소아청소년과 성인의 '골형성부전증' 차이점과 관리법

◇ 들어가며 : ‘유리뼈(brittle bone disease)’라고 불리는 난치성 질병 앞에서

골형성부전증(OI)은 아직 완치법이 없는 희귀 유전질환입니다. 그러나 최근 10여 년 사이, 이 질병을 바라보는 기초과학의 시선은 크게 달라졌습니다.

이 글의 논지는 분명합니다.

한의학 특히 본초학(本草學, Herbology)은 골형성부전증(OI)을 ‘고치는’ 관점이라기보다는, 현대 서양의학적 표준치료가 비워 둔 몇 개의 임상적 표적을 함께 채울 수 있는 중요한 도구이며, 그 가능성은 이제 세포실험(in vitro study)·동물실험(in vivo study)·임상시험(clinical trial)이라는 현대과학적 언어로 해석할 수 있는 단계에 들어서고 있습니다.

다만 이러한 주장은 과장 없이 솔직하고 엄격하게 다루어져야 의료소비자의 신뢰를 얻을 수 있습니다. 골형성부전증(OI)을 직접적인 대상으로 한 한의학 연구는 아직 손에 꼽을 만큼 적습니다.

따라서 이번 칼럼은 세 단계로 논증을 쌓았습니다.

첫째, 이 질환이 분자생물학적 수준에서 어떻게 생기는지 우선 정리하고 치료 표적을 분명하게 추립니다.

둘째, 최신 서양의학적 표준치료 약물이 그 치료 표적 중 어디까지를 다룰 수 있고 어디서 멈추는지 객관적으로 살핍니다.

셋째, 현대과학적 논문에 기반한 최신 본초학(本草學) 연구가 남아있는 임상적 표적에 대해 어떤 치료적 근거를 가지고 있는지를, 근거의 수준까지 함께 밝혀서 보여드리겠습니다.

이 글은 ‘한약으로 낫는다’는 주장을 하지 않습니다. 대신 ‘어떤 근거가, 어느 수준까지 쌓여 있는가’를 분명히 확인하려고 합니다. 골형성부전증(OI) 환자와 가족분들에게 정말로 필요한 것은, 근거 없는 마술적 확신이 아니라 객관적 판단의 재료라고 생각하기 때문입니다.

◇ 얼마나 드문 병인가? : 숫자로 본 골형성부전증(OI)

골형성부전증(OI)은 대표적인 희귀질환(rare disease)이지만, 뼈(골격계) 질환 가운데서는 비교적 잘 알려진 유전질환이기도 합니다.

미국 국립아동보건인간발달연구소(National Institute of Child Health and Human Development, NICHD)는 태어날 때 진단 가능한 골형성부전증(OI)이 출생아 1만 6천~2만 명당 1명의 비율로 발생하며, 어느 정도 성장한 이후에야 드러나는 경증형(輕症型)도 비슷한 빈도로 존재한다고 설명합니다. 성별·인종·민족에 따른 통계적 차이는 없었습니다(NICHD).

국가 단위 통계는 나라마다 조금씩 다릅니다. 네덜란드는 2022년 전국 등록 연구(nationwide registry study)에서 1992년부터 2019년까지 연간 출생 발생률(birth incidence)을 출생아 10만 명당 6.5명, 전체 인구 중 유병률(prevalence)을 약 0.005%로 보고했습니다.

같은 논문에서는, 스페인의 10만 명당 10.14명, 덴마크의 10만 명당 15명과 비교하며 국가 간 편차를 짚었습니다(Storoni 외, Front Endocrinol, 2022). 진단 기준과 경증 환자의 포착 정도에 따라 숫자가 조금씩 달라지는 것으로 해석됩니다.

사실 이 질환의 무게는 발생률보다 삶 전체에 미치는 영향에서 더욱 잘 드러납니다.

네덜란드 연구에서 골형성부전증(OI) 질환자의 입원율은 일반 인구 대비 2.9배였고, 0~19세에서는 무려 8.4배에 달했습니다. 점점 나이가 들수록 그 격차는 줄었지만, 끝까지 사라지지는 않았습니다.

같은 연구가 인용한 덴마크 자료에서, 남성 환자의 중앙 생존 연령(median survival)은 72.4세로, 일반 인구의 81.9세보다 약 10년 정도 짧았습니다(Storoni 외, 2022).

국내의 경우, 골형성부전증(OI)은 희귀질환 산정특례(본인부담률 10%) 대상 질환입니다. 다만, 질환 단독의 공식 환자 수가 언론 등에 널리 공개되어 있지는 않아서, 환자 단체와 언론에서는 국내 소아 골형성부전증(OI) 환자를 약 1,000~2,000명으로 추정하고 있습니다.

앞서 본 해외 발생률을 우리나라 출생아 수에 대입해도, 매년 10여 명 안팎의 신생아가 이 질환을 안고 태어난다고 추정할 수 있습니다. 보다 더 정확한 수치는 질병관리청이 매년 발간하는 『희귀질환자 통계연보』에서 확인할 수 있습니다.

그리고 이 숫자들의 이면에는 한 가지 중요한 사실이 숨어 있습니다.

치료 기술의 발전 덕분에 골형성부전증(OI) 환자들이 성인기를 넘어 중년 그리고 노년까지 살아가게 되었다는 점입니다. 네덜란드 환자군에서 가장 큰 연령층은 40~59세였습니다.

골형성부전증(OI)은 이제 ‘어린이의 질병’만이 아니라 ‘평생의 질병’입니다. 이런 시대적 변화가 이후에 다룰 소아청소년기와 성인기 골형성부전증(OI) 치료의 차이를 이해하는 출발점이 됩니다.

