1955년에 Dr.Murray가 세계 최초로 신장이식을 시행했을 때의 주위 반응은 어땠을까? 1999년, 싱가포르에서 개최되었던 제2차 아시아.태평양 국제수부외과학회에서 팔 이식수술에 대한 임상증례가 공개적으로 발표되자, 학회 참석자들의 반응은 크게 두 가지로 나뉘었다.
한 그룹에서는 미친 수술(crazy operation)이라고 혹평을 했고, 또 다른 그룹에서는 수부외과 수술의 '마지막 목표(final goal)'가 이제 이루어지고 있다고 극찬했다. 콩팥, 심장, 간 등의 내부장기에 치명적인 질병이 발생하였을 때의 마지막 치료방법으로 이들 장기의 이식수술이 흔히 행해지고 있다. 이들 장기는 한 종류의 세포로 구성된 실질조직(parenchyma)이지만 팔을 이식한다는 것은 매우 다르다. 왜냐하면 팔에는 피부, 근육, 뼈, 연골, 골수 및 신경 등 여러가지 조직이 포함되어 있기 때문이다. 그래서 이를 복합조직이식술(composite tissue transplantation)이라고 표현한다.
복합조직이식술은 선천성 기형이나 결손, 외상이나 종양제거 후 발생한 복잡한 조직 결손을 완벽하게 해부학적으로 복원시킬 뿐만 아니라 기능회복을 꾀할 수 있다. 또한 자가조직을 이용할 경우 발생하는 공여부의 기능적, 미용적 문제와 인공기관이나 삽입물의 부적합성과 기능적 결함을 없앨 수 있다. 이는 단순 장기 이식수술의 수준을 한 단계 끌어올려 조직공학(tissue engineering)의 발전과 함께 차세대 재건 의학의 큰 축을 이루어 임상적용이 점차 증가될 것으로 기대된다.
이에 저자는 복합조직이식술에 대한 문헌고찰을 통하여 이에 대한 역사와 현재까지의 임상적용예, 면역억제에 대한 새로운 시도와 앞으로의 발전방향을 모색해보고 최근 복합조직이식수술로 손이식 수술을 시행 받은 환자의 직접적 이학적 검사를 통해 현재까지의 기능회복의 정도와 술후 경과를 소개하고자 한다.

◆ 팔 이식 수술의 역사
1964년 남미의 한 의사에 의해 손 이식수술이 처음 시행되었으나 2주만에 거부반응이 일어나 실패하였다. 1998년 프랑스 리용에서 Dr. Dubernard에 의해 호주인의 우측 수부에 이식수술을 시행하였으나 최근에 재절단 수술을 받았다. 미국 최초로 클라이넛 그룹(Kleinert Hand & Microsurgery Institute, Louisville, Ky)에 의해 1999년 1월에 좌측 전완부 원위 1/3에서 이식 수술을 성공적으로 시행하였다. 중국에서는 1999년 9월에 뇌사자의 양팔을 두 사람에게 동시에 이식하여 현재까지 비교적 우수한 기능회복을 보여주고 있으며, 올 해 1월과 3월에 프랑스와 오스트리아에서 양팔이 없는 사람에게 양팔 이식수술을 시도하였다. 말레이지아에서는 2000년 5월에 생후 1개월 된 일란성 쌍둥이에서 팔 이식수술을 시행하여 면역억제 치료없이 손의 기능회복을 얻고 있으며, 2001년 2월에 미국의 클라이넛 그룹이 두 번째 팔 이식수술을 성공적으로 시행하여 첫 번째보다 훨씬 더 좋은 기능회복을 얻고 있다.

◆클라이넛 그룹의 수부 이식 수술의 경험
클라이넛 그룹은 미국 내에서 1965년도에 엄지 손가락 재접합술을 최초로 성공적으로 시행한 이래로 많은 임상 경험과 재활 치료의 경험을 바탕으로 팔 이식술에 대한 면역치료와 수술 술기에 대한 노하우를 Dr.Breidenbach를 중심으로 계속해서 축적하고 있었다. 특히 1998년, 돼지 다리의 동종간 복합조직이식 실험에서 성공적인 기능회복과 장기간의 면역억제 치료효과를 확인하고, 복합조직이식에 대한 국제심포지엄의 결과 인간의 손 이식 수술에 대한 긍정적인 의겨을 수렴할 수 있었다.
