목적: 본 연구의 목적은 골다공증의 폐경 후 여성 환자를 대상으로 비스포스포네이트 치료 실패의 발생율을 평가하고 임상, 방사선학적 및 면역학적 관점에서 영향을 주는 인자를 분석하는 것이다.
방법: 비스포스포네이트로 치료한 심한 골다공증 환자 300명을 대상으로 치료의 실패 여부에 따라 두 그룹으로 나누었다. 인구통계학적, 방사선학적, 형태학적 요인들이 단일 기관 후향적 분석을 통해 측정되었다. 비스포스포네이트 치료 실패에 대한 면역학적 요인을 평가하기 위해, 선별된 세 그룹(정상 5명, 치료 성공군 5명, 치료 실패군 7명)에서 추출된 말초 혈액 단일 세포로부터 단일 세포 RNA 염기 서열 분석을 수행하였다. 면역 세포의 이질적인 집단은 면역 네트워크 분석과 전사체 분석을 이용하여 측정되었다.
결과: 비스포스포네이트 치료 실패의 유병률은 심한 골다공증의 폐경 후 환자에서 61.3%로 관찰되었다. 이러한 환자의 경우, 초기 척추의 골밀도(오즈비 = 1.962)와 고관절의 FRAX (오즈비 = 1.32)가 비스포스포네이트 치료 실패에 영향을 주는 유의미한 임상적 요인이었다. 단일세포 전사체 분석으로부터 CD4+ T 세포, CD8+ T 세포, 수지상세포, TCR+ 대식세포, B 세포를 포함하여 면역 다양성을 확인하였다. 게다가, 자연 살해 세포는 비스포스포네이트 치료 실패 환자에서 특히 많이 관찰되는 분포를 보였다.
결론: 비스포스포네이트 치료 실패의 유병율은 일반적인 골다공증 환자에 비해 심한 골다공증 환자에서 더 높게 관찰되었다. 초기 척추 골밀도와 고관절 FRAX는 치료 실패에 영향을 끼치는 임상적 요인으로서 중요하였으며, 이는 골 흡수 억제제에 대한 기존 가설을 뒷받침하는 결과였다. 본 연구에서 새로운 세포 수준에서의 미시적 발견은 비스포스포네이트 치료 실패의 면역 다양성을 이해하기 위한 면역학적 틀을 제공한다.