이드, 벤조일 퍼옥사이드7, 국소 항생제가 포함되며, 더 심한 경우에는 경구 항생제 및 이소트레티노인과 같은 전신 제제가 사용됩니다8. 최근 몇 년 동안 화학적 필링이 여드름의 유망한 치료법으로 부상했습니다. 이 기술은 특정 산을 도포하여 피부를 각질 제거하고, 피부 결을 개선하며, 여드름 병변과 흉터의 외관을 감소시키는 과정을 포함합니다9. 화학적 필링에 흔히 사용되는 산으로는 글리콜산과 같은 알파-히드록시산(AHA)과 살리실산과 같은 베타-히드록시산(BHA)이 있습니다. 이러한 산들은 염증 감소 및 코메도 형성 방지를 포함한 다양한 메커니즘을 통해 작용합니다. 특히, 여러 종류의 산을 결합하거나 단일 산의 농도를 다양하게 조절한 복합산 제제는 잠재적인 치료 이점으로 인해 주목을 받고 있습니다. 복합산의 주요 장점은 여드름 발병 기전에 관여하는 여러 경로를 동시에 표적화할 수 있다는 점입니다10.
여드름 치료를 위한 복합 산 필링(compound acid peeling)의 효과를 조사한 임상 연구 결과, 치료를 받은 환자들에게서 여드름 중증도와 병변 수의 유의미한 감소 및 피부 결 개선을 포함한 유망한 결과가 나타났습니다11. 이전 연구들에서 여드름에 대한 화학적 필링의 임상적 이점이 보고되었으나, 사용 가능한 대부분의 증거는 단일 산 제제나 병변 수 및 여드름 중증도와 같은 임상 결과에 집중되어 왔습니다. 이러한 산들의 각질 제거, 항염 및 항균 특성의 조합이 효능에 기여한다는 가설이 제기되었지만, 관련된 정확한 분자 경로에 대해서는 아직 완전히 규명되지 않았습니다. 저희가 알기로, 본 연구는 중등도 여드름 환자를 대상으로 복합 산이 피부 미생물군집 구성 및 염증 반응에 미치는 영향을 조사한 첫 번째 연구입니다.
프로토콜
연구 프로토콜은 충칭 의과대학교 제1부속병원 윤리 위원회의 검토 및 승인을 받았습니다(No. 2024-020-01). 본 연구는 중국 국가 의학 연구 등록소(National Medical Research Registry, China)에 전향적으로 등록되었습니다(등록 번호: MR-50-24-036087, 등록일: 2024년 9월 6일). 익명화된 얼굴 사진의 출판 동의를 포함하여, 모든 참여자로부터 등록 전 서면 동의를 얻었습니다. 본 연구는 헬싱키 선언을 준수하여 수행되었습니다.
연구 설계
본 연구는 12주 동안 진행된 안면 분할, 무작위, 전향적 임상 연구였다. 본 연구에 사용된 복합 산 필링제는 AHA (4%), 살리실산 (2%), 아젤라산 (1.5%)으로 구성되었으며, 총 산 농도는 약 7.5%였다. 제형의 pH는 3.6이었다. 연구 시작 전, 맹검 처리된 통계 전문가가 스프레드시트로 생성한 무작위 서열을 사용하여 참가자를 치료군과 대조군으로 배정하였으며, 이는 맹검 처리된 의사에 의해 실행되었다. 치료 부위에는 3주 동안 주 2회 복합 산 필링을 실시하였다 (총 6회 세션). 치료 부위를 자극이 적은 비유성 세안제로 부드럽게 세안하고 완전히 건조시킨 후, 필링제를 얇고 균일하게 도포하였다 (안면 절반당 ~2 mL). 제형은 이마와 관자놀이부터 뺨, 코, 입 주변 영역, 턱 순서로 표준화된 순서에 따라 도포하였으며, 눈꺼풀, 입술, 점막 표면 및 손상된 피부는 피하였다. 제품을 피부에 15분 동안 도포한 후 물로 중화시켰다. 임상적 종점은 과도한 화끈거림, 부종, 물집 또는 광범위한 프로스팅(frosting) 없이, 견딜 수 있는 정도의 따끔거림이나 온열감과 함께 나타나는 가볍고 균일한 홍반으로 설정하였다. 제거 후에는 진정 및 보습 마스크를 15분 동안 적용하였다.
