30초 요약: 이 글의 요점
- 엑소좀 제제는 ‘분리해 낸 일부’입니다. 배양상청(분비단백체)에서 막으로 된 주머니만 나누어 낸 것으로, 액체에 녹아 있던 성분(가용성 인자)은 함께 오지 않습니다.
- ‘일부’는 ‘전체’와 같은 결과를 보이지 않았습니다. 세 분획을 같은 조건으로 비교한 동료 심사 논문 두 편 모두에서, 막 주머니만 모은 분획(나누어 꺼낸 일부)은 나누기 전의 전체와 같은 세포 변화를 일으키지 않았습니다.
- 다만 두 편 모두 시험관 내 실험입니다. 사람에서의 우열이나 당사 제품의 효과를 보여주는 것은 아니며, 어디까지 읽어도 되는지를 본문에서 확인합니다.
1. 엑소좀 제제란, 수프에서 ‘건더기’만 건져 올린 것
요컨대 비교하고 있는 것은 ‘전체’와 ‘거기에서 나누어 낸 두 개의 일부’입니다. 이 관계를 먼저 잡아 두면, 두 연구의 설계가 한결 읽기 쉬워집니다.
분비단백체(세포가 배양 중에 분비한 성분의 총체)에는 세포가 분비한 가용성 인자(사이토카인·성장인자 등)와 막소포(엑소좀을 포함한 세포외소포)가 모두 들어 있습니다. 요리에 빗대면 분비단백체는 건더기도 국물도 들어 있는 수프입니다. 엑소좀 제제는 거기에서 건더기(막소포)만 체로 건져 올린 것에 해당하며, 건져 올린 체 위에 수프에 녹아 있던 국물은 남지 않습니다.
연구에서는 이 관계를 다음 세 가지 분획으로 나누어 비교하고 있습니다.
핵심 포인트
‘엑소좀’과 ‘분비단백체(배양상청액)’는 같은 액체를 달리 부른 말이 아니라 ‘일부’와 ‘전체’의 관계입니다. 어느 형태의 제품을 고를 것인가는 액체에 녹아 있는 가용성 인자를 남길지 말지의 선택이기도 합니다. 엑소좀 자체의 정의와 구조는 엑소좀이란 무엇인가(일본어)에 정리했습니다.
2. 연구 1: 염증을 일으킨 힘줄세포에서는 ‘전체’가 가장 크게 작용했다
첫 번째 논문의 결론은 명쾌합니다. 세 분획 가운데 세포의 유전자 발현을 가장 크게 움직인 것은 ‘전체’였습니다.
빈 수의과대학 연구진이 2023년에 발표한 연구입니다[1]. 말의 골수 유래 중간엽 줄기세포를 무혈청 조건에서 48시간 배양하고, 회수한 배양상청을 크기 배제 크로마토그래피(크기 차이로 성분을 걸러 나누는 방법)로 분리했습니다. 얻어진 것은 전체(CM)·엑소좀 분획(EVs)·가용성 단백 분획(PF)의 세 가지입니다.
이를 TNF-α 와 IL-1β 로 염증을 유도한 말의 힘줄세포에 투여하고, 유전자 발현이 어떻게 달라지는지를 비교했습니다. 결과는 전체를 투여했을 때, 염증을 유도한 대조군과 비교한 유전자 발현의 변화가 가장 컸습니다. 엑소좀 분획 단독으로도, 가용성 단백 분획 단독으로도 전체에는 미치지 못했습니다.
이 결론은 논문의 제목 자체에 적혀 있습니다.
“Mesenchymal Stem Cell Conditioned Medium Modulates Inflammation in Tenocytes: Complete Conditioned Medium Has Superior Therapeutic Efficacy than Its Extracellular Vesicle Fraction”
중간엽 줄기세포의 배양상청은 힘줄세포의 염증을 조절한다 — 완전한 배양상청은 그 세포외소포 분획보다 높은 치료적 유효성을 가진다
Soukup R, et al. Int J Mol Sci. 2023;24(13):10857 의 논문 제목에서(시험관 내 실험에 근거한 표제입니다)3. 연구 2: 면역세포에서는 ‘분리해 낸 주머니’보다 ‘남은 액체’가 작용했다
두 번째 논문에서는 순위가 뒤바뀝니다. 전체와 거의 대등하게 작용한 것은 엑소좀을 제거한 ‘남은 액체’ 쪽이었습니다.
