골수 조혈 줄기세포 및 골수 이식

세포 이식학은 배아줄기세포 유래물이 아닌 골수 세포 이식으로 시작되었습니다. 약 50년 전, 실험적 골수 이식에 대한 최초의 연구는 골수 조혈세포 주입 후 방사선 조사 시 동물의 생존율 분석으로 시작되었습니다. 이 클리닉은 방사선 화학요법에 반응하지 않는 급성 백혈병 치료에 있어 동종 골수 이식의 효과를 연구했으며, HLA가 일치하는 기증자로부터 골수 이식을 받은 급성 백혈병 환자를 대상으로 최초로 대규모 검사를 시행했습니다. 그럼에도 불구하고, 골수 동종이식을 통해 급성 골수성 백혈병 7례와 급성 림프모구 백혈병 6례에서 완전 관해를 달성할 수 있었으며, 이는 유지 요법 없이 4.5년간 지속되었습니다. 급성 골수성 백혈병 환자 6명은 1회 골수 동종이식 후 무병 생존 기간이 10년을 넘었습니다.

이후, 골수 이종이식 결과에 대한 후향적 분석이 반복적으로 수행되었습니다. 캘리포니아 대학교 로스앤젤레스의 한 연구에서는 1기 관해기(15~45세 환자)의 급성 골수성 백혈병에서 골수 이종이식과 고용량 시토신-아라비노사이드 치료의 효과를 비교했습니다. 골수 이종이식 후 재발률이 더 낮았지만(40% 대 71%), 무재발 생존율과 전체 생존율에서 신뢰할 수 있는 집단 간 차이는 기록되지 않았습니다. 나중에 골수 이식 당시 질병 단계가 이식 후 생존율을 결정하는 중요한 특징 중 하나라는 것이 밝혀졌습니다. 캐나다 과학자들의 연구에 따르면 만성 단계의 골수 이식은 만성 골수성 백혈병의 가속기 또는 폭발 위기보다 훨씬 더 나은 결과를 제공합니다.

J. Reiffers 외(1989)의 전향적 무작위 연구에서, 항암제만 사용하는 혈모세포증 치료에 비해 골수 동종이식의 근거 기반 이점이 처음으로 확인되었습니다. 동종이식 골수를 환자에게 이식한 후 30개월 무재발 생존율이 4배 더 높았습니다. 이후, 이전에 최소 2주기의 유도 항암화학요법에 불응했던 급성 골수성 백혈병 환자의 50%에서 골수 동종이식으로 인한 장기 관해에 대한 데이터가 제시되었습니다.

동시에 거의 모든 연구에서 만성 골수성 백혈병의 모세포 위기기에 골수 동종이식의 결과는 부정적이었습니다. 이러한 환자에서 골수 동종이식 후 무재발 생존율은 100일, 1년, 3년 이내에 각각 43%, 18%, 11%로 급격하고 점진적으로 감소했으며, 2년 이내 재발 확률은 73%에 달했습니다. 그럼에도 불구하고 골수 동종이식은 비록 적은 확률이지만 환자에게 생존 가능성을 제공하는 반면, 병용 항암화학요법조차도 이 범주의 환자에게 장기 생존을 보장하는 데 전혀 도움이 되지 않습니다. 이후 림프형 모세포 위기기에 만성 골수성 백혈병에 대한 항암화학요법을 시행하면 단기 관해를 달성할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 이 기간 동안 동종이식 골수 이식을 시행할 경우 이식 후 생존율은 44%로 증가합니다.

만성기 동종이식 골수이식 후 만성 골수성 백혈병 환자의 생존율과 재발율에 영향을 미치는 요인에 대한 연구 결과, 환자 연령이 30세 미만이고, 진단 후 2년 이내에 골수 이식을 받았으며, 환자와 공여자의 성별이 여성일 때 가장 좋은 결과를 얻을 수 있다는 결론이 도출되었습니다. 이러한 이식 전 특성을 고려할 때, 6~8년 무재발 생존율은 75~80%에 달하며, 질병 재발 확률은 10~20%를 넘지 않습니다. 그러나 가속기 골수 동종이식의 경우, 이식 후 환자의 생존율이 급격히 감소하여 재발률 증가 및 혈모세포증 재발이 아닌 다른 원인으로 인한 사망률 증가와 관련이 있습니다.

