난치성 골질환과 관련된 진단

2) 난치성 골질환의 최신 진단

난치성 골질환의 대부분은 골수 내부(marrow inside)의 감염, 괴사, 염증단계 현상이 방사선이나 핵의학사진, MRI, CT를 통해서 나타나는 영상을 보고 판단해야 하는 어려움이 있다.

최신 진단에서 주로 사용되는 진단법으로는 Physical examination, 방사선 영상(Panorama, Bone scan, Cone beam CT, Spiral CT, MRI), Hematologic lab test 등을 종합적으로 판단하게 된다.

임상적으로 감염을 진단하는 기준은 수술 전 개방성 상처 혹은 동로(sinus tract)가 있는 경우, 그리고 수술 중 농이 확인된 경우이다.

위와 같은 임상적 기준에 의한 감염이 없는 환자에서도 실제 내부에서는 감염이 진행되고 있거나 활동을 억제 당한 균이 남아 있는 경우가 있어 주의를 요한다.

이런 환자에서는 불유합 치료를 위해 내고정, 골이식 등 시술을 하고 나서야 비로소 감염이 임상적으로 발현될 수 있기 때문에 시술 전 이런 가능성에 대한 대비가 필요하다. 구강 내와 안면피부 영역에 농루나 농유출 현상이 나타나게 되면 골괴사증, 골수염 등을 고려할 수 있다.

치과의원에서 가장 접근하기 쉬운 진단으로는 파노라마(panoramic radiograpy)의 진단방법이 있다.

파노라마 방사선 사진 상에서는 Osteolysis(OT), Erosion of cortical bone(EC), Bone sclerosis focal(FS), Diffuse sclerosis(DS), Bone sequestration(BS), Thickening in the lamina dura(TD), Prominence of the inferior alveolar nerve canal(IAN), Persisting alveolar sockets(SK), Presence of pathological fracture(PF)과 같은 현상이 나타날 수 있다.

골 용해(OT), 피질골 침식(EC), 골 경화 경화증(BP), 미만성 경화증(DS), 부골(BS), 치근막강이 두꺼워지는 현상(TD), 하악치조신경관의 두드러짐(IAN), 치조와 형태의 유지(SK), 병리학 골절(PF)의 존재 등을 확인하여서 골수 내부의 증상이나 염증성 양태를 확인할 수 있다(Figure 4-3, Figure 4-4).

▲ Figure 4-3. MRONJ(medication related osteonecrosis of jaws)를 가진 환자에게 파노라마 방사선사진으로 확인 가능한 내용. MRONJ는 4단계로 나뉘어서 확인 가능한 경우 일반적인 Stage 2, Stage 3에서 주로 확인이 가능하다.

방사선 동위원소를 이용한 골스캔(bone scan)은 골수염, 약물성 골괴사증, 골경화증 등 골수와 연관된 감염의 초기 진단하는데 도움을 주며, 골수염 발생 24시간 정도 경화하면 골스캔 사진 상 골수염과 골괴사증의 양성 반응을 얻을 수 있다(Figure 4-5).

▲ Figure 4-4. 파노라마상에서 부골, 골경화상, 미만성 경화상, 하악치조신경관이 뚜렷이 보이는 현상을 관찰할 수 있다. 이러한 경우, physical examination상에 약물복용여부와 pus discharge등을 관찰할 수 있다.
▲ Figure 4-5. bone scan. 하악 무치악부위의 정중부에 발생한 골수염 상태를 나타내는 hot spot를 확인할 수 있으며 부골이 있는 부위에는 cold spot이 나타나게 된다. gallium스캔의 경우 Gallium동위원소가 과립구에 부착되며 특히 활동적으로 분열되고 있는 백혈구, 종양세포, 골아세포 등에 부착한다. 환자의 경우 무릎관절과 손목관절 등에서 hot spot으로 rheumatoid arthritis양상을 확인할 수 있다.

Technetium골스캔의 경우 골형성 또는 골괴사 세포의 활동성이 있으면 양성 반응을 보이므로 골수염의 초기 진단에 도움이 될 뿐만 아니라 치료경과를 평가하는데도 이용할 수 있다. 감염이 진행되고 있는 경우에는 Gallium 스캔 상 양성 반응을 보인다.

▲ Figure 4-6. Mediaction related osteonecrosis of jaws환자로 #23 하방부위에 발생한 erosion과 주변 골경화상을 관찰할 수 있다.

3) 난치성 골질환 치료제 후보로서 골형성 단백질, 비트로넥틴, 오스테오넥틴 등 (Table 1)

골형단백질은 현재 재조합으로 생산이 가능해져 있으며 재조합 골형성 단백질[Human Recombinant Bone Morphogenetic proteins(rh-BMPs)]은 1965년 Urist에 의해 처음 소개되고 명명된 이래, 1988년 Wozney 등이 처음으로 cloning에 성공하면서부터 본격적인 연구가 시작되었다.

재조합 골형성 단백질은 신생골 및 신생연골을 형성한다고 알려져 있으며 특히 rhBMP-2가 가장 뛰어난 골형성 물질로 발표되고 있다.

