초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
최종목표
IL-6의 신호전달수용체인 gp130 억제를 통한 류마티스관절염 제어 지식기반 확보

세부목표
- gp130-직접타깃억제 저분자화합물의 in vitro 활성 및 작용기전 연구
- gp130-직접타깃억제 저분자화합물의 in vivo 효능 및 작용기전 연구
- gp130-직접타깃억제 저분자화합물의 인체시료에 대한 활성 및 작용기전 연구

연구 내용
1차년도
- IL-6/STAT3 신호전달억제활성 저분자화합물 확보
- IL-6/STAT3 신

□ 연구의 목적 및 내용
최종목표
IL-6의 신호전달수용체인 gp130 억제를 통한 류마티스관절염 제어 지식기반 확보

세부목표
- gp130-직접타깃억제 저분자화합물의 in vitro 활성 및 작용기전 연구
- gp130-직접타깃억제 저분자화합물의 in vivo 효능 및 작용기전 연구
- gp130-직접타깃억제 저분자화합물의 인체시료에 대한 활성 및 작용기전 연구

연구 내용
1차년도
- IL-6/STAT3 신호전달억제활성 저분자화합물 확보
- IL-6/STAT3 신호전달억제활성 저분자화합물의 JAK2 인산화 억제활성 확인
- 저분자화합물의 IL-6 의존성 Th17 세포분화 억제능 확인
- 저분자화합물의 gp130 직접결합 연구
- 저분자화합물의 IL-6/IL-6R/gp130 복합체 형성억제 검증
2차년도
- CIA 동물모델을 이용한 gp130-타깃 저분자화합물의 효능 및 작용기전 연구
- CIA 동물모델을 이용한 gp130-타깃 저분자화합물과 기존 약물의 병용투여 효능 및 작용기전 연구
- IL-6Ra 또는 gp130-발현억제 세포를 이용한 신호전달 억제능 및 타겟검증
3차년도
- CIA 동물모델을 이용한 gp130-타깃 저분자화합물의 효능 및 작용기전 연구
- CIA 동물모델을 이용한 gp130-타깃 저분자화합물과 기존 약물의 병용투여 효능 및 작용기전 연구
- 인체시료를 이용한 저분자화합물의 활성 및 작용기전 연구
4차년도
- CIA 동물모델을 이용한 gp130-타깃 저분자화합물의 효능 및 작용기전 연구
- CIA 동물모델을 이용한 gp130-타깃 저분자화합물과 기존 약물의 병용투여 효능 및 작용기전 연구
- 인체시료를 이용한 저분자화합물의 활성 및 작용기전 연구

□ 연구개발성과
- LMT-28이 HepG2 세포에서 JAK2/STAT3의 인산화를 억제함
- LMT-28에 의해 IL-17을 생성하는 세포의 수를 감소시키며 IL-17의 분비량을 감소시킴
- gp130과 LMT-28의 binding affinity는 7.4 × 10^-6 M의 K_D 값을 나타냄
- gp130 대비 V93A gp130 뮤턴트에서 LMT-28의 RU값이 떨어진 것을 확인
- LMT-28은 gp130에 직접 결합하여, IL-6/sIL-6R complex와 gp130이 결합하는 과정을 억제함을 확인
- CIA 동물모델에서 LMT-28의 병증완화 효능 (Arthritis score, histological assessment) 및 T helper cell subset (Th1, Th2, Th17) 분석으로 Th17 cell의 활성을 억제, 염증성 사이토카인 (IL-6, TNF)을 억제하는 작용기전을 확인
- CIA 동물모델에서 LMT-28과 제2형 당뇨병치료제인 Metformin과의 병용투여로 인한 병증완화 효능 (Arthritis score, histological assessment) 및 T helper cell subset (Th1, Th2, Th17) 분석으로 Th17 cell의 활성 억제, 염증성 사이토카인 (IL-6, TNF)을 억제하는 작용기전을 확인
- CIA 동물모델에서 LMT-28과 TNF 타깃 저분자화합물인 Tetrahydropapaverine (THP)와의 병용투여로 인한 병증완화 효능 (Arthritis score, histological assessment) 및 T helper cell subset (Th1, Th2, Th17) 분석으로 Th17 cell의 활성을 억제, 염증성 사이토카인 (IL-6, TNF)을 억제하는 작용기전을 확인
- CIA 동물모델에서 LMT-28과 항염증물질인 Kaempferol과의 병용투여로 인한 병증완화 효능 (Arthritis score, histological assessment) 및 T helper cell subset (Th1, Th2, Th17) 분석으로 Th17 cell의 활성을 억제, 염증성 사이토카인 (IL-6,TNF)을 억제하는 작용기전을 확인
-CIA 동물모델에서 gp130-타깃 저분자화합물인 Bazedoxifene의 병증완화 효능 (Arthritis score, histological assessment) 및 T helper cell subset (Th1, Th2, Th17) 분석으로 Th17 cell의 활성을 억제하는 작용기전을 확인
- 인체시료를 이용한 실험 중 LMT-28 단독, 또는 LMT-28과 다른 약물들(metformin, THP, keampferol)과의 병용투여, bazedoxifene 단독으로 human PBMC를 이용한 Th17 세포로의 분화 억제능을 분화된 Th17 세포 측정, 염증성사이토카인 IL-17A분비, Th17 분화관련 mRNA발현에서 확인
- 인체시료를 이용한 실험 중 human rheumatoid arthritis patient synoviocyte를 이용한 LMT-28 단독, 또는 LMT-28과 다른 약물들(metformin, THP,keampferol)과의 병용투여, bazedoxifene 단독으로 p-gp130, p-STAT3, p-ERK와 같은 신호기전을 확인하여 약물의 억제효과를 확인
- LMT-28 단독, 또는 LMT-28과 THP과의 병용투여, bazedoxifene 단독으로 인한 파골세포의 분화 억제능을 확인

