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문제 정의
- 각각의 환자군은 20세 이상의 성인에 국한하며 성별 및 나이별로도 구분했고, 수술 부위와 달리 다른 질환이나 질병이 없는 ASA 1급에 해당하는 환자군을 선택하며 미리 본 연구와 관련된 동의서를 준비하여 동의하는 환자들만 대상으로 시행했다. 또한, 술 전에 수혈을 받은 적이 없고, 신장 이식 등의 다른 치료를 시행하지 않은 환자군에 한정하며 수술도중이나 수술후에도 창상과 관련된 감염이나 누공 등의 다른 합병증이 생긴 경우는 모두 대상군에서 제외함으로서 가능한 건강한 환자에서 수술 자체만의 스트레스에 의한 면역기능의 변화를 보고자 했다.
- 이와 같은 여러 학문적 발전에도 불구하고 신체내 여러 부위중 특히 구강 및 악안면 영역의 수술과 관련된 면역 현상의 변화는 그 중요성에 비해 별다른 연구가 진행되어 오지 못한 것이 현실이다. 이에 본 연구에서는 이러한 악안면영역에서의 수술로 인한 스트레스가 환자의 세포면역성 저하를 일으키는 정도를 엄선된 환자군을 대상으로 하여 면역 반응의 지표인 여러 종류의 림프구와 기타 다른 반응 물질들, 그리고 보다 근본적으로 접근하기 위해 사이토카인 및 표면 항원 레벨에서 조사하고, 이를 통해 여러 악안면영역의 수술시보다 나은 수술 결과와 창상 치유를 가져오기 위한 결과를 고찰하고자 한다.
제안 방법
- 예정된 수술을 기준으로 수술날 당일은 수술 전 및 수술중 1시간, 2시간 경과 후, 수술이 끝난후 1시간 이내를 기준하고, 수술한 이후는 수술후 1일, 2일, 7일을 기준하여 말초혈액을 채취한다.
- 혈구세포의 정량분석 환자 혈액의 림프구수를 측정하며, 혈액림프구군(peripheral blood lymphocytes, PBLs), 혈청(serum), 혈장(plasma) 등을 분리한다. 혈액림프구군을 이용하여 림프구, 중성구(neutrophil), 단핵구(monocyte), 호산구(eosinophil) 및 염산구(basophil) 등을 각각 정량적(/mm3)으로 분석한다(Automated Hematology Analyser MAXM, Coulter Co.).
대상 데이터
- 각각의 환자군은 20세 이상의 성인에 국한하며 성별 및 나이별로도 구분했고, 수술 부위와 달리 다른 질환이나 질병이 없는 ASA 1급에 해당하는 환자군을 선택하며 미리 본 연구와 관련된 동의서를 준비하여 동의하는 환자들만 대상으로 시행했다. 또한, 술 전에 수혈을 받은 적이 없고, 신장 이식 등의 다른 치료를 시행하지 않은 환자군에 한정하며 수술도중이나 수술후에도 창상과 관련된 감염이나 누공 등의 다른 합병증이 생긴 경우는 모두 대상군에서 제외함으로서 가능한 건강한 환자에서 수술 자체만의 스트레스에 의한 면역기능의 변화를 보고자 했다.
- 구강악안면영역의 수술이 필요한 환자를 모두 세 군으로 나누어서 각각 수술을 전후하여 다음과 같이 말초 정맥 혈액 2.5 ml를 채취한다. (Table 1)
데이터처리
- Statistical Analysis 모든 결과 수치는 평균치(±SEM)로 환산하였고, 나항의 ELISA 기법은 2회씩 시행하여 평균치를 구하였으며, 라항의 FACS분석은 최소 3회 이상 시행하였다. 또한, 각 군간의 통계적 유의성 검사는 SPSS, TM Version 10.
- Statistical Analysis 모든 결과 수치는 평균치(±SEM)로 환산하였고, 나항의 ELISA 기법은 2회씩 시행하여 평균치를 구하였으며, 라항의 FACS분석은 최소 3회 이상 시행하였다. 또한, 각 군간의 통계적 유의성 검사는 SPSS, TM Version 10.0 프로그램의 Mann-Whitney U-test 및 Student t test를 이용하였고, p-value는 0.05보다 작은 것만을 택하였다.
