새로운 생명을 향한 여정 여성 불임 극복을 위한 줄기세포 치료

불임 줄기세포 치료

여성의 불임을 일으키는 주요 병인으로 배란장애나 자궁내막증 등을 들 수 있는데, 이에 더해 줄기세포 치료가 새로운 선택지로 나타나고 있습니다.줄기세포 치료는 신체의 손상된 조직이나 기관을 복구하고 재생하는 능력을 가지고 있으며 불임과 관련된 다양한 병세에 대해서도 효과를 나타낼 수 있습니다.

예를 들어, 다낭성 난소 증후군이나 원발성 난소 기능 부전과 같은 상태는 여성 불임의 일반적인 원인입니다.이러한 상태는 배란의 문제와 직접 관련이 있어 적절한 치료가 시행되지 않는 한 임신으로 가는 길은 어렵습니다.그러나 줄기세포 치료를 통해 난소의 기능이 개선됨으로써 자연적인 배란이 촉진될 수 있습니다.

또한 자궁내막증은 자궁 밖의 장소에 자궁내막이 성장하는 질병으로 강한 통증을 동반하고 불임의 원인이 됩니다.줄기세포 치료는 환부의 수복과 염증 경감에 도움이 되고 자궁환경을 개선함으로써 임신 가능성을 높일 것으로 기대됩니다.

중간엽줄기세포를 이용한 여성 불임치료 : 여성 생식기 질환에 관한 최신 연구

일반적인 불임 치료법과 그 위험

일반적으로 불임 치료에는 호르몬 요법이나 생식 보조 기술(ART)이 사용됩니다.호르몬 요법은 배란 장애를 가진 여성에게 효과적인 것이 있지만, 한편으로 유방암의 위험을 증가시킬 가능성이 지적되고 있습니다.또, 생식 보조 기술에는, 체외 수정(IVF)이나 현미경 수정(ICSI)등이 있어, 이러한 방법은 임신율을 높일 수 있습니다만, 다태 임신의 리스크나, 치료에 수반하는 심리적·경제적 부담이 문제가 되는 일이 있습니다.

줄기 세포를 이용한 불임 치료의 새로운 메커니즘

최근 불임 치료에 있어 줄기세포 치료가 주목받고 있습니다.줄기세포의 특성을 살려 기존 치료법으로는 얻을 수 없었던 효과가 기대되고 있습니다.

호밍 현상이란?

줄기세포 치료의 한 메커니즘으로「호밍 현상」이 있습니다.이것은 체내 손상 부위에서 나오는 신호에 따라 줄기세포가 그 부위에 모이는 현상입니다.손상된 조직에서 방출되는 케모카인 등의 신호에 의해 중간엽 줄기세포가 손상 부위에 집적되어 복구를 수행합니다.이를 통해 줄기세포는 체내의「구조대」역할을 하며 손상 복구를 돕습니다.

파라클라인 효과의 역할

또 하나의 중요한 메커니즘이 「파라클 라인 효과」입니다.이는 줄기세포가 분비하는 물질이 인근 세포에 직접 작용함으로써 복구와 재생을 촉진하는 현상입니다.이 효과에 의해 면역의 제어, 혈관신생, 항염증 작용, 항산화 작용, 항아폽토시스 작용, 조직 복구 작용이 기대됩니다.

난소 기능 부전으로 인한 불임에 대한 새로운 빛: 줄기세포 치료의 잠재력

불임은 많은 여성들이 직면한 과제이며, 특히 난소 기능 부전이 원인인 경우 그 해결은 더욱 어렵습니다.그러나 과학과 의료의 진보는 줄기세포 치료라는 형태로 희망의 빛을 제공하고 있습니다.이 치료법은 불임으로 고민하는 여성들에게 획기적인 선택지로 주목받고 있습니다.

