초록 ▼

1. 연구개발 목표 및 내용
1) 최종목표 및 내용
※ 무균/형질전환 돼지의 영장류 이종 장기 이식을 통한 이종 장기 임상 적용 가능성 검증
□ 최종 목표
무균/형질전환 돼지 양산 시스템을 DPF 시설내 구축하여, 이종장기 이식용 동물 자원을 확보하고, 이종장기 이식에 맞춤형 면역반응 조절 기술을 개발하여, 장기별 특화된 형질전환 돼지와 함께 접목하여 이종 장기 이식의 임상 적용 가능성을 검증하는 것임.또한 이종장기 이식에 필수적인 임상 적용 가능한 항체 개발로, 이종장기 이식의 성적을 향상시킬 수 있음.

1. 연구개발 목표 및 내용
1) 최종목표 및 내용
※ 무균/형질전환 돼지의 영장류 이종 장기 이식을 통한 이종 장기 임상 적용 가능성 검증
□ 최종 목표
무균/형질전환 돼지 양산 시스템을 DPF 시설내 구축하여, 이종장기 이식용 동물 자원을 확보하고, 이종장기 이식에 맞춤형 면역반응 조절 기술을 개발하여, 장기별 특화된 형질전환 돼지와 함께 접목하여 이종 장기 이식의 임상 적용 가능성을 검증하는 것임.또한 이종장기 이식에 필수적인 임상 적용 가능한 항체 개발로, 이종장기 이식의 성적을 향상시킬 수 있음.

□ 전체 내용
○1차년도에는 DPF 무균 시설/운영시스템/병성검사 구축과 무균돼지 종축 과정 수립(1세부)하고, 면역거부반응 차단을 위한 유전자 제거 및 삽입 형질전환돼지 제작(2세부)하며, 돼지 이종항원 유전자 제거 형질전환돼지의 영장류 신장/간이식 프로토콜 확립 (3세부), 이종이식 거부반응 면역조절 기술 개발 및 면역 모니터링 (4세부)과 이종간 이식거부 반응억제 항체 개발 및 RCB 구축(5세부)함.
○2차년도에는 DPF 무균돼지시설 및 병성 검증과 무균돼지 양산((1세부), 이종장기 안전성/유효성 검증을 위한 비임상용 형질전환돼지 공급 프로세스 구축 (2세부)하여 3세부로 인간 유전자 삽입 다중형질전환돼지를 공급하면, 영장류에서 신장/간이식 프로토콜 검증 (3세부)함. 이종이식 거부반응 면역조절 기술 확립과 이종 이식 후 면역 모니터링 (4세부)을 시행하고, 이종간 이식거부 반응억제 항체 생산 및 안전성/유효성 평가 (5세부)를 시행해 3세부로 새로운 항 CD154 항체를 공급함.
○3차년도에는 이종장기 이식용 DPF무균/형질전환 돼지를 100두 이상 양산하여(1세부) 임상진입의 원료를 확보하며, 신장/간에 특화된 다중형질전환돼지의 개발 및 공급(2세부) 하여 3세부에서 신장/간에 특화된 다중형질전환돼지의 영장류 신장/간이식 후 생존율 검증(3세부) 함. 이종장기이식 거부반응 면역조절 기술 최적화 및 면역 모니터링(4세부) 시행, 이종간 이식거부 반응억제 항체 생산 및 공급(5세부)하여 항 CD154항체 기반의 프로토콜로 3세부의 이종신장, 간이식의 생존율을 극대화 함.

※ (연구개발과제1) 임상 적용 가능한 무균/형질전환 돼지의 양산 시스템 구축
□ 최종 목표
DPF (Designated Pathogen free)는 이종 이식을 위한 무균 상태의 원료 돼지를 정의하는 것으로,무균 시설 및 환경조건이 갖춰진 상태에서 사육관리가 이루어져야함. 본 연구에서는 임상 적용이 가능한 원료 돼지를 양산하기 위한, DPF 무균 시설을 구축하고, 운영시스템을 확립하며, 엄격한 SOP 하에서 운영되는 DPF 시설을 구축하고자 함. 또한 DPF 돼지에 대한 한국 실정에 맞는 병성검사 리스트를 확립하고 검사방법을 제시하며, 이를 통해 이종장기 이식용 DPF 무균돼지를 검증하며, 종축과정을 통해, 임상에 공급할 수 있는 이종장기 이식의 원료 돼지를 양산하고자 함.

