인간 제대혈 림프구 체외 증폭시 조절 T 림프구의 변화 양상 및 특징

정의 ( Eui Jung ),김용만 ( Yong Man Kim ),송하영 ( Ha Young Song ),원혜성 ( Hye Sung Won ),김암 ( Ahm Kim ),강병문 ( Byung Moon Kang ) 대한산부인과학회 2006 Obstetrics & Gynecology Science Vol.49 No.10

목적: 조절 T 림프구는 CD4와 CD25를 표현하는 특정 T 림프구를 일컬으며, 자아에 대한 면역반응을 억제하는 역할을 하고 있다. 성인에서도 림프구는 그 자체가 실험실 배양 및 증폭이 까다롭다는 점 때문에 연구에 많은 제한을 받고 있지만 제대혈에서 분리해 낸 림프구, 특히 T 림프구는 적절한 배양 환경만 확립된다면 다양한 기능을 가진 여러 세포로 분화할 수 있고, 자기 복제능이 탁월하다. 본 연구는 만삭 산모와 정상 성인 여성의 말초 혈액, 그리고 제대혈내의 조절 T 림프구의 분포에 차이가 있는지 확인함으로써 산모와 태아간 면역 관용상태에 조절 T 림프구가 관여하고 있는지 알아보고, 또한 제대혈 림프구의 체외 증식이 조절 T 림프구의 분포에 어떤 영향을 미칠 것인가를 확인하여 조절 T 림프구를 다량으로 획득할 수 있는 방법을 확립해 장차 세포치료 등 임상적 이용을 앞당기고자 하였다. 연구 방법: 각각 10명의 비임신 성인 여성과 만삭 산모의 말초혈액 및 제대혈에 항 CD3 항체, 항 CD4 항체, 항 CD25 항체, 항 CD152 항체를 첨가한 후 FACSort flow cytometry를 이용하여 세포 표식자 분석을 시행하였다. 제대혈은 Ficoll-Hypaque 밀도 기울기 원심 분리법으로 단핵구 세포를 분리하여 항 CD3 항체와 IL-2를 이용한 체외증폭을 시행한 후, 배양 제 0, 4, 11, 21일에 세포 표식자 분석과 FoxP3의 발현도를 측정하였다. 또한 MACS(TM) kit를 이용하여 CD25-와 CD25+ T 림프구를 분리하여 CD25+ 림프구의 조절 T 림프구 여부를 FoxP3의 발현을 통해 확인하였다. 결과: 제대혈내의 CD4+CD25++ T 림프구는 정상 성인 여성과 산모의 말초혈액보다 높은 분포를 나타냈으며, 만삭 산모는 비임신 여성보다 CD4+CD25++ T 림프구가 유의하게 적었다 (p<0.05). 제대혈 림프구를 체외 배양했을 때 CD4+CD25++ 그리고 CD152+ T 림프구의 비율은 4일째 현저하게 높아지고 11일째 이후로 감소하는 소견을 보였고 (p<0.05), 이는 FoxP3의 발현 정도와도 일치한 결과를 보였다. 분리된 CD4+CD25+ T 림프구는 CD4+CD25- T 림프구에 비해 FoxP3 발현량이 의미있게 높았다 (p<0.05). 결론: 제대혈은 성인의 말초혈액보다 CD4+CD25++ 조절 T 림프구의 비율이 높으며, 체외 증폭하였을 때 조절 T 림프구의 비율이 4일째까지 증가하다가 이후로 감소되는 소견을 보인다. 이 결과는 향후 조절 T 림프구의 임상적 이용에 유용한 자료로 사용될 수 있다고 사료된다. Objective: Regulatory T cells, which expressing CD4 and CD25, have a crucial role in suppressing immune systems to self-antigens and preventing autoimmune diseases. This study aims to evaluate the role of regulatory T cells in maternal tolerance to the fetus by comparing the proportion of regulatory T cells in peripheral blood of pregnant and non-pregnant women with those in umbilical cord blood. Also we analyze the changes of proportions of regulatory T cells of umbilical cord blood according to ex vivo expansion. Methods: An immunophenotypic study on 10 peripheral blood of pregnant and non-pregnant women and 10 cord blood was performed by means of FACSort flow cytometry using anti-CD4, anti-CD25 and anti-CD152 antibodies. Fresh cord blood mononuclear cells (MNCs) were isolated by Ficoll-Hypaque density centrifugation. The MNCs were cultured in anti-CD3 Ab-coated flasks for 4 days. The cells were then transferred to non-coated flasks with IL-2 175 U/mL and were cultured for another 17 days. The expression of CD4, CD25, CD152 and FoxP3 PCR were analyzed in accordance with days in culture. We also performed FoxP3 PCR in isolated CD25+ and CD25- T cells using MACS(TM) kit. Results: Umbilical cord blood had a higher proportion of CD4+CD25++ regulatory T cells than adults, and term-pregnant women had a lower proportion than non-pregnant women (p<0.05). After ex vivo expansion in anti-CD3 Ab coated flask with IL-2, we observed a significantly increased expression of CD4, CD25, CD152 at 4(th) day after culture and decrease thereafter. The result was the same as the expression of FoxP3 PCR. Conclusion: Umbilical cord blood contained a high proportion of CD4+CD25++ regulatory T cells and regulatory T cells increased on culture day 4 and declined thereafter. Umbilical cord blood may serve as a readily available source of regulatory T cells for immunotherapy.

