제2형 당뇨병의 유병률이 증가함에 따라 병존질환을 가진 사람의 비율도 점차 늘어나고 있다. 세계보건기구가 발표한 내용에 따르면 1980년 제2형 당뇨병 유병률이 4.7%인 것에 비해 2014년에는 8.5%으로 약 2배 가까이 증가했으며, 국내 통계청 자료에서도 제2형 당뇨병 환자 수가 최근 5년 동안 꾸준히 증가하여 2019년 280만 명을 넘어섰다.^1),2) 특히 병존질환으로 간질환을 가진 당뇨병 환자의 경우 약제를 선택함에 있어 주의가 필요한데, 이는 제2형 당뇨병 환자에게 1차 경구용 혈당강하제로 사용되는 metformin이 간질환 환자에게 심각한 젖산 산증을 유발할 수 있는 것으로 알려져 있기 때문이다.³⁾ 당뇨병 환자를 대상으로 동반질환 유병률을 확인하는 연구에서는 간 기능 이상 유병률이 25.7%로 나타났으며, 국내 연구에서도 제2형 당뇨병 환자에서 비알코올성 지방간질환(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)이 흔하게 나타난다고 보고되기도 했다.^4),5) 또한, NAFLD의 유병률과 비만, 고혈압, 고중성지방혈증, 당뇨병 등 연관 인자들에 대한 연구에서는 당뇨병이 가장 중요한 연관 인자(OR=2.950, p<0.001)로 나타났다.⁶⁾

NAFLD의 약물치료에는 인슐린 저항성 개선 약물, 항산화제, 고지혈증 치료제 등의 약물이 사용되는데, 이 중 나트륨-포도당 공수송체(sodium-glucose cotransporter-2, SGLT-2) 억제제는 신장의 근위세뇨관에서 SGLT-2에 의한 나트륨, 포도당 재흡수를 억제하는 기전으로 환자의 혈당을 조절한다.^7)-9) SGLT-2 억제제인 dapagliflozin은 심각한 이상반응 없이 지속적인 당뇨병 치료 효과를 나타낸다. 이는 간으로 기질 공급을 감소시켜 간에서 중성지방 축적을 감소시키는 것에 의한 것으로 보이며, 혈당 조절 및 인슐린 민감성 향상, 체중 감소의 복합적인 효과로 추정된다.^10),11) 한 연구 결과에 따르면 dapagliflozin은 pioglitazone과 비교했을 때 동등한 정도의 혈당 조절, 간 기능의 정상화, 간 염증 및 섬유화 감소 효과를 나타냈고, dapagliflozin을 투여한 군에서만 체중 감소가 보고되었다.⁹⁾ 또한 Dong Wang 등의 연구에서는, 저지방식단과 서양식식단을 섭취한 C57BL/6J 마우스에게 각각 26주 동안 dapagliflozin을 복용시켰을 때, dapagliflozin이 간손상과 간 내 지질 축적 완화 및 간 섬유화를 감소시킨다는 것을 확인하였다.¹²⁾ 이는 dapagliflozin이 지방간 발생을 예방한다고 추론할 수 있다.

현재 SGLT-2 억제제와 NAFLD의 개선 효과에 대한 연구는 그 범위가 매우 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 NAFLD를 병존질환으로 하는 제2형 당뇨병 환자에서 SGLT-2 억제제 중 dapagliflozin을 복용한 환자의 간수치 개선 효과를 확인하고자 체계적 문헌고찰 및 메타분석을 진행하였다. 선행 연구 결과를 종합하여 NAFLD 개선 효과를 확인하기 위해 알라닌아미노전달효소(alanine amino transferase, ALT), 아스파르테이트아미노전달효소(aspartate aminotransferase, AST), Fibrosis-4 (FIB-4) 지수, 체질량 지수(body mass index, BMI), 고밀도 지질단백질 콜레스테롤(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C), 저밀도 지질단백질 콜레스테롤(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)을 확인 지표로 선정하고 그 변화를 관찰하였다.^13)-16)

1. 문헌수집 및 선정/제외

Dapagliflozin의 NAFLD를 가진 제2형 당뇨병 환자에서의 지방간 개선 효과에 대한 체계적 문헌고찰을 수행하기 위해 PubMed, EMBASE, Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL)을 검색 대상 데이터베이스로 선정하였으며, 2012년 1월부터 2020년 3월까지 출판된 논문을 대상으로 문헌검색을 진행하였다. 검색어는 PubMed의 MeSH 용어를 기반으로 조합하였으며, ‘dapagliflozin’, ‘Sodium-Glucose Trans-porter 2 Inhibitors’, ‘Liver’, ‘Fatty Liver’, ‘Liver Cirrhosis’, ‘Fibrosis’ 등의 단어를 사용하였다. 실제 검색은 ‘(“dapagliflozin” OR “So-dium-Glucose Transporter 2 Inhibitors”) AND (“Liver” OR “Fatty Liver” OR “Liver Cirrhosis” OR “Fibrosis”)’으로 진행되었다.

