배양사람각막내피세포판의 이종이식

Xenotransplantation of Cultured Human Corneal Endothelial Cell Sheets

목적: Collagenase를 이용한 배양사람각막내피세포판‐가토각막실질 복합체를 만들어 가토에서 이식의 가능성을 알아보고자 하였다. 대상과 방법: 각막이식을 하고 남은 윤부 각막에서 사람각막내피세포를 분리 배양하여 collagenase를 사용하여 사람각막내피세포판(sheets)을 만들었다. 가토의 각막을 얻어 가토각막내피세포와 데스메막을 제거한 실질에 사람각막내피세포판을 이식하여 배양사람 각막내피세포판‐가토각막실질 복합체를 만들었다. 조직검사로 Hematoxylin and eosin 염색 및 collagen VIIIa2 (COL8A2), zonula occludens-1 (ZO-1)에 대해 면역형광염색을 시행하였다. 가토에서 각막을 trephine으로 제거하고 그 자리에 생체실험으로 배양사람 각막내피세포판‐가토각막실질 복합체를 이식하였다. 3일, 5일, 7일째에 이식한 각막을 사진 촬영하고 각막혼탁을 측정한 후 1주일 후에 가토를 희생하고 조직검사를 시행하여 Hematoxylin and eosin 염색과 COL8A2에 대한 면역형광염색을 시행하였다. 결과: 배양된 세포들은 collagen VIIIa1, ZO‐1에 면역형광염색이 되었다. Collagenase로 만든 배양사람각막내피세포판은 가토각막실질에 이식 후 배양 7일째 조직 검사에서 단층으로 자랐고 COL8A2와 ZO‐1에 면역형광염색이 되었다. 생체실험에서 가토에 이식한 배양사람각막내피세포판‐가토각막실질 복합체는 3일째와 5일째에 유의하게 각막혼탁이 적고 투명하였으나 7일째에는 각막혼탁이 발생하였다. 조직 검사에서 3,3 ‐dioctadecyloxacarbocyanine perchlorate (DIO)‐stained cells (green)로 염색된 각막내피가 관찰되었으며 배양사람각막내피세포판‐가토각막실질 복합체 이식군에서 경도의 림프구가 침착되어 있는 것이 관찰되었다. 결론: Collagenase를 이용한 배양사람각막내피세포판‐가토각막실질 복합체는 각막내피세포 이식의 방법으로서 충분한 가능성을 보였다.

Purpose: To investigate the possibility of transplantation into rabbits of collagenase‐induced cultured human corneal endothelial cell plate‐rabbit corneal stromal complexes. Methods: Human corneal endothelial cells were isolated from residual corneal limbus samples and treated with collagenase to create corneal endothelial cell sheets. Cultured sheets were transplanted into the rabbit stroma after the rabbit corneal endothelial cells and Descemet’s membrane were removed. Hematoxylin‐and‐eosin staining and immunofluorescence staining for collagen VIIIa2 (COL8A2) and zonula occludens-1 (ZO‐1) were performed. The cultured human corneal endothelial cell sheet‐rabbit corneal stromal complex was transplanted into rabbits. On days 3, 5, and 7, the transplanted corneas were photographed and corneal opacity was measured. One week later, the rabbits were sacrificed. Hematoxylin‐and‐eosin staining and immunofluorescence staining for COL8A2 were performed. Results: The cultured cells were immunofluorescently stained for collagen VIIIa1 and ZO‐1. Collagenase‐treated cultured human corneal endothelial cells formed monolayers on day 7 after transplantation into the rabbit corneal stroma and immunofluorescently stained for COL8A2 and ZO‐1. The cultured human corneal endothelial cell sheet‐rabbit stroma complex transplanted into rabbits was transparent on days 3 and 5, but corneal opacity developed by day 7. Histologic examination revealed 3,3 ‐dioctadecyloxacarbocyanine perchlorate (DIO)‐stained corneal endothelium (green) and hard‐tissue lymphocytes had infiltrated the cultured corneal endothelial cell plate‐rabbit corneal stromal complex graft group. Conclusions: The cultured corneal endothelial cell sheet‐rabbit corneal stromal complex prepared with the aid of collagenase showed a potential method for corneal endothelial cell transplantation.