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뇌사자로부터 이식된 이식신장의 재사용 증례(Reuse of a Previously Transplanted Kidney from a DeceasedDonor)
김민경 메디컬라이터부  |  mkkim@monews.co.kr
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[0호] 승인 2014.02.11  16:04:29
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연령: 55세

성별: 여성

과거력 및 가족력:
환자는 말기신부전 환자였고 2011년 2월에 뇌사자로부터 장기를 기증 받은 신장이식 환자였다. 2년 전 기증 뇌사자는 자발성 뇌내 출혈로 인한 뇌사 환자였으며 43세였다.

주요 증상:
2013년 4월에 수영 중 심장 마비로 응급실에 내원했다. 환자는 적절한치료를 받았으나 뇌간 반사는 소실됐으며 뇌사 판정을 받았다.가족들이 장기 기증을 희망했다.
환자가 다니던 병원의 기록에 의하면 tacrolimus와mycophenolatemofetil과 steroid로 면역억제 유지요법을 하고 있었고 신기능도 양호했다.

주요 검사 결과:
심장 마비로 인한 뇌사 상태를 거치면서 혈류역학적 불안정과 흡인성 폐렴으로 입원당시는 크레아티닌이3.53 mg/dL이었다.

진단명: 뇌사

치료:
가족들은 적극적으로 기증되기를 원해 적절한 대증 치료를 했고 점차 신기능의 호전을 보여 크레아티닌이1.68 mg/dL까지 개선됐다. 신장의 배정을 위해Luminex를 이용한 교차반응 항체 (panel reactive antibody,PRA) screening과 식별(identification)을 시행했다.

치료 결과:
이 신장은 65세 남성, 당뇨병성 신병증에 의한 말기신부전환자에게 배정됐다. 환자는 3년전 국립장기이식 관리센터에 뇌사자의신장이식을 위해 대기자 등록을 했던 환자로 인간백혈구 항원(human leukocyte antigen,HLA) type은 A2, A24, B13, B39, DR4,DR15이었다. 첫 번째 뇌사자였던 43세 환자의 HLA type은 A2, A33, B75, B39, DR8 로서 HLA 불일치 개수는 3개였으며 PRA는 class I 과 class II 모두에서 0%이었다. 그리고 55세 여성 뇌사 환자와는 유세포 분석 교차검사(flow cytometrycrossmatching, FCXM)를 시행했고 그 결과는 음성이었다<그림 1>.

   
 


<그림 1>2차 공여자에 대한 FCXM과1차 공여자에 대한 가상 교차적합검사. 
 

장기 구득 당시 신장조직 검사를 했다. 대부분 양호했으나 일부에서 간질 조직 염증과 국소적 섬유화 및 세뇨관 위축 소견을 보였다<그림 2>.

   
 


<그림 2>신세뇨관에서약한 염증, 국소적 섬유화, 세뇨관 위축과 neutrophil casts를 보이는 간질 부위(PAS´200).
 

신장이식 수술은 성공적으로 시행됐으며 면역억제 유도는 항흉선세포글로불린(antithymocyte globulin)과 mycophenolatemofetil 및 prednisolone을 사용했고 면역억제 유지요법은 tacrolimus, mycophenolate,prednisolone을 사용했다. 입원기간 중 tacrolimus trough level은 3.5~11.1 ng/mL 정도로 유지됐고 혈중 크레아티닌 기능은 수술 후 3일에 2.32 mg/dL이었으며 7일에 0.99 mg/dL이었다. 이식 후 거부반응은 없었으며 이식 수술 후 6개월 지난 후 혈중 크레아티닌은1.11 mg/dL이다<그림 3>.
 

   
 

