비만 관련 만성염증질환 치료를 위한 히알루론산 기반 바이오소재 발굴
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본 연구자가 확인한 자가조립 히알루론산 나노입자의 항비만&항염증 효과의 명확한 분자기전을 규명하고,기존 약묵 적재를 통해 효과를 극대화하여,비만에 의한 만성염증질환 치료를 위한 새로운 바이오소재로로서 자가조립 히알루론산 나노입자를 제시하고자 함
1)자가조립 히알루론-담즙산 나노입자(HA-BA)의 항비만&항염증 효과의 분자기전 규명① 항비만 관련 분자기전:지방축적 억제 효과에서 HA-BA의 분자 기전을 확인하기위해,CD44 하위 경로 중 대사기능 및 세포부착 관련 신호전달분자로 언급되는 Ankyrin,ERM,Cdc42 등의 발현 변화를 HA-BA를 처리 후 확인.또한 Ankyrin,ERM,Cdc42를 결핍 또는 과발현 시켰을 때 HA-BA의 기능 확인→ HA-BA의 지방 축적 억제효과에 대한 분자기전 규명② 항염증 관련 분자기전:일부 그룹에서 염증반응에서 TLR4 하위 신호전달체계로 NLRP3를 보고함.[8-10]또한 NLRP3는 만성염증에 핵심 분자로 인식 되고 있음.이에 따라 HA-BA의 항염증 분자기전에서 TLR4 하위 신호전달 물질로 NLRP3로 선정하고 NLRP3 결핍 마우스 또는 과발현 마우스에서 HA-BA의 항염증 효능을 확인→ HA-BA의 항염증 효과에 대한 분자기전 규명2)비만관련 만성염증 질환인 비알코올성 지방간염(NASH)모델에서 HA-BA의 효능 및 분자기전 확인NASH모델 마우스에 HA-BA를 투여하고,NASH의 증상인 지방증(steatosis),섬유증(fibrosis),염증(inflammation)의 변화를 각 marker로 확인.동시에 규명한 분자기전대로 HA-BA가 작동하는지 확인.이어 분자기전 관련 표적물질 KO 마우스에서 이러한 분자기전이 제어되는지 확인.3)HA-BA 안정성 및 경구투여 가능성 확인HA-BA의 안전성을 확보하기위해,전 임상 과정에서 안전성 확인을 위해 사용하는 방식인 고농도 단기간 투여 또는 사용농도 장기가 투여 후 혈액 및 조직학적 독성을 확인.또한 자가 복용이 가능하고 환자들에게 편의성을 제공할 수 있는 경구투여방식으로 HA-BA를 질병모델에 적용하여,조직 생전달(biodistribution)분석을 통해 경구투여 가능성 확인4)규명한 분자기전을 바탕으로,HA-BA와 시너지효과가 기대되는 기존 약물을 적재하여 극대화된 효과 확인HA-BA와 시너지 효과를 나타낼 수 있는 기존 NASH 치료 물질을 선정하고,이를 적재하여 NASH 모델 마우스 및 환자 유래 지방 및 간 조직에서 안정성 및 극대화된 효능 확인
1)연구개발성과의 활용방안① 연구분야-본 연구자가 확인한 자가조립 히알루론산 나노입자의 항비만&항염증 효과의 명확한 분자기전을 규명하여,히알루론산에 대한 기초 연구기술 확립 및 전파② 의학분야-만성염증 질환 치료를 위한 기본 바이오소재로서 자가조립 히알루론산 나노입자 제공하고 존약물을 적재하여 다양한 질병분야에 활용2)연구과제의 기대효과① 과학 기술적 측면-히알루론산(HA)는 체내 많은 조직에 분포하고 있는 세포외기질 주요 성분으로 생체친화성이 뛰어나 많은 연구분야에 활용되어 왔음.그러나 HA는 세포이주,염증,분화,증식 등의 다양한 현상에 관여하고 이러한 현상이 사이즈에 따른 기능 차이를 보이기 때문에 연구하는데 많은 어려움이 있었음.본 연구자가 제시한 저분자량 HA가 외부에 노출된 구형HA-BA의 분자 기전을 입증하면,HA로 인한 다양한 생명현상을 이해하고 연구하는데 충분한 기여를 할 것으로 기대됨② 경제 산업적 측면-지난 수년간,OECD 국가에서 비만을 포함한 만성 염증 질환 환자를 위한 많은 투자와 노력이 있었음에도 불구하고,여전히 만성염증 질환을 정확하게 치료할 수 있는 원천기술이 턱없이 부족한 실정임.본 연구자가 제시한대로 만성염증질환 치료를 위한 기본 바이오소재에 대한 원친 기술을 확보하고 이를 입증한다면,신규 치료제 시장에 진출하여 의약분야의 국가 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대됨 ③ 사회 인식적 측면-OECD 국가의 비만 인구는 수 년 간 증가추세이며,국내도 서구화된 식습관과 코로나19 여파로 빠르게 증가하고 있음.그럼에도 사회적 인식은 비만을 환자 개인의 의지 문제로 인지하는 경우가 많음.본 연구는 비만을 질병으로 인지하고,비만성 만성염증 질환치료 방향으로 염증,비만 동시 제어 가능성을 제시하여,비만성 만성염증 질환 치료의 새로운 패러다임을 가져다 줄 것으로 기대됨