김명규 연구실은 신장내과를 중심으로 급성신손상과 만성콩팥병의 면역병태생리, 장-신장 축과 마이크로바이옴, 콩팥 생체시계 시스템, 신장이식 면역 및 합병증 관리 등을 연구하며, 기초 면역학과 중개·임상 연구를 연계해 새로운 치료 표적과 정밀의학적 치료전략을 개발하는 데 주력하고 있다.
Oral PTP1B siRNA Delivery Using Milk-Derived Extracellular Vesicles for Alleviation of Acute Kidney Injury
Hochung Jang, Daeho Park, Byeongmin Park, Youngri Ryu, Yoon Sook Ko, Heeyoung Lee, Young Eun Choi, Se Won Oh, Sang‐Kyung Jo, Jongmin Sim, Ji‐Woong Choi, Yushin Jung, Taehoon Ryu, Man Kyu Shim, Myung-Gyu Kim, Yoosoo Yang
IF 16
ACS Nano
Acute kidney injury (AKI), frequently caused by ischemia-reperfusion (IR) injury, remains a significant clinical challenge, with no effective therapeutic interventions. AKI is characterized by oxidative stress, endoplasmic reticulum (ER) stress, and inflammation, which exacerbates renal damage. Recently, protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) has emerged as a therapeutic target in ischemic diseases due to its role in exacerbating ER stress and inflammation. In this study, we observed significant PTP1B overexpression in tissues from AKI patients and mouse models, linked to increased ER stress and Src-mediated inflammation. To explore the therapeutic potential of PTP1B inhibition, we delivered PTP1B-targeting siRNA (PTPi) using milk-derived extracellular vesicles (mEVs). PTPi-loaded mEVs (PTPi@mEVs) reduced PTP1B expression in proximal tubular cells, leading to decreased ER stress, Src activation, and inflammation. In the IR-AKI mice, PTPi@mEVs improved renal function, reduced cell death, and restored tight junction integrity in renal tissues. Notably, oral administration of PTPi@mEVs demonstrated substantial therapeutic effects, underscoring the potential of mEVs as a novel delivery system for siRNA therapies. These findings highlight the therapeutic potential of targeting PTP1B to modulate key pathological processes in AKI, including the ER stress-oxidative stress-inflammatory axis, demonstrating the efficacy of mEV-mediated PTPi delivery in reducing acute inflammation and renal dysfunction.
Macrophage transcription factor TonEBP promotes systemic lupus erythematosus and kidney injury via damage-induced signaling pathways
Eun Jin Yoo, Kook‐Hwan Oh, Honglin Piao, Hyun Je Kang, Gyu Won Jeong, Hyun Park, Chang Jun Lee, Hyunjin Ryu, Seung Hee Yang, Myung-Gyu Kim, Dong Ki Kim, Sung Ho Park, Beom Jin Lim, Sang‐Min Lee, Chan Young Park, Soo Youn Choi, Whaseon Lee‐Kwon, Jaeseok Yang, Hyug Moo Kwon
IF 12.6
Kidney International
Systemic lupus erythematosus (SLE) is an autoimmune disorder characterized by autoreactive B cells and dysregulation of many other types of immune cells including myeloid cells. Lupus nephritis (LN) is a common target organ manifestations of SLE. Tonicity-responsive enhancer-binding protein (TonEBP, also known as nuclear factor of activated T-cells 5 (NFAT5)), was initially identified as a central regulator of cellular responses to hypertonic stress and is a pleiotropic stress protein involved in a variety of immunometabolic diseases. To explore the role of TonEBP, we examined kidney biopsy samples from patients with LN. Kidney TonEBP expression was found to be elevated in these patients compared to control patients - in both kidney cells and infiltrating immune cells. Kidney TonEBP mRNA was elevated in LN and correlated with mRNAs encoding inflammatory cytokines and the degree of proteinuria. In a pristane-induced SLE model in mice, myeloid TonEBP deficiency blocked the development of SLE and LN. In macrophages, engagement of various toll-like receptors (TLRs) that respond to damage-associated molecular patterns induced TonEBP expression via stimulation of its promoter. Intracellular signaling downstream of the TLRs was dependent on TonEBP. Therefore, TonEBP can act as a transcriptional cofactor for NF-κB, and activated mTOR-IRF3/7 via protein-protein interactions. Additionally, TonEBP-deficient macrophages displayed elevated efferocytosis and animals with myeloid deficiency of TonEBP showed reduced Th1 and Th17 differentiation, consistent with macrophages defective in TLR signaling. Thus, our data show that myeloid TonEBP may be an attractive therapeutic target for SLE and LN.
