자가지방줄기세포의정맥내투여를통한자가면역질환재생의료치료허가근거자료 1. 최종허가받기까지의과정 : 사람지방유래중간엽줄기세포발암성시험완료 : 사람지방유래중간엽줄기세포정맥내투여독성시험완료 : 자가지방유래중간엽줄기세포정

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1 자가지방줄기세포의정맥내투여를통한자가면역질환재생의료치료허가근거자료 1. 최종허가받기까지의과정 : 사람지방유래중간엽줄기세포발암성시험완료 : 사람지방유래중간엽줄기세포정맥내투여독성시험완료 : 자가지방유래중간엽줄기세포정맥내투여임상 1상식약처승인 : 자가지방유래중간엽줄기세포정맥내투여임상 1상종료 : 자가지방유래중간엽줄기세포정맥내투여안전성논문발표 : 자가면역질환환자의줄기세포치료논문발표 : 사람지방유래중간엽줄기세포정맥내반복투여독성시험완료 : 특정세포가공물제조허가신청 : 일본의약품및의료기기종합기구 (PMDA) 현장실태조사 : 특정세포가공물제조허가승인 : 자가면역질환에대한계획서최종승인 2. 특허목록 No 국문명칭 출원및등록수 1 인간지방조직유래다분화능줄기세포및이를함유하는세포치료제 11 2 정맥투여용줄기세포조성물 3 3 줄기세포배양을위한배지조성물 2 4 줄기세포를젊게만들기위한배지조성물 13 5 줄기세포의재생능향상을위한배지조성물및이를이용한줄기세포의배양방법 5 6 줄기세포의파쇄및응집방지방법및조성물 9 7 지방조직유래성체줄기세포이동을유도하는방법 4 8 혈관내투여에적합한크기를가지는줄기세포의제조방법 9 총 56 건 3. 관련논문 (1) 정맥내투여및자가면역질환대상연구논문 No 논문명 / 저자 / 저널정보 비고 1 Safety of intravenous infusion of human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells in animals and humans. 임상 Ra JC, Shin IS, Kim SH, Kang SK, Kang BC, Lee HY, Kim YJ, Jo JY, Yoon EJ, Choi HJ, Kwon E.

2 Stem Cells Dev Aug;20(8): Stem cell treatment for patients with autoimmune disease by systemic infusion of cultureexpanded autologous adipose tissue derived mesenchymal stem cells. Ra JC, Kang SK, Shin IS, Park HG, Joo SA, Kim JG, Kang BC, Lee YS, Nakama K, Piao M, Sohl B, Kurtz A. J Transl Med Oct 21. Transplantation of CTLA4Ig gene-transduced adipose tissue-derived mesenchymal stem cells reduces inflammatory immune response and improves Th1/Th2 balance in experimental autoimmune thyroiditis. Choi EW, Shin IS, Lee HW, Park SY, Park JH, Nam MH, Kim JS, Woo SK, Yoon EJ, Kang SK, Ra JC, Youn HY, Hong SH. J Gene Med Jan;13(1):3-16. The therapeutic efficacy of human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells on experimental autoimmune hearing loss in mice Zhou Y, Yuan J, Zhou B, Lee AJ, Lee AJ, Ghawji M Jr, Yoo TJ. Immunology May;133(1): Administering human adipose-derived mesenchymal stem cells to prevent and treat experimental arthritis. Zhou B, Yuan J, Zhou Y, Ghawji M Jr, Deng YP, Lee AJ, Lee AJ, Nair U, Kang AH, Brand DD, Yoo TJ. Clin Immunol Dec;141(3): Transplantation of human adipose tissue-derived stem cells delays clinical onset and prolongs life span in ALS mouse model. Kim KS, Lee HJ, An J, Kim YB, Ra JC, Lim I, Kim SU. Cell Transplant Sep 18. Reversal of serologic, immunologic, and histologic dysfunction in mice with systemic lupus erythematosus by long-term serial adipose tissue-derived mesenchymal stem cell transplantation. Choi EW, Shin IS, Park SY, Park JH, Kim JS, Yoon EJ, Kang SK, Ra JC, Hong SH. Arthritis Rheum Jan;64(1): Transplantation of Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem Cells Prevents the Development of Lupus Dermatitis. Choi EW, Shin IS, Song JW, Yun TW, Yang J, Choi KS, Seong JK. Stem Cells Dev Sep 1;24(17): Ameliorative effects of human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells on myelin basic protein-induced experimental autoimmune encephalomyelitis in Lewis rats Ko MS, HG Park, YM Yun, JC Ra, T Shin, KK Lee Neural Regen Res. 2011;6(16): Treatment of progressive supranuclear palsy with autologous adipose tissue-derived mesenchymal stem cells: a case report. Choi SW, Park KB, Woo SK, Kang SK, Ra JC. J Med Case Rep Mar 4;8:87. 임상비임상비임상비임상비임상비임상비임상비임상임상

3 1) Safety of intravenous infusion of human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells in animals and humans. Ra JC, Shin IS, Kim SH, Kang SK, Kang BC, Lee HY, Kim YJ, Jo JY, Yoon EJ, Choi HJ, Kwon E. Stem Cells Dev Aug;20(8): 본연구에서는, 임상적용을위해인간의지방유래중간엽줄기세포의독성과발암성을연구하였다. 배양한인간지방유래중간엽줄기세포는전형적인중간엽줄기세포의외향과면역표현형 (immunophenotype) 및분화능력을보여주며, 12 계대를배양하면서도유전적으로안정적이었다. 생리식염수내세포혼탁액은저온상태에서 3일까지도중간엽줄기세포의능력이유지되었다. 인간지방유래중간엽줄기세포의독성을실험하기위해, 면역결핍실험용쥐에게각기다른용량의인간지방유래중간엽줄기세포를정맥내로투여하고, 13주동안관찰하였다. 가장높은세포용량 (2.5 10(8)cells/kg) 조차도부작용없이생존하였다. 발암성실험은실험용생쥐 (Balb/c-nu mouse, 전신무모증및흉선유래임파구결핍증모델 ) 를이용하여 26주간시행하였다. 가장높은세포용량 (2.5 10(8)cells/kg) 에서조차도암의진행이발견되지않았다. 사람임상시험을통해 8명의남성척수손상환자에게정맥내로자가지방유래중간엽줄기세포 (4 10(8)cells) 를단회투여하였다. 3개월간추적관찰한결과, 인간지방유래중간엽줄기세포의투여와관련된어떠한심각한부작용 (serious adverse events, SAE) 도관찰되지않았다. 결론적으로, 사람지방유래중간엽줄기세포의전신성투여는암을유발시키지않으며안전하다고판단된다. 2) Stem cell treatment for patients with autoimmune disease by systemic infusion of cultureexpanded autologous adipose tissue derived mesenchymal stem cells. Ra JC, Kang SK, Shin IS, Park HG, Joo SA, Kim JG, Kang BC, Lee YS, Nakama K, Piao M, Sohl B, Kurtz A. J Transl Med Oct 21. 수명의연장, 생활습관등환경의변화는퇴행성및자가면역질환의증가를야기시켰다. 줄기세포는자가면역질환에의해손상된조직의복구및보호에대한치료효과를기대할수있다. 자가줄기세포는면역거부반응을유발하지않으며, 동종줄기세포치료에서발생할수있는과민성반응에대한위험없이안전하게치료를진행할수있다. 본논문에서는자가면역질환관련조직손상및자가면역성내이질환, 다발성근염및피부근염, 아토피성피부염과류마티스관절염을포함한 10명의환자에게자가지방유래중간엽줄기세포의치료결과를보고한다. 소량의지방조직에서줄기세포를분리배양하여, 줄기세포다회투여를위한충분한세포를제공할수있었다. 결과를통해알수있는사실은줄기세포치료에대한예비효과만을확인할수있었으나, 치료적관점에서자가지방유래중간엽줄기세포투여의안전성및효과에대한설득력있는증거들을제시한다. 결론적으로, 자가지방유래중간엽줄기세포는자가면역질환치료에대한가능성