손의 색깔과 크기, 성별을 모두 고려하여 58세 사체의 왼손을 채취하여 36세 남자의 왼손으로 이식하였다. 수혜자는 왼손잡이로 인슐린 의존성 당뇨병이 있고, 13년 전에 폭죽 폭발사고로 전완부 원위 1/3에서 손을 잃었다. 면역 억제는 basiliximab으로 유도치료를 하고, FK 506, MMF와 prednisolone으로 유지하였다. 술후 이식된 피부에서 중등도의 급성 거부반응이 6주, 20주, 27주에 모두 세 차례 발생하였으나 methylprednisolone 정맥주사와 FK506과 clobetasol로 국소 치료 하였다. 술후 2년째 이식된 손과 손가락에서 온도, 통증, 압력 감각이 회복되었다. 술 후 1년에 악력(grip strength)은 6 ~ 11lbs였으며, 측면집기(lateral-pinch)는 3lbs였다. 의수로 할 수 없었던 공 던지기, 신문보기, 글쓰기,신방 끈 묶기 등을 할 수 있게 되어, 현재 이용되고 있는 면역억제제의 혼합요법으로 수수이식술의 초기 성공을 현재까지 거두고 있다.

◆복합조직 이식의 면역
1971년 Murray는 조직과 장기의 항원성의 정도를 비교한 결과 피부와 폐가 가장 항원성이 높고, 간과 심장, 신장과 췌장 순으로 약해진다고 보고하였다. 조직의 종류와 매개면역 반응의 종류 따른 항원성의 정도를 살펴보면 근육이 세포성(cellular)매개 면역반응을 가장 강하게 유발시키고, 피부, 피하조직, 뼈 등이 다음이며, 사지, 혈관 순으로 약하다. 체액성(humoral)매개 면역반응에서는 피부, 피하조직, 뼈 등이 가장 강한 항원성을 가지고, 사지, 근육, 혈관 순으로 약해진다.
동물실험으로 얻은 결과로는 여러가지 복합조직이 존재하는 사지(limb) 이식의 경우, 역설적으로 단일 조직의 항원성보다 약하게 나타났다. 이는 각기 서로 다른 조직에서 나타나는 항원들끼리 경쟁이 일어나 항원성이 약해진다는 것과 너무 강력하고 여러가지의 항원이 한 몫에 쏟아져 수용체의 면역체계가 압도되는 것으로 추측할 수 있다. 그래서 이런 면역 체계의 '소모성 현상(consumption phenomenon)'으로 면역반응이 한가지 조직의 이식 때 보다 약하고, 더 늦게 나타난다고 설며하고 있다. 또한 항원간의 경쟁이 심한 상태에서 항체 생산이 증가되어 억제(suppressor) T-림프구의 활성화가 초래되어 나타나는 것으로 추측되고 있다.

◆면역억제 치료와 그 부작용
동종간 복합조직 이식 수술시 발생하는 문제들은 이 수술의 장점만큼이나 심각하여 현재까지 임상적용이 활발하지 못하다. 그 이유는 크게 3가지로 가장 중요하고 심각한 문제는 면역억제 치료의 효율성과 독성이다. 두번째로는 조직이식에 관한 윤리적 혹은 사회 관념적 문제이다. 이들 두 가지 문제는 조직의 거부반응을 조절하기 위한 장기간의 면역억제로 인한 감염, 암의 발생, 역거부반응(graft-versus-host reaction)등으로 심지어 사망에 이를 수도 있기 때문이다. 또한 사회 통념상 치명적 질환의 마지막 치료방법으로 장기 이식수술을 받아 들일 수는 있으나 단순한 기능회복과 미용적 개선을 위한 목적이라면 수술로 인한 윤리적 문제가 제기되어 임상 적용이 한계에 부딪히게 된다. 마지막으로 수술 기법에 관한 것인데 이는 이미 발전된 미세수술 영역의 확대로 주요 혈관을 가진 거의 모든 기관의 전이가 가능하리라 생각된다.
