초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
○ 목적
- 배아줄기세포-유래 세르톨리 세포 (ES-derived Sertoli cells)를 단독 또는 이종 인슐린 분비 세포와의 체외 공배양을 통해 생존 및 분비기능을 확인하고, 면역세포의 증식 조절능력을 확인 함.
- 배아줄기세포-유래 세르톨리 세포를 이종 생쥐에 이식을 통해 면역조절능력에 의한 생존 능력을 확인하고, 기능성 세포로서의 분비기능을 확인함.
- 유전자가위기술을 이용하여 인슐린 분비 관련 유전자가 광유도에 의해 발현조절되는 배아줄기세포-유래 세르톨리 세포를 제작하고,

□ 연구의 목적 및 내용
○ 목적
- 배아줄기세포-유래 세르톨리 세포 (ES-derived Sertoli cells)를 단독 또는 이종 인슐린 분비 세포와의 체외 공배양을 통해 생존 및 분비기능을 확인하고, 면역세포의 증식 조절능력을 확인 함.
- 배아줄기세포-유래 세르톨리 세포를 이종 생쥐에 이식을 통해 면역조절능력에 의한 생존 능력을 확인하고, 기능성 세포로서의 분비기능을 확인함.
- 유전자가위기술을 이용하여 인슐린 분비 관련 유전자가 광유도에 의해 발현조절되는 배아줄기세포-유래 세르톨리 세포를 제작하고, 당뇨병 모델에서 효과확인.
- 인슐린 분비 관련 유전자가 조작된 배아줄기세포-유래 세르톨리 세포를 이용한 세포치료제를 장기간 생착과 기능유지가 가능한 플랫폼으로 개발하여 임상치료에 사용 가능한 바이오의약품으로 개발하고자 함.

○ 내용
- 배아줄기세포-유래 세르톨리 세포의 기능과 체외와 이종 동물모델 내에서 면역세포 억제 기능의 분석
- 고효율의 인슐린 분비 관련 유전자(INS, PCSK1, PCSK2, GCK) 광유도 발현 벡터의 제작 (위탁과제)
- 광유도 인슐린 발현 벡터가 도입된 배아줄기세포-유래 세르톨리 세포의 제작 및 인슐린 발현 확인
- 이종 생쥐에 이식된 배아줄기세포-유래 세르톨리 세포의 생존율과 기간 비교
- 당뇨병 모델 생쥐를 이용한 배아줄기세포-유래 세르톨리세포의 기능 확인

□ 연구개발성과
○ 성과 창출 및 성과 활용․확산 지표 및 목표치
- (1단계/기술적 성과) :국내특허 출원 2건, PCT 출원 1건, 국내 특허 등록 1건 SCI 논문 3편,바이오의약품 후보물질 1 건 개발 중

□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
○ 활용계획
- 면역세포 억제기능이 있으며 대량배양이 가능한 배아줄기세포-유래 세르톨리세포를 이용하여 동종 타가이식이 가능한 인슐린-분비 당뇨병 치료제 또는 보조제로 개발.
- 이식이 용이하며 장기간 생체 내에 존재하고, 범용으로 이용 가능한 세포치료제 플랫폼으로 개발.
- 배아줄기세포-유래 세르톨리세포는 동종 타가이식을 했을 때 면역억제와 항염증 기능을 유도할 것으로 여겨지며, 이를 이용한 치료용 단백질 공급 플랫폼은 당뇨병 뿐 만 아니라 혈우병, 척수 손상 질환 등의 난치병 치료에적용함.

○ 기대효과
- 향후 본 연구진이 보유하고 있는 60여종 이상의 배아줄기세포주를 이용하여 HLA유전자를 최대한 일치시켜 면역거부 반응이 최소화 된 고품질의 세포치료제로 개발 가능
- 이러한 기술은 향후 동형접합 역분화줄기세포를 이용한 고효율의 세포치료제 플랫폼으로 개발이 가능하며, 연구수행과정에서 바이오의약분야의 원천기술 개발이 가능함.

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 1-1. 연구개발과제의 필요성 ... 6
• 1-2. 줄기세포 유래 당뇨성 질환 세포치료제의 유용성과 제한점 ... 6
• 1-3. 전분화능 줄기세포 또는 직분화 를 이용한 세르톨리세포의 확보 필요성 ... 7
• 1-4. 면역조절기능을 가진 세르톨리세포의 이용한 세포치료제 개발의 필요성 ... 7
• 1-5. 인슐린 분비가 조절되는 유전자조작 줄기세포유래-서르톨리세포의 확보의 필요성 ... 8
• 1-6. 연구 개발의 추진체계 ... 8
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 10
• 2-1. 배아줄기세포 유래 세르톨리세포의 분화 방법의 개발 ... 10
• 2-2. 배아줄기세포 유래 세르톨리세포의 세포학적 기능 확인 ... 13
• 2-3. 배아줄기세포 유래 세르톨리세포의 면역학적 기능 확인 ... 14
• 2-4. 배아줄기세포 유래 세르톨리세포의 성숙도 확인 ... 15
• 2-5. 당뇨모델 생쥐 내에서 이종 간 이식을 통한 배아줄기세포유래 세르톨리세포의 기능 분석 ... 17
• 2-6. 인간 배아줄기세포 유래 세르톨리세포의 분화법 개발 ... 18
• 2-7. 생쥐 배아줄기세포 유래 세르톨리 세포의 특성 분석 ... 23
• 2-8. 면역세포와 공배양을 통한 면역 억제 효능 분석 ... 24
• 2-9. 광유전학 기반 유전자발현 제어를 통한 당뇨병 치료 기술 개발 ... 28
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 39
• 3-1. 목표 ... 39
• 3-2. 목표 달성여부 ... 39
• 3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) ... 41
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 42
• 4-1. 연구개발 결과의 활용방안 ... 42
• 4-2. 연구개발 결과의 기대효과 ... 42
• 붙임. 참고문헌 ... 43
• 끝페이지 ... 44