Successful Engraftment of HLA-mismatched Unrelated Transplantation Using Banked Cord Blood in Korea

Cho, Bin,Kim, Hack Ki,Kim, Chunchu,Han, Hoon 대한조혈모세포이식학회 1998 대한조혈모세포이식학회지 Vol.3 No.1

급성골수성 백혈병 2차관해 상태의 13개월 남아를 대상으로 가톨릭 골수 정보은행의 제대혈을 이용하여 주조직적합항원 불일치 비혈연간 제대혈이식을 시행하였다. 전처치로 busulfan, cyclophosphamide, melphalan 및 ATG를 투여하였다. 주입된 총유핵세포수는 1.3×10^(8)/㎏이었다. 이식편대숙주병을 예방하기 위하여 cyclosporime A와 MTX를 사용하였다. 이식 15일에 백혈구수가 0.6×10^(9)/L에 도달하였으며 17일에 Grade Ⅱ GVHD가 발생하였고 methylprednisolone투여로 잘 조절되었다. 이식 20일에는 HLA-DR이 공여자형으로 전환되었다. 이식 23일에는 백혈구수가 2.6×10^(9)/L로 상승하였다. 저자들은 국내에서는 처음으로 성공적으로 생착된 제대혈 이식을 보고하는 바이며, 본 증례는 국내 최초로 제대혈은행의 비혈연 제대혈을 환자에게 이식한 경우이다. HLA-mismatched unrelated cord blood transplatation was carried out on a 13-months-old male infant with acute myelogenous leukemia in second remission using cryopreserved cord blood at Catholic Hematopoietic Stem Cell Information Bank in Seoul. The patient was prepared for HLA-mismatched unrelated umbilical cord blood transplantation with busulfan, cyclophosphamide, melphalan and antithymocyte globulin. He was transplanted with 21mL cord blood unit containing a 1.3×10^(8)/㎏ nucleated cells per killogram, of patient weight. Methotrexate and cyclosporine A were given for the prophylaxis of GVHD. On day 15 the leukocyte count reached to 0.6×10^(9)/L. Grade Ⅱ GVHD was observed on day 17. It was easily controlled with methylprednisolone. HLA type of recipient was converted to donor pattern on day 20. Total leukocyte count increased to 2.6×10^(9)/L on day 23. In Korea, this is the first report of sucessfully engrafted cord blood clinical transplantation and the first use of banked cord blood for clinical transplantation.