참가자들은 자극적인 국소 제품 사용, 각질 제거, 피부 짜기 및 직접적인 햇빛 노출을 피하고 낮 동안 광범위 자외선 차단제를 사용하도록 안내받았다. 이 3주간의 치료 단계 이후에 9주간의 추적 관찰 기간이 이어졌다. 대조군 쪽은 처음 3주 동안 아무런 처치를 받지 않았다. 이 초기 대기 기간이 지난 후, 대조군 쪽에 동일한 3주 과정의 복합산 필링을 실시하였고, 이어서 6주간의 추적 관찰을 진행하였다. 각 안면 반측당 5회의 세션은 병원에서 교육받은 의료진에 의해 수행되었으며, 안면 반측당 1회의 세션은 연구자가 제공한 표준화된 지침에 따라 참가자가 집에서 수행하였다. 참가자에게는 제품의 양과 도포 범위, 도포 순서 및 치료 부위, 규정된 노출 시간 및 제거 절차에 관한 표준화된 서면 및 구두 지침이 제공되었다. 연구 설계 및 실험 워크플로우의 개략적인 개요는 그림 1에 제시되어 있다.
환자 모집
중등도 보통 여드름(AV)으로 임상 진단을 받은 18~60세의 환자 30명을 연구에 등록하였습니다. 성별에 관계없이 중등도 AV 진단 기준인 2등급(면포, 구진, 농포를 포함하여 31~50개의 병변) 또는 3등급(다수의 구진 및 농포, 간헐적인 큰 염증성 병변 및 3개 미만의 결절을 포함하여 51~100개의 병변)에 해당하는 참가자를 선정하였습니다. 광과민성 피부이거나 직전 4주 이내에 광과민성 약물을 사용한 경우, 직전 한 달 이내에 강한 햇빛에 노출된 적이 있거나 치료 후 1개월 이내에 상당한 햇빛 노출이 예상되는 경우, 치료 부위에 흉터, 활성 감염 또는 치유되지 않은 상처가 있는 경우, 진단된 면역결핍 질환이 있는 경우, 심각한 심장, 간 또는 신장 기능 장애가 있는 경우, 또는 기록된 정신 질환이 있는 환자는 제외하였습니다. 적격성을 갖춘 30명의 참가자 모두가 연구를 완료하였으며 최종 분석에 포함되었습니다.
결과 평가
객관적 평가
홍반 및 포르피린 분석
표준화된 환경 조건(온도, 습도, 조명 고정) 하에서 안면 영상 시스템을 사용하여 기저선 및 각 추적 관찰 시점의 양측 이마, 뺨, 턱선 및 기타 영향 부위의 이미지를 캡처하였습니다. 이 시스템을 통해 홍반 강도와 포르피린 수치를 객관적으로 정량화하였습니다.
미생물군 샘플링 및 면역조직화학 분석
치료 전과 3주 차에 치료 부위에서 채취한 미생물 스왑을 통해 피부 마이크로바이옴 프로파일링을 수행하였다. 제조사의 프로토콜에 따라 지정된 추출 키트로 스왑에서 미생물 DNA를 추출한 후, 회수된 DNA의 양을 정량하였다. 보편적 프라이머인 341F (5’-CCTACGGGNGGCWGCAG-3’)와 805R (5’-GACTACHVGGGTATCTAATCC-3’)를 사용하여 박테리아 16S rRNA 영역을 증폭시켰다. 증폭 과정은 98 °C에서 30 s 동안 변성시킨 후, 98 °C에서 10 s, 54 °C에서 30 s, 72 °C에서 45 s의 과정을 32회 반복하였다. 마지막 신장 단계는 72 °C에서 10 min 동안 수행하였다.
지정된 비즈를 사용하여 PCR 증폭물을 정제하고 라이브러리 평가 전에 정량화하였다. Bioanalyzer와 정량적 PCR 키트를 사용하여 산물의 품질을 평가했으며, 이후 적격한 증폭물들을 풀링하여 시퀀싱을 진행하였다. 디멀티플렉싱된 raw read는 먼저 Cutadapt를 사용하여 프라이머 서열을 제거함으로써 처리하였다. Paired-end read는 FLASH에서 어셈블하였으며, fqtrim을 사용하여 품질 점수가 20 미만이거나, 길이가 100 bp 미만이거나, 모호한 염기가 서열의 5% 이상을 차지하는 read를 제외하였다. 품질 필터링을 통과한 clean tag는 후속 분석을 위해 보존하였다. Vsearch로 키메라를 제거하였으며, DADA2를 사용하여 남은 read의 노이즈를 제거하고 증폭물 서열 변이체(ASV)를 생성하였다.
