서울대병원 김효수 교수팀 세포치료법 완전 가이드라인 제시
Lancet은 유럽에서 발간되는 최고 권위 의료저널로, 세계적으로 최고 수준을 인정받고 있어, 이번 김 교수팀의 논문이 이 잡지에 게재된 것은 첨단 의료분야에서 국내 의학계의 앞선 수준이 국제학계에서 공식 입증된 쾌거로 평가되고 있다.
식생활의 서구화 등으로 인해 급증하고 있는 심근경색증은 관동맥이 막혀, 심장근육이 피를 공급받지 못하여 괴사되는 질환. 일단 심근경색증으로 인해 심장근육이 손상되면 회복이 불가능하여, 많은 환자들이 심부전과 급사의 위험으로 고통받고 있다.
김효수 교수팀은 기존 치료법으로는 심근의 재생을 기대할 수 없는 중증 심근경색증 환자 27명을 대상으로[대조군 포함] 치료 군에 속한 환자들에게 ‘G-CSF’라는 약물을 피하 주사한 후, 말초혈액에서 줄기세포가 많이 포함된 50mL의 혈액을 채집했다. 이어 관동맥성형술을 시행하여 막힌 관동맥을 개통한 후, 이를 통하여 경색 심근 부위에 채집한 줄기세포를 직접 투여했다.
G-CSF(granulocytes-colony stimulating factor)는, 사람의 생체 내에 존재하는 사이토카인(cytokine, 면역세포에서 분비하는 물질)으로서, 항암제 치료를 받는 환자의 백혈구 감소증 예방, 말초 조혈모세포 이식 등에 사용되고 있는 약제이다.
치료 후 6개월에 예정된 정밀 검사를 시행한 환자는 논문 투고 시점까지 11명에 이르렀었는데 이들의 결과를 분석한 결과, 줄기세포를 주입한 환자 군에서는 모두 심장수축 기능이 대폭 향상됐고, 괴사된 심근부위에 혈관이 재생되어 심근내 미세혈류가 정상 수준으로 개선됐다. 이 같은 심장기능의 개선으로, 환자의 증상과, 조깅이나 빠른 수영이 가능할 정도 이상으로 운동기능이 크게 향상됐다.
이는 기존의 개심술이나 골수채취를 하지 않고, 안정성이 입증된 약물을 이용해 줄기세포를 골수로부터 말초혈액으로 불러내어, 말초혈액에서 채집한 줄기세포로 괴사한 심장근육을 되살린 것.
따라서 김효수 교수팀이 개발한 非수술적 줄기세포 치료법은 회복이 불가능한 것으로 알려진 심근경색증 환자의 치료에 새로운 돌파구가 될 것으로 큰 기대를 모으고 있다.
특히 일부 국내외 기관에서 시도하고 있는, 가슴을 절개해 괴사한 심근에 직접 줄기세포를 주입함으로 인한 부정맥, 출혈, 심장천공 등의 심각한 부작용을 최소화할 수 있고, 또한 골수채취로 인한 불편과 위험을 극복한 안전하고 간편한 치료법으로 각광을 받을 것으로 전망된다.
김효수 교수는 “연구팀이 발표한 치료 성과는 기존의 약물치료로는 기대할 수 없는 효과일 뿐더러, 바로 환자에게 적용이 가능하다는 점에서 큰 관심을 모았다.”며 또한 “서울대병원 의료진에 의해 줄기세포를 이용한 심장근육 재생에 성공함으로써, 국제적으로 치열한 경쟁을 벌이고 있는 세포치료 분야에서 앞서 나갈 수 있는 계기가 마련됐다.”고 말했다.
한편 연구팀은 본 논문에서 국제 학계에서 이번 연구 성과에 더욱 큰 신뢰를 가지게 한 또 하나의 연구 결과를 발표했다.
내용은, 이 방법이 관동맥 성형술을 받은 환자들에게 흔히 나타나는 재협착을 증가시킬 가능성이 있다는 것으로서, 통상 유사 환자들에서 좁아진 동맥을 넓혀주는 관동맥 성형술 후 재협착율은 35%인데 비해, 이번에 시술을 받은 환자들 중 50%에서 재협착이 온 것.