제대혈관리법안의 검토와 문제점

송영민(Song Young-Min) 한국법학회 2008 법학연구 Vol.29 No.-

법은 이미 발생한 사회문제를 해결하기 위한 기능을 갖고 있지만, 또한 장차 발생할 문제를 예측하고 이에 대한 해결방안을 모색하는 기능도 갖고 있어야 한다. 물론 현재와 같은 생명의료기술의 발달상황에서는 이러한 예측자체가 쉽지는 않을 것이다. 그렇다고 하여 법의 예측기능을 포기할 수는 없는 것이다. 그렇다면 법은 의료현장에서 생기는 의료문제를 항상 모니터하고 이에 대한 적절한 대안을 마련해야 한다. 인체파생물질의 의학적 연구와 치료를 위한 이용에 대해서도 분류하고 유형화하여 체계화하는 작업이 이러한 측면에서 필요한 것이다. 그러므로 조혈모세포를 생산하는 물질을 기준으로 골수ㆍ제대혈ㆍ말초혈을 통합관리하는 조혈모세포이식법과 같은 통합의 형태가 보다 유용할 것이다. 즉 장기이식법에서의 골수에 해당하는 부분과 현재 법적 공백상태에 있는 제대혈 및 말초혈을 묶어, 하나의 새로운 조혈모세포이식법의 형태로 입법화하는 작업이 필요하다. 이러한 형태야 말로 현행 장기이식법의 기형적인 형태를 바로 잡을 수 있고, 제대혈과 말초혈의 의학적 이용의 근거규정을 마련할 수 있는 것이다. 더 나아가 조혈모세포의 의학적 연구는 최근의 새로운 관심사로 대두되고 있어 이러한 부분에 대한 입법작업도 동시에 이루어져야 할 것이다. In general, the law has the function to solve social problems happened already, however it should have the function to forecast the problems which is going to happen in the future and try to seek its sensible solutions. Undoubtedly, it is not easy to forecast the problems under the present development condition of life medical technology. Nevertheless, the forecast function of the law should not be forgiven, and then, the law always should monitor medical problems happened in medical field and prepare suitable alternatives. In this point, the work including classifying, patterning, systemizing would be needed for medical research and remedial usage of the human bodies derivatives. Thus, the combination form, such as Hematopoietic Stem Cells Transplant Law managing Bone Marrow, Umbilical Cord Blood, Peripheral Blood as a whole on the basis of materials producing Hematopoietic Stem Cells, would be more useful. That is, it is necessary to legislate as a sort of new Hematopoietic Stem Cells Transplant Law after combining the part belonging to bone marrow in the Internal Organ Transplant Law with Umbilical Cord Blood and Peripheral Blood under legal blank condition. Additionally, this would be able to rectify the present malformed the Internal Organ Transplant Law, and prepare the base regulations for medical use of Umbilical Cord Blood, Peripheral Blood. Furthermore, the legislations over the medical research of Hematopoietic Stem Cells, being concerned in recent years, should be made at the same time.

