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줄기세포 이식

작성자:

Martin Hertl

, MD, PhD, Rush University Medical Center

검토/개정일 2022년 8월 2일
주제 참고 자료

줄기세포 이식은 건강한 사람으로부터 줄기세포(미분화 세포)를 제거하여 심각한 혈액 질환이 있는 사람에게 주입하는 것입니다.

줄기세포는 다른 많은 분화 세포가 파생될 수 있는 미분화 세포입니다. 줄기세포는 다음에서 얻을 수 있습니다.

  • 정맥에서 뽑은 혈액

  • 골수(골수 이식)

  • 태아가 태어난 후 탯줄의 혈액(산모가 기증함)

채취원으로 골수보다는 혈액을 선호하는데 그 이유는 시술이 덜 침습적이고 혈액 세포의 수가 신속히 정상으로 복원되기 때문입니다. 탯줄 혈액에는 성인에게 사용할 만한 충분한 줄기세포가 포함되어 있지 않기 때문에 일반적으로 탯줄에서 얻은 줄기세포는 아동에게만 사용합니다.

줄기세포가 무엇일까요?

줄기세포는 미분화 세포로서 혈액, 신경, 근육, 심장, 선 세포, 피부 세포 등 인체에서 200 가지의 세포 중 하나가 될 수 있는 잠재력을 가진 세포입니다.

일부 줄기세포는 체내에서 모든 종류의 세포가 될 수도 있습니다. 그리고 어떤 줄기세포는 부분적으로 분화되어 예를 들어 일부 신경 세포만 될 수 있습니다.

줄기세포는 특화가 시작될 때까지 분화되어 더 많은 줄기세포를 생산합니다. 분열이 계속되다가 점차 분화되어 결국에는 한 가지 종류의 세포만 될 수 있는 능력만 남게 됩니다.

연구자들은 파킨슨병, 당뇨, 척추 부상 등으로 손상되거나 파괴된 세포 또는 조직을 고치거나 대체하기 위해 줄기세포를 사용하기를 바라고 있습니다. 연구자들이 특정 유전자를 유발시킴으로써 줄기세포를 분화시켜 대체에 필요한 세포로 만드는 것이 가능할 수도 있습니다.

연구자들은 현재까지 다음 채취원으로부터 줄기세포를 얻을 수 있습니다.

  • 배아

  • 태아

  • 제대혈

  • 아동 또는 성인의 골수

  • 유도된 다능성 줄기세포(줄기세포처럼 작용하도록 변경할 수 있는 성인의 특정 세포)

배아: 시험관 수정 시에 남자의 정액과 여자의 난자 몇 개를 배양 접시에 놓습니다. 정자와 난자가 수정되고 나면 세포가 분화되어 배아가 형성됩니다. 몇 개의 건강해 보이는 배아를 여자의 자궁에 위치시킵니다. 나머지는 폐기하거나 냉동시켜 필요 시 나중에 사용합니다.

줄기세포는 사용되지 않은 배아에서 채취할 수 있습니다. 이후 배아는 완전한 인간으로 성장할 능력을 잃게 되므로, 배아의 줄기세포를 사용하는 것은 논쟁의 소지가 있습니다. 하지만 연구자들은 줄기세포에는 다양한 세포를 생산할 잠재력이 있고 이식 후에 생존할 가능성이 가장 높다고 생각합니다.

태아: 배아가 8주 동안 자라고 나면 이것을 태아라고 합니다. 줄기세포는 유산 또는 낙태된 태아에서도 얻을 수 있습니다.

탯줄: 줄기세포는 아이가 태어난 후 탯줄 또는 태반에 있는 혈액에서도 얻을 수 있습니다. 이러한 줄기세포는 다양한 유형의 혈액 세포를 생산할 수 있습니다.

아동 및 성인: 아동과 성인의 골수와 혈액에는 줄기세포가 포함되어 있습니다. 이 줄기세포는 혈액 세포만 생산할 수 있습니다. 그리고 주로 이식에 사용됩니다.

유도된 다능성 줄기세포: 과학자들은 다른 세포(혈액 또는 피부 세포)가 줄기세포 역할을 하도록 유도하는 방법을 개발하고 있습니다. 이들 세포는 성인에게서 채취합니다. 이들 세포를 유도하는 한 가지 방법은 유전자에 영향을 주는 물질과 함께 세포를 주사하는 방식인데 이 과정을 재프로그래밍(reprogramming)이라고 합니다.

