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  • 성과유형
  • 소재/물질

  • 성과연구단계 TRL1 : 기본원리파악
    1. TRL1
    2. TRL2
    3. TRL3
    4. TRL4
    5. TRL5
    6. TRL6
    7. TRL7
    8. TRL8
    9. TRL9
  • 신약연구단계 신약TRL3 : 타겟/후보물지의 identification과 예비 후보 물질의 characterization
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  • 성과근거자료 현황
  •  특허(2건)

  • 성과키워드
  • Fam19a5  항체  뇌졸중  교세포  신경재생  뇌손상  Fam19a5  Antibody  Stroke  Glia  NeuralRegeneration  BrainInjury 

  • 성과내용
  • ? FAM19A5는 뇌에서 발현되는 케모카인의 일종으로 전 세계적으로 거의 연구가 되지 않고 있는 새로운 신경펩타이드 조절자임. 본 연구진의 연구에 의하면, FAM19A5는 신경줄기세포에서 주로 발현하며, 신경세포로 분화할 것인가 아니면 교세포로 분화할 것인가를 결정하는 중요한 인자임. 특히 FAM19A5의 기능을 중화시킬 수 있는 FAM19A5 항체를 신경줄기세포에 처리하면 신경세포가 많아지는 것으로 보아 교세포 증식 및 분화에 영향을 주는 것으로 관찰됨.
    ? 특히 FAM15A5는 신경세포 손상 시, 교세포의 일종인 반응성 성상세포(reactive astrocyte)에서 많이 발현됨. 반응성 성상세포는 신경세포의 손상을 최소화 하고 손상부위에 흉터(glial scar)를 형성하는 기능을 가짐. 하지만 흉터 형성에 따라서 신경세포의 신경 네트워크 재구성을 방해할 수도 있음.
    ? 신경세포 손상부위에 FAM19A5 중화 항체를 처리하면, glial scar 형성이 매우 지연되고 흉터 부분의 신경세포가 거의 손상되지 않은 상태로 활성화되어 있음을 관찰하였음. 또한 뇌졸중 동물모델에서 FAM19A5 중화 항체 처리를 통해 ERK1/2 인산화로 대표되는 신경세포의 활성화를 관찰하였으며, 운동능력을 이용한 신경행동학적 지표가 거의 정상 수준으로 회복된다는 사실을 발견함으로써 glial scar 형성이 운동능력 화복과 깊은 관계가 있음을 규명.
    ? FAM19A5 중화 항체는 현재 인간화 항체에 근접한 monoclonal 항체 제작 수준에 이르고 있는데, 토끼에서 유래한 polyclonal 항체와 유사한 효과를 관찰하였음. 현재 항체와 관련해서 국내외 특허 출원을 통해 지적 재산권 획득을 추진 중이며, 출원된 특허권을 기반으로 국내외 관련 제약회사에 기술이전을 추진함.

  • 기존 지식/기술 대비 성과의 차별성 3 : 세계최초 구현(Frontier)
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  • ? 뇌졸중, 신경손상 치료제의 unmet needs: 현재, 혈류장애에 의한 허혈성 뇌졸중 약물로는 혈전용해제(thrombolytic agent)와 항응고제 (anticoagulant), 혈소판 응집 억제제(platelet aggregation inhibitor) 등 다양한 약물들이 2차 예방에 사용되고 있음. 시장성이 큰 치료제 분야임에도 불구하고 아직까지 미국 FDA에서 승인한 치료제는 혈전용해제인 tPA (tissue plasminogen activator)가 유일함. 기존 치료제는 발병 후 3시간 내에 막힌 뇌혈관의 혈류를 치료하는 방법으로 시간적 제한이 있음. 신경세포 사멸을 억제하는 약물들이 많이 개발 되었으나, 뇌졸중 발병 후 초기 10시간 까지는 necrosis에 의한 뇌 손상이 같이 일어나기 때문에 임상적으로 큰 효과를 보이는 약물이 없었음. 혈전용해를 통한 초기 접근을 중시하는 기존의 방법과 더불어 이후 나타나는 뇌 손상 보호를 위해 염증억제와 신경보호 효과를 보이는 약물들을 사용하는 방법에 대한 시험이 진행 중이나 아직 초기 단계임. 따라서 3시간 이후에 처리해도 효과가 있으면서, 신경보호 및 신경활성을 통한 신경 네트워크 재구성을 바탕으로 빠른 회복을 유도할 수 있는 약물의 개발이 절실함.
    ? FAM19A5 중화 항체는 뇌졸중 및 신경손상 치료시장에서의 unmet needs를 충족시킬 수 있으며, 이후 퇴행성 뇌질환 치료에까지 적응증이 확대될 가능성이 매우 큼. 특히 FAM19A5 중화 항체는 First-in-Class 약물이 될 수 있어 산업화 활용에 용이함.
    ? FAM19A5의 약제적 제형은 치료용 항체(therapeutic antibody)의 형태임. 뇌졸중 및 신경손상은 뇌에서 blood brain barrier (BBB)의 파손을 유도하고, 이 때 항체는 말초혈관을 통해 주입하더라도 뇌에 들어가 약리적 효능을 나타낼 수 있음. 현재 FAM19A5의 항체는 인간화된 항체 제작을 통해 상용화 하고자 하며, 이미 인간화에 근접한 monoclonal 항체를 제작하였음. FAM19A5에 대한 임상적 사용 가능성에 대해 신경외과 임상 연구진과의 논의가 있었으며, 뇌졸중을 포함한 신경손상 및 퇴행성 뇌질환 치료에 대한 획기적인 치료법이 될 가능성이 제기되었음. 현재 관련 제약회사를 물색 중이며, 인간화된 항체를 상용화하는 전략을 추진 중임.

