1. 2015년 11월

Repair of Ischemic Injury by Pluripotent Stem Cell Based Cell Therapy without Teratoma through Selective Photosensitivity.
Stem Cell Reports. 2015 Nov 11. pii: S2213-6711(15)00301-X. doi: 10.1016/j.stemcr.2015.10.004.

교신저자: 서강대학교 차혁진 교수

만능줄기세포 특이적 세포사멸 유도 화합물에 의한 테라토마 형성 억제 방법은 화합물의 예상하지 못한 부작용에 의해 모든 분화세포에 안전성을 보장하기 어려움. 따라서, 이와 같은 단점을 극복하기 위해 KillerRed 라는 광감각 세포사멸 유전자를 만능줄기세포 특이적인 프로모터에 재조합하여, 만능줄기세포에 발현시켜 540nm의 가시광선을 조사하여 만능줄기세포 사멸을 유도하는 새로운 자살유전자 시스템을 구축하였음. 이 만능줄기세포에서 분화한 혈관내피 세포는 가시광선 조사 후에도 in vitro 와 in vivo 모델에서 모두 기능적으로 작용하여, 허혈성 동물모델의 혈관 손상 repair를 유도하여, 테라토마 free 한 세포치료가 가능하였음.

2. 2015년 12월

Histone Demethylase Expression Enhances Human Somatic Cell Nuclear Transfer Efficiency and Promotes Derivation of Pluripotent Stem Cells.
Cell Stem Cell. 2015 Dec 3;17(6):758-766. doi: 10.1016/j.stem.2015.10.001.

교신저자: CHA 의과학대학교 이동률 교수

체세포 핵치환법(SCNT)을 통한 인간 만능줄기세포 제작의 매우 낮은 효율은 SCNT를 통한 임상 응용에 큰 걸림돌임. Histone H3 lysine 9 trimethylation (H3K9me3) 의 레벨을 줄일 수 있는 H3K9me3 demethylase 인 Kdm4d의 발현을 통해 SCNT의 mouse embryo development를 높힐 수 있었음. 이와 비슷하게 KDM4A의 발현을 통해 human SCNT의 효율을 높힐 수 있음을 증명하여 H3K9me3의 레벨이 SCNT 역분화의 reprogramming barrier 로 작용할 수 있음을 증명하였음. 또한 age-related macular degeneration (AMD) 환자로부터 SCNT를 통한 인간 만능줄기세포주를 구축하여, AMD 의 세포치료에 중요한 근간을 확립하였음.

3. 2015년 10월

In situ label-free quantification of human pluripotent stem cells with electrochemical potential.
Biomaterials. 2016 Jan;75:250-9. doi: 10.1016/j.biomaterials.2015.10.038. Epub 2015 Oct 22.

교신저자: 서강대학교 최정우 교수, 차혁진 교수

만능줄기세포에 의한 테라토마 형성을 예방하기 위해 분화 종료 후 잔존 미분화 만능줄기세포의 정확한 정량을 위해 기존 FACS 또는 real-time PCR 법은 분화세포를 모두 소비하게 되는 단점이 있음. 본 연구는 전기화학적 신호를 측정할 수 있는 cell-chip 시스템을 이용하여, 만능줄기세포의 특이적인 전기화학적 profile을 통해 특정 voltage에서 확인되는 특정 전류 신호의 강도로 만능줄기세포의 정확한 정량을 할 수 있는 real-time in situ 시스템을 구축하였음. 분화 종료 후 또는 세포사멸을 유도하는 YM155 처리 후에 미분화만능줄기세포 특이적인 전기화학적 신호가 줄어드는 것으로 보아, 미분화만능줄기세포의 특이적인 전기화학적 신호 기반 정량법은 분화 후 잔존 미분화만능줄기세포 검출법으로 응용 가능할 것임.

4. 2015년 12월

Oct4-induced oligodendrocyte progenitor cells enhance functional recovery in spinal cord injury model.
EMBO J. 2015 Dec 2;34(23):2971-83. doi: 10.15252/embj.201592652. Epub 2015 Oct 23.

