KR20190032197A - Method of decreasing immunogenicity - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an immunogenic reduction method which can be usefully applied to various treatment techniques using stem cells. The immunogenic reduction method comprises a step of culturing a stem cell in a medium (xeno-free medium) which does not include xenoantigen, wherein the xenoantigen is a protein derived from a species different from one from which the stem cell is derived.

Description

면역원성 감소 방법{Method of decreasing immunogenicity}Method of decreasing immunogenicity [

줄기세포를 이종항원을 포함하지 않는 배지 (Xeno-free medium)에서 배양하는 단계를 포함하는 면역원성이 감소된 줄기세포의 제조 방법 및 상기 방법으로 제조된 줄기세포를 포함하는 줄기세포 이식용 조성물에 관한 것이다.A method for producing an immunogenicity-reduced stem cell comprising culturing a stem cell in a xeno-free medium containing no antigen, and a method for producing a stem cell comprising the stem cell prepared by the method .

사람 중간엽줄기세포는 주변 환경에 따라 증식 또는 분화할 수 있는 특성과 면역조절능력, 주변분비작용 등을 가지고 있어, 이를 이용하여 심장질환, 신경계질환, 정형외과질환, 소화기계 및 면역계질환 등의 광범위한 난치성 질환의 치료제로 활용될 가능성이 높아 주목받고 있다. 또한, 배아줄기세포와 달리 기형종(teratoma) 발생이 없어 상대적으로 이식후 안전성이 우수하여, 치료제 개발에 많이 이용되고 있다. 초창기에는 면역반응을 최소화하고자 대부분 자가 유래 세포들을 이용한 개발이 진행되었으나, 점차 대량생산이 가능한 동종유래 세포들을 이용하는 비율이 증가하고 있는 추세이다. 따라서 동종중간엽줄기세포이식으로 인해 발생할 수 있는 동종항원에 대한 면역반응은 기억면역세포 및 동종반응 T 세포를 생성하게 함으로써 차후 동종장기이식 시 장기이식거부반응을 증대시킬 가능성이 있어 중대한 위험요소가 될 수 있다.Human mesenchymal stem cells have characteristics such as proliferation or differentiation depending on the surrounding environment, their ability to regulate immunity, and their secretory action, and they can be used to treat heart diseases, neurological diseases, orthopedic diseases, digestive and immune system diseases It is highly likely to be used as a therapeutic agent for a wide range of intractable diseases. In addition, unlike embryonic stem cells, there are no teratomas, which are relatively safe after implantation, and are widely used in the development of therapeutic agents. In the early days, most of the self-derived cells have been developed to minimize the immune response, but the proportion of using homologous cells capable of mass production is gradually increasing. Thus, the immune response to homologous antigen, which may arise from allogeneic mesenchymal stem cell transplantation, may result in the development of memory immune cells and allogeneic T cells, which in turn may increase the rejection of organs for transplantation. .

중간엽줄기세포는 동종항원 인식(recognition)에 중요한 역할을 하는 주조직 적합 복합체(MHC, major histocompatibility complex) Class II 및 CD40, CD80, CD86과 같은 보조 자극 분자들을 발현하지 않으며, 주조직 적합 복합체 Class I 의 발현 수준도 낮다. 이러한 이론적 논리에 기반하여 중간엽줄기세포는 동종이식시 면역원성이 없거나 면역원성이 낮은 수준일 것으로 인식되고 있다. 또한, 중간엽줄기세포는 면역조절작용이 있어서 임상적으로는 면역질환 등에 대한 치료효과도 기대할 수 있는 것으로 알려져 있으며, 일부 국가에는 이미 이식편대숙주질환(Graft-versus-host disease, GvHD) 치료제 등 일부 임상적 사용이 승인된 경우도 있다(Prochymal). 반면, 이와 상반되게 일부 연구보고서에서는 동물을 이용한 면역 질환모델에 중간엽줄기세포를 적용하였을 때 면역억제효과가 없거나 오히려 질병이 더욱 악화되는 결과가 유발되는 등 면역원성의 안전성 문제가 존재함을 논리적으로 주장하고 있어 논란이 되고 있다. 또한, 중간엽줄기세포의 면역억제효과를 보인 연구보고서들 중에는 일부 동계(syngeneic) 동물모델, 즉 동물 줄기세포를 이것과 유전적으로 동일한 동물에 이식하는 방법을 이용하였기 때문에 실제 줄기세포치료제의 면역원성을 분석하였다고 보기에는 한계가 있다. Mesenchymal stem cells do not express secondary stimulating molecules such as MHC (major histocompatibility complex) class II and CD40, CD80, CD86, which play an important role in allogeneic antigen recognition, I expression level is also low. Based on this theoretical logic, it is recognized that mesenchymal stem cells do not have immunogenicity or low immunogenicity at allograft. In addition, the mesenchymal stem cells are known to have immunomodulatory effects and clinically can be expected to have therapeutic effects on immune diseases. In some countries, it is already known that graft-versus-host disease (GvHD) Some clinical uses have been approved (Prochymal). On the other hand, in contrast, in some research reports, there is a lack of immunosuppressive effect or an even worse disease outcome when mesenchymal stem cells are applied to animal models of immunological disease, And it is controversial. In addition, among the research reports showing the immunosuppressive effect of mesenchymal stem cells, some of the syngeneic animal models, that is, animal stem cells, were transplanted into the same genetically identical animal, so that the immunogenicity There is a limit to the analysis.

따라서, 동종이식에서 발생할 수 있는 사람유래 중간엽줄기세포의 면역원성을 검증하기 위해서는 동종이형(allogeneic) 실험모델, 즉 사람유래 중간엽줄기세포를 다른 사람의 면역계에 노출시키는 시스템을 이용할 필요가 있다. 동종유래 줄기세포를 투여한 후 동종이형항원에 대한 면역반응이 발생할 경우 투여된 세포가 생착하지 못하고 제거되어 치료효과를 감소시키는 결과를 초래할 수 있으며, 특히, 염증성 사이토카인(IFN-gamma, IL-17A 등)에 의해 HLA 표면항원이 증가됨으로써 추후 동종이형면역반응 유도의 위험성이 증가할 가능성도 함께 제기되고 있다. 따라서, 동종 유래 중간엽줄기세포를 실제 치료에 활용하기 위해서는 인체에 투여하기 전에 동종이형 항원에 의한 면역반응의 유발 가능성, 즉 면역원성을 미리 예측하는 것이 안전성 확보에 있어서 중요한 의미를 가질 것으로 기대된다. 본 발명은 생체외에서 사람유래 중간엽줄기세포를 다른 사람의 면역계에 노출시켜 발생할 수 있는 면역반응을 최소화하는 최적 방안과 이러한 중간엽줄기세포를 최적으로 유지하는 방안을 개발하여 제시하였다. Therefore, in order to verify the immunogenicity of human-derived mesenchymal stem cells, which can occur in allograft, it is necessary to use an allogeneic experimental model, that is, a system for exposing human-derived mesenchymal stem cells to another human's immune system . When an immune response against allogeneic antigens occurs after the administration of allogeneic stem cells, the administered cells may not be able to grow and may be removed to reduce the therapeutic effect. In particular, inflammatory cytokines (IFN-gamma, IL- 17A, etc.) may increase the risk of induction of allogeneic immune responses. Therefore, in order to utilize allogeneic mesenchymal stem cells from allogeneic origin, anticipation of the possibility of induction of immune response by allogeneic antigens, that is, immunogenicity, before administration to the human body is expected to have an important meaning in ensuring safety . The present invention has developed and suggested an optimal strategy for minimizing the immune response that can occur by exposing human mesenchymal stem cells to the immune system of another human in vitro, and a method for optimally maintaining such mesenchymal stem cells.

본 발명은 줄기세포를, 예컨대, 생체로부터 분리직후부터, xeno-free 배지에서 배양함으로써 다른 배지 (예컨대, 이종항원을 포함하는 배지)에서 배양하는 경우와 비교하여, 줄기세포의 면역원성을 낮출 수 있음을 확인하여 완성되었다. 또한, 본 발명은 줄기세포를 분리직후부터 자가혈청 포함 또는 미포함 xeno-free 배지에서 배양되는것이 cytotoxic T 세포작용 및 면역반응 문제를 해결할 수 있는 가장 효과적인 방법임을 제시하고 있다. .INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can reduce the immunogenicity of stem cells as compared with the case where stem cells are cultured in a xeno-free medium immediately after isolation from a living body, for example, in a culture medium (for example, a medium containing a heterologous antigen) And it was completed. In addition, the present invention suggests that culturing the stem cells immediately after isolation from the autologous serum-containing or non-autologous xeno-free medium is the most effective method for solving the problem of cytotoxic T cell activity and immune response. .

일 예는 이종항원을 포함하지 않는 배지에서 줄기세포를 배양하는 단계를 포함하는 줄기세포의 면역원성 감소 방법 또는 면역원성이 감소된 줄기세포의 제조 방법을 제공한다. 상기 줄기세포는 생체에서 분리된 것일 수 있다. 상기 배양하는 단계는 생체 외에서 수행되는 것일 수 있다. 상기 배양하는 단계는 상기 줄기세포를 생체에서 분리 직후부터 수행되는 것일 수 있다.One example is a method for reducing the immunogenicity of stem cells or a method for producing immunogenicity-reduced stem cells comprising culturing the stem cells in a medium containing no different antigens. The stem cells may be isolated from the living body. The step of culturing may be performed in vitro. The culturing may be performed immediately after the stem cells are separated from the living body.

상기 줄기세포는 동종 이식 또는 자가 이식용으로 사용하기 위한 것일 수 있다.The stem cells may be for use for allograft or autologous transplantation.

다른 예는 상기 면역원성이 감소된 줄기세포의 제조 방법에 의하여 제조된 줄기세포를 포함하는, 줄기세포 이식용 조성물을 제공한다. 상기 줄기세포 이식용 조성물은 상기 줄기세포가 유래한 개체와 동일한 종(species)의 개체에 이식 (동종 이식 또는 자가 이식)에 사용하기 위한 것일 수 있다.Another example provides a composition for stem cell transplantation comprising stem cells prepared by the method for producing stem cells with reduced immunogenicity. The composition for stem cell transplantation may be used for transplantation (allograft or autologous transplantation) into an individual of the same species as the individual from which the stem cell is derived.

상기 개체는 인간을 포함한 포유 동물 중에서 선택될 수 있다.The subject may be selected from mammals including humans.

상기 이종항원은 줄기세포가 유래하는 종과 상이한 종에서 유래하는 모든 단백질 (예컨대, bovine serum albumin (BSA)과 같은 이종 유래의 알부민 또는 FBS (Fetal bovine serum)와 같은 상기 이종 유래 알부민 함유 혈청 또는 혈액 등)들 중에서 선택된 1종 이상을 의미할 수 있다.The heterologous antigen may be any protein derived from a species different from the species from which the stem cells are derived (for example, a heterologous albumin such as bovine serum albumin (BSA) or a serum or blood containing the heterologous albumin such as FBS (Fetal bovine serum) And the like).

상기 이종항원을 포함하지 않는 배지는 상기 줄기세포의 이식 수여자로부터 분리된 자가 혈청을, 예컨대, 전체 배지 (자가 혈청 포함) 부피 기준으로, 1 내지 10%(v/v), 1 내지 8%(v/v), 1 내지 6%(v/v), 3 내지 10%(v/v), 3 내지 8%(v/v), 3 내지 6%(v/v), 5 내지 10%(v/v), 또는 5 내지 8%(v/v)의 양으로 추가로 포함할 수 있다. 상기 수여자는 인간 등의 포유 동물일 수 있다. The medium containing no heterologous antigen can be prepared by adding 1 to 10% (v / v), 1 to 8% (w / v) of the autologous serum isolated from the transplant recipient of the stem cell, (v / v), 1 to 6% (v / v), 3 to 10% (v / v), 3 to 8% (v / v), 3-6% (v / v), or 5 to 8% (v / v). The recipient may be a mammal such as a human.

다른 예는 줄기세포 배양용 배지에 있어서, 이종항원을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 줄기세포의 면역원성 저감용 배지 조성물을 제공한다. 상기 줄기세포 배양용 배지는 줄기세포 배양에 통상적으로 사용되는 배지 (줄기세포 배양에 필요한 영양성분 (예컨대, 탄소원 (당류 등), 질소원 (아미노산 등), 버퍼, 비타민, 무기염류 등을 포함 수 있음)하는 것일 수 있다. 일 구체예에서, 상기 줄기세포 배양용 배지는 둘베코 변형 이글 배지(Dulbecco's modified eagle medium, DMEM), 최소 필수 배지(minimal essential medium, MEM), 알파-최소 필수 배지(α-MEM), 맥코이스(McCoys) 5A 배지, 이글스 기본 배지(eagle's basal medium), CMRL(Connaught Medical Research Laboratory) 배지, 글래스고우(Glasgow) 최소 필수 배지, 햄스(Ham's) F-12 배지, IMDM(Iscove's modified Dulbecco's medium), 리보비츠 (Liebovitz') L-15 배지, RPMI(Roswell Park Memorial Institute) 1640 배지, 배지 199(Medium 199), 행크스 배지 199(Hank's Medium 199) 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 구체예에서, 이종항원을 포함하지 않는 배지는 무혈청 배지 (예컨대, CellGro® 배지 등) 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Another example provides a culture medium for reducing immunogenicity of a stem cell, wherein the culture medium for stem cell culture does not contain a heterologous antigen. The culture medium for stem cell culture may be a medium used for culture of stem cells (including nutrients (eg, carbon sources (saccharides), nitrogen sources (amino acids), buffers, vitamins, and inorganic salts necessary for stem cell culture) In one embodiment, the stem cell culture medium is selected from the group consisting of Dulbecco's modified eagle medium (DMEM), minimal essential medium (MEM), alpha-minimal essential medium Eagles ' s basal medium, CMRL (Connaught Medical Research Laboratory) medium, Glasgow minimum essential medium, Ham's F-12 medium, IMDM (Iscove's modified Dulbecco's medium, Liebovitz's L-15 medium, RPMI (Roswell Park Memorial Institute) 1640 medium, Medium 199, Hank's Medium 199, However, In one embodiment, the medium that does not contain the heterologous antigen can be, but is not limited to, serum-free medium (such as CellGro® medium).

상기 배지 조성물은 상기 줄기세포의 이식 수여자로부터 분리된 자가 혈청을, 예컨대, 전체 배지 부피 기준으로, 1 내지 10%(v/v), 1 내지 8%(v/v), 1 내지 6%(v/v), 3 내지 10%(v/v), 3 내지 8%(v/v), 3 내지 6%(v/v), 5 내지 10%(v/v), 또는 5 내지 8%(v/v)의 양으로 추가로 포함하는 것일 수 있다. The culture medium may contain 1 to 10% (v / v), 1 to 8% (v / v), 1 to 6% (v / v), 3-10% (v / v), 3-8% (v / v), 3-6% (v / v), 5-10% % (v / v). < / RTI >

본 발명에 있어서, 상기 줄기세포는, 피이식자 (수여자)와 수여자 이외의 동종 개체에서 분리된 줄기세포 또는 수여자로부터 분리된 자가 줄기세포일 수 있다.In the present invention, the stem cell may be an autologous stem cell isolated from a stem cell or a recipient separated from a recipient (recipient) and allogeneic recipients other than recipient.

상기 줄기세포는 배아줄기세포 (embryonic stem cells), 성체줄기세포 (adult stem cells), 유도만능줄기세포 (induced pluripotent step cells; iPS cells), 및 전발생세포 (progenitor cells)를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 예컨대, 줄기세포는 배아줄기세포, 성체 줄기세포, 만능유도줄기세포, 및 전발생세포들로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 배아줄기세포 (embryonic stem cells)는 수정란에서 유래하는 줄기세포로서, 모든 조직의 세포로 분화할 수 있는 특성을 갖는 줄기세포이다. 유도만능줄기세포 (induced pluripotent step cells; iPS cells)는 역분화 줄기세포라고도 불리며, 분화가 끝난 체세포에 세포 분화 관련 유전자를 주입하여 분화 이전의 세포 단계로 되돌림으로써, 배아줄기세포처럼 만능성을 유도해 낸 세포를 의미한다.The stem cells include embryonic stem cells, adult stem cells, induced pluripotent stem cells (iPS cells), and progenitor cells. For example, the stem cells may be at least one selected from the group consisting of embryonic stem cells, adult stem cells, pluripotent stem cells, and pregenerating cells. Embryonic stem cells are stem cells derived from embryonic stem cells that are capable of differentiating into all tissue types. Induced pluripotent stem cells (iPS cells), also called degenerative stem cells, inject cells with differentiation-related genes into the differentiated somatic cells and return them to the cell stage before differentiation to induce pluripotent stem cells to become pluripotent Means cells that have been removed.

