대한수혈학회 바로가기

줄기세포

줄기세포는 오랜 기간 동안 자기복제(longterm selfrenewal)를 할 수 있으며, 특정 기능을 가진 세포로 분화할 수 있는 능력(differentiation potential)을 가진 세포로 그 유래 (source)에 따라 배아줄기세포와 성체줄기세포로 나뉘며, 그 분화능력(potency)에 따라서도 분류할 수 있습니다.

세포유래에 따른 분류: 배아줄기세포(Embryonic stem cell)와 성체줄기세포(Adult stem cell)

(1) 배아줄기세포 최초의 인간 배아줄기세포주는 1998년 수립되었으며 불임클리닉의 잉여 인공수정란으로부터 초기 주머니배(blastocyst)의 내부세포덩어리(inner cell mass)를 실험실에서 배양하여 얻을 수 있었습니다. 이러한 수정란을 기반으로 하는 배아줄기세포는 과학계에 윤리와 철학에 대한 인식을 새롭게 하는 계기가 되었습니다. (2)성체줄기세포 성체줄기세포는 인체의 거의 모든 조직에 분포하여 노화, 손상 및 상해에 대해 조직을 재생하여 항상성(homeostasis)를 유지하는데 조직마다 줄기세포 기능과 분획(0.01~3%)은 다양합니다. 인체 조직은 크게 세포회전율(cellular turnover)과 재생능력(regenerative potential)에 따라 세 군으로 나눌 수 있습니다. 빠른 세포회전율을 가진 혈액, 피부, 장조직 등은 줄기세포분획이 풍부하여 재생능력이 탁월하므로 이러한 조직 중에서 획득이 용이한 골수가 줄기세포 연구에 가장 많이 이용됩니다. 세포회전율이 느리나 높은 재생능력을 가진 간이나 근육 등은 약간씩 다른 기전을 사용하는데, 간조직의 경우도 분화된 간세포는 일상적인 상황에서 조직의 재형성(remodeling), 복구(repair), 대치(replacement)를 담당하지만 중증 손상 시에는 상주(resident)하는 줄기세포가 이 역할을 하게 됩니다. 골격근의 경우 분화된 근섬유는 증식하지 못하므로 상주줄기세포에 의존하게 됩니다. 세포회전율이 느리고 재생능력이 낮은 조직(뇌, 척수, 심장, 신장 등)은 상주줄기세포가 제한적인 조직복구만을 담당하므로 외부로부터의 줄기세포 주입이 필요합니다. 성체에서 얻어지는 세포 이외에, 출산 시 얻어지는 제대혈(cord blood), 양막(amnion), 제대(cord) 등도 넓은 의미의 성체줄기세포에 속하는데, 이러한 출산전후세포들은 획득이 용이할 뿐 아니라 성체줄기세포 중 가장 어리며, 면역계가 성숙되지 않아 항원성이 낮음은 물론 면역반응 유발 정도가 약하며 면역조절기능을 가지는 장점이 있습니다.

성체줄기세포와 배아줄기세포의 공통점

줄기세포이므로 줄기세포의 특징인 오랜 기간의 자기복제와 분화능을 가집니다. 또한 정도의 차이는 있지만 면역 억제된 동물에 이식하였을 때 증식하며, 손상부위로 이동하는 homing 효과도 동일하며, 수혜자의 체내에서 면역반응을 일으키는 면역원적인 성질도 동일합니다.

성체줄기세포와 배아줄기세포의 다른 점

성체줄기세포는 비교적 얻기가 쉬우며 윤리적인 문제가 없습니다. 특정세포로의 분화능을 가지면서 다른 부위로의 교차분화(transdifferentiation) 혹은 다른 배엽의 세포로 분화하는 유연성(plasticity)을 가집니다. 그 분화능이 제한되므로 기형종(teratoma) 생성가능성이 적습니다. 자기세포를 얻어서 치료에 사용가능하며 이러한 경우 면역거부반응을 피할 수 있습니다.

