초록 ▼

제 1세부에서는 (1) 새로운 국산화 장기보존액 SNU와 신규 보존액 SNU-Ⅱ의 각 구성성분에 대해 보존성과 안정성 등을 물리화학적인 특성의 분석으로 검증하였으며 이들은 모두 품질 규격에 적합하였다. 또한 신규 조직보존액을 제 2, 3, 4세부 팀에게 원활히 제조 및 공급하였다. (2) 기존 장기보존액인 UW 액과 국산화한 장기보존액 SNU 액을 in-vitro (Hep 3B, myoblast 및 endothelial cell)와 ex-vivo (백서의 간, 심장) 실험을 실시하였는데 장기보존효능에서 차이를 보이지 않았다. 이 과

제 1세부에서는 (1) 새로운 국산화 장기보존액 SNU와 신규 보존액 SNU-Ⅱ의 각 구성성분에 대해 보존성과 안정성 등을 물리화학적인 특성의 분석으로 검증하였으며 이들은 모두 품질 규격에 적합하였다. 또한 신규 조직보존액을 제 2, 3, 4세부 팀에게 원활히 제조 및 공급하였다. (2) 기존 장기보존액인 UW 액과 국산화한 장기보존액 SNU 액을 in-vitro (Hep 3B, myoblast 및 endothelial cell)와 ex-vivo (백서의 간, 심장) 실험을 실시하였는데 장기보존효능에서 차이를 보이지 않았다. 이 과정에서 SNU의 국산화 장기보존액으로서 필요한 연구자료를 확보하였다. (3) 기존의 UW보다 장기보존효능이 향상된 신규 장기보존액을 개발하기 위하여 SNU 액에 피루베이트, 아스파테이트, 아스파라진 및 항상화제 등을 첨가하여 제조한 여러 종류의 보존액에 대해 in-vitro와 ex-vivo실험을 실시하여 SNU-Ⅱ 액이 가장 장기보존효능이 우수함을 확인하였다.
제 2세부에서는 신장이식술을 통한 개발보존액(SNU)의 효능을 확인하기 위해 쥐, 토끼, 돼지에서 신장이식 수술 술식을 확립하고 기존보존액(UW)과 SNU 액을 비교 사용하여 쥐, 토끼의 신장이식 시 각각 생존율, 신장조직소견 관찰을 시행하였고 돼지에서는 신기능검사, 생존율, 조직소견을 관찰하여 기존보존액 및 추가개발보존액(SNU-Ⅱ)의 효능을 비교하였다. SNU 액은 UW 보존액과 마찬가지로 무독성이 확인되었고 24시간 보존 후 신이식할 때 두 군에서 쥐, 토끼의 생존율이 차이가 없었고, 신조직소견도 유사하였으며, 돼지에서는 SNU 액의 효능 역시 생존율, 조직소견검사, 신장기능검사에서 확인되었으나 SNU-Ⅱ의 효과는 탁월성이 확인되지 않았다.
