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[칼럼] 줄기세포 이식에 사용되는 중간엽 줄기세포의 역할

by 줄기세포클리닉 셀피아의원 2022. 6. 2.

 

 

안녕하세요 셀피아의원입니다

조혈모세포이식은 재생불량성 빈혈 등의 골수기능부전이나 백혈병과 같은 혈액암 환자들을 대상으로 고용량의 골수억제 치료를 진행한 후, 조혈모세포를 주입하여 골수 기능을 회복시킬 수 있습니다.

불과 50여년 전에 시작된 조혈모세포이식은 비약적인 발전을 거듭하며, 혈액질환 치료에 크게 기여해왔는데요. 최근 조혈모세포이식 분야에서는 골수 내 간질세포를 포함한 미세환경의 손상이 해결되어야 할 문제로 대두되고 있습니다.

 


조혈모세포이식 후 조혈 기능의 유지는 조혈모세포의 재생능력과 다양한 세포로의 분화능력에 따라서 결정됩니다. 이를 관장하는 것은 골수의 미세환경이고요.

이식 수준의 고용량항암요법에 의한 골수 내 미세환경의 손상은 적정 수준의 조혈모세포를 유지하거나 적절한 조혈기능을 보존하기가 어려우며, 거대핵세포(megakaryocytes) 또는 혈소판과 같은 특정한 계열로의 분화가 적절히 유지되지 않습니다.

줄기세포 임상자료에 의하면, 이식 후 상당히 오랫동안 심지어는 12년 후에도 colony-forming units-fibroblast (CFU-F)의 수가 정상으로 회복되지 못하였다. 또한, CFU-F 수의 감소는 뼈의 무기물 농도 및 long-term culture-initiating cells (LTC-IC) 수의 감소와 연관성이 있다고 밝혔습니다.
자가조혈모세포이식을 시행 받은 환자에서도 조혈성장인자의 생산장애는 이식 후 1년 이상 지속된다고 보고되고 있습니다.

골수의 간질세포 내에 중간엽 줄기세포가 존재하는데요. 적절한 골수미세환경을 만들어 조혈과정을 보조하고 있습니다. 최근 골수에서 유래한 중간엽 줄기세포를 분리하여 체외 증식시킬 수 있는 방법도 개발되었는데, 이 방법으로 증식된 세포들은 체외에서 모세포의 특징을 소실하지 않으며, 10억배 이상의 수 많은 개체로 증식할 수 있으며, 골원성(osteogenic), 연골성(chondrogenic), 지방성(adipogenic), 건원성(tenogenic) 및 골수의 간질세포계로 분화가 가능하기 때문에 조혈 영역에서 중간엽 줄기세포는 간질세포를 대신하여 조혈기능을 회복시킬 수 있습니다.

 


실제로 다양한 연구를 통해 동종골수이식을 진행할 때 중간엽 줄기세포를 동시에 이식하여 골수 기능의 조기 회복을 관찰한 보고가 있으며, 이러한 가능성이 조금씩 증가되고 있으며, 향후 혈액․종양 영역 이외의 다른 영역에서 골수에서 유래한 중간엽 줄기세포를 이용한 치료법의 개발 가능성이 열려 있습니다.
성인 골수로부터 채취하여 배양한 중간엽 줄기세포는 방추 모양의 섬유모세포 모양입니다. 지방세포, 골세포, 연골세포 등의 중간엽 세포로 분화 유도 할 수 있구요.

이종 조혈모세포이식시 CD45 양성-CD34 양성세포의 생착률은 CD34 양성세포와 중간엽 줄기세포를 동시에 이식한 경우가 CD34 양성세포만을 이식한 경우에 비하여 약 2배가 높았으며 의미있는 차이를 보일 수 있습니다. 또한 CD45 양성-CD33 양성세포와 CD45 양성-CD13 양성세포의 생착률은 CD34 양성세포와 중간엽 줄기세포를 동시에 이식한 경우가 CD34 양성세포만을 이식한 경우에 비하여 2∼3배 정도 증가하여 의미있는 차이를 보일 수 있으나, CD45 양성-CD3 양성세포나 CD45 양성-CD19 양성 세포의 생착률은 양군간에 차이는 발생하지 않습니다.

 



한 연구 자료에 따르면, GFP 유전자가 도입된 중간엽 줄기세포의 쥐 골수 내 생착은 5마리 중 1마리에서만 확인되었으며, 골수세포에서 유착세포를 배양하였을 때 GFP를 발현하는 세포집락을 발견했다고 보고하였습니다. 또한 Human 2-microglobulin에 대한 DNA-PCR을 통하여 이루어진 쥐의 각종 장기 내에서 인간 중간엽 세포의 생착은 일부 쥐의 간, 비장, 흉선, 폐, 심장, 신장 및 소장에서 확인되었다고 밝혔습니다.

결과적으로 조혈모세포이식시 체외에서 배양한 중간엽 줄기세포를 동시 투여한 경우 성공적이고 보다 효율적인 조혈모세포의 생착이 이루어졌으며, 골수 내와 다양한 장기 내에서 투여된 중간엽 줄기세포의 생착을 확인할 수 있습니다.


일반적으로 이식으로 치료가 끝난다고 생각하시는데, 이식이라는 것은 치료에 대한 효과를 극대화 하기 위한 하나의 과정입니다. 대부분 병원이 충분한 임상경험을 갖추고 있어 합병증 등을 너무 걱정할 필요가 없고, 이식 후 병변이 재발해도 다른 방법을 통해 치료가 진행될 수 있다는 점을 기억하고 최선을 다해 치료받기를 바라겠습니다.

 

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