장이식

3. 이식 전 진단 및 단장 증후군

소장의 기능 부전은 음식으로부터 영양소, 수분, 전해질을 흡수할 수 없어 생명을 위협한다. 이러한 필수 물질과 에너지 균형을 유지하는 능력이 없으면, 항상성을 유지할 수 없고 예후는 암울해진다. 장 기능 부전의 원인은 임상적으로 복잡할 수 있으며, 일반적인 해부학과 생리학에 영향을 미치는 영양, 감염, 외상, 대사 합병증의 조합으로 발생할 수 있다.^[3] 기능 부전의 전조 역할을 하는 많은 기저 질환은 유전적이거나 선천적이다. 예를 들어, 심각한 염증, 궤양, 장폐색, 누공, 천공 또는 크론병의 다른 병리는 장 기능을 심각하게 손상시킬 수 있다.^[4] 이러한 질환 자체가 위험을 초래할 수 있음에도 불구하고, 질병에 걸린 장을 교체해야 할 정도로 더 심각한 합병증으로 이어질 수 있다. 장 이식의 단일 주요 원인은 단장 증후군으로, 종종 다른 형태의 장 질환의 이차적 상태이다.^[5][6] 2008년 미국 장 이식의 73%가 단장 증후군, 15%가 기능성 장 문제, 12%가 기타 원인으로 나타났다.^[7] 자연 발생적 단장 증후군은 드물게 발생하며, 출생 10만 명당 3명으로 추정된다.^[8] 수술적 제거가 가장 흔한 원인이며, 크론병, 괴사성 장염, 장간막 허혈, 운동 장애, 배꼽 탈출증/복벽 갈림증, 종양, 장 염전과 같은 다양한 소화기내과 및 선천성 질환의 치료로 시행된다.^[9]

4. 대체 치료법

장 기능 부전이 있다고 해서 반드시 이식이 필요한 것은 아니다. 괴사성 장염이나 장 염전과 같은 몇몇 질환은 특히 단장 증후군(SBS)이 발생하지 않는 경우 다른 수술적 및 비수술적 치료법으로 적절히 해결될 수 있다. 음식을 섭취하여 소화하는 대신 정맥 영양(PN)을 통해 정맥 내로 영양을 공급받을 수 있다. 단장 증후군(SBS)이 있고 정맥 영양(PN)이 없는 상태에서 장기간 생존하는 것은 경장 영양으로 가능하지만, 이는 잔존 장의 적응 및 흡수 능력에 달려 있기 때문에 많은 환자에게 부적절하다.^[3] 정맥 영양(PN)은 모든 에너지, 수분 및 영양 요구를 충족할 수 있으며 가정에서도 수행할 수 있지만, 수행하기가 더 복잡하고 비용이 많이 들며 삶의 질이 상당히 감소할 수 있다. 평균적으로 정맥 영양(PN)을 투여하는 데 10~16시간이 걸리지만 최대 24시간이 걸릴 수 있다. 이 시간 동안, IV 펌프에 연결되어 일상생활이 상당히 방해받을 수 있다.^[5][10] 장기간에 걸쳐 정맥 영양(PN)은 심각한 탈수, 카테터 관련 감염 및 간 질환을 포함한 수많은 건강 상태를 유발할 수 있다.^[2][11] 정맥 영양(PN) 관련 간 질환은 5~7년 이내에 환자의 최대 50%에서 발생하며, 2~50%의 사망률과 관련이 있다.^[11]

5. 적응증 및 금기증

메디케어와 메디케이드가 승인한 장 이식 적응증은 네 가지가 있다. 6가지 주요 정맥 접근 경로 중 2개의 손실, 여러 번의 카테터 관련 생명을 위협하는 패혈증 발생, 최대 의료 치료에도 불구하고 체액 및 전해질 이상, 그리고 정맥 영양법 관련 간 질환이다.^[14][15] 소아과 환자의 성장과 발달이 이루어지지 않거나, 정맥 영양법으로 삶의 질이 극도로 낮은 환자의 경우 극단적인 상황에서 이식을 수행할 수 있다.^[14][15] 이식 외과 의사, 위장병학자, 영양사, 마취과 의사, 정신과 의사, 재정 담당자 및 기타 전문가로 구성된 다학제 팀은 치료 계획을 평가하고 이식이 환자에게 최선의 선택인지 확인하기 위해 상담해야 한다.^[11][16]

장 이식의 절대 금기에는 치료받지 않은 전신 및 국소 감염, 악성 암, 심각한 신경학적 장애, 심각한 심장 질환 및/또는 폐 질환의 존재가 포함된다. 이러한 기준은 다른 장기 이식에 대한 확립된 지침과 유사하다.^[17] HIV 감염은 장 이식에 대한 상대적 금기이다. 절박한 말기 환자는 HIV에 노출될 의사가 있다면 HIV 양성 기증자로부터 이식을 받을 수 있다.^[14]

