비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 구민희
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 삼중음성유방암;단세포 BioPhysical 분석;방사선치료 저항성;바이오마커 표적 나노프로브;방사선 감응성; 2. triple negative breast cancer;single cell clone biophysical analysis;radiation therapy resistance;biomarker-targeted nanoprobe;radiosensitivity;

□ 연구개요 본 과제의 궁극적 연구목표는 “국내 핵폐기물 처리방향 제시”이다. 원자력 발전을 하고 나면 그 부산물로서 방사성 폐기물이 필연적으로 발생된다. 고준위 폐기물에는 수명 핵종이 다량 포함되어 있기 때문에, 그 방사능의 잠재 위해도가 자연 수준으로 감소하기까지 수 만년이 걸리며 수백년동안 높은 방사선과 붕괴열을 방출하는 특성을 갖고 있다. 본 과제는 국내 핵폐기물 처리방향 제시를 목표로한다. □ 연구 목표대비 연구결과 가속기 구동 핵변환 시스템에서 고밀도 양성자 발생장치가 많은 비중을 차지하는데 보통 양성자 에너지는 1 GeV 정도가 필요하고 그 출력은 최소 10 MW가 필요하다. 이 부분의 한 후보로 상세 사이클로트론 설계를 한다. 그림 1에서 보듯이 현재 존재하는 가장 고밀도 양성자 발생장치는 사이클로트론이며 향후 10 MW 급 사이클로트론도 스위스 PSI에서 개발예정이다. 본 과제에서는 핵심 부분으로 실제 운전에 사용될 수 있는 상세 사이클로트론 설계를 하였다. 운영 중이거나 건설예정인 국내 가속기를 활용할 수 있는 방안에 대한 조사를 하는 것이다. 국내에는 거대 규모의 가속기가 이미 운영 중이거나 (경주 양성자 가속기) 건설 예정중인데 (대전 중이온 가속기) 새로 가속기를 건설하는 것이 아니라 기존의 가속기를 바로 활용 할 수 있도록 안을 제시하는 것이다. 참고로 현재 개념설계가 완료된 한국형 중이온 가속기는 가장 가벼운 양성자에서 무거운 우라늄까지 가속기 가능하도록 제안되고 있다. 조사결과 두 시설은 각 기관의 고유사업에 집중적으로 운영이 되어야 하는 상황으로 핵변환 시스템 연구에는 적합하지 않다는 결론을 내렸다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) * 에너지 측면에서의 중요성 원자력 발전을 하고 나면 그 부산물로써 방사성 폐기물이 필연적으로 발생되는데 이중 고준위 폐기물에는 장수명 핵종이 다량 포함되어 있기 때문에 그 방사능의 잠재 위해도가 자연수준으로 감소하기까지 수십만년이 걸리며 수백년동안 높은 방사선과 붕괴열을 방출한다. 세계적으로 이에 대한 해법을 찾는데 많은 지원을 하고 있는데 우리 나라에서는 아직 이에 대한 연구가 진행되고 있지 않다. 따라서 본 연구과제를 통해 가속기 구동 핵변환 시스템의 원천 기술 개발에 대한 연구와 향후 방향을 제시함으로써 고준위 폐기물 처리 및 대체 에너지 개발에 획기적인 전기를 마련할 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 신승환
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20240200
• Keyword : 1. 핵폐기물;구동용가속기;사이클로트론; 2. Nuclear waste;Accelerator driven system;Cyclotron;

