초록 ▼

□ 연구 목표 및 내용
◎ 최종 목표
목표 1. 포스트 판데믹 대비 중증 질환 예측 진단 기술 및 치료제 개발
목표 2. 중증 호흡기 감염 질환 진단 및 예후 예측 진단 키트 개발
목표 3. 공중보건 위기 대응 의약품 개발
[세부 목표]
▶ 응급성/판데믹 감염 질환의 진단 및 중증 질환으로의 진행을 예측하는 마커 발굴
▶ 감염원에 따른 호흡기 질환 치료를 위한 후보 물질 개발 및 최적화
▶ Theranostic biomarker 발굴을 기반으로 다기능성 약물 전달 시스템 개발
▶ 신종

□ 연구 목표 및 내용
◎ 최종 목표
목표 1. 포스트 판데믹 대비 중증 질환 예측 진단 기술 및 치료제 개발
목표 2. 중증 호흡기 감염 질환 진단 및 예후 예측 진단 키트 개발
목표 3. 공중보건 위기 대응 의약품 개발
[세부 목표]
▶ 응급성/판데믹 감염 질환의 진단 및 중증 질환으로의 진행을 예측하는 마커 발굴
▶ 감염원에 따른 호흡기 질환 치료를 위한 후보 물질 개발 및 최적화
▶ Theranostic biomarker 발굴을 기반으로 다기능성 약물 전달 시스템 개발
▶ 신종 바이러스 창궐을 대비한 치료 후보물질 효능 평가 플랫폼 구축
▶ 기저질환자의 감염에 의한 예후 진단 바이오 마커 발굴
▶ 응급성 감염질환 치료 타겟 발굴: Cytokine release syndrome, ARDS, Sepsis
▶ 다기능성 나노약물 전달체 개발: 진단, 예후 예측, 다양한 약물의 병용 투여

◎ 전체 내용
○ 본 연구는 노인성 폐렴, 결핵, COPD, COVID19 환자 혈액을 이용하여 ARDS, Sepsis로 진행되는중증 호흡기 감염 질환을 예측할 수 있는 바이오마커를 발굴 하고자함.
; 노인성 폐렴, 결핵, COPD, COVID19 환자유래 혈액 내 유전체, 단백체 분석
● LC-MS/MS기반 Proteomics 분석을 통한 진단 바이오마커 발굴
● 선행연구로 발굴된 진단 바이오 마커, 치료 타겟 검증: SREBP2, 25-HC, DNase-1, Glucose
● 감염에 의해 특이적 마커들이 동물모델, 혈관내피세포 및 혈구 세포에서 분비됨을 검증
● 감염과 중증도를 판단할 수 있는 의학적 근거 제시 → 특이적으로 발굴된 마커들과 기존의 진단 마커와 비교 → 임상적으로 감염과 중증 질환 예후를 진단할 수 있는 근거 확립; 고령의 응급성 감염질환환자의 중증도를 판단할 수 있는 예후 진단 키트 개발
● 발굴된 마커를 이용하여 중증 호흡기 질환(초기, 중기, 후기)을 예측할 수 있는 진단 키트 제작
● 환자 유래 유전자, 단백질를 활용한 예후 진단바이오마커 발굴 및 특이적인 항체 제작
● (선행연구) COVID19, 패혈증, ARDS 환자 혈액 내 중증도 예측 바이오마커의 새로운 진단 기술 개발
○ 신종 감염원에 의한 팬데믹 감염질환을 대비한 중증 호흡기 질환 치료 후보 물질 개발
● 현재 확보한 노인성 폐렴, 결핵, COPD, COVID19 환자의 혈액에서 발굴한 치료 타겟을 억제하는 치료 후보물질 개발 및 생체 이용율을 극대화할 수 있는 약물 전달체 개발과 효능 검증
● 고령층에서 높은 발병율과 사망률을 나타내는 호흡기 감염질환에 대비하기 위한 Cytokine 생성 억제, NETosis, Virus replication을 억제하는 약물 스크리닝 및 효력 평가
● 선행 연구로 검증한 치료 타겟인 TGFBIp, SREBP2, NF-κB, NETosis를 저해하는 치료물질 개발
● 노인성 폐렴, ARDS, 패혈증, COVID19 환자의 혈액 내 cytokine array 분석 완료
● 다양한 감염원에 의한 Cytokine들의 패턴을 분석하고 감염원별 효율적인 치료제 선택을 위한 연구
● 코호트 연구 기반 기저질환자의 중증 호흡기 질환 진행 속도를 제어할 수 있는 치료 후보 물질 개발다양한 감염원에 의한 Cytokine들의 패턴을 분석하고 감염원별 효율적인 치료제 선택을 위한 연구
● 코호트 연구 기반 기저질환자의 중증 호흡기 질환 진행 속도를 제어할 수 있는 치료 후보 물질 개발
○ 고령의 호흡기 감염 질환 진단과 치료제 개발 및 나노하이브리드 약물 전달체 개발
● 노화로 인한 Glucose와 Lipid, Cholesterol 조절하는 대사 장애는 감염원에 대한 방어기전을 저해함
● 65세 이상의 환자의 사망률이 증가한 이유는 체내의 다양한 대사 조절 기능의 저하로 사료됨⇨본 연구에서는 감염질환모델에서 항염증, NETosis, 대사 조절 약물의 병용 투여 효능을 평가
● 분자 영상 기술(Gating 기술)을 활용한 감염질환 혈액 마커의 이미징 진단 기술 개발 - 진단 마커의 imaging을 위한 새로운 물질 개발 (in vivo imaging molecule 개발)- 노화로 인한 장기 기능 저하와 중증 질환으로 진행을 예측할 수 있는 기술 개발- 감염으로 인한 장기의 형태학적 변화와 영상의학적으로 중증 호흡기 질환을 진단
○ 진단을 위한 물질(형광, 조영제 등)과 다양한 약리학적 효능 물질들을 나노 하이브리드 약물 전달체에 결합시켜 포스트 팬데믹 디지즈에 조기 대처할 수 있는 의약품 개발의 초석을 위한 연구

