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Clinical Effects of Zinc Supplementation in Patients Hospitalized with COVID-19: A Systematic Review and Meta-analysis
Korean J Clin Pharm 2021;31(2):136-144
Published online June 30, 2021
© 2021 Korean College of Clinical Pharmacy.

Hye Won Park1,2, So Yeon Lee1, and Sook Hee An1*

1College of Pharmacy, Wonkwang University, 460, Iksandaero, Iksan-si, Jeollabuk-do 54538, Republic of Korea
2Department of Pharmacy, Chonbuk National University Hospital, 20 Geonjiro, Deokjin-gu, Jeonju-si, Jeollabuk-do 54907, Republic of Korea
Correspondence to: *Correspondence to: Sook Hee An, College of pharmacy, Wonkwang University, 460, Iksan-daero, Iksan-si, Jeollabuk-do 54538, Republic of Korea
Tel: +82-63-850-6821, Fax: +82-63-850-7309, E-mail: shan7@wku.ac.kr
Received May 13, 2021; Revised June 16, 2021; Accepted June 17, 2021.
Abstract
Background: Zinc is known for modulating antiviral and antibacterial immunity and regulating inflammatory response. This study aimed to examine the effect of zinc supplementation on clinical outcomes of hospitalized COVID-19 patients through systematic literature review and meta-analysis. Methods: PubMed/Medline, Embase, and Cochrane library databases were searched for studies comparing zinc supplement group versus control group for clinical outcomes of COVID-19 up to November 3, 2020. The search results were updated on February 9, 2021. The meta-analysis was performed by RevMan 5.4 software. Results: Total 4 studies were included in this systematic review. The zinc administered group had a significantly lower mortality rate compared with the control group (odds ratio [OR] 0.63, 95% confidence interval [95% CI] 0.53-0.75, p<0.001), with significantly higher discharge rate (OR 1.32, 95% Cl 1.15-1.52, p<0.001). However, there were no significant differences in the intensive care unit admission rate (OR 1.07, 95% Cl 0.26-4.48, p=0.92), mechanical ventilation rate (OR 0.80, 95% Cl 0.45-1.41, p=0.44), and length of hospital stay (mean difference 0.75, 95% Cl −0.64 to 2.13, p=0.29) between the two groups. Conclusion: The meta-analysis of zinc administration showed positive clinical effects on the discharge rate and mortality of COVID-19 hospitalized patients. However, large-scale randomized controlled trial should be conducted for zinc to be considered as one of the adjuvant treatments.
Keywords : Zinc, COVID-19, meta-analysis
Body

코로나바이러스감염증-19(Coronavirus disease-2019, COVID-19)는 severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2)로 명명된 새로운 코로나 바이러스로 인해 발병하는 질환으로 2019년 12월에 시작되어 매우 빠른 전염 속도로 전세계 대유행을 일으키고 있다. 1) 발열, 마른 기침, 두통등의 흔한 증상과 냄새 및 미각 상실 등의 특이 증상을 나타내며 호흡기 감염을 일으키는 새로운 바이러스로, 적절한 치료제가 없었기 때문에 치료 약제를 찾기 위한 연구가 많이 진행됐다. 1,2)

COVID-19 발생 초기에는 항박테리아, 항바이러스 효과가있는 기존 약제들로 연구가 진행되었고 이외 면역을 조절하는비타민 및 미량원소에 대한 연구도 등장했다. 그 중 아연은 탄수화물과 지질 대사 조절에 관여하고 순환계와 신경계의 기능과 연관되어 있다고 알려져 있다. 3) 또한 면역 반응을 조절하고 유지하는데 필수적인 영양소로 백혈구와 림프구의 성장,분화, 성숙 및 기능을 조절한다고 알려져 있어서 아연이 결핍되면 항체 생성이 감소하게 되어 면역이 취약해질 수 있다. 4,5)

