문맥 (context)
중추 신경계 (CNS)의 다수의 부분은 판상 구조를 나타내며, 신경 병리학적 과정은 일반적으로 이러한 다수 세포 층들 중의 하나보다 많은 층에 연관한다. CNS 질환은 종종 뉴런 세포 손실을 포함하며, 내인성 세포 재증식 (endogenous repopulation)의 부재로 인해, CNS-관련 질환 이후에는 기능의 효과적인 회복이 극도로 제한되거나 존재하지 않는다. 특히, 연령 관련 황반 변성 (age-related macular degeneration, AMD)으로 공지된 일반적인 망막 질병은 광수용기와 망막 색소 상피 (RPE)의 손실로부터 발생하며, 이는 속핵층 (inner nuclear layer, INL)의 개재 ("중계") 뉴런이 추가적으로 가변성있게 연관되어 있다. 따라서, 중도 내지 고도의 시력 복구는 손상된 세포층의 일부 또는 모두의 기능적 대체를 필요로 한다.
해부학적으로, 유전성 망막 변성 패밀리인 망막 색소 변성증 (retinitis pigmentosa, RP)은 광수용기 세포의 핵의 수가 계속하여 감소되며 이것에 의해 시력을 상실하게 된다. 표현형은 대부분의 RP 형태에 유사하지만, 근본적인 세포 기작은 다양하며 다수 유전자에서의 다양한 돌연변이로 인해 생길 수 있다. 대부분은 광수용기-세포-특이적 유전자의 발현을 변경시키는 돌연변이를 포함하지만, 로돕신 유전자에서의 돌연변이가 이들 중 대략 10%를 차지한다. 다른 형태의 질환에 있어서는, 아폽토시스 (apoptosis)의 조절 유전자가 변경된다 (예를 들어 Bax 및 Pax2). AMD는 분자 수준에서의 병인이 상이할 가능성이 있는 일련의 변성 질병을 포함하는 임상적 진단이다. 모든 경우의 AMD는 중심 망막 내에서의 광수용기 세포 손실의 특징을 공유한다. 그러나, 이러한 일반적인 종점은 RPE의 수준, 신혈관형성, 및 기저 브루흐 막 (Bruch's membrane) 수준의 보다 초기적인 이상들의 이차적인 결과인 것으로 보인다. 후자는 광수용기 막의 턴오버 (turnover)에서의 곤란함과 관련될 수 있는데, 상기 곤란함은 지금까지 잘 이해되지 않고 있다. 추가로, 망막 색소 상피는 안구에서 가장 중요한 세포 유형 중 하나인데, 이는 상기 상피가 광수용기 기능의 지지에 결정적이기 때문이다. 이것은 간상 세포 및 원추 세포의 떨어진 외부 절편의 식균 작용, 비타민 A의 대사 작용, 망막하 공간에서 대사 산물 교환에 연루되는 뮤코폴리사카라이드의 합성, 대사 산물의 수송, 혈관 신생 (angiogenesis)의 조절, 광 흡수, 상 (image)의 해상도 증강과, 프로테아제 및 프로테아제 억제제와 같은 분비 단백질을 통한 망막에서의 다수의 다른 기능의 조절을 포함하는 여러 복잡한 임무를 수행한다.
몇몇 AMD 예들에서 존재하는 추가의 특징은 이상 혈관의 존재인데, 이는 맥락막 신생 혈관 (choroidal neovascularization, CNV)으로 공지된 질병으로 이어진다. 이러한 신생 혈관형 (습성) AMD는 특히 유해하며, 혈관 신생의 적당한 조절의 손실로 인해 생기는 것으로 보인다. RPE 기능 장애의 결과로 인한 브루흐 막의 파괴는 망막하 공간으로 접근하는 맥락막 순환으로부터 새로운 맥관이 생성되게 하는데, 상기 새로운 맥관은 외부 절편 구조를 물리적으로 파괴하며 도관 누출 또는 출혈을 야기하여 추가로 광수용기가 손실되게 할 수 있다.