□ 전체 내용
1차년도에는 DPF 돼지 시설의 환경 및 장비 시스템 확립하고, 무균 시설 유지 및 운영을 위한 SOP 를 발간하며, 한국형 DPF 외인성 병성검사 리스트 및 검사법 확립함. 또한 내인성 바이러스인 PERV 발현과 전염가능성에 대한 검증을 통해 이종장기 이식의 안전성을 확립함. SNP유전체 분석을 통한 종축 돼지 선정하여 DPF 시설 내에서 무균 대리모 돼지를 생산함.
2차년도에는 DPF 무균시설 운영 및 시스템 검증하며, 임상 진입을 위한 core DPF 를 구축하여, 무균화 작업을 지속함.
대리모/형질전환 무균돼지의 무균화 주기적 검증하며, 내인성 바이러스 PERV 모니터링 및 이종간 전염가능여부에 대한 모티터링을 지속함.
3차년도에는 장기 맞춤형으로 신장 이식용 형질전환 돼지의 무균화 및 생산, 간이식용 형질전환 무균돼지 양산하여, 궁극적으로는 core DPF에서 임상 진입을 위한 무균/형질전환 돼지를 100두 이상 양산하여, 임상에 적용할 수 있는 미래자원을 확보하고자 함.

※ (연구개발과제2) 이종 장기 이식용 장기 친화적 형질전환 돼지 생산
□ 최종 목표
- 초급성, 급성 혈관성, 세포성 거부반응 등 이종이식에 의해 단계적으로 복잡하게 발생하는 거부반응을 제어하기 위해 형질전환을 위해 도입되는 유전자의 수가 점점 증가하고 있어 생리적 활성이 높은 유전자가 도입될 경우 돼지에서 기형발생 및 생존율이 낮아지는 등 돼지의 생리에 심각한 손상을 초래하여 개발된 돼지가 조기 사망하는 원인으로 작용되기도 하므로 다중형질전환돼지의 안정적 생산 및 성숙을 유도하는 기술개발이 필요함
- 본 연구팀은 초급성 거부반응을 유발하는 GGTA1(α-Gal)을 포함하고 non-Gal 항원의 발현을 억제하도록 iGb3s, CMAH, B4GalNT2 등의 돼지 유전자가 제거된 형질전환돼지를 개발하였음
- 상기 돼지의 4개 유전자 결손 형질전환돼지의 장기 (간, 신장)를 영장류에 이식하여 얻어지는 데이터를 분석하여 추가적으로 면역반응을 제어할 수 있는 인간유전자가 삽입된 다중형질 전환돼지를 개발하고자 함
- 인간 유전자가 삽입된 다중형질전환돼지의 장기 (간, 신장)를 영장류를 이용한 비임상 시험에 공급하여 최종적으로 간, 신장에 특이적으로 최적화된 이종장기 이식용 형질전환돼지의 유전자타입을 확립하고자 함

□ 전체 내용
1. 연구개발 내용 1차년도 : 면역거부반응 차단을 위한 유전자 제거 및 삽입 형질전환돼지 제작
1) GGTA1, CMAH, B4galNT2 등 이종항원으로 알려진 돼지 유전자가 제거된 형질전환돼지를 번식을 통해 개체 수를 확보하고 1차년도 비임상 시험용으로 공급
2) 이종이식 시 일어나는 면역반응을 제어할 수 있는 인간 유전자 탐색 및 선정 (MCP, TBM)하고 형질전환 시스템 구축
3) 돼지 이종항원 유전자 제거 형질전환돼지 세포를 활용한 인간유전자가 삽입된 다중형질전환세포주 구축 (QKO/MCP/TBM)

