조혈모세포이식(골수이식)

조혈모세포이식(hematopoietic stem cell transplantation, HSCT)이란 과거 골수를 활용하던 골수이식(bone marrow transplantation, BMT)의 영역을 넘어서 현재는 말초혈액(peripheral blood, PB)과 제대혈(cord blood, CB) 내에 존재하는 모든 형태의 조혈모세포를 이식원으로 활용하여 이식하는 것을 의미합니다. 조혈모세포이식은 초기에는 조직적합성항원(Human Lymphocyte Antigen, HLA)이 일치하는 형제간에만 시행되었지만 이식 면역학의 발전으로 현재는 비혈연간 이식 혹은 HLA 불일치 상황에서도 이식이 활발하게 이루어지고 있고 환자 자신의 말초혈액조혈모세포(peripheral blood stem cell, PBSC)를 이용한 자가조혈모세포이식(autologous HSCT)도 표준화된 진료 방법의 하나로 자리 잡고 있습니다. 조혈모세포이식은 지난 50년간 비약적인 발전을 거듭하여 초기의 골수이식의 국한된 개념에서 벋어나 백혈병으로 대표되는 백혈병, 재생불량성빈혈, 악성림프종은 물론 불응성 자가면역질환, 고형암 등 다양한 영역에서 효과적이며 희망적인 치료 수단으로 자리 잡아가고 있습니다.

1951년 Jacobson과 Lorenz는 치사량의 방사선이 조사된 마우스에서 비장을 차폐하거나 혹은 비장세포 또는 골수세포를 투여하여 회복시키는 실험을 수행하였습니다. 이러한 회복 현상이 투여된 공여자 기원의 조혈세포가 조혈기능을 재구성하기 때문이라는 것을 증명하였습니다. 1957년 Thomas는 사람의 골수 세포를 백혈병 환자에게 처음 투여하였고 1958년 Mathe 등은 유고슬라비아 원자로 사고로 인한 피해자에게 골수 세포를 투여하였습니다.
그 후 1960년대에 많은 유사한 임상적 시도가 있었으나 당시에는 면역억제, 전처치(conditioning regimen), HLA 등의 개념이 없었기 때문에 생착이 되지 않는 등 치료 성과를 거둘 수 없었습니다. Gatti 등은 면역부전환자에서 HLA를 고려하여 형제간 이식을 시행하여 생착을 얻었으며 경한 이식편대숙주반응(graft-versus-host disease, GVHD)이 있었다고 보고하였습니다. Bach 등은 1968년 전처치로cyclophosphamide (CY) 200mg/kg를 전처치로 사용하여 HLA 일치 형제간 이식으로 생착을 유도하였고 보고하였습니다.
이러한 보고들은 HLA 적합성의 중요성과 전처치의 현대적 골수이식의 개념의 효시가 되었습니다. 1971년 Santos 등은 CY를 활용하여 백혈병 환자에서 동종골수이식을 시행하였습니다. 1972년 Thomas 등은 10Gy의 전신방사선조사를 전처치로 활용하여 재생불량성빈혈 환자에서 동종골수이식(allogeneic BMT)을 실시하였습니다. Thomas 등은 전신방사선조사 10-12Gy에 CY 120mg/kg를 추가하여 양호한 골수이식 성적을 거두었으며 Santos 등은 busulfan과 CY를 병용투여 하면서 현재 임상에서 활용되고 있는 조혈모세포이식을 위한 전처치의 기본 틀을 만들었다. 이웃 일본에서는 나고야 그룹이 1974년 재생불량성빈혈 환자에서 CY 200mg/kg로 전처치한 후 HLA 일치 형제간 이식을 실시하였습니다. 한편 국내 학자들도 1983년 급성림프구성백혈병 환자를 대상으로 처음으로 동종골수이식을 성공시켰습니다.
당시는 전세계적으로 이식편의 생착과 이식편대숙주반응에 많은 관심을 기울이고 있었으나 효과적인 대처 방안이 미흡하여 전반적인 임상 성적은 불량하였습니다. 이러한 상황에서 1980년경 How 등이 다른 고형 장기의 이식에서 사용되고 있던 면역억제제인 싸이클로스포린(cyclosporin)을 도입하면서 이식편대숙주반응의 억제가 가능해지게 되었고 여기에 메토스렉세이트(methotrexate)와 병용투여가 이루어지면서 효과적인 이식편대숙주반응 예방이 가능해지게 되었습니다.
골수이식의 성적이 향상되면서 백혈병의 치료 전략도 조금씩 변하여 당시에 치료수단이 거의 없는 환자를 대상으로 하던 것을 일차 관해 환자들을 대상으로 이식을 시행하게 되었습니다. 다시 말하면 이식이 강력한 공고요법의 일환으로 자리 잡게 되었음을 의미합니다. 그 결과 질병 상태가 양호한 환자들을 대상으로 이식을 시행하는 것이 보편화되면서 치료 성적은 비약적인 향상을 이루게 되었습니다.

