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장기이식술은 기능이 저하되거나 손상된 장기를 건강한 장기로 대체하는 의료 시술이다. 이식되는 장기는 기증자로부터 얻으며, 기증자는 살아있는 생체 기증자이거나 사망한 사체 기증자가 될 수 있다. 이 수술은 해당 장기의 기능을 회복시켜 환자의 생명을 연장하고 삶의 질을 향상시키는 것을 목표로 한다.

주요 이식 대상 장기로는 신장, 간, 심장, 폐, 췌장, 소장 등이 포함된다. 조직 이식에는 각막, 심장판막, 뼈, 힘줄, 피부 등이 해당된다. 성공적인 장기이식은 기증 장기의 생존을 위협하는 면역 거부 반응을 통제하기 위한 지속적인 면역억제제 복용과 철저한 관리가 필수적으로 동반된다.

장기이식은 현대 의학의 가장 복잡한 분야 중 하나로, 외과, 내과, 면역학, 영양학 등 다양한 전문 분야의 협력을 필요로 한다. 또한 기증자 확보, 공정한 장기 배분, 윤리적 동의 등 의료 시스템 전반의 체계적인 접근이 요구된다.

장기이식술의 역사는 고대 신화와 의학 실험에서 시작하여 현대의 복잡한 의료 절차로 발전해왔다. 초기 시도는 주로 피부 이식에 집중되었으며, 16세기 이탈리아의 가스파로 타글리아코치가 "이식의 아버지"로 불리며 코 재건 수술을 시도한 기록이 있다[1]. 그러나 면역체계에 대한 이해가 부족했기 때문에 대부분의 이식은 실패로 끝났다.

현대 장기이식의 실질적인 시작은 20세기 중반으로 거슬러 올라간다. 1954년 미국 보스턴에서 조지프 머리 의사가 일란성 쌍둥이 사이에서 성공적으로 신장 이식을 수행한 것이 최초의 성공적인 고형 장기 이식으로 기록된다[2]. 이 성공은 이식 의학의 가능성을 증명했지만, 유전적으로 다른 개체 간 이식의 장벽인 거부반응을 극복하는 것이 다음 과제였다.

1960년대는 면역억제제의 발견과 조직적합성 검사의 발전으로 특징지어진다. 1967년 크리스티안 바나드에 의한 최초의 인간 심장 이식은 전 세계적인 주목을 받으며 이식 의학의 새로운 시대를 열었다. 같은 시기 간 이식(토머스 스타즐, 1967년)과 폐 이식도 처음 시도되었다. 1970년대와 80년대에 걸쳐 사이클로스포린과 같은 보다 효과적이고 선택적인 면역억제제가 개발되면서 이식 성공률은 비약적으로 향상되었다.

이러한 발전은 단순히 수술 기술의 진보를 넘어, 뇌사 개념의 법적·의학적 정립, 국제적인 장기 기증 및 장기 배분 시스템 구축, 그리고 지속적인 윤리적 논쟁과 동반되었다. 오늘날 장기이식은 말기 장기 부전 환자에게 표준 치료 옵션으로 자리 잡았다.

장기이식술에서 이식되는 장기는 크게 고형 장기와 조직으로 나눌 수 있다. 고형 장기 이식은 심장, 폐, 간, 신장, 췌장, 소장과 같은 완전한 장기를 이식하는 것을 의미한다. 조직 이식은 피부, 각막, 뼈, 힘줄, 심장판막, 혈관 등을 포함하며, 이식 목적과 방법이 고형 장기와는 다르다.

고형 장기 이식은 주로 생명을 위협하는 말기 장기 부전 환자를 대상으로 한다. 가장 흔히 시행되는 것은 신장 이식이며, 그 다음으로 간 이식, 심장 이식, 폐 이식, 췌장 이식 순이다. 이들 장기는 대부분 뇌사 또는 심장사 상태의 사체 기증자로부터 얻지만, 신장과 간의 일부는 생체 기증자로부터 이식되기도 한다. 각 장기는 고유한 생리 기능을 가지고 있어, 이식 수술의 복잡성과 후속 관리가 장기별로 상이하다.