문헌 선정은 다음과 같은 기준으로 이루어졌다.

(1) 무작위 배정 임상시험, 코호트 연구와 같은 연구설계 형태를 모두 포함

(2) 환자군은 20세 이상 75세 미만의 성인으로NAFLD가 병존하는 제2형 당뇨병 환자로 함

수집된 문헌의 선정기준이 적합한지를 평가하기 위해 2인의 연구자가 독립적으로 제목과 초록을 검토하여 1차 배제를 진행하였고, 배제 기준은 다음과 같다.

(1)사람을 대상으로 연구한 논문이 아닌 경우

(2)제2형 당뇨병 환자가 연구 대상이 아닌 경우

(3)간질환과 관련이 없는 경우

(4)Dapagliflozin을 사용하지 않은 경우

(5)메타분석 연구인 경우

제목과 초록만으로 적합한 논문인지 판단하기 어려운 경우 원문을 검토하여 2차 배제를 진행하였고, 원문을 확인하기 전 배제 기준을 정하여 2인 이상의 연구자가 독립적으로 수행하였다. 최종 선택된 문헌은 연구자 간의 교차 검증을 통해 선택 결과의 일치 여부를 확인하였고, 선택의 불일치가 발생한 경우 연구자 간 논의를 통해 최종 선택 여부를 결정하였다. 배제 사유가 배제 기준에서 중복으로 해당하는 경우 주요한 한 가지 사유로 분류하였고, 그 배제 기준은 다음과 같다.

(1)영어 이외의 언어로 작성된 경우

(2) 연구 대상의 나이가 20세 이하이거나 75세 이상인 경우

(3) 간기능에 대한 적절한 평가 도구가 제시되지 않은 경우

(4)논문의 전문을 구하지 못한 경우

(5)아직 연구가 진행중이거나 학회 초록만 있는 경우

(6) 임상시험이 아닌 경우(동일한 임상시험에서 여러 논문이 출판된 경우는 데이터가 가장 자세히기록된 하나의 논문만을 포함함)

최종 선택 문헌의 서지 정보 및 연구 유형, 연구 기간 및 시기, 연구 대상자의 일반적 특성에 대한 내용, 중재 및 비교 중재의 용량 및 용법, 결과 변수 등에 대한 정보가 사전에 표준화된 양식을 따라 추출되었다.

2. 문헌의 질 평가

문헌의 질 평가는 Cochrane에서 개발한 Risk of bias (RoB) 1.0 도구를 이용하여 수행되었으며, 평가자 간 불일치는 문헌의 질 평가 과정에서 적었던 사유를 바탕으로 해결하였다. 평가자는 각 항목에 대하여 비뚤림 위험이 ‘높음’(high risk), ‘낮음’(low risk), ‘불확실’(unclear risk) 세 가지로 나누어 판단했다. ‘비뚤림 위험 불확실’(unclear risk of bias)은 비뚤림에 대한 위험을 판단하기 어려운 경우가 해당되었다.^17),18) ‘Other bias’ 부분은 원문을 바탕으로 6개 영역 이외의 비뚤림의 가능성을 확인하여 high risk로 분류하였다.

3. 데이터 추출

각 연구에서 ALT, AST, FIB-4 지수, BMI, HDL-C, LDL-C의 변화에 관한 데이터를 추출하였다. NAFLD의 직접적인 개선을 살펴보기 위한 1차 지표로 ALT, AST, FIB-4 지수를 선정하였으며, BMI, HDL-C, LDL-C은 NAFLD에 간접적으로 영향을 주는 인자로서 2차 지표로 선정하여 그 정보를 추출하였다.^13),19)

