초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구는 고감도 대사체분석기술을 활용하여 결핵 자연 경과 임상연구에서 채취하여 이미 확보한 임상검체를 분석하여 정확한 잠복결핵감염의 진단이 가능한, 질환상태의 확인 바이오마커와 결핵치료 효과의 신속한 분석과 결핵 치료 예후 예측이 조기에 가능한, 질환상태 간 이행 모니터링 바이오마커를 발굴하였음. 대규모 결핵 자연경과 임상 연구에서 이미 확보한 대량의 임상검체를 대상으로 하며, 이들은 결핵균과 인체의 다양한 상호 작용의 결과로 나타나는 질환 상태 (건강상태, 잠복 감염 상태, 활동성 결핵 상태)을 대표할

연구의 목적 및 내용
본 연구는 고감도 대사체분석기술을 활용하여 결핵 자연 경과 임상연구에서 채취하여 이미 확보한 임상검체를 분석하여 정확한 잠복결핵감염의 진단이 가능한, 질환상태의 확인 바이오마커와 결핵치료 효과의 신속한 분석과 결핵 치료 예후 예측이 조기에 가능한, 질환상태 간 이행 모니터링 바이오마커를 발굴하였음. 대규모 결핵 자연경과 임상 연구에서 이미 확보한 대량의 임상검체를 대상으로 하며, 이들은 결핵균과 인체의 다양한 상호 작용의 결과로 나타나는 질환 상태 (건강상태, 잠복 감염 상태, 활동성 결핵 상태)을 대표할 수 있는 코호트의 요검체로 구성하였음. 대량의 임상검체를 효율적이고 공평하게 분석할 수 있는 질량분석기 기반 대사체분석방법을 확립하여 생체물질분석법으로 활용하였음. 또한 타 결핵 임상 연구에서 확보한 신규 요검체에서 발굴한 바이오 마커의 유용성과 유효성을 검증하여 인체 유래 결핵 바이오마커를 최종 선정하였음.

연구결과
□ 대규모 임상 검체 분석에 활용할 수 있는 대사체 분석법 확립
○ 대규모 생체검체에 대한 질량분석기 기반 대사체분석의 품질관리(Quality Control;QC) 방법 확립
○ 대규모 생체검체에서 생성되는 대용량 데이터를 수월하게 분석할 수 있는 통계방법 및 대사체 규명에 활용할 수 있는 기본데이터베이스등 생물정보학적 연구기술 확립.
□ 질량분석기 기반 대사체 분석법 및 생물정보학을 활용한 결핵 바이오마커 발굴
○ 결핵의 자연경과 임상연구에서 수집한 질환 상태별 (건강 상태, 잠복 감염 상태, 활동성 결핵 상태)임상요 검체에 대한 질량분석기 기반 대사체 분석 방법을 활용 분석함.
○ 결핵균 감염가 관련하여 체내 methylation cycle과 관련된 대사체군의 변화가 뚜렷한 것으로 추정되었음.
○ aromatic amino acid 대사경로와 연계되면서 kynurenic acid 및 monoamine neurotransmitters의 생합성도 변화가 되었을 것으로 추정됨.
□ 결핵 바이오마커의 유용성과 유효성 검증
○ 리팜핀 투여 결핵 치료를 받은 환자군의 요검체로 결핵 진단 후 투여 전 요검체 및 치료경과 확인용 요검체로 구성됨
○ 질환 상태 또는 치료 시기별 대사체의 프로파일에서 전년도에 발굴한 결핵 진단 바이오마커의 후보군의 변화 추이을 확인하였을 때 잠복기 결핵환자에서 관찰된 것과 유사한 양상의 대사체 프로파일을 확인함.

연구결과의 활용계획
□ 신규 결핵 진단법의 개발
○ 건강 대조군’, ‘잠복 결핵’, ‘활동성 결핵’ 의 병리 상태를 이해하는 신규 결핵 바이오마커을 정량분석하는 방법은 새로운 진단법의 기초기술로 사용될 것임.
□ 실험실 결핵진단 시장
○ 국내에서 새로운 바이오마커의 발굴과 탐지기술을 개발한다면 국제적 경쟁력을 가져 융합의료산업발전에 기여할 수 있음.
□ 잠복결핵감염의 진단과 예방치료
○ 잠복결핵감염 상태를 확인해 줄 수 있는 바이오마커의 발굴은 잠복결핵진단기술의 개발로 이어져 ‘잠복결핵’ 상태에서 ‘활동성 결핵’으로 발병할 고위험군의 결핵예방치료를 가능하게 하여, 결핵퇴치에 획기적 기여를 할 것임.
□ 활동성 결핵의 치료 경과와 예후의 예측방법 개발
○ 치료 초기의 결핵 치료의 반응 평가, 재발환자의 예후 예측을 위한 바이오마커의 개발이 절실하며, 이는 향후 폐결핵 뿐 아니라 폐외 결핵 환자의 치료 반응 평가에 매우 유용할 것임.
○ 특히, 결핵치료 성공예측 바이오마커로서 현재 공인된 기준인 치료시작 후 2개월째의 객담 균 배양검사 결과를 대체하여 보다 빠른 시간에 치료성공여부를 확인한다면, 신규결핵약제 개발에 소요되는 시간과 비용을 획기적으로 절감할 수 있음.
□ 효과적인 백신 개발의 전기 마련
○ 본 연구에서 선발한 결핵의 질환상태별 결핵바이오마커를 결핵 ‘감수성’과 ‘보호기전’을 나타내는 바이오마커로 활용할 수 있다면 ‘백신 개발’ 연구의 획기적 발전이 가능함.

( 출처 : 한글요약문 4p )

Abstract ▼

Purpose&contents
Tuberculosis (TB) is one of the most common global infectious disease characterized by multisystem involvement, which can cause metabolic derangements in affected patients. Accordingly, metabolic profiling of biofluids from TB patients would provide valuable information to unders

Purpose&contents
Tuberculosis (TB) is one of the most common global infectious disease characterized by multisystem involvement, which can cause metabolic derangements in affected patients. Accordingly, metabolic profiling of biofluids from TB patients would provide valuable information to understand TB disease. In the pilot study, global urine metabolomics was performed using ultra-performance liquid chromatography-time of flight-mass spectrometry and the metabolic profiles were compared among four groups, healthy control(n=98), latent TB infection (n=35), active TB disease (n=54) and TB treatment completion (n=54), which were categorized based on clinic diagnosis tests.

Result
Metabolic profiles of the active TB disease group were clearly distinguished from the others and metabolic characteristics of TB treatment completion group were similar to those of latent TB infection group. From 200 metabolite candidates, 20 metabolites were identified to contribute to the distinction among the groups.
These metabolites were mainly involved in aromatic amino acid metabolism including tyrosine and tryptophan and biopterin metabolism. Their alterations were particularly noticeable in active TB disease group. In addition, mevalonate pathway would be significantly related to TB status in host, active or latent.

Expected Contribution
The present study showed that the metabolomics-based analysis provides specific insights into TB pathophysiology and may offer new systems for diagnostics and host-directed therapy

( 출처 : SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 연구수행 내용 및 결과 ... 7
• 3. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 20
• 4. 연구결과의 활용계획 ... 24
• 5. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 25
• 6. 참고문헌 ... 25
• 7. 연구성과 ... 26
• 8. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 26
• 9. 기타사항 ... 26
• 별첨1 대 표 연 구 성 과 ... 27
• 별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 30
• 끝페이지 ... 35