초록 ▼

연구의 목적 및 내용
아시안 알츠하이머환자 빅테이터 분석 기반으로 제안된 신규 치매유발 표적후보인자에 대한 생물정보학 및 생물학적검증을 통한 치매 위험인자·보호인자 발굴과 생물학적 유용성 검증
1. 동물모델을 활용한 치매 위험인자 및 보호 인자의 탐색과 기능 연구
2. 치매 발병 관련 후보유전자의 다면적 분석(프로모터 SNP, 유전자 발현 및 신호전달)을 통한 치매 발병인자규명
3. 아시안 알츠하이머환자 빅데이터 분석을 통한 알츠하이머 유전자군 동정 및 치매 발병위험 예측모델 개발

연구개발성과

연구의 목적 및 내용
아시안 알츠하이머환자 빅테이터 분석 기반으로 제안된 신규 치매유발 표적후보인자에 대한 생물정보학 및 생물학적검증을 통한 치매 위험인자·보호인자 발굴과 생물학적 유용성 검증
1. 동물모델을 활용한 치매 위험인자 및 보호 인자의 탐색과 기능 연구
2. 치매 발병 관련 후보유전자의 다면적 분석(프로모터 SNP, 유전자 발현 및 신호전달)을 통한 치매 발병인자규명
3. 아시안 알츠하이머환자 빅데이터 분석을 통한 알츠하이머 유전자군 동정 및 치매 발병위험 예측모델 개발

연구개발성과
[연구개발 내용]
1. 알츠하이머 동물 모델을 활용한 치매 위험인자 및 보호인자의 탐색과 기능 연구
- 치매유발 표적후보인자에 대한 초파리 기능유전체학적 스크리닝으로 한국인 치매위험인자 94개, 보호인자 18개를 선별함
- 선별한 치매 연관인자의 생체 내 검증(in vivo validation)을 통해 선별 인자와 알츠하이머병 간의 연관성을 검증함
- 발굴인자 중 막 수송 경로 관련 인자 돌연변이 특성화 및 Aβ42 축적 기전을 분석함
- 발굴된 치매 연관인자들의 알츠하이머병 환자 뇌조직에서의 발현을 확인함
2. 치매 발병 관련 후보 유전자의 다면적 분석(프로모터 SNP, 유전자 발현 및 신호전달)을 통한 치매 발병인자규명
- 치매 발병 유전자에 대한 세포 기반 스크리닝 시스템 구축 및 유용성 검증
- Aβ 분비량 측정을 통한 치매 관련 후보 유전자 스크리닝
- 치매 관련 SNP의 세포 기반 기능 검사
- 치매 연관 유전자 기능 분석을 위한 신경세포와 신경교세포 3D 공배양 시스템 구축
3. 아시안 알츠하이머환자 빅데이터 분석을 통한 알츠하이머 유전자군 동정 및 치매 발병위험 예측모델 개발
- 아시안 치매 연관 유전인자 발굴 및 뇌조직 유전자 발현에 대한 빅데이터 자료 수집
- 후보 인자의 뇌 기능-유전자 발현 연관 검증
- post-hoc GWAS를 통한 후보유전변이 탐색: 고신뢰성 치매 연관인자 100례이상 제시
- 생물 정보학적 방법을 이용한 in vivo 동물 모델링 검증 및 평가
[연구개발 성과]
한국인 특이 치매 위험인자 10종 이상 발굴
한국인 특이 치매 보호인자 10종 이상 발굴
특허 1건 등록, 2건 출원
학술 저널 2편 발표 (투고 혹은 투고 준비 중 3건)
학술대회 21회 발표 (구두발표 10회, 포스터발표 11회)

연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
[활용계획]
- 알츠하이머병 조기예측검사 기술 개발
- 신규 치매유발 표적인자 발굴 및 알츠하이머병 발병 기전 규명
- 개인 맞춤형 치매 치료법 개발에 활용
- 알츠하이머병 유전체 DB의 정밀화
- 알츠하이머병 외 다른 뇌질환 진단마커 및 치료제 개발에 활용
- 선대응적 조치에 기반한 국가적 치매 관리 시스템 구축
[기대효과]
- 다양한 바이오마커 발굴을 통한 치매 발병 선도적 대응체계 기반 구축
- 환자 개인 맞춤형 의료서비스 토대 확보
- 4차 산업혁명을 위한 치매 관련 빅데이터 분석법 기반구축 및 기술 상용화
- 조기 진단마커의 개발에 따른 치매 환자의 효과적인 치료 가능성을 높임
- 산화 스트레스 저감 및 노화 지연제 개발의 기초를 제공

