IV. 운영결과 원내에서 사용중인 모든 밀봉선원은 건전성 확인을 위해 누설점검을 매년 1회 실시 하였고, 방사선발생장치는 각 연구팀에 방사선안전관리 담당자를 두어 관리 하였다. 501명의 내부 직원 및 92명의 외부 직원에 대한 개인피폭선량을 측정하고, 방사선 작업종사자 및 수시출입자 전원에 대한 건강진단 및 방사선안전교육을 수행하였다. 2022년 기본교육 대상자는 방사선작업종사자 409명이었고, 직장교육 대상자는 방사선작업종사자 477명 및 관계종사자 70명이었다. 또한 방사선안전관리구역에 출입하는 모든 인원에 대한 방사선안전관리를 수행하였다. 5개의 방사선 사용 및 생산시설에 대한 공간선량률, 2개의 RI생산시설에 대한 표면오염도, 2개의 RI 사용시설에 대한 표면오염도, 2개의 파전용 저류조에 보관된 폐수의 방사능, 1개의 RI 생산시설 및 2개의 RI 사용시설의 실내 공기중 방사성물질의 농도 및 배기중 방사성물질의 농도를 정기적으로 측정하였다. 정기적으로 관리하는 지점은 총 169개 지점이다. 이와 같은 구역관리를 위해 방사선안전관리팀에서 관리중인 방사선측정기 39개에 대한 교정을 완료했고, 각 연구팀에서 사용하는 방사선측정기 230개에 대한 교정을 지원하였다. 방사성동위원소 생산에 대한 월말보고, 방사성동위원소 및 방사선발생장치 사용에 대한 분기보고를 모두 완료하였고, 개인피폭선량평가결과에 대한 보고, 방사선작업 종사자 교육에 대한 보고, 방사선작업종사자의 건강검진 결과에 대한 보고를 완료 하였다. 원자력 안전법에 따라 2022년부터 진행되던 1건의 방사성동위원소 사용변경허가를 완료하였고, 방사성동위원소 양도양수신고를 1건 완료하였다. 방사선 발생장치 사용 변경허가 1건과 추가적인 방사성동위원소 사용변경허가 1건을 완료하였다. 2021년 부터 준비하고 있는 방사성동위원소 생산변경허가를 위한 보고서 2건을 작성하였다. 방사선안전관리 수행 결과를 1건의 SCI(E) 논문과 1건의 해외 학술대회 발표 및 6건의 국내 학술대회 발표로 공유하였다. 또한 해외 학술대회 발표 중 확보한 일본 원자력학회에서 발간한 방사선차폐 Handbook의 일부를 번역하였다. (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 김상록
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 방사선작업종사자;방사선작업구역;방사선피폭;방사선안전관리;방사성물질;방사성폐기물;최적화; 2. Radiation worker;Radiation control area;Radiation exposure;Radiation safety and control;Radioactive materials;Radio waste;ALARA;

대덕 원자력이용시설과 서울 연구용원자로시설 부지 반경 30 km 이내 지역에 대해 공간감마선량률 측정과 환경시료에 대한 방사능 분석을 실시하였다. 대덕 원자력이용시설과 서울 연구용원자로시설 주변의 공간감마선량률과 집적선량은 전년도와 비슷한 수준을 보였다. 전알파, 전베타, U 및 ⁹⁰Sr 등 환경방사능 농도는 모든 시료에 있어서 평상시 변동범위 내에서 유지되고 있었다. 2021년부터 대덕 부지 주변의 공기, 농산물, 축산물 중 ¹⁴C 에 대한 환경조사를 수행하고 있으며, ³H의 경우 대덕 부지의 빗물에서 검출되어 일시증가 보고가 있었으며, 그 외에는 평상시 변동범위 이내였다. 감마동위원소의 경우 자연방사성핵종인 ⁴⁰K 또는 ⁷Be을 제외한 대부분의 인공방사성핵종의 농도가 최소검출가능농도 미만으로 나타났다. 서울 연구용원자로시설의 경우 지표수 시료에서 ¹³¹I이, 표층토양 시료에서 ¹³⁷Cs가 평상시변동범위 이내이거나 약간 높게 검출되었다. 검출된 ¹³⁷Cs의 방사능 준위는 1960 ∼ 1970년대 실시된 대기권 핵실험에 의한 전 지구적인 오염에 의한 것으로 판단된다. 한편, 원자력이용시설 운영으로 주변 주민에 대한 최대 유효선량은 0.00251 mSv/yr로 평가되었는데 이는 일반인에 대한 법적선량한도 (1 mSv/yr) 및 부지 기준치 (0.25 mSv/yr) 보다 낮은 값으로 주변 주민의 방사선에 의한 영향이 거의 없는 것으로 판단된다. 본 연구의 환경방사선 평가 결과 조사기간 동안 원자력이용시설의 운영으로 인한 부지 및 주변 환경에 대한 변화는 일어나지 않은 것으로 판단된다. (출처 : 서지정보양식 213p)

• 연구책임자 : 임종명
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 환경방사선량률;전알파;전베타;감마동위원소;환경방사능분석;원자력시설;기상관측;주민선량평가; 2. Environmental radiation;gross alpha;gross beta;tritium;uranium;strontium-90;gamma radionuclide;environmental radioactivity analysis;nuclear facility;meteorology;dose assessment;3H;U;90Sr;

