초록 ▼

□ 연구개요
두개쇄골이형성증(Cleidocranial dysplasia, CCD)은 Runx2 유전자의 돌연변이(haploinsufficiency)로 나타나는 선천성 유전질환으로써 이들 CCD 환자들에게 나타나는 증상 중 실생활에서 가장 큰 불편을 느끼는 것은 영구치의 맹출 장애임. 현재까지 이를 해결을 위한 약물적 치료방법은 없음. 따라서, 본 연구에서는 독성이 거의 없는 HDAC저해제인 nicotinamide 투여시 CCD에서 나타나는 영구치 맹출 지연을 극복하는지 여부와 그에 대한 분자 기전을 규명함. Nicotinami

□ 연구개요
두개쇄골이형성증(Cleidocranial dysplasia, CCD)은 Runx2 유전자의 돌연변이(haploinsufficiency)로 나타나는 선천성 유전질환으로써 이들 CCD 환자들에게 나타나는 증상 중 실생활에서 가장 큰 불편을 느끼는 것은 영구치의 맹출 장애임. 현재까지 이를 해결을 위한 약물적 치료방법은 없음. 따라서, 본 연구에서는 독성이 거의 없는 HDAC저해제인 nicotinamide 투여시 CCD에서 나타나는 영구치 맹출 지연을 극복하는지 여부와 그에 대한 분자 기전을 규명함. Nicotinamide의 투여는 CCD의 동물모델인 Runx2+/- 마우스에서 나타나는 치아 맹출 지연 증상을 회복시켰음. 이는 nicotinamide 처리시 조골세포에서 Runx2가 활성화되어 Csf1의 promoter에 결합하여 발현을 증가시킴으로써 CCD에서 감소된 파골세포의 분화를 촉진시켜 치아 맹출을 유도하였음. 본 연구 결과를 통해, CCD환자의 치아 맹출 장애를 극복하기 위한 치료 약물로서 nicotinamide의 가능성을 동물모델에서 확인하였으며 또한 nocotinamide의 이러한 치료 효과에 대한 mode of action을 규명하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
1차년도: HDAC 저해제인 nicotinamide로 CCD의 치아 맹출 부전 완화 확인
Runx2+/- 마우스 (CCD모델)에 독성이 거의 없는 HDACi인 nicotinamide를 임신하였을 때 투여하여 태어난 마우스의 치아 맹출 정도를 micro CT, 조직학검사 등을 이용하여 분석함. Runx2+/- 마우스의 치아 맹출 정도와 파골세포 마커의 감소를 확인하였음. 태중에 nicotinamide가 처리된 Runx2+/- 마우스의 치아 맹출 지연이 회복됨을 확인함.
2차년도: CCD의 치아 맹출 지연 원인과 nicotinamide를 통한 조절 메커니즘 확인
정상 마우스와 Runx2+/- 마우스에서 유래한 조골세포와 골수유래단핵세포를 co-culture하여, CCD에서 나타나는 파골세포의 감소는 Runx2 결핍 조골세포 때문임을 확인함. HDACi인 nicotinamide가 Runx2 활성과 아세틸화를 촉진시켜 파골세포 분화 조절 인자인 Csf1의 직접적인 조절을 증가시켜 파골세포 분화를 촉진하였음.
3차년도: 생물정보학적 빅데이터 분석을 통한 새로운 타겟 유전자 및 조절 메커니즘 제시
여러 HDACi를 조골세포에 처리 후 RNA-sequencing을 하여, nicotinamide에 의해 Csf1의 발현이 증가함을 확인하였음. DNase sequencing을 통해 Csf1 유전자 주변에 여러 개의 DNase hypersensitive peak를 확인하였고, Runx2 ChIP sequening을 통해 Runx2 결합 위치들과 포개어짐을 확인하였음. 이를 통해 인핸서 혹은 슈퍼인핸서를 통한 Runx2의 Csf1 조절 메커니즘 가능성을 제시하였음.

□ 연구개발결과의 중요성
1. CCD 환자들의 영구치 맹출 지연 증상이 CCD 동물모델인 Runx2+/- 마우스에서 나타남을 정량적으로 분석하여 CCD의 치아 맹출 장애 동물모델로서 가능성 확인하였으며 향후 CCD 치료제 개발 약물 효능 검증 모델로 활용 가능함.
2. 비타민 B의 일종으로 독성이 거의 없는 nicotinamide의 경구 투여를 통한 CCD 표현형 회복 가능성을 확인하여 약물로서 활용 가능성 제시함.
3. Runx2 활성을 조절할 수 있는 약물로 CCD 치료제 개발 가능성 제시함.
4. 본 연구를 토대로 치아 맹출 장애 뿐 아니라 골 질환 치료제 개발로 확대할 수 있음.
5. 본 연구를 통해 도출된 연구 결과는 Runx2와 관련된 유전질환 치료에 활용할 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 개요 및 필요성 ... 4
• 나. 연구 가설 및 최종목표 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 대표적 연구실적 ... 19
• 끝페이지 ... 34