초록 ▼

연구의 목적 및 내용
개발된 비손상 연속 엑소좀 분리칩을 최적화하는 작업을 수행하여, 조건 확립 후 간 줄기세포 배지 내 엑소좀 분리를 수행한다. 분리된 고순도의 간줄기세포 유래 엑소좀을 간 모델에 적용하여 간질환 치료 효과를 확인한다.

연구개발성과
· 비손상 엑소좀 연속 분리를 위한 시스템 구축
-유체 정밀제어 시스템을 구축하여 유체의 맥동현상으로 인한 실험 오차를 최소화 하고 시스템 제어를 위한 전자설계 및 소프트웨어 개발을 통해 환경적 요인으로 인한 성능저하를 예방함.
-분리 시스템에 광학 시

연구의 목적 및 내용
개발된 비손상 연속 엑소좀 분리칩을 최적화하는 작업을 수행하여, 조건 확립 후 간 줄기세포 배지 내 엑소좀 분리를 수행한다. 분리된 고순도의 간줄기세포 유래 엑소좀을 간 모델에 적용하여 간질환 치료 효과를 확인한다.

연구개발성과
· 비손상 엑소좀 연속 분리를 위한 시스템 구축
-유체 정밀제어 시스템을 구축하여 유체의 맥동현상으로 인한 실험 오차를 최소화 하고 시스템 제어를 위한 전자설계 및 소프트웨어 개발을 통해 환경적 요인으로 인한 성능저하를 예방함.
-분리 시스템에 광학 시스템을 구축하여 실시간으로 마이크로칩의 분리상태를 확인할 수 있도록 하여 실험 중의 기포 발생, 이물질 유입 등의 상태를 수시로 체크 할 수 있도록 함.
-Active 제진설비를 통해 유체내 나노입자의 거동에 영향을 줄 수 있는 미세진동의 영향을 차단하여 보다 정밀한 엑소좀 분리가 가능하도록 함.
· 엑소좀 연속 분리 시스템 성능 개선
-엑소좀 분리중 샘플의 변성을 예방하기 위한 온도유지 시스템을 구축하여 장시간 분리 (12 hr)에도 영향이 없음을 확인함.
-Pinched segment 길이의 조절을 통한 엑소좀 및 나노입자의 분리능 개선
· 저분자 화합물 유래 간 줄기 세포로부터 분리된 엑소좀의 생물학적 반응성 규명
-간 줄기세포 유래 엑소좀은 간세포의 산화스트레스에 의해 Cleaved-PARP 단백질의 증가를 감소시켰으며, anti-apoptotic 단백질인 MCL-1, Bcl-X_L을 증가시켜 산화스트레스에 의한 세포 죽음을 억제한 결과를 도출함.
-산화 스트레스에 의해 증가된 활성산소 (ROS)는 간 줄기세포 유래 엑소좀의 항산화 효소인 (GCL, Nrf2, NQO1)을 증가시켜 세포죽음의 억제를 확인함.
· 저분자 화합물 유래 간 줄기 세포로부터 분리된 엑소좀의 miRNA 분석
-간 줄기세포 유래 엑소좀의 miRNA들의 GO 분석을 통해서 DNA에 결합하는 전사인자의 활성도 및 단백질 혹은 chromatin의 결합에 관련된 단백질이 증가함을 확인함. 특히, 전사인자를 조절하는 신호전달이 증가되어 있음.
· 논문 사사
-Journal of hepatology (2019) 71; 434-448 IF (18.946)
-Immunotherapy (2019) 5; 1000156 IF (2.87)
-International Journal of stem cells (2019) IF (1.87)

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
· 치료제로의 가능성이 알려져 있는 줄기세포 대신, 줄기세포와 유사한 유전학적 또는 면역학적 정보를 포함하고 있으면서 크기는 마이크론 이하인 줄기세포 유래의 엑소좀을 이용
· 장기 이상으로 나타난 난치 질환의 치료제 개발의 기초 기술로 저비용의 고효율 치료 기법으로 사용 가능
· 줄기세포 유래 엑소좀 평가
-줄기세포 내부의 바이오분자 중에서 세포 치료에 효과가 있는 물질을 포함한 엑소좀을 대량으로 생산하고 확보할 수 있는 기술을 확립한다. 이 과정을 통하여 앞으로 진행될 연구에서 사용될 엑소좀의 공급을 원활히 하며, 엑소좀 치료제 상품생산을 위한 산업화적 기초 데이터를 마련한다.
-엑소좀은 그 크기와 cargo의 차이에 따라 다양한 그룹으로 분류되며 그 기능 역시 다양한 것으로 알려져 있다. 치료 기능을 가진 엑소좀만을 분리할 수 있는 기술을 선정하여 엑소좀의 치료 효능을 높이고 타 엑소좀에 의한 부작용 등을 최소화할 수 있도록 한다.

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 8
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 39
• 3-1. 목표 ... 39
• 3-2. 목표 달성여부 ... 39
• 3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) ... 40
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 41
• 붙임. 참고문헌 ... 44
• 끝페이지 ... 47