다음으로 규모가 상당히 큰 무작위 전향적 연구는 1995년 EORTC와 GIMEMA 그룹에서 수행되었습니다. 골수 동종이식과 시토신 아라비노사이드 및 다우노루비신을 사용한 고용량 화학요법의 통합 결과를 비교 분석 대상으로 삼았습니다. 골수 이식 전에 골수 파괴적 전처치(골수 절제 전처치)를 두 가지 변형, 즉 사이클로포스파마이드 + 전체 방사선 조사와 부설판 + 사이클로포스파마이드에서 시행했습니다. 골수 동종이식 후 4년 무재발 생존율은 55%, 자가이식 후 48%, 고용량 화학요법 후 30%였습니다. 골수 동종이식 후 질병 재발 위험은 자가이식과 화학요법(각각 24%, 41%, 57%)에 비해 유의하게 낮았습니다. 화학요법 후 재발이 발생한 모든 사례에서 집중적인 재발 방지 치료를 시행하였고, 완화 II에 도달한 후에는 골수 세포의 자가이식을 시행하였기 때문에 전반적인 생존율에 있어서 집단 간 유의미한 차이는 없었습니다.

혈모세포증 치료 방법의 개선은 계속되었다. A. Mitus 등(1995)은 고용량의 시토신-아라비노사이드로 관해 유도 및 공고화를 시행한 성인 급성 골수성 백혈병 환자를 대상으로 동종골수이식 또는 자가골수가식을 시행한 결과를 보고했다. 이식 유형에 관계없이 4년 무재발 생존율은 62%였다. 동시에, 자가골수가식을 시행한 환자에서 재발 빈도가 유의하게 높았다.

재발 방지 치료의 가능성 또한 점차 확대되었습니다. 골수 공여자 림프구를 이용한 입양 면역요법의 결과를 일반화한 결과, 만성 골수성 백혈병에서 높은 효능이 나타났습니다. 세포유전학적 재발을 배경으로 입양 면역요법을 시행한 결과 환자의 88%에서 완전 관해가 유도되었고, 혈액학적 재발을 배경으로 골수 공여자 림프구를 주입한 결과 환자의 72%에서 완전 관해가 유도되었습니다. 입양 면역요법의 경우 5년 생존율은 각각 79%와 55%였습니다.

유럽 골수 이식 그룹의 확장 연구에서 1114명의 성인 환자를 대상으로 골수의 동종 이식 및 자가 이식 후 종양혈액학 질환의 이식 후 역학을 연구했습니다. 전반적으로 골수의 동종이식 후 재발 없는 생존율이 더 높고 재발 위험은 더 낮은 것으로 나타났습니다. 이후, 혈모세포증에서 골수 세포의 자가 이식 및 동종이식의 효과에 대한 심층적인 후향적 분석이 수행되었습니다. 모세포의 세포유전학적 이상에 따라 환자를 재발 위험이 낮은 그룹, 표준 그룹 및 높은 그룹으로 나누었습니다. 골수 동종이식 후 검사 그룹의 환자에서 재발 없는 생존율은 각각 67%, 57% 및 29%였습니다. 표준 및 고위험군 환자에게 시행한 골수 자가 이식 후 재발 없는 생존율은 각각 48% 및 21%로 더 낮았습니다. 얻은 데이터를 바탕으로, 표준군 및 고위험군 환자에서 관해 I 동안 골수 동종이식을 시행하는 것이 적절하다고 판단됩니다. 동시에, 예후가 양호한 핵형을 가진 환자의 경우, 재발 I 또는 관해 II가 시작될 때까지 골수 이식을 연기할 것을 권장합니다.

그러나 관해 I 이외의 급성 골수성 백혈병에서 골수 이종이식의 결과는 만족스럽지 않다고 할 수 없습니다. 치료되지 않은 재발 I의 배경에서 이식 후 3년 무재발 생존 확률은 29-30%에 불과하고 관해 II에서는 22-26%입니다. 화학 요법으로 관해에 도달할 수 있는 급성 골수성 백혈병 환자의 비율이 59%를 넘지 않기 때문에, 초기 재발 I에서는 골수 이종이식이 허용됩니다. 이 단계에서 생존율을 향상시킬 수 있기 때문입니다. 재발의 초기 징후에서 골수 이종이식을 시행할 수 있으려면 관해 I에 도달한 직후 모든 환자에게 HLA 형별 검사를 시행해야 합니다. 드물지만 급성 림프모구 백혈병에서 관해 I를 공고화하기 위해 골수 이종이식이 사용됩니다. 그러나 화학요법 중 재발 위험이 높은 성인 급성 림프모구백혈병 환자에게 동종 골수 이식을 시행하면 3년 및 5년 무재발 생존율을 각각 34% 및 62%까지 높일 수 있습니다.

