줄기세포 치료술로 주목받는 ‘중간엽 줄기세포’란 무엇인가?

진화하는 인공관절 이야기

강남연세사랑병원/고용곤 원장

‘줄기세포’와 관련된 내용을 읽다 보면 ‘중간엽 줄기세포’라는 용어를 접하게 된다. 그런데 많은 사람들은 이 ‘중간엽 줄기세포’라는 낯선 단어로 인해 새로운 궁금증이 생긴다고 한다. 혹자는 조직의 중간층에 위치한 세포가 중간엽 줄기세포라고 오인하는데, 특히 ‘줄기세포 재생치료’에 관심이 있거나 치료 계획이 있다면 이번 기회에 ‘중간엽 줄기세포’에 대한 내용을 알아두는 것이 좋겠다.

우리 몸에 존재하는 세포의 유형은 200개로 그중 자체 성장할 수 있는 능력과 다양한 유형의 세포 형태로 분화할 수 있는 능력을 지닌 세포가 바로 ‘줄기세포’다. 외부의 충격이나 손상, 노화 등으로 인해 죽은 세포는 본래의 기능을 계속 유지해나갈 새로운 세포가 생겨야 한다. 이와 같은 새로운 세포를 공급할 수 없는 신체 조직을 치료하기 위해 ‘줄기세포’의 능력이 필요한 것이다. 

흔히 ‘줄기세포 치료술’에 쓰이는 줄기세포는 바로 ‘성체 줄기세포(Adult Stem cell)’이다. 이 성체 줄기세포는 이름처럼 다 자란 성체 즉 사람의 혈액, 지방, 골수, 신경, 근육, 피부, 탯줄혈액(제대혈), 태반 등에 존재하는 줄기세포를 말한다. 또 ‘성체 줄기세포’는 필요한 때에 특정한 조직의 세포로 분화가 가능하기에 어린 미분화 상태인 원시 세포라고 정의한다.

정리하면 현재 수준의 ‘줄기세포 치료술’은 이 ‘성체 줄기세포’의 분화 능력을 적극 활용한 치료법이라고 할 수 있겠다. 치료에는 이러한 성체 줄기세포의 ‘분화’ 능력과 함께 문제가 있는 조직에 대체 조직으로 성장시킬 수 있는 ‘증식’ 능력까지도 활용된다. 필자가 이처럼 장황하게 ‘성체 줄기세포’에 대해 설명하는 이유는 ‘중간엽 줄기세포’가 성체 줄기세포의 한 종류이기 때문이다.

‘성체 줄기세포’에는 조혈모세포(조혈 줄기세포), 중간엽 줄기세포, 신경 줄기세포 등이 있다. 그중 ‘중간엽 줄기세포(Mesenchymal Stem Cell)’가 줄기세포 치료술에서 자주 등장하는 이유는 다른 줄기세포에 비해 안전성, 분리 및 배양기술 등의 표준화, 대량생산 시 저렴한 비용 등의 장점을 지닌 재생의학의 핵심 재료이기 때문이다. 이 중간엽 줄기세포를 좀 더 쉽게 이해하기 위해서는 ‘중간엽 줄기세포’라는 이름이 붙게 된 대략적인 역사를 살펴볼 필요가 있다.

과거로 거슬러 올라가면 ‘중간엽 줄기세포’와 ‘골수 기질세포’라는 용어가 오랜 시간 교차 사용된 것을 알 수 있다. 하지만 왜 그렇게 부르게 되었는지에 대한 명확하고 충분한 정의는 부족한 것이 사실이다. 용어의 사용에 혼선을 일으킨 단초는 있다. 그것은 ‘중간엽 줄기세포’의 시작이 ‘골수의 기질’에서 분리되면서부터이기 때문이다. 이후 많은 연구진에 의해 연골세포, 뼈세포, 근육세포, 지방세포 등으로 분화하는 능력이 밝혀짐으로써 점차 ‘중간엽 줄기세포’라는 이름으로 굳어지게 되었다. 지금은 ‘중간엽 줄기세포’를 수정란이 분열해서 생긴 중배엽으로부터 유래된 조직인 연골, 뼈 조직, 지방 조직, 골수의 기질 등에 존재하는 줄기세포로 정의한다.

최근 ‘자가 지방 줄기세포 치료술’에 사용되는 줄기세포는 주로 무릎, 배, 엉덩이 등의 ‘지방 조직’에서 얻은 것이다. 그런 이유로 ‘지방 유래 중간엽 줄기세포’라고도 한다. 사실 환자 입장에서 이름이 무엇이건 중요하지 않다고 생각할 수 있지만, 어느 정도 이러한 이해가 바탕이 된다면 익숙하지 않은 용어의 사용으로 새로운 치료법에 대해 막연한 거부감을 갖는 일은 생기지 않을 것이다.

마지막으로 ‘중간엽 줄기세포’의 치료 내용을 간단히 살펴보자. ‘퇴행성 무릎관절염’은 무릎관절의 연골과 주변 조직에 퇴행성 변화가 진행되면서 관절 내 염증을 일으키고, 결국 연골 손상이 생긴다. 이때 자신의 엉덩이 지방 조직에서 얻은 ‘중간엽 줄기세포’에 성장 인자가 있는 ‘혈소판 풍부 혈장(PRP)’을 함께 주입하는 치료가 바로 최근 각광받고 있는 ‘자가 지방 줄기세포 치료술’이다. 이는 손상된 무릎관절의 연골, 무릎 연골 아래 뼈, 인대 등 다양한 조직으로 분화할 수 있는 ‘중간엽 줄기세포’의 기질을 적극 활용한 치료법이다. 또한 면역 조절 기능도 가지고 있어 관절 내 염증을 줄이면서 연골 등 관절 조직의 재생을 도모한다.

지금까지 설명한 ‘중간엽 줄기세포’의 핵심 내용을 알고 나면 그간 근본 치료가 되지 않던 퇴행성 무릎관절염의 새로운 치료법으로 왜 ‘줄기세포 치료술’이 주목받는지 그 이유를 충분히 이해할 수 있을 것이다.
* 본 칼럼의 내용은 헬스조선의 편집방향과 일치하지 않을 수도 있습니다.

진화하는 인공관절 이야기

더 이상 쓸 수 없는 관절을 새 관절로 바꾸는 인공관절
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- 연세대학교 의과대학 졸업
- 연세대학교 세브란스병원 인턴 수료
- 연세대학교 세브란스병원 정형외과 레지던트 수료
- 연세대학교 세브란스병원 정형외과 전문의 수료
- 現 대한정형외과학회 정회원
- 現 대한정형외과 슬관절학회 정회원
- 現 연세대학교 의과대학 정형외과학교실 외래교수
- 現 연세사랑병원장

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