초록 ▼

골결손 부위에 골유도 성정으로 신생골 생성을 촉진시키는 탈무기질화골기질(DBM)의 사용은 증가하는 추세이며, DBM의 개발은 활발히 이루어지고 있으나 국내의 개발 현황은 시작 단계이다. DBM은 인체 동종 골조직으로부터 탈석회화 과정 등을 거쳐 제조되는 생물학적 의료기기이므로 에이즈, B형간염 등의 전염성 질환의 전파 가능성이 있어 안정성의 평가에 적격한 인체 조직 기증자의 선별과 Good Tissue Practice가 일차적으로 중요하다.
본 연구에서는 DBM의 안정성 평가 항목 개발을 목표로 하여 첫째, 기증자 적격성의 평

골결손 부위에 골유도 성정으로 신생골 생성을 촉진시키는 탈무기질화골기질(DBM)의 사용은 증가하는 추세이며, DBM의 개발은 활발히 이루어지고 있으나 국내의 개발 현황은 시작 단계이다. DBM은 인체 동종 골조직으로부터 탈석회화 과정 등을 거쳐 제조되는 생물학적 의료기기이므로 에이즈, B형간염 등의 전염성 질환의 전파 가능성이 있어 안정성의 평가에 적격한 인체 조직 기증자의 선별과 Good Tissue Practice가 일차적으로 중요하다.
본 연구에서는 DBM의 안정성 평가 항목 개발을 목표로 하여 첫째, 기증자 적격성의 평가 항목과 둘째, DBM의 제조 공정과정에서 설비와 장비 등의 시설, 처리과정, 용매, 첨가물 등의 평가 사항, 멸균 방법, 제품화된 DBM에서의 시행해야 할 잔유물 평가 사항, 안정성을 위하여 시행해야 할 평가 항목을 개발 하였고 셋째, DBM 원재료의 허용되는 물리 화학적 특성을 개발하였고 넷째, DBM 포함 골충전재의 생물학적 안전성 평가 시에 요구되는 시험 항목과 시험법을 다음과 같이 개발하였다.
1. 세포독성 시험
세포독성의 시험용 시료를 여과를 한 경우 혹시 있을지도 모르는 DBM 과립과 다른 첨가물에 의한 독성을 감소시킬 가능성이 있으며. 검체를 현탁 용출 후 여과하지 않은 상태에서 ISO 10993-5의 항목 중 직접접촉시험법에 의한 시험을 권장함.
2. 감작성 시험: 검체를 여과 후 ISO 10993-10 항목 중 기니피그 극대화시험 에 의한 시험을 권장함.
3. 자극성시험: 검체를 여과 후 ISO 10993-10 항목 중 피부자극성 동물시험에 의한 시험을 권장함.
4. 급성전신독성시험: 급성전신 독성 시험은 발열성 시험과 관련 필수 사항임. 급성전신 독성시험에 양성인 경우 발열성시험을 할 것을 권장하며, 검체를 여과후 ISO 10993-11에 의해서 시험을 권장함.
5. 아급성 독성 시험
의료용 시험동물의 전신에 나타난 영향을 평가하였다면 본 시험은 이식시험과 동일함으로 판단된다. 따라서 이식시험으로 갈음하길 권장한다.
6. 발열성 시험
의약품 중 주사제의 발열성물질 함유여부를 알아보기 위하여 토끼를 이용한 동물시험으로 발열성물질시험법이 시행되고 있으나 최근 동물보호 및 시험의 편이성을 고려하여 시험법이 간편하고 재현성이 있는 내독소시험으로 대체되는 추세 또한 미국약전이나 대한약전에 수재된 의약품의 경우에도 점차 발열성물질시험을 내독소시험으로 대체해 나가고 있다. 따라서 DBM포함 골충전재의 경우에도 발열성 물질의 여부만을 측정하고자 한다면 감작성시험과 급성전신독성시험이 음성인 경우 독소 시험을 실시하는 것을 권장함.
7. 유전독성 시험: 검체를 여과후 ISO 10993-11 항목 중 포유류의 배양세포를 이용하는 유전자 돌연변이 시험에 의한 시험을 권장함.
8. 이식 실험
일반적인 토끼 이상 크기의 동물을 사용한 골조직내 이식 시험 또는 본 과제에서 사용한 nude rat을 이용한 골조직내 이식시험 권장하며, DBM을 포함한 골충전재의 이식시험은 ISO10993-6의 이식시험 중 골조직내 이식시험 항목을 응용하여 시험함을 권장함.
9. 만성독성 시험 :12주이상의 이식시험의 경우 만성독성을 간접적으로 판단할 수 있으므로 12주 이상의 이식시험으로 만성독성 시험을 갈음한다.
10. 발암성 시험: 유전독성시험 결과 양성 반응시 시험하길 권장함.
11. 무균시험: 대한약전 무균시험법에 따라 시험하여야 한다.
다섯째, DBM이 포함된 골이식재의 성능 평가 방법으로
1) In vitro에서 DBM에서 배출되는 BMP-2 등의 growth factor의 양을 ELISA 방법을 이용하여 측정하는 방법,
2) Saos-2 cell line을 이용하여 DBM이 Saos-2 세포의 증식에 미치는 영향을 측정방법,
3) Athymic nude rat의 근육에 DBM을 이식하여 DBM에 의해 유도되는 신생 골 형성을 측정 방법의 평가법들은 실험 방법이 비교적 간단하여 많은 수량의 DBM을 쉽게 평가할 수 있고 정량화가 가능하여 객관적으로 수치 비교가 가능한 장점이 있어 DBM의 골유도 능력을 측정하는데 적합한 것으로 판단됨.
본 연구 결과는 향후에 국내에서 개발되는 DBM 제품의 평가에 기초자료로써 이용 될 것이며, 또한 국내 DBM제조에 기술적인 자료로써 도움이 될 것으로 사료된다.

