초록 ▼

연구개요
파킨슨병의 진행에 중요한 영향을 미치는 dopamine 신경세포의 세포사멸을 보호할 수 있는 타겟 분자인 TGFβ1를 선택적으로 제어할 수 있는 mRNA-DNA oligodeoxynucleotide (mRD-ODN)을 적용하여효과를 검증하고 생물정보학 및 실험생물학적 기법을 병용하여 작용기전에 대하여 연구함으로써 특이적인 유전자 치료제로서의 기능을 규명하는 것이 본 연구의 목표이다.

연구 목표대비 연구결과
1. 만성뇌질환과 관련된 세포들의 상호관계 규명
● 신경세포에서 만성뇌질환과 관련된 다양한

연구개요
파킨슨병의 진행에 중요한 영향을 미치는 dopamine 신경세포의 세포사멸을 보호할 수 있는 타겟 분자인 TGFβ1를 선택적으로 제어할 수 있는 mRNA-DNA oligodeoxynucleotide (mRD-ODN)을 적용하여효과를 검증하고 생물정보학 및 실험생물학적 기법을 병용하여 작용기전에 대하여 연구함으로써 특이적인 유전자 치료제로서의 기능을 규명하는 것이 본 연구의 목표이다.

연구 목표대비 연구결과
1. 만성뇌질환과 관련된 세포들의 상호관계 규명
● 신경세포에서 만성뇌질환과 관련된 다양한 전사인자 STAT, AP1의 기전 탐색과 TGFβ1/Smad 신호경로 상관관계를 단백질 발현변화로 확인함.
● TGFβ mRNA 염기서열의 CDS 염기서열과 전사인자 Smad의 DNA 결합 염기서열을 이용하여 mRD-ODN 제작함.
● SH-SY5Y, SK-N-SH, embryo TP14-primary mesencephalic neuron dopamine 신경세포에서 mRD-ODN의 세포 내 분포, 안정성, 타겟 mRNA와 DNA발현변화, mRD-ODN의 신경세포 내에서의 활성을 단백질과 DNA 결합수준으로 확인함.
● mRD-ODN의 신경세포 내에서의 평가
2. Dopamine 신경세포의 세포사멸 과정에서 mRD-ODN의 세포 내 효능 탐색
● Dopamine 신경세포의 독성에 의한 세포사멸과정을 FACs로 확인함.
● Dopamine 신경세포에 주입된 mRD-ODN의 세포내 전달능과 안정성은 mRD-ODN-FITC-label을 통해 confocal로 이미지 분석, TGFβ1 mRNA의 발현 패턴은 western blotting 및 real time PCR로 확인하고, 전사인자 DNA 결합활성을 EMSA를 통해 분석하며 mRD-ODN의 세포내 유효성 확인함.
● mRD-ODN에 의한 dopamine 신경세포의 보호기전을 단백질수준과 세포염색을 통해 확인함.
● mRD-ODN에 의한 dopamine 신경세포의 α-synuclein의 선택적 제어와 tyrosine hydroxylase (TH)의 발현 유지, dopamine release 변화 확인함.
● 세포신호 non-canonical (MAPKs, PI3K/Akt, NF-κB, JAK/Stat, mTOR 등)/canonical (Smad)억제제, TGFβR의 antagonist-agonist, adenovirus/pcDNA 에 의한 과발현 system과 siRNA/shRNA에 의한 knockdown으로 mRD-ODN에 의한 TGFβ1신호 조절 기전 규명함.
● 파킨슨 in vivo 모델과 사후 임상 검체 확보를 위한 IRB 진행함.
3. 파킨슨 in vivo 모델에서 mRD-ODN의 효과 검증
● mRD-ODN의 혈관뇌장벽(BBB, blood brain barrier)의 확인을 위해 mRD-ODN-FITC-label을 통해 BBB 통과 재확인
● MPTP에 의한 파킨슨 동물모델에서 및 mRD-ODN의 치료 효과 검증을 단백질수준과 면역조직화학염색법을 통해 규명함.
● 파킨슨병 사후 임상 검체에서 TH(+) 세포의 활성과 TGFβ1 신호 전달 관련 단백질의 발현변화를 면역조직화학염색과 단백질 수준에서 확인함.
● 임상통계와 연구결과를 바탕으로 파킨슨병에 mRD-ODN 치료제 가능성 제시함.

연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
● 만성퇴행성 질환인 파킨슨병의 진행과정 제어를 TGFβ와 Smad 신호 조절에 주목하고 이를 타겟으로 TGFβ-mRNA와 Smad DNA binding element를 이용하여 mRD-ODN을 제작하여 dopamine 신경세포 상실제어에 초점을 두었음.
● mRD-ODN으로 파킨슨병에 적용하여 dopamine 신경세포의 상실을 제어하는 기전을 연구하는 것으로 보다 근원적이고 직접적인 치료제 개발의 초석을 마련할 것으로 기대됨.
● mRD-ODN 기술은 퇴행성 뇌질환뿐만 아니라 신장, 폐, 혈관 등 다른 장기의 섬유화 질환과 multi-target approach가 중요한 암, 당뇨병 등의 만성질환에도 확장되어 활용할 수 있을 것으로 기대됨.

(출처 : 요약문 2p)