저작자표시

저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 이용자는 아래의 조건을 따르는 경우에 한하여 자유롭게

l 이 저작물을 복제, 배포, 전송, 전시, 공연 및 방송할 수 있습니다. 다음과 같은 조건을 따라야 합니다:

l 귀하는, 이 저작물의 재이용이나 배포의 경우, 이 저작물에 적용된 이용허락조건 을 명확하게 나타내어야 합니다.

l 저작권자로부터 별도의 허가를 받으면 이러한 조건들은 적용되지 않습니다.

저작권법에 따른 이용자의 권리는 위의 내용에 의하여 영향을 받지 않습니다. 이것은 이용허락규약(Legal Code)을 이해하기 쉽게 요약한 것입니다.

Disclaimer

저작자표시. 귀하는 원저작자를 표시하여야 합니다.

비영리. 귀하는 이 저작물을 영리 목적으로 이용할 수 없습니다.

변경금지. 귀하는 이 저작물을 개작, 변형 또는 가공할 수 없습니다.

20 16 년 월2

석사 학위 논문

백 서에 서 발치 후 비스 포스 포네 이트 관련 악골 괴사 를 예방 하기 위한 탄 산수 소나 트륨 의 효과

이 선 태

2016년 2월 석사학위논문

백서에서 발치후 비스포스포네이트 관련 악골 괴사를 예방하기 위한

탄산수소나트륨의 효과

조선대학교 대학원

치 의 학 과

이 선 태

백서에서 발치후 비스포스포네이트 관련 악골 괴사를 예방하기 위한

탄산수소나트륨의 효과

Effect of sodium bicarbonate to prevent bisphosphonate-related osteonecrosis of the

jaw after extraction in rats

2016년 2월 25일

조선대학교 대학원

치 의 학 과

이 선 태

백서에서 발치후 비스포스포네이트 관련 악골 괴사를 예방하기 위한

탄산수소나트륨의 효과

지도교수 오 지 수

이 논문을 치의학 석사학위신청 논문으로 제출함.

2015년 10월

조선대학교 대학원

치 의 학 과

이 선 태

이선태의 석사학위논문을 인준함

위원장 조선대학교 교 수 임 성 철 (인) 위 원 조선대학교 교 수 김 수 관 (인) 위 원 조선대학교 교 수 오 지 수 (인)

2015년 11월

조선대학교 대학원

목 차

ABSTRACT · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·i i i

Ⅰ.서론 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·1

Ⅱ.실험재료 및 방법 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·3

Ⅲ.결과 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·5

Ⅳ.고찰 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·7

Ⅴ.결론 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·1 1

Ⅵ.참고문헌 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·1 3

- ii -

도 목 차

Figure1.Intraoralview afterextractionofmaxillary1stmolarinrat····20

Figure2.Computedtomographyimages(axialviews)ofthemaxilla···21

Figure3. Themicroscopicphotographsofexperimentalgroup···22

Figure4.Themicroscopicphotographsofcontrolgroup···23

ABSTRACT

Ef f ectofsodi um bi car bonat et opr event bi sphosphonat e-r el at edost eonecr osi soft hej aw

af t erext r act i on i n r at s

ByLee,Sun-Tae

Advisor:Prof.Oh,Ji-SuD.D.S.Ph.D DepartmentofDentistry,

GraduateSchoolofChosunUniversity

I.Objective

Bisphosphonate-related osteonecrosisofthejaw (BRONJ)isdefined as thepresenceofexposedboneinthejaw thatdoesnothealmorethan 8 weeks in patients who has been bisposphonates (BPs)treatmenthistory and who has not undergone radiation therapy in the head and neck region.Osteonecrosisassociated with bisphosphonatesisdeveloped in the jaw highly more than another bone,the treatment of BRONJ is very difficult.Therefore,itisnecessary to focuson theprevention ofBRONJ to reduce its incidence rate.The purpose ofthis study was to evaluate the healing effect of sodium bicarbonate on extraction sockets after injectionofzoledronicacidinrats.

II.Materialsandmethods

A totalof10femaleSprague-Dawley ratswereintramuscularlyinjected with thezoledronicacidof0.1mg/kg,3timesaweek for8weeks.Then, the maxillary first molars on both sides were extracted. The left

- iv -

extraction site was covered using collagen sponge with sodium bicarbonate,and the right extraction site was left without any other treatment.The rats were euthanized after 8 weeks,and the extraction socketswereexaminedbyclinical,radiological,andhistologicalevaluation.

III.Results

Normal healing of the extraction socket was observed from the experimentalgroup (leftside)treated with sodium bicarbonate while the bone exposure was observed from the control group (right side). Histologicalfindings forthe controlgroup showed loss ofcontinuity of the epithelium above the extraction socket. Although new bone was formed in some parts,as the bone was exposed.Controlgroup showed delayed healing oftooth extraction socketcompared to the experimental group.

IV.Conclusion

Sodium bicarbonateshowedthepossibilityofapositiveeffectonwound healing to prevent BRONJ. Further studies are needed for sufficient experimentaldatabeforeappliedtopatients.

