조건부 불멸화 장기 줄기 세포 및 상기 세포의 제조 및사용 방법 document_id A220623064495

각종 혈구의 골수 산출물을 조작하는 능력은 여러 질환의 관리에서의 중요한 도구가 되어 왔다. 혈액 악성 종양의 최상의 새로운 치료제 중 일부는 백혈병 세포를, 형질전환 사건 이전에 결정되는(committed) 계통으로 분화시키는 화합물의 개발에 기초한 것이다. 하나의 상기 예는 급성 전골수구성 백혈병의 경우이다. 환자를 삼산화비소로 치료시, 악성 세포는 골수단핵구 경로를 따라 밀어내어져 이들 종양의 완화를 야기한다. 또다른 예는 방사선 조사된 개체에 이식된 골수 줄기 세포 (장기 재구성 조혈 줄기 세포, 또는 lt-HSC)의 성공적 생착의 촉진에 있다. 분화된 혈구의 출현은 적혈구 발생 (에리스로포이에틴, 또는 Epo), 또는 골수 세포 발생 (과립구-대식구 콜로니 자극 인자, 또는 GM-CSF)을 특이적으로 유도하는 것으로 공지된 사이토카인의 전신 투여에 의해 가속될 수 있다. 마지막으로, 기증자로부터 lt-HSC를 적출하는 것은 "동원" 과정에 의해 크게 단순화되어 왔고, 여기서 상기 세포는 G-CSF로 불리는 사이토카인의 전신 투여에 의해 이것이 일반적으로 존재하는 골수 부위로부터 말초 혈액으로 이동하도록 유도된다. 그 후, 줄기 세포는 말초 혈액으로부터 적출됨으로써 골수 생검의 고통스럽고 복잡한 수집을 미연에 방지할 수 있다. 상기 과정 모두는 lt-HSC의 생물학적 거동을 프로그래밍하고 조절하는 능력에 의존한다. 따라서, 골수 (줄기 세포) 이식은 방사선 및/또는 화학 요법을 겪은 개체 (예를 들어, 암 환자이거나, 또는 높은 수준의 방사선에 노출됨)의 혈액 및 면역 재구성을 위한 매우 귀중한 치료 도구이고, 또한 면역 결핍 및 혈액 악성 종양의 치료를 위한 필수 양식이다. 또한, 골수 이식은 면역계, 뿐만 아니라 기타 세포 및 조직에 대한 노화의 부정적 효과에 대항하기 위한 매우 유용한 요법이다. 줄기 세포 이식은 해마다 35,000 명 초과의 아이 및 성인에게 이점을 제공할 수 있는 것으로 추산된다. 골수 이식 이면의 작동 원리는 모든 혈구 유형을 발생시키는 방사선 감응성 lt-HSC의 대체이다. 최근 연구는 골수 이식이 심장 질환의 치료에 가치를 가질 수 있음을 나타낸다. 비록 상기 효과의 근거는 공지되어 있지 않지만, 상기 및 기타 발견은, 조혈 줄기 세포 (lt-HSC)가 기타 조직을 발생시키도록 재프로그래밍될 수 있는 가능성을 제기한다. 이것이 사실인 경우, lt-HSC는 훨씬 더 넓은 이용가능성을 가지며 논란이 되는 배아 줄기 세포 치료에 대한 대안을 제공할 수 있다. 골수 이식의 임상적 적용에 맞서는 주요 방해물은 우선 적절하게 조직적합성인 골수 기증자를 동정하는 것에 있다. 이는 일반적으로 등록된 6 백만 명 초과의 잠재적 기증자를 갖는 등록소의 이용으로 달성된다. 선택된 기증자는 줄기 세포의 혈액으로의 유도된 동원의 힘든 체험을 겪어야 하고, 이어서 희박한 lt-HSC를 단리하기 위한 4 ∼ 5 일의 백혈구 성분 채집술이 실시되어야 한다. 상기 세포의 이식에 이어서 일과성 림프구에 의해 야기된 이식편 대 숙주 반응을 최소화하기 위한 수혜자의 주의 깊은 모니터링 및 치료가 수행되어야 한다. 조혈계 발생에서의 장애의 분자 토대의 설명은, 신호전달 및 다운스트림 반응의 생화학적 분석을 방해하는, 적절한 세포군의 낮은 빈도에 의해 역사적으로 복잡했었다. 사실상, 이는 모든 조혈 연구에 있어서 주요 제한 인자가 되어 왔다. 또한, 장기 조혈 줄기 세포 (LT-HSC)의 제한된 이용가능성도 인간의 다수의 유형의 암 뿐만 아니라 여러 종류의 면역 결핍을 치료하는 데 주요 방해물이 되어 왔다. 본 발명자가 아는 한, lt-HSC와 유사하게 자발적으로 생성되어 시험관내에서 정상 계통으로 분화될 수 있거나, 또는 치명적으로 방사선 조사된 마우스 또는 반-치명적으로 방사선 조사된 인간을 재구성할 수 있는 이용가능한 세포주가 현재 존재하지 않고, 상기 세포주를 고의로 제조하는 어떠한 방법도 기술되어 있지 않다. 더욱이, 상기 세포가 필요시마다 기증자로부터 입수될 필요가 있도록, lt-HSC를 연속적으로 증가시키는 실행가능한 기술도 현재 존재하지 않는다. 또한, 혈액 악성 종양 및 면역 결핍을 치료하기 위한 추가의 양식, 및 이식된 lt-HSC의 생산을 증가시키기 위한 신규한 사이토카인에 대한 절실한 필요성이 존재한다. 또한, 표적 동정 및 약물 발견에 대한 적절한 기반은 현재 존재하지 않는다. 결핍된 요소는 조혈계에서 상이한 발생 단계를 나타내는 세포주이다. 최선으로, 상기 세포는 특정 계통에서 추가로 분화를 겪는 능력을 보유해야 한다. 상기 세포주는 세포 발생, 증식 및 생존의 조절에 수반되는, 유전자 생성물, 및 이에 따라 새로운 약이 될 수 있는 표적의 동정에 필수적이다. 또한, 상기 세포주는 신규한 약물의 조사에 있어서, 기능 상실 연구를 위한 소 분자 및 shRNA 라이브러리, 뿐만 아니라 기능 획득 연구를 위한 cDNA 라이브러리의 선별에 필수적이다. 이러한 분야에 있어서 현행 약물 발견에 대한 장벽은 하기를 포함한다: (a) 충분한 수의 세포를 특정 발생 단계로부터 단리함; (b) 충분한 시간의 길이 동안 세포를 시험관내에서 증식시킴; 및 (c) 백혈병 세포에 영향을 미칠 수 있으나, 정상 HSC 또는 전구 세포에는 영향을 미치지 않는 약물을 선별하기 위하여 조건부 종양유전자를 이용하는 능력. 따라서, 기증자로부터의 이후 적출 없이, 광범위하게 증가시키고, 동결시키며 필요할 때마다 다시 사용할 수 있는 lt-HSC 세포주를 생성하기 위한 방법에 대한 현저한 필요성이 종래 기술에 존재한다.