Research Brief · 노쇠·항노화 · 2026.05.09

줄기세포 치료는 노쇠를 개선할 수 있을까

CRATUS·Laromestrocel·Zhu 2024·Nguyen 2026까지 — 중간엽줄기세포 노쇠 임상의 근거와 한계

노쇠는 단순히 나이가 든 상태가 아니다. 근력, 보행능력, 지구력, 균형, 회복력, 염증 조절 능력이 함께 저하되면서 작은 스트레스에도 쉽게 무너지는 임상적 증후군이다. 치료의 핵심은 외형적 항노화가 아니라, 실제 생활 기능과 생리적 예비능을 회복시키는 데 있다.

최근 중간엽줄기세포(MSC)를 이용한 노쇠 임상시험들이 주목받는 이유가 여기에 있다. MSC는 손상 조직으로 직접 분화해 대체한다는 단순한 개념보다, 항염증·면역조절·혈관 기능 개선·주변 세포환경 조절이라는 paracrine 효과를 통해 노쇠의 생물학적 기전에 접근할 수 있다는 가설을 갖는다.

노쇠의 병태생리와 MSC 치료의 생물학적 근거

노쇠의 핵심 기전은 다음 네 가지가 복합적으로 얽혀 있다: 만성 저강도 전신 염증(inflammaging), 미토콘드리아 기능 장애, 내인성 줄기세포 소진, 면역 노화(immunosenescence). 이 중에서도 골격근 위성세포(satellite cell) 소실과 재생능 저하는 근감소·보행 저하를 유발하는 핵심 축이다.

노쇠 환자의 자가 줄기세포를 쓰는 방식은 근본적인 한계가 있다. 이미 염증 환경에 오래 노출된 자가 세포는 복제 수명과 줄기세포능(stemness)이 크게 감소해 있다. 반면 젊고 건강한 공여자에서 얻은 동종 MSC(allo-hMSC)는 다음 특성을 갖는다:

  • MHC class II 및 공동자극분자를 발현하지 않고 MHC class I 발현도 낮아 면역 거부 위험이 낮다
  • 손상·염증 부위로 귀환(homing)하는 능력이 탁월하다
  • TGF-β, IL-10, 엑소좀을 통해 M2 항염증 대식세포 표현형 전환을 유도하고 TNF-α, IL-1β, IL-6를 억제한다
  • TGF-β 분비는 CD4+/CD8+ T세포 증식과 Th1 활성을 억제하고 조절 T세포(Treg)를 증가시킨다

골수 유래 MSC 임상시험

CRATUS Phase I (NCT02065245)

마이애미 대학·Longeveron이 주도한 CRATUS 프로그램의 Phase I 연구는 만 60세 이상 노쇠 환자 15명에게 골수 유래 동종 MSC(hBM-MSC)를 단회 정맥 투여한 오픈라벨 용량상승 시험이다.

세포 현탁액은 독립 주입 백으로 분당 2 mL 속도로 점적했고, 15분마다 주입 백을 흔들어 균일 분산을 유지했다. 주입 후 1개월까지 중대 이상반응(TE-SAE)은 없었고, 2천만 투여군 1명에서만 항HLA 공여자 특이 항체(cPRA)가 경미하게 발견됐다.

효능 측면에서는 이식 3개월·6개월에 6분 도보 거리(6MWD)가 유의미하게 연장됐으며(p=0.001), 혈청 TNF-α는 6개월에 현저히 감소했다(p<0.0001). 특히 1억 개(100M) 투여군이 2억 개군보다 FEV1, SF-36, EQ-5D 개선이 뚜렷해, “더 많은 세포 = 더 나은 효과”라는 선형 용량 개념에 의문을 제기했다.

CRATUS Phase II

Phase II는 30명(평균 75.5세)을 대상으로 100M군·200M군·위약군에 1:1:1 배정한 무작위 이중맹검 위약대조 연구다.

