초록 ▼

□ 연구 목표 및 내용
○ 최종 목표
연구목표: 숙주내 선천면역을 억제하는 결핵 단백질 AcpM의 기전 연구와 이를 활용한 새로운 결핵 치료제 및 염증성 질환 치료제의 개발

1단계 세부목표: 숙주의 선천면역을 조절하는 결핵 단백질 AcpM의 기전 분석
2단계 세부목표: 결핵단백질 AcpM의 면역학적 특성을 활용한 새로운 치료제의 개발

○ 전체 내용
1단계 세부목표: 숙주의 선천면역을 조절하는 결핵 단백질 AcpM 기전 분석
1단계 연구내용:
1) 결핵 단백질 AcpM이 대식세

□ 연구 목표 및 내용
○ 최종 목표
연구목표: 숙주내 선천면역을 억제하는 결핵 단백질 AcpM의 기전 연구와 이를 활용한 새로운 결핵 치료제 및 염증성 질환 치료제의 개발

1단계 세부목표: 숙주의 선천면역을 조절하는 결핵 단백질 AcpM의 기전 분석
2단계 세부목표: 결핵단백질 AcpM의 면역학적 특성을 활용한 새로운 치료제의 개발

○ 전체 내용
1단계 세부목표: 숙주의 선천면역을 조절하는 결핵 단백질 AcpM 기전 분석
1단계 연구내용:
1) 결핵 단백질 AcpM이 대식세포 내에서 숙주의 자가포식(autophagy)를 억제하는 현상 및 그 기전 분석
2) 결핵 단백질 AcpM이 M2 양상의 대식세포로 분극화 (M2 type macrophage polarization) 시키는 현상 및 그 기전 분석
3) 결핵 단백질 AcpM이 대식세포의 지질대사를 조절하는 현상과 그 기전 분석

2단계 세부목표: 결핵단백질 AcpM의 면역학적 특성을 활용한 새로운 치료제의 개발
2단계 연구내용:
1) 결핵균 내에서 분비되는 AcpM 혹은 AcpM의 상위조절인자를 표적으로 하는 항체 혹은 화합물을 개발하여 결핵균의 세포내 생존을 감소시키는 치료제의 개발
2) 숙주내에서 세포자멸사를 억제하는 AcpM의 주요 펩타이드 서열을 발굴 후, 효과적인 체내 전달을 위한 약물전달시스템을 활용하여 패혈증과 같은 염증성 질환의 치료제로 개발

○ 1단계
● 연구 목표
숙주의 선천면역을 조절하는 결핵 단백질 AcpM의 기전 분석

● 연구 내용
1) 결핵 단백질 AcpM이 대식세포 내에서 숙주의 자가포식(autophagy)를 억제하는 현상 및 그 기전 분석
2) 결핵 단백질 AcpM이 M2 양상의 대식세포로 분극화 (M2 type macrophage polarization) 시키는 현상 및 그 기전 분석
3) 결핵 단백질 AcpM이 대식세포의 지질대사를 조절하는 현상과 그 기전 분석

○ 2단계
● 연구 목표
결핵단백질 AcpM의 면역학적 특성을 활용한 새로운 치료제의 개발

● 연구 내용
1) 결핵균 내에서 분비되는 AcpM 혹은 AcpM의 상위조절인자를 표적으로 하는 항체 혹은 화합물을 개발하여 결핵균의 세포내 생존을 감소시키는 치료제의 개발
2) 숙주내에서 세포자멸사를 억제하는 AcpM의 주요 펩타이드 서열을 발굴 후, 효과적인 체내 전달을 위한 약물전달시스템을 활용하여 패혈증과 같은 염증성 질환의 치료제로 개발

