초록 ▼

□연구의 목적 및 내용
⦁대부분의 국민들이 수혜를 받을 수 있도록 면역적합/거부에 중요한 조직적합항원인 HLA-A,-B,-DRB1 유전자형이 동형접합인 전분화능줄기세포 은행을 구축하는 일이 매우 중요함
⦁본 연구는 유전자편집을 통해 현존하는 이형접합 배아줄기세포주들의 HLA-A & -B 유전자들을 monoallelic knockout 시키고 HLA-DRB1 유전자는 biallelic knockout 시킴으로써 HLA 동형접합 세포주와 같은 효과를 내는 유사동형접합(homozygote-like) 배아줄기세포주를 구축하는

□연구의 목적 및 내용
⦁대부분의 국민들이 수혜를 받을 수 있도록 면역적합/거부에 중요한 조직적합항원인 HLA-A,-B,-DRB1 유전자형이 동형접합인 전분화능줄기세포 은행을 구축하는 일이 매우 중요함
⦁본 연구는 유전자편집을 통해 현존하는 이형접합 배아줄기세포주들의 HLA-A & -B 유전자들을 monoallelic knockout 시키고 HLA-DRB1 유전자는 biallelic knockout 시킴으로써 HLA 동형접합 세포주와 같은 효과를 내는 유사동형접합(homozygote-like) 배아줄기세포주를 구축하는 방법을 고안하였음
⦁본 과제의 최종 목표는 기존 배아줄기세포주들의 HLA-A & -B1 유전자들을 monoallelic knockout 시켜 여러 다양한 조합의 유사동형접합 세포주를 제작함으로써 대다수의 국민들을 커버할 수 있는 배아줄기세포주 은행을 구축하는 원천기술을 확립하고 세포치료를 위한 신개념의 줄기세포원을 구축하는데 있음
[연구1] CRISPR-기반 유전자가위 기술을 이용하여 주요 조직적합항원 유전자들을 정교하게 교정하여 유사동형접합 ES 세포주들을 제작함
⦁Class II에 속하는 HLA-DRB1 유전자는 두 alleles을 모두 KO 시킴(HLA-DRB1^-/-)
⦁DRB1 유전자가 모두 KO된 상태에서 HLA-A와 -B, 두 유전자들의 각각 한 쪽 allele을 KO 시키면 4 가지의 조합의 ES 세포주들을 만들게 됨 (① HLA-A^+/-,-B^+/-,-DRB1^-/-; ② HLA-A^-/+,-B^+/-,-DRB1^-/-; ③ HLA-A^+/-,-B^-/+,-DRB1^-/-; ④ HLA-A^-/+,-B^-/+,-DRB1^-/-)
⦁대조군으로 사용하기 위해 HLA-A와 -B, 두 유전자들이 각각 혹은 모두 biallelic KO된 ES 세포주를 제작함 (① HLA-A^-/-,-B^+/+,-DRB1^-/-; ② HLA-A^+/+,-B^-/-,-DRB1^-/-; ③ HLA-A^-/-,-B^-/-,-DRB1^-/-)
⦁NK 세포반응 실험에 대한 대조군으로 사용하기 위하여 class I HLA 항원들의 형성에 필수적인 Beta2 microglobulin (B2M) 유전자가 KO 된 ES 세포주를 제작(이 경우는 모든 class 1 HLA 표면항원이 존재 하지 않기 때문에 NK 세포에 의해 사멸될 것으로 예상됨) (B2M^-/-,HLA-DRB1^-/-)
[연구2] 제작된 유사동형접합 hES 세포주들에 대하여 T 세포와 NK 세포에 의한 면역반응을 분석함
⦁HLA-A,-B 유사동형접합 ES 세포주와 그로부터 분화된 세포들의 조직적합항원형에 따라 T 와 NK 세포와의 면역반응을 in vitro 에서 분석하여 면역적합 치료에의 사용 가능성을 조사함
⦁인간 면역체계를 가지는 인간화생쥐 (humanized mouse)를 제작하여 in vivo 내에서의 HLA-A,-B 유사동형접합 ES 세포주들의 면역적합 세포치료원으로서의 유효성을 분석함

□연구개발성과
⦁SCIE 사사논문 1건, ⦁국내특허 출원 1건, 등록 2건, ⦁국제특허(PCT 포함)
출원 2건, 등록 4건, ⦁기술이전 1건

□연구개발성과의 활용계획(기대효과)
⦁이전에는 불가능하던 배아줄기세포를 이용한 면역적합 세포치료가 가능하여지기 때문에 줄기세포 대체 치료 분야의 하나의 break-through라고 여겨짐
⦁국민 대다수를 커버할 수 있는 ‘off-the-shelf’배아줄기세포주 은행을 구축해 놓음으로써 필요시 즉각적으로 모든 국민에게 혜택이 돌아갈 수 있는 중요한 줄기세포원 확보의 원천기술을 제공함
⦁배아줄기세포 뿐만 아니고 타 줄기세포(유도만능줄기세포 혹은 성체줄기세포) 은행의 구축도 기존의 방법보다 훨씬 빠르고 쉽게, 그리고 빈도수가 낮은 HLA 동형접합 세포주도 구축이 가능케 하는 원천기술을 제공함
⦁우리나라 뿐 만 아니라 다른 나라 국민들, 나아가서는 전 세계 사람들의 면역적합 배아줄기세포주 은행을 구축할 수 있는 전기를 마련함

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 1-1. 연구개발의 개요 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 8
• 2-1. 연구수행내용 및 성과 ... 8
• 2-2. 대표적 성과 ... 22
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 23
• 3-1. 목표 ... 23
• 3-2. 목표 달성여부 ... 23
• 3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책 ... 26
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 27
• 4-1. 연구개발 결과의 활용방안 ... 27
• 4-2. 연구개발 결과의 기대효과 ... 27
• 붙임. 참고문헌 ... 28
• 끝페이지 ... 28