가톨릭세포치료사업단 뉴스레터 23호

Catholic Institute of Cell Therapy 가톨릭생명윤리를 기반으로 성체세포치료연구에 앞장서겠습니다.

CMC 세포치료 연구성과 – 서울성모병원 곽승기 교수 - 문석호 교수 공동 연구팀, “SmartX”로 분리한 지방조직 유래 줄기세포치료제를 난치성 자가면역질환인 전신경화증의 주요 합병증에 적용하여 효과 증명

가톨릭대학교 서울성모병원 류마티스내과 곽승기 교수와 성형외과 문석호 교수는 ㈜동구바이오제약(대표 조용준)에서 제작된 “SmartX”를 이용하여 얻어진 줄기세포치료제 SVF(Stromal Vascular Fraction)를 난치성 자가면역질환인 전신경화증의 피부괴사 등 주요 합병증에 임상을 진행하여 효과를 증명하였다. 전신경화증이란 결합조직 성분 중 콜라겐이 과다하게 생성되고 축적되어 피부가 두꺼워지거나 폐, 심장, 콩팥 등 주요 장기기능에 장애를 일으켜 온 몸이 굳고 장기들을 침범 할 수 있는 만성 전신성 자가면역질환이다. “SmartX”는 간단한 방법을 통해서 지방조직에서 SVF를 추출하여 줄기세포치료제로서 활용이 가능하다는 장점을 가지고 있으며, 시간과 장소에 구애받지 않고 사용 가능하다는 면에서 많은 국내외 의료진이 사용하고 있다. 류마티스내과 곽승기 교수와 성형외과 문석호 교수팀은 지방조직 유래 줄기세포치료제를 적용하는 임상연구 참여자를 모집하여 임상시험을 약 19건 진행하였고, 전신경화증 환자의 수지 궤양 및 말단 피부 괴사가 호전되는 것을 확인하였다. 전신경화증 수지 궤양 환자에서 12주 동안 관찰하였을 때 피부가 비대칭적으로 딱딱하게 변하는 증상이 호전되는 것을 확인 하였고, 또한 손톱주름 모세혈관 검사에서 무혈관 부분에 새로운 모세혈관이 형성되는 것을 확인하였다. 현재까지 약 5% 정도의 치료율을 보이는 전신경화증에서의 수지 궤양 치료율을 50% 수준으로 향상 시켰으며 이러한 임상결과를 바탕으로 신의료기술을 올해 하반기에 신청할 예정이다. 이번 연구는 2018년 보건복지부 연구자 주도 질병극복연구사업 과제(HI18C2174)로 선정되어 3년간 진행되었고 2019년 한국보건산업진흥원 국산의료기기 신제품 사용자(의료기관)평가 지원사업에서 ㈜동구바이오제약의 SmartX를 이용한 SVF의 분리 및 효능을 입증하고 있다.

CMC 세포치료 연구성과 – 서울성모병원 박훈준 교수-서울대학교 김병수 교수 공동 연구팀, 산화철 나노입자 함유 나노소포체를 이용한 심혈관 질환 치료 적용 개발 및 가능성 입증

심근경색을 치료하기 위하여 세계적으로 성체줄기세포가 꾸준히 연구되고 있으나 많은 임상시험에서 5% 미만의 심구혈률 개선을 보이고 있어 그 효과는 아직 미흡한 실정이다. 특히 중간엽줄기세포(mesenchymal stem cell)가 갖는 측분비 능력과 같은 효과를 기대하고자 많은 시도가 이루어지고 있으나, 경색 후 척박한 심근 내 환경과 미약한 세포 생존률 그리고 안전성 문제가 꾸준히 대두되고 있는 실정이다. 이러한 세포치료의 한계를 극복하고자 서울성모병원 박훈준 교수(순환기내과) 연구팀과 서울대학교 김병수 교수(화학공학과) 공동연구팀은 중간엽줄기세포에 산화철 나노입자를 주입한 후, 이로부터 분비된 산화철 나노입자를 함유한 나노소포체(IONP-NV)를 이용한 심근경색 치료제를 개발하였다. 많은 연구에서 경색된 심장에 주입된 약물 또는 세포 등은 강하게 박동하는 장기의 특성상 치료물질이 주입된 영역에 빠른 속도로 함량이 감소한다. 공동연구팀이 개발한 산화철 입자 함유 나노소포체는 경색된 심장 내 주입된 이후 강력한 자기유도를 통하여 심근 내 치료물질 함량의 유지가 이번 연구를 통해 입증되었다. 특히 이번 연구가 갖는 가장 큰 의의는 꾸준하게 그 치료적 효과가 검증되고 있는 중간엽줄기세포에서 유래된 나노 소포체만을 이용하여 면역 외 안전성 문제를 해결하고 또한 산화철 입자가 함유된 나노소포체는 자기장에 의하여 치료 목표에 물질의 양을 크게 증가시킴으로써 심혈관 질환 뿐만 아니라 다양한 질환에도 적용할 수 있는 높은 치료 및 경제적 가치를 갖는다. 이번 연구성과는 저명한 국제 학술지인 <사이언스 어드벤시스 (Science Advances)> 5월호에 개제되었다.

