□ 연구개요 급성췌장염은 임상에서 흔하게 볼 수 있으며 발생률이 증가하고 있는 질병이다. 급성 췌장염 환자는 대부분 보존적인 치료로 증상이 좋아지나 20-25%에서는 장기 부전을 동반한 중증췌장염으로 진행하여 중환자실 치료가 필요하며 전체 급성췌장염 환자중 2-9%는 사망할 수 있다. 특히, 췌장염으로 인한 사망은 5-7일 내에 발생하므로 초기치료가 매우 중요하다. 하지만, 현재까지 치료 방법은 금식 및 수액요법 이외 효과가 입증된 다른 약물 치료는 없다. 급성췌장염에 대한 연구가 오랜 기간 되고 있으나 아직까지 제대로 된 치료제가 없다. 급성췌장염 시작단계는 췌장 세포를 손상하는 세포엽세포 내 변화와 nuclear factor-kappa B (NF-κb)를 통한 췌장내 국소 염증 반응이 시작되는 단계이다. 여러 연구에서 NF-κB를 억제하는 실험을 해보았으나 실질적으로 직접 억제하는 치료제는 없었으며, 실험에서 억제한다고 하여도 임상에서는 모두 실패하였다. 실패한 원인으로는 NF-κB를 효과적으로 억제하지 못한 점, 환자들이 이미 염증반응이 시작된 이후에 와서 효과가 적었던 점, NF-κB외에 다른 염증 매개체들을 억제하지 못한 것으로 분석하고 있다. 또한, NF-κB외에 다른 염증관련 경로를 밝혀 췌장염의 기전을 이해한다. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 급성췌장염 코호트 구축 급성췌장염 환자 코호트를 구축하고 매년 100명 이상의 환자를 등록하여 현재 350여명의 데이터를 가지고 있다. 타기관과의 협업을 통해 연구의 범위를 넓히고 추가 연구에 따라 더 많은 연구결과가 나올 것으로 기대된다. 2. 기초실험 기초실험의 기반을 마련하고 추가적인 연구가 가능하도록 세팅하였다. 기초연구는 시간도 많이 걸리고 결과가 나오기까지 반복적인 실험이 필요하므로 추후 여러 개의 연구결과들이 나올 것으로 기대한다. 3. 연구결과 임상연구와 기초연구를 진행하면서 총 4편의 논문을 발표하였다. 각종 학회에서 연구결과를 발표하였고 한 차례 수상도 하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 췌장염에 대한 연구는 지속적으로 이루어지고 있지만 현재까지 병태생리에 대한 이해도가 부족하고 치료도 금식과 수액요법 외에는 큰 변화가 없는 상황이다. 이번 연구를 통해 급성췌장염과 FGF21 연관성에 대한 몇 가지 연구를 진행하였다. 총 4편의 논문을 통해 FGF21과 급성췌장염의 중증도와 밀접한 관계가 있음을 밝혔다. 향후 기초 연구에도 도입하여 급성췌장염의 병태생리를 더 깊게 이해하고 치료에도 적용해보고자 한다. 췌장염 코호트 구축은 앞으로도 계속 이어나가서 향후에도 새로운 연구결과들이 나올 것으로 기대하고 있다. 연구 결과들을 더 다듬어서 급성췌장염에 대한 개념을 잡고 새로운 방향에서 질병에 대해 접근하고자 한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이경주
• 주관연구기관 : 한림대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 급성췌장염;바이오마커;중증도;치료제; 2. Acute pancreatitis;Biomarker;FGF21;Severity;Treatment;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 홍준희
• 주관연구기관 : 국립암센터
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 뇌종양줄기세포;뇌신경회로;침윤성;적소;항암제;방사선 저항성; 2. Brain tumor stem cells;Myelinated axon tract;Infiltrative;Niche;Chemo-radiation resistance;

□ 연구개요 - 방사선 근접치료 중 선원의 잘못된 체류위치는 환자 정상조직에 과다피폭 위험을 유발하기 때문에, quality assurance(QA)로써 선원의 위치 정확성을 검증해야함. - 하지만 이를 검증하기 위해 사용되는 ruler와 film은 점검자가 육안으로 눈금을 확인하기 때문에 정확도가 낮은 실정임. - 이에 본 연구에서는 광도전체 물질을 활용한 직접선량계를 바탕으로 방사선 근접 치료 중 선원 위치를 파악할 수 있는 디지털 선량계를 제작하고 정도관리에 사용 할 수 있는 디지털 자동 검출시스템을 개발하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 - 본 과제는 근접방사선의 선원 위치 정확성에 대한 정도관리를 위한 디지털 자동검출시스템 개발을 위한 연구로써, 본 과제는 제시된 목표에 따라 성실하게 수행한 결과, 연구 계획서에서 상정한 연구 목표 대비 목표 달성도 100% 이상의 연구 과제를 수행하였다고 판단됨. - 1차년도에서 선량계 제작에 사용될 후보 광도전체 물질들을 선정하고, 형태학정 분석과 simulation 분석을 통하여 TlBr 물질을 선량계 재료로 선정하였으며, 방사선에 대한 반응 특성을 평가하여 선량계 적용가능성을 