□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 1. 인간 배아줄기세포를 활용한 primary GBM cell line 생성 2. primary GBM을 in vitro에서 연구할 수 있는 organoid model 생성 3. recurrent glioblastoma 의 standard therapy을 연구할 수 있는 model 생성 ◼ 전체 내용 GBM은 표준 치료에도 불구하고 90% 비율의 환자에게서 재발되고 있음. 그러나 재발에 대한 standard therapy는 아직 없으며, 재발한 GBM의 경우 항암제와 방사선에 저항성을 획득하게 되어 치료 효과를 보기 매우 어려움. 본 연구에서는 GBM의 완치를 위하여는 GBM의 재발을 억제하거나 또는 이미 재발한 GBM 세포의 사멸을 유도할 수 있는 전략을 수립하고자 하였음. 이를 위해 재발한 GBM 세포의 특성을 분자 수준에서 규명하여 유전적 발현 특성을 파악이 필요함. 재발성 교모세포종 오가노이드 모델을 통하여 GBM 완치를 위한 standard therapy을 확립하고자 함. □ 연구개발성과 - Triple mutant pluripotent stem cell (PSC) 제작 - WT PSC 와 triple mutant PSC을 이용하여 organoid 제작 및 표현형 검증 - 2D culture system을 통한 GBM like cell 들의 표현형 유지 검증 후 cell stock 생성 - GBM like cell 들에 temozolomide 처리 후 cell death 확인 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 1. Temozolomide resistant GBM like cell 들의 특징 분석 - 2D에서 자라난 GBM like cell 들에 temozolomide treat 이후 resistance을 가지는 cell 들의 특징을 알아 볼 수 있을것으로 기대됨. - Temozolomide 에 resistant을 가진 환자들에 대한 치료에 도움을 줄것으로 기대됨. 2. RNA sequencing을 통한 GBM like cell 들이 주변의 정상세포에 미치는 영향 분석 - Glioblastoma stem like cell 들이 주변세포에 미치는 영향을 WT organoid을 활용하여 알아보고자 함. - GBM organoid 와 WT organoid fusion 이후 WT organoid 의 RNA sequencing을 통해서 DEG 분석을 하고자 함. - WT 세포들에 미치는 영향을 분석하여 이를 억제한다면 GBM 의 재발도 억제할 수 있을 것이라고 생각함. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 한진주
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword : 1. 교모세포종;인간만능줄기세포;뇌 오가노이드;크리스퍼 유전자 편집기술; 2. Glioblastoma;Human pluripotent stem cell;Brain organoid;CRISPR-Cas9 genome editing technique;

□ 연구개요 다양한 암종에서 과발현되어 있는 NQO1은 높은 산화적 스트레스 조건에서도 방사선과 항암제의 독성작용으로부터 암세포를 보호하여 항암요법 저항성을 유도함. NQO1 과발현시 수반되는 내재면역 활성 저해 또한 암세포의 방사선/항암제 저항성을 높이는 원인이라 사료됨. 