초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구의 최종목표는 복합적인 세균 감염에 의해 나타나는 대표적 구강 감염질환인 치근단 치주염의 치료를 위해, 생체 친화적이고, 항균작용이 우수하며, 임상적용이 가능한 유산균 리포테이코익산(LTA) 기반 친환경 바이오필름 억제제를 개발하는 것임.
세부목표는, (i) 치근단 치주질환 유발세균 바이오필름에 대한 유산균 LTA의 억제 효능평가, (ii) 유산균 LTA에 의한 바이오필름 억제 작용기전 규명, (iii) 전통적 근관소독제와 유산균 LTA 복합처리에 의한 효능 극대화와 임상적용을 위한 최적

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구의 최종목표는 복합적인 세균 감염에 의해 나타나는 대표적 구강 감염질환인 치근단 치주염의 치료를 위해, 생체 친화적이고, 항균작용이 우수하며, 임상적용이 가능한 유산균 리포테이코익산(LTA) 기반 친환경 바이오필름 억제제를 개발하는 것임.
세부목표는, (i) 치근단 치주질환 유발세균 바이오필름에 대한 유산균 LTA의 억제 효능평가, (ii) 유산균 LTA에 의한 바이오필름 억제 작용기전 규명, (iii) 전통적 근관소독제와 유산균 LTA 복합처리에 의한 효능 극대화와 임상적용을 위한 최적 혼합조성 제시, (iv) 인간 상아질 감염모델과 성견 치수-치근단 감염모델 확립을 통한 임상 효용성 검증 및 최적화임.

□ 연구개발성과
(1세부) 난치성 치근단 치주염 치료약제로의 임상 적용을 위한 효용성 검증 연구
1차년도: 상아질 감염모델에서 유산균 LTA의 바이오필름 억제 효능 평가
① 근관감염 혼합균주를 이용한 상아질 절편에 바이오필름 형성 후 유산균 LTA의 바이오필름 억제 효능 검증
② 근관감염 혼합균주를 이용한 상아질 절편에 바이오필름 형성 후 근관소독제와 유산균 LTA의 바이오필름 억제효과 비교 평가

2차년도: 난치성 치근단 치주염 유발세균에 대한 유산균 LTA의 바이오필름 억제 효능 극대화 연구
① 치료저항성 균주를 이용한 치근 상아질블록 감염 모델에서 클로르헥시딘, 수산화칼슘, synthetic peptide 등과 유산균 LTA의 다양한 병용처리 후 임상적용을 위한 약제 조성 및 농도와 적용 시간 최적화
② 유산균 LTA가 포함된 서방형 약제나 호제(injection)형 근관소독제의 개발을 통한 근관 내 바이오필름 억제 효능 평가

3차년도: 성견 치수-치근단 감염모델에서 임상적용을 위한 효용성 검증
① 성견 치수-치근단 감염모델에서 유산균 LTA의 임상적용을 위한 최적 처리 농도 및 시간 조건 제시
② 성견 치수-치근단 감염모델에서 유산균 LTA가 포함된 근관첨약제와 전통적 근관첨약제와의 치유능 비교평가

(2세부) 유산균 LTA 기반 바이오필름 억제제 개발과 효능 극대화 연구
1차년도: 치근단 치주염 유발세균의 바이오필름 억제 효능이 우수한 유산균 LTA 선별
① 유산균에서 고순도 LTA 정제와 생물학적 특성 검증
② 치근단 치주염 유발세균 바이오필름에 대한 유산균 LTA의 억제효능 비교 평가
③ 다양한 유산균 유래 LTA의 바이오필름 억제 효능 비교 평가를 통한 우수 LTA 선별

2차년도: 바이오필름 제어를 위한 유산균 LTA의 작용기전 규명과 효능 향상을 위한 작용 타겟 규명
① 바이오필름 형성 단계별 유산균 LTA의 억제 효능 평가를 통한 최적 처리 시기 규명
② 유산균 LTA 구조에서 바이오필름 억제 효능에 필수적인 핵심작용기 규명
③ 바이오필름 형성에 중요한 매개인자 발현분석을 통한 유산균 LTA의 작용 타겟 규명

3차년도: 유산균 LTA에 의한 바이오필름 억제 효능 극대화를 위한 최적 효능 조건 탐색
① 근관소독제와 유산균 LTA의 단독/복합처리에 의한 바이오필름 억제 효능 기전규명을 통한 과학적 근거 확보
② 복합처리 농도 및 시간에 따른 바이오필름 억제 효능 분석을 통한 최적 효능 조성규명과 작용기전 파악을 통한 근거자료 확보
③ 유산균 LTA의 안전성 검증을 위한 세포 및 분자수준에서의 기초자료 획득

□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
• 차세대 근관소독제 개발로 인한 치근단 치주염의 효과적인 치료 및 국민보건수준 향상
• 치근단 치주염의 효과적인 제어기술개발로 인한 국민 의료비용 절감
• 분자적수준의 기전연구에서 임상의 효용성 검증이 가능한 우수한 감염질환제어 연구법 제시
• 임상연구진, 기초과학 연구진의 유기적 융합연구를 통한 창의적 연구인력 양성과 연구역량강화
• 차세대 치과치료제 개발 유도를 통한 바이오 의·약학 산업분야의 연구기반 강화로 국가 경쟁력 확보

(출처 : 요약문 14p)

Abstract ▼

□ Purpose&Contents
Goal: Development of a biocompatible anti-biofilm agent using lipoteichoic acid (LTA) to treat refractory apical periodontitis and evaluation of the effectiveness for clinical application
Specific aims: (1) To evaluate anti-biofilm activity of LTAs purified from lactobacili,