6. 이식 유형

장의 이식에는 세 가지 주요 유형이 있다. 분리된 장 이식, 장-간 복합 이식, 그리고 다른 복부 장기를 함께 이식할 수 있는 다장기 이식이다.^[18] 가장 기본적인 형태이자 흔한 이식인 분리된 장 이식의 경우, 공장과 회장의 일부만 이식된다. 이는 간 부전이 없는 경우에 시행된다. 완전 비경구 영양(PN)으로 인한 심각한 간 기능 부전, 효소 결핍 또는 기타 근본적인 요인으로 인해 간이 장과 함께 이식될 수 있다. 다장기 이식의 경우, 위, 십이지장, 췌장, 그리고/또는 대장이 이식에 포함될 수 있다. 다장기 이식은 아직 전이되지 않은 복강 내 종양, 광범위한 정맥 혈전증 또는 동맥의 허혈, 그리고 운동성 증후군과 같이 근본적인 상태가 소화 시스템의 다른 부분을 심각하게 손상시키는 경우에 고려된다.^[11][17]

7. 수술 전 기간

기증된 소장은 수혜자와 일치시켜야 하며, 장기가 신체 밖에서 보내는 시간을 최소화해야 한다.^[5] 국제 소장 이식 등록소(ITR)는 소장 이식에 대한 세계적인 이해를 넓히는 데 기여한다. 미국에서는 장기 공유를 위한 연합 네트워크(UNOS)가 모든 장기 매칭을 조정한다.^[19]

표준 소장 기증자는 뇌사 판정을 받은 사망자이다.^[19] 뇌사 기증자는 심폐사를 겪은 기증자보다 이식 결과 측면에서 훨씬 선호된다. 인공호흡기로 호흡을 보조할 수 있다면 뇌사 기증자는 유지 가능한 심장, 내분비, 배설 기능을 나타낼 수 있다. 적절하게 관리하면 혈류 및 신체 대사의 유지를 통해 장기 조달에 더 건강한 장기를 사용할 수 있으며 이식을 위한 수혜자를 준비할 시간을 더 확보할 수 있다.^[20] 생체 기증자로부터 말단 회장을 회수하는 것도 가능하며,^[21] 생체 기증자로부터 소장의 제한된 부분을 채취하기 위한 복강경 기술이 개발되고 있다.^[22]

잠재적인 기증자와 수혜자의 일치 여부를 결정할 때 중요한 특성은 다음과 같다.^[11][21]

• 기증자 크기
• 연령
• 조직 품질
• ABO 및 조직 적합성

8. 대기자 명단 및 기증 결과

기증된 소장은 이식 가능한 장기 부족으로 인해 이식 사업의 주요 과제로 꼽힌다. 미국에서는 이식을 위한 장기를 얻을 가능성이 비교적 높지만, 2007년 기준으로 대기자 명단에 있는 환자의 9%만이 이식을 기다리는 동안 사망했다.^[7] 전 세계적으로는 소아 환자의 25%가 이식을 받기 전에 사망하여, 개선의 여지가 많음을 보여준다.^[8]

2008년 미국의 장 이식 대기자 명단에는 212명이 있었으며, 이 중 94%가 미국 시민이었다. 신규 등록자의 절반 이상이 5세 이하의 어린이였고, 성인이 다음으로 큰 집단을 차지했으며, 6세 이상의 소아 환자가 그 뒤를 이었다. 2008년, 대기자 명단의 민족 구성은 백인 65%, 흑인 18%, 히스패닉 16%, 아시아인 1% 등으로, ABO 혈액형과 마찬가지로 일반 인구와 유사했다.^[7]

2004년 이식을 받기 위한 평균 대기 기간은 220일이었으며,^[21] 2008년에는 중앙값이 142일이었다.^[7] 대기자 명단 추가율은 해마다 변동하여, 2006년까지 증가(317명 추가)했지만 2012년에는 감소(124명 추가)했다.^[26] 대기자 사망률은 2002년경에 최고조에 달했으며, 간-장(소아) 환자에게서 가장 높았다. 장-간 이식을 기다리는 모든 소아 그룹의 사망자는 2014년까지 감소한 반면, 성인 장-간 사망자는 덜 극적으로 감소했다. 최근 몇 년간의 감소는 장 부전이 있는 유아의 치료 개선 및 이식 의뢰 감소 때문일 가능성이 높다.^[26]