Ⅰ.서 론

Bisphosphonates(BPs)는 골다공증,다발성 골수종,악성 종양 환자들 중에 중증-고도의 고칼슘혈증 증상이 있는 경우,항암 화학요법 치료제와 연관되 어 있는 골의 대사와 관련된 전이성 파골성 병소가 있는 경우,기타 골질환 의 치료에 널리 사용되는 골의 항흡수성 약제이다.^1-4)2003년 BPs로 치료받 은 환자들 중 악골에 골괴사 증상이 나타남이 보고된 이후에 bisphosphonate -related osteonecrosisofthejaw (BRONJ)란 용어가 사용되기 시작하였으 며 BPs가 장기간 투여된 환자에서 잠재적인 부작용이 나타날 가능성이 높 은 것으로 알려져 있다.^5-7)2009년에 발표된 미국 구강 악안면외과학회의 가 이드라인에 따르면 BRONJ는 두경부 부위에서 이전에 방사선 치료를 받은적 이 없고 BPs를 투여받고 있는 환자 중 악골의 뼈가 노출되어 있으면서 8주 이상 치유되지 않는 경우로 정의하고 있다.⁸⁾

BRONJ의 병태생리학적 원인은 아직 완전히 밝혀지지 않았으나,다른 골에 비해 악골에서 빈발하는 이유에 대한 몇 가지 가설이 주목 받고 있다.악골 은 높은 뼈 회전율(boneturnover)을 가지고 있으며,BPs는 높은 뼈 회전율 이 있는 부위에 잘 침착되는 성질을 가지고 있다.또한,구강내에는 다양한 미생물군이 존재하며,점막 하방에 악골이 존재하여 쉽게 노출될 수 있다.그 밖에 연조직에 대한 BPs의 독성,비타민D의 결핍 등이 제기되었다.^9-13)BPs 가 골내에서 항혈관화 성질이 있고,BPs의 투여 후 악골내 외과적 치료를 한 동물 실험에서 BRONJ와 유사한 증상이 나타나 BPs를 투여 받고 있는 환자 에서 발치를 비롯한 외과적 치료가 BRONJ의 발생에 보조인자로서 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있다.^14-17)

게다가,초기 BRONJ의 경우 임상가들이 감지하기 어려워 대부분 어느 정 도 병소가 진행된 상태에서 치료를 시작하기 때문에 양호한 치료 결과를 얻 기 어렵다.¹⁸⁾따라서 최근에는 BRONJ발병을 줄이기 위한 예방에 초점을 맟 추어 다양한 연구가 진행중에 있지만 관련된 연구가 부족한 실정이다.^19,20)그 러므로 본 연구의 목적은 BPs약제 중 역가가 가장 높은 zoledronate를 투여

- 2 -

하고,발치를 함으로써 BRONJ가 발생될 수 있는 환경을 만들어,BRONJ를 예방할 수 있는 방법 중 하나인 탄산수소나트륨을 적용하고,BRONJ의 발생 을 감소시킬 수 있는지를 확인하고자 하였다.

Ⅱ.실험 재료 및 방법

1 .실험 동물 및 bi s phos phonat e투여

본 연구는 조선대학교 동물 윤리위원회의 승인(CIACUC2014-A0015)을 받 아 진행되었다.생후 6주령 Sprague-Dawleyrats(평균 무게 200g±20)10마리 를 대상으로 실험을 진행하였다.모든 백서들은 온도(22± 2℃)와 습도(60±

5%)가 통제된 실내의 무균실 케이지에서 사육되었다. 실험에 사용된 bisphosphonate 제제로는 zoledronic acid인 Zometa (Novartis, Basel, Switzerland)를 사용하였다.백서에서 0.08mg/kg를 일주일간 정주한 결과 상 악에서 100%의 비율로 골괴사를 유도했다는 결과를¹⁷⁾참고하여 본 연구의 투여 용량은 0.1mg/kg로 하였다.Zometa를 매주 3회씩 8주동안 총24회를 0.1mg/kg로 근주하였으며 매주 무게를 측정하여 약물 투여량이 0.1mg/kg가 되도록 조절하였다.

2 .발치

Zoledronicacid를 투여한 8주 후 발치를 위해 Zoletil^® (Virbac,Carros, France,15mg/kg)및 xylazine(Rumpun^®,Bayer,Korea)을 1:1로 혼합후 근육 주사하여 전신마취 하였다.좌우 상악 1대구치를 발거 하였으며 실험군인 좌측에는 8.4% 탄산수소나트륨(1.68g/20ml,Huons,Seongnam, Korea)을 collagensponge(Ateloplug,Bioland,Cheonan,Korea)에 적셔 발치와에 적용 후 고정시켰다.대조군인 우측에는 발거만 시행한 후 아무런 처치를 하지 않았다(Fig.1).

3 .방사선학적 및 조직학적 평가

발치 8주 후에 백서들을 희생시킨 후 상악 1대구치의 발치와를 포함한 상

- 4 -

악골만 분리 하였다.방사선학적 평가를 위해 micro-computed tomography (TVX-IMT225CT,Techvalley,Seongnam,Korea)를 이용하여 0.5mm 간격 으로 촬영한 다음 좌우측 발치창의 치유 형태를 비교 평가하였다.분리된 상 악골은 10% 포르말린 용액에서 3일간 고정 한 후 상온에서 10% 에틸렌 다 이아민 테트라 아세트산(Ethylen diaminetetraaceticacid,EDTA,PH 7.4)로 5개월 동안 탈회 하였다.증류수로 세척 한 후 ethanol및 xylene로 3일간 탈 수한 다음 파라핀으로 포매하였다.10µm로 두께로 박편을 만든 다음 xylene 및 ethanol로 파라핀 제거 및 탈수를 하였고 Sapranine염색을 시행하였다.

그 후에 광학 현미경(EclipseTi,Nikon,Japan)을 이용하여 조직학적 평가를 시행하였다.

Ⅲ.결 과

1 .임상적 평가

발치와를 육안으로 관찰한 결과,탄산수소나트륨을 적용한 좌측 발치와에서는 모든 백서에서 상피의 완전한 치유가 관찰되었다.반면에,발치 후 아무런 처치 를 하지 않은 대조군인 우측의 발치와에서는 10마리 중 3마리에서는 좌측의 실 험군과 동일한 치유가 진행되었고,7마리에서는 부골이나 농의 형성은 관찰되지 않았으나,발치창이 상피로 이장되지 않고,골이 노출되어 있음이 육안으로 관찰 되었다.

