초록 ▼

□연구개요
○ IGF1/IGF1r 등과 같은 줄기세포의 운동성 조절인자의 제어를 통한 신경 줄기세포의 분화 및 축삭재생능력 향상의 극대화.
○ 척수 손상 치료를 위한 이식된 줄기세포의 운동성 향상을 위한 신호조절 전략의 유효성 검증.
-. 주변 환경 변화에 따른 신경줄기세포 내부에서의 운동성 관련 신호 변화 양상 및 IGF-1에 의한 영향 규명
-. IGF1/PI3K 자극 등을 통한 신경 줄기세포의 운동성 및 이동 능력의 극대화 방안 수립
-. 손상된 척수 조직에 이식된, IGF1/IGF1r 조절-줄기세포

□연구개요
○ IGF1/IGF1r 등과 같은 줄기세포의 운동성 조절인자의 제어를 통한 신경 줄기세포의 분화 및 축삭재생능력 향상의 극대화.
○ 척수 손상 치료를 위한 이식된 줄기세포의 운동성 향상을 위한 신호조절 전략의 유효성 검증.
-. 주변 환경 변화에 따른 신경줄기세포 내부에서의 운동성 관련 신호 변화 양상 및 IGF-1에 의한 영향 규명
-. IGF1/PI3K 자극 등을 통한 신경 줄기세포의 운동성 및 이동 능력의 극대화 방안 수립
-. 손상된 척수 조직에 이식된, IGF1/IGF1r 조절-줄기세포의 운동성 및 이동 능력 향상으로 인한 재생 및 척수 조직과의 결합능력 검증

□연구 목표대비 연구결과
척수 손상 치료에서 이식된 신경줄기세포의 생존과 손상지역 및 시냅스 형성을 위한 지역으로의 이동은 치료효과를 올리는데 중요한 요인임. 선행 연구에서 본 연구자는 손상된 척수 조직에 이식된 신경줄기세포는 초기에 대부분 사멸하며, 트레드밀 (TMT) 운동치료와 세포 이식을 병행시에, IGF1 을 통해 이식한 신경줄기세포의 생존율이 향상됨을 증명하였음. 본 연구에서 는 이식된 신경줄기세포에 대한 TMT 운동 효과에 있어서 IGF1 의 역할을 유전적 변형 방법을 통하여 증명하였음.
정상 신경줄기세포를 배양할 경우, 활발한 운동성 및 이동 능력을 관찰되었지만 IGF1r 의 기능을 유전적으로 Knock out 시킨 Igf1r(+/-)신경줄기세포를 이용하면 운동성이 현저히 사라짐을 알 수 있었음. 이러한 in vitro 실험 결과, IGF1 신호전달이 PI3K, FAK, ERK 등을 통하여 세포질의 변화를 유도하여 자발적인 운동성 및 이동 능력을 조절하고 있음을 확인하였음.
또한, 손상된 척수조직에 신경줄기세포 이식 후에 신경줄기세포의 생존율 향상이 IGF1 에 의한 것인지를 확인하기 위하여 Igf1r(+/+)정상 신경줄기세포를 대조군으로 사용하였으며, Igf1r(+/-)신경줄기세포를 이용하여 손상된 척수 조직에 각각 이식한 후, TMT 운동치료 여부에 따라 총 4 개의 실험군으로 나누어 생존, 분화, 조직내 이동 능력을 비교 조사하였음. 정상 신경줄기세포 이식과 TMT 운동치료를 받은 실험군에서 세포의 생존 및 이동 능력이 가장 좋았으며, 보행 능력 또한 다른 3 그룹에 비하여 유의미하게 증가하였음. 그러나 Igf1r(+/-) 신경줄기세포를 이식한 경우 TMT 운동치료를 동시에 시행하여도, 이식 신경세포의 생존율과 이동성은 매우 낮았으며, 보행능력 또한 회복 정도가 낮았음.
본 연구과제의 모든 계획들을 체계적이며 성실히 수행하여 얻어진 이러한 결과들을 통하여 신경세포의 생존, 운동성, 이동능력에 있어서 IGF1 신호 전달이 매우 중요함을 증명하였고, 척수손상 환자의 줄기세포치료에 있어서 중요한 자료로 사용될 것임.

□연구개발결과의 중요성
○ 향후 척수손상의 치료는 줄기세포를 활용한 손상조직의 재생치료가 활발히 진행될 것임.
○ 손상된 척수 조직에 이식한 신경줄기세포는 IGF1r관련 신호전달 과정을 통하여 생존 및 이동 능력 향상이 있음을 밝힘으로써 이를 활용한 제약 산업과의 연계로 향후 보다 발전된 복합치료기술개발을 가능하게 할 것으로 기대됨.
○ 신경줄기세포의 운동성은 FAK, ERK와 관련이 있으며 신경돌기의 성장은 PI3K와 직접적으로 관련이 있음을 밝힘으로써, 신경줄기세포 이동에 대한 기전을 규명함으로써 임상치료 적용 가능성을 높이고 신약개발 후 보물질을 탐색을 위한 타겟 인자를 찾을 수 있음.
○ 신경줄기세포의 생존 및 이동 능력 관련 기전을 밝힘으로써, 척수손상 치료를 위한 줄기세포 이식 치료 효과와 관련된 지식을 획득함으로써 향 후 세포치료 전략 수립에 기본 자료로 사용할 수 있음.
○ 뇌출혈 모델에 신경줄기세포 이식이 가능함을 증명함으로써, 척수 손상 질환뿐만 아니라 신경 관련 질환에 적용 가능한 기술임을 확인하였으며, 적용분야가 매우 넓은 기술임.

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• (1) 연구의 최종 목표 ... 3
• (2) 연구 목표 및 내용 ... 4
• (3) 연구의 필요성 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 9
• (1) 주변 환경 변화에 따른 신경줄기세포 내부에서의 운동성 관련 신호 변화 양상 및 IGF1에 의한 영향규명 ... 9
• (2) IGF-1/PI3K 자극 등을 통한 신경 줄기세포의 운동성 및 이동 능력의 극대화 방안 수립 ... 12
• (3) 손상된 척수 조직에 이식된, IGF1/IGF1r 조절-줄기세포의 운동성 및 이동 능력 향상으로 인한 재생 및 척수 조직과의 결합능력 검증 ... 15
• (4) 본 연구과제 기술의 확대 적용을 위한 뇌출혈 모델 개발 ... 17
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• (1) 연구결과의 활용방안 ... 18
• (2) 기대성과 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 20
• 끝페이지 ... 22