형질전환돼지 심장을 이용한 영장류 전임상 고형장기(심장) 이소성 이종이식시험 모델의 확립

황유화¹, 황호영¹, 이현주¹, 이새봄², 김윤호², 정유진², 김종민², 김영태¹²

서울대학교 의과대학 서울대학교병원 흉부외과학교실¹, 서울대학교병원 의생명연구원²

목적 : 돼지의 고형장기를 이용한 이종장기이식술을 임상적용하기 위한 전 단계로, 형질 전환돼지의 고형장기 심장을 이용하여 영장류의 복부에 이식하는 이소성 이종이식시험 모델법을 확립하고자 한다.

방법 : 국립축산과학원으로부터 제공받은 GTKO pig 와 이태리 AVATEA로부터 제공받은 Ttipple KO pig (GalT-/ GalT-/-, GalT-/-/-/CD55, GalT-/-/CD55-hTM-EPCR pig) 체세포로부터 확보한 형질전환돼지를 이용하여 돼지-원숭이 복부 이소성 심장이식술을 시행하고, 이식술기의 적합성 및 장기생존 가능성 여부를 평가한다.

결과 : 돼지-영장류 심장 이소성 이종이식 술기를 개발하고 이를 바탕으로 4차례의 형질전환돼지를 이용한 돼지-원숭이 복부 이소성 심방이식술을 시행하였다. 이식 수술의 성공률은 100%로 확립된 이종심장이식술기가 적합함을 확인하였다.(사진 1) 30일 이상의 장기생존을 목표로 항응고 요법 (헤파린 20000IU 피하주사 + Clopidogrel 7.5mg 경구복용)을 개발하였고, 부검결과를 바탕으로 면역억제프로토콜의 확립하였다. 이태리 AVATEA로부터 Tripple KO pig(GalT-/ GalT-/-, GalT-/-/-/CD55, GalT-/-/CD55-hTM-EPCR pig)를 제공받아 형질전환돼지의 확보에 성공하였으며 (사진2) 2주령의 850g 형질전환돼지를 이용한 돼지-영장류 심장 이소성 이종이식시험을 시행하고, 심장 초음파 검사를 이용하여 이식 심장의 심기능을 평가하였다. 또한 이식후 1, 4, 6일째의 부검 심장 조직을 확보하여 RNA 분석을 시행하고 이식 후 시기별 발현하는 유전자를 확보하였으며, 이를 바탕으로 타켓 유전자 발굴을 위한 파이프라인을 구축하였다.

결론 : 형질전환돼지의 생산 및 심장을 이용한 원숭이 복부 이종심장 이식술기 및 수술 후 치료 프로토콜을 바탕으로 30일 이상의 이소성 이종 심장장기생존이 가능할 것으로 기대된다.

책임저자: 김영태

서울대학교 의과대학 서울대학교병원 흉부외과학교실

발표자: 황유화, E-mail : yooflower@naver.com