초록 ▼

본 연구에서는 대표적 뇌혈관계 질환인 허혈성 뇌졸중 모델에서 내재된 신경줄기세포를 자극하여 생체 내 신경재생을 유도하고자 하였으며, 이를 위해 인간유래 중간엽 줄기세포 또는 Erythropoietin, G-CSF 등의 조혈성장인자 투여 및 재활치료 개념의 부유환경 조성을 통해 중추신경계 손상 이후 기능 회복 효과를 확인하였음. 면역화학염색을 통해 생체 내 신경줄기세포의 증식, 이주, 분화 및 혈관생성 증가를 확인하였고 다양한 운동검사를 통해 치료 후 운동 기능 회복을 확인하였음. 또한 성체 줄기세포인 인간 유래 중간엽 줄기세포와 재

본 연구에서는 대표적 뇌혈관계 질환인 허혈성 뇌졸중 모델에서 내재된 신경줄기세포를 자극하여 생체 내 신경재생을 유도하고자 하였으며, 이를 위해 인간유래 중간엽 줄기세포 또는 Erythropoietin, G-CSF 등의 조혈성장인자 투여 및 재활치료 개념의 부유환경 조성을 통해 중추신경계 손상 이후 기능 회복 효과를 확인하였음. 면역화학염색을 통해 생체 내 신경줄기세포의 증식, 이주, 분화 및 혈관생성 증가를 확인하였고 다양한 운동검사를 통해 치료 후 운동 기능 회복을 확인하였음. 또한 성체 줄기세포인 인간 유래 중간엽 줄기세포와 재활치료의 병합치료에 의해 이식된 세포의 생착, 분화, 생존율을 향상시켜 기능적 효과가 극대화 되는 것과 어떤 성장인자 및 cytokine 단백질 등이 과발현 되는지를 확인하였음. 조혈성장인자인 EPO 및 G-CSF의 병합 투여를 치료시기 (급성, 아급성, 만성기)에 따라 적용하였고 결과적으로 생체 내 신경 재생 및 혈관 생성 증가가 유도되어 대조군에 비해 운동기능이 회복되는 것을 확인하였음. 상기 전임상 연구결과정립을 통해 환자대상의 임상연구로 연결될 수 있는 기초 토대를 구축하였음. EPO 및 G-CSF의 병합치료의 임상적 안전성 및 유효성 규명을 위해 이중맹검 무작위대조군배정 임상시험을 시행함. 그 결과, 치료군에서 조혈성장인자 병합치료의 안전성 및 유효성을 규명함. 따라서 해당 임상연구를 완수함으로써 중추신경손상에서 EPO 및 G-CSF 치료의 전 임상 및 임상적 치료 기반을 동시에 구축한 것임.

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

In this proposal, our purposes were (1) to ask if activation of endogenous neural stem cells can induce neuroregeneration in ischemic stroke models. (2) to investigate that hematopoietic growth factors such as erythropoietin, G-CSF and environmental enrichment as a rehabilitative strategy can induce

In this proposal, our purposes were (1) to ask if activation of endogenous neural stem cells can induce neuroregeneration in ischemic stroke models. (2) to investigate that hematopoietic growth factors such as erythropoietin, G-CSF and environmental enrichment as a rehabilitative strategy can induce neuroregeneration derived from proliferation, migration, differentiation of endogenous neural stem cells, and angiogenesis. (3) to investigate that hematopoietic growth factors and rehabilitative therapy can potentiate functional recovery after transplantation of mesenchymal stem cells (MSCs) derived from bone marrow and adipose tissue by enhancing integration, differentiation and survival of transplanted stem cells (4) to elucidate therapeutic mechanism what kinds of microenvironment-modulating factors such as growth factors and cytokines would be overexpressed by hematopoietic growth factors, rehabilitative therapy, and MSCs. For future, we will establish a preclinical basis of endogenous neuroregenerative strategy, potentiating phase I / IIa clinical applications in ischemic stroke.
Our contents were
(1) Subjects : Three models of ischemic stroke were induced. ① As a pediatric stroke, 7-day-old CD-1®(ICR) mice were subjected to permanent hypoxic-ischemic (HI) brain damage after unilateral carotid artery ligation, and in hypoxic condition (8% O2 for 90 min). ② As an adult stroke, 6 week-old C57BL/6 mice were subjected to above procedure. ③ As a geriatric stroke, vascular dementia model, 6 week-old C57BL/6 mice were subjected to bilateral carotid artery occlusion, and thereafter, investigated for 8 weeks.
(2) Methods : HI brain damaged mice were randomly assigned to receive ① hematopoietic growth factors such as erythropoietin, G-CSF and/or ② rehabilitative therapy of environmental enrichment and voluntary exercise. ③ MSCs derived from human bone marrow and adipose tissue, were also transplanted into the striatum of the damaged hemisphere. For behavioral assessment, a rotarod test was used at 2-week intervals until post-treatment 8 weeks, using constant and accelerating speed paradigms to assess motor coordination. To evaluate forelimb-use asymmetry resulting from unilateral brain lesion, the cylinder test and ladder walking test were performed 8 weeks after treatment. Grip strength and water maze test was also performed to assess muscle power and cognitive function. Immunohistologically, endogenous neurogenesis was confirmed with BrdU and various neuronal markers. In addition, therapeutic mechanism of endogenous neuroregenerative strategy was elucidated with immunocytochemistry, RT-PCR, western blot, ELISA, and microarray.
In this study, our expected contributions are
(1) We will confirm therapeutic effect that endogenous neuroregenerative strategy induce neurogenesis and differentiation into target-oriented functional cells, suggesting that this strategy can be applied to a variety of practical cell therapy. (2) Based on therapeutic mechanism to induce neuroregeneration and functional recovery, we can treat cerebral palsy, Parkinson, Huntington disease, spinal cord injury as well as ischemic stroke. (3) Elucidation of micro-environment modulatory factors to potentiate adult stem cells will establish treatment system to maximize functional recovery. (4) Finally, based on preclinical experiences, we will try clinical applications with endogenous neuroregenerative strategy.

(출처 : SUMMARY 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2보고서 요약서 ... 3요 약 문 ... 4SUMMARY ... 7CONTENTS ... 8목차 ... 9제1장 연구개발과제의 개요 ... 10 제1절 연구개발의 목적 ... 10 제2절 연구개발의 필요성 ... 10제2장 국내외 기술개발 현황 ... 12 제1절 세계적 수준 ... 12 제2절 국내 수준 ... 12제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 13 제1절 4차년도 ... 13 제2절 5차년도 ... 18 제3절 연구자 주도 임상연구 통합적 결과 ... 23제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 31 제1절 목표달성도 ... 31제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 34 제1절 추가 연구의 필요성 ... 34 제2절 다른 연구에의 응용 및 기업화 추진 방안 ... 57 제3절 연구개발결과의 활용방안 및 기대성과 ... 57제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 58제7장 참고문헌 ... 59끝페이지 ... 62