전발생세포 (progenitor cells)는 줄기세포와 유사하게 특정 유형의 세포로 분화할 수 있는 능력을 갖지만, 줄기세포보다 특이적이고 표적화 되어 있으며, 줄기세포와 달리 분열 횟수가 유한하다. 상기 전발생 세포는 중배엽 유래의 전발생세포일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 명세서에서 전발생세포는 줄기세포 범주에 포함되며, 특별한 언급이 없는 한 '줄기세포'는 전발생세포도 포함하는 개념으로 해석된다. Progenitor cells have the ability to differentiate into specific types of cells similar to stem cells, but they are more specific and targeted than stem cells, and unlike stem cells, the number of divisions is finite. The pre-developmental cells may be pre-developmental cells derived from mesoderm, but are not limited thereto. In this specification, pregenerating cells are included in the category of stem cells, and unless otherwise stated, 'stem cells' are interpreted as including the entire developmental cells.

성체줄기세포 (adult stem cell)는 제대혈(탯줄혈액) 또는 성인의 골수, 혈액, 신경 등에서 추출해낸 줄기세포로, 구체적 장기의 세포로 분화되기 직전의 원시세포를 의미한다. 상기 성체줄기세포는 조혈모세포(hematopoietic stem cell), 중간엽줄기세포(mesenchymal stem cell), 신경줄기세포(neural stem cell) 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 성체줄기세포는 포유류, 예컨대 사람의 성체줄기세포일 수 있다. 성체줄기세포는 증식이 어렵고 쉽게 분화되는 경향이 강한 대신에 여러 종류의 성체줄기세포를 사용하여 실제 의학에서 필요로 하는 다양한 장기 재생을 할 수 있을 뿐 아니라 이식된 후 각 장기의 특성에 맞게 분화할 수 있는 특성을 지니고 있어서, 난치병/불치병 치료에 유리하게 적용될 수 있다. Adult stem cells are stem cells extracted from umbilical cord blood (umbilical cord blood) or adult bone marrow, blood, nerve, etc., which means primitive cells just before being differentiated into cells of specific organs. The adult stem cells may be at least one selected from the group consisting of hematopoietic stem cells, mesenchymal stem cells, neural stem cells, and the like. The adult stem cells may be mammals, such as human adult stem cells. Adult stem cells are difficult to proliferate and tend to differentiate easily. Instead of using various kinds of adult stem cells, they can be used for various long-term regeneration needed in actual medicine. In addition, they can differentiate according to the characteristics of each organ And can be advantageously applied to the treatment of incurable diseases / incurable diseases.

일 예에서, 상기 성체줄기세포는 중간엽줄기세포, 예컨대 사람의 중간엽줄기세포일 수 있다. 중간엽줄기세포(mesenchymal stem cell; MSC)는 골모세포 (osteoblasts), 연골모세포 (chondrocytes), 근세포 (myocytes), 지방세포 (adipocytes) 등과 같은 다양한 형태의 세포로 분화할 수 있는 다능성 세포 (multipotent stromal cell)를 의미한다. 중간엽줄기세포는 태반 (placenta), 제대혈 (umbilical cord blood), 지방 조직 (adipose tissue), 성체 근육 (adult muscle), 각막 기질 (corneal stroma), 젖니의 치아 속질 (dental pulp) 등과 같은 비골수 조직 (non-marrow tissues)으로부터 유래하는 다능성 세포들 중에서 선택된 것일 수 있다.In one example, the adult stem cells may be mesenchymal stem cells, such as human mesenchymal stem cells. Mesenchymal stem cells (MSCs) are multipotent cells capable of differentiating into various types of cells such as osteoblasts, chondrocytes, myocytes, adipocytes, stromal cell). The mesenchymal stem cells are non-marrow stem cells such as placenta, umbilical cord blood, adipose tissue, adult muscle, corneal stroma, dental pulp, May be selected from pluripotent cells derived from non-marrow tissues.

본 명세서에서 제공되는 줄기세포의 면역원성 감소방법은, 수여자의 자가 혈청을 사용함으로써, 줄기세포의 면역원성을 낮추어 이식시 수여자에서 거부 반응이 일어나지 않도록 하는 것과 동시에, 기존의 면역원성 감소를 위하여 혈청을 사용하지 않고 줄기세포를 배양함으로써 유발되는 줄기세포 생산량 감소의 문제도 해결할 수 있으므로, 수여자 이외의 동종 개체에서 유래하는 줄기세포를 사용하는 동종 이식에 특히 유리하게 적용될 수 있다.The method of reducing the immunogenicity of stem cells provided in the present invention is a method of reducing the immunogenicity of stem cells by using the autologous serum of the recipient so that rejection does not occur in transplant recipients, The present invention can be applied particularly advantageously to allografts using stem cells derived from allogeneic non-recipient organisms since the problem of reduced stem cell production caused by culturing stem cells without using serum can be solved.

본 발명은 중간엽줄기세포의 배양법에 따른 동종 또는 자가이식시 발생할 수 있는 면역원성의 차이점을 찾아내어 면역원성의 발생을 줄이고자 고안되었다. 본 명세서에서 제안된 방법은 다음과 같다. The present invention has been designed to reduce the incidence of immunogenicity by detecting differences in immunogenicity that may occur during homologous or autologous transplantation according to the culture method of mesenchymal stem cells. The method proposed here is as follows.

동종 중간엽줄기세포에 대한 면역원성 검사는 동종이형항원자극 (공여자 줄기세포 + 수여자 면역계로 구성)로 유도된 T 세포에 의한 세포독성면역반응을 비교하여 분석하였다. Immunogenicity tests on allogeneic mesenchymal stem cells were compared with cytotoxic immune responses by T cells induced by allogeneic antigen stimulation (constituted of donor stem cells + recipient immune system).

1. 중간엽줄기세포의 준비: 배양법의 차이점1. Preparation of mesenchymal stem cells: Differences in culture method

1) 동종이형항원자극 면역반응 전에 시차를 두고 10% FBS를 포함한 DMEM배지에서 배양 후 중간엽줄기세포용 xeno-free 배양액으로 교환하여 배양하다가 동종이형항원자극 검사에 공여자 세포로 사용함1) Cultured in DMEM medium containing 10% FBS with time difference before allogeneic antigen stimulation immunity, cultured with xeno-free culture medium for mesenchymal stem cells, and used as donor cells for allogeneic antigen challenge

2. Adipose 조직에서 분리직후부터 xeno-free 배지에서 배양된 중간엽줄기세포2. Immediately after isolation from adipose tissue, mesenchymal stem cells cultured in xeno-free medium

3. 동종이형항원자극 반응시 배양액 조성: 4~5% 수여자 혈청을 포함하고 있는 xeno-free 배지3. Culture of allogeneic antigen challenge: xeno-free medium containing 4-5% fetal calf serum

4. 세포독성면역반응의 분석은 중간엽줄기세포의 생존율을 비교 평가하였다.4. Analysis of cytotoxic immune response compared the viability of mesenchymal stem cells.

5. 세포독성면역반응을 유도하는 물질인 Granzyme B의 생성을 배양법에 따라 5. Production of Granzyme B, a substance that induces cytotoxic immune response,

6. 동종 또는 자가 중간엽줄기세포의 잠재적 면역원성을 줄여줄수 있는 최적의 배양법6. Optimal culture method to reduce potential immunogenicity of allogeneic or autologous mesenchymal stem cells

7. 면역원성은 줄여주면서 동종 또는 자가 중간엽줄기세포의 증식을 유도하기 위한 최적의 배양법.7. Optimal culture method for inducing proliferation of allogeneic or autologous mesenchymal stem cells by reducing immunogenicity.

중간엽줄기세포의 면역원성 평가방법을 요약하면 다음과 같다:Methods for evaluating immunogenicity of mesenchymal stem cells are summarized as follows:

1) 기존의 중간엽줄기세포의 면역원성 평가는 동종중간엽줄기세포에 대한 항체생성, 단순 T 세포의 활성 검사에 그치고 있다. 1) Evaluation of immunogenicity of existing mesenchymal stem cells has been limited to the production of antibody against mesenchymal stem cells of allogeneic mesenchymal cells, and the test for the activity of simple T cells.

2)일반적으로 in vitro 면역원성 평가에 사용되는 MLR 평가법은 수여자의 면역세포와 공여자의 irradiation된 면역세포를 함께 반응시킨 후 T 세포의 증식 여부를 평가하는 것이다. 즉, MLR 시험법은 T 세포에 3H-thymidine을 삽입하거나 CFSE 표지를 이용하여 T 세포의 증식여부를 평가할 수는 있지만, T 세포군별 세부적인 증식 및 분화 분석은 불가능하다.2) In general, the MLR assay used in in vitro immunogenicity assessment is to evaluate the proliferation of T cells after reacting the recipient's immune cells with the donor's irradiated immune cells. That is, the MLR test can assess the proliferation of T cells by inserting 3H-thymidine into the T cells or using the CFSE label, but it is impossible to analyze the proliferation and differentiation of the T cells.

3) 본 명세서에서 제공되는 면역원성 평가법은 동종이형항원자극에 따른 항원특이적인 T 세포의 세포독성면역반응 분석 및 세포독성물질의 생성 분석을 통하여 배양법에 따른 면역원성의 차이점에 대한 정량분석 가능하다는 이점을 갖는다.3) The immunogenicity assay provided herein can quantitatively analyze the difference in immunogenicity according to the culture method through the analysis of the cytotoxic immune response of antigen-specific T cells and the production of cytotoxic substances according to allogeneic antigen stimulation .

세포독성면역반응의 분석에 있어서, 중간엽줄기세포의 세포생존율 분석을 통한 T 세포의 면역원성 평가로 배양법에 따른 면역원성의 차이점을 정량 분석한다.In the analysis of cytotoxic immune response, the immunogenicity of T cells through the analysis of cell survival rate of mesenchymal stem cells is quantitatively analyzed for differences in immunogenicity according to the culture method.

이와 같은 동종이형항원자극 면역반응을 통한 세포독성면역분석법으로 동종 중간엽줄기세포의 면역원성 평가하는 방법은 알려진 바가 없다.There is no known method for evaluating the immunogenicity of allogeneic mesenchymal stem cells using the cytotoxic immunoassay using the allogeneic antigen stimulating immunity.

면역계는 병원체로부터 우리 몸을 보호하는데 중요한 역할을 수행하지만 동종이형 이식거부반응에서도 중요역할을 담당하고 있다. 특히, CD4 T 세포와 CD8 T 세포는 모두 동종이형 HLA항원 및 non-HLA항원을 인식할 수 있다. 동종 세포, 조직, 장기이식 시 T 세포의 항원인식은 직접경로(direct pathway)와 간접경로(indirect pathway)를 통해서 이루어지는데 일반적으로 직접경로(동종이형 세포표면의 HLA 인식)는 급성거부반응과 연관되며 간접경로(자가 항원제시세포에 의해서 제시된 동종이형 HLA 펩타이드 인식)는 직접 및 만성거부반응과 관련이 있다.The immune system plays an important role in protecting our body from pathogens, but plays an important role in allogeneic transplant rejection. In particular, both CD4 T cells and CD8 T cells can recognize allogeneic HLA antigens and non-HLA antigens. The recognition of T cells in allogeneic cells, tissues, or organ transplantation is done through direct pathway and indirect pathway. In general, direct pathway (HLA recognition of allogeneic cell surface) is associated with acute rejection And the indirect pathway (recognition of allogeneic HLA peptides presented by autologous antigen presenting cells) is associated with direct and chronic rejection.

본 발명자들은 중간엽 줄기세포에 대한 in vitro 면역원성 평가법으로 '동종이형항원 자극(Allogeneic antigen stimulation)평가법'을 제시한 바 있다. 이 평가법은 CFSE-MLR기법을 FACS와 더불어 ELISPOT분석과 함께 적용함으로써 동종 중간엽줄기세포에 대하여 항원 특이적으로 활성화된 CD4 T 기억세포 생성 및 CD4 T 세포 아형군 별로 분석한 것으로서 각 평가시험법 별 장점을 최대한 활용할 수 있도록 고안한 평가법이었다. 본 명세서에서는 기존에 발표한 평가법에 이어 동종 중간엽줄기세포에 대한 동종이형항원 자극(Allogeneic antigen stimulation)으로 활성화된 T 세포가 투여된 중간엽줄기세포를 대상으로 세포독성면역반응을 유발하는지 유무를 검증하기 위한 평가법을 제시하였다. 따라서, 이전에 제시하였던 동종 중간엽줄기세포에 대한 항원특이적 T 세포의 활성 및 기억세포의 평가와 함께 본 발명에서 제시한 세포독성면역반응 여부를 평가함으로써 면역원성 평가에 도움을 주고자 한다. 또한 이러한 결과는 임상적 결과의 부분적인 예측 및 결과분석의 이해를 높이는 데에도 도움이 될 것으로 기대된다. The present inventors have proposed 'Allogeneic antigen stimulation assay' as an in vitro immunogenicity assay for mesenchymal stem cells. This evaluation method was performed by using the CFSE-MLR technique together with FACS and ELISPOT analysis to analyze the antigen-specific activated CD4 T memory cell and CD4 T cell subset of allogeneic mesenchymal stem cells, It was a valuation method designed to make the most of the advantages. Hereinafter, the present invention describes whether or not inducing a cytotoxic immune response against mesenchymal stem cells to which T cells activated by allogeneic antigen stimulation to allogeneic mesenchymal stem cells have been induced Evaluation method for verification. Therefore, we aimed to evaluate immunogenicity by evaluating the cytotoxic immune response suggested in the present invention together with the activity of the antigen-specific T cell and the evaluation of the memory cell as previously described for allogeneic mesenchymal stem cells. These results are also expected to help improve the understanding of partial prediction and analysis of clinical outcomes.

이것은 현재의 과학적 수준에서 사람 중간엽줄기세포에 대한 in vitro 면역원성을 평가하기 위해 고안된 방법 중 하나이므로, 연구 개발 현장에서는 사용하는 세포의 종류, 임상적 투여 조건 및 투여 간격 등을 고려하여 적절한 시험 설계가 이루어져야 한다. 본 명세서에 제공된 방법으로 동종 중간엽줄기세포를 이용하여 치료제를 개발하는 연구자나 허가 심사자에게 면역원성을 평가하는데 도움을 주고자 한다. This is one of the methods designed to evaluate the in vitro immunogenicity of human mesenchymal stem cells at the present scientific level. Therefore, in the field of research and development, appropriate tests are carried out in consideration of the type of cells used, clinical administration conditions, Design should be done. The methods provided herein are intended to assist in evaluating immunogenicity to researchers or licensors who develop therapeutic agents using allogeneic mesenchymal stem cells.