2 .방사선학적 평가

마이크로 CT의 영상에서,탄산수소나트륨을 적용한 좌측 발치창에서는 방사선 불투과성이 증가되어 있는 양호한 신생골의 형성이 관찰되었고,불투과성의 정도 또한 주변의 골조직과 유사한 형태를 나타냈다.반면,발치창의 결손부가 육안으 로도 확인되었던 우측 대조군에서는 방사선 투과상과 불투과상이 혼재되어 있고, 좌측의 실험군에 비해 현저한 발치창의 방사선 투과성이 관찰되었으며,치조골 결손부에 저조한 신생골 형성을 보여,육안으로 관찰된 결손부의 형태와 일치하 였다(Fig.2).

3 .조직학적 평가

탄산수소나트륨을 적용한 좌측 실험군에서는 발치창 주변에서부터 발치창으로 의 상피의 완전한 연결이 관찰되었다.발치창 상부의 상피에서는 발치창 주변 상 피에 존재하는 상피돌기(reteridge)의 완전한 형성이 관찰되지 않았으나,하방의 건전한 결체조직과 더불어 정상적인 발치창의 치유 형태를 나타내었다.또한,발 치창 내에서는 염증세포가 관찰되지 않았고,결체조직의 형성과 함께 신생골의 형성이 관찰되었다(Fig.3).

- 6 -

우측의 대조군에서는 하방의 골조직에서 부골이나 염증세포의 침윤이 관찰되 지 않았다.그러나,발치창 주변의 상피가 발치창 상부에서 연속성을 상실하고, 발치창의 상피이장이 관찰되지 않았다.발치창 주변으로는 정상적인 결체조직이 관찰되고,발치창 내 일부에서 골의 형성은 관찰되었으나,형성된 골이 상피 이 장 없이 외부로 노출되어 있는 소견을 보여 실험군에 비해 발치창의 치유가 지 연되고 있었고,육안으로 관찰된 결손부와 일치됨을 확인할 수 있었다(Fig.4).

Ⅳ.고 찰

BPs는 pyrophosphate 화합물에서 산소원자가 탄소원자로 치환되어 생긴 non-metabolicsyntheticanalogues이다.²¹⁾이 약물의 기본적인 작용 기전은 파골 세포의 작용을 억제하여 골의 흡수를 막고 골의 밀도를 증가시키는 것이다.²²⁾ BPs는 수산화인회석(hydroxyapatite)에 높은 친화성을 보이며 비 대사성 (non-metabolic)합성물이기 때문에 일단 골에 결합하면 오랜 기간 동안 남아있게 된다.²¹⁾이런 효과로 인해 BPs는 골다공증,고형암이나 다발성 골수종처럼 골 전 이를 유발 할 수 있는 질환에서 골 전이로 인한 파골성 병소와 같은 이차적인 골격성 합병증을 예방하는 목적으로 널리 사용되고 있다.^1-4)우리나라의 경우 여 성의 39.1%에서 골다공증이 보고되었으며 이중 23.5%가 약물치료를 받는 것으로 조사 되었는데 골다공증의 약물적 치료방법 중 BPs는 전체 골다공증 약물 중 51.21%의 빈도로 가장 많이 처방된 제제이다.^23,24)

BPs는 phosphorous-carbon-phosphorous에 붙은 side chain의 성분에 따라 3 가지 세대로 나누어진다.1세대는 nitrogen을 포함하지 않는 BPs로 etidronate, clodronate가 있으며 경구로만 복용하며 sidechain에 alkyl혹은 halideside그 룹이 붙어있다.낮은 치료 효율을 보이며 임상적 효과를 나타내기 위해서는 고농 도의 약물이 필요하다.2세대 BPs는 nitrogen이 포함된 그룹으로 pamidronate, alendronate가 있으며 sidechain에 amino-terminal그룹이 붙어 있다.1세대 약 물보다 10에서 100배 강력한 항흡수 효능을 보인다.3세대는 가장 최근에 나온 약물로 cyclic side chain를 특징으로 한다. 3세대 약물로는 zoledronate, risedronate이 있다.²⁵⁾ 3세대 대표적인 BP인 zoledronate경우 2개의 nitrogen atom을 포함한 cyclicchain을 가지고 있어 가장 강력한 역가(etidronate의 10000 배)를 보이는 걸로 알려져 있다.²⁶⁾

BPs제제는 골 질환에 대한 효과는 입증되었으나 몇 가지 부작용을 가지고 있 다.가장 흔한 부작용은 위장장애로 경구용 BPs복용시에 나타나며 BPs가 직접 위장 점막을 자극하기 때문에 심한 경우 위궤양까지 유발할 수 있다.따라서 경 구 복용시에는 충분한 물과 섭취하고 30분 이상은 눕지 않도록 권고하고 있다.²⁷⁾ 또한,BPs가 골에 결합하면 대사되지 않고 남아있기 때문에 고농도로 장기간 복 용시 골연화증이 발생할 가능성이 있다.²⁸⁾BPs를 정주 투여했을 경우 오심,구토,

- 8 -

발열,관절통증이 나타나기도 하는데 보통 48시간 이내에 나타나며 척추나 늑골 통증을 동반하기도 한다.²⁹⁾혈청 칼슘 농도의 감소로 인해 전해질의 불균형이 나 타나기도 한다.따라서 저칼슘혈증이 있는 환자에서는 사용전에 칼슘과 비타민D 를 공급해야 한다.^29,30)고정암 환자에서 골 전이를 예방하기 위해 정주용 BPs를 고용량으로,짧은 기간에 투여한 경우에 급성 신부전이 발생할 가능성이 있다.³¹⁾ 장기간 BPs복용에 따른 악골의 괴사는 위의 부작용에 비해서는 발병률이 낮으나 발병할 경우 치료의 예후가 좋지 않다.^5,18)

BRONJ의 발생은 BPs제제를 투여받은 기간,약의 용량,약의 종류에 따라 다 르게 나타나며,일반적으로 경구 복용보다는 정주 투여 시 BRONJ의 발생 잠재 력이 높은 것으로 알려져 있다.^32-35)또한,BPs는 골내에서 파골 세포의 기능을 억제시켜 골의 리모델링을 감소시키기 때문에¹³⁾장기간 BPs를 투여 한 환자에서 골에 외상이 발생되면 골의 치유가 지연된다.