CNV는 레이저 치료에 의해 표적화될 수 있다. 따라서, "습성" 형태의 AMD의 레이저 치료가 미국에서 일반적으로 사용 중에 있다. 그러나 흔히 바람직하지 못한 부작용이 있으며, 따라서 환자들이 치료 결과에 불만족스러워한다. 이는, 발생할 경우 레이저 화상이 광수용기 사멸 및 시야의 상응하는 부분 내에서의 절대적인 회복될 수 없는 실명과 관련된다는 사실로 인한 것이다. 또한, 레이저 치료는 근본적인 CNV 발병 소인을 해결하지 못한다. 실제, 레이저 화상은 원숭이에서 CNV를 유발하는 편리한 방법으로 사용되었다 (Archer and Gardiner, 1981). CNV에 대한 황반부 레이저 치료법은 영국과 같은 다른 국가에서는 훨씬 더 조금 사용된다. 황반 및 드루젠 (drusen)으로 불리우는 관련된 세포외 물질에서의 RPE 위축의 불규칙적 패치 위에 있는 광수용기가 손실되는 보다 일반적인 "건성" 형태의 AMD에 대한 일반적으로 인지된 치료법은 전혀 없다.
RPE는 광수용기 유지 및 혈관 신생의 조절에서 중요한 역할을 하기 때문에, 생체 내에서의 다양한 RPE 기능 부전이 시력을 변경시키는 병, 예를 들어 망막 색소 변성증, RPE 박리, 이형성증, 위축, 망막병증, 연령 관련 황반 변성을 포함하는 황반 이영양증 또는 변성과 관련되는데, 이는 광수용기 손상 및 실명으로 이어질 수 있다. 구체적으로는, 그리고 AMD 외에도, 황반에 영향을 주는 다양한 다른 변성 질병은 원추 세포 이영양증, 원추체-간상체 이영양증(cone-rod dystrophy), 말라티아 레벤티네세 (malattia leventinese), 도인 허니콤 이영양증 (Doyne honeycomb dystrophy), 소르스비 이영양증 (Sorsby's dystrophy), 스타가르트병 (Stargardt disease), 패턴형/나비형 (pattern/butterfly) 이영양증, 베스트 난황형 이영양증 (Best vitelliform dystrophy), 노쓰 캐롤라이나형 이영양증 (North Carolina dystrophy), 중심성 원형 맥락막 이영양증, 혈관무늬 망막병증, 및 중독성 황반병증을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다.
이차적으로 황반에 영향을 미칠 수 있는 일반적인 망막 질환은 망막 박리, 병적 근시, 망막 색소 변성증, 당뇨성 망막병증, CMV 망막염, 폐색성 망막 혈관 질환, 미숙아 망막병증 (retinopathy of prematurity, ROP), 맥락막 파열, 안구 히스토플라스마증 증후군 (POHS), 톡소플라스마증, 및 레버 선천성 흑암시 (Leber's congenital amaurosis)를 포함한다. 상기 목록 중 어느 것도 총망라된 것이 아니다.
상기 질병 모두는 광수용기의 손실을 포함하며, 따라서 치료 상의 선택 사항은 거의 없고 불충분하다.