사람 중간엽줄기세포(human allogeneic mesenchymal stem cells)가 면역원성이 있는 경우에는 수여자에게 투여되었을 때 적응면역반응 (adaptive immune response)을 유발함으로써 이식된 세포가 생체 내에서 제거되는 이식 거부 반응이 초래될 수 있다. 이러한 거부반응은 주로 수여자의 CD4 T 및 CD8 T 세포에 의해서 매개되는 세포매개 면역반응(cell mediated immunity)에 기인한다. 세포매개 면역반응은 투여된 중간엽줄기세포의 동종이형항원이 직접동종이형항원 인식(direct alloantigen recognition) 혹은 간접 동종이형항원 제시(indirect alloantigen presentation) 자극방법으로 수여자의 T 림프구를 자극함으로써 유발된다 (다음의 그림 1 "동종이형항원에 대한 수여자의 T 세포 자극 모식도" 참조):When human allogeneic mesenchymal stem cells are immunogenic, they induce an adaptive immune response when administered to recipients, resulting in transplant rejection, in which the transplanted cells are removed in vivo . This rejection is mainly due to the cell mediated immunity mediated by the recipient CD4 T and CD8 T cells. The cell-mediated immune response is induced by stimulation of the recipient's T lymphocytes with direct alloantigen recognition or indirect alloantigen presentation stimulation of the mesenchymal stem cells of the treated mesenchymal stem cells (See Figure 1, "T-cell stimulation pattern of recipients for allogeneic antigens"):

[그림 1] 동종이형항원에 대한 수여자의 T 세포 자극 모식도[Figure 1] T-cell stimulation pattern of recipient for allogeneic antigen

Figure pat00001
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T 세포의 활성은 1) 항원에 노출된 적 없는 미분화 T 세포(naive T cells)의 분열, 2) T 세포 분화(CD4+ T 세포가 Th1, Th2, Th17으로 분화), 3) 기억 T 세포(memory T cell) 생성으로 이어지며, 이 후 최종적으로 지연 과민반응(DTH, delayed-type hypersensitivity), 세포독성 T 림프구 (cytotoxic T lymphocyte, CTL)반응을 유도하고, B 세포에 의한 동종항체(allogenic antibody) 생성을 통해 다양한 후속 면역 반응이 이루어져 이식편 제거가 이루어진다. 특히, 급성거부반응과 관련된 직접경로를 통한 동종항원에 반응하는 CD8 T 세포의 활성은 표적세포에 대한 세포독성 면역반응을 유발하여 표적세포를 사멸시킬 수 있다(그림 1,2). 따라서, 동종 중간엽줄기세포에 대한 수여자 T 세포의 세포독성면역반응 유무를 측정함으로써 면역원성 유무를 평가할 수 있다 (다음의 그림 2 "세포독성 T 림프구 (CTL)에 의한 표적세포의 사멸 기전" 참조)T cell activation is mediated by 1) cleavage of naive T cells that have never been exposed to antigen, 2) T cell differentiation (CD4 + T cells differentiate into Th1, Th2, and Th17), 3) memory T cells T cells, and finally induce delayed-type hypersensitivity (DTH), cytotoxic T lymphocyte (CTL) responses, and allogeneic antibodies to B cells, Generation results in a variety of subsequent immune responses that result in graft removal. In particular, the activity of CD8 T cells in response to allergen-mediated direct pathways associated with acute rejection may induce cytotoxic immune responses to target cells, killing target cells (Figures 1 and 2). Thus, the presence or absence of immunogenicity can be assessed by measuring the cytotoxic immune response of recipient T cells to allogeneic mesenchymal stem cells (see Figure 2, "Cytotoxic T lymphocyte (CTL) Reference)

[그림 2] 세포독성 T 림프구 (CTL)에 의한 표적세포의 사멸 기전[Figure 2] Mechanism of cytotoxic T lymphocyte (CTL) -induced death of target cells

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ELISPOT을 이용하여 동종이형항원자극으로 활성화를 통해 분화된 효과기 T세포 아형(Th1, Th2, Th17)의 분석과 뒤이어 생성되는 기억 T세포를 FACS를 이용하여 선별 분석하는 법을 제시한 데에 이어, 본 명세서에서는 이와 같은 면역세포의 활성화로 인해 유발되는 세포독성면역반응으로 표적세포 사멸반응을 평가하는 방법을 제시하고자 한다. In addition to the analysis of the effector T cell subtypes (Th1, Th2, Th17) differentiated through activation by allogeneic antigen stimulation using ELISPOT and the subsequent screening of the resulting memory T cells using FACS, In this specification, a method for evaluating a target cell death reaction by the cytotoxic immune response induced by the activation of such immune cells is proposed.

동종 중간엽줄기세포에 대한 세포독성면역반응 평가법 개요Outline of cytotoxic immune response assay for allogeneic mesenchymal stem cells 평가항목Evaluation items 분석 원리Analysis principle 분석법Analysis method 결과 해석Interpret results 중간엽줄기세포의Of mesenchymal stem cells 생존율 (Survival rate viability)viability) 항원특이적인 T 세포의 세포독성면역반응을 피해 생존한 중간엽줄기세포의 생존율The survival rate of surviving mesenchymal stem cells after antigen-specific T cell cytotoxic immune response 중간엽 줄기세포의 세포생존율 분석:
CCK-8 assay
Cell survival analysis of mesenchymal stem cells:
CCK-8 assay
동종이형항원자극을 가한 시험군에서 항원특이적으로 활성화된 CD3 T 세포로 인한 중간엽줄기세포의 세포독성면역반응 여부 확인 Identification of cytotoxic immune response of mesenchymal stem cells by antigen-specifically activated CD3 T cells in test group with allogeneic antigen stimulation
중간엽줄기세포의Of mesenchymal stem cells 사멸률 (apoptosis 및 dead cell) Apoptosis and dead cell 항원특이적인 T 세포의 세포독성면역반응으로 인한 중간엽줄기세포의 세포사멸률Cell death rate of mesenchymal stem cells due to cytotoxic immune response of antigen-specific T cells 중간엽 줄기세포의 세포 사멸분석:
세포사멸(apoptosis 및 dead cell) assay
Cell death of mesenchymal stem cells:
Apoptosis and dead cell assay
동종이형항원자극을 가한 시험군에서 항원특이적으로 활성화된 CD3 T 세포로 인한 중간엽줄기세포의 세포독성면역반응 여부 확인 Identification of cytotoxic immune response of mesenchymal stem cells by antigen-specifically activated CD3 T cells in test group with allogeneic antigen stimulation

표적세포 사멸반응은 동종이형항원자극 반응에 투여한 중간엽줄기세포의 장기간의 면역반응 후의 생존율(viability) 또는 세포사멸률 (apoptosis 및 dead cell)로 평가하였다.The target cell death response was evaluated by viability or apoptosis and dead cell after long term immune response of mesenchymal stem cells administered to allogeneic antigen stimulation.

본 발명에서 제공되는 기술은 줄기세포의 면역원성을 저감시키는 세포 배양 기술로서, 줄기세포의 면역원성을 낮춤으로써, 거부반응 등의 면역 반응 유발 가능성을 줄여서, 줄기세포를 사용한 다양한 치료 기술에 유용하게 적용될 수 있다.The technology provided in the present invention is a cell culture technique for reducing the immunogenicity of stem cells. By lowering the immunogenicity of stem cells, the possibility of inducing an immune response such as a rejection reaction is reduced, which is useful for various therapeutic techniques using stem cells Can be applied.

또한, 동종중간엽줄기세포는 동종이식시 세포자체의 이형항원으로 인하여 면역원성이 발생할 수 있다는 우려가 제기되고 있다. 추가적으로, 배양법에 따른 면역원성의 증가는 중간엽줄기세포의 임상적 사용목적을 현저히 저하시킬 수 있다. 그러나, 이러한 면역원성을 낮춰줄 수 있는 배양법은 중간엽줄기세포의 생존율을 높이는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 자가중간엽줄기세포의 임상적 사용에도 유용하게 적용될 수 있다.In addition, there is a concern that mesenchymal stem cells of the same species may develop immunogenicity due to the heterologous antigen of the cell itself at allograft. In addition, the increase in immunogenicity according to the culture method may significantly lower the clinical use of mesenchymal stem cells. However, a culture that can lower this immunogenicity is expected to help increase the survival rate of mesenchymal stem cells. In addition, it can be applied to clinical use of autologous mesenchymal stem cells.

도 1은 무이종 시험군(XF-MSC)과 이종항원 경험 시험군(FBS-MSC)에서의 중간엽줄기세포에 대한 T-세포의 세포독성면역반응(세포생존률 검사) 결과를 보여준다.
도 2는 ADSC에 대한 동종이형항원 자극실험에서 자극 후 7일째의 줄기세포 생존률을 보여준다.
도 3은 ADSC에 대한 동종이형항원 자극실험에서 자극 후 14일째의 줄기세포 생존률을 보여준다.
도 4는 ADSC의 배양조건이 동종이형항원 자극 실험시 T 세포의 cytokines 분비에 미치는 영향을 보여주는 결과이다.
도 5는 ADSC의 동종이형항원 자극 시 ADSC의 배양조건이 줄기세포의 Viability에 미치는 영향을 AAS(Allogeneic antigen stimulation, 동종이형항원자극) 21days째에 측정한 결과를 보여준다.
도 6은 ADSC의 동종이형항원 자극 시 ADSC의 IFN-gamma를 포함한 염증성사이토카인 노출 이력이 줄기세포의 Viability에 미치는 영향을 보여준다
도 7은 자가사람혈청 (autologous human serm) vs. FBS (BSA) 의 영향을 ELISPOT분석을 통한 T 세포 분화 (differentiation)로 확인한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 8은 자가사람혈청 (autologous human serm) vs. FBS (BSA)의 영향을 CFSE labeling을 이용한 memory T 세포 증식 정도 (# of CFSE-low Memory T cell)로 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 9는 자가 혈청을 포함하는 배지에서의 중간엽줄기세포의 증식 정도를 보여준다.
Figure 1 shows the results of cytotoxic immune response (cell viability test) of T-cells to mesenchymal stem cells in the non-differentiated test group (XF-MSC) and the differentiated antigen challenge test group (FBS-MSC).
Figure 2 shows stem cell survival at day 7 after stimulation in an allogeneic antigen challenge study against ADSC.
Figure 3 shows stem cell survival at day 14 after stimulation in an allogeneic antigen challenge study against ADSC.
FIG. 4 shows the effect of culturing conditions of ADSC on cytokines secretion of T cells in allogeneic antigen stimulation experiments.
FIG. 5 shows the results of measurement of the effect of ADSC culture conditions on the viability of stem cells in the allogeneic antigen stimulation (ADAS) of allogeneic antigen stimulation (ADS) at 21 days.
Figure 6 shows the effect of inflammatory cytokine exposure histories, including IFN-gamma, on the viability of stem cells in ADSC allogeneic antigen stimulation of ADSCs
FIG. 7 is a graph showing the results of an autologous human serm. And the effect of FBS (BSA) was confirmed by T cell differentiation through ELISPOT analysis.
FIG. 8 is a graph showing changes in the autologous human serm. The effect of FBS (BSA) was measured by measuring the degree of memory T cell proliferation using CFSE labeling (# of CFSE-low memory T cell).
9 shows the degree of proliferation of mesenchymal stem cells in a medium containing autologous serum.

이하에서는 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하고자 하나, 이는 예시적인 것에 불과할 뿐 본 발명의 범위를 제한하고자 함이 아니다. 아래 기재된 실시예들은 발명의 본질적인 요지를 벗어나지 않는 범위에서 변형될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, which should not be construed as limiting the scope of the present invention. The embodiments described below may be modified without departing from the gist of the invention.

실시예 1. 동종이형 항원 자극Example 1. Allogeneic Antigen Stimulation

1.1. 시약 및 장비1.1. Reagents and equipment

가. 시약end. reagent

StemPro®Accutase: Life Technologies, A11105-01StemPro®Accutase: Life Technologies, A11105-01

Fetal Bovine Serum : Gibco, Mesenchymal Cell Qualified 12664-025,Fetal Bovine Serum: Gibco, Mesenchymal Cell Qualified 12664-025,

Certified 16000044Certified 16000044

Penycillin-streptomycin: Gibco, 15140-122Penycillin-streptomycin: Gibco, 15140-122

Glutamax: Gibco, 35050-079Glutamax: Gibco, 35050-079

ACK Lysis Buffer: Gibco, A10492-01ACK Lysis Buffer: Gibco, A10492-01

Blood collection tube: BD Vacutainer 367955(Silicone coated),Blood collection tube: BD Vacutainer 367955 (Silicone coated),

367874(Heparin coated)367874 (Heparin coated)

CFSE: Sigma, 21888CFSE: Sigma, 21888

Ficoll: GE healthcare, 17-1440-02 Ficoll: GE healthcare, 17-1440-02

4% Paraformaldehyde (in PBS): Santa Cruz, 30525-89-44% paraformaldehyde (in PBS): Santa Cruz, 30525-89-4

Human CD3 T cell isolation kit-Negative isolation (Pan T cell isolation kit)Human CD3 T cell isolation kit - Negative isolation (Pan T cell isolation kit)

Miltenyi, 130-096-535Miltenyi, 130-096-535

Human CD3 T cell isolation kit-Positive isolation: Miltenyi, 130-050-101      Human CD3 T cell isolation kit Positive isolation: Miltenyi, 130-050-101

Human CD4 T cell isolation kit: Miltenyi, 130-096-533Human CD4 T cell isolation kit: Miltenyi, 130-096-533

Human CD8 T cell isolation kit: Miltenyi, 130-096-495Human CD8 T cell isolation kit: Miltenyi, 130-096-495

LS separation column: Miltenyi, 130-042-401 LS separation column: Miltenyi, 130-042-401

Xenofree-media: CellGro®, 24803-0500 (Human MSC 배양액)Xenofree-media: CellGro®, 24803-0500 (Human MSC medium)

Cellstart: Life Technologies, A10142-01Cellstart: Life Technologies, A10142-01

ELISPOT:ELISPOT:

ELISPOT kit: Human IFN-gamma set(BD, 551849), Human IL-17A kit(Mabtech, 3520-2A), Human Granzyme B kit(Mabtech, 3485-2A)ELISPOT kit: Human IFN-gamma set (BD, 551849), Human IL-17A kit (Mabtech, 3520-2A), Human Granzyme B kit (Mabtech, 3485-2A)

ELISPOT plate: Millipore, S2EM004M99ELISPOT plate: Millipore, S2EM004M99

BCIP/NBT substrate: Sigma (B5655)BCIP / NBT substrate: Sigma (B5655)

 

나. 장비I. equipment

Flow cytometry (CantoⅡ)Flow cytometry (Canto II)

Gamma irradiator (10 Gy)Gamma irradiator (10 Gy)

Macs separator, MiltenyiMacs separator, Miltenyi

원심분리기Centrifugal separator

현미경microscope

ELISPOT Reader: Autoimmun Diagnostika GmbHELISPOT Reader: Autoimmun Diagnostika GmbH

1.2. 동종이형 항원 자극 방법1.2. Allogeneic Antigen Stimulation Method

동종이형항원자극 시험법은 여러 항목별 단계를 거쳐서 수행하게 된다. 본 실시예는 사람 중간엽줄기세포의 동종이형면역반응을 FACS, ELISPOT, 세포독성면역반응을 이용하여 평가하기 전에 수행되어야 하는 전처리 과정이다.The allogeneic antigen challenge test is performed through several steps. This example is a pretreatment step that must be performed before evaluating the allogeneic immune response of human mesenchymal stem cells using FACS, ELISPOT, and cytotoxic immune response.

(1) 사람 혈액으로부터 혈청 분리(1) Separation of serum from human blood

시험대상 중간엽줄기세포(공여자)의 동종이형항원을 사람 면역계(수여자의 면역계)와 반응시키는 동종이형항원자극을 위한 세포배양 시, FBS 대신 사람 자가 혈청을 사용하였다. 자가 혈청을 얻기 위하여 수여자 (20세~40세의 건강한 남녀 5명, 질병상태 없음) 혈액을 채취하고, 혈액을 응고시켜 혈청을 분리하기 위한 전용 tube인 silicone coated-tube에 넣어 혈액을 응고시킨 후, 원심분리하여 혈청을 채취하였다.Human autologous serum was used instead of FBS for cell culture for allogeneic antigen stimulation in which the allogeneic type antigen of the test mesenchymal stem cell (donor) was reacted with the human immune system (recipient's immune system). To obtain the autologous serum, blood was collected from the recipient (5 healthy male and female, 20 to 40 years old, no disease state), and the blood was coagulated and the blood was coagulated by placing it in a silicone coated- After centrifugation, serum was collected.

(2) 혈액으로부터 PBMC(Peripheral blood mononuclear cells)의 분리(2) Separation of PBMC (Peripheral blood mononuclear cells) from blood

PBMC를 분리할 목적으로 수여자(20세~40세의 건강한 남녀 5명, 질병상태 없음)의 혈액을 채혈할 때에는 응고를 방지하기 위해 heparin coated-tube를 이용한다. Ficoll 처리 후 원심분리하여 혈액으로부터 PBMC를 분리하는 과정을 아래의 그림 3에 모식적으로 나타내었다:For the purpose of isolating PBMCs, use heparin coated-tubes to prevent blood clotting when collecting blood from recipients (five healthy men and women aged 20 to 40 years, no disease status). The process of separating PBMC from blood by centrifugation after Ficoll treatment is schematically shown in Figure 3 below:

[그림 3] Ficoll을 이용한 PBMC 분리 모식도[Figure 3] A schematic diagram of PBMC separation using Ficoll

Figure pat00003
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구체적인 과정은 다음과 같다:The specific process is as follows:

1) 수여자로부터 혈액을 15~20 ml 가량 채혈하고, PBS로 3배 희석시켰다. 1) Blood was collected from the recipient in an amount of 15 to 20 ml, and diluted 3-fold with PBS.