분화능력에 따른 분류

(1) Totipotent stem cell 전분화능 줄기세포 태아는 물론 임신을 유지하는 모든 조직으로 분화할 수 있는 세포로써 수정란이 이에 해당합니다. (2) Pluripotent stem cell 원능성 줄기세포 수정 후 5일에 형성되는 인간 주머니배(blastocyst)는 태반이 되는 영양막세포(trophoblastic cell)와 태아가 되는 내부세포덩어리(inner cell mass)로 이루어지는데, 내부세포덩어리는 인체를 구성하는 모든 배엽, 즉 외배엽, 중배엽, 내배엽에서 유래하는 모든 세포를 만들 수 있으며 배아줄기세포가 이에 해당합니다. (3) Multipotent stem cell 다분화능 줄기세포 모든 배엽으로는 아니지만 여러 배엽의 세포로 분화할 수 있는 능력을 가진 줄기세포로 주로 plasticity를 가진 성체줄기세포가 이에 해당합니다.

전구세포와는 어떤 차이가 있는가?

Precursor cell 전구세포 자기 증식능력은 성체줄기세포와 동일하나 분화능력은 극히 제한되어 특정한 세포로만 분화하는 세포로 조혈전구세포가 이에 해당합니다. 이러한 세포는 세포 분열 시 딸세포로 자기와 같은 세포를 만들지는 못하지만, 자기보다 분화한 세포를 만들 수 있으며 수임전구세포(committed stem cell)를 포함합니다. 간엽줄기세포(mesenchymal stem cell, MSC) 인체 중배엽 유래의 세포로 분화할 수 있는 줄기세포로 1991년 Friedenstein 등에 의해 발견되었으며 추후 연구 결과 해당조직에서 다른 종류의 세포로 분화하거나, 배엽을 뛰어넘어 분화하는 세포로 보고되기도 합니다. MSC는 그 유래조직이 많을 뿐 아니라 이질적인 세포 집단으로 간주되므로 MSC라 하기 위해서는 최소한 다음의 특성을 가져야 합니다. 형태: plasticadherent property, fibroblastlike cell 세포표면항원: positive for CD10/13, CD90, CD73, CD105, CD29, HLAABC negative for CD34, CD45, HLADR 다분화능: 중배엽유래의 골, 연골, 지방세포 등으로 분화가능 간엽줄기세포는 중배엽유래 세포조직이상질환(Bone defect 등), 면역계 조절을 통한 면역증강 또는 면역억제, 조혈모세포 생착 증진 등에 전임상 및 임상시험연구가 진행되고 있습니다. 골수는 물론 제대혈에서도 이와 같은 간엽줄기세포를 확인할 수 있습니다.

조혈줄기세포

조혈모세포(hematopoietic stem cells, HSCs) 혹은 조혈전구세포(hematopoietic progenitor cells, HPCs)는 혈액과 골수에 존재하는 세포입니다. HPCs는 적혈구(산소를 운반하는 세포), 혈소판(출혈을 멈추는 세포), 백혈구(감염에 저항하는 세포)와 같은 성숙한 혈구세포를 형성할 수 있습니다. 조혈모세포는 각종 악성종양(예: 백혈병, 림프종)과 비악성질환(예: 겸상적혈구증)을 치료하고 환자의 조혈계를 재건할 수 있습니다. 이를 이용한 치료 방식은 골수이식 혹은 조혈모세포이식이라 불리며 국내에서 치료로 이용되고 있습니다. 이외에, 미국에서 조혈모세포는 자가면역질환, 유전질환 등에서 임상시험 단계에 있습니다.

골수 (bone marrow)

골수세포는 마취 하에서 약 한 시간 가량의 외과적 시술에 의해 채집됩니다. 의료진은 골반 뼈에서 골수를 빼내기 위해 중심이 빈 바늘을 이용하며, 채취된 골수는 항응고제와 혼합될 수 있는 용기에 채집됩니다. 골수가 채집되면, 지방, 뼛조각, 세포 부스러기 등을 세포부유물에서 제거하기 위해 일련의 멸균된 필터 혹은 기기를 이용하게 됩니다. 골수 채집과 주입 사이에 시간이 지연된다면, 골수는 실온이나 냉장 온도에서 2448 시간까지 보관될 수 있습니다. 골수는 필요 시에는 냉동 보관할 수도 있으며 자가이식 시에 흔히 이렇게 보관됩니다. 냉동된 골수 세포는 보통 액체질소에 보관합니다.

