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I. 연구개발의 목적 및 필요성
알레르기 호흡기질환은 생활환경의 변화에 따라 유병율이 지속적으로 증가하고 있으며 Th1/Th2의 불균형, 조절 T세포, Th17 장제는 질병의 근본적인 치유가 아닌 증상의 조절과 예방을 위한 약제로 평생 사용해야하고 이로 인한 경제적 부담도 상당하다. 따라서 알레르기 호흡기질환의 근본적인 치료를 위한 치료 약제의 개발이 절실하다.
II. 연구개발의 내용 및 범위
알레르기 호흡기질환 마우스모델에서 지방유래줄기세포를 분리 배양한 후 줄기세포에 의한 항염증 반응 시 T세포 (Th1, Th2, Treg)의 면역 반응 변화와 면역 조절능력, Th1, Th2, 조절 사이토카인의 변화, 항원특이 항체 생성에 대한 효과를 규명하고자 한다. 아울러 IDO, PGE2, TGF-β 결손 마우스에서 각각 알레르기 호흡기질환 마우스 모델을 제작한 후 지방유래줄기세포의 면역조절기전에 중요한 치료 물질을 규명하고자 한다.
III. 연구개발결과
알레르기 호흡기질환 마우스 모델에서 지방유래줄기세포는 기도과민성을 감소시키고 알레르기비염의 증상을 호전시켰다. 또한 호산구의 침윤을 유의하게 감소시켰으며 기관지 폐포 세척액에서 염증세포와 호산구를 감소시켰고 점액 생산과 혈청에서 항원 특이 IgE와 IgG1 항체를 의미있게 감소시켰다. 지방유래줄기세포는 기관지 폐포 세척액과 폐주위 림프절에서 알레르기 호흡기 질환의 병인에 있어 중요한 Th2 사이토카인 (Interleukin-4, 5, 13)을 의미있게 감소시켰고 Th1 사이토카인 (IFN-γ), 조절 사이토카인 (Interleukin-10, TGF-β)을 의미있게 증가시켰다. 줄기세포 투여 후에 줄기세포에서 분비되는 IDO, PGE2, TGF-β가 의미있게 증가하였고 이러한 줄기세포에서 분포된 물질은 조절 T세포의 증가를 통해 면역 조절효과를 보이는 것으로 확인되었다. IDO 결손 마우스에서 줄기세포의 면역억제효과가 정상 마우스와 특별한 차이를 보이지 않았지만 PGE2, TGF-β 차단항체를 투여한 마우스에서는 줄기세포의 면역억제효과가 전혀 관찰되지 않아 줄기세포에서 분비되는 여러 가지 물질 중에서 특히 PGE2와 TGF-β가 중요한 역할을 하는 것을 확인할 수 있었다.
IV. 연구개발결과의 활용 계획
지금까지의 모든 연구는 줄기세포 자체에 의한 알레르기 호흡기질환 동물 모델에서 줄기세포의 면역조절효과에 관한 연구에 집중되어 있었다. 하지만 줄기세포 자체에 의한 치료는 실제 환자에서 정맥으로 투여를 하였을 때에 인체 거부 반응과 세포에 의한 종야의 발생 가능성, 안정성의 문제 등 여러 가지 문제점이 있을 수 있다. 이번 연구에서 줄기 세포에서 분비되는 여러 가지 물질들 중에서 IDO보다는 PGE2와 TGF-β가 줄기세포에 의한 알레르기 호흡기질환의 면역조절에서 중요한 역할을 하는 물질임을 확인할 수 있었으며 향후 이러한 물질들을 이용하면 보다 안전성이 높은 치료제 개발을 할 수 있을 것으로 기대된다.
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