[오늘의 메디컬 핫뉴스] 췌장 수술 합병증 줄이는 新 수술법 개발
[오늘의 메디컬 핫뉴스] 췌장 수술 합병증 줄이는 新 수술법 개발
혈액 세포 생성 원천 ‘조혈 줄기세포’ 메커니즘 규명

췌장 수술 후 출혈 합병증 줄이는 新 수술법 발표

독성 간염 발생에 관여하는 특정한 면역세포 밝혀내
  • 이지혜
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  • 승인 2023.03.20 10:40
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[헬스코리아뉴스 / 이지혜] 췌장 수술 후 발생하는 합병증인 ‘지연 출혈’을 예방할 수 있는 새로운 수술 방법이 나왔다. 오늘의 메디컬 핫뉴스를 정리했다. [편집자 글]

혈액 세포 생성 원천 ‘조혈 줄기세포’ 메커니즘 규명

(왼쪽부터) 고려대학교 의과대학 최정민 교수, 예일대학교 의과대학 페레이라(Dr. Pereira) 교수
(왼쪽부터) 고려대학교 의과대학 최정민 교수, 예일대학교 의과대학 페레이라(Dr. Pereira) 교수

혈액 항상성 유지와 면역 반응에 중요한 역할을 하는 ‘조혈 줄기세포’의 구획 크기와 기능 조절하는 새로운 메커니즘이 확인됐다. 

고려대학교 의과대학 의과학과 최정민 교수팀과 미국 예일대학교 의과대학 페레이라(Dr. Pereira) 교수 연구팀이 조혈 줄기세포(Hematopoietic Stem Cell, HSC)와 전구 세포(Hematopoietic Stem Progenitor Cell, HSPC)의 경쟁적 상호작용이 HSC의 구획 크기를 조절함을 확인했다.

HSC는 우리 몸의 혈액 세포를 생성하는 원천으로, 니치(niche)라고 불리는 특수한 미세 환경에서 다른 세포 및 인자와 상호작용하며 존재한다. HSC의 구획 크기는 자가 재생과 분화 사이의 균형에 의해 엄격하게 제어되며, 이는 혈액 세포의 적절한 생산을 유지하는 데 매우 중요한 역할을 한다고 알려져 있지만 이 균형을 유지하는 메커니즘은 완전히 밝혀지지 않았다.

연구팀은 마우스 모델에 단일세포 전사체 분석 방법론을 활용해 HSC와 HSPC의 경쟁적 상호작용에 의해 HSC의 구획 크기가 결정됨을 확인했다. HSC와 HSPC의 경쟁 정도는 니치 내 사이토카인 및 기타 신호 분자의 수준에 따라 달라진다는 것도 발견했다. 예를 들어 HSPC를 줄이면 HSC 구획이 확장되었으며, 반대로 HSPC를 늘리면 HSC 구획이 수축됐다. 나아가 이 경쟁 메커니즘은 노치(Notch) 신호에 의해 매개되었으며, 조절된 피드백 루프(Feedback loop)가 나타남이 확인됐다.

연구팀은 “이번 연구는 혈액 항상성 유지와 면역 반응에서 중요한 HSC 구획 크기와 기능을 조절하는 새로운 메커니즘을 밝혀냈다는 점과 노치 신호를 통한 HSC와 HSPC의 상호작용 및 니치 세포와의 소통에 대해 새로운 정보를 제공했다는 데 큰 의의가 있다”고 설명했다.

최정민 교수는 “이번에 밝혀진 조혈 줄기세포 생산 메커니즘은 조혈 줄기세포 구획을 모니터링하고 조절함으로써, 체내·외에서 조혈 줄기세포를 확장하는 전략을 개발하는 데 유용하게 활용될 수 있다”며 “궁극적으로 임상에서 혈액 질환 및 그 외 질병 치료를 위한 새로운 전략을 개발하는 데도 중요한 역할을 할 것으로 기대한다”고 밝혔다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘Nature Communications’에 ‘Competition between hematopoietic stem and progenitor cells controls hematopoietic stem cell compartment size’라는 제목으로 게재됐다.

 

췌장 수술 후 합병증 줄이는 新 수술법 개발

(왼쪽부터) 인천성모병원 간담췌외과 윤영철·김지수·이태윤 교수
(왼쪽부터) 인천성모병원 간담췌외과 윤영철·김지수·이태윤 교수

췌장 수술 후 발생하는 합병증인 ‘지연 출혈’을 예방할 수 있는 수술 방법이 나왔다. 

인천성모병원 간담췌외과 윤영철(교신저자)·김지수(제1저자)·이태윤 교수 연구팀은 췌십이지장절제술 후 간동맥에 ‘PGA 시트(Polyglycolic Acid Sheet)’를 덮고, ‘지혈제(fibrin sealant, 피브린 실란트)’를 도포해 보강하는 방법을 고안했다(동맥 보강법).