  • 성과의 혜택 4 : 수요자의 이목을 끌만한 차별적인 혜택의 향상(Extreme)0
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  • FAM19A5는 뇌 신경줄기세포에서 주로 발현하며, 뇌손상시 교세포의 증식을 촉진하여 교세포 상처 (glial scar)를 형성함. 교세포 증식이 초기에는 신경세포 보호 효과가 있으나 이후에는 신경세포의 네트워크 재구성을 방해함. 본 연구는 FAM19A5의 작용을 억제하는 중화 항체가 초기의 신경세포 보호 효능뿐만 아니라 이후 신경세포 네트워크 재구성에도 효과적임을 규명함. 특히 뇌졸중 동물모델에서 FAM19A5 항체가 신경세포의 활성을 유도하며, 동물의 운동능력 회복에 매우 효과적임이 입증함. 현재 뇌졸중 치료제의 시장규모는 33억 달러로 예상되며, 뇌졸중 신약이 개발되면 연간 2조원 이상의 매출을 올릴 것으로 추산됨. 현재 뇌졸중 치료제는 초기의 신경보호 효과에 초점을 맞추고 있으나, 이후의 신경 네트워크 재구성을 촉진하지 못함. 따라서 FAM19A5 항체를 이용한 치료법은 기존의 약물 치료법보다 매우 개선된 방법으로 뇌졸중 치료에 보다 효과적일 것으로 예상됨.

  • 성과의 혁신성 4 : 새로운 원리에 기반한 차세대 지식의 발견/발명(New generation, 0.24%)
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  • 필요 추가 연구 원천기술개발  
  • FAM19A5에 의한 뇌손상 모델에서 치료효능은 전세계에서 본 연구진이 최초로 수행하였으며, 다양한 동물모델 제작을 통하여 다학제적 연구기반을 확립하였음.
    계속적인 연구를 통해 뇌손상뿐만 아니라 퇴행성 뇌질환에서의 기능분석 및 항체 효능을 검증하기 위해 추가연구가 필요함.
    추가 연구 예시(안)
    제안연구과제명 신규 뉴로펩티돔의 발굴 및 기능 규명
    제안연구내용 ? 본 연구진은 1단계 연구를 통해 FAM19A5의 작용기전을 연구할 수 있는 다양한 동물 모델을 제작하였음. 현재 FAM19A5-lacZ KI 마우스 제작이 완료되었으며, 다양한 Cre 마우스와의 교배를 통해 Conditional KO 제작이 가능함. 또한 3세부 제브라피쉬 연구팀에서 FAM19A5와 관련된 KO 및 다양한 transgenic 제브라피쉬을 제작하여 본 연구에 활용할 수 있음.
    ? FAM19A5의 약제적 제형은 치료용 항체(therapeutic antibody)의 형태임. 뇌졸중 및 신경손상은 뇌에서 blood brain barrier (BBB)의 파손을 유도하고, 이 때 항체는 말초혈관을 통해 주입하더라도 뇌에 들어가 약리적 효능을 나타낼 수 있음. 현재 FAM19A5의 항체는 인간화된 항체 제작을 통해 상용화 하고자 하며, 이미 인간화에 근접한 monoclonal 항체를 제작하였음. 신경외과 임상 연구진과의 논의를 통 FAM19A5에 대한 임상적 사용 가능성에 타진하고 추가 연구를 수행함
    예상연구기간/예산 24 개월 / 460 백만원
  • 필요 후속 조치 지재권 확보지원  
  • 후속 조치 예시(안)
    후속조치 필요성 국내 특허를 외국 3개국 이상 출원 및 등록함
    필요후속조치 내용 국내 특허를 외국 3개국 이상 출원 및 등록함
    예상연구기간/예산 24 개월 /  백만원
  • 성과분야분류
  • 성과분야분류
    한국표준산업분류  : 보건업 및 사회복지 서비스업 >보건업 >병원 >병원 >종합 병원 
    과학기술표준분류  :  
    과학기술표준분류  :  
    과학기술표준분류  : 뇌과학 >뇌신경생물 >신경발생 및 분화 
    학술연구분야분류  : 의약학 >신경과학 >내분비신경 
    활용분야분류  : 보건의료/생명과학 > 질병진단  
  • 해당 연구분야 추천 전문가 
  • 김재일(광주과학기술원) 김경진(서울대학교) 선웅(고려대학교)

  • 성과근거자료
  • 관련성과자료
    번호 성과유형 제목 저자 연도 첨부파일
    1 신경교세포 생성 조절에 관여하는 FAM19A5의 약제학적 용도... 고려대학교 산학협력단 2013
    2 신경교세포 생성 조절에 관여하는 FAM19A5의 약제학적 용도 고려대학교 산학협력단 2012 원문보기
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