인체 간 유래 상피성 클론형성세포의 분리, 배양, 성숙 및 이식 연구 = Isolation, expansion, maturation and transplantation of epithelial clonogenic cell derived from adult human liver

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Ⅰ. Purpose
to isolate, expand clonogenic epithelial cells from adult human livers, and to mature the cells into cells with hepatic functions and to transplant the cells to small animal model with hepatic failure
Ⅱ. Contents
- isolation of clonogenic epithelial cells from brain death donor livers, or partial livers
- study of epithelial to mesenchymal transition of clonogenic epithelial cells
- lagre expansion culture of EMT-underwent cells
- study of mesenchymal to epithelial transition of the cells
- maturation of the cells by using growth factors, cytokines, and biochemicals
- transplantation of immatured or matured cells to small animal model with liver failure
Ⅲ. Results
- clonogenic epithelial cells were isolated by enzymatic digestion followed by cold ischemia for 24 or 48 hours without cell fractionation
- these cells underwent epithelial to mesenchymal transition in the presence of serum
- EMT-underwent cells proliferated to large quantity in the presence of bFGF, TGF-β 1, LIF
- transited cells regained some of the epithelail surface markers in the presence of IL-6 family cytokines such as LIF, OSM but full mesenchymal to epithelial transition was not achieved because they did not express E-cadherin, EpCAM
- the cells could be matured hepatocyte-like cells expressing albumin and urea synthesis by HGF, FGF-4, OSM, and dexamethasone but they expressed very low level of cytochrome P450 activity and cell death was induced through cytoplasmic vacuolation
- transplanted immature or mature cells expressed human-specific albumin or HepPar by RT-PCR or immunohistochemistry
Ⅳ. Expected contribution
these results will be used in the field of basic liver biology studying exchange between mesenchymal- and epithelial-type liver stem cells and also will be applicable as a candidate of cell therapy for the treatment of hepatic failure by direct hepatic differentiation

국문 초록 (Abstract)

Ⅰ. 연구개발의 목적 및 필요성
간질환 치료에 임상 적용할 수 있는 인체 간 유래의 상피성 클론형성세포를 분리하여 생체 외에서 배양 시킬 수 있는 방법을 수립하고 간기능 향상을 위해 성숙시키는 기술을 수립하여 간질환 소동물모델에 이식하여 치료효과를 연구함
Ⅱ. 연구개발의 내용 및 범위
- 이식부적합 뇌사자 간, 부분 간 조직에서 상피성 클론형성세포의 분리기술 수립
- 상피성 클론형성세포의 중간엽성 세포로의 변이 특성 연구
- 중간엽성 세포로 변이된 상피성 클론형성세포의 대량배양기술 수립
- 성장인자, 싸이토카인을 이용한 중간엽성 세포의 상피성 재변이 조건 연구
- 성장인자, 싸이토카인, 생화학물질을 이용한 간세포로의 성숙기술 수립
- 간질환 소동물 모델을 이용한 미성숙화 또는 성숙화 세포의 이식 및 치료효능 평가
Ⅲ. 연구개발결과
- 부분간으로부터 효소분해법으로 총세포를 분리한 후 분획하지 않은 상태로 24 또는 48시간 냉장허혈과정을 거쳐 상피성 클론형성세포을 분리하였음
- 분리된 상피성 클론형성세포는 혈청조건하에서 epithelial-mesenchymal transition (EMT)하여 방추형 형태의 중간엽성 세포로 변이하는 것을 확인하였음
- 중간엽성 세포로 변이된 세포를 bFGF, TGF-β 1, LIF를 첨가하여 대량 배양하였음
- LIF, OSM 등과 같은 IL-6 family 첨가에 의해 중간엽성 세포로 변이된 세포들이 부분적으로 상피성세포로 재변이 되었으나 E-cadherin, EpCAM은 전혀 발현되지 않아 완전한 MET는 일어나지 않았음
- HGF, FGF-4, OSM, dexamethasone 존재 하에서 알부민, 우레아 합성 등을 나타내는 간세포로 성숙화되나 싸이토크롬 P450 활성이 아주 낮거나 미비하며 장기간 노출시 세포질내 액포 형성으로 세포사가 유발되는 문제점이 발생함
- 간질환 SD rat 모델에 미성숙화 또는 성숙화 세포를 간문맥으로 이식하여 2 또는 4주후에 검사한 결과 human-specific albumin, HepPar를 발현하는 간세포로 생착 및 동화되었음
Ⅳ. 연구개발결과의 활용계획
간내에 존재하는 중간엽성과 상피성 간 줄기세포간의 상호 전환가능성에 대한 기초연구자료로 활용될 수 있으며, 특히 직접적 간세포로의 분화를 목적으로 하는 치료에 적용할 수 있는 후보군으로 활용될 수 있음