HDx는 새로운 투석기 이상의 혁신이다

“기존의 혈액투석기가 전화기라면 HDx는 최첨단 스마트폰이다.”

박스터(대표 최용범)는 최근 혈액투석 치료를 위한 인공신장기용 혈액여과기 ‘테라노바(THERANOVA)’ 출시를 기념하는 심포지엄을 개최했다.

국내 신장내과 의료진 80여명이 참석한 이번 심포지엄에서는 테라노바를 통해 구현된 고효율 혈액투석 치료법, HDx(Expanded Hemodialysis)가 소개돼 눈길을 끌었다.

HDx는 기존의 혈액투석(HD)과 혈액투석여과(HDF)의 단점을 극복한 새로운 혈액투석 방식으로, 요산과 소중분자 요독물질은 물론, 기존의 혈액투석 방식으로는 제거하기 어려웠던 중분자 이상의 요독물질 제거에도 효과적이라는 것이 박스터측의 설명이다.

박스터는 이번 심포지엄에 프랑스 리옹 1대학 신장내과 로랑 주이야드 교수를 초청, HDx치료법과 관련된 연구 데이터와 함께, 실제 임상 현장에서 테라노바를 활용해 HDx치료법을 시행한 경험들을 공유했다.

의약뉴스는 심포지엄 현장에서 로랑 주이야드 교수를 만나 혈액투석에 있어 중분자 요독물질 제거의 의미와 HDx 치료법의 가치를 들어봤다.

◇합병증 유발하는 중분자 이상 요독물질, HD·HDF로는 한계
신장은 혈액 내 노폐물을 걸러 소변으로 배출해 주는 기능을 한다. 그러나 만성신부전환자(ESRD, end stage of renal disease)의 경우 신장의 기능이 소실돼 노폐물 배출을 제대로 수행할 수 없다.

이처럼 신장 기능 소실로 인해 노폐물이 제대로 배출되지 않으면 혈액 내에 요독물질이 쌓이게 된다.

이와 관련, 주이야드 교수는 “노폐물 중에서도 특히 체내에 축적된 중분자 이상의 물질(분자량 45kDA까지)들은 독성을 유발, ‘염증’ 및 ‘심혈관계 질환’ 등의 합병증을 일으킨다”면서 “중분자 및 중분자 보다 더 큰 요독물질의 제거는 말기신부전 환자의 사망률에 직접적으로 영향을 끼치기 때문에, 이를 제거하는 것이 중요하다”고 강조했다.

이로 인해 만성신부전 환자는 신장 기능을 대체하는 신대체요법(Renal Replacement Therapy)이 필요하며, 이를 통해 혈액 내 노폐물이나 과잉수분을 제거해야 한다.

하지만, 기존의 혈액투석 방법인 HD는 물론 HD의 단점을 극복하기 위해 개발된 HDF 역시 중분자 이상의 요독물질을 제거하기에는 한계가 있다는 것이 그의 지적이다.

주이야드 교수는 “최신의 고유량 멤브레인을 사용하는 HD는 중분자 이상의 요독물질을 제거할 수 없다”면서 “HDF의 경우는 중분자 이상 요독 물질 제거가 가능하지만, 치료 시행이 매우 번거로워 의료진이 꺼리는 치료법”이라고 지적했다.

HDF 치료시 추가적인 많은 양의 초정제수가 사용되며, 여기에 사용되는 수질을 관리해야 하고, 별도의 소모품을 사용해야 하는 등 추가적인 과정이 필요해 의료진들이 꺼리고 있다는 것.

그는 “실제 프랑스에서도 전체 혈액투석 중 HDF가 차지하는 비중은 20퍼센트 정도”라며 “한국은 이보다 더 적은 비율로 사용되는 것으로 알고 있다”고 말했다.

◇인체 신장 기능에 가장 가까운 HDx, 새로운 투석기 이상의 혁신
이와는 달리 테라노바를 통해 구현된 HDx 치료법은 인체의 신장기능에 가까운 여과기능을 수행하기 때문에 소중분자 요독물질은 물론, 중분자 이상의 요독물질까지 제거하면서도 인체에 이로운 물질에는 영향을 주지 않는다는 것이 그의 설명이다

주이야드 교수는 “HDx치료법은 인체의 신장 기능에 가장 가까운 여과기능을 수행한다”면서 “특히 HDx는 HDF와 달리 기존의 HD 기계에 선택적 투과성과 개선된 대류방식이 접목된 투석기(테라노바, THERANOVA)를 사용, 추가적인 과정 없이도 중분자 이상의 요독물질을 효과적으로 제거할 수 있다”고 설명했다.

