KR102024742B1 - Cryopreservation medium for hematopoietic stem cells and cryopreservation method for hematopoietic stem cells using the same - Google Patents

Cryopreservation medium for hematopoietic stem cells and cryopreservation method for hematopoietic stem cells using the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 특정 얼음-결합 단백질(ice-binding protein)을 함유함으로써 해동 후 세포의 생존율을 증가시킬 수 있는 조혈줄기세포의 냉동보존용 배지 및 이를 이용한 조혈줄기세포의 냉동보존방법을 제공한다.The present invention provides a cryopreservation medium of hematopoietic stem cells and a cryopreservation method of hematopoietic stem cells using the same, which can increase the survival rate of cells after thawing by containing a specific ice-binding protein.

Description

조혈줄기세포의 냉동보존용 배지 및 이를 이용한 조혈줄기세포의 냉동보존방법{Cryopreservation medium for hematopoietic stem cells and cryopreservation method for hematopoietic stem cells using the same}Cryopreservation medium for hematopoietic stem cells and cryopreservation method for hematopoietic stem cells using the same}

본 발명은 조혈줄기세포의 냉동보존용 배지 및 이를 이용한 간엽줄기세포의 냉동보존방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특정 얼음-결합 단백질(ice-binding protein)을 함유함으로써 해동 후 세포의 생존율을 증가시킬 수 있는 조혈줄기세포의 냉동보존용 배지 및 이를 이용한 조혈줄기세포의 냉동보존방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cryopreservation medium of hematopoietic stem cells and a cryopreservation method of mesenchymal stem cells using the same. More specifically, by containing a specific ice-binding protein, the survival rate of the cells after thawing increases. The present invention relates to a cryopreservation medium of hematopoietic stem cells, and a cryopreservation method of hematopoietic stem cells using the same.

줄기세포를 이용한 난치성 질환의 치료에 대한 가능성으로 많은 임상적 시도가 이루어지고 있다. 줄기세포 중, 조혈줄기세포(hematopoietic stem cells)는 골수, 제대혈, 말초혈액 등으로부터 유래된 줄기세포를 말한다. 조혈줄기세포는 기존의 골수이식을 대체할 수 있는 세포치료제의 원료로서 많은 연구가 수행되고 있다. Many clinical trials have been made due to the possibility of treating intractable diseases using stem cells. Among stem cells, hematopoietic stem cells refer to stem cells derived from bone marrow, umbilical cord blood, peripheral blood, and the like. Hematopoietic stem cells have been studied as a raw material of cell therapy that can replace the existing bone marrow transplantation.

한편, 조혈줄기세포는 분리 직후에 확보할 수 있는 순도 높은 세포의 수가 제한적이다. 특히, 생체로부터 분리된 순수한 조혈줄기세포를 기능의 저하 없이 적절한 조건에서 보관하는 것은 매우 중요하다. 부적절한 보관에 따른 세포 고유능의 변질은 직접적인 치료 효능이나 고유 분화능에 영향을 주어 원활한 치료제 제조를 곤란하게 하거나, 세포 기능 저하에 따른 부작용 등을 야기할 수 있다.On the other hand, hematopoietic stem cells have a limited number of high purity cells that can be secured immediately after separation. In particular, it is very important to store pure hematopoietic stem cells isolated from living organisms under appropriate conditions without degrading their function. The alteration of cell specific ability due to improper storage affects the direct therapeutic efficacy or intrinsic differentiation ability, making it difficult to prepare a smooth therapeutic agent or causing side effects due to deterioration of cell function.

줄기세포 등을 포함한 세포의 보관을 위해서는 냉동보존(cryopreservation) 방법이 통상적으로 이용된다. 세포는 기원, 채취 조직 및 체내 미세환경에 따라 생리학적 특성이 다르기 때문에, 각각의 세포를 냉동보존 할 때에도 대상 세포에 적합한 냉동보존방법이 적용되어야 한다. 특히 줄기세포의 경우는 고유의 특이적 분열 능력과 분화능력을 유지하기 위해 최적화된 냉동보존 조건이 요구되며, 높은 효율, 예를 들어 높은 생존율을 확보할 수 있는 보존액을 사용하는 것이 필수적이다.Cryopreservation is commonly used for storage of cells, including stem cells. Since cells have different physiological characteristics depending on their origin, tissue, and microenvironment in the body, cryopreservation methods suitable for the target cells should be applied even when cryopreserving each cell. In particular, stem cells require optimized cryopreservation conditions to maintain their specific specific dividing ability and differentiation ability, and it is essential to use a preservative that can ensure high efficiency, for example, high survival rate.

