허혈성 심질환은 동맥이 좁아지거나 막힘으로 심장 근육에 혈액 공급이 부족하여 발생하며 치료는 수술이나 약물을 통해 일시적 효과를 얻을 수 있지만 완전한 회복은 어려운 질환이다. 최근 MSC의 특성을 이용하여 허혈성 심질환의 회복에 대한 연구가 진행되고 있으며, 큰 부작용은 없었다. 또한, MSC 이식 후 발생하는 장기적인 효과에 대한 연구도 진행 중이다. 연구자들은 MSC이식의 안정성 결과보다 MSC의 주입 빈도와 양에 대한 연구가 필요하다고 했다.
<h1>임상연구</h1> <h2>허혈성 심질환</h2> <p>허혈성 심질환은 동맥이 좁아지거나 막힘으로써 심장 근육에 혈액 공급이 부족하여 발생하는 질환으로 급성심근경색이나 협심증이 이에 해당한다. 허혈성 심질환은 수술이나 약물을 통해 치료하는 것이 대중적이나 완전한 회복이 아닌 일시적 효과라는 단점이 있다. 최근에 MSC의 특성을 이용하여 허혈성 심질환의 회복에 대한 연구를 꾸준히 시도해왔다. 연구자들은 MSC 이식의 안전성을 확인하기 위해 급성심질환(Acute Heart Failure) 환자를 대상으로 실시한 임상 결과를 확인하였다. STEMI (ST-Elevation Myocardial Infarction) 환자의 정맥에 BM-MSC를 투여 후 2년간 추적관찰을 한 결과 대조군 그룹에 비해 큰 부작용은 없었다고 말하며 MSC 이식의 안전성과 우수성을 확인함으로써 적절한 투여 경로와 용량에 대한 결과는 추가해야 할 필요가 있다고 말했다. 또한, 다른 연구자들은 이식한 MSC가 심근 안에 더 잘 분포될 수 있도록 카테터를 활용하여 120명의 환자에게 이식 후 추적관찰을 통해 안전성이 입증되었고, 심부전 환자를 대상으로 외과적 수술과 함께 MSC를 이식 후 확인하였을 때 부작용은 보이지 않았으며 대조군 환자와 비교하여 증가된 심기능을 확인하였다.</p> <p>이러한 MSC의 이식에 의한 치료는 허혈성 심질환에서 임상적으로 접근하여 다양하게 연구되고 있다. 한 그룹에서 만성 허혈성 심부전(Chronic Ischemic Heart Failure) 환자에게 자가유래의 BM-MSC를 심근 주입 후 심장기능 회복을 확인하였고 이는 대조군 그룹에 비해 MSC를 이식한 심장의 좌심실 박출률, 좌심실 수축기말 부피, 좌심실 이완기말 부피의 회복을 보였다. 또한 30-80세의 55명의 환자를 6개월간 추적하였으며 대조군 그룹에 비해 MSC를 이식한 환자의 심장에서 좌심실 박출률 증가, 좌심실 수축기말 부피 감소와 1회 심박출량, 1분간 심박출량, 좌심실 무게, 좌심실 벽 두께 등 좌심실 기능과 형태에서 향상된 결과를 보였다. 다른 연구에서는 MSC를 이식한 허혈성 심질환 환자의 심장에서 허혈 부위 크기 감소, 좌심실 회복, 부분적인 심근 수축력 향상, 좌심실 수축기말 부피와 이완기말 부피의 비율이 감소한 결과를 보았으며, 만성 관상동맥 질환 환자의 심근의 체외에서 배양한 MSC를 직접 이식 후 12개월 동안 추적한 결과 개선된 신체능력, 협심증 안전성 등을 확인하여 이 임상 결과 역시 MSC 이식 시 부작용은 발견되지 않았다고 보고하였다. 또한 허혈성 심질환으로 인해 중증도의 좌심실 기능 이상이 보이는 환자에게 MSC를 이식한 결과 심장질환 환자의 운동능력과 증상을 확인하는 New York Heart Association (NYHA) 기능수행과 6분 보행 검사, 심기능을 확인하는 좌심실 박출률이 개선되었다. 