1개월 시점에서 TE-SAE는 없었다. 기능 평가에서 100M군만이 6MWD, SPPB, FEV1에서 통계적으로 유의한 개선을 달성했고(p=0.01), 삶의 질 지표도 100M군에서만 상승했다(p=0.03). 면역 분석에서는 100M군의 혈청 TNF-α가 유의미하게 감소했으며, 두 세포 치료군 모두에서 B세포의 전염증성 TNF-α 보유 밀도가 함께 낮아졌다.

Laromestrocel (Lomecel-B) Phase 2b (Ruiz 2026, Cell Stem Cell)

현재까지 노쇠 MSC 임상 중 가장 강한 근거를 제시한 연구다. 미국 12개 센터에서 70–85세 경도~중등도 노쇠 환자 148명을 25M·50M·100M·200M·위약 5개 군에 무작위 배정해 단회 정맥 투여했다.

9개월 시점에서 200M군은 위약 대비 6MWD가 63.4m 더 연장됐다(95% CI: 17.1–109.6m, p=0.0077). 6개월 시점에는 용량-반응 관계가 확인됐다. 가장 중요한 임상적 의의는 수혜 환자의 30.8%가 CFS 등급에서 노쇠 상태를 탈피해 ‘양호(Well)’로 회복했다는 점이다(위약군 14.8%).

기능 개선은 수치 변화에 그치지 않았다. 6MWD 연장은 환자보고 결과(PROMIS Physical Function)와 상관을 보였다. 연구진은 혈중 sTIE2(soluble TIE2) 감소를 잠재적 치료 biomarker로 제시했다.

sTIE2와 혈관내피 보호 기전: TIE2는 혈관내피세포막 수용체로, Angiopoietin과 결합해 PI3K/AKT 생존 경로를 활성화하고 NF-κB를 억제해 염증을 조절한다. 노쇠 환경에서는 MMP14가 과활성화되어 TIE2를 절단하고, 불활성 가용성 단편인 sTIE2가 혈류로 방출된다. 그 결과 미세혈관 손상과 골격근 기능 저하가 진행된다. Laromestrocel이 분비하는 TIMP2/TIMP3가 MMP14를 억제해 TIE2 절단을 차단하고, 이를 통해 혈관내피 항상성을 회복시킨다. VEGF 신호와의 시너지가 골격근 내 미세혈관망 재건에 기여하는 것으로 설명된다.

골수 유래 MSC 임상시험 비교

연구 N 평균 연령 용량 주요 결과 특이사항
CRATUS Ph I (NCT02065245) 15 60세 이상 20M / 100M / 200M 6MWD↑ (p=0.001), TNF-α↓ (p<0.0001) 100M군 FEV1·QOL 최고 개선; cPRA 1명
CRATUS Ph II (NCT02065245) 30 75.5세 100M / 200M / 위약 100M군만 6MWD·SPPB·FEV1 유의 개선 (p=0.01) 이중맹검 무작위; 고용량 비선형성 확인
Laromestrocel Ph 2b (NCT03169231) 148 70–85세 25M / 50M / 100M / 200M / 위약 200M군 6MWD +63.4m (p=0.0077); CFS 탈출 30.8% 다기관 확증; sTIE2 biomarker 제시

탯줄 유래 MSC 임상시험

탯줄 조직 유래 MSC(HUC-MSC)는 골수 유래 MSC와 다른 실용적 장점을 가진다. 출산 후 폐기되는 조직에서 비침습적으로 확보되고, 젊은 공여자 조직이라 복제 수명과 면역조절 능력이 우수하다. MHC class I 발현이 매우 낮고 MHC class II는 발현하지 않아 면역 거부 위험도 낮다.

Zhu 2024 (NCT04314011)

중국 상하이 동방병원에서 2020–2022년에 수행된 60–80세 노쇠 환자 30명 대상 무작위 이중맹검 위약대조 연구다. 체중 kg당 1×10⁶개의 HUC-MSC를 1개월 간격으로 2회(Day 1, Day 30) 정맥 투여하고 6개월을 추적했다.

