초록 ▼

조혈모세포는 백혈병등 골수이식을 필요로 하는 질환 이외에도 다양한 장기로 분화할 수 있어 난치병치료의 중요한 핵심수단으로 부상되고 있다. 본과제는 이러한 조혈모세포를 이용한 세포치료제의 개발 및 관련된 약리평가/독성평가를 위한 기반연구를 위한 것으로서 제 1차년도에는 조혈모세포의 순수분리에 따른 수득율 및 생체기능평가를 목표로 하고 있다. 본 연구결과, 108개의 독립적 제대혈을 대상으로 이루어진 light density 세포분리를 위한 Ficoll Hypaque 분리법에서는 총 17%의 단핵구 수득율을 보였으며, 분리후 평균 0.

조혈모세포는 백혈병등 골수이식을 필요로 하는 질환 이외에도 다양한 장기로 분화할 수 있어 난치병치료의 중요한 핵심수단으로 부상되고 있다. 본과제는 이러한 조혈모세포를 이용한 세포치료제의 개발 및 관련된 약리평가/독성평가를 위한 기반연구를 위한 것으로서 제 1차년도에는 조혈모세포의 순수분리에 따른 수득율 및 생체기능평가를 목표로 하고 있다. 본 연구결과, 108개의 독립적 제대혈을 대상으로 이루어진 light density 세포분리를 위한 Ficoll Hypaque 분리법에서는 총 17%의 단핵구 수득율을 보였으며, 분리후 평균 0.7%의 CD34 양성 세포를 함유하고 있는 것으로 조사되었다. 면역자기분리법중 positive selection 과 lineage depletion을 분석한 결과, 두 방법 공히 34% 대의 CD34 양성세포의 수득율을 보였다. 이들 두 방법에 의해 각각 순수분리된 제대혈 조혈줄기세포를 NOD/SCID mice 에 이식하여 생착량을 비교한 결과, 배양되지 않은 조혈모세포의 경우는 lineage depletion에 의해 분리되었을때 비교적 고른 생착분포를 나타냈으나, 총 생착량에는 positive selection에 비해 유의한 차이가 없었다. 그러나 5일간 체외배양을 한 세포군에서는 negative selection에서 보다 많은 생착량을 관찰 할 수있었으나, 세포용량을 증가시킨 경우 positive selection에서도 높은 생착률을 나타내는 것으로 보아 골수미세환경으로 homing하는 능력에는 차이가 없는 것으로 관찰되었다. 조혈모세포의 다중분화능을 확인하기 위하여 congeneic mouse model과 xenogenic mouse model을 통하여 분화된 세포군을 분석한결과 생체내에서 골수계 및 임파계에 이르는 다양한 분화능을 유지하고 있음을 관찰하였다. 또한 점차 중요성이 증가되고 있는 제대혈조혈모세포이식이 주로 소아에 국한되고 있는점을 극복하기 위하여 서로다른 두개의 제대혈을 혼합생착하면 둘중 한개만 생착되는 편향생착이 발생하지만 이 과정에서 중간엽줄기세포를 함께 이식할 경우 편향생착이 극복될 뿐 아니라 전체적인생착량이 증가하여, 이식효과를 배가할 수 있음을 확인하였다. 이 밖에도 차기년도 예비연구를 위하여 냉동보관된 조혈모세포의 기능성을 조기에 판별할 수 있는 평가지표를 개발하기 위한 연구가 진행중이다.

Abstract ▼

Hematopoietic stem cell transplantation is important therapeutic tools for many intractable disease including leukemia due to their multi-lineage hematopoietic potential as well as their differentiation into non-hematopoieitc tissues. Current project, aiming for pharmacokinetic analysis and toxicity

Hematopoietic stem cell transplantation is important therapeutic tools for many intractable disease including leukemia due to their multi-lineage hematopoietic potential as well as their differentiation into non-hematopoieitc tissues. Current project, aiming for pharmacokinetic analysis and toxicity evaluation for hematopoietic stem cells related to their cell therapeutic application, set the first year's study plan to be the quantitative analysis and functional evaluation of hematopoietic stem cells with respect to varous purification strategies. Here, using 108 umbilical cord blood samples, we show that total mononuclear cells can be preserved up to 17% after Ficoll-Hypaque gradient purification for light-density cell isolations, where mean % CD34 positive cells were 0.7%. In case of immunomagnetic column chromatography, both lineage depleted or positively selectecd cell population exhibited similar yield of CD34 positive cells (mean 34 % each). When the fresh cells purified from each column chromatography was transplanted into NOD/SCID mice, similar, but more even distribution of engraftment level was observed for lineage depleted cell population as compared to the postively selected group. In contrast, when these purified cells were ex-vivo cultured for 5 days, higher level of engraftment was observed for lineage depleted cells at low dose. However positively selected cells could result in high level engraftment level at higher cell dose, suggesting that homing or seeding efficiency was not affected in these cell populations. Further, multi-lineage differentiation potential of hematopoietic stem cells were examined by employing either congeneic or xenogenic mice model and their differentiation into lymphoid or myeloid lineages were verified. In addition to these studies, we developed a strategy to increase the engraftment level of umbilical cord blood by admixing two allogenic cord bloood. When total nucleated cells were mixed transplanted, one-donor predominance was prevalent. However, cotransplantation of mesenchymal stromal cells could alleviate such donor deviation and lead to more balanced, and higher level engraftement from thse trials. Finally, preliminary studies are going on for functional evaluation of frozen stored hematopoietic stem cells with development of markers that can reflect the frozen conditions of these cells.

목차 Contents

• 용역연구개발사업 최종보고서 ...1
• 제출문 ...2
• 요약문 ...3
• Summary ...4
• 표지 ...5
• 목차 ...6
• 제1장 서론 ...6
• 제2장 국내.외 기술개발 현황 ...10
• 1) 조혈모세포의 기능평가를 위한 동물이식모델 개발...10
• 2)조혈모세포의 냉동보관 및 초기단계 세포사 발굴에 대한 기술개발...10
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...11
• 가. 최종 연구목표 ...11
• 나. 연구내용 ...11
• 다. 접근방법 ...12
• 라. 실험방법 ...13
• 마. 연구결과 ...16
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...19
• 제5장 연구개발결과의 활용성과 및 계획 ...20
• 가. 계량적 성과 ...20
• 나. 성과내용기술 ...20
• 다. 활용계획 ...21
• 제6장 기타 중요변경사항 ...21
• 제7장 참고문헌 ...21