말초혈액 조혈모세포

말초혈액 조혈모세포(peripheral blood stem cells, PBSC)는 조혈모세포를 포함한 또 다른 종류의 세포치료 물질입니다. 환자에 쓰이기 위하여, 환자 스스로의 자가 PBSC를 채집하기도 하고, 공여자의 PBSC를 채집하기도 합니다. 이 세포들은, 혈액을 성분별로 분리하는 성분채집기를 사용해서 공여자 혹은 환자의 말초혈액으로부터 모아집니다. 공여자와 성분채집기를 연결하는 관의 바늘은 한 개 내지 두 개이며, 혈액이 성분채집기로 들어가면 조혈모세포/전구세포를 비롯한 백혈구들이 선별되고, 나머지 혈액 성분은 공여자의 반대편 팔에 꽂힌 두 번째 바늘을 통하거나, 채취시의 경로를 통하여 다시 공여자에게 주입됩니다. 채집되는 조혈모세포의 수를 늘리기 위해, 성분채집 시술 전에 공여자/환자는 재조합조혈성장인자 주입을 통한 "가동화 (mobilization)" 과정을 거치게 됩니다. 재조합조혈성장인자는 일반적으로 세포 채집 수 일 전에 주입되며, 자가 PBPC를 채집하는 환자는 가동화 과정의 일환으로 화학요법도 실시합니다. 세포 채집일로부터 채집된 세포 주입까지 시간 지연이 있을 경우 PBSC는 실온이나 냉장 온도에서 보관합니다. PBSC는 또한 필요 시에 냉동 보관할 수도 있으며 자가이식 시에 흔히 냉동보관하며 주로 액체질소에 보관합니다.

제대혈

한 때 생물학적 폐기물로 간주되었던 제대혈(umbilical cord blood, UCB)은 또 다른 조혈모세포의 원천입니다. 제대혈은 출산 시에 의료진에 의해 안전한 방식으로 수집됩니다. 제대혈은 전용 채혈백에 수집된 후 처리 과정(주로 적혈구와 혈장 제거)과 냉동보존 과정을 거쳐 이후 사용될 때까지 액체질소에 보관하게 됩니다. 제대혈은 개인이 사용하기 위해 가족 제대혈 은행에 보관하거나 이식을 필요로 하는 사람 누구나(예: 비혈연 수혜자) 사용할 수 있게끔 기증 제대혈 은행에 보관할 수도 있습니다. 제대혈은 조혈모세포의 공급원으로서 여러 가지 이점이 있습니다. 제대혈에 있는 조혈모세포는 덜 성숙하였기 때문에 때로 공여자와 수혜자 사이의 조직적합(HLA적합)에서 많은 차이를 보이더라도 이식을 할 수 있습니다. 또한 이식편대숙주병(이식 후 치명적인 합병증)의 발생률이 낮아집니다. 제대혈 보관 전에 이미 HLA 형별 검사를 시행하고 제대혈이 이미 채집되어 보관된 상태이므로 적합 공여자를 찾는 시간이 단축됩니다. 드문 HLA 형을 가진 환자들은 종종 달리 공급원이 없는 상황에서 제대혈 은행에서 적합 제대혈을 찾아내는 데 성공하는 경우가 있습니다.

조혈모세포 / 조혈전구세포 기증

조혈모세포를 기증하면 타인에게 이용 될 수 있습니다. 환자가 자기자신의 조혈모세포를 이식 받을 경우, 이식 받은 세포와 이식형태 모두 '자가'로 칭합니다. 환자가 타인에게서 세포를 이식 받을 경우 이식 받은 세포와 이식형태는 '동종'으로 칭합니다. 동종 공여자는 환자와 혈연 관계일 수도 있고 비혈연 지원자일 수도 있습니다. 동종이식은 공여자와 수혜자 간의 조직적합성(사람백혈구항원형 혹은 HLA형)이 일치해야 합니다. 이러한 조직형은 유전되나, 환자의 가족 구성원 내에 적합한 공여자가 없을 확률이 70%에 달하므로, 적합 공여자를 찾기 위해서 수천 수만의 기증자 HLA 선별검사가 필요하게 됩니다.

