초록 ▼

연구목적: 성장, 대사, 환경 제어를 통한 신경줄기세포 재생 원천기술 개발
연구결과
- 성장/대사
○ 뇌신경줄기세포 및 신경세포의 생존 및 성장/퇴화 제어기술 개발을 위한 핵심 키워드 탐색
○ 신경줄기세포의 성장 및 기능 조절에서 미토콘드리아를 경유한 핵심 기전 발굴
○ 표적단백질 제어를 통한 신경줄기세포 사멸 및 성장제어 기술 정립
○ 퇴행성뇌질환 모델에서 질병치료 효능 분석
○ 세포재생 기술의 적용 및 분석기술 증진을 위한 다양한 응용기술 확립
- 자가포식/대사
○ 신경줄기세포에서

연구목적: 성장, 대사, 환경 제어를 통한 신경줄기세포 재생 원천기술 개발
연구결과
- 성장/대사
○ 뇌신경줄기세포 및 신경세포의 생존 및 성장/퇴화 제어기술 개발을 위한 핵심 키워드 탐색
○ 신경줄기세포의 성장 및 기능 조절에서 미토콘드리아를 경유한 핵심 기전 발굴
○ 표적단백질 제어를 통한 신경줄기세포 사멸 및 성장제어 기술 정립
○ 퇴행성뇌질환 모델에서 질병치료 효능 분석
○ 세포재생 기술의 적용 및 분석기술 증진을 위한 다양한 응용기술 확립
- 자가포식/대사
○ 신경줄기세포에서의 오토파지, 세포사멸 및 증식조절연구, 신경손상유도에 의한 에너지대사/성장조절신호전달계 및 오토파지 역할 연구
○ 치매유발, 유전자에 의한 신경줄기세포 기능 손상 규명, 오토파지 특이적 신경줄기 세포성장/분화/손상제어 신규물질 발굴
- 환경
○ NSC증식과 분화를 조절하는 후보 분비인자를 4종 발굴하고 고농축 재조합
○ 분비인자-AAV를 제조하여 hMSC에 전달하고 치매동물모델에 이식하여 신경조직 재생 기능과 행동기능측정으로 기억능력 및 정서불안 회복력을 확인
○ 신경줄기세포의 증식과 분화를 촉진하는 small molecule을 2개 발굴하여 기억손상모델동물에 경구 투여한 결과 신경재생 및 기억력 향상을 검증
○ 특정 H3K4 메틸화 효소에 의해 신경세포 분화가 조절됨을 확인하고, 전사인자와의 결합을 통해 신경 분화 관련 유전자의 발현을 조절
연구성과
○ 논문: 53편
○ 특허: 총 32건 (국내출원 15건, 국내등록 8건, 국제출원 9건)
○ 기술이전: 3건 (금액: 총 1억 93백만원)


(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

• Purpose & Contents
Our goal is to develop technology for the stem cell regeneration therapy by control of its growth, metabolism and environment. We used a wide variety of methods to understand the core mechanism of growth/atrophy of stem cells and discover target molecules. Furthermore, we exa

• Purpose & Contents
Our goal is to develop technology for the stem cell regeneration therapy by control of its growth, metabolism and environment. We used a wide variety of methods to understand the core mechanism of growth/atrophy of stem cells and discover target molecules. Furthermore, we examined the possibilities of commercialization of the selected target molecules in several disease models.
○ Investigation of key mechanisms and molecules for controlling the growth/functions of neural stem cells and neurons.
○ Identification of factors for control of target molecules.
○ Analysis of therapeutic effect in the degenerative diseases.
○ Establishment of various application techniques for cell regeneration and for improving analytical techniques.