◇ 질환의 본질 : 콜라겐(collagen) 하나가 무너뜨리는 세 개의 기둥

골형성부전증(OI)의 85~90%는 제1형 콜라겐(type I collagen)을 만드는 두 개의 유전자 즉 COL1A1(Collagen Type I Alpha 1 Chain)과 COL1A2(Collagen Type I Alpha 2 Chain)의 변이(mutation)에서 시작됩니다.

뼈의 유기질 중 약 90%가 제1형 콜라겐(type I collagen)이므로, 이 단백질의 결함은 곧 뼈의 ‘철근’ 결함입니다.

2000년대 이후 CRTAP(Cartilage Associated Protein), P3H1(Prolyl 3-Hydroxylase 1), SERPINF1(SERPIN(SERine Protease INhibitor) Family F Member 1) 등 콜라겐(collagen)의 가공·분비·석회화에 관여하는 유전자들이 잇따라 밝혀지며, 분류는 Type XXI 이상으로 늘었습니다. 고전적 Type III는 대부분 COL1A1/COL1A2의 우성 변이(신생 돌연변이, de novo mutation 포함)로 생기며, 일부 열성 유형도 Type III와 비슷한 중증 양상을 보입니다.

그런데 최근 연구가 보여준 핵심은, 이 질환이 ‘불량 콜라겐(defective collagen)’ 하나만의 문제가 아니라는 점입니다. 결함은 적어도 세 개의 층위로 번져 나갑니다.

(1) 첫 번째는 기질(matrix) 층위입니다.

구조가 비틀린 콜라겐(collagen)은 단단한 섬유를 이루지 못하고, 어떤 유형에서는 콜라겐(collagen)의 양(量) 자체가 부족합니다. 따라서 콜라겐(collagen)의 합성과 성숙을 돕고 분해를 억제하는 것이 첫 번째 치료 표적이 됩니다.

(2) 두 번째는 세포(cell) 층위입니다.

잘못 접힌 콜라겐(misfolded collagen)은 뼈를 만드는 골모세포(osteoblast) 안의 소포체(endoplasmic reticulum, ER)에 쌓여 이른바 ‘소포체 스트레스(ER stress)’를 일으킵니다.

스트레스에 지친 골모세포(osteoblast)는 제대로 성숙하지 못하고, 그 결과 뼈를 만드는 공장 자체가 약해집니다. 소포체 스트레스(ER stress)를 덜어 주고 골모세포(osteoblast)의 분화를 회복시키는 것이 두 번째 표적입니다.

이러한 두 번째 층위에 대해서는, 이탈리아 파비아대학(University of Pavia, UNIPV)과 미국 국립보건원(National Institutes of Health, NIH) 공동연구팀이 2021년 Matrix Biology에 의미 있는 연구결과를 발표했습니다.

두 종류의 골형성부전증(OI) 생쥐에서 얻은 골모세포(osteoblast)에 화학적 샤페론(chemical chaperone)인 4-페닐부티레이트(4-phenylbutyrate, 4-PBA)를 처리하자 세포 안 콜라겐(collagen) 축적이 줄고, 소포체(endoplasmic reticulum, ER) 형태가 정상화되었으며, 기질(matrix) 속 콜라겐(collagen)과 석회화가 함께 늘었습니다(Garibaldi 외, 2021).

‘세포의 스트레스를 풀어주면 뼈가 좋아진다’는 이 발견은, 앞으로 살펴볼 본초(本草) 연구를 해석하는 중요한 열쇠가 됩니다.

(3) 세 번째는 신호(signal) 층위입니다.

정상적인 뼈에서는 ‘형질전환성장인자-베타(transforming growth factor-β, TGF-β)’가 콜라겐(collagen) 기질(matrix)에 묶여 조용히 보관됩니다. 그러나 기질(matrix)이 부실하면 TGF-β가 과도하게 풀려나 뼈의 교체(bone turnover)를 과열시키고, 뼈는 만들어지는 속도보다 빨리 흡수됩니다. 이러한 과잉 신호를 조절하고 골흡수(bone resorption)를 억제하는 것이 세 번째 표적입니다.

이러한 세 번째 층위에 대해서는 항-TGF-β 항체(anti-TGF-β antibody)가 골형성부전증(OI) 생쥐의 골량(bone mass)과 골강도(bone strength)를 높였다는 보고가 2025년 『Journal of Bone and Mineral Research(JBMR)』에도 이어졌습니다(JBMR, 2025).

즉, 골형성부전증(OI)의 치료 표적은, 단순히 하나가 아니라, ‘기질(matrix)-세포(cell)-신호(signal)’의 세 겹이라는 것이 핵심 포인트입니다. 이 구도를 잘 이해하신다면, 이후의 논의 전개가 훨씬 더 선명해질 것입니다.

◇ 현대 의학이 성취한 것과 아직 비어 있는 부분에 대해서

현대 의학은 지난 30년간 골형성부전증(OI) 치료에서 분명한 진전을 이루었습니다. 그러나 현재의 표준치료는 대부분 ‘신호(signal)’ 층위, 그중에서도 골흡수(bone resorption)를 억제하는 방향에 집중되어 있습니다.

비스포스포네이트(bisphosphonate)는 현재 가장 널리 쓰이는 처방입니다. 코크란(Cochrane) 체계적 고찰(systematic review)은 14개 임상시험, 819명을 분석해서 경구·정맥 비스포스포네이트(bisphosphonate) 모두 골밀도(bone mineral density, BMD)를 높인다고 결론지었습니다. 그러나 골절을 일관되게 줄이는지는 아직 근거가 불분명하다고 덧붙였습니다(Cochrane, 2016). 왜냐하면 비록 골밀도(BMD) 숫자가 좋아지더라도, 콜라겐(collagen) 자체의 질(質)은 여전하기 때문입니다.

