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MARC
자료명/저자사항
줄기세포연구사업 : 제2차 연도 최종 보고서 / 미래창조과학부, 한국연구재단 [편] 인기도
발행사항
[과천] : 미래창조과학부 ; [대전] : 한국연구재단, 2016
청구기호
전자형태로만 열람 가능함
자료실
전자자료
형태사항
6, 28장 : 삽화, 도표 ; 30 cm
제어번호
MONO1201736118
주기사항
줄기세포연구사업 제2차 연도 최종 보고서
단면인쇄임
주관연구기관: 경북대학교 산학협력단
주관연구기관책임자: 진희경
원문
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연구의 목적 및 내용

골수유래 줄기세포의 이식은 다양한 신경계 치료효과를 나타낸다는 연구보고가 있음. 현재 연구동향에 의하면, 골수줄기세포의 치료 기전은 이식된 줄기세포의 분화보다는 생체활성인자들의 분비에 의한다는 연구 결과가 주를 이루고 있음. 본 연구팀의 선행연구결과에서도 신경계 질환에서 이식된 줄기세포가 질환미세환경 및 내인성 줄기세포들과 상호작용함으로써 치료효과를 보인다는 것을 밝혔음. 이에 본 연구에서는 신경계 질환에서 골수 유래 줄기세포가 줄기세포 미세환경과 상호작용하여 손상된 신경세포를 보호하고 질환 환경을 개선시키는 치료기전 효과를 규명하려함. 이를 통해 줄기세포 미세환경은 조절하는 질환 특이적인 생체활성물질을 밝혀내고, 생체활성인자 강화 줄기세포를 제작하여 신경계 질환의 줄기세포 미세환경을 보다 효과적으로 조절할 수 있는 생착능이 향상된 세포 치료제를 확립 할 것임. 뿐만 아니라 이를 동물모델에 적용하여 중추 신경계 질환에서 줄기세포 치료제의 전임상 기반을 구축하는 것을 최종 목표로 함.

연구개발성과

1. 줄기세포의 신경재생 활성화 기전 연구

골수유래 줄기세포를 소뇌 퇴행성 질환인 니만픽 질환의 subventricular zone (SVZ)에 노출시킬 경우 골수유래 줄기세포는 CCL2를 분비하고 분비된 CCL2는 SVZ에 존재하는 신경줄기세포를 활성화시킴. 즉 골수줄기세포가 분비하는 CCL2에 의해 SVZ 내 신경줄기세포가 활성화 되고 신경줄기세포는 신경세포로 분화하여 손상된 신경세포를 대체함 (Hum GeneTher. 2013 Jul;24(7):655-69). 즉 줄기세포가 분비하는 CCL2가 소뇌 신경퇴행성 질환인 NP-C 질환 SVZ에서 줄기세포에 의한 치료기전에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냄.

2. 신경퇴행성질환 뇌미세환경에 대한 연구

신경퇴행성 질환에서 비정상적인 스핑고리피드 대사가 나타남. 이러한 비정상적인 스핑고리피드 대사의 교정은 신경퇴행성 질환의 진행속도를 늦추고 신경세포에서 나타나는 비정상적인 단백침착의 축적을 줄일 뿐만 아니라 손상된 인지력 및 기억력의 향상을 가져옴. Journal of Experimental Medicine 211(8)1551-1570, 2014.

3. 골수줄기세포 미세환경에 대한 연구

뇌의 시상하부에서 분비되는 신경전달물질 neuropeptide Y (NPY)가 골수 미세환경에서 조혈줄기세포를 혈중으로 동원을 유도하며 더불어 중간엽줄기세포 및 조골세포의 성장을 유도한다는 결과를 밝혀냄. Stem Cells, in press 2016.

4. 줄기세포가 분비하는 생체활성 인자에 의한 신경세포 보호 기전연구

니만픽 질환의 소뇌에 골수줄기세포를 이식할 경우 소뇌 환경에 노출된 골수줄기세포는 신경영양인자인 Vascular endothelial growth factor (VEGF)의 분비를 증가시킴. 이러한 골수줄기세포에 의한 VEGF의 활성 증가는 신경세포의 사멸을 억제하고 운동 능력을 증가시킴을 밝혀냄. 또한 니만픽 환자유래 유도만능줄기세포로부터 분화된 신경세포는 니만픽 질환의 비정상적인 스핑고지질 대사 변화를 재현하고, 이 환자 신경세포에 VEGF를 적용하였을 때 스핑고지질 대사 조절 효과가 나타남. 따라서 VEGF를 니만픽 질환에 적용 가능한 새로운 치료타겟으로 발굴함. Nature Communication5:5514, DOI:10.1038/ncomms6514, 2014.

연구개발성과의 활용계획(기대효과)

● 기존의 줄기세포 연구는 줄기세포 자체에 대한 능력배양에 초점을 맞추어 세포치료의 기전규명에 한계가 있었음. 이 연구를 통해 질환 특이적 미세환경의 이해와 줄기세포와의 상호작용 연구를 통해 질환 특이적인 줄기세포치료제 개발의 발판을 마련할 수 있을 것임.

● 줄기세포의 신경질환에 대한 치료기전을 이해하고 분석하여 줄기세포 치료효과의 장점을 극대화 할 수 있는 새로운 세포치료제를 제작하여 향후 임상적용에 있어서 많은 이점을 가져다 줄 수 있음.

● 질환 미세 환경에서 줄기세포가 어떤 기전을 통해 치료효과를 가지는지 분석해봄으로써 줄기세포가 분비하는 생체활성물질을 토대로 새로운 치료제를 개발이 가능함.

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