교신저자: 울산과학기술원 김정범 교수

환자 특이적인 oligodendrocyte progenitor cells (OPCs) 의 경우 신경수초 이상 관련 질환이나, 척추 손상 질환 세포치료에 필수적인 세포를 생산할 수 있는 중요한 cell source 임. 본 연구를 통해 생쥐 섬유아세포에서 Oct4 발현과 anchorage independent grwoth 기법을 통해 교차분화한 induced OPCs (iOPCs)를 구축할 수 있었음. 이러한 iOPCs의 경우 OPC와의 유사한 gene expression profile 과 세포형, 그리고, self-renewal capacity를 장기간의 계대배양에도 유지시킬 수 있는 능력이 있으며, in vitro 모델에서 oligodendrocyte 나 astrocyte로 분화할 수 있는 능력이 있어, 척추 손상 동물 모델에서 손상 복구에 효과를 나타낼 수 있었음.

5. 2015년 10월

Generation of integration-free induced hepatocyte-like cells from mouse fibroblasts.
Sci Rep. 2015 Oct 27;5:15706. doi: 10.1038/srep15706.

교신저자: 건국대학교 한동욱 교수

DNA의 integration 이 없는 transgene free 교차 분화 간세포 (iHeps)는 임상 적용에 가능성이 매우 높음. 본 연구는 oriP/EBNA-1 기반 episome 유전자 전달 시스템을 이용하여, Gata4, Hnf1a, 그리고 Foxa3을 생쥐 섬유아세포에 발현시켜 transgene free iHeps를 확립하였음. 확립된 transgene free iHeps 의 경우 primary hepatocyte와 비슷한 세포형, marker expression 그리고 기능면에서 유사하였으며, fumarylacetoacetate-hydrolase-deficient (Fah(-/-)) 생쥐 모델에서 이식하였을 경우 생쥐 생존을 증가시킬 수 있어, 이 연구는 추후 기능적이며, in vitro에서 배양할 수 있는 유도 간세포를 만들어 내는 기여할 수 있을 것임.

6. 2015년 10월

Nanothin Coculture Membranes with Tunable Pore Architecture and Thermoresponsive Functionality for Transfer-Printable Stem Cell-Derived Cardiac Sheets
ACS Nano. 2015 Oct 27;9(10):10186-202.

교신저자: 서울대학교 김병수 교수, 차국헌 교수

줄기세포를 특정 세포로 분화 유도 시킬 때 효률적이라고 알려진 특정 세포와의 공배양 시스템에서 사용되는 분리막의 문제점을 해결하는데 성공함. 즉, 기존 분리막은 공극률이 낮고 두께가 두꺼워 세포간 상호작용이 활발하지 못해 공배양을 통한 분화 유도에 한계가 있었음. 본 연구에서는 기존 분리막에 비해 20배 얇으면서 공극률은 25배 이상 증가된 분리막을 개발하였고 이 분리막을 이용하여 사람 중간엽줄기세포와 쥐 심근세포주를 공배양하였을 때 사람 중간엽줄기세포의 심근세포로의 분화가 효과적으로 유도되는 것을 관찰함. 이와 함께, 개발된 분리막은 분화된 세포를 세포외 기질물질의 파괴 없이 시트 형태로 얻게 되어 있어, 회수되는 세포의 생존율을 높이는 효과를 나타내었음. 본 연구에서 개발된 분리막은 다양한 줄기세포의 공배양에 적용함으로써 줄기세포 치료제에 효과적으로 적용될 수 있을 것임.

7. 2015년 10월

Neuron-like differentiation of mesenchymal stem cells on silicon nanowires.
Nanoscale. 2015 Oct 8;7(40):17131-8.

