Ⅳ. 연구개발결과 악화군과 대조군에서 나이, 성별에서 차이가 없었다. 또한 비만, 고혈증, 당뇨, 고지혈증 여부도 차이가 없었다. 방사선량에도 차이가 없었다. 방사선 치료전 대뇌소혈관 질환의 여부에서 악화군은 12명중 9명(75.0%)인 반면 대조군은 28명중 9명 (32.1%)로 확인되어 두 군간 통계적으로 유의한 차이가 확인되었다.(p=0.018) 대뇌 소혈관 질환 악화에 영향을 주는 변수들과 방사선 치료전 대뇌 소혈관 질환여부를 포함하여 다변량 로지스틱 회귀 분석을 시행한 결과 대뇌 소혈관 질환 여부의 우도비가 6.33 이었으며 통계적으로 유의하였다 (p=0.018) (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 김정수
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 대뇌 소혈관 질환;방사선 치료;경도 인지 장애;대뇌 미세 출혈;대뇌 미세 뇌경색; 2. Small vessel disease;Cranial radiotherapy;Mild cognitive impairment;Cerebral micro-bleeds;Cerebral micro-infarction;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 박유수
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 첨단재생의료;세포처리시설;자연살상세포;항암면역세포ᆞ유전자치료;전임상연구;임상연구;방사선; 2. Advanced regenerative medicine;Cell processing facility;Natural killer cells;Anti-cancer immune cell and gene therapy;Pre-clinical study;Clinical study;Radiation;

□ 연구개요 본 연구는 당대사가 방사선 내성에 미치는 영향을 분석하여 방사선 치료의 효율을 높이고자 방사선 내성 유방암 세포가 high glucose 환경에서 급격히 증식하는 원인을 생물학적으로 규명하고 관련된 유전자를 선별하여 이를 억제하는 물질들을 탐색함으로써 효율적인 방사선 내성 유방암 치료 전략을 수립하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 예비 연구를 통해 구축된 방사선 내성 유방암 세포(MCF-7 방사선 내성 세포인 MR과 SK-BR-3 방사선 내성 세포인 SR)를 다양한 조건에서 각각 배양을 진행한 뒤 microarray 분석을 위한 세포주 및 조건 선별 과정 진행. Wild type cell과 resistant cell에서 glucose와 glutamine에 대한 반응 차이를 확인. Wild type cell에서는 glucose가 cell viability에 영향을 보인 반면, resistant cell에서는 glutamine에 대한 cell viability 반응이 크게 나타남. Resistant cell에서 glucose와 glutamine에 대한 초기반응과 후기반응에서 차이를 보임. 초기(1-2d)에는 glutamine에 반응이 컸으나 glucose가 공급되지 않을 경우 장기간 생존하지 못하는 현상 발견함.따라서 glucose과 glutamine의 유무, 초기와 후기의 세포를 구분하여 microarray sample 결정. 2. 단기 반응과 장기 반응으로 구분하여 접근하여 분석하였고 본 연구에서는 단기 반응에 초점을 맞추어 진행하기로 결정. Microarray상 glutamine에 반응을 보이는 유전자들을 분류하였고 문헌 조사등을 통해 후보 유전자를 선별. PCR과 단백질 발현 결과가 일치하는 SRF에 대해 심화 연구를 진행하기로 결정. 3. 방사선 내성 유방암세포 SR, MR에서 Glucose보다 Glutamine이 초기 세포 성장에 중요한 것을 확인함. Microarray를 통해 방사선 내성세포 SR에서 Glutamine에 관여하는 후보 유전자 SRF (serum response factor)를 선별. 방사선 내성 유방암 세포 SR, MR에서 각각의 parental cell (SK-BR3, MCF-7) 보다SRF의 mRNA 와 protein 발현이 증가 되어있음을 확인. SRF inhibitor (CCG-1423)로 SRF를 억제 시 방사선 내성 유방암 세포의 사멸 효과 및 관련 기전 확인. SRF inhibitor (CCG-1423)로 SRF 억제시 방사선내성인자인 ACSL4와의 관련성 확인. SRF siRNA로 SRF Knockdown시 방사선 내성 유방암 세포에서 Glutamine에 의한 세포 증식 확인. 방사선 내성 유방암 세포의 Glutamine 의존적 세포 성장에 SRF가 일부 관여함을 확인. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 1. 암 치료 및 예방에서 식생활의 중요성은 이미 상식으로 인식될 만큼 널리 연구되었으며 최근 암 치료에서 식생활에 대한 관심도가 크게 증가하고 있는 상황. 유방암 치료에서 당 대사의 기초 연구를 통해 유방암 환자의 식생활 가이드라인 정립에 기여할 수 있을 것으로 기대됨. 2. 암환자의 식생활과 관련하여 검증되지 않은 많은 정보들로 인해 오히려 건강을 해치는 경우가 많음. 본 연구를 통해 암환자 식생활에 관한 실용적인 지식을 축적할 수 있을 것으로 기대됨. 3. 암 환자들에게서 일부 시도되고 있는 저당식, 고지방식, 케톤식 등은 환자의 전신 상태를 악화시킬 여지가 있음. 당 대사 메커니즘 분석을 통해 타겟 치료제의 개발까지 연결된다면 환자들이 보다 수월하게 치료를 진행할 수 있을 것으로 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 장현수
• 주관연구기관 : 동국대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 유방암;방사선내성;당대사;방사선치료;대사증후군; 2. breast cancer;radioresistance;glucose metabolism;radiation therapy;metabolic syndrome;

