초록 ▼

< 연구개발 목표 >
인간 전분화능 줄기세포 유래 간세포 분화 최적화 프로토콜 확립과 생명·의학연구분 야 활용을 위한 분화세포의 특성 및 생체모사 기능의 평가기준을 수립하는 것을 최종 목표로 함

< 연구 개발 내용 >
◦ 기 개발된 인간 전분화능 줄기세포 유래 간세포 분화유도기술 분석
◦ 기존 문헌 및 프로토콜 분석을 통한 분화유도 최적화 전략 도출
◦ 인간 전분화능 줄기세포의 xeno-free 배양 시스템 구축 및 프로토콜 확립
◦ 간세포 분화효율 증진을 위한 내배엽세포 유도 최적화 기법 연

< 연구개발 목표 >
인간 전분화능 줄기세포 유래 간세포 분화 최적화 프로토콜 확립과 생명·의학연구분 야 활용을 위한 분화세포의 특성 및 생체모사 기능의 평가기준을 수립하는 것을 최종 목표로 함

< 연구 개발 내용 >
◦ 기 개발된 인간 전분화능 줄기세포 유래 간세포 분화유도기술 분석
◦ 기존 문헌 및 프로토콜 분석을 통한 분화유도 최적화 전략 도출
◦ 인간 전분화능 줄기세포의 xeno-free 배양 시스템 구축 및 프로토콜 확립
◦ 간세포 분화효율 증진을 위한 내배엽세포 유도 최적화 기법 연구
◦ 분화 간세포의 약물대사 기능 증진 및 간세포 성숙 최적화 연구
◦ 간세포 분화유도기술의 최적화 및 표준 프로토콜 확립
◦ 분화 간세포의 형태학적 및 인체 내 간기능 모사특성 분석기준 수립
◦ 독성평가 활용을 위한 분화 간세포의 약물대사 기능 분석 및 평가기준 수립
◦ 간세포 분화유도기술 이전을 통한 실험실간 분화 프로토콜 재현성 검증

< 연구 개발 성과 >
◦ 간세포 분화기술 표준화
◦ 표준작업수순서
◦ 기술이전

< 활용 계획 및 기대 효과 >
◦ 신약 및 화합물의 간독성평가 in vitro 시험모델, 줄기세포 치료제, 및 간질환모델 개발을 위한 원천기술로 활용

◦ 신약개발 초기단계에 인체 독성 및 부작용을 사전 예측함으로써 신약개발 성공률을 개선하고, 인력, 자본, 및 실험동물의 희생을 절감하여 신약개발 효율화에 기여할 것으로 기대됨.

(출처 : 최종보고서 요약문 4p)

Abstract ▼

< Purpose >
The purpose of this project is to establish an optimized hepatic differentiation protocol of human pluripotent stem cells (hPSCs) and develop evaluation criteria for phenotypic and functional characterization of stem cell-derived hepatocytes to be applicable for biomedical studies.

< Purpose >
The purpose of this project is to establish an optimized hepatic differentiation protocol of human pluripotent stem cells (hPSCs) and develop evaluation criteria for phenotypic and functional characterization of stem cell-derived hepatocytes to be applicable for biomedical studies.

< Contents >
◦ Analysis of currently established hepatic differentiation protocol of hPSCs
◦ Proposal of optimized hepatic differentiation strategies
◦ Establishment of optimized xeno-free culture conditions for hPSCs
°Optimization of efficient definitive endoderm induction methods
◦ Enhancement of drug metabolizing activity and optimization of hepatic maturation condition of hPSC-derived hepatocytes

°Establishment of standard operating procedure for optimized hepatic differentiation protocol
◦ Development of evaluation criteria for phenotypic and functional characterization of stem cell-derived hepatocytes
°Development of evaluation criteria for drug metabolic function to be applicable for toxicity testing
°Cross-validation of hepatic differentiation protocol and technology transfer 〈Development Results>
°Optimization of hepatic differentiation protocol
°Standard operating procedure
°Technology transfer

〈 Expected Contribution 〉
° Application of hepatic differentiation protocol as core technology to generate stem cell therapeutics, human disease models, and in vitro models for hepatotoxicity testing model.

° Increasing the probability of clinical success in drug development by stem cell-based toxicity prediction, which contributes to improve the efficiency of drug development by reducing manpower, costs, and the use of animals.

(출처 : Summary 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 학술연구개발용역과제 최종결과보고서 ... 2
• 목차 ... 3
• 연구결과최종보고서 요약문 ... 4
• Summary ... 5
• 제1장 최종 목표 ... 6
• 1.1 목표 ... 6
• 1.2 연구배경 및 필요성 ... 7
• 1.3 목표달성도 및 관련분야에 대한 기여도 ... 12
• 제2장 국내외 기술 현황 ... 13
• 2.1 간세포 분화기술 개발 현황 ... 13
• 2.2 줄기세포 유래 간세포의 독성평가 적용 연구 및 활용현황 ... 18
• 2.3 줄기세포 기반 대체독성평가모델 개발 ... 20
• 제3장 최종 연구 내용 및 방법 ... 23
• 3.1 문헌분석을 통한 간세포 분화 프로토콜 선정 ... 23
• 3.2 Xeno-free 배양 시스템 구축 ... 24
• 3.3 인간 전분화능 줄기세포의 내배엽 분화유도 ... 25
• 3.4 Hepatic endoderm 및 간세포 분화유도 ... 25
• 3.5 줄기세포 유래 간세포의 특성 및 기능 분석 ... 26
• 제4장 최종 연구 결과 ... 28
• 4.1 Xeno-free 배양 시스템 구죽 ... 28
• 4.2 인간 전분화능 줄기세포의 간세포 분화유도 최적화 ... 29
• 4.3 줄기세포 유래 간세포의 특성 및 기능 분석 ... 45
• 4.4 확립된 간세포 분화 프로토콜의 재현성 확인 ... 52
• 제5장 연구결과 고찰 및 결론 ... 56
• 제6장 연구성과 및 활용계획 ... 60
• 6.1 연구성과 ... 60
• 6.2 활용계획(과제 종료 후) ... 61
• 제7장 연구용역과제 진행과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 62
• 제8장 기타 중요변경사항 ... 62
• 제10장 참고문헌 ... 64
• 제11장 첨부서류 ... 67
• 끝페이지 ... 83