추가적인 장치나 여과과정, 인력이 없어도 기존에 HD에서 사용하던 투석막만 테라노바로 교체하면 HDx가 구현되기 때문에 HDF와 같은 번거로움도 없다는 것.

이를 두고 그는 “HDx는 새로운 투석기 그 이상의 혁신”이라며 “예를 들면 삼성의 휴대폰이 전화기 이상의 기술력을 가지고 있는 것과 같다”고 평가했다.

과거의 전화기와 비교해 스마트폰은 카메라로도, 비디오 게임기로도, 뮤직플레이어로도 활용할 수 있는 혁신성을 가지고 있는데, 추가적인 장비는 물론 여과과정까지 더해져야 하는 HDF를 투석막 하나로 구현한 HDx 역시 이와 같다는 설명이다.

그만큼 혈액투석과 관련된 첨단의 기술들이 하나로 집약되어 개발된 투석막이 테라노바라는 뜻이다.

이와 관련, 주이야드 교수는 “투석막 기술은 정확하고 엄격한 프로세스가 필요하며, 특히 정밀도가 매우 중요하다”면서 “투석막의 포어 크기가 중분자 요독물질이 나갈 수 있을 정도로 정확해야 하며, 여기에 정확하게 여과하고자 하는 물질만 선택적으로 나가도록 포어 크기가 만들어 져야 하고, 또한 요독물질이 여과되면서 알부민처럼 우리 몸에 중요한 물질들은 빠져 나가지 않도록 하는 기능도 중요하다”고 강조했다.

이어 “HDx에 사용하는 미디엄 컷 오프 방식의 투석막 테라노바는 독자적으로 개발된 비대칭 3중 구조로, 투석막의 안쪽 면부터 포어 사이즈를 확장해 큰 중분자 물질을 안정적으로 제거할 수 있다”며 “즉, ▲투과성(Permeability)과 ▲선택성(Selectivity), ▲중분자 요독물질이 여과됐다가 다시 혈액으로 들어가 오염을 일으키지 않도록 요독물질을 흡수해서 내보내는 유지기능과 ▲내부여과 기능이 뛰어나다”고 소개했다.

아울러 “테라노바는 투석막 내부사이즈가 좁아지면서 내부 압력이 효율적으로 대류 효과를 만들어 내부 여과가 일어나는데, 한마디로 HDf의 대류 기능이 투석막 안에서 진행되는 것”이라며 “이런 이유로 HDF처럼 추가적 설비나 정제수를 넣어 줄 필요가 없는 것”이라고 설명했다.

나아가 “이런 의미에서 HDx는 단순히 ‘새로운 투석기를 이용한 혈액투석’이 아닌, 전혀 다른 ‘새로운 패러다임의 치료법’이라 말할 수 있다”고 의미를 부여했다.

◇임상을 통해 확인된 요독물질 제거 효과
테라노바의 요독물질 제거 효과는 독일과 오스트리아에서 진행된 두 건의 임상연구를 통해 입증됐다.

두 건의 임상은 각각 테라노바 400으로 시행한 HDx를 최신의 고유량 투석막으로 시행한 HD 및 HDF와 비교했으며, 두 연구 모두 HDx가 주요 중분자 물질 제거에 더 효과적인 것으로 나타났다.

주이야드 교수는 “테라노바 400으로 시행한 HDx와 최신 고유량 투석막으로 시행한 HD의 비교 연구에서 주요 중분자 물질 제거에 있어 분자량이 상당히 대표적인 큰 중분자 요독물질 λ-free light chain에서부터 중분자 β-2 microglobulin까지 모두 HDx가 보다 더 효과적으로 제거됐으며, 마찬가지로 테라노바 400으로 시행한 HDx와 최신 고유량 투석막으로 시행한 HDF에 있어서도 모두 HDx가 보다 더 효과적으로 중분자 물질을 제거했다”면서 “이 연구와 관련된 논문은 메이저 저널인 NDT(Nephrology Dialysis Transplantation)에 게재됐고, 지난해 가장 많이 읽힌 논문 중 하나였다”고 소개했다.

특히 대표적인 중분자 요독물질로 분자량이 45kDA인 λ-free light chain과 11.8kDA인 β-2 microglobulin을 모두 효과적으로 제거했다는 것은 상당한 의미가 있다는 평가다.

