E.BMP-2 '노보시스', 척추유합술에서 효율적이고 안전해 - 청년의사

2021 대한정형외과 제 65차 학술대회 심포지엄에서 소개된 BMP-2의 임상적 유용성을 입증한 주요 임상연구를 중심으로 퇴행성 척추 질환에서의 최신 지견을 세 차례에 나누어 공유한다. 그 마지막 강의로 추가적인 PLF 환자에서 E.BMP-2의 유효성과 안전성을 평가한 임상 연구 결과를 소개한다.<편집자주>

Efficacy and safety of E.coli-derived rhBMP-2 in additional posterolateral lumbar fusion

연구 개요 및 방법

DSS(degenerative spinal stenosis) 수술을 할 때 LIF(lumbar interbody fusion)이나 PLF(posterolateral fusion)이 필요할 수 있다. 이 때 AIBG(autogenus iliac bone graft)를 사용하는 것이 'gold standard'로 되어 있으나 morbidity로 인해 다양한 대체제가 개발되었다. rhBMP-2는 강력한 osteoinductive material이며 AIBG와 유사한 골 유합률이 보고되어 있다. 하지만 초기에 개발된 rhBMP-2는 수율이 낮고 가격도 비싸다는 단점이 있었으므로 이를 보완한 E.BMP-2인 노보시스가 개발되었다.

선행 연구에서는 1분절 당 E.BMP-2 3mg 또는 2.5mg을 투여했을 때 높은 골 유합률이 확인되었다. 저희 연구실에서는 이 보다 적은 E.BMP-2 1mg을 추가적인 PLF 시 투여하였을 때 안전성과 유효성을 평가하고자 본 연구를 진행하였다. 또한 짧은 분절(1~2 segment) 유합 시에 필요한 최소한의 E.BMP-2 용량도 확인하고자 하였다.

본 연구는 2009년 1월부터 2019년 12월까지 10년 동안 open TLIF에 더하여 PLF를 받은 피험자 121명을 1년 이상 추적관찰하였다. 피험자들은 AIBG와 local bone으로 수술 받은 AIBG 군과 E.BMP-2 1mg과 local bone으로 수술 받은 E.BMP-2 군으로 나누었다.

E.BMP-2 carrier는 다공성 HA(hydroxyapatite)를 사용하였다. clinical outcome 평가를 위해 VAS-back pain, VAS-leg pain, K-ODI, 수술 전후 합병증 등을 평가하였다. 골 유합률 평가를 위해 CT 상에서 Lenke grade(PLF)와 BSF scale(LIF)를 측정하였고, implant failure도 평가하였다.

AIBG 군은 피험자 69명, E.BMP-2 군은 52명이었으며, one-level fusion이 57명, two-level fusion이 64명 포함되어 있었다. 만성 호흡기 질환 유병률과 평균 추적 관찰 기간 외에는 양 군에 배정된 피험자 특성에는 차이가 없었다. 평균 추적 관찰 기간에 차이가 있는 이유는 E.BMP-2를 최근에야 사용하기 시작했기 때문이다.

연구 결과

양 군 사이에 clinical outcome의 차이는 없었다. 양 군의 수술 전후 합병증 발생률도 차이가 없었고, E.BMP-2 투여군에서 새로 발생한 암이나 신경근병증(radiculopathy)도 없었다. 6개월 및 1년 후 X-선 및 CT로 확인한 양 군의 골 유합률은 모두 우수하였고 차이가 없었으며, implant complication도 차이가 없었다. [그림 1]

E.BMP-2 군에서 1 level과 2 level fusion을 비교하였을 때 두 subgroup 간 유의한 유합률의 차이는 없었다. AIBG는 장골 골절이나 골 절제 부위의 통증 등의 합병증 등의 한계를 가지고 있으므로 다양한 대체제가 고안되었고, E.BMP-2도 그 중 하나다.

먼저 개발된 rhBMP-2는 골 유합률은 우수하지만 수율이 낮고 가격이 비싸다는 단점이 있었다. 또한 고용량 투여 시 골 용해(osteolysis), 척추 종양(spinal tumor), 신경근병증 및 장액종(seroma)와 같은 합병증이 보고되어 있다. 이번 연구에 사용된 E.BMP-2는 clinical outcome뿐만 아니라 우수한 골 유합률을 보여주었고, 0.5~1mg 만으로도 충분한 osteoinduction을 기대할 수 있었다. 또한 rhBMP-2에서 보고된 합병증도 발생하지 않았다. 아울러, 유전자 재조합 기술을 적용시켜 생산하므로 생산성이 높고 가격도 저렴하다는 큰 장점이 있다.

연구 결과에 대한 고찰

본 연구는 피험자 수가 적고, 단일 기관에서 진행되었다는 한계가 있다. 또한 추적 관찰 기간도 1년으로 비교적 짧았다. 단, rhBMP-2 연구에서 신경근병증은 수술 6~8.4개월 후, 암은 2년 후 발생하는 것으로 보고되었으므로 이를 참조하면 1년 이라는 연구 기간도 그리 짧은 것만은 아니라고 생각된다.

결론적으로 이 연구를 통해 E.BMP-2 1mg은 short-level lumbar PLF 시 효율적이고 안전한 osteoinductive material임을 알 수 있었다. 참고로 본 연구는 2021년 The SPINE JOURANL에 게재되었음을 알려드린다.

<Q & A>

강창남 교수(좌장) : 다른 논문에서는 BMP-2 투여 시, 장액종, 경추부종, 추간공과 골화증 등의 이상반응이 보고되어 있습니다. 지금까지 E.BMP-2를 투여하시면서 이상반응 경험 사례는 없으셨는지요?

손희중 교수 : 없었습니다. 이제까지 이상반응 없이 E.BMP-2를 투여할 수 있었던 가장 중요한 이유는 용량이 적었기 때문이라고 판단됩니다. 두 번째로 다른 논문에서는 carrier로 collagen을 사용했다는 차이가 있습니다. HA는 E.BMP-2를 천천히 일정한 비율로 방출시키기 때문에 이상반응이 적었던 것 같습니다.

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