<그림 3>재사용된 이식신장의 기능
 

고찰 및 결론
장기이식이 필요한 사람들의 수는 빠르게 증가하고 있는 반면 기증자의 수는 수요를 충족시키지 못해 그 격차는 나날이 벌어지고 있다. 장기 부족현상은 비단 우리나라만의 문제는 아니며 세계 각국에서도 이 문제를 해결하기 위해 장기구득 및 기증 향상을 위해 여러 제도를 입법화하기도 하고 확장 범주 공여자(expanded criteria donor)나 심장사 후 장기기증자(donation after cardiac death) 등의 장기를 활용해 장기 기증자와 대기자의 격차를 줄이는데 노력을 더하고 있다.1신장이식환자에서 이식신장의 소실 중 가장 많은 비율을 차지하는 요인은 신기능 유지 상태에서 사망하는 경우이다.2이식을 받은 환자라 하더라도 적합한 신장 공여자로서 제공될 수 있다. 이식 신장의 재이식은 흔하지는 않지만 문헌에는 몇 가지 흥미로운 예들이 보고돼 있다.
첫 번째 예는 생체 기증으로 이식이 이루어진 후 이식 받은 환자가 뇌사자가 되어 제 3 자에게 신장이 이식된 경우이다. 국내에서도 대한이식학회지에 보고된 바 있는데 44세 남성이 6 년 전 여동생으로부터신장이식을 받고 지내던 중 뇌사 상태에 이르면서 59세 말기신부전 남성에게 신장을 기증한 사례이다. 다른 예는 본 증례와 같이 수년 전 뇌사자로부터 신장이식을 받은 후 그 환자가 다시 뇌사가 되는 경우이다.4-6이러한 재이식의 경우 면역학적인 측면에서 몇가지 고려해야 할 사항이 발생한다.
첫 번째 사례와 같은 경우는 생체이식으로 기증자가 살아있는 경우로서 기증 신장에 대한 항원 항체반응을 예상하기위한 교차반응이 가능한 경우이지만 두 번째 경우는 첫 번째 기증자가 사망해 존재하지 않으므로 교차반응이 불가능한 경우에 해당된다. 순환하는 HLA에 대한 항체의 존재는 이식신장의 기능저하 또는 소실 및 환자의 생존율을 감소시키는 중요한 위험인자로 알려져 있어서 반드시 이식전 교차반응을 통해 HLA에 대한 항체에대한 검사가 선행돼야 한다.7그러나 본 증례와 같이 뇌사자로부터 신장이식을 받은 경우는 첫 번째 뇌사자와의 교차반응이 불가능한 경우이다. 이러한 경우 Luminex를 이용한 가상 교차적합검사(virtual cross matching)가 유용하다. Luminex는 기존의 보체 의존적 독성(complement-dependent cytotoxicity,CDC)방법이나 유세포 분석(flow cytometry, FCM) 방법보다 교차반응의 민감도와 특이도가 높을뿐 아니라 HLA 항체에 대한 반정량적인 평가가 가능한 장점이 있다. 그리고 Luminex PRA는 FCM의 결과를 미리 예측하기 위해가상 교차검사의수단으로 사용해도 좋을지를 평가한 연구에서,가상 교차적합검사(virtual crossmatching)에 적합하며 Luminex를 이용한 결과가 음성으로 나온 경우에는 공여자 특이 HLA 항체(donor-specific HLA-antibody, DSA)의 존재를 배제하는 데 매우 신뢰성이 높은 것으로 보고됐다.8-9따라서 Luminex를 이용한 가상 교차적합검사(virtual crossmatching)는 이송거리가 먼 경우가 종종 있는 미국이나 유럽에서 고도 감작된 환자들의 교차반응을 미리 예측하기 위해 사용되고 있다.
재이식에서 또 하나의 고려 사항은 혼합 키메라(mixed chimerism)이다. 신장이식을 하는 과정 중에신장이 불가피하게 면역학적 및 비면역학적 손상을 받을 수 있다. 이러한 손상은 상주 신장전구세포(resident renal progenitor)나 골수기원신장전구세포(bone marrow-derived renal progenitor)들에 의해 복구과정을 거친다고 보고됐다.10이러한 복구는 기증자의 세포에서 유래 하기도 하지만 수용자 기원의 세포에 의해서도 일어난다고 알려졌다. Paul 등은 신장이식을 받은환자들을 대상으로, 이식 후 1, 2, 3, 6, 12 개월에 정기적으로 이식 신장의 조직검사를 시행해 여성으로부터 신장이식을 받은 남성 수용자의 신장의 혈관과 간질조직에서 수용자 기원의 Y 염색체가 나타났다고 보고한 바 있다.11따라서 두 번째 공여자와 두 번째 수용자 사이에도 교차반응 검사가 필요하다고 고려됐고 두 환자 간에 FCM을 이용한 교차반응 검사에서 음성의 결과를 보여 이식 수술이 진행됐다. 이식 결과는 양호했으며 현재까지도 거부반응 없이 신기능을 잘 유지하고 있다.
결론적으로 뇌사자로부터 이미 한번 이식됐던 신장이더라도 신기능이 양호하면 첫 번째 기증자와 Luminex가상 교차적합검사(virtual cross matching)를 시행하고 두 번째 기증자와 실제 교차반응을 시행 하면 비교적 안정된 신장공여가 가능할 것으로 생각된다.

References
1) Metzger RA, Delmonico FL, Feng S, et al. Expanded criteria donors for kidney transplantation. Am JTransplant 3:S114-S125, 2003 (suppl 4)
2) West M, Sutherland DE, MatasAJ. Kidney transplant recipients who die with functioning grafts: serum creatinine level and cause of death. Transplantation.1996 ;62(7):1029-30.
3) Hong Rae Cho, Sang Jun Park, GyuYeol Kim, et al. Successful Reuse of a Kidney Allograft from a Brain-Dead Donor into a Second Recipient: A Case ReportJ Korean Soc Transplant 2013;27:62-66
4) Celik A, Saglam F, Cavdar C, et al. Successful reuse of a transplanted kidney: 3-year follow-up. Am J Kidney Dis. 2007 Jul;50(1):143-5.
5) Graetz K, Cunningham D, Rigg K, et al. Expansion of the organ donor pool by the reuse of a previously transplanted kidney is this ethically and scientifically valid? Transplant Proc. 2002;34(8):3102-3.
6) Goralczyk AD, Obed A, Lorf T. Fourteen-year survival of a renal graft reused 2 years after initial transplantation: a case report. Transpl Int.2010 ;23(6):15-7.
7)Lefaucheur C, Suberbielle-Boissel C, Hill GS, et al. Clinical relevance of preformed HLA donor-specific antibodies in kidney transplantation. Am J Transplant. 2008;8(2):324-31.
8) Vaidya S, Partlow D, Susskind B, et al. Prediction of crossmatch outcome of highly sensitized patients by single and/or multiple antigen bead luminexassay. Transplantation. 2006 Dec 15;82(11):1524-8.
9) Bingaman AW, Murphey CL, Palma-Vargas J, et al. A virtual crossmatch protocol significantly increases access of highly sensitized patients to deceased donor kidney transplantation. Transplantation. 2008 27;86(12):1864-8.
10) Zerbini G, Piemonti L, Maestroni A, et al. Stem cells and the kidney: a new therapeutic tool? J Am SocNephrol.2006 ;17(4 Suppl 2):S123-6.
11) Grimm PC, Nickerson P, Jeffery J, et al.Neointimal and tubulointerstitial infiltration by recipient mesenchymal cells in chronic renal- allograft rejection.N Engl J Med.2001;345(2):93-7.

 

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