Abstract ▼

Though demineralized bone matrix (DBM) which induces osteoinduction at the site of bone defect is in demand recently, initial step of research and manufacturing of DBM in the nation is uncommon. As DBM is human based product which is made from allograft bone by the process of demineralization, it ha

Though demineralized bone matrix (DBM) which induces osteoinduction at the site of bone defect is in demand recently, initial step of research and manufacturing of DBM in the nation is uncommon. As DBM is human based product which is made from allograft bone by the process of demineralization, it has got the potential risk of transmitting dreaded diseases such as HIV, Hepatitis, etc and contamination. For that matter, stringent donor screening and careful harvest of donor tissue for manufacturing DBM is essential for safety of the recipient. The purpose of this study is to develop a standardized assessment to evaluate the safety of commercial DBM in the nation.
First, development of assessment tool for donor eligibility. second, facilities, environmental control and monitoring, equipment, supplies and reagents, recovery, processing and process controls, process validation, procedures, labeling controls, storage, personnel predistribution shipment and distribution, tracking of records in tissue bank and assessment item for residuals for the final supplies. Third, we development the permissible range of material (physical and chemical) characteristic of each lot/batch of original DBM from each tissue bank or company. Fourth, we have developed the items of the tests for determination of the bio-compatibility of DBM as following as,
1. Cytotoxicity study;
We recommend performing one modification of the test of ISO 10993-5 by means of fluid extracts under the suspension state after suspension and elution of DBM materials without filtering because there is a potential of reduction of toxicity in which DBM and any supplies may have after filtering.
2. Sensitization study ; We recommend performing of the maximization method of ISO 1993-10 with Guinea pig
3. Tests for irritation ; We recommend performing the intracutaneous irritation test by intradermal injection in the skin of the animal. ISO 1993-10
4. Acute toxicity test ; We recommend performing it as maneuver from ISO 1993 -11 and Pyrogen study should be performed in case of positive result in acute toxicity test.
5. Subacute toxicity test ; We recommend this test to be replaced by implantation test.
6. Pyrogen study ; We recommend performing this test only in case of negative sensitization study and acute toxicity test. As per the present trend, the pyrogen study will be replaced by the endotoxin test because of protection of animals and easy handling.
7. Evaluation of genotoxicity ; We recommend performing the evaluation of a mutant gene by cell culture method of mammalia after filtering of ISO 10993-11.
8. Tests for local effect after implantation; We recommend performing the intraosseous implantation in rude rat of ISO 10993-6.
9. Tests for carcinogenicity ; We recommend performing this test in case of positive result in test of genotoxicity.
10. Sterility test ; We recommend performing the sterility test according to The Korean Pharmacopoeia.
Fifth, we recommend performing Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) for BMP-2, cell differentiation assay as in-vitro assay for evaluation of osteoinductive activity of DBM supplies and in-vivo assay should be performed together with in-vivo assay.
The results of our study will be the basis for assessment of new DBM manufactured goods and inspection of tissue bank or medical company which produce DBM. We are confident that our results will contribute to promote and activate the development of national industry in DBM manufacturing.

