초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
현재 녹내장은 치료 불가능한 안과적인 실명의 첫 번째 원인이다. 우리나라 녹내장의 80%는 정상안압 녹내장이며, 이는 서양에서 보고되는 비율인 20%에 비해 아주 특징적인 인종적인 차이를 보인다. 또한 우리나라 정상안압녹내장의 70% 이상은 공막의 변화에 의해 발생하는 근시와 연관이 되어 있어 정상안압녹내장도 공막과 사상판의 변화에 의해 매개될 가능성이 있다. 최근 근시의 발생에 공막의 구성성분에 대한 유전적인 DNA methylation이 기여한다는 보고가 있어 epigenetic modificati

□ 연구의 목적 및 내용
현재 녹내장은 치료 불가능한 안과적인 실명의 첫 번째 원인이다. 우리나라 녹내장의 80%는 정상안압 녹내장이며, 이는 서양에서 보고되는 비율인 20%에 비해 아주 특징적인 인종적인 차이를 보인다. 또한 우리나라 정상안압녹내장의 70% 이상은 공막의 변화에 의해 발생하는 근시와 연관이 되어 있어 정상안압녹내장도 공막과 사상판의 변화에 의해 매개될 가능성이 있다. 최근 근시의 발생에 공막의 구성성분에 대한 유전적인 DNA methylation이 기여한다는 보고가 있어 epigenetic modification이 정상안압녹내장이 발생하는 눈의 공막과 사상판에 관여할 가능성이 있을 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 녹내장에서의 공막과 사상판의 유전자 발현과 관련되는 epigenetic을 연구하고 녹내장에서의 변화와의 연관성을 분석해보았다. 본 연구를 통해 눈의 다른 구조물은 정상이면서 특징적으로 공막과 사상판의 변화를 뚜렷이 동반하는 정상안압녹내장의 근본을 밝히는 열쇠가 될 가능성이 높으며 향후 치료 개발에 적용될 가능성이 높겠다.

□ 연구결과
본 연구를 통하여 인체 조직 확보를 위해 꾸준하게 기증안구를 수집하고 조직을 채취하고, 만성 안압상승 녹내장 모델의 안정적인 망막조직 준비를 위해 시간과 고도의 기법을 이용하여 연구 재료를 안정적으로 확보하고 유지할 수 있는 기술력을 확보하였다. 또한 한국인의 사상판 및 시신경 유두주의 공막에서의 histone deacetylase의 발현은 서양인 안구와 다름을 확인하였고, 그 결과 한국인의 사상판 및 공막에서의 DNA methylation에 직접적으로 영향을 미치게 될 것으로 추정되었다. 실험적인 만성안압 녹내장모델에서는 유의한 수준의 안압상승과, 망막신경절세포사를 확인해왔으며 각 시기별로 histone acetyltranferase/methyltransferase의 변화가 망막신경절세포 사멸에 미치는 영향을 연구하였다. 망막 내층 세포에서의 histone deacetylase의 유의한 증가가 직접적으로 망막신경절 세포사에 관여하는 것을 확인하였으며, 이 경로를 차단함으로써 전 후 안압의 변화 없이, 녹내장에서의 망막세포 손상을 감소시키는 결과를 도출하였다. 실험녹내장 모델 뿐만 아니라 녹내장환자의 눈에서도 epigenetic modification이 직접적으로 망막세포 손상에 관여함을 증명하였으므로, 앞으로 이를 이용한 녹내장 치료방법 개발에 더 심화된 연구가 필요할 것이다.

□ 연구결과의 활용계획
본 연구는 퇴행성뇌질환 또는 퇴행성신경질환에 속하는 난치의 녹내장에 대한 기초연구로서 연구 결과도출을 통해 정상안압녹내장의 또 하나의 병인에 대한 이해가 넓어졌다고 할 수 있다. 이번 결과에 따른 특이적인 target을 이용한 녹내장 치료 기술 개발로 이어질 수 있을 것이라는 기대감이 커진다. 우리나라 녹내장 환자의 대부분을 차지하는 정상안압녹내장의 병인을 밝히고, 녹내장 연구 분야에서 세계적으로 앞서나갈 수 있는 발판이 되는 연구가 될 것이며 녹내장 질환에 대한 연구에 있어서 상대적으로 관심도 적고 기술적으로도 발전이 미미한 국내 의료계에서 본 연구 결과를 통해 녹내장 연구의 발전 및 도약의 발판이 될 수 있을 것으로 기대한다.

