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성장조절관련 기능성평가

이종호1, 장학철2

연세대학교 생활과학대학 식품영양학과1 , 분당 서울대학교 병원2

1. 성장조절 / 22

2. 성장조절 평가를 위한 측정지표 (Biomarker) / 23

(1) 인체시험에서의 측정지표 ·············································································23

(2) 동물시험에서의 측정지표 ·············································································24

(3) in vitro시험에서의 측정지표 ······································································24

(4) 인체시험에서 기존의 성장조절 평가 방법과 성장과의 관련성 및

장점단점 분석 ·····························································································24

3. 성장조절관련 기능성 평가 실험방법 / 37

(1) 성장조절관련 기능성 평가지표 도출 ···························································37

(2) 골격계 성장의 지표 ·····················································································39

(3) 성장장애의 진단 ··························································································40

(4) 골격계 성장 ···································································································40

(5) 골연령 ············································································································41

(6) 신장의 측정방법과 성장속도 ········································································43

(7) 성장 인자 ·······································································································44

(8) 특발성 저신장증 ····························································································49

(9) 성장관련지표 분석방법 ·················································································53

4. 인체시험 및 동물시험 기준 / 63

(1) 동물시험 ·········································································································63

(2) 인체 시험 ·······································································································64

5. 참고문헌 / 70

- 22 -

1. 성장조절

성장은 성숙에 수반되는 크기의 변화로서 복잡한 생물학적 현상이며, 소아의 성장

은 신장의 증가뿐 아니라 신체의 각 기관의 해부학적, 형태학적 크기와 기능이 증

가하는 것, 즉 기능의 발달과 기관으로 분화됨을 포함함 (임강현, 2003). 그러나

일반적으로 사용되는 의미는 신장의 증가에 국한됨 (임강현, 2003). 신장의 증가

는 연골조직 (soft tissue) 합성, 골격길이 성장 (linear bone growth)과 골격의

광범위한 modeling (extensive bone modeling)을 포함하는 (Crofton PM. et al.,

1997) 골격대사를 통하여 이루어짐. 이러한 신장 증가는 소아의 건강상태, 영양,

호르몬, 유전적 배경을 나타내는 예민한 지표로 정상적인 성장은 소아가 건강해야

만 일어날 수 있음 (Johansen JS. et al., 1998).

성장에 기여하는 주인자는 골격 길이의 증가임. 뼈의 종적 증가는 연골내골화에

의해 일어나며 뼈의 성장은 연골조직이 골조직으로 전환되어 일어남. 연골내골화

과정은 주로 사지의 장관골에서 일어나지만 척추체에서 특징적으로 일어나기도

함. 뼈의 폭 증가는 섬유성막에서 직접적으로 골격조직으로 발달함. 이 기전에 의

한 뼈의 두께의 증가는 골반과 견갑골의 평편한 부위와 턱의 몸체에서 일어남. 사

지의 장관골의 골간 또는 섬유성 골막의 성장으로 뼈가 두꺼워짐. 일반적으로 뼈

의 길이는 연골, 혹은 연골내골화 과정에 의해서 증가하며, 뼈의 둘레의 중가는

골막 골화에 의해서 증가함.

골연골판이 존재하는 한 골간과 골단의 계속 성장하며 골간에서의 성장이 더 큼.

궁극적으로 조골세포들의 증식은 종식되며 골단판은 골화됨. 골간 및 골단의 뼈

구조는 융합하고 성장은 멈춤. 뼈가 관절의 일부를 형성하면 관절연골은 존속되며

관절연골은 더 이상의 뼈의 성장에는 관여하지 않음.

아동에서 성장을 판정하는 가장 정확한 방법은 일정기간동안 연속적으로 키를 측

정하여 성장속도 (height velocity, HV)를 측정하는 것임 (Crofton PM. et al,

1996). 그러나 치료에 대한 성장속도 response는 1년 이상일 경우에만 믿을 수 있

고 1년 미만 기간에서 성장속도 response를 측정할 경우 믿을 만한 결과를 주지

못함.

정상적인 성장과 골질량의 증가가 골격대사의 지표에 영향을 준다는 것이 이미 알

려짐 (Kannisto S. et al., 2002). 성장호르몬 조절 하에 신장의 증가는 장골

(long bone)의 성장판 (epiphyseal growth plate) 내에서 주로 일어나고 광범위한

- 23 -

파골과정 (osteoclastic modeling)과 조골과정 (osteoblastic modeling)을 포함함

(Crofton PM. et al, 1996). 최근 많은 생화학 지표가 이러한 과정을 측정하고 분

자수준 (molecular level)에서 표적 조직 성장 (target tissue growth)을 반영하

는데 유용함.

2. 성장조절 평가를 위한 측정지표 (Biomarker)

(1) 인체시험에서의 측정지표

조사된 논문 141편 중 인체시험 관련 논문 117편에서 성장관련 측정 지표로 사용

된 인자는 빈도순으로 볼 때 Table 1과 같음.

Table 1. 인체성장조절 평가를 위한 측정지표 (Measurement indicator for

evaluating the growth regulation)

측정 분류 측정지표(측정빈도가 높은 순서부터 나열)

인체계측값 성장속도, 신장(cm), z-score, 신장 SDS, 체중(kg)

골관련지표

및

골격대사지표

골연령, 골무기질 함량(bone mineral content), 골밀도(bone mineral density)

Osteocalcin, PICP, PIIINP, ICTP, S-BAP, BMP, osteopontin, BSP

혈청내

성장조절지표

성장호르몬 (growth hormone), 인슐린양성장인자-1 (insulin- like growth factor-I, IGF-I), 혈청 인슐린양성장인자 결합단백

질(insulin like growth factor binding protein-3,1,2)

무기질 (칼슘, 아연, 구리, 철분), 비타민 A와 D

기타측정값

근육량, 체지방량 및 분포의 변화 관련 부작용을 알아보기 위해 혈당과 혈청내 인슐린, 지질, 성호르몬, 렙틴 등의 농도와 염증성 지표 (c-reactive protein,

Interleukin-6, 사이토카인 등)도 함께 측정

대다수의 경우 한가지의 지표만 사용하는 것보다 3-4가지를 함께 측정하였으며,

체중과 신장은 기본으로 하여 성장속도, 신장 SDS, z-score, 골연령 등을 관찰하

거나, 성장호르몬, IGF-I, IGFBP-3 등을 함께 측정하기도 함.

- 24 -

(2) 동물시험에서의 측정지표

조사된 연구논문에 따르면 동물시험의 경우, 성장조절 지표로는 체중 (g)을 가장

많이 측정하였고 (23%), 대퇴부의 길이, 무게, 부피, 밀도, 면적, 무기질 함량,

무기질 밀도 측정을 통한 골성장 정도, 골밀도 등을 측정하였음. 혈액내 생화학

적지표로는 IGF-I (26%)를 가장 많이 측정하고, IGFBPs, 성장호르몬, 단백질, 헤

모글로빈 순으로 측정하였음. 비밖에도 체지방, 근육무게, DNA, 골격근활성효소

등을 측정하였음.

(3) in vitro시험에서의 측정지표

가장 많이 사용한 cell line은 MG63, MC3T3E1이고, 골아세포 증식능을 측정하였

음. 이외에 다양한 인자 (Ob gene, IGF-I 전사정도, GH 등)를 살펴봄

(4) 인체시험에서 기존의 성장조절 평가 방법과 성장과의 관련성 및

장점단점 분석

가. 성장조절지표

성장 속도 측정

- 성장 속도는 아동의 성장 판정에 기본 (Crofton PM. et al, 1996)이고 저신장의

원인 진단에 가장 중요한 기준임. 성장 속도의 정상치는 Table 2와 Fig. 1, 2,

3을 참조.

Table 2. 정상 성장 속도(normal growth rate)

연령 성장 속도(cm/year)

0-1세 17.8 - 25.4

1-2세 10 - 12.7

2세-사춘기 5 - 6

사춘기 남아 7 - 12

여아 6 - 11

- 장점: 가격이 싸고 생화학 검사보다 덜 invasive하며 1년 이상 기간 동안 성장

속도를 측정시에는 가장 믿을 수 있는 성장조절 관련 기능성 평가 지표임.

- 단점: 계측치의 신빙성이 계측기의 정밀도와 계측자의 숙련도에 달려 있어 주관

적이고 insensitive하며 부정확할 수 있음. 성장조절 건강기능식품 사용 시 1년

- 25 -

이상 추적해야 신뢰도를 높일 수 있으므로 장기간 추적 연구가 필요함 (Crofton

PM. et al, 1996)

Fig. 3. 미국 남아의 성장곡선 및 성장속도 곡선

Fig. 1. 한국인 남아의 성장곡선

(Growth curve of Korean males)

Fig. 2. 한국인 여아의 성장곡선

(Growth curve of Korean females)

- 26 -

체중

- 장점: 가격이 싸고 생화학 검사보다 덜 invasive함.

- 단점: 계측치의 신빙성이 계측기의 정밀도와 관련이 있고 대상자의 연령, 성,

사춘기, 영양상태 등과 복합적으로 매개 (전징경. et al., 2000).

성장호르몬

- 성장에 관여하는 여러 호르몬 중 출생 후 성장에 관여하는 호르몬은 22kD의 분

자량을 갖는 뇌하수체 전엽 호르몬인 성장 호르몬임 (전징경. et al., 2000).

- 단점: 자극 검사 없이 일반 혈청 검사로는 쉽게 측정할 수 없을 정도로 소량 분

비됨. 분비 양상이 박동성이어서 측정시간에 따라 다른 값을 보임. 성장호르몬

결핍 증상을 보이는 아동에서 실시한 호르몬 자극 검사상 성장호르몬 값은 정상

이었으나 자연 상황에서 24시간 분비되는 성장호르몬 총량은 정상치 보다 떨어

짐 (전징경. et al., 2000).

- 보완책: 성장호르몬의 말초조직에서 작용효과를 측정하는 대체적 방법인 IGF-1

농도 측정

IGF-I (insulin-like growth factor-I)

- 성장호르몬은 결합단백과 결합하여 간으로 이동하며, 간세포에서 7kD의 펩타이

드 호르몬인 IGF-I의 유전자 발현을 촉진하므로 IGF-I 혈중 농도의 측정은 간접

적으로 성장호르몬 분비를 평가할 수 있음 (전징경. et al., 2000).

- IGF-I은 성장호르몬의 영향을 받아 인슐린의 표적 조직에서 당질, 지질, 단백질

의 합성을 자극하여 인슐린과 비슷한 작용, 즉 세포의 증식과 분화에 관여함으

로써 성장에 영향을 미침 (전징경. et al., 2000). IGF-I의 작용은 결합 단백질

과의 결합 후 일어나며 IGF-I은 6가지의 서로 다른 결합 단백을 가지고 있고 이

중 IGFBP-3와 80% 정도가 결합함.

- IGFs는 골격형성을 자극하는 anabolic polypeptide이며 (Ueno T. et al., 1999)

조골세포는 IGFs와 IGFBPs를 독립적으로 생성하고 IGFBPs양과 IGF에 대한 IGFBP

의 affinity가 골격 성장과 발육에 IGFs의 활성을 결정함 (Mc Carthy AD. et

al., 2001).

- In vitro에서 IGFs는 osteoblastic phenotype의 발현을 조절하고 culture에서

조골세포의 증식을 자극하며, in vivo에서 IGF 투여는 골격형성과 해면 골질량

에 증가를 초래하므로 골격 성장과 발육의 생리과정에 강력하게 영향을 줌 (Mc

Carthy AD. et al., 2001).

- 조골세포와 chondrocytes에 IGF-I 수용체가 존재하며 IGF-I은 chondrocytes에

효과를 통해서 골격성장을 유도하며 조골세포에 대해 mitogentic하고 조골세포

에 의한 collagen 합성을 촉진하며 bone matrix에 존재하여 골격 형성을 촉진함

- 27 -

(Ueno T. et al., 1999). 실제로 쥐실험에서 IGF-I 투여는 피질골 형성과 해면

골 형성을 유의하게 증가시켜 골격성장을 유도하는 것을 보여줌.

- 요약적으로 IGF-I은 성장호르몬 분비를 간접적으로 반영하며 in vitro, in

vivo, 인체실험 모두에서 세포의 증식과 분화에 관여함으로써 성장에 영향을 미

치는 것으로 나타남. 골격 성장과 발육의 생리과정에도 강력한 영향을 주는 인

자로 입증됨.

- 장점 : IGF-I은 체내에서 일정한 농도를 유지하므로 측정이 비교적 용이하며 내

인성 성장호르몬 분비 평가에 유용한 진단적 지표임. IGF-I의 성장호르몬 결핍

증 진단에서 민감도는 75.9%, 특이도는 72%임 (Juul A. et al., 1997).