- SCI(E) 논문 4건 발표 (교신저자)
- SCI(E) 논문 3건 투고중 (교신저자)
- SCI(E) 논문 2건 논문 작성중 (교신저자)
- 특허출원 3건 준비중

□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
- 국내·외 논문 게재, 학술발표, 국내·외 특허 출원·등록, 인력양성
- 류마티스질환 중점연구로 이행하기 위한 창의적 신지식 및 아이디어 공급
- gp130에 대한 약물학적타깃검증을 통해 류마티스관절염 치료기술의 향상 도모
- 류마티스관절염 미충족의료수요를 해소할 수 있는 혁신적 경구용 세포외타깃 HT산출물 개발을 위한 원천기술 확보
- 저분자화합물에 의한 바이오의약품 대체를 현실화시킬 수 있는 창조적 미래기술 확보
- 국가성장동력인 제약바이오산업의 신시장 창출 및 혁신적 성장에 기여

(출처 : 요약문 14p)

Abstract ▼

□ Purpose & Contents
Final goal
Establishment of knowledge-base regarding the control of rheumatoid arthritis by blockade of gp130, IL-6 signaling receptor

Specific goal
- In vitro study of activity and mechanism of direct gp130-binding/inhibiting chemical
- In vivo study of activ

□ Purpose & Contents
Final goal
Establishment of knowledge-base regarding the control of rheumatoid arthritis by blockade of gp130, IL-6 signaling receptor

Specific goal
- In vitro study of activity and mechanism of direct gp130-binding/inhibiting chemical
- In vivo study of activity and mechanism of direct gp130-binding/inhibiting chemical
- Human sample study of activity and mechanism of direct gp130-binding/inhibiting chemical

contents
The first year
- Secure of a chemical inhibiting IL-6/STAT3 signaling
- Evaluation of JAK2 phosphorylation inhibitory activity of a chemical
- Inhibitory activity of IL-6-dependent Th17 cell differentiation by a chemical
- Study of direct binding mode between LMT-28 and gp130
- Veryfication of inhibition of IL-6/IL-6R/gp130 complex formation by a chemical
The second year
- Activity and mechanism study of gp130-targeting chemical using a CIA mouse model
- Combination activity and combination mechanism study of gp130-targeting chemical and existing drugs using a CIA mouse model
- Signal transmission suppression and target verification using IL-6Ra or gp130-expression inhibitor cells
The third year
- Activity and mechanism study of gp130-targeting chemical using a CIA mouse model
- Combination activity and combination mechanism study of gp130-targeting chemical and existing drugs using a CIA mouse model
- Activity and mechanism study of gp130-targeting chemical using human samples
The fourth year
- Activity and mechanism study of gp130-targeting chemical using a CIA mouse model
- Combination activity and combination mechanism study of gp130-targeting chemical and existing drugs using a CIA mouse model
- Activity and mechanism study of gp130-targeting chemical using human samples