BPs의 연조직 독성 또한 BRONJ의 역학적 인자로 작용하는 것으로 알려졌다.

수술 과정이나 외상에 의해 BPs의 성분이 연조직 내로 들어가 상피세포에 독성 을 일으켜서 상처 치유를 억제한다는 결과가 보고되었으며⁹⁾,그로 인해 구강 내 에서 상처가 장시간 개방되어 세균에 의한 감염으로 골 괴사를 일으킨다는 연구 도 있다.³⁶⁾BRONJ는 외상이나 자극 없이 자발적으로도 발생할 수 있지만 대부 분 발치나 다른 외과적 술식과 관련하여 나타나며³⁷⁾열악한 구강위생 환경이나 치주질환 또한 BRONJ유발인자가 될 수 있다.^38,39)

BRONJ환자의 치료 목적은 일차적으로 감염된 조직을 제거해 환자의 증상을 해소하는 것으로 궁극적으로는 BRONJ의 재발을 막는 것이다.이에 따라 체계적 인 BRONJ의 관리를 위해 BRONJ 병기를 구분할 필요성이 생겼으며 현재는 2009년 미국 구강악안면외과 학회에서 재정립한 가이드라인이 일반적으로 받아 들여지고 있다.⁸⁾

BRONJ의 병기는 다음과 같다;Stage0:임상적,방사선학적인 변화를 찾을 수 없으며 부골이 보이지 않는 경우,Stage1:골이 노출되었지만 증상이 없으며 감 염의 소견이 보이지 않는 경우,Stage2:부골 혹은 누공이 형성되어 있으며 노 출된 골 주위에 통증과 발적을 동반한 감염의 증상이 있는 경우,Stage3:Stage 2 단계에서 추가적으로 부골이 치조골을 넘어 광범위하게 존재하여 병적 골절, 구강외 누공,상악동이나 비강과의 개통이 있는 경우.

BPs의 약물학적 특성상 BRONJ가 발생한 경우 치료는 난제로 남아있다.

BRONJ의 발생 기전 또한 명확하게 밝혀지지 않았기 때문에 치료법에 대해서도 아직 의견이 분분한 상태이다.⁴⁰⁾BRONJ의 치료법은 크게 두가지 접근 방법으로 나눌 수 있다.첫 번째는 항생제 투여,구강 내 소독,Nd:YAG 레이저와 같은 레 이저 치료법,고압산소요법과 같은 보존적인 치료방법으로 환자의 증상을 경감 시키고 질병의 진행을 막는 것을 목적으로 하며,광범위한 골 괴사가 존재할 경 우에만 수술적 치료법을 시행해야 한다고 하였다.^41,42)이와는 대조적으로 보존적 인 치료로 호전을 보이지 않는 경우도 많이 보고되고 있어 외과적인 수술요법을 선호하는 의견도 있다.^43,44)

BRONJ의 경우 조기 발견이 어려울 뿐 아니라 환자 대부분이 질병이 어느 정 도 진행된 상태로 내원하기 때문에 치료 결과를 예측하기 어렵다.따라서 BPs를 투여 받고 있는 환자에 대한 관리가 중요하며 이에 대한 다양한 가이드라인이 제시되고 있으며,BPs의 투여 전에 적절한 치과적 치료를 통해 BRONJ의 발생 가능성을 낮출 수 있다고 보고되고 있다.^42,45,46) 첫째, BPs의 투여 전이라면 BRONJ의 위험 인자를 제거해야 한다.생존 가능성이 불투명한 치아는 BPs투여 전에 발거해야 하고,치주염이 있는 환자라면 치주치료를 먼저 시행해서,BPs투 여 후에 치과적인 처치를 최소화해야 한다.둘째,환자가 경구투여 3년 이상 혹 은 정주투여 1년 이상으로 장기간 BPs를 투여 중일 경우 BPs의 치료가 완료되 기 전까지 발치나 치주수술,임플란트 식립 등과 같은 고위험 수술은 피하고 신 경치료나 치주치료 같은 보존적인 처치를 하는 것이 좋다.⁴⁷⁾만약 수술이 불가피 한 경우라면 휴약기를 가져 위험성을 줄여야 하는데 아직까진 이기간에 대한 부 분은 의견이 분분하다.미국 구강악안면외과학회 가이드라인에 따르면 정주 치료 를 받거나 3년 이상 경구용 BPs를 복용한 환자에서 최소 3개월간 휴약기를 권고 하고 있으며^8,48)캐나다 구강악안면외과학회에서는 6개월 까지 휴약기를 가질 것 을 권고하고 있다.⁴⁹⁾

동물 실험을 통해 BRONJ의 병태생리를 밝히려 시도하였으나^15,17,50-52)아직 명 확하게 밝혀지지 않아 BRONJ를 예방할 수 있는 방법이 현재까지는 없다.