□ 연구개요 펨토초 레이저의 고차조화파 발생을 통해 초고속-고선속 극자외선 광원을 개발하고, x-선 자유전자레이저, 초강력 펨토초 레이저 등과 함께 활용하여 다양한 조건의 나노플라즈마 생성 및 진단기법을 개발하였다. 이를 통해 나노플라즈마에서 발현되는 양자현상 및 비평형 상태의 물성을 나노미터–펨토초 수준에서 측정, 이해하고 나노플라즈마를 이용한 응용기술을 개발하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 ■ 초고속 XUV 광원 개발 및 나노플라즈마 연구 응용 - XUV 분광기 개발 / 고차조화파 발생용 챔버 제작 - 펨토초 XUV (50~100 eV)발생, 펨토초 펌프- XUV 프로브 빔라인 구축 - 2색 레이저 시스템을 이용한 모든 정수차수 고차조화파를 포함한 XUV 발생 - 축퇴 알루미늄 플라즈마에 대한 XUV 펌프-프로브 시연 - WDAl의 극자외선 불투명도 측정 연구 - WDAl의 초고속 비평형 전자 동역학 연구 - 금 나노플라즈마의 초고속 광학적 성질 변화 측정 - Chirped pulse 활용 주파수 영역 간섭계 개발 - 나노플라즈마의 불투명도 계산 연구 ■ X-선 자유전자 레이저 및 초강력 레이저 활용한 나노플라즈마 연구 - 비평형 Warm Dense Cu에 대한 fs-XAS 측정 - 귀금속의 녹는 순간의 비평형 전자 동역학 규명 - WDM의 전자-포논 결합도 측정연구 - 금의 melting 과정에 대한 시분해 Grazing Incident SAXS (GISAXS) 측정 연구 - 레이저-플라즈마 활용 200~1000 eV 영역의 연 X-선 광원 발생 및 펌프-프로브 셋업의 개발 및 시연 - Warm dense C 나노박막의 펨토초 레이저 melting 현상에 대한 x-선 흡수 분광 진단 - 고에너지밀도 탄소 및 Warm Dense Diamond의 결합구조 변화 측정 - 고출력 레이저 나노플라즈마 생성 및 Kα 방출분광 진단 연구 - Si 나노와이어 플라즈마 생성 및 Double core-hole Ka 분광 측정 - 실리콘 플라즈마 내 hollow atom 생성 - 나노 슬랩 플라즈마의 Coherent Transition Radiation(CTR) 측정 및 상대론적 전자 펄스의 에너지 수송 기작 규명 - 고에너지밀도 플라즈마의 불투명도 계산연구 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 연구성과는 플라즈마 시스템에 대하여 새로운 연구도구인 XUV와 XFEL의 적용을 통해 플라즈마 과학의 발전과 나노플라즈마 시스템에 대한 측정기술의 정확성 향상을 이루었다. 특히 축퇴플라즈마의 초고속 물리량 측정기법, XFEL-나노플라즈마 상호작용에 대한 연구는 기술 혁신과 학문 간 융합기술의 발전에 기여하였다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 조병익
• 주관연구기관 : 광주과학기술원
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : 1. 