| 초록 |
비바이러스성 유전자의 운반 벡터인 키틴(chitosan)은 비록 유전자 형질전환에 널리 응용되지만, 그의 형질전환 효율이 비교적 낮다. 따라서 유전차 치료에서 그의 응용을 크게 제한하고 있다. 본 연구팀이 기존에 수행한 연구 결과에 의하면, 인산화 가능한 짧은 펩티드로 수식한 키틴(phosphorylatable short peptide coupled chitosan, p SP-CS)을 이용하여 체외 배양 세포의 DNA 형질전환 효율을 향상할 수 있다. 본 연구에서는 p SP-CS를 유전자 벡터로 사용하여 인간 인터루킨-1 수용체의 길항제 유전자(interleukin-1receptor antagonist gene, IL-1RA)와 인간 인슐린 유사 생장인자-1(insulin-likegrowth factor 1 gene, IGF-1)의 국부적 감염을 매개하고, 유전자 연합 치료법을 이용하여 토끼 관절의 연골 손상을 치료하였다. p SP-CS를 단일 유전자 발현 플라스미드 pBud CE4.1-IGF-1, pBudCE4.1-IL-1RA 및 공동 발현 플라스미드 pBud CE4.1-IGF-1+IL-1RA와 결합하여 p SP-CS/pDNA 복합물을 만들고 경골 외측 대퇴골의 전체 연골 손상 모델을 구축하였다. 그리고 p SP-CS/pDNA 복합물을 관절강(articular cavity) 내에 4주간 주사하였다. ELISA 분석 결과, 형질전환 그룹의 관절강에 주입한 세척액에는 대량의 외인성 단백질 IGF-1과 IL-1RA가 함유되었다. 정량 PCR 기법으로 mRNA를 검사한 결과, 각 형질전환 그룹에서 기질 금속 단백질분해효소-3(matrix metalloproteinase-3, Mmp-3)의 유전자 발현이 뚜렷하게 하향 조절되었고, 기질 금속 단백질분해효소 억제제-1(matrixmetalloproteinase inhibitor-1, Timp-1)와 2형 콜라겐(Collagen II) 유전자 발현이 상향 조절되었다(P HE 및 Collagen II 면역조직화학법을 이용한 염색 결과, 각 형질전환 그룹의 연골 손상 위치에 서로 다른 정도의 연골성 복구 현상이 나타났는데, 이중 유전자 형질전환 그룹에서 그 복구 효과가 가장 양호했다. 결론: p SP-CS는 외인성 유전자를 연골조직에 운반하여 대량의 국부적 발현을 초래할 수 있다. IGF-1과 IL-1RA 연합 작용을 이용하여 손상된 연골의 복구 속도를 뚜렷하게 촉진할 수 있다. 이는 다중 유전자를 이용한 연골 손상의 미래 임상 치료에 실험적 기초를 제공하였다. |
