초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 궁극적으로 당뇨병과 관계되는 췌장 베타세포를 in vivo에서 연구하기 위한 영상 플랫폼과 당뇨치료를 위한 기능성 압타머 개발을 목표로 하였다. 광학영상 플랫폼은 in vivo 전안부 췌장소도 이식모델에서 분자세포 영상과 비침습적 진단법으로 개발하였고, 기능성 압타머는 동물모델에서 최적화, 유효성 검증을 수행하였다. 구체적인 내용은 다음과 같다.
1. 전방안구에 이식된 췌장소도의 비침습 영상 기반 진단법 개발 및 연구
2. 인슐린 수용체 표적 압타머의 항당뇨 효과 검증
3. 추가적인

□ 연구개요
본 연구에서는 궁극적으로 당뇨병과 관계되는 췌장 베타세포를 in vivo에서 연구하기 위한 영상 플랫폼과 당뇨치료를 위한 기능성 압타머 개발을 목표로 하였다. 광학영상 플랫폼은 in vivo 전안부 췌장소도 이식모델에서 분자세포 영상과 비침습적 진단법으로 개발하였고, 기능성 압타머는 동물모델에서 최적화, 유효성 검증을 수행하였다. 구체적인 내용은 다음과 같다.
1. 전방안구에 이식된 췌장소도의 비침습 영상 기반 진단법 개발 및 연구
2. 인슐린 수용체 표적 압타머의 항당뇨 효과 검증
3. 추가적인 기능성 압타머의 개발

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 생체 영상 플랫폼을 이용한 전방안구에 이식된 췌장소도 모니터링 연구
가. 췌장소도의 혈관 영상화 및 기능 모니터링을 위한 광 스페클 대비도 영상법 (Light Speckle Contrast Imaging, LSCI) 개발
- Glucose 주입 에 따른 췌장소도의 미세혈관 혈류 변화를 비침습적으로 관찰
나. 췌장소도의 비침습적 3차원 영상화를 위한 암전 광결맞음 현미경 (Dark-field Optical Coherent Microscopy, df-OCM) 개발, 췌장소도 손상에 대한 조기진단법으로 활용
- 이식된 췌장소도에서 면역거부 반응의 조기진단을 연구. 미세 조직 구조 및 혈관 변화를 고민감도로 탐지 함
- 제 1형 당뇨 모델에서도 췌장소도 모니터링을 통해 베타세포 손상에 따른 미세조직 및 혈관의 변화를 조기 탐지 함
2. 기능성 압타머의 항당뇨 효과 검증
- 인슐린 수용체 표적 압타머 (R01)의 생체 활성 검증
- IR01의 중기 투여 효과 검증 및 생체 Ca²⁺ 영상 변화 측정을 통한 췌장소도 기능개선 여부 검증
3. 기능성 압타머의 개발 (VDCC beta3 압타머)
- 췌장 베타세포에서 발현된 Cavβ3를 pulldown 시킬 수 있는 압타머 개발
- 기능성 압타머 최적화: 40 mer 형태의 T3 size가 작으면서도, 가장 좋은 활성을 보이는 형태로 개발
- Exendin-4의 효과에 더해 인슐린 분비를 촉진시킬 수 있음을 확인

□ 연구개발결과의 중요성
당뇨병은 인류 건강에 가장 위협이 되는 질환 중 하나이고, 사회에 부담을주는 대사 장애이다. 신약 개발의 필요성이 증대되고 있으나, 신규 신약 개발 비용은 2.6 B USD (Tufts Center for the Drug Development)로 추정된다. 따라서 잠재력이 높은 신규 치료법에 효율적으로 투자하는 것이 매우 중요하며, 이를 위해서 시간 및 비용이 많이 소요되는 임상 시험 전에 어떤 일이 일어날지 예측할 수 있는 접근법이 절실히 필요하다. 본 연구과제에서 개발한 신약 후보 물질에 대한 생체 내 스크리닝/검증 플랫폼은 제시한 필요성을 충족시킬 수 있는 기회를 제공한다. 개발한 생체 영상 플랫폼은 생체 내에서 비침습적, 고해상도에서 생체 영상 모니터링, 장기간 췌장소도의 기능 및 생존 평가가 가능하다. 혁신적인 접근 방식을 통해 새로운 당뇨병 치료법의 효율성과 정확성을 더 잘 이해하고 신약개발의 성공 가능성을 높이는 동시에 약물 개발 비용을 절감 할 수 있으며, 당뇨병 환자에게 보다 성공적인 새로운 치료 기회를 제공하는 데에도 도움이 될 것이다.
이 프로젝트를 통해 개발한 aptamer 기반 약제 후보 물질은 생체 내 효능 및 안전성뿐만 아니라 당뇨병 약물의 추가 개발을 위한 선도물질을 생성하는 작용 방식으로 쉽게 테스트 할 수 있어 신약개발에 소요되는 시간과 노력을 줄임으로써 신약 개발 프로세스를 보다 효율적으로 만들 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구 개발 필요성 ... 4
• 2) 연구 개발 목표 ... 4
• 3) 연구개발 전략 및 범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 1) 췌장소도의 생체 영상 시스템 구축 및 활용 ... 5
• 2) 기능성 압타머의 항당뇨 효과 검증 ... 10
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 15
• 5. 연구성과 ... 17
• 대표적 연구실적 ... 18
• 끝페이지 ... 32