서울치대졸
국립경찰 병원 수련
서울치대 석사 (치료재료학)
한림의대 박사 구강외과 GBR전공)
신구대 치기공과 교수
한림대 외래교수
골형성 연구회 회장
골유착학회 이사
뉴욕서울치과병원 대표원장
kwansik2827@naver.co

6. 성장인자, BMP 흡수- 골전도, 임플란트 주변 defect 처치
 골조직은 일생을 통하여 지속적인 골개조가 이루어지며, 고도로 혈관화되어 있는 복잡하고 역동적입니다.현재의 기술로 골화 과정을 완벽하게 재현하기 힘들고, 생체 외 실험에서 골전구세포를 배양하여도 실제 골처럼 골형성이 어려워서 in vivo 실험만이 가능하며 실험실에서의 골조직 형성에는 많은 제한점이 있습니다.(24-1.)

현재의 연구는
(1) 골형성 과정에서 각 요소와 인자들의 signalling에 대한 이해
(2) 다양한 자가, 동종의 골전구세포 혹은 stem cell를 이용한 골형성(24-2.)
(3) 성장인자(Growth Factors)의 기전과 역할에 대한 규명
(4) BMP의 보다 효율적인 생산(24-3.)
(5) 효과적인 BMP carrier의 개발 및 ,국소적 투여법-적절한 scaffold가 개발된 MBCP (24-4~6) 
⑹ 효과적 골조직의 형성을 위한 유전자 이식술의 개발로 진행되고 있습니다.
 자가 치아에 극소량의 BMP가 있다는 주장이 있고부터 자가치아 이식술의 임상적 활용에 대하여 지대한 관심이 있는 듯합니다.  

 동종골이나 자가치아를 탈회처리하면 성분 중 70%를 차지하는 미네랄을 제거해져서 콜라겐, BMP, 성장인자 등이 노출되어서 골유도, 골형성이 활발해진다고 합니다.
그래서 골형성을 촉진 하려면 탈회 처리가 꼭 필요합니다.

 성장인자( Growth Factor)와 골단백(BMP)의 비교는 아래 Table1과 같으며 두 인자 모두 골 형성에 효과적입니다.

성장인자(Growth Factors)는 골아세포 혹은 전구세포를 자극하여 골기질을 생성을 촉진하는 골유도를,  BMP는 골아세포 외부에 골기질에 극소량 존재하는 potein group으로 골형성에 관여합니다. 따라서 GF 보다는 BMP가 보다 효과적이며 큰 골 결손부의 재건에도 효과적입니다.

BMP-2 함유제재(Infuse, Medtronic Sofamore Danek, Memphis, TN)와 BMP-7 함유제재(OP-1 Device, Stryker Biotech, Hopkinton, MA)가 제한된 범위에서 정형외과적인 임상 적용에 대한 FDA의 승인을 받았습니다.
그러나 BMP의 단점은 비용이 비싸다는 것이었는데 최근에야 국내에서는 코웰메디가 대장균을 이용하여 양산에 성공하여 공급 단가를 낮춘바 있습니다.(24-3.)

또 BMP 자체는 흡수가 잘되므로 carrier에 결합하여 사용하는데 gelatin, glycerol, poloxamer 407 등을 carrier로 사용한 결과  Regenaform, Regenafil, Grafton, Dyna Graft 등의 동종골의 흡수율은 높은 편입니다.
따라서 이식 후 지속적으로 유지되려면 적당한 porosity를 지닌 어느 정도 단단한 합성골이 carrier로 바람직하였는데 MBCP는 다양한 porosity를 지녀서 가장 우수한 carrier입니다. (24-4~6.)
마찬가지로 구멍을 잘 뚫거나 잘 분쇄한 자가 치아 이식재를 탈회 처리하여 사용하면 BMP가 단시간에 분해되지 않고 골전도 등이 잘 일어나서 골형성이 잘일어나는 듯합니다.
(24-11.)
하지만 자가치아 분말 이식재만으로 이식하면 조작하기도 어렵고 흡수율이 높아서 필자는 동종골: 합성골+자가치아를 1:1로 혼합하여 사용합니다.

