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이성훈
이성훈(Sunghun Lee) 저자 이메일 보기
City University of Hong Kong
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136 KB
  CV updated 2022-02-04 12:32
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조회 787  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
Effect and application of cryopreserved three-dimensional microcardiac spheroids inmyocardial infarction therapy

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

심혈관 질환에 대한 기존의 제한적인 치료법들의 대안으로 줄기세포를 이용한 세포치료제의 개발이 대두되었으나, 줄기세포 유래 심근세포 (hPSC-CM)의 경우 미분화 세포의 존재와 같은 hPSC-CM의 이질성을 포함한 주요 문제들은 종양의 유발이나 부정맥에 영향을 미칠 수 있으며, hPSC-CM을 장기간 보관의 어려움, 손상된 심장에 이식한 후 생체 내 hPSC-CM의 생존률 및 생착률이 매우 낮은 문제점이 있습니다. 이러한 문제들은 줄기세포 유래 심근세포를 이용한 세포치료제의 임상 적용을 하기 위해서 해결되어야 합니다. 이에 본 연구는 Clinical stage에 사용하기 용이한 간단하면서도 효과적이며 장기 보관가능한 심근세포를 제작하고자 시작하게 되었습니다.

먼저 분화된 hPSC-CM들만 분리 가능한 마커를 찾기 위해 NKX2.5/eGFP 리포터를 적용한 human embryonic stem cell(hESC) line을 심근세포로 분화하여 자발적 비팅(beating)을 하는 세포들을 선별하여 single cell array를 한 결과, CD71+hPSC-CM들이 alpha actinin이나 cardiac troponin T와 같은 심근세포 관련 마커들을 발현하며 자발적인 비팅등의 전형적인 심근세포의 특성을 띄는 것을 확인하였습니다.

또한, 장기관 보관이 가능하면서도 심근경색(Myocardial infarction: MI)이 유발된 심장에 이식했을 때, 이식된 세포의 생존률과 생착률을 향상시킬 수 있는 방법을 찾기 위해, hPSC-CM을 aggregate형태로 제작하여 저산소 배양 조건과 초저온 장기보관 후 생존률 등을 비교하여 100~200um 크기의 응집체(spheroid) 형태가 가장 적합한 것을 발견하였고 이것을 “cryopreservable microcardiac spheroids”라 이름 붙였습니다.

마지막으로, 초저온 장시보관 되어 있던 cryopreserved microcardiac speroids의 약리적 효과를 확인하기 위하여 Rat MI 모델에 향후 세포 추적을 위하여 DiI로 미리 염색하여 이식하여 본 결과, 기존의 single cell-injection방식에 비해 응집체 형태로 이식하였을 때 좌심실의 기능향상, 섬유화의 감소, 이식된 세포의 생존률과 생착률의 증가 등을 통하여 손상된 심기능이 상당히 향상되는 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 결과들을 바탕으로 기존보다 간결하고 안전하며 효과적인 심근세포 세포치료제 개발의 한 방안을 제시하였다 생각합니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

저는 City University of Hong Kong의 Department of Biomedical Sciences의 반기원 교수님의 지도를 받으며 본 실험들을 진행하였으며, 특히 심혈관계 질환에 필요한 줄기세포를 이용하여 기초, 분화, 치료적 효과 등의 연구를 집중적으로 진행하고 있습니다. 또한, 최근 홍콩의 바이오에 대한 과감한 투자들을 바탕으로 연구에 필요한 모든 연구시설이 갖춰져 있고 외국인 학생에 대한 장학제도가 잘 되어 있어 연구에만 집중하는데 큰 도움이 되었습니다. 아울러, 저희 연구실은 심혈관계 질환 또는 신약 관련하여 줄기세포가 응용 및 활용될 수 있도록 각 연구원들의 가치 있는 연구주제와 줄기세포를 다양한 분야에 접목될 수 있도록 노력하시는 교수님과 좋은 연구성과를 도출하기 위해 다국적의 박사과정 학생들이 최선을 다하고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

연구활동을 하면서 가톨릭대학교의 박훈준 교수님, 건국대학교의 문성환 교수님을 비롯해 다양한 분야의 많은 분들께서 소중한 연구 경험을 공유해 주시고 관련 연구원 선생님들과 의사소통을 통하여, 연구자로서 필요한 넓은 시야를 가지고 좀 더 점진적이고 풍성한 연구를 할 수 있어서 뜻깊었고, 이러한 공동 연구 기회를 주신 교수님들께 이 자리를 빌려 다시 한번 감사드리고 싶습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

분야 상관없이 공통적으로 시간을 잘 활용해야 한다는 것은 여러 번 강조해도 지나치지 않을 것 같습니다. 특히 코스웍을 들을면서 실험도 진행하려면 자투리 시간을 활용하여 논문을 읽거나 하는 습관을 기른다면 좋을 것 같습니다. 유학의 경우는 무엇보다 언어 문제부터 해결을 하시고, 꼭 자신의 관심사와 맞는 교수님을 잘 찾으셔서 준비하시기를 부탁드리고 싶습니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

심혈관 질환 관련 연구뿐만 아니라, 다른 난치성 질환들의 치료에도 적용하여 도움이 될 수 있는 연구에도 도전하여 의미 있는 결과를 도출될 수 있도록 노력할 것입니다. 또한 이런 연구 결과들이 실제로 임상에 적용되는 것을 목표를 가지고 계속해서 최선을 다해 임하겠습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

이번 연구를 진행하면서 아낌없는 지원과 기회를 주신 반기원 교수님, 가톨릭대학교의 박훈준 교수님, 건국대학교 문성환 교수님께 진심으로 감사드립니다. 또한, 항상 많은 도움을 주신 박순정, 박봉우, 최성우 박사님, 그리고 김 혁, 김종수, 정택희 선생님께도 감사드립니다. 그 밖에도 도움을 주신 많은 분들이 코로나 팬더믹 상황에서도 각자 자기의 자리에서 연구에 매진하고 계시는데, 항상 건강하시고 하시는 연구마다 의미 있는 결과 얻으시기 바랍니다.

#cryopreservable microcardiac spheroids #myocardial infarction #cell-based therapy
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등록일 2022-02-10
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