생명/의료

베이징대학, 화학 소분자를 이용하여 체외에서 간세포 기능을 장기간 유지

발행일 : 2019 / 05 / 02

최근, 베이징대학 덩훙쿠이(鄧宏魁) 연구팀, 해방군총병원 루스춘(盧實春) 연구팀 및 푸단(復旦)대학 위안정훙(袁正宏) 연구팀은 공동으로 최초로 화학 소분자를 이용한 세포신호 경로 제어를 통하여 체외에서 기능성 세포의 장기간 유지를 구현했다. 이는 기능적으로 성숙된 세포 대량 제조 및 그 이용에 가능성을 제공했다. 해당 연구성과는 “1차 배양 인간 간세포가 체외에서의 장기간 기능 유지”라는 제목으로 “Science”에 게재되었다.

덩훙쿠이 연구팀은 체외 배양 과정에서 기능이 신속히 상실된 인간 1차 배양 간세포를 연구 대상으로 하여 5종 화학 소분자 조합(5 compounds, 5C)을 선별함과 아울러 이를 이용하여 체외에서 간세포 기능의 장기간 유지를 성공적으로 구현했다. 1개월 이상의 배양 과정에서 5C 조합은 간세포의 탈분화를 억제했다. 세포 전체 유전자 발현 스펙트럼은 체내의 간세포와 아주 유사할 뿐만 아니라 장기간 알부민 분비, 요소(Urea) 합성, 약물대사 등 간세포 기능을 유지했다.

덩훙쿠이 연구팀이 새로 구축한 5C 배양 시스템에서 체외 배양한 간세포는 체내 수준과 유사한 약물대사효소를 합성할 수 있을 뿐만 아니라 장기간 약물대사 유지 능력을 보유하여 약물대사, 약물상호작용 및 약물독성 등 분야에서의 응용을 확장시켰다. 덩훙쿠이 연구팀과 위안정훙 연구팀은 공동으로 5C 배양 조건을 기반으로 B형 간염 바이러스 감염 모델을 성공적으로 구축하여 B형 간염 표면항원, e 항원, B형 간염 바이러스 합성 DNA 등 감염 지표 특히 B형 간염 바이러스 복제에 필수적인 cccDNA를 장기간 안정하게 생성할 수 있는 간세포를 지속적으로 고발현시켰다. 해당 모델의 구축은 B형 간염 바이러스의 심층적 연구 및 약물 연구개발에 주요한 의미가 있다. 5C 배양 조건에서 간세포는 B형 간염 바이러스의 고효율 감염에 견딤과 아울러 장기적으로 cccDNA를 생성할 수 있기에 이상적인 약물 선별 모델로 되어 B형 간염 치료에 희망을 가져다준다.

전통적인 유전학적 방법에 비하여 화학 소분자는 다양한 신호경로 표적에 대한 정밀 제어를 구현할 수 있다. 동 연구에서 덩훙쿠이 연구팀은 화학 소분자를 이용하여 체외에서 간세포 기능의 장기간 유지를 구현했다. 해당 연구는 화학 소분자의 세포 운명 및 기능 정밀 제어 우월성을 구현하였으며 해당 방법은 또한 기타 유형 세포의 체외에서 기능 장기간 유지에 새 경로를 제공했다.