□ 연구개요 본 연구는 생활 속 방사선 노출 위험성을 종합적으로 평가할 수 있는 독성발현경로 (AOP) 응용 방사선 위험 정밀평가기술 개발을 위해 백혈병 모델동물 혈액, 조직, 세포외분비 나노입자체 변화 등 방사선 노출 주요 현상(KE, key event)과 백혈병 발생 악영향 (AO, adverse outcome) 사이의 관계를 규명하고, 방사선 노출 인체 혈액 시료를 활용한 방사선 분자독성표지자 (molecular bioindicator) 선도물질의 유효성 검증 등을 수행하여 개인 방사선 노출 잠재적 위험 판별 기술개발 원천지식을 제공함 □ 연구 목표대비 연구결과 ※ 본 연구과제 제안 당시의 목표에 대해 아래와 같이 모두 달성하였음 ◦모델 동물을 이용한 방사선 피폭 백혈병 위험성 평가 시스템 구축 및 운영 - 방사선 피폭 독성발현경로 선도그룹 조사정보 바탕의 방사선 피폭 백혈병 위험 평가 모델시스템을 구축 운영하였으며, 계획보다 많이 위험성 평가를 시행하였음 - 백혈병 진단 및 추적 검사에 필요한 혈액 및 조직 시료 분석을 독성발현경로 (AOP) 플랫폼 기준으로 분자 (DNA 손상), 세포 (혈구 세포, 세포소기관 변화), 조직 및 기관 (혈액, 비장, 흉선, 림프절 등 백혈병 관련 기관), 동물 개체 (체중, 생존율)에서 측정하여 자료를 수집하였음 - 최초 계획에 없던 신규 분석 실험 (이미지 유세포 분석, 전자현미경 분석, 나노 입자체 추적분석 등)을 도입하여 백혈병 진단 및 검증 데이터의 정확도를 높였음 ◦혈액 세포외분비 나노입자체를 이용한 방사선 피폭 흡수선량평가 생체지표 발굴 - 모델동물 혈액에서 확인한 세포외분비 나노입자체의 방사선 반응성 (doseresponse relationship)을 인체 혈액에서 검증하였으며, 100 mSv 이하 매우 낮은 수준의 방사선 흡수선량을 평가할 수 있는 지표개발 원천지식을 확보하였음 ◦BBDR (Biologically based dose response) 기반 피폭 위험 질환 평가 함수 모델 개발 - 방사선 피폭 백혈병 위험성 평가 모델 마우스에서 수집한 생물학적 시료 데이터를 근거로 방사선 노출 이후 백혈병 주요 진단 인자인 smudge cells 발생에 대한 함수 모델을 제시하였음 ◦분자독성표지자 활용 방사선 피폭 백혈병 위험 진단 실용화 가능 기술 검토 - 방사선 신호전달 매개체인 나노입자체 성분 분석을 통해 확보한 후보 miRNA의 희소성을 고려하여 검출 수용력 확대 마이크로 닷 기술을 적용한 바이오칩 생산 기술을 제안하여 실용화 가능 기술 검토 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) - 본 연구개발성과 주요 결과는 OECD AOP-wiki DB (AOP432, Deposition of Energy by Ionizing Radiation leading to Acute Myeloid Leukemia)에 제공되어 종합적인 피폭 질환 위험성 평가에 활용될 것이며, UNSCEAR (유엔방사선영향과학위원회) 보고서에 등재되도록 추진하여 전 세계 연구자와 공유될 것임 - 동료 심사 논문 성과 발표 이후 후속 사업추진을 통해 도출된 선도물질의 질병 예측 유효성을 심화검토하고, 본 과제에서 제시한 검출역량 확장 마이크로칩 기술을 통해 피폭 질환 예측 진단 키트 상용화를 기대할 수 있음 - 혈액암 대상 방사선 피폭 위험예측 정보를 제공하는 것뿐만 아니라 암 이외의 질환(심혈관 질환, 면역질환, 백내장, 내분비계 질환 등)에 대해서도 방사선 피폭 위험성을 평가할 수 있는 정보를 제공할 수 있어 방사선 피폭에 대한 사회적 불안 경감과 안전한 방사선 이용의 목적에 이바지할 것임 (출처 : 연구결과 요약문 2p)
- 연구책임자 : 성기문
- 주관연구기관 : 한국원자력의학원
- 발행년도 : 20230300
- Keyword : 1. 방사선;위험성 평가;독성발현경로;세포신호전달;분자독성지표; 2. radiation;risk assessment;AOP;signal transduction;bio-marker;