제 3세부에서는 개발된 장기보존액을 백서와 돼지의 간이식 모델에 적용하여 기존의 보존액과 비교 연구하기 위해, 백서와 돼지에서의 간이식술 기법을 확립한 후 UW 보존액과 새로 개발한 보존액(SNU-Ⅱ)의 차이를 비교 연구하였다. 백서에서의 동소성 간이식 실험에서 전체 50쌍을 대상으로 동소성 간이식을 시행하여 총 60%에서 24시간 이상의 생존율을 보였다. 백서에서의 이소성 간이식을 이용한 장기보존액의 비교실험 상 UW 보존액과 SNU-Ⅱ 보존액으로 이소성 간이식을 시행한 결과 단시간 보존시 각 보존액에 따른 생존율, 혈액학적 및 세포병리학적 차이는 없었다. 돼지에서의 이소성 간이식술을 시행하여 80%의 24시간 생존율을 보였으며 최장 7일까지 생존시켰다. 돼지에서의 장기보존액의 비교실험에서 총 9쌍에서 UW 보존액과 SNU-Ⅱ 보존액으로 이소성 간이식을 시행하여 혈액학적인 차이는 없었으며, 세포병리학적으로는 SNU-Ⅱ 보존액으로 보존하였을 때, 세포 괴사와 염증 침윤이 상대적으로 많았다.
제 4세부에서는 1세부과제에서 개발된 심장보존액의 심근보존능을 검증하고 전임상실험결과를 파악하고자 1, 2차년도에는 기존 UW 용액과 국내 조제한 SNU 용액 및 파이루베이트/아스파테이트가 첨가된 SNU-Ⅱ 용액으로 심장을 적출하고 24시간 보존한 뒤 단순작업성 심관류 모델에서 보존능을 확인하였음. 3차연도에는 돼지에서의 이소심장이식 모델을 이용하여 전임상실험을 시행하였음. 1, 2차년도의 실험 결과상 SNU-Ⅱ 용액에서 심박출지수, 에너지대사물질, 전자현미경 소견 면에서 가장 우수한 보존능이 입증되었으며 3차년도 돼지 실험에서도 SNU-Ⅱ 용액에서 적어도 술후 1개월까지 공여심장의 생육성과 박동성이 유지되었음. 이상의 실험 결과로 파이루베이트/아스파테이트가 첨가된 SNU-Ⅱ 용액이 허혈재관류 후 심장 기능회복과 에너지원 축적 면, 조직학적 소기구들의 항상성 유지 면에서 우수함이 입증되었음. 돼지에서 시행한 이소심장이식 모델에서도 SNU-Ⅱ 용액으로 정지시킨 후 적출하자마자 이식된 심장의 심기능이 잘 유지되었으며 이식 후 1개월 후까지 심박동이 유지되었음.
제 5세부에서는 국내에서 제조한 냉동 및 해동용 시약을 이용해서 동결해동적혈구를 제조하는 기??가수혈에 이용될 수 있을 것이다.
제 6세부에서는 국내에서 이용되고 있는 고가의 수입 각막보존액을 대체하기 위한 방안으로 국내산 각막보존액을 개발하고자 하였다. 고양이와 백서의 각막을 이용한 국산 각막보존액(CS005)의 각막 보존 효율성을 Optisol과 비교 평가하였다. 적출한 고양이와 백서의 안구로부터 얻은 각막을 각각의 각막보존액에 1, 3, 5, 7, 10, 14일 동안 4℃에서 보존한 후 각막 내피세포의 형태학적 및 조직학적 변화를 조사하였다. 국산 각막보존액(CS005)은 각막내피세포의 형태학적 변화에서 보존 14일 동안 Optisol과 거의 유사한 효과를 나타내었다. 따라서 각막이식을 위한 공여각막의 보존 시기가 7일 정도인 점을 고려할 때 국산 각막보존액의 개발은 성공적이라 평가할 수 있을 것이다.