췌십이지장절제술은 주로 췌장암, 담도암, 십이지장암 등을 치료하기 위한 수술로 췌장, 십이지장, 담도 일부를 절제하는 복잡한 수술이다. 복잡한 수술인 만큼 다양한 합병증이 발생할 수 있다. 특히 췌장과 소장을 연결한 부위에서 췌장액이 새어 나오는 췌장루와 같은 합병증이 가장 문제다. 췌장액은 우리가 섭취한 음식물을 소화시키는 아주 강한 소화액으로 수술 후 사람의 조직을 소화시키듯 녹이면서 주변 조직이나 혈관을 손상시키고, 심한 경우 출혈을 일으켜 사망의 원인이 되기도 한다.

이 출혈은 제 때에 조치하지 않으면 사망으로 이어지는 췌장 수술의 가장 심각한 합병증으로 사망률이 10.5~38.0%로 보고되고 있지만, 아직까지 이러한 원인이 되는 췌장루를 100% 방지할 수 있는 수술 방법은 없다.

PGA 시트는 일정 기간이 지나면 체내에 완전히 흡수될 뿐 아니라 원하는 만큼 잘라 쓸 수 있어 기존 폐절제술, 장절제술 등 다양한 수술에서 절제 부위의 누출을 막기 위해 사용되고 있다. 지혈제는 수술 중 출혈 부위에 지혈, 조직접합 등의 목적으로 활용된다.

연구팀은 인천성모병원에서 2011년 3월부터 2022년 3월까지 췌십이지장절제술을 진행한 환자 345명을 분석했다. 이 중 225명의 환자는 췌십이지장절제술만 시행했고(비 동맥 보강군), 120명의 환자는 동맥 보강법을 시행한 췌십이지장절제술을 시행했다(동맥 보강군).

연구 결과 췌장루 발생률에는 차이가 없었으나 동맥 보강군에서 췌장루 발생 시 지연 출혈을 예방하는 데 탁월한 효과를 확인했다. 지연 출혈은 췌장루 발생 환자 중 비 동맥 보강군에서 14명(23.3%) 발생한 반면, 동맥 보강군은 1명(3.3%)에 불과했다.

김지수 교수는 “췌십이지장절제술 이후 발생하는 췌장루는 간담체외과의사에게는 영원히 해결해야 할 숙제와 같은 합병증으로 특히 췌장루로 인해 발생하는 지연 출혈은 환자의 생명과 직결되는 치명적인 합병증이다”며 “이번 연구는 치사율이 높은 지연 출혈을 예방할 수 있는 방법을 발표함으로써 췌십이지장절제술의 합병증을 최소화하고 안전한 방법을 제시했다는 데 그 의미가 크다”고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 일본 간담췌외과학회지(J Hepatobiliary Pancreat Sci)에 ‘췌십이지장절제술 후 동맥 보강: 췌장루로 인한 지연 출혈을 예방하는 방법(Arterial reinforcement following pancreatoduodenectomy: The solution to prevent delayed hemorrhage caused by postoperative pancreatic fistula)’이라는 제목으로 게재됐다.

 

독성 간염 발생에 관여하는 특정한 면역세포 밝혀내

(왼쪽부터) 은평성모병원 소화기내과 양현 교수, 배시현 교수, 서울성모병원 소화기내과 성필수 교수
(왼쪽부터) 은평성모병원 소화기내과 양현 교수, 배시현 교수, 서울성모병원 소화기내과 성필수 교수

국내 연구진이 무분별한 약물 복용으로 인해 발생하는 독성 간염의 발병 기전을 국내 최초로 밝혀냈다. 

은평성모병원 소화기내과 양현 교수(제1저자), 배시현 교수(교신저자), 서울성모병원 소화기내과 성필수 교수(교신저자) 연구팀은 2017년 1월부터 2021년 6월까지 약물 복용에 따른 간수치 상승이나 간 기능 저하를 이유로 조직검사를 받은 53명의 환자를 대상으로 간을 자극하는 면역세포의 발현 양상에 대한 연구를 시행했다.

연구팀은 환자들로부터 얻은 간 조직 분석을 통해 독성 간염이 단순히 독성 물질을 원인으로 발병하는 것이 아니라, 독성 물질 또는 그 대사 물질에 대해 특정한 면역세포들이 반응하는 과정에서 발생한다는 사실을 확인했다.

독성 간염 발병의 주요 연관인자로 밝혀진 면역세포는 ▲CD8 양성 T세포와 ▲단핵 식세포로, 독성 간염 환자들의 간에서는 정상인의 간과 달리 이 두 가지 면역세포의 침윤이 풍부히 관찰됐으며, 침윤의 정도가 간 손상의 정도와 관련 있는 것으로 나타났다.