이러한 아연의 면역조절과 감염에 대한 효과를 알아보기 위해 시행된 선행 연구에서 호흡기계 감염과 관련하여 5세 미만의 소아 폐렴 환자에게 아연 투여가 임상 증상 지속 시간을 단축시켰다. 6) 또한 65세 노인 환자를 대상으로 한 연구에서는아연의 혈중농도가 70 mcg/dL 미만인 그룹이 70 mcg/dL 이상인 그룹보다 폐렴의 발생율이 유의하게 증가했다고 보고하고 있다. 7) 아연의 농도에 따른 임상적 효과와 관련하여 여러연구에서 세포 내 아연 농도를 효과적으로 높이기 위해서는아연의 ionophore가 필요하다는 것을 알았고, 한 연구에서 실시한 세포 실험에서 chloroquine이 세포 내의 아연 농도를 높이는 결과를 바탕으로 이를 이용하여 COVID-19 치료 초기에는 항바이러스 작용도 있는 chloroquine과 hydroxychloroquine이 아연의 ionophore로써 아연과 같이 병용하는 요법으로 연구가 진행되었다. 8)

아연의 항바이러스 작용도 밝혀졌는데, 아연은 RNA의 합성을 억제하여 바이러스의 복제를 차단하거나 감염으로 인한 증상도 완화시킬 수 있다. 9) 세포 실험에서 아연을 ionophore와같이 처치할 때 SARS-CoV RNA의 합성을 감소시킨다는 연

구 결과가 있고,10) 아연에 관한 또 다른 연구에서 유의미한 효과는 없었지만 소아에서 아연의 투여로 홍역을 예방할 수 있는지에 대한 연구도 시도되었다. 11) HIV-1에 감염된 소아 환자를 대상으로 한 연구에서 아연의 투여로 바이러스 수치는 감소하지 않았지만, 12) HIV-1에 대한 아연의 효과를 알아보려는체계적 문헌고찰 연구에서는 아연의 투여로 기회감염을 줄일수 있었다. 13)

이처럼 아연의 항바이러스 작용과 호흡기계 감염에 대한 효과를 이용하여 COVID-19 치료에 시도한 연구들이 보고되고있어, 본 연구에서는 체계적 문헌고찰과 메타분석을 통하여COVID-19 로 입원한 환자에서 아연의 투여가 사망률, 퇴원율, 중증으로의 진행, 재원기간 등에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.

연구 방법

본 연구는 Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA)14) 지침에 따라 수행하였으며,연구 진행의 각 과정은 세 명의 연구자가 독립적으로 수행하였다.

문헌검색

문헌검색은 2020년 11월 3일에 PubMed, Medline, Embase, Cochran Library 데이터 베이스를 이용하였다. “Zinc”, “COVID-19”, “pandemic”, “SARS-CoV-2” 등의 핵심단어에해당하는 Medical Subject Heading (MeSH) 용어와 text word를 불리언 연산자로 조합하여 검색식을 완성하였고, 이후 같은 검색식을 사용하여 2021년 2월 10일까지 추가 연구들을 확인하였다(Table S1). 연구주제의 가설을 명확히 하기 위해 사용한 PICO는 다음과 같다.

P (patients): COVID-19로 입원한 환자

I (intervention): 아연을 투여함

C (comparison): 아연을 투여하지 않음

O (outcomes): 사망률, 퇴원율, 중증이행률, 재원기간

문헌선택

검색된 문헌에 대해 중복되는 문헌을 제외시킨 후, 각 문헌의 초록을 확인하여 주제와 무관하거나 포함 기준에 맞지 않는 문헌은 제외하였다. 사례보고 문헌, 종설 문헌, 편집서신 등원보가 아닌 연구 및 아연 단독 효과에 대한 결과가 없는 논문은 제외되었다. 또한 영어가 아닌 다른 언어로 출판된 논문도제외되었다. 이후 선택된 문헌들의 전문을 검토하여 COVID-19로 입원한 환자의 아연의 치료 효과 결과가 제시된 논문을선정하였고, 가능한 많은 연구를 포함하기 위하여 선택 논문에 인용된 참고문헌도 조사하였다. 전문을 검토하는 과정에서세 명의 연구자의 의견이 일치하지 않을 때에는 토론을 통하여 해결하였다.