2) Ficoll 3 ml을 15 ml tube에 넣고, 7 ml의 희석된 혈액을 천천히 흘려 넣은 후, 상기 Tube를 400xg 및 20℃ 조건에서 30분간 원심분리하였다.2) 3 ml of Ficoll was put into a 15 ml tube, 7 ml of diluted blood was slowly poured, and the tube was centrifuged at 400 × g and 20 ° C. for 30 minutes.

3) 상층액을 조심스럽게 제거하고 PBMC가 있는 mononuclear cell 층을 새로운 15 ml tube로 옮긴 후, PBS를 가득 채우고, 400xg 및 20℃ 조건에서 10분간 원심분리 후, 상층액을 제거하는 방식으로 2회 PBMC를 세척하였다.3) Carefully remove the supernatant and transfer the mononuclear cell layer with PBMC to a new 15 ml tube. Fill with PBS, centrifuge at 400 × g and 20 ° C for 10 min, remove the supernatant, PBMC were washed.

4) 상층액을 제거하여 얻어진 PBMC에 PBS를 1 ml를 가하여 재부유한 후, 실험 전까지 4℃에 보관하였다.4) PBMC obtained by removing the supernatant was resuspended with 1 ml of PBS and stored at 4 ° C until the experiment.

(3) PBMC로부터 T 세포의 분리(3) Isolation of T cells from PBMC

상기 준비된 수여자의 PBMC로부터 1) T 세포와 2) T 세포 제거 PBMC(T cell-depleted PBMC)로 각각 두 가지 분획을 분리하는 과정을 수행하였다. Two separate fractions were separated from the prepared recipient PBMCs by 1) T cells and 2) T cell-depleted PBMCs, respectively.

PBMC 세포로부터 T 세포 분리 시, beads로 T 세포를 포획할 경우 (양성분리; positive selection), 사용된 beads가 동종이형항원 자극 면역반응에 영향을 줄 수 있기 때문에, 음성 분리(negative selection) 방법으로 T 세포를 분리하였다. Negative selection is the most effective method for isolating T cells from PBMC cells, since beads used to capture T cells with beads (positive selection) can affect the allogeneic antigen-stimulating immune response T cells were isolated.

T 세포 제거-PBMC 분리는 T 세포를 제거하는 것이 목적이므로, 양성 분리(positive selection) 방법으로 beads를 이용하여 T 세포(CD3 T, CD4 T 및 CD8 T 세포)를 포획하여 제거하고 남은 세포 분획(T 세포 제거-PBMC)을 사용하도록 하였다. 이 과정을 통해 얻어지는 T 세포 제거-PBMC 중의 B 세포가 항원제시세포로서의 역할을 하도록 하는 것이 목적이다. Since T-cell separation-PBMC separation is aimed to remove T cells, T cells (CD3 T, CD4 T and CD8 T cells) are captured and removed using beads as a positive selection method, and the remaining cell fraction T cell depletion-PBMC). The purpose of this procedure is to allow B cells in the T cell removal-PBMC to act as antigen-presenting cells.

가. 음성 분리(negative selection): PBMC로부터 T 세포 확보end. Negative selection: T cell capture from PBMC

1) human Pan T cell isolation kit (Miltenyi, 130-096-535), Human CD4 T cell isolation kit (Miltenyi, 130-096-533), 및 Human CD8 T cell isolation kit (Miltenyi, 130-096-495)를 각각 사용하여, 상기 실시예 1.2.(2)에서 준비된 PBMC로부터 CD3 T 세포, CD4 T 세포, 및 CD8 T 세포를 각각 분리하였다.1) Human Pan T cell isolation kit (Miltenyi, 130-096-535), Human CD4 T cell isolation kit (Miltenyi, 130-096-533) and Human CD8 T cell isolation kit (Miltenyi, 130-096-495) CD3 T cells, CD4 T cells, and CD8 T cells from the PBMC prepared in Example 1.2 (2), respectively.

2) PBMC 107 세포 당 40 ㎕가 되도록 PBS를 추가하여 용량을 조절하였다.2) The volume was adjusted by adding PBS to 40 μl per 10 7 cells of PBMC.

3) PBMC 107 세포 당 Pan T cell biotin-antibody cocktail 10 ㎕를 첨가하였다.3) 10 μl of Pan T cell biotin-antibody cocktail was added per 10 7 cells of PBMC.

4) 약하게 섞어주고 10분간 얼음에 보관하였다.4) Weakly mixed and kept on ice for 10 minutes.

5) PBMC 107 세포 당 PBS 30 ㎕를 첨가하였다.5) 30 [mu] l PBS was added per 10 7 cells of PBMC.

6) PBMC 107 세포 당 Pan T cell microbead cocktail 20 ㎕ (실험목적에 따라서 Human CD4 T cell microbead cocktail 20㎕, 또는 Human CD8 T cell microbead cocktail 20㎕ 을 각각 사용함)를 첨가한 후 섞어주고 10분간 얼음에 보관하였다 (각 세포는 개별적 분리를 위해 각각 반응시킨다).6) Add 20 μl of Pan T cell microbead cocktail (using 20 μl of Human CD4 T cell microbead cocktail or 20 μl of Human CD8 T cell microbead cocktail, respectively) per PBMC 10 7 cells, and mix for 10 minutes. (Each cell is individually reacted for individual isolation).

7) 1 ml의 PBS를 첨가하여 세포를 부유시켰다.7) 1 ml of PBS was added to float the cells.

8) Magnetic separator에 Macs LS column을 부착 후 3 ml cold PBS로 column을 세척하였다. 8) A Macs LS column was attached to a magnetic separator and the column was washed with 3 ml of cold PBS.

9) LS column에 세포 부유액 1 ml을 넣었다. 9) 1 ml of cell suspension was added to the LS column.

10) Column에 3 ml의 PBS를 추가로 첨가하였다.10) 3 ml of PBS was added to the column.

11) Column을 통과한 CD3 T 세포 (또는 CD4 T 세포, CD8 T 세포)를 400 xg, 4℃에서 5분간 원심분리하였다.11) CD3 T cells (or CD4 T cells, CD8 T cells) that had passed through the column were centrifuged at 400 xg for 5 minutes at 4 ° C.

12) 분리된 CD3 T 세포 (또는 CD4 T 세포, CD8 T 세포)에 무이종 배양배지(CellGenix GmbH; 4~5% 수여자 자가 혈청을 함유) 1 ml을 넣고 실험 전까지 4℃에 보관하였다.12) 1 ml of non-heterogeneous culture medium (CellGenix GmbH; containing 4-5% recipient serum) was added to isolated CD3 T cells (or CD4 T cells, CD8 T cells) and stored at 4 ° C until the experiment.

* T 세포는 각각 CD3 T, CD4 T, 또는 CD8 T 세포로 분리되어 실험목적에 따라서 사용된다.* T cells are separated into CD3 T, CD4 T, or CD8 T cells, respectively, and used according to the purpose of the experiment.

나. 양성 분리(positive selection): I. Positive selection: PBMC로부터From PBMC T 세포 제거된  T cell removed PBMCPBMC 확보 (Td-PBMC, T cell-depleted PBMC) (Td-PBMC, T cell-depleted PBMC)

1) 혈액에서 분리된 PBMC로부터 T 세포를 제거하기 위해서는 human CD3 T positive isolation kit(Miltenyi, 130-050-101)를 이용하였다. 또는, mouse anti-human CD3 T 및 anti-mouse bead conjugated antibody를 단계별로 이용하여 분리할 수 있다.1) To remove T cells from PBMC isolated from blood, a human CD3 T positive isolation kit (Miltenyi, 130-050-101) was used. Alternatively, mouse anti-human CD3 T and anti-mouse bead conjugated antibodies can be isolated in stages.

2) 15 ml cornical tube에 PBMC 107 세포 당 80 ㎕의 용량이 되도록 PBS를 첨가하였다.2) PBS was added to a 15 ml cornical tube to a volume of 80 μl per 10 7 cells of PBMC.

3) PBMC 107 세포 당 CD3 T cell microbead 20 ㎕를 첨가한 후 섞어주고 15분간 얼음에 보관하였다.3) Twenty microliters of CD3 T cell microbeads were added per 10 7 cells of PBMC, mixed and stored in ice for 15 minutes.

4) 1 ml의 PBS를 첨가하여 세포를 부유시켰다.4) 1 ml of PBS was added to float the cells.

5) Magnetic separator에 Macs LS column을 부착 후 3 ml cold PBS로 세척하였다.5) Macs LS column was attached to a magnetic separator and washed with 3 ml of cold PBS.

6) LS column에 세포 부유액 1 ml을 넣었다. 6) 1 ml of cell suspension was added to LS column.

7) Column에 3 ml의 PBS를 첨가하였다.7) 3 ml of PBS was added to the column.

8) Column을 통과한 T cell depleted-PBMC 세포를 400 xg, 4℃에서 5분간 원심분리 하였다.8) T cell depleted-PBMC cells passed through a column were centrifuged at 400 xg for 5 minutes at 4 ° C.

9) 분리된 T cell depleted-PBMC 세포에 무이종 배양배지 1 ml(4~5% 수여자 자가 혈청을 함유)을 넣고 실험 전까지 4℃에 보관하였다. 9) Separated T cell depleted-PBMC cells were inoculated with 1 ml of non-heterogeneous culture medium (containing 4-5% human serum) and stored at 4 ° C until the experiment.

(4) T 세포 제거-PBMC(T-cell depleted PBMC)에 방사선 조사 처리(4) T cell removal-PBMC (T-cell depleted PBMC) was irradiated with radiation

T 세포 제거-PBMC에 1,000 rad방사선을 조사함으로써 항원제시 세포로서 기능하는 B 세포의 증식능을 상실시키는 과정이다. 2,000 rad 이상일 때는 B 세포가 가진 항원제시세포로서의 기능이 현저히 저하된다는 보고가 있어 이를 참고하여 방사선 조사량을 설정하였다. T cell removal-It is a process of losing the ability of B cells to function as antigen-presenting cells by irradiating 1,000,000 rad radiation to PBMC. When it is above 2,000 rad, the function of B cells as antigen presenting cells is remarkably decreased.

상기 실시예 1.2.(3).나. 에서 준비된 수여자의 T 세포 제거-PBMC (Td-PBMC)에 1,000 rad의 방사선을 조사하였다. 방사선을 조사한 T 세포 제거-PBMC에 무이종 배양배지 (4~5% 수여자 자가 혈청을 함유) 1 ml을 넣고 실험 전까지 4℃에 보관하였다. 반복 자극 시 사용될 T 세포 제거-PBMC는 10% DMSO(10% 수여자 자가 혈청을 함유한 무이종 배양배지)를 넣어 액체질소에 보관하였다. Example 1.2 (3) above b. (Td-PBMC) was irradiated at 1,000 rad. Removal of irradiated T cells-1 ml of non-heterogeneous culture medium (containing 4-5% recipient serum) was added to PBMC and stored at 4 ° C until the experiment. Removal of T cells to be used for repeated stimulation-PBMCs were stored in liquid nitrogen with 10% DMSO (a non-heterogeneous culture medium containing 10% fetal bovine serum).

(5) T 세포의 CFSE 표지 (5) CFSE labeling of T cells

상기 실시예 1.2.(3).가. 에서 준비된 수여자의 T 세포를 중간엽줄기세포의 항원 자극에 따른 수여자의 T 세포 분열 유무를 평가하기 위하여 T 세포를 CFSE로 표지한다. CFSE는 살아있는 세포 내 물질(primary amine)에 강한 공유 결합을 형성함으로써 형광을 발현하는데, 세포증식이 이루어질수록 세포 중 CFSE의 함량이 낮아지면서 형광감도가 감소하는 것이 검출 원리이다. 하기 실시예에서는 FACS 분석 시 CFSE-low T 및 CFSE-low 기억 T 세포의 생성유무를 통해 항원특이적인 T 세포의 증식을 평가하였다.Example 1.2 (3). , T cells were labeled with CFSE to evaluate whether the recipient T cells were differentiated by antigen stimulation of mesenchymal stem cells. CFSE expresses fluorescence by forming strong covalent bonds with living primary amines. The detection principle is that fluorescence sensitivity decreases as CFSE content decreases as cell proliferation proceeds. In the following examples, antigen-specific T cell proliferation was evaluated by the presence or absence of CFSE-low T and CFSE-low memory T cells during FACS analysis.

우선, 미리 준비한 수여자 CD3 T (또는 CD4 T, 또는 CD8 T) 세포에 PBS 10 ml을 가하고 400xg, 4℃에서 5분간 원심분리하여 세척하였다. CD3 T (또는 CD4 T, 또는 CD8 T) 세포에 1 ml의 PBS를 넣어 부유시켰다. 클린벤치에서 상기 CD3 T 세포 부유액에 100 uM CFSE 10 ㎖를 첨가하고 즉시 섞어준 후, 1 ml PBS를 추가로 넣어 CFSE 최종농도가 0.5 uM이 되도록 하였다. Tube는 빛이 차단된 상태에서 상온에서 5분간 보관하였다. 그 후, Xeno-free media를 가득 채우고 400xg 및 4℃ 조건에서 5분간 원심분리하여 세척하였다. 이러한 세척 과정을 xeno-free media 또는 PBS를 이용하여 2회 추가로 수행하였다. CFSE가 표지된 CD3 T (또는 CD4 T, 또는 CD8 T) 세포에 xeno-free media 1 ml을 첨가 후 실험 전까지 얼음에 보관하였다.First, 10 ml of PBS was added to the prepared recipient CD3 T (or CD4 T, or CD8 T) cells, and the cells were washed by centrifugation at 400 xg for 5 minutes at 4 ° C. CD3 T (or CD4 T, or CD8 T) cells were suspended in 1 ml of PBS. 10 ml of 100 uM CFSE was added to the suspension of CD3 T cells on a clean bench, immediately mixed with 1 ml of PBS, and the final concentration of CFSE was adjusted to 0.5 uM. Tube was kept at room temperature for 5 minutes with light blocked. The Xeno-free media was then filled and washed by centrifugation at 400xg and 4 ° C for 5 minutes. This washing process was performed twice using xeno-free media or PBS. 1 ml of xeno-free media was added to CFSE-labeled CD3 T (or CD4 T, or CD8 T) cells and kept on ice until the experiment.

(6) 세포독성면역반응 평가를 위한 동종이형항원 자극(6) Allogeneic antigen stimulation for cytotoxic immune response assessment

세포독성면역반응 평가 및 Granzyme B 생성비교를 위한 동종이형항원 자극은 직접적 자극의 방법으로 수행하였다(그림 1 참조). 이것은 간접적 자극방법보다는 직접적 자극 방법이 면역원성 분석에 더 효과적이라는 이전 결과에 기초하고 있다. 동종이형항원 자극은 14~24일간 (세포생존율분석) 지속하는데 7일 마다 배양액 교환과 함께, 상기 실시예 1.2.(3).나. 에서 준비된 T 세포 제거-PBMC를 첨가하였다. 동종이형항원 자극 시 FBS 등과 같은 배지 내 면역반응 유발 인자를 제거하기 위하여, 본 시험과정에서는 수여자의 자가 혈청(autologous serum)을 4~5% 포함하는 무이종(xeno-free) 중간엽줄기세포 전용 배양액(CellGenix) 조건에서 동종이형항원 자극 실험을 수행하였다. Allogeneic antigen stimulation for cytotoxic immune response assessment and comparison of Granzyme B production was performed by direct stimulation (see Figure 1). This is based on previous findings that direct stimulation methods are more effective in immunogenicity analysis than indirect stimulation methods. Allogeneic antigen stimulation lasts for 14-24 days (cell viability analysis), with the exchange of culture medium every 7 days, as in Example 1.2 (3). Lt; RTI ID = 0.0 > PBMC < / RTI > was added. In order to remove the immune response inducers such as FBS in the allogeneic antigen stimulation, in this test procedure, xeno-free mesenchymal stem cells containing 4-5% of autologous serum Allogeneic antigen stimulation experiments were performed under the condition of exclusive culture medium (CellGenix).

세포독성면역반응 평가를 위한 동종이형항원의 자극 조건 및 방법은 다음과 같다. The stimulation conditions and methods of allogeneic antigens for the evaluation of cytotoxic immune responses are as follows.