□ 연구개요 420여종 kinase library와 Seesaw2.0 system를 가지고 스크리닝한 인산화 효소가 DNA 손상 복구 시스템에 미치는 영향을 확인하고, 이미 스크리닝한 Akt1이 DNA 손상 복구 시스템에 미치는 영향을 확인하고 Akt1에 의한 새로운 DNA 손상 복구 시스템의 기전 제시와 세포와 마우스를 이용하여 1-2차년도 생화학적 기초실험들을 바탕으로 새로운 인산화 효소에 의해 DNA 손상 복구 시스템을 조절 관련된 단백질의 동정 및 조절인자의 분자기전 규명을 이해함으로써 DNA 손상 복구 시스템의 새로운 조절인자들을 타겟으로 DNA 손상에 의한 발암기전에 대한 이해를 확립하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 1. Akt1 억제제에 의한 비상동 말단연결 복구 메커니즘의 영향. - U20S 세포주에서 Fok1 endonulase을 활용하여 DNA 손상에 의한 Akt 억제제의 영향을 확인하기 위한 실험을 수행하였음. Fok1 엔도뉴클레이즈는 DNA의 일부분에 결합하여 절단을 일으킴. 이 방법을 통하여 DNA 손상을 일으킨 후 DNA 손상 부위에 필수적인 인자들의 영향을 관찰하였음. 대표적인 DNA 손상 마커인 gH2AX와 R NF168은 손상 후 Fok1과 같은 위치에서 확인할 수 있었고, 반면에 Akt 억제제인 M K2206을 처리하자 이들이 DNA 손상부위로 모이지 못하는 것을 확인하였음. 2. Akt1에 의한 RNF168 인산화가 RNF168 안정성에 미치는 영향. - Akt1에 의하여 RNF168의 인산화가 RNF168 단백질 안정성에 영향을 미치는지 확인하기 위하여 HEK 293 세포에 GFP-RNF168 본래의 형태와 인산화가 일어날 수 없는 형태인 S60A,인산화가 이미 일어난 구조를 나타내는 S60D , S60E를 발현시켰음. 이들의 단백질의 반감기를 확인한 결과, RNF168 인산화가 일어날 수 없는 형태에서 단백질 반감기가 현저히 감소되는 결과를 확인하였음. 이러한 현상이 HE K 293 세포내에서 Akt1 발현을 막았을때와, DNA에 손상이 일어났을 때의 영향을 확인하기 위해 IR (Ionizing radiation) 이온화 방사선을 투과한 후 RNF168 단백질의 반감기를 확인하였음. 그 결과 Akt1 발현을 막았을때 RNF168 단백질의 안정성이 현저히 감소됨을 확인하였음. 3. Akt1에 의한 RNF168 인산화가 RNF168 안정성에 미치는 영향. - Akt1에 의하여 RNF168의 인산화가 RNF168 단백질 안정성에 영향을 미치는 지 확인하기 위하여 HEK293 세포에 GFP-RNF168 본래의 형태와 인산화가 일어날 수 없는 형태인 S60A, 인산화가 이미 일어난 구조를 나타내는 S60D, S60E를 발현시켰음. 이들의 단백질의 안정성을 확인하기 위하여 knock-down 기법을 이용하여 단백질의 유비퀴틴화를 확인하였음. Akt1이 knock-down 되었을 때, RNF168의 유비퀴틴화를 확인하기 위하여 endogenous 유비퀴틴 항체를 이용하여 실험을 수행하였음. Akt1이 knock-down 되었을 때 GFP-RNF168 본래의 형태와 인산화가 일어날 수 없는 형태인 S60A의 유비퀴틴화를 비교해 보았을 때, GFP-RNF168 본래의 형태의 경우 Akt1 knock-down에 의하여 유비퀴틴화가 증가됨을 확인할 수 있었음. 이를 통해 Akt1에 의하여 RNF168의 유비퀴틴을 통하여 단백질의 안정성을 조절함을 확인하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 생물학적 시스템에서 DNA 손상반응 조절 기전을 분자수준에서 밝힘으로써 생체의 항상성에 대한 시스템간의 이해를 높이고 목표 집약적인 연구를 통하여 국제적으로 DNA 손상 반응 기전 연구의 발전에 공헌과 DNA 손상 반응에 관여하는 조절인자들과 상호작용하는 조절 분자들 간의 인식네트워크를 구축하여 DNA손상 반응 제어를 위한 물질개발과 효능의 검증이 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박희세
• 주관연구기관 : 전남대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 인산화 효소 Akt1;E3 리가아제 RNF168;DNA 손상 반응;이중가닥절단 복구;상동재조합; 2. Akt1;RNF168;DNA repair system;Double Stand Break Repair;homologous recombination;

