무릎 연골에는 혈관과 신경이 존재하지 않기 때문에, 한번 손상이 되면 저절로 재생이 안된다는 특징이 있다. 때문에 연골을 재생하기 위해 많은 치료들이 있는데, 이번 포스팅에서는 줄기세포를 활용하여 무릎 연골을 재생시키는 카티스템에 대해 포스팅해보려 한다.
카티스템
카티스템은 국내 바이오사인 메디포스트에서 개발한 제대혈유래중간엽줄기세포 치료제이다. 제대혈이란 태어난지 얼마 되지 않은 아이의 태반에서 추출한 탯줄 혈액으로, 조혈모세포와 간엽줄기세포가 풍부하여 의료적으로 가치가 높다.
줄기세포?
줄기세포란 식물의 줄기에서 가지가 나오는 것처럼, 하나의 세포가 다양한 세포로 분화할 수 있는 것을 말한다. 줄기세포는 아직 특정 세포로 분화하지 않은 미분화 세포로서, 무한 증식이 가능하고, 체내 신호에 따라 인체에 필요한 세포로 분화할 수 있다는 특징이 있다.
줄기세포 치료제의 종류
현재 상용화된 줄기세포 치료제의 경우 환자 본인의 골수 또는 지방조직에서 추출하는 [자가유래 줄기세포]와 타인의 제대혈에서 추출하는 [동종 제대혈 줄기세포] 두가지로 구성되어 있다. 카티스템은 타인의 줄기세포를 활용하는 동종 제대혈 줄기세포에 해당한다
적응증
카티스템은 퇴행성 또는 반복적 외상으로 인한골관절염 환자(ICRS grade IV)의 무릎 연골결손 치료에 사용된다. ICRS 지표란 무릎연골의 손상정도를 나타내는 지표로, 주로 손상 깊이에 따라 결정 된다.
ICRS grade
- 0~1단계 : 관절 연골 표면에 미세한 손상이 발생
- 2단계 : 연골 깊이의 50% 미만 손상
- 3단계: 연골 깊이의 50% 이상 손상
- 4단계: 연골 아래에 있는 연골하골까지 깊은 손상
금기사항
조건에 해당하더라도, 아래와 같이 금기사항에 해당되는 경우 사용이 불가능하다.
- 우단백질,히알루론산,마취제 과민증 환자
- 겐타마이신에 알러지 반응 병력이 있는 환자
- 류마티스 관절염 등 만성 염증성 관절 질환 환자
- K&L grade 4
- 의사 판단하에 효과를 기대하기 어려운 심각하게 휜 다리
- 자가면역 질환과 연관된 관절염 환자
수술 방법
카티스템의 수술 방법은 다음과 같다
- 마취 후에 관절연골 결순부위를 관절강 절개 또는 관절경을 이용하여 노출시킨다.
- 연골 결손부위를 정리해준 다음 직경 3~5mm의 구멍을 뚫어준다(미세천공술).
- 줄기세포와 히알루론산이 혼합된 약을 구멍에 채워준 다음, 결손부위에도 도포해준다.
마취는 척추마취 또는 전신마취로 이루어지며, 대부분은 척추마취+수면마취로 이루어진다.
원리
카티스템에 함유된 줄기세포들은 신호물질인 싸이토카인을 비롯하여 성장인자, 리간드 등을 분비한다. 이러한 물질들은 연골조직의 분해를 막아 연골이 파괴되는 것을 막고, 연골전구세포(연골전단계세포)의 분화를 촉진시킨다.
여기서 주의해야하는 것은 카티스템의 줄기세포가 연골로 분화되는 것은 아니라는 것이다. 카티스템의 줄기세포는 연골세포가 성장하도록 성장 신호를 보낼 뿐(paracrine effect)이다. 연골세포로 성장하는 것은 구멍에서 흘러나오는 골수 속의 줄기세포, 즉 환자 본인의 줄기세포이다.
구멍은 왜 뚫을까?
카티스템 시술시 구멍을 뚫는 이유 줄기세포를 고정시키고, 흘러나오는 혈액을 통해 영양분을 공급하며, 연골의 생성을 유도하기 위해서이다.
줄기세포 고정
아무런 대비 없이 줄기세포만을 넣어주었을 경우, 연골 결손 부위에 고정되지 않고 줄기세포가 흩어질 수 있다. 구멍은 줄기세포를 연골 결손부위에 묶어두는 역할을 하게 된다.
영양분 공급
연골에는 혈관이 없기 때문에 영양분이 공급되지 않는다. 때문에 줄기세포를 그대로 넣었다가는, 영양분을 공급받지 못하고 그대로 죽게 된다. 연골 하골에 구멍을 내면, 출혈이 발생하게 되는데 이때 나오는 혈액을 이용하여 줄기세포에 영양분을 공급하는 것이 가능하다.
연골생성 자극
이식된 카티스템은 신호 물질을 분비할 뿐, 직접 연골세포가 되지는 않는다. 대신 구멍을 통해 흘러나온 골수 속에 함유된 줄기세포들을 자극하여 연골세포가 되도록 도와준다.
효과
임상 결과를 보면 그 효과를 짐작할 수 있다. 임상 시험은 만18세 이상의 환자 103명을 대상으로 진행되었고 실험군 50명은 카티스템 시술을, 대조군 53명은 미세천공술 시술을 받았다.
시술 후 48주후 평가한 결과, 카티스템 이식을 받은 사람은 97.67%에 해당하는 환자들이 ICRS grade가 1단계 이상 개선되었다. 5년 후 추적 결과에서도 무릎 통증 및 무릎 기능이 통계적으로 유의하게 개선되었다고 한다.
