초록 ▼

본 연구는 분화완료된 체세포로부터 유전자 조작 없이 세포 간 상호작용을 활용하여 줄기세포를 확보하는 선도기술을 개발하는 것임. 1단계 (2008-2010) 에서는 동물모델을 이용하여 연구를 진행하였으며, 태아 섬유아세포를 난소기질세포와 반응시켜 섬유아세포 유래 배아줄기세포 유사 세포군 (embryonic stem cell-like, colony-forming cell) 을 확보하였음. Methylation, microarray, 유전학적 표지자, 분화능 및 형태학적 특성분석 결과, 줄기세포특성을 보유하고 있으며, 이식을 통한 카이메

본 연구는 분화완료된 체세포로부터 유전자 조작 없이 세포 간 상호작용을 활용하여 줄기세포를 확보하는 선도기술을 개발하는 것임. 1단계 (2008-2010) 에서는 동물모델을 이용하여 연구를 진행하였으며, 태아 섬유아세포를 난소기질세포와 반응시켜 섬유아세포 유래 배아줄기세포 유사 세포군 (embryonic stem cell-like, colony-forming cell) 을 확보하였음. Methylation, microarray, 유전학적 표지자, 분화능 및 형태학적 특성분석 결과, 줄기세포특성을 보유하고 있으며, 이식을 통한 카이메라 생산이 확인되었음. 임상치료 및 전임상 모델 개발을 위하여 genome-wide microarray, karyotying 및 CGH microarray 를 수행한 결과, 확립된 세포는 안정적인 자가증식능을 보유하고 배양 중 염색체 구조의 변이가 인정되지 않았음. 그러나 체외배양 중에는 사배체로 유지된다는 것과 줄기세포와 종양세포의 특성을 동시에 보유하고 있다는 특징도 확인되었음. 사업성과의 실용화를 위해 세포인공지지체와 선택적 integrin 자극을 활용한 줄기세포능 유지 미세환경 조절시스템이 1단계에서 추가로 구축되었음. 2단계에서는 1단계 연구성과와 연계하여 1> 개발된 기술을 직접 인간세포에 적용하여 임상치료용 세포확보 및 2> 줄기세포 역분화, 특정세포 분화 및 종양화등 세포변이 특수 전임상 모델 개발이 동시에 시도될 것임. 이를 위하여 현재 whole genome SNP 이 진행되고 있음. 선도기술개발 및 실용화를 위하여 개발된 기술에 대한 지적우선권 (pct) 이 확보되었으며, 미국과 한국에서 특허가 출원되어 심사 중임.

Abstract ▼

The purpose of this study is to develop the novel leading technology for establishing clinically available stem cells from somatic cells through cell to cell interaction and microenvironmental regulation without genetic manipulation. Stem cells established from the hypothesis suggested in the purpos

The purpose of this study is to develop the novel leading technology for establishing clinically available stem cells from somatic cells through cell to cell interaction and microenvironmental regulation without genetic manipulation. Stem cells established from the hypothesis suggested in the purpose can have a high clinical applicability to all patients who need cell therapy as immune-tolerant autologous stem cells without ethical limitation. The summary of the study is as follows.
As 1 stage of research proposal (2008-2010), this study has used an animal model and embryonic stem cells (ESC) -like colony-forming fibroblast (CFF; fibroblast-derived stem cells) cells have been established from embryonic fibroblasts by co-culture with mouse ovarian cells. Through the analyses of DNA methylation, cDNA microarray, microRNA array, ESC-specific markers, stem cell- specific gene expression, telomerase activity, and the ability to differentiate in vivo and in vitro, the cells had typical embryonic stem cell (ESC) -like characteristics. Somatic chimeras were also produced from CFF cells. To develop clinically and pre-clinically available model of stem cells, analyses of genome-wide microarray, DNA karyotyping and CGH mlcroarray were performed. The data obtained have shown that CFF cells have the activity of stable self-renewal and no change of their chromosomal structure during in vitro culture. Simultaneously, the result, however, revealed that the cells maintain 4 N karyotype during the culture and have both characteristics of ESC and cancer cells. For the practical use of the research outcome, artificial microenvironmental manipulation system for maintaining self-renewal and guiding selective differentiation of stem cells was also established through the application of artificial extracellular matrix support and cellular integrin signaling.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 10
• 목차 ... 11
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 12
• 제1절 연구개발의 목적 ... 12
• 1. 연구개발의 목적 ... 12
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 12
• 1. 기술적 측면 ... 12
• 2. 경제.산업적 측면 ... 13
• 3. 사회.문화적 측면 ... 14
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 16
• 1. 국내.외 타 연구기관의 기술개발 현황 ... 16
• 2. 연구수행결과가 국내.외 기술개발현황에서 차지하는 위치 ... 18
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 20
• 1. 이론적.실험적 접근방법 ... 20
• 2. 연구내용 ... 21
• 3. 연구결과 ... 23
• 가. 줄기세포 확립 및 특성검증 ... 23
• 나. 확보된 줄기세포의 기원추적, 염색체 및 세포학적 특성 및 카이메라 형성능 검토 ... 28
• 다. 세포분화능 및 유전학적 특성검토 ... 32
• 라. 임상기술 개발을 위한 특수모델로 활용가능성 검토 ... 37
• 마. 세포외 기질을 활용한 줄기세포 한정배양기술(defined culture) 개발 및 이를 위한 모델연구(추가적 연구성과) ... 39
• 바. 연구결과 해석 및 향후 과제 ... 43
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 44
• 제1절 연도별 연구목표 및 평가착안점 ... 44
• 1. 1 차년도 연구목표 및 평가착안점 ... 44
• 2. 2 차년도 연구목표 및 평가착안점 ... 44
• 제2절 연구개발목표 달성도 및 관련분야의 기술발전에의 기여도 ... 44
• 1. 1 차년도 세부연구목표의 달성도 ... 44
• 2. 2 차년도 세부연구목표의 달성도 ... 45
• 3. 관련분야의 기술발전에의 기여도 ... 45
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 48
• 1. 추가연구의 필요성 ... 48
• 2. 타 연구에의 응용 ... 48
• 3. 기업화 추진방안 ... 48
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 50
• 제7장 참고문헌 ... 54
• 끝페이지 ... 60