제대혈 분리방법의 차이에 따른 단핵구 및 조혈모세포의 수득 효과에 관한 비교연구 = A Comparative Study on the Yield of Mononuclear Cells and Hematopoietic Stem Cells with Different Separation Methods of Cord Blood

국문 초록 (Abstract)

연구배경 : 최근에 보고된 변형적 Ficoll-Hypaque 방법을 이용한 제대혈 분리방법이 지금까지의 고식적 Ficoll-Hypaque 분리방법에 비하여 조혈모세포의 수득효과면에서 얼마나 차이가 있는지 또한 비교적 수득효과가 크다고 알려져 있는 3% gelatin을 이용한 분리방법에 비하여 얼마나 효과적인지를 알아보고, 제대혈 분리방법의 차이에 따라 단핵구와 조혈모세포 사이에 어떤 상관관계가 있는지 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다.
방법: 21명의 건강한 산모로부터 정상 질식 및 제왕절개 분만 후 제대정맥에서 해파린 처리한 주사기를 사용하여 제대혈을 채취하였다 채취한 제대혈은 동일하게 3개월 시험관에 나누어 실온에서 24시간 이내에 고식적 Ficoll-Hypaque분리법, modified Ficoll-Hypaque 분리법, 3% gelatin 분리법을 이용하여 각각 단핵구 분리를 시도하였으며 이들의 단핵구수 및 생존률, CD34 양성세포수, 집락수를 측정 비교 하였다. 또 상관분석을 이용하여 단핵구수, CD34양성세포수와 CFU-GM집락수 사이의 상관관계를 알아보았다.
결과:
1) 세포 생존률은 고식적 Ficoll-Hypaque 분리법, 변형적 Ficoll-Hypaque 분리법, 3% gelatin 분리법 사이레 통계적 차이가 없었다.
2) 단핵구수는 3% gelatin으로 분리했을 때가 4.56±1.86 (×10^(6)/mL)로 수득효과가 가장 높았으며 (P=0.0001), Ficoll-Hypaque으로 분리했을때는 각각 1.54±0.06(×10^(6)/mL), 1.36±0.67(×10^(6)/mL)로서 고식적 방법과 변형적 방법 차이에 통계적 차이가 없었다.
3) CD34 양성세포수는 3%gelatin으로 분리했을 때가 6.08±3.99(×10⁴/mL)로 수득효과가 가장 높았으며 (P=0.0001), Ficoll-Hypaque으로 분리했을 때는 각각 2.18±2.17(×10⁴/mL), 2.24±1.63(×10⁴mL)로서 고식적 방법과 변형적 방법사이에 통계적 차이가 없었다.
4) CFU-GM 집락수는 3% gelatin으로 분리했을 때가 15.72±8.93(×10³/mL)로 수득효과가 가장 높았으며 (P=0.0002), Ficoll-Hypaque으로 분리했을 때는 각각 3.12±1.45(×10³mL), 2.35±0.82(×10³/mL)로서 고식적 방법과 변형적 방법 사이에 통계적 차이가 없었다,
5) 제대혈 고식적 Ficoll-Hypaque 방법으로 분리하였던 경우는 단핵구수와 CFU-GM집락수 사이에 상관관계가 없었으며CD34 양성세포수만 CFU-GM집락수와 상관관계가 있었다. (r=0.57). 또 변형적 Ficoll-Hypaque 방법에 의하여 분리하였던 경우는 단핵구수나 CD34 양성세포수 모두가 CFU-GM 집락수와 상관관계가 없었다. 그러나 제대혈을 3% gelatin법으로 분리하였던 경우는 CFU-GM집락수 가 단핵구수 (r=0.88) 및 CD34양성세포수(r=0.86)양자 모두와 상관관계가 있었다.
결론 : 3%gelatin을 이용하여 제대혈을 분리하는 것이 단핵구 및 조세모세포의 수득효과면에서 가장 효과적이었다. 한편 변형적 Ficoll-Hypaque 분리법이 고식적 Ficoll-Hypaque 분리법보다 시간과 경비면에서 비효율적이면서 수득효과도 높지 못하였다. 또 제대혈 분리법의 차이에 따라 단핵구나 CD34 양성세포와 VFU-GM사이에 상관관계에 차이가 있었으며, 실제로 제대혈이식 후에 생착 여부를 예측할 수 있는 인자가 제대혈 분리법의 차이에 따라 달라지는지에 관해서 보다 많은 임상적 연구가 필요할 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Background : Cord blood banking for stem cell transplantation requires volume reduction and red cell depletion for cost effective storage. To determine which technique could minimize the loss of progenitor cells during cord blood processing, we compared the efficacy of cord blood separating methods which were conventional Ficoll-Hypaque method, modified Ficoll-Hypaque method, and 3% gelatin method.
Methods : Twenty-one cord blood samples were obtained with heparinized syringes from the umbilical vein following delivery. Three aliquots of each 20mL cord blood were stored at room temperature and processed by 3 different techniques within 24 hours after collection. We compared mononuclear cells(MNCs) counts and their viability, CD34+ cells counts, and CFU-GMs counts and also observed their correlations among three techniques.
Results :
1) The yield of MNCs or CD34+ cells was highest in the cord blood processed with 3% gelatin method than conventional or modified Ficoll-Hypaque method(P=0.0001).
2) There were no significant difference in the yield of MNCs and CD34+ cells between conventional and modified Ficoll-Hypaque method.
3) Both MNCs counts (r=0.800) and CD34+ cells counts (r=0.86) were significantly correlated with CFU-GM counts in the cord blood processed with 3% gelatin method.
4) CD34+ cells counts were significantly correlated with CFU-GM counts in the cord blood processed with conventional Ficoll-Hypaque method (r=0.57), but MNC counts were not.
5) Both MNC counts and CD34+ cell counts were not correlated with CFU-GM counts in the cord blood processed with modified Ficoll-Hypaque method.
Conclusion : Cord blood separation with 3% gelatin method could provide better yield of progenitor cells than with FICOLL_Hypaque methods. And between two Ficoll-Hypaque methods, modified method is more laborsome but not better in terms of clonogenic potential than conventional method.