이론/모형
- 면역표지검색의 검체로는 말초혈액이나 골수천자표본과 같은 액체상태 검체와 악성 림프종 등과 같은 고형 검체가 있는데, 본 연구에서는 말초혈액을 이용한 액체상태 검체법을 이용했다. 혈액 검체는 항응고제가 첨가된 용기에 넣어 염색과정까지는 실온에서 3일(72시간)까지 보관하게 되나 혈액의 냉장보관(4℃)은 helper T세포의 감소를 초래할 가능성이 있으므로 가능한 빠른 처리가 바람직할 것으로 사료된다.
성능/효과
- 1. 구강악안면영역의 일반적인 수술을 수술에 의한 스트레스의 정도에 따라 세 군으로 나누어 각 군별로 수술후 생길수 있는 면역저하현상을 비교하였는데, 미리 받은 스트레스가 클수록 면역저하현상이 증가되었다.
- 2. 일반 혈액림프구군 측정에서는 수술직후부터 중성구수의 급격한 증가를 보였으며, 상대적으로 림프구는 감소하였다.
- 3. 특히 미리 외상을 받은 환자군인 B group의 호산구 분포는 IL-6의 분포와 유사하였다.
- 4. 일반적으로 수술후 IL-6 의 급격한 증가는 CRP와 같은 급성반응물질의 증가현상을 설명할 수 있으며, 수술후 TNF-α 분석에서는 서서히 감소하는 양상을 보였는데, 미리 외상을 받은 Bgroup에서는 술 전 면역저하현상이 관찰되었다.
- 5. CD3+(pan T) 세포나 CD4+(helper/inducer T) 세포는 수술후 바로 감소하고 반대로 CD8+(supprssor/cytotoxic T) 세포는 수술 중부터 증가하였다.
- 6. 외과적 스트레스를 받으면 NK 세포의 역할은 감소하게 되며 표면 marker인 CD56의 정량적 분석에서도 다른 군과 달리 미리 외상을 받은 B group에서 보다 초기에 검출되었다.
- 바로 본 연구에서는 각각 Th1세포 및 Th2세포의 surface marker로서 TNF-α 및 IL-6를 이용했는데, 결과 2에서 보이듯이 실험군 모두에서 수술후 1시간 및 2시간 이내에 IL-6 의 증가 소견이 관찰되며 대체적으로 수술후 하루 뒤에까지 증가하다가 수술후 이틀째부터 감소하는 소견을 보여 코티졸 등에 의한 호르몬 분비 효과와 더불어 Th2 세포의 활성 정도가 커진 것을 짐작할 수 있었다. 반면에 TNF-α 정량 분석에서는 반대의 결과를 보였는데 특히 A 및 C group에서는 수술후 하루 결과에서 술 전에 비해 현격한 감소 현상이 관찰되었으며, B group에서는 현저하지는 않았으나 성격상 기존의 면역성 감소에 기인한 것으로 사료되었다.
- 바로 본 연구에서는 각각 Th1세포 및 Th2세포의 surface marker로서 TNF-α 및 IL-6를 이용했는데, 결과 2에서 보이듯이 실험군 모두에서 수술후 1시간 및 2시간 이내에 IL-6 의 증가 소견이 관찰되며 대체적으로 수술후 하루 뒤에까지 증가하다가 수술후 이틀째부터 감소하는 소견을 보여 코티졸 등에 의한 호르몬 분비 효과와 더불어 Th2 세포의 활성 정도가 커진 것을 짐작할 수 있었다. 반면에 TNF-α 정량 분석에서는 반대의 결과를 보였는데 특히 A 및 C group에서는 수술후 하루 결과에서 술 전에 비해 현격한 감소 현상이 관찰되었으며, B group에서는 현저하지는 않았으나 성격상 기존의 면역성 감소에 기인한 것으로 사료되었다. 물론 Th1세포 및 Th2세포에 대한 직접적인 marker는 아직까지 알려져 있지 않고 보다 복합적인 여러 사이토카인 등에 의해 영향받는 것이 일반적이나, CD3+/CD4+ 및 CD8+ 등의 정량적 분석과 같이 생각한다면 충분히 유의성 있는 결과로서 받아들여질 수 있을 것으로 사료된다.
- IL-6는 또한 급성반응물질의 매개체로서 중요한 역할을 담당하는데 전술한 바와 같이 간세포를 자극하여 IAP, CRP 와 같은 반응물질들의 형성을 촉진시키게 된다. 본 연구 결과에서도 수술 후 CRP 수치가 증가하기 시작해서 1주일 뒤에는 술 전치에 근사하게 회복되는 것을 확인할 수 있었는데 역시 B group 및 C group에서는 술 전 검사치보다 낮아지는 양상도 확인할 수 있었다.