우리나라와 일본의 조혈모세포이식 관련법의 비교검토

송영민(Song, Young-Min) 원광대학교 법학연구소 2021 圓光法學 Vol.37 No.3

조혈모세포는 채취 방식 및 장･단점에 차이가 있지만, 골수･말초혈･제대혈로부터 채취가 가능하다는 기본적인 공통점을 가지고 있다. 조혈모세포이식법과 같은 통합적인 법의 제정은 ① 현행 ｢장기이식법｣ 체계상의 문제점을 해결할 수 있다는 점, ② 골수이식, 제대혈이식, 말초혈이식 등 이들 이식만이 갖는 고유한 기능에 대한 보다 적극적인 연구 및 이용의 활성화가 가능하다는 점, ③ 이들 물질의 통합적 관리시스템의 구축이 가능하다는 점 등의 장점이 있다. 일본은 우리나라에 비해 비교적 입법적 해결이 늦었지만 제대혈이식 성적은 우수한 것으로 알려지고 있다. 이는 조혈모세포이식법상의 골수, 말초혈, 제대혈을 통합하는 조혈모세포이식 데이터 센터(The Japanese Data Center for Hematopoietic Cell Transplantation, JDCHCT)를 중심으로 이식받은 환자 및 기증자의 폭넓은 정보를 수집하고 분석한 결과라고 한다. 반면에 우리나라는 각각의 독립된 법체계로 인하여 골수, 말초혈, 제대혈을 통합하는 정보수집과 제공에 일정한 한계가 있음을 부인할 수 없다. 이러한 이유로 의료계 내부에서도 이들 특별법의 상위법인 조혈모세포법의 제정이 필요하다는 의견이 있다. 더 나아가 최근에는 장기 등 이식에 관한 법률, 인체조직안전 및 관리 등에 관한 법률의 통합에 의해 자원의 관리와 배분의 효율성을 높이자는 움직임도 있다. 의생명과학의 발달로 인하여 인체의 다양한 부분을 치료나 연구의 목적으로 사용할 가능성은 점점 더 증가하고 있다. 입법 단계에서는 현재 발생한 문제를 해결하기 위한 단편적 측면이 강조되는 경우가 있다. 그러나 또 다른 한편으로는 장래에 발생가능한 법률문제 해결을 위한 법의 예측기능을 강조해야 하는 경우도 있다. 의생명과학기술의 비약적인 발전은 사전에 예측할 수 없는 법률문제를 발생시킬 수도 있지만 적어도 예측가능한 부분에 대해서는 사전예방적 차원에서 입법작업시에 검토되어야 할 것이다. 그렇다면 이번 기회에 골수, 말초혈, 제대혈을 통합하는 이른바 조혈모세포이식법을 제정하여 조혈모세포의 통합관리와 배분을 기하고 의료기술의 발전에 따른 법의 탄력적인 집행이 가능하게 할 필요가 있다. Although there are different collection methods, advantages and disadvantages in hematopoietic stem cell, it has basic common point to be able to collect from bone marrow, peripheral blood and umbilical cord blood. There are several advantages through integrative legislation like hematopoietic stem cell act, they are as follows. ① it can solve the problem about current ｢Internal Organ Transplant Act｣, ② it can activate more active research and use on unique function of bone marrow transplantation, umbilical cord blood transplantation and peripheral blood transplantation, ③ it can build integrative management system. Japan was late to solve legislatively comparing Korea, however the results of umbilical cord blood transplantation was excellent. This is the result of collecting and analysing wide-ranging information about donee and donor focusing on JDCHCT(the Japanese data center for hematopoietic cell transplantation) integrating bone marrow, peripheral blood, umbilical cord blood. On the other hand, Korea has certain limit to collect and provide the information integrating bone marrow, peripheral blood, umbilical cord blood due to each independent legal system. Thus, there is an opinion to legislate hematopoietic stem cell act, a higher act of this special act, in the medical world. Furthermore, there is a move to enhance efficiency of management and distribution of resource through integrating internal organs, etc. transplant act, and safety, management, etc. of human tissue act. The possibility to use various parts of human body for research and remedy is more and more increasing by development of biomedical science. Fragmentary side would be highlighted to solve current problems in legislative steps, but on the other hand, legal predictive function should be highlighted to solve possible legal problems in the future. Rapid development of biomedical science would generate unpredictable legal problems, but, at least, predictable parts should be examined as a preventive dimension in the legislative work. Therefore, it is necessary to enforce flexible law through integrative management and distribution of hematopoietic stem cell and development of medical technology by legislating so-called hematopoietic stem cell transplantation act that integrates bone marrow, peripheral blood, umbilical cord blood.

제대혈 관리 및 연구에 관한 법률의 검토

이정현(Lee-Jeong Hyun) 충북대학교 법학연구소 2010 과학기술과 법 Vol.1 No.1

Umbilical cord blood is blood that is separated from the umbilical cord and placenta connected to a mother's body when the new born is detached from the mother‘s body at childbirth. Umbilical cord blood contains hematopoietic progenitor cells and stem cells. In the past, umbilical cord blood was physiologically inevitably separated from a human body and discarded with the umbilical cord and placenta and it was not a matter of concern. However, as biomedical technologies have been developed, it has become possible to freeze and keep umbilical cord blood and then defrost it to use it for patients' treatment. In Korea, since Catholic Hematopoietic Stem Cell Bank was instituted in 1996, umbilical cord blood banks have been established and operated mainly by university-affiliated hospitals including Samsung Medical Center in 1997, and Severance Hospital in 1998, and these days many organizations are also operating umbilical cord blood banks as a private corporation. As such banks were not supported by systems, the Ministry of Health and Welfare set umbilical cord blood bank practice standards in August of 2005. The standards aimed at ensuring an adequate level of quality and safety of human umbilical cord blood and contributing to the improvement of national health through standards for the management of human umbilical cord blood. Nonetheless, the standards were not legally enforceable, and thus it was required to secure a proper level of safety of human umbilical cord blood and to introduce laws regarding the management of umbilical cord blood including the collection, examination, safekeeping and supply of umbilical cord blood. The Umbilical Cord Blood Management and Research Act was established on March 17, 2010 and the law will become effective from July 1, 2011. On the below, the enactment process and main details of the Umbilical Cord Blood Management and Research Act will be addressed and the problems underlying in the law examined.