나노플라즈마;극자외선;엑스선 자유전자레이저;펨토초 레이저;비평형 동역학; 2. nano plasma;Extreme Ultravaiolet;X-ray Free Electron Laser;Femtosecond Laser;Nonequilibrium dynamic;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◎ 최종 목표 ○ 미래 원자로 기술의 수출전략 도출 - 미래 원자로 기술의 잠재적 수출시장 분석 - 기존 원자력 수출 분야의 수출전략 및 현안 분석 - 미래 원자로 기술 수출 전략요소 분석 - 미래 원자로 기술 수출 추진 방향 및 전략 도출 ◎ 전체 내용 ○ 미래 원자로 기술의 잠재적 수출시장 분석 - 미래 원자로의 잠재적 수요를 파악하기 위하여 미래 원자로의 잠재시장을 전망한 문헌들을 조사·분석하고 해외 및 국내 미래 원자로 기술 동향 분석 ○ 기존 원자력 수출 분야의 수출전략 및 현안 분석 - 네덜란드 연구로, 요르단 연구로, SMART 등 기존 원자력 수출 분야의 수출전략을 분석하고 교훈 및 시사점 도출 ○ 미래 원자로 기술 수출 전략요소 분석 - 미래 원자로 기술 수출의 기술적, 산업적, 규제적, 재정적 및 국제적 전략요소 도출 및 분석 ○ 미래 원자로 기술 수출 추진 방향 및 전략 도출 - 미래 원자로 기술 수출에 대한 SWOT(내부 강점 및 약점, 외부 기회 및 위협) 분석 - 미래 원자로 기술 수출경쟁력 확보를 위한 10대 전략 도출 □ 연구개발성과 ○ 미래 원자로 수출을 위한 기술적, 산업적, 규제적, 국제적, 재정적 전략 요소를 도출하고, 이를 기반으로 우리나라 미래 원자로 수출 SWOT 분석 수행 ○ 다양한 노형의 미래 원자로에 적용 가능한 10대 수출경쟁력 제고전략 수립 ● 기술 개발 및 실증 ① 수요를 고려한 기술 개발 (SO) ② 초도호기의 국내 건설 추진 (WT) ③ 수요자에게 신뢰를 줄 수 있는 경제성 평가 수행 및 공표 (ST) ● 산업화 ④ 선제적으로 잠재 수요자를 끌어내는 마케팅 추진 (SO) ⑤ 산업체 주도의 사업추진체계 조성 (WO) ⑥ 미래 원자로 사업에 적합한 공급망 구축 (SO) ● 규제 ⑦ 개발과 병행하여 규제체계 정립 (ST) ● 파이낸싱 ⑧ 새로운 파이낸싱 체계 모색 (WO) ● 정부 지원 ⑨ 다변화된 원자력 외교 및 국제협력 추진 (WT) ⑩ 굳건한 국가 의지 및 계획 천명 (WT) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 도출된 10대 전략을 바탕으로 미래 원자로의 기술개발 단계로부터 실증 및 상용화 단계로의 진전, 미래 원자로 사업체계의 전환, 새로운 파이낸싱 체계 모색, 다변화된 원자력 외교 등 활동 추진 지원 ○ 미래 원자로 기술의 연구개발 기획, 수출전략 수립을 위한 정책 기초자료로 활용 ○ 미래 원자로 기술의 해외시장 진출을 위한 기초자료로 활용 ○ 정부 “원전수출전략추진단”에 제안할 내용으로 활용 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이광석
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20240200
• Keyword : 1. 원자력 수출;미래 원자로;소형모듈원자로;수출전략;수출시장; 2. Nuclear Export;Future Reactor;SMR;Export Strategy;Export Market;

2050년까지 탄소 순 배출 제로 목표를 달성하기 위해서는 원자력발전을 비롯한 대규모의 저탄소 에너지원 전개가 요구되고 있으며, 많은 연구 결과들이 기후변화와 세계적인 에너지 수요 증가에 대처하기 위한 방법 중 하나로 원자력발전의 중요한 역할을 강조하고 있다. 아울러, 전력 공급뿐만 아니라 담수 및 수소 생산 등의 다양한 필요를 충족시키기 위하여 전 세계적으로 floating nuclear power plants(FNPPs)에 대한 관심이 증가하고 있다.