자료추출

선별된 문헌들에 대한 자료 추출 항목은 다음과 같다. 기본정보로 저자, 국가, 연구 설계방법, 연구 기간, 대상자 수 및 남녀 비율 자료를 추출하였고, 일차결과변수로 입원 기간 동안의 사망률을 포함한 모든 사망률과 퇴원율을 조사했다. 이차결과변수로는 질병의 중증으로의 진행을 알아볼 수 있는 중환자실 입실율과 기계적 환기 사용율, 기계적 환기 치료 기간 및재원기간을 조사했다.

질 평가

연구에 포함된 문헌 중 코호트 연구는 Newcastle-Ottawa Scale (NOS)을 이용하여 비뚤림 위험에 대한 질 평가를 실시하였고, Randomized Controlled Trial (RCT) 연구는 코크란연합에서 추천하고 있는 Risk of Bias (RoB) 도구를 이용하였다. 15-17) NOS는 비무작위 배정 연구의 질 평가를 위한 도구로코크란 연합에서 추천하고 있으며, 8개의 항목으로 이루어져있고 근거의 질이 높은 경우 각 항목당 1점씩, 비교가능성 항목에 대해서는 최대 2점을 줄 수 있다. RoB는 무작위 배정 순서 생성, 배정 순서 은폐, 연구참여자 및 연구자에 대한 눈가림,결과 평가에 대한 눈가림, 불완전한 결과자료, 선택적 결과 보고, 그 외 비뚤림 등 7개 항목으로 구성되어 있다. 각 항목당 비뚤림 위험을 평가하여 적절한 방법에 의해 진행되었고 논문에언급되어 있으면 비뚤림 위험이 낮다고 판단하여 “낮음”으로,문헌에 언급되어 있지 않거나 모호하게 표현되어 있으면 “불확실”, 문헌에서 시행하지 않았거나 부적절한 방법을 사용하면 비뚤림 위험이 높다고 판단하여 “높음”으로 평가하였다. 본연구에 포함된 문헌에서 보고된 내용을 바탕으로 점수를 부여하여 질 평가를 수행했다.

자료의 통합 및 분석

추출된 자료는 RevMan (Review manager version 5.4, Copenhagen: The Nordic Cochrane Centre, The Cochrane Collaboration, 2014)을 이용하여 메타분석을 수행하였다. 입원 환자의 사망률과 퇴원율, 중환자실 입실율과 기계적 환기사용율과 같은 범주형 변수는 odds ratio (OR)와 95% 신뢰구간(Confidence interval, CI)을 산출하였다. 중앙값과 사분위수를 제시한 기계적 환기 치료 기간과 재원기간에 대해서는 수식을 사용하여 평균과 표준편차로 변환하였다. 18) 출판 비뚤림분석은 본 연구에 포함된 문헌의 수가 5개 미만이므로 수행하지 않았고, 이질성의 판단 기준은 I2 값에 근거하여 고정효과모형(fixed effect model)과 임의효과 모형(random effect model)을 적용하였다. 19)

연구 결과

문헌 검색 결과

PubMed/Medline, Embase, Cochran Library에서 검색 결과총 381편의 문헌이 검색되었고, 중복 문헌 91편을 제외한 290편을 스크리닝 하였다. 실험실적 연구가 7편, 아연을 투여하지않은 문헌이 22편, 원보가 아닌 문헌이 72편이었고, 6편은 임상시험 진행 중이며, 주제와 관련되지 않는 문헌이 179편이었다.스크리닝 결과 4편의 문헌을 전문 검토하였는데, 1편은 아연단독 효과를 연구하지 않아 제외하였고, 임상시험을 실시한문헌의 결과가 1편 더 추가되어 최종적으로 4편이 본 연구에포함되었다(Fig. 1).

