국내 연구팀이 신장이식 후 무증상 거부반응 고위험군과 저위험군을 정밀하게 선별해 불필요한 침습적 조직검사를 최소화할 수 있는 ‘비침습적 위험 평가 전략’을 다기관 전향 연구로 입증했다.

서울대병원 이식혈관외과 조아라·민상일 교수팀(공동연구: 세브란스병원 이주한 교수, 고대안암병원 정철웅 교수)은 신장이식 후 새롭게 발생한 ‘공여자 특이 항체’를 가진 환자에게 ‘공여자 유래 세포유리 DNA’ 혈액검사를 시행하는 것이 무증상 거부반응 예측에 유용하다는 사실을 규명했다고 4일 밝혔다.

신장이식 후 몸속에 새롭게 생성되는 ‘공여자 특이 항체(dnDSA)’는 면역학적 위험신호로 신장 기능 저하와 거부반응을 유발하는 주요인이다. 

하지만 이 항체가 발생한 환자 중 실제 조직검사에서 거부반응이 확인되는 비율은 30~40%에 불과하다. 이를 확인하기 위한 조직검사는 출혈과 통증, 입원 부담이 따르는 침습적 시술이기에 상당수 환자가 불필요한 절차적 부담을 감수해야만 했다.

이에 대한 대안으로 최근 ‘공여자 유래 세포유리 DNA(dd-cfDNA)’가 이식신 손상을 파악하는 비침습적 바이오마커로 떠오르고 있다. 

세포유리 DNA는 이식받은 신장에 면역학적 손상이나 염증이 발생했을 때 혈액 속으로 방출되는 ‘이식신 유래 DNA 조각’을 의미한다. 그러나 그동안은 이들 환자 조직검사 시행 여부를 결정하는 데 있어 임상적 유용성이 불확실했다.

연구팀은 국내 3개 이식센터에서 신장이식 후 안정적인 이식신 기능을 유지하고 있는 환자 123명(공여자 특이 항체 양성군 77명, 음성군 46명)을 대상으로 혈액 내 세포유리 DNA 수치와 조직검사 결과를 전향적으로 비교 분석했다.

분석 결과, 혈액 내 세포유리 DNA 수치 중앙값은 특이 항체 양성군(1.2%)이 음성군(0.3%)보다 뚜렷하게 높게 나타났다. 또한 실제 신장 내부 미세혈관염증이 심할수록 DNA 수치가 비례해서 높게 나타나는 특징을 보였다. 

실제로 국제 조직검사 진단 기준(밴프 지표)을 적용했을 때 신장 내 미세혈관에 염증이 거의 없는 단계(염증 점수 0~1점)인 환자들 세포유리 DNA 수치 중앙값은 0.54%에 머물렀으나, 염증이 심한 단계(염증 점수 2점 이상)인 환자들에게서는 1.6% 이상으로 높게 나타났다.

진단 정확도 역시 향상됐다. 기존처럼 특이 항체 유무만으로 거부반응을 예측했을 때 전반적인 진단 성능 지표(AUC)는 0.74였으나, 두 검사를 결합해 분석한 결과 진단 성능은 0.81로 유의하게 높아졌다.

특히 이 결합 검사법은 불필요한 침습적 조직검사를 줄여 환자의 절차적 부담을 최소화하는 데 의의가 있다. 기존에는 특이 항체가 발견될 경우 실제 거부반응 확률이 절반(46.2%)에 불과함에도 확인을 위해 대다수가 조직검사를 받아야만 했다. 

그러나 세포유리 DNA 검사를 추가하여 수치가 1.0% 미만으로 낮게 나온 환자들을 선별해낸 결과, 이들이 실제 거부반응이 없을 확률(음성예측도)은 97.8%에 달했다. 즉, 두 혈액검사를 결합함으로써 대다수의 저위험군을 효과적으로 식별해 조직검사를 안전하게 보류할 수 있는 임상적 근거를 마련한 것이다.

민상일 교수는 “신장이식 후 공여자 특이 항체가 발견되면 환자와 의료진 모두 거부반응을 우려하게 되지만 모든 환자에게 동일하게 조직검사를 시행하는 것은 부담이 될 수 있다”며 “이번 연구는 비침습 바이오마커를 결합해 실제 거부반응 가능성이 높은 환자를 더 정밀하게 선별할 수 있음을 보여줬다”고 강조했다.

이어 “앞으로 세포유리 DNA를 임상 의사결정 과정에 적절히 통합하면 환자 부담을 줄이면서 이식신 손상을 조기 발견하는 개인 맞춤형 모니터링 전략이 가능할 것”이라고 덧붙였다.

한편, 이번 연구결과는 국제학술지 ‘국제외과학회지’ 최신 온라인판에 게재됐다.