후일 설명하겠지만 분말골등을 임플란트 주변에 얇게 바르고 그 위에 root form을 덮어 놓으면 장점이 많습니다.
1. foreign body 반응도 적고 2. stiff 하여 연조직압에도 저항적이어서 골형성 양이 많으며 3. 분말 이식재를 잘 눌러 놓아서 흩어지지 않으며(24-12) 4. 연조직과 blood 공급도 유리하며 5.조작하기 쉽고  6.  matrix form이라 이식형태가 유지되기 때문입니다.(24-13.)

24-1. 골조직은 고도로 혈관화된 틈새로 stem cell이 있으며 조골세포 파골세포 BMP, 성장인자가 상호 작용하는 복잡하고 역동적인 구조입니다.
24-2. 골전구세포 혹은 stem cell등의 분화를 통하여 골형성이 이루어진다.
24-3. BMP가 Cowell Medi에서 생산되기 전에는 무척 비싸서 사용할 수 없었다. 필자가 당뇨병으로 인해 염증 해결에 실패한 두 차례의 발치 즉시 식립 임플란트 증례에서( 레이저 소독 및 골질강화를 하였음에도 실패함) BMP를 사용해 본 결과 확실하게 골형성이 일어나서 임플란트가 성공적인 유착되었다. 임상의들도 실패한 케이스에 BMP를 사용할만 한 것으로 사려된다.
24-4.필자가 4차 골이식재의 비교에서 언급하였듯이 MBCP는 6 HA: 4 β-TCP의 phase 로 공급된다.( Daculsi G, Corre P, Malard R, Legeros R, Goyenvalle E: Performance for ingrowth of Biphasic calcium phosphate ceramic versus Bovine bone substitute Bioceramic 18, K, 2005 vol 18: 1379-1382)
24-5.MBCP는 70% 전후의 porosity로 65% Macro, 35% mico porosity를 형태입니다.

24-6.MBCP는 그 porosity로 인하여 상당량의 blood supply가 필요하며 BMP를 효과적으로 binding 한다.
24-7. 60세 여성 환자의 증례로 10여 년간 의치를 사용하면서 양쪽 하악 치조제가 심하게 흡수 되었다. 마침 하악 #32, 31, 21,22 치아를 발치할 수밖에 없어서 이들을 분말형과 root form으로 활용하게 되었다. 

24-8. 같은 환자의 상악 소견으로 상악# 15 치아도 발거 후 #16,14 임플란트를 식립할 예정이다

24-9.같은 환자의 파노라마 소견으로 골 길이는 좋지만 골 폭이 작은 lateral ridge augmentation 증례이다. 양쪽 하악 #47-45,32-42, 34-36 치아를 동시에 식립하고 즉시로딩할 예정이다.(5 x 12,5x 14, 4x12, 4x16, 4x16, 4x14, 4x 12, 5x14 mm Cowell fixture식립 예정 )
24-10,11. root form 치아가 적당한 porosity를 지녀야 flap 하방에서 흡수되며 골유착 및 골전도가 일어난다. 가공업체에 보낼 때 porosity를 충분히 만드는 업체에 보낼 필요가 있다. KTB의 root form이 가장 porosity가 좋다.

24-12.(2배 확대 요망) root form을 사용 5-10 분전에 생리 식염수에 담가서 수화 시키고 mess나 가위로 잘라서 임플란트 외벽의 veneer 형태로 사용할 예정인데 연조직으로 인한 골흡수에 저항성을 보여서 차단막이나 T-mesh보다 효율적이다.
24-13. 골이식재의 골화가 이루어지려면 골벽을 bur로 뚫어서 혈액공급이 원활해야 한다.
24-14. 임플란트 주변에 분말형 ATBT와 동종골, 자가골을 혼합하여 얇게 깔고 그 위에 root form을 잘 덮는다.  

24-15.(2배 확대 요망)이 root form을 잘 고정되는 형태로 덮는 것이 치료의 핵심이다. outline form이 유선형 ridge 형태이다. stich-out 후 임시 보철물로 functional loading하였다. .
24-16.(2배 확대 요망) 식립 3.5개월 만에 최종 보철물을 장착한 하악 8대의 임플란트를 이용한 보철한 방사선 사진. 즉시 로딩하였음에도 불구하고 특별한 골흡수의 양상이 보이지 않는다. ATBT는 연조직압으로 인한 골흡수에 저항적인 것으로 사려된다.

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