RPE는, 그의 창상 치유능 때문에, 이식 치료에의 적용에 있어서 광범하게 연구되었다. 시험한지 1년째인 2002년에, 환자들은 30-50%의 개선을 나타내었다. 여러 동물 모델 및 인간에 있어서 RPE 이식이 우수한 시력 회복 잠재력을 갖는다는 것이 밝혀졌다(Gouras et. al., 2002, Stanga et. al., 2002, Binder et. al., 2002, Schraermeyer et. al., 2001, reviewed by Lund et. al., 2001). 그러나, 심지어 안구와 같은 면역-특혜 부위에서도 이식 거부에서 문제점이 있어, 동종 (allogenic) 이식이 이용될 경우 이 접근법의 진전은 방해된다. 새로운 광수용기 (PRC)가 이식에 의해 실험적으로 도입되었지만, 이식된 PRC는 두드러지게 숙주 망막의 생존 뉴런과 연합되는 것을 꺼려함이 나타났다. 태아 조직으로부터 유래되는 RPE 세포에 대한 의존은 다른 문제인데, 이는 상기 세포가 매우 낮은 증식 잠재력을 나타내었기 때문이다. Emory University 연구자들이 시험을 수행하였는데, 그들은 시험관 내에서 인간 안구 공여자 유래의 RPE 세포를 배양하고 이를 말기 (advanced) 파킨슨병에 걸린 6명의 환자 내로 이식하였다. 이식한지 1년 후에 증상이 30-50% 감소되었음이 밝혀졌지만, 안구 공여자가 부족하며, 이것은 아직 FDA의 승인을 받지 못하였고, 기증된 안조직에 의해 조우될 수 있는 것 이상으로 필요한 것이 여전히 존재한다.
지금까지는 전위(ectopic) RPE 세포를 사용한 치료법이 섬유모세포와 유사하게 거동하는 것으로 밝혀졌으며 망막 박리를 갖는 증식성 유리체망막병증 (PVR) (Cleary and Ryan, 1979) 및 축삭 손실 (Villegas-Perez, et. al., 1998)을 포함하는 다수의 파괴적 망막 합병증과 관련되었다. 느슨한 시트 (loose sheet)로 전달되는 RPE는 위로 말리는 경향이 있다. 이는 광수용기의 열등한 유효 범위 (coverage)와, 부정확한 극성을 갖는 다층 RPE로 이어지며, 이는 아마도 낭종 형성 또는 황반 부종으로 이어진다.
질환에 걸린 인간 안구의 망막하 (황반하) 공간에 신경 망막 이식체를 전달하는 것은 문헌[Kaplan et. al. (1997)], 문헌[Humayun et. al. (2000)], 및 문헌[del Cerro et. al. (2000)]에 기술되어 있다. 신경 망막 이식체는 전형적으로 숙주 망막과 기능적으로 통합되지 않는다는 점에서 심각한 문제점이 존재한다. 또한, 온전한 RPE 단일층의 부재는 브루흐 막의 파괴 또는 RPE 기능 이상이 바로잡아지지 않았음을 의미한다. 이 둘 모두 시력 상실의 기본적인 선례이다.
이와 같이, 종래의 치료법 중 어느 것에서도 RPE를 재구성하는 효과적인 수단이 전혀 존재하지 않으며, 각각에 있어서 결함이 남아있으며, 특히 이식체와 숙주 망막 사이의 기능적 분리라는 본질적인 문제점이 남아있다. 따라서 개선된 망막 치료법에 대한 필요성이 존재한다.
발명의 개요
본 발명의 목적은 수평 세포 및 아마크린 세포를 포함하는 신경 세포, 망막 세포, 예를 들어 간상 세포 및 원추 세포, 각막 세포, 맥관 세포와, 줄기 세포 유래의 RPE 및 RPE-유사 세포를 포함하지만, 이로 한정되지는 않는 안세포의 개선된 유도 방법을 제공하고 망막 변성의 치료를 위한 개선된 방법 및 치료법을 제공하는 것이다. 특히, 이 방법들은 인간 배아 줄기 세포로부터 유래되는 RPE 및 RPE-유사 세포의 사용을 포함한다.