Ⅳ. 연구개발결과 1. 방사선사용 시설의 외부 방사선량률, 방사성물질에 의한 표면오염도를 주기적 또는 필요시 상시적으로 측정하여 작업 환경의 방사성 준위를 법적 기준치 이하로 낮게 유지·관리함으로써 방사선 안전성을 확보하였다. 2. 방사선작업종사자의 평균유효선량은 핵의학과를 제외하고 기록준위 이하를 기록하였고 가장 많은 피폭선량이 발생한 핵의학과 방사선작업종사자의 1～3분기 집단선량은 7.84 man-mSv 수준이었다. 3. 대한산업보건협회 및 원내에서 작업자들의 건강검진을 실시하였으며 몇몇의 재검자를 제외하고는 모두 정상이었다. 4. 작업자의 안전교육은 기본교육 및 직장교육으로 분류하여 시행하였다. 5. 혈액조사기 및 코발트조사시설에 방사성동위원소 보안관리 시설을 운영하여 도난 및 방사선테러를 방지하였다. 6. 액체 방사성폐기물의 방사능 농도가 기준치 이하일 때 환경에 배출하였다. 7. 한국원자력안전기술원에서 시행하는 정기검사는 서면 심사로 대체하였다. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 김정기
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 방사선안전관리;방사선장해방어;종사자;피폭선량;교육;방사성동위 원소보안관리;정기검사;방사선사고;건강진단;방사선작업종사자;방사성폐기물; 2. Radiation safety and management;Radiation workers;Radiation dose;education;Radioisotope security system;Regular investigation once a year. Radiation accident;radioactive waste;Protection of radiation effects;R.I security system;Regular investigation;Radiation waste;

Ⅳ. 연구개발결과 (1) 종양 악성화과정과 관련 면역세포 및 다양한 stromal cells (blood vessel 구성세포, 대식세포 및 fibroblast)에 의해 활성화되는 종양내 signal transduction 경로 확립 - 종양관련 다양한 stromal cells/면역세포에 의해 활성화되는 암세포내 signaling pathway 규명 (2) 종양 악성화과정을 발생시키는 ‘저산소관련 조절 인자‘와 ‘면역세포 및 stromal cells’간의 연관성 규명 - Stromal cells 혹은 대식세포에 의해 활성화되는 암세포의 HIF단백질 조절 기전 규명 (3) 방사선 조사에 의한 대식세포 유래 CXCL10이 대장항문암의 방사선 치료에 미치는 영향 연구 - 방사선 조사에 의해 증가되는 CXCL10의 생성 기전 규명 및 제어 (4) 대식세포주의 생화학/분자생물학적인 변화가 방사선 조사에 의한 IL-1beta, nitric oxide 생성에 미치는 영향 연구 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 박문택
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 기질세포;탐식세포;악성화;전리방사선;신호전달경로;저산소; 2. Stromal cells;Macrophage;Malignancy;Ionizing Radiation;Signal transduction;Hypoxia;

