초록 ▼

연구의 목적 및 내용
최종목표: ① AD 특이적 혈액기반 miRNA 바이오마커 발굴 및 진단용 miRNA 측정기술 개발, ② miRNA 임상 유효성 검증을 통한 AD 진단기술 확립, ③ 혈중 miRNA를 이용한 AD 진단키트 시작품 개발 최종목표를 달성하기 위한 연구내용으로서 ①평가용 및 검증용 임상코호트를 구축하여 검체 및 임상자료를 확보하고, ② 고순도/고농도 혈중 miRNA 추출기술 개발, ③ 혈중 miRNA 이용 진단기술 개발을 위한 분석법 최적화, ④ 혈중 AD 특이적 miRNA 바이오마커 발굴, 임상 유효성 평가와

연구의 목적 및 내용
최종목표: ① AD 특이적 혈액기반 miRNA 바이오마커 발굴 및 진단용 miRNA 측정기술 개발, ② miRNA 임상 유효성 검증을 통한 AD 진단기술 확립, ③ 혈중 miRNA를 이용한 AD 진단키트 시작품 개발 최종목표를 달성하기 위한 연구내용으로서 ①평가용 및 검증용 임상코호트를 구축하여 검체 및 임상자료를 확보하고, ② 고순도/고농도 혈중 miRNA 추출기술 개발, ③ 혈중 miRNA 이용 진단기술 개발을 위한 분석법 최적화, ④ 혈중 AD 특이적 miRNA 바이오마커 발굴, 임상 유효성 평가와 검증, ⑤ 혈중 miRNA 측정법 확립 및 AD 조기 진단기술의 실용화 연구를 수행하였음

연구개발성과
1. 기술적 성과
· 효과적인 혈중 miRNA 측정을 위한 나노센서 제작과 성능개선 기술 확보
· 최고 민감도의 miRNA 탐지를 위한 증폭탐지 기법 개발
· Exosomal miRNA 정량을 위한 plasma exosome 분리법 구축
· 혈액 miRNA 검출을 위한 Silver nanosensor (turn-off, turn-on sensor) 개발 성과
· Silver nanosensor를 이용한 전혈 miRNA 치매바이오마커 임상유효성 평가기술 확립 및 표적 miRNA 탐지를 위한 센서 시제품 제작
2. 학문적 성과
· Plasma 내 miRNA 추출 기법 개발 및 바이오 마커 선별 (전혈 및 plasma 6개 miRNA 선별, exosome 5개 miRNA 선별)과 검체별 발굴기술 정립
· 평가용 및 검증용 임상코호트 구축: 평가용 총 741명의 피험자 및 검증용 120명 피험자의 plasma 검체, 임상자료 확보를 통해 신규 발굴 혈액 miRNA 치매 바이오마커의 임상유효성 평가
· 검증용 및 평가용 코호트에서 임상유효성 재현성 검증 및 혈액의 3개 분획(전혈, plasma, exosome)의 miRNA 바이오마커 임상유효성 평가로 검증
· 표적 miRNA의 기능에 대한 in vitro 검증 연구 성과
3. 정량적/정성적 연구개발 성과
· 신규 치매 혈액 miRNA의 발굴과 임상유효성 검증 및 기능 검증 연구성과
· miRNA 및 Silver nanosensor 관련 국내(1건), 국외(2건) 특허 등록으로 관련 기술 확보 성과
· 혈액 miRNA 바이오마커 개발을 위한 miRNA, exosome 분리 기술 확보
· 연구수행 기간 동안 논문발표 목표(15편)을 초과 달성하여 top-ranked journal에 SCI 논문 22편을 포함하여 총 23편 발표

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
· 신규 발굴한 miRNA와 타 혈액 바이오마커와의 조합을 통한 추가 혈액 치매 진단 기술 개발에 활용
· 신규 발굴 치매 연관 miRNA의 기능 검증 결과를 바탕으로 치료 표적 설정 및 치료제 개발 연구에 활용
· 나노센서 기술을 활용한 miRNA 바이오마커 개발 및 질환 진단기술 개발에 활용
· miRNA 발굴, 증폭 기술, 엑소좀 분리기술, 나노센서 성능개선 기술을 활용한 다양한 miRNA 기반 진단기술 개발에 활용
· 기술적, 학문적 성과 및 임상검체/자료 구축 기반을 바탕으로 국내 치매 진단기술 및 치료제 개발 임상연구 활성화로 치매극복 기술개발 촉진에 기여
· 한국인 특이적 miRNA 기반 치매 감별진단 기술개발 및 치료제 개발 임상시험 활성화에 기여

(출처 : 요약문 14p)