골형성 촉진제(anabolic agent)도 시험대에 올랐습니다. 스클레로스틴(sclerostin)을 차단해서 뼈 형성을 증진시키는 세트루수맙(setrusumab)은 2상 임상시험에서 연간 골절률을 67% 줄여 기대를 모았습니다(BioPharma Dive, 2024). 하지만 2025년 말 발표된 3상 오르빗(ORBIT)·코스믹(COSMIC) 시험에서는 골밀도(BMD) 개선이라는 2차 평가변수(secondary endpoint)는 달성했으나, 골절률 감소라는 1차 평가변수(primary endpoint)는 통계적 유의성에 이르지 못했습니다(Ultragenyx, 2025.12).

같은 계열의 로모소주맙(romosozumab)은 성인 골형성부전증(OI)에서 증례 보고(case report)와 일본의 단일군 연구(single-arm study)가 진행 중인 단계입니다(jRCT).

다만, 폐경 이후 골다공증 임상시험에서 심근경색·뇌졸중 위험 신호가 보고되었기 때문에, 미국 식품의약국(Food and Drug Administration, FDA)은 심혈관 질환 위험에 관한 박스 경고(boxed warning)를 붙였습니다.

이 흐름이 주는 교훈은 명확합니다. ‘골밀도(BMD) 수치가 오른다’와 ‘뼈가 덜 부러진다’는 같은 말이 아닙니다. 그 사이의 간극을 메우려면, 기질(matrix)의 질(質)과 골모세포(osteoblast)의 건강이라는 비어 있는 두 층위를 함께 다루어야 합니다.

바로 이런 포인트에서, 다중 성분·다중 표적(multi-component·multi-target)이라는 본초(本草)의 기본적 성격이, 임상적 의미를 가지게 됩니다.

◇ 소아청소년기와 성인기 : 같은 질병 그리고 다른 과제

골형성부전증(OI)은 평생 같은 유전자를 안고 지내는 질병이지만, 성장기(소아청소년기)와 성인기에 마주하는 문제는 전혀 다릅니다.

소아청소년기의 과제가 ‘골절과 변형을 최대한 막으며 잘 자라게 하는 것’이라면, 성인기의 과제는 ‘쌓아 온 뼈를 잘 지키면서 합병증을 최소화하며 함께 살아가는 것’입니다.

◇ 소아청소년 골형성부전증(pediatric OI, osteogenesis imperfecta in children and adolescents) : 성장과의 싸움

소아청소년 시기의 골형성부전증(OI)은 무엇보다 골절의 빈도로 특징지어집니다.

중증형(重症型)인 Type III에서는 출생 전후부터 골절이 시작되고, 걸음마와 성장 과정에서 대퇴골(femur)과 경골(tibia) 같은 긴뼈(long bone)가 반복적으로 부러지고 휘어집니다.

척추뼈가 납작하게 눌리는 척추 압박골절(vertebral compression fracture)과 척추측만증(scoliosis), 작은 키, 푸른 공막(blue sclera), 치아가 약해지는 상아질형성부전증(dentinogenesis imperfecta)도 흔히 동반됩니다. 앞에서 살펴본 네덜란드 연구에서 0~19세 환자 입원율이 일반 인구의 8.4배였던 것은 이 시기의 어려움을 잘 보여줍니다.

소아청소년 시기의 골형성부전증(OI) 치료는 크게 세 개의 축으로 이루어집니다.

(1) 첫째는 약물치료입니다.

약물치료의 중심은 정맥 비스포스포네이트(intravenous bisphosphonate)인 파미드로네이트(pamidronate)와 졸레드론산(zoledronic acid)입니다. 국내에는 1999년 서울대학교병원에서 처음 도입했으며, 그 이전까지는 골절이 발생하면 깁스나 수술로 대응하는 것이 치료의 전부였습니다.

소아청소년 성장기의 뼈는 약에 대한 반응이 좋아서, 골밀도가 개선되고 눌린 척추뼈 모양이 회복되는 효과가 뚜렷합니다. 2024년 중국 베이징협화의원(北京協和醫院) 연구진은 소아청소년 84명을 무작위로 나누어 데노수맙(denosumab)과 졸레드론산(zoledronic acid)을 비교했습니다.

두 약 모두 1년 동안 골밀도(BMD)를 크게 높였지만, 데노수맙(denosumab)군의 31%에서 투약 이후 혈중 칼슘이 급격히 오르는 반동성 고칼슘혈증(rebound hypercalcemia)이 나타났고 일부는 위기(crisis) 상황에 이르렀습니다. 연구진은 데노수맙(denosumab)을 아직 1차 치료로 처방하기는 어렵다고 결론지었습니다(Liu 외, J Clin Endocrinol Metab, 2024).

(2) 둘째는 정형외과 수술입니다.

반복되는 골절과 뼈의 휘어짐을 바로잡기 위해서 긴뼈(long bone) 속에 금속 막대를 넣는 골수강내 금속정 고정술(intramedullary rodding)이 표준 정형외과적 수술입니다. 특히 아이가 자라면서 함께 늘어나는 신장형 금속정(telescopic rod)은 재수술 빈도를 줄이는 분명한 장점이 있습니다.

이 분야 최고 권위자 중 한명인 파시에(Fassier) 박사는, 소아청소년 시기의 골형성부전증(OI) 치료 성공의 열쇠가 약물치료, 변형의 수술적 교정, 재활 프로그램의 원만한 결합에 있다고 강조합니다(Fassier, Curr Osteoporos Rep, 2021).

