초록 ▼

□ 연구개요
중간엽 줄기세포 유래 엑소좀이 전립선암 수술 후 발생하는 발기부전과 당뇨 합병증으로 발생하는 발기부전에 치료 효과를 가지는지 확인하고, 이와 관련된 기전을 규명하고자 함. 또한 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀과 표준 치료약물 (PDE5 억제제)의 복합 치료 기술을 검증하여 기존 치료 방법의 한계를 극복하는 발기부전의 근본적인 치료 기술을 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1) 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀의 적정 농도 확인 및 신경재생능 검증 1
- 초원심분리법으로 분리한 중간엽 줄기세포

□ 연구개요
중간엽 줄기세포 유래 엑소좀이 전립선암 수술 후 발생하는 발기부전과 당뇨 합병증으로 발생하는 발기부전에 치료 효과를 가지는지 확인하고, 이와 관련된 기전을 규명하고자 함. 또한 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀과 표준 치료약물 (PDE5 억제제)의 복합 치료 기술을 검증하여 기존 치료 방법의 한계를 극복하는 발기부전의 근본적인 치료 기술을 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1) 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀의 적정 농도 확인 및 신경재생능 검증 1
- 초원심분리법으로 분리한 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀의 농도가 증가할수록 발기능 회복이 증가되었으며, 줄기세포 처리군 및 엑소좀 10ug 처리군에서 유의하게 증가하였음.
2) 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀의 적정 농도 확인 및 신경재생능 검증 2
- 수용액 이상계 분리 방법으로 분리한 엑소좀은 0.2 μg 주사만으로도 초원심분리법으로 분리한 엑소좀 주사군 보다 효과적인 발기능 회복을 보였음.
3) 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀의 주입법 확립
- PKH26 표지 엑소좀은 4주 후에는 거의 남아 있지 않아 1회 주사보다 반복 주사가 더 효과적으로 발기부전을 치료할 가능성이 있음.
4) 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀의 적정 주입 횟수 확인 및 신경재생능 검증 : BCNI 동물 모델
- 엑소좀을 손상된 음경신경에 1회 단일 주사 또는 이후 1주 간격으로 3회 음경해면체 내에 반복 주사하였음. 단일 주사, 반복 주사군 모두 발기능이 회복 되었으며, 반복 주사군의 발기능 회복이 유의하게 더 증가하였음.
5) 발기부전 회복에 관여하는 유전자 변화 규명: RNA sequencing
- BCNI군에 비해 엑소좀 처리군에서 총 18개 유전자가 1.5배 이상의 발현 변화 및 통계적 검증력으로 유의미한 차이를 보였음.
6) 발기부전 회복과 관련된 표적 유전자 발굴 및 생물학적 역할 확인
- 엑소좀 처리군에서 Rhob 유전자가 유의미하게 증가하였으며, siRNA를 이용하여 Rhob의 발현을 감소시키면 세포성장이 감소하였고, 혈관신생 또한 감소하였음.
7) 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀 이용 발기부전 치료법 최적화: 경구 발기부전 치료제와 병합 요법
- udenafil 단독군, 엑소좀 단독군, udenafil+엑소좀 병합군 모두에서 유의하게 회복 되는 것이 관찰되었으나 단독군과 비교하여 병합군에서 유의한 시너지 효과는 보이지 않았음.
8) 유전적 소인에 의한 제2형 당뇨병 동물 모델에서 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀의 치료 효과
- LETO(대조군)에 비해 OLETF(당뇨군)에서 총 28개 유전자가 2배 이상의 발현 변화 및 통계적 검증력으로 유의미한 차이를 보였음.
9) 제2형 당뇨병 유발 백서 모델에서 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀의 치료 효과
- 4주간 고지방식이 섭취 후 저농도의 streptozotocin을 1주일에 한번 2회 복강 주사하여 제 2형 당뇨병 유발 백서 모델을 만들었음. 발기능 저하를 확인 후 엑소좀을 음경해면체 내에 1회 단일 주사 또는 1주 간격으로 총 4회 반복 주사하였음. 단일 주사, 반복 주사군 모두 발기능이 회복 되었으며, 반복 주사군의 발기능 회복이 유의하게 더 증가하였음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
1) 활용계획
- 본 연구과제의 결과들을 종합하여 논문 3편, 특허 1건의 연구실적을 진행 중임.
- 대체수단이 없는 난치성 질환을 위한 원천기술 및 보건·의료분야의 신산업 창출을 위한 융합원천 핵심기술의 도출이 가능하리라 판단됨.
- 더 나아가 엑소좀을 활용한 진단과 치료 및 응용분야가 굉장히 다양해 질 수 있음.
2) 기대효과
- 줄기세포유래 엑소좀을 이용한 치료요법은 근본적인 발기부전 치료가 가능하므로, 발기부전으로 고통 받고 있는 환자들의 삶의 질 향상에 지대한 공헌을 할 것으로 기대됨.
- 줄기세포유래 엑소좀을 이용한 치료요법은 발기부전 치료 목적 외에 기타 유사 신경 및 근육 관련 질환의 치료에 이용이 가능하므로, 국내의료 기술 수준을 한 차원 높일 수 있을 뿐만 아니라 관련기술의 학회 혹은 학술지 소개를 통해 다 학제간 기술 교류 및 기초의학부분의 성장이 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1. 연구개발의 필요성 ... 4
• 2. 연구개발의 목표 및 연구범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• (1) 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀의 적정 농도 확인 및 신경재생능 검증 1 : 초원심분리법 ... 6
• (2) 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀의 적정 농도 확인 및 신경재생능 검증 2 : 수용액 이상계 분리 방법 ... 6
• (3) 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀 주입법 확립: BCNI 동물 모델 ... 6
• (4) 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀의 적정 주입 횟수 확인 및 신경재생능 검증 : BCNI 동물 모델 ... 6
• (5) 발기부전 회복에 관여하는 유전자 변화 규명: RNA sequencing ... 6
• (6) 발기부전 회복과 관련된 표적 유전자 발굴 및 생물학적 역할 확인: in vitro ... 6
• (7) 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀 이용 발기부전 치료법 최적화: 경구 발기부전 치료제와 병합 요법 ... 6
• (8) 유전적 소인에 의한 제2형 당뇨병 동물 모델에서 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀의 치료 효과 ... 7
• (9) 제 2형 당뇨병 유발 백서 모델에서 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀의 치료 효과 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 3) 목표 달성 수준 ... 16
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 17
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 1) 성과 관리 추진체계 ... 18
• 2) 성과의 활용방안 ... 18
• 3) 추가연구의 필요성 ... 18
• 6. 참고문헌 ... 18
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 20
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 21
• 끝페이지 ... 24