초록 ▼

□ 연구목표
1) 알레르기 비염과 잠재성 알레르기 비염의 발병 예측 바이오마커 개발 및 알레르기 비염으로부터 비용 및 알레르기 천식으로의 진행을 예측할 수 있는 바이오마커 개발
2) 호흡기 알레르기 질환마우스 모델과 사람의 호흡기 점막유래 1차세포를 이용하여 확보된 바이로마커의 작용 메카니즘 규명
3) 선정된 바이오마커 후보의 조합을 이용한 치료반응/예측/재발 관련 진단 플랫폼 구축과 개발된 키트의 임상 적용과 유효성 검증

□ 연구개발내용
주요 연구개발 내용
1) 다양한 알레르기 비염의 발병

□ 연구목표
1) 알레르기 비염과 잠재성 알레르기 비염의 발병 예측 바이오마커 개발 및 알레르기 비염으로부터 비용 및 알레르기 천식으로의 진행을 예측할 수 있는 바이오마커 개발
2) 호흡기 알레르기 질환마우스 모델과 사람의 호흡기 점막유래 1차세포를 이용하여 확보된 바이로마커의 작용 메카니즘 규명
3) 선정된 바이오마커 후보의 조합을 이용한 치료반응/예측/재발 관련 진단 플랫폼 구축과 개발된 키트의 임상 적용과 유효성 검증

□ 연구개발내용
주요 연구개발 내용
1) 다양한 알레르기 비염의 발병 예측 바이오마커 발굴 및 알레르기 비염으로부터 비용 및 알레르기 천식으로의 진행을 예측할 수 있는 바이오마커 발굴
2) 호흡기 알레르기 질환마우스 모델과 사람의 호흡기 1차세포를 이용하여 발굴된 바이오마커의 발병 원인 및 중중도에 대한 조절기전 규명
3) 발굴된 바이오마커의 임상 적용과 유효성 검증

연차별 연구개발 내용
1차년도
• 정상인을 포함한 5종의 환자군 총 74명의 환자로부터 코점막분비액, 코점막상피세포, 혈액 sample 확보
• 초등학생 혈액의 metabolomics 분석을 통해 바이오마커 후보 총 23종 발굴
2차년도
• 코점막분비액 exosome 유래 microRNA 바이오마커 후보 5종 발굴
• 프로테오믹스 기법을 이용하여 코점막상피세포 유래 바이오마커 후보 2종 발굴
• 호흡기 질환 마우스 모델 구축 (알레르기 비염 마우스 모델)
• 혈액에서의 mtDNA preparation 기술 확립 후 초등학교 학생 혈액 샘플로부터 추출한 mtDNA 비교 분석
3차년도
• 세포운동성관련 세포외기질 접착단백질 바이오마커 후보 3종 발굴
• 알레르기 특이적 상피세포 계통결정 조절단백질 바이오마커 후보 35종 발굴
• 알레르기 비염 특이적 바이오마커 후보 2종 발굴

□ 연구개발 성과
30개월간의 연구 수행을 통하여 (1) 국외 전문 학술지 (SCI(E))에 5편의 논문을 게재하였고, (2) 국제학술대회에서 7편, 국내 학술대회에서 2편 등 총 9편의 학술대회 논문을 발표하였으며, (3) 국내 특허출원 2건, PCT 1건 등 총 3건의 지식재산권 확보와 (4) 2명의 박사를 배출하여 최초 계획한 목표를 초과 달성하였음. 또한 총 6회에 걸친 코넬의대와의 인적교류를 통해 활발한 공동연구를 수행하였음.

□ 활용 계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함)
1) 다양한 호흡기 알레르기 질환의 바이오마커 개발은 난치성 호흡기질환의 효과적인 진단 및 조기치료, 더 나아가 개인별 맞춤형 치료에 중요한 단서를 제공하리라 기대됨
2) 효과적인 바이오마커 개발을 통해 매년 증가하고 있는 알레질환 질환관련 사회적, 경제적 비용을 절감할 수 있음
3) Global Research Laboratory를 통한 공동연구를 통해 젊은 연구진들이 세계적 수준으로 도약할 수 있는 기회가 될 것이며, 이를 통해 본연구단이 알레르기질환연구 분야의 leading research center로 자리매김 할 수 있으리라 기대함

(출처 : 요약문 2p)

Abstract ▼

□ Purpose
1) To discover biomarkers predictive of subclinical allergic rhinitis (SAR) and/or allergic rhinitis (AR) in normal subjects, as well as the progression of AR to nasal polyps (NP) or allergic asthma (AA)
2) To outline regulatory mechanisms for any biomarkers found to be predictive of