  • SF-36 신체 기능 요약 점수(PCS): 투여 1주일 후부터 개선이 시작됐고, 6개월까지 위약 대비 유의한 향상이 지속됐다 (p=0.042)
  • EQ-VAS(환자 보고 건강 상태): 2개월 후 유의한 우위, 6개월에 비약적 차이 (p=0.002)
  • TUG(일어나 걷기 검사): 전 추적 기간에 걸쳐 지속 개선 (p<0.05)
  • 악력: 6개월에 위약군 대비 유의한 향상 (p=0.002)
  • 4m 보행속도: 평균 2.05초 단축 (p=0.21, 통계적 유의성 미도달)
  • 혈청 TNF-α, IL-17: 6개월에 동반 감소 (p=0.034, p=0.033)

안전성 면에서 위약군과 비교해 뚜렷한 차이가 없었다.

Nguyen 2026 (NCT04919135) — 베트남 Vinmec 연구

베트남 Vinmec 줄기세포·유전자기술 연구소가 60–85세 노쇠 환자 44명(CFS 3–6점 또는 Fried ≥3점)을 대상으로 수행한 Phase 1/2 무작위 대조 연구다. 체중 kg당 1.5×10⁶개의 HUC-MSC를 3개월 간격으로 2회(Day 1, Month 3) 정맥 투여했다.

이 연구의 설계적 특징은 세포치료군과 대조군 양쪽 모두에 표준 보조 영양제(아미노산제, 칼슘, 관절보조제)를 동일하게 투여해, 줄기세포 고유 효과와 영양 보충에 의한 효과를 구분하려 했다는 점이다.

이차 유효성 분석은 분자 기전 탐색에 초점을 맞췄다:

  • Seahorse XF 분석: CD3+ T세포의 산소 소비율(OCR)과 세포외 산성화율(ECAR)을 측정해 미토콘드리아 대사 회복 여부를 평가했다
  • qPCR: 노화 촉진 전사 유전자 CDKN2A(p16) 발현 감소를 T세포에서 직접 측정해 세포 노화 역전 지표를 수집했다

이 연구는 2022년 J Gerontology Series A에 발표된 연구 설계 논문(NCT04919135)의 결과 보고로, 2026년 EBioMedicine에 게재됐다.

탯줄 유래 MSC 임상시험 비교

연구 N 연령 용량·투여 일정 주요 유효성 결과 주목할 설계 특징
Zhu 2024 (NCT04314011) 30 60–80세 1×10⁶/kg ×2회 (Day 1, 30) SF-36 PCS↑ (p=0.042), 악력↑ (p=0.002), TUG↑, TNF-α·IL-17↓ 6개월 추적; 생리식염수 위약 대조
Nguyen 2026 (NCT04919135) 44 60–85세 1.5×10⁶/kg ×2회 (Day 1, Month 3) 미토콘드리아 대사 회복, CDKN2A↓ 양군 영양제 병용; Seahorse XF·qPCR 기전 분석

단계적 임상 설계 성공 사례 vs. 실패 사례

대만 UMC119-06-05 (Meridigen/Meribank) — 단계적 리스크 관리의 모범

대만의 Meridigen/Meribank가 개발한 탯줄 유래 MSC 제제는 점진적 규제 승인 경로를 체계적으로 밟고 있다.

Phase I (NCT04914403, n=6): 60–85세 경도~중등도 노쇠 환자(CFS 4–6점)를 대상으로 소규모 안전성 스크리닝을 먼저 실시했다. NYHA III/IV 심부전, GOLD III/IV COPD, 5년 이내 악성 종양, MMSE 24점 이하 치매, 조절 불가 당뇨·신부전 환자를 엄격히 배제했다.

Phase I/II (NCT06501066): 안전성 확인 후 전노쇠·노쇠 인구를 대상으로 100M 단회 정맥 투여 대 위약을 비교하는 무작위 단일맹검 시험으로 확대됐다. 사망, 비치명적 폐색전증, 뇌졸중, 불명 호흡곤란 입원을 복합 이상반응 변수로 설정해 12개월간 추적 중이다.