유도 줄기세포의 개발의 사용은 여전히 실험 단계에 있습니다.

이론상 줄기세포는 모든 다른 유형의 세포가 될 수 있지만, 실제로 줄기세포 이식은 주로 백혈병 백혈병의 개요 백혈병은 백혈구 또는 백혈구로 발달되는 세포의 암입니다. 백혈구는 골수에 있는 줄기 세포에서 발달합니다. 어떤 경우에는 이러한 발달이 잘못되어 염색체 조각이 다시 배열됩니다. 그 결과 생성된 비정상 염색체는 세포 분열의 정상적인 제어를 방해하여 영향을... 더 읽기 , 특정 유형의 림프종(호지킨 림프종 호지킨 림프종 호지킨 림프종은 림프구라는 일종의 백혈구 암으로, 리드-스턴버그 세포라는 특별한 종류의 암세포의 존재에 의해 다른 림프종과 구분됩니다. 원인은 밝혀지지 않았습니다. 림프절이 비대해지지만 대개 통증은 없습니다. 발열, 가려움 및 숨가쁨과 같은 다른 증상이 암세포가 자라는 위치에 따라 발생할 수 있습니다. 진단을 위해 림프절 생검이 필요합니다. 더 읽기 포함), 재생 불량성 빈혈 재생 불량성 빈혈 재생 불량성 빈혈은 성숙한 혈액 세포로 성장하는 골수 세포가 손상되어 낮은 수치의 적혈구, 백혈구 및/또는 혈소판으로 이어지는 질환입니다. 성숙한 혈액 세포와 혈소판으로 성장하는 골수 세포(줄기 세포)가 손상되거나 억제되는 경우 골수의 기능이 중단될 수 있습니다. 이 골수 기능 부전을 재생 불량성 빈혈이라고 합니다. 골수 기능 부전은 극심한... 더 읽기 , 지중해 빈혈 지중해 빈혈 지중해 빈혈은 헤모글로빈(적혈구에 포함된 산소 운반 단백질)을 구성하는 아미노산 네 개 체인 중 하나를 생성할 때의 불균형으로 인한 유전성 장애 그룹 중 하나입니다. 증상은 지중해 빈혈 유형에 따라 달라집니다. 이 장애를 가진 사람 중 일부는 황달 및 복부 팽만감과 불쾌감을 겪기도 합니다. 일반적으로 진단에는 특별 헤모글로빈 검사가 필요합니다... 더 읽기 , 낫적혈구병 낫적혈구병 낫적혈구병은 낫(초생달) 모양의 적혈구를 특징으로 하는 헤모글로빈(적혈구에서 발견되는 산소 운반 단백질)의 유전성 유전자 이상으로, 이상 적혈구의 과다 파괴가 원인이 되는 만성 빈혈입니다. 환자들은 항상 빈혈이 있으며 경우에 따라 황달이 있습니다. 빈혈이 악화되고 열이 나며 숨이 가빠지고 장골, 복부 및 흉부 통증이 동반되는 경우 낫적혈구... 더 읽기 낫적혈구병 과 같은 혈액 질환 치료의 일부로 사용됩니다. 때때로 줄기세포 이식은 선천성 대사 또는 면역결핍 질환(만성 육아종증 만성 육아종증(CGD) 만성 육아종증은 식세포(일종의 백혈구)가 제 기능을 못하는 유전성 면역결핍 질환입니다. 만성 육아종증 환자들은 피부, 폐, 림프절, 입, 코, 요로 및 장에 지속적인 감염이 있습니다. 의사는 혈액 검사에 근거하여 질환을 진단합니다. 치료에는 감염을 예방하고 감염 횟수 및 중증도를 낮추기 위한 약물, 수혈 및 줄기세포 이식이 포함됩니다. ... 더 읽기 등)에 사용됩니다.

줄기세포는 특정 암 치료를 위한 고용량 화학요법이나 방사선 요법을 받은 사람에게도 이식될 수 있습니다. 그러한 치료는 줄기세포를 생산하는 골수를 파괴하기 때문입니다. 줄기세포 이식은 유방암이나 신경아세포종(신경 조직에서 발생하는 일반적인 아동 암) 등 장기의 암을 치료하는 동안 파괴되는 골수 세포를 대체하기 위해 사용할 수도 있습니다. 의사들은 다발성 경화증 등의 일부 자가면역 장애를 치료하기 위해 줄기세포 이식을 사용하는 방법을 연구하고 있습니다.