Abstract ▼

Purpose&Contents
Aims of this study are; ① Development of diagnostic system for early detection of dementias based on blood microRNA through ② the discovery of microRNA having ③ valid clinical efficacy and optimization of microRNA detection technology. More in details, the contents of this study

Purpose&Contents
Aims of this study are; ① Development of diagnostic system for early detection of dementias based on blood microRNA through ② the discovery of microRNA having ③ valid clinical efficacy and optimization of microRNA detection technology. More in details, the contents of this study are; ① Establishment of clinical cohort as a test-set and discovery of AD-specific miRNA biomarkers, ② development of nanocluster sensors and optimization of miRNA quantitation, ③ establishment of optimized method for total and exosomal blood miRNA isolation and standardization of the optimized methodologies, ④ validation study for diagnostic efficacy of miRNA in independent clinical set, and ⑤ anlaysis of biologic function of AD-specific miRNA and production of trial manufacturing kit using nanosensor for AD diagnosis

Results
1. Technological Achievement
· Efficient fabrication of silver nanosensors and improvement of performance to detect miRNAs in blood
· Establishment of exosome isolation for quantification of miRNAs
· Turn-off and Turn-on silver nanosensor development for miRNA detection
· Establishment of silver nanosensor-based miRNA AD biomarkers in whole blood and prototype trial product of nanosensor miRNA detector kit
2. Scientific Outcome
· Establishment of isolation methodology for plasma miRNAs and identification of valid miRNAs in whole blood, plasma and exosome
· Establishment of independent clinical cohorts (test-set of 741 subjects and validation-set of 120 subjects) and evaluation of clinical performance of miRNAs
· Validation of clinical performance of miRNAs in 3 compartments of blood
· In vitro validation of targeted miRNAs
3. Quantitative and Qualitative Achievement
· Validation of clinical performance of novel miRNA AD biomarkers in blood and their function in target gene regulation
· Achievement of patents for miRNA and silver nanosensor development
· Establishment of miRNA and exosome isolation methodology
· Scientific and academic achievement by publication of 23 qualified papers to top-ranked journals

Expected Contribution
· Application of the novel miRNAs to as an early diagnostic blood biomarkers with other biomarker candidates
· Determination of therapeutic targets based on functional in vitro results of the discovered miRNAs
· Application of nanosensor technology to development of miRNA-based disease biomarkers
· Application of various established technologies in this study for miRNA-based diagnostic modality
· Contribution to clinical dementia study and clinical AD trial using our achievement and knowhow for miRNA technologies

(source : SUMMARY 15p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 보고서요약 ... 2
• 제 출 문 ... 12
• 보고서 요약서 ... 13
• 국문 요약문 ... 14
• SUMMARY ... 15
• 목차 ... 16
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 17
• 가. 연구개발 목적 ... 17
• 나. 연구개발의 필요성 (과제 선정 당시 연구필요성 요약) ... 19
• 다. 과제 선정 당시 연차별 목표 및 연구개발 범위 ... 25
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 28
• 가. 치매 바이오마커의 개발 동향 ... 28
• 나. miRNA 치매 바이오마커의 개발 동향 ... 29
• 다. 치매 진단기술 시장 현황 ... 31
• 라. 본 과제 연구성과의 기술적 측면 분석 ... 33
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 40
• 가. 치매 임상코호트 구축과 활용 ... 40
• 나. 혈액 miRNA 치매 바이오마커 발굴 성과 ... 44
• 다. 혈액 miRNA 치매 바이오마커 임상유효성 평가 결과 ... 47
• 라. 혈액 miRNA 검출을 위한 Silver nanosensor 개발 성과 ... 61
• 마. 표적 miRNA의 기능에 대한 in vitro 검증 연구 성과 ... 68
• 바. 표적 miRNA 탐지를 위한 센서 시제품 제작 ... 72
• 사. 연구성과 분석 및 고찰 ... 73
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 77
• 가. 목표달성도 ... 77
• 나. 관련분야 기여도 ... 77
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 79
• 가. 추가연구의 필요성 ... 79
• 나. 타 연구에의 응용 계획 ... 79
• 다. 사업화 계획 ... 80
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 81
• 가. 혈액기반 AD miRNA 바이오마커 연구의 최근 연구 동향 분석 ... 81
• 나. 혈액 기반 AD 바이오마커 개발을 위한 임상 코호트 연구 동향 ... 82
• 다. 혈액 기반 AD 진단키트 국내 개발 동향 ... 83
• 7. 연구개발성과의 보안등급 ... 83
• 8. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 83
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 84
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 84
• 11. 기타사항 ... 84
• 12. 참고문헌 ... 85
• 끝페이지 ... 87