전신수 가톨릭대 서울성모병원 신경외과 교수

전신수 가톨릭대 서울성모병원 신경외과 교수팀은 독자적으로 개발 및 생산한 ‘가톨릭 마스터 세포(Catholic MASTER Cells)’로 뇌종양과 뇌졸중을 치료하는 연구성과를 거뒀다고 13일 밝혔다.

가톨릭 마세터 세포는 성체줄기세포인 중간엽줄기세포(mesenchymal stem cell)로서 가톨릭세포치료사업단 내 우수의약품제조관리기준(GMP) 수준의 세포생산실에서 임상에 적용할 수 있도록 만들어졌다. 성체줄기세포는 태아의 탯줄혈액, 성인의 지방(脂肪)·골수 등에 존재하는 줄기세포를 이용하므로 배아복제나 난자파괴 등 윤리적 문제가 없다. 자신 혹은 가족의 세포를 이용해 면역거부 반응 등의 문제도 해결할 수 있다. 

연구팀이 뇌종양을 유도한 쥐를 대상으로 가톨릭 마스터 세포를 이용한 유전자치료와 항암치료제인 테모졸로마이드(Temozolomide) 투여를 병용한 결과 테모졸로마이드가 암세포의 ‘트레일(TRAIL)’ 수용체를 증가시켜 종양세포의 사멸이 촉진되고 환자의 생존율이 향상되는 것으로 나타났다. 트레일은 암세포만을 골라서 죽일 수 있는 세포사멸 유도물질 유전자다.

뇌종양의 5년 생존율은 65% 이상이지만 악성으로 알려진 신경교종은 38%, 악성도가 높은 교모세포종은 7%에 불과하다. 또 수술로는 종양을 완전히 제거하기가 어려워 재발 위험이 높고, 항암 및 방사선치료를 실시해도 예후가 불량하다.

최근 전세계적으로 간엽줄기세포를 치료유전자 운반체로 이용해 암세포를 파괴하려는 연구가 진행돼왔다. 전 교수팀도 뇌종양을 유도한 실험용 쥐에 방사선을 조사한 후 트레일을 분비하도록 유전자를 조작한 간엽줄기세포를 이식해 효과적인 치료결과를 확인한 바 있다.

전 교수는 “이번 연구로 성체줄기세포와 실제 임상에서 사용되는 표준치료 약물인 테모졸로마이드를 병용할 때 뇌졸중 치료효과가 높다는 점을 확인했으며, 새 치료법을 임상 적용할 수 있도록 노력할 것”이라고 설명했다.

이 연구결과는 줄기세포 분야 권위 학술지 ‘줄기세포(Stem Cells)’의 자매지인 ‘줄기세포병진의학(Stem Cells Translational Medicine)’ 지난 2월호에 게재됐다.

전 교수팀은 또 신경학적 결손을 유발한 허혈성 뇌졸중 쥐 69마리 중 23마리에 신경영양인자(BDNF)를 분비토록 제작한 간엽줄기세포를 이식한 결과 뇌졸중으로 인한 신경세포 사멸을 보호해 신경학적 증상이 악화되는 것을 막고, 운동 및 감각신경의 기능이 크게 향상된다는 사실을 확인했다.

신경영양인자(brain derivated neurotrophic factor, BDNF)는 중추신경계 및 말초신경계의 신경세포에 작용하는 단백질로 학습능력, 기억력, 지각운동력 등을 향상시키는 데 중요한 역할을 한다. 
이번 연구에서 줄기세포와 신경영양인자의 복합치료는 뇌 속에 존재하는 내인성 줄기세포가 사멸되는 것을 막는 대신 생성과 분화를 가속해 신경재생을 돕는 것으로 나타났다.

전신수 교수는 “지금까지 혈전용해술 외에는 초기 뇌졸중에 대한 치료법이 없었다”며 “신경영양인자와 줄기세포를 이용한 복합치료가 임상에 적용되면 뇌졸중 환자에게 크게 도움될 것”이라고 강조했다.

이 연구결과는 바이오의학 저널인 ‘바이오메드 리서치 인터내셔널(BioMed Research International)’ 최근호에 게재됐다.