초록 ▼

□ 연구개요
비만과 정상인 코호트로부터 생산된 인체 지방세포 및 지방전구세포 유래 메틸롬 (methylome) 및 miRNAome을 포함하는 후성유전체와 더불어 생산된 전사체 (transcriptome) 데이터의 비교 통합 분석을 통하여, 비만 관련 후성유전체적 수준의 변동을 동정하고, 이후 일어나는 전사체 변동과 통합함으로써, 후성유전체 수준에서 광범위 하게 일어나는 비만의 기전 이해하고자 하였음. 또한, 비만과 정상 코호트에서 추출한 지방세포와 지방전구세포에서 후성유전체 및 전사체 변동이 서로 어떻게 비만과 관련되어 있는지

□ 연구개요
비만과 정상인 코호트로부터 생산된 인체 지방세포 및 지방전구세포 유래 메틸롬 (methylome) 및 miRNAome을 포함하는 후성유전체와 더불어 생산된 전사체 (transcriptome) 데이터의 비교 통합 분석을 통하여, 비만 관련 후성유전체적 수준의 변동을 동정하고, 이후 일어나는 전사체 변동과 통합함으로써, 후성유전체 수준에서 광범위 하게 일어나는 비만의 기전 이해하고자 하였음. 또한, 비만과 정상 코호트에서 추출한 지방세포와 지방전구세포에서 후성유전체 및 전사체 변동이 서로 어떻게 비만과 관련되어 있는지 분석하였음. 이를 통하여, 궁극적으로 지방세포 및 지방전구세포를 표적으로 하는 비만 표적 치료제 개발을 위한 유전자를 선별하고, 후성유전체 기반 비만 바이오마커를 도출하고자 하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
● 최근 한국보건원 질병관리본부 (KNIH)에서도 국제 후성 유전체데이터 생산 컨소시엄 (International Human Epigenome Consortium) 연구의 일환으로 비만 및 정상 BMI를 가진 인체로부터 비만조직 분리 후, 지방세포 및 지방전구세포를 순수 분리하여, 전사체 (transcriptome), 메틸롬 (methylome), miRNAome데이터 생산함.
● 이들 중 본 과제 연구에 사용한 데이터는 다음과 같음
- Infinium 450K 데이터 총 29 샘플 (비만 adipocyte 9개, 날씬 adipocyte 12개, 비만 preadipocyte 6개, 날씬 preadipocyte 2개) 확보함 -> 메틸롬 기반 비만 기전연구에 사용함.
- RNA-seq 데이터 총 38 샘플 (비만 adipocyte 15개, 날씬 adipocyte 12개, 비만 preadipocyte 18개, 날씬 preadipocyte 3개) -> 전사체 기반 비만 기전 연구에 사용함.
- miRNA-seq 데이터 총 38 샘플 (비만 adipocyte 15개, 날씬 adipocyte 12개, 비만 preadipocyte 18개, 날씬 preadipocyte 3개) --> miRNAome 기반 비만기전 연구에 사용함.
● 우리는 본 연구 과제를 통하여 계획된 연구 목표와 내용에 따라, 지방세포 및 지방전구세포 유래 전사체, miRNAome, DNA 메틸롬 데이터를 확보하여 계획에 따라 분석하였음.
● 지방세포 분화 과정에 관여하는 염증유전자의 발현과 그 발현을 조절하는 miRNA 및 메틸레이션이 어떤 양상으로 변화하고 조절하는지 분석함으로써, 비만 기전 이해하고자 하였고, 그 결과, 오믹스에 따라 날씬 그룹과 비만 그룹 중 변동폭이 큰 그룹이 상이한 점을 확인하고, 염증 유전자의 긍정적 기능에 대해 디스커션 하였음
● 총 3편의 교신저자 (참여 대학원생 제 1저자) SCIE 국제 논문 발표함 (단 1편은 현재 revision 중임), 별도로, 이 과제의 멀티오믹스 분석 기술에 기반한 연구로, 본 과제의 과제 번호가 사사된 연구이며 본 실험실 석사 과정 대학원생들이 참여한 연구 4편을 교신저자 (참여 대학원생 제 1저자) 논문을 추가로 발표함.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
● 인체 내장 비만조직 (췌장암 주변 비만조직)으로 순수 분리한 지방세포 및 지방전구세포에서 비만 관련하여 변동하는 후성유전체 시그널 및 유전체 발현 변화에 이르는 분자수준 기작의 광범위한 이해 제공함.
● 현재 까지, 특히 인체를 대상으로 한 연구에서 비만 관련 코호트 연구에서 비만조직을 구성하는 세포를 순수 분리한 후 분자들의 변동 사항을 연구한 례가 극히 미미함.
● 특히, 대식세포의 극성 (T1/T2 polarization)과 관련하여, 지방세포만의 특이적인 분자 변동, 혹은 비만 전구세포만의 특이적인 분자변동 찾아내고, 서로 통합된 이해를 제공할 수 있을 것으로 생각됨.
● 순수 생물정보학 분석만으로 진행된 연구로, 최근 급증하는 유전체 및 유전체 기반 멀티오믹스 데이터를 기반으로 하는 연구로, 비싼 가격으로 생산된 국내외 오믹스 데이터의 연구 활용에 막대한 기여를 할 수 있을 것으로 생각함.
● 비만 관련 유용 유전자 및 후성유전체 마커 동정하여, 비만 진단 및 치료제 후보 물질 발굴이 가능할 것으로 생각됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 본 연구 개발의 목적 및 필요성 ... 4
• (2) 가설 및 최종목표 ... 4
• (3) 연구범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 13
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 13
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 3) 목표 달성 수준 ... 14
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 15
• 가. 연구개발성과의 활용분야 및 활용방안 ... 15
• 나. 성과관리 추진체계 ... 15
• 다. 추가연구의 필요성 ... 15
• 라. 타 연구에의 응용 ... 15
• 마. 기업화 추진방안 및 기술이전 ... 15
• 6. 자체점검표 ... 16
• 7. 참고문헌 ... 16
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 18
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 24
• 끝페이지 ... 34