연구 목표
중등도 이상 화상안 환자에서 새로운 치료제 개발을 위한 목표로 줄기세포에서 추출한 엑소좀의 치료효과를 확인하고자 함
연구 내용
각막 화상은 즉각적인 치료가 요구되는 안구 질환으로 어떤 치료를 도입했느냐에 따라 예후가 크게 달라진다. 현재 각막 화상치료제로서는 양막 이식, 윤부 줄기세포이식, 각막 이식에 국한되어 있으며 상용화 되고 있는 치료제는 개발이 전무하다. 본 연구는 중간엽 줄기세포가 각막 화상 치료에 적용되어 치료 효과를 보일 수 있다는 이전 연구들을 초석으로 삼아서 진행하게 되었다. 엑소좀은 세포외 소포체중 하나로 줄기세포의 핵심 성분이자 결정체로써 중추적인 신호전달 역할에 기여하며 최근 조직 재생 분야에서도 주목받고 있다. 각막 및 윤부 이식을 대체할 수 있는 새로운 치료제로서 응용 가능성 또한 무한히 열려 있다. 본 연구진은 각막 알칼리 화상 동물모델을 제작하고 중간엽 줄기세포로 부터 유도된 엑소좀을 결막하 주사했을 때 안구표면에 미치는 영향을 분석하고 치료효과를 확인했다. 0.5 N NaOH 용액을 담근 원형 여과지를 이용하여 오른쪽 각막에 1분 동안 여과지를 올려놓고 알칼리 각막 화상을 유발한 다음 즉시 balanced salt solution 용액을 이용하여 세척한다. 각막 화상 모델을 만든 즉시 중간엽 줄기세포로부터 유도된 엑소좀을 결막하에 주사한다. 그 후로부터 0, 1, 3, 7, 10일째에 각막의 혼탁도, 재상피화 및 각막 신생혈관을 관찰했고 대조군에 비해서 각막상피 회복의 속도 및 안구의 상태를 평가했다. 치료 10일째에 각막 화상 동물 모델의 희생을 진행하고 안구를 적출한 후에 조직학적 분석을 진행했다. 헤마톡실린-에오신 염색과 면역조직화학 염색을 통해서 조직의 회복 정도를 확인했으며 mRNA 발현량을 비교 분석했을 때 대조군에 비하여 대표적인 안구표면 염증 사이토카인의 발현량이 줄어들었음을 확인할 수 있었다. 본 연구진은 중간엽 줄기 세포로부터 유도된 엑소좀이 각막 알칼리 화상 치료에 중요한 역할을 할 수 있다는 것을 확인했으며 추후 연구가 필요하지만 각막 알칼리 화상으로 인한 각막 윤부 결핍 모델에서도 엑소좀이 각막재생효과를 증진시킬 수 있을 것이라 예상한다. 각막 알칼리 화상에 대한 치료제로서 중간엽 줄기세포로부터 유도된 엑소좀을 사용하기 위해서는 최적 농도의 엑소좀을 스크리닝하여 치료 효능과 안전성 및 부작용을 검증하는 연구가 필요하다.