당뇨병으로 인한 배뇨장애, 줄기세포로 치료길 열까

서울아산병원

(왼쪽부터) 신동명 서울아산병원 세포유전공학교실 교수, 김승후 생화학분자생물학교실 교수, 박주현 비뇨의학과 교수.

당뇨병 환자는 소변을 제대로 배출하지 못하는 배뇨장애를 흔히 겪는다. 아직 근본적인 치료법은 없다. 국내 연구팀이 줄기세포로 배뇨장애를 치료할 가능성을 확인했다.  

서울아산병원은 신동명 세포유전공학교실 교수, 김승후 생화학분자생물학교실 교수, 박주현 비뇨의학과 교수 연구팀이 동물실험을 통해 줄기세포 치료가 배뇨기능 장애를 유의미하게 개선한다는 점을 확인했다고 29일 밝혔다. 

당뇨병 환자는 고혈당으로 인한 활성산소가 배뇨근의 수축력을 저하시켜 방광의 활동성이 저하되기 쉽다. 방광의 활동성이 떨어지면 소변 줄기가 약해지고 배뇨 시작이 지연되며 잔뇨 등이 발생해 환자의 삶의 질이 떨어지게 된다. 

저활동성 방광에 대한 치료법은 아직 없다. 환자 스스로 소변줄을 요도에 삽입해 남은 소변을 배출하는 자가도뇨법이 현재 환자에게 시행 가능한 방법이다. 통증이 크고 하루 4~6차례 반복해야 하는 불편이 따르며 요로 손상이나 감염과 같은 합병증이 생길 수도 있는 방식이다. 

연구팀은 저활동성 방광을 근본적으로 치료하기 위해 방광의 신경과 배뇨근을 재생시키는 줄기세포 치료제를 개발해 전임상 효능 평가를 실시했다. 

우선 쥐에게 베타세포를 파괴하는 약물인 ‘스트렙토조토신’을 저용량 투여해 당뇨를 유발하고 저활동성 방광 동물모델을 만들었다. 그런 뒤 아산생명과학연구원 세포치료센터와 공동 개발 중인 기능성 강화 중간엽 줄기세포(PFO-MSC)를 1회 투여했다.

그 결과 배뇨장애가 유의미하게 개선됐고 방광 내 염증 반응과 배뇨근 손상이 호전됐다. 치료 효과는 4주 이상 지속됐다. 

방광에 이식된 PFO-MSC는 배뇨근 내에서 근육 단백질인 ‘a-SMA’를 발현시켜 배뇨근 재생에 직접 관여한다는 점도 확인됐다. 단일세포분석을 통해 근육 전구세포(특정 세포의 전 단계 세포)의 분자학적 특성이 관찰됐다.

연구팀은 저분자 화합물 배양 기술을 통해 PFO-MSC를 개발했다. 유전자 조작 없이 단일 공정으로 중간엽 줄기세포의 특성을 유지하면서 생착률과 항산화능을 높인 치료제다.

신 교수는 “이번 연구에서 개발한 PFO-MSC는 임상에 바로 적용할 수 있는 상용화 단계의 성체 줄기세포 치료제”라며 “줄기세포 기능 강화를 위한 핵심 원천기술이 될 것”이라고 말했다. 연구 결과는 국제학술지 ‘임상 및 중개의학’ 최근호에 실렸다.

[문세영 기자 moon09@donga.com]