초록 ▼

□연구개요
본 연구는 생체 내 환경에서 간조직의 구역별 (spatial location) 대사활성이 다른 특성(liver zonation)을 in vitro 내에 구현하여 약물의 구역별 특이적 간독성을 예측·평가할 수 있는 새로운 간조직 모사 미세 플랫폼 (microfabricated platform) 개발 및 간독성 평가 시험법 개발을 최종 목표로 함. 구체적으로, 1) 간조직 미세환경 인자와 신호전달계 조절을 통한 간조직의 구역별 대사활성 차이를 모사한 미세 플랫폼을 개발하고 2) 이를 활용하여 약물의 구역별 특이적 간독성

□연구개요
본 연구는 생체 내 환경에서 간조직의 구역별 (spatial location) 대사활성이 다른 특성(liver zonation)을 in vitro 내에 구현하여 약물의 구역별 특이적 간독성을 예측·평가할 수 있는 새로운 간조직 모사 미세 플랫폼 (microfabricated platform) 개발 및 간독성 평가 시험법 개발을 최종 목표로 함. 구체적으로, 1) 간조직 미세환경 인자와 신호전달계 조절을 통한 간조직의 구역별 대사활성 차이를 모사한 미세 플랫폼을 개발하고 2) 이를 활용하여 약물의 구역별 특이적 간독성 평가 기술 개발을 세부 목표로 함.

□연구 목표대비 연구결과
1) 미세환경 조절인자에 따른 구역별 간세포 기능 평가
- 산소 농도에 의한 간세포의 약물대사 활성 평가
- Wnt 신호전달계 조절을 통한 간세포의 약물대사 활성 평가
- Wnt 신호전달계 조절을 통한 간세포의 유전체 기능 분석
2) 구역별 간독성평가 마이크로채널 제작 및 성능 평가
- 약물대사능 보유 HepaRG 간세포의 3차원 배양 조건 확립
- CHIR99021 농도 구배에 따른 구역별 간독성평가 시스템 제작
- 양성대조물질을 이용한 구역별 간독성 평가 시스템의 성능평가
3) 구역별 간독성평가 마이크로채널을 유효성 검증
- 구역별 간독성 약물을 이용한 in vivo 독성과의 상관성 검증
- 구역별 간독성 평가 시스템을 이용한 in vitro 독성 스크리닝 유효성 검증
4) 논문 및 학술발표
- 논문게재 1건: J BIOL ENG, 2019 (IF: 5.256, 상위 10.26%)
- 국제 학술회의 4건 (ICEM-ACEM 2017 2건, SETAC 2019 2건, EuroTox 2019 1건), 국내 학술회의 1건 (고분자학회 2018)
5) 지적재산권 확보
- 국내 특허 등록 1건: 구역별 간독성평가 기술 (2019.08.27, 10-2017110)
- 미국 특허 등록 1건: 구역별 간독성평가 기술 (2020.06.16. 10684483)
- 국내 특허 출원 2건: 구역별 간독성평가 기술 (10-2018-0027627), 임피던스 기반 간독성평가 기술 (10-2018-0124677)
- 국제 특허 출원 4건: 구역별 간독성평가 기술 (16/293618(미국), 2019-042369(일본)), 임피던스 기반 간독성평가 기술 (16/393684 (미국), 2019-096304 (일본))

□연구개발결과의 중요성
• 구역별 간세포의 약물대사 활성을 조절할 수 있는 in vitro 시스템을 개발하고 간독성 약물을 이용해 구역별 간독성 시스템의 유효성을 검증함으로써 과학적 진보성을 제시함
• 생체내 간독성은 간세포의 기능적 복잡성 및 이질성을 가지고 있으며 in vitro 상에서 구역별 간독성을 구별하는 것은 기술적으로 어려움이 있었으나, 본 연구를 통해 간독성에 주요한 인자중 하나인 약물대사활성 차이를 모사함으로써 기술적 진보성을 제시함
• 생체내 환경을 반영한 대체독성평가기술 개발을 통해 잠재적 간독성물질을 예측하고, 신약개발 단계의 의사결정을 지원하여 신물질 개발을 지원함

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 1) 구역별 미세환경 인자 조절에 따른 간세포 기능평가 ... 6
• 2) 구역별 간세포 기능조절 마이크로 채널 제작 ... 10
• 3) Acetaminophen 간독성 약물을 이용한 구역별 간독성 기전 분석 ... 11
• 4) 간독성 약물을 이용한 구역별 간독성평가 유효성 검증 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 1) 과학적 가치 ... 14
• 2) 기술적 가치 ... 14
• 3) 경제적 가치 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 15
• 5. 연구성과 ... 16
• 끝페이지 ... 18