건국대학교 KU융합과학기술원 조쌍구 교수 연구팀(줄기세포재생공학과)이 연세대 강남세브라스병원 임재열 교수팀(이비인후과) 및 스템엑소원 연구개발팀과 함께 줄기세포 유래 엑소좀을 활용한 연구에서 폐쇄성 타액선염 치료 가능성을 제시했다.
폐쇄성 타액선염은 침(타액)의 흐름이 석회물질(돌, 타석)들에 의해 막히거나 늦어지면서 생기는 침샘 염증이다. 대부분 만성 타액선염과 동반돼 나타나며, 이러한 증상에 의해 침샘의 기능이 저하되면 정상적인 대화가 어렵고 소화나 각종 신체활동에 지장이 생기는 등 삶의 질이 급격히 낮아진다.
침샘의 기능 저하를 회복시키기 위해서 다양한 연구가 진행되고 있지만, 단순히 침 분비를 자극하는 약물(필로카민)이나 구강건조증을 완화하는 구강 용제를 사용하는 등 대중적인 치료나 목 부위 절개를 통해 침샘 절제술을 시행하는데 그치고 있다.
이에 공동연구팀은 침샘 줄기세포로부터 엑소좀을 분리해 침샘의 기능이 보존된 3차원 침샘모사체 오가노이드와 마우스 질환 모델에 적용하고 그 효과를 확인했다.
침샘줄기세포는 중간엽 줄기세포의 기원으로 많이 사용되는 지방조직 유래 줄기세포보다 우수하며 탯줄조직 유래 줄기세포와 유사한 특성을 보이는데, 이번 연구 결과에 따르면 침샘줄기세포에서 분비된 엑소좀은 탯줄 줄기세포 유래 엑소좀보다 침샘 상피세포에 대해 더욱 뛰어난 흡수율을 보였다.
또 오가노이드 모델에서 염증유도로 저하된 수분 이동통로인 AQP5(Aquaporins 5)의 발현을 정상 수준으로 회복시켰으며, 마우스 모델에서는 침샘조직의 재생과 면역세포들의 침윤 조절 능력을 입증했다.
조쌍구 교수는 “생체 적합성이 매우 우수한 줄기세포 엑소좀은 다양한 질환에서 치료 가능성을 보이며 매우 주목받고 있다”며 “이번 연구결과 역시 줄기세포 엑소좀의 무한한 확장성에 대한 결과며, 임상 연구로 연계될 수 있도록 임상 중개연구에 대한 관심과 지원이 절대적이다”고 말했다.
임재열 교수는 “줄기세포 엑소좀은 침샘 내시경술과 함께 효과적으로 적용해 약물치료 및 수술로 인한 부작용을 현저히 감소시켜 고령화 시대에 수많은 환자의 삶의 질 개선에 크게 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.
이번 연구 결과는 세계적인 학술지이자 약학분야 저널 상위 5% 이내인 ‘Journal of Controlled Release(IF=11.467)’에 게재돼 생물학연구정보센터(BRIC)의 ‘한국을 빛내는 사람들’로 선정됐다. 해당 논문 제1저자는 건국대 임경민 박사, 연세대 강남세브란스병원 김동현 연구교수며, 교신저자는 조쌍구 교수와 임재열 교수다.
이번 연구에는 줄기세포 엑소좀 치료제 개발에 관한 다수의 국책과제(범부처재생의료기술개발사업, TIPS 등)를 수행하는 스템엑소원이 참여했으며, 향후 치료제 개발 등 상용화를 위해 노력할 예정이다.
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