난소 기능 부전은 정상적인 호르몬 생산이 방해되어 결과적으로 배란이 불안정해지는 상태를 말합니다.이 상태는 많은 경우 생식의 중대한 장애가 되고 불임의 한 원인이 됩니다.그러나 줄기세포 치료를 통해 이 문제에 대한 새로운 치료법이 제공되고 있습니다.

줄기세포 치료의 핵심은 손상된 조직이나 기관을 복구 또는 재생하는 능력에 있습니다.특히 난소기능부전과 관련된 불임치료에서는 줄기세포를 이용하여 난소의 기능을 회복시키고 자연스러운 호르몬 생성과 배란을 촉진하는 것이 목표입니다.이 치료법은 기존의 치료법으로는 해결이 어려웠던 문제에 대해 새로운 해결책을 제공하는 것입니다.

일본 내분비학회
MSD 매뉴얼

하지만 이러한 난소기능부전 증상에도 골수줄기세포를 투여함으로써 난소의 구조와 기능이 회복되는 것으로 나타났습니다

중간엽줄기세포를 이용한 여성 불임치료 : 여성 생식기 질환에 관한 최신 연구

여기서 난소 기능 부전을 앓은 토끼에게 골수 줄기세포를 정맥 내 주사하여 기능 회복을 관찰한 연구를 소개해 드리겠습니다.난소 기능 부전 토끼를 두 그룹으로 나누고 한쪽에는 줄기세포를 투여하고 다른 한쪽에는 투여하지 않았습니다.투여 후 직후, 2주 후, 4주 후, 6주 후 호르몬 수준을 측정했습니다.

먼저 임신 호르몬에 대해서 설명을 해 드리겠습니다.여성호르몬에는 에스트로겐(난포호르몬)과 프로게스테론(황체호르몬)이 있습니다.이들은 배란이나 생리 등 일정한 주기로 난소에서 방출되고 있습니다.아래 문장에서 소개되는 에스트라디올은 에스트로겐(난포 호르몬)의 일종입니다.

에스트로겐(난포호르몬)은 자궁내막을 증식시키거나 정자를 자궁 내로 쉽게 들어갈 수 있도록 자궁경관의 점액을 늘립니다.난포발육과 자궁내막 비후가 충분해질 무렵 난포자극호르몬(FSH)과 황체화호르몬(LH)의 분비가 절정에 달해 배란이 일어나고 난포에서 난자가 방출됩니다.배란 후 난포는 황체가 되어 프로게스테론(황체 호르몬)을 분비합니다.

프로게스테론(황체호르몬)은 에스트로겐에 의해 증식된 자궁내막을 부드럽게 하여 수정란이 착상하기 쉬운, 즉 보다 임신하기 쉬운 상태로 가꾸어 임신을 지속시키는 작용을 합니다.수정란이 착상하지 않은 채 경과하면 자궁 내막이 벗겨져 출혈과 함께 배출되는 것을 월경이라고 합니다.

여성 호르몬의 흐름은 다음과 같습니다.먼저 뇌에 있는 시상하부라는 곳에서 성선자극호르몬 방출호르몬(GnRH)이 분비되고 뇌하수체에서 난포자극호르몬(FSH)과 황체형성호르몬(LH)이 분비됩니다.게다가 이러한 호르몬이 난소 내의 난포에 작용해, 에스트로겐(난포 호르몬), 프로게스테론(황체 호르몬)을 분비해 자궁내막에 작용합니다.여성호르몬은 양이 많아지면 줄어들듯이, 줄어들면 늘리도록 뇌에서 조절되고 있습니다

여성 불임 극복을 위한 줄기세포 치료
여성 불임 극복을 위한 줄기세포 치료

P Koopman, PhD, FAA에 의한 시상하부-뇌하수체-고나달 축

이 설명을 바탕으로, 이하의 결과를 봐 주세요.

(1)연구기간 중 연구그룹의 난포자극호르몬 수준(mIU/ML)

여성 불임 극복을 위한 줄기세포 치료
여성 불임 극복을 위한 줄기세포 치료

MSC : 중간엽 줄기세포
줄기세포 투여군은 난포자극호르몬(난포호르몬을 분비하기 위해 방출되는 호르몬)이 크게 저하된 것을 알 수 있습니다.