목차 Contents

• 용역연구사업 연구결과보고서 ...1
• 표지 ...2
• 제출문 ...4
• 목차 ...5
• 연구결과보고서 요약문 ...6
• Summary ...9
• 총괄연구개발과제 연구결과 ...12
• 제1장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...12
• 1.1 총괄연구개발과제의 목표...12
• 1.2 총괄연구개발과제의 목표달성도...13
• 1.3 국내.외 기술개발 현황...15
• 제2장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...17
• 제1절 총괄연구개발 과제의 연구 내용...17
• 제2절 총괄연구개발 과제의 연구 방법...20
• 제3장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...27
• 제1절 현재 국내에서 시판되고 있는 DBM 제품 현황과 DBM 및 DBM을 포함한 골이식제 개발 현황...27
• 제2절 DBM의 일반적인 안정성 평가 항목 개발...27
• 제3절 원자재에 대한 물리?화학적 특성: 구성 원재료에 대한 확인시험...36
• 제4절 DBM포함 골충전재의 생물학적 안전성 평가 연구...39
• 제5절 DBM이 포함된 골이식재의 생물학적 품질 평가 방법 연구...47
• 제6절 DBM이 포함된 골충전재의 종합적인 안전성평가 항목 가이드...60
• 제4장 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...67
• 제1절 현재 국내에서 시판되고 있는 DBM 제품 현황과 DBM 및 DBM을 포함한 골이식재 개발 현황...67
• 제2절 DBM의 일반적인 안정성 평가 항목 개발...67
• 제3절 DBM 원재료의 물리 화학적 특성 및 DBM 포함 골충전재의 생물학적 안전성 평가 항목의 연구...72
• 제4절 DBM이 포함된 골이식재의 생물학적 품질 평가 실험 방법 개발 결과에 대한 고찰 및 결론...80
• 제5절 DBM이 포함된 골충전재의 종합적인 안전성평가 가이드라인 제안...87
• 제6절 결론...88
• 제5장 총괄연구개발과제의 연구성과 ...89
• 5.1 활용성과...89
• 5.2 활용계획...90
• 제6장 기타 중요변경사항 ...91
• 제7장 참고문헌 ...92
• 제8장 첨부서류 ...96
• 제1세부연구개발과제 연구결과 ...97
• 제1장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...98
• 1.1 세부연구개발과제의 목표...98
• 1.2 세부연구개발과제의 목표달성도...99
• 1.3 국내.외 기술개발 현황...100
• 제2장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...102
• 1. 현재 국내에서 시판되고 있는 DBM 제품 현황과 DBM 및 DBM을 포함한 골이식제 개발 현황 조사...102
• 2. 미국을 포함한 각국의 DBM의 안정성에 대한 가이드라인 및 허가규정을 조사 연구하여, 국내 현황에 적합한 DBM의 일반적 안전성 평가 항목 개발...102
• 3. DBM이 포함된 골이식재의 생물학적 품질 평가 방법 연구 - 성능(품질) 평가 항목 및 실험방법 연구...102
• 4. DBM이 포함된 골이식재의 일반적인 안전성 평가 및 품질 평가 가이드라인 제안...102
• 5. 연구방법...102
• 제3장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...106
• 제1절 현재 국내에서 시판되고 있는 DBM 제품 현황과 DBM 및 DBM을 포함한 골이식제 개발 현황...106
• 제2절 DBM의 일반적인 안정성 평가 항목 개발...108
• 제4장 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...131
• 제1절 현재 국내에서 시판되고 있는 DBM 제품 현황과 DBM 및 DBM을 포함한 골이식제 개발 현황...131
• 제2절 DBM의 일반적인 안정성 평가 항목 개발...131
• 제3절 DBM이 포함된 골이식재의 생물학적 품질 평가 실험 방법 개발 결과에 대한 고찰 및 결론...136
• 제4절 DBM이 포함된 골이식재의 일반적인 안전성 평가 및 품질 평가 가이드라인 제안...143
• 제5절 결론...144
• 제5장 제1 세부연구개발과제의 연구성과 ...145
• 5.1 활용성과...145
• 5.2 활용계획...146
• 제6장 기타 중요변경사항 ...146
• 제7장 참고문헌 ...147
• 제8장 첨부서류 ...151
• 제2세부연구개발과제 연구결과 ...152
• 제1장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...153
• 1.1 세부연구개발과제의 목표...153
• 1.2 세부연구개발과제의 목표달성도...154
• 1.3 국내.외 기술개발 현황...154
• 제2장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...156
• 2.1 연구내용...156
• 2.2 연구방법...158
• 제3장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...163
• 제1절 원자재에 대한 물리?화학적특성: 구성 원재료에 대한 확인시험...163
• 제2절 DBM포함 골충전재의 생물학적 안전성...166
• 제4장 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...178
• 1. DBM 원재료의 물리 화학적 특성...178
• 2. DBM이 포함된 골충전재의 희석액 또는 용출액...179
• 3. 세포독성 시험...180
• 4. 감작성 시험...180
• 5. 자극성시험...180
• 6. 급성전신독성시험...180
• 7. 아급성 독성 시험...180
• 8. 발열성 시험...180
• 9. 유전독성 시험...181
• 10. 이식 실험...181
• 11. 만성독성 시험...183
• 12. 발암성 시험...183
• 13. 무균시험...183
• 제5장 세부연구개발과제의 연구성과 ...185
• 5.1 활용성과...185
• 5.2 활용계획...186
• 제6장 기타 중요변경사항 ...187
• 제7장 참고문헌 ...187
• 총괄 연구과제 요약 ...188
• 제1 세부 연구과제 요약 ...195
• 제2세 세부 연구과제 요약 ...200