영어: 유도된 관해 기간이 1년을 넘지 않는 Ph 양성 급성 림프모구백혈병과 같은 극도로 불리한 혈모세포증 변이의 경우에도 관해 I의 공고화로서 골수 이종이식을 사용하면 치료 결과가 상당히 개선됩니다.3년 무재발 생존율이 60%로 증가하고 재발률은 9%로 감소합니다.따라서 재발 위험이 높은 불량한 예후 징후가 특징인 급성 림프모구백혈병 환자의 경우 관해 I 동안 골수 이종이식을 수행하는 것이 좋습니다. 관해 II 또는 재발이 시작된 성인 급성 림프모구백혈병 환자의 골수 이종이식 결과는 상당히 나빴습니다.3년 및 5년 무재발 생존율은 10% 미만이었고 재발률은 65%에 달했습니다.

유지 화학요법 중 또는 중단 직후 급성 림프모구백혈병이 조기에 재발하는 경우, 환자는 2차 화학요법(혈액 내 세포독소 축적 감소)에 의존하지 않고 즉시 골수 동종이식을 받아야 합니다. 장기간의 관해 I 후 급성 림프모구백혈병이 재발하는 경우, 관해 II 유도를 위해 노력해야 하며, 이를 통해 후속 동종이식의 효과를 높일 수 있습니다.

동종이식 골수 이식의 효율은 컨디셔닝 방법을 최적화함으로써 증가시킬 수 있다.I. Demidova 등(2003)은 골수 이식을 위해 백혈병 환자를 준비할 때, 충분히 깊은 골수 억제를 유발하는 8 mg/kg 용량의 부설판을 연속적으로 사용하는 것에 기반한 컨디셔닝을 사용했다.저자들이 얻은 데이터에 따르면, 부설판을 사용하면 대부분의 혈모세포증 환자에서 공여자 골수의 성공적인 생착이 보장된다.생착이 부족한 경우는 두 가지 경우뿐이었다.첫 번째 경우, 이식 실패는 소수의 수혈된 조혈 전구 세포(1.2 x 108/kg)와 관련이 있었다.두 번째 경우, 항-HLA 항체가 높은 역가로 검출되었다.모든 환자에서 이식편 생착의 역학은 주로 종양 덩어리의 초기 부피에 따라 달라졌다. 수혜자의 골수에서 20% 이상의 모세포가 검출된 경우 점진적인 이식 거부 반응이 관찰되었습니다.

조혈 기능을 크게 저하시키지 않으면서도 상당한 면역 억제 효과를 발휘할 수 있는 새로운 약물(예: 플루다라빈)이 등장하면서 조기 사망률이 감소하여 이종 골수 이식의 치료 효과가 크게 높아졌습니다. 이는 종종 이식 전 준비 요법의 높은 독성으로 인해 발생합니다.

골수 동종이식의 효과는 백혈병 재발, 특히 질병의 후기 단계(급성 백혈병의 2차 및 그 이후 관해기, 만성 골수성 백혈병의 가속기) 환자에서 상당히 제한된다는 점을 강조해야 합니다. 이와 관련하여 이식 후 재발을 치료하는 가장 효과적인 방법을 찾는 데 많은 관심이 집중되고 있습니다. 동종이식 골수 수혜자의 초기 재발을 치료하는 첫 번째 단계는 심각한 이식편대숙주 반응이 없는 경우, 사이클로스포린 A를 중단하여 면역억제 치료를 갑자기 중단하는 것입니다. 만성 골수성 백혈병과 급성 혈모세포증을 가진 일부 환자의 경우, 면역억제 치료를 중단하면 진행 중인 이식편대숙주 반응이 백혈병의 진행을 멈추게 하므로 질병 경과를 개선할 수 있습니다. 그러나 대부분의 경우 질병 재발의 전체적인 양상을 고려할 때 즉각적인 세포증식 억제 치료가 필요합니다. 이 경우 항암화학요법의 결과를 결정하는 중요한 요소 중 하나는 골수이식과 혈모세포증 재발 사이의 간격이다.

