2024-09-26
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수년에 걸쳐 학계는 당뇨병의 임상적 치료에 있어 반복적으로 획기적인 발전을 이루었습니다.
작성 | 링 준
그는 2번의 간 이식 이력이 있고 11년 동안 제1형 당뇨병을 앓은 이력이 있으며, 2017년 췌장 이식 후 혈전으로 인해 이식을 제거해야 했습니다. 25세의 천진제1중앙병원 여성 환자의 생존 상황은 낙관적이지 않다.
9월 25일, 천진제일중앙병원 선중양, 왕수센 연구팀과 북경대학교/창핑연구소 등홍귀 팀은 셀(cell) 최고 이슈에 블록버스터급 논문을 게재해 혁신적인 기술을 통한 세계 최초의 임상 기능 치료법을 시연했다. 줄기세포 섬 이식으로 인해 제1형 당뇨병이 사라졌고 1년의 추적 기간 동안 환자는 더 이상 외인성 인슐린 치료가 필요하지 않았습니다.
제1형 당뇨병은 일반적으로 어린이와 청소년에게 발생하며, 효과적으로 관리되지 않으면 환자에게 심각한 합병증이 발생하고 심지어 생명을 위협하는 합병증까지 발생하게 됩니다. 섬 이식은 수십 년 동안 당뇨병 치료에서 좋은 임상 결과를 얻었지만 인간 췌장 기증자의 부족으로 인해 광범위한 적용이 심각하게 제한되었습니다.
자신의 세포에서 유래한 재생섬이식은 이러한 문제를 완벽하게 해결할 수 있을 것으로 기대된다.
환자들과 함께 사진을 찍는 전문가들
인슐린을 없애고 기능적 치유를 이루세요!
관련 통계에 따르면 우리나라에는 치료가 불가능하고 혈당을 조절하고 생명을 유지하기 위해 평생 인슐린 주사와 혈당강하제에만 의존할 수 있는 제1형 당뇨병 환자가 수백만 명에 달합니다. 그러나 혈당의 정확한 조절은 여전히 문제이며, 예방이 어려운 미세혈관, 대혈관, 신경병증 등 당뇨병 합병증의 위험성은 오랫동안 존재하고 있다.
이 임상시험에 등록한 환자들의 상황은 훨씬 더 심각했습니다.
연구진에 따르면 25세 여성 환자는 원인불명 간경변 병력이 있었고 2014년과 2016년 두 차례 간 이식을 받았다. 같은 시기에 그녀는 2012년 제1형 당뇨병 진단을 받았다. 장기간 혈당 조절이 잘 안 돼 의사들은 간이식을 받은 지 1년 뒤인 2017년 그녀에게 췌장 전체 이식 수술을 시행했다.
췌장이식과 췌도이식은 제1형 당뇨병의 치료법 중 하나이지만 완벽한 해결책은 아니다. 장기 면역억제제의 필요성, 기증자 부족 등 일련의 문제점으로 인해 이 치료 전략은 가장 심각한 경우로 제한됩니다.
실제로 이 환자의 췌장 전이식 1년 후 의사들은 심각한 혈전 합병증으로 인해 췌장 이식편을 제거해야 했습니다. 천진 제1중앙병원에 오기 전, 췌도세포의 기능을 반영하는 혈장 c펩타이드 수치는 검출하한치 이하였고, 당화혈색소 수치는 정상기준치보다 높았습니다.
여러 차례 집중적인 저혈당 치료를 받았음에도 불구하고 환자의 혈당 조절은 한 번도 기준에 도달하지 못했고, 혈당의 변동폭이 크며, 심각한 저혈당 위험도 보입니다. 그녀는 지난 1년 동안 세 번의 심각한 저혈당증을 겪었습니다.
처음에는 췌도 이식만 받을 수 있었지만, 의사가 평가한 결과 관련 항원 검사에서 양성 결과가 나왔다. 이는 동종 이식이 심각한 거부반응과 높은 실패율에 직면할 것임을 의미했다. 내분비내과와 이식센터의 다학제적 논의 끝에 의사는 환자의 사전동의를 얻은 후 새로운 자가조혈모세포섬 이식을 시행하기로 결정했다.