인간 제대혈 유래 간엽줄기세포의 연골세포 분화

정미현(Mee Hyun Jung),양성은(Sung-Eun Yang),진혜진(Hae Jin Jin),이만경(Man Kyoung Lee),송호선(Ho Sun Song),양정윤(Jung Yoon Yang),양윤선(Yoon Sun Yang),하철원(Chul-Won Ha) 대한정형외과학회 2004 대한정형외과학회지 Vol.39 No.6

목적: 인간 제대혈로부터 간엽성 섬유세포양 세포를 분리, 배양함으로써 제대혈 내의 순환성 간엽줄기세포의 존재여부를 확인하고, 이의 연골세포 분화능을 증명하고자 하였다. 대상 및 방법: 총 50 유니트의 제대혈로부터 분리된 유착성 세포군의 세포형태 및 면역표현형을 분석하였다. BMP-6을 첨가하였거나 또는 첨가하지 않은 연골분화배양액을 이용하여 펠렛 배양의 형태로 연골분화를 유도 배양하였다. 연골세포로의 분화를 관찰하기 위해 역전사 중합효소연쇄반응을 수행하였으며, Safranin-O 염색과 제2형 콜라겐에 관한 면역염색을 시행하였다. 결과: 제대혈 단핵세포로부터 균질성의 섬유세포양 형태의 유착성 세포군이 배양되었다. 이 세포군은 간엽줄기세포 관련 항원 양성, 조혈모세포항원 음성, 조직적합항원 음성, 내피세포 및 파골세포 관련 항원 음성이었다. 연골분화 펠렛 배양 시 BMP-6을 첨가한 군에서 펠렛의 크기 및 연골세포관련 인자의 발현이 증가하였고, Safranin-O 염색과 제2형 콜라겐의 면역염색도 강양성이었다. 결론: 제대혈 내에 순환성 비조혈성 연골형성 간엽줄기세포가 존재함을 확인하였고, 연골분화 배지에 BMP-6을 첨가함으로써 제대혈 유래 비조혈성 간엽줄기세포의 시험관 내 연골분화의 효율을 향상시킬 수 있었다. Purpose: The aim of this study was to demonstrate the existence of circulating mesenchymal stem cells (MSC) in the human umbilical cord blood (hUCB) and to evaluate the chondrogenic differentiation potential of hUCB-derived MSC in vitro. Materials and Methods: Fifty hUCB harvests were cultured in media supplemented with 10% fetal bovine serum. The adherent fibroblast-like cells were characterized by immunophenotyping and induced to differentiate into chondrocytes in the pellet culture with and without BMP-6. This study performed RTPCR of the chondrogenic markers, Safranin-O stain and type Ⅱ collagen immunohistochemical stain. Results: The mononuclear cells isolated from hUCB formed adherent colonies with an attached well-spread fibroblast-like morphology. The cells positively expressed the MSC-related antigens, but did not express the hematopoietic, HLA-DR, endothelial, or osteoclast antigens and could be induced to differentiate into chondrocytes under proper stimulation. BMP-6 increased the size of the pellet and the mRNA levels for aggrecan, type Ⅱ collagen and type Ⅸ collagen and enhanced the levels of proteoglycan synthesis during chondrogenic differentiation. Conclusion: The homogenous fibroblast-like cells developed in cultures from hUCB with chondrogenic differentiation potential were considered to be MSC. Furthermore, it was found that BMP-6 enhanced chondrogenic differentiation of the hUCB-derived MSC in the pellet culture.