줄기세포의 냉동보존용 배지는 세포배양용 배지 중에 디메틸 설폭사이드, 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 등과 같은 동결보존제(cryoprotectant)를 포함하며, 줄기세포의 특성에 따라 혈청, 혈장(덱스트란과 같은 대용혈장), 이당류(sucrose, trehalose 등)나 PVP(Polyvinylpyrrolidone) 등 독성과 자극성을 감소시키는 물질 등을 추가로 포함하기도 한다. 현재, 조혈줄기세포의 냉동보존을 위해서는 디메틸 설폭사이드 등의 동결보존제 약 10 w/v% 및 덱스트란 등의 혈장 약 10 w/v%를 함유한 냉동보존용 배지가 사용되고 있다.The cryopreservation medium of stem cells contains cryoprotectants such as dimethyl sulfoxide, glycerol, ethylene glycol, propylene glycol, etc. in the cell culture medium, depending on the characteristics of the stem cells, serum, plasma (such as dextran Plasma), disaccharides (sucrose, trehalose, etc.) or polyvinylpyrrolidone (PVP). Currently, cryopreservation media containing about 10 w / v% of cryopreservatives such as dimethyl sulfoxide and about 10 w / v% of dextran, etc. are used for cryopreservation of hematopoietic stem cells.

본 발명자들은 줄기세포, 특히 조혈줄기세포의 냉동보존에 있어서 높은 냉동보존 효율을 달성할 수 있는 방법을 개발하고자 다양한 연구를 수행하였다. 본 발명자들은 최근 학계에 보고되고 있는 얼음-결합 단백질(ice-binding proteins, IBPs)의 활용가능성을 주목하였으며, 특정 얼음-결합 단백질을 사용할 경우 높은 냉동보존 효율을 달성할 수 있다는 것을 발견하였다.The present inventors conducted various studies to develop a method capable of achieving high cryopreservation efficiency in cryopreservation of stem cells, particularly hematopoietic stem cells. The present inventors have noted the applicability of ice-binding proteins (IBPs), which have recently been reported in the academic community, and found that using certain ice-binding proteins can achieve high cryopreservation efficiency.

따라서, 본 발명은 상기 특정 얼음-결합 단백질을 포함하는 조혈줄기세포의 냉동보존용 배지를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to provide a cryopreservation medium of hematopoietic stem cells comprising the specific ice-binding protein.

또한, 본 발명은 상기 배지를 이용한 조혈줄기세포의 냉동보존방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a cryopreservation method of hematopoietic stem cells using the medium.

본 발명의 일 태양에 따라, 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 단백질; 디메틸 설폭사이드, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 및 에틸렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택된 동결보존제; 및 덱스트란을 포함하는 조혈줄기세포의 냉동보존용 배지가 제공된다.According to one aspect of the invention, a protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1; Cryopreservatives selected from one or more of the group consisting of dimethyl sulfoxide, glycerol, propylene glycol, and ethylene glycol; And it provides a cryopreservation medium of hematopoietic stem cells comprising dextran.

본 발명의 다른 태양에 따라, 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 단백질; 디메틸 설폭사이드, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 및 에틸렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택된 동결보존제; 및 덱스트란을 포함하는 배지 중에 조혈줄기세포를 가하는 단계, 및 얻어진 배양액을 냉동시키는 단계를 포함하는 조혈줄기세포의 냉동보존방법이 제공된다.According to another aspect of the invention, a protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1; Cryopreservatives selected from one or more of the group consisting of dimethyl sulfoxide, glycerol, propylene glycol, and ethylene glycol; And adding hematopoietic stem cells in a medium containing dextran, and freezing the obtained culture solution.

본 발명에 의해, 특정 얼음-결합 단백질 즉, 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 단백질을 사용할 경우 높은 냉동보존 효율, 즉, 해동 후 높은 세포 생존율을 달성할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 본 발명에 따른 냉동보존용 배지 및 이를 이용한 냉동보존방법은 조혈줄기세포를 높은 효율로 얻는데 유용하게 사용될 수 있다.It has been found by the present invention that the use of certain ice-binding proteins, ie proteins consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, can achieve high cryopreservation efficiency, ie high cell viability after thawing. Therefore, the cryopreservation medium and cryopreservation method using the same according to the present invention can be usefully used to obtain hematopoietic stem cells with high efficiency.