종양 클론을 근절하기 위한 가장 집중적인 시도는 백혈병 재발 시 시행하는 두 번째 골수 이식입니다. 그러나 이 경우에도 치료 성공률은 첫 번째 골수 이식과 질병 재발 징후가 나타나는 시간 간격에 크게 좌우됩니다. 또한, 이전 항암 화학요법의 강도, 질병의 단계, 그리고 환자의 전반적인 상태도 매우 중요합니다. 첫 번째 골수 이식 후 1년 이내에 시행된 두 번째 골수 이식은 이식과 직접적인 관련이 있는 높은 사망률을 보입니다. 동시에 3년 무재발 생존율은 20%를 넘지 않습니다. 동종 또는 자가 골수 이식 후 재발한 환자는 HLA가 일치하는 형제자매로부터 두 번째 동종 골수 이식을 성공적으로 받는 경우가 있지만, 이러한 경우에도 전처치 요법과 관련된 심각한 독성 합병증이 관찰됩니다.

이와 관련하여, 입양 면역요법을 기반으로 혈모세포증 재발을 퇴치하는 방법이 개발되고 있습니다. H. Kolb 외(1990)의 임상 연구에 따르면, 골수 동종이식 후 발생한 만성 골수성 백혈병의 혈액학적 재발 환자에서 화학요법이나 방사선 요법 없이 공여자 골수 림프구 수혈을 통해 완전 세포유전학적 관해를 유도할 수 있습니다. 공여자 골수 림프구 수혈 후 나타나는 "이식편 대 백혈병(graft versus leukemia)" 효과는 급성 백혈병에서도 보고되었습니다.

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골수 이식에 영향을 미치는 요인

급성 골수성 백혈병 환자의 골수 동종이식 결과에 영향을 미치는 부정적인 예후 요인으로는 환자의 나이, 질병 진단 당시 높은 백혈구 증가증, M4-M6 유전자(FAB 분류 변이에 따름), 골수 이식 전 장기간의 질병 유병 기간, 그리고 장기간의 관해 유무 등이 있습니다. 대부분의 전문가들의 추정에 따르면, 이식 후 재발 치료에 가장 유망한 방법은 골수 공여자 림프구를 이용한 입양 면역 요법이며, 특히 골수 이식 후 1년 이내에 백혈병이 재발한 경우 그 효과가 더욱 두드러집니다. 이 시기에는 집중적인 항암 화학요법으로 인해 사망률이 매우 높기 때문입니다.

골수 이식 후 1년 이내에 재발한 환자의 경우, 반복적인 관해 유도가 더 자주 이루어질 수 있습니다. 그러나 이러한 치료 결과는 달성된 관해 기간이 짧기 때문에 만족스럽지 못합니다. 유럽 골수 이식 그룹(European Bone Marrow Transplantation Group)의 후향적 연구에 따르면, 표준 항암 화학요법으로 급성 백혈병 환자의 40%에서 반복적인 관해를 달성할 수 있지만, 그 기간은 8~14개월을 넘지 않습니다. 2년 이상의 관해 기간을 경험하는 환자는 3%에 불과합니다.

급성 백혈병 환자의 이식 후 재발 시, 입양 면역 요법의 결과도 악화됩니다. 급성 골수성 백혈병 환자의 29%, 급성 림프모구 백혈병 환자의 5%에서만 공여 림프구 수혈을 통해 관해를 유도할 수 있습니다. 동시에 급성 골수성 백혈병 환자의 5년 생존율은 15%이며, 급성 림프모구 백혈병 환자의 경우 혈모세포증 치료 효과를 나타내는 지표는 2년을 넘지 않습니다. 특히 골수 이식 후 100일 이내에 백혈병이 재발하는 경우 관해를 달성하기가 매우 어렵고, 이는 항상 매우 높은 사망률을 동반합니다. 이러한 환자의 경우 화학 요법은 이식 전 전처치로 인한 심각한 독성 합병증과 최근 이식된 골수의 세포 증식 억제제에 대한 높은 민감성을 유발하기 때문입니다.