제대혈 기증

(1)제대혈은 무엇입니까? 제대혈은 한때는 생물학적 폐기물(waste)로 여겨지던 것으로, 요즘에는 골수나 말초혈에서 발견되는 조혈모세포(hematopoietic stem cells/hematopoietic progenitor cells)의 근원으로 간주되고 있습니다. 이 세포들은 백혈병 같은 악성질환이나, 면역결핍, 심한 aplastic anemia, sickle cell anemia나 thalassemia와 같은 악성질환이 아닌 것들을 치료하기 위하여 골수나 말초혈의 줄기세포 이식이 사용되는 것처럼, 이식을 하기 위한 줄기세포로 제공됨으로써 환자의 면역체계를 다시 정상화 하는데 이용됩니다. 제대혈에는 많은 종류의 줄기 세포가 있지만, 현재까지는 혈액을 만들 수 있는 줄기세포 만이 인정된 치료입니다. 제대혈 줄기세포를 조혈모세포원이 아닌 다른 용도로는 현재 연구가 진행되고 있습니다. 각 조혈모세포원(골수, 말초혈, 제대혈)은 환자상태 등에 따라서 장점과 단점이 존재하므로 환자와의 조직적합성 등의 가능한 옵션에 근거하여 의료진과의 정밀한 상담 하에 이뤄져야 합니다. (2)어떻게 제대혈을 채취합니까? 아기가 태어난 후 탯줄을 결찰하여 자르는데, 그 후에 태반이 아직 엄마쪽에 있을 때, 바늘을 이용하여 제대정맥을 천자하여 제대혈을 채취합니다. 이것은 출산 이후이면서 태반이 만출되기 직전까지 이뤄지므로 산모나 아기에게는 아픔이나 위험은 없습니다. 채취된 제대혈은 일정시간 이내에 냉동보존처리를 위해 제대혈은행으로 옮겨지게 됩니다. 일반적으로 모아지는 제대혈 양은 50ml에서 200ml입니다. (보통 우유 한 팩 이하) (3)모든 제대혈을 다 채취할 수 있습니까? 아닙니다. 모든 산모에게 제대혈의 채취에 대한 정보를 준 후, 채취에 대한 동의가 이뤄져야 합니다. 채취, 저장과 감염성 질환 및 병력에 대한 검사 및 설문에 대한 동의도 포함합니다. 출산 이전에 승낙을 하고, 출산 이후에 기록으로 남기는 등의 같은 다른 선택사항도 있을 수 있습니다. (4)제대혈을 보존하고 처리하는 제일 좋은 방법은 무엇입니까? 제대혈은행에서 제대혈을 받으면, 제대혈과 동의서 등의 첨부서류에 대한 검토를 하게 되며 냉동보존처리단계로 진입여부에 대해 판단하게 됩니다. 제대혈이 냉동보존단계로 진입하게 되면, 적혈구와 혈장을 제거하고, 유핵세포부분만을 모으게 되며, 유핵세포층의 생존도를 유지하면서 냉동보존을 위한 처리절차와 방법은 각 은행마다 다를 수 있습니다. 냉동보존제로 사용하는 DMSO는, 얼리는 과정 동안 세포를 보호해주고 낮은 온도에서 생존할 수 있게 하는 역할을 합니다. 또한, 조절된 속도로 cooling을 하는 것이 녹였을 때 더 좋은 생존 능력을 보인다는 연구결과에 따라, 속도조절이 가능한 장비를 이용하여 유핵세포층을 액체질소에 보관할 수 있는 온도로 낮추게 됩니다. 액체질소상태는 196℃를 유지할 수 있으며, 이러한 제대혈 보존시설은 온도를 감시하는 시스템과, 온도가 잘못되었을 때 직원에게 경고를 발생하여, 필요한 조치를 취할 수 있도록 하는 시스템이 갖춰져 있어야 합니다. (5)유핵세포가 농축된 제대혈은 특수 냉동백 (bag)에 보관됩니다. 혈액백과 비슷한 냉동백(bag)을 쓰느냐, 일반 연구용 세포를 보존하는 vial을 쓰느냐에 관한 것은 논란이 많습니다. Research lab에서의 초반의 제대혈 관련 일은 "cryovial"을 사용하는 것을 포함했습니다. 제대혈 유핵세포층은 몇 개의 vial로 나눠져서 작은 상자에 담겨 보관됩니다. 이러한 시스템은 산출물의 일부만이 필요할 때, 제대혈 unit 전체가 해동될 필요가 없다는 장점이 있으나, 작은 vial은 필요로 하는 모든 정보를 포함한 라벨을 붙이기 어려운 단점이 있으며, 작은 단위로 나누는 과정에서 오염의 위험성이 있습니다. 