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보고서 상세정보

줄기세포를 이용한 세포치료제의 약리평가연구
Development of Efficacy Evaluation Systems of Cell Therapy Using Mesenchymal Stem Cells

  • 사업명

    식품의약품안전성관리

  • 과제명

    세포치료제의 유효성 평가에 관한 연구-중간엽 줄기세포를 이용한 세포치료제의 유효성 평가연구

  • 주관연구기관

    경희대학교
    Kyung Hee University

  • 연구책임자

    김윤희

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2005-11

  • 과제시작년도

    2005

  • 주관부처

    식품의약품안전청

  • 사업 관리 기관

    식품의약품안전청
    Korea Food & Drug Administration

  • 등록번호

    TRKO201000016212

  • 과제고유번호

    1470001126

  • 키워드

    사람 중간엽 줄기세포.유전자 치료.분화유도인자.신경성장인자.human mesenchymal stem cell.gene therapy.differentiation factor.neurotrophic factor.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    - The specific aim of this project is to confirm basic techniques to facillitate the generation of therapeutic stem cell by devel...

    - The specific aim of this project is to confirm basic techniques to facillitate the generation of therapeutic stem cell by developing cell therapy using human mesenchymal stem cells(hMSCs) and developing a evaluation system testing efficacy and safety of hMSCs for therapy. For this aim of the project, we search external factors to differentiate stem cells into neurons with long-term survival and specific functions (in vitro), and develop an evaluation skills confirming the efficacy in animal models of degenerating brain diseases. - We tried to define transcription factors to differentiate stem cells into neurons with long-term survival and specific functions (in vitro), and evaluate the efficacy of the cell therapy for treating brain diseases model using mesenchymal stem cells transfected with differentiation factors. Therefore, we define differentiation factors for hMSCs (in vitro), compare the efficacy with the differentiation factors for neural stem cells, and we evaluated skills for transplantation and safety of hMSCs treated by differentiation factors. - As a result of searching differentiation factors for hMSCs, Pax6 induced differentiation of hMSCs to neuron-like cells expressing neurotransmitter synthesizing enzymes and the receptors, such as neurofilament, ChAT, calbindin, NR2A as well as GluR2. Interestingly, when transfected with pax6, hMSCs differentiated into cholinergic cells expressing ChAT, while Ngn1 promoted the differentiation into GABAergic cells. We generated recombinant Pax6 adenovirus. - Development of techniques transplanting hMSCs pretreated with differentiation factors and evaluation of safety. We generated degenerating animal models with memory impairment histologically and behaviorally. We found recombinant Pax6-adenovirus promoted ChAT+cells, and recombinant BDNF-adenovirus promoted GAD+cells in the rat brain of memory-deficient model. These gene transfer facilitated neural regeneration and cell-type specific differentiation of hMSCs. Immuno-staining analysis with Ki-67 evaluated that transplantation of hMSC infected with recombinant adenovirus is safe.


    본 연구의 최종 목표는 중간엽 줄기세포(hMSC)를 뇌질환에 유용한 세포치료제로 개발하는 기술을 확립하고, 세포치료제로서의 hMSC가 임상적으로 유효성과 안정성이 있는지를 용이하게 검증할 수 있는 평가시스템을 구축함으로서 앞으로 세...