VA MESCAFY (NCT05284604) — 임상 현실을 간과한 설계의 교훈

미국 보훈부(VA)가 자금을 지원하고 Dennis T. Villareal 교수팀이 설계한 MESCAFY는 65–85세 퇴역 군인 노쇠 환자 36명을 목표로 골수 유래 MSC를 1억 개씩 Day 1과 Day 90에 2회 주입하는 연구였다. 그러나 단 한 명의 환자도 모집하지 못하고 2023년 1월 31일 자진 취소됐다.

실패 원인은 명확하다. 6MWD 200–400m라는 협소한 보행 기준, 복잡한 동반 질환을 가진 퇴역 군인 인구에 적용한 엄격한 안전성 필터, 3개월 간격 다회 투여에 필요한 물류와 순응도 요건이 결합되어 실제 모집 가능한 대상자가 거의 없었다. 이 사례는 아무리 우수한 임상 프로토콜이라도 대상 인구의 현실적 특성을 반영하지 않으면 실행 불가능하다는 점을 보여준다.

단계적 임상 설계 비교

  UMC119-06-05 (대만) MESCAFY (미국 VA)
스폰서 Meridigen/Meribank 미국 보훈부 (VA)
목표 N Ph I: 6명 → Ph I/II: 다기관 확장 36명
세포 소스 탯줄 유래 MSC 골수 유래 MSC
투여 횟수 단회 (Ph I/II) 2회 (Day 1, Day 90)
현재 상태 진행 중 (Active) 자진 취소 (Withdrawn)
핵심 교훈 단계적 스크리닝으로 아시아 규제 기관 요건 충족 실제 환자군 현실 미반영으로 모집 실패

안전성 쟁점: MSC 정맥 투여와 과응고성

MSC 정맥 투여에서 가장 주의해야 할 부작용은 과응고성(hypercoagulability)과 이에 따른 혈전색전증 위험이다. 베트남 Vinmec 연구진이 동물 모델과 임상 코호트(NCT05292625, NCT04919135)에서 규명한 내용은 중요한 경고를 담고 있다.

원인 기전: HUC-MSC와 지방 유래 MSC는 세포막 외벽에 조직 인자(Tissue Factor, TF)를 높은 농도로 발현한다. TF는 혈액 응고 외인성 경로를 개시하는 단백질이다. 반면 골수 유래 MSC는 TF 발현이 상대적으로 낮다. TF를 고발현하는 MSC가 정맥에 주입되면 Factor VII 및 혈소판과 결합해 미세 혈전 형성이 가속화된다.

임상 관찰: HUC-MSC를 정맥 주입받은 환자군에서 주입 직후 혈청 D-dimer가 일시적으로 급증하는 패턴이 포착됐다. 반면 동일 세포를 척수강 내(intrathecal)로 투여받은 군은 D-dimer가 안정적으로 유지됐다.

동물 독성 연구: 체중 kg당 50×10⁶개 이상의 초고농도 탯줄·지방 유래 MSC를 정맥 일시 주입하면 문맥 혈전증과 폐색전증으로 사망이 유발됐다. 반면 인체 임상 용량에 해당하는 kg당 0.5×10⁶개 투여에서는 국소 정맥 주위 발적이 96시간 이내에 소멸하는 양호한 국소 내약성이 확인됐다.

실무적 대응 지침:

  • 정맥 주입 최소 24시간 전 저분자량 헤파린 또는 아스피린 예방적 투여
  • 주입 후 72시간 D-dimer 모니터링
  • 체외 TF 발현 데이터가 생체 내 혈전 위험을 완전히 예측하지 못함을 인식하고, 환자별 임상 환경과 저산소 자극 여부 등을 함께 고려해야 한다

현재까지 근거의 한계

임상시험들을 “항노화 치료가 입증됐다”고 해석하는 것은 위험하다.

