말기 무릎 골관절염 환자 39명, 자가혈액 세포 1회 주사 후 증상 개선

[이데일리 이순용 의학전문기자] 인공관절 수술을 권유받을 정도로 무릎 관절이 심하게 손상된 말기 골관절염 환자들에게 자가혈액 유래 줄기세포를 단 한 차례 주사한 결과, 통증과 관절 기능이 유의미하게 개선됐다는 해외 임상 연구 결과가 발표됐다.

이번 연구에는 국내 줄기세포 전문기업 미라셀(주)의 세포 추출·농축 시스템 ‘스마트엠셀(SMART M-CELL)’이 사용됐다. 환자의 혈액에서 줄기세포와 세포 유래 엑소좀을 분리한 뒤 손상된 무릎 관절에 주입하는 방식으로, 별도의 인공관절 치환 수술 없이 증상 개선 효과를 확인했다.

오스트리아의 정형외과 전문의 패트릭 베닝어(Patrick Weninger) 박사 연구팀은 2024년 6월 국제학술지 ‘Orthopedics and Rheumatology Open Access Journal’에 이 같은 임상 연구 결과를 발표했다.

연구 대상은 2023년 3월부터 12월까지 치료받은 4기 무릎 골관절염 환자 39명, 총 45개 무릎 관절이다. 4기 골관절염은 연골 손상이 심하게 진행된 단계로, 통증과 관절 기능 저하가 심한 경우 인공관절 치환술이 고려된다. 실제로 이번 연구에 참여한 환자들은 모두 인공관절 전치환술을 권유받았지만 수술을 원하지 않아 다른 치료 방법을 찾던 환자들이었다.

◇ 스마트엠셀로 자가혈액 세포 분리 ... 1회 주사로 치료

연구팀은 ‘스마트엠셀(SMART M-CELL BSC)’을 이용해 환자에게서 채취한 정맥혈을 원심분리해 확보한 줄기세포와 엑소좀을 혼합해 환자의 무릎 관절에 주입했다.

시술은 초음파 유도하에 단 한 차례 시행됐으며, 연구팀은 치료 전과 치료 6개월 후의 통증 및 관절 기능 변화를 비교 분석했다. 그 결과, 치료 후 모든 환자에서 무릎 골관절염 증상이 개선된 것으로 나타났다.

통증 정도를 평가하는 시각통증척도(VAS)는 치료 전보다 통계적으로 유의미하게 감소했으며, 무릎 기능을 평가하는 KOOS 지표 역시 개선을 보였다. 특히 세부 평가 항목인 통증, 증상, 일상생활 활동, 스포츠 및 여가 활동, 삶의 질 영역에서 개선이 확인됐다.

연구팀에 따르면 6개월 추적 관찰에서 증상이 이전과 같거나 악화됐다고 보고한 환자는 없었으며, 모든 환자가 치료 결과에 만족한다고 응답했다.

◇ MRI에서 골수 부종 개선 확인…관절 내부 변화도 관찰

이번 연구에서 주목할 부분은 환자가 느끼는 통증 감소뿐 아니라 영상검사에서도 변화가 확인됐다는 점이다. 연구팀은 환자 11명의 자기공명영상(MRI) 검사에서 치료 6주 후 골수 부종이 개선된 것을 확인했다. 골수 부종은 무릎 관절 내부 뼈조직에 나타나는 병변으로, 골관절염 환자의 통증 및 관절 손상과 관련될 수 있다.

논문에는 79세 남성 환자의 치료 전후 MRI 영상도 제시됐다. 치료 전 무릎 안쪽 관절 부위에서 관찰됐던 골수 부종이 치료 후 영상에서 개선된 모습이 확인됐다. 연구팀은 줄기세포와 엑소좀이 염증 반응을 조절하는 과정이 통증 감소에 영향을 미쳤을 가능성을 제시했다.

◇ 혈액 채취만으로 세포 확보…비수술적 관절 치료에 주목

이번 연구의 주요 특징은 별도의 복잡한 채취 과정 없이 환자 자신의 정맥혈을 활용해 치료에 필요한 세포 성분을 분리·농축했다는 점이다. 일반적으로 줄기세포 치료 시 골수 유래 세포는 골수 천자가, 지방 유래 세포는 지방조직 채취 과정이 필요해 환자에게 시술적 부담이 따를 수 있다.

반면 이번 치료에서는 간단한 정맥혈 채혈만으로 세포를 확보해 무릎 관절에 주입했다. 연구팀은 이러한 방식이 환자와 의료진 모두에게 시술 부담을 줄여주고 접근성을 높인 비수술적 치료 전략이 될 수 있다고 평가했다.

안전성 측면에서도 주사 시술과 관련된 중대한 이상반응은 보고되지 않았다. 일부 환자에게 시술 직후 일시적인 통증과 부종이 발생했지만 보존적 처치로 관리됐다.

연구팀은 이번 결과가 중증 무릎 골관절염 환자에게 인공관절 수술 전 고려할 수 있는 비수술적 치료 전략의 가능성을 보여준다고 평가했다.

미라셀 관계자는 “4기 말기 무릎 관절염은 사실상 인공관절 수술이 유일한 선택지로 여겨져 왔으나, 이번 해외 임상 결과를 통해 수술 없이도 증상을 개선할 수 있는 새로운 치료 가능성이 열렸다”며 “국내 기술로 개발된 ‘스마트엠셀’이 중증 관절염 환자의 삶의 질을 높이고 재생의학의 새로운 패러다임을 제시하는 계기가 될 것”이라고 강조했다.

미라셀의 스마트엠셀(SMART M-CELL)로 추출한 줄기세포로 말기 무릎 골관절염 환자를 치료한 결과가 국제 정형외과·류마티스학 학술지에 게재됐다.