최근 안과재생치료영역에서 전안부의 각막과 후안부의 망막분야에서 괄목할 만한 재생치료 연구성과가 발표 되었다. 망막재생에 대해 University College London의 Coffey교수 연구팀은 배아줄기세포를 망막세포 sheet로 만들어 macular degeneration환자에 이식하는 제 1상 임상연구를 수행하였고 일부 환자에서 의미있는 시력 향상을 보고하였다. 각막재생 영역에서는 교토부립의과대학교(Kyoto Prefectural University of Medicine)의 기노시타 시게루 교수연구팀은 각막세포와 ROCK억제제를 동시에 bullous keratopathy환자에 투여하여 의미있는 각막재생효과를 보고하였다 (그림 1).

1. 각막이식 (Kinoshita S et al, N Engl J Med, 2018 Mar 15;378:995-1003)

교토부립의과대학교의 기노시타 시게루교수진은 눈의 각막을 투명하게 보존하는 각막내피가 손상되어 시력이 저하되는 '수포성 각막증(bullous keratopathy)' 환자를 대상으로 임상연구를 진행하였다. 수포성 각막증은 각막에 수분이 이상축적되어 여분의 수분이 배출되지 않고 각막이 두꺼워지면서 뿌옇게 흐려지게 되는 질환이다. 이 연구팀은 타인의 각막내피세포를 배양 증식하는 방법을 개발하여 환자의 각막 안쪽에 주입하는 치료전략을 수립하였다. 11명의 수포성각막증 환자에게 각막내피세포 배양하여 이식하고 2년간 관찰하는 임상연구를 실시하였고 이에 대한 유효성과 안전성을 확인하였다. 환자들은 수술 후 약 1개월 만에 각막의 탁한 증상이 호전되었고 전원 시력이 회복되었다. 거절반응과 감염, 암의 발생 등은 관찰되지 않았다. 현재 연구자주도 임상시험이 진행되고 있으며 앞으로 기업과 연계실용화를 통한 환자치료제로 개발되는 것을 목표로 하고 있다. 현재까지는 타인기증에 의한 각막이식 등의 치료법이 있지만 각막내피세포가 감소하여 재수술이 불가피해지는 등의 문제가 있었다. 기노시타교수는 "장래의 각막이식과 동등 이상의 치료효과를 기대할 수 있을 것으로 예상한다. 3년 후에 정식 치료제로 허가를 받는 것을 목표로 연구가 진행되고 있다"고 말했다. 본 연구결과는 미국의 저명의학지인 The New England Journal of Medicine의 3월호에 게재되었다.

2. 망막이식 (da Cruz L, et al. Nat Biotechnol. 2018 Mar 19. doi: 10.1038/nbt.4114. [Epub ahead of print])

노화와 관련된 황반의 퇴화는 망막색소세포의 기능저하가 진행되면서 실명하게 되는 주요한 원인이다. University College London의 Lyndon da Cruz교수 연구팀은 합성 basement membrane위에 인간 배아세포로부터 분화시킨 망막색소세포(Retinal pigment epithelial, RPE) 단층배양을 시행하여 RPE sheet를 합성하였다. 연구자들은 이렇게 만들어진 RPE sheet를 미세수술법을 이용하여 2명의 심한 삼출성 AMD 환자들의 한쪽 눈 망막하에 이식하였다. 1상연구였기 때문에 부작용의 유무를 중점적으로 관찰하였지만 특별한 소견은 없었고 환자의 교정시력의 유의미한 호전을 관찰할 수 있었다. 부분적인 면역억제제만 사용하였고 환자도 전신부작용, 종양발생등에 대해서도 안전성을 확인하였다. 이 연구결과는 저명한 학술지인 Nature Biotechnology 2018년 3월에 Epub형태로 실렸다. 현재 RIKEN의 Masayo Takahashi 연구팀은 유도만능줄기세포부터 RPE sheet를 개발하는 임상연구를 진행 중이고 1상, 2상연구로 진입을 하였다. 원료 세포가 배아줄기세포인지, 유도만능줄기세포인지에 따라 달라질 뿐, Sheet를 만들고 수술적인 방법에 의해 망막 아래 부분에 이식되는 치료 전략은 거의 비슷하다. 경쟁적으로 진행되고 있는 영국에서 시행된 배아줄기세포 기반의 RPE sheet와 일본에서 시행되고 있는 유도만능줄기세포 기반의 RPE sheet는 현재 치료방법이 없는 황반퇴화질환의 새로운 치료법으로 발전될 가능성이 그 어느 때보다 더 높다(그림2).

3. Reference

1. Injection of Cultured Cells with a ROCK Inhibitor for Bullous Keratopathy. Kinoshita S, Koizumi N, Ueno M, Okumura N, Imai K, Tanaka H, Yamamoto Y, Nakamura T, Inatomi T, Bush J, Toda M, Hagiya M, Yokota I, Teramukai S, Sotozono C, Hamuro J. N Engl J Med. 2018 Mar 15;378(11):995-1003

2. Phase 1 clinical study of an embryonic stem cell-derived retinal pigment epithelium patch in age-related macular degeneration. Lyndon da Cruz, Kate Fynes, Odysseas Georgiadis, Julie Kerby, Yvonne H Luo, Ahmad Ahmado, Amanda Vernon, Julie T Daniels, Britta Nommiste, Shazeen M Hasan, Sakina B Gooljar, Amanda-Jayne F Carr, Anthony Vugler, Conor M Ramsden, Magda Bictash, Mike Fenster, Juliette Steer, Tricia Harbinson, Anna Wilbrey, Adnan Tufail, Gang Feng, Mark Whitlock, Anthony G Robson, Graham E Holder, Mandeep S Sagoo, Peter T Loudon, Paul Whiting, Peter J Coffey, Nat Biotechnol. 2018 Mar 19. doi: 10.1038/nbt.4114. [Epub ahead of print]

3. Autologous Induced Stem-Cell-Derived Retinal Cells for Macular Degeneration. Mandai M, Kurimoto Y, Takahashi M. N Engl J Med. 2017 Aug 24;377(8):792-793