(2) 연구 기간 중 연구 그룹의 에스트라디올 호르몬 수준(ng/L)

여성 불임 극복을 위한 줄기세포 치료
여성 불임 극복을 위한 줄기세포 치료

반면 줄기세포 투여군은 에스트라디올(=성호르몬, 난포호르몬)이 크게 상승한 것을 알 수 있습니다.

이상의 결과에서 줄기세포 투여를 통해 난포호르몬이 정상적으로 분비되는 것을 알 수 있었습니다.즉, 줄기세포에 의해 난소 기능 부전이 개선된다는 것이 증명되었습니다.

이하, 난포에서의 줄기세포 투여에 의한 조직학적 개선입니다.

여성 불임 극복을 위한 줄기세포 치료
여성 불임 극복을 위한 줄기세포 치료

E:난소기능부전 원시난포 및 1차난포(음성)
F: 줄기세포 치료 후 난포(양성)
양성난포란 PCNA 면역염색에서 양성인 것입니다. PCNA 면역염색이란 증식세포 핵항원을 염색하는 것으로 증식하고 있는 활성화시킨 상태에 있는 것을 양성으로 염색합니다.즉, 양성이라는 것은 그 기능이 활성화 상태에 있다는 것입니다.

토끼의 화학적으로 유발된 난소 부전의 치료에 있어서 중간엽줄기세포 주입의 기계적 작용

골수유래세포에 의한 자궁내막세포로의 분화

탈락막은 임신이 종결됨에 따라 태반과 함께 박탈하는 자궁 내막의 일부입니다.임신의 성립에는 이 탈락막화가 필요한 과정이 됩니다.탈락막화란 자궁내막이 증식·비후되어 수정란의 착상을 허용하는 상태로 변화하는 것을 말합니다.앞의 호르몬 설명대로 수정란의 착상이 없는 경우 프로게스테론(황체호르몬)이 저하되고 탈락막화된 자궁내막이 제때 파괴되어 월경으로 이어집니다.

탈락막화는 자궁이 수정란을 받아들이기 위한 준비 단계이며, 임신 성립 후에는 장기간에 걸쳐 그 상태가 지속됩니다.착상으로 인해 탈락막은 성장하고 임신 기간 내내 유지됩니다.또한 탈락막화의 장애로 불임으로 이어집니다.탈락 막화의 부전은 불임증, 습관성 유산, 자궁 내막증 등에 관여한다고 생각되고 있습니다.

최근 골수 줄기세포는 임신 중에 탈락막 세포로 분화한다는 것이 최신 연구에 의해 밝혀졌습니다.즉, 불임치료에 골수줄기세포를 투여함으로써 임신 중 탈락막으로 변화하여 착상을 거쳐 불임을 근본적으로 해소할 수 있게 되는 것입니다.

여기서 예일대에 의해 발표된 여성의 골수가 임신을 시작하고 유지하는 능력을 결정할 수 있다는 연구를 소개합니다.이 연구에서는 결함이 있는 자궁내막으로 생쥐에게 나타나는 Hoxa11 유전자 결손이 있는 두 생쥐 모델에서 연구자들은 건강한 기증자로부터의 골수이식이 자궁내막의 충분한 탈락막화를 촉진함으로써 생식능력을 개선할 수 있음을 발견했습니다.

여성 불임 극복을 위한 줄기세포 치료
여성 불임 극복을 위한 줄기세포 치료

Hoxa11: 골수줄기세포가 발현하는 자궁내막 간질결손 관련 유전자
KO: Hoxa11 유전자를 발현하지 않도록 한 마우스
WT : 야생형 마우스

Hoxa11을 발현하는 골수줄기세포가 자궁 착상 부위에서의 유전자 발현에 영향을 미쳐 탈락막화에 심각한 영향을 초래할 수 있음을 시사하고 있습니다.골수유래 간엽줄기세포의 일부는 자궁으로 이동하여 착상과 임신 유지 과정에 필수적인 세포인 탈락막세포가 되는 것입니다.즉 골수 줄기세포에 의해서 탈락막화가 촉진되는 것을 알 수 있습니다.