    본 연구의 최종 목표는 중간엽 줄기세포(hMSC)를 뇌질환에 유용한 세포치료제로 개발하는 기술을 확립하고, 세포치료제로서의 hMSC가 임상적으로 유효성과 안정성이 있는지를 용이하게 검증할 수 있는 평가시스템을 구축함으로서 앞으로 세포치료제의 개발을 촉진할 수 있는 기반 기술을 확립하고자 한다. 이를 위하여 사람 hMSC의 장기적 생존과 특정 기능을 가지는 신경세포로 분화 증진을 위한 외부 분화인자 들을 발굴하고(in vitro), 뇌질환 모델에서 그 효과의 평가 기술을 개발한다 (in vivo). 또한, 분화유도 전사인자를 형질전환한 hMSC를 뇌질환(치매) 동물모델에 뇌이식하여 신경세포로의 분화 조건을 최적화하고 그 분화지표를 개발하며, 생존 및 분화유도인자인 신경성장인자를 유전자 치료용 바이러스로 제조하여 hMSC에 감염하고 그 유효성 및 안전성을 평가하는 것이다. hMSC를 특정기능을 지닌 신경세포로 분화시키는 기술을 개발하기위해 (in vitro) 분화유도전사인자(Pax6, Ngn1, NeuroD, Olig2, Nkx2.2 등)로 형질전환하고 신경성장인자를 재조합아데노바이러스로 감염하여 신경전달물질이나 그 수용체의 발현을 조사하고 신경줄기세포에서의 분화인자의 효과와 비교하였다. 그 결과 Pax6가 가장 신경세포로의 분화를 많이 유도하여 neurofilament는 물론 NR2A, GluR2와 ChAT도 많이 발현하였고 Ngn1은 GAD, NeuroD는 NR2A, GluR2와 ChAT도 많이 발현하였다. 그러나, Nkx2.2로 형질전환하면 AMPA 수용체(GluR2)+ 신경세포가 많이 발견되고, Olig2는 Shh을 처리하거나, Nkx2.2와 함께 형질전환하면 oligodendrocyte로 분화시켰다. 신경세포에서와 유사하게 Pax6가 콜린성 세포로, NeuroD가 글루타민성 세포(glutamatergic neuron)로, Ngn1이 GABA성 세포로 분화를 촉진한 것은 주목할 만하다. 이에 재조합 Pax6 아데노바이러스를 제작하였다. 뇌질환 모델 흰쥐에서 재조합 Pax6-아데노바이러스 또는 재조합 BDNF-아데노바이러스를 감염한 hMSC를 뇌이식하고 12주 후에 그 유효성과 안전성을 평가(in vivo)하였다. 재조합 Pax6-아데노바이러스를 감염한 hMSC는 ChAT+, NR2A+, GluR2+세포로, 재조합 BDNF-아데노바이러스를 감염한 hMSC는 GAD+, GluP2+세포로 뇌질환 흰쥐 뇌에서의 분화를 촉진했고, 행동학적으로는 Pax6와 BDNF가 모두 유효했으나, 공간지각력보다는 기억력 회복이 더 유효했다. 한편, 안전성 검사를 위해 Go 이외의 세포주기에 있는 세포를 모두 검출하는 Ki67 표지자로 염색한 결과 뇌에서 이동을 마친 hMSC는 거의 검출되지 않았다.


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ...1
    2. 연구결과보고서 ...2
    3. 제출문 ...3
    4. 목차 ...4
    5. I. 연구결과보고서 요약문 ...5
    6. 한글요약문 ...5
    7. Summary ...6
    8. II. 총괄연구개발과제 연구결과 ...7
    9. 제1장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ......
    1. 표지 ...1
    2. 연구결과보고서 ...2
    3. 제출문 ...3
    4. 목차 ...4
    5. I. 연구결과보고서 요약문 ...5
    6. 한글요약문 ...5
    7. Summary ...6
    8. II. 총괄연구개발과제 연구결과 ...7
    9. 제1장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...7
    10. 1.1 총괄연구개발과제의 목표 ...7
    11. 1.2 총괄연구개발과제의 목표달성도 ...13
    12. 1.3 국내.외 기술개발 현황 ...14
    13. 제2장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...21
    14. 2.1 연구개발의 내용 ...22
    15. 2.2 연구개발의 방법 ...25
    16. 제3장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...32
    17. 제1절 사람중간엽 줄기세포를 이용한 질환치료를 위한 조건 최적화(in vitro) ...32
    18. 제4장 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...46
    19. 제5장 총괄연구개발과제의 연구성과 ...47
    20. 5.1 활용성과 ...47
    21. 5.2 활용계획 ...48
    22. 제6장 참고문헌 ...49
    23. 제7장 첨부서류 ...52
  • 참고문헌

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