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충남대학교병원조혈모세포이식센터

동종조혈모세포이식

동종조혈모세포이식 (allogeneic hematopoietic stem cell transplantation)​

동종조혈모세포이식의 개념​

조혈모세포이식이란 공여자(donon)의 조혈모세포를 채취하여 수혜자(recipient) 즉, 환자에게 정맥을 통해 투여하는것을 말합니다. 투여된 조혈모세포는 수혜자의 골수에 생착하여 조혈작용을 하게 됩니다. 예전에는 골수이식이란 용어를 주로 사용하였습니다. 이식에 주로 골수를 사용했기때문입니다. 특정한 상황의 말초혈액 또는 제대혈에도 환자의 골수를 재건할 수 있는 조혈모세포가 함유되어 있습니다. 최근, 말초혈액 또는 제대혈을 사용한 이식이 급격히 늘어나고 있는데, 각각 말초혈액조혈모세포이식, 제대혈이식이라 하며 골수이식과 같은 조혈모세포이식의 한 형태입니다. 조혈모세포 이식은 다음과 같이 분류됩니다.

  • 사용하는 조혈모세포의 종류에 따라 다음과 같이 분류됩니다.
    • 골수이식 : 골수를 채취하여 시행하는 이식
    • 말초혈액 조혈모세포이식 : 혈액 분반술을 통해 조혈모세포를 채취하여 시행하는 이식
    • 제대혈이식 : 제대혈을 사용한 이식
  • 수혜자(환자)의 공여자의 관계에 따라 다음과 같이 분류됩니다.
    • 동종이식 : 조직적합성이 맞는 서로 다른 개체간의 골수 이식
      • 형제간 이식
      • 타인 이식
    • 자가이식 : 환자 자신의 조혈모세포를 채취하여 냉동보관 하였다 사용하는 이식
  • 전처치의 종류에 따라서는 다음과 같이 분류됩니다.
    • 골수황폐화 전처치 이식 : 환자의 골수기능이 소멸되도록 강력하게 전처치를 시행하는 이식
    • 저강도 전처치 이식 : 환자의 골수기능이 일부 남는 정도로 전처치를 시행하는 이식

채취한 조혈모세포는 환자에게 어떻게 투여합니까?

골수를 채취한 후 필터를 사용하여 지방, 작은 뼛조각 및 다른 덩어리를 걸러 내고, 세포 덩어리가 있는 경우엔 이를 깨트립니다. 때로 골수를 추가적으로 처리하여 원치 않은 질병 세포나 면역계 세포를 제거하기도 합니다. 처리가 끝난 골수세포는 카테터를 통해 정맥 혈관으로 투여합니다.

자가이식의 경우에 사용할 때까지 세포를 냉동저장하게 됩니다. 냉동할때에는 DMSO라는 화학 물질을 첨가하여 냉동 상태에서도 세포가 잘 유지될 수 있도록 합니다. 이 물질에서 강한 마늘 냄새가 날 수도 있는데, 냉동했던 세포를 투여할 경우 환자가 숨을 쉴 때 이 냄새가 2~3일 동안 날 수도 있습니다. 처리가 끝난 조혈모세포는 플라스틱 주머니에 담아 환자가 있는 병실로 운반하고 마치 수혈하듯 정맥 혈관을 통해 투여합니다.

골수를 환자에 주입하는데에는 약 2시간이 소요되며, 말초혈액 조혈모세포의 경우는 골수의 경우보다는 짧은 것이 일반적입니다. 이 과정에서 발열, 오한, 맥막수 증가 등 경미한 알레르기 반응은 있을 수 있으나 대개 큰 문제는 없습니다. 이러한 부자용을 막기 위해 사전에 약물이 처방 됩니다. 이렇게 투여한 세포들은 환자의 골수를 찾아가 정착함으로써 새로운 혈액세포를 생성하게 되는데, 이러한 과정을 착상 (engraftment)이라 하며, 대개 2~3주가 소요됩니다. 혈관에 주입한 조혈모세포가 환자의 골수를 찾아가는 것은 신비한 생명 현상 중의 하나입니다.

