• 제목/요약/키워드: stem cell therapy

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제대혈 유래 중간엽줄기세포에서 HLA의 발현과 Mixed Lymphocyte Reaction (Expression of HLA and Mixed Lymphocyte Reaction of Mesenchymal Stem Cells Derived from Human Umbilical Cord Blood)

  • 이효종;강선영;박세진;이승용;이희천;고필옥;박지권;백원영;연성찬
    • 한국임상수의학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.399-402
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    • 2011
  • In recent years, the mesenchymal stem cells (MSC) derived from various tissues have been widely tested for developing cell therapies, tissue repair and transplantation. Although there has been much interest in the immunomodulatory properties of MSC and their immunologic reactions following autologous, allogeneic and xenogenic transplantation of MSC in vivo, up to date, the expression of immunogenic markers, such as class I and II human leukocyte antigens (HLA), after differentiation of human umbilical cord blood (hUCB)-derived MSC has been poorly investigated and require extensive in vitro and in vivo testing. In this experiment, the expression of the HLA-ABC and HLA-DR on hUCB-derived MSC have been tested by immunocytochemical staining. The undifferentiated MSC were moderately stained for HLA-ABC but very weakly for HLA-DR. In order to investigate the inhibitory effect of allogeneic lymphocytes on proliferation of MSC, the MSC were cultured in the presence or absence of peripheral allogeneic lymphocytes stimulated with concanavalin A. The allogeneic lymphocytes did not significantly inhibit MSC proliferation. We conclude that hUCB-MSC expressed moderately class I HLA antigen while almost negatively class II HLA antigen. The MSC have an immunomodulatory effect which can suppress the allogeneic response of lymphocytes. These in vitro data suggest that allogeneic MSC derived from cord blood can be useful candidate for allogeneic cell therapy and transplantation without a major risk of rejection.

종양미세환경에서 이질적인 사이토카인에 의한 PN-MES 뇌종양줄기세포 전이 조절 (Different Cytokine Dependency of Proneural to Mesenchymal Glioma Stem Cell Transition in Tumor Microenvironments)

  • 이선용;김형기
    • 생명과학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.530-536
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    • 2019
  • 교모세포종은 형질 전환된 신경 교세포로부터 유래한 악성 종양이다. 교모세포종의 치료는 외과적 수술을 포함한 약물 및 방사선 치료를 통해 진행된다. 그러나 이러한 치료 과정이 환자의 예후에 크게 기여하지 못하는 실정이다. 교모세포종 치료의 어려움 중 하나로 뇌종양줄기세포의 존재를 들 수 있다. 주요하게 proneural (PN) 아형과 mesenchymal (MES) 아형으로 나누어지는 뇌종양줄기세포는 교모세포종의 발달, 유지 및 항암 치료 후 재발의 원인이 되는 암세포로 이해되고 있다. 본 연구에서는 PN 아형 뇌종양줄기세포들이 특정 사이토카인에 선택적으로 MES 아형으로 전이가 될 수 있다는 것에 중점을 두고 실험을 진행하였다. PN 아형 뇌종양줄기세포 중 GSC11 세포는 $TNF-{\alpha}$ 사이토카인에 의해, 그리고 GSC23 세포는 $TGF-{\beta}1$ 사이토카인에 노출이 될 때 MES 아형 뇌종양줄기세포의 표지 인자인 CD44의 발현 증가가 관찰되었다. 또한, Ivy Glioblastoma Atlas Project (Ivy GAP) 데이터 베이스를 통해, $TNF-{\alpha}$$TGF-{\beta}1$은 종양미세환경을 구성하는 요소 중 각각 괴사 부위와 미세혈관 주위에서 높은 발현을 보임을 확인하였다. 따라서 본 연구 결과는 PN 아형의 뇌종양줄기세포가 특정 종양미세환경에서 조절되는 다양한 종류의 사이토카인 신호에 의해 MES 아형으로의 전이가 결정될 수 있다는 가능성을 시사한다.