- 단점 혹은 제한점 : IGF-I은 연령, 성별, 신장, 체질량지수, 성성숙도, 영양상

태에 따라 다른 값을 나타냄. IGFBP-3 농도에 따라 IGF-I 활성이 달라짐 (전진

경. et al., 2000). IGF-I 생성은 대부분 성장호르몬에 의해서 조절되고 골격성

장에 성장호르몬 작용은 국부적일 수 있으므로 혈청 IGF-I 농도 측정은 골격 성

장을 예견하는데 충분치 않음 (Johansen JS. et al., 1998).

- 보완책 : IGF-1의 단일 측정보다는 신장, 영양상태, 성장속도, IGFBP-3 측정 등

과 함께 사용하며 골격 성장 판정시에는 골격 대사지표와 함께 측정.

IGFBP-3 (insulin-like growth factor binding protein-3)

- IGFBP-3는 75-80%의 IGF-1과 결합하고 간과 여러 조직에서 합성됨. IGFBP-3의

분자량은 46-53kD이며, 3개의 포도당화기 (glycosylation site)를 가진 단백질

로 다양한 분자량을 갖고 IGFBP-3는 IGF-1의 작용을 억제하기도 하고 자극하기

도 하면서 실제적 조절 역할을 함.

- 장점 : IGFBP-3는 체내에서 일정한 농도를 유지하므로 측정이 비교적 용이하며

내인성 성장호르몬 분비 평가에 유용한 진단적 지표임. IGFBP-3의 성장호르몬

결핍증 진단에서 민감도는 68.4%, 특이도는 80%임 (Juul A. et al., 1997).

- 단점 혹은 제한점 : IGFBP-3는 IGF-I 농도와 마찬가지로 성장호르몬, 연령, 성

별, 신장, 체질량 지수, 성성숙도, 영양상태에 따라 다른 값을 나타냄 (전진경.

et al., 2000).

- 보완책 : IGFBP-3의 단일 측정보다는 신장, 영양상태, 성장속도, IGF-1 측정 등

과 함께 사용하며 골격 성장 판정시에는 골격 대사지표와 함께 측정.

이상에서 언급한 성장조절 관련지표의 장점과 단점 및 보완책을 다음의 Table3으

로 요약함.

- 28 -

Table 3. 성장조절 관련 Biomarker의 장단점 (Strength and weakness in

Biomarker related to growth regulation)

Biomarker 내용

Height

Velocity

- 아 동 의

성장판정

기본

- 저신장 원

인진단 중

요기준

- 성장속도

의 정상치

분석비용 저렴

생화학 검사보다 덜 invasive

1년이상 기간동안 성장속도 측정시 가장

신뢰도 높은 성장조절 관련 기능성 지표

계측값 신뢰도의 주관성

: 계측기의 정밀도와 계측자의 숙련도에 따라

달라짐

insensitivity, inaccuracy

장기간의 추적연구 필요

: 성장조절 건강기능식품 사용시 1년이상

추적해야 신뢰도를 높일 수 있음

GH

Growth

Hormone

- 성장관련

호르몬 중

출생후 성

장에 관여

하는 호르

몬

- 분 자 량

22kD

- 뇌하수체

전엽 호르

몬

소량분비

: 자극검사 없이 일반 혈청검사로는 쉽게

측정할 수 없을 정도로 소량 분비됨

분비의 박동성

: 분비양상이 박동성이 있어 측정시간에 따라

다른 값을 보임 (성장호르몬 결핍증상을

보이는 아동에서 실시한 호르몬 자극

검사상 성장호르몬 값은 정상이었으나

자연상황에서 24시간 분비되는 성장호르몬

총량은 정상치보다 떨어짐)

☞ 보완책 : 성장호르몬의 말초조직에서

작용효과를 측정하는 대체적 방법인 IGF-1

농도 측정

- 29 -

Table 3. 성장조절 관련 Biomarker의 장단점 (계속) (Strength and weakness in

Biomarker related to growth regulation-continued)

Biomarker 내용

IGF-I

(Insulin-l

ike

growth

factor)

- 성장호르몬 분비를

간접적으로 반영

- 간, 조골세포 등에서

합성

- 골격성장과 발육에

관여

-Isolated osteoblast-

like cell에서 세포

분열과 collagen 생

성을 자극

- 성장호르몬의 영향

을 받아 인슐린 표적

조직 에서 당질, 지

질, 단백질 합성을

자극하여 인슐린과

비슷한 작용을 하여

세포의 증식과 분화

에 관여하여 성장에

영향을 미침

측정용이

: 체내에서 일정한 농도를 유지

내인성 성장호르몬 분비평가에 유용

: 내인성 성장호르몬 분비평가에 유용한

진단적 지표임. IGF-I의 성장호르몬

결핍증 진단에서 민감도는 75.9%,

특이도는 72%임.

연령, 성별, 신장, 체질량지수,

성성숙도, 영양상태에 따라 값이 다름

IGFBP-3 농도에 따라 IGF-I 활성이

달라짐

대부분 GH에 의해서 IGF-I 생성이

조절되고 골격성장에 GH작용이 국부적일

수 있으므로 혈청 IGF-I 농도측정은

전반적인 성장을 예측할 수 있으나

골격성장을 예견하는데 충분치 않음

IGFBP-I

(IGF-bindi

ng

protein)

- 뼈 성장에 대한

negative regulator

bone size와 mass에 negative한 영향을

끼침

: 그러나 density에 negative한 영향을

끼치지 않음으로 bone maintenance에는

별다른 영향을 끼치지 않음

- 30 -

Table 3. 성장조절 관련 Biomarker의 장단점 (계속) (Strength and weakness in

Biomarker related to growth regulation-continued)

▣ IGF-I 과 IGFBP-3 농도에 영향을 미치는 인자

① 연령 : 사춘기까지 연령에 따라 IGF-I과 IGFBP-I 농도 증가

② 사춘기 : 사춘기 시기에 IGF-I/IGFBP-3 비율 증가, 사춘기 소녀와 소년에서

성장호르몬 분비량과 박동적 분비량의 폭이 현저하게 증가되며, 이때는

IGFBP-3의 증가보다 IGF-I의 증가가 현저하므로 활성 IGF-I의 작용이 두드러

짐. 따라서 사춘기에 임박한 아동의 성장 평가시 IGF-I과 IGFBP-3의 비를 함께

검사해야 함 (전진경. et al., 2000).

③ 성별 : 사춘기 이전에는 남녀간의 차이가 없으나 사춘기에서 각 성성숙도 별

로 맞추어서 비교할 경우 차이를 보임 (Juul A. et al., 1994). ④ 성성숙도 :

성성숙도가 올라갈수록 IGF-I과 IGFBP-3가 증가하는 양상을 보임. Tanner 1단

계와 5단계 내에서는 연령 변수가 있지만, Tanner 2, 3, 4단계에서는 연령범위

가 비슷하여 연령에 의한 영향보다는 성호르몬에 의해서 성장호르몬의 분비가

증가하고, 또한 성장호르몬에 대한 감수성이 증가해서 IGF-I과 IGFBP-3의 합성

이 증가됨 (Juul A. et al., 1994; Rose SR. et al., 1991; Copeland KC. et

al., 1990).

⑤ 체질량지수 : 체질량지수 자체가 연령, 성, 사춘기와 복합적으로 매개되어 있

는 변수이어서 IGF-I과 IGFBP-3가 체질량지수와 관련이 있는 것으로 나타남

Biomarker 내용

IGFBP-3

- 75~80%의 IGF-I과 결

합

- 간과 여러조직에서

합성됨

- IGF-I 작용을 억제하

거나 자극하면서 실

제

조절 담당

측정이 용이

: 체내에서 일정한 농도를 유지

내인성 성장호르몬 분비평가에 유용

: 내인성 성장호르몬 분비평가에 유용한

진단적 지표임. IGFBP-3의

성장호르몬결핍증 진단에서 민감도는

68.4%, 특이도는 80%임

IGFBP-3는 IGF-I농도와 마찬가지로 GH,

연령, 성별, 신장, 체질량지수,

성성숙도, 영양상태에 따라 다른 값을

나타냄

☞ 보완책 : IGFBP-3의 단일측정보다는

신장, 영양상태, 성장속도, IGF-I측정

등과 함께 사용하며 골격성장 판정에는

골대사지표와 함께 측정

- 31 -

(전진경. et al., 2000).

⑥ 측정방법 : Immunoradiometric assay (IRMA) 방법, ligand blotting 방법에 따

라 측정치가 다름.

☞ 결론적으로 소아에서 성장을 평가할 때 IGF-I, IGFBP-3의 측정이 성장호르몬

분비능을 평가하는데 반드시 필요하며, 측정값에 대해서는 연령별, 성별, 성성

숙도에 대한 정상치를 고려해야 함.

나. 골격대사지표

성장의 복잡한 현상은 골격대사를 통해서 단지 부분적으로 이루어짐. 그러나 정상

적인 성장과 골질량의 증가가 골격대사의 지표에 영향을 준다는 것은 이미 알려짐

(Kannisto S. et al., 2002). 골격지표 농도는 매우 안정적이거나 혹은

12-14살까지 약간 증가되고 그 후 성인기까지 감소됨. 사춘기 후반에 골격지표

농도에 생리적인 감소가 보고됨 (Kannisto S. et al., 2002). 조골세포의 골형성

은 type I collagen의 deposition과 관련이 있음 (Crofton PM. et al., 1996).

Type III collagen은 골격에는 존재하지 않고 연골조직의 interstitial fibrils

에 널리 분포되어 있으며 연골조직의 interstitial fibrils에서 type III

collagen 합성은 연골조직 성장과 turnover를 반영함 (Crofton PM. et al.,

1996). 골격형성지표는 bone alkaline phosphatase (BAP), type I collagen

carboxy-terminal propeptide (PICP), osteocalcin (OC) 등을 포함함 (Price JS.

et al., 2001). 골격흡수지표는 type I collagen degradation으로부터 유도되어지

고 혈청이나 소변에서 측정됨 (Price JS. et al., 2001).

Osteocalcin (OC)

- Osteocalcin (OC)은 mineralized matrix를 합성하는 완전히 분화된 조골세포에

의해서 합성되며 bone Gla-protein (BGP)로도 불리워짐 (Price JS. et al.,

2001; Johansen JS. et al., 1998). OC는 bone matrix에서 가장 많은

noncollagenous 단백질이고 조골세포에 의해서 주로 생성되므로 osteoblastic

marker로서 사용되어짐 (Kannisto S. et al., 2002). OC는 골격대사에서 성장호

르몬 결핍에 대한 영향을 평가하기 위한 생화학지표로도 사용되며 OC농도의 감

소는 bone turnover와 골격형성의 감소를 반영함.

- 정상아동에서 혈청 OC 농도는 유아부터 청소년까지 성장속도 곡선과 비슷한 양

상으로 나이, 성별과 관련하여 변화됨. 혈청 OC 농도 최고치는 남녀 모두에서

growth spurt로 예견되는 연령 즉, 최대 성장속도와 같은 연령에서 일어남. 혈

청 OC 농도는 아동기에 청년층 보다 높고 가장 높은 농도가 소년기에 일어남

(Johansen JS. et al., 1998).

- 32 -

- 장점: 정상아동과 증가된 성장속도를 갖는 아동에서 혈청 osteocalcin은 골격

성장의 예민한 지표임. Bone turnover에 disturbances를 갖는 아동의 진단과 치

료시 반복적인 측정이 신뢰성 있는 정보를 제공함 (Johansen JS. et al.,

1998). 골격형성에 PICP 보다 좀더 예민한 지표이고 골격의 무기질화와 밀접한

관련이 있음 (Kannisto S. et al., 2002).

Propeptide of type I collagen (PICP) (Price JS. et al., 2001)

- Type I collagen은 널리 분포되어있고 soft tissue와 골격에주된collagen이며

무기질화를 위하여 soft tissue와 골격에서 matrix를 형성함 (Crofton PM. et

al., 1997). 성장을 수반하기 위한 골격 modeling 동안 type I collagen이 초기

증식 단계 동안 조골세포 (osteoblasts)에 의해서 합성되어지고 이과정에서

procollagen type I C-terminal propeptide (PICP)가 혈액으로 분비되므로

(Crofton PM. et al., 1997) PICP는 골격과 연골조직 성장을 모두 반영함 (Juul

A. et al., 1997; Crofton PM. et al., 1997).

- Type I collagen은 bone을 제외한 tissues에서도 발견되어지기 때문에 이러한

결과는 somatic 성장기간 동안 extra-skeletal sites에 합성이 혈액 pool에 기

여 할 것임 (Price JS. et al., 2001).

- 인체연구는 빠른 골격 성장 기간 동안 PICP가 골격형성의 특정한 지표가 아니

라는 것을 보여줌 (Price JS. et al., 2001; Crofton PM. et al., 1997). 예를

들어 PICP는 소년, 소녀 모두에서 청소년기 동안 미미한 증가만 보여주며 성숙

(puberty) 후에는 성인 농도로 감소함 (Price JS. et al., 2001; Crofton PM.

et al., 1997). 사춘기 성장 (성숙)시 PICP 증가가 되지 않는 것은 pubertal

growth spurt 동안 성장호르몬과 sex steroids의 증가된 분비가 간내피세포의

mannose receptor를 통한 PICP 제거에 영향을 주기 때문일 것임 (Crofton PM.

et al., 1997).