4 을확인할수있었다. 3) Transplantation of CTLA4Ig gene-transduced adipose tissue-derived mesenchymal stem cells reduces inflammatory immune response and improves Th1/Th2 balance in experimental autoimmune thyroiditis. Choi EW, Shin IS, Lee HW, Park SY, Park JH, Nam MH, Kim JS, Woo SK, Yoon EJ, Kang SK, Ra JC, Youn HY, Hong SH. J Gene Med Jan;13(1):3-16. 배경 : 자가면역성갑상선염은대표적인장기특이적자가면역성질환이다. 본연구의목적은자가면역성갑상선염에대한지방줄기세포와 CTLA4Ig 유전자삽입지방줄기세포의효과를관찰하는것이다. 방법 : 자가면역성갑상선염동물모델은 thyroglobulin 면역법을통해유도하였다. 동물모델들은사람지방줄기세포 5x10(5) cells 투여군, 쥐 CLTA4Ig 유전자삽입사람지방줄기세포 5x10(5) cells 투여군, 생리식염수 ( 대조군 ) 의 3 그룹으로구분하였으며, 3주간에걸쳐 4회정맥내투여하였다. 혈액및조직샘플은마지막세포투여 1주후에채취하였다. 결과 : CLTA4Ig 유전자삽입사람지방줄기세포투여군에서의혈청티로글로블린 (thyroglobulin) 자가항체의흡광도는다른그룹에비해상당히낮게나타났다. LPS로자극한비장세포의배양상층액에서, 모든지방줄기세포투여군은대조군에비해티로글로블린 (thyroglobulin) 자가항체의흡광도가상당히낮게나타났다. 비장세포의유세포분석을통해 CLTA4Ig 유전자삽입사람지방줄기세포투여군에서 CD3+ 와 CD11b 비율이상당히감소된것으로확인되었다. 모든지방줄기세포투여군에서갑상선내림프구침윤이상당히감소하였으며, 사이토카인분석에서는중간엽줄기세포가염증성사이토카인의생성을감소시키고, Th1 사이토카인의조절을통해 Th1/Th2 균형을개선시키는것으로나타났다. 결론 : 비록 CLTA4Ig 유전자삽입사람지방줄기세포투여군에서혈청티로글로블린 (thyroglobulin) 자가항체의감소가더나은결과를보였으나, 조직병리학적분석및사이토카인분석의결과로보았을때, 두가지지방줄기세포투여모두자가면역성갑상선염치료에있어서유망한것으로확인되었다. 4) The therapeutic efficacy of human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells on experimental autoimmune hearing loss in mice Zhou Y, Yuan J, Zhou B, Lee AJ, Lee AJ, Ghawji M Jr, Yoo TJ. Immunology May;133(1):

5 자가면역성내이 (inner ear) 질환은진행성이며, 양측성이지만비대칭적이고, 감각신경성 (sensorineural) 의청력손실이특징이다. 자가면역성내이질환환자는일반인보다인터페론-감마 (interferon-γ) 생성 T 세포가더높은빈도로나타난다. 사람지방유래중간엽줄기세포는최근, 효과기 T 세포 (effector T cell) 와염증반응을억제함으로인해다양한자가면역질환에서이로운효과를보이는것으로알려졌다. 본연구의목적은자가면역성난청동물모델유래의자가반응성 T 세포에대한지방줄기세포의면역억제활성을시험하는것이다. 실험용쥐 (BALB/c mouse) 에게자가면역성난청을유발시키기위하여 β-tubulin 면역법을시행하였다. 이동물모델에게 6주간 1주일에한번씩사람지방줄기세포또는식염수를복강내투여하였다. 청성뇌간반응검사 (auditory brainstem response, ABR) 로초과시간을측정하였다. Th1/Th17 매개성자가반동반응 (autoreactive response) 은 β-tubulin으로자극된지라세포 (splenocyte) 의증식반응및사이토카인양상의평가를통해시험하였다. 조절 T (Treg) 세포의빈도와자가반동 T 세포에대한이들의억제능력또한평가하였다. 지방줄기세포의정맥내투여는청각기능을확연히개선시켰으며, 유모세포 (hair cell) 를보호하였다. 사람지방줄기세포는항원특이적 Th1/Th17 세포의증식을감소시켰으며지라세포에서의항염증사이토카인인터루킨-10(interleukin-10) 의증식을유도하였다. 또한, 항원특이적 T 세포반응을억제하는능력을갖고있는항원특이적 CD4(+) CD25(+) Foxp3(+) Treg 세포의발생을유도하였다. 본연구는사람지방줄기세포가효과기 T 세포를억제하고항원특이적 Treg 세포의발생을유도하는능력을갖고있는면역내성의중요한조절자중하나라는것을증명하였다. 5) Administering human adipose-derived mesenchymal stem cells to prevent and treat experimental arthritis. Zhou B, Yuan J, Zhou Y, Ghawji M Jr, Deng YP, Lee AJ, Lee AJ, Nair U, Kang AH, Brand DD, Yoo TJ. Clin Immunol Dec;141(3): 류마티스관절염은만성적인자가면역성질환이며, 인구의약 1% 가이질환으로고통받고있다. 사람지방유래중간엽줄기세포가효과기 T 세포와염증반응을억제한다는것이최근발견되었다. 본연구에서는사람지방줄기세포가콜라겐유도성관절염 (collagen-induced arthritis, CIA) 에서보호및치료효과를보일수있는지를조사하였다. 그결과, 사람지방줄기세포는관절염의발생과그강도를확연히감소시켜콜라겐유도성관절염을예방하고치료하는것으로확인되었다. 또한, 사람지방줄기세포치료가다양한염증매개체의생성을억제하고, 항원특이적 Th1/Th17 세포확장을감소시키며, 항염증사이토카인 IL-10의생성을유도시킨다는것을증명하였다. 더불어, 사람지방줄기세포는콜라겐특이 T 세포반응을억제하는능력과함께항원특이적 Treg 세포의발생을유도할수있다

