| CO F-039 |
| Ex Vivo Functionality of 3D Bioprinted Corneal Endothelium Engineered with Ribonuclease 5-Overexpressing Human Corneal Endothelial Cells |
| Department of Ophthalmology, Seoul National University Hospital1, Cheil Eye Research Institute, Cheil Eye Hospital2, Chung-Ang University3 |
| Kyoung Woo Kim, Soo Jin Lee, Jae Chan Kim |
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목적 : 본 연구팀은 기 연구를 통해 리보핵산분해효소 5 (Ribonuclease 5, 이하 RNase 5)를 고발현하도록 제작한 배양 사람 각막내피세포에서 생존능과 세포 표현형이 개선된 사실을 밝힌 바 있다. 이에 RNase 5-고발현 사람 각막내피세포를 이용해 3D 프린터로 제작한 각막내피 이식체의 조직 특성 및 전임상 이식 후 효과를 평가하고자 하였다.
방법 : RNase 5-고발현 사람 각막내피세포를 동결건조 무세포 소양막 위에 3D 프린팅하여 각막내피 이식체를 제작한 후 데스메막을 제거한 토끼 각막에 내피 층판이식을 시행하였다. 이식 전 이식체 평가를 위해 RNase 5-고발현 각막내피세포 및 보통 각막내피세포 기반 3D 이식체 각각에서 각막내피세포 모양, 밀도, 마커 발현, 이식체의 투명도와 조직학적 단면을 비교 분석하였다. 수술 후 4주 간 1주 간격으로 각막 투명도를 관찰하고 중심각막두께를 측정하여 군 간 비교 분석하였다. 수술 후 4주 째 각막 조직을 적출하여 각막내피세포 마커들의 whole mount 면역염색을 시행하였다.
결과 : 이식 전 이식체 평가 상 RNase 5-고발현 각막내피세포 기반 3D 이식체에서 보통 각막내피세포 기반 3D 이식체 대비 각막내피세포의 밀도가 높았고 세포 표면의 Na+/K+ ATPase 발현이 보다 뚜렷하였다. 내피 층판이식 2주 후부터 RNase 5-고발현 각막내피세포 기반 3D 이식체와 보통 각막내피세포 기반 3D 이식체 모두에서 토끼 각막의 투명도가 개선되고 중심각막두께가 감소하였다. 이식 4주 후의 각막내피 조직검사 상, 특히 RNase 5-고발현 각막내피세포 기반 3D 이식체군에서 육각형 모양의 각막내피세포들이 관찰되었고 이들 세포 경계면을 따라서 Na+/K+ ATPase, ZO-1 및 CD166 등의 각막내피세포 표현형 마커들이 뚜렷하게 발현되었다.
결론 : 배양 사람 각막내피세포를 이용하여 3D 프린터로 제작한 각막내피 이식체는 데스메막 제거 유도각막내피 손상 토끼 각막 모델에서 생착하였고 각막의 부종 및 두께 회복에 기여하였다. 나아가 3D 각막내피 이식체의 이식 효과를 향상시키기 위한 전략으로 RNase 5-고발현 각막내피세포의 이용을 고려해 볼 수 있겠다.
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