□ 연구개요 ● 본 연구과제의 궁극적인 목표는, 통합 방법론 (integrative approach)을 기반으로 (1) NPC 및 핵막를 통해 일어나는 HPV(인유두종 바이러스)의 다이내믹한 감염 과정을 분자수준에서 규명한다. HPV 감염의 다이내믹한 복잡성을 고려하여 물리학 / 화학 / 생명과학 / 의과학 / 계산 과학적 방법을 아울러 여러 다양한 데이터를 통합적으로 적용한다. (2) 위에서 얻어진 연구 결과를 다른 바이러스의 감염과정 규명에도 확장하여 독창적인 생물학적 발견과 이해, 그리고 의학적 진단과 질병퇴치의 토대가 되도록 한다. ● HPV의 세포핵 내부 감염 과정을 분자 수준에서 좀 더 자세히 알게 되면, 이는 궁극적으로 바이러스의 감염을 막는 antiviral therapy의 개발에 중요한 밑거름이 된다. 이는 기존 예방 백신의 영역 밖인 바이러스의 핵막/NPC를 통한 유전정보 전달과정을 막는 새로운 치료용 백신 및 치료제 개발에 대한 토대를 제공한다. □ 연구 목표대비 연구결과 ● 대표적인 Viral System중의 하나인 HSV-1의 Self-assembly에 관한 리뷰 논문을 비롯하여 총 4편의 논문을 발표하였다. (1) 기존에 알려져 있거나 새롭게 생성되는, 대용량의 생명 정보 및 실험 데이터를 물리/화학/생명/계산과학 등 학문의 경계를 넘어, 통섭/통합적으로 아우르는 보편적인 integrative approach를 개발 및 확장시켜왔다. (2) SAXS 장비 실험실 셋업 및 최적화 작업: ● NPC 구성 단백질들이 HPV Capsid-Importin 복합체와 어떻게 상호작용을 하는지를 명확히 규명하기 위해 Small angle X-ray scattering (SAXS) 실험을 준비하였다. ● SAXS 실험을 위해 Xenocs Nano-inXider라는 in-house SAXS 장비를 본 연구실에 2019~2020년에 구축하였고, preliminary data를 얻기 위한 최적화 작업을 진행하였다. (3) Cryo-EM 최적화 작업: ● Cryo-EM / Tomography 를 이용해서 importinβ—capsid 복합체가 실제 NPC의 cytoplasmic filament에 도킹하는 과정을 관찰하기 위해 세포를 배양하고 급속동결 후 세포핵과 NPC를 관찰하는 실험을 진행하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ● 현재 시판 중인 예방 백신 (가다실, 써바릭스, 가다실 9)은 중화 항체를 생성 하여 HPV 감염을 막는 방식으로서, 모든 type 의 HPV 를 예방할 수는 없다. HPV의 세포핵 내부 감염 과정을 분자 수준에서 좀 더 자세히 알게 되면, 이는 궁극적으로 HPV의 감염을 막는 antiviral therapy의 개발에 중요한 밑거름이 된다. 이는 기존 예방 백신의 영역 밖인 HPV의 핵막/NPC를 통한 유전정보 전달과정을 막는 새로운 치료용 백신 개발에 대한 토대를 제공한다. - 의학적으로 중요한 antiviral 치료제의 개발에 적용되면 궁극적으로 병원, 제약회사, 바이오 벤처 회사 등에 기술 이전 및 사업화가 가능하다. 현재 치료용 백신은 ‘바이오리더스’, ‘제넥신’ 등 국내 제약사들이 임상 연구를 진행하고 있어, HPV 감염 과정을 규명하면 이러한 국내 바이오벤처 회사 등에 기술 이전을 통한 사업화가 용이하다고 본다. - 향후 국내외에 이와 관련한 새로운 연구센터를 설립할 수 있고, 다른 바이러스 (HIV, Zika, Ebola 등)의 NPC를 통한 감염과정으로 확장하여 의학적 진단과 질병 퇴치에 크게 공헌할 수 있다. ● 본 연구는 학제 간의 장벽을 넘어 생물, 물리, 화학, 계산과학 등 여러 학문분야의 융합을 통해 새로운 영역을 개척하는 다학제적 연구이다. - 기존 학계에서 단편적으로 물리/화학/생명/계산과학 학문영역의 인위적인 분류를 따라 유통되거나, 개별적으로 database에 저장되어 왔던 '생명 정보' 및 '실험 데이터'들을 통합적으로 사용하게 됨으로써, 데이터 통합과정을 통해서 얻은 최종 결과물의 효율성, 정확성, 해상도, 그리고 완결성을 극대화한다. - 기존의 이론의 틀에서 벗어나 실용적 문제 해결 능력을 갖춘 연구자를 배출하여 학계 및 산업계에 경쟁력 있는 인력을 키워낼 수 있다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김승중
