근시 억제에 효과적인 적색광 치료: 연구 결과 요약

Repeated Low-Level Red-Light Therapy for Controlling Onset and Progression of Myopia-a Review (2023)

https://doi.org/10.7150/ijms.85746

 

해당 리뷰 논문은 근시 진행 억제에 있어 반복적 저강도 적색광 치료(RLRL)의 효과와 메커니즘을 다룬다. RLRL은 미토콘드리아 활성화, 도파민 분비 촉진, 맥락막 두께 증가 등의 기전을 통해 근시 진행을 억제하는데, 기존 치료법 대비 부작용이 적고 효과적이라는 점에서 주목받고 있다. 특히 이 치료법은 아시아 지역, 특히 중국에서 널리 연구되고 있으며, 고도근시 및 아동 근시 진행 억제를 위한 혁신적 접근으로 평가받고 있다.

 

근시와 관련된 주요 문제

1. 근시 정의와 범위

   • 근시는 굴절오차(SER)가 -0.5 디옵터(D) 이하일 때 정의되며, 고도근시는 -5.0D 또는 안축장(axial length)이 26mm 이상일 때를 의미한다.
   • 전 세계적으로 근시 유병률은 2010년 기준 약 23%, 고도근시는 약 3%로 보고되었으며, 2050년까지 근시 유병률이 50%에 이를 것으로 예상된다.

2. 근시의 주요 원인

   • 환경적 요인: 높은 교육 압박, 실외 활동 부족, 스마트폰과 같은 디지털 기기 사용 증가
   • 유전적 요인: 부모 모두 근시일 경우 자녀가 근시가 될 확률이 높은 것으로 보고됨

3. 근시로 인한 주요 합병증

   • 망막박리: 망막이 찢어지거나 떨어지는 상태로, 실명으로 이어질 수 있다.
   • 녹내장 및 황반변성: 안구 구조의 변화로 인해 발생하며, 시력 손실을 초래할 수 있다.
   • 백내장: 고도근시 환자에게 더 높은 발생 빈도를 보임

4. 기존 치료법의 한계

   • 아트로핀 점안제: 농도에 따라 효과가 다르며 부작용(눈부심, 조절 기능 저하)이 동반될 수 있다.
   • 드림렌즈(OK 렌즈): 장기 사용 시 각막 손상이나 불편감
   • 실외 활동: 진행 속도를 일부 억제하지만 환경적으로 실천하기 어려운 경우가 많다.

 

RLRL의 작동 원리 및 기전

1. 미토콘드리아 활성화

   • RLRL은 적색광(650nm 파장)을 통해 미토콘드리아의 시토크롬 C 산화효소(CCO)를 활성화하여 ATP 생성을 증가시킨다.
   • ATP 증가는 세포 대사를 촉진해 망막 및 시신경 세포의 회복과 보호에 기여한다.

2. 도파민 및 산화질소(NO) 분비 촉진

   • 도파민은 망막에서 분비되며 눈 성장 억제 신호를 강화하는 핵심 물질로 알려져 있다.
   • 산화질소(NO)는 혈관 확장을 촉진하고 산소 대사를 개선해 근시 진행을 억제하는 데 기여한다.

3. 맥락막 두께 증가

   • 적색광 치료는 맥락막의 혈류를 증가시키고 두께를 증가시켜 안축장 성장을 억제하는 데 효과적이다.
   • 맥락막 두께 증가는 눈의 구조적 건강을 유지하는 데 중요한 역할을 한다.

4. 빛의 파장 및 강도에 따른 효과

   • 연구에 따르면 650nm 적색광은 근시 억제에 가장 효과적인 파장으로 밝혀졌으며, 치료 강도가 낮을수록 부작용이 적고 효율적이다.

 

임상 연구 결과

1. 6개월 연구

   • SER(굴절오차) 변화: RLRL 치료 그룹에서 평균 +0.06D, 대조군에서 -0.11D로, 근시 진행이 억제됨
   • 안축장 변화: RLRL 그룹에서 +0.02mm 증가, 대조군에서 +0.13mm 증가로, 안축장 성장이 현저히 감소함

2. 12개월 연구

   • 안축장 증가율: RLRL 치료군에서 연간 0.08mm 증가, 아트로핀(0.01%) 치료군에서 0.33mm 증가로, RLRL이 더 효과적임
   • SER 변화: RLRL 그룹에서 -0.03D 감소, 아트로핀 그룹에서 -0.60D 감소로, 근시 진행 속도가 크게 억제됨

3. 장기 연구(2년)

   • RLRL 지속 효과: RLRL 그룹에서 안축장이 2년간 0.16mm 증가하며, 대조군(0.64mm) 대비 억제율이 높음
   • 치료 중단 후 반동 효과: 치료 중단 후 경미한 반동 효과가 나타났지만, 장기적으로는 안전한 것으로 평가됨

4. RLRL과 기존 치료법 비교

   • RLRL은 0.01% 아트로핀과 비교했을 때 근시 억제 효과가 더 높았으며, 부작용(눈부심, 조절 장애)이 보고되지 않았다.