본 발명의 일 실시 형태는 망막 색소 변성증 및 황반 변성과 관련 질병을 포함하지만 이로 한정되지는 않는 다양한 질병의 치료를 위하여 포유류 배아 줄기 세포로부터 유래되는 RPE 세포, RPE-유사 세포, 이들 세포의 선구체 및 전술한 것 중 임의의 2가지 또는 3가지의 세포의 조합을 사용하여 망막 변성을 치료하기 위한 세포의 개선된 생성 방법을 제공한다. 본 발명을 이용하여 제조될 수 있는 세포 유형은 RPE, RPE-유사 세포 및 RPE-선구체를 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 또한 제조될 수 있는 세포는 홍채 색소 상피 (iris pigmented epithelial, IPE) 세포를 포함한다. 개재 뉴런 (예를 들어 속핵층 (INL)의 "중개" 뉴런) 및 아마크린 세포를 포함하는 시력 관련 신경 세포 (광수용기-양극 세포-신경절 세포의 사슬로 이루어진 수직적 직접 경로의 두번째의 시냅스 수준에서 상호 작용하는 중간 뉴런 - 이들은 내망상층 (inner plexiform layer, IPL)에서 시냅스 활성을 가지며 신경절 세포에 제시되는 시각적 메시지에 관자놀이 (temporal) 도메인을 통합, 조정 및 개재시키는 기능을 함)도 본 발명을 이용하여 제조할 수 있다. 추가로, 망막 세포, 간상 세포, 원추 세포 및 각막 세포가 제조될 수 있다. 본 발명의 추가의 실시 형태에 있어서, 안구의 혈관 구조를 제공하는 세포도 제조될 수 있다. 본 발명의 세포는 유리체 절제 수술을 이용하여 망막하 공간 내로 이식될 수 있다. 비제한적 예는 현탁물, 매트릭스 또는 기재 형태의 이들 세포의 이식을 포함한다. 치료될 수 있는 망막 색소 변성증의 동물 모델은 설치류 (rd 마우스, RRPE-65 넉아웃(knockout) 마우스, 튜비-유사(tubby-like) 마우스, RCS 래트, 고양이 (아비시니아 (Abyssinian) 고양이), 및 개 (원추 세포 변성 "cd" 개, 진행성 간상체-원추체 변성 "prcd"개, 초기 망막 변성 "erd" 개, 간상체-원추체 이형성증 1, 2 및 3 "rcd1, rcd2 및 rcd3" 개, 광수용기 이형성증 "pd" 개, 및 브리아르 (Briard) "RPE-65" (개)를 포함한다. 평가는 거동 시험, 형광 혈관 조영술 (fluorescent angiography), 조직학적 방법, 또는 기능 시험, 예를 들어 세포가 식균 작용을 수행하는 능력 (광수용기 단편), 비타민 A 대사 작용, 밀집 연접부 전도성의 측정, 또는 전자 현미경을 사용한 평가를 이용하여 수행한다. 본 발명에서 제시되는 방법에 대한 다수의 장점 중 하나는 안구 공여체 조직의 사용에 제한을 받는 경우 치료할 수 있는 것보다 많은 다수의 환자를 치료하고 생성하는 능력이다.
본 발명의 추가의 실시 형태는 hES 세포를 RPE의 다수의 특징들을 갖는 세포로 자발적으로 분화시키는 방법을 제공한다. 이러한 RPE 제제는 배양 중에 표현형 변화가 가능하며 다수의 계대 내내 RPE 특징을 유지할 수 있다. 본 발명은 확립된 RPE 세포주를, bFGF 또는 FGF의 사용을 통하여 비제한적 예로서 택일적 뉴런 가계, 각막 세포, 망막 세포로 분화시키는 방법도 제공한다.