조혈모세포이식이란 조혈모세포의 분화와 증식의 이상으로 발생하는 각종 혈액질환을 치료하기 위해 병든 조혈과정을 없애고 새로운 조혈기능을 건설하기 위해 건강한 조혈모세포를 이식하는 치료법입니다. 본격적인 이식의 과정은 조혈모세포 주입에 앞서, 종양세포의 감소 혹은 원질환을 제거하며, 공여자세포를 거부하는 숙주세포를 억제시키며, 공여자 기원의 새로운 조혈모세포체계가 성장할 수 있는 공간을 만들기위하여 전신 방사선조사나 고용량 화학요법을 시행하게 됩니다. 이러한 과정이 전처치 과정입니다. 이 기간 동안 환자는 항암 치료, 방사선치료 등으로 인해 기운이 빠지고 자극에 민감해지고 속이 메슥거리는 등 힘든 시기이며, 이때에는 정상적인 식사가 어렵기 때문에 고단위 영양 수액제로 영양을 공급받게 됩니다. 항암 치료나 방사선치료의 종류와 양은 환자의 질환과 상태를 고려하여 결정되며, 전처치법에 따라 표준이식과 미니이식으로 구별됩니다.
골수제거 전처치법이라고도 하며 조혈모세포의 지지가 필수적이며 골수제거가 가능한 수준의 약제나 방사선을 사용하는 방법입니다. 전신 방사선조사(Total body irradiation, TBI)는 대개 항암제와 병용하며 10~16 Gy의 용량을 단독 혹은 분할요법으로 사용합니다. 이러한 전신 방사선조사는 탁월한 면역억제력 및 화학요법제에 저항하는 광범위한 종양에 대한 항암효과를 갖습니다.
항암치료는 암세포와 구강점막, 위장관 점막, 머리카락 등 빨리 성장하는 정상세포에도 영향을 줄 수 있습니다. 그 결과 일시적으로 탈모, 구역, 구토, 설사, 구강 내 점막염과 궤양, 식욕저하를 가져오게 됩니다. 방사선 치료의 부작용은 피부 발적, 건조, 가려움, 갈라짐등의 증상이 올 수 있으며 수 주간 지속되다가 사라집니다. 미온수 목욕이나 저자극성 비누를 사용하는 것이 도움이 되며 피부에 열이 가해지면 안 됩니다.
고강도의 전처치요법의 문제점은 그 자체의 독성과 감염, 그리고 이식편대숙주병과 같은 면역학적 합병증으로 상당수의 환자가 치명적인 결과가 초래되는 것입니다. 따라서 나이가 많거나 주요 장기기능의 이상이 동반된 환자에게는 고강도의 전처치요법은 적용하기 어려운 문제가 있습니다. 이러한 제한요소를 극복하고자 시도되어 기존의 골수제거 조혈모세포이식보다 전처치 강도를 상대적으로 낮춘 방법이 미니이식입니다.이 방법은 혈구세포의 회복속도가 상대적으로 빠르고, 수혈요구량이 적으며, 전처치제 관련 합병증의 발생빈도 및 중증도가 경미하기 때문에, 고령이거나 장기기능의 손상이 동반된 환자에서 사용할 수 있는 장점이 있습니다. 그러나 미니이식을 적용할 경우, 기저 질환 및 환자의 특성을 먼저 고려해야만 합니다.