9. 장기 조달 프로토콜

복부 이식 외과 팀이 소장 조달을 수행한다. 기증자가 선정되어 기증이 승인되면 미생물과 면역 세포를 파괴하기 위해 여러 사전 처치를 시작할 수 있다. 기증자 소장은 제균을 위해 네오마이신, 에리스로마이신, 암포테리신 B, 세팔로스포린을 포함한 여러 항생제로 처리해야 한다.^[18] 또한 항-림프구 항체(항흉선 세포 글로불린, 알렘투주맙), 과도한 장간막 림프 조직을 표적으로 하는 방사선 조사, 장 치료 관개로 치료할 수도 있다.^[17]

10. 이식 프로토콜

이전 수술로 인한 복부 반흔 조직을 제거해야 한다. 대동맥과 하대정맥을 절개하여 혈관 문합술을 준비한 다음 소화관의 근위부와 원위부 말단을 절개한다. 그런 다음 이식을 재혈관화하기 위해 문합술을 수행한다. 동맥 혈관은 신장 아래의 복부 대동맥에 연결한다. 그러나 이식된 장기를 정맥계에 재부착하는 정맥 배액은 수혜자의 고유한 복강 내 혈관 구조에 따라 다르게 수행될 수 있다. 이식편은 일반적으로 신장 하부 하대정맥으로 전신적으로 배액되지만,^[15] 간문맥 또는 상장간 정맥으로 문맥 배액될 수도 있다.^[17]

11. 수술 후 기간

수술 후 환자는 중환자실에서 집중 감시를 받는다. 광범위 항생제를 투여하고, 출혈을 감시하며, 장 허혈 증거를 확인하기 위해 혈청 pH와 젖산 수치를 측정한다. 환자의 면역 체계는 수술 직후 강력하게 조절된다. 초기 치료 단계는 T 림프구 활성을 억제하기 위해 타크로리무스와 코르티코스테로이드를 투여하는 것으로 구성된다. 이후 인터류킨-2 (IL-2) 수용체 길항제(다클리주맙, 바실릭시맙), 증식 억제제(아자티오프린, 마이코페놀레이트 모페틸), 사이클로포스파미드, 시롤리무스를 개별 환자에게 투여하여 면역 체계를 더욱 억제한다.^[11] 이러한 약물의 생체 이용률은 장 표면적과 통과 시간에 따라 달라지므로, 동종이식편의 길이에 따라 면역억제 요법이 결정된다.^[2] 장 혈액 순환을 개선하고 면역 억제 효과를 분산시키기 위해 이식 후 처음 5~10일 동안 프로스타글란딘 E1의 정맥 투여가 때때로 수행된다.^[2][11] 장은 고위험 장내 세균총에 대해 선택적으로 제염되며, CMV 및 진균 감염에 대한 예방 요법을 수행한다.^[11]

이식 후 가능한 한 빨리 경장 영양을 시작하는 것이 이상적이다. 따라서 재활을 용이하게 하기 위해 위나 공장에 연결되는 영양 튜브를 신속하게 삽입한다.^[11] 위장 기능이 회복되면 식단을 재개하고 허용되는 대로 조심스럽게 진행할 수 있다. 대부분의 환자는 이식 후 4주 이내에 완전 비경구 영양(PN)에서 벗어나며, 거의 모든 환자가 1년 이내에 추가적인 경장 보충에서 벗어난다.^[14] 기능 회복의 증거에는 위루관 반환 감소, 가스 증가, 회장루 내 장 내용물 증가가 포함된다.^[2] 거부 반응 징후를 관찰하기 위해 회장루를 통한 정기적인 감시 내시경 검사와 생검을 여러 달에 걸쳐 빈도를 줄여 수행해야 하며, 임상 증상이 나타나기 전에 하는 것이 이상적이다. 환자가 이식 후 첫 해 동안 잘 지내면 일반적으로 회장루를 폐쇄한다. 향후 거부 반응이 의심되면 내시경 검사를 수행하고 적절한 항거부 반응 치료법을 맞춤형으로 적용한다. 병원 퇴원에 걸리는 중앙값은 시술마다 다르다. 고립된 장, 장-간, 다장기 이식의 중앙값은 수술 후 각각 30일, 60일, 40일이다.^[14] 처음 몇 달 이내에 탄수화물과 아미노산 흡수 능력이 정상화되고, 그 다음으로 지방 흡수 능력이 정상화된다. 경장 영양이 모든 영양 요구를 충족할 수 있게 되면, PN을 중단할 수 있다.^[2] 성공적인 이식을 받은 거의 모든 환자는 1년 이내에 PN을 사용하지 않게 된다.^[14]