4. 통계적 분석

결과는 Review manager 5.3 (The Cochrane Collaboration) 소프트웨어를 이용하여 도출하였다. 본 연구에서 확인하고자 하는 지표는 연속형 변수이므로 개별 연구들에서 추출된 중재군과 대조군 각각의 대상 환자 수, 평균, 표준편차에 대한 정보의 가중치를 부여하여 표준화된 평균차(Standardized Mean Difference, SMD)를 95% 신뢰구간(confidence intervals, CIs)에서 계산하고, 숲 그림으로 나타내었다.²⁰⁾ 개별 분포는 중재군(dapagliflozin 복용군)과 대조군(위약 복용군, 비 SGLT-2 억제제 계열 당뇨병 약제 복용군)이다. 1차 평가변수로는 간의 상태를 직접적으로 반영하는 ALT, AST, FIB-4 지수를 선정하였고, 2차 평가변수로 지방간의 병리적 변화를 간접적으로 확인하기 위해 BMI, LDL-C, HDL-C를 선정하였으며, 각 지표에 대해 치료 전 기저치 대비 치료 후 변화에 대한 군간 차이를 변량효과모형을 이용하여 산출하였다. 연구 결과 간의 이질성에 대한 평가는 Higgins의 I² 통계량을 이용하였으며, 0% ≤ I² ≤ 40%이면 통계적 이질성이 낮은 것, 30% ≤ I² ≤ 60%이면 중간정도의 이질성이 있는 것, 50% ≤ I² ≤ 90%: 이질성의 가능성이 있는 것, 75% ≤ I² ≤ 100%이면 이질성 정도가높은 것으로 하였다.^17),21)

1. 대상문헌

3개의 데이터베이스에서 2020년 3월 총 423편의 문헌이 검색되었고, 중복 문헌을 제외하여 390편이었다. 제목과 초록을 통해 1차 배제를 진행한 후 남은 97편의 전문을 검토하여 최종 7편이 최종문헌으로 선정되었다(Fig. 1). 총 795명의 환자를 대상으로 메타분석을 진행하였고, 분석에 포함된 환자의 기본 특성과 환자의 초기 간 기능 관련 수치 등을 확인하였다(Table 1). Gastaldelli A 등의 연구는 추적기간이 가장 길 뿐만 아니라 대상 환자의 수도 가장 많았으며, Choi DH 등의 연구는 유일한 코호트 연구로써 2015년부터 2017년까지 기간 동안의 환자를 관찰한 결과를 보여주었다.^22),23) Latva-Rasku A 등의 연구에서 추적 관찰 기간이 가장 짧았으며, Eriksson JW 등의 연구는 평가 지표 중 BMI의 정보만을 포함하고 있었다.^24),25) 비무작위 배정 임상시험 연구이지만, Tobita H 등의 연구와 Kurinami N 등의 연구는 본 연구에서 확인하고자 하는 모든 평가 지표를 포함하고 있었으며, 무작위 배정 임상시험연구인 Shimizu M 등의 연구 또한 모든 평가 지표를 포함하고 있었다.^26)-28)

Table 1 . Baseline and general characteristics of the included studies.

Author, Year	Study design	Intervention	Comparision	Study length	Patients(n, Intervention)	Patients(n, comparison)	Mean age(years)	Mean BMI(kg/m2)	Mean HBA1c(%)	Mean FIB-4 index	Mean HDL-C(mg/dL)	Mean LDL-C(mg/dL)	Mean ALT(U/L)	Mean AST(U/L)
Tobita H et al. 2017	nRCT*	Dapagliflozin(5 mg/day)	-	24 weeks	11	-	53	31	7.4	1.83	52	116	59	52
Shimizu M et al. 2019	RCT†	Dapagliflozin(5 mg/day)	Non-SGLT-2 inhibitor	24 weeks	33	24	56.2	27.6	8.37	1.32	49.7	108.1	38	28
Latva-Rasku A et al. 2019	RCT	Dapagliflozin(10 mg/day)	Placebo	8 weeks	15	16	62	32.1	7.0	-	-	-	50	30
Kurinami N et al. 2018	nRCT	Dapagliflozin(5 mg/day)	Non-SGLT-2 inhibitor	6 months	28	27	56	27.4	7.6	1.21	1.17(mmol/L)	2.07(mmol/L)	26.5	25.0
Gastaldelli A et al. 2020	RCT	Dapagliflozin	Placebo	28 weeks, 52 weeks	228	227	53.8	33.2	9.3	1.0	-	-	26.4	21.3
Eriksson JW et al. 2018	RCT	Dapagliflozin	Placebo	12 weeks	20	20	65.5	31.2	7.41	-	-	-	-	-
Choi DH et al. 2018	Cohort study	Dapagliflozin(10 mg/day)	DPP-4 inhibitor	12 weeks	-	50	50.7	28.56	8.3	-	48.5	102.3	51.9	36.3

*nRCT: non-RCT, ^†RCT: randomized controlled trial.