■ 콩팥 생체시계 시스템의 콩팥질환에서의 역할 규명 ■ 콩팥 생체시계 시스템을 표적으로 하는 치료전략 마련
생체리듬
생체시계
급성신손상
만성콩팥병
2
2023년 8월-2028년 2월
|96,848,000원
콩팥질환의 새로운 치료적 표적으로서 콩팥 생체시계 시스템 역할 규명
■ 콩팥 생체시계 시스템의 콩팥질환에서의 역할 규명 ■ 콩팥 생체시계 시스템을 표적으로 하는 치료전략 마련
생체리듬
생체시계
급성신손상
만성콩팥병
3
주관|
2021년 11월-2023년 11월
|30,000,000원
급성신손상에서 장내 저산소유도인자-1 alpha의 역할 규명
급성 허혈/재관류 손상 쥐
1. 장내 physiological hypoxia 및 HIF-1α 발현 연구
①신장의 허혈/재관류 손상 1일째 Pimonidazole 면역조직화학검사-->대장 physiological
hypoxia를 control 군과 비교
②신장의 허혈/재관류 손상 1일째 HIF-1α 및 downstream molecule에 대한 면역조직화학검
사, western blot을 통해 HIF-1a의 분포 및 양적 변화를 control 군과 비교
2. 장 특이 HIF-1α stablizer의 투여가 신장의 허혈/재관류 급성신손상에 미치는 영향연구
CG-598 (CrystalGenomics,Korea)는 장내 특이적으로 작용하는 HIF-proline hydroxylase
inhibitor로 최근 염증성 장질환 동물모델에서 효과가 입증 (Kim YI et.al. Front Immunol 2020)
① CG-598 투여가 급성신손상 이후 장내 환경병화에 미치는 영향 분석
-장내 마이크로바이옴 변화 분석 및 생물정보학적 분석을 통해 장 특이적 HIF-1α stabilizer가
급성신손상 후 장내 microbiome의 수적, 질적 변화에 미치는 영향을 평가
richness, diversity, Principal Coordinate Analysis
-분변내 short chain fatty acids 측정
-장 barrier integrity (FITC-dextran), western blot for claudin, occludin, defensin, trefoil
factor
-bacterial translocation : endotoxin, bacterial 16sRNA분석 : liver, mesentericLN
-장내면역반응 (중성구, 대식세포, Th1, Th17, Treg); 면역조직화학법, flow cytometry
② CG-598 투여가 급성신손상의 중증도에 미치는 영향 평가
-serum creatinine, 조직학적 손상 (PAS 염색을 통한 요세관상피세포손상 평가)
-신장의 염증반응 (중성구, 대식세포, 염증성 싸이토카인 발현 평가)
③ 장내 세균 고갈상태에서 CG-598 투여의 장내 환경 및 급성신손상의 증증도에 미치는 영향 평가
-항생제투여에 의한 장내세균 고갈이 CG-598의 장, 신장에 대한 효과에 미치는 영향 평가
3. 유산균 (Bifidobacterium) 에 의한 신보호 효과에서 장 내 HIF-1α 역할 규명
BGN4 (Bifidobacterium bifidum)의 허혈/재관류 손상에서의 신보호효과 최근 보고됨
(Yang JY and Jo SK. Kidney Res Clin Prac 2021, in press)
① Bifidobacterium (2주) 투여가 신장의 허혈/재관류 손상 후
-대장의 hypoxia 및 HIF-1α발현에 미치는 영향 평가 : pimonidazole 면역조직화학검사, HIF-
1α 면역조직화학검사, western blot
-신장의 HIF-1α 및 관련 물질 발현에 미치는 영향 평가 : western blot, 면역조직화학검사
② Bifidobacterium 투여 후 신장의 허혈/재관류 손상쥐에서
1)HIF-1α억제제(chetomin) vs vehicle 투여군간 장내환경 변화 비교분석
-장내 마이크로바이옴 변화 분석 및 생물정보학적 분석 (Chun Lab)
-분변내 short chain fatty acids
-장 barrier integrity (FITC-dextran), western blot for claudin, occludin, defensin, trefoil
factor
-bacterial translocation endotoxin, bacterial 16sRNA분석 : liver, mesenLN
-장내면역반응 (중성구, 대식세포, Th1, Th17, Treg); 면역조직화학법, flow cytometry
2)HIF-1α 억제제 (chetomin) vs vehicle 투여군간 신장손상의 중증도 비교분석
-serum creatinine, 조직학적 손상 (PAS 염색을 통한 요세관상피세포손상 평가)
-신장의 염증반응 (중성구, 대식세포, T 임파구, 염증성 싸이토카인 발현 평가)