초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
본 연구는 심방세동 환자 혈액 엑소좀 내 long non-coding(lncRNA) 프로파일 분석 결과를 바탕으로 심방세동 특이적 exosomal lncRNA를 발굴하고, 이에 대한 분자생물학적 기능 규명을 통하여 심방세동에 대한 차세대 치료 표적 바이오마커를 개발하고자 함.

◼ 전체 내용
[1차년도]
❍ 연구목표: 환자 혈액을 이용한 심방세동 특이 exosomal lncRNA 바이오마커 발굴
❍ 연구내용
- 심방세동 특이 exosomal lnc

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
본 연구는 심방세동 환자 혈액 엑소좀 내 long non-coding(lncRNA) 프로파일 분석 결과를 바탕으로 심방세동 특이적 exosomal lncRNA를 발굴하고, 이에 대한 분자생물학적 기능 규명을 통하여 심방세동에 대한 차세대 치료 표적 바이오마커를 개발하고자 함.

◼ 전체 내용
[1차년도]
❍ 연구목표: 환자 혈액을 이용한 심방세동 특이 exosomal lncRNA 바이오마커 발굴
❍ 연구내용
- 심방세동 특이 exosomal lncRNA 후보군 선별
- 유효성 검증을 통한 최종 심방세동 제어 exosomal lncRNA 선정
[2차년도]
❍ 연구목표: hiPSC-atrial CM 심방세동 모델을 이용한 심방세동 제어 효능 검증 및 작용 기전 탐색
❍ 연구내용
- 선별된 lncRNA의 심방세동 제어 가능성 검증
- 선별된 lncRNA의 표적 조절인자 및 신호전달 시스템의 체계적 규명

◼ 1단계
❏ 목표
[1차년도]
❍ 연구목표: 환자 혈액을 이용한 심방세동 특이 exosomal lncRNA 바이오마커 발굴
[2차년도]
❍ 연구목표: hiPSC-atrial CM 심방세동 모델을 이용한 심방세동 제어 효능 검증 및 작용 기전 탐색
❏ 내용
[1차년도]
❍ 심방세동 특이 exosomal lncRNA 후보군 선별
- 심방세동 환자 혈액 시료 확보 및 임상 데이터베이스 구축
- 혈내 엑소좀 유래 RNA 분리 → RNA Sequencing을 통하여 혈액 exosomal lncRNA 목록 확보
- RNA Sequencing 데이터 분석 및 사전 문헌 고찰을 통하여 심방세동의 생리‧병리학적 기전과 관련성이 큰 exosomal lncRNA 후보군 선별
❍ 유효성 검증을 통한 최종 심방세동 제어 exosomal lncRNA 선정
- qRT-PCR을 이용하여 정상 또는 심방세동 환자 혈액 내 후보 exosomal lncRNA 발현 정도 평가 → 유의적으로 가장 큰 차이를 보이는 최종 후보 exosomal lncRNA 선별
- Bioinformatics (Gene Ontology Resource, KEGG PATHWAY Database, STRING) 분석을 통하여 심방세동과 선별된 exosomal lncRNA의 상호연관성 조사
- 통계학적 분석을 통하여 심방세동과 선별된 exosomal lncRNA의 임상적 상관관계 검증
[2차년도]
❍ 선별된 lncRNA의 심방세동 제어 가능성 검증
- 사람유도만능줄기세포 유래 심방성 심근세포 (hiPSC-atrial CM) 이용 → 심방세동 모델 확보
- hiPSC-atrial CM 심방세동 모델에서 선별된 lncRNA의 발현 조절 (knock-down/과발현)이 심방세동 관련 표현형에 미치는 영향 검토
- 공초점 현미경, MEA 및 패치클램프를 이용하여 세포 내 기능적 변화 관찰 및 심방세동에 대한 치료 효능 평가
❍ 선별된 lncRNA의 표적 조절인자 및 신호전달 시스템의 체계적 규명
- 심방세동의 주요 원인이 되는 선별 lncRNA의 표적 조절인자 및 작용 기전 탐색 → 표적 조절인자의 발현 조절(siRNA/과발현)이 심방세동 관련 표현형에 미치는 영향 검토
- 선별 lncRNA의 표적 조절인자에 대한 기능적 역할 평가
- 분자생물학적 기법을 활용하여 lncRNA-표적 조절인자의 상호작용에 의한 제어 기전 규명
- 환자 조직을 이용하여 lncRNA-표적 조절인자와 심방세동의 임상적 연관성 조사

□ 연구개발성과
❍ 환자 혈액을 이용하여 심방세동 특이 exosomal lncRNA 바이오마커를 발굴함.
❍ hiPSC-atrial CM 심방세동 모델을 이용하여 심방세동 제어 효능 검증 및 작용 기전을 탐색함.
❍ 과학적 성과: SCI급 국외논문 게재 4건, 국내‧국제 학술대회 발표 6건, 수상 실적 1건으로 우수한 성과를 도출함.
❍ 기술적 성과: 국내 출원 1건의 성과를 도출함.

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
❍ 활용계획
- 본 연구를 통하여 규명된 다양한 결과 및 연구 시스템은 향후 심방세동에 관한 후속 연구 및 새로운 신약개발의 가능성을 여는 기초자료로 활용될 수 있으며, 해당 분야에서 선도적인 연구를 수행할 수 있는 원동력이 될 수 있음.
- Exosomal lncRNA에 기반한 핵심 조절 물질 제안을 통하여 심방세동 진단에 유용한 정보를 제공할 수 있는 분자 진단 kit 개발에 활용하고자 함.
- CRISPR/Cas9 기법의 도입 및 lncRNA가 탑재된 나노입자 기반 치료제 개발을 통하여 심방세동 맞춤 의료기술을 구현하고자 함. 더 나아가, 추후 대형동물에 적용하여 안정성 및 효과를 검증하고 실제 임상 적용 가능성을 확보하고자 함.
❍ 기대효과
- 과학‧기술적 측면: 본 연구는 심방세동 표적 치료 개념의 새로운 패러다임을 제시한 연구로써 국내외 우수한 논문 게재, 학술 발표, 다양한 분야에 대한 특허 및 기술이전 진행이 가능할 것으로 기대됨.
- 경제‧산업적 측면세계적으로 초기 단계에 있는 심방세동 exosomal lncRNA 연구의 선점으로 국제적 연구 위상을 높임. 또한, 높은 부가가치를 가진 원천기술 확보를 통하여 보건의료 산업의 경쟁력 향상, 새로운 약물 시장의 선점, 국내 제약 산업 보호, 기술의 수출 등 획기적 공헌이 가능할 것으로 기대됨.
- 사회적 측면: 현재 높은 발병률을 나타내고 있는 심방세동에 대한 효과적인 맞춤 진단 및 치료 근거 마련을 통하여 향후 건강증진, 삶의 질 향상 및 사회적 의료비용 감소에 기여할 것으로 기대됨.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 1) 연구개발과제의 필요성 ... 6
• 2) 연구가설 및 연구가설의 도출근거 ... 6
• 3) 연구개발과제의 최종목표 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 1) 1차년도 연구목표 ... 7
• 2) 2차년도 연구목표 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 10
• 1) 연구수행 결과 ... 10
• 2) 목표 달성 수준 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 10
• 5. 연구개발성과 및 활용 계획 ... 11
• 1) 연구성과 ... 11
• 2) 연구성과 활용계획 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 14