Stem Cell Bioengineering Lab
가톨릭대학교 의과대학 순환기내과 연구실
The Catholic University of Korea, Seoul Saint Mary's Hospital Cardiology laboratory
Hun-Jun Park's Lab
Myocardial Infarction and Heart Regeneration
심근경색증은 심장 근육에 혈액을 공급하는 혈관이 혈전에 의해 막혀 심장 근육이 상하는 질환이다. 여기에 ‘급성’이라는 말이 붙는 이유는 혈전이 혈관을 막는 순간 갑자기 혈액순환 장애가 발생하기 때문이다. 이러한 급성 심근경색증은 돌연사의 80%를 차지한다. 발견 즉시 치료를 받지 않으면 사망률이 30~40%에 달한다.
급성 심근경색으로 진단되면 막힌 혈관에 스텐트라는 금속 그물망을 넣어 혈전으로 막힌 혈관을 뚫고 다시 피가 흐를 수 있도록 하는데 이를 “관상동맥 중재술”이라 한다. 가능한 빨리 막힌 심장혈관을 뚫는 치료를 받아야 하며 얼마나 빨리 막힌 혈관을 뚫느냐에 따라 예후가 달라진다. 그러나, 스텐트를 이용한 혈관개통과 적극적인 약물치료에도 불구하고 상당수의 환자들이 심부전증으로 이환되어 5년 생존률이 50% 정도 밖에 미치지 못하며, 특히, 중증의 말기 심부전 환자는 심장이식술이나 가교적 치료법인 기계적 좌심실 보조장치 이외에는 완치법이 없으므로 적극적이고 첨단화된 치료법 개발이 시급한 실정이다.
본 연구실은 심근경색증으로 인한 심장 손상을 근본적으로 회복시키고자 하는 심장재생 연구를 진행하고 있다. 심장을 구성하는 주요 세포군인 심근세포, 혈관내피세포, 섬유아세포 등 각각의 세포가 허혈로 인해 기능이 저하되거나 세포사멸에 이르게 되는 일련의 과정들을 과학적인 추론과 체계적인 실험을 통해 그 기전을 분석하고, 이를 극복하기 위한 다양한 심근경색 치료제 개발 연구를 수행하고 있다.
Regeneration? How to?
Pro-angiogenesis
Anti-Inflammation
Anti-Apoptosis &
Protection
Stem cell biology and Tissue engineering
조직재생이 되지 않는 심장질환에서 손상된 조직의 복구를 위해 다양한 인체 조직으로부터 줄기세포를 채취한 후 여러 가지 방법으로 체외에서 배양/분화/과정을 거쳐 최종적으로 환자에게 적용하려는 시도가 국내외적으로 이루어지고 있다. 그러나 기존 성체줄기세포 치료제는 제한된 분화능력과 손상된 조직의 척박한 미세 환경으로 인한 미약한 호밍효과, 체내 생착, 증식 및 분화의 효율성이 낮은 문제가 있어, 지금까지의 임상시험의 결과들을 종합해 보면 약 2~4% 정도의 미흡한 심구혈률 개선효과를 보인다.
최근 들어 복합 줄기세포를 사용함으로서 세포간 상호작용을 극대화 시키고, 미세환경 조절을 통하여 세포 생존율과 생착율을 향상시킴으로서 기존 단일 줄기세포 치료의 낮은 혈관재생 효과와 세포전달 효율의 한계를 극복하려는 시도가 활발히 이루어지고 있다. 특히 심·혈관 질환은 허혈로 인한 괴사조직의 염증, 섬유화, 세포사멸 및 재형성 악화 등 척박한 미세환경이 줄기세포 치료의 효과를 경감시키므로 미세환경 구현 및 조절기술이 필수불가결한 요소기술로 여겨진다.
본 연구실은 다양한 기원의 중간엽 줄기세포 뿐만 아니라 유도만능 줄기세포에서 분화시킨 심근세포와 혈관내피세포를 이용하여 약물 스크리닝, 질환모델링 및 세포치료제로서의 가능성을 탐색하고 있다. 이를 위하여 줄기세포를 정제, 성숙시키고 기능을 극대화 시키는 고도화 기술을 개발하고 있으며, 임상적용 가능한 조직적합성 생체재료를 이용하여 척박한 미세환경을 개선하고 줄기세포의 치료효능을 극대화 시킬 수 있는 전략을 모색하고 있다.