연구개요 호산구는 알레르기 염증반응에서 종결자/파괴자 역할을 수행하는 염증세포이다. lysophosphatidylserine (LysoPS)은 lipid 계통의 새로운 “염증-매개인자”로서 P2Y10를 비롯하여 3종의 GPCRs을 활성화한다고 알려짐. 본 연구에서는 ① LysoPS로 호산구를 자극시 핵내의 DNA가 밖으로 배출되는 이른바 eosinophil extracellular trap (EET)를 강력하게 유도하는 새로운 기능을 동정하였음 이 때 necrotic cell death가 동반됨. ② 난치성 천식 환자의 호산구는 비난치성환자의 호산구와 비교할 때 P2Y10의 과발현, LysoPS에 반응한 과도한 EET 생성 및 과도한 탈과립을 관찰함. 연구 목표대비 연구결과 1. LysoPS-EET의 동정 및 기전 규명 • LysoPS에 의한 EET 유도 최초 동정- 형태 및 분광 분석으로 증명 • (LysoPS에 의해 유도된) EET의 구성 성분 분석 - nuclear DNA (histones) 존재 증명 (mitochondrial DNA 부재 확인) • LysoPS-EET의 발생 기전: ROS-independent, PAD4-dependent • LysoPS-EET 시 cell death 동반 (universal mechanism으로 확립) • LysoPS-EET와 탈과립 관계: EET 시 강력한 호산구 탈과립 유도 • 호산구 활성화 cytokines (IL-5, eotaxin, GM-CSF)의 EET에 영향 없음. 2. 천식환자군에 따른 P2Y10 발현, LysoPS-EET의 생성 정도, 탈과립 정도의 상관성 평가 (난치성 천식의 병태생리와의 관련성 및 바이오마커 발굴 포함) • 중증난치성 천식 (n=31) 및 일반천식 환자 (n=30)의 호산구의 EET 유도 비교 분석 • P2Y10 (호산구의 LysoPS 수용체)의 발현 - 난치성 천식환자 호산구 > 일반 천식 환자 호산구 (통계적 유의) • LysoPS에 의한 호산구 탈과립 측정 (EDN degranulation) - 난치성천식 환자 호산구 > 일반천식 환자 호산구 (통계적 유의) • LysoPS-EET 정도: 난치성천식 환자 호산구 > 일반천식 환자 호산구 (통계적 유의 ) • 혈청내 EDN: 난치성천식환자 호산구 > 일반천식 환자 호산구 (통계적 유의) • 혈중 호산구 수치: 난치성천식 환자 호산구 > 일반천식 환자 호산구 (통계적 유의) 3. 기도상피세포에서 LysoPS에 의한 mucin 발현 동정/기전 • LysoPS-EET에 의한 MUC5AC 발현되지 않음 • LysoPS에 의한 강력한 MUC5AC 발현 유도 최초 동정 • LysoPS에 의한 mucin 발현 기전 규명 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 1편의 논문과 (Kim HJ et al. Allergy, 2020)을 발표하였고 1편의 논문 (Sim MS et al. submitted to IJMS, under the review of the revised manuscript)을 발표함. ① LysoPS는 호산구의 EET/EETosis를 유발하는 강력하고 새로운 endogenous mediator임을 동정했다는 것이 큰 의의를 지님. 난치성 천식의 호산구는 P2Y10 발현, LysoPS에 반응하여 과도한 EET 유발 및 과도한 탈과립을 나타냈는데 ② 이러한 Lyso PS-P2Y10 axis가 난치성 천식의 병태∙생리의 주요 요인이 될 것인지를 결정하고, ③ LysoPS에 의해서 유도된 EET-탈과립단백과의 상관성을 분석을 통해서 LysoPS의 반응결과물이 미충족 수요인 난치성 천식과 알레르기 질환(아스피린과민성 천식, 재발성 축농증 등)의 새로운 바이오마커로도 이용할 수 있는 가능성을 타진할 수 있다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정일엽
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 호산구;리소인지질세린;호사구세포외덫;난치성천식;뮤신; 2. eosinophil;lysophsophatidylserine;eosinophil extracellular trap(EET);severe asthma;mucin;