□ Purpose&Contents
Goal: Development of a biocompatible anti-biofilm agent using lipoteichoic acid (LTA) to treat refractory apical periodontitis and evaluation of the effectiveness for clinical application
Specific aims: (1) To evaluate anti-biofilm activity of LTAs purified from lactobacili, (2) To investigate the underlying machanism for the anti-biofilm activity, (3) To optimize the combination treatment of lactobacili LTA and intracanal disinfectants, (4) To examine the effectiveness in human dentin infection model and experimental animal model systems for clinical application

□ Results
(Group 1) Development of a biocompatible anti-biofilm agent using lactobacilli LTA and evaluation of the effectiveness for clinical application
The 1^st year: Examination of anti-biofilm function of lactobacili LTA in a human dentin infection model
① The effect of lactobacili LTA on biofilm formation of oral multispecies bacteria
associated with refractory apical periodontitis using human dentin infection model
② Comparison of the inhibitory effect of lactobacili LTA and traditional intracanal disinfectants on biofilm formation of the oral multispecies bacteria using human dentin infection model

The 2^nd year: Optimization of anti-biofilm effect of lactobacilli LTA on oral bacteria related with refractory apical periodontitis
① Establishment of dentin infection model and optimization of anti-biofilm effect of lactobacilli LTA alone or in combination with traditional intracanal disinfectants
② Development and evaluation of anti-biofilm effect of various intracanal medicaments containing lactobacilli LTA

The 3^rd year: Examination of effectiveness of intracanal medicaments containing lactobacilli LTA using an animal infection model for future clinical application
① Establishment of dog infection model with apical periodontitis and evaluation of treatment effect of intracanal medicaments containing lactobacilli LTA
② Comparison of treatment effect of lactobacilli LTA and traditional intracanal disinfectants using the dog apical periodontitis model

(Group 2) Development of a biocompatible anti-biofilm agent using lactobacilli LTA and optimization of the anti-biofilm effectiveness
The 1^st year: Selection of lactobacili LTAs with effective anti-biofilm activity
① Purification of lactobacilli LTAs and evaluation of their biological properties
② Evaluation of the effect of purifed lactobacilli LTAs on biofilm formation of oral pathogenic bacteria related to refractory apical periodontitis
③ Comparison of the anti-biofilm effect of purified various lactobacilli LTAs and selection of lactobacili LTA with effective anti-biofilm activity

The 2^nd year: Elucidation of the action mechanism for anti-biofilm of lactobacili LTA
① Evaluation of anti-biofilm effect of lactobacilli LTA during biofilm formation process
② Identification of functional motif in LTA structure with the anti-biofilm activity
③ Identification of the molecular target for anti-biofilm effectiveness of lactobacilli LTA

The 3^rd year: Investigation of optimal treatment condition of lactobacilli LTA to maximize the anti-biofilm efficacy
① Examination of the effects of lactobacilli LTA in combination with traditional intracanal medicaments on biofilm formation of oral pathogenic bacteria
② Examination of the effect of lactobacilli LTA administered with traditional intracanal medicaments at various time points for bacterial biofilm inhibition
③ Examination of the cytotoxicity of lactobacilli LTA for safety at the cellular level

□ Expected Contribution
• Improvement of the international competitiveness by occupying a core and novel technology in advance
• Strengthening the basis for science and technology via the publication of state-of-the-art knowledge and obtaining intellectual property on the core technology
• Reinforcement of bio-medical industry by developing new generation of intracanal medicaments

(source : SUMMARY 15p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 보고서요약 ... 2
• 제출문 ... 12
• 보고서 요약서 ... 13
• 국문 요약문 ... 14
• SUMMARY ... 15
• Contents ... 16
• 목차 ... 17
• 1장. 연구개발과제의 개요 ... 19
• 1절. 연구개발 목적 ... 19
• 2절. 연구개발의 필요성 ... 20
• 3절. 연구개발 범위 ... 24
• 2장. 국내외 기술개발 현황 ... 25
• 1절. 치근단 치주질환 치료를 위한 근관소독제와 부작용 현황 ... 25
• 2절. 바이오필름 억제제 기반 치과질환 치료제 개발 현황 ... 26
• 3절. 유산균 및 유산균 유래물질 기반 신개념 세균 감염 제어 연구 ... 27
• 3장. 연구수행 내용 및 결과 ... 28
• 1절. 1차년도(2017):치근단 치주염 유발세균 바이오필름 제어물질 발굴 및 인간 치아 상아질 감염모델에서의 효능 검증 ... 28
• 2절. 2차년도(2018): 치근단 치주염 유발세균 바이오필름 제어 작용기전 규명 및 효능 극대화 연구 ... 44
• 3절. 3차년도(2019):임상적용을 위한 효용성 검증과 안전성 기초자료 확보 ... 63
• 4장. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 84
• 1절. 목표달성도 ... 84
• 2절. 관련분야 기여도 ... 86
• 5장. 연구결과의 활용계획 ... 87
• 6장. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 89
• 1절. 난치성 치근단 치주염 원인에 관한 연구 ... 89
• 2절. 유산균 유래물질의 바이오필름 조절 ... 89
• 3절. 새로운 치근단 치주염 모델과 근관첨약제 개발 연구 ... 90
• 7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 91
• 8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 91
• 9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 92
• 1절. 연구실 안전조치 이행계획 ... 92
• 10장. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 95
• 11장. 기타사항 ... 96
• 12장. 참고문헌 ... 97
• 끝페이지 ... 100