교모세포종 암줄기세포에 대한 진피 소수성 추출물의 항암 활성 (Anticancer activity of chloroform extract of Citrus unshiu Markovich peel against glioblastoma stem cells)

  • 김유진;심예은;정혜진
    • 한국식품과학회지
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    • 제54권1호
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    • pp.28-34
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    • 2022
  • 본 연구에서는 진피 소수성 추출물(CECU)의 U87MG 교모세포종 암줄기세포에 대한 항암 활성을 확인하였다. 그 결과, CECU는 25-200 ㎍/mL의 농도 범위에서 U87MG 교모세포종 암줄기세포의 증식, 종양구체 형성과 이동능력을 유의적으로 저해하였다. 특히, CECU는 G0/G1기에서 세포주기 정지와 세포사멸을 유도하여 교모세포종 암줄기세포의 증식을 억제할 수 있었다. 게다가, 교모세포종 암줄기세포에 대한 CECU의 항암 활성은 CD133, Oct4, Nanog, Integrin α6, ALDH1A1과 같은 줄기세포능 조절인자들의 발현과 STAT3 신호전달경로를 저해함으로써 유도된 것임을 확인하였다. 마지막으로, CAM assay를 통해 CECU가 U87MG 교모세포종 암줄기세포의 in vivo 종양 형성을 효과적으로 억제함을 입증하였다. 따라서, 본 연구는 진피 소수성 추출물이 주요 stemness marker들의 발현과 핵심 stemness 조절 신호전달경로를 억제함으로써 U87MG 교모세포종 암줄기세포에 대한 항암 활성을 나타냄을 입증하여, 교모세포종의 예방 및 치료를 위한 천연물 소재로서의 활용 가능성을 새롭게 제시하였다.

사람의 제대 및 양막유래 줄기세포의 간세포로의 분화 (Hepatogenic Potential of Umbilical Cord Derived-Stem Cells and Human Amnion Derived-Stem Cells)

  • 김지영;이윤정;박세아;강현미;김경식;조동제;김해권
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제35권4호
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    • pp.247-265
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    • 2008
  • 목 적: 사람의 제대유래 줄기세포 (HUC)와 양막유래 줄기세포 (HAM)를 간유사세포로 분화 시키고자 하였다. 연구방법: 산모의 동의아래 만삭 정상 산모로부터 양막 및 제대를 얻고 줄기세포를 분리, 배양하였다. 분리된 세포의 줄기세포로서의 특성을 규명하기 위하여 RT-PCR, 세포면역화학 분석 그리고 중배엽성세포로의 분화능 실험을 하였다. 또한 이들 줄기세포를 분화 배양액에서 간유사세포로 분화 유도 후, 간세포 특이 유전자 발현, 알부민 ELISA, 알부민에 대한 면역블로팅 및 세포면역화학염색 그리고 PAS 염색을 시행하였다. 결 과: 사람의 양막 및 제대로부터 세포를 분리하여 줄기세포로서의 특성을 조사하고, 이들 세포의 지방세포, 연골세포, 골아세포로의 분화능력을 확인하였다. 동일한 분화 배양액에서 HUC과 HAM을 간유사세포로 분화시킨 결과 HUC이 모든 조건에서 HAM보다 알부민과 요소를 더 많이 합성 분비하였다. 간유사세포로의 분화능력이 더 좋은 것으로 나타난 HUC을 가지고 최적의 분화를 유도한 결과 $1.2{\pm}0.8\;{\mu}g/mL$의 알부민을 합성 분비하였고, $8.9{\pm}1.2\;mg/dL$의 요소를 합성 분비하였다. 결 론: HUC과 HAM 모두 알부민을 분비하는 간유사세포로 분화할 수 있었으며, HUC이 더 잘 유도되는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과로써 HUC과 HAM을 간질환 환자의 간세포 이식 치료에 필요한 세포치료제로써 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

랫드에서 방광기능 향상의 엔지니어링 중간엽 줄기세포의 조직학적 소견 (Histological Examination of Engineered Mesenchymal Stem Cells Improve Bladder Function in Rat)