- 직접 동종이형항원자극(Direct allogeneic antigen stimulation) 세포 조성Direct dimorphic antigen stimulation (Direct allogeneic antigen stimulation) cellular composition

: T 세포 제거-PBMC + T (CD3 T, CD4 T, 또는 CD8 T)+ 동종 중간엽줄기세포: T cell removal-PBMC + T (CD3 T, CD4 T, or CD8 T) + allogeneic mesenchymal stem cells

1) 동종이형항원 자극실험 하루 전에 1x103세포/well의 동종 중간엽줄기세포 (사람의 정상 abdomen 또는 breast의 지방조직 유래 줄기세포; Adipose-derived stem cell; ADSC)를 12-well plate등에 분주하여 다음날의 직접 동종이형항원 자극실험을 준비하였다. 1) One day before the experiment, allogeneic mesenchymal stem cells (human normal abdomen or breast adipose-derived stem cells (ADSC)) were plated on a 12-well plate at 1 × 10 3 cells / The next day, a direct allogeneic antigen challenge experiment was prepared.

2) 동종이형항원 자극실험 당일에 수여자의 CFSE-표지 CD4 T 또는 CD8 T, CD3 T (CD3 T 경우: 1.8 x 105 세포, CD4 T 경우: 1.2 x 105 세포, CD8 T 경우: 6 x 104 세포; 실시예 1.2.(5)에 준비됨)세포와 방사선 조사된 T 세포 제거-PBMC (1x105세포; 실시예 1.2.(4) 에서 준비; Td-PBMC)를 12-well plate에 분주하였다. 세포생존율 검사를 위한 실험대조군으로 무이종 배지에서 면역세포와 함께 배앙된 중간엽줄기세포 (XF-ADSC) 를 사용하였다 (즉, 무이종 ADSCs(XF-ADSC)+면역세포 대비 이종항원에 노출된 ADSCs+면역세포 비교). 그리고, 세포사멸률 검사를 위한 실험 대조군으로 면역세포를 포함하지 않고(CD3 T 및 T 세포 제거-PBMC) 무이종 배지에서 동종 중간엽줄기세포만 배양한 실험군을 사용하였다 (즉, 무이종 ADSCs+면역세포 대비 무이종 ADSCs 비교).2) CFSE-labeled CD4 T or CD8 T, CD3 T (1.8 x 10 5 cells in the case of CD3 T, 1.2 x 10 5 cells in the case of CD4 T, 6 x in 12-well plate the Td-PBMC); 10 4 cells. example 1.2 5 ready) cells and irradiated T-cells removed in -PBMC (1x10 5 cells. example 1.2 (4) prepared in Respectively. Mesenchymal stem cells (XF-ADSC), which were cultured with immune cells in a non-heterogeneous medium, were used as an experimental control for cell survival assay (i.e., xenogeneic ADSCs (XF-ADSC) ADSCs + immune cell comparisons). As an experimental control for the cell death rate test, an experimental group in which only allogeneic mesenchymal stem cells were cultured in a non-heterogeneous medium without containing immune cells (CD3 T and T cell removal-PBMC) was used (i.e., non-heterologous ADSCs + Comparison of cell-free, heterologous ADSCs).

3) 2)의 배양액을 자가 혈청(autologous serum)이 4~5%, human recombinant IL-2를 1 ng/ml농도로 함유하는 무이종 배양배지 중에 최종 배양액이 1 ml/well가 되도록 준비하였다. 3) 2) was prepared to a final culture volume of 1 ml / well in a non-heterogeneous culture medium containing 4 ~ 5% of autologous serum and 1 ng / ml of human recombinant IL-2.

4) 7일간 배양하고 배지를 교환하였다. 배지 교환 시에는 배양액중 상층액 50%를 제거하는데, 이때 바닥에 있는 부유세포가 소실되지 않도록 절대 흔들지 말고 상층액을 조심스럽게 제거하였다. 여기에 3)에서 설명한 무이종 배양배지를 1 ml/well이 되도록 채워주었다. 4) The cells were cultured for 7 days and the medium was changed. At the time of medium change, 50% of the supernatant was removed from the supernatant, and the supernatant was carefully removed without any shaking to prevent the floating cells on the bottom from disappearing. The non-heterogeneous culture medium described in 3) was filled to 1 ml / well.

5) 7일 간격으로 배양액을 교체할 때 액체질소에 보관한 방사선조사 T 세포 제거-PBMC를 해동 및 세척하여 추가로 첨가하였다 (0일차에서와 동일한 세포수, 1x105 세포). 5) When replacing the culture medium at 7-day intervals, the irradiated T cells removed in liquid nitrogen-PBMC were further thawed and washed (same number of cells as in day 0, 1x10 5 cells).

6) 중간엽줄기세포에 대한 직접 동종이형항원 자극방법을 이용한 T 세포의 세포독성면역반응 유무 평가는 반응 후 14~24일째 사이에 현미경으로 중간엽줄기세포의 형태를 관찰하면서 최적의 분석시점을 판단하여 세포생존율 및 세포사멸을 검사하였다. (분석시점은 동종이형항원자극으로 인한 중간엽줄기세포의 형태 손상이 현미경으로 관찰될 때이며(대조군과 비교), 최적의 분석시점은 시간차별 분석이 필요할 수 있다. ELISPOT분석을 위한 실험은 14일째에 진행되었고, 기억세포의 분석은 21일째에 진행되었다. 6) The cytotoxic immune response of T cells using direct allogeneic antigen stimulation to mesenchymal stem cells was evaluated by microscopic observation of mesenchymal stem cell morphology between 14 and 24 days after the reaction, And cell viability and cell death were examined. (Analysis time point is when microscopic observation of morphologic damage of mesenchymal stem cells due to allogeneic antigen stimulation (compared with control group) and time-difference analysis may be necessary for optimal analysis time. , And the analysis of the memory cells proceeded on the 21st day.

동종중간엽줄기세포는 실험목적에 따라서 동종이형항원 자극 시 단일투여와 반복투여될 수 있다. 반복투여가 될 경우에는 위에 설명된 실험방법에서 0일차와 동일하게 7일차에도 동종중간엽줄기세포를 추가로 투여할 수 있다. Allogeneic mesenchymal stem cells can be administered repeatedly with a single dose at the time of allogeneic antigen challenge, depending on the purpose of the experiment. In the case of repeated administration, allogeneic mesenchymal stem cells can be administered even in the 7th day as in the 0th day in the experimental method described above.

실시예 2. T 세포 세포독성면역반응 평가Example 2. Assessment of T cell cytotoxic immune response

본 단계에서는 동종이형항원자극 반응 후 동종중간엽줄기세포에 대한 T 세포(CD3 T, CD4 T, 또는 CD8 T 세포가 각각 사용됨)의 세포독성면역반응 여부를 세포생존율로 평가하는 것이다. In this step, the cytotoxic immune response of T cells (using CD3 T, CD4 T, or CD8 T cells) to allogeneic mesenchymal stem cells after allogeneic antigen stimulation is evaluated by the cell survival rate.

일반적으로 세포생존 및 사멸을 평가하는 데에는 사멸에 따른 세포의 구조적 손상을 이용하는 전통적 색소배제법(예, Trypan Blue)을 비롯하여 세포의 사멸단계에 따른 세포의 기능적 변성을 평가하는 방법들까지 다양한 평가법이 이용되고 있다. 본 실시예에서는 면역반응에 따른 세포독성을 평가하기 위한 방법 중 하나로 세포 생존률을 측정하였다. In general, to assess cell survival and death, various evaluation methods ranging from traditional pigment excretion methods (eg, trypan blue), which utilize structural damage of cells due to death, to methods for evaluating functional degeneration of cells by cell death . In this example, cell viability was measured as one of the methods for evaluating cytotoxicity due to an immune response.

세포의 기능적 활성에 기반을 둔 세포생존 평가법들 중 세포독성 평가에 가장 많이 사용되어온 것 중 하나는 MTT 평가법으로 불리는 Microculture Tetrazolium Test로, 세포 중의 미토콘드리아에 함유된 탈수소효소(mitochondrial dehydrogenase)의 활성을 발색반응으로 확인하는 방법이다(다음의 그림 4 "생존세포 측정 원리" 참조). One of the most widely used cytotoxicity assays based on functional activity of cells is Microculture Tetrazolium Test, which is called MTT assay. It is used to measure the activity of dehydrogenase (mitochondrial dehydrogenase) contained in mitochondria in cells. (See Figure 4, "Principles of living cell measurement", below).

[그림 4] 생존세포 측정 원리[Figure 4] Principles of living cell measurement

Figure pat00004
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그러나, 이러한 MTT 시험법은 생존세포 의해 생성된 색소 결과물이 물에 불용성이어서 결과를 측정하기 위해 세포 및 생성된 불용성 결정을 용해시키는 과정을 거치는 과정에서 실험적 변이요소가 다소 존재한다는 한계를 안고 있었다.However, this MTT assay has limitations in that experimental results are somewhat present in the process of dissolving the cells and the resulting insoluble crystals in order to measure the result, since the resultant coloring matter produced by living cells is insoluble in water.

이와 같은 MTT법의 한계 및 측정민감도를 개선한 방법이 활용되고 있는데, 본 실시예에서는 통상적으로 사용되는 Cell Counting Kit-8 (CCK-8)이라고 하는 발색기반 평가법을 사용하여 세포생존율을 측정하였다. CCK-8은 무색의 WST-8이 전자매개물질로 인한 산화를 통해 주황색의 WST-8 Formazan으로 발색되는 반응을 이용한 것으로, 기존 방법에 비해 민감도가 높으면서도 생성된 발색제가 수용성이어서 별도의 용해과정에 따른 실험적 변이도가 낮다는 측면에서 이점을 가지고 있다. In this embodiment, the cell survival rate was measured using a chromogenic-based evaluation method called Cell Counting Kit-8 (CCK-8), which is commonly used in the present invention. CCK-8 is based on the reaction of colorless WST-8 with orange-colored WST-8 Formazan through oxidation due to electron mediator. It is more sensitive than conventional methods, and the generated coloring agent is water- And it is advantageous in terms of low experimental variability according to.

2.1. 시약 및 장비2.1. Reagents and equipment

(1) 시약(1) Reagent

CCK-8 (Cell Counting Kit-8, 세포생존율 분석): Dojindo MolecularCCK-8 (Cell Counting Kit-8, Cell Survival Analysis): Dojindo Molecular

Technologies, CK04-11Technologies, CK04-11

(2) 장비(2) Equipment

현미경microscope

ELISA Reader (Filter: 450nm)ELISA Reader (Filter: 450 nm)

2.2. 시험방법2.2. Test Methods

(1) 세포생존율 분석(1) Cell survival analysis

1) 동종이형항원자극반응을 진행시킨 후 14~24일경 사이에 중간엽줄기세포의 손상이 유발되었는지 여부를 현미경으로 관찰하였다. 1) It was observed microscopically whether mesenchymal stem cell injury was induced between 14 and 24 days after the allogeneic antigen stimulation.

2) 부착되어있는 중간엽줄기세포의 손상이 나타나면 12well plate를 가볍게 흔들어 주어 T cell 및 Td-PBMC세포를 부유시켜 상층액을 제거하였다. 부유세포를 제거하기 위하여 400 ㎕ PBS (37℃ 중탕기에서 데운 후)로 1~2회 조심스럽게 씻어 주었다. 이때, 부착되어있는 중간엽줄기세포가 떨어지지 않도록 조심한다. 2) When damaged mesenchymal stem cells were observed, the 12-well plate was shaken gently to suspend T cell and Td-PBMC cells, and the supernatant was removed. To remove the floating cells, they were carefully washed once or twice with 400 μl of PBS (warmed in a 37 ° C water bath). At this time, be careful not to let the attached mesenchymal stem cells fall.

3) 부유세포가 제거된 12-well plate에 DMEM 배양액 0.3ml을 넣어주고, 30 ㎕ CCK-8을 첨가한 후 CO2 인큐베이터에서 3~4시간 반응시켰다.3) To the 12-well plate from which the floating cells had been removed, 0.3 ml of the DMEM culture medium was added, and 30 μl of CCK-8 was added thereto, followed by 3 to 4 hours of reaction in a CO 2 incubator.

4) 12-well plate에 있는 각각의 샘플을 96-well plate에 100 ㎕씩 옮겨 분주하였다. 4) 100 μl of each sample in a 12-well plate was transferred to a 96-well plate and dispensed.

5) ELISA reader를 이용하여 450 nm의 흡광도를 분석함으로써, 중간엽 줄기세포의 세포생존율을 평가하였다. 5) The cell viability of mesenchymal stem cells was evaluated by analyzing the absorbance at 450 nm using an ELISA reader.

실시예 3. ELISPOT을 이용한 Granzyme B 분비 T 세포 평가Example 3. Evaluation of granzyme B-secreted T cells using ELISPOT

본 실시예에서는 ELISPOT을 이용하여 중간엽줄기세포에 대한 동종이형항원 자극시 활성화된 CD3 T 세포 (또는 CD8 T)의 Granzyme B 생성으로 세포독성면역반응을 평가하였다. In this example, the cytotoxic immune response was evaluated by generation of Granzyme B of activated CD3 T cells (or CD8 T) upon allogeneic antigen stimulation of mesenchymal stem cells using ELISPOT.

본 실시예에서, 다음의 그림 5 (ELISPOT을 이용한 동종이형항원 자극 시험법)과 같이 중간엽줄기세포에 대한 동종이형항원 자극(직접경로)을 반복적으로 가하고 3번째 반복자극 시(14일차) ELISPOT 반응을 수행하여 3일 후인 17일차에 분석하였다:In this example, allogeneic dendritic cell stimulation (direct pathway) was repeatedly applied to mesenchymal stem cells as in the following FIG. 5 (ELISPOT-based allogeneic antigen stimulation test), and ELISPOT The reaction was carried out and analyzed on day 17 after 3 days:

[그림 5] ELISPOT을 이용한 동종이형항원 자극 시험 개요[Figure 5] Overview of allogeneic antigen stimulation test using ELISPOT

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상기 그림 5에서, AAS(Allogeneic antigen stimulation)는 동종이형항원 자극을 위한 중간엽줄기세포와 수여자 면역계를 혼합하여 반응시키는 것을 의미한다. Cytokine은 동종 중간엽줄기세포의 투여 조건 중 사이토카인을 추가하거나 환자의 염증성 상태가 항진되어 있는 조건을 반영하기 위한 추가적 시험조건이다. ADSC는 한 번(0d) 또는 두 번(0d, 7d) 투여할 수 있다. 본 실시예에서 ELISPOT은 상용화된 kit (Mabtech, BD bioscience)를 사용하여 수행하였다. In FIG. 5, allogeneic antigen stimulation (AAS) means that the mesenchymal stem cells and the recipient immune system are mixed and reacted for allogeneic antigen stimulation. Cytokine is an additional test condition for adding cytokines or reflecting the elevated inflammatory state of the patient during the administration of allogeneic mesenchymal stem cells. The ADSC can be administered once (0d) or twice (0d, 7d). In this example, ELISPOT was performed using a commercial kit (Mabtech, BD bioscience).

분석 과정Analysis process

1) 실시예 1의 단계 1) 내지 5)와 같이 동종이형항원 자극 시험을 수행하였다. 상기 반응 후 14일째에 ELISPOT 시험을 수행하였다.1) Allogeneic antigen stimulation tests were performed as in steps 1) to 5) of Example 1. An ELISPOT test was performed on the 14th day after the reaction.

2) ELISPOT 실험 하루전(13일째)에 30% 에탄올을 ELISPOT용 96 well plate에 100㎕씩 첨가하여 30초간 정치시킨 후 버렸다. PBS로 3회 세척하고 난 후, plate가 마르지 않도록 PBS를 한 번 더 추가 후 제거하였다. 그리고, 분석하고자 하는 사이토카인에 대한 capture-antibody (제조사의 지시에 따라서 PBS로 희석)를 각각의 well에 100㎕씩 넣어주고 4℃에서 overnight 반응시켰다. 이 과정은 ELISPOT 실험 하루 전(13일차)에 수행하였다.2) On the day before the ELISPOT experiment (on the 13th day), 100 μl of 30% ethanol was added to a 96-well plate for ELISPOT, allowed to stand for 30 seconds, and discarded. After washing three times with PBS, PBS was added one more time to prevent the plate from drying and then removed. Then, 100 μl of the capture-antibody (diluted with PBS according to the manufacturer's instructions) was added to each well of the cytokine to be analyzed, and reacted overnight at 4 ° C. This procedure was performed one day before the ELISPOT experiment (day 13).

3) 실험 14일째에 Plate에 부착시킨 capture-antibody를 ELISPOT plate로부터 제거한 후 PBS로 3회 세척하였다 (그림 5 참조). 3) On the 14th day, the capture-antibody attached to the plate was removed from the ELISPOT plate and washed three times with PBS (see Fig. 5).