따라서 본 연구는 1) NQO1의 STING 조절을 통한 면역 활성 기전 규명을 위해 NQO1-STING 매개인자를 발굴하여 2) 발굴인자 조절을 통해 면역 활성과 방사선 저항성 감소를 검증하고 3) 발굴인자 조절시 방사선 감수성 증대를 검증하여 방사선-면역치료효과 최대화를 목표함. □ 연구 목표대비 연구결과 종양세포에서 NQO1의 STING 활성화 조절 기전 규명 - NQO1의 발현량에 따라 STING signaling을 거치는 면역 활성 반응이 조절되는지 확인한 실험에서 인체 폐암세포주의 NQO1 발현을 siRNA를 이용하여 저해시킨후, 내재면역 활성을 유도하는 p(I:C)를 처리하고 이후 STING 및 하위 유전자의 발현을 확인하였을 때, NQO1 의 발현이 낮아진 상태일 때 인산화 된 IRF3가 증가한 것이 확인되었으며 이는 NQO1이 STING signaling에 영향을 주고 있음을 확인함. 발굴인자 조절시 STING 면역활성화 확인 - NQO1과 binding 하는 단백질 IκB-ζ가 STING과의 매개인자임을 확인하고자 종양 세포에 MG132를 처리하여 IκB-ζ를 저해한 조건에서 type I IFN 및 NFκB 활성을 확인하였음. 추가적으로 NQO1 발현 저해시 YAP/TAZ의 핵내 전위를 막아 STING signaling을 활성화 할 수 있는 Ser127 부위 YAP 인산화를 확인하여, 해당 인자 또한 NQO1-STING을 통한 면역활성매개 인자로서 가능성을 시사함. NQO1-STING 조절 면역활성을 통한 방사선 치료효과 확인 - 종양세포의 면역활성 유도물질 type I IFN 분비를 통해 면역세포의 활성이 높아지는지 확인하고자 NQO1 KD 종양세포에 STING 유도를 위한 방사선 처리시 공동배양한 DC에서 면역활성 물질의 발현이 높아짐을 확인함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) NQO1 조절 STING 활성 매개 신규 인자 제시 - 산화스트레스가 많은 암의 특성으로 인해 다양한 암종에서 NQO1이 과발현되어 있으며 방사선/항암제 치료 효과가 미미하며 암의 예후도 좋지 못함. 따라서 해당 암종의 치료효과를 높이기 위해 면역활성화를 유도하고자함. 현재까지 STING에 의한 면역활성을 일으키는 인자는 확실히 알려지지 않았으며 ROS에 의한 dsDNA 생성이 원인일 것으로 예상하고 있음. 그러나 ROS 증가에도 STING 활성이 감소하는 연구 결과로 미루어보아 NQO1-STING 사이의 조절인자가 있을것으로 사료되며 본 연구에서 해당 인자를 2종 발굴하여 이를 면역활성을 조절하는 항암면역치료제 연구에 중요한 기초자료로 이용할 수 있을 것임. NQO1-STING 면역활성으로 방사선 저항성을 줄여 저선량 방사선치료 가능성 제시 - 기존에 치료 효과가 있는 방사선량은 3✕8Gy 수준으로 고선량이며, 고선량의 방사선은 치료목적임에도 정상세포에 영향을 주어 치료 부작용을 유발함. 본 연구의 결과로 면역활성을 조절하는 인자를 발굴하여 면역활성을 조절함으로써 치료 효율을 높인다면 기존에 방사선 치료에 활용되는 선량보다 낮은 선량을 이용하여 같은 치료효율을 낼 수 있을 것이므로 종양 치료의 중요한 기반연구 자료가 될 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김효정
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. STING 신호전달;종양환경;면역활성;방사선치료; 2. NQO1;STING signaling;Tumor environment;Immune activation;Radiotherapy;

□ 연구개요 초전도체에 있는 쿠퍼쌍 (cooper pair)은 자연적으로 양자얽힘상태 (quantum entanglement state)에 있어 양자얽힘 소스 (source)로 볼 수 있다. 이런 초전도체 전극을 중심으로 양쪽에 양자점을 제작해서 (쿠퍼쌍분리소자 (cooper pair splitter)) 초전도체 속의 양자얽힘상태에 있는 쿠퍼쌍을 양쪽 양자점으로 분리를 고주파 테크닉을 이용하여 그 효율을 극대화하고, Josephson Parametric Amplifier (JPA) 소자를 이용한 sensitive shot noise 측정으로 양자얽힘상태를 검출하는 것을 목표로 한다. 