SUNGKYUNKWAN UNIVERSITY SCHOOL OF MEDICINE
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Research Highlights
Effects of Long-Term In Vitro Expansion on Genetic Stability and Tumor Formation Capacity of Stem Cells
Hyun Nam, In-Hee Lee, Jason K Sa , Sung Soo Kim, Hee-Jang Pyeon, Kee Hang Lee, Kyunghoon Lee, Sun-Ho Lee, Kyeung Min Joo
Stem Cell Rev Rep .
줄기세포 치료제는 분화능 및 여러 치료 가능 물질의 분비능을 기반으로 다양한 퇴행성 신경질환에 대한 새로운 대체 치료제로 떠오르고 있다. 그러나 줄기 세포 이식은 임상 적용을 제한하는 종양 형성과 같은 부작용이 발생할 수 있으며 특히, 줄기 세포의 시험관 내 계대 배양을 통해 유전적 불안정성과 종양 발생 가능성은 높아진다.
따라서 본 연구진은 인간 성체 신경 줄기 세포의 일종인 adult human multipotent neural cell(ahMNC)의 안정성을 확인하고자 장기간 체외 배양 과정(passage 15) 후 karyotyping, array comparative genomic hybridization (aCGH), whole exome sequencing (WES)을 사용하여 게놈 변형을 분석했다.
분석 결과, 5가지 ahMNC 세포주 모두에서 다양한 copy number variations (CNVs) 및 유전적 돌연변이가 검출되었지만, 이들 중 대다수는 시험관내 배양이 진행됨에 따라 지속되지도 증가하지도 않았다. 5가지 ahMNC 세포주 모두에서 공통으로 발견된 CNV 및 유전적 돌연변이는 없었으며 다만, MUC4의 nonsynonymous missense mutations이 5가지 ahMNC 세포주 중 3개에서 발견되었다. 이러한 유전적 변화가 ahMNC의 생체 내 종양 발생 가능성을 부여하지는 않았다.
종합적으로, 본 연구를 통해, 줄기세포의 장기간 시험관내 배양이 유전적 불안정성을 유도할 순 있지만, 종양 형성 능력을 부여 및 증폭시키기에는 충분하지 않다는 것을 증명하였다.
따라서 본 연구진은 인간 성체 신경 줄기 세포의 일종인 adult human multipotent neural cell(ahMNC)의 안정성을 확인하고자 장기간 체외 배양 과정(passage 15) 후 karyotyping, array comparative genomic hybridization (aCGH), whole exome sequencing (WES)을 사용하여 게놈 변형을 분석했다.
분석 결과, 5가지 ahMNC 세포주 모두에서 다양한 copy number variations (CNVs) 및 유전적 돌연변이가 검출되었지만, 이들 중 대다수는 시험관내 배양이 진행됨에 따라 지속되지도 증가하지도 않았다. 5가지 ahMNC 세포주 모두에서 공통으로 발견된 CNV 및 유전적 돌연변이는 없었으며 다만, MUC4의 nonsynonymous missense mutations이 5가지 ahMNC 세포주 중 3개에서 발견되었다. 이러한 유전적 변화가 ahMNC의 생체 내 종양 발생 가능성을 부여하지는 않았다.
종합적으로, 본 연구를 통해, 줄기세포의 장기간 시험관내 배양이 유전적 불안정성을 유도할 순 있지만, 종양 형성 능력을 부여 및 증폭시키기에는 충분하지 않다는 것을 증명하였다.