자가 제대혈장을 이용한 제대혈 T 림프구의 체외 배양

이상수 ( Sang Soo Lee ),손우석 ( Woo Seok Sohn ),박한뫼 ( Han Moie Park ),김용만 ( Young Man Kim ),목정은 ( Jung Eun Mok ) 대한산부인과학회 2005 Obstetrics & Gynecology Science Vol.48 No.3

목적: 본 연구의 목적은 향후 세포 면역치료시 사용할 수 있는 T 림프구를 제대혈로부터 분리하여 체외 배양하는데 필요한 최적 조건을 확립하기 위하여, 기존에 사용하던 FBS와 자가 제대혈장 (autologous cord blood plasma, ACBP), 동종 제대혈장 (homologous cord blood plasma, HCBP)을 각각 T 림프구 체외 배양 배지의 영양공급원으로 사용하여, T 림프구의 증폭, 증폭 전후의 T 림프구의 면역학적 특성 Objective: The objective of this study was to establish a clinically applicable culture system by investigating the use of autologous cord blood plasma (ACBP) instead of fetal bovine serum (FBS) for the ex vivo expansion of umbilical cord blood (UCB) T-ly

제대혈에서 추출한 CD34⁻ 세포의 다분화능

김수향(Su-Hyang Kim),양익환(Ick Hwan Yang),김현옥(Hyun Ok Kim),이진우(Jin Woo Lee) 대한정형외과학회 2004 대한정형외과학회지 Vol.39 No.3

목적: 제대혈에서 순환하는 CD34? 세포가 골수에서 분리한 중간엽 줄기세포와 같은 특징을 보이는지, 골아세포, 연골세포, 지방세포로 분화가 가능한지를 증명하고자 하였다. 대상 및 방법: 제대혈에서 추출한 세포에서 Magnetic Cell Sorting system으로 CD34? 세포만을 분리, 배양하였고, 유세포 분석으로 특정한 표지자들을 염색하여 특정을 관찰하였다. 중간엽 줄기세포와 같은 양상의 세포를 골아세포, 지방세포, 연골세포로 1주일 혹은 2주일간 분화시켜 골화는 von Kossa 염색과 Alkaline phosphatase 염색, 지방화는 Oil red O 염색을, 연골화는 역전사-중합효소 연쇄반응을 통하여 연골의 특정 유전자인 aggrecan, 제 1, 2, 10형 교원질의 발현을 확인 하였다. 결과: 제대혈에서 추출한 CD34? 세포의 형태는 길쭉한 모양을 띄었으며, 중간엽 줄기세포의 표지자인 CD105, CD29, CD44에 양성으로 염색이 된 것을 볼 수 있었다. 또한 1주 동안 골화시에는 석회화를 보이기 시작했으며, Alkaline phos-phatase도 양성으로 염색이 되었고, 지방세포로 분화시에는 Oil Red O가 양성으로 염색되었다. 그리고 2주간 연골로 분화시에는 특정 유전자인 제 2형 교원질이나 aggrecan, 제 10형 교원질이 서서히 증가하였으며, 제 1형 교원질은 서서히 감소하였다. 결론: 중간엽 줄기세포의 유래조직이 골수 뿐 아니라, 제대혈에서도 추출이 가능하며, 제대혈에서 추출한 CD34? 세포는 적어도 3개의 다른 조직(골, 연골, 지방)으로 분화할 수 있는 능력을 지님으로 세포 치료를 가능하게 할 수 있을 것이라 사료된다. Purpose: We evaluated the differentiation potential of CD34? cells expanded from human cord blood into several differentiated cells, namely, osteoblasts, chondrocytes and adipocytes. Materials and Methods: CD34? cells, extracted from cord blood and isolated using a MiniMACS system, were cultured. Cells labeled with appropriate antibodies were analyzed by FACScan. The phenotypes of adipogenic and osteogenic differentiation were evaluated by Oil Red O, alkaline phosphatase, and von Kossa staining. Chondrogenic differentiation was evaluated by RT-PCR using primers for aggrecan, collagen types Ⅰ, Ⅱ and X. Results: CD34? cells showed a fibroblast-like morphology and expressed CD105, CD29, and CD44 antigens. These cells showed the deposition of a mineralized matrix and the expression of alkaline phosphatase in the osteogenic medium, and stained with Oil Red O in the adipogenic medium. In terms of chondrogenic differentiation, the expressions of aggrecan, and collagen types Ⅱ and X showed a gradual increase, whereas the expression of type I collagen gradually decreased. Conclusion: Based on their differentiation potentials in at least three different tissue types, i.e., fat, bone, and cartilage, cord blood-derived CD34? cells can be visualized as attractive target cells for cellular or gene transfer therapeutic options.

