초록 ▼

최근 인간배아줄기세포 (human embryonic stem cell; hES cell) 는 세포대체요법이나 또다른 의학적 적용을 위한 기초연구에 매우 중요한 재료로 이용 될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 인간배아줄기세포는 수정 후 4-5 일정도 된 배반포기 배아의 내부세포덩어리가 이용되어 확립되고, 이들 세포는 삼배엽성의 특성을 지녀 우리인간의 210여개 이상의 장기로 분화 할 수 있는 다능성을 가지며, 특수배양조건에서 장기간 대량증식이 가능하고, 특정세포로 분화유도가 가능하다. 또한 미분화상태의 세포가 특정세포로 분화가 가능함

최근 인간배아줄기세포 (human embryonic stem cell; hES cell) 는 세포대체요법이나 또다른 의학적 적용을 위한 기초연구에 매우 중요한 재료로 이용 될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 인간배아줄기세포는 수정 후 4-5 일정도 된 배반포기 배아의 내부세포덩어리가 이용되어 확립되고, 이들 세포는 삼배엽성의 특성을 지녀 우리인간의 210여개 이상의 장기로 분화 할 수 있는 다능성을 가지며, 특수배양조건에서 장기간 대량증식이 가능하고, 특정세포로 분화유도가 가능하다. 또한 미분화상태의 세포가 특정세포로 분화가 가능함으로서 경시적 분화특성을 이해 할 수 있으며 21 세기 들어 각광을 받고 있는 재생의학을 통한 난치병 치료에 귀중한 수단으로 이용 될 수 있는 엄청난 장점을 지니고 있다. 따라서 최종보고서에는 그 동안 본 연구소에서 수행되어 왔던 연구 분야인, I) 냉동배반포기배아를 이용한 인간배아줄기세포확립 II) 신경세포촉진 인자 첨가에 따른 인간배아줄기세포로부터 도파민 신경세포로의 분화유도효과 III) 체외분화 유도된 인간배아줄기세포의 전자현미경적 분석 IV) 유전자가 삽입된 인간배아줄기세포이식에 따른 파킨슨 질환동물모델의 행동개선 및 V) 개빙성 신경관 결손질환 (open neural tube defects; ONTDs) 닭 배자에 이식된 인간배아줄기세포의 재 폐쇄 촉진효과의 결과를 보고하고자 한다.
본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다.
I. 5년 이상 되어 폐기 처분 될 냉동잔여 배반포기배아를 환자의 동의를 받아 확립된 총 8개의 인간배아줄기세포주 중, 세 개 세포주 (MB01, MB02 및 MB03) 가 미국 국립보건원에 등록되었으며, 이틀 세포주는 세계처음으로 냉동잔여 배반포기배아와 지지세포로서 STO 세포 등이 사용되어 확립 되었다. 또한, 배아 수를 줄이면서 효유적인 배아줄기세포주 확립이 가능해져 유용성 측면에서 윤리적 문제를 최소화 할 수 있는 장점을 지녀 미국특허청에 등록 되었다.

Abstract ▼

Recently, human embryonic stem (hES) cells have become very important resources for basic research on cell replacement therapy and other medical applications. hES cells are derived from the inner cell mass cells of early mammalian blastocyst. These cells are pluripotent and generally retain their lo

Recently, human embryonic stem (hES) cells have become very important resources for basic research on cell replacement therapy and other medical applications. hES cells are derived from the inner cell mass cells of early mammalian blastocyst. These cells are pluripotent and generally retain their long-term proliferative potential in an undifferentiated state. Also, hES cells can differentiate into derivatives of all three embryonic germ layers upon transfer to in vitro differentiation culture conditions or an in vivo environment. hES cells have become a powerful tool for in vitro investigation of developmental processes at both cellular and organism levels, and offer tremendous potential for clinical application as an unlimited source of cells for transplantation and tissue generation therapies. Establishment and differentiation of hES cells under in vitro or in vivo conditions have been studied extensively. This final report focused on I) Establishment of hES cells from frozen-thawed blastocyst II) Generation of dopaminergic neurons in vitro from hES cells treated with neurotrophic factors III) Ultrastructure of hES cells and spontaneous and retinoic acid-induced differentiating cells in vitro IV) Transplantation of genetically modified hES cells into Parkinson's disease animal models and V) Enhancement of re-closure capacity by the intra-amniotic injection of hES cells in surgically induced spinal open neural tube defects (ONTDs) in chik embryos.
The results obtained in these experiments were summarized as follows:
1. Of total 8 hES cell lines were established, 3 (MB01, MB02 and MB03) of those cell lines registered in NIH registry and took out the U.S. patent. This study indicates that establishment of hES cells from frozen-thawed blastocysts (that were destined to be discarded more than 4 years after human IVF-ET programs) minimizes the ethical problems associated with the use of human embryos in research and that the STO cell feeder layer can be used for the culture of hES cells.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 4
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 7
• 1. 총괄연구개발과제의 연구성과 ... 9
• 2. 총괄연구결과 세부내용 ... 10
• 3. 향후 성과 추진 계획 ... 39
• 4. 참여연구원 편성표(총괄) ... 43
• Contents ... 44
• 목차 ... 45
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 46
• 1. 연구배경 및 필요성 ... 46
• 2. 연구의 목적 및 범위 ... 47
• 3. 연구 추진체계 및 추진계획 ... 49
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 51
• 1. 국내·외 관련분야에 대한 기술개발현황 ... 51
• 2. 연구결과가 국내·외 기술개발현황에서 차지하는 위치 ... 52
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 54
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 54
• 2. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 59
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 116
• 1. 총괄연구개발과제의 목표달성도 ... 116
• 2. 연구개발결과의 파급효과 ... 117
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 118
• 1. 연구개발결과의 활용계획 및 추가연구의 필요성 ... 118
• 2. 사업화(기업화) 목표 달성도 및 계획(해당과제만 작성함) ... 119
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 120
• 제 7 장 참고문헌 ... 125
• 제 8 장 첨부서류 ... 127
• 자체평가의견서 ... 296