- 나이와 성별에 따른 95% reference interval 표시 (Crofton PM. et al., 1997)

- 장점: PICP는 대사성 골질환에서 osteoblastic 골격 형성을 반영함.

- 단점: 골격성장기간 동안 골격형성의 특별한 지표는 아님.

- 보완책: Soft tissue marker인 P3NP와 일정한 관련이 있음 (Price JS. et al.,

2001).

Procollagen type III N-terminal propeptide (P3NP)

- Type III collagen은 정상적인 성숙한 bone matrix에는 거의 존재하지 않고

soft connective tissue에 존재하고 성장시에 procollagen type III N-terminal

propeptide (P3NP)는 혈액내로 방출되어짐 (Price JS. et al., 2001). 혈청

P3NP 농도는 type III collagen 합성과 분해의 변화를 반영하고 (Price JS. et

- 33 -

al., 2001) P3NP와 체중의 동시 증가는 soft tissue의 빠른 turnover rate 즉

soft tissue의 성장과 증식을 반영함.

- P3NP는 somatic 성장을 monitor하는데 유용한 지표이고 (Price JS. et al.,

2001) 아동을 대상으로 한 많은 연구들은 혈청 P3NP 농도가 성장들을 반영한다

는것을 보여줌. P3NP 농도는 소년보다 소녀에서 더 초기에 peak를 보이며 (소

녀: 11살, 소년: 14살), 이는 사춘기에 peak growth velocity (성장속도정점)시

기에 성별간 차이를 반영함 (Crofton PM. et al., 1997).


- 장점: 질병이 없는 저신장 아동에서 성장 촉진 치료시 성장속도 response의 초

기 생화학지표로 사용될 수 있음. 성장치료 3개월 후 P3NP 농도는 증가하고 증

가한 정도는 1년 후 성장속도 (HV)를 예견하는데 좋은 지표임 (Crofton PM. et

al., 1996).

Cross-linked C-terminal telopeptide of type I collagen (ICTP)

- 성장과 관련된 bone modeling은 골격의 degradation을 포함하고 혈액으로

cross-linked type I collagen의 fragments를 분비함. Cross-linked C-terminal

telopeptide of type I collagen (ICTP)가 이러한 fragments 중 하나이고 현재

혈청에서 측정할 수 있는 bone collagen degradation의 단일 지표임 (Crofton

PM. et al., 1997). ICTP와 같은 collagen breakdown products는 bone matrix

degradation의 indicator로서 사용되어짐 (Kannisto S. et al., 2002).


- 장점: Bone histomorphometry와 Ca kinetic 연구에 의해서 입증된 ICTP는 혈청

에서 측정할 수 있는 bone collagen degradation의 유일한 지표이므로 동일 혈

청에서 collagen 합성의 지표들과 (PICP, P3NP) 직접적으로 비교할 수 있음

(Crofton PM. et al., 1997). ICTP는 pyridinium cross-link의 소변 배설 보다

좀더 밀접하게 사춘기 성장 시기를 반영함 (Crofton PM. et al., 1997).

▣ ICTP와 P3NP

: 사춘기 아동에서 ICTP와 P3NP 농도가 증가하며 소년보다 소녀에서 더 빠른 증가

를 보인 후 성인 농도로 감소됨 (Crofton PM. et al., 1997)

골격흡수의 소변 지표

- 골격 collagen degradation의 다른 지표들은 (즉 pyridinole,

deoxypyridinoline, 다양한 collagen peptides, galactosyl-hydroxylysine과

hydroxyproline) 소변에서만 측정될 수 있음.

- 단점: pyridinium cross-link 배설은 intraindividual day-to-day 생물적인 다

- 34 -

양성을 보임. 이러한 것이 test를 insensitive하게 하며 결과를 해석하기에 어

렵게 만듦. 또 다른 어려운 점은 소변채취가 어린 아동에게 시간을 맞추기 어렵

고 만일 random samples을 모은다면 소변의 collagen degradation 지표들은

creatinine과 관련이 있고 아동에서 creatinine 배설은 다양하고 근육량과

catabolic state와 같은 요인들에 영향 받음 (Crofton PM. et al., 1997).

- 보완책: 혈청 ICTP와 함께 사용

Bone alkaline phosphatase (BAP)

- Bone alkaline phosphatase (BAP)는 성장판에서 조골세포와 hypertrophic

chondrocytes에 의해서 합성됨. 아동에서 혈청 BAP농도는 성장 동안 증가하고

성장속도를 예견함. BAP는 아동에서 성장속도를 반영하고 성장 촉진 치료시 성

장속도 response의 초기지표를 제공함 (Crofton PM. et al., 1997).

- BAP 기준치는 참고문헌 15에 이미 발표됨.

- 장점: 질병이 없는 저신장 아동에서 성장 촉진 치료시 성장속도 response의 초

기 생화학지표로 사용될 수 있음. 성장치료 3개월 후 BAP 농도는 P3NP 농도와

마찬가지로 증가하고 증가한 정도는 1년 후 성장속도 (HV)를 예견하는데 좋은

지표임 (Crofton PM. et al., 1996).

Alkaline phosphatase (AP)

- 단점: 골격 형성은 혈청 AP 측정으로부터 추정될 수 있으나 이러한 측정은 골격

에만 specific 하지 않음 AP는 골격 무기질화 (bone mineralization)와 좀 더

관련 있고 appositional 골격 성장의 예민한 지표가 아님 (Johansen JS. et

al., 1998).

- 보완책: BAP와 함께 사용

Bone morphogenetic proteins (BMPs)

- 1965년에 Urist가 BMPs가 osteoinductive properties를 갖는다는 것을 보여주었

음 (Dragoo JL. et al., 2003). 최근까지 13종류의 bone morphogenetic

proteins (BMPs)가 규명되어지고 in vitro에서 골격 형성 과정을 자극하는 것으

로 나타났으며, BMPs는 transforming growth factor-β superfamily의 members

인 proteins의 growing family를 comprise함. BMPs는 osteopenic lineage로

mesenchymal cells의 분화를 자극하는 것에 의해서 bone healing에 주요역할을

함.

- 단점: 임상시험(인체 임상시험)에서 많은 양의 BMP가 척추의 fusion을 induce하

기 위해 필요함(16). 한번의 exogenous BMP는 적절한 osteoinductive 자극을

induce 못할 것임 (Dragoo JL. et al., 2003). 이상에서 언급한 골격대사지표의

- 35 -

장점단점, 보완책을 다음의 Table 4에 요약하였음.

Table 4. 골격성장 관련 Biomarker의 장단점 (Strength and weakness in

Biomarker related to bone Growth)

Biomarker 내용

Osteocalcin

- 조골세포에 의해 합성, Bone

Gla-Protein(BGP)로도 불림.

Bone matrix에 가장 많은

non-collagenous 단백질

- Bone formation과 Osteobla

stic activity의 marker로써

사용

- Bone metabolism에서 GH 결

핍에 대한 영향을 평가하기

위한 biochemical marker

- OC의 감소는 bone turnover

와 bone 형성의 감소를 반영

Inhaled steroid의 효과에서

PICP보다 좀더 sensitive하고

bone mineralization과 깊은

관련 있음

s-OC의 계속적인 측정은 Bone

disease를 가진 소아에 대해

유용한 의학적 정보 제공

PICP

Carboxyl

terminal

propeptide

of type I

procollagen

- Type I collagen이 골격과

연골조직에 널리 분포

- 성장을 수반하기 위한 골격

modeling동안 type II

collagen이 초기증식단계에

서 조골세포에 의해 합성되

어지고 이 과정에서 PICP가

혈액으로 분비

→ 골격과 연골조직 성장 모

두를 반영

rhGH 치료시 골밀도 회복의 유

용한 marker

: GH치료동안의 혈중 PICP의 측

정은 향상된 성장속도의 예측과

장기간의 rhGH치료동안의 골밀

도 회복에 대한 유용한 marker

임

대사성 골질환에서 steoblastic

골격형성 반영

뼈와 신체적 성장 모두를 반영

하는 marker

골격성장 기간동안 골격형성의

특별한 지표는 아님

☞ 보완책 : PIIINP와 함께 측정

- 36 -

Table 4. 골격성장 관련 Biomarker의 장단점 (Strength and weakness in

Biomarker related to bone Growth)

Biomarker 내용

PIIINP

Aminoterminal

propeptide of

type III

procollagen

- Type III collagen은 체내

골조직에는 거의 없고 연조

직에서 주로 발견되는 물질

- 성장시에 P3NP가 혈액으로

방출, 혈청 P3NP농도, Type

III collagen 합성과 분해

반영

Height velocity를 반영하고 성장

촉진 치료에 반응하는 HV의 초기

지표로 이용 가능 : 성장치료 3개

월 후 P3NP 농도가 증가하고, 증

가한 정도는 1년 후 성장속도 예

견 시 좋은 지표

ICTP

Cross-linked

carboxyltermi

n a l

telopeptide

of type I

collagen

- 혈액내에서 측정 가능한

bone collagen 분해의 유일

한 marker (bone

resorption marker)

혈청에서 collagen 합성의 지표들

(PICP, PIIINP) 과 직접적으로 비

교가능

pyridinium cross-link의 소변 배

설보다 좀더 밀접하게 사춘기 성

장 시기를 반영함

소변내 골격

c o l l a g e n

degradation

지표

- 소변 pyridinole,

deoxypyridinoline,

collagen peptides,

galactosyl- hydroxylsine,

hydroxyproline

intraindividual day-to-day

biological variation

⇒ insensitive

아동에서 소변채취가 어려움

random sample 시 creatinine으로

보정 but creatinine 배설이 근육

량, catabolic state 등에 의하여

영향 받음

S-BAP

Serum total

and

bone specific

alkaline

phosphatase

- bone formation marker

- 성장판에서 osteoblasts와

hypertrophic chondrocytes

에 의해서 합성되어짐

질병없는 저신장 아동에서 성장촉

진 치료 시 성장속도 반응의 초기

생화학지표로 사용

아동에서 s-BAP농도는 성장기간 동

안 증가하고 height velocity를 예

견

S-ALP

S - a l k a l i n e

phosphatase

- bone mineralization과

관련

뼈의 성장에 대해서 예민한 지표는

아님

bone에 대한 특별한 측정이 아님

☞ 보완책: BAP와 함께 사용

- 37 -

Table 4. 골격성장 관련 Biomarker의 장단점 (계속) (Strength and weakness in

Biomarker related to bone growth-continued)

Biomarker 내용

BMPs

B o n e

morphogenetic

proteins

- Osteopenic

lineagemesenchymal ells의

분화를 자극함으로써 bone

healing에 주요 역할을 함

인체 임상시험에서 척추의fusion을

유도하기 위해 많은 양의 BMP가 필요

함

한번의 exopenous BMP는 적절한

osteoinductive 자극을 유발하지 못

함

Osteopontin

- 비특이적인 초기 bone marker

두가지 모드로 발현됨.

a) Extracellular matrix의 분

화단계 혹은 그 초기 peak에서

발현됨

b) 초기 mineralization 후에

발현됨

모세포에서 bony induction의 신뢰할

수 있는 지표가 아님

BSP

B o n e

sialoprotein

- mineralizing cell에서 생성되

는 유일한 bone marker

terminally differentiated

osteoblast의 초기 marker로 사용 세

포실험시 collagen을 binding하여

hydroxyapatite를 형성시키고,

type I collagen matrix를 활발하게

mineralizing시키는 세포로부터 유리

됨

3. 성장조절관련 기능성 평가 실험방법

(1) 성장조절관련 기능성 평가지표 도출

가. 인체에서 성장조절 관련 기능성 평가지표

인체에서 성장조절관련 기능성평가지표에는 성장속도, 혈청 IGF-I, IGFBP-3 측정

이 필수적이고 골격성장관련 기능성지표 중 골격형성에는 혈청 osteocalcin 농도

- 38 -

가, 골격흡수에는 혈청 ICTP농도의 측정이 필수적임.

☞ 해석

: 성장속도는 1년간 신장증가량을 사용하는 것이 권장됨. 각각의 지표가 다른 생

리기전을 반영하므로 2개의 골격대사지표의 IGF-I, IGFBP-3, 성장속도 등의 동

시 사용이 필요함. 건강기능식품 투여기간은 3개월가량이 적절하고 생화학검사

는 시작시와 투여후 3개월에 하는 것이 권장됨.