도 1은 서열번호 1의 단백질(LeIBP)을 이용한 냉동보존시 냉동보관 효율을 평가한 결과이다 (*, p<0.05).
도 2는 서열번호 1의 단백질(LeIBP)을 포함하는 냉동배지를 사용한 조혈줄기세포의 해동 후 CFU 시험의 결과를 나탄낸다.
도 3은 조혈줄기세포의 냉동배지에 따른 회수율 변화를 측정한 결과이다. 서열번호 1의 단백질(LeIBP)을 첨가한 실험군의 동결 전의 CFU 형성능과 비교시 통계적 유의성은 관찰되지 않으나, 비첨가군에 비해 CFU 형성능이 높아지는 경향을 보여준다.
1 is a result of evaluating cryopreservation efficiency during cryopreservation using the protein of SEQ ID NO: 1 (LeIBP) (*, p <0.05).
Figure 2 shows the results of the CFU test after thawing of hematopoietic stem cells using a frozen medium containing the protein of SEQ ID NO: 1 (LeIBP).
Figure 3 is the result of measuring the change in recovery rate according to the freezing medium of hematopoietic stem cells. Although no statistical significance was observed in comparison with the CFU formation ability before freezing of the experimental group to which the protein of SEQ ID NO: 1 (LeIBP) was added, the CFU formation ability was higher than that of the non-addition group.

본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 단백질; 디메틸 설폭사이드, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 및 에틸렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택된 동결보존제; 및 덱스트란을 포함하는 조혈줄기세포의 냉동보존용 배지를 제공한다.The present invention is a protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1; Cryopreservatives selected from one or more of the group consisting of dimethyl sulfoxide, glycerol, propylene glycol, and ethylene glycol; And it provides a cryopreservation medium of hematopoietic stem cells comprising dextran.

상기 조혈줄기세포는 골수 유래의 조혈줄기세포, 제대혈 유래의 조혈줄기세포, 말초혈 유래의 조혈줄기세포 등을 제한 없이 포함한다. 상기 조혈줄기세포의 분리방법은 당업계에 널리 공지되어 있다.The hematopoietic stem cells include, without limitation, hematopoietic stem cells derived from bone marrow, hematopoietic stem cells derived from umbilical cord blood, hematopoietic stem cells derived from peripheral blood, and the like. Methods of isolating the hematopoietic stem cells are well known in the art.

서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 단백질은 루코스포리듐 속 극지 효모 즉, 류코스포디듐 종(Leucosporidium sp .) AY30에서 단리된 단백질로서, 결빙방지 단백질(antifreeze protein)로서의 성질을 갖는다(Lee et al., Cryobiology. 2010. 60: 222-228). 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 단백질은 다른 결빙방지 단백질과 달리 단 하나의 시스테인(cysteine) 아미노산 잔기도 가지고 있지 않은 구조적 특성을 가지고 있다. 본 발명자들은 결빙방지 단백질(혹은 '얼음-결합 단백질'로 칭해진다)의 특성에 주목하여, 조혈줄기세포의 냉동보존에 있어서의 활용가능성을 시험하였다. 특히, 다양한 결빙방지 단백질들을 대상으로 시험한 결과, 종래의 동결보존제 및 혈장을 사용한 경우에 비하여 세포의 생존율(viability)이 더 낮아 부적합하였다. 그러나, 놀랍게도, 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 단백질을 사용한 경우에는 특이하게 세포의 생존율을 현저하게 높일 수 있음을 발견하였다. 이는 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 단백질의 구조적 특성 및 조혈줄기세포와의 적합성에 기인하는 것으로 추정된다. The protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is a polar yeast in the leucosporidium , that is, Leucosporidium species sp . A protein isolated at AY30, which has properties as an antifreeze protein (Lee et al., Cryobiology. 2010. 60: 222-228). The protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 has a structural characteristic that does not have a single cysteine amino acid residue, unlike other antifreeze proteins. The inventors noted the nature of the antifreeze protein (or 'ice-binding protein') to test its applicability in cryopreservation of hematopoietic stem cells. In particular, various anti-freezing proteins were tested and found to be unsuitable for lower viability of cells compared to conventional cryopreservatives and plasma. Surprisingly, however, it has been found that the use of a protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 significantly increases the survival rate of cells. This is presumably due to the structural properties of the protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 and its compatibility with hematopoietic stem cells.