종 주석 작업은 feature-classifier 플러그인을 사용하여 SILVA 및 NT-16S 데이터베이스를 대상으로 QIIME2에서 완료되었습니다. alpha 및 beta 다양성 계산에도 QIIME2가 사용되었습니다. 박테리아 조성은 상대 풍부도 프로파일을 통해 평가되었습니다. 속 수준의 풍부도 차이는 Wilcoxon 검정을 통해 테스트하였으며, P < 0.05를 유의미한 것으로 간주하였습니다. 선형 판별 분석 효과 크기(Linear discriminant analysis effect size)는 nsegata-lefse를 사용하여 수행하였으며, 임계값은 LDA ≥3.0 및 P < 0.05로 설정하였습니다.
등록된 참가자 중 10명의 환자를 무작위로 선정하여 IL-1α, IL-6, IL-17, TGF-β 및 TLR2를 포함한 염증 매개체에 대한 면역조직화학 분석을 수행하였다. 피부 생검 샘플(2 mm)은 요오드포르(iodophor)로 소독한 후 기선(0주 차)과 3주 차에 활동성 여드름 병변에서 수집하였다. 샘플은 4% 파라포름알데히드(paraformaldehyde)로 고정하고 파라핀에 매립한 후 4‑μm 두께로 절편화하였다. 파라핀 매립 절편(4 μm)을 탈파라핀화하고 재수화하였다. 항원 회복은 EDTA 버퍼(pH 9.0)를 사용하여 마이크로파 가열 방식으로 수행하였다. 내인성 과산화효소는 3% H2O2로 억제하였으며, 이후 비특이적 항체 결합을 줄이기 위해 3% 염소성 혈청(goat serum)으로 처리하였다. 그 후 절편을 4 °C에서 밤새 일차 항체와 함께 배양하였다: IL-1α (1:400), IL-6 (1:400), IL-17A (1:400), TGF-β (1:400), TLR2 (1:300). 이어서 절편을 Polymer-HRP 이차 항체 키트로 실온에서 30분간 배양한 후, DAB 발색제 검출 및 헤마톡실린 대조 염색을 수행하였다. 음성 대조군은 일차 항체 대신 PBS와 함께 배양하였다. 이미지는 디지털 스캐너를 사용하여 400× 배율로 획득하였다. 절편당 5개의 영역을 무작위로 선정하였으며, 두 명의 눈가림 처리된 피부과 전문의가 점수를 산정하였다.
주관적 평가
연구자 종합 평가
기초 단계와 12주 차에, 치료 할당 내용을 모르는 피부과 전문의가 Global Acne Grading System (GAGS)을 사용하여 얼굴 전체의 여드름 중증도를 평가하였다.
환자 자가 평가
치료 및 추적 관찰 기간이 종료된 후, 참가자들은 4단계 자가 평가 척도를 사용하여 인지된 임상적 개선 정도를 평가하였습니다. 점수는 다음과 같이 정의되었습니다: 0, 개선 없음 또는 악화; 1, 경미한 개선; 2, 보통의 개선; 3, 뚜렷한 개선.
눈가림 결과 평가
평가 편향을 줄이기 위해, 치료 배정 내용을 알지 못하는 피부과 전문의가 기저선 사진을 사용하여 임상적 개선 정도를 독립적으로 평가하였습니다.
안전성 모니터링
치료 안전성을 평가하기 위해 모든 추적 관찰 방문 시마다 이상 반응을 평가하였습니다.
통계 분석
연구 시작 전, 베이스라인부터 12주 차까지의 전체 얼굴 GAGS 점수 변화를 검출하기 위해 표본 크기를 추정하였다. 표본 크기 계산은 복합 산성 필링의 예비 연구를 바탕으로 하였으며, 표준화된 피험자 내 효과 크기를 0.60, 양측 유의 수준을 0.05, 검정력을 80%로 가정했을 때 24명의 평가 가능한 피험자가 필요했다. 20%의 중도 탈락률을 고려하여 목표 등록 인원은 30명으로 설정하였다.
통계 분석은 통계 소프트웨어 및 그래프 작성 소프트웨어를 사용하여 수행되었습니다 (참조 재료 목록). 연속형 데이터는 그 분포에 따라 기술되었습니다. 대략적인 정규분포를 보이는 변수는 평균으로 보고하였습니다. ± 표준편차로 나타냈으며, 정규분포를 따르지 않는 변수는 적절하게 사분위간 범위 또는 범위를 동반한 중앙값으로 요약하였다. 범주형 데이터는 빈도와 백분율로 표시하였다.
