Xenotransplantation 가능한가?

국문 초록 (Abstract)

장기이식분야는 효과적인 면역억제제의 개발과 더불어 비약적으로 발전하여 현재는 다양 한 장기이식이 활발히 시행되고 있다. 그러나 면역억제제의 장기 복용으로 인하여 감염은 물론 장기적으로 암이나 심혈관계 질환 등의 합병증은 여전히 문제가 되고 있다. 이를 극복 하기 위해서 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 첫째는 고형 장기이식과 동시에 골수이식을 시행하여 면역관용을 유도하고 면역억제제 복용을 중단함으로써 약제에 의한 장기 부작용을 차단하려는 시도이다. 둘째는 현재도 여 러 장기이식들에서 면역억제제를 끊고도 이식 장기의 기능이 유지되는 임상적으로 면역관용 상태인 환자들이 있다. 면역관용 상태를 감시할 수 있는 검사법을 개발한다면 향후 환자들 에서 이식 후 주기적으로 면역관용 검사를 시행하고 관용 상태로 나타날 경우, 면역억제제 를 끊는 시도를 할 수 있고 면역관용 검사에서 관용으로 갈 확률이 낮을 경우 지속적으로 면역억제제를 사용하는 환자 개인별 맞춤형 면역억제 치료를 할 수 있을 것으로 기대한다. 한편 이런 기술들이 발달하더라도 고령화와 만성병의 증가로 공여 장기의 부족은 여전히 중요한 문제가 될 전망이기 때문에, 이종장기를 이용하여 장기이식의 수급 불균형을 해소 하 고자 하는 시도가 있다. 하지만, 이종이식의 경우 동종 이식 시 보다 격렬한 거부반응이 발 생하는 것으로 알려져 있으며, 돼지에 다량 존재하는 알파갈에 대한 인간의 자연항체 반응 에 의한 초급성 거부반응이 발생하여 이식된 장기가 수분 또는 수시간 내 급속히 파괴된다. 현재 초급성거부반응은 알파갈 적중 돼지의 개발과 인간의 혈청보체 조절인자를 발현하는 형질전환돼지의 개발로 어느 정도 극복이 되었지만, 초급성거부반응 극복 이후에도 여전히 급성혈관성 거부반응이 발생하며, 혈관내피세포가 2차적으로 활성화되어 선천성 면역세포 의 침윤과 함께 혈액응고 현상이 나타난다. 따라서 요즈음은 초급성거부반응 이후의 다양한 급성혈관성 거부반응을 조절하기 위한 다중 형질전환 무균돼지를 생산하는 기술이 개발되었다. 알파갈이 결손된 돼지의 장기를 영 장류에 이식한 경우에 혈관 내피세포가 활성화되어 섬유소가 침착되며, 선천성 면역반응계 세포의 침윤이 일어나는 것이 보고된 바 있다. 이러한 거부반응을 극복하기 위해서 선천성 면역반응 조절과 함께 항응고 유전자를 과발현 시키거나, 섬유소 분해를 촉진하는 유전자 를 도입한 형질전환돼지의 개발이 시도되고 있으며 우리나라에서도 이 분야 연구가 진행 중이 다. 장기이식에 비해 췌도 이식은 혈관을 연결하는 과정이 없기 때문에 이종이식거부반응의 강도가 약하고 시술의 위험이 적어서 전 세계적으로 이종췌도이식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 2009년 데이비드 쿠퍼 그룹에서는 혈청보체 조절인자인 hCD46를 발 현하는 형질전환돼지의 췌도를 영장류에 이식하였을 때 최장 1년까지 인슐린 비의존성을 보인바 있으며 벨기에 듀프렌은 돼지의 췌도를 생체 친화적 소재로 캡슐레이션하여 영장류 에 이식하였고 1년 가까운 생존율을 보고하였다. 이와 같은 이종장기이식은 장기이식 분야 의 중요한 미래 기술로서 장기 기증에 제한적인 문화배경을 가지고 있으며, 고령화 사회에 급속히 들어서는 우리나라에 필수적인 분야로 생각되며, 췌도, 파킨슨병, 각막 이식 등으로 부터 시작하여 고형장기로 그 시도가 확대될 것으로 전망된다. 한편, 다른 방향으로 줄기세포를 이용하여 분화시킴으로써 세포이식에 이용하려는 노력도 계속되고 있다. 최근 역분화 줄기세포 유도 기술이 발달됨에 따라 향후 세포이식 분야와의 접목이 기대되고 있다.