이를 통해 양자얽힘상태에 대한 깊은 이해와 연구토대를 확보는 것을 목표로 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 1차년도 목표대비 연구결과 목표: shot noise 측정을 위한 RF 셋업/Parametric Amplifier 특성 분석 연구결과: 고주파 영역에서 측정 가능한 shot noise 셋업 수행 및 Josephson Parametric amplifier (JPA)를 극저온에서 측정하여 증폭기의 gain을 측정함 - JPA gain g > 25 dB, 동작주파수: 5.5 GHz ~ 6.7 GHz 2차년도 목표대비 연구결과 목표: 초전도 전극과 나노와이어을 이용한 조셉슨 접합 소자 제자 및 특성 측정 연구결과: Cd₃As₂ 나노와이어와 알루미늄(Al) 전극을 이용하여 조셉슨 접합 소자를 제작하고, 초전류 현상을 관찰하고, 게이트 전압에 따라 초전류가 제어됨을 관찰함. 접합에 마이크로파를 인가했을 때, 조셉슨 shapiro step이 나타남을 관찰함 목표: 초전도 전극-양자점 (조셉슨 접합) 소자에서 shot noise (Josephson radiation) 측정 연구결과: Cd₃As₂ 나노와이어와 알루미늄(Al) 전극을 이용하여 제작한 조셉슨 접합 소자에 전압을 인가했을 때 Josephson radiation이 측정되었음(shot noise) 3차년도 목표대비 연구결과 목표: 쿠퍼쌍 분리소자에 charge pump를 결합한 소자 제작 연구결과: 효율적인 쿠퍼쌍 분리소자를 구현하기 위해서, 전자의 터널링을 charge pump 소자를 먼저 구현함. 인가하는 RF 신호에 따라 펌프 전류가 발생함을 관찰함 목표: 쿠퍼쌍 소자에서 shot noise 측정을 통해 양자얽힘상태 검출 연구결과: 쿠퍼쌍 소자에서 shot noise 측정 기술 개발. 쿠퍼쌍 터널링의 경우(2e)와 깨어진 경우(e)의 shot noise 양의 현저한 차이를 비교함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구과제는 양자상태에 대한 중요한 기초 연구가 될 뿐 아니라, 양자얽힘상태에 대한 깊은 이해와 연구토대를 제공할 것으로 기대한다. ○ 본 연구를 토대로 게이트 전압으로 제어 가능한 Cd₃As₂ 및 InAs 나노와이어 조셉슨 접합 소자를 제작하여 초전도 트랜스몬 큐빗(게이트몬)을 구현할 계획이다. 향후, 게이트몬을 초전도 공진기에 결합하여 공진기로 큐빗을 제어하고 신호를 측정할 계획이다. ○ 본 연구에서는 조셉슨 접합에서의 shot noise를 측정을 통해 접합의 특성을 연구하고, Andreev reflection을 관찰하였으므로, 이를 이용하여 Andreev spin qubit 구현이 가능할 것으로 기대한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정민경
• 주관연구기관 : 대구경북과학기술원
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 양자얽힘상태;쿠퍼쌍분리소자;샷 노이즈;나노와이어 양자점;이중양자점; 2. quantum entangled state;Cooper pair splitter;shot noise;nanowire quantum dot;double quantum dot;

□ 연구개요 ○ [Aryl hydrocarbon receptor (AHR)-ligand binding domain 구조 규명] AHR은 dioxin과 같은 다양한 환경 독성 물질 및 내인성 리간드에 의하여 활성화되는 전사인자로 전사 파트너인 ARNT (AHR nuclear translocator)와 결합하여 생체 내에서 adaptive metabolism, dioxin toxicity와 같은 생체내 대사 뿐 아니라 세포의 항상성 유지, 세포 분화 및 interleukin, T cell 등의 면역 세포 분화에 작용하여 다양한 생리적, 면역적 발달과 기능에 중요한 역할을 함. - AHR의 ligand 결합과 DNA 결합에 의한 구조적 연구를 진행하였지만 ligand 결합과 DNA 결합이 서로에게 주고받는 구조적 allostery 기전은 아직 밝혀져 있지 않았기에 본 연구과제를 통해 이를 수행하고자 하였음. ○ [AHR의 ligand 선택성 연구] 최근 연구를 통해 tryptophan 대사물질인 kynurenine과 그 파생물질들이 AHR의 내인성 리간드로 작용하여 면역계, 암세포를 비롯하여 다양한 생리적 영향을 한다고 연구되고 있음. 