나. 동물에서 성장조절 관련 기능성 평가지표

- 필수사항 : 체중, 대퇴부 길이, 대퇴부 무게 (습식, 건식)

- 권장사항 : 대퇴부 부피, 대퇴부 밀도, 대퇴부 면적, 대퇴부 무기질 함량, 대퇴

부 무기질 밀도

- 생화학검사 : 혈청 IGF-I, IGFBP-3 등

☞ 해석

: 본 연구에서 review되었던 논문들이 주로 설치류 대상이어서 쥐실험에 대한 in

vivo지표임. 생화학검사는 인체와 동일한 것들이 사용되고 있음.

다. 세포(in vitro)에서 성장조절 관련 기능성 평가지표

골아세포 (osteoblast)의 증식능 측정

Table 5. In vitro에서의 성장조절 관련 기능성 평가지표 (Evaluating indicator

on the function of growth regulation in vitro experiment)

측정 세포MG63

(human osteosarcoma cells)

MC3T3E1

(murine osteoblast like cells)

사용배지Complete media consisting

-MEM, supplement with 15% FBS

Complete media consisting

-MEM, supplement with 10% FBS,

배양기간 14 days 48 hrs

세포수 측정 Hemocytometer 이용 MTT assay

조직학적 평가 Masson & trichrome stainingDNA extraction and

electrophoresis

☞ 해석

- 39 -

: 성장조절관련 세포시험은 세포로부터 얻어진 결과가 골격내에서 생리적 과정과

관련이 있는지는 알 수 없다는 단점이 있음.

(2) 골격계 성장의 지표

가. 성장곡선 백분위수

3 백분위수에서 97 백분위수 사이에 존재할 경우 정상 성장이라고 정의하며 만일

97 백분위수 이상이거나 3 백분위수 이하일 때는 비정상적이라 할 수 있음 (양세

원,1999; Rieter EO. et al.,2003; MacGillivray MH. et al., 2001; 손동화,

2000). 일반적으로 성장지연 또는 저신장증은 성장곡선상의 위치가 3백분위수 이

하로 정의하고 있음.

나. 타 신체 계측치 들의 백분위수 곡선상의 위치들의 상호 관계

예로, 키와 체중의 백분위수 곡선상의 위치는 정상 소아에서는 대략 동일하며 두

계측간에 현저한 차이가 존재할 경우 비정상적임.

다. 성장속도

한 번 측정된 계측치 보다는 연속적으로 측정된 종적 계측치 (longitudi-nal

data)가 더 많은 정보를 줌 (성장곡선). 연속적으로 3백분위수 및 97백분위수 곡

선을 벗어나는 계측치는 비정상 상태를 의미하며, 유의한 성장의 변화를 일으키는

데 오랜 기간을 요하는 골격계 질환에서 이러한 성장곡선이 나타남. 사춘기 연

령에서 나타나는 백분위수 곡선으로부터의 이탈은 사춘기의 성적 발달을 참고해

서 평가되어야 함 (양세원, 1999; Rieter EO. et al., 2003; MacGillivray MH.

et al., 2001; American Society for Bone and Mineral Research. Primer on the

Metabolic Bone Dieseases and Disorders of Mineral Metabolism (4th)

Lippincott, 1999.).

라. 가족간의 유사성

양친 및 형제자매들의 체격에 관한 정보는 정상 백분위수 분포를 벗어난 계측치에

대한 답을 제공할 수 있음.

마. 인구(집단)간의 차이

백분위수 곡선은 곡선이 얻어진 인구집단에서만 적합하며 세대변화 (secular

change)에 따른 오차도 생기므로 이를 고려하여야 함.

- 40 -

(3) 성장장애의 진단

일반적으로 성장장애를 정의할 때에는 이상의 여러 계측치를 고려해야 하겠지만,

일반적으로 성장 곡선의 백분위수를 많이 이용하며, 성장곡선을 이용할 때에는

인종에 따른 차이를 우선적으로 고려하여야 함. 임상에서 성장지연 또는 저신장

증을 진단할 때에 사용하는 신체계측의 지표는 다음과 같음 (Rieter EO. et al.,

2003; MacGillivray MH. et al., 2001; Clayton PE, Brook CGD. Growth

disorders. Besser GM & Thorner MO (eds) Comprehensive Clinical

Endocrinology (3rd) Mosby, 2002).

A. 성장곡선의 백분위수 또는 성장속도 곡선의 위치

B. Standard Deviation Score (SDS)

(측정 키- 정상 소아키의 평균치) / 정상 소아키의 표준편차

C. 기타: 체격비율, 골 연령

(4) 골격계 성장

성장에 기여하는 주인자는 골격 길이의 증가임. 뼈의 종적 증가는 연골내골화에

의해 일어나며 뼈의 성장은 연골조직이 골조직으로 전환되어 일어남. 연골내화 과

정은 주로 사지의 장관골에서 일어나지만 척추체에서 특징적으로 일어나기도 함.

뼈의 폭 증가는 섬유성 막에서 직접적으로 골격조직으로 발달함. 이 기전에 의한

뼈의 두께의 증가는 골반과 견갑골의 평편한 부위와 턱의 몸체에서 일어남. 사지

의 장관골의 골간 또는 섬유성 골막의 성장으로 뼈가 두꺼워짐. 일반적으로 뼈의

길이는 연골의 연골내골화 과정에 의해서 증가하며, 뼈의 둘레의 증가는 골막 골

화에 의해서 증가함 (Fig. 4) (Greulich WW et al., 1959).

연골내골화의 첫 증후는 태생기 7주에 시작되며 성장은 뼈의 일차 골화 중심에서

부터 확산하기 시작함. 이후에 2차 골화 중심들이 다수의 뼈, 주로 사지들의 뼈에

서 발달됨. 처음엔 연골이 골화를 일으키지만 이 과정에서 파골세포들이 혈관의

증식에 의해 연골을 침범함. 혈관 증식에 수반해서 파골세포들에 의해 파괴되지

않고 남은 골화 연골위에 뼈가 깔림. 해면 (다공)질 골내 공동 발달은 파골세포

활동의 결과임. 대퇴골과 같은 뼈에는 출생시에는 성인에 존재하는 골조직은 하나

도 존재하지 않고 이는 성인의 골수공동의 크기는 출생시 대퇴골의 크기 보다 더

크기 때문임. 성장이 끝난 후에도 뼈의 칼슘과 기타 화학성분들의 대사는 활발히

계속됨 (Fig. 5). 다수의 짧은 뼈와 평평한 뼈들은 일차 중심에서 전적으로 골화

하지만 모든 장관골과 일부 평평한 뼈들도 사지 뼈의 연골에 나타나는 2차 중심들

이 발달함. 소수의 예외가 있으나 이들 2차 중심들은 출생 후에 나타남. 이 2차

- 41 -

중심들의 골화도 1차 중심들과 동일하게 연골의 골화와 파골세포들과 세포들의 침

범이 진행됨. 1차 중심에서 골화된 뼈의 부분은 골간이라함. 2차 중심의 골화가

진행되면, 연골은 뼈에 의해서 대치되고 골단판이 골단에서 골간 뼈를 갈라놓는

다. 골단에 인접하는 골간 부위를 골중간 (골간단)이라 하며 성장하는 뼈의 말단

임. 골 연골판이 존재하는 한 골간과 골단은 계속 성장하며 골간에서의 성장이 더

큼. 궁극적으로는 조골세포들의 증식은 종식되며 골단판은 골화됨. 골간 및 골단

의 뼈 구조는 융합하고 성장은 멈춤. 그러나 뼈가 관절의 일부를 형성하면 관절

연골은 존속됨. 관절 연골은 더 이상의 뼈의 성장에는 관여하지 않음.

(5) 골연령

개체의 신장은 골격의 길이에 의해서 결정되며 골격 성장은 주로 골간 길이의 증

가에 의해 결정됨. 정상 구조를 가지는 뼈 (예, 골격이형성이 없는)에서는 골간의

성장 잠재력은 골단내에서의 골화의 진행에 달려 있음. 그러므로 뼈의 성장 잠재

력은 골단 골화의 정도에 따라 감정할 수 있음. 갑상선기능저하증에서 골단 골화

가 심하게 지연된 것이 처음 발견되었지만 이후에 많은 다른 인자들이 골단 골화

진행에 영향을 미침이 알려지게 되었음. 골단 중심 발달 또는 골 연령의 측정은

Fig. 5. 장관골의 연골 내골화 좌정

(Enchondral ossification of long bone)Fig. 4. 골격 성장의 모델 (Model

of skeletal growth)

- 42 -

성장 지연의 분류와 최종 키의 예측에 유용함. 골연령의 최초 표준은 1937년 Todd

에 의해 확립되었으며, 그 후 Greulich 및 Pyle에 의해 개발되었음. 이외 Tanner

및 Whitehouse 등이 개발한 골연령 측정법이 있음. 개인의 손-손목뼈 방사선 사진

(Fig. 6)을 정상 표준과 대조해서 개인의 골격 연령을 부여함. 이리하여 골연령이

개인의 성장 잠재력을 표현하는 간편한 방법으로 이용될 수 있게 되었음. 골연령

결정은 성장 장애의 원인과 성장 장애가 있는 어린이들의 예후를 결정하는데 있어

이용되는 가장 중요한 검사임 (양세원., 1999; Rieter EO. et al., 2003;

Wehrenberg WB et al., 2000).

Fig. 6. 한국인 남아의 수근부 골화시기

성장 지연은 골연령에 의하여 2가지 부류로 대별됨.

① 현저한 골단 성숙 지연없이 골간의 단소를 초래한 내인성 질환

② 갑상선기능저하증 또는 영양실조처럼 성장과 골단성숙에 지장주는 골격계통외

인자들

- 43 -

개인의 성장 잠재력을 진찰시의 키와 골연령에서 추산할 수 있음. 골격 발달과 성

장 사이의 불일치는 특히 성적 조숙증이 있는 소아들에서 일어나기 쉬움. 과잉 생

산된 여성호르몬과 남성호르몬은 일반적으로 키 연령 보다는 골연령을 더 촉진시

킴. 최종 키를 예측하는데 골연령을 사용함으로서 아래와 같이 대략 산출할 수 있

음. 예로 키를 측정해서 성장곡선에 기입하고 이 값을 수평으로 골연령에 일치하

는 나이에 연장시킨다. 만일 연장한 점이 5에서 95백분위수 사이에 떨어지면 정상

성인신장이 될 것이라는 예측을 할 수 있음 (Rieter EO. et al., 2003;

MacGillivray MH. et al., 2001).

(6) 신장의 측정방법과 성장속도

성장의 평가에는 신장을 정확히 측정 할 수 있는 계측기가 필수적임. 움직이지 않

고 똑바로 서있을 수 있는 아이들은 벽이나 다른 견고한 받침대에 고정된 계측기

로 키를 계측해야 함. 계측치의 신빙성은 계측기의 정밀도와 계측자의 숙련도에

달려 있음. 피검자의 자세를 올바르게 세우는 것이 정확한 계측에 필수적임 (양세

원., 1999; Rieter EO. et al., 2003; MacGillivray MH. et al., 2001).

① 피검자의 발부터 시작해서 상체로 올라가면서 신체를 올바로 자세로 잡도록

함.

② 신발과 양말을 벗기고 양쪽 발을 모으고 발뒤꿈치를 계측기 뒷판에 닿도록 함.

③ 양측 다리와 엉덩이가 일직선이 되도록 하고 발뒤꿈치, 엉덩이, 흉부 척추와

머리가 뒷판에 모두 닿게 세움. 양팔은 몸곁에 느슨히 늘어뜨림.

④ 머리는 Frankfurt plane(외이도와 안와하연이 동일 수평선)이 되도록 함.

⑤ 계측기의 머리판이 머리에 밀착하도록 내림. 머리판 위에 약 0.5 kg의 무게를

올려놓으면 머리와 머리판 사이를 밀착시킬 수 있고 머리카락을 누를 수 있음.

⑥ 피검자에게 숨을 들이쉬게 하면서 양측 유양돌기를 위쪽으로 눌러줌. 숨을 내

쉬는 동안 머리에 압력을 유지하고 있음가 완전히 숨을 내쉬었을 때에 mm까지

그 눈금을 읽도록 함.

낮 동안에 신장은 줄어드는 경향이 있음. 이것은 척추간 원판들에 대한 중력에 의

함. 키의 주간 차이는 평균 7~8 mm에서 때로는 20 mm에 이른다. 계측시 마다 같은

시간대가 아닐 때에는 키의 주간 변동에 따른 계측치 오차를 고려하여야 함.

성장 속도는 저신장의 원인 진단에 가장 중요한 기준이 됨. 소아의 키 또는 체중

이 성장 곡선의 어디에 위치해 있던지 만일 최근 6~12개월에 걸친 성장 속도가 정

상이면, 그 개체에 성장을 해치는 활동성 질환이 있을 가능성은 매우 희박함.

