본문 바로가기
HOME> 보고서 > 보고서 검색상세

보고서 상세정보

후성유전학 등을 이용한 세포유전자치료제 활성조절 및 안전성연구
Safety and Regulation of Cell Therapy by Gene Regulation using Epigenetics and siRNA

  • 사업명

    독성연구개발

  • 과제명

    후성유전학 등을 이용한 세포유전자치료제 활성조절 및 안전성 연구

  • 주관연구기관

    성균관대학교 산업협력단

  • 연구책임자

    한정환

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2006-11

  • 과제시작년도

    2006

  • 주관부처

    식품의약품안전청

  • 사업 관리 기관

    식품의약품안전청
    Korea Food & Drug Administration

  • 등록번호

    TRKO201000015966

  • 과제고유번호

    1470001382

  • 키워드

    후성유전학.히스톤 아세틸화.DNA 메틸화.면역학적 지표.활성과 분해.Epigenetics.Histone acetylation.DNA methylation.siRNA.Immunological marker.Activity & degradation.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    1. Stem cell-based therapy
    Epigenetic mechanisms of expression of genes associated with stem cell self-renewal
    Analysis of ...

    1. Stem cell-based therapy
    Epigenetic mechanisms of expression of genes associated with stem cell self-renewal
    Analysis of epigenetic state of mouse Oct4 and NANOG genes associated with stem cell self-renewal has demonstrated that expression of both genes was regulated through coordinated changes in histone modifications and DNA methylation, with hyperacetylation of histone protein H3 and H4, and hypomethylation of DNA. Consistent with these results, treatment of differentiated ES cells with DCA or HDACi led to restoring the self-renewal through changes in epigenetic modifications of NANOG promoters from repressive chromatin modification to activating modification of histone and DNA.
    Epigenetic mechanisms of stem cell pluripotency
    Analysis of expression change and the target genes of Oct4 and NANOG during differentiation into various type of cells revealed that both genes act as repressor of expression of genes such as NEUROG1 and HAND1 before differentiation and subsequent stimulation of ES cells for differentiation caused silencing of Oc4 and NANOG through changes in epigenetic modifications, resulting in release of repressive complex on target genes. Thus, the results suggest stemness genes might regulate stem cell pluripotency by targeting genes that are responsible for determination of specific lineage of cell type.
    Safety of stem cell-based therapy
    cDNA micorarray analysis for determination of differential gene expression between early-passage cell lines and late passage mouse ESC line led to the identification of some cancer-related gene expression including tumor suppressor genes, indicating the instability of genomic DNA during subculture of stem cells. Thus, periodic monitoring of ES cells for th expression of identified genes might be required for safety of ES cells.
    2. RNA interference
    RNA interference (RNAi) provides a powerful technique for the derivation and analysis of loss-of-function phenotypes in various cells. However, RNAi is not always totally specific, and confirming the specificity of data obtained with RNAi is an essential component of experiments that rely on this technique. In the present study, we utilized various commercially available siRNA to set the efficacy and pharmacokinetic characteristics. Furthermore, siRNA-induced immunological and nonspecific silencing were examined. The length of used siRNA did not cause big difference in silencing effect. The stability of transfected siRNA into the cells were dramatically decreased after 48 h incubation. Transfected siRNA was distributed into both cytosol and nucleus, suggesting the potential nonspecific effects of siRNA in the nucleus. However, there was neither specific DNA methylation related nonspecific gene silencing nor increased expressions of interferon gamma and IL-2 by siRNA tested. Collectively, these results provided the standard in vitro manuals of siRNA analysis as an therapeutic tools in near future.


    1. 줄기세포치료제의 연구
    마우스 배아줄기세포 자가재생능 관련 후성유전학적 연구 : 미분화 배아줄기세포에서 자가재생능 관련 유전자인 Oct4 ,NANOG의 후성유전체를 분석하였고, 분화된 세포에서 HDACi와 DCA를 이용하여...

