초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 강직척추염 환자의 척추 교정 수술로부터 확보한 뼈 조직에서 유래한 골모세포를 이용함. 또한 정상인의 뼈 조직에서 유래한 골모세포의 결과와 비교 분석함. 미분화된 골모세포에 분화자극시 골모세포 관련 유전자의 전체적인 패턴 변화를 관찰하고 조절 기전을 연구함. 나아가 환자 혈청을 분석하고 자극제로 역할을 할 수 있는 염증성 사이토 카인을 규명하여 이의 억제제를 활용해 인체에 발생할 수 있는 현상들을 모방하고 임상실험에 적용되고 있는 치료제들의 기전을 제시하고자함.

□ 연구 목표대비 연구결과

□ 연구개요
본 연구는 강직척추염 환자의 척추 교정 수술로부터 확보한 뼈 조직에서 유래한 골모세포를 이용함. 또한 정상인의 뼈 조직에서 유래한 골모세포의 결과와 비교 분석함. 미분화된 골모세포에 분화자극시 골모세포 관련 유전자의 전체적인 패턴 변화를 관찰하고 조절 기전을 연구함. 나아가 환자 혈청을 분석하고 자극제로 역할을 할 수 있는 염증성 사이토 카인을 규명하여 이의 억제제를 활용해 인체에 발생할 수 있는 현상들을 모방하고 임상실험에 적용되고 있는 치료제들의 기전을 제시하고자함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1) 강직척추염 골모세포 분화적·세포적 특징 규명
뼈에서 조골모세포의 분리 및 배양은 Bone research Protocols (M. M. Helfrich and S. H. Ralston, Springer, 3^rd 2003)방법을 참고하였음. 골모세포의 분화능을 Alkaline phosphatase (ALP) 활성, alizarin Red (ARS) 염색, alkaline phosphatase (ALP) 염색, hydroxyapatite (HA) 염색을 통해 확인함.
- Accerlerated osteogenic differentiation of human bone-derived cells in ankylosing spondylitis. Jo S, Kang S, Han J, Choi SH, Park YS, Sung IH, Kim TH. J Bone Miner Metab. 2018 May;36(3):307-313.
- Identification and characterization of human bone-derived cells. Jo S, Lee JK, Han J, Lee B, Kang S, Hwang KT, Park YS, Kim TH. Biochem Biophys Res Commun. 2018 Jan 1;495(1):1257-1263. doi: 10.1016/j.bbrc.2017.11.155. Epub 2017 Nov 24.
- Regulation of osteoblasts by alkaline phosphatase in ankylosing spondylitis. Jo S, Han J, Lee YL, Yoon S, Lee J, Wang SE, Kim TH. Int J Rheum Dis. 2019 Feb;22(2):252-261.

2) 강직척추염 환자 혈청 또는 활액(synovial fluid) 수집 및 분석
강직척추염 환자의 혈청 (serum), 활액 (synovial fluid), 활막 (synovium) 을 수집함. 이에 질환적 대조군으로는 골관절염이나 류마티스관절염 환자에서 수집함.

3) 강직성척추염 환자 혈청의 IL-17A가 조골모세포의 자극제로 검증
강직성척추염 환자에서 특이적인 IL-17A 높은 발현을 확인하고 이는 골모세포의 분화 자극이 촉진됨을 관찰하였고, IL-17A 억제제(Secukinumab) 사용은 골모세포의 분화가 저해됨을 확인함.
- IL-17A induces osteoblast differentiation by activating JAK2/STAT3 in ankylosing spondylitis. Jo S, Wang SE, Lee YL, Kang S, Lee B, Han J, Sung IH, Park YS, Bae SC, Kim TH. Arthritis Res Ther. 2018 Jun 7;20(1):115.

4) 강직성척추염 조골모세포의 IL-23 분비능과 기전 규명
강직척추염 조골모세포에 ER stress 자극은 RUNX2와 C/EPBβ 단백질 복합체를 유도하고, 이를 통해 IL-23 프로모터에 직접적으로 결합하여 IL-23 분비를 증가시킴.
- A novel role for bone-derived cells in ankylosing spondyltis: focus on IL-23. Jo S, Koo BS, Lee B, Kwon E, Lee YL, Chung H, Sung IH, Park YS, Kim TH. Biochem Biophys Res Commun. 2017 Sep 23;491(3):787-793.

5) 강직척추염 환자과 Transforming growth facotr beta-1 (TGFB1) 단백질 발현
정상군과 강직성척추염 그리고 질환적 대조군인 류마티스 관절염 환자들의 혈청과 강직성척추염 환자조직에서 TGFβ1 단백질의 특이적 발현을 확인함. 나아가 TGFβ1에 매개되는 골모세포의 다양한 변화를 확인함.

6) 강직성척추염 마우스 모델 구축
8주령 SKG 마우스에 Curdlan을 주입후 2개월 동안 관절의 arthritis 변화를 관찰함. 구축된 동물은 후속 연구에서 활용할 예정임.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구로부터 강직척추염 환자의 골모세포 분화 활성과 소포체 스트레스 (ER stress)로 인해 IL-23 사이토카인의 분비 기전을 제시하였음. 더불어 Th17 세포에서 분비되는 염증성 사이토카인 IL-17A 이 높음을 확인하였고, 이를 억제함으로 골모세포의 분화능이 조절됨을 확인함. 이를 통해 강직척추염 관련 새로운 분자기전 규명은 뼈 관련 질환들의 생물학적 표적으로 활용이 기대되고, 나아가서 동물수준에서 새로운 강직척추염 치료제나 현재 임상실험에 있는 약효를 미리 검증할 수 있는 전임상단계의 생물학적 지료포서 유용할 것임.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 12
• 5. 연구성과 ... 13
• 대표적 연구실적 ... 13
• 끝페이지 ... 31