(3) 셋째는 재활과 생활 관리입니다.

수중 운동과 근력 강화로 뼈에 적절한 자극을 주고, 낙상을 예방하며, 칼슘과 비타민 D 섭취를 관리합니다.

그런데 소아청소년 골형성부전증(OI) 치료에는 결정적인 한계가 하나 있습니다. 바로, 성장판이 닫히는 시점부터는 쓸 수 있는 약이 급격히 줄어든다는 점입니다.

국내 골형성부전증(OI) 환자 단체는 약물치료를 마치는 만 16세 전후에 산정 특례 혜택마저 잃을 수 있다는 현실적 어려움도 호소하고 있습니다. 소아청소년 치료의 성과가 성인기로 자연스럽게 이어지지 않는 ‘치료의 절벽’이 존재한다는 것입니다.

◇ 성인 골형성부전증(adult OI) : 지키는 싸움

골절은 대부분 사춘기 이후부터 줄어듭니다. 그러나 근본적인 문제는 사라지지 않고, 외부적으로 형태를 바꾸게 됩니다.

(1) 첫째, 이차성 골다공증(secondary osteoporosis)이 빠르게 진행됩니다.

일반인보다 낮은 최대 골량(peak bone mass)에서 출발하기 때문에, 폐경이나 노화, 활동 감소가 겹치면 골밀도가 급격히 떨어집니다.

(2) 둘째, 난청(hearing loss)이 흔합니다.

연구에 따라 환자의 50~92%에서 난청(hearing loss)이 보고되며, 대개 20~30대부터 시작해서 나이가 들수록 늘어납니다. 초기에는 전음성 난청(conductive hearing loss)이 많고, 점차 감각신경성(sensorineural)이나 혼합성으로 진행합니다(Pillion 외, Genet Res Int, 2011).

(3) 셋째, 척추와 흉곽 변형이 누적되면서 호흡기와 심혈관계의 부담이 커지고, 만성 통증과 관절 문제도 삶의 질을 떨어뜨립니다. 앞서 살펴본 덴마크 자료에서, 기대수명이 약 10년 정도 짧았던 것도 바로 이런 합병증과 무관하지 않습니다.

성인기의 골형성부전증(OI)에 대한 약물치료는 소아기보다 근거가 훨씬 빈약합니다.

비스포스포네이트(bisphosphonate)는 골밀도(BMD)를 높여주지만, 골절 감소 효과는 아직 불분명합니다. 골형성 촉진제 테리파라타이드(teriparatide)는 2014년 미국 연구진의 18개월 무작위 대조시험에서 성인 환자 79명을 대상으로 검증되었습니다. 그 결과 경증인 Type I에서는 골밀도(BMD)가 뚜렷하게 개선되었지만, 중증인 Type III·IV에서는 효과가 관찰되지 않았습니다(Orwoll 외, J Clin Invest, 2014). 로모소주맙(romosozumab)은 아직 증례 보고와 소규모 연구 단계이며, 심혈관계 위험이라는 부담을 안고 있습니다.

정리하면, 중증(重症) 유형의 성인 골형성부전증(OI) 환자일수록 현대 의학의 선택지가 좁아집니다.

바로 이러한 공백이 이번 칼럼이 본초(本草) 연구에 주목하는 이유이기도 합니다. 성장판이 닫힌 이후에도, 약물이 잘 듣지 않는 유형에서도, 뼈를 만드는 세포와 기질을 돌볼 방법을 찾아야 하기 때문입니다.

◇ 한의학은 골형성부전증(OI)을 어떻게 바라보는가?

『황제내경(黃帝內經)』 「소문(素問)·음양응상대론(陰陽應象大論)」은 신주골(腎主骨) 즉 신(腎)이 뼈를 주관한다고 기록되어 있습니다. 「상고천진론(上古天眞論)」은 사람의 뼈(骨)와 이(齒)가 신기(腎氣)의 성쇠(盛衰)에 따라서 점점 성장하고 또 점점 쇠약해진다고 합니다.

한의학에서 골형성부전증(OI)처럼 태어날 때부터 뼈가 약한 상태는 선천지정(先天之精)의 부족(不足) 한마디로 타고난 근본(根本)의 결손(缺損)으로 읽습니다. 소아의 발육 지연을 뜻하는 오지(五遲)와 뼈가 약해지는 골위(骨痿)의 범주가 이에 가깝습니다.

이것은 고전의 비유에만 그치지 않습니다. 앞에서 정리한 세 가지 층위와 한의학의 치료법은 생각보다 정교하게 맞물립니다.

(1) 우선 기질(matrix)의 층위, 즉 콜라겐(collagen)의 양과 질이 부족한 상태는 한의학의 언어로는 정혈(精血)이 모자라서 골수(骨髓)가 충분히 채워지지 않은 상태와 닮았습니다.

이에 대한 치료 방향은 신(腎)을 보(補)하고 정(精)을 보태주는(益) 보신익정(補腎益精)이며, 대표적인 본초(本草)로는 녹용(鹿茸, Cervi Parvum Cornu, Cervus nippon Temminck), 숙지황(熟地黃, Rehmanniae Radix Preparata, Rehmannia glutinosa (Gaertn.) DC.), 구기자(枸杞子, Lycii Fructus, Lycium chinense Mill.)를 꼽을 수 있습니다.

(2) 다음으로 세포(cell)의 층위, 즉 골모세포(osteoblast)가 스트레스를 받아서 제 기능을 수행하지 못하는 상태는 신양(腎陽)이 부족해서 기화(氣化) 작용이 무력해진 상태와 대응합니다.

