차세대 염기서열 분석법을 이용한 뇌전증 유발 뇌기형 원인 체성 돌연변이 발굴 및 유전자 진단 기술 개발 = Identification of somatic mutations in malformed brain inducing epilepsy and development of diagnostic technology by using next generation sequencing

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We would reveal the somatic mutations related malformation cortical development (MCD) in epilepsy, and evaluate the clinical diagnosis using the NGS panel, finally, verify the NGS panel in epilepsy.
○ Collection of clinical samples of MCD (malfomation of cortical development) patients were collected, and establishment of cohort and gene bank system.
○ Development of bioinformatic methodologies
○ Validating candidate somatic mutations of MCD epilepsy with the use of NGS panels and bioinfomatic tools.
○ Researching the diagnostic corelation somatic mutations and malformed brain in epilepsy.
○ Development of genomic diagnostic system for MCD and clinical trial test

국문 초록 (Abstract)

1. 뇌전증 유발 뇌기형 임상시료와 임상자료 코호트 구축 및 유전자 은행 체계 수립
2. 차세대 염기 서열법(next generation sequencing, 이하 NGS) 기반 다차원적 뇌기형 연관 변이 탐색을 위한 유전체 변이 분석파이프라인 구축 및 분석 수행 및 뇌기형 특화 유전체 분석 방법론 고도화
3. 뇌전증 유발 뇌기형 원인 체성 돌연변이 발굴
4. 신규 체성 돌연변이 후보의 뇌전증 유발 뇌기형 연관 기능 동정
5. 뇌전증 유발 뇌기형 원인 돌연변이를 활용한 진단 기술 개발 및 예비 임상 연구를 통한 유용성 검증
□ 1단계 (2015~2016) 뇌전증 유발 뇌기형 환자의 임상코호트 구축 및 유전자 은행 체계 수립과 유전체 변이 분석 파이프라인 구축을 통한 체성 돌연변이 발굴
○ 뇌전증 유발 뇌기형 뇌조직과 혈액의 임상시료 및 임상자료 코호트를 구축하고 유전자 은행을 이용한 유전체 DNA 질관리 체계를 확립함.
○ 뇌기형 환자 샘플에 적용할 수 있는 5종 이상의 체성 돌연변이 분석이 가능한 다차원적 분석 파이프라인을 구축함.
○ 전장 엑솜 염기서열 분석법(whole exome sequencing, 이하 WES)을 이용하여 뇌전증 유발 뇌기형 원인 체성 돌연변이를 1차 탐색하여 발굴함.
□ 2단계 (2016~2017) 체성 돌연변이 추가 발굴 및 생물학적 검증과 뇌기형 특화 유전체 분석 방법론 고도화
○ 1차 탐색에서 체성 돌연변이가 발굴되지 않은 뇌조직에서 비-코딩 영역 탐색을 위한 전장 유전체 염기서열 분석법(whole genome sequencing, 이하 WGS)과 더불어 단일 세포 염기서열 분석법(single cell sequencing)을 이용하여 체성 돌연변이를 추가 탐색하여 발굴함.
○ 뇌기형 특화 유전체 분석 방법론 더욱 고도화하여 발굴한 체성 돌연변이의 대사 경로에 따른 분자생물학적 그리고 조직병리학적 기능 검증 및 전기 천공법을 이용한 동물모델을 구축하여 뇌전증 유발 뇌기형을 재현함.
□ 3단계 (2017~2018) 유전자 진단 기술 개발 및 전임상 검증
○ 뇌전증 유발 뇌기형 조기 진단을 위한 NGS 기반 진단 유전자 패널을 개발하여 분자 유전학적 검증을 시행함.
○ 예비 임상 연구를 통해 진단 유전자 패널의 유용성을 재검증함.