• 한국수정란이식학회:학술대회논문집
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• 한국수정란이식학회 2003년도 제3회 발생공학 국제심포지움 및 학술대회
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• pp.77-77
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• 2003

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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• pp.77-77
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• 2003

Coculture of HSC with bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSCs) is one of used methods to increase cell numbers before transplant to the patients. However, because of difficulties to purify HSCs after coculture with BM-MSCs, it needs to develop a method to overcome the problem. In the present study, we have examined whether a culture insert placed over a feeder layer might support the expansion of HSCs within the insert. $CD34^+/ $ cells isolated from the umbilical cord blood by using midiMACS were divided into three groups. A group of 1 $\times$ $10^5$ cells were grown on a culture insert without feeder layer (Direct). The same number of HSCs was directly cocultured with BM-MSCs (Contact). The third group was placed onto an insert below which BM-MSCs were grown (Insert). To distinguish feeder cells from HSCs, BM-MSCs was pre-labeled fluorescently with PKH26 and 1 $\times$ $10^5$ cells were seeded in the culture dishes. After culture for 13 days, the expansion factor (x) of HSCs that were grown without feeder layer (Direct) was $26.6 \pm 8.4.$ In contrast, the number of HSCs directly cocultured with feeder layer was 59.6 $\pm$ 0.5 and that of HSCs cultured onto an insert was $46.9 \pm 8.4.$ The percentage of BM-MSCs cells remained being fluorescent was $97.9 \pm 0.3%$ after culture. Immune-phenotypically large proportion of cultured cells were founded to be differentiated into myeloid/monocyte progenitor cells. The ability of BM-MSCs, fetal lung, cartilage and brain tissue cells to support ex vivo expansion of HSCs was also examined using the insert. After 11 days of coculture with each of these cells, the expansion factor of HSCs was 15.0, 39.0, 32.0 and 24.0, respectively. Based upon these observations, it is concluded that the coculture method using insert is very effective to support ex vivo expansion of HSCs and to eliminate the contamination of other cells used to coculture wth HSCs.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제48권8호
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• pp.894-900
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• 2005

목 적 : 조직적합 항원의 불일치로 인하여 골수이식을 할 수 없는 경우에 점점 더 제대혈이 사용되고 있다. 그러나 제대혈의 조혈모세포의 수가 적기 때문에 이를 증가시킬 대책이 필요한 바, 여러 성장인자를 조합하여 체외증폭하여 말초혈의 체외증폭과 비교하였다. 방 법 : 저자들은 제대혈 및 말초혈로부터 분리한 CD34+ 세포를 혈청이 아닌 배양체에서 체외 증폭하여 비교하였다. Miltenyi 방법으로 분리한 CD34+는 조혈성장인자들과 함께 체외 증폭 시켰다. 증폭 당일, 4일 후, 7일 후 및 14일에 증폭된 세포를 가지고 burst-forming units of erythrocytes (BFU-E), colony-forming units of granulocytes and monocytes (CFU-GM) 및 colony-forming units of megakaryocytes (CFU-Mk)의 생성 능력을 알아보았다. 결 과 : 말초혈에 비하여 제대혈로부터 분리한 CD34+ 세포의 증폭 능력이 2배로 컸다. 체외에서7일 및 14일 동안 증폭된 제대혈이 더 많은 BFU-E를 생성하였고, 4일 및 7일 동안 증폭된 제대혈이 더 많은 CFU-Mk를 생성하였다. 결 론 : MGDF, FL 및 IL-3를 포함한 성장인자의 자극 하에서 제대혈의 체외 증폭이 더 많은 BFU-E 및 CFU-Mk를 생성하였으므로, 이를 이용한 체외 증폭을 시도하는 것의 가능성을 시사하고 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권1호
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• pp.73-80
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• 2006