본 발명의 조혈줄기세포의 냉동보존용 배지에 있어서, 상기 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 단백질의 농도는 0.0003 내지 0.3 w/v%, 바람직하게는 0.003 내지 0.03 w/v%의 범위일 수 있다. 또한, 상기 동결보존제 및 덱스트란의 농도는 조혈줄기세포의 냉동보존에 통상적으로 사용되는 양으로 사용될 수 있으며, 예를 들어, 각각 약 10 w/v%의 농도로 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 본 발명의 간엽줄기세포의 냉동보존용 배지는 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 단백질 0.0003 내지 0.3 w/v%; 디메틸 설폭사이드, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 및 에틸렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택된 동결보존제 약 10 w/v%; 및 덱스트란 약 10 w/v%를 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 본 발명의 간엽줄기세포의 냉동보존용 배지는 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 단백질 0.003 내지 0.03 w/v%; 디메틸 설폭사이드, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 및 에틸렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택된 동결보존제 약 10 w/v%; 및 덱스트란 약 10 w/v%를 포함할 수 있다. In the cryopreservation medium of the hematopoietic stem cells of the present invention, the concentration of the protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 may range from 0.0003 to 0.3 w / v%, preferably 0.003 to 0.03 w / v% . In addition, the concentration of the cryopreservative and dextran may be used in an amount commonly used for cryopreservation of hematopoietic stem cells, for example, may be used at a concentration of about 10 w / v%, respectively. In one embodiment, the cryopreservation medium of the mesenchymal stem cells of the present invention is 0.0003 to 0.3 w / v% protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1; About 10 w / v% of at least one cryopreservative selected from the group consisting of dimethyl sulfoxide, glycerol, propylene glycol, and ethylene glycol; And dextran may comprise about 10 w / v%. In another embodiment, the cryopreservation medium of the mesenchymal stem cells of the present invention is 0.003 to 0.03 w / v% protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1; About 10 w / v% of at least one cryopreservative selected from the group consisting of dimethyl sulfoxide, glycerol, propylene glycol, and ethylene glycol; And dextran may comprise about 10 w / v%.

본 발명의 간엽줄기세포의 냉동보존용 배지는 인산완충식염수(phosphate buffed saline, PBS) 등의 생리학적으로 양립가능한 완충액(physiologically compatible buffer solution)이나 혹은 세포 배양에 통상적으로 사용되는 기본 배지(basal medium)일 수 있다. 상기 기본 배지는 예를 들어, DPBS, HBSS, DMEM, IMDM, RPMI, MEM 등의 배지를 제한 없이 포함한다. 일 구현예에서, 상기 기본 배지는 Dulbecco's Modified Eagle Medium(DMEM) 일 수 있다.The cryopreservation medium of mesenchymal stem cells of the present invention is a physiologically compatible buffer solution such as phosphate buffered saline (PBS) or a basal medium commonly used for cell culture. May be). The basal medium includes, for example, without limitation, media such as DPBS, HBSS, DMEM, IMDM, RPMI, MEM, and the like. In one embodiment, the basal medium may be Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM).

본 발명은 또한 (a) 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 단백질; 디메틸 설폭사이드, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 및 에틸렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택된 동결보존제; 및 덱스트란을 포함하는 배지 중에 조혈줄기세포를 가하는 단계, 및 (b) 단계(a)에서 얻어진 배양액을 냉동시키는 단계를 포함하는 조혈줄기세포의 냉동보존방법을 제공한다.The invention also relates to a protein comprising (a) the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1; Cryopreservatives selected from one or more of the group consisting of dimethyl sulfoxide, glycerol, propylene glycol, and ethylene glycol; And it provides a method for cryopreservation of hematopoietic stem cells comprising the step of adding hematopoietic stem cells in a medium containing dextran, and (b) freezing the culture solution obtained in step (a).

본 발명에 따른 조혈줄기세포의 냉동보존방법에 있어서, 단계(a)에 사용되는 배지는 상기에서 설명한 바와 같다. 단계(a)에서 배지에 가해지는 조혈줄기세포의 수는 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 배지 1 ml 당 1 x 105 내지 2 x 107 cells의 범위일 수 있다.In the cryopreservation method of hematopoietic stem cells according to the present invention, the medium used in step (a) is as described above. The number of hematopoietic stem cells added to the medium in step (a) is not particularly limited, and may be, for example, in the range of 1 × 10 5 to 2 × 10 7 cells per ml of medium.