조혈모세포의 공여자로 조직적합 항원이 일치하는 형제가 있는 경우입니다. 물론 부모와 자녀 사이에도 일치하는 경우가 있지만 아주 드뭅니다. 형제 중에 적합한 공여자가 있으면, 신체 검사를 시행하여 공여해도 문제가 없는지 확인하고 신체 건강한 것으로 판명되면 이식을 결정하게 됩니다. 이식 전에 공여자는 1,2차례의 채혈을 하여 이식 당일 자가 수혈을 받을 준비를 하게 됩니다. 혈연내 적합한 공여자가 없는 경우 타인 중에 기증가가 있는지 확인하게 되는데, 그 결과도 역시 적합한 공여자가 없는 경우도 있습니다. 그러한 경우에는 조직 적합항원 불일치 이식이나 제대혈 이식이 차선책으로 선택되기도 합니다.
형제간 동종 골수이식이 이식편대숙주병과 같은 합병증이 적고 이식 후 장기생존율이 다른 종류의 조혈모세포이식에 비해서 우수한 것은 사실이지만, 불행하게도 가족 내에서 골수이식에 필수적인 조직적합 항원이 일치하는 형제를 발견할 수 있는 확률은 25%정도에 불과합니다. 그래서 최근까지도 조혈모세포이식이 필요한 환자 중 75%정도는 이식을 받을 수가 없었습니다. 이에 대한 대안으로 현재 전 세계적으로 혈연간의 골수나 말초혈액 이외의 조혈모세포 공급원을 이용한 이식이 연구되어 활발히 시행되고 있는데 골수 이외에 조혈모세포를 얻을 수 있는 방법으로는 형제가 아닌 타인의 골수를 이용하는 방법, 조직적합 항원 유전자가 일치하지 않는 가족의 조혈모세포를 이용하는 방법, 아기가 출생한 직후 버려지는 태반 또는 탯줄에 있는 조혈모세포를 이용한 제대혈 이식 방법 등이 있습니다.
먼저, 비혈연간 조혈모세포이식이란 형제나 가족간에 조직적합 항원(흔히 영어로 HLA라 부름)이 일치하는 공여자가 없어 타인 중에 적합한 공여자를 찾아 이식을 하게 되는 것입니다. 먼저 국내의 골수은행에 환자에게 적합한 골수 기증자가 있는지 검색을 하고, 없을 경우 일본, 대만, 중국 뿐 아니라 미국, 독일 등의 해외 골수은행까지 검색을 하여 기증자를 찾습니다. 적합한 공여자가 있고 기증의사를 밝히면 공여자의 조직적합성의 일치 여부를 정밀 검사를 통해 재확인하여 공여자로서의 최종 선정 여부를 가립니다. 비혈연간 조혈모세포이식은 급성이식편대숙주질환 및 이식과 관련 합병증의 정도가 높아 이식 성적이 혈연간 이식보다 낮았지만, 최근에 이식관련 치료기술의 발전으로 이식관련 사망률이 점차 감소하고 있어 공여자에 따른 이식성적의 차이는 점점 좁혀져 가고 있습니다.
신생아 분만시에 버려지는 태반이나 탯줄내에 존재하는 조혈모세포를 이용하는 방법입니다. 제대혈 이식의 경우는 조직적합항원 유전자가 서로 달라도 이식이 가능하며 이식편대숙주병의 발생이 적고 이식이 필요한 경우 즉시 사용할 수 있다는 큰 장점이 있습니다. 1980년대 초에 태반이나 탯줄에도 많은 수의 조혈모세포가 존재한다는 사실이 알려졌고, 1988년 프랑스에서 선천성 재생불량성빈혈인 판코니 빈혈환자에게 제대혈이 이식되어 성공한 이래 2000년까지 전 세계적으로 약 2000례 이상의 이식이 시행되었습니다.
제대혈은 두 가지 방법으로 얻을 수가 있는 데 하나는 환자의 형제 또는 자녀가 출산할 경우 형제의 탯줄과 태반에서 제대혈을 채취하는 방법이며, 또 하나는 환자와는 관계가 없는 일반인들의 분만 과정 중에 버려지는 태반과 탯줄 내에 존재하는 제대혈을 수집하는 것입니다. 이렇듯 제대혈은 무제한 공급이 가능하며 또한, 분만 이후에 버려지는 태반이나 탯줄에서 조혈모세포를 수집하는 것이므로 산모 즉, 공여자에게 전혀 부담을 주지 않습니다. 이와 같이 수집된 제대혈은 냉동보관은 물론 이미 조직적합항원을 포함한 여러 가지 검사들이 시행되어 있는 상태이므로 이식이 필요한 경우 언제라도 사용이 가능합니다.
또한 제대혈 조혈모세포는 면역학적으로 미숙하기 때문에 조직적합항원 유전자가 서로 다른 경우에도 이식편대숙주병이 나타나지 않거나 약하게 발생하여 이식 후 질적으로 우수한 삶을 영위할 수 있습니다. 반면에 단점으로는 체중이 많이 나가는 소아나 성인에서의 사용이 제한된다는 점입니다.

이식편대 숙주반응은 수혜자의 항원제시세포와 공여자의 성숙된 T림프구 사이의 상호작용 때문에 일어나는 것으로 알려져 있으며 다음과 같은 증상을 보입니다.