6 6) Transplantation of human adipose tissue-derived stem cells delays clinical onset and prolongs life span in ALS mouse model. Kim KS, Lee HJ, An J, Kim YB, Ra JC, Lim I, Kim SU. Cell Transplant Sep 18. 루게릭병또는근위축성측상경화증 (Amyotrophic lateral sclerosis, ALS) 는신경퇴행성질환으로서, 선택적으로대뇌피질, 뇌줄기 ( 뇌간 ), 척수의운동신경세포만사멸시킨다. 정확한발병기전은불분명하며, 현재까지도효과적인치료법은없다. 본연구에서는루게릭병동물모델에게서사람지방줄기세포의치료효과를평가하였다. 사람복부의피하지방조직을간단한지방흡입술로획득한뒤, 기질혈관분획 (stromal vascular fraction, SVF) 으로부터지방줄기세포를분리하였다. 지방줄기세포는지방세포, 연골세포, 골세포, 신경세포로분화되는것을확인하였다. 루게릭병동물모델 (mouse) 은가짜수술군, 정맥내투여군 (IV), 뇌실내투여군 (ICV) 의 3 그룹으로구분하였다. 사람지방줄기세포는임상적증상이발현되기전인생후 70일경의루게릭병동물모델에게투여하였다. 투여받은동물들의행동을 rotarod test, paw grip endurance (PaGE), reflex index를이용하여평가하였다. 모든그룹의동물모델들은투여 4주후안락사시켰다. 투여된지방줄기세포는허리척추내에서발견되었으며, 신경세포와성상세포의특이적마커를발현하였다. 지방줄기세포의정맥내투여군과뇌실내투여군의동물모델에게서임상적증상의발현이지연되었으며수명이증가하였다. 지방줄기세포는 NGF, BDNF, IGF-1, VEGF 등과같은신경영양인자들을상당량분비하였다. 이러한인자들에의해세포사멸이감소하였다는것을확인하였다. 이러한결과는루게릭병동물모델에게서지방줄기세포의투여가사이토카인및성장인자들을생성함으로써신경보호효과를보인다는것을의미하며루게릭병동물모델에게서질병의진행을지연시키고, 수명을연장시킨다는것을보여준다. 7) Reversal of serologic, immunologic, and histologic dysfunction in mice with systemic lupus erythematosus by long-term serial adipose tissue-derived mesenchymal stem cell transplantation. Choi EW, Shin IS, Park SY, Park JH, Kim JS, Yoon EJ, Kang SK, Ra JC, Hong SH. Arthritis Rheum Jan;64(1): 목적 : 본연구의목적은루푸스에대한사람지방유래중간엽줄기세포투여의효과와질병발생전후최적의줄기세포투여적기를조사함에있다. 방법 : 루푸스동물모델에게 6주령부터 60주령이될때까지사람지방유래중간엽줄기세포 (5x105cells) 를 2주간격으로정맥내투여하였다. 대조군은똑같은일정으로식염수를투여하였다. 다른시험군에는 6주령또는 32주령부터치료가시작이되도록일정을수정하여투여하였다. 결과 : 사람지방유래중간엽줄기세포를총 28회반복투여한장기간연속투여한루푸스동물

7 모델은그어떤부작용이발생하지않았다. 대조군과비교하여, 사람지방유래중간엽줄기세포투여군에서조직학적, 혈청학적이상, 면역학적기능이개선됨에따라생존율이확연히증가하였으며, 단백뇨 (proteinuria) 의발생또한감소하였다. 사람지방유래중간엽줄기세포투여군에서항 dsdna 항체와요소질소 (BUN, blood urea nitrogen) 의수준이크게감소하였으며, 과립구마크로파지콜로니자극인자 (GM-CSF, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor), IL-4, IL-10의혈청내양이증가하였다. 사람지방유래중간엽줄기세포투여군의비장내에서 CD4+FoxP3+ 세포의비율이증가하고사이토카인생성능력이복구되었다. 두번째실험에서, 초기단계치료군은후기단계치료군에비해생존율과단백뇨발생에있어서더나은결과를보였다. 결론 : 사람지방유래중간엽줄기세포의연속투여는부작용없이루푸스치료에긍정적인효과를보인다. 특히, 질병이발생하기이전부터사람지방유래중간엽줄기세포를투여하는것은루푸스개선과면역학적항상성복구에있어서더나은결과를보였다. 8) Transplantation of Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem Cells Prevents the Development of Lupus Dermatitis. Choi EW, Shin IS, Song JW, Yun TW, Yang J, Choi KS, Seong JK. Stem Cells Dev Sep 1;24(17): 실험용쥐 (MRL/lpr) 는자연적으로높은역가의 anti-dsdna Ab와사구체신염 (glomerular nephritis) 및장기무게증가등의증상이발달된다. 이동물은또한, 자연적으로사람루푸스와유사한피부염증이발달된다. 본연구의목적은이동물 (MRL/lpr mouse) 에게서사람지방유래중간엽줄기세포, CTLA4Ig 과다발현지방유래중간엽줄기세포, 시클로포스파미드 (cyclophosphamide) 의장기간반복투여효과를비교하는것이다. 동물모델은식염수 (C), 시클로포스파미드 (Y), 초기지방줄기세포투여군 (E), 후기지방줄기세포투여군 (L), CTLA4Ig 과다발현지방줄기세포투여군 (CT) 으로분류하였다. 식염수를투여한 MRL/MPJ 동물모델 (N) 또한비교하였다. 치료기간은 5~23주였음, 후기지방줄기세포투여군은예외적으로 15~23주의치료기간을가졌다. 혈액및조직샘플은 24 주령이되었을때채취하였다. 장기무게, anti-dsdna Ab, 뇨단백, 피부및신장조직학적이상, 섬유주 (trabecular bone) 용량을평가하였다. 시클로포스파미드투여군은 anti-dsdna Ab, 장기무게, 신장염증정도, C3의신사구체침윤및단백뇨발생률에서가장크게감소하였다. 초기지방줄기세포투여군, 후기지방줄기세포투여군및 CTLA4Ig 과다발현지방줄기세포투여군은식염수투여군에비해더나은결과를보였다. 지방줄기세포투여는 anti-dsdna Ab 수치를유의적으로감소시켰다. 초기단계에서치료를시작한지방줄기세포또는 CTLA4Ig 과다발현지방줄기세포투여군의동물모델들은육안으로확인하였을대피부염이발생하지않았다. 이동몰모델들은과각화증 (hyperkeratosis), 표피종 (acanthosis) 및조직학적염증세포침윤점수가확연히개선되었다는것을확인하였다. Micro-CT 분석결과, 시클로포스파미드투여군이섬유주 (trabecular bone) 에

8 서뼈부피를확연히감소시키고, 뼈공간을확연히증가시켰다. 즉, 본연구결과에서는지방줄 기세포와 CTLA4Ig 과다발현지방줄기세포치료가동물모델에게서부작용없이루푸스피부염의 발달을예방할수있다는것을증명하였다. 9) Ameliorative effects of human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells on myelin basic protein-induced experimental autoimmune encephalomyelitis in Lewis rats Ko MS, HG Park, YM Yun, JC Ra, T Shin, KK Lee Neural Regen Res. 2011;6(16): 중간엽줄기세포는면역조절기능을보인다는것은이미확인된사실이다. 본연구에서는수초염기성단백질 (myelin basic protein) 로유도한자가면역성뇌척수염 (EAE, experimental autoimmune encephalomyelitis) 동물모델에서의질병진행과사이토카인발현에대한사람지방유래중간엽줄기세포의효과를조사하였다. 대조군및 1x10(6)cells 투여군에비해사람지방유래중간엽줄기세포 5x10(6)cells을투여한그룹에서자가면역성뇌척수염마비지속기간이확연히감소하였다. 5x10(6)cells 투여군중, 자가면역성뇌척수염유도후 1일과 7일째에투여한그룹은대조군과 7일 /10일째투여한그룹에비해자가면역성뇌척수염마비지속기간이더감소되었다. 대조군에비해사람지방유래중간엽줄기세포를투여한그룹에서 IL-10과 IDO(indoleamine 2, 3- dioxygenase) 의 mrna 발현은확연히감소하였다. 이결과는자가면역성뇌척수염증상에대한사람지방유래중간엽줄기세포의개선효과는용량및치료시간에의존하여작용하며, 항염증사이토카인의충분한생성에의해부분적으로는작용한다는것을의미한다. 10) Treatment of progressive supranuclear palsy with autologous adipose tissue-derived mesenchymal stem cells: a case report. Choi SW, Park KB, Woo SK, Kang SK, Ra JC. J Med Case Rep Mar 4;8:87. 개요 : 진행성핵상마비는신경퇴행성질환으로서임상적으로파킨슨증후군으로분류된다. 최근, 지방유래중간엽줄기세포는신경계통질환의치료에대한가능성이증명되었다. 따라서, 자가지방유래중간엽줄기세포투여는진행성핵상마비치료의대안이될수있다. 증례보고 : 본연구는한국식품의약품안전처로부터임상시험용의약품응급상황사용으로승인받아진행하였다. 대한민국의 71세의진행성핵상마비환자는 GMP 시설하에배양한자가지방유래중간엽줄기세포를 5번을정맥내반복투여 ( 회당 2x10 8 cells) 받았으며, 4번을척수강내투여 ( 회당 5x10 7 cells) 받았다. 치료전과치료후 6개월간추적관찰하며다음의임상검사를수행하였다 : 1) Progressive Supranuclear Palsy Rating Scale(PSPRS); 2) Berg Balance Scale(BBS); 3) Korean Mini

