중증도 이상의 성인 알츠하이머 치매 환자에서 환자의 자가 혈액으로부터 분리한 줄기세포를 포함하는 혈액농축액 및 그 외 혈액 내 유효성분을 이용한 알츠하이머 치매 치료 기술의 유효성 및 안전성 확인

국내외 연구동향

첨단 재생의료 의과치료와 화학치료 등의 기존 의료기술의 한계점을 ‘재생의료’가 극복하고 있으며, 만성질환 또는 난치성 질환의 치료도 가능할 것이라 예상하고 있다. 일본의 경우 조건부 승인을 통한 시장 출시를 허가해 상용화하고 있고, 국내 ‘첨단재생의료법’이 통과되면서 여러 기업들이 치료제 개발에 빠른 시장진입을 하고 있다. 이러한 시기와 맞물려 자가혈액을 이용하여 재생의료에 관한 관심도 높아지고 있으며, 세포치료를 타이거 우즈나 하인스 워드가 받은 치료술로 정형외과, 스포츠의학과, 치과, 이비인후과, 신경외과, 안과, 비뇨기과 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 또한 성체줄기세포를 이용한 신경보호작용에 대한 연구에서는 중간엽줄기세포, 후각점막세포, 신경줄기세포를 이식함으로써 신경보호효과 및 혈관성 및 알츠하이머 치매의 호전을 동물모델에서 치료의 효과가 통계학적으로 높다고 발표되었다.

연구의 필요성 및 중요성

줄기세포를 이용한 혈관성 및 알츠하이머 치매 치료는 최근 꾸준히 시행해 오고 있다. 하지만 지금까지 시행한 연구들은 골수, 제대혈, 지방 등 체취 후 배양을 통해서 줄기세포를 증식 시킨 후에 체내에 주입해서 하는 치료이기 때문에, 종양증식, 혈관증식, 혈전 생성 등 부작용의 위험이 있어, 직접 동맥내 주입이 어려웠다. 침습적으로는 개두술을 통한 병변내 주입 또는 뇌실내 주입으로 치료를 시행하고 있으나 치료로 인한 부작용이 보고되고 있다. 비 침습적인 방법으로 정맥내 주입을 통해 치료하는 임상연구가 진행중에 있지만, 이전에 Kamiya et al., dos-Santos et al. 등이 발표한 논문에서 보면, 정맥을 통한 줄기세포 주입은 전신 순환을 통해 뇌로 전달되기 때문에, 동맥으로 뇌혈관에 직접 주입한 방법에 비해 뇌로 전달되는 줄기세포의 양이 현저히 떨어진다고 보고하고 있다. Banerjee et al.은 뇌경색 환자에서 동맥 내 CD34+ 줄기세포 주입이 경색 범위 감소, 증상 개선 등 치료 효과가 있다고 보고하였다. 본 연구는 자가 혈액을 체취 후 배양없이 농축 시켜서 CD34+ 가 풍부한 줄기세포를 동맥 내 주입함으로써, 혈전, 종양 증식 등 부작용은 발생시키지 않으면서 치료효과를 기대할 수 있는 방법에 대한 연구이다.

