바로가기 및 건너띄기 링크
본문 바로가기
주메뉴 바로가기


연구중심병원 지정기관

뇌성마비 환아에서 동종 제대혈 시술과 적혈구생성인자의 복합 치료

개발자

김민영 (MD, Ph.D, Dept. Rehabilitation Medicine)

기술개요

  • 뇌성마비는 소아에서 장애를 유발하는 가장 대표적인 질환으로 고령산모, 시험관 아기, 미숙아 발생 증가로, 발생률이 줄지 않고 있음. 줄기세포, 특히 제대혈을 이용한 치료는 뇌성마비 치료에서 가능성이 기대되는 분야임.
  • 제대혈은 조혈모세포 이식 등의 목적을 위해 지난 20년 이상 사용되어 온 안전한 세포치료의 원천이며, 다른 줄기세포 치료제와 비교하여, 신의료기술 인증 또는 기업 주도 임상개발단계 진입이 용이한 세포치료제로 볼 수 있음.
  • 적혈구생성인자는 신경계 질환에서 신경보호 및 재생 보호 효과가 있음이 알려짐. 제대혈과 적혈구생성인자의 유효성과 안전성이 재현될 경우, 뇌성마비에 대한 세포치료에서 국제적인 경쟁력이 확보되며, 이는 궁극적으로, 소아 건강 복지 향상에 기여할 것임.

기술설명

  • 그림1

  • 그림2-1 post-treatment

  • 그림2-2 Changes in PTX3 (ng/mL)
    from baseline to 1-day treatment

그림 1에서, Blue: 포도당 대사 활동이 감소된 부위, Red: 포도당 대사 활동이 증가된 부위로, 제대혈 치료 후 환아의 뇌에서 염증 반응이 지속적으로 진행되고 있는 것으로 추정되는 뇌실 주위 뇌 영역에서 염증이 감소하였음. 이는 제대혈 치료로 통해 뇌성마비 환아의 뇌 염증이 억제됨을 시사함.
이러한 결과는 대조군에서는 보이지 않았음. 또한 제대혈 치료 전, 후 혈액의 면역 반응과 관련된 표지자를 측정하였는데, 제대혈 치료를 시행할 경우, 선천성 면역과 관련된 표지자인 PTX3가 증가하였음(그림 2-1). 이는 운동능력의 향상과 관견이 있는 것을 알 수 있었음(그림 2-2). 위의 연구 결과를 종합해보면, 뇌성마비 환아에게 제대혈 치료 시, 운동 기능이 향상되는데, 이의 기전으로 항염증 효과가 관여하며, 환아의 선천성 면역이 자극되는 것과 관련이 있음.

기술특징

동종 제대혈 활용

활용분야

  • 제대혈 및 적혈구생성인자가 뇌성마비 환아의 재활치료에 도움을 줄 수 있는 신의료기술로 등록된다면, 현재 여러 기관에 저장되어 있는 많은 양의 제대혈을 치료적으로 활용할 수 있는 방법이 최초로 생기는 것임. 뇌성마비 환아에게 면역학적으로 사용할 수 있는 제대혈을 찾기만 한다면 이를 그대로 치료에 사용할 수 있는 제품으로 이용할 수 있음.
  • 뇌성마비 뿐 아니라 다른 뇌손상 관련 질환들에 대한 연구가 폭넓게 이루어질 것으로 예상됨.
  • 기업이 냉동 보관되고 있던 제대혈을 상업적으로 사용할 수 있게 됨으로서, 보건 의료 산업의 활성화에 기여할 것으로 예상됨.

연락처

  • 담당자 : 이남희
  • 소속 : 분당차병원 재활의학과
  • 이메일 : yangorgi@nate.com
  • 연락처 : 031-780-2954

탯줄유래중간엽줄기세포 (Cordstem-ST)의 완제품 생산시스템을 구축 및 허혈성 뇌졸중환자에서 Cordstem-ST 정맥투여 치료법에 대한 임상시험 1/2a상 시험 승인

개발자

김옥준 (MD, PhD, Neuroscience)

기술개요

현재까지 근본적인 신경재생 등의 치료법이 없는 뇌졸중의 경우, 치료를 위해 줄기세포를 이용한 세포치료제 개발의 연구가 활발히 연구되고 있는 분야임. 그러나 지금까지의 성체줄기세포 연구 중, 골수나 지방조식세포는 침습적인 방법으로 채취되며, 뇌졸중이 주로 발생하는 노년기 환자에서 분리한 줄기세포의 경우 분화능 및 증식력이 감소하는 단점이 있음. 탯줄은 줄기세포가 매우 풍부하게 존재하는 조직이며 추출방법도 상대적으로 용이함. 이에 국내에서도 탯줄 줄기세포를 이용한 뇌졸중 치료제의 적극적인 개발을 통한 산업화가 필요함. 본 연구는 허혈성 뇌졸중의 세포치료제 개발을 위하여 탯줄유래중간엽줄기세포의 세포은행 구축 및 완제품 생산시스템을 구축하고, 최적의 치료조건 결정을 위하여 용량설정 및 투여시기결정, 효능확인 등의 전임상시험을 시행함. 또한 단독투여독성, 반복투여독성, 세포잔존추척시험 및 종양 원성 시험을 통한 안전성을 확인함. 전임상 결과를 바탕으로 치료효능 결정 및 임상시험 프로토콜을 작성하여 허혈성 뇌졸중 환자에서 탯줄유래중간엽줄기세포정맥투여 치료법에 대한 임상시험 1/2a상 시험 승인을 득함.