조직 이식은 기능 회복 또는 구조 재건을 목표로 한다. 예를 들어, 각막 이식은 시력 회복을, 피부 이식은 화상 환자의 피부 덮개를 재건하는 데 사용된다. 뼈와 힘줄 이식은 정형외과 수술에서, 심장판막과 혈관 이식은 심혈관 수술에서 활용된다. 많은 조직은 사체 기증자로부터 채취하여 특수 처리 후 장기간 보관할 수 있어, 긴급한 수술이 필요한 경우 즉시 사용할 수 있는 이점이 있다.

다음 표는 주요 이식 장기와 조직의 종류 및 일반적인 이식 목적을 요약한 것이다.

이식 장기의 종류에 따라 기증자 선정 기준, 수술 기술, 면역억제 요법, 그리고 장기적 생존률에 차이가 발생한다. 조직 이식은 고형 장기에 비해 상대적으로 면역 거부 반응의 위험이 낮은 경우가 많지만, 각각의 고유한 적합성 기준과 관리 프로토콜이 존재한다.

장기이식의 성공 가능성을 높이고 거부반응의 위험을 낮추기 위해서는 공여자와 수혜자 사이의 생물학적 적합성을 평가하는 것이 필수적이다. 이 평가는 주로 혈액형 적합성과 조직적합성 검사를 통해 이루어진다.

혈액형 적합성은 가장 기본적인 선별 기준이다. 일반적으로 수혜자와 동일한 ABO 혈액형을 가진 공여자의 장기를 이식하는 것이 원칙이다. 예를 들어, A형 혈액형을 가진 수혜자에게는 A형 또는 O형 공여자의 장기가 적합하다. 이는 혈액형 항원이 장기 내 혈관 내피세포에도 존재하여 불일치 시 심한 급성 거부반응을 유발할 수 있기 때문이다. 일부 특수한 경우(예: 혈액형 불일치 신장이식)에는 사전 치료를 통해 이 장벽을 극복하기도 하지만, 여전히 중요한 고려사항이다.

보다 정밀한 적합성 평가는 조직적합성 검사, 즉 HLA 검사를 통해 이루어진다. HLA(Human Leukocyte Antigen)는 개인의 면역 체계가 '자기'와 '비자기'를 구분하는 주요 표지자 역할을 하는 단백질이다. 공여자와 수혜자의 HLA 유형을 비교하여 그 불일치 정도를 확인한다. 일반적으로 HLA가 유사할수록 면역계가 이식 장기를 공격할 가능성이 낮아진다. 주요 검사 방법은 다음과 같다.

이러한 검사들은 특히 골수 이식이나 신장 이식에서 매우 중요하게 적용된다. 그러나 간 이식이나 심장 이식과 같은 생명을 위협하는 상황의 이식에서는 시간적 제약으로 인해 혈액형 적합성과 교차적합시험 음성 여부를 중심으로 빠르게 결정되기도 한다. 궁극적으로 이식 적합성 검사는 수혜자의 면역체계가 새로운 장기를 받아들일 가능성을 최대화하고, 수술 후 필요한 면역억제제의 강도를 예측하는 데 기초 자료를 제공한다.

장기이식 수술 절차는 기증자의 유형, 즉 생체 기증자인지 사체 기증자인지에 따라 크게 두 가지 경로로 나뉜다. 두 경우 모두 수술 전 철저한 건강검진과 조직적합성 검사를 통해 수혜자의 안전과 이식 장기의 생착률을 높이기 위한 평가가 선행된다.

생체 기증자 이식은 주로 신장 이식이나 간 이식의 일부에서 시행된다. 기증자와 수혜자는 일반적으로 별도의 수술실에서 동시에 수술을 받는다. 기증자에게서 건강한 장기(예: 한쪽 신장 또는 간의 일부)를 적출한 후, 가능한 한 빠르게 수혜자에게 이식한다. 생체 이식은 사체 기증을 기다릴 필요가 없어 대기 시간을 단축할 수 있으며, 냉허혈 시간을 최소화하여 장기 상태를 양호하게 유지할 수 있다는 장점이 있다.

사체 기증자 이식은 뇌사자 또는 심장사자로부터 장기를 적출하여 이루어진다. 기증자가 발생하면 장기기증 관련 기관의 조정을 통해 적절한 수혜자를 선정하고, 장기는 특수 용기에 담겨 저온으로 보존된 상태로 이식 병원으로 급송된다. 수혜자는 사전에 대기자 명단에 등록되어 있어야 한다. 수술은 기증자로부터의 장기 적출과 거의 동시에, 또는 장기가 도착하면 즉시 수혜자에 대한 이식 수술이 진행된다. 이 과정에서 장기의 허혈 시간은 이식 성공에 매우 중요한 요소이다.