본 과제의 목표는 방사선기기팹 공정장비 표준화 및 의료진단기기 전략제품 기반 한국형 강소 방사선기기 기업 육성 지원을 통한 방사선기기 지역 클러스터 조성이다. 과제 달성을 위해 한국형 방사선의료기기 기업육성 지원, 방사선기기 산업생태계 조성을 위한 클러스터 구축/운영, 방사선기기팹 연구장비 이용서비스 및 성능개선을 수행하였다. 그 결과 화합물 반도체 단결정 소재 성장 표준공정 확립, 반도체센서 표준공정 확립, 기술지원 14회, 실무교육 2회, 융복합 클러스터 협의체 운영 4회, 기업연계 기술사업화 R&D 아이템 발굴 1건, 기술사업화 지원 1건, 이용실적 204건, 단결정 소재 성장 장비 로드셀 자동화 시스템 구축, 연구장비 점검 및 검교정 11건, 연구장비 업그레이드 4건을 수행하였다. 본 연구에서는 기술사업화 지원을 통해 방사선의료진단기기용 방사선계측 소재 기술사업화, 방사선기기 인프라 조성 및 산업 생태계 조성에 기여하였다. 또한 지속적이고 안정적인 방사선기기팹 시설/장비 지원을 통해 국가 방사선기기 기업 육성에 기여할 계획이다. (출처 : 서지정보양식 73p)

• 연구책임자 : 강창구
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20230800
• Keyword : 1. 방사선기기팹센터;방사선 계측기;방사선기기;의료진단기기;반도체; 2. Radiation Equipment Fab. Center;Radiation detector;Radiation Equipment;Medical diagnosis system;Semiconductor;

본 보고서는 「원자력시설 등의 방호 및 방사능방재대책법」에서 정하는 의무사항의 충실한 이행과 원자력시설 방사능재난의 전주기 대책 수립을 위한 연구 및 기술개발의 결과를 기술하며, 실전적 방사선비상계획 수립·운영, 방사능방재 실용화 기술연구, 방사능방재 교육훈련 실효성 향상과 이행, 방사능재난대응 시설·장비 구축과 가용성 확보, 방사능방재대책 기술지원 및 협력 성과를 포함한다. 본 과제의 결과로 산출되는 방사능재난 『대비-대응-복구』 각 단계의 대책은 국가, 지자체, 전문기관 등의 방사능방재대책 개발과 수립에 직접 활용되어, 국가의 위기관리 능력을 제고할 것이다. 내부적으로는 연구원의 방사선비상 대비 및 대응체계를 공고히 함으로써 방사능재난 전과정에서 자주방재역량을 강화하고 재난시 신속한 사고수습을 통해 인명, 환경, 재산 피해의 최소화에 기여할 것이다. (출처 : 서지정보양식 161p)

• 연구책임자 : 김현기
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20230200
• Keyword : 1. 원자력방재;방사선비상계획;방사능방재교육;방사능방재훈련;비상대응시설; 2. Nuclear Emergency Preparedness;Radiological Emergency Planning;Nuclear Emergency Training;Nuclear Emergency Education;Emergency Response Facilities;

본 과제는 국가 방사선기기 공동연구시설인 방사선기기팹을 연계한 방사선센서, 소재 등 핵심 공정기술 개발과 산학연 공동연구개발을 지원을 목적으로 하며, 국가 주도의 출연연 시설을 활용한 기업지원 체계를 마련하고 수요자 요구형 방사선기기 핵심 센서, 소재 등 기술개발을 지원하였으며, 본 과제를 통하여 원천성과 활용도가 매우 높은 방사선 센서 및 단결정 원천기술부재로 국내 관련 장치의 90% 이상을 수입에 의존하는 무역 역조현상을 해소하고 수입대체에 기여할 수 있는 기반을 마련하였음. 주요 과제수행 성과로는 방사선기기팹 시설 및 장비를 활용한 국가 R&D사업 연구개발 지원(방사선 영상 핵심 센서 및 다채널 영상모듈 국산화, 산업생태계 조성을 위한 의료진단기기용 소재 개발 지원을 통한 저선량 CT용 화합물 반도체 단결정 성장 및 섬광체 소재 성장 기술 확보), 방사선기기 협의체 운영지원 및 국내 방사선기기 활성화 및 산·학·연 연구협력 네트워크 구축을 통한 국가 방사선기기 산학연관 순환시스템 구심점 역할 수행, 중소형 방사선기기 기업성장 및 실용화 기술개발 지원 및 지원을 위한 시설/장비의 안정적 운영과 안전성 강화를 위한 조치를 진행하였음. 본 과제를 통하여 저선량 CT 등 국가 전략적으로 개발이 필요한 의료진단기기를 중심으로 부품기업, 통합기업 육성 및 기술사업화 지원을 통한 방사선기기 국산화에 기여, 개발자(연구원/대학)-공급자(기업)-수요자(병원 등) 간 지속적인 클러스터 협의회 운영을 통해 방사선기기 인프라 중심 국가 방사선기기 허브 조성 및 산업 생태계 조성 및 국내 방사선기기 저변 확대 및 전북지역 방사선기기 연구협력 활성화에 일조하는 결과를 도출하였음. (출처 : 서지정보양식 93p)