CD8 양성 T세포는 세포독성 T세포라고도 불리며, 바이러스에 감염된 세포나 종양세포를 파괴하는 역할을 한다. 단핵 식세포는 대식세포로 분화하기 전단계의 세포로, 분화되면 우리 몸에 침입한 외부 병원체 및 독성 물질을 포식작용으로 제거하거나 포식작용을 통해 T세포에게 전달하는 역할을 한다.

 

독성 간염 환자의 간에서 관찰되는 T세포 및 단핵 식세포의 다양한 침윤 모습. 1~4단계로 나뉘며 4단계로 갈수록 침윤의 정도가 심해진다.
독성 간염 환자의 간에서 관찰되는 T세포 및 단핵 식세포의 다양한 침윤 모습. 1~4단계로 나뉘며 4단계로 갈수록 침윤의 정도가 심해진다.

연구팀은 이와 더불어 세포의 계통 및 분화・성숙・활성화 단계 등을 구분해 낼 수 있는 최신 유세포 분석 기법을 이용해 활성화 단계에 있는 CD8 양성 T세포와 단핵 식세포들이 간 손상의 정도와 더욱 밀접하게 연관돼 있으며, 두 세포에서 분비되는 작은 단백질인 사이토카인의 양 또한 손상 정도에 영향을 미치는 사실도 확인했다.

 

유세포 분석기법을 통해 독성 간염 환자의 간 조직에서 활성화(CD38+HLA-DR+)된 CD8 양성 T세포와 활성화(CD80+)된 단핵 식세포의 비율이 높음을 알 수 있다.
유세포 분석기법을 통해 독성 간염 환자의 간 조직에서 활성화(CD38+HLA-DR+)된 CD8 양성 T세포와 활성화(CD80+)된 단핵 식세포의 비율이 높음을 알 수 있다.

연구팀은 새롭게 밝혀낸 독성 간염의 면역기전을 바탕으로 면역억제제로 사용하는 스토로이드가 독성 간염 환자들의 치료에 도움을 줄 수 있다는 치료방향도 함께 제시했다.

총 53명의 연구 대상 환자 중에 50명(94.3%)이 독성 간염 완치까지 추적 관찰됐는데, 전체 환자 중 스테로이드 치료를 받은 환자는 37명(69.8%)이었다. 이 환자들은 최소 7일에서 최장 107일까지 스테로이드 치료를 받았으며 투여 중단 후 재발은 없었다. 환자들의 스테로이드 투여 기간은 중앙값을 기준으로 30일이었다.

‘약인성 간 손상’으로도 불리는 독성 간염은 약물이나 한약, 건강기능식품 등을 무분별하게 복용해 발생하는 질환이다. 간이 섭취한 약물을 해독하는 과정에서 독성 물질이 발생해 간 수치가 급격이 상승하거나 간 기능에 손상이 나타난다.

독성 간염은 급성 간염과 마찬가지로 식욕부진, 오심과 구토, 피로감 등 전신 증상이 나타나고 경우에 따라 관절 통증, 피부 발진 등이 관찰되며 병이 진행되는 경우에는 복수, 간성뇌증으로 이어진다.

현재까지 우리나라에서는 독성 간염의 실제 유병률에 대한 정확한 보고는 없다. 일부 연구에 따르면 매년 인구 10만 명당 12명의 환자가 독성 간염으로 입원치료를 받는 것으로 알려져 있을 뿐이다.

최근에는 건강에 대한 국민들의 관심이 커지면서 건강기능식품을 비롯해 이른바 몸에 좋다고 알려진 약물을 임의로 섭취하는 사례가 증가하고 있으며 관련 시장 규모 또한 커지고 있다. 더불어 통증을 줄이기 위해 진통제를 장기 복용하는 등 약물을 무분별하게 사용하는 경우도 증가하는 실정이다.

양현 교수는 “약물 섭취에 대한 경각심이 부족한 상황에서 독성 간염 환자의 급격한 증가가 우려된다”면서 “이번 연구는 발병 기전을 파악해 특별한 치료법이 없던 독성 간염에서 스테로이드 치료의 가능성을 제시했다는 데 그 의미가 크다”고 설명했다.

성필수 교수는 “정확한 기전에 대한 연구가 미진했던 독성 간염 분야에서 면역학적 기전을 밝혀낸 것은 환자 치료는 물론 독성 간염 환자의 유병률을 정확히 파악하는데도 큰 도움을 줄 것”이라고 말했다.

배시현 교수는 “세계적으로도 독성 간염에 대한 연구가 부족했던 상황에서 국내 연구진의 협업을 통해 성과를 낼 수 있어 기쁘다”며 “향후 독성 간염 환자의 치료에 큰 진전이 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

이번 연구 결과는 ‘활성화된 CD8+T 세포 및 단핵 식세포의 간 내 침투와 약물 유도 간 손상의 연관성’이라는 제목으로 면역학 분야 국제학술지 Frontiers in Immunology 최신호에 게재됐다. 


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