단계(b)의 상기 냉동은 냉동보존 분야에서 사용되는 통상의 동결방법에 따라 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 냉동은 수작업(manual method), 자동동결기 사용법(automatic controlled rate freezing method) 등을 사용하여 수행될 수 있다. The freezing of step (b) may be carried out according to a conventional freezing method used in the cryopreservation field. For example, the freezing may be performed using a manual method, an automatic controlled rate freezing method, or the like.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, these examples are for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예Example

하기 시험에서 사용된 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 단백질은 한국극지연구소로부터 공급받았다.The protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 used in the following test was supplied from the Korea Polar Research Institute.

1. 시험방법1. Test Method

(1) 조혈줄기세포의 분리 및 배양(1) Isolation and Culture of Hematopoietic Stem Cells

제대혈에서 유래한 조혈줄기세포는 출산전 연구동의 의사를 밝힌 건강한 지원자의 분만 시 태반 반출전 제대정맥에서 채취하였다. CPDA (citrate/phosphate/dextrose/adenine) 항응고제가 들어있는 전용이송 용기를 이용하여 실험실로 시료를 옮겼으며 Rubinstein 등에 의한 방법 (Rubinstein et al., 1995)을 이용하여 조혈줄기세포를 분리하였다. 조혈줄기세포의 계수를 위해서 세포층을 DPBS에 부유시킨 후 hoechst 염색, trypanblue 염색, CD34 표지 염색을 위해 세포를 나누고 현미경하에서 관찰하였다. Hematopoietic stem cells derived from umbilical cord blood were collected from the umbilical vein prior to delivery of the placenta at delivery of healthy volunteers who indicated their intention to prenatal care. Samples were transferred to a laboratory using a dedicated transfer container containing CPDA (citrate / phosphate / dextrose / adenine) anticoagulant. Hematopoietic stem cells were isolated by Rubinstein et al. (Rubinstein et al., 1995). For counting hematopoietic stem cells, the cell layer was suspended in DPBS, and the cells were divided for hoechst staining, trypanblue staining, and CD34 labeling staining.

(2) 줄기세포의 냉동 및 해동 과정(2) Freezing and thawing stem cells

DMEM에 서열번호 1의 단백질을 소정의 농도로 가하고, 동결보존제(디메틸 설폭사이드) 및 덱스트란을 소정의 농도로 가하여 냉동보존용 배지를 준비하였다. 얻어진 냉동보존용 배지를 1 ml씩 냉동바이알에 넣고, 냉동바이알 당 1 X 106 cells의 조혈줄기세포를 가하여 부유시켰다. 얻어진 혼합물을 자동동결기(Ice cube, SY Lab.)를 사용하여 동결시켰다. 동결 후, 냉동바이알은 분석할 때까지 액화질소 탱크에 보관하였다. The protein of SEQ ID NO: 1 was added to DMEM at a predetermined concentration, and a cryopreservative (dimethyl sulfoxide) and dextran were added at a predetermined concentration to prepare a cryopreservation medium. 1 ml of the obtained cryopreservation medium was placed in frozen vials and suspended by adding 1 × 10 6 cells of hematopoietic stem cells per frozen vial. The resulting mixture was frozen using an automatic freezer (Ice cube, SY Lab.). After freezing, the frozen vials were stored in a liquefied nitrogen tank until analysis.

냉동바이알의 해동은 37℃ 온수조를 이용하여 수행하였으며, 해동된 냉동바이알은 2% 우태아혈청(FBS)가 함유된 DPBS로 신속하게 세척하였다. 상기 세척은 3회 수행하였으며, 300 x g 10분간 원심분리 후 새로운 세척액에 세포층을 부유시켜 세포계수와 분석을 수행하였다.Thawing of the frozen vials was performed using a 37 ° C. hot water bath, and the thawed frozen vials were quickly washed with DPBS containing 2% fetal calf serum (FBS). The washing was performed three times, and the cell count and analysis were performed by floating the cell layer in a fresh wash solution after centrifugation at 300 x g for 10 minutes.