CMC 세포치료 연구성과 – 서울성모병원 정소향 교수 연구팀, 국내 최초 윤부줄기세포치료제 1상 임상시험 성공

서울성모병원 정소향 교수 연구팀은 양막슬라이드 지지체를 이용한 윤부줄기세포 배양법 (2016 국내특허 등록, 2020 일본특허 등록)을 개발하여 ㈜ 클립스에 기술이전을 완료하고, 2019년 1월 식약처에 자가윤부유래상피세포판 (LSCD101)에 1상 임상시험 계획을 승인받았다. 양막슬라이드 지지체를 이용한 윤부유래상피세포판 이식술은 난치성 실명환자인 윤부줄기세포결핍 환자에게 시력을 보존해 줄 수 있는 치료법이다. 이러한 환자에게 윤부유래줄기세포 치료없이 각막이식만 시행한 경우 각막이식 실패로 환자는 실명상태에서 벗어날 수 없어서 난치성으로 분류된다. 유럽과 일본에서는 2000년 초부터 시행되고 있는 의료기술이나 국내에서는 허가된 바 없어 국내환자들은 실명상태에 있는 환자들이 많다. 정소향 교수 연구팀이 개발한 윤부유래상피세포판은 유럽에서 허가받은 Holoclar® 세포판에 비해 줄기세포 및 각막상피전구세포 비율은 더 높으며, 배양 시 동물성분이 배제된 안전한 세포판이다. 정소향 교수 연구팀은 세브란스병원 서경률 교수 연구팀과 함께 2020년 1월부터 가톨릭세포치료사업단 세포생산실(GMP 시설)에서 자가윤부유래상피세포판을 제작하여 6명의 환자에게 성공적으로 이식하였다. 추적 관찰된 환자의 1상 안전성이 입증 되었으며 윤부줄기세포결핍 환자에게서 발생하는 지속적 각막상피결손이 치료되고 환자의 시력도 회복 되었다. 이를 바탕으로 2021년 상반기 2상 임상시험이 가톨릭세포치료사업단 세포생산실(GMP 시설)에서 진행될 예정이며 동종자가윤부유래상피세포판 1상 임상시험도 함께 진행될 예정이다. 앞으로 국내 최초 윤부줄기세포치료제 투여로 난치성 윤부줄기세포 결핍 질환 환자의 실명극복에 서울성모병원 안센터 및 가톨릭세포치료사업단이 앞장설 것이다.

CMC 세포치료 연구성과 – 가톨릭대학교 조미라 교수 연구팀, 만증 염증성 골 관절염 치료를 위한 soluble CCR2 단백질 발현이 유도된 중간엽줄기세포 치료제 개발

