피부의 표피는 체온 조절의 기능, 감각에 대한 수용체의 역할을 하며 재생하는 기능도 있다. 돼지 피부를 인조 피부로 사용하기도 하는데, 거부반응 등 여러 문제점이 있다. 이식용 무세포 진피는 감염에 대한 위험이 있기 때문에 안정성 검사가 필요하다. 본 논문에서는 SureDerm \( { }^{\mathrm{TM}} \) 의 안전성을 검토하기 위해 5 종의 바이러스를 활용하여 분석한다.
<h1>서 론</h1><p>피부는 바깥 면을 이루고 있는 얇은 층인 표피(epidermis)와 표피 밑의 보다 깊은 층인 진피(dermis)로 구성되어 있다. 표피는 각질층, 과립층, 유극층, 기저층으로 구성되며, 진피는 유두층, 망사층, 유두하층으로 구성된다. 진피는 콜라겐 단백질로 만들어진 교원섬유가 주요 구성 성분이고, 그 사이에 엘라스틴 단백질로 이루어진 탄성섬유가 그물 모양으로 짜여 있다. 진피는 피부의 대부분을 차지하며, 표피에 영양분을 공급하여 표피를 지지하고 외부의 손상으로부터 몸을 보호한다. 또한 수분을 저장하는 능력과 체온 조절의 기능이 있으며, 감각에 대한 수용체 역할을 하고, 표피와 상호 작용에 의해 피부를 재생하는 기능도 한다.</p><p>손상된 피부 조직을 재생시키기 위한 방법으로는 환자자신의 피부를 이식하는 자가이식, 다른 사람의 피부를 이식하는 동종이식, 동물의 피부를 이식하는 이종이식의 세 가지 방법이 있다. 이들 방법 중 자가이식이 가장 이상적이지만 손상부위가 광범위한 경우 조직을 확보할 수 있는 부위에 제한이 따르며 채취 부위가 새로운 상처 부위로 남게 되는 어려움이 있다. 동종이식은 영구적인 생착 보다는 상처 주변부 세포의 이동과 치유를 돕는 역할을 한다. 동종이식의 경우 사체에서 채취한 표피를 글리세롤 등에 냉동 보존하여 사용하기도 하며, 사체의 피부에서 면역 반응을 일으킬 수 있는 세포들을 제거한 무세포 진피 (acellular dermal matrix)의 형태로 만들어서 사용하기도 한다. 그러나 인체 피부 기증자가 부족하여 대안으로 동결 건조시킨 돼지 피부를 사용하기도 하는데, 이 경우 안정적인 공급의 장점이 있지만, 아직까지 초급성 거부반응 등 해결해야 할 문제점이 남아 있다.</p><p>피부조직 내 진피층의 3차원적 구조를 손상시키지 않고 다양한 구조 단백질 및 성분들을 유지한 상태에서 면역반응의 대상인 세포성 항원만을 선별적으로 제거한 무세포 진피는 다양하게 의료용 소재로 사용되고 있다. 무세포 진피는 화상, 교통사고, 궤양 등으로 인한 피부결손 환자에게 이식해 피부를 복원시키는 인체이식용 피부조직으로 전층 피부, 비중격, 뇌척수 경막결손창의 재건뿐 아니라 함몰 반흔 교정, 반안면 위축 교정, 유두 재건, 입술 확대의 재건성형 및 미용성형면에서 그 이용범위가 확대되어 왔다.</p><p>사람의 피부조직을 재료로 하여 생산되는 이식용 무세포 진피는 원료 자체에 감염성 병원인자(바이러스, 세균, 곰팡이 등)가 오염될 가능성이 있다. 인체조직은 hepatitis B virus(HBV), hepatitis C virus(HCV), human immunodeficiency virus(HIV), Human T cell leukaemia virus(HTLV) I과 II, cytomegalovirus, herpes simplex virus 같은 외피 바이러스(enveloped virus)와 hepatitis A virus(HAV), human parvovirus B19(B19) 같은 비-외피 바이러스(non-enveloped virus) 등 다양한 바이러스에 오염된 사례가 있다. 