Fig. 1. Flow chart of selection process for eligibility studies on the impact of zinc on clinical outcomes for hospitalized coronavirus disease 2019 patients.

대상 연구의 특성 및 질 평가 결과

연구에 포함된 문헌들의 연구 설계 방법, 연구 기간, 연구 대상의 특성, 투여된 아연의 용량을 Table 1에 제시하였다. 총 4개의 연구에서 4,838명의 환자들이 분석에 포함되었고 그 중 남자는 2,786명(57.6%), 여자는 2,052명(42.4%)의 분포를 보였으며, 각 문헌에서 두 군 간의 환자 연령은 유의한 차이가 없었다. 또한 포함된 연구 모두 아연을 투여한 군과 투여하지 않은 군을 비교하였고, 4개의 연구 모두 아연은 zinc sulfate의 형태로 투여되었으며 1일 용량은 50~100 mg이었다. Yao 등의연구를 제외한 다른 세 연구는 아연의 세포 내 농도를 증가시키는 것으로 알려진 hydroxychloroquine을 모든 환자가 병용투여하는 요법으로 연구가 진행되었고, Yao 등의 연구에서는hydroxychloroquine을 병용 투여 받은 환자가 대조군에서는32명(69.6%), 아연을 투여한 군에서는 191명(97.4%)으로 차이를 보였다. Carlucci 등의 연구는 hydroxychloroquine과azithromycin을 투여한 군과 hydroxychloroquine, azithromycin에 아연을 추가하여 투여한 군을 비교하였다. Frontera 등의연구는 다른 임상시험에 등록되었거나 interleukin-6 inhibitor또는 remdesivir로 치료한 환자는 제외시켰고, Carlucci 등의연구에서는 tocilizumab, nitazoxanide, rituximab, anakinra, remdesivir, lopinavir/ritonavir를 투여하는 환자는 제외시켰다.본 연구에 포함된 문헌의 질 평가 결과 Abd-Elsalam 등의 연구는 “불확실”이 1개 이상 포함되어 비뚤림이 불확실한 것으로 평가되었고, Yao 등의 연구는 추적기간이 중증환자의 완치율과 사망률을 분석하는 데에 영향이 있을 것으로 판단하여점수가 낮았지만 전체적으로 7점 이상이었으므로 비뚤림 위험이 낮다고 판단하였다(Table 2).

Characteristics of included studies and demographic of patients

No. Study Country Study design Study period N (M/F) Age (years)1 Dose of zinc Treatment


Zinc Control Zinc Control
1 Jasper Seth Yao et al. 2020 Finland Retrospective observational study 2020.04.11 - 2020.04.21 196 (110/86) 46 (28/18) 65 [53-77] 71 [58-84] 100 mg daily -
2 Jennifer A Frontera et al. 2020 USA Multicenter cohort study 2020.03.10 - 2020.05.20 1,006 (604/402) 2,467 (1,344/1,123) 64 [53-74] 64 [49-76] 50 mg once or twice daily zinc + hydroxychloroquine
3 Philip M Carlucci et al. 2020 USA Retrospective observational study 2020.03.02 - 2020.04.11 411 (264/147) 521 (320/201) 63.19 ± 15.18 61.83 ± 15.97 50 mg twice daily for 5 days zinc + hydroxychloroquine + azithromycin
4 Sherief Abd-Elsalam et al. 2020 Egypt Randomized controlled trial 2020.06.23 – 2020.08.23 96 (52/44) 95 (64/31) 43.48 ± 14.62 46.64 ± 13.17 50 mg twice daily for 5 days zinc + hydroxychloroquine

