KCI등재
추간판내 유전자 치료 : 퇴행성 질환에 있어 치료의 의의 Therapeutic Implication in Degenerative Disc Disease = Intradiscal Gene Therapy
저자
문성환 (연세대학교 의과대학 정형외과학교실) ; 박문수 (연세대학교 의과대학 정형외과학교실) ; 강용호 (건양대학교 의과대학 정형외과학교실) ; 김형중 (연세대학교 의과대학 정형외과학교실) ; 이환모 (연세대학교 의과대학 정형외과학교실) ; 김남현 (연세대학교 의과대학 정형외과학교실) ; Gillbertson, Lars G. (Department of Orthopaedic Surgery, University of Pittsburgh) ; Kang, James D. (Department of Orthopaedic Surgery, University of Pittsburgh)
발행기관
학술지명
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발행연도
2000
작성언어
Korean
KDC
514.325
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
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수록면
507-513(7쪽)
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연구계획 : 인간의 추간판 세포와 가토의 추간판 조직을 이용하여 시험관내 및 생체내 실험적 연구를 시행하였다.
목 적 : 3차원적으로 배양된 인간의 추간판 세포와 생체내의 가토의 추간판에 치료적 유전자를 전달하고 기질 생성 효과가 있는지를 알아보는 것이다.
대상 및 방법 : 12례의 추간판 술실에서 채취된 추간판 조직에서 세포를 유리하고 이를 3차원적으로 배양한 후 Ad/TGF-β1으로 감염시켰다. 15마리의 가토를 사용하여 전방 도달법으로 추간판을 노출시키고 Ad/TGF-β을 주입한 다음 6주 후 희생시켰다. 배양약의 1Ad/TGF-β1농도는 ELISA법으로 측정하였고 새로이 생성된 당단백은 35S-sulfate을 이용한 Sephadex G-25PD-10 column chromatography 법으로 측정하였다.
결과 : Ad/TGF-β1로 감염된 인간의 추간판 세포에서 TGF-β1생성은 증가하였고 Ad/TGF-β1로 감염된 가토의 추간판 조직은 대조군에 비해 200%의 TGF-β1생성 증가가 있었다. Ad/TGF-β1로 감염된 인간의 추간판 세포에서 290%의 당단백 생성 증가가 있었고(p<0.05) Ad/TGF-β1로 감염된 가토의 추간판 조직은 대조군에 비해 85%의 당단백 생성 증가가 있었다(p<0.05).
결론 : 시험관 및 생체내 실험에서 유전자 전달군은 대조군에 비해 의의 있는 당단백 생성 증가가 있었는데 이는 아데노바이러스를 이용한 추간판내 유저자 전달법이 추간판 퇴행의 치료와 예방에 적용 가능한 접근법임을 시사한다.
Study Design : In vitro and in vivo studies to determine the anabolic effects of entervertebral desc (IVD) to adenovirus-mediated therapeutic gene transfer.
Objectives : To quantify the anabolic effect of human IVD cells in vitro and rabbit IVD in vivo to therapeutic gene transfer.
Sumary of Literature Review : An alternative possibility to delivery of growth factors, in continuous manner, is the genetic modification of disc cells through gene transfer. Contemplating to extend this approach to treatment of disc degeneration, it is neccessary to demonstrate anabolic effect of human IVD cells and rabbit disc to therapeutic gene transfer.
Materials and Methods : In vitro:IVD tissue was obtained from twelve patients. IVD cells were then isolated, cultured, and transduced with Ad/TGF-β1. Genetically modified disc cells were incorporated into alginate beads and cultured. In vivo:Fifteen skeletally mature New Zealand white rabbit were used. 15ul of saline containing Ad/TGF-β1 were injected into the nucleus pulposus of the disc in six rabbits. All rabbits were sacrificed 6 weeks after surgery. Nucleus pulposus tissues were harvested, weighted, and cultured. Conditioned medium of alginate bead and rabbit disc tissue cultures were subjected to ELISA to detect TGF-β1 production. Newly synthesized proteoglycan were analyzed using chromatography on Sephadex G-25 in PD-10 columns after S35-sulfatged incorporation.
Results : Concentration of TGF-β1 increased over time in alginate beads cultures transduced with Ad/TGF-β1. At 6 weeks nucleus pulposus tissue from the disc injected with Ad/TGF-β1 exhibited 200%(p<0.05) increase in TGF-β1 production. There was statistically significant 290% increase in newly synthesizd\ed proteoglycan in alginate cultures transduced with Ad/TGF-β1 (p<0.05) compared to control. At 6 weeks nucleus pulposus tissue from the disc injected with Ad/TGF-β1 exhibited 85% increase in proteoglyan synthesis (p<0.05) over that of intact control.
Conclusion : In this study, we observed the robust upregulation of proteoglycan synthesis in gene transferred disc cells in vitro and in vivo-indicating good prospects for biologic effects of therapeutic gene therapy in the disc using adenovirus-mediated approach.
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