환자가 입원해서 이식을 받기까지는 얼마나 걸립니까?

입원에서 이식까지는 평균 2주일이 걸립니다. 백혈병의 경우 이식 받기 전 백혈병은 관해 상태이어야 합니다. 입원을 하기 전에 골수 이식을 받는 것이 좋을지의 여부를 점검하게 되는데, 이때 골수 검사, X-선 촬영, 혈액 검사, 심장, 간, 폐 및 신장 등에 관한 검사 등 각종 검사를 하게 됩 니다. 입원 전 환자에게 히크만카테터라 불리는 중심 정맥 카테터를 목과 어깨 가운데 부근에 설치합니다. 이 카테터를 통하여 손쉽게 혈액을 채취 하기도 하고 약물을 투여하기도 합니다.

입원에서 입원해서 환자에게는 암 세포뿐 아니라 환자 자신의 골수도 파괴시키기에 충분한 대량의 항암제(때로는 전신 방사선 조사와 함께)가 투여됩 니다. 이 과정을 전처치(conditioning)라 하는데 전처치를 하는 데에는 3가지 목적이 있습니다. (1) 새로운 골수가 들어가 자리 잡을 수 있는 공간 을 만들어 줍니다. (2) 거부 반응을 예방하는데 도움을 줍니다. (3) 암세포 또는 병든 세포를 소멸시킵니다. 대개 전처치가 끝난 48시간 후 공여자의 골수를 주입합니다.

조혈모세포이식 후에는 어떤 일이 일어납니까?

이식된 조혈모세포는 대개 2주 이내에 착상하여 건강한 혈액세포를 생산하기 시작합니다. 그러나 3~4주 이전까지는 새로운 골수가 혈액세포를 충분히 만들어 낼 정도로 잘 발달되지는 않습니다. 따라서 이식 후 약 3주 동안 수혈이 필요합니다. 대개 이식 후 6~8주경 환자가 식사를 잘하고 발열 등 별다른 문제가 없는 경우 퇴원할 수 있습니다. 이후 규칙적으로 외래를 방문하여 점검을 받게 됩니다. 때로는 이식편대숙주반응이나 감염 등 후유증으로 인해 다시 입원하는 것이 필요하기도 합니다. 대개 6개월 이전에는 환자가 직장에 나가거나 학교에 돌아갈 수 없습니다. 비록 혈액검사가 정상이라 하더라도 면역 체계가 회복되기까지는 오랜 시일이 걸립니다. 육체적인 면과 정신적 면 모두의 치유에는 약 1년이 소요됩니다.

이식 후 첫 2주간이 환자에게는 육체적으로 가장 힘든 기간입니다. 많은 환자에서 감염이 발생합니다. 폐렴 등 감염을 예방하기 위하여 항생제와 항진균제를 투여합니다. 설사와 피부 발진은 이식편대숙주반응의 초기 징후일 수 있습니다. 많은 환자들이 항암제 때문에 입이나 장이 헐고 점막에 염증이 생겨 이 기간 동안에는 잘 먹지 못합니다. 따라서 히크만 카테터를 통해 수액과 영양분이 공급됩니다.

환자, 의료진 및 방문자는 소독액으로 손을 세척하거나 무균복과 마스크를 착용하는 등 무균적 조작을 해야 합니다. 환자는 특수한 시설이 된 무균실에 격리됩니다. 그러나 보호자는 환자를 방문하거나 돌볼 수 있습니다.

이식편대백혈병 효과?

공여자의 골수 세포에는 약간의 면역 세포(T 세포)가 있는데 이 세포들이 이식의 합병증 중 하나인 이식편대숙주반응을 일으킵니다. 그러나 이들 세포 중 어떤 부류는 암 세포와 싸워서 이를 제거하려는 효과를 나타내기도 하는데, 이를 이식편대백혈병 효과라 합니다. 과학자들은 현재 이들 세포를 분류 및 분리해 내려는 노력을 하고 있는데, 이를 통하여 해로운 이식편대숙주반응은 억제하고 이로운 이식편대백혈병 효과를 증강시킬 수 있을 것으로 기대됩니다.