치료는 스테로이드 및 면역억제제의 용량 조절이나 새로운 면역억제제를 추가하는 것입니다. 치료에 대한 반응은 예후를 결정짓는 인자에 따라서 달라질 수 있으며 일부에서는 각종 면역억제제 투여에도 조절이 되지 않는 경우도 있습니다.
간정맥 및 간정맥동의 상피세포의 독성반응 결과로 국소적으로 과도한 혈액응고반응이 나타나 간정맥의 흐름이 감소하는 합병증입니다. 대개의 경우 이식 후 한 달 동안 발생하며 간종대, 황달, 복수 등의 증상을 보입니다. 현재까지 몇 가지 치료제가 연구되었지만 치명률이 높은 합병증입니다.
전처치 항암제 및 바이러스 등의 원인에 의하여 혈뇨를 동반한 방광염의 증상을 보이는 합병증으로 원인 및 증상의 정도에 따라 도뇨관 삽입이나 항바이러스제의 치료가 필요할 수도 있습니다.
각종 감염성 폐렴이 발생할 수 있으며, 전신 방사선조사로 전처치 하거나 동종조혈모세포이식을 받은 환자에서 제한성폐질환이 나타날 수 있습니다. 또한 만성 이식편대숙주병과 관련하여 만성 폐쇄성 폐질환을 볼 수 있으며, 이식후기에 발생할 수 있는 폐쇄성 세기관지염, 기질화폐렴을 동반한 폐쇄성 세기관지염, 광범위 폐포손상, 간질성 폐렴이 있습니다.폐쇄성세기관지염의 경우 초기에는 상기도 감염 증상과 유사한 증상으로 시작되지만, 진행되면 지속적인 기침과 흡기성 수포음, 호흡곤란의 증상을 보입니다. 현재까지 면역억제요법이 어느 정도까지 이 질환의 치료에 효과적인지는 알려져 있지 않으며, 동종조혈모세포이식 후 약 2~14%에서만 나타나지만 사망률이 높은 합병증입니다.
안구 후방부 질환으로 미세혈관성망막병증, 시신경유두부종, 출혈성합병증, 감염성망막염 등이 있습니다. 안구 전방부 질환으로는 백내장과 안구 건조증을 동반한 각막결막염이 발생할 수 있습니다.
만성 이식편대숙주병에의해 다음과 같은 증상이 나타날 수 있습니다.




조혈모세포이식 전에 질병의 병기가 국가에서 제정한 의료보험의 인정 기준에 부합할 경우 매월 건강보험심사평가원에 심의를 요청하여 승인을 받은 후 보험적용을 받아 보험급여로 조혈모세포이식을 시행할 수 있습니다. 동종 조혈모세포이식을 위한 일반적인 요양급여의 기준은 아래와 같습니다.
질환별 특수한 요양급여 기준은 다음과 같습니다.

악성 혈액질환의 유일한 치료 방법으로 권장되고 있는 조혈모세포이식을 시행하기 위해서는 환자와 공여자의 HLA(조직적합성항원)가 일치해야 하나, 형제간 HLA(조직적합성항원)가 완전히 일치할 확률은 25%이며, 일치자를 찾지 못할 경우 타인에게서 환자와 HLA(조직적합성항원)가 일치하는 골수 공여자를 찾아야 합니다. 그러므로 비혈연 조혈모세포이식을 진행하기 위해서는 환자와 형제의 HLA 결과 확인 후 진행 여부를 결정할 수 있습니다.



국내 공여자 검색 결과는 해당 병원의 조혈모세포이식 코디네이터실을 방문하여 10-15분 후면 알 수 있으며, 국내 공여자가 진행이 힘든 경우라면 외국 공여자의 검색을 진행할 수 있습니다. 국내 일치율은 60-70%, 국외 일치율은 30-40% 입니다.
유전자가 일치하는 공여자가 찾아진 경우 기증의사를 확인하는 과정입니다. 이 과정은 기증자의 의사 결정을 기다리는 시기로 기증 확률은 상황에 따라, 기관에 따라 차이가 있으나 60% 정도 됩니다. 기증자의 익명성이 보장되어야 하며 기증은 공여자의 순수한 자기 의사로 진행하게 됩니다.
기증자의 최초 동의가 이루어지면 골수 은행은 기증자의 동의를 얻어 혈액을 채취하여 유전자 검사를 시행하게 되며 최근에는 통상적으로 4자리 숫자로 일치 여부를 확인하게 되며 소요기간은 10-14일 입니다.

