초록 ▼

□ 연구개요
연구 목표: 아데노-연관 바이러스(adeno-associated virus: AAV) 기반 CRISPR/Cas9 유전자 가위 시스템을 이용한 Hif2a (Epas1) 유전자 결손을 통한 골관절염 치료 기법의 개발
연구 내용
• 1단계:　2형 혈청형 AAV 기반으로 Hif2a 특이적인 CRISPR/Cas9 유전자 가위 시스템 확립
• 2단계: 생쥐에 수술적 골관절염을 유도한 후 관절강 내 주사 후 병리학적 골관절염의 중등도의 차이 확인을 통해 CRISPR/Cas9 유전자 가위 시스템의 골관절염 치료의

□ 연구개요
연구 목표: 아데노-연관 바이러스(adeno-associated virus: AAV) 기반 CRISPR/Cas9 유전자 가위 시스템을 이용한 Hif2a (Epas1) 유전자 결손을 통한 골관절염 치료 기법의 개발
연구 내용
• 1단계:　2형 혈청형 AAV 기반으로 Hif2a 특이적인 CRISPR/Cas9 유전자 가위 시스템 확립
• 2단계: 생쥐에 수술적 골관절염을 유도한 후 관절강 내 주사 후 병리학적 골관절염의 중등도의 차이 확인을 통해 CRISPR/Cas9 유전자 가위 시스템의 골관절염 치료의 새로운 방법으로서의 가능성 검증

□ 연구 목표대비 연구결과
1) 수술적 골관절염 동물 모델의 무릎 관절에 AAV-CRISPR/Cas9 시스템을 이용한 Hif2a (Epas1) 유전자 저하 후 표현형 분석
• CRISPR/Cas9 시스템을 이용하여 Hif2a를 저해하였으나 골관절염 표현형에서 대조군에 비해 차이점을 보이지 않음. Modified OARSI score, Col2, Col10,MMP-13 발현, TUNEL stain으로 세포 자멸사 확인하였을 때 Hif2a 저하의 표현형이 나타나지 않음.
2) AAV-CRISPR/Cas9 시스템 클로닝 및 순수화(purification)과정 확립
• 타겟DNA를 효과적으로 절단할 수 있는 CRISPR/Cas9 시스템 클로닝법을 확립하였으며, 수차례의 시행착오를 통해 AAV의 연골세포 도입효율을 50% 까지 향상시킴. 이를 위해 AAV titer 증가시키는 Iodixanol 기반의 Ultracentrifuge로 순수화 과정의 프로토콜을 확립함.
3) 골관절염 치료제로서 중간엽세포 생존율 증가
• 본 연구진은 골관절염 치료제의 또다른 대안으로 중간엽세포에 대한 연구를 진행. 제대혈 유래 중간엽세포와 유도만능줄기세포 유래 중간엽세포를 확립함.
• 이를 마이크로 펠렛 형태로 재작하여 단일세포 형태에서 보다 생존율을 증가시키는 전략으로 골관절염치료제로서의 가능성을 확인하는 동물실험을 시행.
4) 제 2형 상염색체 우성 골경화증에서 파골세포 분화 증가의 기전 연구 및 폐동맥 고혈압 환자에서 BMPR2 돌연변이와 BMP/TGFb 시그널 관련 연구
• 연구결과를 JBMR plus와 Medicine 잡지에 2019년에 발표함.

□ 연구개발결과의 중요성
• 현안 해결: 현재는 근본적인 치료법이 없는 대표적인 만성퇴행성 질환인 골관절염의 치료적 접근으로 관절연골에서 Hif-2a를 결손시켜 연골 보호효과를 확인하고자 함.
• 새로운 원리에 기반한 차세대 지식의 적용: CRISPR/Cas9 유전자 가위 시스템을 이용한 유전자 조작을 통한 만성 질환의 예방 및 치료는 차세대 치료 기법으로 중요한 의미를 가짐.
• 유전자 치료의 임상적 적용: 면역반응이 거의 없는 것으로 알려진 아데노-연관 바이러스(AAV) 시스템을 사용하며, 관절강 내로 직접 주사하여 전신 효과를 줄이면서 연골 특이적인 효과를 기대함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발 개요 및 목표 ... 4
• 2) 연구 범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 7
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 10