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대퇴골두 골괴사(무혈성괴사) Osteonecrosis of the Femoral Head

대퇴골두 골괴사(무혈성괴사) Osteonecrosis of the Femoral Head
대퇴골두 골괴사(무혈성괴사) Osteonecrosis of the Femoral Head

  • 질병특성

    넓적다리뼈의 위쪽 끝부분(대퇴골두)에 혈류가 차단되어 뼈조직이 괴사되는 질병입니다. 비교적 젊은 나이인 30~50대에 발병률이 높으며 여성보다는 남성에게 더 많이 보고 되고 있습니다. 인공고관절로 치환할 경우, 삶의 질 저하가 불가피 하므로 환자 자신의 뼈를 보존하고자 하는 수요가 높습니다. 미국의 경우 해마다 2만~3만 명의 신규 환자가 발생하는 것으로 추정되며, 한국의 경우도 연간 2~3천 명의 환자가 발생하는 것으로 보고되고 있습니다.

    특히, COVID19, SARS 등의 치료제로 스테로이드 제제가 많이 사용되면서 대퇴골두 골괴사의 발병률이 급격히 올라가고 있어 WHO는 동 치료를 시행한 환자들을 대상으로 MRI 조기진단을 공식적으로 권유하고 있습니다. (출처 : Zhang B et al JBMR 2020; Yu EW et al JBMR 2020; Patel MS et al JBJS Review 2020)

  • 원인

    · 과도한 음주

    · 스테로이드 제제

    · 복합적 만성 질환

    · 영양 결핍

    · 고령화

  • 증상 및 치료법

    진행성 질환으로 발병되면 호전이 어려우며, 인공관절로 치환하는 수술(Total Hip Arthroplasty, THA)이 유일한 대안입니다. 초기에는 특별한 증상이 없으나 점차 서혜부 부위에 극심한 통증으로 확대되며, 걷거나 양반다리를 하기 힘들어집니다.

  • 임상현황

    기초연구 비임상 1상 2상 3상 허가
    임상2상

  • CF-M801 시술법

    골감압술(Core Decompression) + Cell therapy

    중심 감압술은 환자 대퇴부 외측에 괴사 부위(대퇴골두)로의 접근로를 뚫음으로써 증가되어 있는 골두 괴사부 내부압력을 낮추고 골두 내 혈행을 정상화, 재혈류화(revascularization)를 촉진하여 통증을 감소시키는 시술입니다. 그러나 근본적 치료방법은 아니기 때문에 병이 계속 진행되며 결국에는 인공고관절전치환술(Total hip arthroplasty)를 하게 됩니다. 중심감압술을 시술시 골괴사 부위를 제거하고 그 병변에 세포치료제(CF-M801)을 투입함으로써 자가골 생성 및 염증 완화를 유도합니다.

  • 비임상 DATA

    Safety

    · 단회투여독성시험

    Rat Tibia defect 모델에 3가지 용량별 CF-M801을 이식하고 무독성과 무독성량을 세포로 검증한 결과 독성없음 결론이 도출되었습니다.

    · 종양원성시험

    Rat Tibia defect 모델에 26주간 추적관찰 후 독성 및 종양원성을 분석하였습니다. 독성학적으로 유해한 변화나 종양형성이 관찰되지 않았습니다.

    · 체내분포시험

    Rat Tibia defect 모델로 CF-M801 투여 후 전장기를 대상으로 체내 잔류 및 분포를 확인하였습니다. 1주일 후에는 투여부위를 제외한 모든 장기에서 세포가 발견되지 않았으며, 14주 이후에는 모든 장기에서 투여세포가 발견되지 않았습니다.

    Efficacy

    소동물 유효성 시험 : Rat Radius Defect 12주 모델

    쥐 요골 결손 모델에 CF-M801 이식 후, X-ray 및 micro CT 분석을 통하여 골재생능을 검증하였습니다.

    * micro CT 결과
    micro CT 결과
    micro CT 결과
    **P<0.05
    **P<0.05

    P5와 P7에서 동일한 제조 공정으로 제조된CF-M801을 이용하여 요골 결손모델에 이식하여 12주간 추적 관찰한 후 분석한 결과 Sham 대조군 대비 치료효과가 우수한 것을 확인할 수 있었습니다.

    Normal Control
    Normal Control
    Sham Control
    Sham Control
    CF-M801(G3-P7)
    CF-M801(G3-P7)
    CF-M801 (G5-P5)
    CF-M801 (G5-P5)
    <micro CT 분석>

    정량적인 분석의 경우에도 Sham대조군 대비 Bone Volume, Bone Volume Density, Bone Mineral Density와 같은 지표도 더 우수하였으며 P5의 경우와 P7의 경우 모두 우수한 것으로 보아 CF-M801은 적어도 P5-P7사이에서는 세포 계대수에 크게 영향받지 않고 우수한 치료효과를 나타낸다고 판단됨.

    대동물 유효성시험 : 염소 대퇴골간 피질골 결손 모델 (Goat Femur Defect 6 months model)

    염소의 대퇴골 결손부위에 CF-M801을 이식하고 micro CT와 조직학적 평가를 통해 다각적으로 분석을 실시하였습니다. 세포 이식 후 12주/26주 micro CT분석 및 조직 슬라이드 분석결과 골재생 효율이 우수함을 확인하였습니다.

    Micro CT 이미지 및 조직 슬라이드 분석

    <Micro CT 이미지 및 조직 슬라이드 분석>

    세포치료제 이식 후 13주차와 26주차에서 New Bone Area
    세포치료제 이식 후 13주차와 26주차에서 New Bone Area

    <세포치료제 이식 후 13주차와 26주차에서 New Bone Area>

  • 논문

    Evaluation of Safety and Efficacy of Cell Therapy Based on Osteoblast Derived from Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cell for Osteonecrosis of the Femoral Head: Study Protocol for a Single-Center, Open-Label, Phase I Clinical Trial

    2021, Research Square

    Heejae Won, Shin-Yoon Kim, Sunray Lee, Hyun Sook Park, Seung-Hoon Baek