9 Mental State Examination(K-MMSE); 4) Modified Barthel Index(MBI); 5) grip strength; 6) Box and Block Test; and 7) Nine-Hole Peg Test. PSPRS 측정결과, 서서히감소하였으며, Berg Balance Scale 과 K-MMSE, MBI 검사결과는점차증가하였다. 악력은유지되었다. Box and Block Test와 Nine- Hole Peg Test 결과는지방유래중간엽줄기세포투여후개선되었다. 추적관찰기간동안, 간헐적미열과일시적혈압증가를제외하고는자가지방유래중간엽줄기세포치료와관련된이상반응은확인되지않았으며, 기능적인개선과더불어신경결손진행이지연되었다. 결론 : 자가지방유래중간엽줄기세포를이용한진행성핵상마비환자에서의본연구결과는안전하고효과적인치료법으로서앞으로의연구에힘을실어주었다. 본증례보고는지방유래중간엽줄기세포가안전하게진행성핵상마비의진행을지연시켜주었으며, 기능적개선을보였다는첫번째연구보고이다. (2) 바이오스타외줄기세포의자가면역질환효과추정논문 1) Autologous mesenchymal stem cells foster revascularization of ischemic limbs in systemic sclerosis: a case report. Ann Intern Med Nov 16;153(10): Guiducci S, Porta F, Saccardi R, Guidi S, Ibba-Manneschi L, Manetti M, Mazzanti B, Dal Pozzo S, Milia AF, Bellando-Randone S, Miniati I, Fiori G, Fontana R, Amanzi L, Braschi F, Bosi A, Matucci- Cerinic M. 중간엽줄기세포는내피세포로분화할수있으며, 혈관신생에참여한다. 급성심근경색동물모델에게서중간엽줄기세포는새로운혈관네트워크의형성을통해심장기능을복구시킨다. 본연구의목적은경피증으로인한중증하지허혈 (critical limb ischemia) 환자 1명에게서자가중간엽줄기세포의정맥내투여에대한치료효과를평가하는것이다. 환자는경피증을앓고있는 34세의여성으로서, 상지및하지의급성괴저로발전되었다. 자가중간엽줄기세포는배양후, 3회에걸쳐정맥내투여하였으며, 혈관조영검사 (angiography), 피부조직검사, 면역조직화학염색법을통해그효과를평가하였다. 괴저성피부구역은첫번째중간엽줄기세포투여후감소하였다. 3번째투여후, 혈관조영검사를통해환자의사지에서혈관재생이관찰되었다. 피부절편분석을통해관구조의세포군집을확인하였으며, 혈관신생인자들이강하게발현되었다. 결론적으로, 극심한말초허혈을갖고있는경피증환자에게서배양된자가중간엽줄기세포의정맥내투여는혈관네트워크와혈류를회복시키며, 피부괴사를감소시킨다. 2) Allogenic mesenchymal stem cells transplantation in refractory systemic lupus erythematosus: a pilot clinical study

10 Ann Rheum Dis Aug; 69(8): Liang J, Zhang H, Hua B, Wang H, Lu L, Shi S, Hou Y, Zeng X, Gilkeson GS, Sun L. 2007년 3월 11일부터 2008년 11월 4일까지 15명의루프스환자들을등록하였으며이들에게중간엽줄기세포를투여하였다. 평균추적관찰기간은 17.2±9.5 개월이었다. 총 13명의환자를 12개월이상추적관찰하였다. 모든환자는중간엽줄기세포투여이후 SLEDAI 점수가감소하고단백뇨가 24시간이내에감소하여임상적으로개선된것으로나타났다. 추적관찰 12개월째에, SLEDAI 점수는 12.2±3.3에서 3.2±2.8로감소하였으며단백뇨도 ± mg/24h 에서 858.0±800.7 mg/24h으로감소하였다. 추적관찰 1년째에 13명의환자중 2명에게서단백뇨가악화되었으나다른 11명은계속감소하였다. Anti-dsDNA 수치는감소하였다. 사구체여과율은두명의환자에게서개선됨이관찰되었으며신장과관련되지않은징후들도역시확연히개선되었다. 심각한이상반응은보고된바없었다. 난치성루프스환자에게서타가중간엽줄기세포의투여는질환활성의개선을가져왔으며, 혈청학적마커들이개선되고신장기능이안정되었다. 3) Umbilical cord mesenchymal stem cell transplantation in severe and refractory systemic lupus erythematosus. Arthritis Rheum Aug;62(8): Sun L, Wang D, Liang J, Zhang H, Feng X, Wang H, Hua B, Liu B, Ye S, Hu X, Xu W, Zeng X, Hou Y, Gilkeson GS, Silver RM, Lu L, Shi S. 2007년 4월부터 2009년 7월까지루푸스환자 16명을등록하고탯줄유래중간엽줄기세포를투여하였다. 평균추적관찰기간은 8.25개월이었다. SLEDAI 점수, 혈청 ANA 수치, 항 dsdna 항체, 혈청알부민, 보체 C3, 신장기능에있어서확연한개선이관찰되었다. 임상적차도가 Treg 세포의증가및 Th1- 이나 Th2- 사이토카인균형이함께동반되었다. 질병활성역시모든환자에게서확연한감소가보였으며, 재발이나치료와관련된사망이없었다. 4) Mesenchymal stem cell transplantation reverses multiorgan dysfunction in systemic lupus erythematosus mice and humans. Stem Cells Jun;27(6): Sun L, Akiyama K, Zhang H, Yamaza T, Hou Y, Zhao S, Xu T, Le A, Shi S. 동물모델에게투여한줄기세포에의해골수골아세포미세환경이복원되며, 다기관기능장애가면역억제제를사용한것보다더효과적으로치료된다. 줄기세포에의해복원된골아세포미세환경은조절 T 세포및면역항상성의복원에기여한다. 동물모델에서의결과를토대로루프스환자에게투여하여, 모든환자에게서안정화되는것을확인하였다. 환자들은질병활동성이개선되

