다테노 히로아키(수석 연구원), 히라바야시 준(수임 선임 연구원), 생명공학 신약개발연구소(BRD, 소장: 오다 마사나오), 산업기술종합연구소(AIST, 원장: 추바치 료지), 이토 유즈루(리더), 오누마 야스코(수석) 연구원), BRD, AIST 줄기온라인 바카라공학연구그룹은 국립아동건강발달센터(NCCHD)의 아쿠츠 히데노리(과장), 도쿄 시립 노인병원 겸 노인학 연구소의 도요다 마사시(부연구 소장)와 협력하여 인간 중간엽 줄기온라인 바카라의 분화 능력을 간단하고 신속하게 평가하는 기술을 개발했습니다 Wako Pure Chemical Industries, Ltd는 이 기술을 1년 이내에 상용화할 계획입니다
인간 중간엽 줄기온라인 바카라는 자가 재생 및 분화 능력을 갖고 있으며 종양 형성 위험이 거의 없어 재생의료용 온라인 바카라 공급원으로 주목을 받고 있습니다 그러나 인간 중간엽줄기온라인 바카라의 분화능력을 평가할 수 있는 방법이 없어 재생의학에 적용하는데 문제가 있었다 개발된 기술은 특정 렉틴(α2-6 시알산 결합 렉틴)을 이용하여 치료 효과 달성에 중요한 인간 중간엽 줄기온라인 바카라의 이식 전 분화 능력을 평가할 수 있다 해당 기술은 인간 중간엽줄기온라인 바카라를 이용한 재생의학의 유효성 향상에 기여할 것으로 기대된다
이러한 결과는 신에너지 및 산업기술개발기구(NEDO)와 일본 의학연구개발청(AMED)이 의뢰한 연구 프로젝트에서 달성되었습니다 이 기술의 자세한 내용은 미국 학술지 온라인에 게재될 예정입니다당생물학, 2016년 4월 2일(동부 표준시)
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| 인간 중간엽줄기온라인 바카라의 분화능력 평가기술 요약 |
인간 중간엽줄기온라인 바카라는 골수, 지방온라인 바카라 등 중배엽 조직(중배엽)에서 유래한 체온라인 바카라 줄기온라인 바카라의 일종으로 조골온라인 바카라, 연골, 지방온라인 바카라 등 중배엽 조직으로 분화하는 능력과 면역체계를 조절하는 능력을 가지고 있습니다 따라서 인간 중간엽줄기온라인 바카라는 재생의료용 온라인 바카라자원으로 기대되고 있으며, 장기이식의 합병증인 이식편대숙주병을 비롯한 다양한 질환에 대한 임상시험이 이미 진행되고 있다 인간 중간엽줄기온라인 바카라를 이용한 재생의료의 임상적용 및 상용화가 진행되면서 인간 중간엽줄기온라인 바카라의 품질에 대한 문제가 대두되고 있다 인간에게서 채취한 중간엽줄기온라인 바카라는 시험관 내에서 배양 및 분화한 후 다양한 질병의 치료를 위해 이식되지만, 인간 중간엽줄기온라인 바카라는 이종 온라인 바카라군이기 때문에 기증자, 배양조건, 계대배양 횟수에 따라 자연적인 변화가 나타난다 인간 중간엽줄기온라인 바카라의 분화능력은 온라인 바카라의 치료효과에 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있으나, 지금까지 그 능력을 평가할 수 있는 방법은 없었다 이 때문에 인간 중간엽줄기온라인 바카라의 분화능력을 간단하게 평가할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다
AIST는 온라인 바카라 표면을 촘촘하게 덮고 있는 당 사슬을 고속, 고감도로 분석할 수 있는 기술인 렉틴 마이크로어레이를 개발했습니다 AIST는 또한 2015년부터 AMED가 의뢰하고(2014년에는 NEDO에 의해) 줄기온라인 바카라 평가 기술 연구 협회에서 시행하는 프로젝트에 참여하고 있습니다 "재생 의학 상용화를 위한 온라인 바카라 제조 및 처리 시스템 개발/인간 다능성 줄기 온라인 바카라(심근, 신경, 망막 색소 상피 및 간 온라인 바카라)에서 유래한 재생 의학 제품 제조 시스템 개발 및 줄기 온라인 바카라 제조 시스템 개발" 재생 의학 인간 중간엽줄기온라인 바카라에서 추출한 제품'이다 임상의료 현장의 요구를 최대한 반영한 인체 중간엽줄기온라인 바카라 제품을 제조, 공급할 수 있는 시스템을 구축하고 있습니다 본 연구에서는 렉틴 마이크로어레이를 활용하여 인간 중간엽줄기온라인 바카라의 분화능력 평가기술 개발을 진행하였습니다
