[메디게이트뉴스 박도영 기자] 파일럿 연구지만 중국 연구팀이 처음으로 폐 줄기세포 이식을 통해 환자의 손상된 폐를 재생해 화제를 모으고 있다.

중국 퉁지대(同济大学) 상하이폐병원 웨이 주오(Wei Zuo) 교수팀은 최근 Protein&Cell에 2명 환자를 대상으로 SOX9+ 기도 기저 세포 이식 결과 1년간 폐 기능이 회복된 것을 관찰됐다고 발표했다.

연구팀은 "기관지와 허파꽈리의 비가역적인 손상은 다양한 난치성 폐질환으로 이어질 수 있다"면서 "재생능력을 가진 폐 줄기세포 또는 전구세포를 발견하고 이를 활용해 기능성 조직을 재구축 하는 것은 손상을 되돌리고 질병을 치료하는데 있어 가장 큰 희망 중 하나"라고 연구배경을 설명했다.

연구팀은 기도상피 주름에 있는 SOX9+ 마커로 표지된 기저세포 집단이 인간의 폐 줄기세포가 될 가능성이 있다는 것을 발견했다.

생체내(in vivo)에서 폐 줄기세포가 폐 조직을 재생할 수 있는지 확인하기 위해 녹색 형광 단백질(GFP)로 표지된 인간 폐 줄기세포를 폐가 손상된 면역 결핍 마우스에 이식했다. 이식 3주 뒤 인간의 폐 줄기세포가 넓은 영역에 걸쳐 마우스 폐에 통합돼 '인간-마우스 키메라 장기'를 형성하는 것으로 나타났다.

추가 조직학적 분석 결과 줄기세포 이식은 마우스 폐에서 인간 기관지 및 허파꽈리 구조를 성공적으로 재생시켰다. 더 중요한 것은 숙주 모세혈관이 재생된 인간 허파꽈리 구조 주위로 상승해 기능적 호흡기 단위가 형성된 것으로 나타났다.

더불어 손상된 섬유화 영역이 줄기세포 이식을 받은 뒤 새로운 인간 허파꽈리로 대체됐고, 동맥혈가스분석에서 마우스의 폐 기능이 유의하게 회복된 것이 확인됐다.

이에 주오 교수팀은 중국 군의대(中国人民解放军陆军军医大学) 남서병원, 리젠드 테라퓨틱스(Regend Therapeutics; 吉美瑞生)와 함께 자가 폐 줄기세포 이식을 기반으로 한 기관지 확장증 치료에 대한 첫 번째 임상시험을 시작했다.

학계와 윤리위원회의 엄격한 검토를 거쳐 2016년 3월 첫 환자로 2명이 등록됐고, 기관지 내시경을 통해 자가 폐 줄기세포를 환자의 폐로 전달했다.

이식 1년 뒤 환자 2명은 기침, 호흡장애와 같은 여러 호흡기 증상이 완화된 것으로 나타났다. 이식 3개월 뒤부터 환자의 폐 기능이 회복되기 시작해 1년간 유지됐다.

임상시험을 총괄한 남서병원 샤오티엔 다이(Xiaotian Dai) 교수는 "줄기세포 이식은 매우 효과적이었고, 향후 대조군을 포함하고 코호트 크기를 확장해 연구를 진행하며 장기간 추적 관찰할 예정"이라고 설명했다.

주오 교수에 따르면 중국에서 폐 줄기세포 임상시험은 중국식품약품감독관리총국(CFDA)과 국가 건강 및 가족 계획 위원회의 승인을 받았고, 현재 다기관 위약대조 연구가 진행되고 있다. 현재까지 기관지 확장증, 만성폐쇄성폐질환(COPD), 간질성 폐질환을 포함해 다양한 호흡기 질환을 대상으로 총 80건 줄기세포 이식이 완료됐다.

주오 교수는 "만성 폐 질환은 5년 안에 정복할 수 있을 것"이라고 자신감을 내비쳤다.