11 었으며, 혈청학적마커와신기능이개선되었다. 5) Mesenchymal stem cell transplantation accelerates hearing recovery through the repair of injured cochlear fibrocytes. Am J Pathol Jul;171(1): Kamiya K, Fujinami Y, Hoya N, Okamoto Y, Kouike H, Komatsuzaki R, Kusano R, Nakagawa S, Satoh H, Fujii M, Matsunaga T. 난청을복구하기위해, 중간엽줄기세포를외측반규반에투여하였으며, 이줄기세포의대다수는외측의손상된지역에서탐지되었다. 외측에중간엽줄기세포를투여한동물모델은대조군에비해확연히청력복구율이높은것으로확인되었다. 이러한결과는이동물모델에서급성감각신경성난청후달팽이관섬유세포의재생이청력복구를가능하게해준다는것과내이로의중간엽줄기세포투여가달팽이관섬유세포의퇴행으로인한감각신경성난청환자에게좋은치료법이될것이라는것을말해준다. 6) Bone Marrow mesenchymal stem cell transplantation in patients with multiple sclerosis: a pilot study J Neuroimmunol Oct 8;227(1-2): Yamout B, Hourani R, Salti H, Barada W, El-Hajj T, Al-Kutoubi A, Herlopian A, Baz EK, Mahfouz R, Khalil-Hamdan R, Kreidieh NM, El-Sabban M, Bazarbachi A. 본연구에서는다발성경화증환자 10명에게자가골수유래중간엽줄기세포의척수강내투여에대한안전성과치료효과를평가하였다. 환자들은 3, 6, 12개월째에평가하였다. 줄기세포투여후, 3~6 개월째에 EDSS(Expanded Disability Scale Score) 를평가하여 7명중 5명의환자가개선되었고, 안정이 1명, 악화가 1명으로확인되었다. 3개월째 MRI에서는새롭거나확대된병변이 5명에게서가돌리늄 (Gadolinium, Gd+) 강화병변이 3명이확인되었다. 3개월째의대비감도검사 (contrast sensitivity test) 결과, 6명중 5명이개선되고, 1명이악화된것이확인되었다. 단기간결과상으로는다발성경화증환자에게줄기세포투여가안전하고심각한부작용이없는것으로나타났다. 7) Allogeneic mesenchymal stem cells transplantation in treatment of multiple sclerosis. Mult Scler May;15(5): Liang J, Zhang H, Hua B, Wang H, Wang J, Han Z, Sun L.

12 다발성경화증은중추신경계의만성적인자가면역성질환이다. 탯줄유래중간엽줄기세포는면역억제능력을갖고있다. 본연구에서는난치성진행성다발성경화증환자에게중간엽줄기세포를투여하였고, 투여후, GVHD 나투여와관련된독성은나타나지않았으며감각장애가 9일후완화되었다. 또한근력이증가하였으며 52일째되는날에는신경학적증상이개선되었다. EDSS 검사결과, 점수가감소하였으며 MRI 검사결과, T2 병변부위가감소된것으로나타났다. 8) Safety and immunological effects of mesenchymal stem cell transplantation in patients with multiple sclerosis and amyotrophic lateral sclerosis. Arch Neurol Oct;67(10): Karussis D, Karageorgiou C, Vaknin-Dembinsky A, Gowda-Kurkalli B, Gomori JM, Kassis I, Bulte JW, Petrou P, Ben-Hur T, Abramsky O, Slavin S. 본연구의목적은다발성경화증및루게릭병환자에게서자가중간엽줄기세포의척수강및정맥내투여의가능성, 안전성, 면역학적효과를평가하는것이다. 임상 1/2상안정성임상연구로서, 다발성경화증환자 15명, 루게릭병환자 19명을등록하였다. 중간엽줄기세포는평균 (6) (2.5 10(6)) 개의세포를척수강내 (n=34) 및정맥내 (n=14) 투여하였다. 주요평가도구는부작용의기록이었다. 25개월이하의추적관찰동안이상반응평가, EDSS를통한신경학적장애평가, MRI, 중간엽줄기세포투여의단기간면역조절효과를확인하기위한면역학적평가를시행하였다. 21명의환자에게서일시적인열과같은투여와관련된이상반응이나타났으며 15명은두통을호소하였다. 추적관찰기간동안주요이상반응은없었다. 평균 ALSFRS(Amyotrophic Lateral Sclerosis Functional Rating Scale, 루게릭병 ( 근위축성측색경화증 ) 평가도구 ) 점수는초기 6 개월관찰동안안정적이었으며, 반면에 EDSS 점수는 6.7에서 5.9로개선되었다. MRI를통해중간엽줄기세포는심실의후두각에서관찰되었으며, 이는뇌막, 지주막하강, 척수에서중간엽줄기세포의이주가가능하다는것을말해준다. 면역학적분석을통해중간엽줄기세포투여 24시간째에 CD4(+)CD25(+) 조절 T 세포의비율이증가하였고림프구의증식반응과골수수지상세포에서 CD40(+), CD83(+), CD86(+), HLA-DR의발현이감소하였음을확인하였다. 결론적으로, 다발성경화증및루게릭병환자에게중간엽줄기세포의투여는임상적으로실현가능하며비교적안전하다. 9) Human bone marrow-derived mesenchymal stem cells induce Th2-polarized immune response and promote endogenous repair in animal models of multiple sclerosis Glia Aug 15;57(11): Bai L, Lennon DP, Eaton V, Maier K, Caplan AI, Miller SD, Miller RH. 세포치료는미엘린 (myelin) 복구를촉진하는데있어서매력적인방법이다. 최근연구들이중간엽

13 줄기세포를이용한알러지성뇌척수염 (experimental allergic encephalomyelitis, EAE) 동물모델치료에서질병부담 (disease burden) 을감소시킨다는것을증명하였다. 본연구에서는사람골수유래중간엽줄기세포가만성및재발-이장성뇌척수염동물모델의기능복구를촉진한다는것을증명하였으며, 손상된중추신경계로이동하는것을추적하고질병진행과숙주의면역반응을조절하는능력을분석하였다. 투여된골수중간엽줄기세포는중추신경계에축적되어손상의크기를감소시켰고손상부위의희돌기교세포 (oligodendrocyte) 계통세포를증가시켰다. 손상부위의희돌기교세포의증가는골수중간엽줄기세포로유도된신경세포의변화를반영한다. 치료된동물모델유래의뉴로스피어 (neurosphere, 뇌중추신경계줄기세포 ) 는비치료그룹에비해더희돌기교세포를발생시켰으며성상세포 (astrocyte) 는덜발생시켰다. 또한, 숙주면역반응역시골수중간엽줄기세포에의해영향을받았다. Th2 세포를생성하는 IL-4와항염증사이토카인들을증가가됨에따라, Th1 세포를생성하는인터페론감마와 Th17 염증세포를생성하는 IL-17 등의염증성 T 세포와이들과관련된사이토카인들은감소하였다. 10) Autologous mesenchymal stem cells for the treatment of secondary progressive multiple sclerosis: an open-label phase 2a proof-of-concept study. Lancet Neurol Jan 9. Connick P, Kolappan M, Crawley C, Webber DJ, Patani R, Michell AW, Du MQ, Luan SL, Altmann DR, Thompson AJ, Compston A, Scott MA, Miller DH, Chandran S. 다발성경화증 (multiple sclerosis) 환자들의절반이상이신체적장애가점점늘어나는진행성의특징을갖고있다. 진행성다발성경화증을위한치료법의개발이절실하다. 중간엽줄기세포가급성및만성다발성경화증동물모델에게서이로운효과를보인다는증거를기반으로, 본연구에서는진행성다발성경화증을위한신경보호치료로서중간엽줄기세포의안전성및효능을평가하였다. 영국의동앵글리아 (East Anglia) 및북런던 (north London) 지역의장애상태지수 5.5~6.5의진행성다발성경화증환자들을모집하였다. 참가자들은본연구에서자가골수유래중간엽줄기세포를정맥내투여받았다. 1차평가는가능성및안전성을평가하는것으로서치료전 20개월부터투여후 10개월까지의이상반응 (adverse events) 을비교하였다. 2차평가는효능평가로전시각전도계장애 (anterior visual pathway) 를평가하는것을선별하였다. 본연구에서는 10명의환자들의중간엽줄기세포를분리하고배양한뒤, 특성을파악하여투여하였다. 평균투여량은 kg 당 1.6X10(6) 개의세포였다. 한환자는치료후일시적인발진이일어났으며, 두명의환자는치료후 3~4주간스스로제어할수있는정도의세균감염이발생하였다. 어떤심각한이상반응은나타나지않았다. 시력과시각유발전위잠복기 (visual evoked response latency) 및시신경범위가치료후개선을보였다. 색각, 시야, 황안부용적 (macular volume), 망막신경섬유층두께, 시신경자화전달비율 (optic nerve magnetisation transfer ratio) 이확연한효과를보이지는못했다.