하지만 ligand의 다양성이 AHR의 기능에 어떠한 선택성을 주는가 대한 구조적 allostery에 관한 연구는 미흡한 실정임. 따라서 본 연구를 통하여 AHR의 다양성과 선택성이 AHR의 기능에 어떠한 선택성을 주는가 대하여 구조적으로 접근하는 연구를 수행하고자 하며, 최종적으로 AHR의 ligand 선택성에 영향을 미치는 구조적 allostery 메커니즘에 관한 연구를 수행하고자 하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 ◯ AHR-ligand binding domain(LBD) 과발현, 정제 시스템 확립 - AHR-LBD을 포함한 AHR 단백질을 과발현, 정제하기 위한 전략으로 AHR과 결합하는 ARNT 단백질의 construct를 동시에 설계하고 E. coli expression system에서 co-expression할 수 있는 duet vector를 제작함. - 하지만, 기초 정제조건을 탐색하였으나 발현량이 매우 부족하고 insoluble한 단백질의 비율이 높아 대장균 배양 및 표적단백질의 과발현 조건의 최적화가 필요함. - 또한, 대체 방안으로 제시한 mammalian cell을 활용한 expression system을 위한 vector 디자인을 설계하였음. -하지만, mammalian cell을 이용한 발현도 AHR 단독으로는 발현량의 한계가 있기에 ARNT나 HSP90와 같은 AHR과 결합하는 파트너 단백질들의 재조합 플라스미드도 설계, 제작하여 co-expression을 위한 조건을 탐색하고 있음. ◯ AHR-LBD와 ligand 복합체 구조 규명 및 상호작용 연구 - 이전 단계에서 LBD를 포함한 AHR을 충분한 양으로 획득하지 못하여 직접적인 AHR-LBD의 3차 구조 규명을 진행하지는 못 하였음. - AHR-LBD와 ligand 결합에 대한 구조 정보를 homogoly domeling 및 docking simulation을 병행하여 AHR-LBD와 다양한 lignad 들과의 상호작용에 대한 in-silico simulation 연구를 수행함. - 이를 바탕으로 AHR-LBD 내의 몇 개의 중요한 아미노산 잔기를 특정하여 후속 연구를 준비하고 있음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) - 본 연구를 통하여 설계, 제작된 다양한 AHR과 파트너 단백질들의 재조합 플라스미드와 수립된 발현 시스템을 활용하여 AHR의 구조 연구를 추가적으로 진행할 예정임. 또한 AHR의 재조합 플라스미드를 이용한 연구가 필요한 다양한 연구자들과 공동연구를 수행할 수 있는 연결 고리가 되리라 생각함. - 본 연구과제를 통하여 얻은 AHR-LBD의 model 구조와 ligand들과의 docking simulation으로 얻은 연구 결과 역시 향후 AHR의 ligand 선택성을 바탕으로 AHR를 표적으로 하는 추가적인 연구에 활용할 수 있을 것임. - 본 연구에서 얻은 AHR-LBD 단백질과 ligand와의 결합 simulation을 통해 얻어진 몇 몇 중요 아미노산 잔기들을 활용한 돌연변이를 통한 AHR의 기능에 관한 영감을 얻을 수 있었으며 이를 바탕으로 추가적인 연구를 진행해볼 예정임. - 이를 종합하여 AHR을 중심으로 한 면역학, 약물학 등의 관련 약학 전공 연구진들과 공동연구를 진행해볼 수 있을 것임. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 석승현