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 통합 방법론;계산 생물학;핵공막 복합체;바이러스 감염;저온 전자현미경; 2. Integrative approach;Computational Biology;Nuclear Pore Complex;Viral Infection;Cryo-Electron Microscopy;

연구개요 신장 섬유화의 진행을 억제하는 것이 만성신장질환 치료의 핵심 목표이다. 신장 섬유화가 일어나는 기전은 사구체와 세뇨관 그리고 사이질로 구성되어 있는 신장의 복잡한 구조로 인해 정확히 알아내기 어렵고, 따라서 신장 섬유화를 효과적으로 억제하는 약물의 개발도 쉽게 이루어지지 않았다. Nuclear factor 2-related factor 2 (Nrf2)는 염증반응을 조절하고 산화스트레스등에 대한 세포방어기전을 담당하는 역할을 하며 Kelch-like ECH-associated protein 1 (Keap1)에 의해 활성도가 조절된다. 또한 자가포식작용을 조절하는 p62/SQSTM1이 Nrf2-Keap1 경로와 상호작용한다는 사실이 보고되었다. 기존에 알려진 Nrf2의 역할외에 조직의 섬유화에서도 세포방어작용을 한다는 사실이 알려진 후 각종 장기의 섬유화 과정에 Nrf2가 관여할 가능성이 연구되고 있다. 고지혈증 치료제로 사용되고 있는 약물 Ezetimibe가 p62를 통해 Nrf2의 활성화를 일으키며 비알코올성 지방간염에서 간 섬유화를 억제하는 효과가 있다는 최근의 보고에 착안하여 본 연구에서는 Ezetimibe의 신장 섬유화 억제 효과를 세포와 동물실험을 통해 검증하고 그 기전을 밝히고자 시도하였다. 연구 목표대비 연구결과 연구는 배양 세포를 사용한 실험과 동물 실험의 두 단계로 진행하였다. 배양 세포 실험은 세뇨관 상피세포인 HK-2 세포에서 CRISPR/Cas9 기법으로 p62의 발현을 억제한 후 TGF-beta를 처치해 섬유화 유발 자극을 가하고, 이 때 Ezetimibe 처치가 세포의 반응에 끼치는 영향을 분석하였다. Ezetimibe 처치 여부에 따라 epithelial-mesenchymal transformation (EMT) 관련 물질의 발현 정도를 비교하였다. 동물실험은 p62 knock out (KO) 마우스에서 unilateral ureteral obstruction (UUO) 기법으로 신장 섬유화를 유발하고 Ezetimibe 처치 여부가 신장 섬유화의 정도에 미치는 영향 및 신장 조직내에 일어나는 분자생물학적 변화에 영향을 주는지 여부를 검증하였다. 동물실험 일정이 COVID-19 판데믹의 영향을 받아 순연되어 동물실험 일부가 마무리 되지 않았으나 3개월 이내에 동물실험을 마칠 계획이다. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) Ezetimibe는 고지혈증 치료제로 이미 유효성과 안전성을 검증 받았으며 본 연구를 통해 배양세포에서 섬유화 자극으로 인해 일어나는 반응을 p62 경로를 통해 억제한다는 사실을 검증하였다. 동물실험을 마무리하여 세포실험과 동물실험의 결과를 종합하면 Ezetimibe의 섬유화 치료제로서의 가능성을 제안할 수 있다. 이를 바탕으로 사람에게 적용하기 위한 임상연구를 계획하고 이어지는 기전 연구의 바탕이 될 수 있다. 또한 연구자가 관여하고 있는 신장 이외 타 장기, 즉 간, 폐의 섬유화 연구에도 응용하여 장기를 뛰어넘는 섬유와 기전 연구의 바탕이 될 수 있다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 임범진
