양막 (amniotic membrane; AM)[1] 은 태반의 가장 안쪽에 위치한 막으로 태아를 둘러싸고 있으며 모체로부터 각종 감염 및 면역 반응으로부터 태아를 보호하는 장벽 역할을 한다.

역사

안과 질환에서 양막이식술은 de Rotth[2]가 1940년에 처음으로 그 효과를 보고하였으나 한동안 각광을 받지 못했고, Kim 등[3]이 1995년에 토끼 모델에서 양막을 사용하여 안구표면을 성공적으로 재건함을 보고한 이후 양막은 여러 가지 안과 질환에서 임상적으로 활발히 적용되고 있다.

생물학적 특성

두께는 0.2~0.5mm 로 상피, 바닥막, 기질의 세 층으로 구성되어 있다.

  • 단순 입방 상피 : -80℃에 1개월간 보관된 냉동 양막은 성장 효소(EGF, TGF-α, KGF, HGF, bFGF, TGF-β2)를 함유하고 있는데, 양막 상피가 없는 양막보다 있는 양막에서 그 농도가 더 높아 양막 상피에 성장 인자가 많음을 알 수 있다. 또한 각막상피 줄기세포의 미세 환경을 유지시켜주는 cytokine을 갖고 있다.
  • 두꺼운 바닥막 : 상피세포의 이동, 바닥세포의 부착을 촉진하고 세포 자멸사를 억제한다.
  • 무혈관성의 간엽성 실질 : TGF-β 신호 전달을 억제하여 정상 각막, 결막 윤부 섬유모세포의 증식을 조절하고 결막하 섬유화를 억제한다. 또한 실질의 염증, 신생혈관과 단백 분해를 억제하여 염증과 궤양을 줄인다.
표. 양막의 구성 성분과 특성
양막층 성분 생물학적 특성
상피 성장인자
사이토카인
각막 윤부 줄기세포 배양 시에 미분화 상피세포의 표현형을 유지
바닥막 아교질 IV/VII
라미닌 1/5
α6/β4 섬유 결합소
상피세포의 이동 증가
바닥세포의 부착력 강화
상피세포의 분화 유도 (결막에서 술잔세포 포함)
세포자멸사 억제
기질 TGF-β
항염증 및 항신생혈관 단백질
단백 분해 효소 억제 인자
각막세포의 근섬유화 억제
윤부, 정상 및 병적인 결막 섬유모세포의 증식과 분화를 억제하여 섬유화와 반흔을 억제
염증세포를 포획하여 빠르게 고사 야기
염증과 신생혈관 억제

단층의 입방 세포인 상피는 많은 반결합체로 바닥판에 부착되어 있다. 바닥막은 아교질 IV/VII, 섬유 결합소, laminin 1/5로 구성되어 있다. 기질층은 혈관, 근섬유, 신경 등이 없는 느슨한 결합 조직으로 구성되어 있다. 비록 양막 상피, 중배엽 세포, 섬유모세포가 HLA I가 II를 발현하지만, 양막은 이식해도 면역 거부 반응이 나타나지 않는다.

임상적 효과

  • 상피화 촉진 (상피세포의 이동과 부착력 증대, 분화 촉진, 상피 표현형 유지, 상피세포 자멸사 억제)
  • 염증 억제
  • 신생혈관 억제
  • 반흔 억제
  • 살균 효과

지금까지 다양한 안과 질환에서 양막을 사용하여 좋은 결과를 보이고 있으며 특히 각결막 질환에서 창상의 치유 속도를 빠르게 하고 각막혼탁을 줄이는 효과가 있다고 보고되어 있다[4][5].

획득과 보관

B형과 C형 간염, AIDS, 매독에 대한 혈청학적 검사가 음성인 산모에서, 오염을 막기 위해 계획된 제왕절개술을 통해 얻은 태반을 사용한다. 작은 양막 조각을 균배양 검사를 위해 보내고 무균 상태의 양막을 이식에 사용한다. Tseng이 고안한 방법으로 조직 은행에서 양막을 처치 및 보관한다. 처치는 태반을 무균실험대 내애서 50㎕/m penicillin, 50㎕/m streptomycin, 100㎕/m neomycin, 2.5㎕/m amphotericin B가 함유된 BSS로 수차례 세척한 후 양막을 융모막에서 박리하여 nitrocellulose 판에 편평하게 펴서 상피/바닥막이 위를 향하도록 부착하고 적당한 크기로 자른 후 냉동 보관액에 넣어 -80℃에 보관한다.

보관 기간이 길어질수록 생물학적 활성 인자가 감소한다 (2개월이 지나면 50%, 18개월이 지나면 거의 소실된다). 보관된 양막은 살아있는 세포가 없는 조직이어서 생물학적 효과가 제한적으로 생각되지만, 생물학적 효과가 클 것으로 생각되는 신선한 양막은 혈청 검사에는 음성이지만 잠복기일 수도 있고 면역 거부 반응의 위험성이 있으므로 사용하지 않는 것이 좋다.

참고

  1. 각막 4판, 2024 (한국 각막 학회, 일조각)
  2. de RÖtth A. Plastic Repair of Conjunctival Defect w Fetal Mmbranes. Arch Ophthalmol. 1940;23(3):522–525. 연결
  3. Kim JC et al. Transplantation of preserved human AM for surface reconstruction in severely damaged rabbit corneas. Cornea. 1995 Sep;14(5):473-84. 연결
  4. Fournier JH et al. Ocular surface reconstruction using AM allograft for severe surface disorders in chemical burns : case report and review of the literature. Int Surg. 2005 Jan-Mar;90(1):45-7. 연결
  5. Jain S et al. Evaluation of the outcome of AMT for ocular surface reconstruction in symblepharon. Eye (Lond). 2004 Dec;18(12):1251-7. 연결