1 presented as median [Interquartile Range] or mean±standard deviation


Quality assessment of the studies included in the meta-analysis

Cohort study Selection Comparability Outcome Total



Representativeness of the exposed cohort Selection of the non-exposed cohort Ascertainment of exposure Demonstration that outcome of interest was not present at start of study Assessment of outcome Length of follow-up Adequacy of follow-up cohorts
Jasper Seth Yao et al. 2020 * * * * ** * - * 8
Jennifer A Frontera et al. 2020 * * * * * * * * 8
Philip M Carlucci et al. 2020 * * * * ** * * * 9
Randomized controlled study Selection bias Performance bias Detection bias Attrition bias Reporting bias Other bias
Random sequence generation Allocation concealment Blinding (performance) Blinding (detection) Incomplete outcome data Selective reporting Other sources of bias
Sherief Abd-Elsalam et al. 2020 unclear unclear unclear unclear low low low unclear

* 1 point, **2 point



임상적 결과

COVID-19 입원환자의 아연 투여 효과에 대한 메타분석의결과를 Table 3에 나타냈다. 사망률은 분석에 포함된 네 개의연구에서 모두 입원 기간 동안의 사망률로 제시하고 있었으며총 3,129명의 대조군에서 569명이 사망하여 18.2%를 보인 반면, 아연을 투여한 총 1,709명의 환자 중 253명이 사망하여14.8%의 사망률을 보였고, 메타분석 결과 아연을 투여한 군에서 유의하게 낮은 결과를 나타냈다(OR 0.63, 95% confidence interval [CI] 0.53-0.75, p<0.001, Fig. 2(a)). 20-23)

Clinical outcomes of zinc therapy for hospitalized coronavirus disease 2019 patients

No. Study Mortality, n (%) Discharged at home, n (%) ICU1 admission, n (%) Mechanical ventilation, n (%) Duration of mechanical ventilation, days2 Length of hospital stay, days2






Zinc Control Zinc Control Zinc Control Zinc Control Zinc Control Zinc Control
1 Jasper Seth Yao et al. 2020 73 (37.2) 21 (45.7) 75 (38.3) 17 (37.0) 58 (29.6) 7 (15.2) - - - - - -
2 Jennifer A Frontera et al. 2020 121 (12) * 424 (17) * 715 (72) * 1623 (67) * - - 162 (16)] 360 (15) 7.4 [1.4-19.7] 4.1 [1.2-8.9] 6.8 [4.0-11.0 4.9 [2.8-8.4]
3 Philip M Carlucci et al. 2020 54 (13.1) * 119 (22.8) * 317 (77.1) * 356 (68.3) * 38 (9.2) * 82 (15.7) * 29 (7.1) * 62 (11.9) * 5 [3-8] 5 [3-9] 6 [4-9] 6 [3-9]
4 Sherief Abd-Elsalam et al. 2020 5 (5.2) 5 (5.3) - - - - 4 (4.2) 6 (6.3) - - 13.51 ± 5.34 14.01 ± 6.26

* p<0.05

1 ICU: Intensive care unit, 2presented as median [Interquartile Range] or mean±standard deviation


Fig. 2. Forest plot for the impact of zinc on mortality(a) and discharge rate(b) in hospitalized patients with COVID-19

퇴원율은 Abd-Elsalam 등의 연구를 제외한 세 개의 문헌에서 제시하였는데 세 연구에 포함된 대조군 환자 총 3,034명 중1,996명이 퇴원하여 65.8%의 퇴원율을 보였고, 아연을 투여한그룹은 총 1,613명 중 1,107명이 퇴원하여 68.6%의 퇴원율을보였다. 메타분석 결과는 아연을 투여한 군에서 유의하게 높은 퇴원율을 보였다(OR 1.32, 95% CI 1.15-1.52, p<0.001, Fig. 2(b)). 20-22)