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 신장섬유화;치료 타겟; 2. Renal fibrosis;Therapeutic target;Nrf2;Ezetimibe;p62;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 한국표준과학연구원에서 차세대 정밀 측정 표준을 위해 연구해 온자기양자센서 (MMC) 저온검출기 시스템에 mK 영역의 양자 금속열 물성 특성을 갖는 전방위 4π 흡수체의 calorimetric 측청 기법을 결합하여 핵붕괴 관련 기본 데이터 측정을 위한 “방사선 표준기”를 EU 연구 기관과 공동으로 개발하고자 함 ◼ 전체 내용 o 낮은 방사능 에너지 영역에 특화된 자기양자센서 개발 - 에너지 분해능(E/ΔE) 2000 이상, 20 eV~100 keV 영역 특화된 MMC센서 설계 - MMC 구성 요소들을 저에너지 방사선 검출기 설계 값에 맞게 기존 및 새로 개발될 기술을 이용 개발: 저 자기 이온 농도의 Ag(Au):168Er 센서 물질 합성, 낮은 인덕턴스 및 높은 임계 전류를 갖는 Nb 초전도 meander, 정전기에 강한 금속 박막 heater, 균일한 SiOx 부도체 박막, 전기 증착 법 활용 금속 열화 층, 에너지 교정 용 펄스 열에너지 생성 소자 - MMC 구성 요소 집적화를 위한 팹 공정 연구: 50 개 자기양자센서 칩을 포함한 3 인치 마스크 15 장 이상 포함된 포토 리소그래피 공정, 각 공정 후 소자 요소 특성 평가 - 제작된 MMC 특성 평가: 액체 헬륨 4 K에서 소자 각각 부분의 열 및 전기적인 평가, 표준 에너지 source을 통한 검출기 노이즈 특성 및 에너지 분해능 평가 o 절대 방사능 및 핵붕괴 고유 에너지 측정을 위한 calorimetric 검출 기법 연구 - 방사능 원자 붕괴 때 발생 전체 에너지(Q) 및 event을 잃지 않는 측정을 위해 방사능 시료를 금속 포일로 전 방위로 쌓아 Q를 열로 전환하는 전방위 4π 흡수체: 나노 기공 및 구조체 표면을 갖는 Au 포일 제작, Au 포일의 열적인 결합 및 mK 영역 열전달 현상 연구, 모든 방사선 입자 흡수와 최소 열용량의 상반 관계 최적화 시뮬레이션 o 방사선 표준기 성능 평가 및 상호 인증 - 검출기 성능 평가: 표준 선원 스펙트럼 측정을 통한 기존 데이터 및 계산들과 비교를 통해 방사선 검출기로써 성능 평가 - EU 표준 기관과 검출기의 측정 불확도를 산출하여 주요 베터 붕괴 핵종 데이터를 BIPM 핵 데이터에 등록함으로써 방사능 표준기확립 ◼ 1년차 ㅇ 목표 : 검출기 설계 및 요소 기술 개발 ㅇ 내용 : - 전사 묘사 결과를 기반으로 저 에너지 방사능 측정용 MMC 설계 - 유도 가열 및 아크 방전을 결합한 방식으로 Ag:Er 센서 물질 합성 및 개발 - 센서를 mK 영역에서 수 eV 에너지 정확도로 교정하기 위해 열발생 용 정밀 저항 및 펄스 전류 개발 및 분석 ◼ 2년차 ㅇ 목표 : 센서 제작 및 검출기 흡수체 제작 ㅇ 내용 : - 전산 묘사 결과를 기반으로 설계된 MMC 주요 요소들의 3 인치 웨이퍼 공정 개발 - 흡수체 용 μm 두께 박막 제작 용 도금 장치 제작 - Ag:Er 센서 부분에 흡수체 도금을 위한 공정 연구 ◼ 3년차 ㅇ 목표 : 검출기 성능 평가 및 방사능 표준기 검증 ㅇ 내용 : - 알파 선원을 이용 Ag:Er 기반으로 제작된 MMC 신호의 시간 함수 및 에너지 분해능 측정 - 표준 방사능 시료를 이용 방사능 데이터를 측정하고 측정 불확도를 산정하고 공동 연구자들과 데이터 상호 비교 □ 연구개발성과 - Metallic magnetic calorimeter(MMC) 저온검출기의 기존 센서 물질 Au:Er를 대체는 Ag:Er 합금 합성 방법을 개발하였다. 