[칼럼] 줄기세포를 이용한 신경질환 치료, 어디까지 가능할까요? (알츠하이머병, 파킨슨병 등)
안녕하세요 셀피아의원입니다.
줄기세포를 이용하여 신경계 질환을 치료하고자 할 때 치료에 대한 개념은 크게 두가지로 대별됩니다.
가장 먼저 손상된 신경세포 또는 조직을 재생 혹은 재건한다는 개념과, 둘째로는 줄기세포의 고유한 특성으로 알려진 신경성장인자 및 항염증조절기능 등을 통한 신경보호효과를 기대하는 개념입니다.
현재 임상적용이 가능한 성체줄기세포에서는 신경줄기세포, 조혈모줄기세포, 중간엽 줄기세포 등이 있습니다.
중간엽줄기세포 (혹은 간질세포)는 골수 및 제대혈 등에서 쉽게 얻을 수 있어 윤리적으로 볼 때에도 문제가 없으며, 면역적 거부 반응이나 종양형성 위험성이 적은 장점을 가지고 있죠.
줄기세포는 심장질환, 신경계질환, 암, 혈액질환, 당뇨 및 피부질환 등 다양한 질환에 적용 가능합니다
▼ 관련정보
[심혈관질환 정보]
https://blog.naver.com/cellpiastemcell/222510166220
[파킨슨병 정보]
https://blog.naver.com/cellpiastemcell/222401307664
[암 정보]
https://blog.naver.com/cellpiastemcell/222413079140
[피부질환 정보]
https://blog.naver.com/cellpiastemcell/222704227588
실제 임상에서 사용하는 줄기세포 중 가장 많은 부분은 성체줄기세포이며, 이 세포는 골수 및 제대혈 이외에도 지방조직, 양수, 양막 및 제대 등과 같이 다양한 조직에서 쉽게 얻을 수 있습니다. 특히 환자 본인에서 채취한 성체줄기세포는 윤리적 문제와 이식에 따른 면역적 거부 반응이 없다는 점도 큰 메리트가 됩니다.
신경계 퇴행성질환에서의 줄기세포치료
줄기세포를 자연적으로 존재하는 세포와 인위적으로 유도하는 세포로 크게 대별할 때, 전자에 해당되는 줄기세포에는 배아줄기세포, 태아줄기세포 및 성체줄기세포가 있습니다. 후자에 속하는 것은 유도 만능줄기세포 (IPS, (induced pluripotent stem cell) 가 있습니다.
성체줄기세포가 갖는 장점으로는 배아 혹은 태아줄기세포에 비해서 윤리적으로나 면역학적으로나 문제점이 없다는 것이며, 환자 본인의 조직에서 얻은 자가 줄기세포를 이용할 수 있다는 것입니다.
자가 조직을 통해서 세포를 얻는다는 측면에서 본다면, IPS도 환자 조직에서 얻을 수 있지만, 임상적용하기에는 아직 이르죠.
[알츠하이머병에 대한 줄기세포 치료]
신경계퇴행성질환 중 가장 대표적이며 치매의 가장 흔한 원인중 하나인 알츠하이머병의 병인은 아직까지도 명확하지는 않지만 병리적으로 가장 큰 특징은 타우의 과인산화와 연관된 신경세포내의 neurofibrillary tangle과 세포외부의 아밀로이드 반의 침착입니다.
이 질환에 대한 약물학적인 접근은 병리기전적인 측면에서는 비정상적인 아밀로이드의 형성을 억제하는 방향과 타우의 과인산화를 억제하는 방향으로 요약할 수 있는데요.
대증적인 치료를 위해서는 아세틸콜린을 증가시켜주기 위한 방향으로 항콜린성 약제들이 개발되어 있으나 병리적 기전에 기초한 약물들의 개발은 현재 시험단계에 있으며 대증적 치료를 위한 약제는 임상적 효과가 초기에는 많은 효과가 있으나 질환의 경과가 진행함에 따라서는 그 효과가 매우 제한적입니다.
이러한 상황은 알츠하이머병에 대한 줄기세포를 통한 접근을 시도하게 된 배경이 됩니다.