중환자실 입실율은 Yao 등의 연구와 Carlucci 등의 연구 두문헌에서 제시했으며, 아연을 투여한 그룹 607명 중 96명이 중환자실에 입실이 필요하여 15.8%의 중환자실 입실율을 보였고, 메타분석한 결과 통계적으로 유의하지는 않았다(OR 1.07, 95% Cl 0.26-4.48, p=0.92, Fig. 3(a)). 20,22)

Fig. 3. Forest plot for the impact of zinc on clinical outcomes in hospitalized patients with COVID-19

기계적 환기 사용율은 Yao 등의 연구를 제외한 다른 세 개의연구에서 조사한 결과 아연을 투여한 그룹은 12.9% (195/ 1513), 대조군은 13.9% (428/3083)의 환자가 기계적 환기 사용이 필요하였고, 두 그룹 간 유의한 차이는 보이지 않았다(OR 0.80, 95% Cl 0.45-1.41, p=0.44, Fig. 3(b)). 21-23) 기계적환기 치료기간에서는 Frontera 등의 연구와 Carlucci 등의 연구 두 개의 문헌이 분석에 포함됐으며 Frontera 등의 연구에서는 아연을 투여한 그룹이 평균 7.4일, 대조군이 4.1일이었고, Carlucci 등의 연구 결과는 아연을 투여한 그룹과 대조군 모두평균 5일 동안 기계적 환기 사용 기간을 보였으며, 통계적으로유의한 차이가 없었다(mean difference 2.23, 95% Cl 2.85 to 7.32, p=0.39, Fig. 3(c)). 21,22)

재원기간에 대한 분석에서는 Yao 등의 연구를 제외한 다른세 연구가 포함되었고, Frontera 등의 연구에서는 아연을 투여한 그룹이 평균 6.8일, 대조군은 4.9일이었으며 Carlucci 등의연구에서는 두 그룹 모두 평균 6일로 동일하였다. Abd-Elsalam등의 연구에서는 아연을 투여한 그룹이 평균 13.51일, 대조군은 14.01일로 다른 두 개의 문헌보다 길었다. 이를 종합한 메타분석 결과에서는 유의한 차이가 없었다(mean difference 0.75, 95% Cl -0.64 to 2.13, p=0.29, Fig. 3(d)). 21-23)

고찰 및 결론

본 연구에서는 COVID-19로 입원한 환자를 대상으로 한 아연의 임상적 효과에 대하여 체계적 문헌고찰과 메타분석을 시행하였고, 그 결과 사망률과 퇴원율에서 임상적으로 긍정적인효과를 얻을 수 있었다. 하지만 중환자실 입실율과 기계적 환기 사용율, 기계적 환기 치료기간 및 재원기간을 분석한 결과에서는 유의한 효과가 없었다.

아연은 선행된 연구에서 면역을 조절하고 감염을 개선시킬수 있다고 보고되었고, 폐렴과 같은 호흡기계 감염에 긍정적인 효과를 보였다. Lassi 등이 연구한 메타분석에서도 아연의투여로 폐렴의 발생을 낮출 수 있었다고 보고하였는데(fixed-effect risk ratio (RR) 0.87; 95% CI 0.81-0.94, six studies, low-quality evidence) 24), 본 연구에 포함된 문헌들도 이러한아연의 효과를 COVID-19 치료에 이용해 보고자 하였으며,다른 COVID-19 치료제에 아연을 추가한 군과 아연을 추가하지 않은 군으로 비교하여 연구하였다.