본 연구에서는 제대혈 유래의 조혈줄기세포를 효과적으로 배양하기 위한 선행 연구로서 세포 배양 환경에 따른 조혈줄기세포 증식능의 변화를 관찰하였다. 제대혈의 단핵구 세포에서 분리한 $CD34^+$ 세포를 성장인자 조성-I(이하, coc-I) (EPO, GM-CSF, SCF, IL-3) 및 성장인자 조성-II(이하, coc-II) (TPO, G-CSF, SCF, IL-6, Flt3/Flk-2 ligand)가 포함되어 있는 IMDM(Iscove's modified Dulbecco's medium) 및 무혈청 배지(serum free media, SFM)에서 배양하였으며, 우태아혈청(FBS)의 첨가 영향, 2차원 및 3차원 배양 후 각 조건에서의 세포 증식 및 콜로니 형성능을 비교하였다. 일반적으로 coc-I에서의 세포 증식 및 콜로니 증식이 coc-II에서보다 높았다. 3차원 배양(methocult)에서는 가장 높은 세포 증식($2,258{\pm}456$배)을 나타냈으며, 같은 조성의 2차원 배양(IMDM + coc-I + FBS)에서는 가장 높은 콜로니 증식(BFU-E: $652{\pm}19$, CFU-GM: $520{\pm}58$, CFU-GEMM: $339{\pm}100$배)이 나타났다. 배지를 기준으로 보면, coc-II 조성에 우태아혈청이 포함되지 않은 경우를 제외한 모든 경우에서 세포 증식 및 콜로니 증식이 무혈청 배지에서보다 IMDM에서 높았다. 결론적으로, 모든 배양 조건 중에서 'IMDM + coc-I + FBS' 및 'IMDM + coc-I'에서 가장 좋은 콜로니 증식을 보였으며, 우태아혈청의 첨가 및 2차원 배양 조건이 콜로니 증식에 더 효과적인 것으로 확인되었다. 본 연구 결과는 앞으로 조혈줄기세포의 체외 증식에 필요한 공정개발이나 생물반응기 설계에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2007년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.95-96
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• 2007

• IMMUNE NETWORK
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• 제1권1호
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• pp.87-94
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• 2001

목적 : 제대혈의 조혈모세포 체외확장 시 조혈세포 증폭과 더불어 조혈미세환경의 변화가 일어난다. 이때 제대혈 $CD34^+$ 세포에서 유래되는 지지세포의 계열 분석조혈성장인자 분비능력을 알아보고 지지세포 증식 조건을 확립하여 효과적인 제대혈의 체외증폭을 제시하고자 하였다. 방법 : 제대혈부터 $CD34^+$ 세포를 분리하여 실험에 사용하였다. 무혈청배지에서 각종 조혈성장인자를 다양한 조합으로 첨가하여 배양하였고 증식정도는 현미경으로 관찰하여 배양용기를 점유한 면적 비율로 계산하였다. 세포외간질 단백의 효과를 분석하기 위하여 collagen S, fibronectin, laminin 및 poly-L-ly sine를 미리 coating한 용기에 배양하여 분석하였다. 제대혈 $CD34^+$ 세포를 조혈성장인자의 첨가 없이 3주간 액체배양하였다. 배양 시, 1주, 2주 및 3주에 상층액을 얻어 $-80^{\circ}C$에 보관하였다가 한꺼번에 IL-3, IL-6, GM-CSF, IL-$1{\beta}$ 및 TNF-$\alpha$등을 ELISA 방법으로 내부적으로 분비되는 량을 측정하였다. 분화된 지지세포의 계열을 분석하기 위해 E-selectin, VCAM-1, ICAM-1, PECAM-1, vWF, vimentin 및 CD 14 항체를 이용하여 면역화학염색 후 형광현미경으로 관찰하였다. 결과 : 제대혈 $CD34^+$ 세포 체외증폭시키는 과정에서 배양 4일에 지지세포가 출현하기 시작하여 7-10일이 지나면서 증식하기 시작하였고 14-2 1일 경에 서로 뭉치는 양상을 보여주었다. 제대혈 $CD34^+$ 세포 배양하면서 내부적으로 분비되는 GM-CSF, IL-6의 측정치는 시간이 지남에 따라 증가되었다. 제대혈 $CD34^+$ 세포 체외확장 시 지지세포의 증식 정도는 TPO+FL+SCF+LIF의 조합의 조혈성장인자가 첨가되었을 때 그리고 세포외간질 단백 성분 중 1% poly-L-lysine으로 처리한 경우 가장 효과적이었다. 결론 : 체외 증폭시 제대혈 $CD34^+$ 세포로부터 지지세포가 나타났으며 적절한 조혈성장인자의 첨가나 세포외간질 단백의 첨가에 의해 증폭될 수 있다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제15권4호
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• pp.218-223
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• 2007

T cell proliferation is a pivotal to an effective immune response. Cyclin-dependent kinase (cdk) inhibitor, $p27^{kip1}$ is degraded to initiate T cell expansion. In this study, we show that although the expression of $p27^{kip1}$ protein was down-regulated, that of $p21^{cip1}$, another cdk inhibitor, was up-regulated in $CD8^+$ T cells following in vitro stimulation. Ex vivo gB antigen-stimulation following HSV immunization increased $p21^{cip1}$ positive cells that co-expressed IFN-$\gamma$. Moreover, $p21^{cip1}$ was co-expressed with IFN-${\gamma}$ in E7 antigen-stimulated $CD8^+$ T cells, whereas $p27^{kip1}$ was not. Our findings imply a role of $p21^{cip1}$ proteins in antigen-induced effector $CD8^+$ T cells differentiation in vivo.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권3호
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• pp.422-428
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• 2003