그는 “ β-2 microglobulin의 혈액 내 축적은 아밀로이드증(Amyloidosis)과 관절통, 심혈관계 질환 합병증 유발에 관여하며, λ-free light chain 축적은 면역 방어 작용 장애(impaired immune defense) 및 신장독성(nephrotoxicity)과 관련이 있다”면서 “이러한 중분자 요독물질은 환자의 생명과 삶의 질에 직접적인 영향을 주지만, 기존의 투석 방식으로는 제거하는 데 한계가 있었다”고 지적했다.

나아가 “이 두 물질 이외에도 환자의 사망 위험율 높이는 중분자 이상의 요독물질은 여러가지가 있다”면서 “HDx는 기존의 투석방식에서 제거하는 소분자 및 중분자는 물론, λ-free light chainc처럼 분자량이 상당히 큰 중분자 물질까지 효과적으로 제거한다는 점에서 혁신적인 상징성이 있다”고 의미를 부여했다.

이러한 혁신은 인공신장 개발 분야에서 박스터가 가장 오랜 역사와 전문성을 가지고 있었기에 가능했던 것이라는 평가다.

주이야드 교수는 “8년여 전 박스터 연구소에서 암치료에 적용하기 위한 하이컷오프 방식의 막을 개발한 경험이 있다”며 “이 하이컷오프 방식의 막에서 투과성과 선택성을 개선해 오늘의 미디엄 컷 오프 방식의 투석막(테라노바)을 개발, HDx치료법에 사용하게 된 것”이라고 설명했다.

다만, 두 건의 임상연구에 참여한 환자수는 20명 정도(vs HD 19명, VS HDF 20명)로 많지는 않았지만, 그럼에도 불구하고 데이터의 파워는 부족함이 없다는 것이 주이야드 교수의 설명이다.

그는 “중요한 것은 연구를 통해 추적한 데이터 포인트가 수천 개라는 것이며, 통계 분석 결과 P값이 매우 높았다라는 것”이라고 목소리를 높였다.

수많은 사람들을 대상으로 동일한 데이터 포인트를 통해 결과를 도출하는 연구가 있는가 하면, 대상 환자는 적어도 수많은 데이터 포인트를 통해 결과를 도출하는 연구도 있다는 것.

특히 그는 “인공신장기 분야는 의약품과 달리 임상연구에 많은 투자가 이루어지지 않고 있다”며 “이러한 가운데 박스터가 인공신장기의 혁신성을 입중하는 데 대규모 투자를 한 것 자체가 상당한 의미가 있다”고 강조했다.

나아가 “현재 환자의 삶의 질이나 기타 아웃컴 스터디(outcome study)도 진행하고 있는 것으로 안다”면서 “관련 분야 연구가 많지 않은 상황에서 박스터가 의료진들의 의견을 경청하고 협력해서 여러 연구가 시행 되고 있는 것”이라고 덧붙였다.

◇HDx, 생체 적합성까지 갖춰
HDx는 기존의 혈액투석방식에 비해 인체의 신장 기능과 보다 더 유사하게 작용하는 만큼 요독물질 제거 효과뿐 아니라 투석 과정에서 발생하는 이상반응에 있어서도 장점이 있다.

이는 테라노바 투석막의 물질 조합이 생체적합성이 높은 물질로 이루어졌기 때문이라는 설명이다.

그는 “투석은 환자의 혈액이 외부로 나갔다가 다시 인체로 들어오는 것으로, 이 과정에 인체는 매우 예민해지며, 매우 다양한 이상반응 증상이 나타난다”면서 “실제로 환자들이 투석을 하면 가려움증은 물론 다양한 통증을 호소하기도 한다”고 소개했다.

실례로 그는 “최초의 투석기는 셀룰로오즈로 만들어졌고, 이상반응이 매우 심했다”면서 “생체에 적합하지 않은 물질을 사용하면 인체 내 백혈구, 적혈구, 면역세포 등등 다양한 이상반응을 일으키기 때문”이라고 설명했다.

이와는 달리 “HDx에 사용하는 테라노바 투석막은 투석과정에 사용하는 물질 조합이 생체적합방식으로 사용됐다”며 “HDx에 사용하는 투석막은 훨씬 효과적으로 치료를 진행할 수 있도록 고안된 합성물질을 사용하므로 혈액에 닿았을 때 큰 이상반응이 없다”고 덧붙였다.