(3) 해동 후 세포의 생존율(3) survival rate of cells after thawing

10 w/v% DMSO 및 10 w/v% 덱스트란을 사용한 군을 제1군(대조군); 10 w/v% DMSO 및 10 w/v% 덱스트란에 서열번호 1의 단백질을 0.003 w/v% 또는 0.03 w/v% 함유하는 시험군(각각, 제2군 및 제3군)의 냉동보존 수율의 비교를 위해 생존율을 평가하였다. 모든 실험군은 자동동결기를 이용하여 동결하고 액화질소통에 보관하였다. 해동 시험은 7일 이상 액화질소통에 보관된 후에 수행하였으며, 해동 직후 세포계수를 통해 실험군별 세포생존율을 확인하였다.The group using 10 w / v% DMSO and 10 w / v% dextran was group 1 (control); Cryopreservation of test groups (Groups 2 and 3, respectively) containing 0.003 w / v% or 0.03 w / v% of the protein of SEQ ID NO: 1 in 10 w / v% DMSO and 10 w / v% dextran Survival was evaluated for comparison of yield. All experimental groups were frozen using automatic freezers and stored in liquefied nitrogen. The thawing test was performed after being stored in liquefied nitrogen for at least 7 days, and cell viability of each experimental group was confirmed through cell counts immediately after thawing.

(4) 해동 후 줄기세포의 분화능 조사(4) Examination of differentiation ability of stem cells after thawing

조혈줄기세포의 해동 후 분화능을 colony-forming unit (CFU) 방법을 이용하여 수행하였다. Hoechst 염색 후 단핵세포총수 계수 결과를 기준으로 일정 세포를 취하여 메틸 셀룰로오즈를 이용한 CFU 배지(Miltenyi Biotec)에 혼합한 후, 비-코팅된 웰 플레이트에 접종하여 고르게 펼쳤다. CO2 배양기에서 2주간 배양한 후에 도립현미경하에서 분화 종류별 콜로니를 구분하고(CFU-erythrocyte, burst forming unit-erythrocyte, CFU-granulocyte, CFU-macrophage, CFU-granulocyte 및 macrophage, CFU-granulocyte, erythrocyte, monocyte, and megakaryocyte), 계수하였다. 분화 후 콜로니를 구분하고 계수하는 기준은 Miltenyi Biotec 의 제조사 지침에 따라 수행하였다.Differentiation capacity of hematopoietic stem cells after thawing was performed using colony-forming unit (CFU) method. After Hoechst staining, certain cells were taken on the basis of the results of mononuclear cell count counts, mixed in CFU medium (Miltenyi Biotec) using methyl cellulose, and then spread evenly by inoculating into non-coated well plates. CO 2 After incubation for 2 weeks in the incubator, colonies by differentiation type were distinguished under inverted microscope (CFU-erythrocyte, burst forming unit-erythrocyte, CFU-granulocyte, CFU-macrophage, CFU-granulocyte and macrophage, CFU-granulocyte, erythrocyte, monocyte, and megakaryocyte), counted. The criteria for sorting and counting colonies after differentiation were performed according to the manufacturer's instructions from Miltenyi Biotec.

(5) 통계 분석(5) statistical analysis

냉동 배지 조성별 증식효과를 확인하기 위해 실험 결과는 각 실험별 대조군 결과와의 유의성 분석을 수행하였다. 분석방법은 Paired t' test를 수행하였으며 P값이 0.05 보다 낮은 경우를 통계학적으로 유의하게 분리하고 결과에 별표(*)로 표시하였다.In order to confirm the proliferative effect of the frozen medium composition, the experimental results were analyzed for significance with the control results for each experiment. The analytical method performed paired t 'test and statistically significant cases where P value was lower than 0.05 were marked with an asterisk (*).

