초록 ▼

ㅇ 연구개요
본 연구는 중간엽 줄기세포의 자기복제 및 분화계통 기전을 규명하고 이와 연관된 새로운 치료제 발굴을 위해 다음의 세가지 관점에서 접근하였음. 첫째, 화학유전체 기법을 활용하여 줄기세포 복제 제어 물질 발굴, 천연물, 화합물, 약물리포지셔닝 라이브러리를 활용하여 신약선도물질 및 줄기세포 기능을 연구할 수 있는 화학적 도구물질을 발굴하고, 둘째, NCBI GEO에 공개된 질병의 DB와 비교 분석함으로써 임상적 인과성 또는 연관성이 있는 대사성질환 신약타겟을 발굴하고, 셋째, 중간엽줄기세포의 지방세포와 조골세포 분화 조

ㅇ 연구개요
본 연구는 중간엽 줄기세포의 자기복제 및 분화계통 기전을 규명하고 이와 연관된 새로운 치료제 발굴을 위해 다음의 세가지 관점에서 접근하였음. 첫째, 화학유전체 기법을 활용하여 줄기세포 복제 제어 물질 발굴, 천연물, 화합물, 약물리포지셔닝 라이브러리를 활용하여 신약선도물질 및 줄기세포 기능을 연구할 수 있는 화학적 도구물질을 발굴하고, 둘째, NCBI GEO에 공개된 질병의 DB와 비교 분석함으로써 임상적 인과성 또는 연관성이 있는 대사성질환 신약타겟을 발굴하고, 셋째, 중간엽줄기세포의 지방세포와 조골세포 분화 조절 계통을 결정할 수 있는 조절유전자와 연관된 시스템약물학적 신약평가 시스템을 개발하는 것임.

ㅇ 연구 목표대비 연구결과
본 연구는 중간엽줄기세포의 자기복제 및 분화 모델을 대상으로 화학유전체(chemical genomics)적 접근을 통해 NCBI GEO와 같은 빅데이터와 PubChem과 같은 화합물 빅데이터로부터 신약타겟을 발굴하고 선도물질을 조기에 도출하는 시스템약물학적 방법론을 개발하기 위해 정성적 목표와 정량적 목표를 설정하였음.
정성적 성과
- PPAR 다중약리(polypharmacology) 특성에 기반한 신약유효물질 또는 약물 리포지셔닝 후보물질 총 4개 발굴
- 단백질데이터은행(Protein Data Bank, PDB)의 단백질 구조와 화합물 라이브러리의 상호작용 에너지를 고효율로 계산할 수 있는 시스템 초기 모델 개발
- 중간엽줄기세포 지방분화 및 조골세포 분화 상호역반응조절(reciprocal inverse regulator) 유전자 후보 발굴
- 전사체 DB 유전자온톨로지 분석체계 적용을 통한 신약타겟 발굴 방법론 구축
정량적 성과
- 국제학술지목표 6편: 현재 4편 출판 완료, 2편 투고 완료, 90% 달성
- 특허출원 1건: 100% 달성
- 인력양성목표 석사 4명 배출: 이진영 (2016.8), 안세연 (2017.2), 김세언 (2017.8), 김정민 (2018.2) 100% 달성
연구목표대비 2018년 4월 30일 시점으로 95% 수준을 달성하였으며, 현재 진행중인 국제학술지 2편의 투고와 revision을 고려할 때, 2018년 12월까지 정성적 및 정량적 목표를 100% 달성할 것으로 기대함.

ㅇ 연구개발결과의 중요성
본 연구를 통해 중간엽줄기세포의 분화 특성을 활용하여 신약타겟 및 선도물질을 효율적으로 도출할 수 있는 방법론을 마련하였으며, 화학유전체 연구를 통해 바이오빅데이터로부터 새로운 생물학적 인사이트와 신약 타겟을 연구할 수 있는 기반을 구축하였음. 자체적으로 개발한 유전자 온톨로지 분석 프로그램은 현재 상용화되어 있는 전사체 데이터 분석도구와 차별화된 결과를 얻을 수 있는 소프트웨어로 진화시킬 수 있을 것으로 기대함. 저분자 화합물과 생체분자 상호작용 에너지를 자동으로 계산할 수 있는 분석 프로그램은 화합물빅데이터와 생물구조정보빅데이터를 연계하여 신약 선도물질을 조기에 발견할 수 있는 가능성을 제시하여 신약개발 효율을 높일 것으로 기대함. 특히 중간엽줄기세포 기반 대사성 질환 신약검색 모델에서 규명한 다중약리형 약리단은 의약품의 효능과 관련된 복합타겟 분석의 중요성을 확인함으로써 off-target 평가에 대한 재평가가 필요하다는 사실을 증명하였음.


(출처 : 연구결과 요약문 2P)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 본 연구개발의 필요성 ... 4
• 1-2. 연구목표 및 범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 2-1. 중간엽줄기세포분화 표현형조절 물질 탐색 연구 ... 5
• 2-2. 2차년도와 3차년도: 중간엽줄기세포분화 표현형조절 물질의 타겟 결정 연구 ... 7
• 2-3. 1~3차년도: 공공 DB를 이용한 중간엽줄기세포 화학유전체기반 신약 타겟 발굴 연구 ... 14
• 2-4. 중간엽줄기세포 지방분화와 조골세포 분화의 상호역반응조절 유전자 탐색 연구 ... 17
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 17
• 3-1. 화학유전체적 접근을 통한 중간엽줄기세포 분화 연구의 중요성 ... 17
• 3-2. 빅데이터 분석 체계 연구 ... 18
• 3-3. 본 연구의 중요성 및 기대효과 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 18
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 22
• 끝페이지 ... 33