• 연구책임자 : 김주민
• 주관연구기관 :
• 발행년도 : 20231218
• Keyword :

□ 연구개요 ERR gamma는 대사 기능과 연관되어 있어 비만, 당뇨를 비롯한 대사 관련 질병을 치료하는 약물개발 타겟으로의 연구가 주를 이루었음. 현재 ERRγ agonist 대표물질은 GSK4716, DY131이 있지만 이들은 ERR subtype에 비선택적으로 작용하며, 낮은 약물성으로 인해 in vivo에서 고농도에서만 효능을 보임. 따라서 본 연구를 통해 높은 약물성을 지닌 ERRγ agonist 유효물질 도출을 목적함. 또한 유효물질의 근육위축증 치료제로써 개발 가능성 및 적응증 확장 가능성을 확인하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 - 대조물질 (GSK4716, DY131)의 MS, CYP, PAMPA, hERG, PK data 확보함으로써 신규 개발물질과의 비교 데이터 확보 - 1차년도에는 특허성과 개선된 약물성을 가진 핵심골격 합성법 최적화 수행, 40여종의 물질 확보, 활성 및 구조기반하에 선별된 물질은 MS, CYP 실험 수행 - 2차년도에는 1차년도 결과를 바탕으로 낮은 MS, CYP저해능 결과를 보이는 골격은 최적화 대상에서 제외함 - 최적의 약물성을 보이는 골격에 한하여 추가 최적화 진행하여 30여종의 물질 확보 및 PAMPA, hERG 실험 진행 - 3차년도에는 활성, 약물성, 약물성 측면 고려하여 최적의 물질 2종 선정, scale up 및 PK실험 수행 - 선정된 2종의 물질의 in vitro/in vivo ERRγ 관련 유전자의 발현량 확인 - 적응증 확장을 위한 암세포주 세포독성 실험 (CCK8 assay) 수행 - 2차년도 결과 기반 신규물질 90종 추가 확보 및 활성확인 - 최종 유효물질들의 ERRγ EC₅₀실험 수행 □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 신규 타겟물질 발굴: 본 과제를 통해 개발된 ERRγ 작용제를 통한 근육위축증 치료제 유효물질 발굴을 목표로 함 - 적응증 확대: 본 과제를 통해 개발된 ERRγ 작용제를 이용한 항암효능 평가 진행 및 경구용 항암제로써 활용가능성을 확인 - 후속연구 및 사업화: 발굴된 물질을 기반으로 비임상/임상후보물질 개발 선행연구로 활용 또는 기술이전을 통한 사업화 활용 모색 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김진아
• 주관연구기관 : 대구경북첨단의료산업진흥재단
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 핵수용체;최적화;작용제;근육위축증;약물성; 2. Nuclear receptor;Optimization;agonist;Muscular dystrophy;Drug like property;

□ 연구개요 본 과제에서는 수동 복사 소자의 위/아랫면의 열 방사율이 내부의 열을 제거하기위해 최적화된 야누스 수동 복사 냉각 소자를 개발하고자 하며, 나아가서는 주/야간 혹은 주변 온도에 따라 냉/난방의 기능을 선택적으로 수행할 수 있는 환경적응형 자가 온도제어 야누스 수동 복사 소자를 개발하고자 함. 제안한 환경적응형 자가 온도제어 야누스 수동 복사 소자는 아직까지 구현된 적이 없는 혁신적인 기술이며, 선두그룹에서도 이론적 모델만 제시되어 있는 상황으로, 구현될 경우 학술적/경제적 가치가 매우 클 것으로 예상됨. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 밀폐된 공간의 온도를 제어할 수 있는 야누스(Janus) 복사 소자를 구현하고, 이를 이용해 주변 환경에 자가 적응하여 항온성을 제공하는 세계 최고수준의 환경 적응형 자가 온도 제어 소자 개발을 목표로 함. 연구 결과로 1) 밀폐 공간 실험 환경 구성 및 냉각 메커니즘 규명과 야누스 복사 소자 제작 2) 차량 모사 실험 환경 구성 및 내부 온도 냉각 특성 평가 3) 실제 응용을 위한 wafer-scale의 대면적 야누스 냉각기 제작하기 위한 실효성 검증 4) 대면적 야누스 복사 소자의 실효성 테스트를 위한 차량 모사 실험 환경에서의 내부 온도 특성평가 등을 이루어냄. 