중간엽줄기세포 유래 엑소좀 치료제 연구

중간엽 줄기세포(Mesenchymal stem cell, MSC)는 골수(bone marrow, BM)에서 조혈줄기세포(hematopoietic stem cells, HSC)와 공존하는 것이 발견되었다. MSC는 조직항상성, 노화, 조직손상 및 염증성 질환을 포함한 여러 생리적 및 병리학적 과정에 관여하는 것으로 나타났다. 외인성으로 공급되는 경우 MSC는 면역계 세포가 병원체 노출 또는 세포 자멸사에 반응 하는 방식과 매우 유사한 방식으로 스트레스 또는 부상에 즉시 반응한다. MSC를 치료제로 개발하려는 연구가 진행되었었고, 최근에는 MSC 유래 엑소좀을 치료제로 개발하려는 연구가 진행되고 있다.

디트로이트 헨리포드병원 Michael Chopp 교수팀은 마우스의 뇌졸중 후 중간엽줄기세포에서 파생된 엑소좀으로 신경혈관 리모델링 및 기능 회복을 촉진한 연구결과를 2013년에 발표하였다[1].

중국 Zhengzhou대 Jia Yanjie 교수팀은 2018년 마우스 모델에서 중간엽 줄기세포(Mesenchymal stem cell, MSC) 이식과 중간엽 엑소좀(MSC-exo)이 척수손상후 항염증 및 신경보호효과를 보인다는 연구결과를 발표하였다[2].

MSC 유래 엑소좀은 MSC를 치료요법으로 직접 사용했을 때 나타나는 대부분의 긍정적인 효과를 발휘하지만 줄기세포 이식과 관련된 위험은 없는 것으로 기대되고 있다[3]. 이에 MSC 유래 엑소좀을 치료제로 개발하려는 임상연구가 진행되고 있다.

중국 상하이 Ruijin 병원에서는 알츠하이머병으로 인한 경증에서 중등도 치매환자에서 동종 지방 중간엽줄기세포에서 추출한 엑소좀의 안전성과 효능을 평가하기 위한 1/2상 임상(NCT04388982)을 2022년 4월 완료예정으로 진행중이다. 엑소좀은 비강드립으로 투여된다. 급성호흡곤란 증후군(acute respiratory distress syndrome, ARDS)에 대해서도 1/2상 임상(NCT04602104)을 2022년 4월 완료예정으로 진행중이다.

중국 Tianjin 대학병원에서는 대형 및 불응성 황반구멍(macular holes, MHs)의 치유 촉진을 위한 MSC-Exos의 안전성과 효능을 평가하기 위한 1상 임상(NCT03437759)을 2019년에 실시하였다.

이란 Isfahan대학병원에서는 급성 허혈성 뇌졸중 환자의 장애에 대한 동종 중간엽줄기세포 유래 엑소좀의 안전성 및 효능을 평가하기 위한 1/2상 임상(NCT03384433)이 2021년 12월 완료예정으로 진행되고 있다.

브레인스톰 셀 테라퓨틱스(BrainStorm Cell Therapeutics)은 2021년 1월 MSC-exo의 ARDC 전임상연구결과(마우스모델)를 발표하였다.

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[1] Xin, Hongqi, et al. "Systemic administration of exosomes released from mesenchymal stromal cells promote functional recovery and neurovascular plasticity after stroke in rats." Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism 33.11 (2013): 1711-1715.

[2] Wang, Lin, et al. "Mesenchymal stem cell-derived exosomes reduce A1 astrocytes via downregulation of phosphorylated NFκB P65 subunit in spinal cord injury." Cellular Physiology and biochemistry 50.4 (2018): 1535-1559.

[3] Galieva, Luisa R., et al. "Therapeutic potential of extracellular vesicles for the treatment of nerve disorders." Frontiers in neuroscience 13 (2019): 163.

[4] Kaspi, Haggai, et al. "MSC-NTF (NurOwn®) exosomes: a novel therapeutic modality in the mouse LPS-induced ARDS model." Stem Cell Research & Therapy 12.1 (2021): 1-10.