□ 연구개요 공기 중에 존재하는 라돈과 라돈의 자핵종은 자연 방사성 물질로 그 위험이 더욱 심각한 상태이다. 자연 방사선은 전체 방사선 노출량의 85%를 차지하며, 인간이 피폭되는 총 방사선 피폭 중 단일 피폭원으로는 가장 큰 비율을 차지한다. 또한 라돈은 균열된 암반 사이에서 대기중으로 방출되므로 환기가 잘 되지 않는 건물의 실내나 지하실에서 대기 중의 라돈 농도에 비해 현저히 높은 농도로 존재한다. 이러한 라돈은 기체상태로 존재하며 3.83일의 반감기로 붕괴하여 ²¹⁸Po으로부터 ²⁰⁶Pb에 이르는 연쇄붕괴를 계속하는데 이때 만들어지는 ²¹⁸Po, ²¹⁴Pb, ²¹⁴Bi, ²¹⁴Po와 같은 입자상의 방사성 핵종들을 라돈 자핵종이라도 부른다. 이중 방사선 피폭의 측면에서는 반감기가 긴 ²¹⁰Pb 이하는 방사능이 극히 작아 무시할 수 있고 중요 관심사인 폐암 유발 위해도가 낮은 베타 방사선을 내는 핵종이나 생성확률이 1%도 안되는 핵종(²¹⁸At)등도 무시할 수 있다. 이런 이유로 라돈 자핵종은 알파방사선을 내는 ²¹⁸Po, ²¹⁴Pb, ²¹⁴Bi, ²¹⁴Po 네 핵종으로 범위를 좁혀서 생각할 수 있다. 라돈가스가 폐암을 유발하는 과정은 다음과 같다. ²²²Rn은 붕괴하면서 ²¹⁸Po, ²¹⁴Pb, ²¹⁴Bi, ²¹⁴Po등의 라돈 자핵종을 만들어 낸다. 라돈 자핵종들은 공기 중에 존재하는 분진이나 연무질에 흡착되는데 라돈 자핵종이 흡착된 분진이나 연무질은 사람의 호흡을 통하여 폐에 달라붙는다. 이때 폐에 달라붙은 라돈 자핵종들이 알파 붕괴를 통해 강력한 에너지를 방출하면서 폐세포가 손상되어 폐암을 유발하는 것이다. 그러므로 라돈 자핵종들의 폐암유발 메커니즘을 파악하는 것이 필요하다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 과제에서는 천연에 존재하는 우라늄과 토륨의 붕괴 과정에서 생성되는 라돈 자핵종의 핵구조 및 성질을 연구하였다. 이를 위해 적당한 핵모형을 이용하여 라돈과 자핵종의 기저상태 및 행렬요소 계산이 이루어져야 하고, 이를 통해 라돈과 그 자핵종의 에너지 스펙트럼과 전자기 전이를 계산할 것이다. 이러한 물리적 측정 가능량을 이용하는 것이 이론적으로 라돈의 핵구조를 파악하는 가장 좋은 방법이기 때문이다. IBM은 짝수-짝수 핵을 낮은 에너지 준위와 전자기 전이와 같은 집단운동을 설명하는 대수적 구조로 기술한다. 양성자 및 중성자 보오존을 구별하지 않는 가장 기본적인 모형을 IBM-1이라한다. IBM-1은 보오존 수가 보존되는 U(6) 군의 구조를 가진다. 보오존 연산자의 조합으로 교환관계에 닫혀있는 생성자의 집합으로 얻은 부분 대수를 이용하여 군사슬을 구할 수 있다. 핵의 상태를 기술하는 좋은 양자수인 각운동량을 표현하는 O(3) 군을 군사슬에 포함시키면 세 가지 극한으로 분류된다. IBM-1에서는 세 가지 다른 대칭성[U(5), SU(3) 및 O(6)]이 존재한다. 이 때 Hamiltonian은 동역학적 대칭을 이루고, 에너지 준위 등을 포함한 핵 구조를 닫힌표현으로 나타낼 수 있다. IBM의 U(5) 대칭성을 가지는 핵으로 특히 Pd(Z=46), Xe(Z=54), 및 Pt(Z=78) 등이 알려져 있다. IBM-1의 일반적인 Hamiltonian에서 SU(3) 대칭은 회전운동하는 축대칭 변형핵을 잘 설명한다. 변형핵의 스펙트럼을 설명하는 SU(3) 대칭은 희토류 핵종인 Sm-Gd-Dy-Er 등 동위원소에 적용된다. O(6) 대칭은 기하학적으로 감마-불안정핵에 대응된다. O(6) 대칭은 특히 Xe-Ba 영역의 핵에 많이 적용되고 있다. 양성자와 중성자를 구분하는 IBM-2는 원자핵 각모형과 직접 관계가 있으므로, IBM-1에 비해 매개변수는 풍부한 물리적 의미를 가진다. 이 모형은 매개변수의 수가 많아 대수적으로 복잡하고 어렵지만, 훨씬 풍부한 상태와 핵의 성질을 설명한다. IBM-2는 IBM-1으로 설명하지 못하는 양성자-중성자 교환에 대한 대칭상태를 포함하고, 양성자-중성자 대칭성을 F-spin으로 설명한다. 뿐만 아니라 IBM-1에서 금지된 M1 전이도 F-spin 혼합을 이용하여 설명한다. IBM-2에서도 짝수-짝수 핵의 집단운동을 IBM-1과 같이 U(6), SU(3) 및 O(6)의 세가지 기본 대칭으로 분류한다. IBM-2의 동역학적 대칭에서 basis는 IBM-1의 U(6)양자수인 총 보오존 수를 제외한 나머지 양자수 대신 양성자 및 중성자 수를 고려한다. IBM의 기본적 수학 구조를 홀수-A 핵까지 확장시킨 모형이 IBFM이다. IBFM에서 홀수-A 핵은 및 보오존으로 이루어진 짝수-짝수 핵심과 단일 입자의 결합으로 가정한다. IBFM의 대수적 구조는 전적으로 단일핵자의 외각궤도에 의존한다. IBM에서와 유사하게 IBFM의 Hamiltonian이 동역학적 대칭을 이루면 보오존과 페르미온 사이에 대칭성을 가지고, 이 때 보오존과 페르미온은 초대칭을 이룬다고 한다. 단일입자궤도가 j=1/2, 3/2 및 5/2 로 주어질 때 U(6/12)의 초대칭을 가지고, 이때 페르미온 군은 보오존 군 U(5), SU(3) 및 O(6)와 결합한다. 그러므로 초대칭 U(6/4)는 불안정핵만 적용되지만 U(6/12)는 U(5)로 기술되는 진동핵, SU(3)로 기술되는 축대칭 변형핵 및 O(6)로 기술되는 감마-불안정핵 모두에 적용된다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 과제에서는 중간 및 무거운 영역의 홀수-A 핵 구조 연구를 위해 IBFM의 U(6/12) 대칭으로 제한한다. 