합성 된 Ag:Er는 산소 오염이 극미한 순수한 합금이며, 기존의 Au와 다르게 Ag 핵이 전기사중극자를 갖지 않는 관계로 mK 온도 영역에서 자기열물성이 저온검출기에 더 적합하다. Ag:Er 합금은 아직 상용화되어 있지 않으며, MMC 공정 제작에서 훨씬 경제적이다. - MMC chip 제작 12 단계 공정에서 나타나는 문제들을 대부분을 해결하여 수율을 95 % 근처 도달하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 절대 방사능 측정 및 핵 붕괴 기본 데이터 획득 등 방사능 측정 표준 업무에 활용 - MMC 저온 검출기와 4π 흡수체를 결합한 핵 Q-분광법을 환경 방사능 측정 활용 - 약력(weak force) 관련된 베타 붕괴 측정 등 기초 과학 측정 방법 제공 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이민규
• 주관연구기관 : 한국표준과학연구원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 저온검출기;자기양자센서;전방위 4π 흡수체;방사선표준;팹 공정; 2. Low temperature detector;Metallic magnetic calorimeter;4π absorber;radionuclide metrology;fab process;

□ 연구개요 1) 최종 목표: 본 연구는 인공 지능을 이용하여 심장의 구획 자동화 알고리즘과 심장 세부 구조 별 방사선 견딤 선량 지표를 개발하여 환자 개인 별 심장 보호 맞춤형 방사선 치료가 가능케 하고자 함. 2) 세부 연구 목표 ➢ 1차 세부 목표: 심장 세부 구조와 유방암 방사선 치료시 필요한 정상장기에 대한 매뉴얼 구획화 (manual contouring)한 레이블링 데이터 확보 ➢ 2차 세부 목표: 유방암 방사선 치료에 필요한 영상 자동 분할 인공지능 알고리즘의 개발 ➢ 3차 세부 목표: 심장 세부 구조를 포함한 정상장기 별 방사선 견딤 선량 지표 개발. 3) 연구 내용 ➢ 유방암 방사선 치료 후 심장병 발생 데이터 베이스 구축 및 인공지능 학습 데이터 구축 ➢ 유방암 방사선 치료 관련 심장 세부구조 자동 구역화 인공지능 개발 및 타당성 유효성 검증 ➢ 심장 구조의 방사선 선량-3차원 체적 정보를 이용한 방사선 심장병 유발 선량 및 예측 모델 개발 □ 연구 목표대비 연구결과 1) 최종 목표: 목표하였던 연구 내용을 100% 달성하였음. 2) 세부 연구결과 ➢ 레이블링 데이터 구축: 유방암 환자 >1000명의 진단, 치료, 심장독성 데이터 확보하였고, 심장내과 전문의와의 협력체 구성을 통한 데이터 관리 질향상 및 관리 하였음, >200 명의 방사선치료계획용 CT에 심장세부구조를 포함한 20개이상의 정상구조를 레이블링 작업을 진행하여 학습/검증 데이터 확보하였음. ➢ 인공지능 모듈 개발: 구축한 학습 데이터를 이용하여 U-Net with Efficient Net를 통해 자동분할모듈을 개발하였음. 성능의 타당성 및 일관성, 범용성을 다각도로 검증하기 위하여 dosimetric 연구, 설문지 연구, 일치도 평가 연구 (Dice, Hausdorff 등), 다기관 전문가 집단 비교 연구를 통해 성능을 확인하였음. ➢ 인공지능 모듈을 통해 개발한 자동분할기능을 이용하여 심장독성을 비롯한 방사선 치료 독성 예측 모듈 개발을 진행하였음 (예: Acute coronary event, 갑상선기능저하 등). □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 연구개발 성과의 활용 계획 1) 유방암 방사선 치료 계획에 사용되는 영상 분할에 활용하고 있음. 2) 다기관 연구의 치료 질 관리 프로그램에 활용하는 임상연구를 진행 중. 3) 국가 의료 질 향상 정책 및 프로그램에 활용될 수 있음. 4) 심장독성을 비롯한 방사선 치료 독성을 예측하는 영상 분할 작업에 활용하고 있음. 