Dayisouylu 등은 zoledronicacid를 주입한 백서에서 발치 후 부갑상선 호르몬을 30µg/Kg로 매일 8주간 피하 주입한 결과 BRONJ발생이 66%에서 22%까지 낮 아짐을 보고 하였으며,⁵³⁾Sarkarat등은 zoledronic acid를 주입한 백서에 발치후 혈소판 풍부 혈장(Platelet-rich plasma,PRP)을 적용한 결과 대조군과 비교하여 상대적으로 생활골이 많아 BRONJ치료에 긍정적인 효과가 있음을 보고하였으나

- 10 - 통계학적 유의성이 없었다.⁵⁴⁾

BRONJ의 병태생리학적 기전 중 산성화된 환경이 BPs의 배출을 촉진시켜 치 유에 핵심이 되는 중간엽 줄기세포의 생활력과 활동성을 감소시키고,이는 BPs 의 농도가 높을수록 그 차이가 더 유의하다고 발표한 연구가 있다.⁵⁵⁾BPs는 중성 화된 환경에서 골에 결합하며,산성화된 환경에서는 외부로 방출된다.이는 골이 흡수되는 동안 골수강 내에서 일어나며 산성화된 환경이 더 클수록 BPs의 방출 은 더 증가하게 된다.⁵⁶⁾다른 골과 달리 악골은 치아나 주위 조직의 염증으로 인 해 감염이 쉽게 발생할 수 있는 환경에 있으며,악안면 수술 또한 잠재적인 감염 요인이 될 수 있다.일단 감염 증상이 생기게 되면 국소적으로 주변조직을 산성 화 시키게 되고 이는 BPs가 주변 조직으로 더 방출되어 세포독성를 일으키는 요 소로 작용하게 된다.⁵⁷⁾이 같은 결과는 알킬화된 환경이 BPs로 인한 악골의 괴사 를 방지할 수 있다는 가능성을 보여준다.

아직까지 BRONJ예방에 있어 알칼리화 약물이 미치는 영향에 대한 연구는 거 의 없다.2014년 Dayisoylu 등이 BRONJ예방법으로 탄산수소나트륨의 가능성에 대해 보고했다.⁵⁸⁾Zoledronicacid를 투여한 백서에서 발치 후에 탄산수소나트륨 을 적용 하였을 시 100%의 치유가 일어난 반면 발치만 한 대조군에서는 67% 가 량에서 BRONJ가 발생했다고 했으며,이는 본 연구의 결과와 일치하였다.탄산수 소나트륨은 호흡성 산증이나 대사성 산증에 사용되는 알칼리화 약물로 산성화된 환경에서 중탄산 완충체계(bicarbonatebuffersystem)를 인위적으로 형성함으로 써 PH가 급격히 떨어지는 것을 막아 체내 산-염기 균형을 유지 한다.⁵⁹⁾본 연구 에서 zoledronicacid를 투여 후 발치만 시행한 대조군에서는 70%의 치유의 지연 을 관찰 하였고,탄산수소나트륨을 적용한 실험군에서는 완전한 치유가 나타났는 데 이는 탄산수소나트륨이 발치창 부위의 급작스런 PH감소를 감소시킴으로써 BPs 가 골의 외부로 방출되어 세포독성을 일으키는 것을 막았기 때문으로 생각된다.

동물실험에서 BRONJ의 발생 가능성에 대한 예측이 어렵고,사람에서의 해부학 적 구조 등의 차이로 동일한 조건의 실험 환경을 만드는 데는 한계가 있으며,⁶⁰⁾ 본 연구에서는 개체수가 적어 본 연구의 결과를 일반화하기는 어렵다.하지만,본 연구에서 BPs를 투여한 백서에서 발치 후 BRONJ가 발생할 수 있는 환경을 만들 어 주고,탄산수소나트륨의 적용이 발치창의 치유에 미치는 긍정적으로 작용하였 음을 확인할 수 있었다는 점에 의의가 있다.추후 중탄산나트륨뿐 아니라 다른 알 칼리화 약물의 BRONJ예방 효과에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

Ⅴ.결 론

본 연구는 zoledronate를 인위적으로 투여한 암컷 백서에서 발치 후 탄산수소 나트륨을 발치창에 국소적으로 적용하고,발치창 치유에 미치는 영향을 평가함으 로써 BRONJ예방에 있어 탄산수소나트륨의 유용성을 평가하고자 하는 것으로 얻은 결론은 다음과 같다.

1.발치와를 육안으로 관찰한 평가시,실험군 모두에서 상피의 완전한 치유가 관 찰되었으며,대조군은 70%에서 발치창이 상피로 이장되지 않고,골이 노출되 었다.

2.방사선학적 평가시 실험군에서는 불투과성이 증가되어 있는 양호한 신생골의 형성이 관찰되어 주변의 골조직과 유사한 형태를 나타낸 반면,대조군에서는 방사선 투과상과 불투과상이 혼재되어 있으면서,실험군에 비해 현저한 발치 창의 방사선 투과성을 보였다.

3.조직학적 평가시 실험군에서는 발치창 주변에서부터 발치창으로의 상피의 완 전한 연결과 더불어 결체조직의 및 신생골의 형성과 함께 정상적인 발치창의 치유형태를 나타내었다.반면 대조군에서는 발치창 주변의 상피가 발치창 상 부에서 연속성을 상실하고,발치창의 상피이장이 관찰되지 않았다.또한 발치 창 내의 일부에서 골의 형성은 관찰되었으나,형성된 골이 외부로 노출되어 있는 소견을 보였다.

이상의 결과를 미루어,동물 실험에서 탄산수소나트륨이 BRONJ를 예방하는데 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 가능성을 확인하였다.앞으로의 연구는 더 많은 표본을 확보하여 자료의 신뢰성을 높여야 할 것이며,또한 이를 토대로 사람에게 적용하기 전에 탄산수소나트륨의 용량 등에 대한 연구가 진행되어야 할 것이다.