이 모형을 통해 낮은 에너지 준위의 에너지 스펙트럼과 전자기 능률, M1 및 E2 전이를 포함하는 전자기적 성질을 논의한다. 그리고, ²²²Rn과 그 자핵종 중 짝수 핵은 IBM-1과 IBM-2를 이용하고, 홀수 핵은 IBFM을 통해 에너지 스펙트럼 및 전자기전이율과 같은 핵구조를 계산할 것이다. 그런데 선행 연구들에서는 라돈의 핵구조에 해당하는 실험데이터가 현저히 부족한 상태이다. 그러므로 본연구의 계산 결과는 라돈의 핵구조 및 핵분광학 실험의 지침을 마련하는데 기여할 것으로 보인다. 또한 전자기 전이의 메카니즘과 라돈핵의 에너지 준위 사이에서 일어나는 전자기 전이의 수치계산 결과에 대한 통찰력을 제공할 수 있을 것이다. 또한 천연에 존재하는 우라늄과 토륨의 붕괴 과정에서 생성되는 라돈과 그 자핵종의 핵구조를 연구하고자 한다. 연구 과정의 초기 단계에서 앞서 설명한 대표적인 핵모형을 이용하여 기저상태를 구축하고 코딩을 통해 구체적인 행렬요소 계산을 하여 연구 과정의 중반에서 라돈과 그 자핵종의 에너지 스펙트럼, 그리고 전자기 전이율을 계산할 것이다. 연구 과정의 후반에서는 계산한 결과를 물리적 측정 가능량을 통해 이론적으로 라돈 및 그 자핵종의 붕괴과정과 핵구조를 파악할 계획이다. 천연 방사성 동위원소의 붕괴과정과 그 과정에서 생성되는 라돈 자핵종의 핵구조를 계산한다면 공기 중 존재하는 생활방사선인 라돈 가스의 폐암유발 메커니즘의 파악 뿐 아니라 실내 대기 중의 라돈 농도를 감소시키는 등의 대처 방안과 대기와 수중의 라돈 저감법에 관한 가이드 라인을 제시 하는데에도 큰 역할을 할 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이수연
• 주관연구기관 : 동의대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 보오존 상호작용 모형;보오존-페르미온 상호작용 모형;라돈; 2. IBM;IBFM;Radon isotopes;

연구개요 ◆ TP53의 alternative splicing (AS) isoform인 p53b의 translation 기전 연구 - p53b mRNA의 억제자로서 SRSF3 발굴 - p53a mRNA와는 달리 p53b mRNA는 cytoplasm의 perinuclear에 위치함 - SRSF3에 의한 p53b mRNA의 export를 억제하여 translation을 억제함. - p53b mRNA를 통해 C-term truncated p53 단백질이 생성됨. - C-term truncated p53 protein은 metastasis 기능을 수행함. 연구 목표대비 연구결과 ○당초 목표: p53b mRNA의 발현 양상 분석 ■ 달성/ 추가 연구 결과 - p53a mRNA는 nuclear retention 되어 있는 반면에 p53b mRNA는 cytoplasm의 peri-nuclear에 위치함. - p53b mRNA의 SRSF3 binding site를 밝힘. - Splicing factor로 알려진 SRSF3는 p53b mRNA의 export를 억제함. ○당초 목표: p53b mRNA의 translation 분석 ■ 달성/ 추가 연구 결과 - SRSF3는 p53b mRNA의 export를 억제하여 translation을 억제시킴. - p53b mRNA로부터 생성된 C-term truncated p53 protein은 EMT 기능유도를 통해 metastasis 기능을 가짐. ○당초 목표: p53b mRNA의 조절자 발굴 ■ 달성/ 추가 연구 결과 - p53b alternative exon 근처에 retained intron을 cis-element로 새롭게 발굴함 - p53 retained intron을 매개로 SRSF3-UPF1이 recruitment 됨을 밝혀냄. - p53b의 surveillance machine 작동 기전을 규명함. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ▶ p53b mRNA의 발현을 조절하는 cis-element 제시 · p53 translation 조절에 대한 분자생물학적 기전 설명 가능 ▶ p53 조절을 위한 cis-element는 세포 암화 과정에서의 진단 및 치료제 개발 가능성 제안 ▶ mRNA의 위치 조절을 통한 translation 작용 기전 규명 · 기존방식과 달리 p53의 조절을 mRNA의 위치 조절을 통한 translation regulation의 중요성 부각 · mRNA 위치 조절을 통한 translation 기전은 표적 mRNA 뿐만 아니라 다른 많은 mRNA의 translation 기전조절로 확대할 수 있음. ▶ SR-RNA 복합체를 새로운 항암제 표적으로 제안함 · SRSF3는 retained intron과 RNP를 형성하므로, 기존과는 다른 신규 항암제 표적인자가 될 수 있음을 제안함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 홍다원
