초록 ▼

▣ 연구개요
줄기세포 생착능 및 분화능 촉진에 최적화된 골 관절 관련 재생치료 줄기세포 주사제로 적용될 신규 생분해성 하이브리드 하이드로 겔 개발 및 이를 이용하여 IL-10 과발현 지방유래 중간엽줄기세포와 병용하여 퇴행성관절염 흰쥐모델에서 치료효능 및 작용기전을 분석하여 퇴행성관절염에 대한 신규 생분해성 하이브리드 하이드로 겔 기반 IL-10 과발현 지방유래 중간엽줄기세포의 임상적용 가능성을 제시하고자 함.

▣ 연구 목표대비 연구결과
- BH-hydrogel 제조기술 확립: 생분해성 고분자 미세입자(PLLA

▣ 연구개요
줄기세포 생착능 및 분화능 촉진에 최적화된 골 관절 관련 재생치료 줄기세포 주사제로 적용될 신규 생분해성 하이브리드 하이드로 겔 개발 및 이를 이용하여 IL-10 과발현 지방유래 중간엽줄기세포와 병용하여 퇴행성관절염 흰쥐모델에서 치료효능 및 작용기전을 분석하여 퇴행성관절염에 대한 신규 생분해성 하이브리드 하이드로 겔 기반 IL-10 과발현 지방유래 중간엽줄기세포의 임상적용 가능성을 제시하고자 함.

▣ 연구 목표대비 연구결과
- BH-hydrogel 제조기술 확립: 생분해성 고분자 미세입자(PLLA)에 플라즈마 처리를하여 친수성 표면으로 개질한 후 줄기세포 배양용 하이드로 겔과 1:1 비율로 혼합하여 1 mg/mL의 농도의 PLLA가 함유된 BH-hydrogel을 제작하였음. BH-hydrogel을 처리한 줄기세포의 생착능이 증진된 결과를 확인하였음.
- IL-10 과발현 중간엽 줄기세포 생산: 렌티바이러스 발현벡터시스템을 이용하여 IL-10 과발현 줄기세포(IL-10 hATMSCs)를 제작한 후 RT-PCR 및 ELISA 분석을 통해 IL-10 유전자 과발현을 확인하였고 분비된 IL-10 단백질을 정량하였음. Immunophenotyping 분석을 통해 줄기세포성을 검증하였고 최적용량(MOI 100)의 IL-10 유전자 도입 렌티바이러스를 처리하여 IL-10 형질도입줄기세포의 생산효율성이 증대되어 안정적인 생산시스템을 확립하였음.
- IL-10 hATMSCs의 항염증 효과 검증: 염증유발 대식세포주에서 IL-10 hATMSCs와 공배양 실시한 후 qRT-PCR을 이용한 염증인자(TNF-α, IL-1β 및 IL-6) 발현분석을 실시한 결과 TNF-α, IL-1β 및 IL-6의 발현을 현저하게 감소시킴을 확인함으로써 항염증 효과가 뛰어나다는 결과를 확보함.
- BH-hydrogel 상 hATMSCs와 IL-10 hATMSCs의 생존능과 증식능 분석: BH-hydrogel을 처리한 hATMSCs와 IL-10 hATMSCs의 생존능과 증식능 분석결과 BH-hydrogel을 처리하지 않은 대조군에 비해 부착 및 증식이 현저하게 증진된 결과를 확보함.
- BH-hydrogel 상에서 배양한 hATMSCs의 단백체 분석: 단백체 분석결과 BH-hydrogel 처리된 hATMSCs군에서 대조군(hATMSCs 단독 배양군)에 비해 발현이 증진된단백체(783개)와 감소한 단백체(442개) 데이터를 확보하였고, 기능적 분류를 통해 줄기세포의 생착 및 증식 관련 단백체들의 발현이 증진된다는 결과를 확보함.
- 골관절염 흰쥐모델에서 BH-hydrogel 기반 IL-10 hATMSCs의 치료효능 분석: 골관절염 유발 흰쥐모델에서 BH-hydrogel 기반 IL-10 hATMSCs 투여군에서 대조군에 비해 뒷다리 체중 부하의 현저한 감소와 강력한 항염증 효과 검증 결과를 확보함으로써 치료효능의 우수성을 확인하였음.
- 본 연구 목표대비 전반적으로 성공적인 연구결과를 확보하였고, 권리안정성 확보를 위한 지적재산권(특허출원 1건)을 확보하였음.

▣ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
☐ 신규 BH-hydrogel 기반 줄기세포의 생착능 증진 연구결과의 도출은 줄기세포를 이용한 다양한 재생의학 분야에 중요한 기초연구자료로 활용될 것으로 기대되고 더불어 새로운 줄기세포 지지체 및 주사제형으로 응용이 가능할 것으로 판단됨.
□ 퇴행성관절염에 대한 신규 BH-hydrogel 기반 IL-10 hATMSCs의 치료효능 연구 결과는 최근 코로나 시대에 백신 개발 및 활용으로 인해 생체 내 유전자 도입의 안전성이 부각되면서 유전자 세포치료제의 임상적용 확대 가능성이 커지고 있어 퇴행성관절염에 대한 신규 BH-hydrogel 기반 IL-10 hATMSCs의 임상적용 가능성도 커질 것으로 기대됨.
□ 퇴행성관절염에 대한 신규 BH-hydrogel 기반 IL-10 hATMSCs 치료후보 유효물질 도출의 연구결과는 후속연구개발을 통해 퇴행성관절염 환자들에게 실질적으로 임상적용이 가능해지면 매년 가파른 성장세를 보이는 퇴행성관절염 치료시장에서 신규퇴행성관절염 치료제로 인해 시장 점유율 측면에서 큰 폭의 우위를 점할 수 있을 것으로 예상됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 21