- 본 연구에서처럼 면역관련세포기능이 CRP 정도에 반하여 감소하는 것을 확인할 수 있으며, 따라서 결론적으로 카테콜아민, 코티졸 및 다른 부신피질호르몬 등의 역할과 함께 CRP 등이 외과적 스트레스에 대한 세포면역기능을 저하시킨다는 종래의 가설(2,25)을 확인할 수 있었다.
- 염산구는 특히 IL-6의 활성화와 밀접한 관계로서 본연구의 IL-6 정량적 분석과 비슷한 양상을 보였는데 특히 술후 하루가 지난 시점에서 최고 수치가 되는 것을 볼 수 있었다. 그러나, 이러한 호산구 및 염산구의 각 실험군간의 대조는 워낙 검사량의 수치가 크지 않아 유의성 있는 결과는 도출하기 어려웠다.
- 즉, 수술과 관련된 면역 저하현상과 관련해서는 본 실험의 각 군별로는 유의성 있는 결과는 관찰되지 않았으나, 일단 활성화되면 많이 방출되어 이차림프기관(secondary lymphoid organs)으로 이동하여 여러 사이토카인들을 생성하게 된다. 이번 연구의 결과처럼 우선 외과적 스트레스에 노출된후 NK cell의 역할은 감소하게 되며 표면 marker인 CD56의 정량적 분석에서도 다른 군과 달리 미리 외상을 받은 B group에서 보다 초기에 검출되기 시작하는 모습을 볼 수 있었다15-16).
후속연구
- 또한, 동시에 위장관 점막 및 내강(lumen)에서 생산되는 free radicals의 역할이 이같은 병인에서 중요하다는 설명도 가능한데, 이러한 free radicals의 주 원인은 XOR(Xanthine oxidoreductase)로서 산소유리기(oxygen free radicals) 및 산화질소(nitrous oxide)가 외과적 스트레스에 대해 상피투과성(epithelial permeability)과 이온수송(ion transport)을 조절하기 때문이라는 주장도 제기14,29)되고 있으며, 이러한 주장 모두가 수술후 초래될 수 있는 인체의 면역성 저하와 관련된 중요한 가설로서 고려되어야 할 것으로 생각되며, 구강악안면 영역의 수술에 있어서도 향후 계속 연구되어야 할 분야로 사료된다.
- 반면에 TNF-α 정량 분석에서는 반대의 결과를 보였는데 특히 A 및 C group에서는 수술후 하루 결과에서 술 전에 비해 현격한 감소 현상이 관찰되었으며, B group에서는 현저하지는 않았으나 성격상 기존의 면역성 감소에 기인한 것으로 사료되었다. 물론 Th1세포 및 Th2세포에 대한 직접적인 marker는 아직까지 알려져 있지 않고 보다 복합적인 여러 사이토카인 등에 의해 영향받는 것이 일반적이나, CD3+/CD4+ 및 CD8+ 등의 정량적 분석과 같이 생각한다면 충분히 유의성 있는 결과로서 받아들여질 수 있을 것으로 사료된다.
- 즉, 이러한 면역기능의 저하는 술후 창상치유 및 환자 회복에 복합적인 영향을 미치는데 특히, 구강암 및 인체내 여러 부위에 발생가능한 암환자에서는 수술도중이나 수술후 잔존 종양 세포의 성장과 전이를 촉진시켜 환자의 치료 예후에 결정적인 영향을 미치기도 하므로 이러한 외과적 스트레스가 최소화되도록 노력하는 것이 매우 중요할 것이며, 이와 같은 여러 학문적 발전에도 불구하고 신체내 여러 부위중 특히 구강 및 악안면 영역의 수술과 관련된 면역 현상의 변화는 앞으로도 보다 연구해야할 분야일 것이다.
- . 특히, IL-6의 최고 수치에서 외과적 스트레스가 최대일수도 있음을 미루어 짐작할 수 있는데, 한 보고에서는 간암 및 위장관암에서 IL-6 값이 수술후 하루 및 1주일 뒤 두 번에 걸쳐 최고값에 이른다는 연구 결과6,20)가 있기도 했으나, 본 연구에서처럼 악성 종양 환자를 제외한 결과치와는 다른 양상으로서 해석해야 할 것으로 사료되며, 바로 이런 점 등이 암의 전이와 관련하여 술후 면역기전 보존 가치에 대한 향후 연구 방향이 되어야 할 것으로 사료된다.
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