• 주관연구기관 : 단국대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 번역;감시;전이; 2. TP53;SRSF3;translation;surveillance;metastasis;

□ 연구개요 ○ 최종목표 : 본 제안과제에서는 환자 유래 췌장 암 조직을 활용하여 종양 미세환경이 모사된 췌장암 오가노이드를 제작해 방사선 치료 내성 기전을 규명하고 치료 타겟을 발굴하고자함 ○ 연구목표 1 : 종양 미세환경 모사 췌장암 오가노이드 개발 - 췌장암 환자 유래 조직으로부터 종양 오가노이드, CAFs를 각각 분리 배양하고, 이를 공배양하여 환자의 췌장암 조직과 유사한 종양 미세환경을 갖는 종양 오가노이드를 제작하고 이를 검증하고자 함 ○ 연구목표 2 : 방사선 치료에 의한 종양미세환경 변화 규명 - 종양 미세환경 오가노이드를 활용하여 방사선 치료로 인한 종양 미세환경과 종양 특성의 변화와 기전을 규명하고자 함 □ 연구 목표대비 연구결과 ○ 연구목표 #1 (1차년도) : 방사선에 대한 췌장암 오가노이드와 CAF의 내성 및 특성변화 확인 ● 췌장암 환자의 조직으로부터 종양 오가노이드, CAF를 각각 분리 배양 : 동일한 환자 조직으로부터 세포를 분리함 ● 배양한 종양 오가노이드, CAF의 공배양 조건 최적화 : 각기 다른 배양조건을 지닌 세포이기 때문에 동시에 배양이 가능한 조건을 확립해야 함 ● 방사선 치료 모델 제작 : 종양 미세환경 오가노이드에 방사선을 조사한 뒤 방사선에 의해 영향을 받는 유전자 발현 변화가 나타나는지 검증하여 방사선 모델을 제작 ○ 연구목표 #2 (2차년도) : 환자 유래 췌장암 조직을 활용하여 종양 미세환경이 모사된 췌장암 오가노이드를 제작해 방사선 치료 내성 기전을 규명하고 치료 타겟을 발굴 ● 종양 미세환경 모사 췌장암 오가노이드 개발 : 췌장암 환자 유래 조직으로부터 종양 오가노이드, 종양연관 섬유아세포와 종양연관 대식세포를 각각 분리 배양하고, 이를 공배양하여 환자의 췌장암 조직과 유사한 종양 미세환경을 갖는 종양 오가노이드를 제작하고 이를 검증하고자함 ● 방사선 치료에 의한 종양미세환경 변화 규명 : 종양 미세환경 오가노이드를 활용하여 방사선 치료로 인한 종양 미세환경과 종양 특성의 변화와 기전을 규명하고자 함. ○ 연구목표 #3 (3차년도) : 췌장암 오가노이드의 방사선 내성 및 종양 미세환경 변화 기전 규명 ● 방사선 조사에 의한 종양 미세환경 변화의 단일세포 분석 : 방사선을 조사한 종양 미세환경 오가노이드를 단일 세포 유전체 분석을 시행하여 종양, CAF, 면역세포 각각에서 유의하게 변화하는 유전자를 확인 ● 방사선 조사에 의한 종양 미세환경 변화의 병리적 분석 : 방사선을 조사한 종양 미세환경 오가노이드를 병리 분석하여 나타나는 변화를 확인 ● 방사선 조사에 의한 종양 미세환경 변화와 연관된 주요 유전자 발굴 : 단일세포 분석과 병리 분석 결과를 종합하여 방사선 조사에 의한 종양 특성을 변화시키는 주요 후보 유전자 선정 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 본 연구를 통한 학문적 기대효과 ● 본 연구는 환자의 암 조직으로부터 분리된 암 연관 섬유아세포 및 면역세포와 췌장 선암종 조직에서 분리된 종양 오가노이드의 공 배양으로 만드는 세계 최초의 종양 미세환경이 반영되는 종양 오가노이드로 미세환경과 종양에 대한 이해를 한 단계 높일 수 있을 것임 ● 종양 미세환경이 암 세포 증식, 전이 및 항생제 내성 등에 미치는 영향을 직접 관찰할 수 있는 모델로서 미세환경을 구성하는 세포에 유전자 발현 조절, 약물처리 등으로 함으로써 분자기전 연구에도 기여할 수 있을 것임 ○ 본 연구를 통한 사회적 기대효과 ● 본 연구는 암 세포로만 구성된 종래의 종양 오가노이드를 넘어서 환자 고유의 특성을 잘 갖춘 종양 오가노이드를 제작하는 것으로, 더욱 정확한 암 진단 및 방사선 치료 개발에 기여할 수 있음 ● 유병률이 높지만 가장 치료하기 어려운 췌장암 극복 기술 개발을 위한 기틀을 마련함으로써 환자들의 경제적, 정신적 손실을 줄이는데 기여하고, 환자들의 삶의 질을 향상시키는데 기여할 수 있음 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 임정호
• 주관연구기관 : 차의과학대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 방사선 치료;방사선 종양학;종양 오가노이드;종양 미세환경;카프; 2. Radiation therapy;Radiation oncology;Tumor organoid;Tumor microenvironment;CAF;

