혈관세포를 이용한 췌도 이식, 1형 당뇨병 치료에 효과 입증

췌도 이식에 엔지니어링된 인간 혈관 형성 세포를 추가하면 인슐린 생성 세포의 생존이 증가하고 Weill Cornell Medicine 연구자들이 주도한 전임상 연구에서 당뇨병이 역전되었습니다. 추가 개발과 테스트가 필요한 이 새로운 접근 방식은 언젠가 췌도 이식을 당뇨병을 치료하는 데 훨씬 더 광범위하게 사용할 수 있게 할 수 있습니다.

췌장에서 발견되는 섬은 인슐린 분비 세포와 기타 세포가 작고 특수한 혈관에 얽혀 있는 덩어리입니다. 인슐린 세포는 1형 당뇨병에서 자가면역 과정에 의해 죽습니다. 전 세계적으로 약 900만 명의 사람들에게 영향을 미칩니다. 섬 이식은 이러한 경우를 치료하는 데 유망한 접근 방식이지만, 현재까지 FDA에서 승인한 유일한 방법은 상당한 한계가 있습니다.

1월 29일 Science Advances 에 발표된 연구에 따르면, 연구진은 자신들이 개발한 "재프로그램된 혈관 내피 세포"(R-VEC)라는 특수한 혈관 형성 세포가 췌도에 강력한 지지력을 제공하여 이러한 한계 중 일부를 극복할 수 있고, 쥐의 피부 아래에 이식했을 때 생존하고 장기적으로 당뇨병을 역전시킬 수 있음을 보여주었습니다.

"이 연구는 1형 당뇨병에 대한 비교적 안전하고 지속 가능한 치료 옵션으로서 피하 췌도 이식의 기초를 마련합니다."라고 저자 Ge Li 박사가 말했습니다. 그는 수석 저자인 Shahin Rafii 박사의 연구실에서 박사후 연구원으로 일했습니다.

Shahin Rafii 박사는 Hartman Institute for Therapeutic Organ Regeneration과 Ansary Stem Cell Institute의 이사이며, Weill Cornell Medicine의 재생 의학과 책임자이자 유전 의학의 Arthur B. Belfer 교수입니다. Rafii 박사는 또한 Weill Cornell Medicine의 Englander Institute for Precision Medicine과 Sandra and Edward Meyer Cancer Center의 회원입니다.

현재 승인된 췌도 이식 방법은 췌도를 간의 정맥에 주입합니다. 이 침습적 시술은 췌도 거부 반응을 예방하기 위해 면역 억제제를 장기간 사용해야 하며, 췌도의 비교적 통제되지 않은 분산을 수반하며, 일반적으로 적절한 지지 세포가 부족하기 때문에 몇 년 내에 효과가 없어집니다. 이상적으로는 연구자들이 피부 아래와 같이 보다 통제되고 접근하기 쉬운 부위에 췌도를 이식하고 이식된 조직이 무기한 생존할 수 있는 방법을 원합니다.

연구자들은 또한 궁극적으로 환자 자신의 세포에서 유래하거나 면역 체계에 보이지 않도록 설계된 췌도와 내피 세포를 사용하여 면역 거부 문제를 우회하기를 바라고 있습니다.

새로운 연구에서 Li 박사와 Rafii 박사 및 동료들은 R-VEC를 중요한 지지 세포로 사용하여 장기 피하 췌도 이식의 타당성을 입증했습니다. Rafii 박사는 "면역 결핍 마우스의 피하 조직에 이식된 혈관화된 인간 췌도가 즉시 숙주 순환계에 연결되어 즉각적인 영양과 산소를 ​​공급하고 취약한 췌도의 생존과 기능을 향상시킨다는 것을 보여주었습니다."라고 말했습니다.

실제로 인간 탯줄 정맥 세포에서 유래된 R-VEC는 췌도에서 발견되는 연약한 내피 세포와 달리 이식 조건에서 비교적 내구성이 있으며, 매우 적응력이 뛰어나 주변의 특정 조직 유형을 지지하도록 설계되었습니다.

"놀랍게도, R-VEC가 섬과 공동 이식되었을 때 적응하여 섬을 풍부한 새로운 혈관 망으로 지지하고 심지어 천연 섬 내피 세포의 유전자 활동 "특징"을 취하는 것을 발견했습니다." 하트먼 치료 기관 재생 연구소의 의학 계산 생물학 연구 조교수인 데이비드 레드먼드 박사의 말입니다.

췌도와 R-VEC를 이식받은 당뇨병 마우스의 상당수는 20주 후에도 정상적인 체중을 회복했고 정상적인 혈당 조절을 보였습니다. 이 기간 동안 당뇨병 마우스 모델에서는 효과적으로 영구적인 췌도 이식이 이루어졌다고 시사합니다. 췌도만 이식하고 R-VEC는 이식하지 않은 마우스는 훨씬 덜 잘 지냈습니다.

연구팀은 이 연구를 통해 췌도 세포와 R-VEC의 조합이 작은 "미세유체" 장치에서도 성공적으로 성장할 수 있다는 것을 보여주었습니다. 이는 잠재적인 당뇨병 약물의 신속한 테스트에 사용될 수 있습니다.

"궁극적으로, 이러한 혈관화된 섬의 외과적 이식의 잠재력은 대형 동물 모델에서 안전성과 효율성을 검토해야 합니다."라고 Weill Cornell Medicine의 외과 조교수이자 NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center의 이식 외과의인 공동 저자 Rebecca Craig-Schapiro 박사가 말했습니다.

Craig-Schapiro 박사는 Weill Cornell Medicine의 Hartman Institute for Therapeutic Organ Regeneration과도 관련이 있습니다.

"그럼에도 불구하고, 이 기술을 1형 당뇨병 환자 치료에 적용하려면 혈관화된 섬의 충분한 수를 늘리고 면역 억제를 피하기 위한 접근법을 고안하는 것을 포함하여 수많은 장애물을 피해야 합니다."라고 Li 박사는 말했습니다.

이 연구는 이러한 목표를 달성하기 위한 첫 번째 단계이며, 향후 수년 내에 달성될 수 있습니다.

샤힌 라피 박사는 Angiocrine Bioscience의 무급 공동 창립자입니다.

이 기사에서 보고된 연구는 National Heart, Lung, and Blood Institute와 National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases(둘 다 National Institute of NIH의 일부)의 지원으로 R35HL150809와 R01DK136327의 보조금을 통해 이루어졌습니다.

이 연구는 또한 Weill Cornell Medicine의 Hartman Institute for Therapeutic Organ Regeneration, Ansary Stem Cell Institute, Division of Regenerative Medicine, Selma and Lawrence Ruben Daedalus Fund for Innovation에서 지원했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/02/250221125431.htm