14 11) Favorable response to Human Adipose Tissue-derived mesenchymal stem cells in steroidrefractory acute graft-versus-host disease. Fang B, Song Y, Liao L, Zhang Y, Zhao RC. Transplant Proc Dec ;39(10): 스테로이드저항성급성이식편대숙주병환자에게서지속된효과를보이는치료법은존재하지않는다. 항흉선세포글로불린 (antithymocyte globulin), 미코페놀레이트모페틸 (mycophenolate mofetil, MMF), 펜터스타틴 (pentostatin) 및단클론성항체 (monoclonal antibodies) 등과같은다양한대안치료법이시도되고있으나, 아직까지온전히성공적인결과를보인연구는없다. 본연구의목적은스테로이드저항성급성이식편대숙주병환자에서의사람지방유래중간엽줄기세포의효능을평가하는것이다. 6명의스테로이드저항성 grade III-IV 급성이식편대숙주병환자들은지방유래중간엽줄기세포를정맥내투여받았다. 투여용량은 1x10 6 cells/kg 이었다. 지방유래중간엽줄기세포투여후나타난부작용은없었다. 5명의환자들은한차례치료받았고, 한명의환자만이두차례치료받았다. 2명의환자들은일배수동종가족공여자의지방유래중간엽줄기세포를투여받았으며, 4명의환자들은친족이아닌공여자의지방유래중간엽줄기세포를투여받았다. 급성이식편대숙주병은 6명중 5명에게서완전히사라졌다. 이중 4명은평균 40개월이후에도생존하였다. 생존하고있는 4명의환자모두좋은상태를유지하였으며, 혈액학상의악성종양이감소되었다. 사망한 2명의환자중한명은다기관기능부전에의해사망하였으며다른한명은백혈병의재발로사망하였다. 본연구결과는지방유래중간엽줄기세포가극심한스테로이드저항성급성이식편대숙주병치료에유용하다는것을증명한다. 12) Using Human Adipose Tissue-derived mesenchymal stem cells as salvage therapy for hepatic graft-versus-host disease resembling acute hepatitis. Fang B, Song Y, Zhao RC, Han Q, Lin Q. Transplant Proc Jun; 39(5): 만성간이식편대숙주질환 (graft-versus-host disease, GVHD) 을앓고있는 43세의여성은시클로스포린 (cyclosporine, 거부반응방지제 ) 과프레드니손 (prednisone, 부신피질호르몬제 ) 를이용하여면역억제를시행하였으나실패하였고, 이후조혈모줄기세포투여 165일후에타크로리무스 (tacrolimus, 면역억제제 ) 치료를시작하였다. 다시 15일후, 신장기능의지속적인악화때문에타크로리무스 (tacrolimus) 치료를중단하였다. 그러나이후, 지방줄기세포투여치료로변경하여간이식편대숙주질환과신장독성이빠르고완벽하게회복되었다.

15 13) Resolution of refractory chronic autoimmune thrombocytopenic purpura following mesenchymal stem cell transplantation: a case report. Fang B, Song YP, Li N, Li J, Han Q, Zhao RC. Transplant Proc Jun;41(5): 본연구는만성자가면역성혈소판감소증 (autoimmune thrombocytopenia, AITP) 남성환자에대한증례보고이다. 본환자는 T-cell 감소자가말초혈액줄기세포투여를받았음에도효과를보지못하였다. 질병에차도가있었으나불행히도 3개월후재발되었다. 결국사람지방유래중간엽줄기세포를투여하였으며, AITP를치료할수있었다. 14) Adipose Tissue-derived mesenchymal stem cells have in vivo immunosuppressive properties applicable for the control of the graft-versus-host disease. Yañez R, Lamana ML, García-Castro J, Colmenero I, Ramírez M, Bueren JA. Stem Cells Nov;24(11): 기존연구들에서는동종이식이후발생하는이식편대숙주병 (GVHD, graft-versus-host disease) 을조절하기위해골수유래중간엽줄기세포의적절성을다루었다. 지방유래중간엽줄기세포가골수유래중간엽줄기세포를대체제로대두됨에따라, 본연구에서는사람지방유래중간엽줄기세포와쥐의지방유래중간엽줄기세포를배양하여면역조절능력을조사하고, 이식편대숙주병동물모델에서의조절능력을평가하였다. 배양된사람지방유래중간엽줄기세포의표현형 (phenotype) 과면역조절능력은사람골수유래중간엽줄기세포와유사하였다. 더욱이, 사람지방유래중간엽줄기세포는미토겐 (mitogen) 및동종 T 세포 (allogeneic T cell) 에반응한사람일차 T 세포의증식및사이토카인분비를억제하였다. 또한, 배양된쥐의지방유래중간엽줄기세포는사람지방유래중간엽줄기세포와동등한면역표현형 (immunophenotype) 과면역조절능력을보였다. 더나아가, 쥐의지방유래중간엽줄기세포의투여는 HLA 부분불일치조혈모이식 (haploidentical hematopoietic graft) 을시행한동물모델에게서이식편대숙주병을조절하도록하였다. 이러한연구결과는지방유래중간엽줄기세포가동종조혈모이식시발생가능한이식편대숙주병을치료하는데유용하다는것을증명한다. 15) Adipose-derived mesenchymal stem cells ameliorate chronic experimental autoimmune encephalomyelitis. Constantin G, Marconi S, Rossi B, Angiari S, Calderan L, Anghileri E, Gini B, Bach SD, Martinello M, Bifari F, Galiè M, Turano E, Budui S, Sbarbati A, Krampera M, Bonetti B. Stem Cells Oct;27 (10):

16 중간엽줄기세포는신경성자가면역질환에대해치료가능성을보여주고있다. 골수유래중간엽줄기세포를이용한이전의연구들에서다발성경화증의동물모델형태인자가면역성뇌척수염동물모델의면역조절을유도하였으며, 질병의상태를호전시킨바있다. 본연구에서는발병이전에지방줄기세포를정맥내투여하여면역조절과척수감염및수초탈락을감소시켜뇌척수염의발병도를확연히감소시켰다. 지방줄기세포는임파상기관 (lymphoid organs) 으로우선이동할뿐아니라중추신경계로도이동한다. 가장중요한것은, 만성적인뇌척수염에있어서지방줄기세포의투여가확연히질병의경과를완화시키고수초탈락과축색돌기소실모두를감소시키며 T세포에서유도된 Th2 형사이토카인을감소시킨다는것이다. 흥미롭게도지방줄기세포의일부가활성화된알파 4 인테그린 (α4-integrin) 를발현하고생체현미경실험을통해염증이발생된뇌소정맥에부착된것을확인하였다. 생체발광영상으로관찰된알파 4 인테그린이염증이발생된중추신경계에지방줄기세포축적을조절하는것으로보인다. 더욱이, 수초탈락된위치로의지방줄기세포투여는내생의희돌기교세포 (oligodendrocyte) 전구세포의수를증가시킨다. 결론적으로, 본연구에서는지방줄기세포가질병초기에자가면역반응을억제하고국소신경재생을유도하는두가지기전에의해치료가능성을보여주고있다는것을말해준다. 종합하여본다면, 본연구데이터는지방줄기세포가중추신경계의만성염증성질환에좋은재료가될것이라는것을말해준다. 16) IFATS collection: Immunomodulatory effects of Adipose Tissue-derived stem cells in an allergic rhinitis Mouse model. Cho KS, Park HK, Park HY, Jung JS, Jeon SG, Kim YK, Roh HJ. Stem Cells Jan;27 (1): 지방조직유래줄기세포는동종이계이식에서면역억제효과를보인다. 그러나, 알러지성비염동물모델에게서지방줄기세포의생체내면역조절효과를증진시킨다는보고는없다. 본연구에서는지방줄기세포가알러지성동물모델의비점막 (nasal mucosa) 내로이동하여면역조절효과를증진시키는지에대해조사하였다. 배양된 2X10(6) 의지방줄기세포는동물모델의첫번째항원노출이전에정맥내투여하였다. 지방줄기세포의비점막으로의이동은면역형광법으로평가하였다. 지방줄기세포의면역조절효과는코증상, 조직검사, 혈청오브알부민 (ovalbumin, OVA) 특이항체, 비장 (spleen) 의사이토카인양상을통해평가하였다. 그결과, 지방줄기세포는동물모델의비점막으로이동하였다. 지방줄기세포는알러지증상을확연히감소시켰으며, 비점막에서의호산구성염증 (eosinophilic inflammation) 을억제하였다. 지방줄기세포는혈청알러지성특이 IgE 수치와 IgG(1)/IgG(2a) 비율을확연히감소시켰으며, IgG(2a) 수치를증가시켰다. 지방줄기세포는 OVA 로배양한비장세포 (splenocyte) 로부터 IL-4와 IL-5 생성을억제하였으나, IFN-γ의생성은증가시켰다. 결론적으로, 지방줄기세포는알러지성비염동물모델에게서비점막으로이동하며, 호산구성염증을부분적으로억제한다.