- 44 -

급성 질병에서 회복 중인 소아들이나 치료중이거나 혹은 특발성 성장 지연이 있는

소아들은 일시적으로 초기에 성장 지연이 있은 후에 정상 또는 정상보다 큰 성장

증가를 나타낼 것임. 예로, 어떤 아이의 신장이 성장 백분위수 곡선상에 5백분위

수 이하이지만 6개월 또는 1년간의 성장 증가가 정상이면 성장 부전을 초래할 활

동성 질환을 앓고 있을 가능성은 없음. 성장 속도는 정상적으로 모든 소아 연령기

에 다양한 변동이 있음. 출생 후 첫 6개월간의 성장 속도는 16-17 cm이며, 둘째 6

개월에는 약 8 cm임. 2년째에는 성장을 정상적으로 10 cm를 능가하며, 3년째에는

8 cm, 4년째는 7 cm를 각각 웃돌며 4-10세에는 연 5-6 cm임 (Rieter EO. et al.,

2003; MacGillivray MH. et al., 2001; Clayton PE, Brook CGD. Growth

disorders. Besser GM & Thorner MO (eds) Comprehensive Clinical Endocrinology

(3rd) Mosby, 2002).

(7) 성장 인자

정상적인 성장에 관여하는 호르몬으로는 성장호르몬, 갑상선호르몬, 인슐린, 성호

르몬, 부신피질 호르몬 등이 있으며 (Fig. 7) 이들 호르몬들이 직접적으로 또는

다른 성장에 관여하는 호르몬과 성장인자들의 합성 및 분비에 영향을 미침으로써,

성장을 조절함. 이들 호르몬들의 농도변화에 따라 성장유형의 변화 및 최종 어fms

키 변화가 초래됨 (Table 6).

가. 성장호르몬

성장호르몬 합성 및 분비는 주로 시상하부에서 합성, 분비되는 성장호르몬 유리

호르몬 (GHRH)과 성장호르몬 억제인자인 소마토스타틴 (somatostatin)에 의하여

조절받음 (Fig. 8). 성장호르몬 유리호르몬은 성장호르몬의 합성 및 분비를

증가시키며 소마토스타틴은 성장호르몬의 합성은 억제시키지 않으며 분비만

억제시킴. 성장호르몬은 규칙적이고 주기적으로 파동적(pulsatile)인 형태로

분비됨 (Lopez-Bermejo A. et al., 2000; Ranke M.B.,1991)

Fig. 7. 성장조절에

관여하는 호르몬과 성장인자

(Hormone and growth

factors associated with

growth)

- 45 -

Table 6. 갑상선호르몬, 성 호르몬, 성장호르몬, 코르티솔의 과잉과 부족이

성장골성숙 신장연령, 골연령에 미치는 영향 (Effect of thyroid hormone, sex

hormone, growth hormone and cortisol on height, bone maturation and bone

age)

호르몬 상태 신장 성장 효과 골성숙 효과신장연령(HA) / 골연령(BA)

갑상선호르몬 결핍 갑상선호르몬 과잉 안드로겐 결핍* 안드로겐 과잉 에스트로겐 결핍* 에스트로겐 과잉 성장호르몬 결핍 성장호르몬 과잉 코르티솔 결핍 코르티솔 과잉

신장 감소신장 증가신장 감소신장 증가신장 감소신장 증가신장 감소신장 증가신장 불변신장 감소

골성숙 지연골성숙 촉진골성숙 지연골성숙 촉진골성숙 지연골성숙 촉진골성숙 지연골성숙 불변골성숙 불변골성숙 지연

HA>BAHA=BAHA=BAHA<BAHA=BAHA<BAHA=BAHA>BAHA=BAHA=BA

*. 단지 정상 사춘기 연령에서, 이 연령 이전에는 영향이 없음

동물 모델에서 소마토스타틴은 성장호르몬의 기저 상태를 유지하는 시기인 골 시

기 (trough period)를 일으키고 성장호르몬 유리호르몬은 성장호르몬의 혈청 최고

농도가 각 골 시기 사이에 위치하도록 성장호르몬의 분비를 자극함. 이러한 성장

호르몬 유리호르몬과 소마토스타틴의 시상하부에서의 분비는 주기적으로 이루어져

성장호르몬 유리호르몬이 최고로 분비될 때, 소마토스타틴은 최저로 분비되며, 소

마토스타틴이 최고로 분비될 때, 성장호르몬 유리호르몬은 최저로 분비되어 성장

호르몬의 파장성 분비를 일으킴. 이러한 파동적인 성장호르몬의 분비는 주로 소마

토스타틴의 주기적 분비의 존재로 인하여 이루어짐 (Rieter EO. et al., 2003;

Lopez-Bermejo A. et al., 2000).

성장호르몬-IGF-I 축은 성장호르몬, 그리고 이를 조절하는 시상하부 신경호르몬,

IGF-1과 IGFBP을 포함하는 호르몬 계통임. 성장 및 신체 단백질동화 (anabolism)

의 주 요소는 성장호르몬-IGF-I 축을 통하여 이루어짐. 성장호르몬의 성장 및 동

화작용들은 호르몬적 또는 국소적으로 작용하는 IGF-I에 의해서 수행됨. 성장호르

몬-IGF-I 축의 총체적인 형태는 그림 8에서 보는 바와 같음. 성장호르몬 분비는

성장호르몬 유리호르몬 및 소마토스타틴의 이중 조절하에 있음. 혈청내 성장호르

몬의 많은 부분은 성장호르몬 수용체 부위에서 유래된 세포외 단백인 성장호르몬

결합단백 (growth hormone-binding protein, GHBP)에 결합되어 있음. 성장호르몬

- 46 -

이 세포막 수용체의 세포외 부분과 결합되면 IGF-I mRNA의 생산을 포함한 다수의

반응이 일어남. 성장호르몬의 성장 촉진 작용의 대부분은 IGF-I이 담당함. 최초

소마토메딘 (somatomedin)의 가설에서 주장되었듯이 성장호르몬 작용의 일부분은

호르몬성이지만, IGF-I 및 IGF-II는 모두 성장호르몬 조절 하에 각종 세포들에서

생산되고, 국소적으로 작용하는 측분비성 (paracrine) 펩타이드 성장인자들로서

작용한다는 증거가 늘고 있음. 태생기에는 측분비성 기전이 더 중요하고 영아기에

는 주로 체액성 (humoral) 작용으로 바뀜. 그러나 성인 세포들에서도 성장호르몬

자극으로 IGF-I이 만들어짐 (Lopez-Bermejo A. et al., 2000).

성장호르몬과 IGF-I은 소마토스타틴의 분비를 증가시키는 양성 되먹이기를 일으키

고, 성장호르몬 유리호르몬 분비를 억제시키는 음성되먹이기를 일으켜서 발생하며

이것들이 주기적 파동성 성장호르몬 분비의 기본이 됨. 이외에도 성장호르몬 분비

에 대한 소마토스타틴 및 성장호르몬 유리호르몬의 조절은 중추신경계의 다른부위

로부터 전달되는 신호에 의해서도 이루어지는데 이러한 신경성 조절은 알파-아드

레날린성 (alpha-adrenergic), 베타-아드레날린성 (beta-adrenergic), 도파민성

(dopaminergic) 및 콜린성 (cholinergic) 경로를 통하여 이루어짐. 기타 호르몬성

조절은 갑상선호르몬, 당질코르티코이드 (glucocorticoid) 및 성호르몬들을 통해

서 이루어짐. 또한 대사성 물질 조절은 포도당, 아미노산들 및 유리 지방산들을

통해 이루어짐 (Fig. 9)(Rieter EO. et al., 2003; Lopez-Bermejo A. et al.,

2000).

Fig. 8. 성장호르몬 조절축 (Growth hormone - IGF-1 axis)

- 47 -

나. 갑상선호르몬

출생 전 갑상선호르몬의 성장에 대한 역할은 분명치는 않으나 중추신경계의 성장

및 발달에는 필수적인 호르몬으로 알려져 있음. 출생 후 갑상선 호르몬의 중요한

역할은 골격계의 성장과 중추신경계의 성장 및 발달임. 갑상선호르몬에 의존적인

뇌 발달의 결정적 시기는 임신 말기부터 생후 2-3세 까지임. 이 기간 동안 갑상선

호르몬이 부족할 경우 돌이킬 수 없는 중추신경계의 손상을 가져옴. 동물 실험

등을 통한 결과에 의하면 신경조직의 성숙에 대한 갑상선호르몬의 효과는 신경성

장인자(nerve growth factor)를 통하여 중재될 것으로 추정되고 있음. 또한 뇌하

수체에서 성장호르몬의 합성에 영향을 미쳐 성장에 영향을 미침. 갑상선 호르몬

은 성장호르몬을 생성하는 유전자에 결합하여 성장호르몬의 생성에 관여하며 만

일 갑상선호르몬이 부족할 경우 성장호르몬의 합성 및 분비 장애를 관찰할 수 있

음. 이외에도 갑상선호르몬은 직접적인 골격계의 성장 효과가 있는 것으로 추정

(양세원., 1999; Rieter EO. et al., 2003).

Fig. 9. 성장호르몬과 인슐린양 성장인자의 분비 조절 (Regulation of growth

hormone and IGF-1 secretion)

- 48 -

다. 인슐린

인슐린은 태아에서 성장의 일차적인 자극물질로 생각되어져 왔음. 그 이유는 모체

가 당뇨병이 있을 경우 태아는 인슐린 과다로 거대아가 되는 것을 관찰할 수 있으

며, 신생아가 인슐린 결핍일 경우 성장 부전이 있는 현상이 관찰되었기 때문임.

또한, 선천적으로 인슐린의 분비가 증가된 질환이 존재할 경우에도 급성장이 이루

어지는 것을 관찰할 수 있었기 때문임. 그러나 출생 후에는 정상 농도로 인슐린이

존재할 경우 인슐린은 정상적인 성장에 관여하는 것 같지는 않으며 만일 병적인

상태로 인슐린의 농도가 증가된 경우, 아마도 인슐린양 성장인자의 수용체를 통하

여 성장 효과를 나타내는 것으로 생각되어지고 있음 (양세원., 1999; Rieter EO.

et al., 2003).

라. 성호르몬

성호르몬은 골격계를 직접 자극하여 성장을 촉진할 수 있으며 또한 뇌하수체에서

의 성장호르몬의 합성을 증가시킴으로써 성장을 촉진시킬 수 있음. 사춘기에 급성

장이 나타나는 이유는 성호르몬의 급격한 증가로 성장호르몬의 합성 및 분비가 현

저하게 증가하기 때문임. 따라서 사춘기에서의 급성장은 성호르몬이 존재하여야

함. 성호르몬이 병적으로 많을 경우 키의 증가가 있으나 골격계의 성숙이 더 빨리

진행되므로 조기 골단융합 (early epiphyseal maturation)이 초래되어 최종 어른

키는 작아지게 됨.

마. 부신피질호르몬

부신피질호르몬이 정상 농도로 존재할 경우 성장호르몬 유전자에 결합하여 성장

호르몬 합성에 중요한 역할을 함. 그러나 부신피질호르몬이 과다하게 체내에 존재

할 경우 성장호르몬의 합성을 억제할 뿐 아니라 골격계에 직접적으로 작용하여 제

1형 콜라겐 (type I collagen)의 합성을 억제하여 골격계에 성장억제 효과가 있

음. 따라서 부신피질호르몬의 높은 농도의 정도, 지속 기간 등이 성장억제 정도에

관여하며 부신피질호르몬 과다를 일으키는 원인이 제거된 후에도 따라잡기 성장

(catch -up growth)의 유무를 결정함 (양세원., 1999; Rieter EO. et al., 2003;

A. Lopez-Bermejo et al., 2000).

바. 인슐린양 성장인자와 결합 단백질

성장 조절은 다수의 호르몬 및 비호르몬성 요인들이 관여하는 복잡한 과정임. 성

장을 조절하는 많은 호르몬들은 시상하부-뇌하수체 축을 통하여 조절됨. 인슐린

양 성장인자-1 (insulin-like growth factor-1, IGF-1)의 합성 및 분비는 성장호

르몬에 의하여 조절되며 성장호르몬은 시상하부 신경펩타이드 호르몬인 성장호르

몬 유리호르몬과 소마토스타틴 (somatostatin, SRIF (somatotropin releasing in-

- 49 -

hibiting factor))의 조절하에 있음.

IGF-I의 합성 및 분비에 영향을 미치는 가장 중요한 비호르몬성 요인은 영양이 결

핍될 경우 IGF-I의 합성 및 분비가 감소되어 있어 정상적인 세포분열 및 성장이

일어날 수 없음. 이외 전신뿐 만 아니라 각 장기 및 조직의 성장 능력을 결정하는

유전성 인자들이 있음. 이밖에도 표피성장인자 (epidermal growth factor, EGF)

및 신경성장인자 (neuron growth factor, NGF)와 같은 조직 성장인자들이 있음.

이들 호르몬 및 비호르몬성 인자들의 상호작용을 통하여 정상 성장 및 발달이 이

루어짐 (Fig. 9).