□ Purpose
1) To discover biomarkers predictive of subclinical allergic rhinitis (SAR) and/or allergic rhinitis (AR) in normal subjects, as well as the progression of AR to nasal polyps (NP) or allergic asthma (AA)
2) To outline regulatory mechanisms for any biomarkers found to be predictive of SAR and/or AR, and progression of AR to NP or AA using mouse models and cell culture systems
3) To validate the clinical usefulness of selected composite biomarkers through a treatment responses/prediction/recurrences-associated diagnostic platform build-up and kit development

□ Contents
1) Identification of biomarker candidates for the prediction of SAR and/or AR and progression of AR to NP or AA
2) Evaluation of identified biomarkers by investigating regulatory mechanisms(autophagy, inflammasome, and cell death) important in progression to NP or AA and AR severity
3) Validation and clinical usefulness of selected biomarkers

1^st year
• Sampling of NAL fluid, nasal epithelial cells, and blood from total 74 patients in 5 different groups including normal subjects
• Identification of 23 biomarker candidates using metabolomics analysis in blood samples collected from the elementary school students until now
2^nd year
• Identification of 5 biomarker candidates using RNA-seq analysis of nasal lavage(NAL) fluid-derived exosome microRNA
• Identification of 2 biomarker candidates using proteomics analysis of mucosal secretions from human nasal epithelial cell (HNEC)
• Establishment of allergic rhinitis (AR) mouse model
• Establishment of the mtDNA preparation method
3^rd year
• Identification of 3 biomarker candidates for cell migration-related extracellular matrix protein
• Identification of 35 biomarker candidates for AR-specific epithelial cell lineage regulating protein
• Identification of 2 biomarker candidates specific to allergic rhinitis

□ Developement results
Throughout the research during 30 months, our research team achieved (1) a total of 5 publications (SCI(E): 7 published and Non-SCI domestic: 1), (2) a total of 9 presentations in scientific meetings (7 international meetings and 2 domestic meeting), (3) a total of 3 intellectual properties (2 domestic patent applications, and 1 patent registration). (4) a total of 6 exchanges of human resources through global network and training program

□ Expected Contribution
1) Discovery and development of predictive biomarkers for the occurrence of SAR and/or AR, as well as the progression of AR to NP or AA, are expected to help with developing effective therapeutic strategies for refractory allergic airway diseases.
2) The FDA continues to promote the use of biomarkers in basic and clinical research, as well as the use thereof as surrogates in future trials. Accordingly, our predictive biomarkers should play a critical role in the drug development process, as well as in larger biomedical research.
3) Through this Global Research Laboratory project, we will be able to educate and train our young researchers at a global level and become one of the world’s leading research centers.

(출처 : SUMMARY 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• SUMMARY ... 3
• 연 구 분 야 ... 4
• GRL 사업구성 현황 ... 4
• 목차 ... 5
• Ⅰ. 1단계 연구개발 실적 ... 6
• 1. 연구개발 목표 및 내용 ... 6
• 2. 연구 추진전략 및 방법 ... 8
• 3. 주요 연구개발 결과 ... 11
• 4. 연구결과의 활용계획 ... 42
• 5. 연구개발성과 현황 ... 43
• 6. Final report for 1st Phase of GRL ... 46
• Ⅱ. 2단계 연구개발 계획 ... 54
• 1. 국내외 관련분야의 환경변화 ... 54
• 2. 2단계 연구개발의 필요성 ... 56
• 3. 연구개발 목표 및 내용 ... 57
• 4. 평가의 착안점 및 척도 ... 58
• 5. 연구개발 방법, 추진전략 및 체계 ... 59
• 6. 인력양성 계획 ... 80
• 7. 연구결과의 기대성과 및 활용방안 ... 80
• 8. 국제공동연구 추진계획 ... 81
• 9. 참여 연구인력 ... 84
• 11. 연구비 소요명세서 ... 89
• 12. Work Plan for the next phase of GRL ... 98
• 첨부목록 ... 104
• 첨부1 목표의 달성도 증빙 ... 105
• 첨부2 대표 연구성과 증빙 ... 116
• 첨부5 학생인건비 지급 하한선 적용 예외요청서 ... 122
• 첨부6 개인정보 및 과세정보 제공·활용 동의서 ... 123
• 첨부7 청렴서약서 ... 127
• 끝페이지 ... 128