Figure 1. Study flow diagram

2. 연구의 질 평가

7개의 연구에 대해 비뚤림 위험을 평가하였다. ‘탈락 비뚤림’은 임상시험 중간에 탈락한 숫자가 많거나 탈락한 이유가 명확하지 않은 경우에 비뚤림 위험이 높은 것으로 분류하였고 Eriksson JW 등의 연구와 Gastaldelli A 등의 연구, Tobita H 등의 연구가 해당되었다.²⁹⁾ ‘선택 비뚤림’ 평가에서는 연구 설계 형태가 코호트 연구인 Choi DH 등의 연구와 비무작위 배정 임상시험 연구인 Kurinami N 등의 연구와 Tobita H 등의 연구는 비뚤림 위험이 높다고 평가하였다(Fig. 2, 3). Latva-Rasku A 등의 연구는 모든 영역에서 비뚤림 위험이 낮은 것으로 나타났다. Eriksson JW 등의 연구에서는 판단의 근거가 충분하지 않았지만, 대부분의 연구에서 연구방법에 언급된 주요 결과지표에 대한 연구결과를 제시하고 있어 ‘선택적 결과보고’에 대한 선택 비뚤림 위험이 낮다고 판단하였다.

Figure 2. Risk of bias graph

Figure 3. Risk of bias summary

3. 1차 지표 평가

간 기능의 변화를 확인하기 위해 ALT와 AST, FIB-4를 1차 지표로 선정하고, dapagliflozin 복용군과 대조군을 대상으로 치료 전 기저치와 종료시점의 수치를 비교하여 그 차이(SMD)를 확인하였다. ALT 수치를 보고하고 있는 6편의 연구에 대한 메타분석 결과, 통계적으로 유의한 감소가 나타났다(SMD: -0.39 [95% CI: -0.60, -0.19], I²=25%, P=0.0002)(Fig. 4). 또한 AST 수치를 포함한 6편의 연구에 대한 메타분석 결과에서는, 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(SMD: -0.24 [95% CI: -0.52, 0.05], I²=55%, P=0.10)(Fig. 5). 4편의 연구에서는 FIB-4 지수를 메타분석한 결과, 기저치와 종료 시점에서 통계적으로 유의한 차이가 없는 것을 확인하였다(SMD: -0.11 [95% CI: -0.28, 0.05], I²=0%, P=0.19)(Fig. 6).

Figure 4. Forest plot depicting the ALT level

Figure 5. Forest plot depicting the AST level

Figure 6. Forest plot depicting the FIB-4 index

4. 2차 지표 평가

2차 지표로 선정한 BMI와 HDL-C 및 LDL-C에 대해서도 dapagliflozin 복용군과 대조군에 대해 치료 전 기저치와 종료시점의 수치를 비교하여 그 차이(SMD)를 확인하였다. BMI를 결과변수로 나타내는 4편의 연구에서는, BMI가 통계적으로 유의하게 감소하였으나, 이질성이 높은 것으로 나타났다(SMD: -1.20 [95% CI: -2.10, -0.31], I²=82%, P=0.008)(Fig. 7). 4편의 연구에서 함께 보고된 HDL-C (SMD: 0.05 [95% CI: -0.22, 0.32], I²=56%, P=0.70)과 LDL-C (SMD: -0.07 [95% CI: -0.33, 0.20], I²=0%, P=0.63)는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(Fig. 8, 9). 이때 Kurinami N 등의 연구에서 HDL-C과 LDL-C 수치의 단위가 ‘mmol/L’로 표현되어 다른 연구들의 단위와 통일되도록 ‘mg/dL’로 변환하여 계산하였다.

