초록 ▼

◎ 연구개요
(1) 본 연구에서는 천식환자나 마우스 모델에서 폐손상에서 방어 기전을 보였던 clusterin (CLU)이 난치성 질환인 간질성 폐질환에서도 중요한 역할을 하면서 치료제로서의 가능성을 보여줄 수 있는지를 알아보기 위해 폐섬유화 기전에서 CLU의 역할을 규명해 보고자 한다. 이를 위해 bleomycin이나 TGF-beta 과발현 마우스를 이용한 폐섬유화 동물 모델을 구축하여 폐섬유화의 발생 및 제어 기전을 분석하고 CLU의 치료 target 물질로서의 가능성을 검증하고자 한다.
(2) 또한, 국내 간질성 폐질

◎ 연구개요
(1) 본 연구에서는 천식환자나 마우스 모델에서 폐손상에서 방어 기전을 보였던 clusterin (CLU)이 난치성 질환인 간질성 폐질환에서도 중요한 역할을 하면서 치료제로서의 가능성을 보여줄 수 있는지를 알아보기 위해 폐섬유화 기전에서 CLU의 역할을 규명해 보고자 한다. 이를 위해 bleomycin이나 TGF-beta 과발현 마우스를 이용한 폐섬유화 동물 모델을 구축하여 폐섬유화의 발생 및 제어 기전을 분석하고 CLU의 치료 target 물질로서의 가능성을 검증하고자 한다.
(2) 또한, 국내 간질성 폐질환 환자들을 대상으로 CLU의 발현 여부를 분석하고 이를 바탕으로 간질성 폐질환의 발현이나 중증도, 예후 등에 영향을 미치는 지를 알아보고자 한다.
(3) 따라서, 이 연구를 통하여 분자유전 및 생물학적 관점에서 간질성 폐질환의 새로운 제어 기전을 재조명하고 치료제 개발에 필요한 기초자료를 제공하는 것이 이 연구의 궁극적인 목표이다.

◎ 연구 목표대비 연구결과
□ 간질성 폐질환 동물 모델 구축 및 유효성 평가
Bleomycin 과 TGF-β 과발현 마우스를 이용하여 폐섬유화를 유도하는 마우스 모델, 고농도 산소 유도 급성 폐손상 모델을 제작하였다. 모든 폐질환 동물모델의 조직과 폐포세척액에서 CLU이 의미 있게 증가한 것을 관찰 하였으며, 조직학적 변화, collagen 축적, cytokine 분비, 세포사멸 유도, 염증세포 축적 등이 대조군에 비해 폐질환 모델에서 유의성 있게 증가한 것을 확인하였다.

□ Clusterin KO mice를 이용한 폐섬유화 모델에서 clusterin의 기전 규명
① 페섬유화 모델에서 CLU의 역할을 확인하기 위해 CLU KO 마우스를 사용하였다. 유도된 폐섬유화 모델에서 WT에 비해 CLU KO에서 낮은 생존률을 관찰하였으며 염증세포 축적 및 세포 permeability의 증가가 WT에 비해 CLU KO 군에서 더 높은 것으로 확인 되었다.
② 세포사멸과 DNA damage는 폐단백에서 caspase activity를 폐포세척액에서 8-OH-dG를 측정하여 확인하였다. Caspase-3/7, 8, 9 과 8-OH-dG 모두 대조군에 비해 폐질환 모델에서 의미 있게 증가하는 것을 관찰하였으며 CLU KO 마우스에서 수치가 더욱 증가하는 것을 확인하였다. 또한 TUNEL 염색을 통해 조직학적으로 폐질환모델에서 특히 epithelial cell에서 TUNEL-positive cell 들이 증가되어 있으며 CLU KO 군에서 이러한 cell들이 의미 있게 증가되어 있는 것을 확인 하였다.
③ 페섬유화 마우스 모델에서 폐섬유화관련 유전자의 발현을 확인 하였다. ACTA2, MMP12, Fn1, CTGF와 같은 섬유화 관련 유전자 발현이 WT에 비해 CLU KO에서 유의성 있게 증가한 것을 real-time PCR을 통해 확인하였다.
④ 인체상피세포에서도 CLU의 역할을 확인하기 위해 shRNA-clsuterin을 세포에 infection 하여 CLU KO 세포를 만들었고 고농도 산소에 의한 세포 사멸을 확인하였다. WT 에 비해 CLU KO 군에서 더 높은 세포사멸을 확인하였으며 특히 마우스와 마찬가지로 caspase-3/7이 48h 에서 가장 높게 나타났으며 다른 apoptosis parameter도 CLU KO 군에서 더 높게 나타난 것을 확인하였다.

□ 간질성 폐질환 환자들을 대상으로 clusterin과의 관계성 규명
간질성 폐질환 (Idiopathic pulmonary fibrosis;IPF) 및 기관지폐이형성증 (bronchopulmonary dysplasia;BPD)환자들의 characteristics 확인하여 sample을 선정하고 환자들의 기도세척액에서 clusterin 농도를 ELISA를 통해 측정하였다. 정상군에 비해 IPF 그룹에서는 의미 있게 낮은, BPD 그룹에서는 높은 CLU의 농도를 확인하였다.

◎ 연구개발결과의 중요성
□ TGF-β 과발현 마우스 및 bleomycin을 이용한 폐섬유화 동물 모델 구축
- 본 연구에서는 가장 많이 사용되는 Bleomycin 모델 뿐 아니라, 폐섬유화의 가장 주요원인인 TGF-β를 과발현하는 동물 모델을 함께 사용하여 폐섬유화의 급성과 만성 병변을 모두 분석할 수 있으며, 동물모델 확보시 폐섬유화 연구에 있어서 매우 큰 경쟁력을 보유하였다.

□ Clusterin KO mice를 이용한 폐섬유화 모델에서 clusterin의 기전 규명
- 평가하고자 하는 단백의 역할을 알아보는 가장 좋은 방법으로 단백을 발현을 block하거나 과발현하는 방법을 사용한다. 본 연구에서는 CLU의 역할을 확인하기 위해 gene-knock down 과 restoring model을 사용함으로 폐섬유화 모델에서의 CLU 역할을 정확하게 확인할 수 있다.

□ 간질성 폐질환 환자들을 대상으로 clusterin 관계성 규명
- 환자들의 특성을 나누는 작업은 매우 중요하며 이를 통해 CLU과의 관계성을 파악할 수 있다. 또한 CLU이 단순히 간질성 폐질환과 관계가 있는 단백임을 밝히기 보다는, 더 나아가 폐질환의 특정 질병적 특성과의 관계를 밝히는 것으로 앞으로 CLU이 좋은 간질성 폐질환의 marker나 치료의 target이 될 수 있음을 확인 할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1. 연구개발의 필요성 ... 4
• 3. 연구 목표 및 내용 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 20
• 끝페이지 ... 20