본 발명의 다른 실시 형태는 기존의 ES 세포주 및 새로운 ES 세포주 유래의 새로운 RPE 주 및 선구 세포의 유도 방법이다. RPE-유사 세포는, 상이한 ES 세포주로부터 유래될 경우 배양 중에 그의 성장 속도, 색소의 발현, 또는 탈분화 및 재분화와 같은 특성들이 변할 수 있다. 이들의 기능성 및 핵형 안정성에 있어서 소정 변이가 존재할 수 있으며, 그래서 순수한 고품질의 RPE-유사 세포 집단을 생성하도록 클로닝에 의해 선발될 수 있는 원하는 특성을 갖는 주가 선택되게 하는 새로운 RPE 주 및 새로운 ES 세포주의 유래 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
기존의 ES 세포주 및 새로운 ES 세포주로부터 또한 유래될 수 있는 세포는 홍채 색소 상피 (IPE) 세포이다. 추가의 실시 형태에 있어서, 개재 뉴런 (예를 들어 속핵층 (INL)의 "중개" 뉴런) 및 아마크린 세포를 포함하는 시력 관련 신경 세포도 본 발명을 이용하여 제조될 수 있다. 추가로, 망막 세포, 간상 세포, 원추 세포 및 각막 세포가 제조될 수 있다. 본 발명의 추가의 실시 형태에 있어서, 안구의 혈관 구조를 제공하는 세포도 제조될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태는 RPE 주 또는 전구체의 신혈관생성을 방지하는 능력이 증가된 RPE 세포로의 유도 방법이다. 그러한 세포는 텔로머라제 (telomerase)가 단축되도록 환자 유래의 체세포를 노화시키는 단계 - 여기서, 세포의 정상적인 복제 수명의 10% 이상은 지나감 - 와, 그 후 상기 체세포를 핵 이식 공여 세포로서 사용하여 혈관 신생 억제제, 예를 들어 색소 상피 유래 인자 (PEDF/EPC-1)를 과다 발현하는 세포를 생성하는 단계에 의해 제조할 수 있다. 대안적으로는, 그러한 세포는 신혈관생성을 억제하는 외인성 유전자로 유전적 변형시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에서는 HLA 영역에서 동형 접합성을 갖는 ES 또는 배 유래 세포의 은행 (bank)을 이용하여서 상기 세포가 감소된 HLA 항원 복잡성을 갖도록 하였다.
따라서, 본 발명의 추가의 실시 형태는 ES-유래 RPE-유사 세포의 특징을 포함한다. ES-유래 색소 상피 침착 세포는 형태, 거동 및 분자 마커가 RPE와 꼭 닮았지만, 그의 치료적 가치는 RPE 기능을 수행하고 비-발암성으로 남아있는 그의 능력에 의존적일 것이다. 따라서, ES-유래 RPE 세포는 하기 기술 중 하나 이상의 기술을 사용하여 특성화된다: (i) 기능성, 즉, 광수용기 단편의 식균 작용, 비타민 A 대사 작용, 창상 치유 잠재력의 평가; (ii) 동물 모델 이식 (비제한적 예로서, 이는 SCID 마우스를 포함할 수 있음)을 통한 RPE-유사 ES 세포 유도체의 다능성의 평가; (iii) RPE-유사 세포의 표현형 분석 및 핵형 분석; (iv) 유전자 발현 프로필화에 의해 ES 세포-유래된 RPE-유사 세포 및 RPE 조직의 평가; (v) 단백질 수준에서 베스트로핀, CRALBP, RPE-65, PEDF를 포함하는 RPE의 분자 마커의 발현의 평가. 이 세포는 또한 rx/rax, chx1O/vsx-2/alx, ots-1, otx-2, six3/optx, six6/optx2, mitf, pax6/mitf, 및 pax6/pax2를 포함하는, 안구 발달에 정상적으로 필요한 전사 활성자의 발현을 기초로 하여 평가할 수 있다 (Fischer and Reh, 2001, Baumer et. al., 2003).