  • 조은경;전승환
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제52권2호
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    • pp.112-118
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    • 2020
  • 이 연구의 목표는 엔지니어링 중간엽 줄기세포에 의해 발현된 SDF-1의 효과를 규명하고 신경인성방광 랫 모델에서 관련 메커니즘을 조사하는 것이다. Sprague-Dawley 랫(N=48)을 대조군, 신경인성방광군, 신경인성방광군+imMSC군 및 신경 인성방광군+SDF-1 eMSC 군으로 무작위 선정하였다. 신경인성방광 랫 모델은 양측 골반 신경 손상으로 유도하였으며 골수 유래 중간엽 줄기세포를 immortalized한 MSC (empty vector)와 upregulated SDF-1한 MSC ( immortalized+SDF-1 치료유전차 발현)로 엔지니어링 하였다. 엔지니어링 중간엽줄기세포를 양측 골반 신경 손상부위와 방광에 주사하여 생착시켰다. 주사 4주 후 치료 효과를 양측골반신경 및 방광 조직을 마손 삼색 염색 및 면역 염색으로 분석하였다. 신경인성방광군+SDF-1 eMSC 군에서 방광 평활근이 유의하게 증가하였다(P<0.05). 신경마커 베타-III 튜불린 및 SDF-1 발현 또한 유의하게 증가하였으며(P<0.05), 이를 통해 손상된 신경을 복구하고, 신경인성 방광 랫 모델의 방광조직을 회복시켰다.

Keratin 17 identified by proteomic analysis may be involved in tumor angiogenesis

  • Xu, Yong;Zhang, Su-Zhen;Huang, Can-Hua;Liu, Xin-Yu;Zhong, Zhen-Hua;Hou, Wen-Li;Su, Zi-Fen;Wei, Yu-Quan
    • BMB Reports
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    • 제42권6호
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    • pp.344-349
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    • 2009
  • Angiogenesis is crucial for solid tumor growth. By secreting angiogenic factors, tumor cells induce angiogenesis. However, targeting these angiogenic factors for cancer therapy is not always successful, suggesting that other factors may be involved in tumor angiogenesis. This work shows that 25 protein spots were differentially expressed by two-dimensional gel electrophoretic analysis when HepG2 cells induced endothelial cell differentiation to tube in vitro, and most of them were upregulated. Twenty-one proteins were identified with MALDITOF-MS, and the other four were identified by LTQ-MS/MS. Keratins were identified as one class of these upregulated proteins. Further study indicated that the expression of keratin 17 in cultured endothelial cells is likely microenvironment regulated, because its expression can be induced by HepG2 cells and bFGF as well as serum in culture media. Increased expression of keratins in endothelial cells, such as keratin 17, may contribute to the angiogenesis induced by HepG2 cells.

Overview of Transforming Growth Factor β Superfamily Involvement in Glioblastoma Initiation and Progression

  • Nana, Andre Wendindonde;Yang, Pei-Ming;Lin, Hung-Yun
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권16호
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    • pp.6813-6823
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    • 2015
  • Glioblastoma, also known as glioblastoma multiforme (GBM), is the most aggressive of human brain tumors and has a stunning progression with a mean survival of one year from the date of diagnosis. High cell proliferation, angiogenesis and/or necrosis are histopathological features of this cancer, which has no efficient curative therapy. This aggressiveness is associated with particular heterogeneity of the tumor featuring multiple genetic and epigenetic alterations, but also with implications of aberrant signaling driven by growth factors. The transforming growth factor ${\beta}$ ($TGF{\beta}$) superfamily is a large group of structurally related proteins including $TGF{\beta}$ subfamily members Nodal, Activin, Lefty, bone morphogenetic proteins (BMPs) and growth and differentiation factor (GDF). It is involved in important biological functions including morphogenesis, embryonic development, adult stem cell differentiation, immune regulation, wound healing and inflammation. This superfamily is also considered to impact on cancer biology including that of GBM, with various effects depending on the member. The $TGF{\beta}$ subfamily, in particular, is overexpressed in some GBM types which exhibit aggressive phenotypes. This subfamily impairs anti-cancer immune responses in several ways, including immune cells inhibition and major histocompatibility (MHC) class I and II abolishment. It promotes GBM angiogenesis by inducing angiogenic factors such as vascular endothelial growth factor (VEGF), plasminogen activator inhibitor (PAI-I) and insulinlike growth factor-binding protein 7 (IGFBP7), contributes to GBM progression by inducing metalloproteinases (MMPs), "pro-neoplastic" integrins (${\alpha}v{\beta}3$, ${\alpha}5{\beta}1$) and GBM initiating cells (GICs) as well as inducing a GBM mesenchymal phenotype. Equally, Nodal promotes GICs, induces cancer metabolic switch and supports GBM cell proliferation, but is negatively regulated by Lefty. Activin promotes GBM cell proliferation while GDF yields immune-escape function. On the other hand, BMPs target GICS and induce differentiation and sensitivity to chemotherapy. This multifaceted involvement of this superfamily in GBM necessitates different strategies in anti-cancer therapy. While suppressing the $TGF{\beta}$ subfamily yields advantageous results, enhancing BMPs production is also beneficial.