원칙적으로 혈모세포증 치료 전략은 병적인 클론을 제거하는 것을 목표로 해야 하지만, 안타깝게도 항상 가능한 것은 아닙니다. 특히 만성 골수성 백혈병 치료에 현재 사용되는 세 가지 전술적 접근법은 화학요법, 인터페론 또는 글리벡 치료, 그리고 골수 동종이식입니다. 화학요법은 종양의 크기만 줄일 수 있습니다. 재조합 인터페론과 글리벡은 백혈병 클론의 크기를 상당히 제한할 수 있으며(세포유전학적 개선은 환자의 25~50%에서 관찰됨), 5~15%의 환자에서 병적인 클론을 완전히 제거할 수 있으며, 일부 데이터에 따르면 환자의 30%에서 이러한 효과가 관찰되는데, 이는 세포유전학 및 분자생물학 연구 결과를 통해 확인되었습니다. 만성 골수성 백혈병 환자 치료에 골수 동종이식은 1970년대에 처음 사용되었습니다. 1979년 A. Fefer와 공동 저자들은 만성 골수성 백혈병의 만성기에 있는 4명의 환자에서 동종 골수 이식의 결과를 보고했습니다. 모든 환자에서 백혈병 클론이 성공적으로 제거되었습니다. 1982년 A. Fefer는 22명의 환자에서 동종 골수 이식의 결과에 대한 데이터를 제공했는데, 이 중 12명의 환자가 질병의 만성기에 이식을 받았습니다. 이들 중 5명은 만성 골수성 백혈병의 재발 없이 골수 이식 후 17년에서 21년 동안 생존했습니다(그러나 과학 문헌에서 이들의 사망에 대한 보고는 지금까지 없습니다). 한 환자의 경우 질병의 재발로 인해 수행된 첫 번째 골수 이식 후 재발 없는 생존 기간이 17.5년에 도달했고 두 번째 골수 이식 후 8년에 도달했습니다.

만성 골수성 백혈병에서 골수 동종이식의 시기는 여전히 중요할 뿐만 아니라 논란의 여지가 있습니다. 이는 부분적으로 골수 이식의 효과를 화학요법이나 인터페론 및 글리벡 요법과 비교 평가하는 무작위 대조 연구가 수행되지 않았기 때문입니다. L. Mendeleyeva(2003)는 화학요법이 거의 모든 환자에게 2~4년 동안 편안한 생존을 제공한다고 지적합니다. 인터페론 및 글리벡 치료(장기간 및 고가)는 특정 불편함(독감 유사 증후군, 우울증 등)을 동반합니다. 또한, 세포유전학적 효과를 얻은 후 약물을 완전히 중단할 수 있는지 여부는 아직 명확하지 않습니다. 골수 동종이식 또한 비용이 많이 드는 치료법이며 여러 심각한 합병증을 동반합니다. 그러나 현재 만성 골수성 백혈병*을 치료하는 유일한 방법은 이종 골수 이식이며, 이를 통해 병적인 세포의 클론을 제거하여 생물학적 치료법을 달성할 수 있습니다.

여러 연구에서 동종이식, 항암화학요법, 그리고 자가 골수이식의 효능을 비교했습니다. 대부분의 연구에서 골수이식 무작위 배정은 HLA가 일치하는 기증자의 존재 여부에 따라 결정되었습니다. 기증자가 없는 경우, 환자는 항암화학요법이나 자가 골수이식을 받았습니다. 관해기 I형 급성 림프모구백혈병의 치료 결과에 대한 전향적 대규모 연구에서, 동종이식 후 5년 무재발 생존율은 항암화학요법이나 자가 골수이식을 받은 환자와 차이가 없었습니다. 그러나 예후 요인(Rh 양성 급성 림프모구 백혈병, 35세 이상 연령, 진단 시 백혈구 증가 수치 및 완화에 도달하는 데 걸리는 시간)을 고려한 치료 결과에 대한 판별 분석 결과, 동종(44%) 또는 자가(20%) 골수 이식을 받은 환자와 화학 요법(20%)을 받은 환자 간의 5년 생존율에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났습니다.

