생명/의료

신형 뼈지지체 개발

발행일 : 2019 / 08 / 07

최근, 쓰촨(四川)대학 장싱둥(張興棟) 연구팀과 쓰촨대학 화시(華西)병원 정형외과 투충치(屠重棋) 연구팀은 항종양 및 뼈재생 기능을 동시에 보유한 하중 지지뼈 대체 지지체를 개발했다. 동물실험 결과, 해당 지지체는 화학요법 약물을 첨가하지 않고도 양호한 치료 및 복원 효과에 도달할 수 있어 향후 사지절단 치료가 필요한 골종양 환자가 사지보존술 치료를 받음과 아울러 환자의 장기적 생존율을 향상시킬 전망이다. 해당 성과는 “Science Advances”에 게재됐다.

골격 또는 그 부속 조직에서 발생하는 골종양은 청소년에서 그 발병률이 높다. 악성골종양은 치사율 및 지체장애율이 높으며 치료과정에서 흔히 종양재발 또는 전이로 인한 환자 사망을 초래한다. 절제술은 골종양 임상치료 주요 방법이다. 하지만 사지절단술 또는 종양절제술로 인한 평생의 골결손은 노동능력 상실을 초래한다. 따라서 국소적 종양 재발 및 전이를 억제하는 조건에서 지체기능의 최대한 보존은 의사들이 추구하는 목표이다.

연구팀은 3D 프린팅 기술을 이용하여 하중지지 다공성 티타늄 지지체를 제조한 후 “나노 수산화인회석” 입자를 해당 지지체 표면에 탑재시킴과 아울러 이미 구축한 토끼 대퇴골 원위치골 종양 모델에 삽입했다. 결과, 해당 지지체는 고형종양 부피 및 폐부전이를 뚜렷하게 억제시킴과 아울러 지지체 내 새 뼈 생성을 촉진하며 긴 분절골 결손 치유를 촉진한다. 동물의 5대 장기 및 혈액 지표에 대한 심층적 검사 결과, 해장 지지체는 양호한 생체안전성을 보유함으로써 임상응용 잠재력이 매우 크다.

해당 지지체 위의 “나노 수산화인회석” 입자는 골육종 세포, 흑색종 세포, 기저암 세포 등 다양한 종양 세포의 증식을 억제시킬 수 있을 뿐만 아니라 정상 조골세포, 골수유래줄기세포, 섬유아세포 등에 대한 독성 부작용이 없다. 해당 재료 설계는 사지보존술 적응증에 확장될 전망이며 또한 방사선요법/화학요법 약물 사용량을 감소시킴으로써 임상에서 골종양 수술 후 골결손 복원 및 국소적 종양 재발 억제 어려움 해결에 새 아이디어를 제공했다.