초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 폐섬유화 동물모델, 폐기종 동물모델에서 cereblon 단백 기능을 평가하고, 조절기전을 규명하여, 치료표적으로서 가능성을 제시하고자 하였음.
[1차년도] 1. Bleomycin을 생쥐 기관지 내로 주입하여 폐섬유증을 유도, 2. 섬유화가 진행된 폐조직에서 cereblon 단백발현 변화 평가, 3. Wild type, cereblon 유전자 결핍 생쥐에 bleomycin을 처치하여 폐섬유증을 유도하고 폐섬유화 정도 비교, 4. 섬유화가 진행된 폐조직에서 cereblon 단백발현이 감소하는 기전규

□ 연구개요
본 연구에서는 폐섬유화 동물모델, 폐기종 동물모델에서 cereblon 단백 기능을 평가하고, 조절기전을 규명하여, 치료표적으로서 가능성을 제시하고자 하였음.
[1차년도] 1. Bleomycin을 생쥐 기관지 내로 주입하여 폐섬유증을 유도, 2. 섬유화가 진행된 폐조직에서 cereblon 단백발현 변화 평가, 3. Wild type, cereblon 유전자 결핍 생쥐에 bleomycin을 처치하여 폐섬유증을 유도하고 폐섬유화 정도 비교, 4. 섬유화가 진행된 폐조직에서 cereblon 단백발현이 감소하는 기전규명, 5. Cereblon 유전자 결핍생쥐에서 페섬유화가 감소하였을 경우, 관여하는 분자생물학적 기전 규명
[2차년도] 1. 담배연기추출물 혹은 elastase를 생쥐 기관지 내로 주입하여 emphysema (폐기종) 유도, 2. 폐기종이 유도된 생쥐 폐조직에서 cereblon 단백발현 변화 평가, 3. Wild type생쥐, cereblon 유전자 결핍생쥐에 담배연기추출물 혹은 elastae를 처치하여 폐기종을 유도하고 폐기종 정도를 비교, 4. Cereblon 유전자 결핍 생쥐에서 폐기종 형성이 감소하였을 경우,관여하는 분자생물학적 기전 규명

□ 연구 목표대비 연구결과
[1차년도] Bleomycin 기관지 내 주입으로 폐섬유화가 유도되었고, WT과 비교해 cereblon KO 생쥐에서 폐섬유화 형성이 억제되었음. WT 생쥐에서 bleomycin 처치로 collagen, collage type I, fibronectin 발현이 증가한 반면, KO 생쥐에서는 이들의 발현이 다소 감소함. 폐세척액 내 TGF-β 발현은 WT, KO 생쥐에서 차이가 없었음. 폐 fibroblast에서 siRNA를 주입하여 cereblon 발현을 감소시켰을 때, TGF-β 처치로 유도된 SMAD2 인산화에는 영향이 없었으나, SMAD3 인산화가 현저히 억제되었음. 폐 fibroblast에서 cereblon을 과발현시켰을 때,TGF-β 처치로 유도된 SMAD2, SMAD3의 인산화가 증가하였고, 그 결과 α-SMA, VEGF,collagen 발현이 증가하였음. Cereblon 과발현은 fibroblast 증식을 증가시켰음. Fibroblast에서 AMPKα1과 cereblon의 colocation을 immunofluorescence staining으로 확인하였고, cereblon 발현이 감소하면 AMPKα1의 활성이 증가, cereblon 발현이 증가하면 AMPKα1 활성이 감소하였음. Cereblon 과발현에 의해 유도된 SMAD 활성 증가 및 α-SMA, collagen 발현증가는 metformin (AMPK activator) 처치로 억제되었음. Cereblon은 폐에서 pro-fibrotic factor로 기능을 하고, 폐섬유증 치료를 위한 치료표적으로 가능성 있음. 연구계획서상의 목표를 100%수행 완료하였음.
[2차년도] 담배연기추출물, elastase 기관지 내 주입으로 폐기종이 유도되었음. WT과 비교해 cereblon KO 생쥐에서 elastase 처치로 유도된 폐기종 형성이 현저히 억제되었음. WT 생쥐 폐조직에서 elastase 처치로 proliferation marker Ki67의 발현이 감소한 반면, KO 생쥐에서는 변화가 없었음 (감소하지 않았음). 담배연기추출물 처치로 폐기종이 유도된 생쥐 폐조직에서 cereblon 단백발현이 증가하였음. 폐상피세포에서 담배연기추출물을 처치하면 cereblon mRNA 발현이 증가하였고, Bcl2 발현은 감소, Bax, p21, p66shc 발현이 증가하였음.
Cereblon siRNA를 주입하여 담배연기추출물 처치로 증가된 cereblon 발현을 억제시켰을 때, Bcl2 발현감소가 억제되었고, Bax, p21, p66shc 발현증가가 다소 억제되었음. WT 생쥐와 비교해, KO 생쥐에서 elastase 처치 후 p16 발현은 감소하였고, Bcl2 발현은 증가하였음. 대식세포에서 cereblon 발현에 따라 담배연기추출물 처치에 의한 염증매개싸이토카인 생성에는 영향이 없었음. 대식세포에 담배연기추출물을 처치하면 class A scavenger receptor (SRA) 발현이 감소하였고, cereblon 발현을 감소시키면 SRA 발현 감소가 억제되었음. WT 생쥐에 elastase 처치는 SRA 발현을 감소시켰고, KO 생쥐에서 SRA 발현 감소가 다소 억제되었음.
Cereblon은 폐상피세포에서 aging, apoptosis 증가를 매개하고, 대식세포에서 scavenger 수용체의 발현을 감소시킴으로써 폐기종형성에 관여하는 것으로 판단됨. 연구계획서상의 목표를 100% 수행 완료하였음.

□ 연구개발결과의 중요성
난치성 폐죌환인 폐섬유증, 만성폐쇄성폐질환은 발병원인이 불분명하고, 아직까지 증상을 개선시키고 사망률을 감소시킨다고 알려진 뚜렷한 치료법이 없는 질병임. 현재까지 cereblon과 폐섬유증/cereblon과 만성폐쇄성폐질환에 관한보고는 전혀 없음. 본 연구에서 cereblon이 폐섬유화와 폐기종 형성을 유도하는데 관여함을 규명하였음. 이는 두 질환의 새로운 치료제 개발에 있어 target을 제공하는 중요한 기초자료가 될 것으로 사료됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 1.1. 본 연구개발의 필요성 ... 3
• 1.2. 폐질환 모델에서 치료표적으로 cereblon을 선정한 이유 ... 3
• 1.3. 연차별 연구의 목표 및 내용 (연구범위) ... 3
• 2. 연구수행 내용 및 연구결과 ... 4
• 2.1. 1차 년도 (2016) : 폐섬유증에서 cereblon의 역할 및 조절 기전 규명 ... 4
• 2.2. 2차 년도 (2017) : 만성폐쇄성폐질환에서 cereblon의 역할 및 조절 기전 규명 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 14
• [별첨1] 대표적 연구실적 ... 15
• 끝페이지 ... 16