(8) 특발성 저신장증

저신장증으로 병원을 방문하는 소아 중 약 80%는 특발성 저신장증임. 특발성 저신

장증은 신장이 성장곡선상 3백분위수 이하이며, 성장호르몬 자극검사에서 성장호

르몬 농도가 10μ g/l 이상으로 정상적인 성장호르몬 분비능을 가지고 있으며, 정

신 질환, 영양결핍, 내분비 질환등 전신 질환이 없는 경우로 정의하고 있음. 또

자궁내 성장지연의 병력이 없어야 함 (Ranke MB., 1996; Chatelain. P.G. et al.,

1999; Attie K.M. et al., 1995; Carlsson L.M.S. et al., 1994; Carlsson.

L.M.S. 1996; Van Vliet G. et al., 1983).

가. 특발성 저신장증 환아를 대상으로 한 성장호르몬 치료

Fig. 10. 특발성 저신장증에서 성장호르몬 치료의 효과

(Effect of growth hormone in idiopathic short stature)

- 50 -

성장호르몬 분비능에 이상이 없는 저신장증 환아를 대상으로 한 성장호르몬 치료

의 효과를 조사한 연구에서 성장호르몬은 성장속도를 증가시켰고, 어른 키가 대조

군에 비하여 의미있는 차이를 보여 성장호르몬이 특발성 저신장증에 효과가 있음

을 보여 주었음 (Fig. 10, 11) (Plotnick LP. et al., 1983; Gertner JM. et al.,

1984; Hindmarsh PC. et al., 1990; Takano K. et al., 1990; The Genentech

Collaborative Study Group., 1989; Hopwood NJ. et al., 1993; Roche AF., 1992;

Albertsson-Wikland K., 1993; Zadik Z. et al., 1994; McCaughey ES. et al.,

1998; Hintz RL. et al., 1999; Loche S, et al., 1994).

또 특발성 저신장증의 연구에서 성장속도의 증가는 성장호르몬 투여 1년 동안 가

장 큰 효과를 보였고, 이후 시간이 가면서, 그 효과는 서서히 감소하였음 (Fig.

11) (Loche S, et al., 1994).

Fig. 11. 특발성 저신장증 환아에서 기간에 따른 성장호르몬 치료효과

(Effect of growth hormone on height velocity in idiopathic

short stature)

- 51 -

나. 특발성 저신장증 환아를 대상으로 한 연구의 Meta-analysis

특발성 저신장증은 질병에 의한 일차성 성장장애와 질병에 의한 이차성 성장장애

를 제외한, 특별한 원인이 없는 저신장증을 지칭함. 따라서 건강기능식품 임상시

험 시에 연구대상을 모집할 때, 가장 많이 지원하게 될 소아나 청소년이라 생각되

며, 질병을 가진 환아를 제외하고, 비교적 성장이 느린 소아나 청소년을 연구 대

상으로 고려할 때에 가장 근접한 연구모델로 생각됨.

특발성 저신장증 환아를 대상으로 성장호르몬 치료를 시행한 연구를 Medline으로

검색하고, 이중 연구방법이 정확하게 기술된 논문 39개의 논문을 정리한 결과, 11

개의 논문이 대조군 연구이었으며, 28개의 논문은 대조군이 없는 관찰 연구이었음

(Hopwood NJ. et al., 1993; McCaughey ES. et al., 1998; Hintz RL. et al.,

1999; Schwartz et al., 1990; Wit JM. et al., 1989; Soliman AT. et al., 1996;

Volta C. et al., 1993; Volta C. et al., 1991; Wit JM. et al., 1989;

Genentech Collaborative Study Group., 1990; Buchlis JG. et al. 1998;

Hindmarsh PC. et al., 1996; Lanes R., 1995; Zadik Z. et al., 1992; Pasquino

AM. et al., 2000; Hershkovitz E. et al., 1998; Zadik Z. et al., 1997; Hintz

RL. et al., 1999; Bernasconi S. et al., 1997; Schmitt K. et al., 1997; Zadik

Z. et al., 1996; Lopez-Siguero JP. et al., 1996; Chalew SA. et al., 1996;

Low LC. et al., 1995; Spagnoli A. et al., 1995; Azzarito C. et al., 1994;

Zadik Z. et al., 1994; Azzarito C. et al., 1994; Job JC. et al., 1994; Zadik

Z. et al., 1993; Zadik Z,. et al., 1992; Bierich JR. et al., 1992; Low LC.

et al., 1992; Colle M. et al., 1990; Chanoine JP. et al., 1991; Hernandez M.

et al., 1991; Rochiccioli P. et al., 1990; Darendeliler F. et al., 1990; Lin

TH. et al., 1989; Kristrom, B. et al., 1998).

대조군 연구의 대상 인원은 12-120명이었고, 연구대상의 연령은 6.8-12.8세 이었

음. 또 1개의 연구에서만 사춘기 환아를 대상으로 하였고, 나머지 연구는 사춘기

이전의 환아를 대상으로 시행하였음. 대조군이 없는 관찰 연구에서는 대상인원이

7-92명이었으며, 연령은 7.5-13.7세이었고, 3개의 연구가 사춘기 환자를 대상으로

하고 있었음.

성장호르몬의 효과를 판정하는 지표로는 신장, 성장속도, SDS를 가장 중요한 지표

로 사용하였고, biochemical marker로는 IGF-1, IGFBP-3를 시험 전과 중-종료 시

에 측정하여, 성장호르몬 결핍의 가능성을 배제하고, 치료에 따른 반응을 평가하

는데 사용하였음. 많은 연구에서 혈중 포도당, 그리고 인슐린 농도을 측정하였고,

일부에서는 혈압, 체성분 분석 (체지방 측정), Tanner stage 등을 기록하였음.

- 52 -

Fig. 12. 골흡수 지표인 Dpd 및 Pyd와 신장의 성장속도의 관계

(Relationship between change of height velocity and change of Dpd

and Pyd in patients with idiopathic short stature)

최근 연구에서는 뼈의 근간을 이루고 있는 콜라겐의 생화학 지표인 C-terminal

propeptide of type I collagen (PICP), N-terminal propeptide of type III

collagen (PIIINP), 골 형성의 생화학 지표인 alkaline phosphatase (AP)와

osteocalcin (OC), 그리고 골 흡수의 생화학 지표인 urinary deoxypyridinoline

(DPD)와 pyridinoline (Pyd) 등을 골격계 성장과의 관계를 조사한 연구가 발표되

었고, 또 성장조절의 간접적인 생화학 지표로 사용 가능성을 조사한 연구가 발표

되었음 (Jensen, L.T. et al., 1991; Trivedi, P. et al., 1991; Hertel, N.T. et

al., 1993; Vihervuori, E. et al., 1997; Boguszewski, M. et al., 1996;

Kristrom, B. et al., 1997; Rikken, B.. et al., 1998; Spagnoli A. et al.,

1996; Kamp GA. et al., 2002; 식품의약품안전청: 의약품 임상시험 관리 기준,

2000).

- 53 -

Fig. 12는 특발성 저신장증 환아에서 성장호르몬 치료 후 골 흡수 지표인 Dpd와

Pyd의 농도 변화와 신장의 성장속도의 상관관계를 살펴본 연구로 골 흡수 지표인

Dpd와 Pyd는 성장속도와 양의 상관관계를 나타내고 있어, Dpd 및 Pyd는 성장속도

를 예측하는 지표로 사용할 수 있음는 가능성을 보여 주었음 (식품의약품안전청:

의약품 임상시험 관리 기준, 2000).

그러나 성장속도와 IGF-I, IGF-II, 골 형성 지표, 골 흡수 지표 등 생화학적인 지

표와의 상관관계를 조사한 다른 연구에서는 IGF-1이 가장 신뢰성 있는 지표로 조

사되었고, IGFBP-3, Leptin, AP, Dpd 등이 사용가능한 지표로 발표되었음 (Table

7) (Kristrom, B. et al., 1997; 식품의약품안전청: 의약품 임상시험 관리 기준,

2000).

Table 7. 성장호르몬 치료 후 성장속도와 생화학 지표와의 상관관계

(Correlations between the increments of biochemical markers after GH

treatment with the delta height SD over the second year of GH treatment )

(9) 성장관련지표 분석방법

가. 성장속도

인체지표

① 신장

측정방법

a. 피검자의 발부터 시작해서 상체로 올라가면서 신체를 올바로 자세 잡음.

b. 신발과 양말을 벗기고 양쪽 발을 모으고 발뒤꿈치를 계측기 뒷판에 닿도록

함.

- 54 -

c. 양측 다리와 엉덩이가 일직선이 되도록하고 발뒤꿈치, 엉덩이, 흉부 척추와

머리가 뒷판에 모두 닿게 세움. 양팔은 몸곁에 느슨히 늘어뜨림.

d. 머리는 Frankfurt plane(외이도와 안와하연이 동일 수평선)이 되도록 함.

e. 계측기의 머리판이 머리에 밀착하도록 내림. 머리판 위에 약 0.5 kg의 무게

를 올려놓으면 머리와 머리판 사이를 밀착시킬 수 있고 머리카락을 누를 수

있음.

f. 피검자에게 숨을 들이쉬게 하면서 양측 유양돌기를 위쪽으로 눌러줌. 숨을

내쉬는 동안 머리에 압력을 유지하고 있다가 완전히 숨을 내쉬었을 때에 mm

까지 그 눈금을 읽음.

② 성장속도 (Table 7 참조)

성장 속도는 정상적으로 모든 소아 연령기에 다양한 변동이 있음. 출생 후 첫 6개

월간의 성장 속도는 16-17 cm이며, 둘째 6개월에는 약 8 cm임. 2년째에는 성장을

정상적으로 10 cm를 능가하며, 3년째에는 8 cm, 4년째는 7 cm를 각각 웃돌며 4-10

세에는 연 5-6 cm임.

③ 골연령

- 측정법: 개인의 손-손목뼈 방사선 사진 (Fig. 13)을 정상 표준과 대조해서 개

인의 골격 연령을 부여함.

- 골연령을 사용함으로써 다음과 같이 최종 키를 대략 산출할 수 있음 : 키를

측정해서 성장곡선에 기입하고 이 값을 수평으로 골연령에 일치하는 나이에

연장시킴. 만일 연장한 점이 5에서 95백분위수 사이에 떨어지면 정상 성인신

장이 될 것이라는 예측을 할 수 있음.

동물지표

① Bone growth

- 측정방법 : Tetracycline method

- 측정원리 : tetracycline이 calcium과 chelate결합을 통해 골에 침착되는 현상

을 이용, 골 성장이 가장 활발한 성장기에 골 성장판 하부의 골신생부에 가장

많이 침착하여 선을 형성

- 검사재료

a. 검체명 : 족 경골 근위부

b. 재료:10mg/kg의 tetracycline, 4% paraformaldehyde, 10% EDTA, 형광현미경

- 실험과정

a. 10mg/kg의 tetracycline을 주사함.

b. 중앙의 경골은 절개하여 4% paraformaldehyde안에 24시간 동안 고정시켜놓음.

c. 10% EDTA에 24시간 동안 담구어 칼슘을 제거함.

- 55 -

d. 각각의 샘플을 세로로 각각 40㎛씩 절단함.

e. 형광 현미경을 사용하여 tetracycline에 의해 형성된 연속적인 밴드사이의 차

를 측정하여 계산

Fig. 13. 한국인 남아의 수근부 골화시기

② Long bone analyses & Lumbar vertebrae analysis

- 측정 원리 : 아르키메데스의 원리

- 검사재료

a. 검체명 : 동물의 대퇴부와 요추

b. 재료 : Super Q water, custom-made 장치, 컴퓨터, 두 개의 지지대, step

motor, crosshead, electronic scale, load cell

- 실험 과정

a. 실험 바로 전에 (탈수를 막기 위해) 뼈에 붙어있는 근육을 제거

b. 오른쪽 대퇴와 요추의 밀도는 아르키메데스의 원리에 의해 측정함. 각 뼈의

- 56 -

샘플을 실온, 진공의 환경에서 90분 간 Super Q water안에 방치하여 가스를

제거함. Super Q water의 안과 밖 (공기 중)에서 뼈의 무게를 측정함.

c. 대퇴의 breaking force는 custom-made 장치를 사용하여 세 지점을 bending

test하여 측정함.

d. 부서진 대퇴의 geometry는 캘리퍼와 microscope (x40 magnification)으로

함

e. 총 단면적과 골수의 면적은 elliptical cross-section model을 사용하여 계

산함.

f. 외피의 두께는 맨 위의 외피 두께와 바닥 그리고 측면의 두께를 측정한 평균

값으로 계산함.

g. 외피 면적은 대퇴부의 총 단면적에서 골추의 면적을 빼 계산함.

h. Ultimate stress (N/mm2)는 뼈가 부서지는 시점의 대퇴부 외피층 면적에서

파괴력을 나누어 계산.