Figure 7. Forest plot depicting the BMI

Figure 8. Forest plot depicting the HDL-C

Figure 9. Forest plot depicting the LDL-C

본 연구는 NAFLD가 병존하는 제2형 당뇨병환자에서 dapagliflozin 복용 후 간수치 개선 효과를 나타내는 임상 지표들에 대해 메타분석을 수행하였다. NAFLD은 간경변 및 간암으로 진행될 수 있으며, 이는 간 섬유화를 동반한 경우에 가능성이 증가한다.³⁰⁾ 따라서 섬유화 정도의 예측이 중요한데, NAFLD에서 이를 예측하는 여러 도구 중 FIB-4 지수는 다양한 인종에서 검증된 비교적 정확도가 높은 방법이며, 나이, 혈소판, AST, ALT로 이루어진 간단한 수식이다.^30)-32) 또한, 간 섬유화 정도와 유의한 관련성이 있는 변수로는 당뇨병 유병기간, BMI, 낮은 HDL-C, ALT 상승, 알부민뇨 등이 있는데, 특히 BMI의 작은 변화는 인슐린 민감성에 크게 영향을 줄 수 있다고 보고되기도 하였다.^32),33) 이와 같은 문헌을 토대로 1차 및 2차 지표를 선정하여 확인한 결과, NAFLD의 직접적인 개선을 보여주는 지표인 AST, ALT, FIB-4 지수 중 ALT가 통계적으로 유의하게 감소한 것을 확인하였다(p=0.0002, I²=25%). 이는 일부 연구에서 ALT 수치를 이용하여 NAFLD의 진행을 예측한다는 결과와도 관련된다.^34),35) AST의 경우 이질성이 55%로, 실제적으로 이질성이 있을 수 있다고 판단되므로 지방간에 대한 효과를 알기 위해서는 더 많은 피험자군이 필요하다고 생각되며, FIB-4 지수의 경우 dapagliflozin 처리 전과 후에 차이가 있을 것으로 예상되었으나, 메타분석 결과 통계적으로 유의한 차이가 관찰되지 않았다(p=0.19). NAFLD의 개선 여부에 직접적으로 영향을 준다고 생각되는 1차 지표들 중 유일하게 ALT의 감소가 통계적으로 유의한 결과로서 관찰되었지만, dapagliflozin이 NAFLD 개선에 긍정적인 효과를 나타내는 것으로 결론을 도출하였다.

NAFLD에 간접적으로 영향을 주는 요소로서 2차 지표로 선정한 BMI, HDL-C 및 LDL-C 중 BMI에서 dapagliflozin 투여 전과 후의 차이가 가장 큰 것으로 나타났고(SMD> 0.7), 통계적 유의성도 확인되었다(p=0.008). 하지만 상당히 높은 이질성(I²=82%)이 있다고 판단되어 dapagliflozin의 BMI에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다. BMI가 높은 지방간 환자의 경우 간 지방 침윤이 더 심해지고 지질 과산화가 증가하여 결과적으로 간경변과 말기 간질환으로 이어진다는 점에서 NAFLD 환자에서의 BMI 감소는 중요한 요인이며, 따라서 dapagliflozin이 NAFLD 예방에 효과를 보일 것으로 생각된다.³⁶⁾ 반면, HDL-C (p=0.70)과 LDL-C (p=0.63)의 결과에서는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다.

문헌의 질 평가 결과 선택 비뚤림과 탈락 비뚤림 위험이 높은 것으로 확인되었다. 선택 비뚤림은 무작위 배정되지 않은 연구들이 포함되었고, 탈락 비뚤림은 연구의 시작시점에 비해 종료시점의 탈락률이 높은 경우가 해당되었다.

본 연구에서 진행한 메타분석의 한계점은 대상 문헌이 적어 dapagliflozin 제제가 지방간 개선에 효과가 있는지 알아보기 위해 본 연구에서 선정한 지표들에 대한 분석 자료가 충분하지 않았다는 점과, 문헌의 비뚤림 위험이 높은 연구까지 포함되었다는 점이다. 또한 지방간의 개선에 대해서 정확한 진단을 내리기 위한 직접적인 조직검사 자료나 영상검사자료가 보고되었다면 더 정확한 결과를 보여줄 수 있었을 것으로 생각된다.¹⁹⁾ 그러나 NAFLD를 병존질환으로 하는 제2형 당뇨병 환자에서 간 기능 개선을 나타내는 지표인 ALT와 지방간의 병리적 변화를 확인할 수 있는 지표인 BMI 모두에서 dapagliflozin을투여하였을 때 통계적으로 유의한 감소가 확인되었으므로 간질환 개선 효과에 대한 dapagliflozin의 가능성을 확인했다는 데 의의가 있다. 추가 연구를 통해 dapagliflozin이 NAFLD가 병존하는 제2형 당뇨병 환자에서 새로운 약물치료 전략이 될 수 있을 것으로 기대된다.

우리는 병존질환으로 NAFLD를 가진 제2형 당뇨병 환자에게 dapagliflozin을 투여하였을 때 지방간 개선에 미치는 영향을 확인하기 위해 체계적 문헌고찰 및 메타분석을 진행하였다. 메타분석 결과 dapagliflozin이 ALT 수치와 BMI를 통계적으로 유의하게 감소시키는 효과를 확인하였으며, dapagliflozin이 NAFLD 예방효과를 나타낼 수 있다는 결론을 얻어냈다. 하지만 간에 대한 직접적인 조직검사나 영상검사자료를 확인하지 못했다는 한계가 있어, dapagliflozin과 관련된 추가적인 연구를 통해 NAFLD가 병존하는 제2형 당뇨병 환자에게 적절한 약물치료 전략임을 명확히 할 수 있을 것으로 예상된다.