알츠하이머 병(Alzheimer's disease)에 의한 치매는 고령 사회에서 중요한 의학적 및 사회적 이슈이며, 한국에서도 치매 환자 수가 증가하여 2020년에는 노년 인구의 약 10.4% 정도에 도달할 것으로 예측된다. 알츠하이머 병의 기전으로는 amyloid protein precursor (APP)의 β- 및 γ-secretase cleavage에 의한 amyloid-β (Aβ)의 침착 및 tau 단백질의 과인산화 (hyperphosphorylation) 등에 의해 세포 사멸이 발생하게 된다. 이와 같이 병태생리 및 기전이 규명되고 있지만, 질환을 극복할 수 있는 근본적인 치료법이 개발되지 못한 상태로, 최근 줄기세포 치료의 임상적용 가능성이 대두되고 있어 이를 소개하고자 한다.

알츠하이머 병 환자에서 줄기세포 치료

2011년부터 시작된 임상시험을 살펴보면, 한국에서 진행된 제1상 임상시험으로 제대혈 유래 중간엽 줄기세포(hUCB-MSCs)를 알츠하이머 병 환자 총 9명에 투여하였다. 대상자는 간이인지검사(MMSE) 10-24점 사이로 평가된 환자로 중증 치매인 경우는 제외되었다. 줄기세포 치료는 뇌 hippocampus 및 precuneus 부위에 직접 이식하였고, 6×10⁶ 세포를 투여한 고용량 이식군과 3×10⁶ 세포를 투여한 저용량 이식군으로 나누어 진행하였다. 이식 치료 전, 12주 후, 24개월 후 영상 검사 및 신경심리검사 등으로 평가한 결과, 특별한 부작용은 없었으나, 임상적으로 유의한 효과도 관찰되지 않았다 (Clinicaltrials.gov, NCT01297218, NCT01696591).¹
중국에서 계획된 다른 제대혈 유래 중간엽 줄기세포 임상시험을 살펴보면, 제1/2상 임상시험으로 총 8 차례 정맥 주사를 2주 간격으로 시행하면서 혈액 및 뇌척수액 검사, 신경심리검사 등의 평가를 통해 안전성 및 유효성을 검증하고자 계획하였다 (Clinicaltrials.gov, NCT02672306).
또다른 제대혈 유래 중간엽 줄기세포 임상시험에서는 Ommaya reservoir를 이용하여, 4주 간격으로 총 3회 뇌실 내로 줄기세포를 투여하는 방법으로 한번에 10×10⁶ 세포를 투여하는 고용량 이식군과 30×10⁶ 세포를 투여하는 저용량 이식군 및 placebo 대조군으로 나누어 진행하고자 계획하였다 (Clinicaltrials.gov, NCT02054208).
최근 미국에서 계획한 무작위배정, 이중맹검, 대조군 설정 제1상 임상시험에서는 총 25명의 알츠하이머 병 치매 (간이인지기능검사 18-24점) 환자를 대상으로 동종 중간엽 줄기세포(allogenic MSCs)의 정맥 주사를 통해 안전성 및 유효성을 확인하고자 하였다. 중간엽 줄기세포 치료는 100×106 세포를 투여하는 고용량 이식군과 20×106 세포를 투여하는 저용량 이식군 및 placebo 대조군으로 나누어 총 52주 동안 혈액 및 뇌척수액 검사, 신경심리검사 및 MRI 영상검사를 진행하고자 계획하였다 (Clinicaltrials.gov, NCT02600130).

결 론

이와 같이 치매 환자에서 줄기세포 치료제의 임상적용에 대한 보고가 나오기 시작하고 있지만, 일부 보고에서 안전성이 규명하였을 뿐, 아직 효과가 입증된 결과는 보고되고 있지 않은 형편이다.2 최근 한국, 중국, 미국 등에서 중간엽 줄기세포를 투여하는 제1/2상 임상시험을 진행하고 있으며, 이와 같은 임상시험을 통한 시도는 난치성 신경퇴행성 치매 질환에 인지기능 회복 또는 증상의 악화를 지연시키는 희망이 될 수 있을 것으로 보인다. 그러나, 추가적인 연구를 통해 이러한 세포치료제에 의한 객관적인 치료 효과가 규명되어야 할 것으로 사료된다.

참고문헌

1. Stereotactic brain injection of human umbilical cord blood mesenchymal stem cells in patients with Alzheimer's disease dementia: A phase 1 clinical trial. Kim HJ, Seo SW, Chang JW, Lee JI, Kim CH, Chin J, Choi SJ, Kwon H, Yun HJ, Lee JM, Kim ST, Choe YS, Lee K-H, Na DL. Alzheimers Dement (N Y) 2015;1:95-102.

2. Stem Cell Therapy for Alzheimer's Disease: A Review of Recent Clinical Trials. Kang JM, Yeon BK, Cho SJ, Suh YH. J Alzheimers Dis. 2016;54(3):879-889.