나. 인체지표와 동물의 성장조절 및 골격성장인자의 생화학 분석방법

IGFBP-III

① 측정방법: IRMA (Immuno Radiometric Assay)

② 측정원리: Tube 항체와 혈청중의 항원이 결합하고, 이 결합된 항원-항체에 다

시 표지항체가 결합하는 비경쟁반응 원리로 결합된 항체의 양이 많을수록 결

과값은 높아짐.

③ 검사재료

- 검체명: 혈청 (헤파린,EDTA혈장 불가)

- 보관조건: 냉장

④ 측정 Kit : IFGBP-3 IRMA (Immunotech)

⑤ 측정방법

- 전처리

Standard,Control : test 전 0.5ml d.w에 희석하여 15분간 방치

Wash solution : 900ml d.w에 희석

혈청검체 : 1:101 dilution (검체 10ul : diluent 1ml) : std, cot.은 희

석안함.

- 57 -

- 검사방법

Standards(ng/mL) Controls Samples

0 140 600 1100 3500 7600 1 2 1 2

Standards 50 50 50 50 50 50

Controls &

Samples50 50 50 50

Tracer 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400

Vortex 후 350 rpm shaker 에서 3시간 Incubation (실온)

Aspiration 후 Washing solution 2ml씩 분주하여 2회 세척

Count에 1-2분 count

⑥ 참고치 (n/ml)

연 령 n/ml

성 인 (20-50세) 1531-4277

성장기

0-4회 1090-2490

5-7세 910-3460

8-9세 1190-2330

10-11세 1200-2560

12세 이상 1570-3300

IGF-I

① 측정방법: RIA (Radio Immuno Assay)

② 측정원리: 항체가 coating되어 있는 tube에 검체중의 항원과 표지항원이 경쟁

적으로 반응하여, 표지 항원의 농도가 작을수록 검출되는 환자의 농도값은 반

비례하여 높게 산출되는 원리임.

③ 검사재료

- 검체명 : Serum, Plasma

- 보관조건 : 2∼8 C 에서 48시간, -20℃에서 장기간

④ 측정 Kit : IGF-I-D-RIA-CT

⑤ 측정방법

- 전처리: Sample diluent 1ml에 검체를 50㎕를 넣고 Mix.

- 58 -

- 검사방법:

Total

count

Standards(ng/ml)Controls ＆

Samples

0 0.78 2.3 7.8 23.0 70.0 1 2 3

Standards(ul) 100 100 100 100 100 100

Controls ＆

Samples(ul)100 100 100

Tracer(ul) 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500

Mix후 실온에서 Overnight

Total을 제외하고 나머지 tube를 1회 Washing

Count

⑥ 참고치

연령(세) 남 ng/mL 여 ng/mL

0 - 2 41 - 225 51 - 196

3 - 5 36 - 189 45 - 287

6 - 8 97 - 289 68 - 349

9 - 11 86 - 647 115 - 472

12 - 14 313 - 747 275 - 787

15 - 17 292 - 768 162 - 822

18 - 20 191 - 672 114 - 772

21 - 30 100 - 366 149 - 324

31 - 40 109 - 293 79 - 384

41 - 50 135 - 280 62 - 350

51 - 60 114 - 314 154 - 275

> 60 84 - 202 61 - 174

Growth Hormine : hGH




과값은 높아진다.

③ 검사재료

- 검체명; 혈청, 혈장

- 보관조건; 냉장

④ 측정 Kit : GH Kit “ Daiichi”

- 59 -

⑤ 측정방법

Standards(ng/mL) Controls Samples

0 0.1 0.5 2.5 12.5 50 1 2 1 2

Standards 100 100 100 100 100 100

Controls &

Samples100 100 100 100

Tracer 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Bead 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Vortex 후 Shaker에서 3시간 Incubation

Washing 3회

Count

⑥ 참고치 (ng/mL)

나이 남자 여자

0 ~ 2세 미만 1.43 ~ 9.42 2.19 ~ 11.17

2 ~ 4세 미만 1.88 ~ 6.63 1.20 ~ 7.88

4 ~ 6세 미만 0.80 ~ 7.59 1.20 ~ 8.37

6 ~ 8세 미만 0.33 ~ 5.01 0.77 ~ 7.10

8 ~ 10세 미만 0.49 ~ 5.02 0.44 ~ 5.10

10 ~ 12세 미만 0.19 ~ 3.13 0.21 ~ 3.74

12 ~ 14세 미만 0.36 ~ 4.85 0.43 ~ 4.24

14 ~ 16세 미만 0.22 ~ 5.04 0.18 ~ 3.23

16 ~ 18세 미만 0.12 ~ 1.41 0.09 ~ 3.47

18 ~ 20세 미만 0.10 ~ 2.16 0.22 ~ 6.87

20 ~ 30세 미만 < 0.10 ~ 0.34 0.58 ~ 3.86

30 ~ 40세 미만 < 0.10 ~ 0.57 1.18 ~ 4.15

40 ~ 50세 미만 < 0.10 ~ 0.33 0.55 ~ 3.22

50 ~ 60세 미만 < 0.10 ~ 1.17 0.17 ~ 1.41

60 ~ 70세 미만 < 0.10 ~ 0.55 < 0.1 ~ 0.86

Osteocalcin




과값은 높아짐.

③ 검사재료

- 60 -

- 검체명: 혈청 또는 혈장 (EDTA 또는 Heparin plasma)

- 보관조건 : 냉장

④ 측정 Kit : ELSA-OSTEO

⑤ 측정방법

Standards(pg/mL) Controls Samples

0 5 40 120 300 1 1 2

Standards (uL) 50 50 50 50 50

Controls &

Samples (uL)50 50 50

Anti-Osteo 125 I

(uL)300 300 300 300 300 300 300 300

혼합 후 실온에서 2시간 반응

3ml의 세척액으로 2회 washing

Count

⑥ 참고치(ng/mL)

Sex Age (years) n Mean Median Extreme values

Males

20-30 48 23.8 22.0 11.3-37.0

31-40 51 21.5 19.4 10.7-34.1

41-50 49 20.3 19.9 5.2-34.5

51-60 91 18.7 18.6 6.3-30.7

61-70 60 19.1 19.2 8.8-29.7

Females

20-30 70 21.8 21.1 8.8-39.4

31-40 87 17.1 16.2 7.7-31.9

41-50 74 15.7 15.0 8.0-36.0

51-60 85 24.4 22.6 8.0-50.5

61-70 32 24.4 24.3 12.9-55.9

T3 ( triiodothyronine)

① 측정방법: CLIA (Chemiluminesent immunoassay)

② 측정원리: 혈청중의 T3와 T3 reagent 가 경쟁적으로 결합하여 solid phase의

paramagnetic particle을 형성하고, 여기에 Lite reagent의 acridinium

ester- labeled mouse anti-T3 antibody가 결합하여 나타나는 RLU (relative

light units)를 측정하는 원리임.

③ 검사재료

- 검체명 : 혈청

- 보관조건 : 8시간 이내 검사시 냉장 (2~8°C), 그 이상 소요시는 -20°C 이하

에 보관

- 61 -

④ 측정 Kit : ADVIA Centaur T3

⑤ 참고치 : 60-181 ng/dL (검출한계는 10 ng/dL이며, assay range는 10-800

ng/dL임)

Carboxyterminal Propeptide of Type I Procollagen (PICP)

① 측정방법: Radioimmunoassay (RIA)

② 검사재료


- 보관조건 : 4°C에서 5일까지 보관가능하며, 그 이상 기간이 길어질 경우 반

드시 -70°C에서 저장

③ 참고치

- 성인참고치 : 여성 50~170 ng/mL, 남성 38-202ng/mL

- 소아 (1~18개월) 참고치 : 729-3512ng/mL

- 폐경기여성의 serum 측정시 나타나는 higher level은 bone turnover의 증가

와 관련 있는 것임

Carboxyterminal Telopeptide of Type I Collagen (ICTP)


② 검사재료


- 보관조건 : -70°C에서 보관

③ 참고치 : 1.8~5.0ug/L

N-terminal propeptide of type III collagen (PIIINP)


② 검사재료: 혈청

③ 측정방법: 수치를 참고치 범위로 떨어뜨리기 위해 serum sample을

phosphatebuffered saline (PBS)을 이용하여 1:5의 비율로 희석시킴.

Alkaline Phophatase (ALP)

① 측정방법: 비색법

② 측정원리

- p-Nitrophenyl phosphate + H2O → p-Nitrophenol + Phosphate

- p-Nitrophenyl phosphate법에 의한 ALP활성치를 구하는 방법. 즉 LP는 유기

인산에스터를 가수분해하여 p-Nitrophenol를 유리함. 이때의 p-Nitrophenol

의 증가속도를 파장 405nm으로 측정하므로써 ALP활성치를 구함

- 62 -

③ 검사재료


- 사용시약 : ALP

④ 참고치 : 39~117IU/L

Bone Alkaline Phophatase (ALP)

① 측정방법: Enzyme Immunoassay (EIA)

② 측정원리: Alkaphase-B는 sample에서 BAP를 capture하기 위해 monocional

anti-BAP Ab를 coating한 Strip을 사용하는 micro titer strip format의

Immunoassay이임. Capteured BAP 효소활성은 pNPP Sbstrate를 사용하여 검출

함

③ 검사재료


- 사용시약 METRA BAP EIA Kit

④ 참고치

- 여성 : premenopausal 11.6~29.6U/L, postmenopausal 14.2~42.7U/L

BMP (Bone Morphogenic protein-2 )

① 측정방법: avidin-biotin-peroxidase complex-linked immunohistochemistry

② 측정원리: secondary antibody에 biotin이 부착되어있고, 이는 avidin

peroxidase와 결합하며, 이후 peroxidase가 DAB (diaminobenzidine)과 H2O2를

반응시켜 갈색 침전 물질을 만들게 되면 secondary antibody가 존재하는 위

치, 즉 항원이 존재하는 곳이 갈색으로 염색됨. 이는 형광현미경으로 관찰할

수 있음.

다. In vitro 실험에서의 성장관련지표 분석

- 측정원리: Osteoblast (골아세포)는 type 1 collagen 등으로 구성된 뼈의 기질

단백질을 생성한다. 골아세포는 간엽세포로부터 분화하는데, 이러한 분화는 여

러가지 인자들에 의해서 조절되어진다. 즉 여러 가지 원인으로 골아세포가 증

가하면 뼈의 튼튼한 성장이 가능해진다.

- 측정방법

a. 신생 mice (7-9일)에서 두개골을 얻음.

b. 무균의 Hank's balanced salt solution으로 세척한 후 1mg/ml의 type Ⅳ

collagenase와 0.25% trypsin을 처리하여 가볍게 흔들면서 20분간 반응시킨

다. 다시 40분간 반응시킨다.

c. 원심분리하여 FBS와 streptomycin, penicillin이 포함된 DMEM 배양액에 세

- 63 -

포를 모음.

d. 90분간 반응시킨다.

e. 다시 원심분리하여 FBS와 streptomycin, penicillin이 포함된 DMEM 배양액

에 세포를 모음.

f. incubator에서 배양함.

g. 세포는 8000cell/well의 밀도로 well plate에 넣음. 군을 나누어 샘플 처리

군과 비처리군으로 함. 처리군에는 샘플을 처리함.

h. 24시간 정도가 지난 후 배양액을 제거함.

i. 1μ Ci/ml [3H]-thymidine serum-free media를 넣어 4시간 도안 incubator에

서 배양함.

j. PBS로 두 번 세척한 후 O.1% sodiumdodecylsulfate (SDS)를 가해줌.

k. Bovine serum albumin (BSA, 1mg/ml)을 carrier로 첨가한다. 용해물을 10%

trichlo-raceticacid (TCA)에서 4℃, 30분간 침전시킴.

l. 원심분리 후 침전물을 0.1% SDS에 녹임.

m. 섬광계수기를 이용하여 방사선량을 측정함.

- 결과 해석: 최소한 3번의 독립적인 실험을 수행하며 통계적인 유의성은 p<0.05

가 되어야 함.

4. 인체시험 및 동물시험 기준

식품의 기능표시를 하기 위해서는 과학적 근거에 따른 효용의 표시가 필요함. 따

라서 인체 시험 및 동물시험 시 시험설계방법, 대상 및 수, 기간, 측정시기, 측

정지표 및 결과의 해석등의 타당도와 신뢰도를 높일 수 있는 방법으로 이루어져야

함.

다음에 인체시험과 동물시험 각각의 기준안을 제시하였음.

(1) 동물시험

가. 시험대상 및 대상동물 수

- 생후 3주이상된 Sprague-Dawley Rat을 이용함

- 최소 20마리 이상을 필요로 함

나. 시험기간: 쥐의 성장속도 및 수명을 생각해 볼 때 2주 정도가 적당함

- 64 -

다. 시험디자인

- Randomized case-control design

- 임상시험전 투여물질의 용량에 따른 효과 (dose dependent effect)와 투여성분

의 종류에 따른 차이에 따른 비교를 위해 cotrol 군외에 다집단 투여군 비교가

필요함.