1. 연구개발 목표 o 최종 연구개발 목표 ○ 원전의 안전성 향상을 위한 중대사고 기기생존성(ES1)) 평가 기술 개발 ○ 중대사고 기기생존성 평가 설비 구축 ○ 중대사고 기기생존성 평가 체계를 통한 원전 규제 대응 및 산업계 수탁과제 수행 o 당해 연구개발 목표 ○ 중대사고 기기생존성 관련 규제요건 분석 ▹ 사고관리계획서2) 유관기관 협업체계 구축 ▹ 중대사고 기기생존성 평가 관련 규제 및 환경조건 연구 ○ 중대사고 환경 모사 시험설비 구축 및 운용 ▹ 중대사고 기기생존성 시험설비 고도화 ▹ 시험챔버 내부 개선 설계 ○ 기기생존성 평가 기술 및 중대사고용 방화랩(Fire wrap) 설계기술 개발 ▹ 중대사고 기기생존성 종합영향평가 수행 ▹ 중대사고 대처설비 생존성 향상기술 개발 ▹ 중대사고 환경에서의 상승효과를 고려한 비금속소재 열화평가 기술 개발 (위탁) (출처 : 본문 : 1. 연구개발 목표 2p)

• 연구책임자 : 김대환
• 주관연구기관 : 한국기계연구원
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 중대사고;기기생존성;생존성향상;실증시험;안전등급기기; 2. Severe Accident;Equipment Survivability;Survivability Improvement;Type Test;Safety Related Equipment;

□ 연구개요 본 연구는 항암 및 방사선 치료 저항성을 갖는 난치성 두경부암에 대한 새로운 치료 방법을 구축하기 위해 치료 저항성을 증가시키는 것으로 알려진 Nrf2의 두경부암에서의 치료 저항성에서의 역할을 규명하고, Nrf2의 발현 조절 및 이에 영향 받는 관련 기전을 분석하여, 연구결과를 기반으로 Nrf2 조절을 통한 두경부암 치료저항성을 극복하고자 함 □ 연구 목표대비 연구결과 1. 항암 및 방사선 치료 저항성 두경부암에서의 Nrf2 기전확인 Nrf2 inhibitor 인 ML385 의 두경부암에서 항암효과를 확인 ● ML385 (Nrf2 inhibitor)에 의해 두경부암 세포주 YD9, snu1076 에서 cell death 및 migration 저하가 일어나고, apoptosis가 증가함, ● ML385 에 의해서 ROS증가를 확인함. NAC에 의해 ROS증가는 저하됨. ROS 증가에 의한 apoptosis 임을 추론 가능함. ● ML385 와 cisplatin을 병합하여 치료하였을 때 cell death apoptosis 가 더 많이 발생한 것을 확인하고 병합요법시 migration, invasion 감소한 것 확인.또한 ROS 증가와 함께 apoptosis 증가하고 NAC처리와 함께 apoptosis 가 감소하는 것 확인. 2. 두경부암의 줄기세포에서 Nrf2의 역할 및 저항성 규명 두경부암의 암줄기세포 제작 및 Nrf2의 역할 연구 ● 두경부암 세포주 SNU899에서 CD44⁺MACS beads를 이용한 두경부암 줄기세포를 제작함 ● 두경부암 줄기세포에서 Nfr2 발현양을 확인 및 ML385에 의해 apoptosis 가 증가함을 확인함. ● EMT signaling을 통한 ML385에 의한 기전을 밝힘 3. 항암 저항성 두경부암 및 암줄기세포에서 Nrf2 억제효과확인 저항성 두경부암에서 ML385 의 항암효과를 확인 ● cisplatin 약물저항성 두경부암에서의 ML385 약물의 암세포 증식이 줄어드는 것을 확인함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 두경부암에서의 치료저항성을 증가시키는 Nrf2f를 막는 ML385약물의 항암효과 검증 - 두경부암줄기세포에서의 항암효과 및 신호 전달경로 네트워크 규명 - 치료저항성 두경부암에서의 약물 검증 및 항암효과 확인 - 두경부암 치료 기술의 이론적 배경제공 및 두경부암의 재발 및 전이암 치료에 적용 - 다양한 지적 재산권 (특허, 기술이전) 확보를 통한 의료용 약물 치료기술 개발로 새로운 의료산업 창출 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김연수
• 주관연구기관 : 건양대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 항암치료저항성;방사선치료저항성;두경부암; 2. Chemoresistance;Radioresistance;Head and neck cancer;nfr2;