얼려서 보관하기 위해 특수하게 제작된 냉동백은 vial에 비해 가격이 더 들지만, 여러 개로 나뉘어 보관되지 않으므로 오염의 가능성을 줄여줍니다. Bag system의 또 다른 이점은 없어서는 안 될 분절(segment)을 가지고 있다는 것입니다. 냉동백은 환자에게 이식을 위해 사용되지만 냉동백에 붙어있는 분절은 추후 확인 검사 등에 유용하게 사용됩니다. (6)모든 제대혈 은행은 동일한 업무를 하고 있습니까? 아닙니다. 기증제대혈은행과 가족제대혈은행은 주요 업무가 다릅니다. 기증제대혈은행은 헌혈과 같이 타인을 위해 제대혈을 기증하고자 할 때, 그러한 제대혈을 처리하는 곳이며, 개인에게 비용을 청구하지 않습니다. 가족제대혈은행은 개인과 회사와의 계약에 의해 대가를 지불하고 제대혈을 보관하게 됩니다. 두 경우 모두, 산모의 동의가 필요하지만, 산모와 제대혈에 선별검사항목 등은 다르게 됩니다. 즉, 기증제대혈은행은 타인의 조혈모세포이식을 전제로 하기 때문에 감염성 표지자 검사는 물론 일정한 기준이상의 유핵세포수 등 철저한 평가를 요구하지만, 가족제대혈은행은 계약에 의해 진행되는 선택사항입니다. (7)기증 제대혈 은행이 하는 일은 구체적으로 무엇입니까? 기증 제대혈 은행은 공공보건재로서 제대혈을 처리하여 보관합니다. 환자에게 이식되기에는 충분하도록 산정된 최소 세포수를 보증하며, 이러한 최소치를 맞추지 못하는 제대혈은 생물학적폐기물로 폐기되거나 연구용으로 쓰이게 됩니다. 이식용으로 처리되어 보관되는 제대혈에 대해서는 철저한 의학적 병력과 선별검사가 진행되며, 산모와 product로부터 제공된 혈액 검체들은 감염질환 검사나 미생물 오염검사 등에 이용됩니다. 또한 제대혈에서 조직적합성 항원 (Human leukocyte antigen, HLA) 검사를 시행하게 됩니다. 모든 사람은 고유의 HLA 형별을 가지고 있습니다. 마찬가지로, 모든 기증된 제대혈은 부모에게서 물려받은 독특한 조합의 HLA 형별을 가지고 있습니다. 각 제대혈의 HLA 형별검사결과는 데이터베이스화 되어, 의료진이 환자와 맞는 것을 찾을 수 있습니다. 기증제대혈은행의 제대혈은 필요로 하는 누구에게나 사용 가능하며 기증자를 위해 보관하지는 않습니다. 즉, 기증자나 기증자 가족을 위하여 배타적으로 쓰일 수 없는 체계일 뿐 아니라, 본인의 제대혈을 다시 사용할 수 있는 질환은 드물기 때문입니다. 기증하고자 하는 산모의 마음은 높이 살 수 있으나 현재 유감스럽게도, 모든 병원이 기증 은행과 연관되어 있는 것은 아니기 때문에, 모든 기증자가 참여할 수는 없습니다. 제대혈기증에 대하여는 www.allcord.co.kr를 참고하십시오. 외국의 경우 미국 국회는 국가 제대혈 inventory 프로그램에 관한 법률을 통과시켰습니다. 이 법률의 목적은 국민을 위한 보관 제대혈제제의 다양성과 수를 늘리기 위해서입니다. 소수 집단의 사람들은 공여 목록보다 확실히 적기 때문에, 소수 집단에서 온 사람들은 맞는 제대혈을 찾기가 더 어렵기 때문입니다. 우리나라의 경우 제대혈관리 및 연구에 관한 법률이 2011년 7월부터 시행되어 관리되기 시작하였으며, HLA 검사방법의 발전에 따라 새로이 inventory size 등에 관한 연구가 필요한 시점이 되었습니다. (8)그렇다면 가족제대혈은행의 업무는 무엇입니까? 가족제대혈은행은 산모, 아기와 그들의 가족을 위하여 제대혈을 보존하고 처리합니다. 부모들은 처음에 처리비용을 내고, 그 이후에 매년 보관 비용을 냅니다. 수송과 수송관련책임, 소유권과 책임에 관한 자세한 사항들은 기증자와 은행 사이에 협정을 맺습니다. 이러한 제대혈제제는 가족 내에서만 사용될 수 있도록 되어있기 때문에 기증자 선별검사, HLA 형별검사 및 다른 검사들은 시행되지 않을 수 있습니다. 제대혈 은행은 모든 검사 결과에 대한 실험실 데이터에 관한 레포트와 이 결과들을 판단한 상담에 관한 레포트를 모두 제공하여야 합니다. (9)제대혈은행이 국내에서 허가를 받았다는 것은 무엇을 의미합니까? 