장점
카티스템은 1회 시술로 연골 재생이 가능하며, 무릎 관절염 개선에도 도움을 줄 수 있다. 또한 2012년 출시 이후 장기간 안전성 데이터가 쌓여 있기 때문에, 믿고 시술 받을 수 있다는 장점이 있다.
1회 시술로 연골 재생
제품화된 상품이기 때문에, 다른 경쟁품들과는 달리 한 번의 시술로 쉽게 끝이 난다.
관절염 개선
이식되는 줄기세포들은 다양한 물질들을 분비하게 되는데 이를 통해 연골의 분해를 억제하고, 연골의 재생을 촉진시키며, 관절 내부의 환경을 변화시킨다. 이러한 작용 들은 관절염을 개선시키는데 큰 도움을 줄 수 있다.
장기간 안전성 데이터
2012년 발매 이후, 10년이 넘는 장기간 안전성 데이터를 가지고 있다. 그만큼 안전성이 보장된 제품이기 때문에 안심하고 시술을 받을 수 있다.
쉬운 접근성
10년 이상 지속되온 시술이니 만큼, 규모가 있는 병원이라면 어디를 가도 시술 받는 것이 가능하다. 비슷한 컨셉의 연골재생술인 카티라이프가 시술 병원이 많지 않은 것을 보면, 이는 큰 장점이라고 볼 수 있다.
단점
제품화된 타인의 줄기세포이기 때문에 이로 인한 위험성을 간과할 수 없다. 면역거부 반응이나 줄기세포의 기능이 한정적일 수 있다. 또한 시술을 위해 뼈에 구멍을 뚫기 때문에 통증이 심하며 재활에 시간이 오래걸린다는 단점이 있다.
면역 거부 가능성
타인의 세포를 내 몸에 집어 넣는 만큼, 신체에서 거부 반응을 보일 가능성이 있다. 다만 줄기세포의 경우 면역 거부 반응성이 나타날 가능성이 매우 낮고, 실제 그러한 부작용도 드문 편이다.
줄기세포
줄기세포는 특정 세포로 분화되지 않은 상태이기 때문에, 이식된 부위의 주변 환경에 따라 그 효능이 차이를 보일 수 있다. 종종 무릎 연골이 제대로 재생되지 않은 경우가 생기기도 한다.
통증 및 재활
연골 재생을 위해 뼈에 구멍을 뚫는 만큼, 통증이 심한 편이다. 뼈가 아물어 가는 과정 또한 고통스러우며, 재활을 마치고 일상 생활에 복귀하는 데에도 꽤 오랜 시간이 걸리는 편이다. 때문에 생계유지나 업무로 바쁜 환자들은 시술 받기 쉽지 않다.
제품화 과정에서 문제 가능성
체외에서 상품화 과정을 거치면서 세포의 특성이 변화할 가능성이 있다. 또한 타인의 세포를 투여받는 것은 면역반응으로 인한 부작용이 발생하거나 그 효과가 저하될 가능성 또한 존재 한다.
재활
카티스템 시술 이후 연골을 제대로 재생시키기 위해서는 의사의 추천에 따라 재활운동을 진행해야 한다. 재활운동 방법은 병원 또는 의사마다 그 방식이 다르기 때문에 주치의의 지도에 맞춰 진행하거나, 전문 재활병원을 찾는 것도 좋다.
초기의 재활 과정이 매우 중요하며, 반복 횟수를 점차 증가하는 식으로 훈련을 진행한다. 훈련 강도를 증가시킬 경우, 통증이 시작된다면 통증이 사라질 때 까지 운동량을 줄여준다.
12주 동안은 목발을 사용해야 하며, 3주까지는 무릎에 몸무게의 25% 정도의 무게만 가해지도록 조절해야 한다. 그 이후로는 점차 가해지는 무게를 늘려나가면 된다. 통증이나 부종이 발생한다면 즉시 주치의와 상의해주도록 한다.
부작용
국내 시판 후 조사 결과에 의하면, 카티스템 시술 이후 중대한 약물이상반응은 확인되지 않았다. 다만 인과관계가 있다고 보여지는 예상치 못한 부작용들이 있었는데 적용부위 부종, 말초부종, 다리통증, 빈뇨,근육통, 간수치 증가, 감상샘염, 고요산 혈증 등이 있다.
가격 및 비용
카티스템 비용은 약제비에 시술료가 포함된 금액이다. 약제비의 경우 1vial당 700~900만원에 달하며, 결손면적이 넓을 수록 사용 갯수도 비례해서 늘어난다. 여기에 시술료로 200~300만원이 부가되는데 이를 고려하면 1000~1300만원 정도의 비용이 발생한다.
대부분은 1vial만 사용하게 되며, 그 이상 사용하는 경우 연골 결손면적이 상당히 넓은 편에 속한다고 보면 된다.
실비
카티스템은 비급여 제품으로 건강보험의 혜택을 보지 못한다. 임의비급여로 분류되기는 하지만, 신의료기술 인증을 받았기 때문에 실비보험으로 보상을 받을 수 있다. 보상 비율은 소유하고 있는 실비보험의 세대에 따라 다르며 70~100%까지 다양하다.
고가의 시술인 탓에 간혹 보험사에서 보험금 지급을 거절하는 경우도 있는데,이를 예방하기 위해서는 진단서 등의 서류에 카티스템 적응증인 ‘퇴행성 또는 반복적 외상으로 인한골관절염 환자(ICRS grade IV)의 무릎 연골결손 치료’에 관한 내용이 기재되어 있어야 한다.