◎ 1단계
◇ 연구 목표
노인성 폐렴, 결핵, COPD, COVID19 환자유래 혈액 내 유전체, 단백체 분석
고령의 응급성 감염질환환자의 중증도를 판단할 수 있는 예후 진단 키트 개발
신종 감염원에 의한 팬데믹 감염질환을 대비한 중증 호흡기 질환 치료 후보 물질 개발

◇ 연구 내용
● LC-MS/MS기반 Proteomics 분석을 통한 진단 바이오마커 발굴
● 연령, 중증도, 감염원, 기저질환으로 분류한 환자군의 특이적인 진단/예후 진단 마커 발굴
● 감염에 의해 특이적 마커들이 동물모델, 혈관내피세포 및 혈구 세포에서 분비됨을 검증
● 감염과 중증도를 판단할 수 있는 의학적 근거 제시 → 특이적으로 발굴된 마커들과 기존의 진단마커와 비교 → 임상적으로 감염과 중증 질환 예후를 진단할 수 있는 근거 확립
● 발굴된 마커를 이용하여 중증 호흡기 질환(초기, 중기, 후기)을 예측할 수 있는 진단 키트 제작
● 환자 유래 유전자, 단백질를 활용한 예후 진단바이오마커 발굴 및 특이적인 항체 제작
● COVID19, 패혈증, ARDS 환자 혈액 내 중증도 예측 바이오마커의 새로운 진단 기술 개발
● 기존 폐렴 마커인 LDH, CRP, PCT의 농도
● 현재 확보한 노인성 폐렴, 결핵, COPD, COVID19 환자의 혈액에서 발굴한 치료 타겟을 억제하는 치료 후보물질 개발 및 생체이용율을 극대화할 수 있는 약물 전달체 개발과 효능 검증
● 고령층에서 높은 발병율과 사망률을 나타내는 호흡기 감염질환에 대비하기 위한 Cytokine 생성 억제, NETosis 억제 약물 스크리닝 및 효력 평가
● 노인성 폐렴, ARDS, 패혈증, COVID19 환자의 혈액 내 cytokine array 분석 완료
● 다양한 감염원에 의한 Cytokine들의 패턴을 분석하고 감염원별 효율적인 치료제 선택을 위한 연구
● 코호트 연구 기반 기저질환자의 중증 호흡기 질환 진행 속도를 제어할 수 있는 치료 후보 물질 개발