• Results
○ The 1unit examined the mitochondria-mediated mechanism by which the growth/atrophy of neural stem cells and neurons are controlled.
○ The 2unit examined the mechanism of autophagy in neural stem cells, and identified AD-causing genes.
○ The 3unit investigated the roles of growth factors secreted from vascular cells as niche cells of NSC on neuronal stem regeneration and differentiation
○ We identified nine candidate molecules to be utilized for optimization of Stem cell regeneration therapy.
○ The In2 promoted stem cell growth and suppressed cell death (ALS model)
○ The DZP peptide controlled stem cell differentiation and suppressed apoptosis (AD model)
○ The E18 inhibited formation of in vitro pro-autophagy PIK3C3/VPS34 complex.
○ We generated an inhibitory peptide to inhibit formation of pro-autophagy PIK3C3/VPS34 complex (from E18)
○ Two candidate small molecules facilitated functional improvement on memory behaviors and neural regeneration in animal models of memory loss.
○ Transplantation of NSCs genetically modified with recombinant adeno-associated virus expressing 4 candidate releasing factors (KDMA, KDGF, KDPL, KDGD) improved memory and neural regeneration in animal models of memory loss.
○ Establishment of protocol for spinal organoid model which will be used for the optimization of future therapeutic drugs

• Expected Contribution
○ The candidate molecules are in the process of securing the intellectual property rights and the commercialization.
○ Our results can reduce the cost to grow and sustain stem cells, and will drive industrialization.
○ The knowledge derived from mechanism study leading to identification of target molecules will provide the basic information in various research field.
○ The information of genes and proteins from screening experiments will provide the basic information in neural stem cell field.
○ Developing core technology by combining stem cell research with newly emerging area of research, autophagy and cell metabolism.
○ Newly developed techniques by us can be utilized in various research fields due to their technical compatibilities.


(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 6
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 1. 연구개발 목적 ... 7
• 2. 연구개발의 필요성 ... 7
• 3. 연구개발 범위 ... 11
• 제2장. 국내외 기술 개발 현황 ... 14
• 1. 줄기세포를 이용한 세포재생치료기술 ... 14
• 2. 자가포식 작용 연구를 통한 줄기세포 이해 ... 14
• 3. Niche 세포배양모델에서 혈관세포/NSC 동시배양 후 RNA seq 분석하여 분비인자 발굴 및 질환모델에서 신경재생 조사 ... 15
• 4. H3K4 메틸화 복합체에 의한 신경 줄기세포 분화 분자기전 규명 ... 17
• 5. 근위축성측상증 발병원인 규명 및 치료약물 개발 현황 ... 17
• 제3장. 연구 수행 내용 및 성과 ... 19
• 1. 신경줄기세포 및 신경세포의 생존 및 성장/퇴화 제어기술 개발을 위한 핵심 키워드 탐색 ... 19
• 2. 신경줄기세포의 성장 및 기능 조절에서 미토콘드리아를 경유한 핵심 기전 발굴 ... 28
• 3. 퇴행성뇌질환 모델에서 질병치료 효능 분석 ... 34
• 4. 표적단백질 제어를 통한 신경줄기세포 사멸 및 성장제어 기술 정립 ... 40
• 5. 세포재생 기술의 적용 및 분석기술 증진을 위한 다양한 응용기술 확립 ... 42
• 6. 인슐린 결핍에 의한 성체해마신경줄기세포 내 단백질 변화와 세포사멸 기전 연구 및 세포 성장 및 사멸과정에서 에너지 항상성 조절 신호전달계와 자가포식 상호작용 네트워크 분석 및 새로운 조절약물 발굴 ... 49
• 7. 환경조절을 통한 신경줄기세포 재생물질 발굴 및 효능 검증 ... 62
• 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 81
• 1. 목표 달성도 ... 81
• 2. 관련 분야 기여도 ... 82
• 제5장. 연구개발성과의 활용계획 ... 83
• 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 85
• 제7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 86
• 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 86
• 제9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 86
• 제10장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 87
• 제11장. 기타 사항 ... 90
• 제12장. 참고 문헌 ... 91
• 끝페이지 ... 94