이에 대한 치료 방향은 신(腎)의 양기(陽氣)를 따뜻하게 도와주는 온신조양(溫腎助陽)이며, 음양곽(淫羊藿, Epimedii Folium, Epimedium brevicornu Maxim.), 두충(杜仲, Eucommiae Cortex, Eucommia ulmoides Oliv.), 보골지(補骨脂, Psoraleae Semen, Cullen corylifolium (L.) Medik.)가 대표적인 본초(本草)입니다.

(3) 마지막으로 신호(signal)의 층위, 즉 뼈의 교체가 과열되어 골절이 잦은 상태는 근골(筋骨)의 손상과 어혈(瘀血)의 정체로 해석합니다.

이에 대한 치료 방향은 부러진 뼈를 이어주고 힘줄을 튼튼하게 붙여주는 접골속근(接骨續筋)과 혈행순환을 돕는 활혈(活血)이며, 골쇄보(骨碎補, Drynariae Rhizoma, Drynaria roosii Nakaike), 속단(續斷, Dipsaci Radix, Dipsacus asper Wall. ex DC.)이 여기에 속합니다.

이러한 개별적 대응이 시사하는 바는 다음과 같습니다.

즉, 현대 서양의학은 주로 ‘신호(signal)’ 층위를 약 하나로 겨냥하고 있지만, 한의학적 처방은 원래부터 보신(補腎)·강골(强骨)·접골(接骨)을 하나의 처방 안에서 모두 함께 조화롭게 담아 왔다는 것입니다.

다중 표적(multi-target)이 필요한 난치성 질환에 대해서 다중 성분(multi-component) 본초(本草) 처방이라는 약리학적 구조가 대응하는 셈입니다.

물론 이런 대응 구조는 아직 ‘가설’에 불과합니다. 한의학 고전에서의 개념과 분자생물학적 기전이 비슷하다는 표면적 유사성만으로는 실제 임상적 효과를 입증할 수 없습니다. 따라서 다음 장(章)에서는 이러한 가설을 개별 본초(本草)의 과학적 실험 데이터로 하나씩 검증해 보겠습니다.

◇ 뼈를 건강하게 만들어주는 본초(本草)에 대한 현대과학적 연구와 실험

이 장(章)의 결론부터 말씀드리겠습니다. 골형성부전증(OI) 모델에서 직접적인 효과가 객관적으로 확인된 천연물은 아직 매우 소수이지만, 접골(接骨)·보신(補腎) 효능을 가진 본초들은 골형성부전증(OI)의 세 가지 층위 각각에 대해서 세포실험·동물실험·임상시험 근거를 차곡차곡 쌓아 왔습니다. 이에 해당되는 현대과학적 연구를 ‘질환 직접 근거(disease-specific evidence)’와 ‘기전 근거(mechanistic evidence)’로 분류해서 간략히 설명해 드리겠습니다.

◇ 질환 직접 근거(disease-specific evidence) : 골형성부전증(OI) 모델에서 확인된 치료 전략

(1) 가장 먼저 소개할 연구는 페피노(pepino, Solanum muricatum Aiton) 추출물에 관한 중국 연구입니다.

페피노(pepino, Solanum muricatum Aiton)는 전통적인 본초는 아니지만, 특정한 식물 추출물이 골형성부전증(OI)을 직접 개선하는데 도움이 될 수 있는지에 대해서 사실상 처음으로 객관적으로 보여준 상당히 드문 연구 사례입니다.

중국 정저우대학(鄭州大學, Zhengzhou University) 연구진은 콜라겐(collagen) 유전자 변이를 가진 골형성부전증(OI) 생쥐(Col1a1Jrt/+)에 페피노(pepino, Solanum muricatum Aiton) 추출물을 6주간 투여했습니다.

그 결과 척추와 대퇴골 골량(bone mass)과 미세구조(microarchitecture)가 유의미하게 향상되었고, 콜라겐(collagen) 합성은 늘고 분해는 줄어서 뼈 안에 있는 콜라겐(collagen) 함량이 유의하게 증가했습니다(Wang 외, J Food Sci, 2019). 골형성부전증(OI)의 기질(matrix) 층위를 특정한 식물성 추출물이 직접 치료할 수 있음을 보여준 동물실험입니다.

(2) 두 번째 연구는 천연물은 아니지만 본초(本草) 연구를 해석하는 데 결정적 근거, 즉 ‘세포 스트레스 완화(alleviation of Endoplasmic Reticulum(ER, 소포체) stress)’ 전략의 검증입니다.

이탈리아·미국·독일 공동연구진은 콜라겐(collagen) 변이를 가진 제브라피시(zebrafish) 모델 ‘치와와(Chihuahua)’에 화학적 샤페론(chemical chaperone)인 4-PBA(4-phenylbutyric acid)를 투여했습니다. 그러자 어린 개체의 석회화가 좋아지고, 성체의 골격 변형이 줄었습니다(Gioia 외, Hum Mol Genet, 2017). 같은 효과는 2021년 생쥐 골모세포(osteoblast) 실험에서도 재현되었습니다(Garibaldi 외, Matrix Biol, 2021).

연구진은 소포체 스트레스(ER stress)가 골형성부전증(OI)의 새로운 치료 표적이라고 결론지었습니다. 골모세포(osteoblast)를 보호하고 분화를 돕는 본초(本草)들이 골형성부전증(OI) 치료에서 왜 주목받아야 하는지를 설명해 주는 대목이기도 합니다.

