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송지환 연구실
차의과학대학교 의생명과학과
송지환 교수
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송지환 연구실

차의과학대학교 의생명과학과 송지환 교수

본 연구실은 발생생물학과 줄기세포생물학을 기반으로 배아줄기세포 및 유도만능줄기세포의 분화 조절, 신경퇴행성 질환의 환자 유래 세포모델 구축, 뇌졸중·헌팅턴병·알츠하이머병 등 중추신경계 질환의 세포치료제와 치료제 스크리닝 기술 개발을 수행하는 재생의학 중심 연구실이다.

대표 연구 분야
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발생생물학과 줄기세포 분화 조절 thumbnail
발생생물학과 줄기세포 분화 조절
주요 논문
5
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1
article
|
bronze
·
인용수 0
·
2019
P3‐092: IPSC MODELING OF PSEN1 MUTATION IN ALZHEIMER'S DISEASE WITH CEREBELLAR ATAXIA
Ling Li, Jee Hoon Roh, Eun Hyuk Chang, Yoonkyung Lee, Suji Lee, Minchul Kim, Wonyoung Koh, Jong Wook Chang, Hee Jin Kim, Mahito Nakanishi, Roger A. Barker, Duk L. Na, Jihwan Song
IF 11.1
Alzheimer s & Dementia
Disease modeling of Alzheimer's disease (AD) has been hampered by the lack of suitable cellular models while animal models are mainly based on the overexpression of AD-related genes which often results in an overemphasis of certain pathways and is also confounded by aging. In this study, we therefore developed and used induced pluripotent stem cell (iPSC) lines from a middle-aged AD patient with a known presenilin 1 (PSEN1) mutation (Glu120Lys) and as a control, an elderly normal subject. iPSC lines were generated from mononuclear cells (MNCs) which were isolated freshly from the peripheral blood of the AD patient and normal subject. Then, iPSCs were differentiated into functional neurons where we measured markers indicative of AD pathogenesis, including levels of amyloid beta (Aβ) and tau, mitochondrial functioning, and autophagy system. Using this approach, we demonstrated that the extracellular accumulation of Aβ was dramatically increased in PS1-E120K iPSC-derived neurons, compared with the control iPSC line. PS1-E120K iPSC-derived neurons also exhibited high levels of phosphorylated tau, as well as mitochondrial abnormalities and defective autophagy. Given that the effect of aging is lost with iPSC generation, these abnormal cellular features are therefore indicative of PSEN1-associated AD pathogenesis rather than primary changes associated with aging. Taken together, this iPSC-based approach of AD modeling can now be used to better understand AD pathogenesis as well as a tool for drug discovery.
https://doi.org/10.1016/j.jalz.2019.06.3119
Induced pluripotent stem cell
PSEN1
Presenilin
Pathogenesis
Neuroscience
Autophagy
Biology
Disease
Medicine
Cell biology
2
article
|
gold
·
인용수 50
·
2018
Interleukin-1 receptor antagonist-mediated neuroprotection by umbilical cord-derived mesenchymal stromal cells following transplantation into a rodent stroke model
Seung-Hun Oh, Chunggab Choi, Jeong-Eun Noh, Nayeon Lee, Yong‐Woo Jeong, Iksoo Jeon, Jeong-Min Shin, Jihye Kim, Ho-Jin Kim, Ji-Min Lee, Hyun‐Sook Kim, Ok-Joon Kim, Jihwan Song
IF 12.9
Experimental & Molecular Medicine