BMPs의 골유도능을 효과적으로 전달하기 위해서는 주위조직에 위해하지 않으면서 신생골 형성과 더불어 흡수될 수 있고 임상에서 적용하기 간편하고 쉬운 적절한 전달체(carrier)의 사용이 필수적이다.

ACS는 공간이 유지되는 결손부에서는 매우 효과적인 전달체이나 공간을 유지하는 능력이 부족하여 압력에 의해 골재생을 위한 공간을 와해시키는 결과를 초래하였으며, β-TCP는 압력에 의해 쉽게 와해되지 않는 훌륭한 공간 유지 능력을 보였으나, 흡수가 지연되어 신생골 형성을 방해하는 결과를 초래하였다.

따라서, 전달체의 조건을 모두 충족할 수 있는 좀 더 효과적인 전달체의 개발을 위한 연구가 계속되고 있다.

최근의 이러한 전달체 중에 LFA collagen scaffold는 공간 확보와 함께 흡수가 3-6주 이내에 이루어지면서 dual resorption system을 구축하도록 하는 collagen matrix를 동시 개발되고 있다. 골형성 단백질은 4단계 작용 기능을 3주에 걸쳐서 나타내게 된다.

angiogenesis(1week) - chemotaxis(2week) - differentiation(3week) - proliferation(3week)의 4단계 작용을 통하여 골형성을 유도하고 있다.

rhBMP-2를 사용한다면 이러한 기능을 유지할 수 있는 전달체가 최소 3주 이상 공간유지능력과 rhBMP-2 의 지연방출을 고려할 수 있어야 한다.

최근 두 번째로 각광받고 있는 펩타이드로인 비트로넥틴(비트로넥틴:VN)은 보체 결합 단백질 S-단백질로도 알려져 있는 혈중의 주요한 접착 단백질로 혈중에는 고농도로 존재하고 있다.

비트로넥틴은 비트로넥틴 수용체를 보유하는 세포에 접착 활성을 가지는 것 외에, 콜라겐, 헤파린 등의 물질, 또 플라스미노겐 활성화 저해 인자 1 (PAI-1), 트롬빈-안티 트롬빈 III 복합체 등 다양한 혈액응고 조절 인자와 결합하여 혈관 내의 면역 체계 및 응고선용계에 관련하고 있다고 생각된다.

비트로넥틴은 분자량 75kDa, 아미노산 459개 (전구체는 478개)로 구성된 1가닥 폴리펩티드 구조로, 혈중에서는 7kDa 외에 389~390정도로 절단된 분자 (분자량 65kDa)도 많이 존재하고 있다.

Osteonectin은 골광물화(mineralization), 골세포-매트릭스 상호 작용 및 콜라겐 바인딩에 중요한 역할을 산성의 세포외 매트릭스 당단백질(glycoprotein)이다.

Osteonectin은 또한 matrix metalloproteinases의 생산과 활성을 증가시켜서 뼈 내의 암세포 침입에 중요한 기능을 한다.

종양 세포에 유익한 오스테오넥틴의 추가 기능은 혈관 신생, 증식 및 이동을 포함한다. osteonectin의 과발현은 유방, 전립선 및 결장과 같은 많은 인간 암에서 보고되고 있다.

이 분자는 뼈와 연골의 mineralization, mineralization 억제, 세포 증식의 조절, 분화 된 표현형의 획득 촉진 및 세포 부착 및 퍼짐 촉진과 같은 몇 가지 생물학적 기능에 관련되어 왔다.

많은 인산화 단백질과 당 단백질이 뼈에서 발견된다. 인산염은 인산화된 세린 또는 트레오닌 아미노산 잔기를 통해 단백질 백본에 결합한다.

이 뼈 단백질 중에서 가장 잘 특징지어지는 것은 오스테오넥틴이다. 콜라겐과 hydroxyapatite를 결합하고, 미성숙 뼈에서 상대적으로 많은 양으로 발견되며, 콜라겐의 광물화를 촉진한다.

▲ Figure 4-7. #23 치아의 원심부위에 발생한 bone exposure와 pus discharge양상을 관찰할 수 있다. 발치와의 healing이 되지 않고 있는 모습.
▲ Figure 4-8. flap 거상했을 때 하방에 골괴사증이 나타나 있는 상태를 관찰할 수 있다.

다음 호에 계속 ▶

 

 

목차
1. 약물성 골괴사증의 최신지견
2. 골수염 치료의 최신지견
3. 골수와 관련된 질환에 대한 치료개념의 변화
4. 난치성 골질환과 관련된 진단
5. 골이식의 최신개념
6. 치과임플란트와 골이식술
7. 상악동거상술과 임플란트 식립
8. Immediate postextraction implantation

 

권경환 교수 (원광대학교 치과대학 구강악안면외과)
-원광대학교 치과대학 졸업
-원광대학교 치과대학 부속병원 구강악안면외과 수련
-전남대학교 치의학대학원 구강악안면 외과학교실 박사학위 취득
-Texas Baylor 치대 구강악안면외과 교환교수(rhBMP-2 연구)
-16대 원광대학교 치과대학 부속치과병원장
-원광대학교 치과대학 구강악안면외과학교실 주임교수
-보건복지부 장애등급판정위원(치과대표)
-한국의료분쟁조정중재원 치과분야 중재위원
-대한악안면성형재건외과학회 보험이사

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