제시하였음. - Ir-192 선원에 대한 TlBr 물질의 재현성, 선형성, PID 반응특성을 측정하고 평가기준에 적합한지 분석하였을 때, RSD 1.5% 이내의 재현성, R² 0.9990 이상의 선형성으로 평가되어 평가기준을 만족하였음. - 2차년도에서 line 선량계를 제작하고 신호수집 매커니즘을 확립하여 디지털 자동 검출시스템을 개발하고 활용 가능성을 제시하였음. - 선원 위치 및 체류시간에 대한 반응성 평가를 통하여 0.5 mm 이내의 정확성과 0.1 sec 이내의 Dwell time 일치성을 만족하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 본 제안 기술은 국외 의존도가 높은 방사선 치료분야에서 안전관리 기술의 자립화를 뛰어넘어 세계시장을 선도하기 위한 원천 기술을 확보할 수 있으며, 전 세계적으로 기술 성숙도가 낮은 근접방사선 치료의 QA 기술을 성장시킴으로써 방사선 치료의 품질을 높일 수 있음. - 고에너지 측정을 위한 기능성 소재 제조 기술, 신호 처리를 위한 다채널 H/W 기술 그리고 선량분포 정보를 분석하기 위한 S/W 기술의 집적기술로써 첨단화/전문화되는 계측분야에서 활용도가 매우 높을 것으로 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박성광
• 주관연구기관 : 인제대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 방사선근접치료;정도관리;체류위치;체류시간;방사선 검출기; 2. Brachytherapy;Quality assurance;Dwell-position;Dwell-time;radiation detector;

□ 연구개발 목표 및 내용 ■ 최종 목표 DNA 복제실수교정 (mismatch repair; MMR) 유전자 변이에 따른 방사선에 의한 유전체 돌연변이 유발 정도를 마우스 정상 대장 조직 및 인체 정상 대장 조직에서 유래한 오가노이드의 전장유전체 염기서열분석(whole-genome sequencing; WGS)을 이용하여 단일 세포 수준에서 확인한다. ■ 1단계 ￭ 목표 MLH1^+/-, MLH1^-/- 마우스의 대장 오가노이드를 활용하여 in vitro, in vivo 방사선 조사 후, 방사선에 의한 유전체 돌연변이 차이를 정상 마우스와 비교한다. ￭ 내용 1. MLH1^+/+, MLH1^+/-, MLH1^-/- 세 군의 마우스에서 정상 대장 오가노이드 확립, 일정 시간 배양 후 (2 개월) 유전자 돌연변이 분석 및 in vitro 방사선 조사 (0, 8Gy) 후 유전체 돌연변이 분석 2. 마우스 세 그룹에서 in vivo 방사선 조사 후 (0, 8Gy) 대장 오가노이드 배양, 유전체 돌연변이 분석 3. 유전체 돌연변이 분석은 오가노이드의 단일세포 분리, 클론배양 후 whole-genome sequencing을 통하여 단위 베이스 당 돌연변이양, microsatillite instability (MSI) 및 유전체 변이 특성(mutational signature) 분석 ■ 2단계 ￭ 목표 인체 정상 대장 오가노이드를 확립하고, 유전자가위(Crispr/Cas9) 를 통해 MLH1 유전자 변이를 유도, in vitro 방사선 조사 후 유전체 돌연변이 차이를 확인한다. ￭ 내용 1. 인체 정상 대장 오가노이드에 유전자가위(Crispr/Cas9)를 이용하여 MLH1^+/-, MLH1^-/- 오가노이드 확립 - 대장절제술을 시행한 인체 대장 검체로부터 정상 대장 오가노이드 배양 -MLH1 유전자 변이를 유도하는 guide RNA를 제작하고 Crispr/Cas9을 이용하여 MLH1 유전자 변이가 유도된 오가노이드 확립 2. MLH1^+/+, MLH1^+/-, MLH1^-/- 인체 대장 오가노이드에서 in vitro 방사선 조사 (0, 8Gy) 후 whole-genome sequencing을 통해 유전체 돌연변이 차이 비교분석 □ 연구개발성과 ■ 정상 마우스 대장 오가노이드 확립 및 in vivo, in vitro 방사선 실험을 통해 상기 방법론으로 방사선에 의한 특이적 유전자 변이 측정이 가능함을 확인함 ■ MLH1 +/- embryo를 도입하여 배앙을 통해 MLH+/-, MLH-/- 마우스 생산에 성공함 ■ 정상 인체 대장 오가노이드 배양에 성공하여 후속연구에 대한 기반을 마련함 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ■ 오가노이드를 이용하여 방사선의 돌연변이 유발 정도를 측정하는 방법론은 향후 방사선유발 돌연변이 측정에 많은 도움이 될 것으로 사료됨 ■ 대장암의 MMR 유전자 변이외에도 유방암에서 BRCA1/2 변이 등 DNA repair 유전자의 변이가 암 발생에 중요한 역할을 하고 있어 이러한 유전자의 변이가 있는 암환자들에서 방사선으로 인한 이차암 발생 여부 및 방사선 민감성/저항성 여부는 개인 맞춤형 치료에 매우 중요한 요소로, 본 연구 방법이 널리 응용될 수 있으리라 생각함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김경수