림프종 환자의 약 30~40%와 백혈병 환자의 약 20~50%는 줄기세포 이식을 포함하여 치료를 받은 후에 암이 사라집니다. 이 시술은 다발 골수종이 있는 사람의 생명을 연장시켜줍니다. 유방암에는 효과가 덜한 편입니다.

줄기세포 이식 절차

줄기세포는 다음일 수 있습니다.

  • 자신의 세포(자가 이식)

  • 제공자의 세포(동종 이식)

암 환자에게 자신의 세포를 투여하려면 세포를 손상시킬 가능성이 있는 화학요법 또는 방사선 요법을 하기 전에 세포를 채취해야 합니다. 이 세포를 치료 후에 인체에 다시 주입합니다.

줄기세포가 수용자의 골수에 있는 조혈 세포를 대체하기 위한 것이라면, 이식된 세포가 생존하지 못하게 하는 골수 세포를 제거하기 위해 수용자에게 약물 투여와 방사선 치료를 병용하여 실시합니다.

동종 줄기세포 이식
비디오
동종 줄기세포 이식
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혈액의 줄기세포

성인에게서 받는 줄기세포는 외래 시술을 통해 혈액에서 얻을 수 있습니다. 우선, 줄기세포를 채취하기 며칠 전에 골수에서 더 많은 줄기세포가 혈류로 방출되도록 하는 약물(집락자극인자라 함)을 제공자에게 투여합니다. 한쪽 팔에서 카테터를 통해 혈액을 뽑아 줄기세포를 분리하는 기계에 순환시킵니다. 나머지 혈액은 다른 팔에 삽입된 카테터를 통해서 몸으로 다시 돌려보냅니다. 충분한 양의 줄기세포를 얻기 위해 일반적으로 며칠 동안 약 2~4시간의 6개 작업 과정을 거칩니다. 줄기세포는 냉동시켜 나중에 사용하기 위해 보관할 수 있습니다. 줄기세포는 또한 분만 후 아기의 탯줄에서 채취하여 향후 사용을 위해 냉동시킬 수 있습니다.

골수의 줄기세포

골수 이식을 위해 제공자에게는 전신 마취 또는 국소 마취를 실시합니다. 그 다음에 의사가 주사기로 제공자의 관골에서 골수를 뽑아냅니다. 골수를 채취하는 데에는 약 1시간이 걸립니다.

공여자에게

줄기세포는 1~2시간에 걸쳐 환자의 정맥에 주입합니다. 주입된 줄기세포는 환자의 뼈로 들어가 증식을 시작하고 혈액 세포를 생산합니다.

줄기세포 이식 후

이식 후, 합병증 예방하기 위한 약을 투여합니다(아래 참조).

줄기세포 이식 환자는 일반적으로 1~2 개월 병원에 입원합니다.

퇴원 후 후속 방문은 정기적으로 실시합니다. 대부분의 사람들이 회복하는 데에는 약 1년이 소요됩니다.

줄기세포 이식의 합병증

감염

화학요법이나 방사선 요법으로 인하여 수용자의 백혈구가 파괴되었거나 그 수가 감소하였기 때문에 줄기세포 이식에는 위험이 따릅니다. 그 결과, 기증된 줄기세포가 감염 방어를 위해 충분한 백혈구를 생산할 수 있을 때까지 2~3주 동안에는 감염 위험이 매우 높습니다.

환자를 (이식된 세포가 백혈구 생산을 시작할 때까지) 당분간 격리시키면 감염 위험이 낮아질 수 있습니다. 이 시기에는 병실에 들어가는 모든 사람들이 마스크와 가운을 착용하고 손을 철저히 씻어야 합니다.

수용자에게는 다음을 투여합니다.

  • 혈액 세포(감염에 대항하는 데 도움을 주는 백혈구 포함) 생산을 촉진하는 집락자극인자

  • 감염 위험을 낮추는 데 도움을 주는 항생제

이식편대숙주병

원래 장애의 재발

원래 장애가 재발하는지 여부는 다음에 달려 있습니다.

  • 원래 장애

  • 심한 정도

  • 사용한 이식 유형

원래 장애는 다음에서 재발합니다.

  • 자가 줄기세포가 제공된 환자의 40~75%

  • 다른 사람의 줄기세포가 제공된 환자의 10~40%

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