본 발명의 추가의 실시 형태는 (i) ES-유래된 RPE-유사 세포의 기능성의 평가; (ii) 동물 모델 이식을 통한 RPE-유사 ES 세포 유도체의 다능성의 평가; (iii) RPE-유사 세포의 표현형 분석 및 핵형 분석; (iv) 유전자 발현 프로필화의 평가; (v) 단백질 수준에서의 RPE의 분자 마커의 발현의 평가; 및 (vi) 안구 발달에 정상적으로 필요한 전사 활성자의 발현으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 기술을 이용한 ES-유래된 RPE-유사 세포의 특성화 방법이다. 추가의 실시 형태에 있어서, 이 기술을 다수의 hES 세포-유래된 세포 유형의 평가에 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태는 ES 세포주의 생성 없이 인간 및 인간외 동물 상실배 또는 배반포 단계의 배로부터 직접 유도되는 RPE 세포 및 RPE 전구체 세포 (EDC)의 유도 방법이다.
배아 줄기 세포 (ES)는 시험관 내에서 미분화 상태로 무기한 유지될 수 있지만 실제적으로 모든 세포 유형으로 분화될 수 있다. 따라서 인간 배아 줄기 (hES) 세포는 인간 세포의 분화에 대한 연구에 유용하며 이식 치료법의 잠재적인 공급원(source)으로 간주될 수 있다. 현재, 심근 세포 [Kehat et. al. 2001, Mummery et. al., 2003 Carpenter et. al., 2002], 뉴런 및 신경 전구체 (Reubinoff et. al. 2000, Carpenter et.al. 2001, Schuldiner et. al., 2001), 지방 세포 (Bost et. al., 2002, Aubert et. al., 1999), 간세포-유사 세포 (Rambhatla et. al., 2003), 조혈모 세포 (Chadwicket. al., 2003), 난모 세포 (Hubner et. al., 2003), 흉선 세포-유사 세포 (Lin RY et. al., 2003), 췌장 섬 세포 (Kahan, 2003), 및 조골 세포 (Zur Nieden et. al., 2003)를 포함하는, 인간 및 마우스 ES 세포의 다수의 세포 유형으로의 분화가 보고되었다 (Smith, 2001에 의해 개관됨). 본 발명의 다른 실시 형태는 RPE 세포, 조혈모 세포, 근육 세포, 간 세포, 췌장 베타 세포, 뉴런, 내피 세포, 선구 세포 또는 세포 치료법 또는 연구에 유용하며 배로부터 유래되는 기타 세포, 배아 줄기 세포주, 또는 유용한 세포 유형으로 분화되는 능력을 갖는 기타 배아 세포와 같은 세포의 확인 방법으로서, 그러한 세포의 메신저 RNA 전사체를 생체 내에서 유래된 세포와 비교하는 단계를 포함하는 방법이다. 이 방법은 정상적인 표현형을 가지며 연구용의 세포 치료법에 최적화된 세포를 유도하기 위한 세포의 확인을 용이하게 한다.
본 발명은 뉴런 가계의 특수 세포, 망막 색소 상피 (RPE)로의 인간 ES 세포의 분화법을 제공한다. RPE는 맥락막과 신경 망막 사이의 짙게 색소 침착된 상피 단일층이다. RPE는 혈류와 망막 사이의 장벽의 일부로서 기능하며, 그의 기능은 떨어진 간상 세포 및 원추 세포의 외부 절편의 식균 작용, 미광의 흡수, 비타민 A 대사 작용, 레티노이드의 재생 및 조직 회복을 포함한다 (Grierson et. al., 1994, Fisher and Reh, 2001,Marmorstein et. al., 1998). RPE는 흑색 색소 침착 (black pigmented) 세포의 조약돌형 세포 형태에 의해 용이하게 인식된다. 또한, 세포 레틴알데히드-결합 단백질 (cellular retinaldehyde-binding protein, CRALBP), 꼭대기 미세융모 (apical microvilli)에서 또한 발견되는 세포질 단백질 (Bunt-Milam and Saari, 1983); 레티노이드 대사 작용에 연루되는 세포질 단배질인 RPE65, (Ma et. al., 2001, Redmond et. al., 1998); 베스트 난황형 이영양증 유전자 산물인 베스트로핀 (VMD2, Marmorstein et. al., 2000), 및 혈관 억제 특성을 갖는 48kD의 분비 단백질인 색소 상피 유래 인자 (pigment epithelium derived factor, PEDF) (Karakousis et. al., 2001, Jablonski et. al., 2000)를 포함하는, RPE의 여러 공지된 마커가 존재한다.