2. 연구개발 내용 2차년도: 이종장기 안전성 및 유효성 검증을 위한 비임상용 형질전환돼지 공급 프로세스 구축
1) 돼지 이종항원 유전자 제거 형질전환돼지의 축군을 형성하고 비임상 시험용으로 공급
2) 구축된 인간 유전자 삽입 다중형질전환세포주를 이용한 핵이식란 제작 및 체외발달능 확인
3) 체세포 핵이식 복제를 통한 인간유전자 삽입 다중형질전환복제돼지 생산 및 특성 분석
4) 체세포복제를 이용한 인간유전자 삽입 다중형질전환돼지 개체 수 확보
5) 이종이식 시 일어나는 세포성 면역반응 (macrophage)을 제어할 수 있는 인간 유전자가 삽입된 다중형질전환세포주 구축 (CD47, CD200)

3. 연구개발 내용 3차년도: 간, 신장에 특화된 다중형질전환돼지의 체세포복제 및 번식을 통한 생산 및 비임상 시험용 공급
1) 간, 신장에 특화된 다중형질전환돼지의 체세포복제 및 번식을 통한 생산 및 비임상 시험용 공급
2) QKO/CD46/TBM 기반에 CD47, CD200 유전자가 삽입된 형질전환돼지를 생산

※ (연구개발과제3) 영장류 비임상시험을 통한 이종 장기 이식 프로토콜 정립
□ 최종 목표
영장류 (non-human primate)는 현재 실헝동물로 사용 가능한 인간과 가장 유전적으로 근접한 동물임, 따라서 이종장기를 개발하는 전세계 팀들은 영장류 전임상에서의 안전성 및 효과 검증을 시행하고 있으며, 특히 세계이종이식학회 (International Xenotransplantation Association) 에서는 임상에 적용을 허가하는 프로토콜로 영장류에서의 전임상 검증을 필수적으로 제안하고 있음. 돼지 이종항원 유전자 제거 형질전환돼지의 영장류 신장/간이식 프로토콜 확립하고 이를 바탕으로 인간유전자 삽입 다중형질전환돼지의 신장/간이식 프로토콜 검증하여 궁극적으로 이종 신장 및 간이식에 특화된 형질전환 돼지와 면역억제제 조합으로 최적의 신장, 간이식의 생존율을 획득하고자 함.

□ 전체 내용
연구개발 1년차에는 Micro-wild type 돼지(성체)에 따른 해부학적 적합성을 신장이식 4건을 통해 확인하고, 돼지 이종항원 유전자 제거 형질전환돼지의 월령에 따른 해부학적 적합성 확인하기 위해 신장이식 8건을 시행함. 또한 간이식에서는 영장류 부분간 절제 후 Microwild type 돼지이종간 이식 모델의 기술을 간이식 6건을 통해 검증하고, 돼지 이종항원 유전자 제거 형질전환돼지의 간이식 시행 후 해부학적 적합성 확인하기위해 추가로 간이식 4건을 시행함. 제 5세부로부터 개발된 항CD154 항체의 효능검증을 영장류에서 시행함.
2년차에는 형질전환돼지와 CD154항체를 사용한 프로토콜에서 이종 신장이식의 생존율향상을 위해 이종 신장이식 12건을 시행하고, 이종 간이식 프로토콜 정립을 위해 간이식 10건을 시행함. 추가로, 형질 전환 돼지 혈관 이식을 통한 혈관 내피세포에서 거부반응 기전 연구를 위해 이종 혈관이식 2건 시행함.
3차년도에는 이종 신장이식에 특화된 형질전환 돼지로부터 신장을 공급받아, 항 CD154 항체 기반의 면역 억제제 프로토콜을 적용하여 이종 신장이식 10건 시행, 6개월 이상 생존을 목표로 함. 간이식에서도 이종 간이식의 생존율 향상 검증을 위해 이종 간이식 10건 시행, 1개월 이상 생존을 목표로 하며, 이는 현재까지 최장의 이종 간이식 전임상 성적을 뛰어넘는 목표임. CD31 과발현된 이종 혈관이식에서 호중구 활성화 억제 확인하기위해 인공 혈관이식 2건 시행하며, 형질 전환 돼지 혈관 이식을 통한 혈관 내피세포에서 거부반응 기전 연구를 위해 이종혈관이식 2건을 추가로 시행함.


