초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
X-염색체연관 부신백질이영양증(X-ALD)은 페록시좀 막 단백질인 ALDP의 유전자인 ABCD1의 소실에 기인하여 세포내 긴꼬리지방산의 과축적에 의해 유발된 대뇌 백질의 올리고덴드로사이트의 선택적 기능소실이 원인이 되는 유전성 대사 신경질환임.

본 연구 과제는 역분화 줄기세포 분화기술 혹은 교차분화 기술을 활용하여 X-ALD 특이적 올리고덴드로사이트를 순수 분화하고, 3D 오가노이드 배양기술의 수립을 통해 대량 배양 및 질환 세포 특성 분석에 이용하고자 함. 질환 특이적 세포표현형을 활용하

□ 연구의 목적 및 내용
X-염색체연관 부신백질이영양증(X-ALD)은 페록시좀 막 단백질인 ALDP의 유전자인 ABCD1의 소실에 기인하여 세포내 긴꼬리지방산의 과축적에 의해 유발된 대뇌 백질의 올리고덴드로사이트의 선택적 기능소실이 원인이 되는 유전성 대사 신경질환임.

본 연구 과제는 역분화 줄기세포 분화기술 혹은 교차분화 기술을 활용하여 X-ALD 특이적 올리고덴드로사이트를 순수 분화하고, 3D 오가노이드 배양기술의 수립을 통해 대량 배양 및 질환 세포 특성 분석에 이용하고자 함. 질환 특이적 세포표현형을 활용하여 질병의 진단 및 제어 기반 기술을 수립하는 것을 최종 목표로 함.

□ 연구개발성과
○ 인간 전분화능줄기세포로부터 발생과정을 모사를 통해 80%이상의 고수율로 장기 증폭배양이 가능한 Oig2+/NKX2.2+올리고덴드로사이트 전구체 분화법을 수립하였음
○ 인간 전분화능줄기세포로부터 분화한 올리고덴드로사이트 전구체에 SOX10의 과발현을 통해 단기간에 O4+/MBP+올리고덴드로사이트로의 성숙화를 유도하였음
○ X-ALD 환자유래 역분화줄기세포로부터 분화유도한 올리고덴드로사이트(전구체)를 유전체/대사체 분석을 위해 제2세부과제에 공급
○ 인간 체세포(섬유아세포)로부터 유전자 X의 과발현을 통해 단기간에 올리고덴드로사이트(전구체)로 교차분화 기술을 확립함
○ 뇌 조직 유래의 세포외기질 및 마이크로 디바이스를 기반으로 인간 전분화능 줄기세포로부터 효율적인 뇌 오가노이드 형성 및 배양 시스템을 확립하였음
○ 마이크로웰 플랫폼을 이용한 3D 올리고덴드로사이트 오가노이드 배양 시스템 구축-소수성 고분자로 표면 처리된 마이크로웰에서 인간 역분화줄기세포 유래의 3D 올리고덴드로사이트 오가노이드 형성을 유도하여 올리고덴드로사이트 분화 효율을 증진시키고 올리고덴드로사이트의 대량 생산이 가능한 플랫폼을 구축함
○ 올리고덴드로사이트가 공배양된 하이브리드 뇌 오가노이드 유도 기술을 구축함으로써 향후 X-ALD 질환 모델링이 가능한 플랫폼을 개발함

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
○ 분화된 X-ALD 환자유래 올리고덴드로사이트 및 신경교세포는 질환 특이적 마커 발굴과 질환 기전 연구에 활용 및 새로운 in vitro 질환 모델을 제공할 것임
○ 올리고덴드로사이트 분화방법은 다른 탈수초화(myelination) 관련 다양한 질환(척수손상, 다발성 경화증 등) 모델 구축이 가능하여 관련 질환에 대한 치료제 개발 및 병인기전 연구에 활용이 가능함
○ 3D 뇌 오가노이드 기반 기술은 다양한 뇌신경질환 치료를 위한 신약 발굴 플랫폼으로 활용될 수 있으므로 고부가가치 신의료기술 개발을 위한 원천 기술로 적용될 수 있음.
○ 본 연구를 통해 구축된 세포 모델은 X-ALD 아형간의 세포생리학적 특성 및 기능적 차이를 이해하고 난치성 X-ALD 질환을 의학적으로 통제가 가능하도록 개선시키는 연구에 활용되어 해당 질환으로 고통 받는 환자들에게 실질적으로 도움이 될 수 있을 것으로 기대됨.

(출처 : 요약문 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 4
• 요약문 ... 5
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 8
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 17
• 3-1. 목표 ... 17
• 3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) ... 18
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 18
• 붙임. 참고문헌 ... 19
• 끝페이지 ... 20