• 연구책임자 : 김영수
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20230800
• Keyword : 1. 방사선기기팹;방사선 센서;방사선 센서용 소재;이용자지원;중소기업지원;방사선의료진단기기;저선량 CT;국산화;방사선기기 클러스터; 2. Radiation Equipment Fab.;Radiation Sensor;Radiation Sensor Material;User Supporting;Start-up Supporting;Radiation Diagnostic Equipment;Low Dose CT;Domestic Production;Radiation Equipment Cluster;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 최원호
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword :

Ⅳ. 사업수행결과 1. 피폭 선량평가 기술 개발 1-1. 인체표준 팬텀모델이용 선량평가 검증 및 인체표준 물리팬텀 내 장기 선량 평가 구축 방사선 피폭 사고 시 선량평가는 환자의 치료방침을 결정하고 예후를 판단하기 위해 필수적이며, 인체표준 팬텀을 이용한 선량평가 시스템은 피폭환자의 선량평가에 유용하게 활용될 수 있음. 이에 본 연구과제에서는 성인 남녀 크기의 인체 물리팬텀 제작 및 유리선량계를 활용한 장기선량 시스템을 기반으로 인체 물리팬텀 기반 선량평가 시스템을 구축하였음. 또한, 인체 물리팬텀 및 인체표준 전산팬텀을 이용한 종합 선량평가 시스템의 검증을 위해 단순 및 복잡한 방사선장을 가정한 방사선 조사실험을 실시 하였으며, 인체 팬텀 기반 종합 선량평가 시스템은 외부피폭 상황에서 선량을 평가하는데 적용할 수 있을 것이라 예상됨. 1-2. 피폭진단키트 제작위한 바이오마커 발굴 및 유효성 확보 피폭환자가 받은 방사선량을 조속한 시일 내에 정확히 파악하는 것은 환자의 치료방침을 결정하고 예후를 판단하는데 필수적이며, 향후 발생할 수 있는 방사선의 만성효과에 대한 예측과 방사선 피폭이 원인일 가능성이 있는 질환의 원인 규명에 중요한 역할을 할 것임. 그러므로 방사선 피폭을 보다 편리하고 정확하게 진단할 수 있는 방사선 피폭손상 진단 바이오마커 개발이 필요함. 본 연구에서는 방사선 피폭 마우스림프구 세포를 이용하여 선별된 유전자군을 피폭 손상 진단마커로 사용하기 위해서 방사선 치료를 받는 환자의 방사선 치료 전/후 혈액을 채혈하여 생체 내 발현 변화를 분석하고, 피폭 전/후 유전자 발현량 및 FDXR과의 관련성 분석을 통해 진단마커로써의 유효성을 평가함. 2. 피폭 치료 기술 개발 2-1. 피폭치료 후보 약물 생체적용 가능성 검증 및 데이터 베이스 구축 방사선위장관증후군은 피폭 시 주요 사망 원인의 하나이며 피폭에 의한 소화기 장애, 미세혈관 순환 장애 및 지속적인 출혈 등 생명을 위협하는 심각한 임상적 문제를 동반하지만 아직까지 임상적으로 적용 가능한 치료제는 없는 실정이므로, 이를 위한 기전 연구 및 치료법 개발 연구가 지속적으로 필요한 실정임. 고선량 방사선이 위장관에 조사되면 장상피세포와 혈관내피세포의 세포사멸이 유도되는데, 이 중장상피세포의 사멸이 방사선위장관증후군의 주요 요인으로 인식되고 있다. 이전 단계에서 장상피세포주를 이용한 in vitro 2D 세포 배양 모델은 생체 반응과 달리 강한 방사선저항성을 보여, 방사선 피폭 손상 모델로서 부적합함을 보였다. 