    1. 줄기세포치료제의 연구
    마우스 배아줄기세포 자가재생능 관련 후성유전학적 연구 : 미분화 배아줄기세포에서 자가재생능 관련 유전자인 Oct4 ,NANOG의 후성유전체를 분석하였고, 분화된 세포에서 HDACi와 DCA를 이용하여 자가재생능을 회복시킴으로써, 자가재생능의 회복이 stemness 유전자의 pomoter의 후성유전체의 변화에 기인한 것임을 밝혀냄.
    마우스 배아줄기세포의 분화능과 관련괸 후성유전학적 연구 : 배아줄기세포를 분화할 경우 Oct4, NANOG의 발현이 줄어드는 것을 확인하고, 발현량의 변화가 후성유전체의 변화에 기인한 것임을 밝힘. 또한 상기 유전자가 발달 과정에서 중요한 homeodomain 유전자의 promoter에서 전사조절인자로 작용함을 규명함.
    마우스 줄기배아세포의 신생물형성능(발암능)에 대한 후성유전학적 기준 연구 : 배아줄기세포의 초기와 후기 계대 배양시 전사활성의 변화가 있는 유전자 군을 cDNA microarray를 이용하여 도출하고, 발현의 변이와 후성유전체와의 관련성을 비교하여 세포치료제의 안전성에 관한 기준을 확립함.
    2. siRNA 연구
    siRNA의 세포내 활성 측정법 : 세포 내 활성은 전체 제작 siRNA 중에 약 60% 정도가 세포내 활성을 보였으며, 제작한 siRNA의 길이(18-, 25-, 30-mer)에는 큰 상관없이 비슷한 효과를 나타내었음.
    siRNA의 세포내 분포 및 대사에 의한 분해 측정법 : 세포 내 분해 정도는 약 48시간 이후부터 현저하게 siRNA의 안전성이 낮아지지만 72시간까지는 효과를 지속하는 것을 관찰하였음. 따라서 치료목적의 siRNA는 체내에서 충분한 효과를 나타낼 수 있을 것이라 추측됨. 세포 내 siRNA의 분포는 18-, 25-, 30-mer 모두 세포질과 핵 내에 모두 존재하는 것으로 나타나고 있음. 이것은 유기합성 siRNA가 비특이적 전사조절에 관여할 수 있다는 가능성을 배제할 수 없다는 것을 나타냄.
    siRNA의 면역학적 안전성지표 설정을 위한 기준 설정 : 세포내 비특이적 면역반응에 의한 IL-2와 IFN-r의 변화를측정한 결과 제작한 모든 siRNA에서 변화가 없었음. 또한 siRNA의 처리시간과 농도에 의한 비특이적 면역반응 변화를 관찰하지 못하였음.
    siRNA 유전자 제제의 whole genome 수준의 전사조절 특이성 연구 : DNA methylation chip을 이용하여 51개의 유전자에 대하여 평가한 결과 whole genome 수준의 전사조절은 나타나지 않음. 그러나 아직 밝혀지지 않은 유전자가 많기 때문에 지속적으로 더 많은 조사가 이루어져야 함.


  • 목차(Contents) 