기술설명

탯줄유래 중간엽줄기세포은행 구축 및 완제품 생산함. 본 완제품에 대한 단회투여, 반복투여 독성시험 및 종양원성 시험 시행 함. 암수 NCr athymic nude 마우스를 이용하여 체내분포 평가시험함. 뇌졸중 동물모델인 MCAo SD rat에서 중간엽줄기세포 용량별투여 및 반복투여에 따른 효능을 분석함. 행동학적 조직학적 분석 시행함. 효능 메커니즘 연구를 위해 뇌졸중 급성기 뇌조직 내 염증관련 사이토카인 유전자 RT-PCR 시행, 대식세포 발현 패턴 변화 관찰, 뇌혈관장벽 붕괴양상변화 관찰, 세포고사 변화 관찰 및 뇌조직 유전자 발현 변화를 확인 함. 이를 통한 뇌경색 발생 시점으로부터 7일내 급성기 환자를 대상으로 한 임상시험 IND 승인을 득함.

기술특징

  • 줄기세포 생산 GMP 시설 구축
  • 탯줄유래 중간엽줄기세포의 완제품 형태의 세포공정을 확립함.
  • 뇌졸중 동물모델에서 탯줄중간엽줄기세포의 효능 메커니즘 분석 기술 확립함.
  • 국내 최초 타가 중간엽줄기세포 급성 뇌경색 임상시험 IND 획득함.

활용분야

본 연구에서 도출된 결과를 바탕으로 현재까지 대표적인 난치성 신경계 질환인 뇌졸중에서의 상용화가 가능한 성체 줄기세포 치료제의 개발이 가능하며, 특히 뇌졸중 급성기에 신속히 투여할 수 있는 세계 최초의 세포치료제의 상용화가 가능할 것임. 또한, 본 연구를 통하여 식약처승인을 득하였기 때문에 향후 1,2,3상으로의 후속연구가 가능하며 여기서 얻어지는 임상데이터를 통해 학술논문 발표 등의 높은 학술적 가치와 함께, 본 임상시험에 참여하는 세포치료관련 전문인력 양성 등의 성과가 기대됨. 임상시험이 성공적으로 완료될 경우, 미래의학의 선두주자인 줄기세포 연구 분야에서 대한민국의 바이오경쟁력을 강화하는데 큰 일익을 담당할 것으로 기대됨.

연락처

  • 담당자 : 김옥준
  • 소속 : 분당차병원 신경과
  • 이메일 : okjun77@cha.ac.kr
  • 연락처 : 031-780-5480

TGF-β 수용체 고발현 중간엽 줄기세포원을 이용한 퇴행성 디스크 연골재생 치료제 개발

개발자

이수홍 (Ph.D, 의생명과학과) / 한인보 (MD, Ph.D. 신경외과)

기술개요

요통은 인구의 84%가 평생 동안 최소 한번이상은 경험할 정도의 흔한 질환으로 주요 원인은 디스크의 퇴행성 변화로 현재까지 효과적인 치료법이 없는 질환임. 여러 연구 보고서에서 자가 또는 타인의 줄기세포(관절 연골세포, 추간판 세포, 중간엽 줄기세포)를 채취하여 퇴행성 변화로 인한 변성된 디스크에 주입하거나 부족한 성장인자를 보충하는 방법으로 디스크 재생 효과를 보고하고 있지만, 연구자마다 세포치료의 효과가 일정하지 않고, 지속 가능성 또한 현저히 낮은 실정임. 이러한 기술적 한계점을 극복하고 임상적용의 조기 실현을 위해 중간엽 줄기세포 TGF-β 고발현 줄기세포군을 표준화하고 최소한의 조작으로 특정세포로의 분화를 증진시켜서 퇴행성 디스크의 연골을 재생시키는 기술을 제공하고자 함.