조혈모세포이식 후 가정으로 돌아가는 것에 대해 환자는 오랜 입원과 격리로 인해 걱정과 흥분이 되고 병원에서 멀리 떨어지므로 불안감을 느낄 수 있습니다. 이식 후 수개월 동안 세심한 주의가 필요하기 때문에 가정생활이 스트레스가 되며 환자와 가족들은 발병 및 치료기 이전처럼 행동하기 바라지만 즉시 이루어지지 않습니다. 많은 환자들은 피로, 허약감, 식욕감소를 느끼게 되며 따라서 환자가 일상 활동을 할 수 있는 능력과 힘을 다시 얻기 위해 시간이 필요하므로 환자 및 가족 모두의 노력이 필요합니다.
적당한 운동은 조혈모세포이식 후 경험할 수 있는 피로감을 완화시켜주고, 면역력을 높여주며, 근력 및 체력 회복에 도움이 되고, 식생활과 수면에도 긍정적인 효과를 볼 수 있으므로 규칙적인 운동 습관을 갖는 것이 중요합니다.
제한된 식생활의 목적은 조혈모세포이식 후 퇴원을 앞둔 환자들에게 면역능력이 상승될 때까지 음식을 통한 감염을 예방하면서 충분한 영양섭취로 적절한 영양상태를 유지하기 위함입니다. 매일매일 균형 잡힌 식생활로 고른 영양소를 섭취하는 것이 치유와 면역력의 회복에 가장 좋습니다.



위와 같은 식이 제한은 환자들의 치료 후 면역기능의 회복에 따라 제한 시기가 결정된 것이며 이식편대 숙주반응이 심하게 온 경우는 주치의와 상의하여 제한 시기를 조절해야 합니다.

조혈모세포 이식은 악성 혈액질환 뿐 만 아니라 많은 고형암, 면역부전증후군, 자가면역질환 등에도 점차 그 영역을 넓히고 있고 이식의 종류 또한 다양해지고 있습니다. 이식 과정과 생착 후 유지에 영향을 미치는 인자들 중 기회감염은 매우 중요한 비중을 차지합니다. 이식 후 생존율이 많이 개선되었지만 아직도 감염성 합병증은 이식 후 사망률의 가장 많은 원인으로 알려져 있습니다. 과거와 비교해서 조혈모세포 이식의 종류와 대상의 확대로 인해 감염성 합병증이 다양해졌고, 강력한 항암치료, 심한 점막염, 중심정맥카테터 삽입 등으로 원인 균에서 그람 양성균의 비중이 증가했으며, 각종 진균, 바이러스 감염이 많아지고 있습니다.
조혈모세포 이식을 받은 환자들은 이식 당시의 면역저하 상태 때문에 감염에 취약할 뿐 아니라 생착 후 장기간에 걸쳐서 면역능 회복 양상이 이식의 종류에 따라 다르고 시차가 있어 감염의 주요 원인균도 이에 따라 변화하므로, 이식의 종류, 면역억제제 사용정도, 이식 후 시기에 따라 다르게 접근해야 합니다. 일반적으로 동종 이식 후 시기는 크게 3 단계로 분류됩니다.
이식 후 첫 한 달 동안 환자는 크게 2가지 이유로 - 장기간의 호중구감소증, 이식 전처치 항암제와 중심정맥카테터로 인한 피부점막 방어벽 약화 - 감염질환에 취약한 상태입니다. 따라서 구강, 위장관, 피부 상재균 등이 감염의 주요 원인이 됩니다. 진균 중에서는 칸디다증이 문제가 되고, 호중구감소증이 장기간 지속될수록 아스페르길루스증이 점차 증가합니다. 또한 단순포진바이러스가 같은 시기에 재활성화되기도 합니다. 호중구감소증일 때 발생하는 초기 발열의 원인은 대개 세균에 의하지만 원인균이나 감염 장소가 밝혀지지 않는 불명열(설명불가열)인 경우가 많아 경험적으로 항균제를 투여하는 경우가 많습니다.
대개 자가 혹은 동종 조혈모세포이식 후 30-100일로 세포매개면역기능 부전이 있는 시기입니다. 그 범위와 정도는 이식편대숙주반응과 면역억제제 사용에 따라 다릅니다. 생착 후 헤르페스바이러스, 특히 거대세포바이러스(cytomegalovirus, CMV)가 가장 위험합니다. CMV는 특히 중증의 이식편대숙주반응이 있는 환자에서 폐렴, 간염, 대장염 등을 일으키고, 기회감염을 일으키는 다른 원인균을 활성화시켜 중복감염을 조장할 수 있습니다. 또 다른 기회감염의 원인균으로 아스페르길루스와 폐포자충(Pneumocystisjiroveci)등이 있습니다.
자가 조혈모세포이식을 시행한 환자는 일반적으로 면역기능 회복이 빨라 이 시기에는 동종 이식을 시행한 환자에 비해 기회감염 발생이 적습니다. 이식편대숙주반응이 있는 동종이식 환자(형제간 이식 및 타인이식, 제대혈이식, 가족간 조직적합성 불일치 이식 등 포함)는 세포매개면역이외에, 체액면역능도 저하되어있고 그물내피계통 기능에도 문제가 있어 특정 원인균에 의한 기회감염의 위험이 높습니다. 그 예로 CMV, 수두-대상포진바이러스, EBV-관련 이식 후 림프증식질환, 지역사회 획득 호흡기 바이러스, 피막화된 세균(폐렴사슬알균, 인플루엔자균) 등이 문제가 됩니다. 감염의 위험성은 이식편대숙주반응의 중증도와 비례합니다.