4) 1)의 동종이형항원자극중인 실험군은 acutase를 이용하여 모두 수거하고 원심분리하여 상층액을 제거하였다. 여기에 새로운 배양액 1ml을 첨가하고 세포를 부유시키고 Td-PBMC(T 세포 제거 PBMC)를 해동하여 첨가하였다. 이 세포 혼합액을 3)에 준비된 ELISPOT 96-well filter plate (PVDF)에 triplicate 또는 quadruplicate로 100ul씩 첨가하고 3일간 인큐베이터에서 배양시켰다. 이때, 동종이형항원자극 후 수거된 세포의 10 %는 유세포 분석을 수행하여 항원특이적 T 세포(CFSE-low T 세포)의 분석을 위해 남겨두었다. 여기에 anti-CD3, anti-CD4, anti-CD8 항체 (BioLegend)를 부착 후 CFSE-low T 세포를 flow cytometry로 분석하였다.4) In the case of 1) allogeneic antigen-stimulated group, all of them were collected using acutase and centrifuged to remove supernatant. To this, 1 ml of the new culture was added and the cells were suspended and Td-PBMC (T cell depleted PBMC) was thawed. The cell mixture was added to the ELISPOT 96-well filter plate (PVDF) prepared in 3) in triplicate or quadruplicate, and incubated for 3 days in an incubator. At this time, 10% of the cells harvested after allogeneic antigen stimulation were subjected to flow cytometry and left for analysis of antigen-specific T cells (CFSE-low T cells). CFSE-low T cells were analyzed by flow cytometry after attaching anti-CD3, anti-CD4, and anti-CD8 antibodies (BioLegend).

5) ELISPOT plate에서 3일간(17일차) 동종이형항원자극 반응을 실시한 후 배양액을 제거하고 증류수 200 ul로 2회 세척하였다. 이 후 0.05% Tween-20이 포함된 PBS(Washing buffer Ⅰ)로 3회 세척하였다.5) On the ELISPOT plate, allogeneic antigen stimulation was performed for 3 days (day 17), and the culture solution was removed and washed twice with 200 μl of distilled water. The cells were then washed three times with PBS (Washing buffer I) containing 0.05% Tween-20.

6) Detection 항체를 (biotin conjugated-Ab) 제조사의 지시에 따라서 PBS에 희석하고, plate에 100㎕의 양으로 첨가하여 2시간 동안 상온에서 반응시켰다. 6) Detection antibody (biotin conjugated-Ab) was diluted in PBS according to the manufacturer's instructions, added to the plate in an amount of 100 μl, and reacted at room temperature for 2 hours.

7) Washing buffer Ⅰ(0.05% Tween-20이 포함된 PBS)으로 3회 세척하였다.7) Washing with Washing buffer I (PBS containing 0.05% Tween-20) three times.

8) Streptavidin-ALP (Alkaline phosphatase, Mabtech)을 PBS로 1000배 희석하여 plate에 100㎕씩 첨가하고 1시간 동안 항온에서 반응시켰다.8) Streptavidin-ALP (Alkaline phosphatase, Mabtech) was diluted 1,000-fold with PBS, and 100 μl of each was added to the plate and incubated for 1 hour at constant temperature.

9) Washing buffer Ⅰ으로 4회 세척하고, PBS로 2회 추가 세척하였다.9) Washing buffer I was washed 4 times, and PBS was washed 2 times.

10) BCIP/NBT substrate (Mabtech 또는 Sigma) 용액을 각 well에 100㎕씩 첨가하였다. 5~60분 동안 spot 생성을 관찰하면서, overdevelop가 되지 않도록 하였다. 이것은 높은 background를 형성하여 데이터 분석을 어렵게 한다. 10) 100 μl of BCIP / NBT substrate (Mabtech or Sigma) solution was added to each well. Spot formation was observed for 5 to 60 minutes, preventing overdevelop. This creates a high background which makes data analysis difficult.

11) 증류수로 plate를 2회 세척하여 반응을 정지시키고, Plate를 항온에서 건조시켰다. 11) The plate was washed twice with distilled water to stop the reaction, and the plate was dried at constant temperature.

12) ELISPOT reader(Autoimmun Diagnostika GmbH)로 spot을 분석하였다. 12) The spot was analyzed with an ELISPOT reader (Autoimmun Diagnostika GmbH).

13) 항원특이적 T 세포 (CFSE-low T)에서 분비된 사이토카인 spot을 분석하였다 (예, spot 수/1x 102 CFSE-low T 세포)13) Cytokine spots secreted from antigen-specific T cells (CFSE-low T) were analyzed (eg, spot number / 1x10 2 CFSE-low T cells)

실시예 4. 면역원성 감소 검증 사례Example 4. Example of immunogenicity reduction test

본 실시예는 본 명세서에서 제공된 중간엽줄기세포의 동종이형항원자극 반응에 따른 T 세포의 세포독성면역반응을 활용한 면역원성 평가법을 통한 면역원성 감소방법을 검증하기 위해 실시한 일련의 평가 사례들을 제시한다. This example shows a series of evaluation examples conducted to verify the immunogenicity reduction method using the cytotoxic immune response of T cells according to the allogeneic antigen stimulation reaction of the mesenchymal stem cells provided herein do.

먼저, 세포독성면역반응을 평가하기 위해 CCK-8을 이용한 세포생존율 측정법은 세포 내 미토콘드리아 중 탈수소효소 활성으로 생성된 발색반응을 검출하는 방법을 이용하는 것으로, 세포사멸률 검사에 비해 민감도와 재현성이 높다는 장점이 있다. 하지만, 동종이형항원자극 반응 후 발색반응 전에 평가대상인 중간엽줄기세포를 제외한 나머지 부유세포를 세척하기는 하지만 부착하여 잔존하는 세포도 있을 수 있기 때문에 항원자극 반응부터 발색반응에 이르기까지 모두 동일한 세포 조성으로 반응을 실시하지 않는 경우에는 각 반응계 중의 세포 조성의 차이가 반응 결과에 영향을 미칠 수 있어 결과 해석에 혼란을 초래할 수 있다. 따라서, 세포생존율 검사는 궁극적으로 모두 동일한 조건에서 항원자극 반응을 진행하는 경우 시험대상 간에 상대적인 세포독성면역반응의 차이를 평가하기에 적합하다고 할 수 있다. 이에, 본 발명에서는 수여자의 면역세포를 이용한 동종이형항원자극 시 동일한 공여자 중간엽줄기세포이지만 이종항원(배양 배지 중 FBS)에 노출된 경험이 있는 경우와 이종항원 노출 경험이 없는 경우를 비교하는 목적으로 세포생존율 검사를 실시한 사례를 제시하였다.First, in order to evaluate the cytotoxic immune response, the cell viability measurement method using CCK-8 uses a method of detecting the chromogenic reaction generated by the dehydrogenase activity in intracellular mitochondria, and it has a higher sensitivity and reproducibility than the cell death rate test There are advantages. However, since the remaining floating cells except for the mesenchymal stem cells to be evaluated before the chromogenic reaction after the allogeneic antigen stimulation reaction are washed, the remaining cells may be adhered. Therefore, all of the cells from the antigen stimulation reaction to the coloring reaction The difference in the cell composition in each reaction system may affect the reaction result, which may cause confusion in the interpretation of the result. Therefore, the cell viability test can be said to be suitable for evaluating the relative cytotoxic immune response difference between the test subjects when the antigen stimulation reaction proceeds under the same conditions. In the present invention, the same donor mesenchymal stem cells are used for the allogeneic antigen stimulation using the recipient's immune cells. However, the present invention is compared with the case where the heterologous antigen (FBS in the culture medium) Cell viability test was performed for the purpose.

동종이형항원자극 반응에 따른 세포독성면역반응 분석Analysis of cytotoxic immune response following allogeneic antigen challenge 시험군Test group 검증대상 세포Target cell 동종이형항원자극 반응 조건Allogeneic Antigen Stimulation Reaction Conditions 분석법 Analysis method 이종 항원 노출 경험Experience with heterologous antigen exposure 공여자 항원Donor antigen 수여자 면역세포Recipient immune cell 혈청 (5wt%)Serum (5 wt%) 1. 이종항원 경험 시험군1. Experimental group with heterologous antigen 있음 (FBS 함유 배지에서 계대 배양 후 무이종 배지로 전환)(Transfer from FBS containing medium to non-heterogeneous medium) 사람 중간엽줄기세포Human mesenchymal stem cells 있음has exist 수여자혈청Recipient sera 세포 생존율 검사Cell viability test 2. 무이종 시험군2. Non-heterogeneous test group 없음 (무이종 배지)None (non heterogeneous medium) 사람 중간엽줄기세포Human mesenchymal stem cells 있음has exist 수여자혈청Recipient sera

(상기 표에서, 무이종 배지는 중간엽줄기세포 전용배지(CellGenix GmbH; 무혈청 배지)이며, 무이종 시험군의 중간엽줄기세포는 동종이형항원자극 반응 전에도 수여자 혈청을 이용하여 배양하는 것이 세포증식에 효과적이지만 미확보 시 무혈청 조건에서도 배양이 가능함).(In the above table, the non-heterogeneous medium is CellGenix GmbH (serum-free medium), and the mesenchymal stem cells of the non-heterogeneous test group are cultured using donor serum before the allogeneic antigen stimulation It is effective for cell proliferation but can be cultured under serum-free conditions when uncertain).

본 명세서에 제시된 세포생존율 검사를 이용한 분석사례의 실험 조건은 표 2에 요약되어 있다.The experimental conditions of the analysis examples using the cell viability test presented in this specification are summarized in Table 2.

4.1. 시험군의 준비4.1. Preparation of Test Groups

4.1.1. 이종항원 경험 시험군(FBS-MSC; 비교예)4.1.1. Experimental group of heterologous antigen (FBS-MSC; comparative example)

중간엽줄기세포를 지방조직에서 분리한 후 10% FBS를 포함하는 DMEM 배지에서 계대배양하였다. 동종이형항원자극 실험 14~1일 전 또는 당일에 세포를 PBS로 세척한 후 무이종 배양배지로 교체하였다. 이렇게 배양된 세포는 동종이형항원자극 실험 하루 전 이(배지교환 날짜가 0d 가 포함되지 않은 실험의 경우)나 당일에 (배지교환 날짜가 0d 가 포함된 실험의 경우) 세포를 수거하여 12-well plate에 파종하고, 같은 실험간 동일한 조건에서 대조군과 비교 분석 되도록 하였다. 이후 동종이형항원자극 시 배지 조성은 이종항원 경험 시험군 및 무이종 시험군 모두 동일하게 수여자 혈청이 포함된 무이종 배지를 사용하고, 수여자 면역세포를 추가하였다 (실시예 1 참조).Mesenchymal stem cells were isolated from adipose tissue and subcultured in DMEM medium containing 10% FBS. Cells were washed with PBS and replaced with a non-heterogeneous culture medium 14-1 days before or at the day of allogeneic type antigen stimulation experiment. Cells cultured in this manner were harvested at the day before the allogeneic antigen stimulation experiment (for experiments in which the date of the culture medium was not 0d) or on the same day , and compared with the control group under the same conditions between the same experiments. Subsequently, in the case of allogeneic heterologous antigen stimulation, the medium composition was the same as that of the heterologous antigen test group and the non-heterologous test group, and the recipient immune cells were added (see Example 1).

4.1.2. 무이종 시험군(XF-MSC)4.1.2. Non-heterogeneous test group (XF-MSC)

중간엽줄기세포를 지방조직에서 분리 직후부터 무이종 배지에서 배양한 세포를 동종이형항원자극에 사용하였다. 이 반응시 사용되는 배지는 무이종 배지에 수여자 혈청을 첨가하고, 수여자 면역세포를 추가하여 동종이형항원자극 반응을 유도하였다 (실시예 1 참조). Immediately after the mesenchymal stem cells were isolated from the adipose tissue, cells cultured in a heterogeneous medium were used for allogeneic antigen stimulation. The medium used in this reaction was a donor-derived medium supplemented with donor serum, and a recipient immune cell was added to induce a homologous antigen-stimulating reaction (see Example 1).

4.2. 세포생존율 분석4.2. Cell survival analysis

동종이형항원자극 후 14일 경과 시, 세포 증식 정도를 관찰하여 그 결과를 도 1에 나타내었다 (TdPBMC+T cell: 동종이형항원자극 시 수여자 면역계; XF-MSC, 무이종 시험군; FBS-MSC, 이종항원(FBS) 경험 시험군, ***: p<0.001). 도 1의 A는 세포 증식 정도를 현미경으로 관찰한 이미지를 보여주는 것으로, 무이종 시험군(XF-MSC)에 비해 이종항원 경험 시험군(FBS-MSC)의 세포가 상당한 손상 증가를 보이는 것이 관찰되었다. 도 1의 B는 동종이형항원 자극 14일째에 세포생존율을 CCK-8로 측정하여 비교한 결과를 보여주는 그래프로서, 무이종 시험군 (XF-MSC)에 비해 이종항원 경험 시험군(FBS-MSC)은 평균 세포생존율 약 75%정도로 의미있게 감소한 것으로 나타났다(p<0.001). (TdPBMC + T cell: recipient immune system; XF-MSC; non-heterogeneous test group; FBS-T cell; MSC, heterologous antigen (FBS) experience test group, ***: p <0.001). FIG. 1 A shows an image obtained by observing the degree of cell proliferation under a microscope. It was observed that the cells of the heterologous antigen test group (FBS-MSC) exhibited a considerable increase in damage compared to the non-heterogeneous test group (XF-MSC) . FIG. 1B is a graph showing the results of comparing cell survival rate with CCK-8 on the 14th day of allogeneic antigen stimulation. As compared with the non-heterogeneous test group (XF-MSC) (P <0.001), which was about 75% of the mean cell survival rate.

상기 실험결과는, CCK-8을 이용한 세포생존율 측정법은 동종이형항원 자극에 따른 세포독성면역반응 차이를 측정하기에 적절하며, 본격적인 세포증식을 무이종배지에서 실시하였더라도 초기배양 단계에서 배지 중 FBS와 같은 이종항원에 노출된 경험이 있는 중간엽줄기세포는 전과정에서 무이종 배지를 사용한 경우에 비해 면역원성이 증가될 수 있음을 시사한다. 따라서, 조직의 채취부터 전 세포가공 공정에서 무이종 배지를 이용하는 것이 면역원성을 낮추는 데에 도움이 될 수도 있을 것으로 사료된다. The results of the above experiments show that the cell viability assay using CCK-8 is suitable for measuring the cytotoxic immune response due to allogeneic antigen stimulation, and even if full-scale cell proliferation is performed in a non-heterogeneous medium, It is suggested that mesenchymal stem cells, which have been exposed to the same heterologous antigen, may have increased immunogenicity compared to the non-heterogeneous medium in the whole cycle. Therefore, the use of non - heterogeneous media in the whole cell processing process from tissue collection may be helpful in lowering immunogenicity.

(1) (One) ADSC의ADSC 동종이형항원Allogeneic antigen 자극 시  During stimulation ADSC의ADSC 배양조건이 Viability에 미치는 영향: Allogeneic antigen stimulation 7일 후 세포 생존률 검사  Effect of culture conditions on viability: Cell viability after 7 days of allogeneic antigen stimulation

ADSC의 배양은 실험조건에 따라서 다양한 배양조건에서 배양될 수 있다. 특히, FBS를 포함하는 배지에서 많이 배양되고 있는데 이러한 배양조건이 ADSC의 면역원성 검사에 미치는 영향을 조사하였다. 따라서, ADSC를 다음과 같이 실험실에서 수행될 수 있는 3가지 조건에서 배양한 후 동종이형항원자극 (allogeneic antigen stimulation)을 통한 면역원성 검사를 수행하였다: The cultivation of ADSCs can be cultured under various culture conditions depending on the experimental conditions. In particular, the culture medium containing FBS is highly cultured, and the effect of such culture conditions on the immunogenicity test of ADSCs was investigated. Thus, ADSCs were cultured under three conditions that could be performed in the laboratory as follows: immunogenicity testing with allogeneic antigen stimulation was performed:

즉, ADSC를 1) 지방조직으로부터 분리직후부터 ADSC 전용의 Xeno-free media에서 배양 (XF-MSC), 2) FBS포함한 DMEM으로 배양하다가 allogeneic antigen stimulation실험 4일전에 PBS로 wash하고 Xeno-free media 로 교체 (-3d XF), 3) FBS포함한 DMEM으로 배양하다가 allogeneic antigen stimulation실험 2일전에 PBS로 wash하고 Xeno-free media 로 교체 (-1d XF)하였다. In other words, ADSCs were cultured in 1) Xeno-free medium (XF-MSC) and 2) DMEM containing FBS immediately after isolation from adipose tissue, washed with PBS 4 days before allogeneic antigen stimulation, (-3d XF), 3) cultured in DMEM containing FBS, washed with PBS 2 days before allogeneic antigen stimulation and replaced with xeno-free media (-1d XF).