N. Chao 등(1991)의 연구에서 1기 관해기에 있는 급성 림프모구 백혈병 환자에서 골수 이식을 시행하는 기준은 발병 시 백혈구 증가증과 골수외 병변이 있는 경우였습니다. t(9, 22), t(4, 11), t(8, 14), 30세 이상의 연령, 그리고 화학요법 유도 과정의 첫 번째 단계 이후 관해가 없는 경우였습니다. 대부분의 환자는 관해기에 도달한 후 첫 4개월 동안 골수 이식을 시행했습니다. 평균 관찰 기간이 거의 9년인 경우, 이식 후 재발 없는 생존율은 61%였고, 그중 10%가 재발했습니다.

따라서 동종이식 골수 이식은 혈액계 종양 질환 치료에 상당히 효과적인 방법입니다. 여러 저자에 따르면, 골수 이식을 받은 혈모세포증 환자의 장기 생존율은 위험군에 따라 29%에서 67%입니다. 이러한 치료법은 종양 세포에 강력한 세포 증식 억제(방사능 모방) 효과를 나타낼 뿐만 아니라, 잔류 종양 클론의 면역학적 치환 기전이 아직 불분명하여 "이식편 대 백혈병" 반응을 유발합니다. 최근 이러한 현상은 골수 이식의 항종양 효과를 보장하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.

일부 연구 결과에 따르면 화학요법으로 관해를 유도할 수 없는 경우에도 골수 동종이식은 호전될 수 있습니다. 특히 A. Zander 등(1988)은 관해 유도에 실패한 후 골수 동종이식을 시행한 급성 골수성 백혈병 환자 9명 중 3명에서 긍정적인 치료 결과를 보고했습니다. 급성 골수성 백혈병에서 골수 동종이식에 대한 태도가 최근 몇 년 동안 크게 바뀌었다는 점에 유의해야 합니다. 이전에는 불응성 백혈병 환자에게만 사용되었던 이 치료법은 급성 골수성 백혈병의 완전 관해를 위한 집중적인 공고화 영역으로 옮겨갔습니다. 1980년대 초 이후 발표된 모든 임상 연구에서 골수 동종이식이 관해 I의 급성 골수성 백혈병 환자에게 가장 효과적인 치료법임이 밝혀졌습니다(HLA가 일치하는 관련 기증자가 있고 골수 이식에 대한 금기 사항이 없는 경우). 다양한 저자에 따르면, 5년 이상 골수 이식을 받은 수혜자의 재발 없는 생존율은 46~62%이고, 전체 생존율은 50%를 넘으며, 재발률은 18%에 미치지 못합니다.

백혈병의 임상적 전단계에서 골수 동종이식의 사용은 여전히 어려운 문제로 남아 있습니다. 가속기에서 골수 동종이식의 예후 인자를 찾기 위한 다변량 분석에는 환자 연령, 질병 기간, 이전 화학요법 유형, 질병 발병 시 백혈구 증가증 존재 여부, 진단 시 및 골수 이식 전 비장 크기, 공여자와 수혜자의 성별, 전처치 요법, 그리고 Ph 염색체 및 기타 세포유전학적 이상 유무가 포함되었습니다. 생존율 증가와 비재발 사망률 감소에 기여하는 요인은 수혜자의 젊은 연령(최대 37세)과 가속기 특유의 혈액학적 변화 부재(이 경우 추가적인 세포유전학적 변화를 바탕으로 진단)인 것으로 확인되었습니다.

다양한 형태의 백혈병, 재생불량성빈혈, 그리고 기타 여러 심각한 혈액 질환을 골수 이식으로 치료해 온 축적된 경험은 동종이식 골수 이식이 많은 경우 근본적인 완치를 가능케 한다는 것을 보여줍니다. 동시에, 임상 이식학은 HLA가 일치하는 골수 공여자를 선정해야 하는 복잡한 문제에 직면합니다. 재발성 백혈병에 대한 입양 면역요법 또한 한계가 있는데, 이는 백혈병 세포의 특성에 따라 골수 공여자 림프구 수혈의 효과가 다르다는 사실에서 드러납니다.