앞의 결과들을 바탕으로 MSC를 이식하여 허혈성 심질환이 재생되는 기전에 대한 연구도 진행되었다. 심부전 환자에게 MSC를 이식한 22명의 환자에서 3개월 뒤 심장의 기능을 정상적으로 회복시키는 결과를 보았으며, 이는 이식한 MSC가 내피 전구 세포(Endothelial Progenitor Cell, EPC)를 자극하여 심장 내피세포를 재생시킨다고 결론지었다. 앞서 결과들은 BM-MSC를 이식하였으며 이외 AD-MSC를 주입한 임상시험들도 있다. 허혈성 심근병이 있는 환자에게 AD-MSC를 주입하였고 이들의 결과는 대조군 환자와 비교하였을 때 심장의 기능개선과 심근관류(Myocardial Perfusion) 및 운동능력의 회복이 관찰되었다. 또한 재발성 협심증을 가진 만성 관상동맥 질환 환자의 심근에 VEGF-A165로 프라이밍 된 AD-MSC를 주입한 뒤 심장의 운동기능과 손상된 부위가 개선된 결과를 확인하였다. 또한 만성 허혈 심근 모델에서 관상동맥 또는 정맥으로 UC-MSC를 주입하였으며 이는 증가된 혈관 내피세포 분화, 심근 박출 개선, 측부 혈관 발달, 심근의 섬유화 감소가 관찰되었다. 이러한 결과를 바탕으로 다른 연구자들은 만성 심부전 환자에게 체외 배양한 UC-MSC를 정맥으로 주사하였다. 이 연구결과에서 MSC 이식 환자의 심장기능이 완화되었으며 치료 후 사망률, 재입원율, 부정맥 등의 부정적인 결과는 없었다.</p> <p>앞에서 설명한 임상연구들을 확인하였을 때 다양한 조직에서 유래된 MSC를 허혈성 질환 환자에게 이식 시 완화되는 심장기능과 안전성을 확인하였으나 연구자들은 이러한 결과들에 비해 주입 빈도와 MSC의 양에 대한 연구가 필요하다고 설명하였다. 한 연구자들은 30명의 허혈성 심근질환 환자에게 각각 \( 2 \times 10^{8} \)개와 \( 1 \times 10^{9} \)개의 세포를 주입하였다. 두 그룹의 환자에게 부작용은 확인할 수 없었으며 심장의 손상된 부위의 크기는 비슷하게 감소되었으나 심장기능에 있어 \( 1 \times 10^{9} \)개의 세포를 주사한 그룹에서 완화된 것을 확인하였다. 이와 같은 연구결과를 확인함으로써 많은 양의 세포를 손상된 부위로 생착시키기 위한 연구는 계속 진행되고 있다. 임상연구에서 진행한 방법은 가장 대중적인 방법으로 진행되었으며 정맥주사로 \( 1 \times 10^{9} \)개에서 \( 1.5 \times 10^{9} \)개 사이의 세포 수가 긍정적인 효과를 나타내는 최소 양이고, \( 7 \times 10^{8} \)개 이하 또는 \( 2 \times 10^{9} \)개 이상이면 효과적이지 않다고 제시했다. 앞서 치료를 위해 연구된 MSC의 개수에 관해 연구되었으나 허혈성 심질환에서 이식하는 시기에 관해서는 여전히 논란의 여지가 있다. 이에 관하여 한 연구자들은 쥐의 심장에 허혈성 심근질환을 유도한 뒤 1시간, 1주일, 2주일 후에 MSC를 주입하여 확인한 결과로 심근경색(Myocardial Infarction) 유도 후, 1 주일 된 쥐에서 MSC를 이식하는 것이 심기능, 혈관재생 등의 효과를 나타내기에 최적의 시간이라고 결론지었다.</p>