초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
본 연구과제는 뼈 조직의 리모델링(bone remodeling)을 담당하는 세포들의 분화과정에서 인플라마좀(inflammasome)의 활성 변화, 세포 특이적 역할 및 작용기전을 규명하여 골다공증의 개선방안을 제시하고자 하였음

◼ 전체 내용
파골세포와 중간엽줄기세포의 분화조절 기전 연구는 골소실 개선을 위한 새로운 치료 방안 제시를 위해 매우 중요함. 뼈세포 분화에서 인플라마좀의 고유한 기능을 규명하기 위해 다음과 같은 연구내용을 포함하는 추진일정과 세부목표를

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
본 연구과제는 뼈 조직의 리모델링(bone remodeling)을 담당하는 세포들의 분화과정에서 인플라마좀(inflammasome)의 활성 변화, 세포 특이적 역할 및 작용기전을 규명하여 골다공증의 개선방안을 제시하고자 하였음

◼ 전체 내용
파골세포와 중간엽줄기세포의 분화조절 기전 연구는 골소실 개선을 위한 새로운 치료 방안 제시를 위해 매우 중요함. 뼈세포 분화에서 인플라마좀의 고유한 기능을 규명하기 위해 다음과 같은 연구내용을 포함하는 추진일정과 세부목표를 계획함
- 1차년(뼈세포 분화에서 인플라마좀의 활성과 역할 규명)
: 골수 유래 중간엽줄기세포와 대식세포의 분화에서 인플라마좀의 활성과 역할 규명을 목표로 설정하고 이를 달성하기 위해 세포 분화에서 인플라마좀 활성 변화 양상의 정량적/정성적 분석과 세포분화에서 인플라마좀의 역할 규명할 것임. 세포 분화에서 인플라마좀의 역할 및 기전을 제시할 계획임.
- 2차년(뼈세포 분화에서 인플라마좀 활성화를 유도하는 생체 내 물질의 영향과 인플라마좀 Caspase의 기능 규명)
: 세포 분화에서 인플라마좀 활성화를 유도하는 생체 내 물질의 영향과 Caspase-1/-11의 기능 규명을 목표로 설정하고 이를 달성하기 위해 뼈세포 분화에서 인플라마좀 활성화를 유도하는 생체 내물질의 영향을 분석하고 세포 분화에서 인플라마좀이 매개하여 활성화된 Caspase-1/-11의 기질 단백을 규명할 예정임. 이를 통해 생체 내 물질 2개 이상을 평가하고 분화 관련 Caspase-1/-11의 기질 단백을 1개 이상 발굴할 계획임.
- 3차년(인플라마좀 활성화에 의한 뼈 조직 퇴행에서 인플라마좀 조절제의 효과 규명)
: 인플라마좀 활성화를 동반하는 뼈 조직 퇴행에서 인플라마좀 조절제의 효과 규명을 목표로 설정하고 이를 달성하기 위해 인플라마좀 활성화 유도 생체인자에 의해 유도된 뼈 조직 변화에서 인플라마좀 조절제의 개선 효과를 규명할 예정임. 이를 통해 인플라마좀 활성화 유도 생체인자들이 뼈 리모델링에 미치는 영향을 제시하고 골다공증 개선 인플라마좀 저해제를 제시할 계획임.

□ 연구개발성과
본 연구자는 인플라마좀이 뼈 구성 세포들의 분화에 미치는 영향을 in vitro와 in vivo에서 조사하였으며 주요 연구개발성과는 다음과 같음
- 전형적 NLRP3 인플라마좀은 2형 당뇨의 유발 뿐만 아니라 그로 인해 발생하는 골소실에 관여한다는 것과 이를 유전적 또는 약물학적으로 제어하면 골소실을 개선할 수 있다는 사실을 규명함
- 비전형적 Caspase-11 인플라마좀은 뼈 리모델링 세포들의 분화에서 세포-특이적으로 기능하여 파골세포 분화에서는 촉진인자로 작동하는 반면 골모세포 분화에서는 억제인자로 작용함을 규명함. 특히, Caspase-11 인플라마좀은 염증 유도를 하지 않으면서 PARP1을 절단하여 파골세포 분화에 필요한 핵심 전사인자들의 활성 증가에 기여함을 밝힘. 더 나아가, 다양한 방법으로 Caspase-11을 제어 할 경우 파골세포 분화를 억제하여 골흡수를 감소시킬 수 있다는 사실을 제시함
- 이 같은 결과는 인플라마좀 구성인자들이 염증반응뿐만 아니라 뼈 구성 세포들의 기능에도 밀접하게 관여함을 규명한 첫 연구이며 골다공증 치료제 개발에 유망한 신규 표적을 제공한다는데 큰 의의가 있음
- 이상의 연구결과를 기반으로 논문 2편 및 학술대회 6건을 발표함

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
- 본 연구과제는 뼈 항상성을 매개하는 대표적 세포들(중간엽줄기세포, 조혈모세포)의 기능 결정에서 인플라마좀의 역할을 규명하는 것으로 그동안 상대적으로 연구가 소홀했던 뼈 항상성과 인플라마좀 활성 간의 연관성을 파악하여 골질환의 병태생리학적 기전에 관한 지식의 폭을 확장함
- 또한, 향후 추가 연구수행을 통해 뼈 항상성에서 인플라마좀의 중요성을 규명한다면 이미 소개된 인플라마좀 조절제 및 신규 조절 물질들을 활용하여 뼈 항상성 불균형으로 초래되는 골다공증 개선에 새로운 계열의 치료물질을 제시하여 개발 비용 및 기간을 단축하는 효과를 가져올 것으로 기대함.
- 추가 도출된 결과는 향후 SCI 논문 1편 이상으로 제출할 것이며 인플라마좀을 표적으로 하는 골다공증 치료 시스템을 구축하여 특허 출원을 시도할 것임

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1) 연구개발의 배경 및 필요성 ... 5
• 2) 연구개발의 최종목표 ... 5
• 3) 연구범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2) 연구과제 수행에서 미흡한 내용 및 추가 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 7
• 1) 연구수행 결과 ... 7
• 2) 목표 달성 수준 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 11
• 1) 면역센서 인플라마좀의 기능에 관한 지식의 진보 및 확장 ... 11
• 2) 골다공증 치료제 개발을 위한 신규 표적 제시 ... 11
• 5. 연구개발성과 및 활용 계획 ... 11
• 1) 연구성과 ... 11
• 2) 연구성과 활용계획 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 12
• 끝페이지 ... 13