PHA로 활성된 단핵세포에 의한 제대혈 CD34+ 세포에서 원시 혈관내피세포의 유도

강형진,김성천,김영주,김철우,김중건,안효섭,박상익,정명호,최범채,김규찬 국립보건연구원 2000 국립보건원보 Vol.37 No.-

중뇌동맥폐쇄에 의한 백서뇌경색모델에서 제대혈 CD34(+) 세포투여에 의한 기능회복

이후형 ( Hoo Hyung Lee ),김휘곤 ( Hwi Gon Kim ),장성규 ( Sung Kyoo Jang ),최욱환 ( Ook Hwan Choi ) 대한산부인과학회 2007 Obstetrics & Gynecology Science Vol.50 No.11

목적: 본 연구는 제대혈에서 분리한 단핵세포에서 CD34를 발현하는 세포와 발현하지 않은 세포를 분리하여 중뇌동맥폐쇄에 의해 유발된 뇌졸중 모델에 이식시 뇌기능장애가 개선되는지를 밝히고자 하였다. 연구 방법: 인간 제대혈에서 magnetic cell sorting을 이용하여 CD34 발현 및 미발현세포를 분리하여 CM-Dil로 표식한 뒤, 냉동손상을 유발한 생쥐의 뇌에 주입하여 세포의 이동을 관찰하였고, 신경증상의 회복 정도를 평가하였다. 결과: 냉동손상을 유발한 생쥐 뇌에 주입하였을 때, 1주 후 CD34를 발현하는 세포는 손상부위로 이동하였다. 중뇌동맥을 폐쇄하여 뇌경색을 유발한 동물의 뇌실에 이들 세포를 주입하였을 때, CD34를 발현하는 세포는 세포손상부위로 이동하였으며, 이중 일부는 신경세포의 표식자인 MAP2ab를 발현하였다. CD34를 발현하는 세포를 뇌경색 유발 24시간 후에 이식한 경우 신경증상의 회복 정도가 PBS를 주입한 군이나 CD34를 발현하지 않는 세포를 주입한 군에 비하여 유의하게 높았다. 일부만이 신경세포로 분화하였으나 CD34를 발현하는 제대혈 세포이식시 Brdu incorporation과 doublecortin 양성세포의 동원이 증가하였다. 결론: 이상의 결과는 제대혈 이식이 뇌졸중 같은 뇌손상의 효과적인 치료방법이 될 수 있음을 나타내며 효과는 신경손상의 내재성 재생과정을 촉진함으로서 나타나는 것으로 판단된다. Objective: This study was designated to determine the effect of cord blood cell transplantation in ischemic injury model. Methods: In this study, we administered human umbilical cord blood (hUCB)-derived CD34(+) cells into the lateral ventricle or directly into the striatum and assessed cell migration in mice with cryoinjury and behavioral recovery in rats with transient middle cerebral artery occlusion (MCAo). CD34(+) cells were isolated by magnetic cell sorting using CD34-microbeads and labeled with CM-Dil. Results: When CD34(+) cells were injected into mice brain with cryoinjury, cells were migrated into a injury site after one week of injection. Similarly, injected CD34(+) cells were migrated into the periphery of infarcted area in rats with transient MCAo. When spontaneous activity was measured using a modified neurological severity score (mNSS), it was found that functional recovery was significantly higher when CD34(+) human umbilical cord blood cell (hUCBC) was transplanted 24 hours after stroke compared with phosphate buffered saline (PBS)-injected or CD34(-) transplanted, stroked animals (P<0.05). Although only small portion of transplanted cells were differentiated into neural lineages, CD34(+) hUCBC transplantation increased Brdu incorporation and recruitment of doublecortin (DCX) (+) cells in ischemic boundary zone. Conclusion: These results suggest that hUCBC transplantation may be an effective treatment for brain injuries, such as stroke, or neurodegenerative disorders by promoting endogenous repair process of the brain.