아울러, 최적화된 복사 냉각 구조의 실생활 적용을 위한 플랫폼을 구축함. 해당 연구 결과로는 1) 색상-냉각 간 상관관계 규명을 통한 냉각 성능 극대화/입사각 무관 발색형 냉각 소재 개발, 2) 광전 소자 적용 복사냉각소자 3)디바이스 및 대면적 제작 용이한 최적 냉각 소재 개발 에 응용하였음. 수동 복사 냉각 측면에서 내부를 향한 방사율로 인해 열적으로 밀폐된 공간에서 복사로 내부의 열을 밖으로 빼려는 시도는 없었음. 뿐만 아니라, 웨어러블 기기에 적흔 결과, 기존 표면 냉각에 최적화하는데 치중했던 기존의 복사 냉각 소자 개발 기술을 공간 냉각 및 항상성 유지를 가능하게 함으로써 보다 입체적이고 다양한 기능을 갖는 소자로 만들 수 있음을 확인함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ◆ 경제적·산업적 파급효과 양면의 복사 특성을 이용한 공간 내의 온도 제어에 대한 국/내외 연구 보고가 전무하기 때문에 제안 구조가 성공적으로 개발될 경우 수동형 복사 냉/난방 시스템에 관한 원천기술의 선확보가 가능하며, 에너지 기술 분야 전반에 큰 파급효과를 가져올 수 있으며 국가 경쟁력 제고에 크게 기여할 것임. ◆ 학문적·기술적 파급효과 본 연구에서 목표하고 있는 야누스 복사 냉각 구조는 기존에 나온 최고 수준의 수동 복사 냉각 연구 결과와 그 특성 및 기능적 측면에서 상회하는 수준이며 더 나아가 기존 개념의 한계를 타파함으로 성공적으로 개발될 경우 그 파급 효과가 매우 클 것으로 기대됨. 전자, 물리, 및 재료 분야 간 통합 연구가 진행되기 때문에 학문적 시너지 효과를 기대할 수 있으며 융합형 인재양성이 이루어질 것임. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 송영민
• 주관연구기관 : 광주과학기술원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 수동 냉각 복사;친환경 항온 소자/소재;환경적응형;자가 수동복사 온도 제어 소자;야누스 양면 방사; 2. Passive radiative cooler;Eco-friendly thermostat;Self-adaptive;radiative thermostat;Janus bi-direction thermal emission;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 지방세포 분화와 인슐린 신호전달의 핵심 조절자인 Caveolin-2의 단백질 발현 및 후성 유전적 활성화 조절 규제에 의한 지방전구세포 (preadipocytes)의 유사분열 클론성 확장 (MCE, mitotic clonal expansion) 단계 세포주기 조절 기전 및 Caveolin-2의 팔미토일화 (palmitoylation) 규제에 의한 지방세포의 인슐린 지질대사 신호전달계 조절 기전을 규명하여, 지방 전구세포의 지방세포로의 분화 조절과 분화된 지방세포 (adipocytes)에서 인슐린 지질 대사 신호전달계 이상으로 초래되는 비만 발생을 효과적으로 제어할 수 있는 기전을 연구하고자 함. 전체 내용 (1) 1차년도 (2018): Caveolin-2-표적 MCE 단계 세포주기 조절 인자 발굴 ‣ MCE 단계에 필수적으로 관여하는 세포주기 조절 인자들 중 Caveolin-2의 발현 조절에 의해 규제되는 표적 세포주기 조절 인자 발굴 (2) 2차년도 (2019): Caveolin-2-표적 MCE 단계 세포주기 조절 인자의 후성 유전적 활성화 조절 기전 규명 ‣ Caveolin-2-표적 MCE 단계 세포주기 조절 인자의 유전자 활성화가 Caveolin-2에 의해 후성 유전적으로 조절되는 전사 작동 기전 규명 (3) 3차년도 (2020): Caveolin-2-표적 MCE 단계 세포주기 조절 인자 규제에 의한 지방세포 분화 제어 기전 규명 ‣ Caveolin-2-표적 MCE 세포주기 조절 인자의 후성 유전적 활성화 제어를 통하여 MCE 단계 세포주기를 규제하였을 때 지방세포 분화가 억제되는 기전 규명 (4) 4차년도 (2021): Caveolin-2-조절 지방세포 인슐린 지질 대사 신호전달계 제어 기전 규명 ‣ 지방전구세포로부터 분화된 지방세포에서 인슐린 신호전달 조절에 