데이터 분포는 Shapiro-Wilk 검정을 사용하여 평가하였으며, 히스토그램과 Q-Q 플롯의 시각적 검토를 통해 이를 뒷받침하였습니다. 표본 크기가 작고 여러 변수가 정규 분포를 따르지 않았기 때문에, 주요 분석은 비모수 검정을 사용하여 수행하였습니다. GAGS 점수, 적색 영역 및 포르피린 수치를 포함한 주요 결과는 paired Wilcoxon signed-rank test를 사용하여 분석하였습니다.
주요 임상 결과에 대해 효과 크기와 95% 신뢰 구간을 산출하였습니다. 쌍을 이룬 비모수 비교의 경우, 일치 쌍 순위-이분 상관계수를 효과 크기 척도로 사용하였습니다. 연속형 또는 서열형 변수 간의 관계를 평가하기 위해 Spearman 순위 상관분석을 적용하였습니다. 통계 검정은 양측 검정으로 수행하였으며, P < 0.05일 때 결과가 유의미한 것으로 간주하였습니다.
동일한 참여자로부터 수집한 처치군 샘플을 대상으로 마이크로바이옴 분석을 수행하였습니다. 알파 다양성은 Shannon 및 Simpson 지수를 사용하여 평가하였습니다. 기저 상태와 처치 후 샘플 간의 알파 다양성 지수 변화는 paired Wilcoxon signed-rank test를 사용하여 분석하였습니다.
박테리아 군집 구성은 문(phylum), 과(family), 속(genus) 수준의 상대적 풍부도로 요약되었습니다. 풍부도나 유병률이 낮은 분류군은 기술적 분석을 위해 유지되었습니다. 기저치와 치료 후 샘플 간 특정 분류군의 상대적 풍부도 차이는 쌍체 비모수 검정을 사용하여 평가되었습니다. 마이크로바이옴 분석의 경우 분류군 수준의 검정은 탐색적으로 수행되었으며, 보정되지 않은 P 값이 보고되었습니다. 모든 검정은 양측 검정으로 수행되었으며, 유의 수준 임계값은 P < 0.05로 설정되었습니다.
결과
기초 환자 특성
30명의 환자가 등록되어 모든 연구 절차를 완료하였습니다. 기초 인구통계학적 및 임상적 특성은 표 1에 요약되어 있습니다.
VISIA 피부 분석
복합 산 필링 치료 결과, 양측 안면의 여드름 병변에서 가시적인 개선이 나타났다. VISIA 분석을 통해 12주 차 추적 관찰 시 홍반 및 포르피린 수치가 유의미하게 감소했음을 확인하였다. 적색 영역 점수는 기저치의 32.34 ± 6.32에서 12주 차에 18.34 ± 8.32로 감소하여 피부 염증이 완화되었음을 나타냈다. 포르피린 수치는 34.24 ± 9.53에서 17.34 ± 8.43으로 감소하였다 (P < 0.05). 홍반의 대표적인 변화는 그림 2에 제시되어 있다.
임상 효능 결과
12주 차에 전체 얼굴의 GAGS 점수는 기저치에 비해 유의하게 낮았습니다(P < 0.01; 그림 3). 환자 자가 평가 결과, 환자의 3.3%는 개선 정도를 경미함(1점), 83.3%는 보통(2점), 13.3%는 뚜렷함(3점)으로 평가했습니다(표 2). 눈가림법을 적용한 연구자 평가에서도 거의 동일한 결과가 도출되었으며, 83.3%는 보통의 개선, 16.7%는 뚜렷한 개선을 보였습니다. 염증 후 과색소 침착, 물집, 가피 형성, 인설, 비후성 흉터 또는 켈로이드 형성을 포함한 이상 반응은 관찰되지 않았습니다.
피부 미생물 군집의 α-다양성 변화
복합 산 필링은 Shannon 및 Simpson 지수의 유의미한 감소와 연관이 있었으며(P < 0.05; 그림 4), 이는 처리 후 시료 내 미생물 다양성이 감소했음을 나타냅니다.