◇ 기전 근거(mechanistic evidence) : 접골(接骨)·보신(補腎) 효능을 가진 본초에 대한 세포실험·동물실험·임상시험 연구

(1) 골쇄보(骨碎補, Drynariae Rhizoma, Drynaria roosii Nakaike)는 한자어 명칭 그대로 ‘부서진 뼈를 다시 이어주는’ 효능을 가진 본초입니다.

2004년 한국 연구진은 골쇄보(骨碎補) 추출물이 골모세포(osteoblast) 세포주(MC3T3-E1)의 분화와 석회화를 농도와 시간에 비례해서 높인다는 점을 확인했습니다. 특히 제1형 콜라겐(Type I collagen) 발현은 늘리면서 콜라겐 분해효소(collagenase-1)의 발현은 뚜렷이 줄였다는 점이 중요합니다(Jeong 외, Toxicol In Vitro, 2004). 콜라겐(collagen)의 양과 질이 문제인 골형성부전증(OI)에서 눈여겨볼 결과입니다.

2022년 중국 연구진은 스테로이드성 골다공증 제브라피시 모델(glucocorticoid-induced osteoporosis(GIOP) zebrafish model)에서 골쇄보(骨碎補)가 석회화 지연을 되돌리고 제1형 콜라겐(Type I collagen)을 늘린다는 점을 확인했으며, 그 유효성분 중 하나로 나린진(naringin)을 지목했습니다(Peng 외, J Ethnopharmacol, 2022).

임상시험 쪽에서는 골쇄보(骨碎補) 총플라보노이드(total flavonoids) 제제에 관한 6편의 무작위 대조시험(randomized controlled trial, RCT), 846명을 묶은 2017년 메타분석(meta-analysis)이 있습니다.

표준치료와 병용했을 때 골밀도(BMD)가 개선되었지만, 연구 설계의 품질이 낮아서 저자들 스스로 아직 근거가 충분하지는 않다고 평가했습니다(Zhang 외, Drug Des Devel Ther, 2017).

(2) 음양곽(淫羊藿, Epimedii Folium, Epimedium brevicornu Maxim.)은 이번 칼럼에서 다루는 본초들 가운데 가장 높은 수준의 임상적 근거를 가진 대표적인 한약재입니다.

세포(cell) 수준에서 홍콩이공대 연구진은 음양곽(淫羊藿)의 주성분 이카리인(icariin)이 골모세포(osteoblast)의 증식과 분화를 촉진하고, 골모세포(osteoblast)의 세포사멸(apoptosis)을 에스트라디올(estradiol)보다도 강하게 억제한다는 점을 보고했습니다(Ho 외, Front Pharmacol, 2018). 소포체 스트레스(ER stress)로 골모세포(osteoblast)가 약해지는 골형성부전증(OI)의 세포(cell) 층위와 직접적으로 맞닿는 결과입니다.

사람 대상으로는 홍콩중문대와 상하이중의약대 연구진이 JBMR에 발표한 24개월 이중맹검 위약대조시험(double-blind, placebo-controlled trial)이 있습니다. 폐경 이후 여성 100명을 대상으로 한 이 임상시험에서 위약(僞藥)군은 골밀도(BMD)가 줄었지만, 음양곽(淫羊藿) 유래 플라보노이드(flavonoid)군은 골밀도(BMD)를 유지했습니다. 에스트로겐(estrogen) 수치와 자궁내막 두께에는 변화가 없어서, 안전성 측면에서도 의미 있는 결과였습니다(Zhang 외, JBMR, 2007).

(3) 두충(杜仲, Eucommiae Cortex, Eucommia ulmoides Oliv.)은 ‘근골(筋骨)을 모두 강하게 만든다’라고 해서, 널리 알려진 유명한 한약재입니다.

2025년 중국 연구진은 난소를 절제한 골다공증(osteoporosis) 쥐에게 두충(杜仲) 총플라보노이드(total flavonoids)를 13주간 투여했습니다. 그 결과 골형성 표지자(bone formation marker)인 PINP(procollagen type I N-terminal propeptide)는 오르고 골흡수 표지자(bone resorption marker)는 내려갔으며, 대퇴골의 미세구조가 유의미하게 개선되었습니다(Yin 외, Front Pharmacol, 2025). PINP는 제1형 콜라겐(Type I collagen)이 만들어질 때 나오는 물질이라는 점에서, 두충(杜仲)이 콜라겐(collagen) 생성을 돕는다는 간접 신호로 읽을 수 있습니다.

(4) 속단(續斷, Dipsaci Radix, Dipsacus asper Wall. ex DC.)은 한자 이름 그대로 ‘끊어진 조직을 이어주는’ 효능을 가진 유명한 한약재입니다.

2022년 중국 연구진은 속단(續斷)에서 분리한 다당체(polysaccharide) DAI-1이 고혈당으로 억눌린 골모세포(osteoblast)에서 골형성단백질-2(bone morphogenetic protein-2, BMP-2)와 Runx2의 발현을 회복시키고, 골모세포(osteoblast)의 분화를 되살린다는 점을 객관적으로 확인했습니다(Xu 외, Front Pharmacol, 2022). 스트레스 환경에서 골모세포(osteoblast) 분화를 회복시켰다는 점이 골형성부전증(OI)과의 연결 고리입니다.

(5) 녹용(鹿茸, Cervi Parvum Cornu, Cervus nippon Temminck)은 보신익정(補腎益精) 효능을 가진 대표적인 한약재입니다.

2024년 연구에서는 녹용(鹿茸) 젤라틴(gelatin)에서 유래한 펩타이드(peptide)가 사람 골모세포(osteoblast)의 석회화를 촉진하고, 동시에 뼈를 갉아먹는 파골세포(osteoclast)의 분화는 억제했습니다(Ho 외, Pharmaceuticals, 2024). 뼈를 만드는 쪽과 허무는 쪽을 동시에 조절한다는 측면에서 ‘세포(cell)’와 ‘신호(signal)’ 두 가지 층위에 걸친 결과라고 할 수 있습니다.