교신저자: 한국과학기술원 양은경 박사

사람 중간엽 줄기세포를 분화 유도 물질 처리 없이 특정 길이의 실리콘 나노와이어 (silicon nanowires) 위에서 배양하면, 뉴런 세포로의 분화가 유도된다는 것을 밝힘. 사람 중간엽 줄기세포를 1.1 µm, 1.9 µm, 4.5 µm 길이의 나노와이어 위에서 배양한 후 세포의 특징을 분석한 결과, 4.5 µm 길이의 실리콘 나노와이어 상에서 배양된 줄기세포의 형태가 신경 돌기 (neurite)처럼 변화하고, 뉴런 세포 특이 유전자 및 단백질의 발현이 두드러지게 증가하는 것을 관찰함. 실리콘 나노와이어에 의한 줄기세포의 이동능력 저하 및 신경 돌기로의 세포 형태 변화가 뉴런세포로의 분화에 영향을 기여했을 것이라고 밝힘.

8. 2015년 9월

Core Pluripotency Factors Directly Regulate Metabolism in Embryonic Stem Cell to Maintain Pluripotency.
Stem Cells. 2015 Sep;33(9):2699-711.

교신저자: 서울대학교 윤홍덕 교수

만능줄기세포의 생성 및 유지에 필요한 높은 해당과정 (glycolysis)을 유지하는 메커니즘을 밝힘. Chip-seq 및 real time PCR 방법을 통해, 만능줄기세포를 생성 및 유지에 중요한 전사인자 중 하나인 Oct-4 가 주요 해당과정 엔자임 Hk2 (hexokinase 2)와 Pkm2 (pyruvate kinase M2)를 직접적으로 조절한다는 것을 발견함. 두 해당과정 주요 엔자임을 과발현 시키게 되면, 배아줄기세포의 유지에 중요한 LIF 를 제거한 후에도 배아줄기세포의 특징이 약 15일간 유지되며, spontaneous 분화 비율이 현저히 감소하는 것을 확인함.

9. 2015년 12월

STB-HO, a novel mica fine particle, inhibits the teratoma-forming ability of human embryonic stem cells after in vivo transplantation.
Oncotarget. 2015 Dec 4. doi: 10.18632/oncotarget.6472.

교신저자: 서울대학교 강경선 교수

알루니노 규산염 미네랄인 STB-HO이 배아줄기세포를 이용한 세포치료제의 문제점 중 하나인 암 형성(teratoma formation)을 효과적으로 감소시킨다는 것을 밝힘. STB-HO는 미분화 배아줄기세포의 특성을 변화시키지 못하지만, 분화 중인 배아줄기세포에 처리할 경우 미토콘드리아에 의해 조절되는 세포사멸 인자인 p53과 p21과 BH3-only protein 들 (Bim. Puma, Bad)의 발현을 두드러지게 증가시키는 것을 확인함. 이와 함께, STB-HO를 분화 중인 배아줄기세포에 전처리한 후 쥐의 피하에 이식하였을 때 암이 전혀 형성되지 않음을 밝힘으로써, STB-HO가 효과적으로 다양한 배아줄기세포를 이용한 세포치료제 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대됨.

10. 2015년 10월

Intracellular transduction of TAT-Hsp27 fusion protein enhancing cell survival and regeneration capacity of cardiac stem cells in acute myocardial infarction.
J Control Release. 2015 Oct 10;215:55-72.

교신저자: 인제대학교 양영일 교수

심장줄기세포의 이식 시에 발생하는 낮은 생존율과 생착율을 개선하기 위하여, TAT protein tranduction domain을 통해 비바이러스 방법으로 heat shock protein 27 (TAT-Hsp27)을 심장줄기세포에 형질도입함. 형질도입 결과, 심장줄기세포의 항산화 효과 및 세포사멸 억제 효과가 증가되는 것을 관찰하였으며, 이는 ROS 생성 및 caspase 활성 억제 능력의 증가에 의한 것임을 밝힘. TAT-Hsp27의 형질도입을 통해 체외에서 심장줄기세포의 심근세포로의 분화 시에 발생되는 apoptotic- and hypoxic-induced cell death을 억제되며, 형질도입된 심장줄기세포를 심근경색 동물모델에 이식하였을 때 세포의 생착율 및 생존율이 두드러지게 증가한다는 것을 확인함.