척수손상을 치료할 때 지지체(세포의 증식과 분화 돕는 '세포 집'과 같은 기능을 하는 조직)를 활용하면 줄기세포의 생존율과 재생 기능을 강화해 효과적으로 증상을 회복시킨다는 사실이 확인됐다.
분당차병원 신경외과 한인보 교수는 척추손상 환자에서 골수줄기세포를 PLGA라는 지지체와 함께 이식하는 경우, 줄기세포의 생존율이 높아지고 줄기세포의 재생 기능도 강화된다는 것을 밝혔다. 이는 이식했을 때 금방 사멸해버리는 줄기세포의 한계를 보완한다.
한 교수팀은 흰 쥐를 이용해 척수손상 모델을 만든 후 줄기세포만 사용 그룹, 지지체만 사용한 그룹, 줄기세포와 지지체를 함께 사용한 그룹을 비교했다. 그 결과, 골수 유래 중간엽 줄기세포와 지지체를 함께 이식하는 경우에 줄기세포 생존율이 더 높고, 신경이 회복됨을 확인했다.
줄기세포는 증식이 가능하며 다양한 세포로도 분화가 가능해 각종 난치성 질환의 치료로 많이 사용되고 있다. 신경손상에 있어서도 줄기세포의 이식을 통한 신경손상의 회복에 대한 연구가 진행 중이지만, 이식된 줄기세포가 신경을 회복시키는 역할을 하기 위해서는 이식 후에 잘 생착하는 과정이 필수적이다. 줄기세포의 기능과 생착기능을 강화하기 위해 지지체(Poly-acid scaffold)에 줄기세포를 함께 이식하여 줄기세포가 금방 사멸해버리는 문제를 해결했고 이렇게 이식된 줄기세포가 손상된 신경에서 항염증 반응 등의 다양한 기능을 통해 손상된 신경을 회복하도록 돕는 것을 발견했다.
한인보 교수는 “줄기세포가 단순히 신경으로 분화하여 재생함으로써 신경이 회복되는 것뿐 아니라 새로운 기전을 통해 신경 자체에 내재되어 있는 신경회복의 시스템을 활성화하는 것을 확인할 수 있었다”며 “추후에 신경 자체에 내재하고 있는 회복의 메커니즘에 대해 더 많은 연구가 필요하다” 고 말했다.
신경세포는 한번 손상되면 다시 회복되는 것이 거의 불가능한 것으로 알려져 있다. 따라서 불의의 사고로 척수신경이 손상된 신경손상환자들은 대부분 그로 인한 장애를 가진 채 평생을 살아가야 한다. 대표적 난치성 질환인 척수손상 환자에 있어 줄기세포 이식의 효과와 생착기능을 높인 이번 연구는 향후 줄기세포를 이용한 척수손상 환자들의 치료에 큰 가능성을 열어줬다는 점에서 의의가 있다고 평가된다.
이번 연구는 미국 하버드 의과대학교 연계 병원(Brigham and women's hospital)과 공동으로 진행됐으며, 자연과학 분야의 세계적인 학술지 미국 국립과학학술원회지(PNAS, Proceeding of the National Academy of Science)에 게재됐다.