세포치료

Cell therapy
참고 항목: 줄기세포치료와 면역요법
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입양 T세포 치료. 암 특이 T세포는 침투하는 림프구에 침투하는 종양의 분열과 격리를 통해 얻을 수 있고, 말초혈액으로부터 유전적으로 공학적 세포를 통해 얻을 수 있다. 세포를 활성화하여 수령자에게 수혈하기 전에 배양한다(투무자)

위해, T세포 이식함으로써 예를 들어 약용 effect,[1]의 실현에 실행 가능한 세포, 이식되거나 환자를 신체에 심어지도록 주입된다 세포 치료(또한 세포 요법, 세포 이식, 또는 세포 치료라고 불리는) 치료법 cell-mediated 면역을 통해, 또는 문단이 끝나다. 면역 요법의 과정에서 암세포와 싸울 수 있다.주석g 줄기세포가 병든 조직을 재생한다.

세포 치료는 19세기에 과학자들이 질병을 예방하고 치료하기 위한 시도로 동물 물질을 주입하여 실험하면서 시작되었다.[2] 비록 그러한 시도가 긍정적인 효과를 가져오지는 못했지만, 20세기 중반에는 인간의 세포가 이식된 장기를 거부하는 인체를 예방하는 데 사용될 수 있다는 것을 발견했고, 이는 골수를 손상시킨 환자들의 치료에 있어 일반적인 관행이 되어 왔기 때문에 골수 이식의 성공으로 이어졌다.질병, 감염, 방사선 또는 화학요법.[3] 그러나 최근 수십 년 동안 줄기 세포와 세포 이식은 특히 퇴행성 및 면역 유발 병리학에서 광범위한 질병에 대한 잠재적인 새로운 치료 전략으로서 연구자들에 의해 상당한 관심을 얻었다.

배경

Charles-Edouard Brown-Sequard – 동물 고환 추출물을 주입하여 노화를 막으려고 노력함

세포 치료는 세포 물질을 주사하거나 환자에게 이식하는 치료법으로 정의할 수 있다.[1] 세포치료의 기원은 아마도 19세기에 샤를-에두아르 브라운-세콰르(1817–1894)가 노화의 효과를 막기 위해 동물 고환 추출물을 주입한 것으로 추정할 수 있다.[2] 세포치료의 창시자로 불려온 폴 니한스(1882~1971)는 1931년 송아지 배아에서 물질을 주입해 환자를 치료하려 했다.[1] 니에한스는 비록 그의 주장이 연구에 의해 입증된 적은 없지만, 이 기술을 사용하여 많은 사람들에게 암을 치료했다고 주장했다.[1]

1953년 연구원들은 실험실 동물들이 장기 이식을 거부하지 않도록 도움을 줄 수 있다는 것을 기증받은 동물들의 세포로 그것들을 미리 주입하는 것을 발견했다; 1968년, 미네소타에서 최초의 성공적인 인간 골수 이식이 이루어졌다.[3] 보다 최근의 연구에서는 치료용 세포를 숙주 면역 반응으로부터 보호하기 위한 수단으로 세포 캡슐화가 추진되고 있다. 최근의 연구에는 고체지만 투과성이 있는 껍질로 둘러싸인 젤코어에 미세하게 캡슐화된 세포가 포함되어 있다.[4]