피부 미생물군집 구조의 조절
16S rRNA 유전자 시퀀싱 결과, AV 환자의 피부 미생물군집은 주로 Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes 및 Cyanobacteria의 5가지 주요 문(phyla)으로 구성되어 있음을 확인하였습니다 (그림 5A). Proteobacteria의 상대적 풍부도는 치료 후 유의미한 증가 추세를 보였습니다 (P < 0.05).
과(family) 수준에서 우세한 분류군으로는 Burkholderiaceae, Staphylococcaceae, Corynebacteriaceae 및 Neisseriaceae가 포함되었다(그림 5B). Cutibacterium(이전의 Propionibacterium)과 Staphylococcus의 상대적 풍부도는 처리 후 모두 유의하게 감소하였다(P < 0.05). 가장 풍부한 상위 30개 속에 대한 Spearman 상관 분석 결과가 그림 6에 제시되어 있다.
염증 마커 발현
면역조직화학 염색 결과, 치료된 피부 병변에서 기준선과 비교하여 IL‑1α, IL‑6, IL‑17, TGF‑β 및 TLR2의 염색 강도가 더 낮게 나타났다(그림 7).
복합 산 필링은 관찰 기간 동안 중등도 보통 여드름에 대해 효과적이고 내약성이 좋은 중재법이었습니다. 임상적 개선은 피부 마이크로바이옴의 변화 및 염증성 마커 염색의 감소와 함께 나타났습니다. 일상적인 임상 적용을 위한 치료 프로토콜을 정교화하기 위해, 필링 후 미생물 조절과 면역 조절 사이의 정확한 분자적 상호작용을 밝히기 위한 추가 연구가 필요합니다.
데이터 가용성:
본 연구 중에 생성 및/또는 분석된 데이터 세트는 참여자의 개인정보 보호 및 윤리적 제한으로 인해 공개적으로 제공되지 않으나, 합리적인 요청이 있을 경우 교신 저자를 통해 제공받을 수 있습니다.
그림 1연구 설계 및 실험 워크플로우의 도식적 개요. 약어: GAGS = 글로벌 여드름 등급 시스템; IHC = 면역조직화학. 이 그림의 확대 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2좌우 안면부의 홍반 평가. (A) 기선 및 (B25세 여성 환자의 임신 12주차. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3기초선 및 12주 차의 전체 안면 GAGS 점수 (n = 30). 그룹 간 비교는 paired Wilcoxon signed-rank test(윌콕슨 부호 순위 검정)를 사용하여 수행되었습니다; ***P < 0.01. 약어: GAGS = 글로벌 여드름 등급 시스템(Global Acne Grading System). 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4처리 전후의 다양성 지수. (A) 섀넌(Shannon) 및 (B) Simpson 다양성 지수 (n = 30). 데이터는 중앙값으로 표시되었으며, 오차 막대는 사분위수 범위(IQR)를 나타냅니다. 그룹 간 비교는 paired Wilcoxon signed-rank test를 사용하여 분석하였으며, P = 0.021입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.
그림 5처리 전후 세균의 상대적 풍부도 (n = 30). (A) 세균 문 및 (B처리 전후의 과(family) 수준 분석 결과입니다. 상대 풍부도의 차이는 윌콕슨 부호 순위 검정(paired Wilcoxon signed-rank test)을 사용하여 평가하였습니다. Proteobacteria의 상대 풍부도는 처리 후 유의하게 증가하였습니다 (P = 0.024). 이 그림의 확대 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.
그림 6가장 풍부한 30개 속(genera)에 대한 스피어만 상관관계 히트맵. 색상 척도의 범위는 -1에서 1까지입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.
그림 7대표적인 면역조직화학 염색 (A) 기선 및 (B) 10명의 환자로 구성된 생검 하위 그룹의 치료 3주 후 결과. 행은 IL-6, IL-17, TGF-β, TLR2 및 IL-1α를 나타냄. 스케일 바 = 100 µm약어: IL = 인터루킨; TGF-β = 변형 성장 인자-β; TLR2 = 톨 유사 수용체 2. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.
| 매개변수 | 평균 ± SD (중앙값; 범위) 또는 n (%) |
| 연령 (years) | 23.7 ± 6.50 (18–42) |
| 성별 | |
| 여성 | 18 (62%) |
| 남성 | 12 (38%) |
| Fitzpatrick 피부 유형 | |
| III | 22 (73%) |
| IV | 8 (27%) |
| 질환 기간 (months) | 29.80 ± 9.56 |
표 1: 보통성 여드름 환자의 기선 특성.값은 평균 ± 표준편차(범위) 또는 n(%)로 표시됨. 약어: n = 참가자 수; SD = 표준편차.
| 측정 | 0 (개선 없음 또는 악화) | 1 (경미한 개선) | 2 (중등도 개선) | 3 (명백한 개선) | 평균 ± 표준편차 |
| 환자 수 (n) | 0 | 1 | 25 | 4 | 2.10 ± 0.40 |
표 2: 환자 자가 평가 점수. 약어: n = 참가자 수; SD = 표준 편차.