- 12 -

Ⅵ.참 고 문 헌

1.SambrookP,CooperC.Osteoporosis.Lancet.2006;367:2010-8.

2.Nussbaum SR,YoungerJ,VandepolCJ,GagelRF,ZublerMA,Chapman R, Henderson IC, Mallette LE. Single-dose intravenous therapy with pamidronateforthetreatmentofhypercalcemiaofmalignancy:comparison of30-,60-,and90-mgdosages.Am JMed.1993;95:297-304.

3.HortobagyiGN,TheriaultRL,PorterL,Blayney D,Lipton A,SinoffC, WheelerH,SimeoneJF,SeamanJ,KnightRD.Efficacyofpamidronatein reducing skeletalcomplications in patients with breastcancer and lytic bonemetastases.Protocol19Aredia BreastCancerStudy Group.N Engl JMed.1996;335:1785-91.

4.AdamietzIA.Theefficacy ofpamidronatein reducing skeletalassociated events in patients with advanced multiple myeloma.Strahlenther Onkol. 1997;173:52-3.

5. Marx RE. Pamidronate (Aredia) and zoledronate (Zometa) induced avascularnecrosis ofthejaws:a growing epidemic.JOralMaxillofacSurg.

2003;61:1115-7.

6.MiglioratiCA.Bisphosphanatesand oralcavity avascularbonenecrosis.J ClinOncol.2003;21:4253-4.

7. Markiewicz MR, Margarone JE 3rd, Campbell JH, Aguirre A.

Bisphosphonate-associated osteonecrosis ofthe jaws:a review ofcurrent knowledge.JAm DentAssoc.2005;136:1669-74.

8.RuggieroSL,Dodson TB,AssaelLA,Landesberg R,Marx RE,Mehrotra B;American Association ofOraland MaxillofacialSurgeons.American Association of Oral and Maxillofacial Surgeons position paper on bisphosphonate-related osteonecrosis of the jaws--2009 update.J Oral

MaxillofacSurg.2009;67:2-12.

10.Reid IR,BollandMJ,Grey AB.Isbisphosphonate-associatedosteonecrosis ofthejaw causedbysofttissuetoxicity?Bone.2007;41:318-20.

11.BamiasA,KastritisE,BamiaC,MoulopoulosLA,MelakopoulosI,Bozas G,KoutsoukouV,GikaD,AnagnostopoulosA,PapadimitriouC,TerposE, DimopoulosMA.Osteonecrosisofthejaw in canceraftertreatmentwith bisphosphonates:incidenceandriskfactors.JClinOncol.2005;23:8580-7. 12.Hokugo A,Christensen R,Chung EM,Sung EC,Felsenfeld AL,Sayre

JW, Garrett N, Adams JS, Nishimura I. Increased prevalence of bisphosphonate-relatedosteonecrosisofthejaw withvitamin D deficiency inrats.JBoneMinerRes.2010;25:1337-49.

13.Ruggiero SL,Fantasia J,Carlson E.Bisphosphonate-related osteonecrosis of the jaw: background and guidelines for diagnosis, staging and management. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod.

2006;102:433-41.

14. Wood J, Bonjean K, Ruetz S, Bellahcène A, Devy L, Foidart JM, Castronovo V, Green JR. Novel antiangiogenic effects of the bisphosphonate compound zoledronic acid. J Pharmacol Exp Ther. 2002;302:1055-61.

15. López-Jornet P, Camacho-Alonso F, Molina-Miñano F,Gómez-García F,Vicente-Ortega V.An experimentalstudy ofbisphosphonate-induced jaws osteonecrosis in Sprague-Dawley rats. J Oral Pathol Med.

2010;39:697-702.

16.BiY,Gao Y,Ehirchiou D,Cao C,KikuiriT,Le A,ShiS,Zhang L.

Bisphosphonatescauseosteonecrosisofthejaw-likediseasein mice.Am JPathol.2010;177:280-90.

17.Hokugo A,Christensen R,Chung EM,Sung EC,Felsenfeld AL,Sayre

- 14 -

JW, Garrett N, Adams JS, Nishimura I. Increased prevalence of bisphosphonate-relatedosteonecrosisofthejaw withvitamin D deficiency inrats.JBoneMinerRes.2010;25:1337-49.

18.Biasotto M,ChiandussiS,Zacchigna S,Moimas S,Dore F,Pozzato G, CavalliF,ZanconatiF,Contardo L,Giacca M,DiLenarda R.A novel animalmodelto study non-spontaneous bisphosphonates osteonecrosis of jaw.JOralPatholMed.2010;39:390-6.

19.Ruggiero SL.Bisphosphonate-related osteonecrosis ofthe jaw (BRONJ): initialdiscovery and subsequent development.J OralMaxillofac Surg.

2009;67:13-8.

20.LodiG,Sardella A,Salis A,DemarosiF,TarozziM,CarrassiA.Tooth extraction in patients taking intravenous bisphosphonates:a preventive protocolandcaseseries.JOralMaxillofacSurg.2010;68:107-10.

21.Scoletta M,Arata V,Arduino PG,Lerda E,Chiecchio A,Gallesio G, Scully C, Mozzati M. Tooth extractions in intravenous bisphosphonate-treated patients: a refined protocol. J Oral Maxillofac Surg.2013;71:994-9.

22. Fleisch H. Bisphosphonates: mechanisms of action. Endocr Rev.

1998;19:80-100.

