초록 ▼

연구개요
- 세계적으로 평균수명의 증가로 인한 고령화 사회로 접어들면서 치매, 파킨슨병, 근위축측삭경화증(또는 루게릭병) 등의 신경퇴행질환 유병률은 매우 높은 실정임. 특히 현재 난치성 퇴행성신경질환인 루게릭병은 효과적인 치료제가 없기 때문에 그러한 질환 치료에 대한 연구가 시급한 실정임. 본 연구팀은 역분화줄기세포(iPSCs)에서 분화된 신경줄기세포를 이용하여 근위축측삭경화증에서 사멸중인 운동신경과 세포 융합을 시도함으로써 사멸 세포의 생존 능력이 향상됨을 입증, 새로운 세포치료법의 패러다임을 제시하고자 함.

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연구개요
- 세계적으로 평균수명의 증가로 인한 고령화 사회로 접어들면서 치매, 파킨슨병, 근위축측삭경화증(또는 루게릭병) 등의 신경퇴행질환 유병률은 매우 높은 실정임. 특히 현재 난치성 퇴행성신경질환인 루게릭병은 효과적인 치료제가 없기 때문에 그러한 질환 치료에 대한 연구가 시급한 실정임. 본 연구팀은 역분화줄기세포(iPSCs)에서 분화된 신경줄기세포를 이용하여 근위축측삭경화증에서 사멸중인 운동신경과 세포 융합을 시도함으로써 사멸 세포의 생존 능력이 향상됨을 입증, 새로운 세포치료법의 패러다임을 제시하고자 함.

- 1차년도 연구에서는 기 확보된 정상인 iPSCs로부터 신경줄기세포를 생산하여 사멸중인 세포와 융합능력이 도입된 신경줄기세포를 제작 및 이를 이용하여 사멸중인 운동신경세포와의 fusion능을 분석, 운동신경세포사멸 억제효과 분석, 세포사멸 관련 유전자들의 단백체 분석을 통해 세포사멸 억제효과에 대한 분자 메커니즘 분석을 실시하고자 함. HGF-hATMSCs를 제작 및 이를 이용하여 운동신경세포에 대한 증식 촉진과 세포사멸 억제 효과 및 기전을 분석함.

- 2차년도 연구에서는 사멸중인 세포와 융합능력이 도입된 신경줄기세포 및 간세포 성장인자를 과발현하는 중간엽줄기세포(HGF-hATMSCs)를 이용하여 근위축측삭경화증 마우스모델에서 치료효능을 평가하여 새로운 세포치료기술에 대한 개발가능성을 제시하고자 함.

연구 목표대비 연구결과
- 본 연구목표는 세포융합능력이 도입된 신경줄기세포와 HGF-hATMSCs를 제작 및 이를 이용하여 운동신경세포사멸에 대한 억제효과 및 운동신경세포사멸 억제기전을 분석하고자 함. 또한 이들 줄기세포를 이용하여 근위축측삭경화증 마우스모델에서 치료효능을 평가하고자 함.

- 그러한 연구결과로 기 선행연구에서 확보된 iPSC로부터 분화유도 후 신경줄기세포를 생산할 수 있는 시스템을 구축하고 세포융합능 줄기세포를 성공적으로 제작 및 생산하여 사멸중인 운동신경세포와의 융합을 통해 운동신경세포의 사멸을 억제함을 보여주었고 세포융합능 줄기세포를 근위축측삭경화증 마우스모델에 투여 후 symptom onset 시점, 운동능력 테스트 및 생존율을 분석함으로써 뛰어난 치료효능을 보여주었음. 또한 사멸중인 운동신경세포와의 fusion능을 분석, 운동신경세포 사멸 억제효과 분석, 단백체 분석을 통해 운동신경세포사멸 억제효과에 대한 기전을 확인하였음.

- HGF-hATMSCs를 제작 및 이를 이용하여 운동신경세포의 증식능 촉진과 사멸억제 효과 및 그 기전을 확인하였음. 또한 HGF-hATMSCs를 근위축측삭경화증 마우스모델에 투여 후 symptom onset 시점, 운동능력 테스트 및 생존율을 분석함으로써 뛰어난 치료효능을 보여주었음.
- 따라서 연구 목표대비 성공적으로 연구결과들을 확보하였음.

연구개발결과의 중요성
- 기 선행연구에서 확보된 iPSC로부터 분화유도 후 신경줄기세포를 생산할 수 있는 시스템을 구축함으로써 신경줄기세포를 이용한 퇴행성 신경질환 관련 다양한 연구에 활용될 수 있음.

- 세포융합능 줄기세포를 성공적으로 제작 및 생산하여 사멸중인 운동신경세포와의 융합을 통해 운동신경세포의 사멸을 억제함과 운동신경원병 마우스모델에서 치료효능을 보여줌으로써 새로운 세포치료법의 패러다임을 제시하고 향후 다양한 퇴행성 신경질환에 대한 치료효능연구에 활용될 수 있음.

- 사멸중인 운동신경세포와의 fusion능을 분석, 운동신경세포사멸 억제효과 분석, 단백체 분석을 통해 세포사멸 억제효과에 대한 분자 메커니즘 규명 가능성을 높였으며, 융합세포의 단백체 분석을 통해 얻어진 데이터를 이용하여 향후 질병의 새로운 병인기전 및 질환 특이적 고위험인자 또는 바이오마커 발굴에 대한 연구를 진행할 수 있을 것임.

- HGF-hATMSCs를 제작 및 이를 이용하여 운동신경세포의 증식능 촉진과 사멸억제 효과를 확인하였음. 이러한 결과는 현재 치료방법이 전무한 퇴행성 운동신경 질환인 근위축측삭경화증에서 사멸해가는 운동신경세포의 사멸억제를 위한 신개념의 새로운 치료법이 될 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 가. 연구의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• 1. iPSCs에서 신경줄기세포(Neural stem cells, NSCs)의 생산 ... 3
• 2. AnnexinV-Hemagglutinin Neuraminidase(HN) and Fusion protein(F) expressing NSCs(Annexin V-HN/F NSCs) 제작 ... 3
• 3. Annexin V-HN/F-NSCs와 사멸중인 운동신경세포와의 fusion능 분석 ... 4
• 4. 사멸중인 운동신경세포와 Annexin V-HN/F-NSCs의 cell fusion 후 운동신경세포의 세포사멸 억제효과분석 ... 4
• 5. Annexin V-HN/F-NSCs의 운동신경세포에 대한 세포사멸 억제효과 기전 분석 ... 5
• 6. 운동신경원병질환 마우스모델에서 Annexin V-HN/F-NSCs(fNSCs)의 치료효능 평가 ... 5
• 7. Hepatocyte growth factor (HGF) overexpressing hATMSCs 제작 및 이를 이용한 운동신경세포에 대한증식능 및 생존능 분석과 그 기전 분석 ... 5
• 8. 운동신경원병질환 마우스모델에서 HGF-hATMSCs의 치료효능 평가 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 7
• 4. 참고문헌 ... 7
• 5. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 8