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최종목표
T 세포내 아연항상성 조절 기전 및 이온신호전달물질로서 아연이온의 역할을 분석하고 T 세포 면역반응 중 아연이온의 면역증강기전을 in vitro 모델과 in vivo 마우스 모델을 통해 규명
1차년도: T 세포내 아연항상성 조절 기전 규명
▷ T 세포 자극 시 세포내 아연이온의 항상성을 제어하는 주요 유전자의 발현양상 규명
● 생물정보학 기술 및 사전조사를 통하여 총 30여개의 관련 유전자 중 5개 (ZnT1, Zip6, Zip8, MT1X, MT2A)를 면역세포 관련 주요 유전자로 선별하였음. 이들

최종목표
T 세포내 아연항상성 조절 기전 및 이온신호전달물질로서 아연이온의 역할을 분석하고 T 세포 면역반응 중 아연이온의 면역증강기전을 in vitro 모델과 in vivo 마우스 모델을 통해 규명
1차년도: T 세포내 아연항상성 조절 기전 규명
▷ T 세포 자극 시 세포내 아연이온의 항상성을 제어하는 주요 유전자의 발현양상 규명
● 생물정보학 기술 및 사전조사를 통하여 총 30여개의 관련 유전자 중 5개 (ZnT1, Zip6, Zip8, MT1X, MT2A)를 면역세포 관련 주요 유전자로 선별하였음. 이들 유전자 발현이 CD4 T 세포 자극 전/후에 변화하는 것으로 보아 T 세포 면역반응 시 주요한 역할을 할 것으로 예상되었음
● 분자생물학 및 imaging 연구가 가능하도록 Zip6, Zip8, MT2A-GFP 과발현 시스템을 구축하였고, 프로모터 활성도가 측정할 수 있는 reporter assay 시스템을 구축하였음
▷ TCR 자극 후 세포내 아연이온 증가 기전 및 면역시냅스 하부로 이동하는 기전 규명
● 아연이온 특이적 형광프로브인 FluoZin3를 이용하여 세포내 아연이온 농도 변화를 공초점 현미경과 유세포분석기로 측정하는 실험계 확보
● 이를 통하여 TCR 자극 후 세포내 아연이온 농도가 급상승하며 증가된 아연이온이 세포 전체적으로 퍼지는 것이 아니라 면역시냅스가 형성된 세포막 바로 아랫부분에 특징적인 클러스터를 형성이 확인하였음
2차년도: T세포 반응 중 이온신호전달물질로서 아연의 역할 규명
▷ 중요 TCR 신호전달물질 활성화과정에 대한 아연이온의 조절기전 분석
● TCR 자극 시 primary 사람 T세포의 신호전달계 인산화를 정량적으로 평가 가능한 유세포 분석기 측정시스템 확립 (Fluorescent cell barcoding과 phospho-flow 기법 활용)
● Lck, Zap70, Calcium influx, NF-κB signaling이 세포질 내 아연이온 농도변화에 조절 받으며 Erk 인산화에는 직접적으로 관여하지 않는 것으로 확인하였음. 이를 통하여 면역시냅스 하부에 축적된 아연이온이 TCR 신호전달계를 조절하여 자극신호를 지속시켜 주는 역할을 함을 확인하였음
▷ 아연이온에 의해 조절된 TCR 신호전달계가 T 세포 기능에 주는 영향 분석
● 배양액내 아연이온의 농도가 증가할수록 (3-45uM까지) IL-17A 및 IFN-γ (각각 Th17, Th1 세포의 signature 사이토카인)는 감소하는 경향을 보인 반면 IL-4는 변화하지 않았음. 특히 아연농도의존적인 Th17A 분비 CD4 T세포 (Th17 세포)의 감소가 활성화된 단핵구가 주로 분비하는 IL-6에 대한 T 세포의 IL-6 dependent Stat3 활성화 억제에 기인한 것임을 증명하였음
3차년도: 아연이온의 면역증강 효과를 생체 모델에 응용
▷ Mouse model을 이용하여 임상응용 가능성 확인
● 본 마우스 실험은 현재 진행 중에 있으며 지금까지 얻어진 in vitro 결과를 바탕으로 CD4 T helper cell 분화조절 (특히 Th17 세포)에 초점을 맞추어 실험을 진행하고 있음
● TCR tg 마우스 T 세포를 이용한 결과, 증가된 아연이온이 낮은 농도의 wild type peptide에 대한 반응 (주로 세포증식)을 증강시켜주는 역할을 할 수 있으나, antagonistic peptide를 포함하는 altered ligand peptide에는 면역증강효과를 나타내지 않은 것으로 확인됨. 이는 적어도 아연이온 증가를 통하여 tolerance기전을 교란할 만큼의 효과를 나타내지 않음을 시사함

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목 차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
• Ⅲ. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 10