분석에 포함된 4개의 문헌 중 Abd-Elsalam 등의 연구를 제외한 3개 문헌의 대상 환자의 평균 연령은 모두 60세 이상이었고, 각 문헌에서 아연을 투여한 군과 투여하지 않은 군 간의 유의한 차이는 없었다. Frontera 등의 연구에서는 두 군간 남자의 비율이 유의한 차이가 있었지만, 4개의 문헌 모두 남자의비율이 여자보다 높았다. 이는 COVID-19의 위험인자로 알려진 나이가 많을수록, 성별이 남자일수록 중증으로 갈 확률이높다는 연구 결과에도 일치하는 것으로 보인다. 25) 그 외 아연을 투여한 군과 투여하지 않은 군 간의 환자들의 특성에는 유의한 차이는 없었다. 투여된 아연의 용량도 분석에 포함된 문헌들 사이에 유사하여 이번 체계적 문헌고찰에서는 아연의 용량에 따른 영향을 알아볼 수는 없었다. Yao 등의 연구를 제외한 나머지 세 연구 모두 아연 투여 시에 hydroxychloroquine을병용 투여하는 요법으로 연구했는데, 이는 hydroxychloroquine이 아연의 ionophore로 작용하여 세포 안으로 아연의 투과를증가시켜 아연의 농도를 높일 수 있기 때문이다. 26) Yao 등의연구에서도 아연을 투여한 그룹에서 97.4%의 환자들이hydroxychloroquine을 투여 받았는데 이러한 이유일 것으로생각되며, 아연을 투여하지 않은 그룹에서는 hydroxychloroquine의 투여율이 69.6%로 차이가 있었지만 이 영향을 보정하기 위해 hydroxychloroquine을 투여한 환자들을 대상으로 아연 투여 여부에 따른 사망률을 따로 비교 분석하였고, 이 분석 결과도전체 환자를 대상으로 한 사망률 분석 결과와 유사하였다. 20)

과거 아연을 중증 폐렴 치료에 추가할 경우 치료율에 대한메타분석 결과에서 치료 실패율에서는 유의한 차이가 없었지만, 사망률 비교 시에 아연을 추가 투여한 군이 RR 0.43 (95%CI 0.22-0.83)으로 유의한 감소를 보였는데, 27) 본 연구에서도사망률에 대한 메타분석 결과 아연을 투여한 군이 유의하게감소 효과를 나타냈다. 분석에 포함된 4개의 문헌에서 제시하였고 모두 입원 환자를 대상으로 하여 입원 기간 중 병원 내 사망률로 일차 결과 변수를 사용했다. 이 중 환자수가 상대적으로 적은 2개의 연구, Yao 등의 연구와 Abd-Elsalam 등의 연구결과에서는 유의한 차이가 나지 않았는데, 이 두 연구가 다른2개의 문헌과 다른 점은 환자를 임상 중증도로 분류했다는 것이다. Yao 등의 연구에 참여한 환자의 임상 중증도 분류를 볼때 severe/critical 비율이 79.6%로 mild (20.4%)보다 많았는데,사망률의 위험인자 분석에서 고령, 남자, 임상 중증도가 높은경우에 유의한 연관성이 있다고 말한 것과 관련되었을 것이라고 여겨진다. 20) Abd-Elsalam 등이 시행한 연구의 차이점은 환자의 평균 나이를 생각해 볼 수 있는데, Frontera 등의 연구에서 나이를 65세 이상과 미만으로 분류하여 사망률을 재분석한결과 아연의 투여가 65세 이상에서는 사망률을 유의하게 감소시켰으나(Hazard ratio (HR) 0.69 95% CI 0.51-0.93), 65세 미만에서는 통계적으로 유의하게 사망률을 감소시키지 못한 결과가 나온 것과 관련이 있을 것으로 보인다(HR 1.04 95% CI 0.66-1.62). 21)

퇴원율에 대한 메타분석 결과도 아연을 투여한 군이 유의하게 퇴원율이 증가하는 것으로 나타났는데, Yao 등의 연구에서는 두 군간 유의한 차이가 없었다. 이는 아연이 SARS-CoV RNA-dependent RNA polymerase의 활성을 감소시켜 바이러스로 인해 중증으로 악화되는 것을 예방할 수 있다는 연구 결과를 참고해 볼 때, 10) Yao 등의 연구에서는 위에서 언급한 것처럼 중증 환자의 비율이 경증 환자의 비율보다 많았기 때문

