양막 이식

양막 이식 (amniotic membrane transplantation; AMT)

양막은 임상 질환에서 각막과 결막 재건에 사용되며, 현재 안구 표면과 각막의 수술에 매우 많이 사용되고 있다. 그러나 양막이 기존 치료와 비교하여 더 우월하다는 과학적 증거는 아직 적다. 반흔을 줄이고 신생혈관을 억제하며 항염증 효과가 있고 그 바닥막은 상피화와 창상 치유를 돕는 특성이 있끼 때문에 군날개 수술에도 사용할 수 있다.

원리

양막에 대한 임상 결과를 보조하는 기초 연구로 Fukuda 등은 양막에 있는 제 4형 아교질과 라미닌을 연구한 결과, 제 4형 아교질의 α-subchain 이 결막과 동일하다는 것을 밝혀내고 양막이 결막 결손을 대체할 수 있는 재료라고 보고했다. 또한 양막은 TGF-β 신호 전달 체계를 억제하므로 안구 표면 수술에 사용하면 반흔과 섬유화를 억제할 수 있다고 기술했다.

적응증

결막 성형을 위한 이식

양막은 결막 조직 결손 부위에 정상적인 기질과 바닥막을 제공하여 상피 증식과 분화를 돕는다. 또한 정상 상피 표현형을 유지시키고 염증, 신생혈관 및 반흔 형성을 억제한다. 양막은 군날개, 종양, 결막 반흔, 결막 유착, 상 윤부 각결막염, 결막 이완증에 영구 이식으로 적용될 수 있다. 또한 화학 화상 같은 결막 허혈성 병변 시 주위 정상 결막 경계부까지 양막을 이식하면 병변 부위의 생존력과 혈액순환을 회복시킬 수 있다.
  양막을 녹내장 수술에 사용하면 여과 수술 부위의 섬유화를 억제하고, 녹내장 밸브나 이식한 공막 혹은 섬막의 노출을 덮을 수 있다. 양막은 공막 천공이나 연화증에서 공막과 병용할 수 있다. 또한 양막은 눈꺼풀이나 안와 수술 시 눈꺼풀 성형술, 눈꺼풀 유착, 눈물점 폐쇄, 의안 수술에 사용할 수 있다.

각막 표면 성형을 위한 영구 이식

양막은 정상 각막 재생을 위한 기질과 바닥막을 제공한다. 신경 영양 각막 궤양 같은 다양한 원인에 의해 각막 기질 손상이 동반된 각막 궤양을 회복시키며, 기질 융해가 없는 경우 탁월한 효과를 보인다. 신경 영양 각막염에 양막을 영구 이식한 후의 조직학적 검사에서 양막의 바닥막 위로 각막 상피가 잘 회복된 것으로 나타났다. 이를 통해 양막이 재상피화에 좋은 재질임을 알 수 있다. 각막 신생혈관이 없는 상태에서는 이식된 양막이 염증이나 거부 반응을 일으키지 않고 수개월간 각막 실질에 남아 있다. 양막의 흡수는 주변 각막세포의 탐식 작용과 아교질 분해 효소에 의해 일어난다. 반면에 신생혈관이 있을 때는 많은 염증세포 침윤이 나타나며 빨리 분해 흡수된다. 양막이 흡수된 자리는 새로 형성된 반흔성 각막 실질로 대체되는데, 궤양이 있었던 위치이므로 각 막 두께는 얇아지게 된다.
  또한 양막은 봄철 각결막염에서 나타나는 방패 모양 궤양이나 심한 기질 융해가 보이는 감염성 각막 궤양에서 염증을 완화하고 천공을 예방하기 위해 사용된다. 이 때는 각막이 얇아진 부위에 여러 층으로 양막을 이식하고 그 위에 전체 각막을 덮을 수 있도록 큰 양막을 일시 이식하는 복합 이식이 좋다. 양막이 항균 작용을 한다고는 하나, 항생제 치료가 충분치 않은 상태의 감염성 각막 궤양에는 사용을 자제하는 것이 좋다. 그 이유는 활동성 세균들에 의한 궤양의 진행 정도를 파악하기 힘들며, 점안 항생제의 침투 정도를 떨어뜨려 궤양의 악화를 가져오기 때문이다. 양막은 시력 회복 가능성이 없으며 환자가 통증을 호소하는 수포 각막병증에서도 통증 완화를 위해 영구 이식할 수 있다.

