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성과명염증부위 찾아가는 표적형 엑소좀 제안

Metabolically engineered stem cell-derived exosomes to regulate macrophage heterogeneity in rheumatoid arthritis(SCIENCE ADVANCES (IF: 14.136, 2020년 기준))

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지원사업
기초연구사업(중견연구)
지원 기관
과학기술정보통신부
연구 기관
성균관대학교
연구자
유동길, 임경택, 권승리, 엄우람
발표일
2021-06-02
조회수
90

염증부위 찾아가는 표적형 엑소좀 제안


염증성 대식세포 표적, 리프로그래밍으로 근본적 염증 완화 전략 제안



개요

박재형 교수(성균관대학교) 연구팀이 체내를 순환하면서 염증이 있는 관절부위에 선택적으로 축적된 후, 염증성 대식세포를 항염증 타입으로 재편하는 표적형 줄기세포 엑소좀을 제안했다고 밝혔다. 당대사공학 및 클릭화학 기술로 엑소좀 고유기능에는 영향을 주지 않으면서 관절염 부위에 대한 표적 지향성을 부여한 이번 연구성과는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구사업(중견연구) 등의 지원으로 수행되었고 국제학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 6월 2일 게재되었다.


연구 내용

덱스트란 설페이트로 개질된 엑소좀이 염증성 대식세포에 특이적으로 흡수되는 거동을 세포실험으로 입증하였으며, 동물실험을 통해 류마티스 관절염 부위의 염증성 부위에 표적형 엑소좀이 특이적으로 축적됨을 확인하였다. 염증성 대식세포 표적형 엑소좀은 대식세포에 흡수된 후 대식세포를 염증성에서 항염증성으로 분극화시켰고, 기존 엑소좀 대비 개질된 엑소좀에 의한 분극화 효율이 현저히 향상된 것을 확인하였다. 이와 더불어 개질된 엑소좀은 대식세포를 항염증상태로 유지시키는 기능이 탁월한 것으로 확인되었다. 이는 덱스트란 설페이트로 개질된 엑소좀이 류마티스 관절염의 예방 및 치료에 우수한 효과가 있을 수 있음을 의미한다. 덱스트란 설페이트로 개질된 엑소좀은 다음과 같은 단계를 통해 류마티스 관절염의 염증성 미세환경을 재편한다.
- 1단계: 염증성 부위에 축적, 염증성 대식세포를 항염증성으로 분극화
- 2단계: 항염증성 대식세포로 상태 유지
- 3단계: 염증성 사이토카인 분비 감소 및 항염증성 사이토카인 분비 증가
- 4단계: 활성화된 섬유아세포 및 활성화된 T세포의 활성도 감소
- 5단계: 염증성 관절의 미세환경이 정상 관절 수준으로 재편
이러한 원리에 기반해서 개질된 엑소좀이 류마티스 관절염에 대해 우수한 효과를 갖는 것을 동물모델을 통해 보여주었다.


기대 효과

당대사공학 및 클릭화학을 통해서 엑소좀 표면을 개질하는 플랫폼 기술이 류마티스 관절염에서 다양한 난치성 질환으로 확대 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 엑소좀 기반 치료제 개발에서 원가절감의 효과까지 기대할 수 있을 것이다.


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