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글 수 369
| 발행년 : | 2018 |
|---|---|
| 구분 : | 학위논문 |
| 학술지명 : | 학위논문(박사)-- 충북대학교 일반대학원 : 의학과 신경외과학 |
| 관련링크 : | http://www.riss.kr/link?id=T14726268 |
장기 체외 증식이 인간 다분화능 신경세포의 유전적 안정성 및 종양형성능에 미치는 영향들
= Effects of Long-term in vitro Expansion on Genetic Stability and Tumorigenic Potential of Adult Human Multipotent Neural Cell
- 저자[authors] 연제영
- 발행사항 청주 : 충북대학교, 2018
- 형태사항[Description] vii, 53 p. : 삽화, 표 ; 26 cm.
- 일반주기명[Note] 충북대학교 논문은 저작권에 의해 보호됩니다<br>지도교수:김영규<br>참고문헌 : p.18-21
- 학위논문사항[Dissertation] 학위논문(박사)-- 충북대학교 일반대학원 : 의학과 신경외과학 2018. 2
- KDC[Korean Decimal Classification] 513.8 5
- 발행국(발행지)[Country] 충청북도
- 출판년[Publication Year] 2018
- 주제어 adult,stem cells,genetics,culture,exome
- 소장기관[Holding] 충북대학교 도서관 (243009)
초록[abstracts]
연구배경: 뇌졸중, 외상, 파킨슨병, 치매 등의 다양한 신경계통 손상 및 퇴행성 질환들의 치료에 있어 줄기세포를 이용한 신경재생치료가 새로운 대안으로 제시되고 있으나 부작용에 대한 우려, 특히 줄기세포 체외증식에 따른 유전적 불안정성 및 종양발생에 대한 우려가 있다.
방법: 측두엽 간질환자 뇌절제 수술 후 얻어진 다분화능 신경세포를 장시간 체외증식 시킨 후 발생할 수 있는 유전적 불안정성 및 종양형성능에 대해 평가하였다. 성인 간질환자 3명의 신경조직을 계대배양하면서 P3, P6, P9 각각의 시기에 다분화능이 유지되는지를 확인하고, 염색체 핵형분석, 마이크로어레이 기반 비교 유전체 혼성화법, 전체 엑솜 염기서열 분석을 통해 유전적 안성성을 평가하였으며, 면역결핍 마우스 5마리의 뇌에 각각 이식하여 체중 변화를 확인하며 6개월째 희생시켜 뇌 및 다른 장기들에서의 종양형성능을 평가하였다.
결과: 염색체 핵형분석 결과 계대배양에 따른 주요 염색체 이상이 확인되진 않았으나 마이크로어레이 기반 비교 유전체 혼성화법 및 전체 엑솜 염기서열 분석에서는 계대배양이 진행될 수록 다양한 유전체 이상들이 확인되었다. 특히 CCDC5, DSPP, FN1, MUC17, QRICH2, and ZNF778 유전자의 복제수변이가 2명의 환자유래 다분화능 신경세포들에서 생겼다. 하지만 3명의 환자유래 다분화능 신경세포들에서 공통적인 유전체 이상은 발견되지 않았으며 종양형성과 직접적으로 관련 있는 이상들도 아니었고 마우스에서도 세포이식 후 종양이 생기진 않았다.
결론: 성체줄기세포의 체외장기배양은 점진적인 유전적 불안정성을 초래할 수 있어 향후 이를 이용한 신경재생치료를 위해서는 발생 가능한 유전체 이상 및 기능적 이상에 대한 추가연구가 필요할 것으로 사료된다.
초록[abstracts]
Introduction: Stem cell therapeutics are emerging as novel alternative treatments for neurodegenerative diseases and stroke based on regenerative potential. However, stem cell transplantation might have side effects such as tumor formation that limit their clinical applications. Especially, in vitro expansion of stem cells might provoke genetic instability and tumorigenic potential.
Methods: Adult human multipotent neural cells (ahMNCs) derived from three epilepsy patients were cultured and their genetic changes over time were analyzed at in vitro passage 3, 6, and 9 (P3, P6, and P9, respectively) using sensitive analysis techniques including karyotyping, array comparative genomic hybridization (aCGH), and whole exome sequencing (WES). Additionally, in vivo tumorigenicity was examined by injecting the three lines of ahMNCs at P3, P6, and P9 into the brains of immune-deficient mice.
Results: Karyotyping did not find any major abnormalities in chromosomal number or structure. Instead, aCGH and WES detected diverse copy number variations (CNVs) and genetic mutations in three independent ahMNCs lines, which increased as in vitro expansion progressed. CNVs of CCDC5, DSPP, FN1, MUC17, QRICH2, and ZNF778 were found in two out of three long-term cultured ahMNC lines. However, there was no mutation or CNV directly linked to tumor formation and the increased genetic instability did not confer in vivo tumorigenic potential to ahMNCs in mice.
Conclusion: Long-term in vitro expansion can induce genetic instability of stem cells although the genetic changes identified in this study were neither common nor associated with tumorigenicity.
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