초록 ▼

□ 연구개발 목표
뇌 허혈 손상이후 이차 뇌손상의 주요 원인인 뇌염증반응 조절에 있어서 실시간 생체 내 세포 간의 상호작용에 대한 이해가 부족한 상황임. 본 연구에서는 뇌 염증반응에 따른 미세아교세포와 혈구유래대식세포들 사이의 실시간 상호작용 및 미세아교세포의 뇌 실질조직 내 역동성을 규명하기 위해, 염증반응표지 특이 이중형광단백질 부착 마우스를 이용하여 급성 뇌허혈 손상을 유도 후, two-photon in vivo imaging 기법을 통해 뇌 염증반응에 따른 미세아교세포의 가소성 조절 및 활성화 조절 타깃을 발굴함으로써

□ 연구개발 목표
뇌 허혈 손상이후 이차 뇌손상의 주요 원인인 뇌염증반응 조절에 있어서 실시간 생체 내 세포 간의 상호작용에 대한 이해가 부족한 상황임. 본 연구에서는 뇌 염증반응에 따른 미세아교세포와 혈구유래대식세포들 사이의 실시간 상호작용 및 미세아교세포의 뇌 실질조직 내 역동성을 규명하기 위해, 염증반응표지 특이 이중형광단백질 부착 마우스를 이용하여 급성 뇌허혈 손상을 유도 후, two-photon in vivo imaging 기법을 통해 뇌 염증반응에 따른 미세아교세포의 가소성 조절 및 활성화 조절 타깃을 발굴함으로써 뇌염증반응 조절을 통한 뇌질환 치료전략을 구축하고자 함.

□ 연구개발 내용
▷ 1 차년도(2016): 미세아교세포의 역동성 확인을 위한 신규 유전자변형 동물모델 확립 및 뇌졸중 모델에서 뇌 염증반응 경과 프로토콜 확립.
● 염증반응 표면마커가 부착된 CCL2-RFP 쥐와 CX3CR1-GFP 쥐를 교배하여 이중염증형광표지 동물모델 확립.
● 이중염증형광표지 동물을 일과성 뇌허혈손상 유도후, 뇌염증반응 시간경과에 따른 미세아교세포의 활성화 및 cytokine 의 변화를 시간대별로 분석, 미세아교세포의 활성화 규명 및 M1/M2 미세아교세포들의 분포 변화 분석.
▷ 2 차년도(2017): M1/M2 미세아교세포 유도 cytokine 처리로 인한 혈액유래단핵구 및 미세아교세포 가소성 규명.
● M1/M2 미세아교세포 활성화 조절물질 처치 후 이중염증형광표지 허혈성 뇌졸중모델에서 혈액유래단핵구의 침윤성(infiltration) 변화, 미세아교세포의 아형 및 가소성(microglia plasticity) 규명.
● 뇌허혈 in vivo 와 in vitro 모델에서 미세아교세포의 M1/M2 타입 활성화 비율에 따른 뇌염증반응의 주요타깃 탐색.
▷ 3차년도(2018): 생체이미징기법을 이용하여 허혈성뇌졸중이후 뇌염증반응에 있어서 신경교세포 및 혈액유래대식세포 사이의 상호작용 규명.
● 이중염증형광표지 마우스에 M1/M2 미세아교세포 타깃 조절물질 및 면역억제약물 투여 후, two-photon in vivo imaging을 이용한 실시간 3차원 영상으로 세포 변화 관찰.
● 미세아교세포의 M1/M2활성화 및 그에 따라 분비되는 cytokine의 변화에 따른 별아교세포의 활성화 패턴 분석.
● 실시간 생체이미징기법을 이용하여 뇌경색 주변에서 미세아교세포, 별아교세포(astrocyte) 및 혈액유래대식세포 사이 상호작용 규명.
▷ 4 차년도(2019): 허혈성뇌졸중이후 뇌염증반응에 있어서 신경교세포와 비장세포의 상호작용 규명.
● 형광표지한 비장세포(splenocyte)를 비장에 주입한 후, 비장세포의 뇌혈관 및 뇌조직으로의 이동 경로와, 뇌조직으로의 유입 여부를 two-photon in vivo imaging 을 이용한 실시간 3 차원 영상을 통해 확인.
● 허혈성뇌졸중 동물모델에서 비장절제술(splenectomy) 유도 후, 미세아교세포의 활성화, 뇌염증반응 효과 검증. 비장세포와 미세아교세포 및 혈액유래대식세포의 상호작용 확인.
▷ 5 차년도(2020): 허혈성 뇌졸중에서 뇌염증 제어 기술 및 표적치료 기술 확립.
● 말초면역세포 억제를 통한 뇌염증 타깃세포에 효과적인 치료법 검증 및 표적치료 기술 제시.
● 신경교세포 및 염증/면역관련 세포들 사이의 상호작용 규명을 통해 허혈성 뇌졸중이후 최적의 신경손상 억제 기전 및 타깃세포 특이 뇌염증반응 조절을 통한 효율적인 뇌졸중 치료효과를 도출하고자 함.

□ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함)
● 학문적 효과-뇌허혈 손상 시 발생되는 뇌염증반응의 원인인 미세아교세포의 활성도와 역동성의 기전 및 생체 내 신경교세포와 면역세포 간 상호작용을 실시간 3차원 영상기법을 이용하여 규명함으로써 뇌염증반응 억제를 통한 뇌손상 치료제 개발에 기초자료를 제공하고자함.
● 기술적 효과-새로운 동물 모델과 two-photon in vivo imaging 등의 기초연구 기법과 뇌허혈 손상시 발생되는 뇌염증반응의 치료 효과를 획기적으로 개선할 수 있는 의학적 기술이 접목된 융합 기술로, 생체 내에서의 세포들 간의 상호작용을 실시간 관찰함으로써 질환치료제 개발에 있어서 생체조직 내 세포들간 상호작용에 타깃함으로써 의학분야의 발전에 크게 기여할 것임.
● 사회적 효과-뇌졸중 치료에 있어서 뇌염증반응 타깃 치료방안은 고령화되는 한국 사회의 건강증진에 기여할 것을 기대 됨.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 연구 분야 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발 목표 및 평가항목별 성과 ... 6
• 1-1. 연구개발 목표 ... 6
• 1-2 평가항목별 성과 ... 7
• 1-3. 목표 미달 시 원인 분석 ... 8
• 2. 추진내용 및 연구개발결과 ... 9
• 2-1. 추진내용 및 연구개발결과 ... 9
• 2-2. 추진 일정 실적 ... 50
• 2-3. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여정도 ... 52
• 2-4. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 52
• 2-5. 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 52
• 3. 연구 개발 결과의 활용 방안 ... 53
• 끝페이지 ... 54