다른 한 편은 2022년의 연구입니다[2]. 이번에는 사람의 세포를 사용했습니다. 사람 양막 유래 중간엽 기질세포(중간엽 줄기세포와 거의 같은 뜻)에서 전체·엑소좀 분획·엑소좀 제거 분획을 준비해, 사람의 말초혈 단핵세포에 투여하고 면역조절 작용을 비교했습니다.
결과, 엑소좀 제거 분획이 전체와 거의 동등한 면역조절 작용을 보였습니다. 한편 엑소좀 분획은 세포에 흡수된 것이 확인되었음에도, 측정한 지표에서는 작용이 거의 나타나지 않았습니다. “도달하지 못했다”가 아니라 “도달한 상태에서, 측정한 지표는 움직이지 않았다”는 점이 읽을 대목입니다.
| 항목 | 연구 1(2023) | 연구 2(2022) |
|---|---|---|
| 세포의 유래 | 말의 골수 유래 중간엽 줄기세포 | 사람 양막 유래 중간엽 기질세포 |
| 투여한 대상 | 말의 힘줄세포(염증 유도) | 사람의 말초혈 단핵세포 |
| 관찰한 지표 | 유전자 발현의 변화 | 면역조절 작용 |
| 작용이 가장 컸던 분획 | 전체 | 엑소좀 제거 분획(전체와 거의 동등) |
| 엑소좀 분획 단독 | 전체에 미치지 못함 | 변화가 거의 나타나지 않음 |
| 시험의 형식 | 시험관 내 | 시험관 내 |
4. 두 편이 공통으로 보여주는 것 — ‘일부’는 ‘전체’를 대신하지 못했다
결론은 이렇습니다. 종도, 투여한 대상도, 관찰한 지표도 다른 두 계에서 “막 주머니만 모은 분획은 전체와 같은 변화를 일으키지 않았다”는 같은 방향의 결과가 나왔습니다.
막소포(세포가 내보내는, 막으로 싸인 미세한 주머니)만 분리한 분획에서는 전체와 같은 변화가 일어나지 않았다. 이것이 양쪽에 공통되는 결과입니다. 한 편뿐이라면 우연일 수도 있지만, 서로 다른 계에서 같은 방향의 결과가 나왔다는 점에 의미가 있습니다.
한편으로 두 편이 같은 말을 하고 있는 것은 아닙니다. 연구 1에서는 전체의 작용이 가장 컸고, 가용성 분획 단독도 거기에는 미치지 못했습니다. 연구 2에서는 가용성 분획만으로 전체와 거의 동등했습니다. 가용성 인자(액체에 녹은 상태로 작용하는 성분)와 막소포가 기여하는 비율은 계에 따라 달라진다고 읽는 것이 타당합니다.
핵심 포인트
수프의 비유로 돌아가면, 연구 1은 “건더기도 국물도 들어 있는 수프가 가장 크게 작용했다”, 연구 2는 “국물만으로도 수프와 거의 대등했다”는 결과입니다. 두 편에서 순위는 다르지만, “건더기만으로는 수프를 대신하지 못했다”는 방향은 공통됩니다.
공통되는 것은 “엑소좀 단독으로는 전체와 같아지지 않았다”는 점이지, “가용성 인자가 모든 것을 담당한다”는 것이 아닙니다. 연구 1에서는 가용성 분획 단독도 전체에는 미치지 못했습니다.
5. 이 결과를 어떻게 받아들일 것인가 — 읽을 때의 네 가지 한계
미리 못을 박아 두면, 이 두 편은 “분비단백체 쪽이 더 우수하다”고 단정하기 위한 재료가 아닙니다. 어디까지 읽어도 되는지를 다음 네 가지로 확인해 주십시오.
-
두 편 모두 시험관 내(in vitro) 연구입니다
배양한 세포에 직접 투여한 실험이며, 사람에게 투여했을 때의 결과가 아닙니다. 사람에서의 우열을 보여주는 데이터는 이 두 편에 들어 있지 않습니다.
