목적: 임신 중에도 산모의 기저질환으로 인해 약물복용이 불가피한 경우가 있다. 다양한 약제의 태 아기형유발 가능성에 대한 사람에 대한 정보가 부족한 경우가 많으며, 이러한 경우 약물의 태아 기형 유발 가능성의 평가를 위해 사용되는 방법으로, 동물 시험법 및 배아 줄기세포를 이용한 발생 독성 시험법이 있으나, 이는 각각 한계점을 내포하고 있다. 따라서 본연구에서는 태아와 발생학적 기원을 공유하는 태반 양막 상피 줄기 세포를 이용한 항경련제의 세포독성 연구를 시행하였으며, 이를 통해 태반 양막 상피 줄기세포를 이용한 대체 발생 독성 시험법의 가능성을 알아보고자 하였다.
연구대상 및 방법: 태반 양막을 이용하여 태반 양막 상피 줄기세포 배양하고, 유세포 분석을 통해 태반 양막 줄기세포의 표현형을 확인하였으며 적절한 배양 조건하에 신경세포 및 지방세포로 분화능 을 확인하였다. MTT assay를 이용하여 Lamotrigine, Valproic acid, Topiramate의 양막 상피 줄기세포 에 대한 세포독성을 비교하였다.
결과: 줄기세포 특성 분석 결과 미분화 세포의 표지자인 Oct-3/4 , Nanog, SSEA-4의 발현을 확인함 으로써 다양한 세포로의 분화능을 가진 줄기세포임을 확인하였으며, 신경세포 및 지방세포로 분화를 확인하여 다양한 세포로의 분화능을 직접 확인하였다. MTT 분석을 이용하여 Lamotrigine (IC50 1 mM)이 타 항경련제인 Valproic acid (10 mM) 및 Topiramate (5 mM)에 비하여 비교적 높은 정도의 세포독성을 보임을 확인하였다.
결론: 이 실험을 통해 양막 상피 줄기세포의 분화능을 확인할 수 있었으며, 새로운 약제에 대한 태아 독성을 평가하기 위해, 양막상피줄기 세포를 이용한 대체 생식 발생 독성 시험법의 가능성을 확인 하였다.

Objective: One of the most important purposes of antenatal screening is to detect fetal anomaly. The classic screening test for detecting such anomaly is ultrasound until now. And there are some medical conditions such as epilepsy that can’t be avoid medication during pregnancy. But the best screening strategy for predicting teratogenicity of various medications is not established yet. In this study, we performed MTT assay using human amnionic epithelial stem cells (AESCs) to assess the cytotoxicity of the various antiepileptic drug and to verify the availability of reproductive toxicity test using AESCs.
Methods: AESCs were isolated and cultured from the human amnion. To examine phenotype of the AESCs, characteristics of the cultured AESCs were identified using FACS analysis. Neuronal and adipogenic differentiation of AESCs were accomplished under appropriate culture conditions. After characterization of AESCs, cytotoxicity of Lamotrigine was evaluated using MTT assay with AESCs, compared to those of Valproic acid and Topiramate.
Results: After isolation of AESCs, the characteristics were evaluated using FACS analysis. The AESCs were positive for pluripotent stem cell markers, Oct-4, Nanog, SSEA-4 and positive for CD73, CD90, CD105, CD324, SOX-2. While negative for CD349 that mean the epithelial origin’s stem cells. The neurogenic differentiation were achieved and it were confirmed by immunocytochemistry staining using antibodies to MAP2 and GFAP, which is the marker for neuron and neurogliocyte, respectively. In addition, adipogenic differentiation was also achieved with confirming Oil red-O staining. Cell cytotoxicity test using MTT assay showed that IC50 of lamotrigine is 1 mM, which indicated relatively stronger cytotoxicity comparing with IC50 of other anticonvulsants, valproic acid (10 mM) and topiramate (5 mM).
Conclusion: We could confirm the pluripotency of AESCs. And to expect embryonic toxicity of new medication, AESCs is one of the most useful source of the stem cells which could be applied to human reproductive toxicity test.