(6) 웅담(熊膽, Fel Ursi)의 주성분인 타우로우르소데옥시콜산(tauroursodeoxycholic acid, TUDCA)은 원래 소포체 스트레스(ER stress) 억제제로 알려진 담즙산(bile acid)입니다.

2020년 차의과대학교·연세대학교·동국대학교 등 한국 연구진은 TUDCA가 골모세포(osteoblast)의 석회화와 Runx2 발현을 높이고, 골다공증(osteoporosis) 생쥐의 해면골(trabecular bone)을 보존한다는 점을 확인했습니다(Ahn 외, Int J Mol Sci, 2020). 다만 이 연구에서는 소포체 스트레스(ER stress)를 직접 측정하지는 않았습니다. 그럼에도 불구하고, 앞에서 살펴본 ‘세포 스트레스 완화(alleviation of Endoplasmic Reticulum(ER, 소포체) stress)’ 전략과 개념적으로 맞닿아 있어서 후속 연구가 기대되는 분야입니다.

참고로, 연구에 쓰인 TUDCA는 합성 성분이며, 웅담(熊膽) 자체의 사용을 권하는 것은 아닙니다.

◇ 집단 수준의 근거 : 대만·일본에서의 대규모 관찰 연구

하나하나의 개별적 본초를 넘어서 한약 치료 전체를 검증한 대규모 연구도 있습니다.

(1) 대만 국민건강보험 데이터로 골다공증 환자 약 20만 명을 비교한 코호트 연구(cohort study)에서, 특정한 한약 사용군은 골다공증성 골절 위험이 27% 낮았고(위험비 hazard ratio 0.73), 2년 이상 사용한 경우에는 54% 낮았습니다(Chen 외, Osteoporos Int, 2019).

대만 장경대학(長庚大學) 연구진 메타분석도 17편의 무작위 대조시험을 모아 한약 치료군의 골밀도(BMD)가 더 높았으며, 임상적 효과를 실제로 보이는 특정한 한약 처방에서 가장 많이 활용된 본초가 음양곽(淫羊藿)이었다고 보고했습니다(Lin 외, Am J Chin Med, 2020).

(2) 일본에서도 한방(Kampo) 처방 육군자탕(六君子湯, Rikkunshito)이 노인성 골다공증(senile osteoporosis) 생쥐(SAMP6)의 ‘대퇴골 골소실(femoral bone loss)’을 예방했다는 2025년 연구가 있습니다(Yamamoto 외, Life, 2025).

이 연구들은 대부분 일반 골다공증(osteoporosis)을 대상으로 진행되었습니다. 하지만, 성인 골형성부전증(OI) 환자의 상당수가 이차성 골다공증(secondary osteoporosis)을 함께 겪는다는 점에서, ‘신호(signal)’ 층위에 대한 간접 근거로서 의미가 있습니다.

◇ 근거의 무게를 정직하게 달다

신뢰는 ‘무엇을 아는가’보다 ‘무엇을 아직 모르는가’를 솔직하게 명시할 때 생깁니다. 지금까지 살펴본 과학적 근거들을 생명과학에서의 근거 위계(hierarchy of evidence) 흔히 ‘근거 피라미드(evidence pyramid)’라고 부르는 기준에 따라서 다시 간략히 정리해 보겠습니다.

피라미드의 제일 꼭대기에 있는 체계적 문헌고찰과 메타분석 단계에서, 골형성부전증(OI)을 직접적으로 다룬 한약 연구는 아직 없었습니다. 다만, 골다공증으로 대상 범위를 넓히면 골쇄보(骨碎補) 총플라보노이드(total flavonoids)와 한약 복용군 전체의 골밀도(BMD) 개선을 다룬 메타분석이 있습니다.

무작위 대조시험 단계에서도 골형성부전증(OI)에 대한 직접적 근거는 없었습니다. 하지만, 관련 질환에서는 음양곽(淫羊藿) 플라보노이드(flavonoid)의 24개월 이중맹검 임상시험이라는, 소위 가장 엄격한 형식의 과학적 근거가 존재합니다.

대규모 관찰 연구 단계 역시 골형성부전증(OI)에 대한 직접 근거는 없었지만, 골다공증(osteoporosis)에서는 대만의 20만 명 코호트(cohort)가 특정한 한약 사용과 골절 위험 27% 감소의 상관성을 객관적으로 보여주었습니다.

동물실험 단계에서는 골형성부전증(OI)에 대한 직접적인 근거가 분명히 존재합니다. 페피노(pepino, Solanum muricatum Aiton) 추출물에 대한 생쥐 실험 그리고 ‘세포 스트레스 완화(alleviation of Endoplasmic Reticulum(ER, 소포체) stress)’ 전략의 제브라피시(zebrafish)·생쥐 실험이 바로 그것입니다. 연관 질환으로는 두충(杜仲), 골쇄보(骨碎補), 타우로우르소데옥시콜산(tauroursodeoxycholic acid, TUDCA), 육군자탕(六君子湯) 등 다수의 연구가 있습니다.

세포실험 단계에서도 골형성부전증(OI) 골모세포(osteoblast)에서 세포 스트레스 완화(alleviation of Endoplasmic Reticulum(ER, 소포체) stress) 효과가 객관적으로 확인되었고, 관련 연구로는 골쇄보(骨碎補), 음양곽(淫羊藿), 속단(續斷), 녹용(鹿茸) 등 상당수가 축적되어 있습니다.