그러나 연구팀은 이에 대한 우려를 해소하는 방안을 제시함으로써, 연구팀이 개발해낸 줄기세포 치료법에 대한 완전한 가이드라인을 소개했다.
김효수 교수는 “이 정도의 재협착율 증가가 얼마나 유의한지는, 장기적으로 더 많은 시술 례를 대상으로 해야 정확히 알 수 있다.”며, 그럼에도 이 같은 결과를 밝힌 이유에 대해 “이 분야에 있어서 서울대병원 연구팀이 세계적으로 선도적인 위치에 있는 만큼, 우리와 유사한 방법으로 연구를 하고 있는 각국의 연구진에게 주의를 환기시키고, 임상연구의 대상 환자들에게 조금이라도 불필요한 번거로움이 수반되는 것을 최소화하기 위해 중간 결과를 발표한 것”이라고 밝혔다.
동맥성형술 후의 재협착은 현재 별 문제가 되지 않는다. 왜냐하면, 최근에 전 세계적으로 약물방출스텐트가 도입이 되면서 재협착율이 10% 이하의 수준으로 감소했기 때문이다. 따라서 줄기세포를 이용한 치료시, 약물코팅스텐트 삽입술과 같은 재협착 방지 시술을 하면 해결할 수 있다는 것.
실제로 우리나라에도 수 개월전부터 약물방출스텐트가 수입되고 있으며, 이를 이용하여 본 연구에서 재협착이 온 환자들은 약물방출 스텐트를 삽입함으로써 해결하였다.
약물방출스텐트 삽입술이란 좁아진 혈관부위에 풍선을 집어넣어 넓힌 후, 세포증식을 억제하는 약물을 바른 스텐트를 삽입함으로써 재협착을 방지하는 것.
실제 서울대병원 심혈관센터의 순환기내과에서는 관동맥 성형술 대상 환자의 70% 이상에서 약물방출스텐트를 삽입하고 있다.
김효수 교수는 “줄기세포를 통해 기존의 방법으로는 개선 가능성이 없던 심근경색으로 인한 심부전을 호전시킬 수 있다는 점과 함께, 줄기세포 치료의 부작용 가능성과 그 대응법을 함께 제시한 것이 이번 연구의 중요한 의미”라고 밝혔다.
서울대병원 심혈관센터는 지난 2년간 심장과 혈관을 재생할 수 있는 새로운 개념의 줄기세포 연구에 전념해왔으며, 시험관내 세포배양과 동물실험을 통하여, 심장혈관 줄기세포의 새로운 특성 규명과 임상적 효용성을 연구해왔다.
이러한 시험관내 및 동물실험 연구결과는 지난해 3월 미국에서 개최된 미국심장학회에서 발표되어 세계적으로 주목을 받기 시작했으며, 지난해 12월 초에는 심혈관계 최고 권위지인 미국심장학회 공식학술지 ‘Circulation’에 게재되는 등 이미 줄기세포에 대한 폭넓은 연구로 유수의 외국 학술지에 여러편의 관련 논문을 게재한 바 있다.
현재 서울대학교병원 심혈관센터에서는 심근기능 개선과 함께 재협착율도 해결하기 위해서, ‘줄기세포요법’과 ‘약물방출스텐트 삽입술’을 결합한 새로운 형태의 치료법으로 심근경색증 환자를 치료하고 있다.
서울대학교병원 심혈관연구실의 김효수 교수팀이 거둔 또 하나의 성과는, 환자의 말초혈액에 존재하면서 혈관신생을 담당하는 줄기세포의 종류가 2 가지 있으며, 그 들의 기능적 특성이 다르다는 것과 2가지 종류의 줄기세포의 역할 분담이 다르다는 것을 확실하게 규명한 것이다.
이러한 지식은 향후 허혈성 심혈관 질환자를 위한 혈관 신생 세포 치료법을 개발하는데 아주 중요한 기초자료가 될 것으로 인정받고 있다.
의약뉴스 이창민 기자(mpman@newsmp.com)
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