이 이식 방법의 원리는 다능성 줄기 세포(psc)가 무제한 증식의 특성을 가지며 유기체의 모든 기능성 세포 유형으로 분화할 수 있다는 사실에 기초합니다. 이 기술 개발자인 덩훙쿠이 교수는 '화학적 유도만능줄기세포(cipsc)' 생성과 세포 운명 변화에 기여한 공로로 올해 8월 '중국 노벨상'으로 불리는 미래과학상을 수상했다. 그리고 뛰어난 성과를 거두었습니다.”
연구팀은 2023년 6월 25일 초음파 유도하에 cipsc에서 분화된 췌도를 환자에게 주입했다. 동시에 자가면역질환의 발병을 예방하고 새로운 섬을 공격하기 위해 의사들은 거부반응을 사전에 방지하기 위한 유도요법도 시행했다.
이식 완료 후 2주 이내에 환자의 일일 인슐린 주사 요구량이 감소하기 시작했습니다. 수술 후 18일째부터 감소 추세가 점차 안정되어 75일째까지 환자에게 인슐린이 완전히 없어져 1년 이상 치료 효과가 안정적으로 유지되었습니다. 동시에, 그녀의 공복 혈당은 계속 감소하여 오랫동안 정상 수치를 유지했습니다.
이식 후, 환자의 인슐린 투여량은 더 이상 필요하지 않을 때까지 계속 감소했으며(위 그림), 공복 혈당 수치는 오랫동안 정상 수치로 안정적으로 유지되었습니다(아래 그림).
"포도당 내성" 테스트에서 의사들은 포도당 주사 전후에 그녀를 관찰했습니다. 수술 전 환자의 혈당은 포도당 주사 후 3시간 만에 급등해 췌장 베타세포 기능이 완전히 파괴된 것으로 나타났다. 이식 후 환자의 혈당은 포도당 주사 후에도 안정적으로 유지됐다.
이 치료법은 또한 간문맥 주사를 통한 전통적인 이식과 비교하여 "전직근 수초 아래 이식"이라는 새로운 섬 이식 전략을 사용했다는 점을 언급할 가치가 있습니다. 이식된 섬은 세포입니다. 장기적으로 생존하고 기능을 유지할 가능성이 더 높습니다.
"결과는 제1형 당뇨병을 치료하기 위한 cipsc 섬 이식에 대한 추가 임상 연구를 수행하는 것이 안전하다는 것을 보여줍니다!" 이번 임상에는 현재 총 3명의 환자가 참여하고 있으며, 나머지 2명 역시 치료를 완료해 아직까지 데이터를 수집, 분석 중인 것으로 알려졌다.
줄기세포, 당뇨병 치료의 새로운 희망?
이번 연구 결과는 하루 아침에 이루어진 것이 아니다. 채택된 치료 계획은 세계 최초로 채택되었지만 유사한 원리를 통해 학계는 지난 수년 동안 당뇨병 치료법 탐구에 상당한 진전을 이루었습니다.
유도만능줄기세포(ipsc)와 배아줄기세포(nesc)를 포함한 만능줄기세포는 발달 초기 단계에서 인간 생식 세포의 원천을 제공하며, 성인 신체에서 모든 유형의 세포를 형성할 가능성이 있습니다. 2006년 초, 일본 교토 대학의 야마나카 신야 교수는 성체 세포가 "재생"될 수 있고 초기 배아 발달과 유사한 상태로 돌아가도록 유도하여 ipsc를 생성할 수 있음을 발견했으며, 이로 인해 그는 2012년 노벨 생리의학상을 수상했습니다. .
deng hongkui 교수도 이 분야에서 20년 넘게 일해 왔습니다. 2013년에 그는 처음으로 사이언스(science)에 논문을 게재하여 화학적 방법만으로 생쥐의 체세포가 다능성 줄기세포로 재프로그래밍되도록 유도될 수 있음을 입증했습니다. deng hongkui 교수는 연구가 발표되자 전 세계 재생의학 분야가 충격을 받았다고 기억합니다. 그는 재프로그래밍이 그렇게 간단한 방법으로 달성될 수 있을 것이라고는 예상하지 못했습니다.
