“무릎 골관절염은 연골 한 부위에 국한된 질환이 아니라 뼈와 인대, 근육, 활막 등 관절 전체가 함께 변하는 복합적인 질환입니다. 오스카 임상 2a상은 뚜렷한 증상 개선과 함께 자기공명영상(MRI)에서 구조 개선 가능성을 확인했다는 데 의미가 있습니다.”

경희대학교병원 정형외과 윤경호 교수는 최근 약업신문과 서울 강동경희대학교병원에서 만난 자리에서, 강스템바이오텍의 무릎 골관절염 치료제 후보물질 ‘오스카(OSCA, 퓨어스템-오에이 키트 주)’ 임상 2a상 결과를 이같이 평가했다. 윤 교수는 이번 임상시험의 임상시험책임자(PI) 중 한명이다.

오스카는 동종 제대혈 유래 중간엽 줄기세포와 돼지 연골 유래 무세포 연골기질(CAM)을 함께 투여하는 첨단바이오융복합제제다. 무릎 관절강 내에 1회 주사해 통증과 염증을 줄이는 동시에 연골과 연골하골을 포함한 관절 구조의 회복을 유도하는 것을 목표로 개발되고 있다.

임상 2a상은 중등도 무릎 골관절염 시험대상자 113명을 중용량군 38명, 고용량군 38명, 위약군 37명으로 무작위 배정한 다기관·단일 눈가림·위약 대조시험이다. 투여 후 24주 동안 통증과 관절 기능, MRI 기반 구조 변화 및 안전성을 평가했으며 108명이 관찰을 완료했다.

오스카 투여군은 24주 시점에 100mm 시각통증척도(VAS), 국제무릎기록위원회 주관적 무릎평가(IKDC), 서부 온타리오·맥마스터대 골관절염 지수(WOMAC), 무릎 손상 및 골관절염 결과 점수(KOOS) 통증 항목에서 위약군 대비 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 중용량군은 MRI 기반 연골 복구조직 평가도구인 MOCART 2.0 총점에서도 위약군보다 유의하게 개선됐다.

이번 결과는 오스카가 통증과 관절 기능을 개선하면서 구조적 변화까지 이끌 가능성을 동시에 보여줬다. 임상 2a상에서 증상과 영상 지표가 일관된 긍정적 방향을 나타냈다는 점은 후속 개발의 불확실성을 낮추는 성과다.

오스카는 이번 24주 결과를 통해 질병조절 골관절염 치료제(DMOAD), 이른바 근본적 치료제로 발전할 가능성을 확인했다. 향후 12개월 이상 장기 추적과 후속 확증 임상에서 구조 변화의 지속성과 임상적 이익의 연관성을 재현하면 근본적 치료제로서의 근거는 한층 구체화된다. 

윤 교수는 이번 임상이 오스카의 성공 가능성을 확인하고 다음 검증 단계로 나아갈 기반을 마련한 중요한 전환점이라고 강조했다.

“골관절염은 연골 넘어 관절 전체가 변하는 질환”

무릎 골관절염을 어떻게 이해해야 하나.

무릎 전체에서 진행되는 노화와 퇴행의 과정으로 봐야 한다. 연골이 얇아지는 데서 그치지 않는다. 관절을 둘러싼 활막에 염증이 생기고 인대의 탄력이 떨어지며 근육이 약해진다. 충격을 흡수하는 반월상연골도 제 기능을 잃고 연골 아래 뼈인 연골하골까지 변한다.

나이뿐 아니라 외상과 비만, 대사질환, 관절 정렬 이상, 반복적인 기계적 부하도 질환에 영향을 미친다. 골관절염 치료는 연골 한 부위의 복구를 넘어 관절 전체의 환경과 기능을 회복하는 방향으로 접근해야 한다.

현재 치료의 가장 큰 한계는 무엇인가.

현재 골관절염에 사용되는 약물치료는 통증을 줄이고 기능을 유지하는 역할을 한다. 진통소염제와 관절강 내 주사는 환자의 증상을 완화하고 일상생활을 유지하는 데 도움을 준다.

앞으로 필요한 치료는 통증과 기능을 개선하면서 구조적 퇴행을 늦추거나 회복시키는 질병조절 골관절염 치료제다. 세계적으로 다양한 세포치료제와 유전자치료제, 저분자화합물이 개발됐지만 아직 규제기관의 승인을 받은 DMOAD는 없다. 오스카가 증상 개선과 구조 변화 가능성을 동시에 보여준 이번 결과가 더욱 중요한 이유다.

