초록 ▼

□ 연구개요
세포막 투과 펩타이드로 사용되고 있는 11개 아미노산의 TAT을 포함하는 peptides(TAT-peptides; TAT domain + Hinge + DNA binding domain)를 기존의 lipofection 및 magnetofection 방법에 혼합 사용하여 유전자 형질전환 효율을 극대화시키는 기술을 개발하고, 이러한 기술을 유전자 형질전환이 매우 어려운 것으로 평가되고 있는 중간엽줄기세포에 적용하여 기능강화 중간엽줄기세포를 개발하는 연구임. 본 과제의 최종 목표는, 치료 기능을 지닌 유전자가 형질전환된

□ 연구개요
세포막 투과 펩타이드로 사용되고 있는 11개 아미노산의 TAT을 포함하는 peptides(TAT-peptides; TAT domain + Hinge + DNA binding domain)를 기존의 lipofection 및 magnetofection 방법에 혼합 사용하여 유전자 형질전환 효율을 극대화시키는 기술을 개발하고, 이러한 기술을 유전자 형질전환이 매우 어려운 것으로 평가되고 있는 중간엽줄기세포에 적용하여 기능강화 중간엽줄기세포를 개발하는 연구임. 본 과제의 최종 목표는, 치료 기능을 지닌 유전자가 형질전환된 중간엽줄기세포를 개발하여 재생의학적 치료효과를 높이거나 암 치료 목적으로 중간엽줄기세포를 활용할 수 있을지를 평가하는 것임.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 1차 년도: 비 바이러스 TAT-peptides를 이용한 유전자 형질전환 효율 개선; TAT-peptides를 합성하여 플라스미드 결합을 확인하였고, TAT-peptides를 이용하여 lipofection, magnetofection, combination에 의한 암세포주와 중간엽줄기세포에의 형질전환효율을 기술을 확보하였음(SCI 논문 2편 게재; 학술대회 5건 발표; 석사배출 1인)
(2) 2차년도: TAT-peptides 기반 중간엽줄기세포의 TRAIL 유전자 형질전환 기술개발; TAT-peptide와 TRAIL이나 IFN-β를 발현하는 플라스미를 이용하여 TRAIL이 형질 전환된 중간엽줄기세포(MSC-TRAIL/MSC-IFNβ)를 개발하였고, 이러한 TRAIL 발현강화 중간엽줄기세포는 정상 중간엽줄기세포와 비교하여 증식능, 분화능, 세포표면항원 발현, 이동능, 노화정도의 변화가 관찰되지 않았기 때문에 임상적용에 문제가 없을 것으로 평가되었음(SCI 논문 3편 게재)
(3) 3차년도: TAT-peptides 기반 TRAIL 발현 강화 중간엽줄기세포의 유효성 평가; TRAIL 형질전환 중간엽줄기세포와 이들의 배양액은 암세포(H460)의 세포사멸을 유도시켰고, xenograft 모델에서 MSC-TRAIL과 MSC-IFNβ이 암증식을 억제시켰으며, 특히 MSC-IFNβ의 암치료효과가 매우 높은 것으로 평가되었기 때문에 이를 이용한 임상 진입 가능성이 매우 높을 것이라고 결론을 내림(SCI 논문 5편 게재; 특허출원 1건; 학술대회 3건 발표; 석사배출 1인)

□ 연구개발결과의 중요성
증식능, 다양한 세포로의 분화능, 암을 포함하여 상처부위를 찾아가는 성질(homing), 다양한 성장인자 분비능, 면역반응 억제능 등의 특징들을 바탕으로 중간엽줄기세포는 재생의학 및 암치료 분야에서 새로운 치료법으로 대두되고 있음. 그러나 근원적인 치료에는 한계가 있는 것으로 보고되고 있기 때문에, 중간엽줄기세포의 치료 효능을 높이고자 하는 연구가 집중되고 있음. 특히 치료 기능을 강화 시키는 것으로 보고되고 있는 유전자의 발현을 높여줌으로써 치료효과를 높일 수 있음이 보고되고 있으나 바이러스 벡터를 이용하더라도 중간엽줄기세포는 유전자 형질전환이 매우 제한적이고 형질전환 과정에서 많은 줄기세포능이 소실되기 때문에 보다 효율적이고 독성을 유발시키지 않는 새로운 형질전환 기술이 요구되고 있음. 본 연구에서는 TAT-proteins를 이용하여 TRAIL 형질 전환 효율을 높일 수 있었고, TRAIL 발현 강화 중간엽줄기세포(MSC-TRAIL/MSC-IFNβ)를 확보하였고, xenograft 모델에서 MSC-TRAIL과 MSC-IFNβ이 암증식을 효과적으로 억제시킴을 확인하였음.
이러한 연구결과는 중감엽줄기세포의 암세포 특이적 homing 특성과 더불어 TRAIL 선택적인 암세포만을 제거할 수 있는 기술로, 암치료의 부작용은 낮추고 치료효과는 크게 증가시킬 수 있는 기술로 보건의료 발전에 매우 중요한 기술로 평가되고 있음. 나아가 TAT-peptides 기반 기술은 비 바이러스 형질전환 기술이기 때문에 임상 접근성이 매우 높을 것으로 평가됨

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 1-1. 연구의 필요성 ... 3
• 1-2. 연구가설 및 도출근거 ... 4
• 1-3. 연구의 최종목표 ... 4
• 1-4. 연구범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 2-1. 1차년도 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 2-2. 2차년도 연구수행내용 및 연구결과 ... 8
• 2-3. 3차년도 연구수행내용 및 연구결과 ... 10
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 12
• 5. 연구성과 ... 14
• 끝페이지 ... 15