서울대학교병원은 박경수·정혜승 교수(사진 왼쪽부터)팀이 생쥐를 대상으로 돼지 췌도와 사람의 제대혈에서 분리한 혈관내피전구세포를 동시에 이식한 결과, 췌도만 이식한 쥐 보다 췌도 생존율이 30% 이상 향상된 것으로 나타났다고 23일 밝혔다.

이 연구는 보건복지부 지정 선도형 세포치료 연구사업단의 지원 하에 삼성서울병원 김재현 교수, 강남세브란스병원의 강신애 교수와 함께 진행됐다.

제 1형 당뇨병은 면역반응에 의해 췌도가 파괴돼 췌도의 베타세포에서 분비되는 ‘인슐린’이 부족해 혈당이 지속적으로 상승하는 상태를 말한다. 

지금까지 췌도를 이식하기 위해서는 췌장 전체를 이식하는 수술을 해왔으나, 이는 개복이 필요한 대수술이며, 복강 내 췌장효소 유출 등의 다양한 합병증으로 어려움이 있었다.

췌도 이식은 췌장에서 췌도만을 분리한 후 국소마취 상태에서 혈관조영기법을 이용해 간문맥으로 주입하는 방법으로, 췌장이식에 비해 안전하고 용이한 방법이다.

그러나 이식직후 비특이적 염증·응고반응으로 인한 췌도 소실과 췌도의 만성적 산소결핍 때문에 이식 후 췌도의 생존율이 낮았다.

박경수 교수팀은 출산 후 버리는 제대혈에서 혈관내피전구세포를 분리한 후 돼지 췌도와 함께 제 1형 당뇨병 모델 생쥐에게 이식했다.

즉, 8마리의 쥐에서는 췌도와 함께 혈관내피전구세포를, 나머지 8마리 쥐에서는 췌도만 이식한 후 혈당의 호전과 췌도 생존율을 비교했다.

그 결과, 혈관내피전구세포를 주입한 군에서 유의하게 혈당의 호전을 보여 이식 1주 이후에는 정상 혈당을 보였고, 췌도만을 주입한 군에 비해 인슐린을 분비하는 베타세포의 면적이 30% 가량 증가됐다. (아래 그림 1 참조)

이는 혈관내피전구세포가 췌도와 상호 작용하면서 췌도와 혈액 사이의 비특이적 염증 및 응고 작용을 현저하게 감소시키고, 췌도에 산소를 공급하는 혈관의 생성을 촉진하기 때문인 것으로 나타났다. 

본 연구는 이식된 혈관내피전구세포가 베타세포 증식까지 유도할 수 있다는 가능성을 제시함으로써, 당뇨병 치료를 위해서 베타세포 재생 및 증식을 도모하려는 많은 연구들에 좋은 출발점을 제시했다.

박경수 교수는 "혈관내피전구세포를 이용해 췌도 이식 성적을 크게 향상시킬 가능성을 제시했다"고 밝히는 한편, 다만 현 연구결과가 사람 혈관내피세포와 돼지 췌도를 이용한 동물실험으로 추후 임상에 직접 적용 가능한 기술을 개발할 수 있도록 지속적인 연구가 필요하다"고 말했다.

이번 연구 결과들은 세포치료 분야의 주요 저널인 ‘Cell Transplantation’ 2011년 12월호와 당뇨병 분야의 최고권위지인 미국 당뇨병 학회지 ‘Diabetes’ 2012년 4월호에 각각 게재됐다.