일 것으로 보인다. 20) 이것은 Carlucci 등의 연구에서도 확인할수 있는데, 중환자실 환자들을 제외한 후 분석한 사망률에서대조군과 비교 시 아연을 투여한 그룹이 유의하게 적었지만(OR 0.449, 95% CI 0.271-0.744, p=0.002), 중환자실에 입실하지 않은 환자들을 제외한 사망률 분석에서는 아연을 투여하지 않은 그룹과 통계적으로 유의한 차이가 없었다(OR 1.03 95% CI 0.404-2.64, p=0.947). 22)

아연을 경증 질환인 감기에 이용하여 치료 효과를 알아 보고자 시행한 메타분석에서 아연을 섭취하지 않은 군에 비해아연 섭취 시에 감기의 증상 지속기간을 줄이는 것으로 나타났고 (mean difference 1.03, 95% CI 1.72 to 0.34, p=0.003), 28) 또 다른 연구에서도 아연의 용량이 75 mg/day 미만 일 때에는 감기에 대한 임상적 영향이 없었지만, 75 mg/day 이상의 아연을 투여 시에 감기 지속 기간을 줄일 수 있다고 발표하였다. 29) 하지만 본 연구에서 분석한 재원기간, 기계적 환기율, 기계적 환기 치료 기간에서는 유의한 차이는 없었다. 또한아연의 투여로 중환자실 입실율을 유의하게 감소시키지는 못했지만, Carlucci 등의 연구에서는 유의한 감소를 보였다. 다만, 이 연구에서도 입원 환자가 중환자실 치료가 필요한 단계로 진행하는 것을 예방할 수는 있지만 이미 중환자실에서 치료를받는 환자들에 대해서는 관련성을 보이지 않았다. 22) 이것은cytokine storm으로 알려진 전신 면역 조절 인자들이 과도하게 발현된 이후에는 아연의 추가가 더 이상 효과적이지 않다는 연구 결과를 반영한 것이라고 보인다. 21) 이러한 결과들을종합해 볼 때 아연은 COVID-19 환자들에게 투여 시에 긍정적인 효과를 나타낼 수 있을 것이라고 사료된다.

본 연구의 분석에 포함된 네 개의 문헌 중 세 개의 연구가 관찰연구라는 점에서 기록되지 않은 변수에 대한 분석은 이루어지지 못했다는 점과 다른 치료제로 인한 임상적 효과의 간섭을 완전히 배제하지 못했다는 점, 환자의 기저 질환의 차이를배제하지 못한 점이 본 메타분석 연구의 한계점이라고 할 수있겠다.

하지만 본 연구는 COVID-19 환자에 대한 아연의 효과를 메타분석한 최초의 연구이며, 본 연구 결과 아연의 투여가COVID-19 입원환자의 퇴원율과 사망률에서 임상적으로 유의한 효과를 보였다. 아연이 다른 치료제의 보조 요법이나 대체 치료제로서의 역할을 할 것으로 기대해 볼 수 있겠다.

앞으로 COVID-19에 대한 아연의 독립적인 치료 효과를 밝히기 위해서는 대규모 무작위 임상시험이 필요할 것으로 보이며, 바이러스 복제와 질병의 악화를 억제할 수 있는 아연의 효능에 대한 심도 있는 연구를 위해서는 아연 투여 전, 후의 바이러스 RNA의 측정도 필요할 것으로 보인다. 또한 아연의 치료효과와 더불어 안전성에 대한 연구도 시행되어 COVID-19 환자들을 안전하고 효과적으로 치료하는 데에 도움이 되기를 기대한다.

이해상충

저자는 본 논문과 관련하여 이해상충관계가 없음을 선언합니다.

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June 2021, 31 (2)
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