고령화 사회에 따른 대사 이상을 동반한 만성 염증성 질환 및 자가면역 질환의 발병률이 증대되고 있다. 현재 만성 염증 질환 조절 및 치료제는 단순 염증 제어 약물이 대부분이며, 따라서 근본적인 치료 개발 전략이 필요하다. 골관절염 질환에서 연골 재생 측면의 줄기세포 치료제가 개발되고 있으나 최근 골관절염은 단순 퇴행성 질환이 아닌 염증성 골극 형성, 만성 통증, 만성 염증 활성이 동반된 만성 염증성 골관절염으로 제시되고 있다. 만성 염증성 골관절염의 관절 내 염증 반응은 IL-1β, MCP1 (monocyte chemoattractant protein 1) 등의 염증성 사이토 카인에 의한 연골 손상과 연골 세포의 비정상적인 세포사멸, 파골 세포의 활성 등에 의하여 유발된다. MCP1은 연골 손상을 유발하는 사이토카인으로 그들의 수용체 CCR2와 결합하여 연골 세포 내로 염증 활성 신호와 세포 자살 신호를 유도한다. 이러한 반응은 연골 세포 자살과 염증 반응으로 이어져 연골의 손상을 유발한다. 또한 염증 환경에서 더욱 활성된 MCP1은 통증신호를 증가시키는 것으로 알려져 있다. 따라서 MCP1 염증성 사이토카인과 이들의 수용체 CCR2의 결합 활성은 만성 염증성 골관절염을 가속화 시킬 수 있다. 만성 염증성 골관절염에서 MCP1의 병인 반응에는 다양한 연구가 시도되고 있지만, 이들 조절 연구는 미비한 상태로 MCP1-CCR2 신호 전달 제어 방법에 대한 궁극적인 제시가 필요하다. 세포의 신호 전달은 리간드 (ligand)와 세포막 수용체 (receptor)의 결합에 의해서 세포 내로 특정 단백질에 대한 신호가 전달된다. 그러나 세포막으로부터 떨어진 수용체는 해당 리간드와 결합하여 오히려 리간드-세포막 수용체 신호 전달을 차단 할 수 있다. 따라서 본 연구팀에서는 MCP1-CCR2의 세포 내 신호 전달 차단을 위하여 세포 밖 수용체 형태의 CCR2(solusolu CCR2, sCCR2)를 이용하여 만성 염증성 골관절염 질환을 제어하고자 하였으며, 세포 연골 손상 및 염증 반응 억제 효력을 검증하였다. 또한, 골관절염 질환 조절에 중간엽줄기세포 치료제가 각광을 받고 있다. 그러나 줄기세포 치료제는 연골 재생적인 측면에 국한되어 있다. 최근에는 중간엽줄기세포에 특정한 단백질 혹은 유전자 조작을 통한 기능이 향상된 중간엽줄기세포 치료제 도입에 대한 질환 치료제 방법이 제시되고 있으며, 중간엽줄기세포는 면역 세포의 침윤과 염증 반응이 발생된 조직으로 이동하는 특성을 가진다. 본 연구팀은 염증 부위로의 이동 특성을 가진 중간엽줄기세포에 sCCR2 단백질을 발현하도록 유전자를 도입하였으며, 기능 향상된 sCCR2 발현 중간엽줄기세포에 의한 만성 염증성 골관절염 질환 치료효력을 검증하였다. 이러한 연구를 바탕으로, 골관절염의 근본적 치료를 위한 sCCR2 발현 중간엽줄기세포 치료제 개발을 위하여 각 분야의 전문가와 연구클러스터 형성과 MD-PhD 협력 관계로 실용 가능한 최적화된 기능 향상된 sCCR2 줄기세포 치료제를 개발하고자 한다.

서울시 서초구 반포대로 222 가톨릭중앙의료원 의생명산업연구원 기톨릭세포치료사업단

CMC 세포치료 연구성과 – 서울성모병원 곽승기 교수 - 문석호 교수 공동 연구팀, “SmartX”로 분리한 지방조직 유래 줄기세포치료제를 난치성 자가면역질환인 전신경화증의 주요 합병증에 적용하여 효과 증명

CMC 세포치료 연구성과 – 서울성모병원 박훈준 교수-서울대학교 김병수 교수 공동 연구팀, 산화철 나노입자 함유 나노소포체를 이용한 심혈관 질환 치료 적용 개발 및 가능성 입증

CMC 세포치료 연구성과 – 은평성모병원 배시현 교수 연구팀, MIR-101을 이용한 유사 간세포 분화용 조성물 및 간 섬유화 진단, 예방 또는 치료용 조성물 발굴

CMC 세포치료 연구성과 – 서울성모병원 김성원 교수 연구팀, 가톨릭세포치료사업단 세포생산실(GMP 시설) 내 3D 바이오 세포프린팅을 이용한 호흡기도 (trachea) 생산 및 비임상 시험 완료

CMC 세포치료 연구성과 – 서울성모병원 배웅진 교수 연구팀, SDF-1 발현 엔지니어링 중간엽줄기세포를 이용한 난치성 방광 치료제 개발

CMC 세포치료 연구성과 – 서울성모병원 정소향 교수 연구팀, 국내 최초 윤부줄기세포치료제 1상 임상시험 성공

CMC 세포치료 연구성과 – 가톨릭대학교 조미라 교수 연구팀, 만증 염증성 골 관절염 치료를 위한 soluble CCR2 단백질 발현이 유도된 중간엽줄기세포 치료제 개발