초록 ▼

□연구개요
• 신경정신 기능장애의 발병기전에서 중추신경계의 선천성 면역시스템인 미세아교세포(microglia)의 역할을 규명하고 이를 타깃으로 하는 신경정신질환 치료기술을 제안한다.

□연구 목표대비 연구결과
▷ 1년차 (2017.6.1. ~2018.5.31.): 임신한 마우스에 Dexamethasone을 투여하고, 태어난 마우스 (Prenatal dexamethasone exposure: PN_DEX)에서 신경정신기능장애 확인 및 검증
① 합성 스트레스 호르몬(dexamethasone)이 일차 배양한 미

□연구개요
• 신경정신 기능장애의 발병기전에서 중추신경계의 선천성 면역시스템인 미세아교세포(microglia)의 역할을 규명하고 이를 타깃으로 하는 신경정신질환 치료기술을 제안한다.

□연구 목표대비 연구결과
▷ 1년차 (2017.6.1. ~2018.5.31.): 임신한 마우스에 Dexamethasone을 투여하고, 태어난 마우스 (Prenatal dexamethasone exposure: PN_DEX)에서 신경정신기능장애 확인 및 검증
① 합성 스트레스 호르몬(dexamethasone)이 일차 배양한 미세아교세포의 형태 및 기능이상 유발함을 확인함.
② PN_DEX에서 신경정신기능 장애관련 행동을 4주,10주,20주령일 때 확인하여 정확한 발병 시기를 확인함.
③ 행동실험 후 Hippocampus, Striatum, Prefrontal cortex, Amygdala에서 행동장애관련 신경전달물질(세로토닌, 도파만, 글루타민, 노르에피네프린)를 mass spectrometry/HPLC 방법을 통해 확인함.
④ PN_DEX에서 면역화학 염색법을 통해 질환 뇌 부위별 신경전달 물질 수용체의 및 미세아교세포의 변화를 확인하고, qPCR/Western blot을 통해 미세아교세포의 Functional phenotype 및 사이토카인 유전자 발현 변화를 확인함.
▷ 2년차 (2018.6.1. ~2019.5.31.): 개발한 마우스에서 미세아교세포 역할 및 관련 기전 연구
① DEX를 처리한 일차배양 미세아교세포에서 RNAseq을 시행함.
② RNAseq결과를 토대로 DEX처리에 영향을 받으면서 Washout후에도 지속적으로 유지되는 유전자 구성을 통해 관련된 신호전달 네트워크를 구성함.
③ RNAseq결과를 이용하여 예비실험결과1에서 확인한 대표적 항 염증성 미세아교세포 표현형인 CX3CR1 유전자 발현 조절 신호전달체계를 심화분석하고 관련 허브유전자 및 신호전달시스템을 조절하는 약물/유전자 억제 방법을 사용하여 규명함.
▷ 3년차 (2019.6.1. ~2020.5.31.): 미세아교세포 타깃 유효성 물질 발굴 및 신경정신기능장애 치료기술 개발
① 1, 2차 년도에 확보한 RNAseq데이터 (DEX에 의해 변화는 유전자들 및 PN_DEX마우스의 미세아교세포 RNAseq결과)를 L1000CDS² 프로그램(사이트접속 후 무료이용)을 이용하여(Drug repositioning: DEX에 의해 변화된 유전자를 reverse시키는 기존 다른 적응증의 약물을 찾아줌) 상관성이 높은 순서대로 10개의 1차적 유효성 후보약물을 스크리닝하여 확보함.
② 관련 약물을 BV2 cell line(microglia cell line)을 이용하여 DEX에 의한 효과를 rescue시키는 지 확인하고, 그 후 primary culture를 이용한 미세아교세포에서도 같은지 확인함. 또한, 2차년도에 확인한 신호 전달시스템과의 관련성을 세포실험을 통해 (Western blot) 확인함. 이를 통해 2차적 유효성 후보 약물을 3개 선별함.
③ PN_DEX에서 선별한 3개의 약물을 투여하고 행동이상/분자생화학적 변화를 교정시키는지 검증함.
-->총 1편의 SCI논문(IF>5)과 1건의 특허 출원, 1명의 석사 및 1명의 박사를 배출하였음
-->국제학술대회 발표 1건 및 국내학회 발표 2건
-->위 연구계획을 모두 수행하였고 추가로 1편의 논문 발표 준비 중

□연구개발결과의 중요성
√ Yok sac에서 유래하는 미세아교세포의 관점을 특정 표현형 (M1, M2 관점)에 국한하지 않고, 제안자의 이전 연구결과를 토대로 신경발달 및 신경계 유지기능에 초점을 맞춰 가설을 세우고 연구를 진행함.
√ Maternal immune activation 모델은 염증성 사이토카인에 초점이 맞춰져 있고, 관련 기전설명은 신경염증 관련 퇴행성 질환과 차별성이 없음. 또한, 실험동물의 발병 연령이 임상환자와 다르게 매우 늦음.
√ 일부 Maternal stress model의 경우는 스트레스의 종류, 강도, 지속시간에 따른 변수를 통제못함.
√ 다양한 종류의 신경세포에 비해 일괄적 중재 타깃 세포로 미세아교세포는 치료제 개발 타깃으로 적절.
√ DEX투여 용량 및 스케줄을 일차 배양 미세아교세포의 functional properties 변화에 맞춰 결정하여 기존 prenatal DEX 투여 실험과는 다른 design을 이용하여 자녀 마우스의 이상상 행동을 처음으로 확인함.

(출처 : 요 약 문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 1) In vitro에서 덱사메타손에 의한 미세아교세포의 기능이상에 대한 연구결과 ... 6
• 2) 신규 개발한 동물모델에서 덱사메타손에 의한 미세아교세포의 기능이상에 대한 연구결과 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 9
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 11