또한, 백혈병 세포는 종양괴사인자(TNF), 인터페론, IL-12와 같은 사이토카인의 세포독성 효과에 대한 민감도가 다릅니다. 또한, 사이토카인 합성을 암호화하는 유전자의 생체 내 전달은 현재 주로 이론적으로 고려되고 있습니다. 사이토카인을 기반으로 한 혈모세포증 치료 분야에서, 유전자 분해 저항성 및 유전자 패키징 문제는 여전히 해결해야 할 과제로 남아 있습니다. 이러한 저항성은 표적 세포에 선택적으로 도달하여 유전체에 통합되고 단백질 생성물을 발현시키는 동시에 신체의 다른 세포에 대한 안전성을 보장하는 데 기여합니다. 치료 유전자의 발현을 조절하는 방법이 현재 개발되고 있으며, 특히 표적 세포 표면의 특정 수용체에 리간드를 이용한 유전자 전달과 인간 혈장에서 벡터의 불활성화 방지를 위한 특이적 보호가 시험되고 있습니다. 혈액 내에서 안정적이고 조직 특이적이며 분열 또는 비분열 세포에 선택적으로 형질도입하는 레트로바이러스 벡터 구조물이 개발되고 있습니다.

동종 골수 이식의 가장 큰 문제는 HLA 적합 기증자 부족입니다. 유럽, 미국, 아시아에는 오랫동안 조혈모세포 기증자 등록소가 운영되어 왔고, 2002년에는 700만 명이 넘는 골수 및 제대혈 줄기세포 잠재적 기증자가 있었음에도 불구하고, 혈액 질환을 앓고 있는 소아의 HLA 적합 조혈모세포 요청은 30~60%에 불과합니다. 설령 미국이나 유럽 등록소에 기증자가 있다 하더라도, 기증자 골수를 찾아 이식 센터까지 운반하는 데 드는 비용은 미화 2만 5천 달러에서 5만 달러에 달합니다.

저강도 혈액 및 면역억제(저용량 전처리) 후 골수 이식은 혈모세포증부터 전신 결합 조직 질환에 이르기까지 다양한 질병 치료에 전 세계적으로 널리 사용되고 있습니다. 그러나 최적의 전처리 요법을 선택하는 문제는 아직 해결되지 않았습니다. 면역억제제, 항암 화학요법제, 저용량 방사선의 다양한 조합을 사용함에도 불구하고, 이식편 생착을 보장하기에 충분한 저독성 및 면역억제 효과를 달성하는 문제는 여전히 해결되지 않은 과제입니다.

따라서 골수 동종이식은 현재 혈모세포증 치료에 가장 효과적인 방법이며, 이는 이식 전 전처치의 강력한 항종양 효과뿐만 아니라 "이식편 대 백혈병"의 강력한 면역 효과 때문입니다. 수많은 연구 센터들이 동종이식 골수 수혜자의 무재발 생존 기간 연장 방법을 지속적으로 연구하고 있습니다. 환자 선정, 골수 이식 시기, 모니터링, 그리고 이식 후 백혈병 재발의 원인인 최소잔류질환에 대한 최적의 치료 요법의 문제점들이 논의됩니다. 골수 이식은 많은 비종양성 혈액 질환과 일부 선천성 질환, 그리고 골수의 급성 방사선 손상을 치료하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 골수 이식은 재생불량성 빈혈 및 기타 골수억제 질환 치료에 획기적인 효과를 나타내는 경우가 많습니다. 유럽과 미국에서는 조혈 조직의 대체 및/또는 회복이 필요한 환자의 치료를 위해 자발적으로 골수를 기증할 의향이 있는 HLA 유형 기증자 등록부가 구축되었습니다. 그러나 잠재적 골수 기증자의 수가 많음에도 불구하고, 기증자 중 거대세포바이러스 감염의 높은 유병률, 적합한 기증자 검색 기간(평균 135일), 그리고 높은 재정적 비용으로 인해 그 활용이 제한적입니다. 또한 일부 소수 민족의 경우 HLA가 일치하는 기증자 골수를 선택할 확률은 40~60%에 불과합니다. 매년 급성 백혈병으로 새로 진단받은 약 2,800명의 소아가 병원에 등록되며, 그중 30~60%가 골수 이식이 필요합니다. 그러나 면역학적으로 적합한 기증자를 찾는 것은 이러한 환자의 3분의 1에 불과합니다. 관련 골수를 이식받은 수혜자에게는 심각한 이식편대숙주병이 발생하는 빈도가 높은 반면, 관련 없는 골수를 이식받은 수혜자의 경우 이 합병증은 환자의 60~90%에서 관찰됩니다.

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