골수이식은 가장 흔하고 잘 확립된 세포이식 치료법이다. 성공적인 골수 이식에 대한 최초의 기록은 1956년으로 거슬러 올라간다. 쌍둥이 자매를 가진 골수로 백혈병 환자를 치료한 이도널 토마스.[5] 일반적으로 골수가 손상되거나 파괴된 환자의 경우, 예를 들어 화학요법 및/또는 급성 골수성 백혈병(AML) 방사선 치료 후 골수 유도 세포를 환자의 혈류로 주입할 수 있다. 여기서 주입된 세포는 골수에 들어가 통합, 증식 및 회복, 또는 조혈과 같은 생물학적 기능(예: 조혈)을 재확립할 수 있다. 매년 약 18,000명의 환자가 미국에서 잠재적으로 생명을 구할 수 있는 골수 이식을 요구한다.[6] 오랫동안 골수이식은 유일하게 임상적으로 적용 가능한 세포이식 방법이었으나 1990년대 이후 세포치료법은 광범위한 병리학 및 장애에 대해 연구되어 왔다. 세포 요법은 치료 효과를 높이기 위한 새로운 접근법을 제공했다. 기존에는 환자 자신의 세포를 유도하고 유도해야만 의료진이 효과를 볼 수 있었다. 그러나 많은 질병과 장애에서 세포는 노쇠, 제한된 혈액 공급(허혈), 염증, 또는 단순히 세포 수의 감소에 의해 손상된다. 세포 치료는 이전에 손상되거나 악화되었던 조직과 장기 구조를 회복하기 위해 새롭고 활동적인 세포의 도입을 지원하는 새로운 전략을 제공한다. 이와 같이 근래에는 세포요법이 인간병 치료의 중요한 분야로 인식되고 있으며,[7] 관절연골,[8] 뇌조직,[9] 척추,[10] 심장,[11] 암 [12]등에 대한 조사가 진행되고 있다. 그 결과 세포 치료는 전략으로서 상업적 기업들에 의해 상당한 투자를 유치해 왔으며, 이는 미래 성장에 대한 강한 전망을 시사한다.[13][14]

작용기전

세포 치료는 여러 장기의 많은 임상적 적응증과 여러 가지 세포 전달 방식에 의해 표적이 된다. 따라서, 치료법에 관련된 행동의 구체적인 메커니즘은 광범위하다. 그러나 세포가 치료 작용을 촉진하는 두 가지 원리가 있다.

  1. 줄기세포, 조생제 또는 성숙한 세포 이식, 분화, 손상된 조직의 장기 교체. 이 패러다임에서 다발성 또는 비만능성 세포는 (국소적 또는 전신적 관리를 통해) 실험실에서 또는 부상 부지에 도달한 후 특정 세포 유형으로 분화한다. 그런 다음 이 세포들은 부상 부위로 통합되어 손상된 조직을 대체하고, 따라서 장기나 조직의 기능 개선을 촉진한다. 그 예로 심근경색 후 심근경색 후 심장근육세포를 대체하기 위해 세포를 사용하는 것,[15][16] 허혈성 사지질환에서 혈관신생을 촉진하기 위해 사용하는 것,[17] 또는 추간 디스크 퇴화에서 연골 기질 생성을 촉진하기 위해 사용하는 것 등이 있다.[18][19]
  2. 시토카인, 케모킨과 같은 수용성 인자를 방출할 수 있는 능력을 가진 세포와 파라시린이나 내분비 방식으로 작용하는 성장 인자. 이러한 요인은 국소(줄기) 세포를 유도하거나 세포가 이식 장소로 이동하도록 유인함으로써 장기나 지역의 자가치유를 촉진한다. 초기 세포 구절은 이후의 구절보다 더 효율적인 파라시린 활동으로 나타났다.[20][21] 전달된 세포는 (현지 또는 시스템 관리를 통해) 비교적 짧은 기간(일) 동안 생존한 후 죽는다. 여기에는 관련 치료 요인을 자연적으로 분비하거나 세포가 특정 분자를 다량 방출하게 하는 후생유전적 변화나 유전공학을 겪는 세포가 포함된다. 이러한 예로는 혈관신생을 촉진하는 요인을 분비하는 세포, 반인플레이션, 반인플레이션 등이 있다.[22][23][24] 이러한 행동방식은 말초동맥질환과 동맥경화 합병증을 치료하기 위해 부연성 스트로멀 세포나 성숙한 내피세포를 사용하는 Pluristem, Pervasis 등의 회사에 의해 제안된다.[25][26]

세포치료전략

동위 원소

참고 항목: 할당 이식

모든 유전 세포 치료에서 기증자는 세포의 수령자와 다른 사람이다.[27] 제약 제조업에서, 비일관한 모든 발생 요법이 "외부" 제품의 기초를 형성할 수 있기 때문에 모든 발생 방법론이 유망하다.[28] 크론병을 비롯한[29] 다양한 혈관 질환을 치료하기 위해 이런 제품을 개발하려는 연구에도 관심이 있다.[30]

