초록 ▼

연구의목적 및 내용
인체의 초기면역을 담당하는 것으로 알려진 γδ T세포는 다른 면역세포에 비해 기능이나 작동 기전에 대해 상대적으로 알려진 것이 적음. 본 연구진은 이중 특히 점막에 위치하는 resident γδ T세포에 의한 선천면역반응과 그 조절기전을 연구함으로서 호흡기질환에 미치는 영향을 조사하고자 하였음. 특히 STAT3에 의한 점막성 면역에 미치는 γδ T세포의 역할과 HIF1-α에 의한 상처회복과정에 관여하는 γδ T세포의 역할을 중심으로 연구하였음. 이를 위하여 호흡기 점막의 감염 및 알레르기 모델과 IBD 동물

연구의목적 및 내용
인체의 초기면역을 담당하는 것으로 알려진 γδ T세포는 다른 면역세포에 비해 기능이나 작동 기전에 대해 상대적으로 알려진 것이 적음. 본 연구진은 이중 특히 점막에 위치하는 resident γδ T세포에 의한 선천면역반응과 그 조절기전을 연구함으로서 호흡기질환에 미치는 영향을 조사하고자 하였음. 특히 STAT3에 의한 점막성 면역에 미치는 γδ T세포의 역할과 HIF1-α에 의한 상처회복과정에 관여하는 γδ T세포의 역할을 중심으로 연구하였음. 이를 위하여 호흡기 점막의 감염 및 알레르기 모델과 IBD 동물 모델을 이용하여 HIF1-α와 STAT3에 의한 역할을 규명하였으며, resident γδ T 세포의 활성 조절 후보 물질을 찾기 위해 in silico screening tool을 개발하고 점막성 면역 반응 제어 기능의 STAT3 표적유전자를 탐색하였음.
연구결과
1. 정상 인체 상기도 점막 및 비용 조직 (만성 염증)에 위치하는 resident γδ T세포의 characterization을 수행하였음. 정상 인체의 코점막 유래 상피세포의 배양 기술을 확립하고 γδ T세포를 함유한 점막섬모상피세포로 분화시키는데 성공하였음.
2. 조직 상재 γδ T세포의 역할을 연구하기 위하여 호흡기 점막 감염 및 알레르기 모델과 염증성 대장 질환의 동물 모델 시스템을 확립하였음,
3. 피부에 상재하는 γδ T세포에 의한 상처치유조절기전을 규명하였음; 특히 피부 상처주위에서 발생한 국소 저산소증에 의해 γδ T세포에서 HIF-1α 단백질의 발현이 증가하고 이로 인해 VEGF의 분비가 촉진되며, 이 결과 상처치유가 촉진되는 것을 규명하였음.
4. DSS에 의해 유도된 염증성 대장 모델에서 STAT3의 역할을 조사하였음; DSS 처리에 의해 발생한 대장 내 염증 회복 단계에서 γδ T세포의 recruitment가 일어나며, 이 과정에 STAT3 가 관여함을 관찰하였음. 또한 STAT3β에 의해 대장내 상피조직에서 특이적 유전자 조절이 일어남을 관찰하였음.
5. γδ T세포에 특이적인 STAT3 표적유전자군을 in silico screening 을 통하여 찾고, 이들의 발현에 미치는 STAT3의 영향을 조사하였음. 현재 이들 유전자에 특이적인 siRNA를 제작하고 γδ T세포에 미치는 효과를 조사중에 있음.
연구결과의 활용계획
국내에서 처음, 세계적으로 두 번째 제작된 lymphocyte specific HIF-1α KO mouse를 이용하여 여러 다른 기관 및 질환에서의 γδ T 세포의 기능을 밝힐 수 있을 것으로 기대함. 특히 tumor mouse 모델 및 inflammatory bowel disease mouse 모델에서의 γδT　세포의 기능연구에 요긴하게 사용될 것으로 기대함. 또한 γδ T 세포의 상처, 감염 및 알레르기 질환에서의 역할을 이용한 인체질환 치료 기술 개발에 활용 가능할 것으로 사료됨. 마지막으로 in silico screening을 통한 기능성 유전자의 탐색 기술 개발은 추후 다양한 연구 분야로 확장 적용 가능함.

Abstract ▼

Purpose&contents
γδ T cells are involved in early immune responses, but detailed mechanism is not understood well. The purpose of this study is to elucidate the molecular function of mucosal resident γδ T cells during the early stage of immune responses, especially in the mucosal layer of respira

Purpose&contents
γδ T cells are involved in early immune responses, but detailed mechanism is not understood well. The purpose of this study is to elucidate the molecular function of mucosal resident γδ T cells during the early stage of immune responses, especially in the mucosal layer of respiratory and digestive tract. We uncovered the role of STAT3 and HIF1-α in γδ T cell using the respiratory allergy and inflammatory bowel disease (IBD) animal model system. Furthermore, we screened (in silico) STAT3 target genes that might be involved in the mucosal immune response in γδ T cell.
Result
1. Characterization of resident γδ T cell in the human nasal cavity. Methods for isolation and cultivation of nasal γδ T cells were established.
2. Establishment of mouse disease model. To elucidate the role of γδ T cell in the respiratory and digestive tract, we established the animal disease models; for respiratory tract, nasal infection and nasal allergy mouse model was used, and for digestive tract, IBD mouse model was developed.
3. Establish the wound healing mechanism mediated by skin epidermal γδ T cell. eproved that hypoxic condition in wound site induces the HIF1-α gene expression in γδ T cell. By induced HIF1-α expression, VEGF, which is involved in wound healing, secretion was facilitated.
4. The involvement of STAT3β in DSS　induced colitis. In DSS induced colitis, we found that the γδ T cell recruitment was increased when STAT3β was ablated.
Moreover, in STAT3β knock-out mice, colonal epithelial cells exhibited increased expression of subset of genes which are related with tissue homeostasis.
5. Finding STAT3 target genes in γδ T cell. By using our in silico screening tool, which is designed for finding STAT3 target gene, combined with microarray data analysis, we could find several STAT3 target genes which are specifically induced in γδ T cell. siRNAs for the novel target genes were constructed and fucntional evaluation is under investigation.
Expected Contribution
Generated lymphocyte specific HIF-1α KO mouse is valuable resource for γδ T cell research in various disease models and tissues. Especially, in tumor and IBD model, in which HIF-1α plays important role, lymphocyte specific HIF-1α KO mouse can immediately be utilized. Moreover, involvement of γδ T cell in skin inflammation and allergy can be the drug target for therapy. Finally, our in silico screening tool for target gene elucidation can be applied to various fields and studies for enormous numbers of transcription factors.

목차 Contents

• 중견연구자지원사업(핵심연구) 최종보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMAR ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. γδ T 림프구에 대한 국내외 기술개발 현황 ... 9
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 15
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 40
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 41
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 42
• 7. 대표적 연구실적 ... 43
• 8. 참고문헌 ... 43
• 9. 연구성과 ... 45
• [별첨1] 대표연구성과 ... 48