경도인지장애 환자 184만명 중 76%가 알츠하이머성 치매이다. 2020년 65세 이상 노인 중 치매 환자 수가 84만명에 달하는 것으로 나타났다. 65세 이상 치매 유병률은 10.3%로 노인 인구 10명 중 1명은 치매를 앓고 있다. 노화는 인지 장애, 암, 관절염, 시력 상실, 골다공증, 당뇨병, 심혈관 질환 및 뇌졸중을 포함한 여러 인간 질환의 중요한 위험 인자이다. 자연적으로 노화하는 동안 정상적인 시냅스 손실에 더하여, 시냅스 손실은 많은 신경퇴행성 병태에 공통적인 초기 병리학적 사건이며, 이러한 병태와 관련된 뉴런 및 인지 장애와 가장 많은 상관관계가 있다. 이와 같이, 노화는 치매-관련 신경퇴행성 질환들, 가령, 알츠하이머 병 (AD)에 대한 가장 큰 위험 요인으로 남아있다 (Bishop, N.A. 외, Neural mechanisms of ageing and cognitive decline. Nature 464(7288), 529-535 (2010); Heeden, T. 외, Insights into the ageing mind: a view from cognitive neuroscience. Nat. Rev. Neurosci. 5(2), 87-96 (2004); Mattson, M.P., 외, Ageing and neuronal vulnerability. Nat. Rev. Neurosci. 7(4), 278-294 (2006)). 노화는 중추 신경계를 포함한 신체의 모든 조직과 기능에 영향을 미치며, 신경 퇴행과 기능, 인지 또는 운동 기술의 저하는 삶의 질에 심각한 영향을 줄 수 있다. 인지 저하, 운동 장애, 및 신경퇴행성 장애의 치료는 장애를 예방 및 역전시킴에 있어서 제한적으로 성공하였다. 그러므로 알츠하이머 치매 효과에 대한 보호, 대응 또는 역전에 의해 인지 통합성을 유지시키기 위한 새로운 치료제를 식별하는 것이 중요하다. 또한, 새로운 치료제가 개발되면, 이러한 치료제들의 효능을 최적화시키기 위한 투여 패러다임이 연구되어야 한다. 이에 본 연구에서는 중증도 이상의 알츠하이머 치매가 있는 성인 환자에서 자가 혈액으로부터 분리한 줄기세포 및 그 외 유효성분을 이용한 치료 기술을 확립하는 것이 본 연구의 최종 목표로 하고 있다.

자가혈 농축혈액의 임상적 활용:

Mesenchymal stem cell (MSC)을 활용한 자가혈 농축혈액의 임상적 활용에 대한 문헌은 다양한 질환과 장기 손상의 치료에 대한 연구가 진행되고 있다. 다음은 일부 관련 연구의 예시다:

관절염 치료: MSC를 자가혈 농축혈액에 함유하여 관절염 치료에 활용하는 연구가 있다. 이러한 연구에서는 자가혈 농축혈액 내의 MSC를 관절 주사 또는 관절 내 주입으로 사용하여 염증을 감소시키고 조직 재생을 촉진하는 효과를 보고하고 있다.

만성 폐쇄성 폐질환(COPD) 치료: COPD 환자의 자가혈 농축혈액 내의 MSC를 체외에서 증식시킨 후 정맥주사로 치료하는 연구가 진행되고 있다. 이러한 치료는 염증 억제, 폐 조직 재생 및 기능 개선을 목표로 한다.

심근경색 후 심근 재생: 심근경색으로 인한 심근 손상을 치료하기 위해 자가혈 농축혈액 내의 MSC를 이용하는 연구가 있다. MSC는 심근 조직에 주입될 때 심근 세포의 증식과 분화를 촉진하여 손상된 심근 조직의 재생을 도울 수 있다.

시스템적 효과: 자가혈 농축혈액은 혈액을 통해 전신에 효과적으로 전달될 수 있다. 이는 다양한 장기와 조직에 대한 치료 효과를 기대할 수 있게 해준다.

다양한 질환에 대한 응용 가능성: 자가혈 농축혈액은 다양한 질환과 장기 손상에 대한 치료 가능성을 열어준다. 예를 들어, 심혈관 질환, 자가면역 질환, 신경학적 질환 등 다양한 분야에서 MSC의 치료 효과를 평가하고 있다.

위와 같이 자가혈 농축혈액은 쉽고 효율적인 치료를 가능하게 하며, 시스템적 효과를 통해 다양한 질환에 대한 응용 가능성을 제공한다. 그러나 이러한 접근 방법에도 여전히 관련된 안전성 및 윤리적 고려사항을 충분히 고려해야 한다.

아래 사진과 같이 첨단재생의료 및 첨단바이오의약품 안전 및 지원에 관한 법률에 의거하여 본 연구에서 사용되는 자가 혈액으로부터 분리한 줄기세포는 생물학적 특성을 유지하는 단순분리 등의 최소한의 조작에 해당하여 첨단재생의료 임상연구에 해당되지 않는 바 기관 IRB의 승인 후 시행 가능한 연구이다.

첨단재생의료 및 첨단바이오의약품 안전 및 지원에 관한 법률 제2조, ‘세포 조직을 생물학적 특성이 유지되는 범위에서 단순분리, 세척, 냉동, 해동 등의 최소한의 조작을 통해 시술하는 것으로서 대통령령으로 정하는 것은 제외한다고 명시.