필수적인 Caveolin-2의 번역 후 변형, 팔미토일화에 의해 규제되는 인슐린 지질 대사 신호 전달계 조절 기전 규명 (5) 5차년도 (2022): Caveolin-2-표적 MCE 단계 세포주기 및 Caveolin-2-조절 인슐린 지질 대사 신호 전달계 규제에 의한 비만 제어 기전 규명 ‣ 지방전구세포의 Caveolin-2-표적 MCE 단계 세포주기와 지방세포의 Caveolin-2-조절 인슐린 지질 대사 신호전달계를 규제하였을 때 비만 발생이 억제되는지 여부를 in vivo 시스템에서 조사 연구개발성과 Impact factor 5점 이상의 SCIE 국제학술지 투고 1. (FASEB journal) Caveolin-2 in association with nuclear lamina controls adipocyte hypertrophy 2. (BBA-MOLECULAR CELL RESEARCH) Epigenetic regulation of Cebpb activation by pY19-Caveolin-2 at the nuclear periphery in association with the nuclear lamina 3. (BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS) N-myristoylation regulates insulin-induced phosphorylation and ubiquitination of Caveolin-2 for insulin signaling 4. (BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR BASIS OF DISEASE) Alternative translation initiation of Caveolin-2 desensitizes insulin signaling through dephosphorylation of insulin receptor by PTP1B and causes insulin resistance 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ‣ 비만으로 진행되는 지방세포 분화의 초기단계를 효과적으로 제어할 수 있는 핵심 기전을 발굴함으로써 초기 줄기 간세포의 세포주기 조절 기작을 연구하는데 기반이 될 것이며, 지방조직 분화와 성장 및 비만에 대한 병태생리학적 학문 정립에 기여하게 될 것임. ‣ Caveolin-2-표적 MCE 세포주기 조절 인자의 후성 유전적 제어 결함으로 유발되는 비만 발생 기전을 규명함으로써 세포 생물학을 기반으로 하는 기초생명과학연구를 비만을 치료하려는 의학적 연구로 연계시켜 기초생명과학의 연구 활성화와 그 연구결과가 실용화될 수 있는 기반을 제공할 것임. ‣ 지방세포의 인슐린 지질 대사 신호전달계가 Caveolin-2 팔미토일화에 의해 규제되는 시스템을 개발한다면 인슐린 지질 대사 신호전달계의 조절 이상 및 결함으로 초래되는 비만을 포함한 당뇨병, 및심혈관질환 등의 대사성 질환과 암의 발병 기전 연구에 활용할 수 있을 것임. ‣ Caveolin-2-표적 MCE 세포주기 조절 인자 시스템을 기반으로 하는 비만의 진단 바이오마커 칩 개발에 응용할 수 있으며, 비만 환자의 조직 및 혈액 샘플에서 그 바이오마커의 발현 양상을 스크리닝할 수 있는 맞춤 단백질체 분석법 개발에 활용할 수 있을 것임. ‣ Caveolin-2-표적 MCE 세포주기 조절 인자의 단백질 분자구조 분석 연구를 통해 조절인자의 저해제 및 활성제 발굴을 통한 치료제 개발에 응용할 수 있음. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박윤배
• 주관연구기관 : 경상대학교
• 발행년도 : 20230600
• Keyword : 1. 케비올린-2;유사분열클론성확장;인슐린 지질 대사 신호전달계;지방세포 분화;비만; 2. Caveolin-2;Mitotic clonal expansion;Insulin-response lipid metabolism;Adipocyte differentiation;Obesity;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 박승문
• 주관연구기관 : 전북대학교