• 주관연구기관 : 제주대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 단백질 구조;AHR 작용기전;AHR 구조; 2. AHR;Protein Structure;AHR mechanism;AHR structure;AHR-LBD;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 본 연구는 기존 탄소강으로 제조되었던 방사성폐기물 이동용기와 영구저장소의 저장용기를 콘크리트로 단일화하기 위한 기초 연구에 해당함. ◼ 전체 내용 1-1 방사능 차폐에 요구되는 콘크리트의 물리 및 화학적 특성 검토 1-2 실험 및 해석의 동시수행을 통한 콘크리트 차폐성능 분석 2-1 방사성폐기물의 이동 및 영구저장을 위한 차폐용 콘크리트 저장용기 설계 2-2 차폐용 콘크리트 용기의 성능평가 및 기법개발 3-1 차폐용 콘크리트 용기의 자유낙하 및 적층시험을 통한 안전성 평가 □ 연구개발성과 ‐ 콘크리트의 물리적 특성에 기반한 차폐성능 평가 시뮬레이션 기법 도출(시뮬레이션 신뢰성 96% 달성) ‐ 중-저준위 방사성폐기물을 위한 이동 및 영구저장 용기 단일화를 위한 공정의 간소화 가능성 제시 ‐ 국제원자력기구(IAEA) IP-2 type 기반 용기 설계방법 및 안정성 평가기법 제공 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ‐ 향후 원자력 발전소 건설 시 콘크리트의 배합선정 및 차폐율 선정 시 적용 ‐ 기존 발전소 내 저장된 중-저준위 방사성폐기물의 이동 시 이동 용기 제안 가능 ‐ 방사성 물질의 개별 차폐를 위한 콘크리트 활용가능성 제시 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김학영
• 주관연구기관 : 한국방재안전기술
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 방사성폐기물;차폐콘크리트;방사성폐기물 이동용기;방사성폐기물 영구저장; 2. Radioactive waste;Radiation shielding concrete;Transportable container of radioactive waste;Permanently storable of radioactive waste;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 방사성 오염물 핵종 감시를 위한 무독성 형광체 기반의 휴대형 rollable 패치 키트 개발 연구 ◼ 전체 내용 본 과제의 최종목표는 방사성 오염물 핵종의 감시를 위한 무독성 형광체 기반의 휴대형 rollable 패치 키트 개발 연구를 목표로 잠재적인 방사선 피폭에 대해 사전에 방지할 수 있는 기술을 제안하고 구부림이 가능한 패치 형태로 제작함으로써 장소에 구애 받지 않고 방사능 오염물을 가시적으로 감시 가능한 계측 기술을 구현하는 것임. □ 연구개발성과 ◦ 본 제안 기술은 검사 대상에 유해한 영향을 일으키지 않고 검사 대상의 위치나 모양에 제약 없이 사용 가능하며 쉽게 탈부착 가능한 보급형 휴대형 Rollable 패치를 개발함으로써 국내에 유입되는 방사능 오염물에 잠재적 방사선 피폭 사고를 사전에 방지할 수 있는 계측 기술과 신소재 개발 기술을 목적으로 할 수 있음. (의미) 본 결과에서 제시하고 있는 무독성 형광체는 방사선 검출 분야에서 개발되는 물질에 비해 비교적 제조단가가 낮기 때문에, 산업적으로 다양한 측면으로 접근할 수 있다는 기술적 의미를 가짐. (중요성) 이에 본 과제에서 제시된 기술은 방사선을 사용하는 모든 활용 분야에서 의료, 산업, 공업, 환경산업 등 경제성을 갖는 보급형 계측 기술에 기여할 수 있는 중요성을 지님. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 당해연도 활용계획 ◦ 국내 방사선 핵종 및 선량을 계측하는 검출 분야를 비롯한 다양한 방사선 검출을 다루는 기관을 대상으로 국내외 학회, 세미나, 심포지움에 참석함으로써 본 기술의 적합성과 그 중요성 및 활용 계획에 대한 기술 개발 개요를 발표하고 학술활동에 집중하여 본 기술의 우수성을 지속적으로 알릴 예정임. 