가장 대표적인 연구로 신경줄기세포(neural stem cell)를 유전형질전환동물모델의 해마부위에 주입한 후 인지기능의 향상을 보고한 바 있는데, 줄기세포를 통해 얻어진 효과는 아밀로이드 혹은 타우와 연관된 병리현상에 대한 변화가 아니고 신경보호인자에 보호효과에 의한 효과라고 발표한 바 있습니다.
즉 이런 접근도 위에서 언급한 신경재생보다는 신경보호효과에 근거한 치료라고 할 수 있습니다. 또한 알츠하이머병에서의 줄기세포치료를 통해 얻을 수 있는 장점은 면역-염증의 조절을 통한 항염증반응을 기대함으로써 질환의 경과를 호전시킬 수 있는 장점이 부각되죠.
즉 알츠하이머병에서의 줄기세포가 손상된 신경세포를 재생시키지는 못하더라도 신경성장인자의 분비 및 항염증반응 등을 통한 신경보호효과를 기대하는 방향으로 진행 된다면 의미 있는 임상결과도 기대해 볼 수 있습니다.
하지만 세포의 주입경로를 어떤 경로를 택할 것이며 주입할 세포의 종류 및 양, 주입 횟수 등에 대한 문제들이 치료에 대한 핵심적인 역할이 될 수 있으므로, 줄기세포 치료를 잘하는 곳을 선택하셔야 합니다.
[파킨슨병에 대한 줄기세포 치료]
파킨슨병의 발병기전은 아직까지 명확하게 밝혀져 있지는 않지만 가장 중요한 병리소견 중 하나는 흑질부 도파민신경원 세포의 소실과 루이소체가 발견된다는 것입니다.
파킨슨병의 내과적 치료근간은 L-dopa를 흑질부에 생존하고 있는 도파민세포에 도달하게 하여 도파민으로 전환시키는 것과 신경보호적인 측면에서 항산화제 및 도파효현제 등을 사용 하는 것인데 이런 내과적 치료는 질환 말기시점에 가서 생존 하는 도파민 세포가 거의 소실되면 치료효과는 없어지게 됩니다.
이런 측면을 고려하여 파킨슨병에 대한 줄기세포치료의 역사는 다른 질환에 비해 비교적 일찍 시작하였고 줄기세포를 이용하여 도파민 신경원 세포로의 분화에 대한 연구가 다른 분야에 비해 눈부시게 앞서가고 있습니다.
최근에는 배아줄기세포 및 iPS로부터 중뇌도파민 신경세포를 분화시킴으로써 치료적 효과를 본 결과 등은 향후 줄기세포치료가 신경재생적 측면에서 매우 고무적인 결과를 도출하리라 기대하고 있는데요
최근 국내 연구팀에서 의해 배아줄기세포로부터 도파민 줄기세포를 분화시킬 때 최적의 배양조건 및 유전자 조절방법 등을 통해 종양 없이 안전한 세포를 분화시키려고 하는 세포분화의 표준화 연구방법은 향후의 파킨슨병을 줄기세포 치료에 대한 가능성을 열어주고 있습니다.
특히 이전 줄기세포 치료에 대해서는 진전운동을 억제할 수 없었는데, 최근, 자가 골수유래 중간엽줄기세포를 경동맥 주입 및 정맥 내 3회 반복주입요법을 시행한 후 치료방법에 대한 안정성과 유효성을 객관적으로 규명한 바 있습니다.
본 줄기세포 치료 연구에서는 신경재생적 측면 보다는 염증 반응의 억제효과, 세포 생존 및 사멸신호에 대한 조절을 통해 신경보호 작용을 한다는 것을 알 수 있습니다.
향후 다양한 줄기세포 및 시술방법에 대한 새로운 고안 등을 통해 획기적인 치료발전이 있기를 기대합니다.
성체줄기세포의 신경보호효과를 이용한 방법으로 루게릭병, 파킨슨병, 알츠하이머병, 뇌졸중 및 다발성경화증을 대상으로 연구 및 치료가 활발히 진행되고 있으므로, 병변 때문에 받았던 고통과 스트레스를 잠시 내려두시는 것은 어떠실까요?