두 유형의 수술 모두에서, 수혜자의 병든 장기를 제거한 후 기증 장기의 혈관, 담관(또는 요관) 등을 수혜자의 해당 구조물에 정교하게 연결하는 문합 절차가 가장 중요하다. 수술 후 수혜자는 즉시 면역억제제 투여를 시작하며, 집중치료실에서 세심한 관찰을 받는다.

면역억제 치료는 장기이식 후 가장 중요한 관리 요소 중 하나로, 수혜자의 면역계가 이식된 이식편을 공격하는 거부반응을 억제하기 위해 실시한다. 이 치료 없이는 대부분의 이식 장기가 수일에서 수주 내에 기능을 상실하게 된다. 치료의 핵심 목표는 거부반응을 효과적으로 통제하면서도 과도한 면역 억제로 인한 감염이나 약물 부작용의 위험을 최소화하는 데 있다.

주요 면역억제제는 그 작용 기전에 따라 여러 종류로 나뉜다.

치료는 일반적으로 수술 직후 고용량의 약물을 사용해 강력한 억제를 시작한 후(유도 요법), 점차 용량을 줄여 유지 요법으로 전환한다. 약물 조합(다중 약물 요법)을 사용하는 것이 표준으로, 서로 다른 기전을 가진 약물을 함께 사용해 효과를 높이고 개별 약물의 용량과 부작용을 줄인다.

치료는 평생 지속되어야 하며, 약물 농도 모니터링이 필수적이다. 약물 농도가 너무 낮으면 거부반응의 위험이 증가하고, 너무 높으면 신독성, 당뇨, 고혈압, 감염, 악성 종양 발생 위험 등 심각한 부작용이 발생할 수 있다. 따라서 환자 개인별로 맞춤형 용량 조절이 이루어진다.

장기이식 수술 후에는 다양한 합병증이 발생할 수 있으며, 이는 크게 거부반응과 감염, 그리고 면역억제제의 부작용으로 인한 합병증으로 나뉜다. 이식 후 관리의 핵심은 이러한 합병증을 조기에 발견하고 적절히 통제하는 데 있다.

급성 거부반응은 이식 후 수일에서 수개월 내에 가장 흔히 발생하며, 수혜자의 면역체계가 이식된 장기를 공격하는 현상이다. 증상으로는 발열, 이식 장기 부위의 압통, 장기 기능의 급격한 저하(예: 신장 이식 후 크레아티닌 수치 상승) 등이 나타난다. 조직 검사를 통해 확진하며, 고용량의 스테로이드 투여나 면역억제제 조정으로 치료한다. 만성 거부반응은 수개월에서 수년에 걸쳐 서서히 진행되며, 혈관의 만성적인 염증과 폐쇄가 특징이다. 이는 이식 장기의 기능을 서서히 저하시켜 최종적으로 실패에 이르게 하는 주요 원인이다. 현재까지 만성 거부반응을 효과적으로 역전시킬 수 있는 치료법은 확립되지 않았으며, 예방과 진행 지연이 관리의 목표이다.

강력한 면역억제제 사용으로 인해 수혜자는 일반인에 비해 세균, 바이러스, 진균 등 다양한 감염에 매우 취약해진다. 초기에는 수술 부위 감염이나 폐렴이, 후기에는 거대세포바이러스(CMV)나 EB 바이러스 감염이 문제가 될 수 있다. 정기적인 혈액 검사와 영상 검사를 통한 감시가 필수적이다. 또한 면역억제제 자체의 부작용으로 당뇨병, 고혈압, 고지혈증, 골다공증, 그리고 특정 암(예: 피부암, 림프종)의 발생 위험이 증가한다. 따라서 이식 후 관리에는 감염병 전문의, 내분비내과 의사 등 다양한 전문가가 협력하는 다학제적 접근이 필요하다.

