신개념 ‘혼합 줄기세포요법’ 효과 입증 - 협심증 심근경색증 등 혈관질환 치료방향 제시
신개념 ‘혼합 줄기세포요법’ 효과 입증
협심증
심근경색증 등 혈관질환 치료방향 제시
두가지 세포를 혼합 투여해 새로운 혈관을 만들어내는 능력을 획기적으로 향상시키는 신 개념 혼합 줄기세포치료법이 개발됨으로써, 협심증 심근경색증 중풍 등 혈관이 막히거나 좁아져 생기는 질환에 대한 본질적인 치료 가능성이 더욱 높아질 것으로 기대를 모으고 있다.
서울대병원 순환기내과 심혈관센터 김효수 교수팀(윤창환, 허진 연구원)은 지난달 미국심장학회 최고 권위 학술지 ‘Circulation(impact factor 12)’에 발표한 논문을 통해 연구팀이 새로 개발한 혼합 줄기세포요법에 대한 실험결과를 발표했다.
논문 제목은 ‘인체에 존재하는 두 가지 혈관 내피 전구 세포의 혼합세포요법은 혈관 생성에 시너지 효과를 발휘한다.’.
환자에서 골수나 말초혈액의 줄기세포를 배양해 혈관세포로 분화하는 ‘혈관내피전구세포’를 얻어내는 것은 이미 가능해졌다. 이를 이용하면 혈관이 막히거나 좁아져 생기는 혈관질환, 즉 협심증 심근경색증 중풍 등의 질환에서 새로운 혈관을 만들어내는 본질적인 치료가 가능하며, 세계적으로 이에 대한 기초연구가 활발하고 실제 환자에 적용되고 있다.
그런데, 혈관내피전구세포를 연구하면서 다양한 결과가 발표되었으나 서로 다른 세포를 같은 세포로 분석하는 오류가 있었다. 즉 세계 각국의 연구자들이 나름대로 내피전구세포를 분리했다고 보고하였으나, 이들의 성상을 면밀히 분석한 결과 세포가 약간 다르다는 것을 본 연구팀이 발견하였던 것이다.
이에 서울대병원 연구팀은 두가지 서로 다른 세포를 배양해내는데 성공하고 그 특성이 다름을 분석, 지난해 혈관생물학계의 최고 권위지인 ‘ Arteriosclerosis, Thrombosis, & Vascular Biology(impact factor 7)’를 통해 학계에 보고함으로써 세계적인 주목을 받은 바 있다.
이 같은 연구성과를 바탕으로 연구팀은 두가지 세포가 상호보완적인 성질을 갖고 있는 것에 착안, 두 세포를 혼합해 혈관질환 치료에 적용해보기로 했다.
연구 결과, ‘초기 혈관내피전구세포’는 혈관생성 촉진 물질을 많이 분비하면서 다른 세포의 증식과 분화를 유도함으로써 혈관신생에 이바지하는 반면, ‘후기 혈관내피전구세포’는 자신의 분열/증식/분화능력이 탁월하여 신생 혈관 자체를 만들어낸다는, 혈관신생 기전에서의 역할 분담론을 처음으로 밝혀냈다.
즉, 누드마우스(총 60마리)의 (허혈)虛血 (하지)下肢에 초기 ‘혹은’ 후기 내피전구세포 50만개를 주입하면 대조군(배양액 혹은 내피세포 주입군)에 비해 유의하게 혈관신생이 촉진되며, 다리의 괴사를 어느 정도 예방할 수 있다. 그런데 초기 전구세포 25만개와 후기 전구세포 25만개를 ‘혼합하여’ 50만개를 주입할 경우에는, 주입한 총세포수가 같은 50만개임에도 불구하고, 단일 세포를 주입한 것에 비해 ‘2배나 혈관 신생이 증가하는 효과’를 보였으며(도플러 혈류 검사법과 신생 혈관의 조직학적 검사법을 통해서 분석한 결과), 허혈 하지의 괴사도 전예에서 효과적으로 방지할 수 있었다.
또한, 두 세포의 혼합요법을 통해 혈관을 새로 만들어내는 능력을 향상시킬 수 있었으며, 결과적으로, 한 가지 세포를 단독 투여할 때 보다 두 세포를 혼합 투여할 때 새 혈관 형성이 획기적으로 증가함으로써 치료 효과가 배가됨을 알 수 있었다.
김효수 교수는 “일본에서는 분화 정제된 한 가지 종류의 줄기세포를 이용한 세포치료법을 주장하며 환자에게 적용하는 시도가 있다.”며 “이번 연구는 혼합 줄기세포요법의 중요성을 처음 증명한 것으로, 향후 줄기세포를 이용한 치료방향을 제시했다는데 의미가 있다.”고 밝혔다.
서울대병원 순환기내과 심혈관센터에서는 3년 전인 2002년 12월부터 시작하여 현재 2백명에 육박하는 심근경색증 환자에서 이러한 줄기세포 요법을 시행해오고 있는데, 이번 연구결과를 근거로 4백명의 심근경색증 환자를 목표로 하여 심혈관 재생 줄기세포 치료법을 ‘한 단계 업그레이드 시켜’ 진행할 계획을 가지고 있다. 따라서 환자에게 적용하는 줄기세포 요법의 임상연구가 더욱 탄력을 받을 것으로 전망된다.
한편, 이번 연구는 세포응용연구사업단(단장 서울의대 산부인과 문신용 교수)의 지원과 보건복지부 우수핵심 연구비 지원을 받아 이루어졌다.