2022년, 수많은 실패를 겪은 뒤 덩훙쿠이(deng hongkui) 교수팀은 마침내 이를 인간에게 복제하는 데 성공했고, 해당 연구는 '네이처(nature)'에 게재되었습니다. 기존의 유도 방법에 비해 이 신기술은 게놈 조작이 필요하지 않아 더욱 편리할 뿐만 아니라 안전 위험도 피할 수 있습니다.
분화된 새로운 췌도는 제1형 당뇨병 치료에 사용되는 것 외에도 췌도부전이 있는 제2형 당뇨병 환자에게도 사용될 수 있습니다.
덩훙쿠이 교수, 2024년 미래과학상 '생명과학상' 수상
중국과학원 분자세포과학센터의 cheng xin 교수팀도 이 분야의 선두주자입니다. 그들이 개발한 새로운 "내배엽 줄기세포(ensc)"는 시험관 내에서 췌장 섬 조직을 성공적으로 재현했습니다. 올해 4월 상하이 창정병원 연구진은 세계 최초로 ipsc 유래 자가 재생 췌도 이식을 이용해 중증 제2형 당뇨병 환자를 치료한 연구 결과를 cell discovery에 공동 발표했다.
국제적으로도 이 분야는 빠르게 발전하고 있습니다. 미국의 베테랑 생명공학 대기업인 vertex는 올해 6월 자사의 줄기세포치료제 vx-880이 중요한 진전을 이루었다고 발표했습니다. 제1형 당뇨병 환자 10명 중 7명은 더 이상 인슐린을 사용할 필요가 없으며, 2명의 환자는 약물 복용량을 줄였습니다. 모든 환자의 혈당 수치가 70% 정도 조절됩니다.
앞서 언급한 국내 치료 전략과 달리 vx-880은 '타인의 것'인 동종 줄기세포를 활용해 사전에 준비가 가능하다는 장점이 있어 '보편성'을 이룰 것으로 기대된다. 그러나 자가 조혈모세포 이식에 비해 동종 이식은 면역거부반응의 위험이 더 클 수도 있습니다.
주목할 만한 점은 지난해 6월 미국 식품의약국(fda)이 제1형 당뇨병 치료를 위한 최초의 세포치료제인 란티드라를 승인한 점이다. 줄기세포치료제는 아니지만 이 치료법은 사망한 기증자의 섬세포를 사용한다. 임상시험에서 환자의 33%는 5년 이상 인슐린을 사용하지 않았습니다.
한편, 중간엽 줄기세포(msc)를 사용하여 췌장섬을 복구하는 것도 조기 발병 제1형 당뇨병을 치료할 수 있는 기회를 제공하며 여러 연구가 진행 중입니다.
그러나 현 단계에서는 면역거부반응, 암위험 등의 존재로 인해 이러한 최첨단 연구는 소수의 중증 환자에 대해서만 수행이 허용된다. 예를 들어 거부 반응을 피하기 위해 미국 회사인 vertex는 이식된 췌도의 "캡슐화" 및 유전자 편집과 같은 전략을 채택했지만 그것이 효과적인지, 추가 작업이 증가할지 여부는 여전히 장기적인 검증이 필요합니다. 안전 위험.
천진제일중앙병원에서 진행하는 '자가 이식'의 경우, 환자의 제1형 당뇨병은 자가면역질환이기 때문에 면역체계가 여전히 새로운 '자가섬'을 공격할 수 있어 면역억제 프로그램이 여전히 필요할 수 있습니다.
그러나 이 환자는 이전에 간 이식을 받은 경험이 있어 이미 면역억제제를 복용하고 있었다. 따라서 줄기세포 췌도 이식만으로는 면역 상태에 대한 이해가 여전히 제한적이라고 연구진은 지적했다.
상하이 창정병원 장기이식부 학술지도자인 딩궈샨(ding guoshan) 교수도 앞서 인터뷰에서 "아직 갈 길이 멀다"며 "기존 연구 결과는 아직 예비 단계이고 더 많은 사례를 축적할 필요가 있다"고 말했다. 더욱 심층적인 임상 시험을 수행하면, 추가 분석을 통해 오랫동안 인슐린 주사에 의존해 온 수많은 당뇨병 환자에게 진정으로 새로운 치료법을 제공할 수 있습니다.