초록 ▼

본 연구에서는 배아줄기세포 (ES cell)를 이용한 세포치료제의 안전성 및 유효성을 평가하는 기준 및 방법을 제공하기 위해 다음과 같은 연구를 수행하였다.
1) 배아줄기세포 이식후 종양발생 억제를 위한 기반 기술 확립:
ES cell을 세포치료에 이용하고자할 때 가장 큰 우려가 되고 있는 종양형성 문제를 해결하기 위한 노력의 일환으로, 주입된 ES cell의 개수에 따른 종양형성의 빈도 및 정도를 체계적으로 조사했으며, 형성된 종양의 특성 규명을 위해 면역조직화학적 연구를 수행했음. 또한 ES cell 이식후 종양형성

본 연구에서는 배아줄기세포 (ES cell)를 이용한 세포치료제의 안전성 및 유효성을 평가하는 기준 및 방법을 제공하기 위해 다음과 같은 연구를 수행하였다.
1) 배아줄기세포 이식후 종양발생 억제를 위한 기반 기술 확립:
ES cell을 세포치료에 이용하고자할 때 가장 큰 우려가 되고 있는 종양형성 문제를 해결하기 위한 노력의 일환으로, 주입된 ES cell의 개수에 따른 종양형성의 빈도 및 정도를 체계적으로 조사했으며, 형성된 종양의 특성 규명을 위해 면역조직화학적 연구를 수행했음. 또한 ES cell 이식후 종양형성 가능성을 최소화시키기는 방법 개발을 위해 세포이식전 mitomycin C 처리를 통해 종양형성이 이뤄지지 않음을 확인했음. 종양형성 문제의 보다 근원적인 해결을 위해 ES cell에 유전자조작을 통해 자살유전자를 도입시킨 세포주를 확립했음.
2) 배아줄기세포로부터 신경세포로의 효율적인 분화방법 개발:
ES cell을 파킨슨병을 비롯한 다양한 신경계 질환의 세포치료에 이용하기 위해 human ES cell (SNUhES3)의 각 단계별로 PA6 stromal cell과의 co-culture를 통해 nestin-positive neuronal precursor 및 TuJ1-positive neuron으로 분화시켰으며, 최근에는 파킨슨병의 세포치료를 위한 TH-positive dopaminergic neuron으로 분화시키는데 성공했음. 또한 세포이식에 이용될 특정 ES cell의 순수분리를 위해 미분화상태 (Rex-1), 신경전구체 (Nestin), 신경세포 (NSE, neuron-specific enolase) 및 도파민성 신경세포 (TH, tyrosine hydroxylase) 특이적인 promoter를 갖는 reporter construct를 제작했음.
3) 파킨슨병 세포치료를 위한 효율적인 이식 방법의 개발:
배아줄기세포를 이용한 세포치료법의 효용성을 조사하기 위해 6-OHDA unilateral lesion을 통해 제작된 파킨슨병 동물모델을 대상으로 신경전구체인 nestin-positive cell을 이식했을때 amphetamine-induced rotation test에서 기능이 회복되었음을 확인함.

Abstract ▼

In order to evaluate the safety and efficacy of the cell therapy agents derived from embryonic stem (ES) cells, we have carried out the following studies:
1) Development of methods to minimize tumor formation that may be accompanied by ES cell transplantation: To investigate the frequency and the

In order to evaluate the safety and efficacy of the cell therapy agents derived from embryonic stem (ES) cells, we have carried out the following studies:
1) Development of methods to minimize tumor formation that may be accompanied by ES cell transplantation: To investigate the frequency and the nature of tumors caused by ES cells, we have transplanted different numbers of ES cells, of which results were carefully examined by immunohistochemical methods. We also found that pre-treatment of ES cells prior to transplantation didn't give rise to tumor formation, even when high numbers of ES cells were used. We have also established an ES cell line carrying a suicide gene, which can be effectively removed by drug treatments.
2) Efficient generation of neuronal tissues from ES cells: To induce neuronal differentiation of ES cells, various stages of human ES cells (SNUhES3) were co-cultured with PA6 stromal cells, which gave rise to both nestin-positive neuronal precursors and TuJ1-posive neurons. More recently, we were able to differentiate them into TH-positive dopaminergic neurons. In order to obtain pure populations of specific cell types, various reporter constructs containing tissue-specific promoters (e.g., Rex-1, Nestin, NSE, TH) were prepared, which will be subsequently used to generate reporter ES cell lines.
4) Transplantation of ES cells into Parkinson's Disease (PD) animal model for functional recovery: To examine the efficacy of ES cells to cure PD, mouse ES cell-derived Nestin-positive neuronal precursors were transplanted into the rat models of PD, which exhibited significant degrees of functional recovery in amphetamine-induced rotation test.

목차 Contents

• 연구결과보고서 ...1
• 표지 ...3
• 제출문 ...5
• 요약문 ...6
• Project Summary ...7
• 목차 ...8
• 제1장 서 론 ...9
• 1. 세포대체요법의 필요성 ...9
• 2. 기존 세포이식법의 현황 및 문제점 ...9
• 3. 세포대체요법에 이용될 세포가 갖춰야할 요건 ...10
• 4. ES cell을 이용한 연구의 중요성 ...10
• 5. 본 연구의 중요성 ...11
• 제2장 국내.외 기술개발 현황 ...13
• 1. Mouse ES cell을 이용한 연구 동향 ...13
• 2. Human ES cell을 이용한 연구 동향 ...13
• 3. 파킨슨병 분야의 이식치료 연구 현황 ...14
• 4. 국내의 연구 현황 ...15
• 5. 본 연구와 기존 연구와의 차별성 ...15
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ...17
• 1. 배아줄기세포 이식후 종양 발생 억제를 위한 기반 기술 확립 ...17
• 1) ES cell 이식후 종양 형성의 빈도 및 정도의 조사 ...17
• 2) ES cell 이식후 형성된 종양의 특성 규명 ...18
• 3) Mitomycin C 처리를 통한 종양형성 가능성의 최소화 ...19
• 4) 유전자 조작을 통한 자살유전자 vector의 제작 ...19
• 2. 배아줄기세포로부터 신경세포로의 효율적인 분화방법 개발 ...20
• 1) PA6 co-culture 방법을 통한 효율적인 분화법 개발 ...20
• 2) Tissue-specific promoter의 제작 및 이의 활용 ...22
• 3. 파킨슨병 세포치료를 위한 효율적인 이식 방법의 개발 ...22
• 1) Nestin-positive 신경전구체를 이용한 세포이식 ...22
• 2) 행동학적 검사방법을 통한 기능성회복 여부조사의 보다 객관적인 기준 확립 ...23
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...24
• 1. 연구개발목표 달성도 ...24
• 2. 관련분야의 기술발전에의 기여도 ...25
• 제5장 연구개발결과의 활용성과 및 계획 ...25
• 가. 계량적 성과 ...25
• 나. 성과내용기술 ...25
• 다. 활용계획 ...26
• 제6장 기타 중요변경사항 ...26
• 제7장 참고문헌 ...27
• 총괄 연구과제 요약 ...28