※ (연구개발과제4) 이종이식 면역조절 기술 개발 및 면역 모니터링
□ 최종 목표
이종이식 거부반응에 중요한 역할을 하는 선천면역세포들인 대식세포와 호중구 활성화 억제 및 이종 혈관성 거부반응에 대한 면역조절 기술 개발이 첫번째 목표이고, 이종 장기이식 실용화를 위한 영장류 장기이식 실험에서 이식 후 면역 모니터링 기술을 확립하고 수행하는 것이 두번째 목표임.

□ 전체 내용
1. 이종 장기이식 거부반응에서 중요한 역할을 하는 대식세포 조절을 위해 기존에 알려진 CD47과 새로 발굴한 CD200 각각의 면역조절 효능, 그리고 두 분자를 병합했을 때의 거부반응 억제 효능을 생체 내 이종 혈관이식 모델에서 평가함으로써 CD200과 CD47을 이용한 대식세포 면역제어 기술 개발

2. 이종이식 거부반응에서 호중구 조절 기술 개발
이종 장기이식 거부반응에서 또 다른 중요한 역할을 하는 호중구에 대해 인간 CD31 과발현 의 면역 조절 효능을 이종 혈관이식 칩 모델에서 평가함으로써 호중구 면역제어 기술 개발

3. 영장류 이종이식 후 면역모니터링 수행
타 세부과제에서 수행하는 영장류 이종 장기이식과 혈관이식 후 이종면역반응에 대한 면역모니터링을 수행함으로써 이종이식 거부반응 및 면역조절 효능 평가

※ (연구개발과제5) 이종간 이식거부 반응 억제 항체 개발과 공급
□ 최종 목표
○ 1년차 (2020년): 이종간 이식거부 반응억제 항체 개발 및 RCB 구축
• 연구개발 내용 1: 항-CD154 항체 발현 세포주 개발
• 연구개발 내용 2: 항-CD154 항체의 세포주 수준에서 안전성, 효능 평가
• 연구개발 내용 3: 항-CD154 항체 발현 RCB 구축
• 연구개발 내용 4: 이종장기 이식용 항-CD154 항체 생산 및 공급
• 연구개발 내용 5: 항-CD154 항체의 영장류에서 효능 평가

○ 2년차 (2021년): 이종간 이식거부 반응억제 항체 생산 및 안전성/유효성 평가
• 연구개발 내용 6: 항-CD154항체의 안전성 평가
• 연구개발 내용 7: 항-CD154항체의 영장류에서 안전성 평가
• 연구개발 내용 8: 이종장기 이식용 항-CD154항체 생산 및 공급

○ 3년차 (2022년): 이종간 이식거부 반응억제 항체 생산 및 공급
• 연구개발 내용 9: 이종장기 이식용 항-CD154항체 생산 및 공급
• 연구개발 내용 10: 항-CD154-IL-10 항체 개발 세포주 개발
• 연구개발 내용 11: 항-CD154-IL-10 항체의 세포주 수준에서 효능 평가

□ 전체 내용
○ 항-CD154항체 발현 세포주 개발
• CHO cells에서 항-CD154 항체 발현하는 RCB (Research Cell Bank) 후보군 확보
• 장기계대 안정성 (Long-term stability) 테스트

○ 항-CD154 항체의 세포주 수준에서 안전성, 효능 평가
• CD154를 발현하는 Human T cell와의 결합능력 평가
• 인간의 혈소판에 대한 개량 항-CD154의 응집반응 억제 효능