첫째, 대부분의 연구 대상은 건강한 성인이 아니라 이미 노쇠 또는 전노쇠 상태인 고령자다. 둘째, 주요 결과 지표는 6MWD, SPPB, TUG, 악력, 삶의 질, 염증 바이오마커다. 생물학적 나이의 역전이나 수명 연장을 측정한 것이 아니다. 셋째, 아직 다음 항목들이 확립되지 않았다:

  • 대규모 3상 무작위 대조시험
  • 낙상·입원·장애 발생·장기요양 진입·사망률 감소라는 hard outcome 검증
  • 반복 투여의 최적 간격과 용량
  • 장기 안전성 (>1년)
  • 비용효과성과 진료현장 적용 대상자 선별 기준

연구 규모도 아직 제한적이다. Laromestrocel 2b상(N=148)이 현재까지 가장 큰 규모이지만, 이것도 확증적 3상에 비하면 작다.

결론: 균형 잡힌 평가

현재까지의 근거를 종합하면, 골수 및 탯줄 유래 MSC 치료는 노쇠에서 “기능 회복” 방향의 신호를 반복적으로 보여주고 있다. 안전성은 비교적 양호하게 보고됐고, 보행능력·신체기능·삶의 질·염증 바이오마커가 같은 방향으로 개선되는 경향이 여러 연구에서 일관되게 관찰됐다.

중요한 점은 최근 연구들의 핵심 질문이 “젊어지는가”가 아니라 “더 잘 걷는가, 덜 피로한가, 염증과 혈관 기능이 개선되는가, 삶의 질이 좋아지는가” 라는 측정 가능한 기능 지표로 이동하고 있다는 것이다.

앞으로의 연구는 단순히 세포를 투여한 뒤 주관적 호전감을 보는 방식에서 벗어나야 한다. 신체기능평가, 보행능력, 근력, 균형, 환자보고 결과, 염증·혈관 바이오마커, 장기 임상 사건을 함께 추적해야 한다. 노쇠는 다면적 증후군이기 때문에 치료 효과도 하나의 혈액검사나 하나의 설문으로 판단할 수 없다.

줄기세포 치료가 노쇠 치료로 실제 자리 잡기 위해서는 기능 개선이 장기적인 독립성 유지와 의료 이용 감소로 이어지는지를 보여주는 더 큰 규모의 장기 연구가 필요하다. 과장된 상업적 언어가 아니라, 엄밀한 임상 근거가 이 치료법의 가치를 결정할 것이다.

이 기사는 Golpanian S 등(CRATUS Phase I, J Gerontol A 2017), Tompkins BA 등(CRATUS Phase II, J Gerontol A 2017), Ruiz JG 등(Laromestrocel Phase 2b, Cell Stem Cell 2026), Zhu Y 등(HUC-MSC frailty RCT, 2024), Nguyen LT 등(Vinmec UC-MSC RCT, EBioMedicine 2026), 그리고 Vinmec 연구진의 MSC 안전성 분석 보고를 종합해 작성됐습니다.

핵심 요약

골수 및 탯줄 유래 MSC를 활용한 노쇠 임상시험들은 보행능력, 악력, 삶의 질, 염증 지표에서 반복적인 개선 신호를 보여왔다. Laromestrocel 2b상(N=148)은 6MWD +63.4m, CFS 노쇠 탈출 30.8%라는 가장 강한 근거를 제시했다. 그러나 대규모 3상 연구, 장기 안전성, 반복 투여 전략, 실제 임상 사건 감소까지 입증된 단계는 아니다.

자료 출처

Golpanian S, et al.; Tompkins BA, et al.; Ruiz JG, et al.; Zhu Y, et al.; Nguyen LT, et al.."CRATUS Phase I/II; Laromestrocel Phase 2b (Cell Stem Cell 2026); HUC-MSC frailty RCT; Vinmec UC-MSC RCT (EBioMedicine 2026)." J Gerontol A Biol Sci Med Sci; Cell Stem Cell; EBioMedicine, 2026

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