【뉴욕】그레이디 기념병원 엘렌 번햄(Ellen L. Burnham) 박사는 환자의 말초혈중에 존재하는 특정 줄기세포의 수를 증가시켜야 호흡부전의 심각한 원인인 급성폐장애(ALI)환자의 생존율을 개선시킬 수 있다고 미국흉부학회(ATS)의 American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine(2005;172:854-860)에 발표했다.

번햄 박사는 ALI환자 45명을 대상으로 한 시험에서 생존율과 내피전구세포(EPC) 등 줄기세포 서브스터디의 콜로니수 증가와 관련이 있음을 발견했다.

사망률이 높은 중증질환인 ALI 환자는 통상적으로 인공호흡기를 이용해 유지요법을 해야 한다.

박사에 따르면 EPC의 콜로니수가 35미만인 ALI환자에서는 사망률이 61%였지만 35 이상에서는 30%였다.

콜로니수 35이상에서 생존율 높아

ALI환자 45명 중 26명이 생존했으며 전체 환자 가운데 27명의 EPC수는 35콜로니(콜로니형성세포) 이상이고, 18명에서는 35콜로니 미만이었다.

박사는 손상된 내피세포(심장, 혈관, 림프관과 복수의 체강 내측을 덮고 있는 편평세포층)의 수복이 ALI 회복에 중요하다는 사실을 발견했다.

동물모델에서는 골수에서 유래한 EPC가 성숙내피세포로 분화하여 혈관계 손상을 수복했다.

ALI와 급성호흡부전증후군(ARDS)은 폐부전 가운데 가장 치명적인 2가지 타입으로 각각 다른 장애로 인해 발병한다. 이번 연구에서는 45명 중 33명이 폐렴으로 인한 폐장애였다.

골수 유래의 줄기세포는 각종 조직 특이적 사람세포형으로 변화할 수 있다. 이번 연구에서 EPC는 줄기세포과 관련하는 특정 서브타입을 나타내며 환자의 말초혈중에서 분리됐다.

ALI치료의 새 분야

박사는 “ALI환자의 순환 EPC수는 전반적으로 건강대조군보다 약 2배 많았다”면서 “더 중요한 것은 이번 연구에서는 나이, 성별, 질환의 중증도 별로 차이를 보정해도 EPC수의 증가와 생존율 개선에 관련성이 나타났다. 혈액 검체를 7일간 채취한 ALI환자에서는 순환EPC수에 뚜렷한 변화는 나타나지 않았다.

이러한 결과에서 볼 때 EPC콜로니수는 ALI환자의 생존율을 알 수 있는 새로운 예후 마커로서 유망하다. 또 이러한 지견은 ALI환자의 골수에서 EPC를 적절하게 이동시키는게 내피세포손상의 수복과 재생에 도움이 될 수 있음을 증명해 주는 것”이라고 말한다.

일본 토호쿠대학 노인·호흡기내과 구보 히로시 교수는 관련논평(2005;172:794-795)에서 “번햄 박사의 이번 연구는 ALI연구에서 새로운 연구분야를 연 것으로 평가할 수 있으며 아울러 많은 흥미거리와 치료안을 제시해주고 있다. 순환혈중의 EPC수가 어떤 환자에서는 증가하고 또 어떤 환자에서 증가하지 않는 이유는 무엇일까.

이러한 EPC의 공급이 부족한 원인은 골수기능이 저하된 탓인지 아니면 EPC 이동에 영향을 미치는 사이토카인이 제 기능을 못해서인지 알 수 없다”고 설명한다.

사이토카인은 면역계 세포에서 분비되는 가용성의 단백질로 전달물질 역할을 하여 면역반응의 조정을 돕는다.

그는 폐포(산소와 이산화탄소가 교환되는 폐의 작은 공기주머니)의 상피가 효율적으로 수복되는게 ALI 회복에는 중요한 요소라고 지적한다. “골수에서 유래하는 전구세포수의 증가가 ALI환자의 폐포의 수복과 생존율에 관여한다”고 설명한다.

또 “급성폐장애에서의 세포치료는 과연 현실적인 방법일까. ALI에서의 EPC의 병태생리학적 역할에 관한 문제제기 뿐만아니라 EPC에는 치료에 대한 응용 가능성이 있다고 생각할 수 있다는 점은 흥미롭다”고 이번 연구결과에 기대감을 표시했다.

그러나 다음과 같은 문제점들도 있다. 첫째 EPC가 ALI의 생존율에서 중요한 역할을 맡고 있다면 치료적 수단이 될 수 있는가, 둘째 EPC수가 적은 환자에서 순환 EPC수를 증가시킬 수 있는가, 셋째 어떤 방법으로 EPC를 특정 상해조직에 보충해 넣을 것인가, 넷째 특이적으로 성숙세포로 분화시키는 가장 큰 요인은 무엇인가―다.

구보 교수는 또 “ALI에서 세포치료를 논의하는 것은 어찌보면 시기상조다. 더구나 폐에서의 줄기세포 연구는 논란거리가 매우 많아 좀더 신중한 분석이 필요하다. 그러나 번햄 박사의 연구는 ALI의 병태생리학을 이해하기 위한 새로운 시점을 우리에게 제시하고 있다. 이러한 새로운 세포에 대한 접근으로 조만간 새로운 치료법이 탄생할 가능성이 높다”고 평가하고 있다.