• 발행년도 : 20230400
• Keyword : 1. 디이노코커스;미생물;생물소재;화장품;카르테노이드; 2. Deinococcus;microorganism;biomaterial;cosmetics;carteinoid;

□ 연구개요 본 연구는 현재 비세포성폐암(NSCLC) 환자에게 적용되고 있는 방사선치료를 시행함에 있어 방사선치료 효과 증대를 위한 일환으로 유산소운동을 병행하고자 하였다. 방사선치료 효과 상승의 근본적인 방법으로 종양 세포내의 산소농도를 증대시키는 방법이 가장 일반적이다. 이에 본 연구진은 폐암 환자에게 유산소운동을 병행함으로써 종양세포 내의 재산소화를 유도하여 방사선치료 효과에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 해당 내용을 동물모델을 활용하여 유산소운동이 폐암 방사선치료 효과에 미치는 영향을 확인한 이후에 3년차에 방사선치료를 받는 폐암 환자를 대상으로 임상연구를 진행하여 그 효과를 검증하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구의 1,2년차 연구결과는 목표 대비하여 계획대로 연구를 진행하여 연구결과를 도출하였다. NSCLC 세포주(A549)를 활용하여 NSCLC-orthotopic 마우스 모델을 구축하였다. 구축한 마우스 모델을 활용하여 단독 방사선 치료그룹, 단독 유산소운동그룹, 유산소운동과 방사선치료를 병행한 그룹으로 구분하여 In vivo 실험을 진행하였다. 마우스용 트레드밀을 활용하여 방사선 처리 전에 유산소운동을 실시하였고 모든 동물실험 일정을 종료 후 마우스에서 종양 조직을 확보하여 폐암 세포 종양 크기의 변화 및 종양세포 내의 세포 사멸 정도를 확인하였다. 또한 유산소운동을 병행하였을 때 종양세포 내의 산소농도 변화 및 활성산소(ROS) 변화를 면역조직화학염색법을 활용하여 분석하였다. 추가적으로 동물모델을 통해 확보한 종양 조직을 이용하여 전사체(NGS)분석을 실시하였다. 이는 유산소운동을 방사선치료와 병행하였을 때 종양세포 내의 재산소화 및 ROS 증대에 미치는 핵심인자를 발굴하기 위함으로 본 연구진은 4개의 핵심인자를 분석하여 제시하였다. 본 연구의 3년차 연구결과는 목표치에 대비하여 연구진행이 많은 부분에서 미미하다. 현재 본 기관의 기관생명윤리위원회에 임상시험 승인을 위한 논의단계에 있으며 유산소운동이 가능한 폐암 환자의 코호트 분류 및 안전한 재활치료의 프로세스 구축에 대한 논의 후 임상시험을 진행하기 위한 단계에 있다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 과제의 최종 목적은 폐암 방사선치료 효과의 증대를 위한 병용치료 파트너를 찾기 위함이다. 앞서 언급하였듯이 방사선치료 효과 상승의 근본적인 방법은 저산소성 종양세포 내에 재산소화 과정을 통하여 그 치료효과를 상승함에 있다. 이에 많은 연구진들이 고압산소탱크 및 나노입자를 활용한 종양세포 내의 직접적인 산소 전달을 위한 연구들이 진행되고 있다. 하지만 장비 설치에 많은 비용과 임상 적용에 있어 한계점이 따른다. 본 연구진은 비교적 접근이 용이한 유산소운동을 병행하였을 때 폐암세포 내의 재산소화를 유도하고 이를 통해 방사선치료 효과 상승을 유발할 수 있다는 연구가설을 세우고 동물모델을 통해 이를 검증하고 유산소운동이 방사선치료 효과 상승의 역할 가능성을 제시하였다. 또한 전사체분석을 통하여 치료효과 증대의 핵심인자를 제시하였다. 본 연구진은 연구결과를 바탕으로 추후에 핵심인자를 조절하여 유산소운동과 방사선치료를 병행하였을 때 확실한 치료효과 증대에 대한 검증을 동물모델에서 진행함과 동시에 현재 보류상태에 있는 폐암 환자를 대상으로 임상시험을 진행하기 위하여 노력할 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 조선미
• 주관연구기관 : 인제대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 비세포성폐암;방사선치료;유산소운동;재산소화;전사체분석; 2. Non-small cell lung cancer;Radiotherapy;aerobic exercise;reoxygenation;Transcriptome analysis;