○ 항-CD154 항체 발현 RCB 구축
• RCB 후보군 중 발현율과 안정성이 가장 좋은 최종 RCB 선정

○ 항-CD154항체의 안전성 평가
• Human FcrRIIa를 발현하는 형질전환마우스에 항-CD154항체 투여
• 폐에서 혈전 생성 여부 확인

○ 항-CD154항체의 영장류에서 효능 평가
• 영장류에 KLH항원 주입후 항체 형성 여부 확인을 통한 면역반응 조절 효능 확인
• 항-CD154항체의 영장류에서 면역반응 조절 효능 확인

○ 이식장기 이식용 항-CD154항체 생산 및 공급
• 구축한 RCB로부터 항-CD154항체 생산
• 제3세부, 이종 장기 이식 영장류 효능 평가를 위한 항-CD154항체 공급

○ 항-CD154-IL-10 항체 개발 세포주 개발
• 항-CD154에 면역억제 물질인 IL-10이 결합된 신규 항체 세포주 개발

○ 항-CD154-IL-10 항체의 세포주 수준에서 효능 평가
• CD154를 발현하는 Human T cell와의 결합능력 평가
• 인간의 혈소판에 대한 개량 항-CD154의 응집반응 억제 효능
• 세포주 수준에서 IL-10에 의한 면역억제 효과 확인

3) 연구개발 성과 및 기대효과
※ 무균/형질전환 돼지의 영장류 이종 장기 이식을 통한 이종 장기 임상 적용 가능성 검증
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대효과
○ 본 연구과제에서 확보된 DPF 무균/형질전환 돼지는 향후 임상 적용이 가능한 미래자원 확보로서 이후 지속적인 양산을 통해, 이종장기 이식의 임상화를 앞당길 수 있음. 또한. 각 장기 별 이종이식에 효과적인 유전자타입의 형질전환돼지를 선별하고 증식을 통해 이후 이종이식 연구 및 임상 연구에 안정적으로 원료동물 공급이 가능해 질 수 있음.
○ 다중형질전환돼지 장기의 비임상 시험을 통해 유효성 및 안전성을 검증하여 실용화 및 산업화를 가속화시킬 수 있으며, 신규 산업재산권을 확보하여 이종장기 이식 연구 분야의 경쟁력 강화할 수 있음. 이종장기 이식을 위한 형질전환돼지 생산 기술 확립을 통해 질환모델동물, 바이오신약 개발 등 분야에 활용할 수 있고 유전자 발현 조절 연구 결과를 통해 면역관련 유전자의 기능 규명과 발생 및 분화 연구 등에 활용할 수 있음
○ 연구팀이 수행중인 전임상 연구과제들은 연구의 결과를 임상에 바로 적용할 수 있도록 계획되어 있고, 이에 일차적으로 이식 환자를 대상으로 임상시험의 근거를 제공할 수 있음.
○이종장기 이식용 DPF무균돼지의 시설 구축과 설비, 운영의 노하우를 통해, 향후 대한민국 내 지속적인 DPF시설 구축의 발판을 마련할 수 있음. 초급성 및 급성혈관성 거부반응을 억제시킬 수 있는 유전자형의 기반위에 염증성 거부반응을 억제시킬 수 있는 유전자를 추가하여 이종이식의 임상 적용 가능성 확대를 기대함. 형질전환돼지 생산에 필요한 체세포 복제, 형질전환 기술 등이 국제적인 수준으로 향상될 수 있음.
○영장류 이종장기 이식을 통해, 이식 기술을 발전시키고, 전임상 실험의 교육으로 활용 및 확대될 수 있음. 형질전환돼지의 조직 병리적 분석 기술 확립을 통해 고효율의 생산 기술 확보가 가능하며, 이종이식에 효과적인 형질전환돼지 유전자타입의 선정 및 증식을 통해 보다 안정적인 바이오장기용 형질전환돼지 공급이 가능해 질 수 있고 이에 따라 이종장기 연구 분야 발전이 더욱 가속화 될 수 있음. 대식세포 면역조절 기술은 다른 면역질환 조절 연구의 기반 기술로 활용 가능하며, 호중구 면역조절 기술은 다른 면역질환 조절 연구의 기반 기술로 활용 가능함.
○본 연구과제의 수행을 통해 개발된 항-CD154항체가 이종간 이식거부 반응을 효과적으로 억제할 경우, 장기이식분야 기반 연구 분야에서도 글로벌 선도 연구그룹으로 올라설 수 있는 기반이 될 수 있을 것으로 기대되며, 국제적으로 보건의료기술, 보건의료산업 경쟁력 향상에 기여할 것으로 예상됨. 특히, 이식 환자에서 칼시뉴린 억제제의 장기사용에 대한 부작용을 피할 수 있고, 궁극적으로 이식편의 기능을 유지시켜 환자의 삶의 질과 건강 증진을 기대할 수 있어, 장기부전으로 인한 사회적인 부담을 줄일 수 있을 것으로 기대됨.

