근본적인 치료법이 없던 ‘저활동성 방광’의 줄기세포 치료 가능성이 열렸다. 많은 당뇨병 환자들이 겪는 저활동성 방광을 개선해, 이들의 삶의 질 저하를 막을 수 있을 것으로 기대된다.

저활동성 방광은 방광 근육이 잘 수축되지 않아 소변을 제대로 배출하지 못하는 질환으로 당뇨병 환자들에게 흔히 나타난다. 서울아산병원 세포유전공학교실 신동명, 생화학분자생물학교실 김승후, 비뇨의학과 박주현 교수팀이 당뇨병 환자들이 겪는 저활동성 방광을 치료하기 위해 방광 신경과 배뇨근을 재생시키는 줄기세포 치료제를 개발해 전임상 효능 평가를 실시했다.

연구팀은 베타세포를 파괴하는 약물인 스트렙토조토신을 쥐에게 저용량 투여해 당뇨병을 유발함으로써 저활동성 방광 모델을 구축했다. 스트렙토조토신 투여군에서는 ▲배뇨 간격 ▲잔뇨량 ▲방광 용적이 현저히 증가하고 배뇨압은 감소하는 배뇨 기능 장애가 나타났다.

서울아산병원 세포치료센터와 공동 개발 중인 기능성 강화 중간엽 줄기세포(PFO-MSC)를 1회 투여하자 배뇨 기능 장애가 유의미하게 개선됐으며 방광 내 염증 반응과 배뇨근 손상도 호전됐다. 이 효과는 4주 이상 지속돼 장기적인 치료 효과를 보였다.

특히 방광에 이식된 PFO-MSC는 배뇨근 내에서 근육 단백질을 발현시켜 배뇨근 재생에 직접 관여하는 것으로 확인됐다. 이 세포를 고순도로 분리해 단일세포분석을 진행한 결과, 근육 전구 세포의 분자학적 특성이 관찰됐다.

PFO-MSC는 연구팀만의 최적의 저분자 화합물 배양 기술을 통해 개발됐다. 유전자 조작 없이 단일 공정으로 중간엽 줄기세포 특성을 유지하면서 생착률과 항산화 기능을 높인 치료제다.


신동명 교수는 “이번 연구에서 개발한 PFO-MSC는 임상에 바로 적용할 수 있는 상용화 단계의 성체 줄기세포 치료제로서 줄기세포 기능 강화를 위한 핵심 원천기술이 될 것”이라고 말했다.

박주현 교수는 “그동안 저활동성 방광은 완치가 어려워 많은 당뇨병 환자들의 배뇨 장애는 물론이고 일상 속 불편함을 초래했다”며 “줄기세포 치료가 환자들의 삶의 질 개선에 큰 도움이 될 것으로 기대된다”고 말했다.

연구팀은 서울아산병원 아산생명과학연구원 세포치료센터와의 협력 연구를 통해 단일 공정 다기능성 줄기세포 치료제 기술을 자체 생산하는 것뿐 아니라 외부 시설에 즉시 적용할 수 있도록 산업화 생산 시스템 공정을 구축하고 있다. 향후 의뢰자 주도 임상시험과 연계할 계획이다.

한편, 이 연구 결과는 ‘Clinical and Translational Medicine’에 최근 게재됐다.