가톨릭세포치료사업단 뉴스레터 21호

Catholic Institute of Cell Therapy 가톨릭생명윤리를 기반으로 성체세포치료연구에 앞장서겠습니다.

CMC 세포치료 연구성과–가톨릭대학교 은평성모병원 피부과학교실 김정은, 강훈 교수 중간엽줄기세포의 원형 탈모 치료가능성 제시

중간엽줄기세포치료는 다양한 면역학적 질환에서 새로운 치료의 전략으로 제시되고 있다. 원형탈모는 모낭면역특권 붕괴에 의해 발생하는 대표적인 자가면역질환으로 전체 두피의 모발이 탈락하는 전두탈모와 체모까지 다 빠져버리는 전신탈모 등의 심각한 임상적 유형을 가지고 있다. 아직까지 이러한 중증원형탈모질환은 효과적인 치료법이 부재한 것이 현실이다. 중간엽줄기세포의 원형탈모 치료기전과 효용성에 대해서는 잘 알려져 있지 않은데, 김정은, 강훈 교수는 가톨릭세포치료사업단의 가톨릭마스터세포 지원 사업을 통해 지원받은 건강한 공여자의 인체조혈모세포유래 중간엽줄기세포가 원형탈모의 치료제로 사용될 가능성을 제시하였다. 중간엽줄기세포는 처리한 세포의 양과는 관계없이 인체모유두세포의 생존능력을 유의하게 향상시키고, 모발성장의 주 신호전달경로인 Wnt/β-catenin 신호전달경로물질 중 ß-catenin과 phosphorylated GSK3b의 발현을 유도하였으며, IFN-γ에 의해 유도된 DKK1(DKK1: 모발성장 억제 신호물질)의 발현을 효과적으로 저해하였다. 또한 중간엽줄기세포는 IFN-γ에 의해 유도된 caspase-1, caspase-3과 IFN-γ receptor의 발현을 효과적으로 저해하여 이 신호전달 경로와 관계된 염증물질 발현을 전반적으로 억제하였다. 흥미로웠던 점은 중간엽줄기세포가 인체모유두세포의 STAT1과 STAT3의 인산화를 활성화하여 모발성장주기를 자극하는 점이다. 중간엽줄기세포는 모발성장을 촉진하는 것으로 그동안 알려진 성장인자 외에도 neurotrophin 4 등의 다양한 성장인자를 분비하는 것으로 나타났다. 모낭기관배양에서는 IFN-γ에 의해 유도된 면역관용의 붕괴가 줄기세포치료에 의해 유의한 예방효과가 있는 것이 밝혀졌다. 이와 같은 연구 2018년 10월 Experimental Dermatology에 게재되었다(그림1). 본 연구는 아직까지 효과적인 치료제의 불모지인 중증원형탈모에서 줄기세포치료의 가능성을 확인한 희망적인 연구이며, 현재 다양한 공여자로부터 얻어진 골수유래 중간엽줄기세포를 이용한 전임상연구가 진행중이다.

CMC 세포치료 연구성과 –서울성모병원 박훈준 교수 연구팀, 복합 줄기세포 활용 심근경색 치료법 개발

가톨릭대학교 서울성모병원 순환기내과 박훈준 교수 연구팀이 기능이 다른 두가지 줄기세포를 동시에 이용한 심근경색 치료법을 개발하고, 심장 기능의 회복 과정을 규명했다. 이번 연구는 홍콩시립대 반기원 교수와 ㈜티엔알바이오팹 문성환 교수가 함께 교신저자로 연구했으며, 포항공대 조동우 교수, 건국대 정형민 교수가 참여했다. 심근경색이 발생하면 심장근육과 혈관이 동시에 극심하게 손상된다. 손상된 심장은 자체적인 재생이 불가능하기 때문에 다른 심장이나 인공 펌프를 이식해야 한다. 또한, 보다 근본적인 치료를 위해 줄기세포를 이식해 손상된 심장을 재생하려는 시도가 있었으나, 이식 후 줄기세포가 생존하지 못하는 문제가 발생했었다. 연구팀은 심장을 재생시킬 줄기세포인 ‘유도만능줄기세포’와 더불어, 이 줄기세포가 주변 조직에 붙어 생존하도록 돕는 ‘중간엽줄기세포’를 추가하는 방법을 활용했다. 중간엽줄기세포에서 세포를 보호, 성장시키는 인자가 지속적으로 분비되면서 유도만능줄기세포의 생착을 높여주고, 심장 조직의 재생을 촉진한다. 또한 중간엽줄기세포를 패치형태로 심장 외벽에 부착함으로써 심장혈관의 재생을 촉진했고 유도만능줄기세포를 심장근육세포로 분화시킨 후 이식함으로써 심장근육의 치료를 촉진한 결과, 약 8주 후 심장의 기능이 크게 향상되었고 손상되었던 근육과 혈관도 상당 부분 재생된 것으로 나타났다. 각기 다른 기능을 가진 두가지 유래가 다른 줄기세포를 손상된 심장 조직에 부착된 중간엽줄기세포 패치에서 분비되는 다양한 성장인자들의 자극을 통해 손상조직의 주변 혈관이 재생 및 신생혈관이 빠르게 형성됨으로써 이식된 심근세포의 생착과 생존율을 높여 심장의 기능이 회복 될 수 있음을 규명한 것이다. 이로써 줄기세포 이식 간의 세포접착 및 이식 성공률 향상이 기대되며, 줄기세포 기반 새로운 세포치료법 개발 가능성을 제시한 것이다. 박훈준 교수는 “특성과 기능이 다른 두가지 줄기세포를 각각 다른 방법으로 심장에 이식하는 창의적이고 혁신적인 방법”이라며 “줄기세포를 기반으로 하는 심장재생 치료법의 새 패러다임을 제시했다”고 의의를 밝혔다. 이번 연구 성과는 저명한 국제 학술지인 <네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)> 7월호에 게재되었다.

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CMC 세포치료 연구성과–가톨릭대학교 은평성모병원 피부과학교실 김정은, 강훈 교수 중간엽줄기세포의 원형 탈모 치료가능성 제시

CMC 세포치료 연구성과 –서울성모병원 양철우, 반태현 교수 연구팀 신장이식 후 만성 거부반응에서 인간 골수 유래 중간엽 줄기세포의 효과검증을 위한 임상연구 시작

CMC 세포치료 연구성과 –서울성모병원 박훈준 교수 연구팀, 복합 줄기세포 활용 심근경색 치료법 개발