본 논문에서는 배자줄기세포를 이식했을 때 간세포로의 분화와 오랜 시간 기능적인 구조를 유지할 수 있는지에 대해 증명되지 않은 점을 고려해 간세포와 합동배양하여 분화시킨 배자 줄기세포를 간부분 절제술을 시행한 흰쥐의 비장 내 이식하는 실험을 진행했고, 줄기세포가 비장내에서 간세포로 분화되는지와 장기간에 걸쳐 그 구조를 유지하는지를 조사했다.
<h1>서 론</h1> <p>간이식은 급성 간부전으로 회복할 수 없는 간질환 환자 에게는 유일한 치료법이다. 그러나, 간을 쉽게 구할 수 없기 때문에 여러 가지의 위험을 감수하면서 간공여자가 생길 때까지 환자는 기다리는 수밖에 없다. 그래서, 일시적인 방편이지만 간세포를 이식하여 급성 간부전을 치료하고자 하는 시도가 있어 왔다.</p> <p>인체의 간 세포는 인공적으로 배양하기도 힘들고 대량으로 증식시키기도 힘들었다. 그러나, 최근에 간세포를 대량으로 증식할 수 있는 기술이 개발되면서 간이식을 받지 않으면 살기 힘든 간부전 환자 등의 치료에 적용할 수 있게 되었다. 즉 간세포에 암유전자를 주입하여 간세포를 수백만개씩 인공적으로 증식, 배양하여 간부전 환자에게 일시적으로 적용할 수 있을 것이라는 기대를 갖게 하였다. 그렇지만, 간세포내에 처리된 암유전자의 작용으로 무한증식을 계속할 것이기 때문에 인공 간세포를 인체에 그대로 이식할 수는 없다. 그러므로, 적당한 크기로 자랐을 때 증식을 멈추고 암 유전자가 더 이상 기능을 하지 못하도록 '유전자 가위(gene scissor)' 역할을 하는 효소를 투입하여야 한다. 이와 같은 유전자 조작을 통해 배양한 간세포를 간의 \( 90 \% \)를 잘라낸 쥐의 비상에 주입하여 실험대상 쥐의 \( 60 \% \)가 간기능을 완전 회복하였다는 보고가 있다.</p> <p>인체 간부전의 경우 바이러스나 독소 때문에 발병하는 경우가 많고, 또 새로 이식된 간세포에 암 유전자가 전달될 가능성이 있기 때문에 인체에 적용하기에는 여러 가지의 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제섬을 해결하기 위하여 비장에 간세포를 이식하는 기법을 생각하게 되었으며 이미 여러 연구에서 비장이 간세포를 이식할 수 있는 최적의 장기로 알려져 있다.</p> <p>간세포의 이식에서 태아의 간세포와 성인의 간세포는. 이미 분화가 이루어진 간세포어서 세포 자체의 수명의 한계로 간이식을 기다리는 사람들에게만 일시적으로 적용을 할 수 밖에 없는 제한성이 있다. 또한, 간세포를 배양하여 간이 아닌 다른 장기인 비장내로 이식하였을 경우 간세포의 생존을 위하여 거부반응을 억제하여야 하며 ,비장내 이식 간세포의 분리와 이식 사이에 존재하는 지연시간, 생리적 자극에 대한 반응, 증식을 자극하는 주기의 조절 등 많은 인자들을 고려되어야 한다.</p> <p>비장내에 간세포로 직접 이식하였을 경우에 이식 효율을 유지하기 위해 간세포를 반복적으로 주입하여야 하거나 간의 부분절제 같은 재생 촉진반응 하에서 간세포의 재생율을 높일 수 있다고 하며, 이식 간세포 중에 성인줄기세포에 해당하는 타원세포(oval cell)가 많을수록 간세포의 활착이 촉진된다. 그러나, 근본적으로 배양된 간세포는 분화가 활발하지 않기 때문에 다른 장기인 비장내에서 간세포 증식, 분화 상태를 유지하기가 어렵다. 하지만, 배자줄기세포는 모든 세포로 분화될 수 있고 간세포로도 쉽게 분화할 수 있으며 적은 수의 세포를 주입하여도 많은 세포로 증식할 수 있다는 이점이 있다.</p> <p>최근에는 이러한 배자줄기세포의 다변성을 이용하여 간질환으로 죽어가고 있는 환자의 간에 줄기세포를 주입하여 환자의 간을 부분 소생시킬 수 있는 것으로 밝혀졌으며, 배자줄기세포 주입이 간이식 수술을 받아야 하는 절망적인 환자들에게 며칠의 시간적인 여유를 줄 수 있다고 보고하였다. 또한, 실제 임상에서 간이식이 가능하다고 하더라도 이식에 이용할 수 있는 간보다 대기하고 있는 환자들이 훨씬 더 많기 때문에 이 같은 배자줄기세포의 이식은 매우 관심을 가질 만한 분야이다.</p> <p>현재까지 다양한 동물종에서 배자줄기세포 혹은 줄기세포성 세포의 수립이 보고 되었으며, 배자체(embryoid body) 및 기형종 형성, 잡종(chimera) 형성 등 체내에서의 광범위한 분화능이 확인되었으며 인체의 발생기전의 연구, 새로운 약물의 발견이나 이식의학에 널리 유용하게 이용할 수 있다.</p> <p>그렇지만, 배자줄기세포를 간세포 이식에 활용하기 위하여 짧은 기간 동안 배앙한 후 비장내로 이식하였을 때 간세포로의 분화가 구조적으로 어떻게 일어나는지, 실제로 장기간에 걸쳐서 간세포로 분화되어 기능적인 구조를 유지할 수 있는지에 대하여 아직 증명된 바가 없다. 이러한 점에 착안하여 본 연구에서는 간세포와 합동배양하여 분화시킨 배자 줄기세포를 간부분 절제술을 시행한 흰쥐의 비장내 이식함으로써 줄기세포가 비장내에서 간세포로 분화되는지, 또 장기간에 걸쳐서 그 구조를 유지할 수 있는지를 알아보고자 하였다.</p>