17 17) Adult Human Mesenchymal Stem Cells Added to Corticosteroid Therapy for the Treatment of Acute Graft-versus-Host Disease. Kebriaei P, Isola L, Bahceci E, Holland K, Rowley S, McGuirk J, Devetten M, Jansen J, Herzig R, Schuster M, Monroy R, Uberti J. Biol Blood Marrow Transplant Jul 15(7): 면역조절능력을갖고있는중간엽줄기세포는이식편대숙주병 (GVHD, graft-versus-host disease) 을연구하는데적절하게사용될수있다. 사람중간엽줄기세포는급성 GVHD를치료하는데유용하다. II-IV 등급의 GVHD 환자들을무작위로분류하여두가지용량 (2x10 6 cells/kg 또는 8x10 6 cells/kg) 의사람중간엽줄기세포를코르티코스테로이드 (corticosteroids) 와함께 2회병용투여하였다. 환자들은 GVHD 예방목적으로 acrolimus, cyclosporine, (CsA) 또는 mycophenolate mofetil (MMF) 를투여받았다. 연구의평가는안전성을포함하여, 투여에따른반응과 28일째의 agvhd에대한전체반응및장기간안전성을평가하였다. 32명의환자들을스크리닝하여 31명이등록되었고, 그중 21명이남성, 10명이여성이었다. 평균나이는 52세였다. 31명의환자들중, 21명은 grade II, 8 명은 grade III 그리고 3명은 grade IV agvhd였다. 전체환자의 94% 는중간엽줄기세포투여에따른초기반응을보였으며, 투여에따른독성이나종양형성이관찰되지않았다. 저농도와고농도투여에대한안전성과효능면에서는차이가없었다. 따라서중간엽줄기세포투여는 agvhd 환자에대해안전하며 GVHD 환자의대부분에게서반응을유도시킬수있다는것을확인하였다. 18) Cotransplantation of HLA identical sibling culture expanded mesenchymal stem cells and hematopoietic stem cells in hematologic malignancy patients. Lazarus HM, Koc ON, Devine SM, Curtin P, Maziarz RT, Holland HK, Shpall EJ, McCarthy P, Atkinson K, Cooper BW, Gerson SL, Laughlin MJ, Loberiza FR Jr, Moseley AB, Bacigalupo A. Biol Blood Marrow Transplant May;11(5): 본임상연구에서는 46명의혈액암환자에게중간엽줄기세포를투여하였으며, 투여와관련된부작용이발생하지않았다. 호중성백혈구와혈소판이생착되는평균시간은각각 14일과 20일이었다. 46명의환자중 13명 (28%) 에게서 2~4 등급급성이식편대숙주병 (GVHD) 이관찰되었다. 만성이식편대숙주병은 90일째에도생존하고있는 36명의환자중 22명 (61%) 에게서나타났다. 11명 (24%) 의환자는평균 213.5일만에재발되었다. 중간엽줄기세포투여후 2년째생존하고있는환자의비율은 53% 이다. HLA 일치혈연간중간엽줄기세포및조혈모줄기세포공동투여는본연구를통해실현가능하며면역거부반응이나독성없이안전하다고판단되었다. 타가조혈모줄기세포를이식하는동안발생하는이식편대숙주병의예방이나치료하기위한최적의중간엽줄기세포투여량과투여빈도는앞으로시행할임상 2상에서평가할것이다.

18 19) Efficacy and Safety of Ex-vivo Cultured Adult Human Mesenchymal Stem Cells (Prochymal(TM)) in Pediatric Patients with Severe Refractory Acute Graft-Versus-Host Disease in a Compassionate Use study. Prasad VK, Lucas KG, Kleiner GI, Talano JA, Jacobsohn D, Broadwater G, Monroy R, Kurtzberg J. Biol Blood Marrow Transplant May 7 사람중간엽줄기세포를이용한예비연구결과를통해급성이식편대숙주병의치료에유용할것으로평가되었다. 그러나이방법은복잡하고표준화가어렵다. 본논문을통해치료저항성 grade III / IV 급성이식편대숙주병소아환자 (12명, 0.4~15세 ) 에게중간엽줄기세포를사용한첫경험을설명한다. 중간엽줄기세포는 4주간 1주일에 2회씩 1시간이상정맥내를통해 2명의환자에게는 kg 당 8 10(6) 개그리고나머지환자들은 kg 당 2 10(6) 개를투여받았다. 중간엽줄기세포는평균 98일간투여받았으며 (45~237일), 환자한명당평균 8회의투여 (2~21회) 를받아총 124회투여를시행하였다. 7명의환자 (58%) 에게서완전반응을보였으며 2명의환자 (17%) 에게서는부분반응, 3명의환자 (25%) 에게서는혼합반응을보였다. 소화관증상은 9명의환자 (75%) 에게서완전한반응을보였다. 2명의환자는초기반응후악화되었으며재치료를시도하여부분반응을보였다. 중간엽줄기세포치료를시작한 100일째되는날, 생존의누적발생률은 58% 이다. 12 명의환자중 5명 (42%) 은평균 730일의추적관찰 (527~1,211일) 이후에도여전히살아있었다. 투여와관련되거나기타급성의독성효과는어떤환자에게서도관찰되지않았다. 중간엽줄기세포의다회투여는아이들에게도안전하게보여진다. 특히, 소화관계에서의임상반응은극심한난치성급성이식편대숙주병소아환자들에게있어서가장많이보이는증상이다. 심각한예후를보이는환자들에게서얻은호의적인결과는중간엽줄기세포가급성이식편대숙주병치료에유용할것이라는결론을내릴수있으며, 소아및성인환자들에게서임상 3상연구를더해야할필요가보인다. 20) Mesenchymal stem cells expanded in vitro with human serum for the treatment of acute and chronic graft-versus-host disease: results of a phase I/II clinical trial. Pérez-Simon JA, López-Villar O, Andreu EJ, Rifón J, Muntion S, Diez Campelo M, Sánchez-Guijo FM, Martinez C, Valcarcel D, Cañizo CD. Haematologica Mar 10. 급성 GVHD 환자 10명, 만성 GVHD 환자 8명에게줄기세포및혈청을투여한결과, 급성 GVHD 환자중에서는한명이완전반응, 6명이부분반응을보였으며, 3명은반응을보이지않았다. 또한만성 GVHD 환자에서는 1명이완전한개선을보였고, 3명이부분반응을보였으며, 4명은반응이나타나지않았다.