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연구 1은 말의 세포를 사용했습니다
그대로 사람에게 적용할 수는 없습니다. “서로 다른 종에서 공통된 경향이 나왔다”는 데까지가 타당한 범위입니다.
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당사의 제품을 시험한 것이 아닙니다
두 편 모두 연구기관이 직접 조제한 분획을 사용한 실험입니다. 제품마다 다른 제조법·농도의 차이는 이 결과에 반영되어 있지 않습니다.
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“엑소좀에 작용이 없다”는 결과가 아닙니다
연구 2에서는 엑소좀 분획이 세포에 흡수된 것이 확인되었습니다. 측정한 지표에서 변화가 작았다는 것이 정확한 기술입니다. 지표나 대상을 바꾸면 다른 결과가 나올 가능성이 있습니다.
그 위에서, 원료를 고르는 입장에서 말할 수 있는 것은 하나입니다. 막소포만 분리하는 공정은 가용성 인자를 버리는 공정이기도 합니다. 무엇을 남기고 싶은지를 정한 다음에 제품의 형태를 고르는 순서가 됩니다.
세 용어의 관계와 당사가 분비단백체라고 부르는 조건은 분비단백체란에, 제조법에 따른 잔류 성분의 차이는 줄기세포 배양상청액과 분비단백체의 차이에 정리했습니다. 엑소좀 제품의 ‘입자수’를 읽는 법은 엑소좀의 ‘수’를 어떻게 볼 것인가를 참고해 주십시오.
자주 묻는 질문
엑소좀 제제와 분비단백체 중 어느 쪽이 더 우수합니까?
현시점에서 어느 쪽이 우수한지를 결론지을 수는 없습니다. 여기서 소개한 두 편의 연구는 모두 시험관 내에서 세포에 투여한 실험이며, 사람에게 투여해 우열을 비교한 것이 아닙니다. 연구가 보여주는 것은 막소포만 분리한 분획에서는 전체나 가용성 분획과 같은 변화가 일어나지 않았다는 사실까지입니다.
엑소좀에는 효과가 없다는 뜻입니까?
그렇게 말할 수는 없습니다. 연구 2에서는 엑소좀 분획이 세포에 흡수된 것이 확인되었습니다. 흡수된 상태에서, 측정한 면역조절 지표에는 큰 변화가 나타나지 않았다는 결과입니다. 지표나 대상을 바꾸면 다른 결과가 나올 가능성이 있습니다.
말의 세포를 사용한 연구를 사람의 이야기로 읽어도 됩니까?
그대로 적용할 수는 없습니다. 연구 1은 말의 중간엽 줄기세포(뼈나 지방 등으로 분화할 수 있는 줄기세포)와 말의 힘줄세포를 사용한 시험관 내 실험입니다. 연구 2는 사람 양막 유래 세포와 사람의 말초혈 단핵세포를 사용했지만, 이쪽도 시험관 내 실험입니다. 서로 다른 종·서로 다른 세포에서 공통된 경향이 보였다는 점에 의미가 있다고 읽는 것이 타당합니다.
참고문헌
- [1] Soukup R, Gerner I, Mohr T, Gueltekin S, Grillari J, Jenner F. Mesenchymal Stem Cell Conditioned Medium Modulates Inflammation in Tenocytes: Complete Conditioned Medium Has Superior Therapeutic Efficacy than Its Extracellular Vesicle Fraction. Int J Mol Sci. 2023;24(13):10857. doi:10.3390/ijms241310857
- [2] Papait A, Ragni E, Cargnoni A, et al. Comparison of EV-free fraction, EVs, and total secretome of amniotic mesenchymal stromal cells for their immunomodulatory potential: a translational perspective. Front Immunol. 2022;13:960909. doi:10.3389/fimmu.2022.960909
영문 인용은 논문 제목에서 발췌한 것이며, 한국어 번역은 당사가 한 것입니다.
본 글은 공표된 연구의 내용을 소개한 것입니다. 당사의 줄기세포 분비단백체는 연구용 시약으로 공급하고 있으며, 특정 질환에 대한 효과를 나타내는 것이 아닙니다. 소개한 연구는 당사 제품을 시험한 것이 아닙니다.