렉틴 마이크로어레이를 사용하여 다양한 유형의 인간 중간엽 줄기온라인 바카라를 분석한 결과, 연구자들은 4가지 유형의 α2-6 시알산 결합 렉틴(TJA1, SSA, SNA, rPSL1a)이 강한 분화 능력을 가진 인간 중간엽 줄기온라인 바카라와 반응성이 높으며, 분화 능력이 약한 온라인 바카라와는 반응성이 낮다는 사실을 발견했습니다 구별하다
사람 지방유래 중간엽줄기온라인 바카라를 장기간 계대배양한 후 초기 및 후기 계대온라인 바카라를 분화유도용 배양액을 이용하여 조골온라인 바카라 또는 지방온라인 바카라로 분화를 유도한 후 Alizarin Red S(칼슘과 결합하는 색소)와 Oil Red O(지질과 결합하는 색소)로 염색하였다 물방울) 각각 결과를 도 1에 나타내었다 조골온라인 바카라나 지방온라인 바카라로 분화된 온라인 바카라는 모두 붉은색으로 염색되었다 초기 계대된 인체 지방유래 간엽줄기온라인 바카라를 조골온라인 바카라 또는 지방온라인 바카라로 분화 유도한 후 붉은색으로 염색되어 조골온라인 바카라 또는 지방온라인 바카라로 분화하는 능력을 가지고 있음을 알 수 있다 다만, 후기 계대된 인간 지방유래 중간엽줄기온라인 바카라는 조골온라인 바카라나 지방온라인 바카라로의 분화를 유도한 반면, 붉은색으로 염색되지 않아 조골온라인 바카라나 지방온라인 바카라로 분화하는 능력이 없음을 알 수 있다
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그림 1: 초기 계대 및 후기 계대 인간 지방유래 중간엽 줄기온라인 바카라의 조골온라인 바카라 또는 지방온라인 바카라로의 분화
조골온라인 바카라 분화: Alizarin RED S로 염색(조골온라인 바카라는 빨간색으로 염색됩니다) 지방 분화: Oil RED O로 염색(지방온라인 바카라는 빨간색으로 염색됩니다) |
다음으로, 분화 능력이 있는 초기 계대 인간 지방유래 중간엽 줄기온라인 바카라와 분화 능력이 없는 후기 계대 온라인 바카라를 렉틴 마이크로어레이로 분석했습니다 4가지 유형의 α2-6 시알산 결합 렉틴(TJA1, SSA, SNA 및 rPSL1a)은 후기 계대 온라인 바카라보다 초기 계대 온라인 바카라에서 더 높은 반응성을 나타냈습니다 이들 4가지 유형의 렉틴을 형광 표지하였고, 분화 능력이 있는 초기 계대 인간 지방유래 중간엽 줄기온라인 바카라 및 분화 능력이 없는 후기 계대 온라인 바카라와의 반응성을 유온라인 바카라 분석기를 사용하여 분석하였다(도 2) 온라인 바카라는 강하게 형광 염색되었습니다
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그림 2: α2-6 시알산 결합 렉틴과 초기 계대 및 후기 계대 인간 지방 유래 중간엽 줄기온라인 바카라의 반응성
회색: 제어, 파란색: 후기 통과, 빨간색: 초기 통과
X축: 형광강도의 상대값, Y축: 상대적인 온라인 바카라수 |
온라인 바카라에서 발현된 시알산의 결합 형태를 액체 크로마토그래피로 분석한 결과, 분화 능력이 있는 초기 계대 인간 지방유래 중간엽 줄기온라인 바카라에서는 α2-6 시알산이 검출되었으나, 분화 능력이 없는 후기 계대 온라인 바카라에서는 α2-6 시알산이 거의 검출되지 않았습니다 인간 골수 유래 중간엽 줄기온라인 바카라와 연골 유래 연골 온라인 바카라에서는 후기 계대 온라인 바카라에 비해 분화 능력이 강한 초기 계대 온라인 바카라가 α2-6 시알산 결합 렉틴과 더 높은 반응성을 갖는 것으로 나타났습니다 반면, 분화능력이 거의 없는 인간 진피섬유아온라인 바카라는 α2-6 시알산 결합 렉틴과 반응성이 없었다
이러한 결과를 통해 연구진은 α2-6 시알산 결합 렉틴과의 반응성을 통해 인간 중간엽 줄기온라인 바카라, 연골온라인 바카라 등 인간 체온라인 바카라 줄기온라인 바카라의 분화 능력을 평가할 수 있음을 발견했습니다 이번 개발된 기술은 인간 중간엽줄기온라인 바카라의 분화능력을 쉽게 평가할 수 있기 때문에 재생의료용으로 사용되는 인간 중간엽줄기온라인 바카라 제조과정에서의 품질관리에 활용될 수 있을 것으로 기대된다
α2-6 시알산 결합 렉틴 4종 중 형광표지된 rPSL1a, 에서 제조된 재조합 단백질E 대장균'은 인간 중간엽줄기온라인 바카라의 분화능력을 평가하는 시약으로 1년 내 상용화를 목표로 하고 있다 연구진은 재생의학에 사용되는 다양한 형태의 인간 중간엽줄기온라인 바카라에 대한 적용성을 검증하고, 인간 중간엽줄기온라인 바카라를 이용한 재생의료 실현에 기여할 예정이다