2. 시험결과 및 고찰2. Test Results and Discussion

10 w/v% DMSO 및 10 w/v% 덱스트란을 사용한 제1군(대조군); 10 w/v% DMSO 및 10 w/v% 덱스트란에 서열번호 1의 단백질을 0.003 w/v% 또는 0.03 w/v% 함유하는 시험군(각각, 제2군 및 제3군)에 대하여 해동 후 세포 생존율(cell viability)을 측정하였으며, 그 결과는 도 1과 같다. 도 1의 결과는 대조군의 생존율을 100%로 하여, 환산한 결과이다. 도 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, DMSO와 덱스트란 만을 처리한 경우보다 서열번호 1의 단백질을 처리했을 경우 통계적으로 유의하게 증가된 조혈줄기세포의 생존율을 확인할 수 있다. 이는 서열번호 1의 단백질에 의해 안정성 있는 세포보관이 가능함을 보여준다.Group 1 (control) using 10 w / v% DMSO and 10 w / v% dextran; Thaw for test groups (groups 2 and 3, respectively) containing 0.003 w / v% or 0.03 w / v% of the protein of SEQ ID NO: 1 in 10 w / v% DMSO and 10 w / v% dextran Post cell viability was measured, and the results are shown in FIG. 1. The result of FIG. 1 is the result converted into 100% survival rate of a control group. As can be seen from the results of Figure 1, when treated with the protein of SEQ ID NO: 1 than when only treated with DMSO and dextran statistically significantly increased the survival rate of hematopoietic stem cells. This shows that stable cell storage is possible by the protein of SEQ ID NO: 1.

서열번호 1의 단백질을 사용하여 냉동보존된 조혈줄기세포가 냉동 보관 후에 조혈분화능력에 차이를 보이는가를 확인하기 위해 해동 후 CFU assay를 수행하였다 (도 2). 분석을 위해 조혈분화능 검정용 colony 중 BFU-E, CFU-G, CFU-M, CFU-GM을 분화배양 종료 후 계수하여 총콜로니수를 확인하여 대조군과 비교하였다(도 3). 콜로니 형성의 속도 및 계수 결과 비동결 조혈줄기세포와 비교시 유사한 조혈분화능을 확인하였으며, 서열번호 1의 단백질 농도가 상승할 때 CFU 형성에 대한 회복능이 증가하는 경향이 관찰되었으나 통계적 유의성은 없었다.CFU assay was performed after thawing to determine whether the hematopoietic stem cells cryopreserved using the protein of SEQ ID NO. 1 showed a difference in hematopoietic differentiation capacity after cryopreservation (FIG. 2). For analysis, BFU-E, CFU-G, CFU-M, and CFU-GM in the colony for hematopoietic differentiation assay were counted after the differentiation culture and the total number of colonies was checked and compared with the control group (FIG. 3). As a result of the rate and count of colony formation, similar hematopoietic differentiation ability was observed in comparison with non-freezing hematopoietic stem cells. When the protein concentration of SEQ ID NO: 1 was increased, the recovery capacity for CFU formation was increased, but there was no statistical significance.

3. 결론3. Conclusion

서열번호 1의 단백질을 냉동보존에 사용할 경우, 해동 후 조혈줄기세포의 생존율을 현저하게 높일 수 있다는 것이 본 연구를 통해 밝혀졌다. 즉, 서열번호 1의 단백질을 포함하는 냉동보존용 배지를 이용할 경우, 세포의 분화능에 대한 영향없이, 조혈줄기세포의 고효율의 냉동보관이 가능하다.When the protein of SEQ ID NO: 1 is used for cryopreservation, it was found in this study that the survival rate of hematopoietic stem cells after thawing can be significantly increased. That is, when using a cryopreservation medium containing the protein of SEQ ID NO: 1, high-efficiency cryopreservation of hematopoietic stem cells is possible without affecting the differentiation capacity of the cells.