23.RogersMJ,Gordon S,Benford HL,Coxon FP,Luckman SP,Monkkonen J, Frith JC. Cellular and molecular mechanisms of action of bisphosphonates.Cancer.2000;88:2961-78.

24.Kim KH,LeeK,KoYJ,Kim SJ,Oh SI,DurranceDY,YooD,Park SM.

Prevalence, awareness, and treatment of osteoporosis among Korean women:thefourthKoreanationalhealthandnutritionexaminationsurvey.

Bone.2012;50:1039-47.

25.Jang SM,Park CM,Jang SH,Shin CS,Ha YC. Medical Service

Utilizationanddescriptionofmedicationwithosteoporosis.HIRA.2010 26. Sietsema WK, Ebetino FH, Salvagno AM, Bevan JA. Antiresorptive

dose-response relationships across three generations ofbisphosphonates. DrugsExpClinRes.1989;15:389-96.

27.GuttaR,LouisPJ.Bisphosphonatesandosteonecrosisofthejaws:science and rationale. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod.

2007;104:186-93.

28.MajorPP,Lipton A,Berenson J,HortobagyiG.Oralbisphosphonates:A review of clinical use in patients with bone metastases. Cancer. 2000;88:6-14.

29.BoyceBF,Smith L,Fogelman I,Johnston E,Ralston S,BoyleIT.Focal osteomalacia due to low-dose diphosphonate therapy in Paget's disease. Lancet.1984;1:821-4.

30.Rosen LS,Gordon D,Kaminski M,Howell A,Belch A,Mackey J, ApffelstaedtJ,Hussein M,Coleman RE,Reitsma DJ,Seaman JJ,Chen BL,Ambros Y.Zoledronic acid versus pamidronate in the treatmentof skeletalmetastasesin patientswith breastcancerorosteolyticlesionsof multiple myeloma:a phase III,double-blind,comparative trial.CancerJ. 2001;7:377-87.

31.SaadF,Gleason DM,Murray R,Tchekmedyian S,VennerP,LacombeL, Chin JL,VinholesJJ,GoasJA,Chen B;ZoledronicAcid ProstateCancer Study Group.A randomized,placebo-controlled trialofzoledronic acid in patients with hormone-refractory metastatic prostate carcinoma.J Natl CancerInst.2002;94:1458-68.

32.Bounameaux HM,SchifferliJ,MontaniJP,Jung A,ChatelanatF.Renal failureassociatedwithintravenousdiphosphonates.Lancet.1983;1:471.

33.Ibrahim T,BarbantiF,Giorgio-MarranoG,MercataliL,RonconiS,Vicini

- 16 -

C,AmadoriD.Osteonecrosisofthejaw in patientswith bonemetastases treated with bisphosphonates: a retrospective study. Oncologist. 2008;13:330-6.

34.Khosla S,BurrD,Cauley J,DempsterDW,Ebeling PR,Felsenberg D, GagelRF,Gilsanz V,Guise T,Koka S,McCauley LK,McGowan J, McKeeMD,Mohla S,PendrysDG,RaiszLG,Ruggiero SL,ShaferDM, Shum L,Silverman SL,Van Poznak CH,Watts N,Woo SB,Shane E;

American Society for Bone and Mineral Research.

Bisphosphonate-associatedosteonecrosisofthejaw:reportofataskforce ofthe American Society forBone and MineralResearch.JBone Miner Res.2007;22:1479-91.

35. Ruggiero SL. Bisphosphonate-related osteonecrosis of the jaw: an overview.AnnN Y AcadSci.2011;1218:38-46.

36.Ruggiero SL,Woo SB.Biophosphonate-related osteonecrosisofthejaws. DentClinNorthAm.2008;52:111-28.

37.KobayashiY,Hiraga T,Ueda A,Wang L,Matsumoto-Nakano M,Hata K,YataniH,Yoneda T.Zoledronic acid delays wound healing of the toothextractionsocket,inhibitsoralepithelialcellmigration,andpromotes proliferation and adhesion to hydroxyapatite of oral bacteria, without causing osteonecrosis of the jaw, in mice.J Bone Miner Metab.

2010;28:165-75.

38.Van den WyngaertT,Huizing MT,Vermorken JB.Bisphosphonates and osteonecrosis ofthe jaw:cause and effectora posthoc fallacy? Ann Oncol.2006;17:1197-204.

39.Rayman S,Almas K,Dincer E.Bisphosphonate-related jaw necrosis:a team approachmanagementandprevention.IntJDentHyg.2009;7:90-5.

40.Ficarra G,BeninatiF,Rubino I,VannucchiA,Longo G,TonelliP,Pini

Prato G.Osteonecrosisofthejawsin periodontalpatientswith a history ofbisphosphonatestreatment.JClinPeriodontol.2005;32:1123-8.

41. Kühl S, Walter C, Acham S, Pfeffer R, Lambrecht JT.

Bisphosphonate-related osteonecrosis of the jaws--a review.OralOncol. 2012;48:938-47.

42. Pérez SB, Barrero MV, Hernández MS, Knezevic M, Navarro JM, Millares JR. Bisphosphonate-associated osteonecrosis of the jaw. A proposal for conservative treatment. Med Oral Patol Oral Cir Bucal. 2008;13:E770-3.

43.Ruggiero S,Gralow J,Marx RE,HoffAO,SchubertMM,Huryn JM, Toth B,Damato K,Valero V.Practicalguidelines for the prevention, diagnosis,and treatment of osteonecrosis of the jaw in patients with cancer.JOncolPract.2006;2:7-14

44.Carlson ER,BasileJD.Theroleofsurgicalresection in themanagement of bisphosphonate-related osteonecrosis of the jaws.J OralMaxillofac Surg.2009;67:85-95.

