박동혁 교수 / 고려대 안암병원

고려대 안암병원 신경외과 박동혁·김장훈 교수와 고려대학교 생명공학과 김종훈 교수, 의과학과 금동호 교수 연구팀이 혈관성 치매에서 줄기세포를 이용한 재생치료의 가능성을 입증했다.

특히 신경전구세포가 기억력과 인지능력을 향상시키는 효과가 확인되며, 혈관성 치매 재생치료제 개발의 새로운 돌파구가 될 것으로 기대되고 있다.

혈관성 치매는 뇌로의 혈액 공급이 부족해지며 발생하는 치매의 일종으로 전체 치매 환자의 약 20%를 차지한다.

특히 뇌졸중 생존자의 약 30%에서 발병하며, 만성 대뇌소혈관질환 역시 주요 원인으로 꼽힌다.

하지만 알츠하이머 치매와 달리 효과적인 치료법이 없어 새로운 치료법 개발이 시급한 상황이다.

박동혁 교수는 “혈관성 치매는 뇌 혈류 장애로 인해 발생하는 치매로 기존 치료법의 한계가 많다”며 “이번 연구를 통해 신경전구세포가 뇌 내 염증을 감소시키고 미엘린을 재생시켜 기억력과 인지능력을 향상시키는 효과를 확인했다”고 밝혔다.

연구팀은 혈관성 치매 동물모델을 ▲정상 그룹 ▲혈관성 치매 그룹 ▲신경전구세포 투여 그룹으로 나누어 실험을 진행했다.

신경전구세포는 인간 유래 전분화능 줄기세포에서 만들어졌으며, 15일간 투여 후 3개월간 추적관찰을 실시했다.

연구 결과 신경전구세포를 투여한 그룹은 염증을 나타내는 IBA-1와 GFAP 양성 세포 수가 각각 90개, 70개로 감소했으며 이는 혈관성 치매 그룹(각각 130개, 110개)에 비해 현저히 낮은 수치다.

또한, 신경 기능 유지를 돕는 미엘린 단백질 형광강도는 90 이상으로 증가해 정상 그룹과 유사한 수준을 보였다. 이를 통해 신경전구세포가 미엘린 재생에 긍정적인 영향을 미친다는 사실이 밝혀졌다.

기억력과 인지능력을 평가하기 위해 ▲PAT(Passive Avoidance Test) ▲NORT(Novel Object Recognition Test)를 실시한 결과 신경전구세포 투여 그룹은 기억력이 252.0초 지속됐으며 혈관성 치매 그룹(92.1초)에 비해 2.2배 이상 향상된 것으로 나타났다.

특히 NORT 평가에서도 인지능력이 2배 이상 향상되며 혈관성 치매 치료 가능성을 확인했다.

김장훈 교수는 “신경전구세포가 뇌 내 염증을 억제하고 미엘린 재생을 통해 기억력과 인지능력을 향상시킨다는 사실은 혈관성 치매 치료제 개발에 새로운 가능성을 열어준다”며 “이번 연구가 기존 치료법에서 효과를 보지 못한 환자들에게 새로운 희망이 될 수 있을 것”이라고 강조했다.

이번 연구성과는 범부처재생의료기술개발 연구사업의 일환으로 진행됐으며 2022년 12월 국내 특허등록(제10-2477030)을 완료했다.

또한, 연구결과는 세계적인 재생의학 학술지 ‘Tissue Engineering and Regenerative Medicine’ 2025년 2월호에 게재되며 학계의 큰 관심을 받고 있다.

박동혁 교수는 “이번 연구를 통해 신경전구세포가 혈관성 치매동물의 뇌 내 염증을 감소시키고 뉴런의 축삭돌기 재생을 통해 기억력과 인지능력을 향상시키는 효과를 입증했다”며 “이는 혈관성 치매 치료에 신경전구세포가 새로운 해법이 될 수 있는 가능성을 제시한 발견”이라고 설명했다.

한편 박동혁 교수는 뇌동맥류를 비롯한 뇌혈관 질환의 진료를 담당하며 관련 연구에 매진하고 있다.

특히 허혈성 뇌졸중에서 인간배아줄기세포유래 세포외소포체와 줄기세포유래 MFG-E8 물질의 혼합투여가 효과적이라는 사실을 규명하며 혈관성 치매 및 허혈성 뇌졸중, 알츠하이머 치료제 개발을 위한 국책연구를 활발히 진행 중이다.

이번 연구는 혈관성 치매를 비롯한 신경계 질환 치료에 있어 줄기세포 기반의 재생의료가 새로운 대안이 될 수 있음을 시사하며 향후 임상 적용 가능성을 높이는 계기가 될 것으로 기대된다.