뇌졸중 동물 모델에서 급성기 혹은 지연기에 인간 양막 상피세포 투여를 통한 예후 개선
인간 양막 상피 세포 (hAECs)는 정상적으로 태반 조직과 함께 제거되는 세포로 다 분화성, 비 면역성, 비 발암성, 항 염증 등의 특성을 갖고 있는 세포이다. 또한, 임신 중 태아로부터 산모의 면역관용을 유지 하는데 역할을 하는 것으로 알려져 있으므로 이식 후 거부 반응의 위험성이 낮을 것으로 생각된다.
본 연구에서는 인간 양막 상피 세포 (hAECs)를 뇌경색 동물 모델에 정맥으로 투여 하여 뇌경색 치료 효과를 확인 하고자 하였다.
연구에는 C57Bl6 mouse인 young mouse (n=326 수컷, 7-14 주령), aged mouse (n=68 암컷, 20-22 개월), pregnant mouse (n=6 암컷) 와 New World 마모셋 (marmoset) 원숭이 (n=6)를 이용하여 진행 하였다. 실험군인 뇌경색 모델은 일시적 허혈성 뇌졸중(transient right MCA occlusion, 30분 혹은 60분 이후 reperfusion)과 영구적 허혈성 뇌졸중(permanent MCAO model) 방법으로 유도했다.
인간 양막 상피 세포 (hAECs)는 제왕절개 수술을 한 건강한 산모의 기증을 통해 태반에서 추출 하였다.
실험군에서 인간 양막 상피 세포 (hAEC)는 다음과 같이 정맥을 통해 투여하였으며, 인간 양막 상피 세포의 치료 효과는 대조군 (vehicle-treated mice)과 비교 하였다. 1) Mouse model 1: 뇌경색 발생 이후 1.5 시간 뒤(급성기), 꼬리 정맥으로 투여(1×106 cell) 2) Mouse model 2: 뇌경색 발생 이후 72 시간 뒤(지연기), 꼬리 정맥으로 투여(1×106 cell) 3) Mouse model 3: 광혈전성 뇌졸중 발생 이후 1일/14일, 꼬리 정맥으로 투여(1×106 cell), 4) Marmoset monkey model: 뇌경색 발생 이후 1.5 시간 뒤(급성기), 복재정맥(saphenous vein) 으로 투여(5×106 cell) Young mouse 모델 에서는 인간 양막 상피 세포가 급성기 (1.5시간)에 투여된 실험군에서 대조군과 비교하여 72시간 이후 뇌경색 크기가 50% 이상 감소 하였으며(P < 0.05), 신경학적 기능 장애 정도에서도 호전을 보였다. 또한, 급성기 (1.5시간)에 투여된 인간 양막 상피 세포는 CXCR4 케모킨 수용체를 통하여 뇌경색 병변으로 이동하여 보호효과를 보이는 것을 확인 하였다. 뿐만 아니라, 지연기 (1-3일)에 투여된 인간 양막 상피 세포 (hAECs)도 young mouse와 aged mouse 실험군에서 모두 장기적인 신경학적 기능 장애 정도를 유의하게 호전 시켰다(30-40%, P < 0.01). 이러한 치료 효과는 급성기 (1.5시간)에 인간 양막 상피 세포 (hAECs)를 투여한 마모셋 (marmoset) 원숭이 모델에서도 10일 이후 뇌경색 크기를 유의 하게 감소 시키는 것을 통하여 확인 할 수 있었다.
본 연구에서 설취류 뿐 아니라 영장류에서도 뇌졸중 이후 인간 양막 상피 세포 (hAEC) 투여를 통한 신경보호 효과를 확인 하였으며, 본 연구 결과를 바탕으로 임상에서 양막 상피세포 (hAEC)를 뇌졸중 환자의 치료에 이용하여 예후에 도움이 될 수 있으리라 기대했다.
※ Source : Megan A. Evans, Rebecca Lim, Hyun Ah Kim, Hannah X. Chu, Chantelle V Gardiner-Mann, Kimberly W E Taylor, Christopher T. Chan, Vanessa H. Brait, Seyoung Lee, Quynh Nhu Dinh, Antony Vinh, Thanh G. Phan, Velandai Srikanth, Henry Ma, Thiruma Valavan Arumugam, David Yang-Wei Fann, Luting Poh, Cameron P. J. Hunt, Colin W. Pouton, John M. Haynes, Stavros Selemidis, William Kwan, Leon Kok Teo, James A Bourne, Silke Neumann, Sarah Young, Emma K. Gowing, Grant R. Drummond, Andrew N. Clarkson, Euan M Wallace, Christopher G Sobey, Brad R. S. Broughton. Acute or Delayed Systemic Administration of Human Amnion Epithelial Cells Improves Outcomes in Experimental Stroke. Stroke March 2018, Volume 49, Issue (3): 700-709. DOI: https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.117.019136. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29382802)
