보건타임즈 : 가톨릭중앙의료원, '만성 척수손상 치료'에 새 희망 제시

주지현 교수팀, '신경 재생 치료제 개발 가능성' 내다본 논문 2편 동시에 발표

척수손상 동물 모델서 '신경 재생과 축삭 재생 효과' 확인

첫 논문 '김장운 연구교수와 주지현 교수, 임예리 연구교수' 참여

두 번째 논문, '가톨릭대 유도만능줄기세포 응용硏과 YiPSCELL, SLBIGEN' 공동 연구

연구팀 '난치성 신경 질환 치료'에 새 가능성 전망

두 편, 국제 SCI 학술지 'Stem Cell Research & Therapy' 4월과 6월 호에 각각 게재

[보건타임즈] 만성 척수손상 환자의 운동 기능 회복과 일상생활 활동 개선에 응용될 수 있는 유도만능줄기세포 기술 기반 신경 재생 치료제 개발이 촉진될 전망이다.

가톨릭대학교 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단 첨단세포치료사업단장 주지현 교수(사진, 교신저자, 가톨릭대학교 의과대학 유도만능줄기세포 응용연구소장) 연구팀은 유도만능줄기세포 기술 기반 신경 재생 치료제 개발에 관련된 유용성을 검증하거나 가능성을 내다본 논문 2편을 동시에 발표했다.

첫 번째 논문은 가톨릭대 유도만능줄기세포 응용연구소 김장운 연구교수(제1 저자)와 주지현 교수, 임예리 연구교수(공동 교신저자)가 참여했다.

연구팀은 척수손상 동물 모델 질환에서 중간엽 줄기세포(Mesenchymal stem cells, MSCs)와 유도만능줄기세포 유래 운동신경전구세포(iMNP)를 단계적으로 병용 이식 했을 때, 효율적인 신경 재생과 축삭 재생을 확인했다.(Stepwise combined cell transplantation using mesenchymal stem cells and induced pluripotent stem cell-derived motor neuron progenitor cells in spinal cord injury. Stem Cell Res Ther. 2024 Apr 23;15(1):114.)

이 연구에선 난치성 척수손상 동물 질환 모델의 병변 부위에서 중간엽 줄기세포와 유도만능줄기세포 유래 운동신경 전구세포의 단계적 이식을 통해 이식 세포의 생착률 증가와 신경 재생에 미치는 영향을 탐색했다.

두 번째 논문은 만성 척수손상 동물 모델에서 뇌유래신경영양인자(BDNF)가 과발현된 MSC(brain-derived neurotrophic factor overexpressing engineered mesenchymal stem cells, BDNF-eMSC)와 유도만능줄기세포 유래 운동신경전구세포(induced pluripotent stem cell-derived motor neuron progenitor cells, iMNP)의 조합 세포 병용 이식을 통해 효율적인 신경 재생과 축삭 재생을 확인했다.(Combination of induced pluripotent stem cell-derived motor neuron progenitor cells with irradiated brain-derived neurotrophic factor over-expressing engineered mesenchymal stem cells enhanced restoration of axonal regeneration in a chronic spinal cord injury rat model. Stem Cell Res Ther. 2024 Jun 18;15(1):173)

이 연구는 가톨릭대학교 유도만능줄기세포 응용연구소와 ㈜YiPSCELL, ㈜ SLBIGEN의 공동으로 진행했다.

㈜SLBIGEN에서 개발한 BNDF-eMSC와 유도 만능 줄기세포 응용연구소에서 개발한 유도만능줄기세포 유래 운동신경 전구세포(iMNP)를 이용, 조합 세포를 이식했다.

이 연구엔 유도만능줄기세포 응용연구소의 김장운 연구교수(제1 저자)와 임예리 연구교수, 정세인 연구원, 임주영 연구원, ㈜YiPSCELL의 김주련 박사, 남유준 박사, 김혜원 연구원, ㈜SLBIGEN의 이순민 박사, 성영철 교수, 김효진 연구원이 공동저자로 참여했고 주지현 교수가 교신저자로 참여했다.

척수손상은 척수에 손상이 생겨 하지와 상지의 운동, 감각, 자율신경 기능에 이상이 생기는 난치성 신경 질환이다.

현재까지 다양한 치료제와 세포치료제 개발 연구가 진행되지만, 아직 만족스러운 치료법은 개발되지 않은 실정이다.

주지현 교수팀은 이 문제를 해결하기 위해 ▲ hMSC와 iMNP의 시간 차이를 둔 순차적 단계적 병용 세포 이식의 방법과 ▲ BDNF-eMSC와 iMNP 병용 세포 이식을 통해 척수손상 동물 모델에서 기존의 단일세포 치료 방법에 비해 더 우월한 신경 재생과 축삭 재생 효과를 검증한 것이다.

신경 손상 부위에서 급성 염증이 발생, 이의 소실 과정에서 일종의 상처조직(glial scar)이 생기게 된다.

이런 상처조직이 신경조직의 재생을 방해해 영구적인 신경장애를 일으킨다고 알려져 있다.

주 교수팀은 이런 신경 상처조직의 발생을 줄이는 방법의 하나로 MSC의 선제 투여나 병용투여가 효과가 있음을 밝혔다.

이번 연구 결과는 만성 척수손상 치료에 새 가능성을 제시하며, 난치성 신경 질환 치료에 유도만능줄기세포 기술의 잠재력을 다시 한번 입증했다는 평가를 받고 있다.

주 교수는 "만성 척수손상 환자의 운동 기능 회복 및 일상생활 활동 개선과 더불어 난치성 신경 질환 치료에 대한 새로운 세포병용 치료전략을 제시할 계기가 마련됐다"며, "기초의학 연구 결과를 임상에 접목, 실제 환자들에게 치료적 효과를 제공하는 데 앞장서는 가톨릭대학교 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단의 의학 연구 역량을 보여주는 사례다"고 밝혔다.

이 연구는 가톨릭중앙의료원 첨단세포치료사업단으로부터 지원을 받았다.

이 연구 결과를 상세하게 다룬 논문은 국제 SCI 학술지 'Stem Cell Research & Therapy'(IF= 8.0) 4월과 6월 호에 각각 게재됐다.