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MSC

Mesenchymal Stem Cell Reseach 

간엽 줄기세포(mesenchymal stem cell, MSCs)는 성체 골수에 있는 multipotential nonhematopoietic progenitor cell로서 지방, 연골, 뼈, 근육, 피부, 신경 등 다양한 종류의 세포로 분화할 수 있다. 현재 다양한 조직재생을 위한 임상 연구가 진행되고 있으며, 또한 면역조절 기능뿐만 아니라 면역거부 반응에 관여하는 요소들이 현저히 적게 발현된다는 장점으로 장기이식 분야에도 충분한 적용가능성을 보이고 있다.


간엽 줄기세포는 동종 또는 이종 수혜자에서 면역억제제의 사용 없이도 GvHD 증상을 보이지 않고 효과적으로 생착되어 nonhematopoietic 또는 hematopoietic compartment에서 관찰된 결과들이 보고되고 있다. 또한 조혈 줄기세포와 동시이식 시 조혈 줄기세포의 생착을 조장하고 GvHD억제 등의 결과가 확인되었으며, 피부이식 모델에서도 chimerism을 형성하고 이식된 skin graft에 대해 면역 관용을 유도한 결과가 보고되었다.
낮은 면역성(immunogenicity), 면역 조절(immunomodulatory) 기능, 다양한 lineage로 분화하는 능력을 가진 간엽 줄기세포는 수혜자에게 이식 되었을 때, GvHD를 보이지 않고 수혜자의 면역체계를 피해 거부반응이 발생하지 않았으며 또한 chimerism을 형성하여 공여자에 특수성을 가진 면역관용이 유도됨이 증명되었다. 더 나아가 조혈 줄기 세포를 대체할 수 있는 가능성이 있는데, 면역 기능을 down-regulation하여 alloantigen-specific tolerance 유도에 효과적이라고 증명된 IL-10 또는 TGF-?의 발현을 증진시킨 간엽 줄기세포를 이용한다면, 신장이식 시 급성거부 반응 초기 단계에서 중요한 역할을 하는 pro-inflammatory mediator인 Th1 cytokine을 억제할 수 있다. 또한 주입된 기증자의 간엽 줄기세포의 생착 및 chimerism 형성을 통한 면역관용을 유도함으로써 면역억제제의 사용을 감소시킬 수 있다면 최종적으로 정상적인 기능의 이식된 신장을 기대할 수 있다.
따라서, 간엽 줄기세포는 신장이식에서 세포적 관용유도 인자(cellular tolerogens)로써 이용되어 기증자 골수의 생착을 증진시키고 GvHD를 억제하며 기증자의 이식편에 대한 면역반응을 감소시켜 면역억제제의 사용량을 줄이면서 이식된 신장에 대한 면역관용을 유도할 수 있다고 본다.
 
The aim of the present study is to determine whether co-transplantation of kidney and mesenchymal stem cells (MSC) is safe, and to identify immune tolerance for transplanted organs. Recent reporters suggest that MSC have immunomodulatory effect, inhibit T-cell proliferation in mixed lymphocytic culture, prolong skin allograft survival, and decrease graft versus host diseases (GvHD) by co-transplantation with hematopoietic stem cells (HSC). An elusive goal in human solid organ transplantation is the induction of a state of permanent tolerance to the allograft and free of long-term immunosuppressive therapy. Therefore, MSC transplantation is most effective method to induce donor specific hyporesponsiveness or unresponsiveness, and replace chronic immunosuppression in organ transplantation. So, the possibility for application of MSC has been presented in organ transplantation and autoimmune diseases which immune regulation is required.
 
- GvHD after allogeneic stem-cell transplantation are associated with high mortality. MSC given intravenously have been well tolerated. Furthermore, they are immunosuppressive and inhibit the proliferation of alloreactive T cells. Preliminary reports of co-transplantation of MSC and HSC from HLA-identical siblings show a reduction in acute and chronic GvHD. Also, adult bone-marrow-derived MSC are immunosuppressive and prolong the rejection of mismatched skin grafts in animals. The effects of these stem cells could also be explored in other patients who are in need of immune modulation and tissue repair, such as organ transplant recipients and patients with severe autoimmune diseases.
 
- Cell transplantation to regenerate injured tissues is a promising new treatment for patients suffering several diseases. Bone marrow contains a population of progenitor cells known as MSC, which have the capability to colonize different tissues, replicate, and differentiate into multilineage cells. Transplantation of MSC represents an attractive new form of cellular therapy for clinical application in the transplantation area. The potential for clinical use relates to facilitation of hematopoietic engraftment, immunomodulation, and correction of disorders of MSC. Clinical studies are required to confirm whether MSC will become a therapeutic reality.