<110> HURIMBIOCELL CO. LTD. Korea Institute of Ocean Science and Technology <120> Cryopreservation medium for hematopoietic stem cells and cryopreservation method for hematopoietic stem cells using the same <130> PN0606 <160> 1 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 261 <212> PRT <213> Leucosporidium sp. AY30 <400> 1 Met Ser Leu Leu Ser Ile Ile Thr Ile Gly Leu Ala Gly Leu Gly Gly 1 5 10 15 Leu Val Asn Gly Gln Arg Asp Leu Ser Val Glu Leu Gly Val Ala Ser 20 25 30 Asn Phe Ala Ile Leu Ala Lys Ala Gly Ile Ser Ser Val Pro Asp Ser 35 40 45 Ala Ile Leu Gly Asp Ile Gly Val Ser Pro Ala Ala Ala Thr Tyr Ile 50 55 60 Thr Gly Phe Gly Leu Thr Gln Asp Ser Ser Thr Thr Tyr Ala Thr Ser 65 70 75 80 Pro Gln Val Thr Gly Leu Ile Tyr Ala Ala Asp Tyr Ser Thr Pro Thr 85 90 95 Pro Asn Tyr Leu Ala Ala Ala Val Ala Asn Ala Glu Thr Ala Tyr Asn 100 105 110 Gln Ala Ala Gly Phe Val Asp Pro Asp Phe Leu Glu Leu Gly Ala Gly 115 120 125 Glu Leu Arg Asp Gln Thr Leu Val Pro Gly Leu Tyr Lys Trp Thr Ser 130 135 140 Ser Val Ser Val Pro Thr Asp Leu Thr Phe Glu Gly Asn Gly Asp Ala 145 150 155 160 Thr Trp Val Phe Gln Ile Ala Gly Gly Leu Ser Leu Ala Asp Gly Val 165 170 175 Ala Phe Thr Leu Ala Gly Gly Ala Asn Ser Thr Asn Ile Ala Phe Gln 180 185 190 Val Gly Asp Asp Val Thr Val Gly Lys Gly Ala His Phe Glu Gly Val 195 200 205 Leu Leu Ala Lys Arg Phe Val Thr Leu Gln Thr Gly Ser Ser Leu Asn 210 215 220 Gly Arg Val Leu Ser Gln Thr Glu Val Ala Leu Gln Lys Ala Thr Val 225 230 235 240 Asn Ser Pro Phe Val Pro Ala Pro Glu Val Val Gln Lys Arg Ser Asn 245 250 255 Ala Arg Gln Trp Leu 260 <110> HURIMBIOCELL CO. LTD.          Korea Institute of Ocean Science and Technology <120> Cryopreservation medium for hematopoietic stem cells and          cryopreservation method for hematopoietic stem cells using the          same <130> PN0606 <160> 1 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 261 <212> PRT <213> Leucosporidium sp. AY30 <400> 1 Met Ser Leu Leu Ser Ile Ile Thr Ile Gly Leu Ala Gly Leu Gly Gly   1 5 10 15 Leu Val Asn Gly Gln Arg Asp Leu Ser Val Glu Leu Gly Val Ala Ser              20 25 30 Asn Phe Ala Ile Leu Ala Lys Ala Gly Ile Ser Ser Val Pro Asp Ser          35 40 45 Ala Ile Leu Gly Asp Ile Gly Val Ser Pro Ala Ala Ala Thr Tyr Ile      50 55 60 Thr Gly Phe Gly Leu Thr Gln Asp Ser Ser Thr Thr Tyr Ala Thr Ser  65 70 75 80 Pro Gln Val Thr Gly Leu Ile Tyr Ala Ala Asp Tyr Ser Thr Pro Thr                  85 90 95 Pro Asn Tyr Leu Ala Ala Ala Val Ala Asn Ala Glu Thr Ala Tyr Asn             100 105 110 Gln Ala Ala Gly Phe Val Asp Pro Asp Phe Leu Glu Leu Gly Ala Gly         115 120 125 Glu Leu Arg Asp Gln Thr Leu Val Pro Gly Leu Tyr Lys Trp Thr Ser     130 135 140 Ser Val Ser Val Pro Thr Asp Leu Thr Phe Glu Gly Asn Gly Asp Ala 145 150 155 160 Thr Trp Val Phe Gln Ile Ala Gly Gly Leu Ser Leu Ala Asp Gly Val                 165 170 175 Ala Phe Thr Leu Ala Gly Gly Ala Asn Ser Thr Asn Ile Ala Phe Gln             180 185 190 Val Gly Asp Asp Val Thr Val Gly Lys Gly Ala His Phe Glu Gly Val         195 200 205 Leu Leu Ala Lys Arg Phe Val Thr Leu Gln Thr Gly Ser Ser Leu Asn     210 215 220 Gly Arg Val Leu Ser Gln Thr Glu Val Ala Leu Gln Lys Ala Thr Val 225 230 235 240 Asn Ser Pro Phe Val Pro Ala Pro Glu Val Val Gln Lys Arg Ser Asn                 245 250 255 Ala Arg Gln Trp Leu             260

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 단백질 0.003 내지 0.03 w/v%; 동결보존제로서 디메틸 설폭사이드; 및 덱스트란을 포함하는 배지 중에 조혈줄기세포를 가하는 단계, 및 얻어진 배양액을 냉동시키는 단계를 포함하는 조혈줄기세포의 냉동보존방법.0.003 to 0.03 w / v% of a protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID 1; Dimethyl sulfoxide as a cryopreservative; And adding hematopoietic stem cells in a medium containing dextran, and freezing the obtained culture solution. 삭제delete 삭제delete
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