이의 극복을 위해 생체와 유사한 환경을 가지는 ex vivo 장상피 모델인 3차원 오가노이드 (organoid) 배양시스템을 확립하였으며, 방사선에 의한 세포사멸, 손상 등에 대한 기본 분석 데이터를 구축함으로써 인체 유사 방사선 위장관 ex vivo모델을 정립하였음. 이를 기반으로 장 미니장기 (오가노이드) 모델을 활용하여 다양한 off-label used drug (허가외 사용 의약품)을 이용하여 장 미니장기 (오가노이드) 기반 피폭방어/치료 약물 효능 분석하여 StemRegenin 1, SR1 (피폭치료 효능) 약물을 선별하여 피폭치료 후보약물의 생체적용 가능성을 장오가노이드 모델과 피폭동물모델에서 확인하였음. SR1 약물작용관련 데이터베이스 구축을 위해 단일세포 RNA (scRNAseq) 전사체 프로파일링 수행을 하였음. 이러한 SR1 약물의 효능과 관련 전사체 분석은 방사선 장 손상에 대한 차세대 치료제 데이터베이스 기반 구축에 활용 가능할 것으로 기대함. 3. 신약 재창출을 통한 피폭 치료제 개발 3-1. 인체유사 중동물 피폭모델에서 선별된 off-label use drug 치료 효능 평가 급성 방사선 위장관 증후군은 방사선 피폭시 빠른시간 내에 진행되는 손상이며, 소화기 장애에 따른 탈수, 설사 등을 동반하며, 장벽 손상에 의한 세균의 침입으로 염증 반응 뿐만 아니라 심할 경우 sepsis에 의한 사망까지 이르게 된다. 하지만 급성 방사선 위장관 손상에 대한 적절한 치료법이 없어 이를 위한 기전, 치료연구가 필요한 상황이다. 따라서 본 과제에서는 off label use drug를 치료제로 적용함으로서 인체 안전성과 경제성을 함께 얻고자 하였다. 고지혈증 치료제인 pravastatin의 급성뿐만 아니라 만성 방사선 위장관 손상에 대한 치료 효과를 나타냈으며, 특히 방사선에 의한 epithelial cell 손상에 큰 효과를 보였다. 하지만 15 Gy 이상의 고선량 노출에서 pravastatin 단독 적용은 생존률 회복에 영향을 주지 못했고, 직접적으로 장 줄기세포에 영향을 주지 않는 것으로 보아 치료 한계성이 관찰되었다. 본 연구에서는 이러한 pravastatin의 제한점을 보완 할 수 있는 다약제 복합 적용을 하고자 하였으며, 우리들은 pravastatin과 metformin 복합약제를 적용하여 그 효과를 검토하였다. Pravastatin과 metformin 복합약제 적용은 마우스 모델에서 방사선 위장관 손상에 의한 사망율보다 유의적으로 감소시켰으며 조직학적 회복을 나타내었다. 또한 인체유사 중동물 모델인 미니피그 모델을 이용하여 방사선 위장관 손상에 대한 치료효과를 검토하였다. Pravastatin과 metformin 복합적용은 체중에는 큰 변화가 없었지만, 부검시 위 팽창 감소, 소장, 대장의 육안적 손상 완화, 그리고 비장 크기의 증가 등으로 복부 장기의 육안적 손상이 완화됨을 확인하였다. 이와 더불어 소장과 대장의 조직학적, 유전학적 분석 결과 pravastatin과 metformin 복합약제 적용은 단독약제 적용보다 위장관 손상을 완화시킴을 확인하였다. 이로써 마우스 모델 뿐만 아니라 미니피그 모델에서도 pravastatin과 metformin 합제가 급성 방사선 위장관 손상을 완화시킴을 알 수 있었다. (출처 : 요약문 6p)

• 연구책임자 : 장원일
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20230200
• Keyword : 1. 급성방사선증후군;물리팬텀;바이오마커;허가외 사용 의약품;줄기세포;미니돼지; 2. Acute Radiatio Syndrome;Physical Phantom;Biomarker;off-label use drug;Stem cells;Mini-pig;