1955년에 Dr.Murray가 세계 최초로 신장이식을 시행했을 때의 주위 반응은 어땠을까? 1999년, 싱가포르에서 개최되었던 제2차 아시아.태평양 국제수부외과학회에서 팔 이식수술에 대한 임상증례가 공개적으로 발표되자, 학회 참석자들의 반응은 크게 두 가지로 나뉘었다.
한 그룹에서는 미친 수술(crazy operation)이라고 혹평을 했고, 또 다른 그룹에서는 수부외과 수술의 '마지막 목표(final goal)'가 이제 이루어지고 있다고 극찬했다.
콩팥, 심장, 간 등의 내부장기에 치명적인 질병이 발생하였을 때의 마지막 치료방법으로 이들 장기의 이식수술이 흔히 행해지고 있다. 이들 장기는 한 종류의 세포로 구성된 실질조직(parenchyma)이지만 팔을 이식한다는 것은 매우 다르다. 왜냐하면 팔에는 피부, 근육, 뼈, 연골, 골수 및 신경 등 여러가지 조직이 포함되어 있기 때문이다. 그래서 이를 복합조직이식술(composite tissue transplantation)이라고 표현한다.
복합조직이식술은 선천성 기형이나 결손, 외상이나 종양제거 후 발생한 복잡한 조직 결손을 완벽하게 해부학적으로 복원시킬 뿐만 아니라 기능회복을 꾀할 수 있다. 또한 자가조직을 이용할 경우 발생하는 공여부의 기능적, 미용적 문제와 인공기관이나 삽입물의 부적합성과 기능적 결함을 없앨 수 있다. 이는 단순 장기 이식수술의 수준을 한 단계 끌어올려 조직공학(tissue engineering)의 발전과 함께 차세대 재건 의학의 큰 축을 이루어 임상적용이 점차 증가될 것으로 기대된다.
이에 저자는 복합조직이식술에 대한 문헌고찰을 통하여 이에 대한 역사와 현재까지의 임상적용예, 면역억제에 대한 새로운 시도와 앞으로의 발전방향을 모색해보고 최근 복합조직이식수술로 손이식 수술을 시행 받은 환자의 직접적 이학적 검사를 통해 현재까지의 기능회복의 정도와 술후 경과를 소개하고자 한다.

◆새로운 면역치료 : 동종간 면역 관용의 유도(allogeneic tolerance induction)
성공적인 이식술 즉, 장기간의 이식조직의 생존과 고유기능의 회복을 위해서는 지속적인 면역요법이 반드시 필요하다. 그래서 다른 면역체계에는 영향을 끼치지 않고 항원세포에 대응하는 면역세포에만 면역 관용을 유도할 수 있는 약제의 개발이 절실하다. 조직적합성이 전혀 다른 복합조직 이식 시 면역 관용을 유발하여 면역억제가 필요없도록 하는 것이 최종적인 면역치료의 목표이다. 면역체계가 성숙되기 전인 태아나 초기 신생아에서 동종 골수를 주사(neonatal bone marrow inoculation)하면 항원에 대한 인식과 반응이 미약해 평생 지속되는 면역 관용을 얻을 수 있다. 또한 전신 방사선 조사, 혹은 림프구의 분할조사(fractionated lymphoid irradiation)등으로 성숙 면역 세포를 억제하고 골수 이식 등으로 면역관용을 유도한 후 성인 수용자에 장기이식을 할 수 있다.