토론
본 연구 결과는 중등도의 성인성 여드름(AV) 관리에서 복합 산 필링 치료의 치료 효과에 대한 새로운 통찰을 제공합니다. 치료 후, 환자들의 GAGS 점수가 눈에 띄게 개선되었습니다. VISIA 점수, 특히 붉은 영역과 포르피린 수치에서도 개선이 확인되었습니다. 또한, 치료 후 피부 조직에서 IL-1α, IL-6, IL-17, TGF-β 및 toll-like receptor 2를 포함한 주요 염증 마커의 발현 수준이 감소했습니다. 아울러, 피부 마이크로바이옴의 풍부도와 균등도가 모두 감소했으며, Staphylococcus의 비율이 유의미하게 줄어들었습니다. 특히, 연구 전 과정 동안 부작용은 관찰되지 않았습니다. 이러한 개선 사항들은 복합 산 필링 치료가 가시적인 여드름 병변을 효과적으로 감소시킬 뿐만 아니라, 여드름에 흔히 동반되는 근본적인 염증까지 해결한다는 점을 시사합니다.
피부 마이크로바이옴은 여드름 발생에 결정적인 역할을 하며, 이러한 미생물 군집의 불균형은 여드름을 악화시킬 수 있습니다. 이전 연구들에 따르면 여드름이 발생하기 쉬운 피부에서는 종종 C. acnes가 과잉 증식하고 유익균이 감소하는 경향이 있습니다. 이러한 미생물 불균형은 염증과 피지 생성을 촉진하여 여드름의 진행을 더욱 가속화합니다. 기존 문헌에서는 여드름 환자의 피부에서 Proteobacteria의 증가와 이것이 여드름 발생과 가질 수 있는 잠재적 연관성을 강조합니다. Proteobacteria는 염증 경로를 유발하는 능력이 있어 피부 질환과 관련이 있으며, 결과적으로 여드름을 악화시킵니다12,13. 이 세균 집단의 증가는 피부 마이크로바이옴의 변화를 반영하는 것일 수 있으며, 이는 여드름 관련 박테리아를 표적으로 하는 치료로 인한 변화 또는 여드름 병변의 감소 이후 피부 환경의 변화와 잠재적으로 연결되어 있을 수 있습니다.
또한, 처리 후 Shannon 및 Simpson 지수의 감소는 복합 산 필링이 피부의 미생물 복잡성을 효과적으로 단순화할 수 있음을 나타냅니다. 이러한 더 안정적인 미생물 환경으로의 변화는 치료의 성공에 기여할 수 있습니다. 관찰된 특정 세균 문(phyla)의 우세함은 여드름 치료가 미생물 조절을 동반할 수 있다는 개념을 더욱 뒷받침합니다14. Proteobacteria의 증가는 이전 연구들과 일치하게, 치료 효과로 인한 미생물 군집 구조의 변화를 반영할 수 있습니다15,16. 이 문에는 피부 상태와 관련된 것으로 알려진 다양한 세균들이 포함됩니다. 이 그룹의 증가는 치료에 대한 반응이거나 여드름 병변의 감소에 따른 피부 환경의 변화와 관련이 있을 수 있습니다17.
염증은 여드름의 발병 기전에서 중추적인 역할을 합니다. 모낭 내에서 Cutibacterium acnes(이전 명칭 Propionibacterium acnes)가 과다 증식하면, IL-1α, IL-6 및 IL-17과 같은 염증성 사이토카인의 방출을 유도하는 면역 반응이 일어납니다7,18. 이러한 염증은 구진, 농포 및 낭종과 같은 여드름 병변의 형성에 기여합니다. 만성 염증은 흉터와 피부 손상으로 이어질 수 있어, 여드름 치료의 핵심 표적이 됩니다. TGF-β는 다양한 피부 복구 과정에 관여하며19, TLR-2는 피부 병원균에 대한 면역 반응과 관련이 있습니다20. 분석 결과, 치료 후 이러한 염증 인자들의 염색 강도가 유의하게 낮아졌으며, 이는 발현 수준이 감소했음을 나타냅니다21. 이러한 항염증 효과는 피부의 치유 반응을 강화할 수 있으며, 복합산 필링이 치료적 이점을 나타내는 핵심 기전일 수 있습니다22,23.