RPE의 독특한 특징은 그의 외관상의 유연성이다. RPE 세포는 보통 유사 분열이 휴지 상태이나, 상해 또는 광응고에 응답하여 분열하기 시작할 수 있다. 상해에 인접한 RPE 세포는 평평해지며 증식하여 새로운 단일층을 형성한다 (Zhao et. al, 1997). 여러 연구에 의하면 RPE 단일층은 후에 원래의 RPE 형태로 복귀할 수 있는 섬유모세포 외관의 세포를 생성할 수 있음이 나타났다 (Grierson et. al., 1994, Kirchhof et. al., 1988, Lee et. al., 2001). 분열 세포 및 색소 침착 상피층이 동일한 계통 유래인지는 명확하지 않은데, 이는 RPE 세포의 두 집단, 즉, 상피형 및 방추형 (fusiform)이 단리되었기 때문이다 (McKay and Burke, 1994). 시험관 내에서, 성장 인자 및 기층 (substratum)의 조합에 따라, RPE는 상피로 유지되거나, 급속하게 탈분화되어 증식성으로 될 수 있다 (Zhao 1997, Opas and Dziak, 1994). 흥미롭게도, 상피 표현형은 장기간 휴지 배양물에서 재확립될 수 있다 (Griersion et. al., 1994).
포유류 발달에 있어서, RPE는 안포의 신경상피인 신경 망막과 동일한 선구체를 공유한다. 소정 조건 하에서, RPE는 뉴런 선구체 (Opas and Dziak, 1994), 뉴런 (Chen et. al., 2003, Vinores et al., 1995), 및 수정체 상피 (Eguchi, 1986)로 트랜스분화 (transdifferentiation)할 수 있다는 것이 제안되었다. RPE의 뉴런으로의 변화를 자극할 수 있는 인자들 중 하나는 bFGF이다 (Opaz and Dziak, 1994, a process associated with the expression of transcriptional activators normally required for the eye development, including rx/rax,chxlO/vsx-2/alx, ots-1, otx-2, six3/optx, six6/optx2, mitf, and pax6/pax2 (Fischer and Reh, 2001, Baumer et. al., 2003). 최근에, 병아리 망막의 변연부가 신경 줄기 세포를 포함하며 (Fischer and Reh, 2000) pax6/mitf를 발현하는 이 지역의 색소 침착 세포가 FGF에 응답하여 뉴런 세포를 형성할 수 있다 (Fisher and Reh, 2001)는 것이 밝혀졌다.
본 발명은 녹내장의 치료를 위한 hES 유래의 섬유주 세포의 유도체와 또한 유전자 변형 섬유주 세포를 제공한다.
또한 본 발명은 녹내장의 치료를 위한 RPE 선구체 및 RPE-유사 세포 유래의 섬유주 세포의 유도체와 또한 유전자 변형 섬유주 세포를 제공한다.