조직은행에서는 기증자의 안전성 확보를 위해 기증자의 병력을 검토하고, 기증자의 신체에 대한 육안 검사를 통해 감염의 증후, 외상 등 조직의 성상에 영향을 주는 요인의 유무를 확인하고, 또한 기증자의 혈액검사 및 조직에 대한 미생물학적 검사를 통해 감염질환에 대한 선별 검사를 실시한다. 인체조직에 오염될 수 있는 감염성 위해 인자 중 바이러스에 대한 안전성을 보증하기 위해 인체조직 기증자의 혈액검사 검사를 통해 HBV, HCV, HIV, HTLV를 검사한다. 이러한 바이러스 검사는 혈액이나 조직에 존재할지도 모를 위해 바이러스를 모두 검사하기 보다는 특정 지표 바이러스들을 대상으로 수행된다. 이러한 특정지표 바이러스 조사만으로는 현재 수행하고 있는 분석 방법으로는 검색되지 않는 변이주 또는 미동정 바이러스를 검색할 수가 없어 인체조직의 안전성을 보증할 수가 없다. 또한 바이러스 검사를 위해 조직의 일부만 채취하기 때문에 검사의 한계가 있고, 만약 바이러스가 너무 낮은 농도로 존재하여 검출한계 이하라면 검사의 오류를 범할 수 있다.</p><p>세포 진피는 한 사람의 기증자로부터 불특정 다수의 수혜자에게 이식이 가능하다는 것이 특징이다. 따라서 이식을 위해 채취한 조직이 바이러스에 오염되었을 경우 그 오염이 많은 사람들에게 전파될 수 있다. 따라서 무세포 진피 제조공정은 바이러스 안전성을 보증하기 위해서 인체조직 내재 또는 혼입 가능 위해 바이러스에 대한 제거 및 불활화 공정을 포함하여야 한다. 또한 바이러스 제거 및 불활화 정도가 과학적이고, 합리적으로 검증되어야만 한다.</p><p>무세포 진피를 제조하기 위해 면역원성 세포 제거 방법으로 trypsin 또는 dispase 같은 단백질 분해 효소를 사용하거나, 반복적인 동결-해동, \( \mathrm{NaCl} \) 과 SDS 처리 방법 등이 사용되어 왔는데, 이러한 공정으로 만들어진 무세포 진피는 많은 항원성분을 지니고 있어 수여부에 이식 시 면역거부반응을 일으켜 결과적으로 낮은 생착률을 초래하였다. 또한 바이러스를 효과적으로 제거 또는 불활화시키는 공정을 포함하지 않고 있어 안전성을 보증할 수가 없었다. 따라서 바이러스 안전성이 보증되고, 생체적합성과 치유 능력이 향상된 무세포 진피 제조 공정의 개발이 요구되었다. 이에 Tri-n-butyl phospahate(TnBP)와 deoxycholic acids를 사용하여 피부조직 내 진피층의 3차원적 구조를 손상시키지 않고 다양한 구조 단백질 및 성분들을 유지한 상태에서 면역 반응의 대상인 세포성 항원만을 선별적으로 제거한 이식용 동종 무세포 진피인 SureDerm \( { }^{\mathrm{TM}} \)을 개발하였다. SureDerm \( { }^{\mathrm{TM}} \)은 면역반응을 일으키는 표피와 진피에 있는 세포들을 제거한 후 급속 동결 및 건조하여 진피층의 3차원 구조를 그대로 유지한 인체이식재이다. SureDerm \( { }^{\mathrm{TM}} \) 제조공정은 감염성 위해인자 불활화 공정으로 \( 70 \% \) 에탄올 처리와 산화에틸렌 가스 처리 공정을 포함하고 있다.</p><p>본 연구에서는 SureDerm \( { }^{\mathrm{TM}} \) 의 바이러스 안전성을 평가하기 위해 \( 70 \% \) 에탄올 처리, 세포제거용액 처리, 산화에틸렌 가스 처리에 의한 바이러스 불활화 효과를 검증하고자 하였다. 바이러스 불활화 효과를 검증하기 위해 5 종의 바이러스 [HIV type 1(HIV-1), bovine herpes virus(BHV), Bovine viral diarrhoea virus(BVDV), HAV, porcine parvovirus(PPV)를 생물학적 지표로 사용하였다.</p>