각막 표면 성형을 위한 일시 이식

일시 양막 이식은 주로 지속 각막 상피 결손에서 재상피화를 위해 사용되는데 특히 [[전층 각막 이식] 혹은 표층 각막 이식 후 단순 포진 각막염이나 신경 영양 각막염이 생긴 경우에 빠른 재상피화를 위해 사용된다. 또한 띠 각막병증에서 EDTA 치료 후 통증 완화와 상피 재생을 위해 양막이 시용된다.
  급성 화학 화상 혹은 열손상 초기에 양막을 이식하면 각결막 표면을 재건하고, 기질 침윤과 윤부 손상을 억제하며, 눈꺼풀 유착을 예방할 수 있다. 스티븐스-존슨 증후군에서도 같은 기전으로 좋은 효과를 볼 수 있다. 또한 굴절 교정 레이저 각막 절제에서 각막 혼탁을 줄일 수 있다.

윤부 줄기세포 결핍에서의 이식

급성 이나 만성 줄기세포 결핍, 화학 화상 혹은 열화상, 스티븐스-존슨 증후군, 반흔, 유사 천포창과 같은 반흔성 질환에서 줄기세포 이식 시 양막을 병용하게 된다. 국소적 윤부 줄기세포 결핍 에서 양막 이식은 윤부 부위 줄기세포 환경을 활성화하고, 새로운 바닥막을 형성하며, 염증을 줄이는 한편 줄기세포 증식을 도와 줄기세포 이식의 필요성을 없앨 수 있다. 이때 손상받은 표면의 상피와 섬유 혈관 조직 (결막화조직) 을 깨끗이 제거하고 이식하는 것이 중요하다. 전체 윤부 줄기세포 결핍의 경우 윤부 줄기세포를 이식해야 하는데 이때 양막은 줄기 세포 증식과 상피 재생을 위한 기질로 작용하여 수술 후 재상피화를 촉진한다. 또한 양막을 윤부 줄기세포 이식 전에 윤부 부위에 이식하면 줄기세포 환경을 활성화할 수 있다.

윤부 줄기세포 배양을 위한 기질로서의 양막

Pelligrini 등은 섬유막에 각막 상피를 체외 배양하여 윤부 결핍된 막에 처음으로 이식했다. 그 후 Schwab 등은 양막 상피가 제거된 양막에 줄기세포를 배양했는데, 양막 상피가 제거되고 바닥막이 있는 양막 (denuded AM) 을 배양할 때가 양막 상피가 있을 때보다 상피화가 더 빨랐다고 보고했다. 이 기술은 자가 윤부나 가족에서 얻은 동종 윤부 에서 시행될 때, 살아있는 윤부 세포가 많고 기증자의 윤부 손상이 적으며, 자가 이식인 경우는 면역억제제 사용이 필요 없는 것이 장점이다.

종류

• 일시 이식 : 기질 손상이 없는 상피 결손 시 양막을 상피쪽이 밑으로 가도록 덮고 윤부 근처에서 봉합한다. 양막은 외부의 자극으로부터 안구 표면을 보호하고 염증을 억제하여 양막 아래로 상피화를 유도한다. 이식된 양막은 제거하며, 그대로 두면 흡수되거나 자연적으로 탈락된다.
• 영구 이식 : 상피나 기질에 결손이 있을 때 시행하며 양막 상피 바닥막층이 위를 향하도록 이식하는데, 양막 크기는 결손 부위보다 작아야 한다. 기질 결손 부위를 양막이 대체하여 새로 제공된 바닥막 위로 세포가 자라 들어오게 된다. 각막이 얇아졌거나 녹아 있다면 여러 겹으로 이식할 수 있다. 상피화가 양막 위로 이루어지며, 이 양막은 흡수되기 전까지는 기질 내에 융합되어 있게 된다.
• 복합 이식 : 안쪽 양막은 양막 상피층이 위로 향하도록 영구 이식으로 봉합되어 있고 그 위에 상처 부위보다 크게 양막 상피층이 아래를 향하도록 두번째 양막이 일시 이식된 형태이다. 두번째 양막은 아래 영구 이식된 양막 위에서 상피 회복을 돕고 상처를 보호하는 역할을 한 후 제거된다.