완전 동종항원 키메리즘(total allogeneic chimerism)은 숙주의 항원성이 전혀 유지되지 않아 이식조직에 의한 역거부 반응이 발생할 수 있다. 그래서 수용자와 공여자의 면역 세포들이 공존하도록 처치하는 것을 혼합 동종항원 키메리즘(mixed allogeneic chimerism)이라 한다. 이은 수용자에 방사선을 미리 조사하여 면역학적으로 활동성이 강한 림프구의 항원성을 감소시키고, 공여자의 장골(long bone)에서 골수를 채취하여 T-림프구 결핍 상태로 만들어 수용자에 주사하여 수용자의 말초 혈액에 수용자와 공여자의 T-, B-림프구와 골수세포(과립구, 대식세포)가 공존하면서 어느 정도의 면역기능과 관용이 유지되는 것이다. 그래서 항원에 대한 면역성은 감소되면서 이식편대 숙주반응은 예방할 수 있는 상태가 된다. 실험적으로는 쥐의 심장 이식시 면역관용을 유도하기 위해 혼합 동종 키메리즘을 실시하여 장기적인 면역억제 치료없이 성공할 수 있었다.
1955년에 Dr.Murray가 세계 최초로 신장이식을 시행했을 때의 주위 반응은 어땠을까? 1999년, 싱가포르에서 개최되었던 제2차 아시아.태평양 국제수부외과학회에서 팔 이식수술에 대한 임상증례가 공개적으로 발표되자, 학회 참석자들의 반응은 크게 두 가지로 나뉘었다.
한 그룹에서는 미친 수술(crazy operation)이라고 혹평을 했고, 또 다른 그룹에서는 수부외과 수술의 '마지막 목표(final goal)'가 이제 이루어지고 있다고 극찬했다.
콩팥, 심장, 간 등의 내부장기에 치명적인 질병이 발생하였을 때의 마지막 치료방법으로 이들 장기의 이식수술이 흔히 행해지고 있다. 이들 장기는 한 종류의 세포로 구성된 실질조직(parenchyma)이지만 팔을 이식한다는 것은 매우 다르다. 왜냐하면 팔에는 피부, 근육, 뼈, 연골, 골수 및 신경 등 여러가지 조직이 포함되어 있기 때문이다. 그래서 이를 복합조직이식술(composite tissue transplantation)이라고 표현한다.
복합조직이식술은 선천성 기형이나 결손, 외상이나 종양제거 후 발생한 복잡한 조직 결손을 완벽하게 해부학적으로 복원시킬 뿐만 아니라 기능회복을 꾀할 수 있다. 또한 자가조직을 이용할 경우 발생하는 공여부의 기능적, 미용적 문제와 인공기관이나 삽입물의 부적합성과 기능적 결함을 없앨 수 있다. 이는 단순 장기 이식수술의 수준을 한 단계 끌어올려 조직공학(tissue engineering)의 발전과 함께 차세대 재건 의학의 큰 축을 이루어 임상적용이 점차 증가될 것으로 기대된다.
이에 저자는 복합조직이식술에 대한 문헌고찰을 통하여 이에 대한 역사와 현재까지의 임상적용예, 면역억제에 대한 새로운 시도와 앞으로의 발전방향을 모색해보고 최근 복합조직이식수술로 손이식 수술을 시행 받은 환자의 직접적 이학적 검사를 통해 현재까지의 기능회복의 정도와 술후 경과를 소개하고자 한다.

◆ 팔 이식수술의 비판과 미래
수부 재접합술 후의 기능 회복의 결과와 실험을 통한 혼합면역 치료의 효과를 토대로 동종간 수부이식술은 가능성이 높은 수술로 인정되고 있다. 이는 급성 수부 손상과는 달리 적절한 공연자와 수혜자를 선택하여 예정된 수술로 할 수 있기 때문에 상온 허혈시간을 최소화 할 수 있고, 좌멸 손상이나 결출상 같은 심한 손상을 배제할 수 있어 상대적으로 술 후 결과가 양호할 것으로 예상된다. 그러나 수부 절단 후 장기간 사용하지 않아 발생하는 주위 근육과 신경의 위축, 그리고 만성 반흔이 문제가 될 수 있고, 기능회복 과정에서 면역요법과 조직거부반응이 각 조직에 미치는 영향에 대한 연구가 더 필요하다.
생명 연장에 직접적인 관계가 없는 사지 조직의 재건을 위하여 평생 면역억제 치료를 받아야 하는 것에 대한 의학적.윤리적 비판에 대해서는 새로운 면역억제 치료법이 개발되지 않는 한 확실한 변명을 구할 수 없다. 또한 현재까지 시행된 동종간의 수부 이식술에서 초기 성공을 거두로 있는 상황이지만 좀 더 장기적인 관찰이 필요하다.
