아데노바이러스를 이용한 치료적 유전자 전달 : 인간 추간판 세포에서의 기질 생성 Matrix Synthesis of Human Intervertebral Disc Cells = Adenovirus-Mediated Therapeutic Gene Transfet

국문 초록 (Abstract)

연구계획 : 아데노바이러스를 매개체로 하여 치료적 유전자를 배양된 인간의 추간판 세포에 전달하여 기질 생성반응을 시험관내에서 연구하였다.
연구목적 : 성장인자의 유전자를 아데노바이러스를 매게체로 인간의 추간판 세포에 전달하여 치료적 유전자를 발현 시킨 것과 외부에서 직접 주입된 성장인자에 의한 당단백과 교원질 생성을 시험관내에서 밝히고자 하였다.
연구대상 및 방법 : 인간 추간판 세포를 14명의 환자에서 채취하여 분리 및 배양하였다. 추간판 세포에 Ad/TGF- 1을 감염시키거나 외부에서 TGF- 1을 주입하였다. 대조군으로서 생리 식염수 또는 Ad/luciferase을 감염시킨 군을 사용하였다. 생성된 당단백의 농도는 방사선 동위원소 S를 포함한 배양액에서 추가배양후에 Sephadex G-25M을 포함한 PD-10column에 통과시켜 측정하였다. 교원질 및 비교원질의 생성은 방사선 동위원소 H-proline을 이용하여 측정하였다.
결과 : Ad/TGF-1을 이용한 배양에서는 당단백 생성이 3배 이상 나타났으며(p<0.05), 외부 주입된 TGF- 1 배양의 경우, 당단백 생성의 증가를 볼수 없었다. 교원질 및 비교원질성 단백 합성의 경우, Ad/TGF- 1과 외부 주입 TGF- 1 배양에 있어서 대조군에 비해 각각 3.7배와 2.7배의 증가를 보였다(p<0.05)
결론 : 아데노바이러스를 매개체로 한 치료적 유전자 전달법이 인간의 추간판 세포에서 효과적인 기질 생성반응을 보였다

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Study Design : In vitro experiment to determine the matrix synthesis of human intervertebral disc (IVD) cell to addenovirusmediated therapeutic gene transfer.
Objectives : To elucedate proteoglycan and collagen synthesis of human IVD cells in vitro to adenovirus-mediated transfer of cDNA of transforming growth fctor-beta 1(TGF-β1).
Summary of Literature Review : Sophistcated method to delivery of growth factors, in continuous manner, is the genetic modification of disc cells through gene transfer. Confirming susceptibillity of human IVD cell to adenovirus, anabolic response of human IVD cells to therapeutic gene transfer should be next step.
Materials and Metods : IVD tissue was obtained from fourteen patients with grade Ⅲ,Ⅳ degeneration. Isolation and culture of disc cells were performed. Disc cells were treated with either Ad/TGF-β1 exogenous TGF-β1. Control cultures were treated tith either saline or Ad/luciferase. Newly synthesized proteoglycans were assessed by 35^S-sulfate incorporation using chromatography on Sepadex G-25 in PD-10 columns. Uptake of 3^H proline was used to measure synthesis of collagen and noncollagen protein.
Results : Culture treated with Ad/TGF-β1 showed 3 fold increase in proteoglycan synthesis (p<0.05), culture with exogenous TGF-β1 and exogenous TGF-β1 showed similar 3.7 fold inrease in collagen and 2.7 fold increase in noncollagen synthesis comparing control (p<0.05).
Conclusion : Adenovirus-nediated gene transfer appears to be an efficient technique for modulating biologic activity of human intervertebral disc cells in terms of matrix synthesis.