라. 측정시기

- Rat의 특성상 시험기간이 짧은 관계로 일반적으로 treatment 시작과 끝에 각각

측정함

- 단, 체중, IGF-I 등은 시험기간 중 일정간격으로 한번이상 측정해야 함.

마. 측정지표

- 필수사항 : 체중 (신체계측), IGF-I, IGFBP-3 (생화학지표)

- 권장사항 : 대퇴부 - 길이, 무게, 부피, 밀도, 면적, 무기질함량, 무기질 밀도

바. 결과분석

- 결과의 변화는 반드시 대조군 (또는 위약군)이 투여군과 비교되어야 함

- 통계처리 결과 유의수준의 p-value가 0.05 미만인 경우를 유의적인 변화가 있는

것으로 평가하여 효과가 있는 것으로 표현할 수 있음

(2) 인체 시험

가. 시험대상자 선정

- 모든 연령층의 영유아, 아동, 청소년 ( ~18세)으로 정상신장아동 및 저신장아동

모두 대상

- 대상자 수는 최소 200명 (placebo군 100명, test군 100명)

- 연령대별로 비교하는 경우 연령대별 100명 (placebo군 50명, test군 50명)

나. 투여기간, 측정 및 시험기간

- 투여 기간은 최소 3개월이 바람직

- 측정은 투여전 0주, 투여후 3개월에 반드시 측정하고

- 차후 6개월, 1년까지는 지속적인 관차이 필요함.

- 특히 성장속도의 경우는 적어도 1년까지 측정은 하여야 함.

- 측정하는 지표에 따라서 좀더 잦은 간격으로 측정이 필요한 것 (IGF-1, IGFBP-1

등)은 최소 3개월 단위로 측정을 하여야 함.

- 65 -

다. 시험디자인

- Double blind randomized placebo controlled clinical trial을 실시함.

- 투여식품의 효과를 알아보기 위해서 위약군 (placebo) 또는 대조군 (control)과

투여군 (test)을 함께 비교하여야 함.

- 위약군 (placebo)이 있는 경우 시험자와 피험자 모두 투여하거나 투여 받는 식

품이 어떤것인지 알 수없도록 이중맹검법 (double blind randomization)을 실

시함.

- 배분은 난수표 (radomization table)을 이용함

라. 측정지표

성장조절관련 지표 :

성장속도, 혈청 IGF-1, IGFBP-3 측정필수: 신장, 성장속도 (최소 1년간 측정할 것

권장), 성장호르몬, IGF-1, IGFBP-1,IGFBP-3

골격대사관련 지표 :

골격형성은 혈청 Osteocalcin, 골격흡수는 혈청 ICTP 측정 필수

- Osteocalcin, PICP, PIIINP, ICTP,

- 소변내 골격 collagen degradation 지표, S-BAP, S-ALP,

- BMPs, Osteopontin, BSP (bone sialoprotein)

마. 결과분석 및 효과의 확인

- 결과의 변화는 반드시 대조군 (또는 위약군)이 투여군과 비교되어야 함

- 통계처리 결과 유의수준의 p-value가 0.05 미만인 경우를 유의적인 변화가 있는

것으로 평가하여 효과가 있는 것으로 표현할 수 있음

바. 임상실험 기본요건

이론적 근거의 필요

건강기능식품의 기능성 평가를 목적으로 임상시험을 하려고 하는 식품은 우선 문

헌상에 이론적 근거가 있어야 함.

- 신장 또는 성장 속도와 관련된 역학적인 자료

- 골격계 성장과 관련이 있는 호르몬 또는 성장인자를 조절한다는 근거

- 특히 성장호르몬 또는 IGF-1의 분비를 자극하거나, 분비에 영향을 미친다는 근

거

연구대상의 선정

임상시험의 대상은 첫째, 성장곡선 상 3-50 백분위수에 해당하는 경우로 해야 함.

- 66 -

이는 질병에 의한 저신장증 환아의 가능성을 배제할 수 있음.

또 선별검사를 통해서 질환에 의한 저신장증의 가능성을 배제해야 함 (Table 8).

Table 8에 제시한 선별검사를 다 포함해야 하는 것이 아니지만, 최소한 일반혈액

검사, 일반화학검사, 골 연령, 그리고 호르몬 검사는 포함되어야 할 것임 (양세

원., 1999; Rieter EO. et al., 2003; MacGillivray MH. et al., 2001).

Table 8. 선별검사의 항목 (Screening test for short stature)

선별검사 가능한 저신장증의 원인

갑상선기능검사 갑상선기능저하증

IGF-1, IGFBP-3 성장호르몬 결핍증

GHBP 성장호르몬 내성

골 연령 갑상성기능저하증, 성장호르몬 결핍

MRI 뇌하수체 종양

혈중 칼슘, 인 가성부갑상선기능저하증, 구룹증

혈중 탄산이온 RTA

신장기능검사 신부전

일반혈액검사 영양결핍

염색체검사 생식선 이형성

또 특발성 저신장증의 meta-analysis 에서 나타난 것처럼, 사춘기 이전의 소아를

대상으로 모집해야 하겠음. 또 하나 고려해야 할 사항은 연령은 가급적이면 남자

는 10세 이하, 여자는 11세 이하가 바람직하겠음.

연구기간

연구기간은 특발성 저신장증의 연구에서 관찰된 것처럼, 복용 후 1년이 성장 효과

가 가장 높은 시기일 가능성이 높음. 따라서 6개월 이상의 연구기간이 필요하며,

가능하면 1년 이상의 연구기간이 바람직할 것으로 사료됨.

관찰해야 할 지표

신체 계측 지표: 신장, 체중, 성장속도, SDS, Tanner stage, (선택; 체지방량, 제

지방량)

- 67 -

생화학지표: IGF-1 (HGH), IGFBP-3, (선택; PICP, PIIINP, AP, OC, DPD, Pyd)

예상되는 부작용

기능성 식품은 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용한 가공된 식품으

로 정의하고 있다. 성장조절 관련 건강기능식품은 정상적인 성장을 도아 주거나,

성장을 촉진하는 기능을 가진 식품으로 정의한다면, 성장호르몬이나, IGF-1의 분

비와 관련되어 있을 가능성이 많을 것이다.

비록 성장호르몬 치료에 비하여, 부작용의 가능성이 극히 적을 가능성은 있지만,

성장호르몬 치료에서 관찰된 부작용을 고려하여야 한다. 현재 성장호르몬 치료의

과정에서 관찰된 부작용은 그 자료가 축적되어 있기 때문에 이를 참조하여야 할

것이다 (대한소아과학회, 2000).

Table 9. 성장호르몬 치료시 나타나는 부작용

부작용 특발성 저신장증

상기도염 두통

중이염 편두통

두통 경련

인후염 관절통

바이러스 감염 척추 만곡증

위장염 제2형 당뇨병

경련 부종

동통

천식

기관지염

사. 성장조절관련 건강기능식품의 시험법 예시

성장조절 관련 건강기능식품은 제품의 특성 상 소아가 주로 섭취하게 될 것이며,

현재 국내에 소개되고 있는 제품의 예로 보아 주로 신장이 작은 소아가 주로 섭취

하게 될 것임. 따라서 제품은 기능성이 과학적으로 입증된 기능식품이어야 할 것

임. 따라서 임상시험이 필수적으로 시행되어야 할 것임 (식품의약품안전청: 의

약품등의 안전성, 유효성 심사에 관한 규정. 1999).

기능성 평가방법 중 임상시험은 소아를 대상으로 해야 하는 특성이 있어, 임상시

험 계획이 임상시험위원회를 통과해야 함. 그리고 위원 중에는 소아과 전문의가

- 68 -

포함되어야 한다는 것을 권장함. 또 사람을 대상으로 하는 생체의학 연구에 관한

국제윤리기준의 제5항을 충분히 고려하여 임상시험 계획이 심사되어야 할 것임.

임상시험은 대조군 연구가 바람직하며, 이중 맹검에 의한 시험계획이 바람직함.

① 시험제목

저신장 소아를 대상으로 한 'XYZ'의 유효성 및 안전성 평가를 위한 12개월의

무작위, 대조군 임상시험

② 시험단계

건강기능 식품의 기능성 평가를 위한 임상시험

③ 시험기관

ABC 병원

④ 임상 시험의 목적 (기능성 표시)

XYZ의 복용이 소아의 정상적 성장에 미치는 영향 (소아의 정상적 성장에 도움

을 줌)

⑤ 피험자수

유효성 평가가능 예수로서 40명 (기존의 연구 결과를 토대로 sample size

determination 표를 이용하거나, 통계 프로그램을 이용하여 결정)

⑥ 시험기간

2004년 0월 - 2005년 0월

⑦ 목적

일차목적: XYZ을 복용 후 유효성 평가 지표 인 신장의 성장속도, 신장의 SDS

를 대조군과 비교 평가한다.

이차목적: XYZ를 복용 후 생화학 지표인 혈중 IGF-1, IGFBP-3, 그리고

Osteocalcin 농도를 측정하여, 대조군과 비교하고, 안전성 프로필 (두통, 부

종, 관절통, 간기능 등 이상반응)을 비교 평가한다.

⑧ 투여방법/투여기간

투여방법 : 1일 1회, 1회 1 캅셀 투여

투여기간 : 12개월

⑨ 시험디자인/방법론

이중 맹검, 대조군 임상시험

⑩ 선정기준/제외기준

선정 기준

신장이 한국 소아의 성장곡선 3-50 백분위수에 해당하는 소아

2차 성징이 나타나기 이전의 소아 ( 남자는 12세 이하, 여자는 11세 이하가

바람직)

소아 및 소아의 부모가 서면 동의한 경우

- 69 -

제외 기준

신장이 성장곡선의 3% 미만인 저신장증 소아

내분비 질환이 있는 경우 (성장호르몬 결핍증, 갑상선기능저하증, 가성부갑상

선기능저하증, 구룹증, 뇌하수체 종양)

염색체 이상 (생식선 이형성 등)

감염, 종양 등으로 치료 중인 소아

신장 질환, 간질환, 호흡기 질환 등 만성 질환으로 치료 중인 소아

임상시험 담당자가 임상참여 또는 임상평가에 지장을 초래할 수 있다고 판단

하는 여타의 질환상태를 갖고 있는 소아

스크리닝에 앞서 30일 이내에 시험약물을 포함한 다른 임상시험에 참여한 경

우

⑪ 검사항목

스크리닝 검사

갑상선기능검사, IGF-1, IGFBP-3, GHBP,

일반화학검사, 일반혈액검사, 골 연령, Tanner stage

유효성검사

신장, 체중

혈중 IGF-1, IGFBP-3, Osteocalcin 농도

안전성검사

문진 및 이학적 검사

일반혈액검사 : WBC, Hemoglobin, Neutrophils, Platelets

생화학적검사 : FBS, Fasting insulin, AST, ALT, SAP, Creatinine, Total

Protein, Albumin, Sodium, Potassium

뇨검사 : Protein, Glucose, Occult blood, Ketone

⑫ 결과분석

유효성평가

유효성평가의 지표는 소아에서 신장의 성장속도, SDS, 혈중 IGF-1, IGFBP-3,

osteocalcin의 검사를 통한 XYZ 복용후의 개선정도를 평가하는 것이다.

안전성평가

안전성평가는 이학적 검사, 임상병리검사 등의 결과로 이상반응을 모니터링

하고 신체기관별로 요약된다. 이 경우 이상반응을 경험한 피험자의 수, 총대

상 환자수에 대한 분율 (%) 및 발생한 부작용의 건수가 제시된다. 중대한 이

상반응으로 간주되거나 또는 투여중지사유가 되는 활력징후상의 변화 및 병리

검사소견의 변화도 표로 제시된다.

⑬ 통계적 방법

연속형 자료의 경우는 평균, 표준편차 및 범위를 제시할 것이며, 필요한 경우

- 70 -

중앙값을 함께 제시할 것이다. 그리고 범주형 자료는 빈도수를 제시할 것이

다. 모든 평가변수는 방문별로 표로 요약되고, 95%신뢰구간을 제시한다.

모든 통계적 유의성 검사는 5%유의성 수준으로 실시한다.

Table 10. 임상시험 진행일정표 (Flow Chart of Study)

평가시기

항목

스크리닝 복용 기간 추적기간

0개월 3개월 6개월 9개월 12개월 15개월

피험자서면동의 O

피험자번호부여(무작위) O

기초 조사 O

이학적 검사 O

스크리닝검사 O

신장/체중 O O O O O O

IGF-1, IGFBP-3, osteocalcin O O O O

시험 식품 복용 O O O O

임상병리검사 O O O O O O*

문진 및 이학적 검사 O O O O O O

이상반응 O O O O O

* 시험식품 복용 완료시 임상병리검사치의 이상 및 이상반응이 발견되는 환자에

대해 3개월 후의 추적조사를 실시한다.

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