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줄기세포 R&D 동향

[임상연구 동향] 세포외소포체 기반 임상 연구

한국줄기세포학회

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세포외소포체 기반 임상 연구
Introduction

줄기세포 치료는 조직 재생에 폭넓게 연구되고 있으며, 그 치료 기전으로는 줄기세포가 내뿜는 다양한 분비 인자 (paracrine factor)에 의한 것으로 알려져 있다. 세포외소포체 (extracellular vesicle)는 줄기세포의 분비 인자를 전달하는 매개체로 주목받고 있으며 최근 분리 및 분석기술의 보급과 세포외소포체에 대한 이해가 깊어지며 줄기세포 세포외소포체를 이용한 치료법이 다방면에서 연구되고 있다.

세포외소포체는 그 분비 방법에 따라 엑소좀 (exosome)과 미세소포(microvesicle)로 나뉜다. 엑소좀은 세포의 endosomal system에 의해 생성되고, 미세소포는 세포막의 budding으로 생성된다 알려져 있다. 세포외소포체는 세포로부터 분비되면서 세포의 특성을 공유한다고 알려져 있다. 이러한 성질을 이용하여 면역 조절 및 재생효과가 있다고 알려진 중간엽줄기세포로부터 세포외소포를 분리하여 치료에 응용하려는 시도가 이루어지고 있다.

줄기세포 치료법은 생명공학 중에서도 꾸준히 주목받는 전도유망한 분야이나, 아직까지 넘어야 할 산이 많다. 이식된 줄기세포가 이상 조직을 형성할 가능성이 지적되고 있으며, 폐혈관과 같은 미세한 혈관에 이식한 줄기세포가 폐색을 일으키는 경우도 보고되었다. 또한 자가 줄기세포의 경우 치료 효과가 있을 정도의 세포를 얻는 것에 문제가 있으며, 타가 줄기세포를 이용할 경우 면역 거부반응이 일어날 가능성이 있다. 하지만 줄기세포로부터 유래한 세포외소포를 이용할 경우, 줄기세포가 가진 치료 효과를 향유하면서도 직접 세포를 이용하지 않으므로 세포 이식으로 일어나는 잠재적 위험을 회피할 수 있다. 또한 세포외소포체는 세포 배양으로 얻어지는 부산물이기 때문에 기존 줄기세포 산업에서 새로운 부가가치를 창출할 수 있다.

현재 전 세계의 연구실들은 다양한 줄기세포로부터 세포외소포체를 분리하여 다양한 질병에 접목시키고 있으며, 현재 진행중인 줄기세포 유래 세포외소포체를 이용한 임상 동향을 살펴보았다.

임상연구동향

현재 진행중인 세포외소포체 기반 임상 연구를 조사하기 위해 Clinicaltrials에서 Exosome OR extracellular vesicle을 키워드로 검색하였고, 그 중에서 complete나 Recruiting 단계인 임상연구만 선택하여 다시 Stem cell OR MSC 키워드와 관련된 임상을 추려내었다. 현재 줄기세포 세포외소포체를 이용한 임상은 그 수가 많지 않으며 대부분 중국에서 진행 중인 것을 확인하였다. 사용한 줄기세포는 지방 유래 줄기세포가 많았으며, 많은 임상들이 Mesenchymal stem cell으로만 명시하였을 뿐 정확한 유래를 표기하지 않았다. 또한 줄기세포를 그대로 사용하는게 아닌 특정 miRNA 함유량을 높이거나 특정 siRNA를 포함하는 성분 강화 세포외소포체를 사용하는 임상이 2건 있었으며, 에어로졸 형태로 세포외소포를 비강흡입 시키는 임상 또한 존재하였다.



TitleStatusFirst
Posted
SponsorLocationTarget
diseases
Treatment
A Tolerance Clinical Study on Aerosol Inhalation of Mesenchymal Stem Cells Exosomes In Healthy Volunteers Recruiting March 18, 2020 Ruijin Hospital China Healthy mesenchymal stem cells exosome
the Safety and the Efficacy Evaluation of Allogenic Adipose MSC-Exos in Patients With Alzheimer's Disease Recruiting May 15, 2020 Ruijin Hospital China Alzheimer Disease allogenic Adipose Mesenchymal Stem Cells exosome
Evaluation of Adipose Derived Stem Cells Exo.in Treatment of Periodontitis (exosomes) Recruiting February 17, 2020 Beni-Suef University Egypt Periodontitis adipose derived stem cells exosomes
A Clinical Study of Mesenchymal Progenitor Cell Exosomes Nebulizer for the Treatment of Pulmonary Infection Recruiting September 10, 2020 Ruijin Hospital China Drug-resistant mesenchymal progenitor cell Exosomes
Effect of UMSCs Derived Exosomes on Dry Eye in Patients With cGVHD Recruiting December 30, 2019 Zhongshan Ophthalmic Center, Sun Yat-sen University China Dry Eye Umbilical Mesenchymal Stem Cells derived Exosomes
iExosomes in Treating Participants With Metastatic Pancreas Cancer With KrasG12D Mutation Recruiting August 1, 2018 M.D. Anderson Cancer Center United States Pancreas Cancer Mesenchymal Stromal Cells-derived Exosomes with KRAS G12D siRNA
Allogenic Mesenchymal Stem Cell Derived Exosome in Patients With Acute Ischemic Stroke Recruiting December 27, 2017 Isfahan University of Medical Sciences Iran Cerebrovascular Disorders allogenic mesenchymal stem cells derived exosome enriched by miR-124
A Pilot Clinical Study on Inhalation of Mesenchymal Stem Cells Exosomes Treating Severe Novel Coronavirus Pneumonia Completed February 19, 2020 Ruijin Hospital China Coronavirus mesenchymal stem cells exosome


향후전망

세포외소포체는 줄기세포 배양 부산물로서, 현재 성장하고 있는 줄기세포 산업에 발맞추어 새로운 부가가치를 창출할 것으로 보인다. 특히 세포외소포체에 특정 성분을 강화함으로서 세포외소포체를 약물전달체로도 사용하려는 임상 또한 존재하며, 이러한 연구가 발전된다면 줄기세포가 가진 치료 효과를 온전히 유지하면서도 특정 기능은 더욱 강화된 신약 개발로 이어질 수 있을 것이라 예상된다.

References
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