나. 활용방법 ◦ 본 기술은 방사성 오염물 핵종의 감시를 위한 무독성 형광체 기반의 휴대형 rollable 패치 키트 개발을 목표로 연구를 수행하였으므로 방사선 안전 관리 검출 분야뿐만 아니라 선량을 지속적으로 감시할 수 있는 차별성을 가지는 시제품을 개발 할 수 있음. 다. 차년도 이후 활용계획 ◦ 본 연구 개발 결과를 바탕으로 이와 관련된 후속 연구를 제안하고 그 밖에 실용화를 검토할 수 있도록 관련 업체와 지속적인 협력 체계를 구축할 계획임. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 허예지
• 주관연구기관 : 한국국제대학교
• 발행년도 : 20230600
• Keyword : 1. 무독성 형광체;고분자 복합화;방사선;핵종;휴대형; 2. Nontoxic Phosphors;Polymer Complex;Radiation;Radio activity;Portable;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 RPC5 유전자 매개 방사선 저항성 매커니즘 규병을 통한 새로운 암 치료법 연구 ◼ 전체 내용 세포 밖 exosome 상태로 분비된 RPC5가 어떻게 세포 사멸과 방사선 저항성에 관여하는지 그 매커니즘을 규명하고, 과연 어떤 암세포가 이러한 RPC5와 관련된 방사선 저항성을 가지는지 확인한다. 또한 RPC5의 damage 저항성이 다양한 외부 damage source: r-Ray(방사능), UV(자외선), Heat-Shock (열충격), Chemial hazard(화학 위험) 에도 관련되어 있는지 확인하여 다른 질병 치료의 가능성을 확인한다. ◼ 1단계 ❏ 목표 상동 ❏ 내용 상동 □ 연구개발성과 국제 학술 대회 논문 발표 2건 (미국, 싱가포르) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 방사선 저항성은 현재 암 환자 치료의 1/2 이상 담당하는 강력하고 일반적인 암치료 방법의 걸림돌로서 많은 환자들이 방사선 저항에 의한 암 재발을 경험한다. 따라서 방사선 치료의 기본 메커니즘을 결정하고 방사선 치료의 효율성을 향상 시키기 위한 연구가 필요하다. 그러므로 본 연구는 세포 사멸과 같은 기초 연구 분야만이 아니라 암이나 질병 치료 분야에서도 매우 가치가 있는 연구이며, 특히 RPC5에 의해서 세포에서 개체 레벨까지 모두 방사선 저항성을 증가시킨다는 연구 결과는 매우 특이적이며 의미하는 바가 크다. 무엇보다도 전 세계적으로 아직까지도 Pol III subunit의 하나인 RPC5에 대해서는 연구가 매우 미미하여 정확한 기능이 알려져 있지 않았으며, 이번 연구를 계기로 하여 초파리에서부터 사람에 이르기까지 RPC5의 기능에 대해 최초로 밝혔다. 또한 최근 exosome 연구 자체가 이슈화되고 여러 생명과학 분야에서 집중하고 있는 시점에서 치료제로서 exosome의 가능성을 확인할 수 있으며, 이를 추출 및 처리하는 과정에 대한 연구를 통해 의학적 치료 기술 개발에 직접적인 중요한 이정표가 될 수 있다. 또한 RPC5의 세포 사멸 저항성은 자외선이나 열손상과 같은 damage에도 비슷한 성질을 보이며, 이는 다른 원인에 의해 발생한 피부암이나 화상과 같은 질병에 이르기까지 폭넓은 의학적 분야 치료에 단초를 제공할 것으로 보인다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 원종훈
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20230600
• Keyword : 1. 세포 사멸;방사선저항성;엑소좀; 2. apoptosis;radiation resistance;exosome;RPC5;

