초록 ▼

■ 본 연구과제에서는 지난 3년간의 연구를 통해 다양한 나노 기반 기술(나노패턴 표면, 나노섬유 지지체, 나노입자체 등)을 적용하여 줄기세포의 증식, 분화 및 혈관 재생능을 향상시키고 궁극적으로 허혈질환 치료 효능을 증강시키는 줄기세포 핵심 제어 기술이 성공적으로 개발되었음.

■ 본 연구진은 나노구조체 표면상에서 줄기세포 배양을 수행하여 줄기세포의 분화율 및 성장인자 생산효능을 조절할 수 있다는 연구결과를 얻을 수 있었음. 다양한 종류의 줄기세포(인간 지방유래 줄기세포, 인간 신경줄기세포 및 인간 유도만능줄기세포 유래

■ 본 연구과제에서는 지난 3년간의 연구를 통해 다양한 나노 기반 기술(나노패턴 표면, 나노섬유 지지체, 나노입자체 등)을 적용하여 줄기세포의 증식, 분화 및 혈관 재생능을 향상시키고 궁극적으로 허혈질환 치료 효능을 증강시키는 줄기세포 핵심 제어 기술이 성공적으로 개발되었음.

■ 본 연구진은 나노구조체 표면상에서 줄기세포 배양을 수행하여 줄기세포의 분화율 및 성장인자 생산효능을 조절할 수 있다는 연구결과를 얻을 수 있었음. 다양한 종류의 줄기세포(인간 지방유래 줄기세포, 인간 신경줄기세포 및 인간 유도만능줄기세포 유래 신경전구세포 등)들을 특정 형태 및 크기의 나노구조체를 가진 배양 표면상에서 배양할 경우 줄기세포의 분화율이 크게 향상될 뿐만 아니라, 혈관성장인자 분비 효능이 크게 증가하게 되어 궁극적으로는 말초혈관질환 동물모델에서의 혈관재생효능 또한 크게 향상되었음을 확인하였음.

■ 또한, 다양한 종류의 나노입자체를 이용하여 줄기세포의 분화율 및 성장인자 생산 효능 증가, 생체 내 줄기세포 추적 및 줄기세포 유동능 향상에 관련된 연구를 진행하였음. 생분해성 고분자 나노입자체를 이용하여 줄기세포 내로 혈관성장인자(VEGF) 유전자를 전달함으로써 이식된 줄기세포의 혈관재생효능이 크게 향상되는 것을 하지허혈질환 동물모델에서 확인하였으며, VEGF 유전자의 이상 과발현을 방지하기 위한 광제어 유전자 발현기술을 구축하여 특정한 파장의 빛을 조사하는 경우에만 VEGF를 발현하는 광제어 기반 줄기세포 조절 기술을 수립하였음. 또한 온도감응성 나노입자체를 이용하여 줄기세포의 분화율을 조절하는 시스템을 개발하였으며, 그래핀 나노입자체의 줄기세포 수식을 통해 생체내에 이식된 줄기세포의 실시간 추적 시스템을 구축하였음.

■ 이에 덧붙여 HDL 나노입자체를 이용하여 체내 골수에 존재하는 줄기세포의 유동성을 촉진시키는 SP 펩타이드를 전달하는 시스템을 개발하여 줄기세포 이식 없이 허혈성 질환 치료를 가능하게 하는 기술을 성공적으로 구축하였음. 본 연구과제에서 개발된 HDL 나노입자체 기반 SP 펩타이드 전달 시스템은 당뇨성 하지허혈 질환모델에서 증진된 치료 효과가 확인되었는데 향후 추가적인 전임상연구를 거친다면 실제 임상적용이 가능한 하지허혈질환 치료제로서의 개발 가능성이 매우 클 것으로 기대됨.

■ 종합적으로 본 연구진은 지난 3년간의 연구 결과를 통해 나노 기반 기술이 줄기세포의 증식 및 분화조절을 가능하게 하며 줄기세포의 성장인자 분비효율 증진을 통해 혈관 재생능을 향상시킨다는 것을 다양한 연구과정을 통해 확인하였음. 또한, 체외 세포 실험에서 머무르지 않고 실제 허혈성 실험동물 모델에서의 효능 평가 연구를 통해 증강된 하지허혈질환 치료 효과를 보이는 나노 기술 기반 줄기세포 치료제로의 개발 가능성을 시사하였음.

■ 지난 3년간의 연구를 통해 SCI급 국제학술지 논문 13편, 지적재산권 3건(국내특허 출원 2건, 국내특허 등록 1건), 초청강연 3건, 국내외학술발표 11건 등의 우수한 연구 성과를 거두었음. 또한, 본 연구과제 책임자인 조승우 교수는 본 과제 연구기간 중 줄기세포 및 조직공학을 이용한 난치성질환 치료기술 개발에 대한 공로를 인정받아 2016년 3월에 제9회 아산의학상(젊은의학자 부문)을 수상하였음.

(출처 : Ⅰ. 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 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 ... 8
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 8
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 9
• Ⅲ. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 17