기대 효과 1) 기술적 효과 ➢ 유방암 뿐 아니라 두경부암, 폐암, 직장암, 간암 등 타 장기의 방사선 치료용 자동 영상 분할 기법에 활용되어 방사선 치료의 치료 기술 향상 ➢ 방사선 치료 부작용을 치료 계획시에 예측하여 부작용을 줄이는 환자 맞춤 정밀 설계가 가능케 함. ➢ 방사선 치료 뿐 아니라 영상자료를 활용한 다른 치료 기술에 활용될 수 있음. ➢ 환자 및 학생 교육 자료에 활용 될 수 있음. 2) 사회적 효과 ➢ 방사선 치료를 시행하는 유방암 환자의 치료시 부작용 감소를 통한 유방암 환자의 삶의 질 향상 ➢ 환자/ 학생 설명 자료에 활용되어 의학적 영상 자료의 이해도 증가. 3) 경제적 효과 ➢ 방사선 치료 계획에 필요한 의료진, 인력의 시간 및 인건비를 절약하여 병원 및 국가 의료 재정을 절감하고 더 많은 환자에게 양질의 치료를 제공. ➢ 영상 데이터 활용을 통한 지속 가능한 의료사업의 경쟁력 기반 확보. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 장지석
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 유방암;방사선치료;심장독성;영상분할;인공지능; 2. breast cancer;radiotherapy;cardiac toxicity;Image segmentation;Deep learning;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김성운
• 주관연구기관 : 강원대학교
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 아스팔트 자가회복;마이크로웨이브 조사;인장강도 회복률;휨강도회복률;열전도성 섬유; 2. Asphalt self-healing;Microwave radiation;Tensile strength recovery ratio;Flexural strength recovery ratio;Conductive fiber;

Ⅳ. 연구개발 결과 본 연구를 수행하며 저선량 방사선 의료기술 컨소시엄을 구축하였으며, 저선량 방사선 영향 심포지움을 개최하며 경제/홍보 분야 전문가들과 긴밀히 연계하여 저선량 방사선 기초기술과 의료적 이용의 필요성/산업화 전략을 알렸다. 또한 저선량 방사선 기기를 정의하기 위해 저선량 방사선의 이론과 정의, 저선량 방사선 기기의 기술현황 분석을 수행하였다. 이 외에도 각 분야 전문가들에게 자문을 구하여 저선량 치료방사선의 생물학적 영향 최신 연구, 현재까지의 임상 연구 현황 등 다양한 결과들을 통해 향후 전망 또한 분석하였다. (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 채종서
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 방사선치료;저선량 방사선원;비 암치료;방사선 생물학; 2. radiation therapy;low-dose radiation exposure;non-cancer therapy;radiobiology;