이렇게 정리하면 세 가지 현실이 드러납니다.

(1) 골형성부전증(OI) 환자를 대상으로 진행한 특정한 한약에 대한 임상시험은 아직 없습니다.

희귀질환(rare disease)이라서 대규모 임상시험 진행이 어렵고, 연구비 지원도 신약에 집중되어 왔기 때문입니다.

(2) 그러나 ‘기전의 다리’는 놓여 있습니다.

소포체(ER) 스트레스 완화가 골형성부전증(OI) 뼈를 개선한다는 사실이 동물실험에서 확인되었고, 골모세포(osteoblast)를 보호하고 콜라겐(collagen) 합성을 돕는 본초의 작용도 여러 나라에서 반복적으로 확인되었습니다.

(3) 골형성부전증(OI) 연관 질환에 대한 임상시험 근거는 생각보다 단단합니다.

특히 음양곽(淫羊藿)은 이중맹검 무작위 대조시험(double-blind randomized controlled trial, RCT)이라는 가장 엄격한 형식의 검증을 통과했습니다.

따라서 과학적 근거에 기반한 현재까지의 연구 수준에서 조심스럽게 언급할 수 있는 정직한 임상적 결론은 다음과 같습니다.

특정한 본초를 활용한 치료는 골형성부전증(OI)에 대한 ‘입증된 치료’라기보다는, 객관적 근거에 기반한 ‘합리적 보완 선택지’입니다.

◇ 진료실에서 : 과학적 근거를 임상적 치료로 옮기는 다섯 가지 원칙

과학적 근거가 실제 진료 현장에서 골형성부전증(OI) 환자에게 조금이라도 도움이 되려면, 골형성부전증(OI)을 다루는 방식이 과학적 근거만큼 엄격해야 합니다. 필자가 골형성부전증(OI) 환자를 진료하며 지키고 있는 진료 원칙은 다섯 가지입니다.

(1) 대체가 아니라 통합입니다.

비스포스포네이트(bisphosphonate)를 포함해서, 담당 전문의의 표준치료를 임의로 중단하지 않습니다. 골형성부전증(OI) 한약 치료는, 표준치료가 충분히 다루지 못하고 있는 ‘기질(matrix)’과 ‘세포(cell)’ 층위를 보완하는 역할로 설계합니다. 이것이 통합의학(integrative medicine)의 기본 원칙입니다.

(2) 한약 처방은 ‘다층 구조(multilayered structure)’로 짭니다.

골모세포(osteoblast)를 돕는 온신(溫腎) 본초, 정혈(精血)을 채우는 보신(補腎) 본초, 골절 신속 회복과 골다공증 치료를 돕는 접골(接骨)·보골(補骨) 본초를 하나의 처방 안에서 균형 있게 배합합니다. 세 가지 층위에 놓여있는 3가지 치료 표적에 모두 적절히 대응하기 위해서입니다.

(3) 같은 기준으로 측정합니다.

골밀도(BMD)는 반드시 동일한 의료기관과 동일한 이중에너지 X선 흡수계측기(dual-energy X-ray absorptiometry, DXA)로 추적합니다. 의료기관과 장비가 바뀌면 티점수(T-score) 자체가 달라질 수 있기 때문입니다.

(4) 안전성을 먼저 확인합니다.

특정한 한약 복용 전후로 간 기능 검사와 신장 기능 검사를 시행합니다. 함께 복용하고 있는 양약과의 상호작용(drug-herb interaction)도 함께 점검합니다.

(5) 합리적 기대치를 정직하게 말합니다.

골형성부전증(OI) 치료의 목표는 골밀도(BMD)의 하락을 최대한 지연시키며, 골절 빈도를 줄여주고, 골절 부상 이후의 회복(재활) 기간을 의미있게 줄이며, 삶의 질(quality of life)을 극대화하는 것입니다.

◇ 맺으며 : 부러지는 뼈를 붙잡는 두 개의 손

골형성부전증(OI) 치료의 최전선은 지금 흥미로운 지점에 서 있습니다. 골밀도(BMD)를 개선하는 신약은 계속 나오지만, 최신 3상 임상시험이 보여주듯이 ‘골밀도(BMD) 수치’가 ‘골절 감소’로 곧장 이어지지는 않습니다.

골형성부전증(OI) 연구자들의 시선은 이제 콜라겐(collagen)의 질(質)과 골모세포(osteoblast)의 건강으로 옮겨 가고 있습니다.

흥미롭게도 바로 그곳은 한의학이 2천 년 넘게 ‘신주골(腎主骨)’과 ‘보신강골(補腎强骨)’이라는 언어로 가리켜 온 지점과 겹칩니다. 다만 고전의 권위만으로는 오늘날의 골형성부전증(OI) 환자를 설득할 수 없습니다. 세포실험에서, 그리고 동물실험에서, 그리고 인체적용시험에서 객관적으로 확인된 실증적 데이터가 필요합니다. 이 칼럼에서 살펴본 한국·중국·홍콩·대만·일본·유럽·미국의 연구들은 그 데이터가 조금씩 그러나 분명히 쌓이고 있음을 보여줍니다.

서양의학적 표준치료와 한의학적 본초 처방은 부러지기 쉬운 뼈를 함께 붙잡을 수 있는 두 개의 손입니다. 한 손은 골흡수(bone resorption)를 막고, 다른 한 손은 뼈를 만드는 세포와 기질(matrix)을 돌봅니다.

그 두 손이 상호경쟁이 아니라 상호협력으로 움직일 때, 골형성부전증(OI) 환자들의 삶은 지금보다 더욱 단단해질 것입니다.