초록 ▼

□ 연구개요
사회적으로 큰 문제를 야기하는 조현병은 현재까지의 치료제만으로 완치가 어렵고 부작용에 대한 보고가 많으므로 더욱 효과적인 약물 개발이 시급하여 약물작용 타겟의 범위를 넓혀야 할 필요성이 있음. 따라서 본 연구는 조현병 약물의 부작용 최소화 및 효능 증가를 목표로 새로운 약물의 타겟을 탐색하고 후보를 제시하고자 함. 특히, 신경세포의 D2 receptor에만 작용하는 기존 약물의 한계점을 극복하기 위해 다르게 아교세포인 Astrocyte와 oligodendrocyte의 3차원 배양 및 in vitro model 제작

□ 연구개요
사회적으로 큰 문제를 야기하는 조현병은 현재까지의 치료제만으로 완치가 어렵고 부작용에 대한 보고가 많으므로 더욱 효과적인 약물 개발이 시급하여 약물작용 타겟의 범위를 넓혀야 할 필요성이 있음. 따라서 본 연구는 조현병 약물의 부작용 최소화 및 효능 증가를 목표로 새로운 약물의 타겟을 탐색하고 후보를 제시하고자 함. 특히, 신경세포의 D2 receptor에만 작용하는 기존 약물의 한계점을 극복하기 위해 다르게 아교세포인 Astrocyte와 oligodendrocyte의 3차원 배양 및 in vitro model 제작을 통하여 neuron의 병리적 현상과 상호작용을 확인하여 약물의 새로운 타겟 메커니즘을 제시하고자 함. 또한유전학적으로 주목받고 있는 조현병 발병 시의 주 활성 유전자의 결여 zebrafish 모델을 개발하여 연관 유전자의 상호작용을 분석하여 새로운 약물 조절 후보를 제시하고자 함

□ 연구 목표대비 연구결과
당초 계획하였던 3차원 뇌신경아교세포 배양을 위한 3차원 세포 배양 지지체 제작 및 hippocampal astrocytes를 성공적으로 배양하여 in vivo 유사 조직 및 조현병 환경 구현을 통한 분자물질 발현 조절 메커니즘을 확인하였으며, CRISPR/Cas9 기법을 활용하여 유전자 변이 모델 개발을 수행함. 또한 병리적 환경하의 뇌신경아교세포에 약리효능 후보물질의 회복력을 검증하여 약물개발로 활용할 수 있는 모델임을 검증하였으며, 더 나아가 후보약물을 제시하여 새로운 치료제 개발의 단초를 제시하기도 함.
in vivo 조현병 모델 개발을 위해서는 zebrafish embryo에 특정 유전자 변이를 위한 물질을 injection 하였으며, 타겟 유전자 변이의 homogenous 개체를 획득하였음

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구에서 개발한 조현병 유사 3차원 in vitro hippocampal astrocytes model과 조현병 발병관련 유전자 결여 zebrafish 모델 개발은 아래의 근거에 의거하여 세포 조현병 발병원에 대한 메커니즘 확인 및 약물개발에 있어서 유용한 시스템이 될 수 있는 중요한 연구 결과라고 판단됨

[in vitro 조현병 세포배양 모델 형성을 위한 3차원 세포지지체 배양 모델 개발]
본 연구과제 수행을 통하여 hippocampal astrocyte를 3 차원 세포 지지체에서 최초로 배양하였으며, 화학물질 처리 방법과 타겟 유전자 결여 기술인 CRISPR/Cas9을 활용하여조현병 유사 환경을 구현하였음. 특정 유전자를 발현 억제시킴으로서 연관 유전자와의 발현 연관성을 비교 분석하여 약물 작용 타겟을 제안함. 또한 뇌보호 효과의 C-phycocyanin의 약물개발 가능성을 확인한 결과, 3차원 지지체에서 serum deprivation으로 활성이 결여된 hippocampal astrocytes를 활성화 시킴으로써 조현병을 포함한 다양한 뇌질환에 특이적인 약물 개발에 활용될 수 있는 가능성을 최초로 확인하였음

[CRISPR/Cas9 기술을 활용한 zebrafish 조현병 유사 모델 개발]
조현병 발병요인과 연관된 유전자 변이 homogenous 모델은 추후 후보약물 스크리닝 및 작용기작 탐색에 활용할 수 있음

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 1 차년도 ... 5
• 2 차년도 ... 7
• 3 차년도 ... 10
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 13
• 끝페이지 ... 14