초록 ▼

□ 연구개요
● 중증 호흡기질환을 기존의 한계를 극복하고 치료할 수 있는 미래지향적 폐 줄기세포 기술 개발을 지향함
● 폐 성체줄기세포의 충분한 양의 확보가 어려운 문제점, 높은 배양 난이도, 제한된 분화능, 호흡기계 구조와 기능의 복잡성 등의 문제를 해결하기 위하여 유도만능 줄기세포의 도입이 필요
● 본 연구진은 폐 조직에서 제 II형 폐포세포(hATIIs)를 분리하고 Matrigel로써 3D 오가노이드를 제작할 수 있는 기술, 폐 손상 모델 연구 경험, 동물모델에서 줄기세포의 폐 이동 경로 확인 경험을 보유하고

□ 연구개요
● 중증 호흡기질환을 기존의 한계를 극복하고 치료할 수 있는 미래지향적 폐 줄기세포 기술 개발을 지향함
● 폐 성체줄기세포의 충분한 양의 확보가 어려운 문제점, 높은 배양 난이도, 제한된 분화능, 호흡기계 구조와 기능의 복잡성 등의 문제를 해결하기 위하여 유도만능 줄기세포의 도입이 필요
● 본 연구진은 폐 조직에서 제 II형 폐포세포(hATIIs)를 분리하고 Matrigel로써 3D 오가노이드를 제작할 수 있는 기술, 폐 손상 모델 연구 경험, 동물모델에서 줄기세포의 폐 이동 경로 확인 경험을 보유하고 있음
● 또한 줄기세포의 마커 단백질 발현 탐색과 관련된 DNA 메텔레이션 연구 기반을 확보하고 있음
● 연구방법으로서, 수술환자의 폐조직으로부터 hATIIs를 분리
● 제 II형 폐포세포(hATIIs)를 이용한 유도만능 줄기세포(iPSCs)의 제작
● 유도만능 줄기세포(iPSCs)로부터 폐 세포로 분화 유도하는 분화법 구축
● 제 II형 폐포세포(hATIIs)를 이용한 유도만능 줄기세포(iPSCs) 제작 및 이를 폐 성체줄기세포로 분화하는 과정에 있어서의 유전자 발현 차이 및 메틸레이션 기전 탐색

□ 연구 목표대비 연구결과
● (연구목표): 수술환자의 폐조직으로부터 제 II형 폐포세포(hATIIs) 및 인간 기관지 줄기세포를 분리
-> (연구결과) 수술환자의 폐조직으로부터 제 II형 폐포세포(hATIIs) 및 여러 폐 내 세포들을 분리 확인함
- MACS(Magnetic-Activated Cell Sorting) 기술을 사용하여 hATIIs를 비롯한 일련의 폐세포들을 분리
- 분리된 폐 세포로부터 주요 마커 단백질의 발현을 확인함
● (연구목표) 제 II형 폐포세포(hATIIs)를 이용하여 인간 유도만능 줄기세포(hiPSCs)를 제작
-> (연구결과) 제 II형 폐포세포(hATIIs)를 이용하여 인간 유도만능 줄기세포(hiPSCs)를 제작 확인함
● (연구목표) 인간 유도만능 줄기세포(hiPSCs)로부터 폐 성체줄기세포로의 분화법 구축
-> (연구결과) 폐 조직 미세환경을 모사할 수 있는 세포외 기질(ECM)을 탐색하고 이를 폐재생에 응용하기 위하여 폐 조직 재생에 효율적인 Matrigel을 최적화
-> 수술환자 폐 조직에서 채취한 폐 세포를 이용하여 3D 종양 오가노이드를 제작할 때, Matrigel을 사용하여 제작이 가능한 조건을 비교하고 생성된 오가노이드를 확인함
● (연구목표) 제 II형 폐포세포(hATIIs)의 인간 유도만능 줄기세포(hiPSCs) 제작 과정 및 이를 폐 성체줄기세포로 분화하는 과정의 유전자 발현 차이 및 메틸레이션 기전 탐색
-> (연구결과) 제 II형 폐포세포(hATIIs)로 부터 인간 유도만능 줄기세포(hiPSCs)를 제작하였고 관련된 유전자 발현 차이 및 메틸레이션 기전은 추가 분석 중

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구는 유도만능 줄기세포를 제작하여 폐 세포와 유도만능 줄기세포 사이의 유전자 발현 차이 및 메틸레이션 기전을 연구함을 목표로 하였음. 당초 계획하였던 세부 연구 항목에 도달하였고 분석 결과를 확인 중임
폐 세포를 분리하고 마커 단백질을 확인하는 기술의 확립, Matrigel을 사용한 폐 오가노이드 제작기술 확보, 폐 세포에 줄기세포의 특성이 부여되는 경우 발생하는 탈메틸화(demethylation) 기전 및 활성 유전자의 확인 등의 주요 성과를 얻음

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목 차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• 1) 사람의 호흡기계 성체줄기세포 확보 ... 4
• 2) 분리된 성체줄기세포로부터 유도만능 줄기세포(iPSCs) 수립 ... 8
• 3) 유도만능 줄기세포(iPSCs)로부터 폐 성체줄기세포로의 분화법 구축 ... 8
• 4) iPSCs 유도 및 폐 성체줄기세포 분화 시 메틸레이션 기전 탐색 ... 9
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 9
• 1) 제 II형 폐포세포(hATIIs)의 분리 및 오가노이드 제작 기술의 확립 ... 9
• 2) 유도만능 줄기세포(iPSCs) 제작 및 오가노이드 제작 조건 최적화 ... 9
• 3) iPSCs 유도 및 폐 성체줄기세포 분화 시 메틸레이션 기전 탐색 ... 9
• 4. 참고문헌 ... 10
• 5. 연구성과 ... 11
• 끝페이지 ... 11