국내 제대혈관리법의 시행(2011.07)에 따라 모든 제대혈은행은 일정한 기준을 만족하여 복지부로부터 허가를 받고 운영을 해야 합니다. 미국의 경우, 미국혈액은행 (American association of blood bank, AABB)등의 민간단체에서 세포 치료제에 대한 기준을 자발적으로 정하고, 이 기준들을 주나 연방의 요구에 맞게 수정하고 있는데, 여기에서는 제대혈은행 등에서 최소한으로 갖추어야 할 기준을 제시하고 있습니다. (10)냉동제대혈의 유효기간은 어느정도입니까? 그 누구도 제대혈의 유통기한을 모릅니다. 10년 이상 보관되었던 product로부터 이루어진 성공적인 골수이식이 보고 되었었는데, 최종 만료일은 정해지지 않았습니다. 미국에서의 보고에 의하면 2123.5년 동안 냉동 보관된 제대혈 줄기세포를 이용한 연구에서, 그것들은 그들이 얼려질 그 시점의 생물학적 품질과 다름이 없었습니다. (11)내가 내 아이의 냉동제대혈을 필요로 하게 되는 가능성은 있습니까? 대부분의 이식 전문가들은 어린이 백혈병이나 다른 질환들에 있어서 자신의 제대혈을 사용하는 것이 유전적 결함이나 질환에 대한 소인을 가지고 있을 수 있다고 봅니다. 또한 어린이 자신의 세포를 이식하는 것 보다, 다른 사람으로부터 온 세포가 남은 백혈병과 싸우기에 낫다고 기술하고 있습니다. 가족제대혈은행의 몇몇 product는 형제에게 이식된 바 있습니다. 보관된 제대혈 product를 사용하는 것에 대한 계산은 통계학자와 조직에 따라서 다양합니다. 미국산부인과협회의 의견에 따르면 가족 내에서 쓰일 수 있는 확률은 약 1/2700입니다. (ACOG committee opinion number 399, February 2008: umbilical cord blood banking, PMID:18238991) 그러므로, 미국소아과학회(American academy of pediatrics)나 영국산부인과학회(royal college of obstetricians and gynecologists) 등과 같은 몇몇 기관에서는 개인적인 보관보다는 기증을 추천하고 있습니다. 일부 드문 유전질환에 대하여, 형제자매가 제대혈 이식으로 치료될 수 있는 질환을 가지고 있을 때는 전문 의료진과 상담을 하여 가족만을 위해 사용할 수 있는 방법을 강구할 수 있습니다. 대표적으로 이는 소아악성질환, 선천성면역억제증후군, 이상혈색소증이나 라이소좀축적질환 등입니다. (12)제대혈이 심장병이나 척추 손상, 그리고 다른 질병들에도 사용될 수 있습니까? 새로운 기술들이 개발된다면 줄기세포이식이 다발성경화증이나 파킨슨병, 그리고 다른 척수 손상에 대하여 치료할 수 있을 것이라고 합니다. 지금까지, 이러한 노력들은 research lab에서 제한적이었으며, 환자에게 이득을 주지 못하였습니다. 개념적으로 다발성경화증이나 파킨슨병, 심장병 등을 치료하기 위한 줄기세포는, 필요로 할 때 환자로부터 얻어질 수 있습니다. 골수기증: 국내에는 골수 희망자 등록기관을 통하여 기증희망자 신상정보가 국립장기이식관리센터에서 관리되며, 골수기증 희망자 검사기관의 검사자료까지 통합 관리됩니다. (http://ncc.re.kr/manage/manage12_06.jsp) 이식조정기관: 골수의 경우는, 한국조혈모세포은행협회(Korea Marrow Donor Program, KMDP, http://www.kmdp.or.kr/)가 이식의료기관과 국립장기이식관리센터와의 사이에서 조직적합형검색과 통보 및 골수기증자 조정업무를 맡고 있습니다. 제대혈의 경우, 국립장기이식관리센터의 제대혈데이터센터(https://is.cdc.go.kr/)는 2011년부터 국내 기증제대혈의 조직적합성항원결과를 포함한 데이터를 관리하고 있으므로, 의료진은 환자에 필요한 경우 골수나 제대혈에서 그 조혈모세포원을 찾을 수 있습니다.

