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이달의 논문

Efficacy and safety of escherichia coli-derived recombinant human bone morphogenetic protein-2 in additional lumbar posterolateral fusion: minimum 1 year follow-up Spine J. 2021; Online ahead of print

연구 제목

추가적인 요추 후측방고정술 적용시 대장균 유래 인간 재조합 골형성 단백질-2의 안전성과 유효성- 최소 1년 추시

연구배경 및 목적

재조합 인간 골형성 단백질-2(recombinant human morphogenetic protein-2; rhBMP-2)은 골유도 성능을 가진 성장인자로 알려져 있지만 대장균 유래의 BMP-2(E.coli derived BMP-2)에 대한 임상 연구는 거의 없다. 본 연구는 요추체간 유합술(Lumbar interbody fusion; LIF) 이후 편측 후측방고정술(posterolateral fusion; PLF) 적용시 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite) 캐리어를 이용한 대장균 유래 BMP-2의 유효성과 안전성을 확인하기 위해 진행하였다.

연구방법

3-4개월령 뉴질랜드 흰토끼 14마리의 대퇴골에 15mm 결손을 형성하고 피막을 형성하는 polymethylmethacrylate 성분으로 cemet으로 채운 다음 plate로 고정하였다. 4주 후 스캐폴드 이식시 7마리씩 두 그룹으로 나눠 한 군(Group A) 경우 3D 프린팅한 생체활성 세라믹 스캐폴드(BGS-7)만 적용하고 나머지 한 군(Group B)은 스캐폴드와 함께 rhBMP-2를 적용했으며 스캐폴드 이식 8주 뒤, 방사선학적, 생역학적 평가를 통해 예후를 비교, 평가하였다. 평가 항목은 X-ray 평가와 Conventional CT, micro-CT 평가, 생체역학적 평가(Stiffness)와 육안 관찰 평가로 설정하였다.

연구 결과

PLF 유합률의 경우 수술 6개월 후 시점에서 AIB 그룹이 79.7%, E.BMP-2 그룹이 82.7%였으며 수술 12개월 후 시점에서는 AIB 그룹 94.2%, E.BMP-2 그룹 100%로 관찰되었다. 두 시점 모두 그룹 간 유의한 차이는 발생하지 않았다(p=0.679/0.134). LIF 유합률 역시 수술 6개월 후 시점에서 AIB 그룹 71.0%, E.BMP-2 그룹 71.2% 였으며 수술 12개월 후 시점에서는 AIB 그룹 97.1%, E.BMP-2 그룹 100%로 관찰되었다. 모든 시점에서 그룹 간 유의한 차이는 발생하지 않았다(p=0.987/0.506). 수술 전과 수술 후 VAS=BP, VAS-LP, K-ODI와 관련해 두 그룹간 유의한 차이가 관찰되지 않았으며(p>0.05) 12개월의 추적 관찰기간동안 악성 종양이나 신경근병증 등의 발생은 관찰되지 않았다.

결론

요추체간 유합술 후 추가적으로 수행된 후측방고정술에서 대장균 유래의 BMP-2는 안전하고 효과적인 골유도재이며 수술과정에서 발생한 laminar bone 또는 동종골 등과 병용할 때 1mg 농도로도 충분한 유합이 이뤄지는 것을 확인하였다.

Ref) Hee-Jung Son, Sung Hoon Choi, Myoung Keun Lee, Chang-Nam Kang. The Spine Journal 2021; Online ahead of print

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