이와 같이 배양된 3종류의 ADSC를 사용하여 동종이형항원자극 (allogeneic antigen stimulation; AAS)을 수행하였으며, 이때 사용된 혈청은 수여자 혈청(recipient autologous serum, T 세포 및 PBMC 제공자)을 사용하였다. Allogeneic antigen stimulation (AAS) was performed using three ADSCs cultured in this manner. The serum used was recipient serum (recipient autologous serum, T cell and PBMC donor).

ADSC에 대한 동종이형항원 자극 후 7일째의 cell viability 측정 결과를 도 2에 나타내었다. 이때 반응 시 투여된 T 세포군의 종류에 따른 세포독성 효과를 검증하기 위하여 CD3+ T (CD4+ T + CD8+ T 세포로 구성됨; 혈중에 존재하는 상태), CD8+ T (purity: 99.9%), CD4+ T(purity: 100%) 세포로 구분하였다. 도 2에 나타난 바와 같이, CD3 T 세포에 의해서 -1d XF MSC는 Xeno-free(XF, 무이종) MSC에 비하여 cell viability가 조금 감소하고 있음을 보여준다. 그러나, CD8 T 세포에 의해서 -1d XF MSC는 cell viability가 XF MSC에 비하여 유의하게 감소하고 있음을 보여주고 있다. 그러나, CD4 T 세포는 XF MSC와 비교하여 -3d XF MSC, -1d XF MSC 모두가 세포독성을 나타내지 않았다. 이러한 결과는, CD8 T 세포가 XF MSC 보다는 FBS가 포함된 DMEM에서 배양되었던 -1d XF MSC에 대해서 세포독성을 나타낼 수도 있음을 제시하고 있다. 즉, 도 2에 나타난 바와 같이, -1d XF MSC는 XF MSC와 비교하여 CD8 T 세포의 세포독성 작용을 유도한다.The results of cell viability measurement on day 7 after allogeneic antigen challenge to ADSC are shown in FIG. (CD4 + T + CD8 + T cells, present in the blood), CD8 + T (purity: 99.9%), and CD3 + T CD4 + T (purity: 100%) cells. As shown in Fig. 2, the -1d XF MSC showed a slight decrease in cell viability compared to the Xeno-free (XF, non-heterogeneous) MSC by CD3 T cells. However, the -1d XF MSC showed a significant decrease in cell viability compared to the XF MSC by CD8 T cells. However, compared to XF MSC, CD4 T cells did not show cytotoxicity in both -3d XF MSC and -1d XF MSC. These results suggest that CD8 T cells may exhibit cytotoxicity against the -1d XF MSC that had been cultured in DMEM containing FBS rather than XF MSC. That is, as shown in FIG. 2, -1d XF MSC induces the cytotoxic action of CD8 T cells as compared to XF MSC.

(2) (2) ADSC의ADSC 동종이형항원Allogeneic antigen 자극 시  During stimulation ADSC의ADSC 배양조건이 Viability 에 미치는 영향: Allogeneic antigen stimulation 14일 후 세포 생존률 검사  Effect of culture conditions on Viability: Allogeneic antigen stimulation 14 days after cell viability test

ADSC 세포에 대한 동종이형항원자극 후 14일째에 cell viability을 검사하여 그 결과를 도 3에 나타내었다. 도 3에 나타난 바와 같이, CD3 T 세포에 의해서 -1d XF MSC 및 -3d XF MSC는 Xeno-free (XF) ADSC에 비하여 cell viability가 현저히 감소하고 있음을 확인할 수 있다. 이것은 동종이형항원자극 후 7일째(도 2)에서 나타나지 않았던 현상으로, 14일째에 T 세포에 의한 세포독성을 관찰할 수 있다. 그러나, 이것은 어떤 T 세포가 이러한 세포독성에 기여하는지 규명할 필요가 있다. CD8 T 세포는 -1d XF MSC 뿐만 아니라 -3d XF MSC의 cell viability가 XF ADSC에 비하여 유의하게 감소하고 있음을 보여주고 있다. 그러나, CD4 T 세포는 Allogeneic antigen stimulation자극 후 7days 뿐만 아니라 14days에서도 XF ADSC와 비교하여 -3d XF MSC, -1d XF MSC 모두에 대하여 세포독성을 나타내지 않았다. 이러한 결과들은, CD3 T 세포와 CD8 T 세포는 XF ADSC 세포보다는 FBS가 포함된 DMEM에서 배양되었던 -1d XF MSC, -3d XF MSC에 대해서 세포독성을 나타낼 수 있음을 제시하고 있다. 그러나, CD4 T 세포는 동종이형항원 자극 14일 후에도 세포독성이 나타나지 않았다. 이것은, 세포독성이 항원 특이적인 CD8 T 세포에 의해서 발생함을 보여준다. 이 결과는, FBS에 배양되었던 ADSC는 Xeno-free ADSC와 비교하여 세포독성효과를 더욱 증가시킬 수 있음을 나타내고 있다. 도 3에 나타난 바와 같이 -1d XF 및 -3d XF 에서 배양된 MSC는 Xeno-free MSC와 비교하여 CD8 T 세포의 세포독성 작용을 유도한다. 그러나, CD4 T 세포는 직접적인 세포독성 작용은 하지 않는다. Cell viability was checked on day 14 after allogeneic antigen challenge to ADSC cells and the results are shown in FIG. As shown in Fig. 3, CD-1 T cells show that -1d XF MSC and -3d XF MSC have significantly decreased cell viability as compared to Xeno-free (XF) ADSC. This is a phenomenon that did not occur on day 7 after allogeneic antigen challenge (FIG. 2), and cytotoxicity by T cells can be observed on day 14. However, it is necessary to identify which T cells contribute to this cytotoxicity. CD8 T cells show that the cell viability of the -3d XF MSC as well as the -1d XF MSC is significantly lower than that of the XF ADSC. However, CD4 T cells did not show cytotoxicity for both -3d XF MSC and -1d XF MSC as compared with XF ADSC at 14days as well as 7days after allogeneic antigen stimulation stimulation. These results suggest that CD3 T cells and CD8 T cells may exhibit cytotoxicity against -1d XF MSC and -3d XF MSC, which had been cultured in DMEM containing FBS rather than XF ADSC cells. However, CD4 T cells did not show cytotoxicity after 14 days of allogeneic antigen stimulation. This shows that cytotoxicity is caused by antigen-specific CD8 T cells. These results indicate that ADSCs cultured in FBS can further increase cytotoxic effects compared to Xeno-free ADSCs. As shown in FIG. 3, MSCs cultured in -1d XF and -3d XF induce cytotoxic effects of CD8 T cells compared with Xeno-free MSCs. However, CD4 T cells do not have direct cytotoxic action.

(3) (3) ADSCADSC 배양조건이  Culture conditions 동종이형항원Allogeneic antigen 자극 시 항원 특이적인 T 세포의 활성에 미치는 영향:  Effect of antigen-specific T cell activation on stimulation: AASAAS 17days17days  on ELISPOTELISPOT assay (CD3 T 세포에 의한 세포독성면역반응을 유발하는 Granzyme B 생성) (Generation of Granzyme B Causing Cytotoxic Immune Response by CD3 T Cells)

ADSC의 3가지 배양조건 (① XF ADSC, ② -3d XF MSC, ③ -1d XF MSC)에 따라서 준비된 ADSC를 사용하여 동종이형항원자극 실험으로 granzyme B를 분비하는 항원 특이적인 CD3 T 세포의 생성 유무를 ELISPOT으로 검증하여, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 도 4는 ADSC의 배양조건이 동종이형항원 자극 실험시 cytokines 분비에 미치는 영향을 보여주는 것으로, 2회의 실험 결과를 평균하여 보여주며 ELISPOT 그림은 그 중 하나를 대표하여 보여준다. 도 4에 나타난 바와 같이, granzyme B를 생성하는 항원 특이적인 CD3 T 세포는 XF-ADSC와 비교하여 -1d XF MSC와 -3d XF MSC에서 많이 발생하였다. 또한, XF ADSC도 CD3 T 세포로 하여금 granzyme B의 생성을 유도하고 있음을 보여주고 있다. 이것은 XF ADSC도 CD3 T세포와 반응시 세포독성이 나타난 것이 일부 관찰되었는데 이러한 결과를 반영한다 (data not shown). 또한, 항원 특이적인 CD3 T 세포로부터 생성되는 IFN-gamma와 IL-17A는 3가지 배양조건의 XF ADSC, -3d XF MSC, -1d XF MSC 사이에서 비슷하였다. 도 4에 나타난 바와 같이, -1d XF 및 -3d XF 에서 배양된 ADSC는 Xeno-free ADSC와 비교하여 CD8 T 세포에의한 Granzyme B의 생성을 증가시킨다. IFN-gamma와 IL-17A의 생성은 모든 조건의 ADSC에서 비슷하게 유도되었다.Specificity of antigen-specific CD3 T cells producing granzyme B secreted by allogeneic antigen stimulation experiments using ADSC prepared according to the three culture conditions of ADSC (① XF ADSC, ② -3d XF MSC, ③ -1d XF MSC) Was verified by ELISPOT. The results are shown in Fig. FIG. 4 shows the effect of culturing conditions of ADSC on the secretion of cytokines in the allogeneic antigen stimulation experiment, and shows the results of two experiments averaged, and the ELISPOT figure represents one of them. As shown in FIG. 4, antigen-specific CD3 T cells producing granzyme B occurred more frequently in -1d XF MSC and -3d XF MSC than in XF-ADSC. In addition, XF ADSC also shows that CD3 T cells induce the production of granzyme B. This indicates that XF ADSC has also been shown to be cytotoxic in response to CD3 T cells (data not shown). In addition, IFN-gamma and IL-17A produced from antigen-specific CD3 T cells were similar between the three culturing conditions, XF ADSC, -3d XF MSC, and -1d XF MSC. As shown in Figure 4, ADSCs cultured in -1d XF and -3d XF increase the production of Granzyme B by CD8 T cells compared to Xeno-free ADSC. Production of IFN-gamma and IL-17A was similarly induced in all conditions of ADSC.

(4) (4) ADSC의ADSC 동종이형항원Allogeneic antigen 자극 시  During stimulation ADSC의ADSC 배양조건이 Viability에 미치는 영향: Allogeneic antigen stimulation 21일 후 세포 생존률 검사  Effect of culture conditions on viability: Allogeneic antigen stimulation 21 days after cell viability test

ADSC 세포에 대한 동종이형항원자극 후 21일째에 cell viability을 검사하여 그 결과(CD3 T cell에 의한 세포생존율 검사, -14d XF MSC ~ 0d XF MSC)를 도 5에 나타내었다. 도 5에서 동종이형항원자극 실험 14일전부터 0일까지 배지교환(FBS 포함 DMEM에서 무이종배지로)일정이 세포독성에 어떤 영향을 주는지 확인할 수 있다. 도 5는, -14d XF MSC가 동종이형항원자극 21일 후 가장 생존율이 높았으며 무이종 배양액 교환시기가 늦어질수록(-3d XF, -1d XF, 0d XF) T 세포에 의한 세포독성이 증가하는 것을 보여주고 있다. 따라서, 이러한 결과들은 ADSC가 이종항원이 포함된 배지에서 배양되다가 무이종 배지에서 배양되기보다는 처음부터 무이종에서 배양되었을 때 세포 생존율이 가장 안정적일 수 있음을 보여준다. The cell viability was checked on day 21 after allogeneic antigen challenge to ADSC cells (cell viability test by CD3 T cell, -14d XF MSC to 0d XF MSC) is shown in FIG. In FIG. 5, it can be seen how the schedule change from 14 days to 0 day of the allogeneic antigen stimulation experiment (DMEM to FBS-free DM to non-diabetic) affects cytotoxicity. FIG. 5 shows that the -14d XF MSC showed the highest survival rate after 21 days of allogeneic antigen stimulation, and the cytotoxicity of T cells was increased (-3d XF, -1d XF, and 0d XF) . Thus, these results show that the cell survival rate can be most stable when the ADSCs are cultured in media containing heterologous antigens and then cultured in a non-heterogeneous form, rather than cultured in a non-heterogeneous medium.

(5) (5) ADSC의ADSC 동종이형항원Allogeneic antigen 자극 시  During stimulation ADSC의ADSC IFNIFN -gamma를 포함한 Including -gamma 염증성사이토카인Inflammatory cytokine 노출 이력이 Viability에 미치는 영향 Effect of exposure history on Viability

동종이형항원자극 4일 전에 염증성 사이토카인 IFN-gamma과 IL-17A, IL-23의 조합으로 자극된 (interferon gamma (IFN-γ; 50 ng/ml, 34-8319-85), interleukin (IL)-17A/F (50 ng/ml, 34-8178-85), IL-23 (10 ng/ml, 14-8239-63; eBioscience)) ADSC의 동종이형항원, 즉 HLA-HBC 및 HLA-DR의 발현 정도 및 세포 생존률을 측정하여 도 6에 나타내었다. (IFN-gamma; 50 ng / ml, 34-8319-85), interleukin (IL), and IL-17 stimulated with a combination of inflammatory cytokine IFN-gamma and IL-17A and IL-23 4 days before allogeneic antigen stimulation IL-23 (10 ng / ml, 14-8239-63; eBioscience)) allogeneic antigens of ADSC, HLA-HBC and HLA-DR The degree of expression and the cell viability were measured and shown in Fig.

도 6에 나타난 바와 같이, 염증성 사이토카인이 미처리된 Xeno-free MSC와 비교하여, 염증성 사이토카인 처리된 ADSC의 동종이형항원, 즉 HLA-HBC 및 HLA-DR의 발현 정도가 증가하였으며, 세포생존율이 감소하였다. 이러한 결과들은 ADSC가 IFN-gamma 를 포함한 염증성 사이토카인 환경에 노출되지 않는 것이 항원성증가 및 면역원성 증가로 인한 생존율의 감소를 줄여줄 수 있다는 것을 보여준다. 또한, 이러한 현상은 중간엽줄기세포를 임상적으로 환자에게 투여시에도 적용될 수 있다.As shown in Fig. 6, the degree of expression of allogeneic antigens of inflammatory cytokine-treated ADSC, i.e., HLA-HBC and HLA-DR, was increased as compared with the Xeno-free MSC without treatment of the inflammatory cytokine, Respectively. These results demonstrate that the absence of exposure to inflammatory cytokine environments, including IFN-gamma, by ADSC can reduce antigenicity and decrease survival due to increased immunogenicity. In addition, this phenomenon can be applied even when the mesenchymal stem cells are clinically administered to the patient.

실시예 5. MSC의 동종이형항원 자극 시 배지에 포함된 이종유래 혈청의 영향: CD3 T 세포에 의한 IFN-gamma 생성 분석 Example 5. MSC Influence of heterologous serum contained in the medium upon allogeneic antigen stimulation : Analysis of IFN-gamma production by CD3 T cells

자가사람혈청 (4~5% autologous human serum) vs. FBS (10%) 및 BSA 의 영향을 ELISPOT분석을 통한 T 세포 분화 (differentiation, IFN-gamma 생성) 정도로 확인하여, 그 결과를 도 7에 나타내었다. 도 7의 결과는 FBS 및 BSA와 같은 같은 이종혈청이 사람 면역 T 세포의 활성을 유도하는 반면, 자가사람혈청을 포함한 무이종배지의 경우에는 이와 같은 면역 T 세포의 활성을 유도하지 않음을 보여준다.Autologous human serum (4-5% autologous human serum vs. The effect of FBS (10%) and BSA was confirmed in terms of T cell differentiation (IFN-gamma production) through ELISPOT analysis, and the results are shown in FIG. The results of FIG. 7 show that heterologous sera such as FBS and BSA induce the activity of human immune T cells, while those of autologous serum-containing non-heterogeneous medium do not induce such immune T cell activity.