면역기능이 저하된 환자에서 예방접종은 질환 자체, 혹은 치료과정에서 중증 감염질환으로 이환되는 것을 예방할 뿐 아니라 특정 질환에 이환될 가능성이 높은 인구군을 줄인다는 공중위생 측면에서 중요성을 갖습니다.
조혈모세포이식의 경우 전처치 약제, 공여자로부터 면역 이양 가능성, 이식편대 숙주반응, 이식 후 사용하게 되는 면역억제제 등에 의해 면역 재구성이 달라질 수 있기 때문에 여러가지 상황을 고려해야 합니다.예방접종을 하기에 앞서 이에 따른 위험과 이득에 대해 충분히 고려하여야 하는데 일반적으로 사균을 이용한 예방접종은 위험성이 거의 없기 때문에 대개 안전하고, 생백신은 면역기능이 회복된 후 (적어도 면역억제제를 복용하지 않을 때) 가능합니다. 따라서 질환에 따라, 또는 백신의 종류에 따라 접종의 적절한 시기를 선택하는 것 역시 중요합니다.
최근 들어 예방접종에 대한 관심이 높아지면서 조혈모세포이식 후 예방접종에 대한 많은 임상연구와 접종지침에 대한 논의가 활성화 되고 있으며 2-3년 마다 각 지역에 맞는 예방접종을 권장하고 있습니다. 아래의 표는 국내 한 대학병원에서 현재 시행되고 있는 예방접종 카드입니다.



이식당시 전처치의 종류, 공여자의 면역상태, 이식편대 숙주 반응, 면억억제제 복용에 따라 이식 전에 가지고 있던 항체의 유무 및 면역 상태의 회복이 달라질 수 있습니다. 예방접종의 시기도 이에 따라 달라질 수 있어 감염내과 선생님과 상담 후 접종을 실시하시기 바랍니다.