아직 우리나라에서는 복합조직 이식에 대한 기초 연구나 팔 이식수술을 포함한 임상적용이 전혀 되지 않고 있는 실정이다. 그러나 양측 수부가 전완부의 원위 1/3 이하에서 상실되어 손의 기능이 전혀 없는 환자에게 적합한 공여자를 찾아 수술한다면 삶의 질 향상을 추구할 수 있고, 이러한 시도들이 동종간 안면부의 복합 결손이나 성대재건, 무릎 관절 재건 등에 이용된다면 그 임상적 이용 범위는 무한히 확장될 수 있을 것이다.
1955년에 Dr.Murray가 세계 최초로 신장이식을 시행했을 때의 주위 반응은 어땠을까? 1999년, 싱가포르에서 개최되었던 제2차 아시아.태평양 국제수부외과학회에서 팔 이식수술에 대한 임상증례가 공개적으로 발표되자, 학회 참석자들의 반응은 크게 두 가지로 나뉘었다.
한 그룹에서는 미친 수술(crazy operation)이라고 혹평을 했고, 또 다른 그룹에서는 수부외과 수술의 '마지막 목표(final goal)'가 이제 이루어지고 있다고 극찬했다.
콩팥, 심장, 간 등의 내부장기에 치명적인 질병이 발생하였을 때의 마지막 치료방법으로 이들 장기의 이식수술이 흔히 행해지고 있다. 이들 장기는 한 종류의 세포로 구성된 실질조직(parenchyma)이지만 팔을 이식한다는 것은 매우 다르다. 왜냐하면 팔에는 피부, 근육, 뼈, 연골, 골수 및 신경 등 여러가지 조직이 포함되어 있기 때문이다. 그래서 이를 복합조직이식술(composite tissue transplantation)이라고 표현한다.
복합조직이식술은 선천성 기형이나 결손, 외상이나 종양제거 후 발생한 복잡한 조직 결손을 완벽하게 해부학적으로 복원시킬 뿐만 아니라 기능회복을 꾀할 수 있다. 또한 자가조직을 이용할 경우 발생하는 공여부의 기능적, 미용적 문제와 인공기관이나 삽입물의 부적합성과 기능적 결함을 없앨 수 있다. 이는 단순 장기 이식수술의 수준을 한 단계 끌어올려 조직공학(tissue engineering)의 발전과 함께 차세대 재건 의학의 큰 축을 이루어 임상적용이 점차 증가될 것으로 기대된다.
이에 저자는 복합조직이식술에 대한 문헌고찰을 통하여 이에 대한 역사와 현재까지의 임상적용예, 면역억제에 대한 새로운 시도와 앞으로의 발전방향을 모색해보고 최근 복합조직이식수술로 손이식 수술을 시행 받은 환자의 직접적 이학적 검사를 통해 현재까지의 기능회복의 정도와 술후 경과를 소개하고자 한다.

◆결론
복합조직이식술은 복잡한 조직의 결손을 해부학적으로 완전히 복원시키고 기능적 회복을 꾀할 수 있는 새로운 수술 방법이다. 자가조직을 이용한 재건술의 경우 발생하는 공여부의 문제나 인공 삽입물의 기능적 결함도 없앨 수 있으므로 성형외과 영역에서 차세대 재건술의 큰 축을 이룰 수 있을 것이다. 성공적인 이식술을 위해서는 지속적인 면역요법이 반드시 필요하므로 면역억제제의 단독 사용보다는 이상적인 조합 치료가 필요하고, 다른 면역체계에는 영향을 끼치지 않고 항원세포에만 효과적으로 대응하면서 심각한 부작용이 없는 새로운 약제의 개발이 절실하다. 나아가서 조직적합성이 전혀 다른 복합조직 이식시 혼합 동종항원 키메리즘으로 면역 관용을 유발하여 면역억제가 필요 없도록 하는 새로운 시도와 실험적 연구가 더 진행되어야 할 것이다.