□ 연구개요 참굴의 주된 에너지원으로 사용되고 있는 글리코겐의 저장과 이용에 관계하는 일련의 에너지 대사 과정을 통하여 생식소의 발달과 배우자형성에 관여하는 단백질에 의한 성숙 관련 단백질의 신호전달을 탐색하고자 한다. 이를 통해 산란 후 급격한 폐사율의 원인을 규명하고 지속적인 성장과 성숙을 유도하기 위한 기술을 확보하여 국내 참굴 생산의 안정성에 기여하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 (1) 참굴의 성장과 성숙에 사용되는 에너지원 경로 분석 ◦ 참굴의 조직별 글리코겐 함량 분석 및 glycogen synthase kinase 3 (GSK3) 변화량을 in situ hybridzation 방법으로 조사함 ◦ GSK3의 활성화에 영향을 미치는 insulin-like growth factor (IGF)의 신호전달경로를 통하여 에너지 대사와의 관련성 확인함 ◦ 참굴의 번식에 사용되는 에너지원 경로 확인을 위해 생식주기를 통하여 주기별 생식소 채취하여 Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA)의 전사량 확인함 (2) 참굴의 성숙 관련 유용 단백질의 분리와 동정 및 성숙관련 gene의 발현 분석 ① 참굴의 성숙 관련 유용 단백질의 분리와 동정 ◦ 난소 내 growth differentiation factor 9 (Gdf9)의 존재 여부 확인함 ◦ 암수 생식소를 채취하여 SDS-PAGE 실시 및 MALDI-TOF MS/MS를 이용한 질량 분석 수행 후 database를 기반으로 기존에 규명된 단백질 서열과 비교·분석함 ② 성숙 gene의 발현 분석 ◦ 참굴의 생식소 내, 성 성숙관련 specific marker인 oyster vasa-like gene과 Dmrt1 gene의 발현 유무 및 발현량 확인함 ◦ 성 결정에 중요한 역할을 하는 SRY 발현 및 관련 유전자인 Fog2, Gadd45γ, Map3k4, Cbx2, IGF-I receptor gene의 발현 유무 및 발현량 확인함 ◦ 수컷의 초기 성 성숙에 관여할 것으로 예상되는 Sox9, Emx2, Fgf9, Dmrt1 gene의 발현 유무 및 발현량 확인함 ◦ 참굴 암컷의 초기 성 성숙에 관여할 것으로 예상되는 Nr5a1, Wnt4, β-catenin, Rspo1, Foxl2, dDax1 gene의 발현 유무 및 발현량 확인함 (3) 참굴의 성숙 관련 단백질의 신호전달 탐색 ◦ Gata4/Wt1/Lhx9/Sf1 발현을 조사함 ◦ Wnt/β-catenin 발현을 조사함 ◦ p-c-Src/JAK/STAT 발현을 조사함 ◦ EGFR-ERK 1/2 signaling 조사함 ◦ Vtg와 IGFs signaling 조사함 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ◦ 참굴의 지속적인 성장과 성숙이 가능할 수 있도록 환경을 제어할 수 있는 요인 제시 ◦ 성숙 관련 특정 유전자의 발현은 주된 산란 시기를 예견하는데 활용 ◦ 참굴의 번식 관련 단백질에 대한 database를 구축함으로써 국내외 조개류 유래 기능성 단백질의 학술 및 산업적 활용 가능성 제시 ◦ 조개류의 난질을 향상시키기 위한 기초자료로 활용 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 최윤희
• 주관연구기관 : 부경대학교
• 발행년도 : 20230300
• Keyword : 1. 참굴;성장;성숙;생식소;신호전달; 2. Pacific oyster;Growth;Maturation;Gonad;Signal pathway;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 최정열
• 주관연구기관 : 한국항공우주연구원
• 발행년도 : 20230100
• Keyword :