조혈모세포란 피를 만드는 어머니 세포란 뜻으로 이 세포가 자라고 증식하여 혈액내의 적혈구, 백혈구, 혈소판, 그리고 각종 면역세포를 만들게 됩니다. 각종 혈액질환은 이러한 조혈과정 중에 발생한 성장장애나 암세포로의 변화 등으로 인해 발생합니다.
혈액질환으로 인해 정상 골수에서 만들어져야 하는 적혈구, 백혈구, 혈소판이 생성되지 못하게 되면 공통적으로 빈혈(적혈구감소), 출혈(혈소판감소), 세균감염(정상 백혈구의 감소) 등의 증상이 나타나게 됩니다. 또한 백혈병 암세포는 전신에 분포를 하여 폐, 신장, 비장, 간, 그리고 뇌나 척추와 같은 중추신경계 등에 침착을 하여 여러 가지 임상 양상을 나타냅니다 이와 같이 조혈모세포의 분화와 증식의 이상으로 발생하는 각종 혈액질환을 치료하기 위해 병든 조혈과정을 없애고 새로운 조혈기능을 건설하기 위해 건강한 조혈모세포를 이식하는 치료법이 조혈모세포이식입니다. 이는 유방암과 같이 항암제에 반응이 좋으나 그 부작용으로 골수기능저하가 문제가 되는 질환에서 골수구제의 방법으로 이용되기도 합니다.
1mm³의 피속에 약 500만개가 존재하고 헤모글로빈이라는 혈색소를 함유하고 있어 육안적으로 붉게 보입니다. 헤모글로빈은 일종의 단백질로서 철분을 많이 포함하고 있으며 신체의 각 조직에 산소를 공급합니다. 이 헤모글로빈이 정상보다 낮은 경우를 빈혈이라 하며 전신 쇠약감, 허약감, 어지럼증, 두통 등이 발생합니다.
혈소판은 지혈작용을 하는 세포로 수가 부족하거나 기능 이상이 있을 경우 출혈이 발생합니다. 사소한 충격에도 쉽게 멍이 들고 잇몸에서 출혈을 하게 됩니다. 혈소판 수의 저하가 심각한 경우에는 자연 출혈이 발생하며 신체의 중요한 장기, 즉, 뇌, 장, 폐 등에 발생할 경우에는 생명을 위협할 수 있습니다.
백혈구는 세균 감염 등으로부터 신체를 보호하는 면역세포로 호중구, 호산구, 호염구, 림프구, 단핵구 등으로 구성되어 있습니다. 이중 호중구는 방어기전의 최일선에 위치한 중요한 세포입니다. 각종 혈액질환으로 정상적인 백혈구가 감소하게 되면 심각한 감염증이 발생하게 되며 과당 증식된 백혈병 암세포 등은 혈류의 흐름을 방해하여 출혈이나 혈전을 야기하기도 합니다
이식은 다량의 항암제 주입이나 방사선 조사, 각종 약물과 수액의 투여, 다량의 수혈 이 동반됩니다. 이로 인해 이식과 관련한 합병증이 발생하게 마련이며 그 정도가 심각할 수도 있습니다. 그러므로 이식을 계획하는 의사는 이식이 환자에게 득이 될지 실이 될지를 면밀히 판단하게 됩니다. 즉, 이식을 받는 환자에게 감염원이 될 만한 질환은 없는지, 심장이나 신장, 간, 그리고 폐 등의 주요 장기의 기능은 이식의 과정을 견딜 수 있는지 정밀 검사를 하게 됩니다. 이를 위해 심장초음파 검사, 폐기능 검사, 복부초음파 검사, 구강이나 이비인후과적 기본 검사를 하게 됩니다. 검사 결과에 따라 발치나 각종 수술을 시행하여 교정하기도 하며, 투여되는 항암제의 종류나 양을 결정하게 됩니다. 만약 주요 장기의 기능 저하가 심각한 경우에는 이식을 포기해야 하는 경우도 있습니다. 미혼의 환자의 경우 이식 이후의 불임을 대비해 정자나 난자의 냉동 보관을 미리 하기도 합니다.
이식 전 공여자가 이식에 적합한지를 알기 위해 신체검사를 시행합니다. 이 검사는 외래에서 시행하며 환자의 이식일로부터 4주 전에 시행합니다. 공여자는 검사당일 금식상태에서 혈액검사, 소변검사, 심전도, 흉부 X-ray 등의 검사를 받습니다. 이식 전 골수 채취 시 필요한 자가 수혈을 위한 혈액을 채취하여 보관하기도 합니다. 이식을 준비하는 동안 공여자는 균형 있는 식사와 적당한 운동, 감염에 노출되는 것을 피하고 한약 등 불필요한 투약을 삼가 합니다. 감염이나 불가피한 치료가 필요한 경우 주치의와 사전에 상의하여야 합니다.
조혈모세포이식을 위해서는 반드시 중심정맥관 삽입이 필요하므로 이식 전 히크만삽관술을 받게 됩니다. 이는 히크만카테터라 부르는 작고 유연한 관을 심장 바로 위에 위치한 굵은 정맥으로 삽입하는 것으로, 국소마취하에 1시간 내에 끝나는 간단한 시술입니다. 환자는 매일 팔이나 손에 바늘을 꽂지 않고도 통증 없이 이 관을 통해 약물과 혈액 제재를 투여할 수 있고 혈액채취를 할 수 있습니다.
이식을 위한 준비가 완료되면 이식일에 맞추어 전처치 시작 전 조혈모세포이식병동(무균실)로 입원을 하게 됩니다. 이곳에서는 혈액종양환자의 치료에 따른 백혈구 수 감소 시 올 수 있는 감염을 예방하기 위해 여과 처리된 공기와 물이 지속적으로 공급되고 있습니다. 따라서 외부적인 감염요인을 최소화하기 위해 면회객 및 면회시간을 제한하고 외부로부터 반입되는 물품과 음식에 제한이 있습니다.