□ 연구개요 본 연구과제는 “중력파 관측으로부터 발견되는 중성자별의 물리량으로부터 베이지안 분석을 통해 중성자별 내부의 고밀도 물질에 대한 특성을 이해하고, 이로부터 핵물질의 대칭에너지에 대한 특성 연구”를 목표로 하고 있다. 이를 위한 베이지안 추론 계산 코드를 개발하고, 이를 이용하여 중력파 관측결과 및 중이온충돌 시뮬레이션에 적용하여 결과를 도출하도록 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구과제는 베이지안 추론 계산코드 개발이 중심이 되어, 이를 활용하여 중력파 관측결과 및 중이온충돌에 적용하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위한 구체적인 목표는 첫 번째 자체 베이지안 추론 계산 코드 개발, 두 번째 개발된 코드를 이용한 중성자별 상태방정식에 적용 및 핵대칭에너지 파라미터 사후확률분포 산출, 세번째 핵대칭에너지 파라미터의 사후확률분포를 이용한 모델 파라미터를 이용하여 중이온 충돌 시뮬레이션 적용연구, 네 번째 중력파 관측결과 및 중이온충돌 실험 결과 적용 연구가 된다. 3년간의 단계적 활동을 통해 연구개발을 진행하였고, 위 네가지 구체화된 연구내용을 수행하고, 그 결과들을 산출하여 논문을 작성하였고, 최종 목표에 부합되는 결과를 얻게 되었다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구과제에서 개발된 베이지안 추론 계산 코드는 주어진 관측 또는 실험결과를 이용하여 결과를 산출 할 수 있으므로, 앞으로 진행될 LIGO, Virgo, KAGRA의 4번째 관측가동 및 이후 계속되는 가동에서 관측되는 중성자별에 대해 적용이 가능하며, 이를 이용하여 연구를 지속적으로 이어 나아가고자 한다. 또한, 다양한 천체 현상과 핵물리 실험 결과에 이용하여, 천체물리학 뿐만 아니라 핵물리학 분야에서 선도적인 역할을 할 수 있는 기초연구를 진행하고, 향후 두 분야를 아우르는 다중신호천체물리학 분야를 더욱 선도적으로 개척해 나아가도록 한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김영민
• 주관연구기관 : 울산과학기술원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 중력파;중성자별;핵대칭에너지;상태방정식;베이지안 추론; 2. Gravitational wave;Neutron star;Nuclear symmetry energy;Equation of state;Bayesian inference;

□ 연구개요 - 자궁경부암의 방사선치료 후 잔존종양 유무는 기존의 영상검사로 판단하기 어렵기 때문에, 새로운 바이오마커를 개발하여 치료 후 잔존종양 유무 및 종양 재발을 판정하려는 시도들이 있어 왔음. - 혈액 세포유리DNA (cfDNA)를 이용한 액상생검 기반 자궁경부암 방사선치료 모니터링법을 개발하고, 잔존종양 판별 및 예후 예측에 관한 효용성을 확인하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 - 혈액 cfDNA를 이용하여 암패널 및 HPV 비율 측정법을 확립함. - 암패널의 경우 기존에 알려진 자궁경부암 관련 돌연변이 다빈도 유전자를 치료 전, 중, 후로 확인함. - HPV 정량 측정법은 기존 논문에서 개발된 방법을 재연하여 높은 신뢰수준으로 검사에 이용 가능함을 확인. - 이 두가지 프로토콜로 25명의 환자에서 전향적 임상시험을 수행 완료하여 임상적으로 유용한 지 검증하였음. - 기존에 알려진 종양크기, 종양표지자에 비해 혈액 내 HPV를 정량화한 HPV비율은 더욱 정확하며 추가적인 임상적인 예후 예측력을 나타냄. - 환자수가 적은 한계를 극복하고자 임상시험 환자군에서 잔여종양이 있을 때 검출되는 유전자를 이용해 새로운 암패널을 구축하였고 이를 TCGA 데이터 베이스에 적용한 결과 유전자의 alteration 유무에 따라 전체 생존률의 차이를 보여 새로운 암패널의 가능성을 확인함. □ 연구개발 성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발 결과의 