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자료명/저자사항
줄기세포 영양소 센서 제어를 통한 기능성 분화 세포 생산 연구 : 최종보고서 / 미래창조과학부, 한국연구재단 [편] 인기도
발행사항
[과천] : 미래창조과학부 ; [대전] : 한국연구재단, 2016
청구기호
전자형태로만 열람 가능함
형태사항
114장 : 삽화, 도표 ; 30 cm
제어번호
MONO1201736141
주기사항
책등표제: 줄기세포사회밀착형지원
줄기세포사회밀(믹)착형지원 사업 1단계 최종보고서
줄기세포사회밀착형지원 R＆D Report
단면인쇄임
주관연구기관: 서울대학교
주관연구기관책임자: 한호재
원문

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연구의 목적 및 내용

세포 내에서 영양소 센서는 세포의 증식, 세포자멸사, 이동 등의 다양한 세포 기능을 조절하는 신호전달계 허브로 작용함. 영양소 센서 신호의 이상이 발생이상뿐만 아니라 다양한 대사성/퇴행성 신경계 질환에서 나타남. 이 연구에서는 줄기세포에서 영양소 센서의 활성조절 인자 및 기전을 확인하고 영양소 센서의 활성 변화가 줄기세포의 기능 조절에 미치는 영향 및 줄기세포 대사와 APP 활성과의 상관관계를 분석하여, 영양소 센서 관련 신호전달 제어를 통한 대사성/퇴행성 신경계 질환의 환자 맞춤형 줄기세포-유전자치료 기반 기술을 개발하고자 함이 연구의 주된 목적임.

1차년도에는 세포 영양 환경의 변화에 따른 영양소 센서의 활성 변화가 줄기세포의 자가 재생에 미치는 영향 및 관련 기전을 규명할 것임. 당, 지방산, 아미노산등의 영양소 및 대사물 변화에 의한 영양소 센서의 활성 조절 기전 분석과 관련된 후보 유전자 탐색을 실시하고 유전자가위를 이용한 발현 조절을 통해 이러한 영양소 센서의 활성 변화가 줄기세포의 자가 재생에 미치는 영향을 분석할 것임.

2차년도에는 영양소 센서의 활성이 줄기세포의 기능 조절에 미치는 영향에 대해 분석할 것임. 영양소 센서의 활성에 의해 발현이 조절되는 유전자 탐색 및 APP 활성과의 상관관계 분석을 실시하고, 이와 관련된 주요 인자를 발굴 검정 및 줄기세포의 기능 조절 신호전달 네트워크를 규명할 것임. 또한 유전자가위를 이용한 유전자 발현 조절 및 영양소 센서의 활성 제어를 통한 영양소 센서 제어법 개발에 대한 연구를 진행 할 것임.

3차년도에는 영양소 센서의 활성 변화가 줄기세포의 분화에 미치는 영향을 분석할 것임. 영양소 센서의 활성 변화에 의한 줄기세포 분화 표지자의 발현 양상을 분석하고, 세포 영양 환경의 변화 및 관련 유전자의 발현 조절을 통한 분화 및 역분화 기전 규명 및 유전자가위를 이용한 새로운 줄기세포 분화/역분화법의 개발에 대한 연구를 실시할 것임. 이를 통해 얻어진 기초자료를 통해 환자 맞춤형 줄기세포-유전자 치료제 개발을 위한 특이적 세포 배양 배지에 대한 연구 개발을 진행할 것임. 또한 환자 유래 맞춤형 역분화줄기세포와 신경전구세포의 특성분석을 실시하여 안전성 및 효과 검증을 실시할 것임.

4차년도에는 세포 질환모델에서 영양소 센서의 활성 변화 분석 및 질환 특이적 유전자 발현인 조절에 있어 영양소 센서의 역할을 분석할 것임. 대사성질환과 퇴행성 신경질환 세포모델에서 영양소 센서의 활성 조절이 관련 유전자의 발현 및 세포기능에 미치는 영향을 분석하고, 유전자가위를 이용한 영양소 센서의 과다활성 및 억제가 세포 질환 치료에 미치는 영향을 분석하여, 환자 맞춤형 줄기세포-유전자 치료제 개발에 대한 연구를 진행할 것임.

5차년도에는 유전자가위와 영양소 센서 활성 제어 배양 시스템을 이용한 전임상 모델을 확립하고 대사성 및 퇴행성 신경계 진로하등을 모델을 이용한 환자 맞춤형 줄기세포-유전자치료제의 기능 검정 및 효과를 분석할 것임.

연구개발 성과

· 세포 영양 환경 변화에 따른 영양소 센서 활성 및 세포외 자극에 의한 대사 변화를 확인하고 이를 통한 줄기세포 자가 재생 조절 기전 분석하였음.

· 세포 영양 환경 변화에 의한 줄기세포의 분화 및 기능의 조절을 통하여 줄기세포를 이용한 치료효율을 증진할 수 있음을 밝혔으며 이와 관련된 기전에 대하여 분석함.

· 영양소 센서 활성 조절을 통한 줄기세포 및 신경세포의 기능 조절법을 연구함.

· APPsw mutant 유전자 교정 환자 유래 신경전구세포에서 영양소 센서 활성 및 조절법 분석하고 아밀로이드 베타 단백질에 의한 신경세포 사멸 기전과 미토콘드리아 기능의 조절과 관련된 기작을 분석함.

연구개발성과의 활용계획(기대효과)

세포 내 영양소 대사 조절의 허브 역할을 하는 영양소 센서의 활성 기전에 관련된 유전자 및 조절 인자의 발굴을 통해 줄기세포의 기능 조절 및 환자 맞춤형 줄기세포-유전자치료제 생산 기술을 확립함으로써 기존의 대증적 치료법의 한계점을 극복하고, 복합적 기능이상을 나타내는 대사성 및 퇴행성 신경계 질환에 대해 보다 근원적인 치료법 개발이 가능할 것임. 또한 세포 영양 환경의 변화와 유전자 발현 조절을 통한 줄기세포 분화 제어를 통해 환자 맞춤형 줄기세포-유전자 치료법의 개발에 대한 기반 기술을 제공할 것임. 이를 토대로 새로운 질환 및 환자 맞춤형 세포치료 기술을 확보하여 의/생명 산업 발전에 기여할 것으로 기대됨.

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