 

추가 발견 및 고려사항

1. 빛의 파장별 효과 차이

   • 적색광(650nm): 안축장 증가 억제 및 맥락막 두께 증가 효과
   • 청색광(450nm): 망막 혈류 감소로 인해 근시 억제 효과가 낮음
   • 자외선 및 녹색광: 상대적으로 효과가 제한적

2. 치료 빈도와 강도

   • 주 5회, 하루 3분씩 650nm 적색광을 사용하는 것이 최적의 치료 조건으로 제시되었다.
   • 낮은 강도에서의 치료가 더 안전하며, 높은 강도에서는 부작용이 나타날 가능성이 있음

3. 안전성

   • 현재까지 보고된 심각한 부작용 없음
   • 치료 중단 후 반동 효과는 경미하며, 관리 가능한 수준으로 평가됨

 

 

SER Changes by Treatment Groups (굴절오차 변화 비교)

RLRL 치료군과 대조군 간에 굴절오차(Spherical Equivalent Refraction, SER) 변화 정도를 비교한 것이다.

• RLRL 치료 효과

  • Dong et al의 6개월 연구에서는 RLRL 치료군의 SER 변화가 +0.06D로, 근시 진행이 거의 없거나 오히려 조금 개선되는 모습을 보였다.
  • Jiang et al의 12개월 연구에서는 RLRL 치료군이 -0.20D로 변화해 대조군(-0.79D)과 비교했을 때 근시 진행이 훨씬 느렸다.
  • Chen et al의 12개월 연구에서도 RLRL 치료군은 -0.03D로 대조군(-0.60D)에 비해 근시 진행 억제 효과를 보였다.

• 대조군 결과: 대조군은 대부분 SER 감소(근시 진행)가 더 컸다. 예를 들어, Dong et al 연구에서 대조군은 -0.11D로 근시가 진행되었다.

• 해석: RLRL 치료는 대조군 대비 근시 진행을 유의미하게 억제했으며, 6개월 및 12개월 모두에서 그 효과가 일관되게 나타났다.

 

Axial Length Changes by Treatment Groups (안축장 변화 비교)

RLRL 치료군과 대조군 간 안축장(Axial Length, AL) 증가율을 비교한 것이다. 안축장은 근시 진행의 주요 지표로, 증가 속도가 느릴수록 치료 효과가 좋다고 평가된다.

• RLRL 치료 효과

  • Dong et al의 6개월 연구에서는 RLRL 치료군의 안축장 증가가 +0.02mm로, 대조군(+0.13mm)보다 훨씬 적었다.
  • Jiang et al의 12개월 연구에서도 RLRL 치료군의 안축장 증가가 +0.13mm로, 대조군(+0.38mm)보다 훨씬 억제되었다.
  • Chen et al의 12개월 연구에서는 RLRL 치료군이 +0.08mm 증가한 반면, 대조군은 +0.33mm 증가했다.

• 대조군 결과: 대조군은 모두 RLRL 치료군보다 안축장 증가가 컸으며, 이는 근시 진행 속도가 더 빠르다는 것을 의미한다.

• 해석: RLRL 치료는 안축장 증가를 억제하여 근시 진행을 늦추는 데 효과적이었다. 특히 Dong et al 연구에서 6개월 만에 큰 차이가 나타났고, Jiang et al과 Chen et al 연구에서도 12개월 동안 효과가 지속되었다.

 

SER Progression Compared to Other Treatments (RLRL과 기존 치료법 비교)

RLRL 치료를 0.01% 아트로핀 점안제 및 DIMS 렌즈와 비교한 결과를 보여준다. 세 치료법 모두 근시 진행 억제를 목적으로 한다.

• RLRL 치료 효과: RLRL 치료는 12개월 동안 SER 변화가 -0.20D로 나타났다. 이는 근시 진행이 억제되었음을 의미한다.

• 0.01% 아트로핀 점안제: 아트로핀 치료군의 SER 변화는 -0.26D로, RLRL과 유사한 억제 효과를 보였지만, 아트로핀은 눈부심 등의 부작용이 보고된 바 있다.

• DIMS 렌즈: 2년간 DIMS 렌즈를 착용한 그룹의 SER 변화는 -0.44D로, RLRL 치료군에 비해 근시 억제 효과가 더 강력하게 나타났다. 다만, 렌즈 착용은 생활의 제약을 동반할 수 있다.

• 해석: RLRL 치료는 0.01% 아트로핀과 비슷한 억제 효과를 보였으며, DIMS 렌즈보다는 억제력이 다소 낮았지만 부작용과 생활 불편이 적다는 점에서 장점이 있다.

 

결론

RLRL 치료는 근시 진행을 억제하는 데 효과적이며, SER(굴절오차) 변화와 안축장 성장을 유의미하게 줄였다. 6개월부터 12개월 이상까지 지속된 연구에서 안정적인 효과가 확인되었으며, 기존 치료법에 비해 부작용이 적었다. 이 결과는 RLRL이 근시를 관리하고 예방하는 데 있어 실질적이고 안전한 대안이 될 수 있음을 보여준다.