중요성) - 방사선치료는 자궁경부암에서 효과가 입증된 표준치료법이지만, 치료 후 정확한 잔존 종양 평가 방법에 대한 연구는 국내외적으로 부족한 수준임. - 본 연구를 통하여 액상생검 기반 모니터링법이 방사선치료를 받은 자궁경부암의 잔존종양 판별 및 예후를 예측할 수 있는 지 확인함으로써 방사선치료 후 적절한 검사 및 추가 치료에 대해 새로운 지식을 창출하고, 이를 통해 실제 방사선치료를 받는 많은 환자들에게 도움을 주며 국가 전체 의료비 감소에 이바지 할 수 있음. - 방사선반응성을 예측하는 정밀의료 측면에서 방사선종양학 분야의 연구 영역을 확장하고 확보한 염기서열분석 자료를 이용해 방사선치료의 기전과 치료효율을 높이는 후속연구와 이를 검증하기 위함 임상시험의 밑거름이 될 것임. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 강현철
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 액상생검;자궁경부암;방사선치료;정밀의학;세포유리DNA; 2. liquid biopsy;uterine cervical cancer;radiation therapy;precision medicine;cell-free DNA;

□ 연구개요 ● 본 과제는 1)재배벼의 기원 재평가, 2)아종 특이 유전자 동정, 3)주요 농업형질 유전자 분화분석, 4)아종 특이 유전자 육종 소재화의 세부 연구목표를 가지고 단계적으로 추진함 ⦁ 재배벼의 기원을 빅데이터 생물정보를 활용하여 재규명 ⦁ 진화적 증거를 이용한 유전자와 표현형 사이의 상관관계 증명 ⦁ 유전자 진화 정보를 이용한 GWAS 분석 능력 향상 ⦁ 아종(subspecies) 특이 형질 연관 유전자를 새로운 작물 육종 소재로 이용 □ 연구 목표대비 연구결과 1) 재배벼의 기원 재평가 (SCI 논문 2편) ⦁ Nuclear, chloroplast, mitochondria genome 이용 재배벼의 기원 재평가 ⦁ 통일형 벼 4종 포함 총 9종의 벼 표준유전체 구축 2) 아종 특이 유전자 동정 (SCI 논문 2편) ⦁ Oryza 속 및 O. sativa 아종 유전자 진화관계 규명 ⦁ 인디카, 자포니카 아종 특이 유전자 동정 3) 주요 농업형질 유전자 분화 분석 (SCI 논문 2편) ⦁ 수확량, 병저항성, 밥맛, 향 등의 유전자 분화분석 ⦁ 주요농업형질 유전자중심 아종 유전자 분화분석 ⦁ 분화과정에서 유전자기능 변화 추적 4) 아종특이 유전자 육종 소재화 (SCI 논문 3편, 품종보호 출원 5건, 중간모본 20개 육성중) ⦁ 발굴된 아종 편향 대립유전자/유전자를 현 재배벼 모본에 도입, 농업형질 평가 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1) 재배벼의 기원에 대한 연구결과를 국제적 학술지에 발표 함으로써, 대한민국의 벼 과학자뿐만 아니라, 세계적인 벼 유전학자와 육종가들에게 재배벼의 기원에 대한 깊이 있는 학문적 이해의 증진 및 벼 연구자에게 새로운 학문적 연구결과를 공유 제공함 2) 재배벼의 아종 진화 과정에서 대량으로 아종특이 유전자를 발굴함으로써, 향후, 주요한 농업형질을 개량하는 데 획기적으로 활용 가능한 유용유전자를 발굴하고, 새로운 기능 haplotype을 활용함으로써, 유용한 중간모본이나 우수한 품종을 개발하는 데 활용 가능함 3) 벼의 아종특이 유전자의 발굴 및 이용은 향후, 빅데이터를 활용하여 새로운 품종을 개발하는 디지털 벼 육종 전문가를 양성하는 분야에 크게 기여할 것이며, 미래 육종산업에 기술적 기반을 제공할 것임 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박용진