기술설명

중간엽 줄기세포의 디스크 연골재생 치료제 개발로써 TGF-β 신호전달의 중요성은 이미 많은 논문을 통해 검증되었음. 퇴행된 세포를 회복시켜줄 수 있는 대표적 연골 기질인 type II collagen의 조절은 TGF-β가 TGF-βRII에 결합하고 TGF-βRI(ALK5)를 recruit해서 결국 하위 신호전달 체계인 Smad2/3의 인산화를 통해 전사를 조절하는 방법이 대표적임. 인산화된 Smad2/3는 Smad4와 결합하게 되고, SP1이나 CREB와 같은 transcriptional activator와 함께 Sox9이라는 연골의 핵심 전사인자를 활성화 시킴.
또한, 증가된 Sox9 transcription factor는 세포내의 또 다른 transcriptional activator와 P-Smad2/3, Smad4 복합체와 함께 연골 기질인 collagen matrix의 생성을 증가시킴.

기술특징

  • 카티스템(메디포스트)
    • 동종 제대혈유래
      중간엽 줄기세포
    • 퇴행성 또는 복적 외상
      골관절염 연골결손,치료제
    • 수술적 방법 또는
      관절경을 통한
      무릎병변부위 투여
  • MSV_Disc_allo
    (Red de Terapia Celular)
    • 골수유래 동종
      중간엽 줄기세포
    • 퇴행성 디스크
      연골재생치료제
    • 퇴행성 디스크내
      직접 주사
  • Invossa
    (Kolon Life Science, Korea)
    • TGF-β1 과발현 유전자도입
      동종 연골세포
    • 퇴행성 골관절염
      연골결손 치료제
    • 무릎 관절강내
      직접 주사
  • TGF-β 수용체 고발현 중간엽
    줄기세포 치료제
    • TGF-β 수용체 고발현
      탯줄유래 줄기세포
    • 퇴행성 디스크
      연골재생 줄기세포 치료제
    • 퇴행성 디스크내
      직접 주사
    • TGF-β 수용체 고발현
      줄기세포원 만을
      분리하는 최소조작

활용분야

  • 줄기세포의 최소조작으로 퇴행성 디스크 질환 치료뿐만 아니라 다른 질환들까지 적용 가능한 기반기술 제공.
  • 탯줄유래 중간엽 줄기세포의 퇴행성 디스크 연골재생 줄기세포치료제 산업화에 기여할 것으로 예상됨.
  • 신개념의 줄기세포 치료제 개발을 통한 상용화 기반을 구축하는 의료산업 선도

연락처

  • 담당자 : 김병주
  • 소속 : 차의과학대학교
  • 이메일 : kbz9861@cha.ac.kr
  • 연락처 : 031-881-7243

자기조립 기반 개인별 맞춤형 인공피부 제작

개발자

김동현 (MD, Dept. Dermatology)

기술개요

화장품 개발연구에 실험동물의 사용이 금지되어 동물시험을 대체할 기술 개발이 필요함. 현재 제작중인 인공피부 모델에는 배양과정 중 콜라겐 겔 또는 지지층을 일반적으로 이용하여 진피층을 제작하나, 대부분의 인공피부 모델에서는 충분한 섬유모세포 및 정상 피부와 유사한 세포외기질을 구현한 모델이 없음. 본 기술은 자기조립(self-assembly) 방법에 의한 기술로서 기존 인공피부 모델의 한계를 뛰어넘어 사람 피부의 생물학적 모사능이 매우 뛰어나고, 사람 개개인의 특성에 맞는 연구를 할 수 있으며, 혈관, 신경 등의 추가적인 조직공학적 개발이 가능한 플랫폼으로서 차별화된 기술을 제공하고 있음.

기술설명

자기조립 인공피부의 장점은 정상 피부처럼 표피와 진피로 구성할 수 있으며 표피와 진피의 정상 구조와 유사함. 표피의 각질형성세포의 분화 과정에서 발현되는 마커들이 잘 나타나고, 진피의 대표적인 콜라겐 l, III, 기저막대의 콜라겐 VII, 라미닌 V가 잘 나타남. 콜라겐 젤을 이용한 인공피부보다 정상적인 피부지질구조를 보여 효과적인 피부장벽 능력이 있음. 또한 개인별 맞춤형 인공피부 제작이 가능함.

기술특징

  • 조직학적, 생화학적, 물리적인 성질이 정상피부와 좀 더 유사함.
  • 정상 피부처럼 표피와 진피로 구성되며 정상 구조와 매우 유사함.
  • 정상적인 인공피부 외 병리적인 상태의 피부세포를 이용하여 인공피부 제작 가능.
정상 피부, B 제품(EpiDerm), C 제품(EpiSkin), 대상기술

활용분야

자기조립 기반 개인별 맞춤형 인공피부
  • 화장품 개발

    신소재개발
    효능평가
    표준실험법

  • 피부결손치료제

    혈관포함
    인공피부

  • 줄기세표

    피부줄기세포
    기초연구

  • 조직공학
    재생의학

    조직공학
    기초

  • 피부기초연구

    피부암
    피부질관
    모델 개발

연락처

  • 담당자 : 김동현
  • 소속 : 분당차병원
  • 이메일 : terios92@cha.ac.kr
  • 연락처 : 031-780-5240