※ (연구개발과제1) 임상 적용 가능한 무균/형질전환 돼지의 양산 시스템 구축
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대효과
본 연구 목표에 따라 DPF시설 구축되고 시설 뿐 아니라, 외인성 병성검사를 통해 이종이식의 원료 돼지를 확보하고, 내인성 병성검사 검증을 통해 이종간 감염에 대한 우려를 감소시킬 수 있음. 또한 궁극적으로 이종장기 임상 적용을 위한, 신장, 간에 특화된 무균/형질전환 돼지를 core DPF 에서 양산함으로써, 향후 이종장기 이식의 임상진입을 위한 원료돼지 공급의 발판이 될 수 있음.본 연구과제에서 확보된 DPF 무균/형질전환 돼지는 향후 임상 적용이 가능한 미래자원 확보로서 이후 지속적인 양산을 통해, 이종장기 이식의 임상화를 앞당길 수 있음.
또한. 각 장기 별 이종이식에 효과적인 유전자타입의 형질전환돼지를 선별하고 증식을 통해 이후 이종이식 연구 및 임상 연구에 안정적으로 원료동물 공급이 가능해 질 수 있음. 최근 전 세계적으로 이종이식 임상 연구에 대한 기대감이 크게 높아지고 있어 이종이식용 형질전환돼지의 산업적 가치가 클 것으로 기대됨.특히, 해외에서 개발된 돼지는 국내로 원료 동물을 수입하기는 한계가 있고, 이종 장기를 수입하기는 허혈 손상으로 인해 불가능함. 따라서 실제 국내 환자들이 이종 장기 이식의 수혜자가 되기 위해서는 국내 DPF시설 내에서 무균/형질전환 돼지 개발이 필수적임.

※ (연구개발과제2) 이종 장기 이식용 장기 친화적 형질전환 돼지 생산
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대효과
1. 돼지 이종항원 유전자가 제거된 형질전환돼지 (GGTA1/CMAH/iGb3s/B4galNT2, Quadra knock out, QKO) 축군형성 및 비임상 시험을 위한 공급
2. 인간면역세포 조절유전자가 삽입된 다중형질전환세포주 (QKO/MCP/TBM) 구축
3. 인간유전자 삽입 다중형질전환돼지 생산 (QKO/MCP/TBM) 및 특성 분석
4. 인간유전자 삽입 다중형질전환돼지 축군형성 (QKO/MCP/TBM) 및 비임상 시험을 위한 공급
5. 인간면역세포 조절유전자가 추가로 삽입된 다중형질전환세포주 구축 및 생산
(QKO/MCP/TBM/CD47 or QKO/MCP/TBM/CD200)
6. 최종적으로 간, 신장 장기별 특화된 다중형질전환돼지를 생산 및 비임상 시험을 위한 공급
1. 연구개발 성과의 활용 방안
1) 각 장기 별 이종이식에 효과적인 유전자타입의 형질전환돼지를 선별하고 증식을 통해 이후 이종이식 연구 및 임상 연구에 안정적으로 원료동물 공급이 가능해 질 수 있음
2) 다중형질전환돼지의 장기의 비임상 시험을 통해 유효성 및 안전성을 검증하여 실용화 및 산업화를 가속화 시킬 수 있음
3) 신규 산업재산권을 확보하여 이종장기 이식 연구 분야의 경쟁력 강화
4) 이종장기 이식을 위한 형질전환돼지 생산 기술 확립을 통해 질환모델동물, 바이오신약 개발 등 분야에 활용할 수 있고 유전자 발현 조절 연구 결과를 통해 면역관련 유전자의 기능 규명과 발생 및 분화 연구 등에 활용할 수 있음