• 주관연구기관 : 공주대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 벼;빅데이터;재배벼 기원;디지털 육종;기능 대립유전자; 2. Rice;Big dada;Origin of rice;Digital breeding;Functional haplotype;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 가. 최종 목표 : HL301의 방사선 폐렴에 대한 국내 임상2b상의 IND 승인 나. 세부 목표 : - 본 국내 임상2a상 시험을 통해 항암화학방사선치료를 실시하는 비소세포폐암 환자를 대상으로 HL301 투여 시, 방사선 폐렴에 대한 안전성을 평가하고 유효성에 대한 POC(Proof Of Concept)을 확인하고자 함. - 본 국내 임상2a상 시험 결과를 바탕으로 임상2b상 시험디자인을 개발하고 해당 2b상에 대한 IND 승인을 득하고자 함. ○ 전체 내용 가. 1차 년도 : - 전체 임상시험실시기관에 대한 IRB 승인 및 계약 진행 - 임상시험약 생산 및 포장 - 개시 모임 실시 및 시험대상자 등록 개시 나. 2차 년도 : - 시험대상자 등록 완료 - 기관 모니터링 - 2b상 시험계획서 작성 준비 다. 3차 년도 : - 마지막 시험대상자 종료방문 완료 - DM/통계 및 결과보고서 완료 - 2b상 시험계획서 작성 완료 및 식약처 사전검토 - 2b상 CI(Coordinating Investigator) 미팅 및 기관 선정 - 2b상 IND 신청 및 승인 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 본 연구를 통해 폐암 환자의 흉부 방사선 치료로 인해 발생하는 방사선 폐렴에 대한 HL301의 임상2a상 시험을 실시하고, 해당 결과에 근거하여 후속 연구인 임상2b상 시험계획서 개발 및 임상 2b상 IND 승인 획득함. - 나아가 HL301(제품명: 브론패스정)의 방사선 폐렴에 대한 적응증을 추가하고 제품화하여 대상 환자들에 대한 치료법을 제공하고자 함. 가. 활용계획 - 본 연구를 통해 HL301이 방사선 폐렴 치료에 유효하고 안전한 약물임을 임상적으로 확인함으로써 임상 기초자료로 활용될 수 있음. - 본 연구를 통해 HL301의 임상적 최적 투여 용량을 확인하고, 방사선 폐렴 환자 대상의 후속연구로써 임상 2b상 및 임상 3상(치료적 확증 시험) 추진의 근거자료로 활용할 것임. - 국내외 최초 방사선 폐렴 예방 및 치료에 효과적이고 안전한 신규 천연물 의약품을 개발할 수 있음. 나. 기대 효과 - 본 연구를 통해 항암치료 또는 항암치료의 부작용 치료에 있어 천연물 의약품과 양방의 복합 치료를 할 수 있는 임상적 기초자료를 제공함. - 항암치료에서의 임상자료가 부족한 천연물 의약품에 대한 임상 연구 및 제품화의 견인차 구실을 할 것임. - 항암 방사선 치료시 불가피하게 발생하는 폐 독성을 감소시키고 치료를 촉진하여 폐암 환자의 사망률을 낮추고 삶의 질을 향상시킬 수 있음. 또한, 부작용 치료에 소요되는 의료비 지출을 감소시킬 수 있음. - 항암치료 부작용에 있어 천연물 의약품의 유효성 입증은 기초·임상 연구의 촉발, 의료·제약 부분의 산업화에 중요한 자료를 제공하여 천연물 의약품 수요 증가의 원동력이 될 것임. 이는 천연물 의약품 개발의 국가 경쟁력 향상 및 미충족 의료영역에 대한 치료법을 제시하여 한국형 바이오 산업의 육성에 기여할 것으로 기대됨. (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 오미진
• 주관연구기관 : 한림제약(주)
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 방사선 폐렴;항암화학방사선치료;폐암;천연물 의약품;임상2a; 2. Radiation Pneumonitis;Chemoradiotherapy;Lung Cancer;HL301;Phase 2a;