□ 연구성과
1단계 연구성과 (2021~2023년)
○ TFEB 매개 선천면역 억제 특성
▶ AcpM 단백질의 선천면역 억제 현상을 조절하는 핵심 조절자를 찾기 위해 AcpM 단백질을 처리한 대식세포에서 mRNA-seq 분석 의뢰 결과, 다양한 자가포식과 리소좀 관련 유전자 발현의 상위 매개자인 Tfeb 유전자의 발현이 유의하게 감소하여 있음을 발견함.
▶ 또한 miRNA-seq 분석을 통해 SHIP1 단백질을 타겟하는 miR-155-5p의 발현이 크게 증가한 것을 확인함. AcpM 매개 miR-155-5p의 증가는 결과적으로 mTOR/Akt 신호전달과정을 조절하여 TFEB의 핵내전이를 감소시킬 수 있음을 확인함.
▶ 세포실험 결과로 입증한 AcpM의 특성과 유사하게 C3HeB/FeJ 마우스 실험에서도 AcpM의 과발현은 폐조직 내의 Tfeb 발현을 감소시켰으며 감염시킨 항산균의 생존을 증가시키는 결과를 얻음.
▶ 일련의 결과를 정리하여 ‘Frontiers in Immunology’ 저널(2022년)에 게재한 바 있음.
○ M2 양상 대식세포로의 분극화 제어 특성
▶ 마우스 BMDM과 사람 PBMC에서 AcpM 투여 후 발현되는 다양한 M2 마커들의 발현량 변화를 통해 M2 양상 대식세포로의 분극화 양상을 확인함.
▶ 특히 사람 PBMC에서 CCL24, MRC1, CD209, CCL22와 같은 M2 양상 대식세포의 주요 마커들이 유의하게 증가하였기 때문에 AcpM도 결핵균 감염시 대식세포의 M2 분극화를 일으키는 ESAT-6 단백질과 같은 독성인자로 작용할 가능성이 있음을 확인함,
○ 대식세포 내 지질대사 제어 특성
▶ 대식세포에 AcpM 처리시 결핵균을 감염시키는 경우와 유사하게 중성지질의 양이 증가하는 경향을 공초점현미경을 통해 관찰함.이를 통해 AcpM 단백질이 숙주 면역세포 내에서 지질대사에 관여한다는 사실을 간접적으로 증명함.
▶ 지질대사에 연관된 유전자 목록을 mRNA-seq 분석에서 정리한 결과, AcpM 단백질 처리시 콜레스테논 대사와 연관된 Cyp27a1 유전자의 감소가 두드러진 결과를 확인하였으며 이는 qRT-PCR 검사 결과에서도 유사하게 나타남.

2단계 연구성과(2024~2025년 예정)
○ AcpM 단백질 혹은 AcpM 단백질을 활성화시키는 PptT를 표적으로 삼는 결핵 치료제의 개발
▶ 2단계 1차년도: AcpM inhibitor 후보를 이용하여 다양한 결핵균 감염 동물모델에서 항결핵 효능을 확인하고, 그 외에도 다재내성결핵균 및 비결핵항산균과 같은 균종에서 생체 내 유효성을 확인하고자 함. AcpM homolog를 보유한 다양한 균종에서 AcpM inhibitor 후보의 치료 효과를 확인함으로써 비결핵항산균 치료 가능성까지 살펴볼 계획임.
▶ 2단계 2차년도: AcpM inhibitor 후보의 생체 내 조직 분석을 통해 숙주표적 치료 기전을 밝히고 이를 정리하여 특허출원 및 SCI 논문으로 발표할 계획임.
○ 약물전달시스템 최적화를 통한 마우스 패혈증 모델에서 항염증 치료제로서의 가능성 확인
▶ 2단계 1차년도: 패혈증 동물 모델에서 스크리닝 검사를 통해 AcpM 단백질의 항염증 특성을 확인하고자 함.
▶ 2단계 2차년도: 패혈증 동물모델에서 치료 효과를 발견시, 적절한 약물전달 시스템을 도입하여 표적 기관 전달능과 치료 효능 증강을 확인해볼 계획임.

□ 연구성과의 활용 계획 및 기대효과
1) 결핵균의 독성인자와 그 작동원리를 밝히는 장기적이고 집중적인 기초연구를 통해 인체 내에서 선천면역방어 기전을 회피하는 결핵균의 특성을 보다 잘 이해할 수 있음.
2) 이러한 기초연구를 통해 새로운 결핵 치료제의 치료 표적을 찾아 치료제 개발로 이어질 수 있음.
3) 또한 AcpM 단백질의 고유한 면역회피 특성을 활용하여 염증성 질환의 치료제로도 적용 가능할 것으로 사료됨.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 6
• 2. 연구과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 8
• 1) 1차년도 연구과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 8
• 2) 2차년도 연구과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 9
• 3) 3차년도 연구과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 10
• 3. 연구과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 12
• 1) 연구수행 결과 ... 12
• 2) 목표 달성 수준 ... 13
• 3) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4) 중요 연구변경 사항 ... 13
• 4. 연구성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 13
• 5. 연구성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 다음 단계 연구계획 ... 14
• 1) 연구 목표 및 내용 ... 14
• 2) 연구 추진전략 ... 14
• 3) 연구 추진일정 및 기대성과 ... 14
• 4) 다음 단계 연구비 사용계획 ... 15
• 5) 연구 성과의 활용방안 및 기대효과 ... 15
• 끝페이지 ... 20