2. 기대효과
1) 기술적 측면
- 초급성 및 급성혈관성 거부반응을 억제시킬 수 있는 유전자형의 기반위에 염증성 거부반응을 억제시킬 수 있는 유전자를 추가하여 이종이식의 임상 적용 가능성 확대를 기대함
- 형질전환돼지 생산에 필요한 체세포 복제, 형질전환 기술 등이 국제적인 수준으로 향상될 수 있음
- 또한 형질전환돼지의 조직 병리적 분석 기술 확립을 통해 고효율의 생산 기술 확보가 가능함
- 이종이식에 효과적인 형질전환돼지 유전자타입의 선정 및 증식을 통해 보다 안정적인 바이오장기용 형질전환돼지 공급이 가능해 질 수 있고 이에 따라 이종장기 연구 분야 발전이 더욱 가속화 될 수 있음
2) 경제적산업적 측면
- 최근 전 세계적으로 이종이식 임상 연구에 대한 기대감이 크게 높아지고 있어 이종이식용 형질전환돼지의 산업적 가치가 클 것으로 기대
- 본 연구과제의 이종이식을 위한 돼지 개발에 적용한 유전자 클로닝, 벡터 제작, 세포주 생산 및 형질전환돼지 생산 기술을 포함한 연구 결과물은 특허를 통한 산업재산권 확보가 가능함
- 형질전환돼지 생산 기술 발전을 통해 이종이식 분야 뿐 아니라 생명과학, 농축산업, 등 타 분야의 산업 기술 발전에 기여할 수 있음.

※ (연구개발과제3) 영장류 비임상시험을 통한 이종 장기 이식 프로토콜 정립
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대효과
형질전환돼지로부터 신장을 구득하여 영장류에서 검증하는 것을 통해, 신장에 특화된 형질전환 돼지개발과 항CD154 항체 기반의 면역억제제로 최적의 이종 신장 이식편 생존율을 극대화 하는 프로토콜을 개발 및 검증할 수 있음.
이종 간이식의 경우, 현재 29일 생존이 전세계에서 가장 긴 영장류 전임상 결과이지만, 본 연구팀에서 시행할 부분 간 절제술 후 이종 간이식 수술은 형질전환 돼지와 면역억제제 조합으로 프로토콜을 적용하여, 전 세계적인 전임상 연구 결과를 얻을 것으로 기대됨연구팀이 수행중인 전임상 연구과제들은 연구의 결과를 임상에 바로 적용할 수 있도록 계획되어 있고, 이에 일차적으로 이식 환자를 대상으로 임상시험의 근거를 제공할 수 있음. 이에 본 연구 과제의 종료 후 성공적인 임상연구의 기초 자료로 활용할 수 있음.
본 연구에서 이종장기 이식의 전임상 검증의 노하우를 통해, 장기 이식 뿐 아니라, 영장류를 이용한 질환 모델로 개발이 가능하여, 추후 자가면역질환의 치료제, 항체 치료제 개발에도 적용 가능함.