19 21) Mesenchymal stem cells for treatment of steroid-resistant, severe, acute graft-versus-host disease: a phase II study. Le Blanc K, Frassoni F, Ball L, Locatelli F, Roelofs H, Lewis I, Lanino E, Sundberg B, Bernardo ME, Remberger M, Dini G, Egeler RM, Bacigalupo A, Fibbe W, Ringdén O; Developmental Committee of the European Group for Blood and Marrow Transplantation. Lancet May 10;371 (9624): 년 10월부터 2007년 1월까지총 55명의환자가치료를받았다. 골수유래중간엽줄기세포의평균투여량은몸무게 kg 당 1백4십만개의세포였다. 27명의환자는단회투여를, 22명의환자는 2회반복투여, 6명의환자는 3~5회반복투여를하였다. 또한이들환자중 HLA 일치혈연간투여가 5건, 일배수동종이 18건, 제 3자 HLA 불일치가 69건이었다. 30명의환자는완전반응을보였고 9명은개선되었다. 중간엽줄기세포투여도중이나투여즉시나타난부작용은없었다. 반응율은 HLA 일치와관계있진않았다. 3명의환자는악성질환이재발되었으며, 한명은급성골수성백혈병에걸렸다. 완전반응환자는투여 1년후사망자수가 1명이었으나부분반응이나반응이없었던환자는사망환자가각각 30명중 11명 (37%), 25명중 18명 (72%) 이었다. 본연구결과를통하여중간엽줄기세포의투여는스테로이드저항성급성이식편대숙주병환자를치료하는데효과적이라고판단된다. 22) Multipotent Mesenchymal Stromal Cells for the Prophylaxis of Acute Graft-versus-Host Disease-A Phase II Study. Kuzmina LA, Petinati NA, Parovichnikova EN, Lubimova LS, Gribanova EO, Gaponova TV, Shipounova IN, Zhironkina OA, Bigildeev AE, Svinareva DA, Drize NJ, Savchenko VG. Stem Cells Int. 2012;2012: 타가조혈모줄기세포투여에따른급성이식편대숙주병 (acute graft-versus-host disease, agvhd) 예방을위한다능성중간엽간질세포투여의효능과안전성을연구하였다. 본임상연구는기본적인 GVHD 예방을받은그룹 (1) 과기본적인 GVHD 예방과중간엽간질세포투여그룹 (2) 으로나눠진행하였다. 골수중간엽간질세포는조혈모줄기세포기증자로부터획득및배양하였으며적혈구수치가복구될시기에 0.9~1.3X 10(6)/kg의세포를투여하였다. stage II-IV의 agvhd는그룹 1의 38.9%, 그룹 2의 5.3% 였다. 이식거부반응률, 만성 GVHD 발전, 감염합병증에서는차이가없었다. 전체사망률은그룹 1의환자는 16.7%, 그룹 2의환자는 5.3% 였다. 급성이식편대숙주병예방을위한중간엽간질세포투여의효능및안전성은본연구를통해증명하였다.

20 23) Mesenchymal stromal cell infusions as rescue therapy for corticosteroid-refractory adult autoimmune enteropathy. Ciccocioppo R, Russo ML, Bernardo ME, Biagi F, Catenacci L, Avanzini MA, Alvisi C, Vanoli A, Manca R, Luinetti O, Locatelli F, Corazza GR. Mayo Clin Proc Sep;87(9): 성인자가면역성장병증 (Adult autoimmune enteropathy, AIE) 는식사제한에반응이없는흡수장애증후군 (malabsorption syndrome) 의드문발생원인이다. 이질환의진단상특징은소장의융모위축 (villous atrophy) 과항-장세포자기항체 (antienterocyte autoantibodies) 이다. 치료는영양공급및면역억제가기본이다. 본연구에서는 61세의코르티코스테로이드저항성 AIE 및생명을위협하는상태의흡수장애증후군여성환자에게자가골수유래중간엽줄기세포를정맥내투여하였다. 중간엽줄기세포는 GMP 시설하에배양을하였으며, 1.8x10(6)cells/kg의용량으로 2주간격을두어 2회반복정맥내투여하였다. regulatory T 및 B 세포수와혈청및분비되는면역글로불린항체 (immunoglobulin) 수준의분석은치료전후로수행하였다. 중간엽줄기세포투여는안전하고효과적이었으며, 질병의증상이사라지고, 생명을위협하는상태에서호전되었다. 점막의 regulatory T 세포수와분비되는면역글로불린항체가증가하였다. 그러나효과는일시적일수있으므로추가적인줄기세포투여가필요하다. 본증례는생명이위태로운코르티코스테로이드저항성 AIE 환자에게치료에대한기대감을실어줄수있다. 4. 별첨목록별첨 1. Ra JC. Stem Cells Dev 논문 ( 정맥내투여안전성 ) 별첨 2. Ra JC. J Transl Med 논문 ( 자가면역질환 ) 별첨 3. Choi EW. J Gene Med 논문 ( 자가면역성갑상선염 ) 별첨 4. Zhou Y. Immunology 논문 ( 자가면역성난청 ) 별첨 5. Zhou B. Clin Immunol 논문 ( 류마티스관절염 ) 별첨 6. Kim KS. Cell Transplant 논문 ( 루게릭병 ) 별첨 7. Choi EW. Arthritis Rheum 논문 ( 루푸스 ) 별첨 8. Choi EW. Stem Cells Dev 논문 ( 루푸스피부염 ) 별첨 9. Ko MS. Neural Regen Res 논문 ( 자가면역성뇌척수염 ) 별첨 10. Choi SW. J Med Case Rep 논문 ( 진행성핵상안근마비 ) 별첨 11. Guiducci S. Ann Intern Med 논문 ( 전신성경피증 ) 별첨 12. Liang J. Ann Rheum Dis 논문 ( 루푸스 ) 별첨 13. Sun L. Arthritis Rheum 논문 ( 루푸스 ) 별첨 14. Sun L. Stem Cells 논문 ( 루푸스 )

21 별첨 15. Kamiya K. Am J Pathol 논문 ( 자가면역성난청 ) 별첨 16. Yamout B. J Neuroimmunol 논문 ( 다발성경화증 ) 별첨 17. Liang J. Mult Scler 논문 ( 다발성경화증 ) 별첨 18. Karussis D. Arch Neurol 논문 ( 다발성경화증 ) 별첨 19. Bai L. Glia 논문 ( 다발성경화증 ) 별첨 20. Connick P. Lancet Neurol 논문 ( 다발성경화증 ) 별첨 21. Fang B. Transplant Proc 논문 (GVHD) 별첨 22. Fang B. Transplant Proc 논문 (GVHD)_2 별첨 23. Fang B. Transplant Proc 논문 ( 자가면역성혈소판감소증 ) 별첨 24. Yañez R. Stem Cells 논문 (GVHD) 별첨 25. Constantin G. Stem Cells 논문 ( 자가면역성뇌척수염 ) 별첨 26. Cho KS. Stem Cells 논문 ( 알러지성비염 ) 별첨 27. Kebriaei P. Biol Blood Marrow Transplant 논문 (GVHD) 별첨 28. Lazarus HM. Biol Blood Marrow Transplant 논문 (GVHD) 별첨 29. Prasad VK. Biol Blood Marrow Transplant 논문 (GVHD) 별첨 30. Pérez-Simon JA. Haematologica 논문 (GVHD) 별첨 31. Le Blanc K. Lancet 논문 (GVHD) 별첨 32. Kuzmina LA. Stem Cells Int 논문 (GVHD) 별첨 33. Ciccocioppo R. Mayo Clin Proc 논문 ( 자가면역성장병증 )