Regenerative maedicine (재생의학)

재생의학은 정상기능을 회복하거나 확고히 하기 위해서 사람 세포, 조직 혹은 기관을 대체하거나 "재생시키는" 과정으로 정의됩니다. 이 분야는 손상된 조직을 대체하거나 조직이나 기관을 치유하기 위한 인체의 손상복원기전을 자극함으로써 인체의 손상된 조직이나 기관을 재생시키는 데 전망이 밝습니다. 재생의학은 또한 과학자들이 실험실에서 조직이나 기관을 배양하고 인체가 스스로 치유할 능력이 없는 경우에 배양된 조직을 안전하게 이식할 수 있게 해 줍니다. 현재 추산으로는 미국의 경우 3명 중 약 1명이 잠재적으로 재생의학의 도움을 받을 것이라 예측되나 (http://stemcells.nih.gov/info/scireport/2006report.htm) 우리나라의 통계는 명확하지 않습니다. 재생의학은 줄기세포의 사용과 관련한 임상 치료에 대한 일련의 생의학적 접근을 말합니다. 예를 들어 세포치료(줄기세포나 전구세포 주입); 면역조절치료(생물학적 활성 분자를 주입하거나 활성 분자가 주입된 세포의 분비 작용에 의한 재생); 및 조직공학(실험실에서 배양한 기관이나 조직의 이식) 등이 이에 해당합니다. 적용 범위는 광범위하나, 실질적으로 조직공학의 경우는 조직(예: 뼈, 연골, 혈관, 방광, 피부)의 일부 혹은 전부를 복구거나 교체하는 것을 의미하는 경우가 많고, 해당 조직이 적절히 기능하기 위해서 특정한 기계적, 구조적 특성을 필요로 하기 때문에 인공적으로 제조된 지지조직 내에 세포를 넣어 그 세포가 특정한 생화학적 기능을 수행하게끔 하는 기술을 의미하기도 합니다(예: 인공 췌, 간). 제대혈 줄기세포는 제1형 당뇨에서 소아 환자의 인슐린 생성능 저하 지연; 심혈관 복구 시 주입된 세포들이 손상된 심근 세포로 선택적으로 이동해 손상부위의 기능을 향상시키고 혈류를 증가시킴으로서 전반적인 심기능 향상; 중추신경계에서 세포들이 뇌 손상 부위로 이동하여 (뇌성마비에서 보이는) 운동 관련 증상을 완화시키고 손상된 뇌조직을 복구시킬 수 있는지를 보는 등, 여러 질환에서 상용화시키기 위한 연구가 진행되고 있습니다. 재생의학은 성장인자와 사이토카인을 손상된 조직(예: 상처 치유)에 분비함으로써 치유 과정을 보조하는 방식으로 임상에 이용되어 왔습니다. 추가적인 응용법이 연구되고 있으므로 재생의학과 세포치료 분야는 계속 통합 발전되어 다양한 질환과 건강 문제를 개선, 치료하는 데 이용되게 될 것입니다.

세포치료제

세포치료는 손상된 조직이나 세포를 대체/복구하기 위하여 인간의 세포를 이식하는 행위입니다. 기술 발전, 혁신적인 생산품, 그리고 무한한 상상력으로 여러 종류의 세포가 다양한 질환이나 건강 상태의 치료에 사용될 수 있습니다. 이러한 세포에는 조혈모세포(HSC), 골격근모세포, 중간엽모세포, 림프구, 수지상세포, 그리고 췌장섬세포 등이 있습니다. 이러한 연구들이 진행되는 동안, 여러 가지 종류의 세포들이 신(新)세포치료로서 개발되어 잠재적 임상적용이 연구되고 있습니다. 조혈모세포이식(골수이식이라고도 불림)은 가장 빈번히 적용되는 세포치료이며 다양한 혈액종양과 혈액관련 질환의 치료로써 이용됩니다. 세포치료의 잠재적인 임상 적용으로 종양, 자가면역질환, 배뇨장애, 감염질환의 치료, 손상된 관절 연골의 재건, 척수손상 재건, 면역결핍 호전, 그리고 신경학적 질환을 가진 환자의 치료 등이 있습니다.