본격적인 이식의 과정은 전처치인 항암제나 방사선 치료를 받으면서 시작이 됩니다. 이는 조혈모세포가 정착할 공간을 마련하고 종양세포와 환자의 골수를 없애고 새로운 세포가 자리잡을 수 있도록 하기 위함입니다. 항암 치료나 방사선치료의 종류와 양은 환자의 질환과 상태에 따라 결정됩니다. 항암치료는 암세포와 구강점막, 위장관 점막, 머리카락등 빨리 성장하는 정상세포에도 영향을 줄 수 있습니다. 그 결과 일시적으로 탈모, 구역, 구토, 설사, 구강 내 점막염과 궤양, 식욕저하를 가져오게 됩니다. 방사선 치료의 부작용은 피부발적, 건조, 가려움, 갈라짐등의 증상이 올 수 있으며 수주간 지속되다가 사라집니다. 미온수 목욕이나 저자극성 비누를 사용하는 것이 도움이 되며 피부에 열이 가해지면 안됩니다. 이 기간 동안 환자는 항암 치료, 방사선치료 등으로 인해 기운이 빠지고 자극에 민감해지고 속이 메슥거리는 등 힘든 시기이며, 이때에는 정상적인 식사가 어렵기 때문에 고단위 영양 수액제로 영양을 공급받게 됩니다.
조혈모세포 공여자는 환자의 이식일 1일전에 입원합니다. 일반적으로 총 입원기간은 2박3일이며 세포 분리나 세포 확장을 추가할 경우 5일 이상의 입원기간이 추가로 필요하거나 외래에서 촉진제 주사를 맞기도 합니다.
채취된 골수는 이식후의 부작용과 이물질을 줄이기 위해 조혈모세포만을 분리한 뒤 환자가 입원해 있는 무균실로 직접 운반되어 중심정맥관을 통해 환자에게 주입됩니다.자가이식의 경우 채취된 조혈모세포는 이식되는 날까지 냉동 저장되다가 이식 일에 환자 옆에서 녹인 후 바로 주입됩니다.
이식 후 약 1-2주가 지나면서 전처치로 인해 발생한 구강이나 위장관의 점막염은 많은 호전을 보이게 되고 전신 상태도 양호해 지게 됩니다. 담당 의사는 간이나 콩팥등에 발생할 수 있는 각종 합병증을 조기에 발견하기 위해 환자의 체중의 변화나 소변량 등을 면밀히 관찰하고 주기적으로 각종 혈액검사 및 방사선 검사 등을 시행하게 됩니다.
조혈기능이 회복되기 까지는 세균성 감염이 가장 큰 문제가 될 수 있으며 특히나 출혈을 예방하기 위해 혈소판을 일정 수준 이상으로 유지하기 위해 지속적인 수혈을 하게 됩니다. 많은 환자들이 백혈구 저하시기에 발열을 경험하게 되는데 이를 예방하기 위해 환자 스스로 구강 청결 및 좌욕 등을 열심히 하여야 합니다. 주입된 조혈모세포가 생착되어 말초 혈액 소견이 점차 회복되기 시작하는 시기는 대개 이식 후 2주에서 3주 정도이나 일부에서는 생착이 안되어 추가 조혈모세포를 주입하기도 합니다. 동종 조혈모세포이식의 경우 생착을 전후로 일부 환자들은 허리나 다리의 통증을 경험하게 되며, 무엇보다 급성 이식편대 숙주병이 발생하기도 합니다.
급성 이식편대 숙주병이란 주입된 공여자의 면역세포가 환자의 신체를 이물질로 인식하여 유발되는 면역반응으로 마치 주객이 전도된 양상이라 할 수 있습니다. 이를 예방하기 위해 이식 전부터 면역억제제를 투여하는데 피부의 반점, 황달등의 간기능 이상, 다량의 묽은 설사와 복통 등의 주된 증상이 발생할 경우 이를 치료하기 위해 스테로이드제제와 같은 다른 면역억제제를 추가하게 됩니다. 이외에도 일부 환자들은 약제에 의한 독성이나 바이러스 때문에 치료를 받아야 하는 경우도 있습니다.
앞서 열거한 약제의 독성이나 급성 이식편대 숙주병, 그리고 감염등의 합병증은 자가 이식보다는 동종 이식에서 더 많이 발생하며, 동종 이식 중에서도 혈연간 이식보다는 비혈연간 이식에서 자주, 그리고 심각하게 발생할 수 있습니다. 반면에 자가 조혈모세포이식은 위장관이나 구강 점막염의 정도가 동종이식보다 경미하며 회복 또한 빠릅니다. 이식 후 말초 혈액 소견이 점차 정상화되는 시기도 대개 10일에서 2주 내외로 동종 이식보다 이릅니다. 이렇듯 자가이식은 동종이식에 비해 전처치의 강도가 약하고 면역억제제가 투여되지 않기 때문에 여러 약제 독성에 의한 부작용이 적고 면역기능의 회복이 빠릅니다. 또한 동종이식에서와 같은 면역학적인 부작용이 발생하지 않기 때문에 급, 만성 이식편대 숙주병도 발생하지 않아 큰 합병증이 적어 비교적 무난하게 이식과정을 마치게 됩니다. 다만 극소수의 환자에서 생착이 안 되는 경우가 발생하기도 하며, 동종이식에 비해 재발의 위험성이 더 높습니다.