□ 연구개요 우리나라 폐암 CT검진 대상자 선정 기준은 NLST의 대상자 선정 기준과 유사함. 그러나 이 대상자 선정 기준은 ‘나이와 흡연력’ 두 가지만을 고려하는 단순한 기준으로, 개개인을 대상으로 하는 예측모델보다 폐암 발생에 대한 민감도와 특이도가 떨어지며, 다수의 음성 폐암 검진(negative screen)과 위양성 폐암 검진이 발생할 가능성이 있음. 따라서 본 연구는 흉부엑스레이와 임상정보를 이용해 폐암 발생을 높은 정확도로 예측하는 페암 CT검진 대상자 선별 모델의 개발과 검증을 목적으로 함. □ 연구 목표대비 연구결과 1. NLST 폐암 검진 영상 데이터베이스 구축 3천례의 NLST 영상 데이터, 텍스트 데이터를 구조화. 2. 국내 대학병원 폐암 검진 데이터베이스 구축 흉부엑스레이 폐기종 예측모델의 외부 검증을 위해 3개의 데이터셋을 마련하였음. 그 중 1개는 미국 PLCO trial에서 수집된 임상 및 영상 자료이며. 나머지 2개는 국내 대학병원 건강검진센터에서 수집함. 3. 임상정보 기반 폐암 검진 대상자 선별 모델 개발 및 검증 “age, sex, smoking status, pack year, race, family history of lung cancer, past history of malignancy other than lung cancer, body mass index”와 같은 임상 변수들을 input variable로 활용하여 머신러닝 모델을 훈련하고 내부 검증함. 4. 흉부엑스레이 기반 폐기종 예측 모델 개발 및 검증 대학병원에서(single tertiary referral center) 3개월 이내 chest PA와 chest CT(standard radiation dose)를 함께 시행한 환자 약 1000명으로 이뤄진 데이터셋을 구축. CT에서 %LAA-950 (emphysema index) 계산 후, 이를 label로 하는 딥러닝 모델(U-net)을 개발함. CT 기준 10% 이상 폐기종에(ground truth) 대해 AUC 0.95 (95% CI: 0.91, 1.00) 달성. CT 기준 5% 이상 폐기종에 대해 AUC 0.90 (95% CI: 0.85, 0.95) 달성. 5. 임상위험인자와 흉부엑스레이 기반 폐기종 예측 모델 결과를 활용한 통합적 앙상블 모델 개발 폐암 발생 예측모델은 USPSTF 권고안보다 높은 성능을 보임 (AUC, 0.74 vs. 0.57). 특히 비슷한 수준의 특이도에서(48.4% vs. 53.1%) 비교했을 때, 더 높은 민감도를 보임 (80.4% vs. 60.7%). 6. 한국인 폐암 검진 대상자를 활용하여 모델 외부 검증 기개발된 폐 암발생 예측모델을(CXR-LC) 외부 검증함. 현행 검진자 선별안에 모델을 추가로 적용하면 missed lung cancer를 최소화하는 동시에 true-negative screen을 줄여 CT검진의 효율을 높일 수 있음. USPSTF-eligible CT screening candidate 에서 폐암발생 예측모델 기반으로 저위험군을 검진에서 제외할 경우, 0.2%의 missed lung cancer 수준에서 10% 가량의 불필요한 CT검진을 줄일 수 있음(45.1% vs. 35.8%). □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1. 폐암 CT검진은 대상자의 참여도가 낮은 검진 사업임. 개발된 폐암 발생 예측모델을 병원 EMR/HIS에 통합시켜 폐암 CT검진 대상자를 자동으로 추천할 수 있도록 활용 가능. 2. 한국인 대상의 검진 대상자 예측모델을 활용해 지역사회 검진에 활용. 3. 향후 검진 정책 수립에 예측모델을 활용할 수 있도록 근거 마련. 4. 예측모델에 대한 전향적 연구 수행에 대한 근거 마련. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김형진
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20230200
• Keyword : 1. 인공지능;폐암;흉부엑스레이;폐기종;검진; 2. artificial intelligence;lung cancer;chest radiograph;emphysema;screening;