바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 봉나은 기자

▲각막 재생 연구 소개(오사카대학 의대 홈페이지)

일본 오사카대학 Koji Nishida 교수 연구팀이 심각한 각막질환 환자에게 인간 유도만능줄기세포(induced Pluripotent stem cell, iPSC)로 만든 시트(sheet) 형태의 각막조직을 이식했다고 지난달 29일 발표했다. 전세계 최초로 수행된 iPSC 유래 각막조직 이식 수술이다.

각막상피 줄기세포 결핍증(Corneal epithelial stem cell deficiency)은 질병이나 부상으로 인해 안구 내 각막을 생성하는 세포가 손실되면 발병하는 희귀질환으로, 시력 저하나 실명을 야기할 수 있다. 각막상피는 줄기세포가 있을 때만 회복이 가능한 가운데, 이 줄기세포는 각막 가장자리의 윤부(Limbus)에 위치해 있어 각막상피 줄기세포 결핍증을 ‘윤부 줄기세포 결핍증(Limbal stem cell deficiency, LSD)’이라고도 한다. 현재 이를 치료하기 위한 방법으로는 윤부 줄기세포를 이식하거나, 공여자의 각막 이식을 기다리는 방법 밖에 없다.

공여자로부터 얻은 각막 이식이 가장 효과적인 치료법일 것으로 평가되지만 각막 이식을 기다리는 환자에 비해 공여자의 기증 각막 수가 매우 적고, 이식되는 각막 주변부에 공여자의 면역세포가 같이 이식됨에 따라 거부반응이 나타나기도 했다. 반면, Nishida 교수 연구팀이 개발한 iPSC 유래 각막조직은 면역세포를 포함하고 있지 않아 거부반응을 일으키지 않을 것으로 보고 있다.

먼저 Nishida 교수 연구팀은 교토대학에서 이식 거부반응을 일으키지 않는 iPSC를 제공받아 각막상피의 기본 구성요소인 세포를 생산할 수 있는 각막조직을 만들었다. 이 각막조직은 직경 3cm, 두께 0.05mm의 얇은 시트 형태로, 수백만 개의 세포를 포함하고 있다. Nishida 교수는 지난 7월 25일 심각한 각막질환인 ‘각막 상피 줄기세포 결핍증’을 앓고있는 40대 여성환자의 왼쪽 눈 각막에서 탁한 부분(cloudy part)을 제거하고, iPSC 유래 각막조직을 이식했다.

Nishida 교수는 지난 29일 임상 결과 발표현장에서 환자의 시력이 일상생활을 방해하지 않는 수준으로 회복됐다고 밝혔다. 환자는 iPSC 유래 각막조직 이식 후 거부반응이 관찰되지 않아 지난달 23일 퇴원했다.

Nishida 교수는 “이제 첫 환자에게 시행해 매우 조심스러운 단계에 있다”며, “환자에게서 iPSC 유래 각막조직 이식의 효능과 안전성 및 종양유전성(tumorigenicity) 등을 관찰하기 위해 계속해서 모니터링할 예정”이라고 말했다. 이어 5년 내 이 치료법이 실용화되길 희망한다고 덧붙였다.

한편, 일본 보건복지부는 4명의 환자를 대상으로 한 Nishida 교수 연구팀의 임상을 지난 3월 승인한 바 있다. Nishida 교수 연구팀은 올해 2번째 환자에게도 iPSC 유래 각막조직 이식을 시행할 예정이다. 또한 현재 일본에서는 심각한 각막질환 외 파킨슨병 환자에게도 iPSC 이식술이 수행된 바 있으며, 심장질환 및 심각한 척수병증을 앓고있는 환자를 대상으로 한 임상도 진행될 계획이다.