자동 기록

참고 항목: 자가 이식

자가 세포 치료에서는 환자가 자신의 조직에서 추출한 세포가 이식된다. 골수, 지방 조직 또는 말초혈액으로부터 스트로몰 세포를 획득하여 부상이나 스트레스 부위에 이식하는 여러 임상 연구가 진행 중에 있으며, 이를테면 연골이나[31] 근육[32] 수리를 위해 활발히 연구되고 있다. 또한 병든 조직으로부터 성숙된 세포를 격리시켜 나중에 동일하거나 인접한 조직에서 재흡수하는 것을 포함할 수 있다; 디스크 재충전이나 인접 디스크 질환을 예방하는 척추에 대한 임상 실험에서 평가되는 전략이다.[33][34] 자동이식 전략의 이점은 면역 유발 반응이나 이식 거부반응에 대한 제한적인 우려가 있다는 것이다. 그럼에도 불구하고 자동신뢰 전략은 환자별 처리로 인해 종종 비용이 많이 들기 때문에 대규모의 품질 제어 배치를 생성하는 옵션을 방해한다. 더욱이 자가투여 전략은 일반적으로 기증자(환자)의 의존도가 높기 때문에 이식 전 제품의 품질과 효과성 검사를 허용하지 않는다. 이것은 기증자로서 기능하는 환자가 자주 병에 걸려 세포의 효능과 질에 영향을 미칠 수 있는 특별한 우려 사항이다.

제삼종

참고 항목: 이종 이식

이질적인 세포 요법에서, 수혜자는 다른 종으로부터 세포를 받을 것이다. 예를 들어, 돼지 유도 세포를 인간에게 이식하는 것이다. 현재, 이질적인 세포 치료법은 주로 효능과 안전성의 평가를 위해 실험 동물 모델에 인간의 세포 이식을 포함하지만,[17] 미래의 발전은 잠재적으로 인간에게도 이질적인 전략을 가능하게 할 수 있다.[35]

세포의 종류

참고 항목: 줄기세포 치료법

인간배아줄기세포

주요기사 : 배아줄기세포

인간 배아줄기세포에 대한 연구는 논란의 여지가 있으며, 일부 국가는 배아줄기세포를 전면 금지하고 있는 등 나라마다 규제가 다르다. 그럼에도 불구하고, 이 세포들은 당뇨병과[36] 파킨슨병에 대한 가능한 치료법을 포함하여, 많은 치료적 응용의 기초로서 조사되고 있다.[37]

신경줄기세포치료법

참고 항목: 신경줄기세포

신경줄기세포(NSC)는 파킨슨병, 헌팅턴병 등 여러 신경질환을 치료하는 등 가능한 치료적용에 대한 연구가 진행 중인 대상이다.[38]

중피 줄기세포 치료법

참고 항목: 중피줄기세포

MSC는 면역 조절, 다발성, 빠른 증식이다. 이러한 독특한 능력은 면역 조절 치료, 뼈와 연골 재생, 심근 재생, 골격 및 신경 장애인 훌러 증후군의 치료를 포함한 광범위한 치료에 사용될 수 있다는 것을 의미한다.[39]

연구자들은 골형성 불완전성(OI) 치료를 위한 MSC의 사용을 입증했다. 호비츠 외는 인간 백혈구 항원(HLA) 동일형제로부터 골수(BM) 세포를 OI를 앓는 환자들에게 이식했다. 결과는 MSC가 정상적인 골격 성형으로 발전하여 골격 발달이 빠르고 골절 빈도가 감소할 수 있다는 것을 보여준다.[40] 보다 최근의 임상 실험은 심한 OI를 가진 환자들에게 자궁에 이식된 동종 태아 MSC가 인간의 태아에서 뼈로 분화시키고 이식할 수 있다는 것을 보여주었다.[41]

뼈와 연골 재생 외에 자가 BM MSC를 이용한 심근세포 재생도 최근 보고되고 있다. 심근경색(MI)에 이어 BM MSC가 도입되면서 손상 부위가 크게 줄고 심장 기능이 개선됐다. 오시리스 테라피틱스의 프로치말과 함께 급성 MI 치료를 위한 임상시험이 진행 중이다. 또한, 한 임상 실험에서 HLA 동일인 형제자매로부터 BM MSCs에 감염된 훌러 증후군 환자들의 신경전도 속도에서 큰 향상을 발견했다.[42]

