제1형 당뇨병 치료법 중 하나인 췌도이식의 성공률을 획기적으로 높이는 치료법이 국내 연구진에 의해 개발되었다.
서울대병원 박경수·정혜승 내분비내과 교수팀은 생쥐를 대상으로 돼지 췌도와 사람의 제대혈(탯줄)에서 분리한 혈관내피전구세포를 동시에 이식했더니 췌도만 이식한 쥐 보다 췌도 생존율이 30% 이상 향상됐다고 밝혔다. 이 연구는 보건복지부 지정 선도형 세포치료 연구사업단의 지원 아래 삼성서울병원 김재현 교수, 강남세브란스병원 강신애 교수와 함께 진행됐다.
제 1형 당뇨병은 면역반응에 의해 췌도가 파괴돼 췌도의 베타세포에서 분비되는 인슐린이 부족해 혈당이 지속적으로 상승하는 상태를 말한다. 췌도(膵島)는 일명 랑게르한스섬으로 췌장의 약 10%를 점유하는 좁쌀 덩어리 모양의 부위다.이 곳 베타세포에서 혈당을 낮추는 호르몬인 인슐린이 분비되며 이 기능이 제대로 이뤄지지 않으면 당뇨병이 유발된다. 따라서 정상적 췌도를 이식하면 당뇨병을 근원적으로 고칠 수 있다.
지금까지 췌도를 이식하기 위해서는 췌장 전체를 이식하는 수술을 해왔으나 개복이 필요한 대수술인데다가 복강 내 췌장효소 유출(복부장기가 효소에 의해 분해됨) 등 다양한 합병증으로 장애가 많았다. 췌도 이식은 췌장에서 췌도만을 분리한 후 국소마취 상태에서 혈관조영기법을 이용해 간문맥으로 주입하는 방법으로 췌장이식에 비해 안전하고 용이한 방법이다. 그러나 이식 직후 비특이적 염증 및 응고반응으로 인한 췌도 소실과 췌도의 만성적 산소결핍 때문에 이식 후 췌도의 생존율이 낮았다.
박경수 교수팀은 출산 후 버리는 제대혈에서 혈관내피전구세포를 분리한 후 돼지 췌도와 함께 제1형 당뇨병 모델 생쥐에게 이식하였다. 8마리의 쥐에게 췌도와 함께 혈관내피전구세포를, 또다른 8마리의 쥐에겐 췌도만 이식한 후 혈당의 호전과 췌도 생존율을 비교했다.
그 결과 혈관내피전구세포를 주입한 군에서 유의하게 혈당의 호전을 보여 이식 1주 이후에는 정상 혈당을 보였으며, 췌도만을 주입한 군에 비해 인슐린을 분비하는 베타세포의 면적이 30% 가량 증가되었다. 이는 혈관내피전구세포가 췌도와 상호작용하면서 췌도와 혈액 사이의 비특이적 염증 및 응고반응을 현저하게 감소시키고, 췌도에 산소를 공급하는 혈관의 생성을 촉진하기 때문인 것으로 나타났다.
박 교수는 “이번 연구는 이식된 혈관내피전구세포가 베타세포 증식까지 유도할 수 있다는 가능성을 제시한데 의의가 있다”며 “다만 현 연구결과는 사람 혈관내피세포와 돼지 췌도를 이용한 동물실험이기 때문에 추가 임상시험을 통해 사람에 직접 적용할 수 있는 기술을 개발할 수 있도록 지속적인 연구가 필요하다”고 말했다.
이번 연구 결과들은 세포치료 분야의 주요 저널인 ‘Cell Transplantation’ 2011년 12월호와 당뇨병 분야의 최고권위지인 미국 당뇨병학회지 ‘Diabetes’ 2012년 4월호에 각각 게재됐다.