Abstract ▼

Sub-project Ⅰ: The new organ preservation solutions, SNU and SNU-Ⅱ composed of several components of which stability and preservatory ability were analyzed by several physical and chemical tests and showed the proper qualities being within the specification of each component. And sub-project Ⅰ team

Sub-project Ⅰ: The new organ preservation solutions, SNU and SNU-Ⅱ composed of several components of which stability and preservatory ability were analyzed by several physical and chemical tests and showed the proper qualities being within the specification of each component. And sub-project Ⅰ team supplied continuously the several preservation solutions to animal kidney, liver, and heart transplantation teams(sub-project Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ) for evaluation of their efficacy in-vivo. In in-vitro (with Hep 3B, myoblast and endothelial cell) and ex-vivo (with rat's liver and heart) experiments, the preservatory effect between UW and SNUs was not statistically different. In this experiments, the valuable data were obtained in newly-developed SNU preservation solution. Several modified SNUs(added with pyruvate, aspartate, asparagine or several antioxidants) were tested in-vitro (with Hep 3B, myoblast and endothelial cell) and ex-vivo (with rat's liver and heart) for improving the preservatory ability of SNU solution. The results showed that SNU-Ⅱ solution have the most improving preservatory effect of SNUs on cells and organs.
Sub-project Ⅱ: The efficacy of SNU solution was evaluated in renal transplantation model using rats, rabbits, and pigs by examining the toxicity of SNU solution. And then, survival rates, histological findings and renal function test after renal transplantation of rats, rabbits pigs using SNU solution were evaluated by survival rates, histological finding and renal function tests after pig renal transplantation. As with UW, SNU had no toxicity and efficacy of SNU was equivalent to UW in 7 day survival rates, histological findings and renal function test of rat, rabbit, and pig kidney transplantation models. Superiority of SNU-Ⅱ was not observed to SNU and UW solution.
Sub-project Ⅲ: To evaluate the efficacy of new preservation solution (SNU solution) and compare the SNU solution with commercial preservation solution (UW solution) using rat and pig liver transplantation model, the techniques for liver transplantation in small and large animal were established. And SNU and UW solution were compared with the liver function test and histopathologic findings. In orthotopic liver transplantation of 50 paired rats, 60% survival rate was observed and in comparison of two preservation solutions in rats, no significant laboratory and pathologic two preservation solutions in rats, no significant laboratory and pathologic differences were noted. In heterotopic liver transplantation of 5 pigs, 80% survival rate was observed and in the comparison of two preservation solutions in pigs. SNU-Ⅱ solution was poorer in the pathologic features without laboratory differences.
Sub-project Ⅳ: The myocardial protective effect of UW solution, SNU solution and pyruvate/aspartate-enriched SNU-Ⅱ solution were tested in the piglet isolated working heart perfusion model. A heterotopic heart transplantation between pig and piglet was perform to test the clinical applicability. First, a comparison of stroke work indices between UW solution and SNU solution revealed no statistically significant difference. Second, stroke work indices, high-energy phosphate stores were better preserved in SNU-Ⅱ solution. Third, in a heterotopic heart transplantation, donor cardiac functions were well preserved and all donor hearts were all viable by 1 month after being transplanted. In this study, the beneficial effects of SNU-Ⅱ solution were proved on the preservation of cardiac contractility and high-energy phosphate stores after ischemia either in ex-vivo and in-vivo model.
Sub-project Ⅴ: The high glycerol technique for freezing and thawing of red blood cells was established using the domestic freezing and thawing solutions. This technique will be used for preserving rare blood component such as RhD(-) type blood and for the autologous transfusion in Korea.
Sub-project Ⅵ: To develop the domestic corneal storage medium, the efficacy and safety of the Korean corneal storage medium (CS005) were compared with the Optisol-GS (Bauch & Lomb, U.S.A). The changes of morphology and corneal thickness were evaluated in cat and rat corneas stored in CS005 and Optisol at 4℃. In in-vitro studies, corneas preserved in the Korean corneal storage medium showed similar result to Optisol in the morphologic change of corneal endothelium for 14 days after preservation. In the change of corneal thickness, there is no significant difference between the Korean corneal storage medium (CS005) and Optisol up to 7 days. These results suggest that corneal tissue can be effectively maintained in the Korean corneal storage medium. Further studies are required, however, for improvement of the medium and clinical use.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 목차 ...3
• 요약문 ...5
• Summary ...7
• 총괄연구개발과제 연구결과...9
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표...9
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과...15
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...17
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...20
• 5. 총괄연구개발과제의 활용계획...23
• 6. 첨부서류...24
• 제1세부연구개발과제 연구결과...54
• 1. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...55
• 2. 제1세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...56
• 3. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...62
• 4. 제1세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...65
• 5. 제1세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...67
• 6. 제1세부연구개발과제의 활용계획...68
• 7. 참고문헌...68
• 제2세부연구개발과제 연구결과...77
• 1. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...78
• 2. 제2세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...78
• 3. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...82
• 4. 제2세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...84
• 5. 제2세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...87
• 6. 제2세부연구개발과제의 활용계획...88
• 7. 참고문헌...89
• 제3세부연구개발과제 연구결과...91
• 1. 제3세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...92
• 2. 제3세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...93
• 3. 제3세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...95
• 4. 제3세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...97
• 5. 제3세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...98
• 6. 제3세부연구개발과제의 활용계획...99
• 7. 참고문헌...100
• 제4세부연구개발과제 연구결과...101
• 1. 제4세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...102
• 2. 제4세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...102
• 3. 제4세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...106
• 4. 제4세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...109
• 5. 제4세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...112
• 6. 제4세부연구개발과제의 활용계획...113
• 7. 참고문헌...113
• 제5세부연구개발과제 연구결과...117
• 1. 제5세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...118
• 2. 제5세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...118
• 3. 제5세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...120
• 4. 제5세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...126
• 5. 제5세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...128
• 6. 제5세부연구개발과제의 활용계획...129
• 7. 참고문헌...129
• 제6세부연구개발과제 연구결과...131
• 1. 제6세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...132
• 2. 제6세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...132
• 3. 제6세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...134
• 4. 제6세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...135
• 5. 제6세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...136
• 6. 제6세부연구개발과제의 활용계획...137
• 7. 참고문헌...137