법률상 정의

세포치료제는 '살아있는 자가(autologus), 동종(allogenic), 또는 이종(xenogenic) 세포를 체외에서 증식, 선별하거나 다른 방법으로 세포의 생물학적 특성을 변화시키는 일련의 행위를 통하여 치료, 진단 및 예방의 목적으로 사용되는 의약품(식품의약품안전청고시, 생물학적제제 등 품목허가 및 심사에 관한 규정)'을 말합니다. 예를 들면, 말초혈액에 존재하는 자연살해세포(natural killer cells, NK 세포)를 체외에서 각종 사이토카인을 이용하여 증폭하여 본인 혹은 다른 환자에게 투여한다면 '증폭된 NK 세포'는 세포치료제라고 정의할 수 있습니다. 그러나, 인체에서 얻어 최소한의 조작(생물학적 특정이 유지되는 범위 내에서의 세척, 원심분리, 냉동, 해동)을 하는 경우는 세포치료제에 해당하지 않습니다. 이에 해당하는 것은 수혈용 혈액이 조혈모세포처럼 독립된 혈액관리법, 제대혈관리 및 연구에 관한 법률 등에 의하여 한정되는 제제들입니다. 의료기관에서 의사가 자가 혹은 동종세포를 당해 수술이나 처치 과정에서 안전성에 문제가 없는 최소한의 조작 (생물학적 특성이 유지되는 범위 내에서의 단순분리, 세척, 냉동, 해동 등)만을 한 세포는 세포치료제가 아닙니다.

안전성과 유효성

세포치료제도 일반의약품과 마찬가지로 안전성과 효능성이 확보되어야 하므로, 이를 평가하는 것이 '안정성 시험'과 '유효성 시험'입니다. 전파성 감염에 대한 안전성을 위해서는, 국내에서는 세포치료제의 품목허가를 위한 규정 제 30조에 의거하여 기준 및 시험방법을 제출하도록 되어 있으며, 유효성에 대한 자료는 주로 전임상 시험시험에서 제시됩니다. 그러나 인간을 대상으로 하여 안전성과 유효성을 확보하기 위하여는 임상시험단계가 필요합니다. · 안정성 시험 안정성 시험을 통해서 해당 세포치료제가 임상시험 초기단계에는 임상시험에 요구되는 기간 동안 사용할 세포치료제가 충분히 안전하다는 점을 입증하고, 임상시험 후기단계에는 초기에 입증한 안전성 정보를 확장하고 최종 제형과 유효기간 설정에 필요한 정보를 제공하기 위해 실시합니다. · 유효성 시험 유효성 시험을 통해서 해당 세포치료제가 어떠한 기전으로 치료 효과를 보이는가?, 임상에 적용할 경우 세포치료제의 투여경로는 무엇인가? (예, 정맥주사), 그리고 투여할 세포의 용량? (예, 1x 10^6 /Kg) 등에 대한 자료를 제시합니다.

임상시험 등에 피험자로 참여할 때는 설명문을 잘 읽어 보십시오.

• 임상시험으로 얻는 이득이 위험을 상회하는가?
• 임상시험에 대한 설명이 충분하며, 설명문이 쉽게 이해되는가?
• 임상시험의 목적이 명확한가?
• 임상시험이 해당 기관 및 관련규제기관의 허가를 받았는지?
• 시험기간 및 방문이 적절한지?
• 피험자 안전대책 및 보상에 대한 사항이 포함되며 납득할 수 있는지?
• 문의사항에 대해 적절한 답변을 쉽게 얻을 수 있는지?

세포치료제 종류

• 분화에 따른 분류

  · 체세포치료제 · 줄기세포치료제

• 기원에 따른 분류

  · 자가세포치료제 · 동종세포치료제 · 이종세포치료제

• 최종세포의 종류에 따른 분류

  · 면역세포치료제 (T 세포, 수지상세포, NK 세포) · 췌도세포치료제 · 심근세포치료제 · 피부세포치료제 · 뼈세포치료제 · 연골세포치료제 · 지방세포치료제 · 신경세포치료제 · 중간엽줄기세포치료제 · 제대혈줄기세포치료제

관련학회들

• 국제세포치료학회(International Society for Cellular therapy) http://www.celltherapysociety.org/
• 미국 유전자/세포치료학회(The American Society of Gene & Cell Therapy) http://www.asgct.org/
• 미국수혈학회 (American Association of Blood Banks) http://www.aabb.org/Pages/Homepage.aspx
• Molecular Genetic Basis of ABO Blood Group System: https://sites.google.com/site/abobloodgroup/
• 한국줄기세포학회 http://www.stemcell.or.kr/
• 대한줄기세포치료학회 http://www.stemtx.co.kr/rb/
• 대한혈액학회 http://www.hematology.or.kr/