보통여드름의 병태생리는 다음과 같은 요소들 간의 조절되지 않은 상호작용과 밀접하게 연관되어 있습니다. C. acnes 및 숙주 면역 반응. 특히, 독성 균주의 C. acne이들은 각질 형성 세포와 피지 세포에서 TLR-2/4 신호 전달을 활성화함으로써 염증을 일으키는 핵심 미생물 동인으로 작용합니다.24,25, 이는 IL-1 수치 상승을 특징으로 하는 하위 염증 유발 폭포 현상을 유도하며α, IL-6, IL-17, 및 TGF-β이러한 기전과 일치하게, 본 연구 결과 화합물 화학적 박피 치료 후 C. acnes의 풍부도가 유의하게 감소한 것으로 나타났다. 중요한 점은, 이러한 미생물학적 변화가 TLR-2 및 관련 사이토카인(IL-1)의 조직 내 발현 감소와 병행되었다는 것이다.α, IL-6, IL-17, TGF-β)가 병변 주변부 피부 생검 조직에서 나타났으며, 이는 복합 화학 박피의 치료 효능이 부분적으로 ~의 억제에 기인할 수 있음을 시사한다. C. acnes-매개 TLR-2/4 과활성화. 이러한 결과는 치료 후 미생물 및 염증성 변화가 병행하여 발생했음을 보여주며, 인과 관계에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다.
GAGS 점수가 낮을수록 환자의 여드름 중증도가 감소했음을 나타냅니다. 이러한 결과는 AV 관리에서 해당 치료법의 효능을 뒷받침하며, 환자들에게 긍정적으로 수용되었음을 시사합니다. 자가 평가와 임상 평가 간의 일치는 이 측정법이 향후 연구에서 타당하고 신뢰할 수 있음을 나타낼 수 있습니다.
복합산 필링 치료의 메커니즘과 관련하여, 이러한 치료법은 여드름 관리를 위한 다각적인 접근 방식을 제공합니다. α-hydroxy acid, salicylic acid 및 azelaic acid를 활성 성분으로 하는 복합산 제제는 여러 병원성 요인을 표적으로 함으로써 상호 보완적인 항여드름 효과를 나타낼 수 있습니다. α-hydroxy acid는 표피 각질 제거를 촉진하고 각질 세포의 접착력을 감소시키며, 비정상적인 모낭 각화증을 개선하여 모낭 폐쇄와 면포 형성을 완화하는 데 도움을 줄 수 있습니다24. Salicylic acid는 모낭 단위로 침투할 수 있는 친지성 beta-hydroxy acid로, 각질 용해, 면포 용해 및 항염증 효과를 나타냅니다. Azelaic acid는 각화, 미생물 성장 및 피부 염증에 미치는 영향을 통해 추가적인 기여를 할 수 있습니다. AV의 경우, 비정상적인 각질 형성 세포의 탈락으로 인해 모낭 폐쇄가 발생하며, 이는 면포 및 염증성 병변 형성에 유리한 환경을 조성합니다. 복합산 치료는 각질 제거를 촉진하고 과도한 피지 생성을 감소시킴으로써 이러한 폐쇄를 완화하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 또한, 이러한 산들의 항염 특성은 사이토카인 발현을 줄이고 TLR2 및 TGF-β를 포함한 염증 경로를 억제합니다25. 이는 염증 감소와 피부 외관 개선으로 이어집니다. 아울러, 복합산은 표피 세포의 턴오버를 촉진하여 죽은 피부 세포를 제거하고 피부 조직을 재생하는 데 도움을 줍니다. 이 과정은 피부의 전반적인 질감과 매끄러움을 개선하여 여드름 병변의 흔한 결과인 염증 후 과색소 침착을 줄이는 데 도움을 줍니다. 또한, 이 치료는 C. acnes의 과증식을 억제하여 미생물 균형을 회복시키고, 미생물 불균형 및 그로 인한 염증 효과를 해결하는 것으로 보입니다.
