초록 ▼

○ 본 연구개발은 치매의 염증병인을 규명하고, 항염증작용을 하는 치매 치료제 후보물질을 개발함을 목적으로 하였음.
○ 항치매제 개발을 위한 더블 타겟팅을 하였고, 첫째는 염증을 증폭시키는 cytokine인 EMAP-2를, 둘째는 염증신호를 매게하는 NF-kB아세틸화효소를 타겟으로 하였음.
○ 이를 위해 항EMAP-2항체를 제작하고, NF-kB아세틸화효소 억제제를 선별하였음. 또한 이들의 타겟 타당성을 임상적으로 규명하기 위해 두 가지 타겟이 관여하는 염증 관련 마커를 다각도에서 규명하였음.
○ EMAP-2와 AMPK

○ 본 연구개발은 치매의 염증병인을 규명하고, 항염증작용을 하는 치매 치료제 후보물질을 개발함을 목적으로 하였음.
○ 항치매제 개발을 위한 더블 타겟팅을 하였고, 첫째는 염증을 증폭시키는 cytokine인 EMAP-2를, 둘째는 염증신호를 매게하는 NF-kB아세틸화효소를 타겟으로 하였음.
○ 이를 위해 항EMAP-2항체를 제작하고, NF-kB아세틸화효소 억제제를 선별하였음. 또한 이들의 타겟 타당성을 임상적으로 규명하기 위해 두 가지 타겟이 관여하는 염증 관련 마커를 다각도에서 규명하였음.
○ EMAP-2와 AMPK의 유전자다형성이 지역사회노인의 인지기능과 연관성이 있음을 확인하였고, 2년 및 4년 후 추적조사 기간동안의 인지기능 변화와도 연관성이 있음을 확인하였음.
○ EMAP-2의 혈중농도가 치매 환자에서 증가되어 있고, 농도가 높을 수록 내측측두엽 위축이 심해짐을 확인하였음.
○ EMAP-2의 혈중농도는 치매 혈액마커인 clusterin 농도와도 상관성을 보임으로써, 치매염증병리를 반영하는 마커일 수 있음이 시사되었음.
○ 치매환자군의 혈액세포내 NF-kB 아세틸화 정도가 정상노인군에 비하여 증가되어 있음을 확인함.
○ 만성 염증을 반영하는 대사장애 유무에 따라 치매 환자의 뇌구조/뇌기능에 변화가 있음을 확인함.당뇨의 정도에 따라 뇌위축이 더 심해졌고, 고혈압 유무에 따라 내측전두엽의 부피와 기능적 연결성이 감소함을 확인함.
○ 치매동물모델의 뇌조직에서 EMAP-2가 증가되어 있고, NF-kB 아세틸화 억제제인 gallate 처치시 EMAP-2 발현과 TNF-alpha 발현이 억제됨을 확인하였음.
○ 치매 동물 모델에서 plasma pyruvate와 creatine등이 뇌염증 반영 말초혈액 바이오마커 후보임을 발굴함. 이들은 gallate 처치시 다시 정상화 되었음.
○ EMAP-2를 타겟으로 하는 항체의 humanization 및 affinity maturation을 통한 anti-EMAP-2 인간화 항체를 성공적으로 개발함.
○ 항EMAP-2 인간화 항체는 동물실험에서 독성을 보이지 않는 것으로 판명되었고, 혈중 반감기가 약 5.5일인 것으로 판명됨.
○ 동물 모델에서 항EMAP-2 인간화항체는 효과적인 염증 억제반응을 보이는 것으로 판명됨.
○ Amyloid beta 주입 치매 모델과 3X-Tg 유전자 조작 치매 모델에서 항EMAP-2항체는 항치매 효능을 보임. 또한 뇌혈관 내피 세포에서 염증 과정을 차단하였음.
○ 항EMAP-2 항체는 이상신체반응, 과민성 반응, 면역성 반응을 유도하지 않음.
○ 뇌세포 염증신호의 핵심조절효소로서 PCAF를 선별하였고, 이의 활성저해가 뇌세포의 과염증반응과 세포사멸을 감소시킴을 확인하였음.
○ 기존 천연물 유래 PCAF 저해제들의 항치매 기전을 뇌세포와 치매동물모델에서 입증하였음.
○ 구조기반 분자모델링법과 유도체 합성을 통해 PCAF 저해 활성이 우수한 신규화합물 2종을 최종 발굴하였고, 이들의 항치매효능을 치매동물모델에서 확인함.
○ 단회독성평가를 통해 C-11-45 화합물의 LD50값이 약 500 mg/kg bw임을 규명하였고, 시판중인 치매치료제 selegiline과 유사한 안정성이 있음을 확인함.

Abstract ▼

1. The purpose of research.
- To investigate pathophysiological mechanisms of AD and to develop potential therapeutic anti-inflammatory drugs to treat AD.

2. The contents of research.
- To validate the implications of targets, including EMAP-2, KAT2B, and AMPK in the elderly and AD pati

1. The purpose of research.
- To investigate pathophysiological mechanisms of AD and to develop potential therapeutic anti-inflammatory drugs to treat AD.

2. The contents of research.
- To validate the implications of targets, including EMAP-2, KAT2B, and AMPK in the elderly and AD patients.
- To manufacture anti-EMAP-2 antibody and conduct humanization to investigate anti-AD effects in AD animal models.
- To screen NF-kB acetylation enzyme inhibitors which would demonstrate anti-AD effects in AD animal models.

3. Results
- EMAP-2 & AMPK genetic polymorphisms were significantly correlated with the cognitive ability of the community elders.
- Plasma EMAP-2 levels were elevated in AD patients, and associated with the degree of atrophy of medial temporal lobe and levels of plasma clusterin.
- The increased level of acetylated NF-kB was identified in the blood of AD patients relative to normal elderly.
- The presence of metabolic syndrome reflecting chronic inflammation was associated with alterations of the brain structures and functions in AD.
- The Increased expression level of EMAP-2 within the AD animal’ s brain tissues and the inhibitory effect of an NF-kB acetylation inhibitor on EMAP-2 expression levels were verified.
- Pyruvate and creatine may be potential peripheral blood biomarkers for brain inflammation in AD animal models.
- We successfully developed anti-EMAP-2 antibody via humanization and affinity maturation processes.
- Humanized anti-EMAP-2 antibody showed no sign of toxicity and its plasma half-life is approximately 5.5 days in animal models.
- We identified anti-AD effects of anti-EMAP-2 antibody in both amyloid-beta induced- and 3xTg AD models.
- Anti-EMAP-2 antibody does not induce drug-induced abnormalities, hypersensitivities, immune response.
- PCAF was selected as a key enzyme to regulate neuroinflammation.
- We identified the anti-AD effects of the natural product derived PCAF inhibitors in AD animal models.
- We discovered two new chemical compounds that show excellent PCAF inhibitory activities through structure-based molecular modeling and synthetic derivatives, and identified its anti-AD effects in AD models.

4. Future applications
- To pursue preclinical trials using anti-EMAP-2 antibody and selected PCAF inhibitors by licensing out relevant technologies to pharmaceutical companies to be industrialized.
- To develop a diagnostic kit for AD using new NF-kB acetylation specific antibody