배경

척수손상(Spinal Cord Injury, SCI)은 교통사고나 낙상 등으로 척수가 손상되어 손상 부위 이하의 운동 및 감각 기능이 마비되는 중증 질환이다. 중추신경계는 재생 능력이 매우 제한적이므로, 한번 파괴된 신경 회로는 스스로 회복되기 어렵다. 지금까지 임상 현장에서는 수술을 통한 척수 고정과 급성기 염증 억제를 목적으로 고용량 스테로이드를 투여하는 등 제한적인 치료만 이루어져 왔다. 그러나 이러한 방식은 손상의 진행을 방지하는 데 그칠 뿐, 이미 손실된 신경 세포와 축삭을 복구하는 데는 뚜렷한 한계를 보였다.

이러한 한계를 극복하기 위해 줄기세포를 사용하여 손상된 신경 조직을 재건하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 성체 세포를 역분화하여 만드는 유도만능줄기세포(iPSC, Induced Pluripotent Stem Cell)는 환자 맞춤형 치료제 생산과 대량 배양이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 iPSC에서 분화시킨 신경줄기세포(NSC, Neural Stem Cell)를 인체에 직접 이식할 경우 체내에서 기형종이나 종양이 발생할 수 있다는 위험성이 제기되어 왔다. 따라서 세포치료제의 효능을 평가하기에 앞서, 이식된 세포가 인체 내에서 장기간 안전하게 유지되는지 검증하는 것이 중요한 과제로 강조되어 왔다.

핵심 발견

국제 학술지 '네이처 메디신(Nature Medicine)'에 게재된 이번 연구는 아급성(Subacute) 단계의 완전 척수손상 환자를 대상으로 iPSC 유래 신경줄기세포 이식의 안전성을 다각도로 검증한 임상 1상 결과이다. 연구진은 손상 후 수 주 이내의 아급성기 환자들에게 iPSC 유래 신경줄기세포를 손상된 척수 부위에 직접 투여한 후, 최소 2년에서 최대 4년에 이르는 장기 추적 관찰을 수행했다.

임상팀은 정기적인 자기공명영상(MRI, Magnetic Resonance Imaging) 촬영을 통해 이식 부위의 구조적 변화와 이상 조직 증식 여부를 집중적으로 관찰했다. 또한 미국척수손상학회(ASIA, American Spinal Injury Association) 기능 등급 평가를 포함한 신경학적 검사와 다각도 기능 평가를 종합적으로 병행했다. 조사 결과, 이식된 줄기세포가 체내에서 이상 증식을 일으키거나 종양을 형성한 사례는 전혀 발견되지 않았다. 치료와 직접 관련한 중대한 이상반응(SAE, Serious Adverse Event) 역시 보고되지 않아, 연구진은 1차 평가변수(Primary Endpoint)인 장기 안전성 기준을 성공적으로 충족시켰다. MRI 영상 분석에서도 이식 부위의 낭종 형성이나 신경 압박 악화 현상이 나타나지 않아 세포 이식 술기의 안전성이 입증되었다.

의미와 전망

이번 임상 결과는 재생 능력이 없는 척수 조직에 iPSC 유래 신경 세포를 안전하게 전달하고 정착시킬 수 있음을 증명한 중요한 성과이다. 줄기세포 기반 신경 재생 치료제의 가장 큰 걸림돌이었던 장기 종양원성 우려를 수년간의 정밀 추적 데이터로 해소함으로써 후속 연구를 위한 발판을 마련했다. 안전성 확인은 차세대 재생의학 치료제가 임상 2상 및 3상 단계로 진입하기 위해 반드시 거쳐야 하는 핵심 관문으로 여겨진다.

다만 이번 1상 연구는 임상 참여자 수가 제한적이고, 1차 평가변수가 안전성에 초점을 맞추고 있다는 점에서 실제 신경 회복 효능을 단정짓기에는 신중함이 요구된다. 완전 마비 환자의 감각 및 운동 기능이 정밀하게 회복되는지 여부는 향후 대규모 환자군을 대상으로 진행될 위약 대조 임상 2상에서 입증되어야 한다. 또한 이식 세포의 생착률을 높이고 최적의 재활 치료 프로그램과 병용하는 다학제적 치료 전략 수립이 상용화를 위한 주요 과제로 남아 있다.