The human umbilical cord is a promising source of mesenchymal stromal cells (MSCs). Intravenous administration of human umbilical cord-derived MSCs (IV-hUMSCs) showed a favorable effect in a rodent stroke model by a paracrine mechanism. However, its underlying therapeutic mechanisms must be determined for clinical application. We investigated the therapeutic effects and mechanisms of our good manufacturing practice (GMP)-manufactured hUMSCs using various cell doses and delivery time points in a rodent model of stroke. IV-hUMSCs at a dose of 1 × 10<sup>6</sup> cells at 24 h after stroke improved functional deficits and reduced neuronal damage by attenuation of post-ischemic inflammation. Transcriptome and immunohistochemical analyses showed that interleukin-1 receptor antagonist (IL-1ra) was highly upregulated in ED-1-positive inflammatory cells in rats treated with IV-hUMSCs. Treatment with conditioned medium of hUMSCs increased the expression of IL-1ra in a macrophage cell line via activation of cAMP-response element-binding protein (CREB). These results strongly suggest that the attenuation of neuroinflammation mediated by endogenous IL-1ra is an important therapeutic mechanism of IV-hUMSCs for the treatment of stroke.
https://doi.org/10.1038/s12276-018-0041-1
Mesenchymal stem cell
Umbilical cord
Inflammation
Neuroprotection
Medicine
Neuroinflammation
Stromal cell
Paracrine signalling
Transplantation
Cell therapy
3
article
|
hybrid
·
인용수 195
·
2016
Human-to-mouse prion-like propagation of mutant huntingtin protein
Iksoo Jeon, Francesca Cicchetti, Giulia Cisbani, Suji Lee, Endan Li, Jiwoo Bae, Nayeon Lee, Ling Li, Wooseok Im, Manho Kim, Hyun Sook Kim, Seung-Hun Oh, Tae-Aug Kim, Jung Jae Ko, Benoît Aubé, Abid Oueslati, Yun Joong Kim, Jihwan Song
IF 9.3
Acta Neuropathologica
Transmitted mHtt aggregates gave rise to both motor and cognitive impairments, loss of striatal medium spiny neurons, increased inflammation and gliosis in associated brain regions, thereby recapitulating the behavioural and pathological phenotypes which characterizes HD. In addition, both in vitro work using co-cultures of mouse neural stem cells with 143 CAG fibroblasts and the SH-SY5Y human neuroblastoma cell line as well as in vivo experiments conducted in newborn wild-type mice suggest that exosomes can cargo mHtt between cells triggering the manifestation of HD-related behaviour and pathology. This is the first evidence of human-to-mouse prion-like propagation of mHtt in the mammalian brain; a finding which will help unravel the molecular bases of HD pathology as well as to lead to the development of a whole new range of therapies for neurodegenerative diseases of the CNS.
https://doi.org/10.1007/s00401-016-1582-9
Huntingtin
Biology
Induced pluripotent stem cell
Huntingtin Protein
Gliosis
Huntington's disease
Cell biology
Trinucleotide repeat expansion
Mutant
Neuroscience
정부 과제
11
과제 전체보기
1
2022년 5월-2025년 2월
|39,323,000