    1. 연구결과보고서 ...1
    2. 제출문 ...2
    3. 목차 ...3
    4. I. 연구개발결과 요약문 ...4
    5. (한글) 후성 유전학 등을 이용한 세포유전자치료제 활성조절 및 안전성 연구 ...4
    6. (영문) Safety and regulation of cell therapy by gene regulation ...
    1. 연구결과보고서 ...1
    2. 제출문 ...2
    3. 목차 ...3
    4. I. 연구개발결과 요약문 ...4
    5. (한글) 후성 유전학 등을 이용한 세포유전자치료제 활성조절 및 안전성 연구 ...4
    6. (영문) Safety and regulation of cell therapy by gene regulation using epigenetics and siRNA ...5
    7. II. 총괄연구개발과제 연구결과 ...6
    8. 제1장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...6
    9. 1.1 총괄연구개발과제의 목표 ...6
    10. 1.2 총괄연구개발과제의 목표달성도 ...6
    11. 1.3 국내.외 기술개발 현황 ...7
    12. 제2장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...12
    13. 제3장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...18
    14. 제4장 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...43
    15. 제5장 총괄연구개발과제의 연구성과 ...45
    16. 5.1 활용성과 ...45
    17. 5.2 활용계획 ...46
    18. 제6장 참고문헌 ...47
    19. 제7장 첨부서류 ...49
    20. III. 제1세부연구개발과제 연구결과 (세부과제별로 작성) ...50
    21. 제1장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...51
    22. 1.1 세부연구개발과제의 목표 ...51
    23. 1.2 세부연구개발과제의 목표달성도 ...52
    24. 1.3 국내.외 기술개발 현황 ...53
    25. 제2장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...58
    26. 2.1 연구개발 내용 ...58
    27. 2.2 연구방법 ...59
    28. 제3장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...61
    29. 3.1 마우스 배아줄기세포의 자가재생능 관련 후성유전학적 특성 연구 ...61
    30. 3.2 마우스 배아 줄기세포의 분화능과 관련된 후성유전학적 특성 규명 ...63
    31. 3.3 마우스 배아줄기세포의 안전성의 지표와 관련된 신생물 형성능 (발암능)에 대한 후성유전학적 조절연구 ...70
    32. 제4장 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...73
    33. 제5장 세부연구개발과제의 연구성과 ...75
    34. 5.1 활용성과 ...75
    35. 5.2 활용계획 ...76
    36. 제6장 기타 중요변경사항 ...77
    37. 제7장 참고문헌 ...78
    38. 제8장 첨부서류 ...80
    39. IV. 제2세부연구개발과제 연구결과 (세부과제별로 작성) ...81
    40. 제1장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...82
    41. 1.1 세부연구개발과제의 목표 ...82
    42. 1.2 세부연구개발과제의 목표달성도 ...83
    43. 1.3 국내.외 기술개발 현황 ...83
    44. 제2장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...85
    45. 제3장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...89
    46. 제4장 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...102
    47. 제5장 세부연구개발과제의 연구성과 ...103
    48. 5.1 활용성과 ...103
    49. 5.2 활용계획 ...104
    50. 제6장 기타 중요변경사항 ...105
    51. 제7장 참고문헌 ...106
    52. 제8장 첨부서류 ...107
    53. 총괄 연구과제 요약...108
    54. 제1세부 연구과제 요약...111
    55. 제2세부 연구과제 요약...113
    56. 제1세부과제 SOP...115
    57. 목차...115
    58. 1. 목 적...116
    59. 2. 참고문헌...116
    60. 3. 시약 및 기구...116
    61. 3.1. 시약...116
    62. 3.2. 시액조제...117
    63. 3.3. 초자 및 기구...118
    64. 4. 실험방법...119
    65. 4.1. 세포 배양...119
    66. 4.2. DNA methylation analysis...119
    67. 4.3. Chromatine Immunoprecipitation assay...120
    68. 제2세부과제 SOP...123
    69. 목차...123
    70. 1. 목 적...124
    71. 2. 참고문헌...124
    72. 3. 시약 및 기구...124
    73. 3.1. 시약...124
    74. 3.2. 시액조제...124
    75. 3.3. 초자 및 기구...126
    76. 4. 실험방법...127
    77. 4.1. 세포 배양...127
    78. 4.2. siRNA의 제작...127
    79. 4.3. Transfection...128
    80. 4.4. Reverse transcription - PCR (RT-PCR)...129
    81. 4.5. Western blot assay...131
    82. 4.6. Interferon, IL-2 측정...132
    83. 4.7. siRNA의 분포 확인...132
    84. 4.8. siRNA 안정성 측정...133
  • 참고문헌

    1. 전체(0)
    2. 논문(0)
    3. 특허(0)
    4. 보고서(0)

 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역