조혈모세포이식

주요 기사: 조혈모세포이식

골수나 혈액에서 파생된 조혈모세포(HSC)는 모든 종류의 혈액 세포, 특히 인간의 면역체계에 관여하는 세포로 자가 재생과 분화 능력이 있는 세포다. 따라서, 그것들은 혈액과 면역 질환을 치료하는데 사용될 수 있다. 인간 골수 이식은 1957년에 처음 출판된 이래,[43] HSCs 치료에서 상당한 발전이 있었다. 그 뒤를 이어 승제 골수 주입과[44] 동종 골수 이식[45] 수술이 성공적으로 이루어졌다. HSCs요법은 또한 질병을 제거하기 위해 고선량 화학요법 후 손상된 혈액형 세포를 재구성하고 면역체계를 회복함으로써 치료법을 제공할 수 있다.[46]

HSC 이식에는 세 가지 유형이 있다: 승승장구, 자가, 동종 이식이다.[39] 승리가식은 일란성 쌍둥이 사이에서 일어난다. 자가 이식은 환자로부터 직접 얻은 HSC를 사용하므로 조직 비호환성의 합병증을 피할 수 있는 반면, 모든 유전적 이식은 유전적으로 관련이 있거나 수령자와 관련이 없는 기증자 HSC의 사용을 포함한다. 이식 거부반응과 이식-버서스-호스트병(GVHD)을 포함한 이식 위험을 낮추려면 모든 유전적 HSCT가 HLA 로키에서 호환성을 만족시켜야 한다(즉, 이식 면역유전성을 줄이기 위한 유전자 매칭).

골수에서 유래된 HSCs 외에도 탯줄혈액(UCB)과 말초혈액줄기세포(PBSC) 등 대체출처 사용이 증가하고 있다. 골수에서 유래된 HSC 수혜자들과 비교하여 골수성 악성 종양으로 고통 받는 PBSC 수혜자들은 더 빠른 발병과 더 나은 전반적인 생존을 보고했다.[47] UCB의 사용은 제작 시간이 길어지고 접목 고장률이 더 높지만 덜 엄격한 HLA loci 매칭이 필요하다.[48][49]

차별화된 또는 성숙한 세포이식

줄기세포나 시조세포 대신 증식 능력이 낮거나 아예 없는 차별화된 세포의 이식을 탐구하는 조사도 이뤄지고 있다. 이것은 전문화된 세포 특정 기능을 촉진하기 위해 환자들 바디 또는 특정 조직의 세포외 기질 생산 support/regenerate(예를 들어 cardiomyocytes[50]당뇨병 환자에서 인슐린 항상성을 확립하는 심장 기능 또는 췌도 세포 transplantation[51]를 복구하기 위해, 이식)(에에 포함하는 경향이 있다.exampl연골세포를[10] 이식하여 추간판 복구).

대체의학

참고 항목: 비효과적인 암 치료법 목록

대체의학에서 세포요법은 병을 치료하기 위한 시도로 인간 이외의 세포동물 물질을 주사하는 것으로 정의된다.[1] Quackwatch는 "한 종의 장기에서 나온 세포가 다른 종의 장기에서 나온 세포를 대체할 수 없다"는 점과 여러 가지 심각한 부작용들이 보고되었기 때문에 이것을 "무감각"이라고 표시한다.[52] 동물에 기반한 세포치료의 대안 중, 미국 암 협회는 다음과 같이 말하고 있다: "이용 가능한 과학적 증거는 세포 치료가 암이나 다른 질병을 치료하는데 효과적이라는 주장을 뒷받침하지 않는다. 사실 치명적일 수도 있고..."[1]

제조업

생명과학 분야에서 빠르게 성장하고 있는 분야 중 하나임에도 불구하고,[53] 세포치료제의 제조는 소규모 배치와 노동집약적인 공정으로 인해 크게 방해받고 있다.[54]

많은 제조사들이 자동화된 생산방식에 눈을 돌리고 있어 인간의 개입과 인간의 실수 위험을 없애고 있다. 세포치료제 제조의 자동화된 방법은 더 낮은 비용으로 더 높은 품질의 제품을 더 큰 규모로 생산할 수 있게 했다.[55]

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