“증상 개선 분명…구조 변화 가능성도 확인”

오스카 임상 2a상의 임상적 의미를 평가한다면.

환자가 의료기관을 찾는 가장 직접적인 이유는 통증이다. 이번 임상에서 오스카 투여군은 위약 효과를 고려한 뒤에도 통증과 관절 기능에서 위약군보다 유의한 개선을 보였다. 여러 증상 평가지표에서 결과의 방향이 일관됐고 투여 8주부터 위약군과 차이를 나타냈다는 점도 중요하다.

더 큰 의미는 구조적 변화 가능성을 확인했다는 점이다. 중용량군의 24주 MOCART 2.0 점수 변화량은 위약군 대비 통계적으로 유의했다. 고용량군도 같은 개선 방향을 나타내 두 용량군에서 구조 변화의 일관된 경향을 확인했다.

WORMS 평가에서는 고용량군의 외측 대퇴경골관절 연골하골 이상 세부 영역이 위약군 대비 통계적으로 유의하게 개선됐다. 중용량군은 MOCART 2.0, 고용량군은 WORMS 세부 영역에서 긍정적인 결과를 보인 만큼 장기 추적에서 구조 변화가 확대될 가능성도 기대할 수 있다.

이번 임상은 6개월이라는 비교적 짧은 기간에 통증과 기능 개선뿐 아니라 MRI 기반 구조 지표에서도 치료 가능성을 확인했다. 증상과 구조라는 두 영역에서 동시에 의미 있는 신호를 확보해 후속 임상으로 나아갈 명확한 근거를 마련했다.

통증처럼 주관적인 지표의 신뢰성은 어떻게 확보했나.

연구자의 주관성을 최소화 하기 위해 정해진 평가척도와 절차에 따라 담당 코디네이터가 통증과 기능및 시험대상자의 증상 변화를 동일한 기준으로 측정했다.

구조 평가는 증상 평가와 분리했다. 독립된 영상의학과 판독자가 MRI를 분석했고 연골 복구조직은 MOCART 2.0, 관절 전체의 구조 변화는 WORMS를 사용해 평가했다. MOCART 2.0은 복구조직의 충전 정도와 주변 연골과의 결합, 표면 상태 등을 살핀다. WORMS는 연골과 연골하골, 골수 이상, 반월상연골 등 무릎 전체를 세부적으로 평가한다.

이번 시험은 단일 눈가림 방식으로 진행됐으며 무작위배정과 위약 대조, 독립 영상 판독을 적용해 평가 편향을 통제했다. 서로 다른 방식으로 측정한 증상과 영상 결과가 같은 방향을 보였다는 점도 결과의 신뢰도를 높인다.

“수술 전 치료 공백 메워 자기 관절 지킨다”

특히 치료 효과를 기대할 수 있는 환자군은 누구인가.

보존적 치료로 통증을 충분히 조절하기 어렵지만 절골술이나 인공관절 치환술을 시행하기에는 이른 환자들이 있다. 기존 치료와 수술 사이에 놓인 중간 단계의 환자들이 오스카의 핵심 치료 대상이 될 수 있다.

이번 임상에도 비교적 젊은 나이에 인공관절 치환술을 권유받았던 환자들이 참여했다. 일부는 투여 후 통증이 줄고 일상생활과 가벼운 운동이 가능해졌다. 이들 사례는 오스카가 인공관절 치환술 시점을 늦추고 환자가 자기 관절을 더 오래 사용하도록 도울 가능성을 보여준다. 장기 추적에서 수술 지연 효과까지 확인하면 오스카의 임상적 가치는 더욱 커질 것이다.

위약군에 오스카를 보상 투여하는 연구는 어떤 의미가 있나.

위약군 환자에게 본 임상 종료 후 오스카를 투여하는 것은 환자에게 실제 치료 기회를 제공한다는 윤리적 의미가 있다. 동일 환자에게서 위약 투여 기간과 오스카 투여 이후의 증상 및 영상 변화를 살필 수 있다는 점도 과학적으로 가치가 있다.

보상 투여 결과는 무작위배정·위약 대조 임상에서 확인한 유효성을 보완하는 근거가 된다. 동일 환자의 투여 전후 변화를 추가로 확인함으로써 오스카의 효과가 얼마나 일관되고 지속적으로 나타나는지 평가할 수 있다.