하지만 본 연구는 적은 표본 크기, 짧은 추적 관찰 기간, 그리고 결과에 미쳤을 수 있는 "시간 효과(time effect)"의 영향 등 몇 가지 한계점이 있습니다. 초기 3주 동안 치료를 받지 않은 대조군은 시간이 지남에 따라 자연적인 개선을 경험했을 수 있으며, 이는 잠재적으로 결과에 영향을 주었을 수 있습니다. 교차 설계 전 안면 반측별 임상 중증도 데이터가 기록되지 않았으므로, 전체 안면 GAGS 결과는 치료측 대 대조측 반면의 직접적인 비교로 해석될 수 없습니다. 본 치료의 장기적인 효능과 안전성을 확인하기 위해서는 추적 관찰 기간을 연장하고 더욱 포괄적인 대조군을 설정한 추가 연구가 필수적입니다.
공개 사항
저자들은 선언할 이해관계 충돌이 없습니다.
감사의 글
본 연구는 중국 국가자연과학재단(National Natural Science Foundation of China, No. 82573987)의 지원을 받았습니다.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Agilent 2100 Bioanalyzer | Agilent, USA | ||
| AMPure XP 비드 | Beckman Coulter Genomics, Danvers, MA, USA | ||
| 생검 펀치 | 2 mm | ||
| 복합 산 필링 | XIMEIEN | A363 | 알파-하이드록시산 4%, 살리실산 2%, 아젤라산 1.5%; 총 명목 활성 산 농도 약 7.5%; pH: 3.6, 12g |
| cutadapt (v1.9) | 시퀀싱 프라이머 제거 | ||
| DADA2 | 앰플리콘 서열 변이의 노이즈 제거 및 생성 | ||
| DNA 정제 비드 | Vazyme | VAHTS DNA Clean Beads; PCR 산물을 정제하는 데 사용됨 | |
| DNA 추출 키트 | TIANGEN | DP302-02 | 피부 조직용 DNA 키트 |
| DNA 정량 분석 키트 | Invitrogen | Quant-iT PicoGreen dsDNA Assay Kit | |
| 안면 영상 시스템 | VISIA 시스템; 모델/버전 제공되지 않음 | ||
| FLASH (v1.2.8) | 페어엔드 리드 병합 | ||
| fqtrim (v0.94) | ~을 포함하는 리드 트리밍 >5% N 기록 | ||
| Illumina 라이브러리 정량 키트 | Kapa Biosciences, Woburn, MA, USA | ||
| 면역조직화학 염색 항체 | Proteintech; Youpin Biology | 66148-1-Ig; YP-Ab-01185; YP-Ab-04780; YP-Ab-16022; YP-Ab-01522; YP-Ab-15931 | 제공된 설명: IL-17A 단클론 항체; TLR2 다클론 항체; TGF-β 마우스 단클론 항체 (1F12); IL-6 다클론 항체; IL-1α 다클론 항체 |
| 아이오도포어 | 중국 산둥성 르캉 | 생검 부위 소독에 사용됨 | |
| KF-PRO-120 디지털 스캐너 | Jiangfeng Bio | ||
| 광학 현미경 | 면역조직화학 염색 절편의 검사에 사용됨 | ||
| nsegata-lefse | LDA 효과 크기 | ||
| NT-16S | 정렬 데이터베이스 | ||
| 페어드 엔드 시퀀싱 플랫폼 | Illumina (LC-Bio Technology Co., Ltd., 항저우, 중국) | NovaSeq 6000 SP 시약 키트 | 페어드 엔드 250-bp 시퀀싱 |
| 파라핀 | 생검 시료의 포매에 사용됨 | ||
| 파라포름알데히드 | 생검 시료 고정에 사용되는 4% 용액 | ||
| PCR 프라이머 338F 및 806R | 338F: 5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCA-3′; 806R: 5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′ | ||
| 필링 후 마스크 | XIMEIEN | C85Y | 진정 및 보습 마스크; 28 mL × 6개 |
| QIIME2 | 종 주석의 서열 정렬 | ||
| 큐비트 | Invitrogen, USA | DNA 정량 분석 | |
| 시퀀싱 시약 키트 | Illumina | NovaSeq 6000 SP 시약 키트 | 페어드 엔드 시퀀싱(paired-end sequencing)에 사용됨 |
| SILV A | 정렬 데이터베이스 | ||
| 소프트웨어, 그래프 작성 | Origin Software Inc. | Origin 2021 | 그래프 작성 소프트웨어 |
| 통계 소프트웨어 | IBM | SPSS 27.0 | 통계 분석 소프트웨어 |
| Vsearch 소프트웨어 (v2.3.4) | 키메라 서열 필터링 |
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