초록 ▼

□ 연구개요
큰 분자량과 친수성으로 인해 세포막을 통과하기 힘든 바이오의약품의 피부내 전달을 위해, 세포내로의 전달능력을 갖는 세포투과펩타이드가 결합된 고분자 약물은 피부 내로 효과적으로 전달될 수 있을 것이라는 가설을 바탕으로 모델약물로 인성장호르몬을 선정하여 세포투과 펩타이드인 TAT가 결합된 결합체를 제조하고 정제하여 표피의 주요 구성 세포인 keratinocyte와 fibroblast 층에서의 분포, 생리활성을 평가하고, 마우스에서의 피부재생에 미치는 영향을 확인함으로써 다음과 같은 최종목표를 달성하였음.
최종목표

□ 연구개요
큰 분자량과 친수성으로 인해 세포막을 통과하기 힘든 바이오의약품의 피부내 전달을 위해, 세포내로의 전달능력을 갖는 세포투과펩타이드가 결합된 고분자 약물은 피부 내로 효과적으로 전달될 수 있을 것이라는 가설을 바탕으로 모델약물로 인성장호르몬을 선정하여 세포투과 펩타이드인 TAT가 결합된 결합체를 제조하고 정제하여 표피의 주요 구성 세포인 keratinocyte와 fibroblast 층에서의 분포, 생리활성을 평가하고, 마우스에서의 피부재생에 미치는 영향을 확인함으로써 다음과 같은 최종목표를 달성하였음.
최종목표: 단백질, 펩타이드, 핵산, 나노입자 등을 포함한 다양한 고분자 물질의 세포내 이행을 촉진하는 세포투과 펩타이드 (cell-penetrating peptide, CPP)를 이용하여 피부투과가 어려운 것으로 알려진 단백질, siRNA 등의 생물의약품 후보군의 피부를 통한 약물의 이행을 연구하고 피부내로의 약물전달시스템 개발 가능성을 확인하여 신개념의 약물전달체계의 방향 및 전략을 제시하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
피부내로의 고분자 생물의약품의 모델로 인성장호르몬 (human growth hormone, hGH)을 세포투과펩타이드(CPP)로는 TAT를 선정하여 결합체를 합성하여 세포내로 의 이행 및 세포에서의 생리활성, 마우스에서의 피부재생을 통한 생리활성 효과를 검증하고자 하였음.
CPP와 hGH의 결합체 생성에 PEG12-SPDP를 적용하여 hGH-CPP 결합체를 합성하였으며 분리정제하여 HPLC와 SDS-PAGE로 확인하였음. 합성된 hGH-CPP는 fibrobalst cell인 Detroit 551 및 HepG2 cell의 증식을 촉진함을 확인하였음.
합성된 hGH-CPP의 세포내 이행을 형광현미경으로 확인하였으며 Transwell을 이용한 in vitro 연구에서 인슐린양성장인자 (insulin-like growth factor, IGF)의 mRNA의 발현과 인산화된 JAK2의 확인을 통해 hGH의 세포내 활성을 평가하였음.
마우스의 상처재생 효과 모델에서 hGH-CPP의 피부 재생 효과를 확인하였을 때 8일 경과 후 피부의 재생으로 인해 회복되지 않은 피부의 면적이 대조군의 20% 미만이었으며, 피부재생 단계에서 활성화되었던 알파 평활근 액틴이 정상수준으로 회복되었음을 확인함으로써 hGH-CPP의 촉진된 피부재생 효과를 평가하였음. siRNA의 피부내 적용을 위해 기존의 하이드로젤과의 적합성을 검토하였을 때 안정성이 결여되어 지질을 활용하여 160 nm의 지질전달체를 확보하였음

□ 연구개발결과의 중요성
향후 고분자 바이오의약품들이 중증질환의 치료를 선도할 것으로 보이는 반해, 기존의 제제 및 제형으로는 피부조직으로의 지극히 낮은 투과성으로 인해 선택성이 뛰어난 고분자 생물의약품 제제의 피부로의 비침습성 투여는 제한적임. 본 연구에서는 모델 약물로 인성장호르몬을 선정하여 피부세포에서의 활성을 IGF와 인산화된 Jak2의 신호전달로 확인하였고 피부세포로 마우스의 상처조직에서 alpha-SMA의 활성과 상처조직의 재생으로 검증하였음. 이는 피부조직 내로의 고분자 생물의약품의 이행의 사례로, 피부암을 포함한 피부질환에 적용할 고분자 생물의약 치료 및 예방 방안의 제시와 그 근거로 활용될 수 있으며, 기존의 주사제의 단점을 극복할 수 있는 장점을 가질 수 있음. 또한 보다 도전적인 연구로 고분자 약물의 피부를 투과하여 전신으로 전달되는 경피흡수 단백질 제제로 일반화할 수 있는 연구로의 추가 연구를 기대할 수 있으며, 더욱 개념을 확장하면 피부와 유사한 구조를 갖는 점막, 비강 등의 다른 체내투여경로를 통한 제제 개발에도 활용가능성이 높음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구개발의 필요성 ... 4
• 나. 연구 가설 및 최종목표 ... 5
• 다. 연구 범위 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 6
• 4. 참고문헌 ... 7
• 5. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 8