◇의료진은 물론 환자들도 ‘새로운 경험’에 긍정적 평가
연구를 통해 입증된 데이터 뿐 아니라, 실제 임상 현장에서 받고 있는 HDx에 대한 평가도 상당히 긍정적이라는 전언이다.

지난해 10월 테라노바가 글로벌 출시된 후 전세계 30여개국, 200여개 병원에서 HDx 치료가 도입됐는데, 일부에서는 이미 HDF로 치료받던 환자들이 모두 HDx로 바꾸었다는 것.

그는 “실제로 테라노바 투석기를 처음 사용한 클리닉의 경우, 현재 이 클리닉 내 모든 환자들이 HDx치료법으로 전환해 치료를 받고 있다”면서 “아무래도 환자들이 HDx치료를 받고 본인의 경험을 다른 환우들에게 공유해 환자들 사이에 입소문이 나면서 빨리 확산되고 있는 것으로 보인다”고 전했다.

나아가 “처음 이 치료법을 도입했던 12개 센터에서 사용자 평가를 한 결과 치료에 관여한 간호사들이 매우 간편해 치료에 사용하기 쉬웠으며, 치료 준비도 수월하다고 말했다”면서 “임상시험은 아니지만 실제 임상 현장에서 환자들에게 들은 피드백도 대체로 좋았다”고 말했다.

특히 그는 환자들로부터 ▲통증 감소 ▲회복시간 단축 ▲식욕 증진 등 세가지 측면에서 긍정적인 피드백을 받았다고 소개했다.

그는 “우리 병원 한 여성환자의 경우 아밀로이드 증으로 인해 심각한 관절통증을 호소했었는데, 오래 투석하면 나타나는 여러 이상반응을 겪고 있는 환자였다”면서 “이 환자의 경우 HDF를 받다가 HDx로 전환했는데 통증이 현저히 줄었다고 하더라. 연구결과가 실제 환자의 개선된 예후로 나타나 개인적으로 기뻤다”고 전했다.

이와 함께 “두 번째로 투석 후 대부분의 환자들이 극심한 피로감을 느끼고 기력이 없다고 느끼며, 투석 후 회복시간이 필요한데, HDx를 시행했을 때 이 회복시간이 단축됐다”면서 “이는 아주 유의미한 지표”라고 의미를 부여했다

여기에 더해 “세 번째는 환자의 영양과 식욕 관련 지표로, 혈액투석 하는 환자의 경우 투석을 하면 식욕이 저하되어, 영양부족 상태에 있는 경우가 많다”면서 “하지만 HDx를 시행하니 식욕이 증가했다”고 소개했다.

실례로 “한 환자의 경우 점심식사를 아주 배부르게 하고, 오후에 다시 간식을 먹을 정도였다면서 아주 새로운 경험이었다고 말하기도 했다”며 “추측컨데 HDx치료를 통해 몸에서 불필요한 중분자 요독물질이 효과적으로 제거되어 이런 결과들이 있지 않았나 생각된다”고 평가했다.

◇투석기 교체만으로 구현 가능한 HDx, 적극적으로 시행하기를 권한다
주이야드 교수는 새롭게 HDx를 접하게 될 한국의 의료진들에게 HDx를 적극적으로 시행해 보기 바란다고 전했다.

번거로운 절차 없이 투석막을 교체하는 것만으로 환자들에게 생명을 연장할 수 있는 기회를 제공할 수 있는 만큼 적극적으로 고려해야 한다는 것.

특히 그는 “투석을 하는 환자들은 암환자와 같은 중증환자로, 실제 암환자와 비슷한 사망률을 보인다”며 “따라서 의료진은 환자의 예후를 개선할 수 있는 더 나은 치료 방식을 모색하고 제안해야 한다”고 강조했다.

이어 “새로운 치료가 환자들에게는 ‘생명’을 연장할 수 있는 ‘기회’”라며 “HDx는 복잡한 프로세스나 추가적인 초정제수 투입 없이 지금 당장 병원 내 혈액투석 기계와 모니터에서 시도해 볼 수 있으며, 투석기만 바꾸면 모든 장점을 환자들이 누릴 수 있다”고 설명했다.

나아가 “HDx는 기존의 혈액투석보다 효과적으로 요독물질을 제거하면서도 알부민 손실은 기존과 비교했을 때 유사한, 안전한 치료법”이라며 “한국의 의료진들도 적극적으로 치료를 시행하시길 바란다”고 전했다.