배양방법에 따른 제대혈 증폭 효용성 비교

Abstract

제대혈에는 대량의 조혈모세포가 존재한다. 제대혈의 조혈모세포는 골수나 말초혈액에 비해 면역학적으로 미성숙함으로 인한 장점이 있다. 그러나 한 태반에 존재하는 제대혈의 양이 한정되어 있기 때문에 성인을 대상으로 하기에는 부족한 점이 있다. 따라서 제대혈의 조혈모세포를 증가 시키기 위해 많은 연구들이 있어왔다. 그러나 체외증폭의 과정에서 분화를 피할 수 없고 생착 될 때 까지 상당한 시간이 소요된다. 우리는 이에 조혈미세환경의 결여를 생각하여 투석막을 이용하여 조혈미세환경을 만들어주고 제대혈을 분리하지 않고 전혈 자체로 배양하는 방법을 생각하게 되었다. 본 논문에서는 제대혈을 전혈군, 단핵구군, CD34양성세포군으로 분리하여 14일 동안 체외배양을 실시하였고 배양 시 투석막을 이용하여 배양을 실시하였다. 배양결과 세포수의 증폭은 CD34양성세포를 분리한 세포가 많았으나 조혈전구세포는 전혈군을 배양한 것이 많은 수의 증폭을 보였으며 단핵구군도 CD34양성세포를 분리한 군보다 더 많은 수의 증폭을 나타냈다. 거핵구의 경우는 CD34양성세포를 분리 배양한 것이 많은 수의 증폭을 보였다. 이는 CD34만 분리한 세포는 우리가 원하는 증폭이 아닌 분화를 한다는 것을 알 수 있다. 이 같은 실험결과를 종합해 볼 때 전혈 자체를 조혈미세환경을 만들어 주면서 체외증폭을 실시 하는 방법을 사용하는 것이 길항적인 영향을 줄 가능성을 제시한다.;Umbilical cord blood (CB) compares favorably with other hematopoietic stem cell (HSCs) sources. Although several effective ways of ex vivo expansion of CB progenitor cells have been development, their clinical application is very limited. One important reason may be the concern for the ex vivo manipulations, which should be extremely safe for clinical application. In an attempt to reduce ex vivo manipulations, we have tested the efficiency of a dual-chamber culture system separated by a dialysis membrane for the expansion of whole CBs. When whole bloods (WBs) were compared with purified CD34+ fraction and the partially purified mononuclear cell (MNC) fraction for the efficiency of expansion, the proportion of CD34+ cells increased during ex vivo expansion of WBs and MNCs whereas deceased in that of the purified CD34+ fractions. The CD34+ cell counts increased in all the three fractions, while the fold increase was the highest in WBs. Methylcellulose-based colony assay revealed the highest efficiency of expansion of total colony-forming cells (CFCs) in WBs not only in terms of total count but also in terms of fold-increase. Concerning on megakaryopoiesis, WB was the most efficient in expansion in terms of total CD61+ cell count, although the fold-increase was the highest in CD34+ fraction. However, the efficiency of expansion of colony-forming unit-megakaryocytes (CFU-MKs) was the highest in WBs in terms of total count as well as of fold-increase. These results suggest that WB may constitute a favorable microenvironment for the ex vivo expansion, which was also supported by the finding that deprivation of the plasma from the WBs significantly decreased the efficiency of expansion in terms of total viable cells, total CFCs and total CFU-MKs. In conclusion, ex vivo expansion of whole CBs in dialysis tubes could be an effective and economic method for potential clinical application. Key words: Ex vivo expansion, Cord blood, Whole blood culture