장기이식 분야는 생명을 구하는 의학적 성과와 함께 복잡한 윤리적 및 법적 문제를 내포한다. 가장 근본적인 쟁점은 기증자의 동의와 장기 배분의 공정성이다. 대부분의 국가에서는 사후 장기 기증에 대해 명시적 동의(옵트인) 또는 추정적 동의(옵트아웃) 제도를 채택하고 있다. 옵트인 방식은 생전에 기증 의사를 밝힌 사람만 기증자가 될 수 있지만, 옵트아웃 방식은 특별히 거부 의사를 표시하지 않은 모든 시민을 잠재적 기증자로 간주한다. 이는 개인의 자율성과 사회적 공익 사이의 긴장을 보여준다.

장기 배분은 공정한 기준 마련이 핵심 과제이다. 일반적으로 의학적 긴급성, 조직적합성, 대기 시간, 수혜자의 예후 등을 고려한 점수제를 통해 이루어진다. 그러나 연령, 사회적 기여도, 지위 등 비의학적 요소가 개입될 가능성은 항상 논란의 대상이 된다. 또한 생체 기증의 경우, 기증자가 충분한 정보를 바탕으로 자발적으로 결정했는지, 경제적 압박이나 가족 내 강요는 없었는지에 대한 엄격한 평가가 필수적이다.

법적 측면에서는 뇌사 판정 기준이 확립되어야 장기 적출이 가능하다. 이는 생명의 종료 시점에 대한 철학적, 종교적 논의와 직결된다. 또한 장기 매매를 금지하고 공정한 기증 체계를 유지하기 위한 강력한 법적 장치가 필요하다. 일부 국가에서는 장기 부족 문제를 해결하기 위해 재정적 보상이나 우선권 부여 등 다양한 인센티브 모델을 논의 중이지만, 이는 인간의 신체를 상품화할 위험을 내포한다는 비판을 받고 있다.

국제적 장기 거래와 이식 관광 또한 중요한 법적·윤리적 문제이다. 빈곤층을 대상으로 한 불법 장기 매매나, 규제가 약한 국가로의 이식 관광은 심각한 인권 침해 사례로 지적받는다. 이에 세계보건기구(WHO) 등은 국제적인 윤리 지침을 마련하고 국가 간 협력을 촉진하고 있다.

장기이식술 분야는 지속적인 연구와 기술 발전을 통해 거부반응 감소, 장기 공급 확대, 이식 성적 향상을 목표로 하고 있다. 주요 연구 방향으로는 면역관용 유도, 동물 장기 이용(이종이식), 인공 장기 및 조직 공학, 그리고 장기 보존 기술의 발전이 포함된다.

면역관용 연구는 수혜자의 면역체계가 이식 장기를 '자기' 조직으로 인식하도록 유도하여, 장기적인 면역억제제 사용 없이도 장기가 생존할 수 있는 상태를 목표로 한다. 이를 위해 공여자 줄기세포의 동시 이식, 조절 T 세포 치료, 특정 면역세포 표적 치료 등 다양한 전략이 실험 단계에 있다. 한편, 이종이식, 특히 유전자 변형 돼지 장기를 인간에게 이식하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 초임계성 거부반응과 내인성 레트로바이러스 감염 위험 등 난제를 극복하기 위한 노력이 계속되고 있다.

조직 공학과 3D 바이오프린팅 기술은 환자 자신의 세포를 이용하여 맞춤형 장기나 조직을 만들려는 시도로, 이론적으로 거부반응 위험을 제거할 수 있는 잠재력을 지닌다. 현재는 피부, 연골, 방광 등 비교적 구조가 간단한 조직의 재생에서 성과를 보이고 있으며, 신장이나 간 같은 복잡한 고형 장기 제작을 위한 연구가 진행 중이다. 또한, 사체로부터 기증된 장기의 보존 기술도 진화하고 있으며, 정적 냉장 보관에서 벗어나 장기에 영양분과 산소를 공급하는 관류 장치를 이용한 동적 보존법이 도입되어 장기 품질과 이식 성적을 향상시키고 있다.

• 대한장기이식학회 - 장기이식이란

• 국립장기혈액조직관리원 - 장기기증/이식 안내

• 대한민국 법제처 - 장기등 이식에 관한 법률

• 서울아산병원 - 장기이식센터

• 네이버 지식백과 - 장기이식수술 (서울대학교병원 의학정보)

• Wikipedia - Organ transplantation

• 국가생명윤리정책원 - 장기이식 윤리 가이드라인

• 한국보건의료연구원 - 장기이식 의료기술 평가 보고서