일본 국립연구개발법인 국립성육의료연구센터 자궁내막 수정란 수용 준비에 중요한 유전자군 밝혀
성체 골수 전구세포는 사멸 세포가 되어 배아 삽입과 임신에 기여한다
골수는 불임 퍼즐의 사라진 조각일 수도 있다
불임치료를 위한 자원으로서의 줄기세포
중간엽줄기세포를 이용한 여성 난임 치료 : 여성 생식질환에 관한 최신 연구

자궁 내막증 불임에 대한 줄기세포 치료

자궁내막증이란 자궁내막과 비슷한 조직이 자궁 밖으로 퍼진 질병으로 악화되면 심한 생리통이나 만성 하복부통, 성교 시 통증이나 부정기출혈, 생리 시기의 배뇨통이나 생리 전 변비, 생리 후 설사 등의 증상이 나타납니다.자궁내막증이 있으면 자궁내막에서의 출혈이 자궁 이외의 장소, 예를 들어 난소나 장의 복막에서 일어나 난소, 난관이나 장이 유착되거나 난소 내에 초콜릿 낭포라고 불리는 난소 낭종이 생깁니다.

불임과 자궁내막증 사이에는 다음과 같은 관계가 있습니다

  • 자궁 내막증과 불임과의 관련은 분명하나 자궁 내막증이 임신 성립을 저해하는 메커니즘에 관해서는 충분히 해명되어 있지 않다
  • 자궁내막증 환자 30~50% 불임
  • 불임 환자 25~50% 자궁내막증 인정
  • 불임 환자의 자궁 내막증 이환율은 정상 부인의 6~8배 높다
  • 정상 부인의 월경 주기마다의 임신율은 15~20%인데 반해 자궁 내막증 환자는 2~10%로 저하한다


어셔먼 증후군(AS)은 자궁내막증의 반복으로 인한 자궁내막의 파괴로 인해 발생하는 부인과 질환입니다.그 결과 많은 기능적인 자궁내막이 손실되고 자궁강이 자궁내 유착에 의해 소실되어 무월경, 과소월경, 불임증, 불육증 및/또는 전치태반이나 유착태반을 포함한 비정상적인 태반 형성으로 이어집니다.또 자궁내막위축(EA)은 자궁내막이 너무 얇아서 5mm를 넘어 성장하지 않는 또 하나의 드문 상태입니다.양쪽은 기능적인 자궁 내막이 결여되어 있다는 공통점이 있습니다.이러한 자궁내막이 부족한 것에 대해서 줄기세포를 투여함으로써 자궁내막이 재생되는 것을 알고 있습니다.

다음은 자궁내막 질환을 앓고 있는 환자 16명에게 골수줄기세포를 동맥내 카테터법을 통해 투여한 사례를 소개합니다.난치성 AS 환자는 그 중 11명이었습니다.

여성 불임 극복을 위한 줄기세포 치료
여성 불임 극복을 위한 줄기세포 치료

(A)AS(B)EA 환자의 수술 전 및 수술 후 자궁경 영상
First look : 줄기세포 치료 전
Second look : 줄기세포치료 3개월 후
Third look: 줄기세포치료 6개월 후

이미지에서 알 수 있듯이 줄기세포 투여 전 자궁내막의 염증은 줄기세포 투여 후에 완화되어 있는 것을 알 수 있었습니다.이상에서 줄기세포는 자궁 내막을 재생하는 것으로 나타났습니다.

즉, 줄기세포 치료는 자궁내막을 재생시켜 임신에 더 적합한 상태로 만든다는 것입니다.

일본 의과 대학 부속 병원
일본 산부인과 학회