※ (연구개발과제4) 이종이식 면역조절 기술 개발 및 면역 모니터링
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대효과
1. 이종이식 후 대식세포 활성화 억제 및 이종 혈관성 거부반응에 대한 면역조절 기술 개발로 영장류 장기이식 성적 향상
2. 이종이식 후 호중구 활성화 억제 및 이종 혈관성 거부반응에 대한 면역조절 기술 개발로 영장류 장기이식 성적 향상
3. 영장류 장기이식 후 면역 모니터링 기술 확립 및 제공을 통한 영장류 장기이식 기술 실용화
1. 활용 계획
1) 이종이식 후 대식세포 활성화 및 급성 혈관성 거부반응 조절을 위한 형질전환 돼지 개발의 기반 기술 제공
이종이식용 형질전환돼지의 backbone인 triple knockout 돼지에 인간 CD200 도입을 통한 대식세포 및 거부반응 면역조절용 형질전환 돼지 상품 개발 및 산업화
2) 이종이식 후 호중구 활성화 및 급성 혈관성 거부반응 조절을 위한 형질전환 돼지 개발의 기반 기술 제공
이종이식용 형질전환돼지의 backbone인 triple knockout 돼지에 인간 CD31 도입을 통한 호 중구 및 거부반응 면역조절용 형질전환 돼지 상품 개발 및 산업화

2. 기대효과
1) 기술적 측면
(1) 대식세포 면역조절 기술은 다른 면역질환 조절 연구의 기반 기술로 활용 가능
(2) 호중구 면역조절 기술은 다른 면역질환 조절 연구의 기반 기술로 활용 가능
2) 경제적산업적 측면
(1) 인간 CD200-transgenic pig 또는 인간 CD31-transgenic pig 개발 및 상품화를 통한 부가가치 창출
(2) 이종이식 거부반응 면역조절 기술 개발로 부가가치 창출

※ (연구개발과제5) 이종간 이식거부 반응 억제 항체 개발과 공급
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대효과
- 이종간 이식거부 반응 억제하는 항-CD154항체 개발
- 항-CD154항체를 안정적으로 공급할 수 있는 세포주 확보
- 항-CD154항체의 안전성, 효능 결과 확보
- 영장류에서 항-CD154항체의 효능 결과 확보
- 면역억제 능력이 증가된 신규 항-CD154-IL-10 항체 개발- 본 연구과제의 수행을 통해 개발된 항-CD154항체가 이종간 이식거부 반응을 효과적으로 억제할 경우 장기이식분야 기반 연구 분야에서도 글로벌 선도 연구그룹으로 올라설 수 있는 기반이 될 수 있을 것으로 기대되며, 국제적으로 보건의료기술, 보건의료산업 경쟁력 향상에 기여할 것으로 예상됨.
- 이식 환자에서 칼시뉴린 억제제의 장기사용에 대한 부작용을 피할 수 있고, 궁극적으로 이식편의 기능을 유지시켜 환자의 삶의 질과 건강 증진을 기대할 수 있어, 장기부전으로 인한 사회적인 부담을 줄일 수 있을 것으로 기대됨.
- 전세계적으로 장기이식 대기자 수는 수명연장으로 인하여 크게 증가하고 있는데 공여장기 수급의 한계로 대상자의 약 10 ~ 20%만 장기이식을 받고 있음. 장기 투여 시에 독성 문제가 해결되고 면역거부 반응을 크게 개선할 수 있는 치료제가 개발이 되면 이종장기 이식 분야를 활성화 시켜 장기이식 시장의 규모가 크게 증가할 것으로 기대됨.
- 본 연구진의 이종간 이식거부 반응 억제 항체 치료제가 성공적으로 개발되어 시장에 진입할 수 있다면, 국내연구진에 의해 개발된 바이오신약개발의 새로운 모델을 제시할 수 있고, 이를 통해 국내 바이오산업 활성화하고 선진국 수준으로 도약하는데 크게 기여할 것으로 예상됨

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 3
• 목차 ... 9
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 10
• 가. 연구개발의 필요성 ... 10
• 나. 연구개발의 중요성 ... 17
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 21
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 302
• 가. 연구수행 결과 ... 302
• 나. 목표 달성 수준 ... 323
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 328
• 가. 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 328
• 나. 자체 보완활동 ... 329
• 다. 연구개발 과정의 성실성 ... 330
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 332
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 334
• 7. 참고문헌 ... 338
• 끝페이지 ... 340