오스카가 향후 골관절염 치료에서 어떤 역할을 할 것으로 전망하나.

앞으로 골관절염 치료는 질환 단계와 환자 특성에 맞춘 방식으로 발전할 것이다. 초기에는 체중 조절과 운동, 약물치료를 시행하고 손상 정도와 관절 정렬에 따라 연골 수술이나 절골술, 인공관절 치환술을 선택하게 된다.

오스카와 같은 세포 기반 치료제가 담당할 영역은 기존 치료와 큰 수술 사이의 치료 공백이다. 통증을 낮추고 관절 기능을 유지하면서 구조적 퇴행을 늦춰 환자가 자기 관절로 생활하는 기간을 연장하는 새로운 치료 선택지가 될 수 있다.

이번 임상 2a상은 오스카가 그 치료 공백을 메울 가능성을 분명하게 보여줬다. 통증과 관절 기능에서 위약군 대비 유의한 효과를 확인했고 MRI에서도 구조 개선 가능성을 확보했다. 장기 MRI 결과와 확증 임상을 통해 구조 변화의 지속성, 적정 환자군과 용량, 효과 지속 기간을 입증하면 근본적 골관절염 치료제로 한 단계 더 다가설 수 있다.

글로벌 시장에서 인정받는 줄기세포 치료제는 제조 품질이 일정한 의약품과 충분한 시험대상자에게서 축적한 투명한 임상 데이터를 갖춰야 한다. 오스카는 체계적인 임상시험과 객관적인 MRI 평가를 통해 검증되지 않은 세포 시술과 차별화하고 있다. 이번 임상 2a상 결과는 한국의 줄기세포 기술이 글로벌 골관절염 치료 시장에 도전할 수 있는 의미 있는 근거다.

“초기 투여 반응 분석…후속 임상 정밀도 높인다”

중대한 안전성 문제는 확인되지 않았다. 투여 직후 나타난 일시적인 통증과 부종은 어떻게 관리했나.

세포치료제를 관절강 내에 투여한 직후 일부 환자에게 일시적인 통증과 부종, 열감이 나타났다. 이러한 반응은 대부분 며칠 안에 가라앉았으며 지속적인 안전성 문제로 이어지지 않았다.

다만 일부 환자는 증상이 가라앉기 전에 이를 감염이나 질환 악화로 우려해 외부 의료기관을 방문했고, 관절 천자 등 임상시험에서 허용되지 않은 처치를 받았다.

공식 톱라인 자료상 임상시험 중단자는 5명이다. 고용량군 3명은 병용 금기 약물 또는 요법 시행, 중용량군 1명은 선정·제외 기준 부적합, 위약군 1명은 동의 철회로 분류됐다.

이번 경험은 후속 임상의 환자 관리체계를 더욱 정교하게 만드는 근거가 됐다. 투여 후 나타날 수 있는 일시적인 반응과 일반적인 회복 경과를 사전에 구체적으로 설명하고, 감염성 관절염이나 중대한 이상반응을 신속히 감별하는 표준 관리체계를 마련하면 임상시험 중단을 줄이고 치료 효과를 안정적으로 평가할 수 있다.

초기 염증 반응을 약효 발현의 신호로 볼 수 있나.

임상 현장에서는 투여 직후 반응이 비교적 뚜렷했던 환자 중 이후 통증과 MRI 결과가 좋았던 사례를 관찰했다. 줄기세포와 주변 조직이 상호작용하는 과정에서 나타난 반응일 가능성이 있다.

후속 분석을 통해 투여 반응의 정도와 유효성 사이의 상관관계를 확인하면 치료 효과를 예측하는 바이오마커로 발전할 가능성도 살펴볼 수 있다. 감염이나 다른 이상반응과 구별할 수 있는 기준을 마련하고 초기 통증을 안전하게 조절하는 프로토콜을 확립하면 치료의 완성도를 더욱 높일 수 있다.

안전성 분석에서 치료 후 발생한 중대한 약물이상반응은 세 군 모두 보고되지 않았다. 

중대한 약물이상반응이 없었다는 점은 오스카의 후속 개발을 뒷받침하는 긍정적인 결과다. 후기 임상에서는 투여 관련 반응의 유형과 중증도, 지속 기간을 세밀하게 분석해 더욱 정교한 관리 기준을 확립할 수 있다.