조혈성장인자란 무엇이며 이식 후 사용하는 이유는?

조혈성장인자란 우리의 몸에서 소량씩 생성되는 물질로 우리의 몸이 필요로 할 때 골수를 자극하여 혈액세포를 생성하게 하는 작용을 합니다. 연구자들은 이러한 물질이 혈액 세포 수가 적은 환자에 투여할 경우 정상으로 그 수가 회복되기까지의 기간을 단축할 수 있음을 발견하였습니다. 이는 또한 발생할 가능성이 매우 높은 감염의 기간을 단축할 수도 있습니다. 가장 흔히 이용되는 조혈 성장 인자는 G-CSF 입니다.

조혈모세포이식을 하는 과정 중 발생하는 부작용

백혈병 세포 또는 암세포를 소멸시키고 거부 반응을 예방하기 위하여 전신 방사선 조사 또는 대량의 항암제가 투여됩니다. 방사선 조사를 하는 경우 백혈병이 숨어있을 가능성 때문에 생식기 부위를 가리지 않는데, 이로 인하여 생식기관이 손상을 받게 됩니다. 생식기관의 손상은 영구적입니다. 따라서 원칙적으로 조혈모세포이식을 받은 환자는 후세를 얻을 수 없습니다. 그러나 성 기능 자체에는 큰 문제가 없습니다. 남자 환자의 경우 원하면 정액을 사전에 채취하여 냉동 보관할 수도 있습니다.

방사선을 쪼이게 되면 일시적인 피부 발진, 화상, 구역, 구토, 침샘의 부종, 일시적인 탈모 및 구강 궤양(입안이 허는 것) 등이 발생할 수 있습니다. 대량의 항암제(cytoxan)의 투여로 구역, 구토, 수분 저류, 방광의 자극 또는 출혈, 일시적인 탈모 및 심장 근육의 약화 등이 발생할 수도 있습니다. 조혈모세포이식에 사용되는 흔한 항암제로 Ara-c가 있는데 구역과 구토, 식욕 부진, 위장관 점막의 손상 등을 초래할 수 있습니다. 이 약물을 사용하는 경우 환자는 걷기 힘들거나 빛을 볼 때 눈의 통증을 호소 할 수도 있습니다. 간혹 간기능 장애가 나타나기도 합니다. 다른 약제로 busulfan 이 있는데 피부 착색, 백내장, 탈모 및 폐 손상 등을 초래할 수 있습니다. 간혹 경련이 나타나기도 하는데 이는 항경련제를 사용함으로써 예방할 수 있습니다.

다른 부작용이나 합병증에는 어떤 것이 있습니까?

그간의 눈부신 발전에도 불구하고 아직까지 조혈모세포이식은 심한 부 작용을 초래하기도 하는데, 때로는 환자를 사망에까지 이르게도 합니다. 심각한 부작용으로는 다음과 같은 것들이 있습니다.

  • 감염
    • 세균, 바이러스 및 진균 감염을 예방하기 위하여 항생제를 사용하기는 하지만 이식 후 심한 면역기능의 손상으로 심각한, 때로는 치명적인 감염이 발생 할 가능성이 있습니다.
  • 급성 이식편대숙주반응
    • 이미 언급된 바와 같이 공여자의 골수 세포가 환자의 조직을 공격할 수 있습니다. 특히 피부(발진, 통증, 가려움증), 위와 장(설사, 출혈) 및 간(황달, 간 기능 이상)이 손상됩니다. MTX, Cyclosporin A 및 스테로이드 등의 약제를 예방 또는 치료를 위해 사용합니다.
  • 정맥폐색질환
    • 간, 신장, 드물게는 페의 혈관이 막히기도 하는데, 이로 인하여 수분 저류, 체중 증가 및 간 기능 장애 등이 발생합니다.
  • 후기 합병증
    • 갑상선 기능 저하, 생식 기능 장애, 성기능 장애 등 호르몬 장애, 백내장, 폐의 이상, 2차적인 암 및 만성 이식편대숙주반응 등이 발생 할 수도 있습니다.