인간 배아줄기세포로의 eGFP 유전자 도입 및 특성 분석 (Transduction of eGFP Gene to Human Embryonic Stem Cells and Their Characterization)

  • 김윤영;구승엽;박용빈;오선경;문신용;최영민
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제36권4호
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    • pp.283-292
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    • 2009
  • 목 적: 인간 배아줄기세포 (human embryonic stem cells; hESCs)는 체외에서 오랫동안 증식할 수 있으며, 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 가진 세포이다. 그러므로, 인간 배아줄기세포는 세포치료의 세포공급원의 역할을 할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 인간 배아줄기세포로의 외래 유전자의 도입은 분화경로 규명 및 특정 유전자의 기능 규명 등에 효과적으로 이용될 수 있다. 본 연구에서는 렌티 바이러스를 이용하여 eGFP 유전자를 XY와 XX 핵형을 가진 인간 배아줄기세포주에 도입하고자 하였다. 연구방법: 렌티 바이러스를 이용하여 eGFP 유전자를 인간 배아줄기세포에 도입하였다. 도입된 eGFP의 발현은 형광현미경을 이용하여 확인하였으며, 유세포 분석을 통하여 eGFP 발현세포의 비율을 분석하였다. 또한, eGFP가 도입된 인간 배아줄기세포에서 표지인자인 Oct4, SSEA4 및 Tra-1-81의 발현을 확인하였으며, 배아체의 형성 여부를 확인하여 특성분석을 수행하였다. 결 과: eGFP는 인간 배아줄기세포로 성공적으로 도입되었다. eGFP의 발현은 40 계대 이상 안정적으로 지속되었다. eGFP를 발현하는 인간 배아줄기세포는 eGFP 도입 후에도, 배아줄기세포의 특성을 유지하고 있음이 확인되었다. 또한, 자연적 분화 동안 발현이 감소하는 현상이 관찰되었다. 결 론: 본 연구에서는 렌티 바이러스를 이용하여 eGFP가 도입된 인간 배아줄기세포주를 확립하였으며, 그 특성이 유지되고 있음을 확인하였다. 표지 유전자가 도입된 인간 배아줄기세포주는 분화 및 다른 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

In vitro Study of Nucleostemin as a Potential Therapeutic Target in Human Breast Carcinoma SKBR-3 Cells