45.VossPJ,JoshiOsheroJ,Kovalova-MüllerA,VeigelMerinoEA,Sauerbier S, Al-Jamali J, Lemound J, Metzger MC, Schmelzeisen R. Surgical treatmentofbisphosphonate-associated osteonecrosisofthejaw:technical report and follow up of 21 patients. J Craniomaxillofac Surg.

2012;40:719-25.

46.MagopoulosC,KarakinarisG,TelioudisZ,VahtsevanosK,Dimitrakopoulos I, Antoniadis K, Delaroudis S. Osteonecrosis of the jaws due to bisphosphonateuse.A review of60casesand treatmentproposals.Am J Otolaryngol.2007;28:158-63

47.McLeodNM,PatelV,KusanaleA,RogersSN,BrennanPA.Bisphosphonate osteonecrosis of the jaw: a literature review of UK policies versus

- 18 -

internationalpolicies on the managementofbisphosphonate osteonecrosis ofthejaw.BrJOralMaxillofacSurg.2011;49:335-42.

48.DimopoulosMA,KastritisE,Bamia C,Melakopoulos I,Gika D,Roussou M, Migkou M, Eleftherakis-Papaiakovou E,Christoulas D, Terpos E, Bamias A. Reduction of osteonecrosis of the jaw (ONJ) after implementation ofpreventivemeasuresin patientswith multiplemyeloma treatedwithzoledronicacid.AnnOncol.2009;20:117-20.

49.RuggieroSL,DodsonTB,FantasiaJ,GooddayR,AghalooT,MehrotraB, O'Ryan F; American Association of Oral and Maxillofacial Surgeons. American Association ofOraland MaxillofacialSurgeons position paper on medication-related osteonecrosis of the jaw--2014 update. J Oral MaxillofacSurg.2014;72:1938-56.

50.CampisiG,FedeleS,ColellaG,LoCastoA,FuscoV.Canadianconsensus practiceguidelinesforbisphosphonateassociated osteonecrosisofthejaw.

JRheumatol.2009;36:451-3.

51.SonisST,WatkinsBA,LyngGD,LermanMA,AndersonKC.Bonychanges in thejawsofratstreatedwith zoledronicacidanddexamethasonebefore dentalextractions mimic bisphosphonate-related osteonecrosis in cancer patients.OralOncol.2009;45:164-72.

52.Hikita H,Miyazawa K,TabuchiM,Kimura M,Goto S.Bisphosphonate administration prior to tooth extraction delays initial healing of the extractionsocketinrats.JBoneMinerMetab.2009;27:663-72.

53.SenelFC,KadiogluDuman M,MuciE,CankayaM,Pampu AA,ErsozS, GunhanO.Jaw bonechangesinratsaftertreatmentwithzoledronateand pamidronate. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod.

2010;109:385-91.

54.Dayisoylu EH,ŞenelF ,ngörC,Tosun E,ankayaM,ErsözS,Taskesen

F. The effects of adjunctive parathyroid hormone injection on bisphosphonate-related osteonecrosis ofthe jaws:an animalstudy.IntJ OralMaxillofacSurg.2013;42:1475-80.

55.Sarkarat F,KalantarMotamediMH,JahanbaniJ,SepehriD,KahaliR, Nematollahi Z. Platelet-rich plasma in treatment of zoledronic acid-induced bisphosphonate-related osteonecrosis of the jaws.Trauma Mon.2014;19:e17196.

56.Otto S,Pautke C,OpelzC,WestphalI,DrosseI,SchwagerJ,Bauss F, Ehrenfeld M, Schieker M. Osteonecrosis of the jaw: effect of bisphosphonatetype, local concentration, and acidic milieu on the pathomechanism.JOralMaxillofacSurg.2010;68:2837-45.

57.RussellRG,WattsNB,EbetinoFH,RogersMJ.Mechanismsofaction of bisphosphonates:similarities and differences and their potentialinfluence onclinicalefficacy.OsteoporosInt.2008;19:733-59.

58.Hays RC,MandellGL.PO2,pH,and redox potentialof experimental abscesses.ProcSocExpBiolMed.1974;147:29-30.

59.DayisoyluEH,ÜngörC,TosunE,ErsözS,KadiogluDumanM,Taskesen F,SenelFÇ.Does an alkaline environment preventthe development of bisphosphonate-related osteonecrosis ofthe jaw? An experimentalstudy inrats.OralSurgOralMedOralPatholOralRadiol.2014;117:329-34. 60.Kim HJ,Son YK,An WS.Effectofsodium bicarbonateadministrationon

mortality in patients with lactic acidosis:a retrospective analysis.PLoS One.2013;8:e65283.

61. Lelovas PP, Xanthos TT, Thoma SE, Lyritis GP, Dontas IA. The laboratory ratasan animalmodelforosteoporosisresearch.Comp Med.

2008;58:424-30.

- 20 -

사진부도

Figure1.Intraoralview ofratafterextractionofmaxillary1stmolar

Figure2.Computed tomography images (axial views) of the maxilla.

Controlgroup (wide arrow) exhibited no bone remodeling of extraction socket.In contrast,the experimentalgroup (narrow arrow)bonyhealingwasobserved.

- 22 -

Figure3.The microscopic photographs ofexperimentalgroup.Complete continuity of the epithelium is observed from the extraction socket (arrow bar).Also,the formation of connective tissue (opened asterisks)and new bone (closed asterisks)is observed intheextractionsocket(A:ｘ4,B:ｘ10).

Figure4.The microscopic photographs of controlgroup.Sequestrum or inflammatory cellinfiltration was not observed.However,the continuity ofthe epthelium above the extraction socket(arrow bar) is lost,no epithelium lining (arrows) was observed and bone(asterisk)wasexposed(A:ｘ4,B:ｘ10).