◎ 2단계
◇ 연구 목표
고령의 호흡기 감염 질환 진단과 치료제 개발 및 나노하이브리드 약물 전달체 개발

◇ 연구 내용
● 노화로 인한 혈중 내 Glucose의 농도를 조절하는 대사 장애는 감염원에 대한 방어기전을 저해함
● 65세 이상의 환자의 사망률이 증가한 이유는 체내의 다양한 대사 조절 기능의 저하로 사료됨
⇨ 본 연구에서는 감염질환모델에서 항염증, NETosis, 대사 조절 약물의 병용 투여 효능을 평가
● 분자 영상 기술(Gating 기술)을 활용한 감염질환 혈액 마커의 이미징 진단 기술 개발
- 진단 마커의 imaging을 위한 새로운 물질 개발 (in vivo imaging molecule 개발)
- 노화로 인한 장기 기능 저하와 중증 질환으로 진행을 예측할 수 있는 기술 개발
- 감염으로 인한 장기의 형태학적 변화와 영상의학적으로 중증 호흡기 질환을 진단
● 진단을 위한 물질(형광, 조영제 등)과 다양한 약리학적 효능 물질들을 나노 하이브리드 약물 전달체에 결합시켜 포스트 팬데믹 디지즈에 조기 대처할 수 있는 의약품 개발의 초석을 위한 연구

□ 연구성과
포스트 팬데믹 대비 중증 질환 예측 진단 기술 개발 및 치료제 개발
1) 중증질환 예측 바이오 마커 발굴; ARDS, Sepsis 진행 예측 바이오마커 발굴, 진단 기술 개발
2) 공중보건 위기대응 의약품 개발; 타겟 발굴 및 치료물질 개발, 진단/치료를 위한 전달체 개발

□ 연구성과의 활용 계획 및 기대효과
▶ 백신과 항생제에 의존한 감염질환 극복의 한계 (새로운 패러다임의 치료제 출현 요구)
● 2019년 12월 중국 우한에서 처음 발생한 신종 코로나바이러스(COVID-19)는 현재 전 세계로 확산된새로운 유형의 바이러스로, 2020년 3월 세계보건기구(WHO)는‘세계적 대유행병’(pandemic)으로 선포하였고, 1년이 지난 현재에도 3차 유행이 시작되었고 치료제나 백신은 여전히 개발되지 않음
● 슈퍼박테리아, 신종 바이러스에 의해 감염되는 환자들에게 적용할 수 있는 항생제나 항바이러스제를 개발하여도 감염에 의해 분비되는 내독소 물질에 의해 결국 사망에 이름
● 현재 백신이나 치료제가 없어서 환자의 증상에 따른 대증치료가 유일한 대책이며, 매번 에볼라, 사스, 메르스, 코로나 바이러스 등과 같은 신종 바이러스나 박테리아가 등장할 때마다 늦은 치료제 개발로 전세계적 감염 공포가 발생함
● 노화로 인해 변화되는 인체방어시스템, 체내 대사기능을 개선하는 의료 기술
● 치료제 약물과 바이오마커 진단 물질을 포함시킨 나노 약물 전달체 제작 기술을 처음으로 적용한연구로, 기존의 약물기술에 새로운 분야를 개척할 것으로 예상하며, 임상적 필요성을 충족할 수 있는학문적, 산업적 가치가 독보적인 기술임

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 6
• 1. 연구과제의 개요 ... 7
• 2. 연구과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 1) 주요 연구 변경사항 ... 7
• 2) 연구과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 3. 연구과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 14
• 1) 연구수행 결과 ... 14
• 2) 목표 달성 수준 ... 14
• 4. 연구성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 14
• 5. 연구성과의 관리 및 활용 계획 ... 15
• 6. 다음 단계 연구계획 ... 15
• 1) 연구 목표 및 내용 ... 15
• 2) 연구 추진전략 ... 15
• 3) 연구 추진일정 및 기대성과 ... 16
• 4) 다음 단계 연구비 사용계획 ... 16
• 5) 연구 성과의 활용방안 및 기대효과 ... 16
• 끝페이지 ... 33