(출처 : 요약문 15p)

Abstract ▼

Purpose&Contents
Identification of risk factors and protective factors for dementia and verification of biological usefulness through bioinformatics and biological verification of new dementia inducing target candidates proposed based on the big data analysis of Asian Alzheimer's patients

Purpose&Contents
Identification of risk factors and protective factors for dementia and verification of biological usefulness through bioinformatics and biological verification of new dementia inducing target candidates proposed based on the big data analysis of Asian Alzheimer's patients

Results
[R&D contents]
1. Screening and characterization of dementia risk factors and protective factors using Alzheimer's animal model
-By screening Drosophila functional genetics for dementia inducing target candidates, 94 Korean dementia risk factors and 18 protective factors were selected.
-The association between the identified factor and Alzheimer's disease is verified through in vivo validation of the selected AD-related factors.
-Among the excavated factors, we analyzed the mechanism of Aβ42 accumulation and characterization of mutations related to the membrane transport pathway
-Confirmation of the expression of the discovered factors related to dementia in the brain tissue of Alzheimer's disease patients
2. Identification of dementia pathogens through multi-faceted analysis of candidate genes related to the onset of dementia (promoter SNP, gene expression and signaling)
-Establishment of cell-based screening system for genes on AD
-Screening of candidate genes related to dementia by measuring Aβ secretion
-Cell-based function test of dementia-related SNP
-3D co-culture system of neurons and glial cells for analysis of gene function
3. Asian Alzheimer's patient's big data analysis to identify Alzheimer's gene group and develop dementia risk prediction model
-Discovery of genetic factors related to Asian dementia and collection of big data on gene expression in brain tissue
-Validation of brain function-gene expression association of candidate factors
-Search for candidate genetic mutations through post-hoc GWAS: present more than 100 highly reliable dementia-related factors
-In vivo animal modeling verification and evaluation using bioinformatics methods
[R&D achievements]
Discovery of 10 or more risk factors for dementia in Korean
Discover more than 10 protective factors for dementia in Koreans
1 patent registration, 2 application
2 papers published in academic journals
(3 during submission or preparation for submission)
21 conference presentations (10 oral presentations, 11 poster presentations)

Expected Contribution
[Utilization plan]
-AD early prediction test technology development
-Discovery of new dementia inducing targets and identification of the mechanism of AD
-Used to develop personalized dementia treatment
-Refinement of Alzheimer's disease genome DB
-Used to develop diagnostic markers and treatments for brain diseases other than Alzheimer's disease
-Establishment of national dementia management system based on preemptive measures
[Benefit]
-Establishing the basis for a leading response system for dementia by discovering various biomarkers
-Preoccupy the global market for early diagnosis of dementia
-Securing a foundation for personalized medical service
-Establish the basis of big data analysis method related to dementia for the 4th industrial revolution and commercialize technology
-Increased the possibility of effective treatment for dementia patients by developing early diagnostic markers
-Provides the basis for reducing oxidative stress and developing anti-aging agents

(source : SUMMARY 16p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 보고서요약 ... 2
• 제 출 문 ... 13
• 보고서 요약서 ... 14
• 국문 요약문 ... 15
• SUMMARY ... 16
• Contents ... 17
• 목차 ... 18
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 20
• 1-1. 연구개발 목적 ... 20
• 1-2. 연구개발의 배경 및 필요성 ... 20
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 22
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 28
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 72
• 4-1. 목표달성도 ... 72
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 75
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 76
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 76
• 7. 연구개발성과의 보안등급 ... 77
• 8. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 77
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 77
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 78
• 11. 기타사항 ... 78
• 12. 참고문헌 ... 79
• 끝페이지 ... 80