본 발명은 ES 세포주의 생성 없이 인간 및 인간외 동물의 상실배 또는 배반포 단계의 배로부터 직접 유래되는 RPE 세포 및 RPE 전구체 세포 (EDC)의 유도 방법으로서, a) 시험관 내에서 ES 세포를 미분화 상태로 유지하는 단계; b) ES 세포를 RPE 및 RPE 전구체 세포로 분화시키는 단계; 및 c) 그러한 세포의 메신저 RNA 전사체를 생체 내에서 유래된 세포와 비교함으로써 세포를 RPE 세포로 확인하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의해 추가로 제공되는 것은 신생혈관생성을 방지하는 능력이 증가된 RPE 주 또는 RPE 세포 전구체의 유도 방법으로서, 이 방법은 a) 텔로머라제가 단축되도록 동물 유래의 체세포를 노화시키는 단계 - 여기서, 세포의 정상적인 복제 수명의 10% 이상은 지나감 - ; 및 b) 체세포를 핵 이식 공여 세포로서 사용하여 혈관 신생 억제제를 과다 발현하는 세포를 생성하는 단계 - 여기서, 혈관 신생 억제제는 색소 상피 유래 인자 (PEDF/EPC-1)일 수 있음 - 를 포함한다.
본 발명은 hES 세포-유래의 RPE, RPE-유사 및/또는 RPE 선구 세포로 파킨슨병을 치료하는 방법을 제공한다. 이들은 미세담체를 이용한 정위 선조체내 이식에 의해 또는 미세담체에 의해 전달될 수 있다. 다르게는, 이들은 미세담체의 사용 없이 전달될 수있다. 또한 세포는 배양으로 확장되며 당업계의 숙련자에게 공지된 임의의 방법에 의한 파킨슨병의 치료에 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 장점이 하기의 발명의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
망막 색소 상피(RPE)의 기능 장애로 인해 발생하는 브루흐 막(Bruch's membrane)의 파괴가 광수용기 손실에 미치는 구체적인 기작은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretationRPE 기능 장애, 브루흐 막 파괴, 광수용기 손실 사이의 인과 관계를 파악해야 한다.
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2정보 추출
information_extractionRPE 기능 장애와 브루흐 막 파괴의 관계 및 그로 인한 결과를 추출한다.
- RPE 기능 장애의 결과로 인한 브루흐 막의 파괴는 망막하 공간으로 접근하는 맥락막 순환으로부터 새로운 맥관이 생성되게 하는데
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3근거 선택
evidence_selection새로운 맥관이 광수용기에 미치는 물리적 영향과 그 결과에 대한 구절을 선별한다.
- 상기 새로운 맥관은 외부 절편 구조를 물리적으로 파괴하며 도관 누출 또는 출혈을 야기하여 추가로 광수용기가 손실되게 할 수 있다.
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4논리 통합
logical_integrationRPE 기능 장애 -> 브루흐 막 파괴 -> 신생 맥관 생성 -> 물리적 파괴 및 누출/출혈 -> 광수용기 손실의 인과 사슬을 구성한다.
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5결론 도출
conclusion_formulation브루흐 막 파괴가 신생 맥관을 생성시키고, 이것이 외부 절편을 물리적으로 파괴하거나 도관 누출 및 출혈을 일으켜 광수용기 손실을 유발함을 도출한다.
- 상기 새로운 맥관은 외부 절편 구조를 물리적으로 파괴하며 도관 누출 또는 출혈을 야기하여 추가로 광수용기가 손실되게 할 수 있다.
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6답변 생성
answer_generation질문에 대해 인과 관계를 명확히 기술하여 답변을 작성한다.
- 상기 새로운 맥관은 외부 절편 구조를 물리적으로 파괴하며 도관 누출 또는 출혈을 야기하여 추가로 광수용기가 손실되게 할 수 있다.
최종 답변 (final_answer)
RPE 기능 장애로 인해 브루흐 막이 파괴되면, 망막하 공간으로 접근하는 맥락막 순환으로부터 새로운 맥관이 생성된다. 이 새로운 맥관이 외부 절편 구조를 물리적으로 파괴하거나 도관 누출 또는 출혈을 야기함으로써 추가적인 광수용기 손실을 일으킬 수 있다.
핵심 해석 (core_interpretation)
RPE 기능 장애로 인한 브루흐 막의 파괴는 새로운 맥관을 생성시켜 광수용기 손실을 일으킨다.