군날개 수술에서의 양막 이식

Prabhasawat 등은 군날개 수술에 양막을 이용한 연구 결과 재발률이 단순 절제 후 봉합 시 45%, 자가 결막 이식 시 4.9%, 양막 이식에서 14.8%를 보여 양막 이식이 자가 결막 이식보다는 못하지만 단속 절제 후 봉합 수술에 비해 재발률을 감소시킨다고 보고했다. 이후 Solomon 등이 연구를 통해 결막하 섬유 혈관 조직을 광범위하게 제거하고 결손 부위를 양막으로 덮는 수술을 통해 재발률을 9.5%까지 감소시켰다고 보고했다.

술기는 다음과 같다.

1. 양막 이식편의 크기 : 조직 은행에서 제공하는 양막은 커서 일반적인 자가 결막 이식 때보다 더 넓고 크게 군날개 상피와 섬유 혈관 조직을 제거할 수 있으며, 노출된 부위를 충분히 덮을 수 있다. 게다가 군날개의 섬유 혈관 조직이 침범한 부위도 메울 수 있어 양막으로 안쪽 눈구석까지 덮는 것이 추천된다. 일반적으로 양막 이식편의 크기는 자가 결막 이식편보다 50~100% 큰데, 이는 상측에서 자가 결막을 떼어낼 수 있는 최대 크기에 해당한다.
2. 공막 부위 준비 : 자가 결막 이식처럼 공막 부위에서 군날개의 섬유 혈관 조직을 제거하고 지혈시켜야 양막편 아래쪽의 출혈과 그 부위의 국소적 재발을 방지할 수 있다.
3. 양막 적용 : 양막은 부드럽게 끈적거리지 않는 (상피-바닥막 쪽) 부위를 위로 위치시켜야 빠른 재상피화를 유도할 수 있다. 이식편은 10-0 vicyl 혹은 나일론을 적당한 장력으로 당겨 주면 결막 가장자리에 봉합해야 한다 충분하지 않은 봉합력은 이식편 늘어짐을 유발하여 상피화가 늦어지게 된다. 그리고 너무 강한 봉합력은 봉합 사이에 주름을 유발하여 이식편의 부족을 유발할 수 있다.
4. 수술 후 처치 : 자가결막이식술과 마찬가지로 수술 후 스테로이드와 항생제 점안약이 몇 주 동안 필요하며 이식편의 재상피화를 매주 확인해야 한다 보통 재상피화는 2주면 완료된다. 환자는 최소 6개월 이상 경과 관찰이 필요하며, 재발에 대한 초기 징후가 생기면 즉시 재방문하도록 해야 한다.

안구 표면 질환에 시행하는 양막 이식의 한계

• 눈꺼풀 유착에 시행하는 양막 이식은 논란의 소지가 있다. 이때 양막은 국소적 유착이 있으며 염증이 없는 경우에만 효과가 있다.
• 전체 윤부 결핍에서 윤부 줄기세포 이식을 시행하지 않는 경우 양막만으로는 효과를 볼 수 없다.
• 통증이 있는 수포 각막병증에서도 일시 양막 이식은 양막이 남아 있을 때만 효과가 있으므로 영구 이식이 권장된다.

부작용 및 합병증

합병증은 매우 적지만 봉합 관련 육아종, 무균 전방 축농 등이 보고되었다. 수술 후 양막 탈락은 적절한 봉합과 치료 콘택트렌즈로 해결된다. 영구 이식 후 기존의 상피하 막이 남아 있는 경우도 보고되었다. 가장 심각한 합병증은 바이러스나 균의 감염이다.

참고