헌팅턴병 환자 유래 세포외소포체를 이용한 새로운 마우스 질환모델의 제작
본 연구에서는 대표적인 유전성 신경퇴행성 질환인 헌팅턴병 (Huntington's disease)에 대해 환자가 갖는 임상적 그리고 병리학적 특성을 보다 잘 반영시키는 마우스 모델 제작을 위해 헌팅턴병 환자 유래 세포외소포체 (extracellular vesicles, EV)를 이용하여 새로운 마우스 질환 모델을 제작하고자 함.
헌팅턴병
유도만능줄기세포
세포외소포체
마우스질환모델
2
주관|
2018년 5월-2022년 12월
|346,000,000
반응성 성상세포 기반 치매 독소 분해 기전 규명 및 플랫폼 개발
아밀로이드 베타와 타우의 흡수 및 오토파지 분해 기전 연구 성상세포의 특이적 수용체를 통한 아밀로이드 베타 및 타우의 흡수 기작 규명 성상세포 특이적 아밀로이드 베타 및 타우의 오토파지/라이소솜 분해 기작을 규명 반응성 성상세포에 의한 아밀로이드 베타 및 타우의 흡수/분해 기작을 통하여 치매의 병인 및 새로운 바이오 마커 발굴 반응성 교세포의 MAO-B 효소의 활성에 따른 뇌염증 조절 기전 연구 반응성 교세포에서 치매 독소의 흡수/분해를 통해 증가한 MAO-B의 활성과 뇌염증 조절과의 직접적 연관성에 대한 이론 정립 MAO-B를 타겟으로 한 뇌염증 조절을 통하여 기억력 회복 및 치매 치료 가능성 모색 활성산소 생성 및 중증 반응성 성상세포를 통한 신경세포사멸 기전 연구 반응성 성상세포에서 치매 독소의 흡수/분해를 통해 생성된 활성산소로 인한, 중증 반응성 성상세포 유도 및 신경세포사멸에 대한 새로운 기작 규명 반응성 교세포 기반 치매치료 후보 물질 기전 검증 플랫폼 구축 반응성 교세포 기반, MAO-B와 활성산소를 타겟으로 한 치매치료 후보물질의 기전 연구 및 플랫폼 구축
반응성 성상세포
뇌염증
마오비 효소
활성 산소
신경세포 사멸
바이러스 이용 유전자 전달
치매 마우스 모델
3
주관|
2017년 6월-2022년 6월
|350,000,000
유전체 교정 기반 헌팅턴병의 줄기세포 치료 기술 개발
1단계 (‘17~’19): 줄기세포 표적 in vitro 및 in vivo 유전체 편집 기술 최적화 유전자편집 기반 줄기세포 표적 유전질환 치료기술 플랫폼 구축 1. HTT 및 CAG-specific 유전자(Gene S) 표적의 유전자가위 타겟 설정 (AAV에 package가 용이한 CjCas9-based 유전자가위 이용) 2. in silico 예측기법을 이용한 표적 선정 및 off-target effect의 최소화를 위한 유전자가위 후보군 선정 3. in vitro POC 검증: YAC128 NSC 및 HD 유도만능줄기세포 대상 유전체 편집 및 표현형 분석 유전자편집 줄기세포의 in vivo 동태 및 약리작용 규명 1. YAC128 마우스 대상 in vivo CRISPR delivery 최적조건 결정 NSC-specific AAV injection 후 타겟팅 효율 측정 및 해당 세포 추적 관찰 2. 헌팅턴병 형질전환 마우스(YAC128, Q175)의 NSC 표적 유전체 편집 3. 헌팅턴병 humanized 마우스의 제작 및 이를 이용한 NSC 표적 유전체 편집 4. 헌팅턴병 형질전환 마우스(YAC128, Q175) 및 헌팅턴병 humanized 마우스의 NSC tracking 5. ex vivo transplantation를 위한 최적조건 결정 6. 헌팅턴병 형질전환 마우스(YAC128, Q175)에서 transplantation 조건 확립 주입 위치와 방법 등에 대한 최적조건 결정 주입된 NSC tracking 및 mode-of-action 규명 7. 헌팅턴병 동물모델의 임상적합성 조사 및 임상전략 수립 제작된 humanized 마우스와 기존의 형질전환 마우스의 표현형을 비교 분석 임상적합성을 증강하기 위한 방법 모색 (전임상 humanized immune mechanism 결합 및 임상 환자의 유전체 분석) 2단계 (‘20~’21): 유효성 및 안정성 검증 ex vivo vs. in vivo 줄기세포 표적 유전체 편집기술의 치료 효능 비교 평가 1. in vivo 효능 조사 NSC-specific AAV-mediated CRISPR 주입 YAC128 마우스의 CRISPR delivery 효율 조사: 기능회복 등 phenotype 변화 양상 조사 (qRT-PCR, Western blot, IHC, behavior test 등) 2. ex vivo 효능 조사 genome-edited NSC 또는 genome-edited 환자 유래 유도만능줄기세포를 YAC128 마우스 등에 주입 후 기능회복 등 phenotype 변화 양상 조사 (qRT-PCR, Western blot, IHC, behavior test 등) in vivo 및 ex vivo 효능에 대한 비교 조사 및 최적의 방법 결정 3. 유전체 편집의 안전성 검증 long-term follow up을 통한 종양형성 또는 부작용 발생 여부 조사
유전자가위
헌팅턴병
유전자편집기술
신경줄기세포
비임상시험
유도만능줄기세포
신경세포
헌팅턴병 형질전환 마우스
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2022헌팅턴병 세포 모델 및 이를 이용한 헌팅턴병 스크리닝 모델1020220002787
등록2021HLA 동형접합 유도만능줄기세포 유래 신경전구세포를 포함하는 뇌졸중 예방 및 치료용 조성물1020210068608
등록2021조발성 알츠하이머의 치료제 스크리닝용 조성물 및 스크리닝 방법1020210037443
전체 특허

헌팅턴병 세포 모델 및 이를 이용한 헌팅턴병 스크리닝 모델

상태
공개
출원연도
2022
출원번호
1020220002787

HLA 동형접합 유도만능줄기세포 유래 신경전구세포를 포함하는 뇌졸중 예방 및 치료용 조성물

상태
등록
출원연도
2021
출원번호
1020210068608

조발성 알츠하이머의 치료제 스크리닝용 조성물 및 스크리닝 방법

상태
등록
출원연도
2021
출원번호
1020210037443