(출처 : 연구결과 요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose& contents
Normal-tension glaucoma (NTG) is the major type of glaucoma in Korea. NTG is reported to be related to the changes of the sclera and lamina cribrosa, which is composed with major extracellular compositions, such as collage and elastin. Over 70% of Korean NTG has myopia, which

□ Purpose& contents
Normal-tension glaucoma (NTG) is the major type of glaucoma in Korea. NTG is reported to be related to the changes of the sclera and lamina cribrosa, which is composed with major extracellular compositions, such as collage and elastin. Over 70% of Korean NTG has myopia, which is a disease related to the changes of the sclera and DNA methylation of the scleral collagen has been recently reported to have a role in myopia development. We thought there is possibility that epigenetic modification may have a role also in the extracellular compositions of the sclera and lamina cribrosa of NTG eyes. In this study, we purposed to find out the role of epigenetics in the sclera and lamina cribrosa in Korean eyes and find out the changes related to glaucoma.

□ Result
1) Analysis of DNA methylation in the sclera and lamina cribrosa of human autopsy eyes
- Analysis of the DNA methylation pattern in the scleral and lamina cribrosa of the human autopsy eyes between Koreans and Caucassians. Especially, the promotor region of the collagen and elastin DNA, which is the major component of the sclera and the lamina cribrosa, will be analyzed. The analysis of histone deacetylase in the sclera and the lamina cribrosa of human donor eyes between Koreans and Caucassians showed that histone deacetylase type 2 and 3 were increased in Caucassians eyes. This means that epigenetic modulation is activated in Korean eyes. Especially, the major components of the sclera and the lamina cribrosa, which is collagen and elastin, may be the target of DNA methylation analysis according to these results.
2) Analysis of the DNA methylation of the retinal ganglion cells of ocular hypertension rat model
- After induction of chronic ocular hypertension in rats, analysis of the retina to look at DNA methyltransferase and histone acetyltranferase/methyltransferase were performed. Histone deacetylase in the sclera and the lamina cribrosa in the ocular hypertension rat model, histone deacetylase type 2 and 3 were increased after glaucoma induction. This change was observed in the early period of glaucoma induction. Acetyl-histone H3 and H4 showed decreased expression in the sclera and the lamina cribrosa. Glaucoma induction mediates changes in the epigenetics in the sclera and the lamina cribrosa through histone modification.
3) Histone deacetylase/demethyltransferase in glaucoma
- Analysis of the histone acetylation pattern in the retinal ganglion cells of ocular hypertension rat model was performed. The patterns were analyzed using western blot analysis and immunohistochemical staining of the sclera and the lamina cribrosa. The relationship between the change in epigenetic modulation and the retinal ganalion cell death was analyzed. The retinal ganglion cell of the ocular hypertension rat model showed increased expression of histone deacetylase type 2 and 3 after glaucoma induction. This change occurred in the early period of glaucoma induction and it was related with cell death of the retinal ganglion cells. There are possibilities to decrease cell death through modulating epigenetics in glaucoma.
4) Inhibition of HDAC activity can protect RGCs in glaucoma
- Effect of HDAC inhibition on HDAC expression and retinal ganglion cell death. Valproic acid(VPA) administration showed significant decrease expression of HDAC2, 3 in retinal cells and retinal ganglion cell death.

□ Expected Contribution
This study will contribute to the understanding of the mechanism of glaucoma, which is one of the major neurodegenerative disease. It may contribute to the development of new treatment targets and techniques in glaucoma. Further connections to the study of glaucoma may lead our research quality in this field of Korea to outstand worldwide.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 11
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 28
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 29
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 30
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 34
• 8. 참고문헌 ... 35
• 9. 연구성과 ... 38
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 38
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 38
• 12. 기타사항 ... 39
• 끝페이지 ... 39