□ 연구개요 화학 변화 과정에서 거치는 비-단열 효과가 큰 영역에서의 전자-밀도 분포의 알짜변화를 아-펨토-초(~0.1 femtosecond) 수준까지 다루어, 화학 결합에서의 미시적 변화를 좀 더 세밀하게 이해하는 것이 주요 목표다. 이를 위하여 일반적인 양자화학 계산에서 제공하는 단열(adiabatic) 전자상태 에너지들(PESs)만을 사용하여 비-단열 짝지음-항들(NACTs)을 구하고, 이들 NACTs를 사용하여 비-단열 전자상태(non-adiabatic electronic states)를 구하는 반-자동 과정을 확립(개발)한 후, 이를 바탕으로 원자핵의 거동을 나타내는 원자핵 양자파속의 시간전개를 다루는 이론 방법을 적용한다. 이론모사 연구결과를 실험으로 직접 비교 검증하기 위하여, 양방향으로 짝지어진 양성자-짝진 전자-이동 (PCET) 과정에 적용하여, 양성자-전달(PT)과 전자-전달(ET) 과정 사이의 갈래-비(branching ratio)와 광-전자 스펙트럼에 대한 예측 자료를 제시하는 결과를 산출한다. 이러한 이론방법을 일반적인 다-원자 분자계의 다-차원 공간(multi-dimensional space) 다중 전자상태(multi-electronic states)에 다양하게 적용한다. □ 연구 목표대비 연구결과 일반적인 양자화학 계산프로그램들(ab initio program packages)에서 제공하는 단열 (adiabatic) 전자상태 에너지들(PESs)만을 사용하여 비-단열 짝지음-항들(NACTs)을 구하고, 이들 NACTs를 사용하여 동력학 경로 전체 구간에서의 비-단열 전자상태 (non-adiabatic electronic states)를 구하는 반-자동 과정을 수행하는 보조 프로그램 (utility program)을 개발하고, 이를 원자-핵 양자-파속 시간-전개 (nuclear quantum wavepacket time-propagation) 이론 연구에 활용하는 실제 과정은 확립하였다. 위 과정으로 개선된 이론 방법을 양방향으로 짝지어진 양성자-짝진 전자-이동 (PCET) 과정을 포함하는 두 경우(NH3Cl, FHCl)에 적용하여, 비-단열 영역에서 진행되는 아-펨토-초 동력학 과정 세부 정보를 산출하였다. 이들 분자에서의 양방향 PCET과정은 3개의 서로 다른 전자상태들이 밀접하게 상호 작용하는 경우에 해당한다. 이번 이론 연구에서 제시되는 세부 정보들의 신뢰성을 검증할 수 있는 방법에 해당하면서, 실험에서 직접 검출할 수 있는 특성인 양성자-전달(PT)과 전자-전달(ET) 과정사이의 갈래-비(branching ratio)와 광-전자 스펙트럼에 대한 예측 자료를 제시하는 결과를 산출하였다. 본 연구 결과를 바탕으로, 아-펨토초 과정에 대한 실험 연구가 진전될 수 있을 것으로 기대된다. 애초 연구계획에서는 PCET 과정들뿐만 아니라 보다 다양한 화학변화 과정까지 다루는 것을 목표로 하였기 때문에, 저-준위 전자상태들(low-lying electronic states)이 관여될 수 있는 R-NCO 분자들과 SFn (n=1~6) 분자들에 대한 기초 탐색 연구도 진행하였다. 특히 SFn 분자들에서 진행되는 전자-흡착-후-해리(dissociative electron attachment) 과정에 비-단열 동력학 방법을 적용할 수 있는 여지가 많음을 확인하였으며, 추후 이에 대한 추가 연구를 진행할 예정이다. 보다 일반적인 다-원자 분자계의 다-차원 공간, 다중 전자상태에 다양하게 적용하는 연구를 계속 진행할 예정이다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 단열(adiabatic) 전자상태 에너지들(PESs)만을 사용하여 비-단열 (non-adiabatic) 전자상태를 구하는 과정을 진행하는 반-자동 과정을 확립하였기 때문에, 이들을 다양한 분자들에 확대하여 적용할 예정이다. 또한 이러한 과정을 수행하는 기계학습 및 인공지능 방법의 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 한편, PCET 과정에 대하여 본 연구 결과에서 제시하는 양성자-전달(PT)과 전자-전달(ET) 과정 사이의 갈래-비(branching ratio)와 광-전자 스펙트럼에 대한 예측 자료를 실제 실험에서의 결과와 비교하는 연구가 진행된다면, 화학 결합 변화의 핵심 단계에서 전자밀도의 알짜 변화를 아-펨토-초 (~0.5 펨토초) 수준에서 더 자세하게 이해할 수 있고, 이를 바탕으로 화학 변화의 과정을 인위적으로 조절할 수 있는 새로운 방안을 찾을 수도 있을 것으로 기대된다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 백경구
• 주관연구기관 : 강릉원주대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 갈라짐-비율;양성자-짝진 전자 이동;비-단열 효과;비-단열 전자상태;원자핵 양자 파속; 2. branching ratio;proton-coupled electron transfer;non-adiabatic effect;non-adiabatic electronic state;nuclear quantum wavepacket;