실시예 6. MSC의 동종이형항원 자극 시 배지에 포함된 혈청의 영향: 이종혈청에 대한 특이적 기억 T 세포 생성 분석 Example 6. MSC Influence of serum contained in medium upon stimulation with allogeneic antigens : Specific memory T cell generation assay for heterologous serum

자가사람혈청 (4~5% autologous human serum) vs. BSA의 영향을 CFSE labeling을 이용한 memory T 세포 증식 정도 (# of CFSE-low Memory T cell)로 측정하여, 그 결과를 도 8에 나타내었다. 도 8의 결과는 FBS 및 BSA와 같은 같은 이종혈청 항원특이적인 사람 면역 기억 T 세포의 생성을 유도하는 반면, 자가사람혈청을 포함한 무이종배지의 경우에는 이와 같은 기억 T 세포 생성을 유도하지 않음을 보여준다.Autologous human serum (4-5% autologous human serum vs. The effect of BSA was measured by the degree of memory T cell proliferation (# of CFSE-low memory T cell) using CFSE labeling, and the result is shown in FIG. The results of FIG. 8 show that induction of the production of heterologous serum antigen-specific human immuno-memory T cells such as FBS and BSA is not induced in the non-heterogeneous medium containing autologous human serum Show.

실시예Example 7.  7. 무이종배지Non-heterogeneous medium (( XenoXeno -free media) 대비 -free media) contrast 자가혈청Autologous serum 포함  include 무이종배지에서의In a heterogeneous medium 중간엽줄기세포 증식률 시험 Mesenchymal stem cell proliferation test

이종물질을 첨가하지 않은 줄기세포용 전용배지가 상용화되어 사용되고 있는데, 이 배지의 문제점은 MSC의 증식을 현저히 감소시켜 동종이식 및 자가이식을 포함한 중간엽줄기세포의 임상적 적용 시 큰 제한의 요인이 될 수 있다는 것이다. 그렇다고 MSC의 배양 시 일반적으로 많이 사용되고 있는 이종혈청을 사용하게 되면 동종이식에 있어서 면역원성을 증가시키는 원인이 될 뿐만 아니라 자가(autologous) 이식 시에도 이종혈청은 면역원성을 발생시키는 원인이 됨을 상기 실시예에서 확인하였다. The problem with this medium is that it significantly reduces the proliferation of MSCs, which is a major limitation in the clinical application of mesenchymal stem cells including allografts and autologous transplantation. . However, the use of heterologous sera, which are commonly used in the culture of MSCs, causes an increase in immunogenicity in allografts, and it also causes the heterologous serum to cause immunogenicity in autologous transplantation. In the example,

따라서, 본 실시예에서는 이종물질이 없는 중간엽줄기세포용 배지를 사용하여 면역원성을 낮추거나 제거하고 자가 혈청을 5%~10%로 사용하는 방법을 제안한다. Therefore, in this example, a method for lowering or eliminating immunogenicity and using autologous serum at 5% to 10% using medium for mesenchymal stem cells without heterologous material is proposed.

자가 혈청을 분리하여 필터(0.45um)에 처리하여 무이종 배지에 첨가하여 사용한 경우의 중간엽줄기세포의 증식 정도를 측정하여 도 9에 나타내었다. 도 9에 나타난 바와 같이, 자가혈청을 포함한 무이종 배지에서 배양된 중간엽줄기세포는 자가혈청이 없는 무이종배지 조건과 비교하여 증식률이 현저히 증가하였다. 즉, 자가혈청이없는이 무이종배지조건의 중간엽줄기세포는 면역원성의 우려를 낮추거나 제거할 수는 있지만 임상적으로 사용하기에는 양적으로 제한되는데, 자가혈청을 사용시 이러한 문제점을 해결할 수 있을 것으로 예측된다.The degree of proliferation of mesenchymal stem cells when autologous serum was separated and added to a non-heterogeneous medium treated with a filter (0.45um) was measured and shown in FIG. As shown in FIG. 9, the proliferation rate of mesenchymal stem cells cultured in the autologous serum-containing medium was significantly increased compared to that of autologous serum-free medium. In other words, the mesenchymal stem cells of autogenous serum-free mesenchymal stem cells may be able to reduce or eliminate immunogenicity concerns, but they are limited quantitatively for clinical use. Is predicted.

평가 시 고려사항Assessment Considerations

사람유래 동종 중간엽줄기세포와 수여자의 면역세포를 이용한 동종이형항원자극의 본 연구는 중간엽줄기세포의 면역원성 유무 평가 및 임상적용 시 나타날 수 있는 면역반응의 유발 여부를 예측하는데에 사용될 수 있는 평가법이다. 줄기세포에 대한 항원특이적인 T 세포에 의한 세포독성면역반응의 분석은 면역원성의 평가 및 이 반응을 이해하는데 도움을 줄 것이다. 생체외(in vitro)의 실험결과를 이용하여 임상적으로 생체내(in vivo)에서 발생하는 반응을 모두 예측하기 어렵다는 실험적 한계점은 있으나, 현재의 과학수준에서는 생체내에서 발생하는 반응을 제한적으로나마 예측하고 결과 분석 및 해석에 도움을 줄 수는 있다. 다만, 본 연구에서 사용되는 세포들, 특히 수여자 면역세포는 세포의 상태에 따라서 실험 결과에 큰 영향을 끼치므로 평가를 위한 실험을 수행하는데 있어서 다음 사항들을 고려할 필요가 있다. This study of allogeneic antigen stimulation using human-derived allogeneic mesenchymal stem cells and recipient's immune cells can be used to assess the immunogenicity of mesenchymal stem cells and to determine the possible induction of immune response in clinical applications Is the evaluation method. Analysis of cytotoxic immune responses by antigen-specific T cells on stem cells will aid in the evaluation of immunogenicity and understanding of this response. Although there is an experimental limitation that it is difficult to predict all of the in vivo reactions clinically using the in vitro experimental results, there is a limitation in the current science level that the reactions occurring in vivo are limited And can help in analyzing and interpreting results. However, since the cells used in this study, particularly the recipient immune cells, have a great influence on the experimental results depending on the cell conditions, the following considerations must be taken into consideration in carrying out the experiments for evaluation.

1) 동종이형항원자극 반응에 이용되는 수여자 면역계(T세포 제거 PBMC, CD3 T세포)는 세포독성면역반응의 주체로서 실험 결과의 품질을 확보하는 데에 가장 중요한 요소이다. 분리 세포의 순도 및 세포의 신선도를 확보하여 실험을 실시할 것이 요구된다. 분리 세포의 순도는 실험자의 숙련도와 관련이 있으므로, 실험자는 항상 사전에 실험계획을 철저히 수립하고 과정을 숙지하도록 해야 한다. 세포의 신선도 확보를 위해서는 수여자로부터 세포를 분리한 후 자가혈청을 함유한 배지에 넣어 4℃에 보관하도록 하고 동종이형항원자극 반응까지 방치시간을 최소화하도록 한다. 1) The recipient immune system (T cell-depleted PBMC, CD3 T cells) used for the allogeneic antigen stimulation reaction is the most important factor in securing the quality of the experimental results as a subject of cytotoxic immune response. It is required to conduct experiments by securing the purity of the isolated cells and the freshness of the cells. Since the purity of isolated cells is related to the proficiency of the experimenter, the experimenter should always thoroughly establish the experimental plan in advance and be familiar with the process. To ensure freshness of the cells, the cells should be separated from the recipient and stored at 4 ° C in a medium containing autologous serum. Minimize the incubation time until allogeneic antigen stimulation.

2) 세포생존율 시험에서는 반응용기 내에 있는 모든 세포의 활성을 민감하게 측정하므로 반응기 중의 세포 조성 차이가 실험결과에 영향을 미칠 수 있다. 발색반응 전에 부유세포를 세척하기는 하지만 이 과정에서 추가로 가한 세포들이 완벽히 세척된다고 보기 어렵고, 세포의 종류에 따라 강한 부착능을 가지는 경우도 있기 때문이다. 따라서, 동종이형항원자극반응을 유도할 때의 세포조성이 서로 다른 경우를 비교하고자 할 때에는 세포생존율로 비교하기보다는 세포사멸률 평가를 사용할 것이 권장된다.2) In the cell viability test, since the activity of all the cells in the reaction vessel is measured sensitively, differences in cell composition in the reactor may affect the experimental results. Although the floating cells are washed before the chromogenic reaction, it is difficult to completely wash the added cells in this process, and there are cases in which the cells are strongly adherent depending on the type of the cells. Therefore, it is recommended to evaluate the cell death rate rather than the cell survival rate when comparing different cell compositions when inducing allogeneic antigen stimulation.

3) 본 명세서의 분석사례에서는 이종항원 경험이 있는 중간엽줄기세포의 경우 동종이형항원자극 반응유도 후 14~21일만에 무이종 조건의 세포와 비교하여 유의한 세포생존율의 차이를 보였다. 이처럼 면역반응의 정도에 따라 세포독성면역반응이 유도되는 시간은 다양하게 나타날 수 있으므로, 실제 평가실험 시에는 동종이형항원자극 반응 기간 중 현미경으로 면밀하게 세포의 상태를 동정하여 최적의 평가시점에서 평가가 이루어지도록 하고, 경우에 따라 반응이 지연되어 발생할 수 있으므로 충분한 기간 동안 실험방법에서 설명한 것과 같이 배양액을 적절히 교환해주며 반응을 유도하여 평가하는 것이 필요하다. 또한 활용 가능한 음성 및 양성 대조군이 있는 경우 이를 이용하여, 발생한 반응이 평가대상 세포의 면역원성에 따른 수여자 면역세포의 세포독성면역반응인지, 그리고 수여자의 면역세포가 적절히 활성을 가지고 있는 상태인지를 확인하는 것도 도움이 된다. 3) In the analysis example of this specification, the mesenchymal stem cell with heterologous antigen experience showed significant cell survival rate compared to the cell without heterologous condition after 14-21 days from induction of allogeneic antigen stimulation. Since the cytotoxic immune response induction time may vary depending on the degree of the immune response, in the actual evaluation experiment, the state of the cell is closely examined with a microscope during the homotypic antigen stimulation reaction period, And the reaction may be delayed in some cases. Therefore, it is necessary to induce and evaluate the reaction by appropriately changing the culture medium as described in the experimental method for a sufficient period of time. In addition, if there is an available negative and positive control group, it is determined whether the reaction is cytotoxic immune response of the recipient immune cells according to the immunogenicity of the subject cell, and whether the immune cells of the recipient have proper activity It is also helpful to check.

4) 본 명세서에서 제시한 세포생존율 이용한 동종이형항원자극으로 유도된 세포독성면역반응 평가는 동종중간엽줄기세포에 대한 면역원성 유무 평가의 생체외 측정법이다. 따라서, 실제 생체에 세포가 투여되는 상황은 투여되는 세포의 양, 세포의 투여부위, 수여자의 면역계 상태 등 다양한 조건이 면역반응에 관여하므로, 본 발명에 제시된 방법으로 실제 인체 내 투여 후 임상적으로 의미있는 정량적 면역반응이 유도될 것인지를 판정하는 것은 제한되며, 면역원성의 유무 및 영향을 평가할 수 있다. 그러나, 본 발명은 임상적 결과들의 면역학적 분석 및 해석하는데 기초자료로서 도움을 줄 것으로 사료된다. 또한, 본 발명에서 제시한 평가법은 동종중간엽줄기세포를 이용한 치료제를 개발하는 과정에서 면역원성 생성을 최소화하기 위한 공정의 최적화 등에 상대적 비교평가법으로 활용하는 데에도 유용할 것으로 사료된다.4) Assessment of cytotoxic immune response induced by allogeneic antigen stimulation using the cell survival rate presented herein is an in vitro assay for the evaluation of immunogenicity against allogeneic mesenchymal stem cells. Therefore, the actual situation in which the cells are administered to the living body depends on a variety of conditions such as the amount of the administered cells, the site of administration of the cells, the immune system state of the recipient, etc. Therefore, Is limited in determining whether a meaningful quantitative immune response will be induced, and the presence or effect of immunogenicity can be assessed. However, it is believed that the present invention will be helpful as a basis for the immunological analysis and interpretation of clinical results. In addition, the evaluation method proposed in the present invention may be useful for comparative comparative evaluation such as optimization of a process for minimizing the generation of immunogenicity in the course of developing therapeutic agents using mesenchymal stem cells of the same species.

5) 상기 분석사례에 제시된 바와 같이, 본격적인 세포 증식기에 무이종 배지를 사용하였다 하더라도, 조직의 채취, 줄기세포 분리, 초기 배양 단계에 FBS가 포함된 이종배지를 사용한 경우에는 과정 전체를 무이종 배지로 사용한 경우에 비해 유의하게 높은 세포독성면역반응을 유발한 것으로 나타났다. 따라서, 동종중간엽줄기세포를 이용하여 치료제를 개발하는 과정에서는 세포가 이종항원에 노출되는 과정을 가급적이면 배제하는 것이 면역원성을 최소화하는 데에 도움이 될 것으로 사료된다.5) As shown in the above analysis example, even when the heterogeneous medium is used for the full-scale cell proliferation, if the heterogeneous medium containing FBS is used for tissue harvesting, stem cell isolation, and initial culture, Cytotoxic immune response was significantly higher than that of the control group. Therefore, in the course of developing a therapeutic agent using mesenchymal stem cells of allogeneic species, it is considered to be possible to minimize the immunogenicity by eliminating the process of exposing cells to heterologous antigens as much as possible.

Claims (11)

줄기세포를 이종항원을 포함하지 않는 무이종(xeno-free) 배지에서 배양하는 단계를 포함하고,
상기 이종항원은 상기 줄기세포가 유래한 개체와 상이한 종에서 유래한 단백질인,
면역원성이 감소된 줄기세포의 제조 방법.
Culturing the stem cells in a xeno-free medium containing no heterologous antigen,
Wherein the heterologous antigen is a protein derived from a species different from the one from which the stem cell is derived,
A method for producing stem cells with reduced immunogenicity.
제1항에 있어서, 상기 이종항원은 상기 줄기세포가 유래한 개체와 상이한 종에서 유래한 알부민 및 이를 포함하는 혈청 및 혈액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 방법.The method according to claim 1, wherein the heterologous antigen is at least one selected from the group consisting of albumin derived from a species different from the stem cell-derived individual, and serum and blood containing the same. 제1항에 있어서, 상기 개체는 인간인, 방법.2. The method of claim 1, wherein the entity is a human. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 줄기세포는 동종 이식 또는 자가 이식에 사용하기 위한 것인, 방법.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein said stem cells are for use in allograft or autotransplantation. 제4항에 있어서, 상기 무이종 배지는 동종 이식의 수여자로부터 유래한 자가 혈청을 추가로 포함하는 것인, 방법.5. The method of claim 4, wherein the non-heterogeneous medium further comprises an autologous serum derived from an allograft recipient. 제5항에 있어서, 상기 자가 혈청의 함량은 상기 무이종 배지의 총 부피 기준으로 1 내지 10%(v/v)인, 방법.6. The method of claim 5, wherein the content of autologous serum is 1 to 10% (v / v) based on the total volume of the non-heterogeneous medium. 제6항에 있어서, 상기 자가 혈청의 함량은 상기 무이종 배지의 총 부피 기준으로 1 내지 8%(v/v)인, 방법.7. The method of claim 6, wherein the autologous serum content is 1-8% (v / v) based on the total volume of the non-heterogeneous medium. 제4항의 방법에 의하여 제조된 줄기세포를 포함하는, 줄기세포의 동종 이식용 조성물.A composition for allogeneic stem cell transplantation comprising the stem cell prepared by the method of claim 4. 제8항에 있어서, 상기 줄기세포는 동종 이식의 수여자로부터 유래한 자가 혈청을 추가로 포함하는 무이종 배지에서 배양된 것인, 조성물.9. The composition of claim 8, wherein the stem cells have been cultured in a non-heterogeneous medium further comprising autologous serum derived from recipients of allografts. 제9항에 있어서, 상기 자가 혈청의 함량은 상기 무이종 배지의 총 부피 기준으로 1 내지 10%(v/v)인, 조성물.10. The composition of claim 9, wherein the autologous serum content is 1 to 10% (v / v) based on the total volume of the non-heterogeneous medium. 제10항에 있어서, 상기 자가 혈청의 함량은 상기 무이종 배지의 총 부피 기준으로 1 내지 8%(v/v)인, 조성물.11. The composition of claim 10, wherein the autologous serum content is 1-8% (v / v) based on the total volume of the non-heterogeneous medium.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050037549A (en) * 2002-07-02 2005-04-22 인스띠뜌또 씨엔띠피꼬 이그리에가 떼끄놀로지꼬 데 나바라 에세.아. Medium for culturing autologous human progenitor stem cells and applications thereof

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