12. 생물학적 합병증

소장 이식은 다른 장기 이식에 비해 여러 가지 어려움이 있어 가장 적게 시행된다. 특히 소장은 강력한 면역 반응을 일으킬 수 있어 이식 후 강력한 면역 억제가 필요하다. 소장 상피는 광범위한 장내 세균총과 섭취 물질에 노출되기 때문에 고도로 발달된 선천 면역 시스템과 항원 제시 세포 능력을 가지고 있다. 면역 억제는 소장 이식의 성공 여부를 결정하는 주요 요인이다. 면역 억제가 부족하면 이식 거부 위험이 커지고, 과도하면 국소 및 전신 감염 위험이 커진다.^[11] 특히 시클로스포린(14–36%)과 타크로리무스(8.5–22%)는 생체 이용률이 낮아 적절한 면역 억제제 용량을 확보하기 어렵다.^[27]

면역 억제로 인한 주요 문제는 이식 후 림프증식 질환이다. 이는 EBV 감염으로 인해 B-림프구가 과도하게 증식하여 감염성 단핵구증과 유사한 병변을 유발한다.^[7] 또한 소장 이식 환자는 신독성이 있는 칼시뉴린 억제제 때문에 만성 신부전 위험이 있으며, 이식 수혜자는 평생 면역 억제제를 복용해야 한다.^[14]

소장 이식은 장내 세균총의 구성과 다양성 때문에 다른 장기 이식을 받은 환자보다 감염에 더 취약하다.^[11] 복잡한 미생물 군집은 인간의 소화관에 서식하며, 공장 회장에서는 최대 10⁴–10⁷ 집락 형성 단위/mL, 결장에서는 10¹¹–10¹² CFU/mL의 농도를 보인다.^[28] 면역 체계를 억제하면 새로운 동종 이식편에 대한 면역 공격을 막을 수 있지만, 특정 장내 미생물 집단을 제어하는 능력도 막을 수 있다. 이식 전후의 오염 제거에도 불구하고, 환자는 자연 세균총과 외부 세균총 모두에 의한 국소 및 전신 감염의 위험이 있다. 감염, 거부 반응, 또는 기타 상태로 인한 이식 기능 부전의 일반적인 증상은 설사이다.^[15]

13. 이식 결과 및 영향

장 이식 결과는 최근 몇 년 동안 크게 개선되었다.^[11] 분리된 장 이식의 1년 생존율은 약 80%이며, 장-간 이식 및 다장기 이식의 경우 70%이다.^[14] 같은 기간 동안, 분리된 장 이식 환자의 생존율은 90%를 초과할 수 있다. 더 복잡한 다장기 이식의 경우, 장 이식 단독으로 생존하는 환자에 비해 환자 생존율 증가는 나타나지 않는다.^[14] 환자와 이식편의 5년 생존율은 기저 질환 및 수술 전 이환율에 따라 50%에서 80% (전체 평균 60%) 범위이다.^[14][15]

우수한 환자 및 이식편 예후와 관련된 여러 요인이 통계적으로 유의한 것으로 입증되었다. 병원이 아닌 집에서 직접 이식을 위해 입원한 환자, 1세 이상의 젊은 환자, 첫 번째 이식을 받는 환자, 경험이 풍부한 이식 센터에서 이식을 받는 환자, 항체 또는 시롤리무스 기반 유도 요법을 받는 환자는 생존율이 증가했다.^[9][15]

장 이식 후 삶의 질 개선은 상당하다. 이식 후 6개월 생존 환자 중 70%는 완전한 장 기능을 회복한 것으로 간주되며, 15%는 부분적인 기능을 보이며, 15%는 이식편을 제거했다.^[9][14] 음식을 섭취하고 소화 기능을 제어하는 등 일상적인 활동을 재개하는 능력은 환자들에게 분명히 반가운 회복이다. 장 부전으로 인한 낮은 삶의 질은 종종 상당한 심리사회적 장애 및 마약 중독에 의해 더욱 악화되는데, 이식 후 이러한 증상은 일반적으로 감소하는 것으로 나타났다.^[15]

14. 재정적 고려 사항

어떤 종류의 장기 이식을 받든 재정적으로 매우 큰 투자가 필요하지만, 성공적이고 기능이 잘 유지되는 이식은 대체 치료법에 비해 매우 비용 효율적일 수 있다. 가정에서 완전 비경구 영양법(PN)을 유지하는 데 드는 총 비용은 연간 150000USD 이상에 달할 수 있지만, 실제 영양 비용은 일반적으로 하루 18USD~22USD에 불과하다.^[5][14] 여기에는 추가적인 가정 지원, 장비 및 PN 관련 합병증 관리에 대한 비용은 포함되지 않는다. 이식 수술을 받는 데 드는 비용은 이식을 위한 초기 입원을 포함하여 150000USD에서 400000USD에 이르며, 재입원은 이식 후 2년까지 흔하게 발생한다. 이식 후 2~3년이 지나면 이식의 재정적 비용은 PN과 같아지며, 그 이후부터는 더 비용 효율적이다.^[11][14]

참조

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