대한류마티스학회

관절 및 류마티스 질환과 줄기세포 치료

1. 줄기세포와 중간엽줄기세포란?

줄기세포는 이론적으로 모든 종류의 기능세포로 분화 가능한 "분화능", 스스로 자기와 동일한 형태와 능력을 가진 세포를 만들어낼 수 있는 "자가복제능", 생체내 투여시 손상된 부위를 스스로 찾아가는 "호밍 효과"를 가지는 세포를 말합니다. 줄기세포는 아래 표에서처럼 몇가지로 구분되며 각각 장단점을 가지고 있습니다.

(출처: 줄기세포 연구 및 활용기술 2013, 생명공학정책연구센터)

이중 성체줄기세포는 배아줄기세포와는 달리 윤리적인 제약이 없고 테라토마와 같은 종양이 발생할 가능성이 없어 세포치료제로서 가장 활발한 임상연구가 진행 중입니다. 류마티스 질환과 관련해서 주로 연구중인 "중간엽줄기세포"가 바로 가장 대표적인 성체줄기세포인데, 이는 관절내의 주요 구성세포들인 연골세포, 조골세포로 분화가 가능한 기원세포이며, 특히 배양 증폭되어 대량으로 투여된 중간엽 줄기세포는 강력한 면역억제 작용을 나타내므로 골관절염, 류마티스관절염, 전신홍반루푸스, 전신경화증 등 다양한 류마티스 질환의 새로운 치료대안으로 주목받고 있습니다.

(원본출처: Djouad, F. et al. Nat. Rev. Rheumatol. 2009)

2. 중간엽줄기세포와 골관절염(퇴행성 관절염)

골관절염 분야와 관련해서 가장 많이 알려진 것은 국내 회사인 메디포스트에서 개발된 "카티스템"이라는 제대혈 줄기세포 치료제이다. 그러나, 국내에서 골관절염 및 연골손상으로 치료허가를 받기는 하였지만 정확히 이야기하면 카티스템은 "연골손상 치료제"입니다. 즉 비교적 젊은 사람에서 사고 등으로 발생한 큰 부위의 연골결손부위에 수술을 통해서 주입할 때 효과를 나타내는 것으로 아직까지 골관절염에 대한 치료효과는 입증되지 않았습니다. 골관절염은 50세 이상 고령의 환자들에게서 주로 발생하며 연골소실뿐만 아니라 뼈의 증식 및 연골하 경화증 (연골의 아래부분의 뼈가 비정상적으로 단단해지는 것)이 함께 나타나고, 연골손상 역시 어느 특정 부분만이 아니라 관절 전체에서 나타납니다. 이러한 골관절염에 대해서 치료효과가 입증이 되어서 사용중인 줄기세포 치료제는 아직까지 없습니다. 현재 미국의 오시리스라는 회사의 콘드로젠을 포함하여 다수의 국가에서 임상시험중이며 전문가들은 향후 약 10년 이내에 골관절염의 줄기세포 치료제가 시장에 출시될 것으로 전망하고 있습니다.

3. 중간엽줄기세포와 류마티스 질환

중간엽 줄기세포는 indolamine 2,3-dioxygenase (IDO), transforming growth factor (TGF)-β1, hepatocyte growth factor (HGF), prostaglandin E2 (PGE2), TNF-α stimulated gene/protein -6 (TSG-6) 등과 같은 다양한 물질들을 분비하여 면역반응을 강력하게 억제하는 것으로 알려져 있습니다. 또한 중간엽 줄기세포는 MHC class II 분자 및 CD80, CD86, CD40 등의 보조 자극인자들을 발현하지 않아서 세포-세포 작용을 통해서도 면역세포들을 억제하게 됩니다. 따라서 류마티스관절염, 전신홍반루푸스, 전신경화증 등 다양한 류마티스 질환에 치료 효과를 나타낼 가능성이 있습니다. 현재 다양한 전임상 및 임상연구가 활발히 진행되고 있는데 전신홍반루푸스와 전신경화증에서는 일부 긍정적인 환자대상의 임상연구 결과가 발표되기도 하였습니다. 류마티스관절염에서는 대표적인 동물모델인 콜라겐유도 관절염 마우스에서 다양한 실험을 통해 중간엽 줄기세포의 치료효과가 보고되었고, 최근 중국에서 인간 제대혈 유래 중간엽 줄기세포를 이용한 환자대상 임상연구를 통해 류마티스관절염 환자에서 중간엽 줄기세포의 치료효과를 규명한 연구가 1건 보고되었지만 그 효과는 기존 약물에 비해서 미미한 정도였습니다. 결국, 류마티스 질환을 위한 줄기세포 치료제는 아직까지 정식으로 출시된 것은 없는 상태로, 좀더 분명한 효과 규명 및 장기적인 안전성 규명을 위한 추가적인 연구가 여전히 필요한 상황입니다.