I. 제목
감각이상 유발기전 및 제어기술 연구
II. 연구개발의 목적 및 필요성
본 과제는 난치성 만성 감각이상(통증, 가려움증) 유발기전 및 제어기전 연구를 통하여 신규 표적물질을 발굴하고 이를 표적으로 하는 새로운 치료제 또는 치료기술의 개발을 최종목표로 아래와 같은 세부목표로 연구를 수행하였다.
1) 난치성 만성 신경병중성 통증 유발기전 및 제어기전 규명: 약물부작용 기전 연구
2) 난치성 만성 통증 유발기전 및 제어기전 규명과 세포수준에서 통증조절 약물 전달방법 개발
3) 만성 통증에서 척수 내 중추성 감작에 대한 신경스테로이드의 역할 및 조절기전 연구
4) 생체리듬과 수면에 관련된 새로운 유전자 발굴하고, 생체리듬과 수면조절 작용에 관여하는 유전자의 작용 원리를 규명하여 수면관련 질병의 개선 및 치료 방안 강구
5) 신기능 단백질에 의한 신경세포 기능조절 기전 규명
III. 연구개발의 내용 및 범위
1) TRP 채널, 신경교세포 및 NMDA 수용체와 관련된 난치성 만성 감각이상(통증, 가려움증) 유발기전 및 제어기전 규명
2) 신규 진통표적물질의 도출과 진통후보물질 및 통증세포-특이적인 진통법 개발
3) 생체리듬과 수면에 관련된 새로운 유전자의 발굴 및 작용원리 규명
4) 신기능 단백질에 의한 신경세포 기능조절 기전 규명
IV. 연구개발결과
1) 정성적 연구성과: 3단계 총 4년간 Nature (IF: 34.48), Nat Neurosci (IF: 15.531) 및 Neuron (14.736) 포함 IF 5.0 이상의 SCI(E) 등재지에 총 11편의 논문을 게재
2) 정량적 연구성과: 3단계 총 4년간 SCI 등재지에 총 42편(IF: 220.06)의 논문 게재. 새로운 진통후보물질 및 신경기능조절 후보물질에 대한 특허 23건(국내출원 7, 국내등록 13, 국외등록 3건) 확보
V. 연구개발결과의 활용계획
연구수행과정에서 확보한 물질특허의 licensing out 및 TRPV1 효현제를 이용한 통증세포특이적 약물치료법 개발 등 연구실용화가 가능할 것으로 판단된다. 또한, 본 연구개발 결과는 만성 통증 유발에 있어서 그 역할이 증명된 TRPV1, 신경교세포 활성화 및 NMDA 수용체 인산화를 조절할 수 있는 다양한 표적물질 및 진통제 개발에 활용될 것으로 예상된다.
초파리 모델 시스템을 활용하여 수면 및 생체리듬 조절 물질을 발굴하고 이들이 실제로 기능조절에 기여하는 분자적 방식에 대한 구체적인 정보를 제공하고 있다. 이러한 연구 결과는 초파리의 분자적 기작 이해를 넘어 포유동물, 특히 사람의 수면 및 생체리듬 조절기작에 적용될 수 있다. 이들 결과는 인간의 뇌에 실제적으로 작용되는 생체리듬 조절기작에 대한 연구의 이론적 발판이 될 수 있으며 특정 물질들에 대해서는 직접적으로 적용될 수 있는 가능성도 가지고 있다.
본 연구를 통하여 NELL2, CD137, TTF-1, TLR2, TonEBP 등의 단백질이 수행하는 신경세포 분화, 퇴행성 질환에서 신경세포 보호, 대사질환에서 대사질환 억제 등의 기능을 규명하여 지적 재산권을 보유할 것이며, 신경세포에서 기능 조절 단백질의 연구와 그 활용법을 개발하는데 크게 기여할 것이다. 본 연구진이 현재 연구를 수행중인 NELL2, CD137, TTF-1, TLR2, TonEBP 등의 단백질은 신경계에서 그 기능이 거의 밝혀지지 않은 신기능 단백질로서 본 연구결과는 신경계에서 이들 단백질의 기능에 관한 기초 지식을 크게 증진시킬 것으로 예상된다.