  • Guo, Yu;Liao, Ya-Ping;Zhang, Ding;Xu, Li-Sha;Li, Na;Guan, Wei-Jun;Liu, Chang-Qing
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권5호
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    • pp.2291-2295
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    • 2014
  • Although nucleolar protein nucleostemin (NS) is essential for cell proliferation and early embryogenesis and expression has been observed in some types of human cancer and stem cells, the molecular mechanisms involved in mediation of cell proliferation and cell cycling remains largely elusive. The aim of the present study was to evaluate NS as a potential target for gene therapy of human breast carcinoma by investigating NS gene expression and its effects on SKBR-3 cell proliferation and apoptosis. NS mRNA and protein were both found to be highly expressed in all detected cancer cell lines. The apoptotic rate of the pcDNA3.1-NS-Silencer group ($12.1-15.4{\pm}3.8%$) was significantly higher than those of pcDNA3.1-NS ($7.2-12.0{\pm}1.7%$) and non-transfection groups ($4.1-6.5{\pm}1.8%$, P<0.01). MTT assays showed the knockdown of NS expression reduced the proliferation rate of SKBR-3 cells significantly. Matrigel invasion and wound healing assays indicated that the number of invading cells was significantly decreased in the pcDNA3.1-NS-siRNA group (P<0.01), but there were no significant difference between non-transfected and over-expression groups (P>0.05). Moreover, RNAi-mediated NS down-regulation induced SKBR-3 cell G1 phase arrest, inhibited cell proliferation, and promoted p53 pathway-mediated cell apoptosis in SKBR-3 cells. NS might thus be an important regulator in the G2/M check point of cell cycle, blocking SKBR-3 cell progression through the G1/S phase. On the whole, these results suggest NS might be a tumor suppressor and important therapeutic target in human cancers.

흰쥐 광 혈전 뇌경색 모델에서 줄기세포 추적을 위한 자화강조영상 (Susceptibility Weighted Image for Stem Cell Tracking in Rat Photothrombotic Infarction)

  • 하본철;임청환
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.249-256
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    • 2010
  • 사람 중간엽 줄기세포(hMSCs)를 초상자성산화철(SPIO)로 표지하여, 체외에서 세포 농도에 따른 신호의 변화를 알아보고, 흰쥐 광 혈전 뇌경색 모델에 이식하여 자기공명영상 기법 중, T2강조영상과 $T2^*$강조영상 그리고 자화강조영상의 줄기세포 검출능을 분석하고, 병리 소견과 비교하고자 하였다. 체외실험은 SPIO(Feridex I.V.$^{(R)}$)로 표지한 줄기세포 $1.56{\times}10^4$, $3.13{\times}10^4$, $6.25{\times}10^4$, $1.25{\times}10^5$, $2.5{\times}10^5$, $5{\times}10^5$ 개/$m{\ell}$, SPIO로 표지 하지 않은 $5{\times}10^5$ 개/$m{\ell}$의 세포를 Control로 준비하여 $0.5m{\ell}$튜브에 담아 T2WI, $T2^*WI$, SWI sequence로 자기공명영상을 얻었다. 체내실험은 8마리의 흰쥐를 대상으로 정수리점(bregma)에서 우측으로 2.5mm, 뒤쪽으로 2.5mm 부위에 광 혈전 뇌경색을 만들고, SPIO-hMSC $2.5{\times}10^5$ 개/$m{\ell}$, $1m{\ell}$을 꼬리 정맥에 주입하여 실험하였다. 자기공명영상은 주입 전과 주입 후 1, 3, 7 그리고, 14일째 T2WI, $T2^*$WI, SWI 영상을 얻고 정량적으로 평가하였다. 자기공명영상검사 후 흰쥐는 조직검사를 위해 희생시켰다. 체외실험 결과 CNR은 SWI, $T2^*WI$, T2WI 순으로의 높게 나왔고, 세포 농도에 따라서는 $2.5{\times}10^5$ 개/$m{\ell}$의 농도에서 가장 높게 나왔다. 체내실험에서 normal, infarction, SPIO 상호간의 CNR을 분석해본 결과 normal-infarction의 CNR은 T2WI가 가장 높게 나왔고, normal-SPIO 그리고 infarction-SPIO에서 CNR은 SWI, $T2^*WI$, T2WI순으로 나왔다. 따라서 흰쥐를 이용한 실험에서 T2WI sequence는 infarction을 잘 표현해 주고, SWI는 SPIO로 표지한 줄기세포를 normal과 infarction으로 부터 잘 구별해 주었다. 현재 임상에서 SWI는 출혈, 석회화 병변등을 쉽게 찾아내는 sequence로 사용 되고 있지만 향후에 줄기세포 치료가 인간의 질병을 치료하는 주요방안으로 자리 잡을 때에도 이식된 줄기 세포를 관찰 할 수 있는 좋은 도구가 될 것으로 기대 된다.