□ Results
- LMT-28 inhibits JAK2/STAT3 phosphorylation in HepG2 cells
- LMT-28 reduces the number of cells that produce IL-17 and decreases the secretion of IL-17
- Binding affinity of gp130 and LMT-28 indicates KD value of 7.4 × 10^-6 M
- Check that the RU value for LMT-28 has dropped at the V93A gp130 mutant compared to gp130
- LMT-28 binds directly to gp130 and inhibits the process of binding IL-6/sIL-6R complex and gp130
- In the CIA mouse model, LMT-28 has the efficacy of the disease mitigation (Arthritis score, histological assessment) and identifies the mechanism of action that inhibits the activity of Th17 cells and the release of inflammatory cytokines (IL-6,TNF, IL-1beta)
- In the CIA mouse model, combination of LMT-28 and Metformin has the efficacy of the disease mitigation (Arthritis score, histological assessment) and identifies the mechanism of action that inhibits the activity of Th17 cells and the release of inflammatory cytokines (IL-6, TNF, IL-1beta)
- In the CIA mouse model, combination of LMT-28 and tetrahydropapaverine (THP) has the efficacy of the disease mitigation (Arthritis score, histological assessment) and identifies the mechanism of action that inhibits the activity of Th17 cells andthe release of inflammatory cytokines (IL-6, TNF, IL-1beta)
- In the CIA mouse model, combination of LMT-28 and keampferol (keam) has the efficacy of the disease mitigation (Arthritis score, histological assessment) and identifies the mechanism of action that inhibits the activity of Th17 cells and the release of inflammatory cytokines (IL-6, TNF, IL-1beta)
- In the CIA mouse model, bazedoxifene has the efficacy of the disease mitigation (Arthritis score, histological assessment) and identifies the mechanism of action that inhibits the activity of Th17 cells and the release of inflammatory cytokines (IL-6, TNF, IL-1beta)

- During experiments with human samples, LMT-28, combination of LMT-28 and other drugs(metformin, THP, keampferol), or bazedoxifene suppress the differentiation of Th17 cells into human PBMC to reduce the number of differentiated Th17 cells, secretion of IL-17A, an inflammatory cytokine, and expression of transcription factorsuch as RORrt
- During experiments with human samples, LMT-28, combination of LMT-28 and other drugs(metformin, THP, keampferol), or bazedoxifene suppress proliferation ofhuman RA patient synoviocytes and phosphorylation of gp130, STAT3, and ERK

- LMT-28, combination of LMT-28 and other drugs(metformin, THP, keampferol), or bazedoxifene reduce differentiation of osteoclast into mouse bone marrow monocyte

□ Expected Contribution
- Publication of papers, workshop presetation, patent, manpower training
- Provision of innovative new knowledge and idea for shifting to main study of rhematoid diseases
- Improvement of therapeutic techniques for rheumatoid arthritis by proof of pharmacol ogical concept of gp130
- Secure of original technology for development of HT products to address the unmet medical need in rheumatoid arthritis
- Secure of creative future technology that enables substitution of biodrugs with chemi cals
- Creation of a new drug market and innovative growth of pharmaceutical industry as a national development power

(source : SUMMARY 16p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 보고서요약 ... 2
• 제 출 문 ... 12
• 보고서 요약서 ... 13
• 국문 요약문 ... 14
• SUMMARY ... 16
• Contents ... 18
• 목차 ... 19
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 20
• 가. 연구개발 목적 ... 20
• 나. 연구개발의 필요성 ... 20
• 다. 연구개발의 범위 ... 25
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 27
• 가. 류마티스관절염 치료제 현황 ... 27
• 나. IL-6 타깃 억제제 개발 현황 ... 28
• 다. IL-6 알파수용체(IL-6R) 타깃 억제제 개발 현황 ... 29
• 라. IL-6 베타수용체(gp130) 타깃 억제제 개발 현황 ... 30
• 마. 연구결과가 국내외 기술개발현황에서 차지하는 위치 ... 30
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 32
• 가. 연구개발 추진전략 및 방법 ... 32
• 나. 연구개발 추진 체계 ... 35
• 다. 추진 일정 ... 36
• 라. 연구개발 목표 및 결과 ... 37
• 마. 정량적 성과지표 및 목표 ... 52
• 바. 연구개발 성과 ... 53
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 55
• 가. 목표달성도 ... 55
• 나. 관련분야 기여도 ... 57
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 58
• 가. 연구개발 성과의 활용 방안 ... 58
• 나. 연구개발 성과의 활용 계획 ... 59
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 60
• 7. 연구개발성과의 보안등급 ... 61
• 8. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 61
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 62
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 63
• 11. 기타사항 ... 63
• 12. 참고문헌 ... 64
• 끝페이지 ... 66