Umbilical cord blood (UCB), a rich source of hematopoietic stem/progenitor cells, has been proposed as an alternative to bone marrow and peripheral blood for transplantation treatment. Ex vivo expansion of cord blood stem cells could make the use of cord blood transplant feasible even for adult patients. However, the optimal cytokine cocktail for expansion of stem cells is yet to be established. This study compares proliferation, apoptosis, and telomerase activities in human cord blood stem cells cultured ex vivo with FLT3 ligand (FL)/thrombopoietin (TPO) or FL/TPO/stem cell factor (SCF), with a view to determine optimal combination of cytokines. CD34+ cells were cultured in DMEM containing either FL (50 ng/ml) and TPO (10 ng/ml) (FT group) or FL (50 ng/ml), TPO (10 ng/ml) and SCF (50 ng/ml) (FTS group). The cell proliferation rate was ten times higher in the FTS group. Although cells cultured with the two different combinations of cytokines were maintained for a long term (up to 8 weeks), a large number of cells underwent differentiation during this period. Cells cultured in FTS displayed lower levels of apoptosis compared to those of the FT group during the Initial 7 days of culture. The CD34+ fraction in both groups was markedly decreased to $21-30\%$ , and only $5-6\%$ was detected at 14 days of culture. Telomerase activity detected in human CD34+ cord blood at low levels was upregulated during the early phase of culture and decreased to baseline levels in the later phase. The telomerase activity of cord blood cultured in FT was lower than that of the FTS group. Our results suggest that, on adding stem cell factors to the FT cytokines, cultured CD34+ cord blood cells display a greater degree of cell proliferation and decreased apoptosis. However, during CD34+ cord blood cell culture, a Barge number of cells undergo differentiation, indicating that more potent novel cytokines or new culture conditioning methods should be developed to maintain their ability to engraft and sustain long-term hematopoiesis.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.475-478
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• 2001

체외에서 hematopoietic cells의 배양은 필수이식으로 하여금 hematopoietic malignancies로 인해 고통받는 환자들을 치료할 수 있다. 본 실험에서는 골수의 초기 농도$1.5{\times}10^6cells/ml$로 하여 IL-3(5ng/ml), SCF(5ng/ml)과 FL(25ng/ml)의 성장 인자들을 첨가함으로써 bone marrow의 전체 cell의 증식은 생성시키지 못 했지만 LTC-IC는 3.6배의 증식을 가져왔다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제47권5호
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• pp.292-311
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• 2017

Purpose: Beyond the limited scope of non-specific polyclonal regulatory T cell (Treg)-based immunotherapy, which depends largely on serendipity, the present study explored a target Treg subset appropriate for the delivery of a novel epitope spreader Pep19 antigen as part of a sophisticated form of immunotherapy with defined antigen specificity that induces immune tolerance. Methods: Human polyclonal $CD4^+CD25^+CD127^{lo-}$ Tregs (127-Tregs) and $na\ddot{i}ve$ $CD4^+CD25^+CD45RA^+$ Tregs (45RA-Tregs) were isolated and were stimulated with target peptide 19 (Pep19)-pulsed dendritic cells in a tolerogenic milieu followed by ex vivo expansion. Low-dose interleukin-2 (IL-2) and rapamycin were added to selectively exclude the outgrowth of contaminating effector T cells (Teffs). The following parameters were investigated in the expanded antigen-specific Tregs: the distinct expression of the immunosuppressive Treg marker Foxp3, epigenetic stability (demethylation in the Treg-specific demethylated region), the suppression of Teffs, expression of the homing receptors CD62L/CCR7, and CD95L-mediated apoptosis. The expanded Tregs were adoptively transferred into an $NOD/scid/IL-2R{\gamma}^{-/-}$ mouse model of collagen-induced arthritis. Results: Epitope-spreader Pep19 targeting by 45RA-Tregs led to an outstanding in vitro suppressive T cell fate characterized by robust ex vivo expansion, the salient expression of Foxp3, high epigenetic stability, enhanced T cell suppression, modest expression of CD62L/CCR7, and higher resistance to CD95L-mediated apoptosis. After adoptive transfer, the distinct fate of these T cells demonstrated a potent in vivo immunotherapeutic capability, as indicated by the complete elimination of footpad swelling, prolonged survival, minimal histopathological changes, and preferential localization of $CD4^+CD25^+$ Tregs at the articular joints in a mechanistic and orchestrated way. Conclusions: We propose human $na\ddot{i}ve$ $CD4^+CD25^+CD45RA^+$ Tregs and the epitope spreader Pep19 as cellular and molecular targets for a novel antigen-specific Treg-based vaccination against collagen-induced arthritis.