• 주관연구기관 : 이화여자대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 방사선치료;오가노이드;복제실수교정유전자;린치증후군;전장유전체분석; 2. Radiotherapy;Oragnoid;Mismatch repair gene;Lynch syndrome;Whole genome sequencing;

Ⅳ. 연구결과 ◦ 분석기간 : 회계연도 기준 최근 3개년 과제정보 및 성과정보 ◦ 분석프레임 : 사업의 추진현황 및 성과현황에 대한 통계분석과 함께 국가연구개발사업 중간평가 체계를 반영하여 사업의 적절성, 효율성, 효과성 관점에서 종합분석을 실시 -사업개요 : 사업의 목적 및 지원범위, 추진근거 및 이력을 통해 분석대상 사업의 기초 현황을 파악 -사업운영의 체계성 및 적절성 : 사업의 효과적 추진을 위한 추진체계 간 역할분담 및 성과의 활용·확산을 위한 체계 구축 여부 등을 통해 체계적 운영이 이루어졌는지를 진단하고, 사업투입 분석을 통해 기본적인 예산운영의 적절성을 검토함 -사업지원의 적절성 : 사업에 대한 국고지원의 적절성, 자원배분의 적절성 관점에서 분석 -사업수행의 효율성 : 사업을 통해 발생한 주요 성과 현황을 파악하고, 지원규모 대비 양적 효율성과 함께 질적 우수성을 분석 · 투입대비 성과의 양적 효율성과 질적 우수성을 국가 R&D 및 부처 평균 수준 등 대외 비교를 통해 객관적 관점에서 분석 -사업수행의 효과성 : 최근 3년간 운영 실적이 사업의 목적 달성에 얼마나 효과적으로 기여하였는지 사업성과를 기반으로 분석 · ‘상위계획-사업목표-전략목표-단계별 성과목표’와 부합하도록 사업 논리모형에 따라 설정된 단계별 성과지표의 달성도를 통해 사업의 단기 효과성을 분석 · 사업이 목표로 하는 핵심성과의 창출여부, 성과유형별 정성적 기여도 등 파급효과를 분석 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 김현종
• 주관연구기관 : 라온넥스텝
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 원자력;방사선;연구개발 성과;성과분석;효율성;효과성;원자력 정책;R&D 투자효율; 2. nuclear;radiation;R&D performance;performance analysis;efficiency;effectiveness;nuclear policy;R&D productivity;

□ 연구개발 목표 및 내용 ■ 최종 목표 기생식물 야고와 숙주식물 억새간의 유전자 이동 분석 ■ 전체 내용 기생식물의 야고내의 세포소기관(엽록체, 미토콘드리아) 및 핵유전자에 대해서 NGS기술을 활용하여 세포소기관내의 유전자 이동 혹은 수평적 유전자 이동에 대해서 연구를 수행함 ■ 1단계 ○ 목표 기생식물 야고의 유전자 이동분석 ○ 내용 야고내의 엽록체 유전자가 미토콘드리아로의 세포내 유전자 이동을 확인하였으며, 야고내의 엽록체 2개의 엽록체 유전자의 경우 숙주식물인 억새에서 야고로의 이동이 이루어졌음을 밝혀냄 □ 연구개발성과 기생식물인 야고내의 엽록체 유전자가 미토콘드리아로의 세포내 유전자이동이 일어난 것을 밝혀냈으며, 이 밖에 숙주식물인 억새에서 기생식물인 야고로의 이동 또한 다른 식물에서 야고로의 유전자 이동이 일어난 것을 밝혀냄 (SCI 논문 1편 투고) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 기생식물로 구성되어 있는 열당과내의 세포소기관 연구에 대한 기초자료 제공 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 최경수
• 주관연구기관 : 영남대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 엽록체 유전체;미토콘드리아 유전체;세포내유전자이동;수평적유전자이동;염기치환률분석; 2. chloroplast genome;mitochondrial genome;intracellular gene transfer;horizontal gene transfer;substitution rates;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 복제 단백질 MCM 발현 저해 물질인 Cedrol의 target 단백질의 발견과 신경퇴행성 질환과의 작용 메커니즘 연구를 통한 multifunctional drug으로써의 가능성 검토 ○ 전체 내용 MCM 발현 조절 물질인 cedrol의 항암 및 신경보호효능을 in vitro/in vivo에서 확인하고 작용기작을 규명함으로써 multifunctional drug으로의 가능성을 확립함 ▪ A549와 U937 세포주에서 G1 arrest 및 apoptosis 유도 기작 규명 ▪ A549와 U937 세포주에서 MCM 발현 저해 기작 규명 ▪ Cedrol의 target 분자 분석을 통한 in vitro 항암작용기작 규명 - Cedrol 과 직접 결합하는 target 분자 확인 - Upstream pathway 의 조절 기작 확인 ▪ Xenograft model에서 항암 효능 및 분자기작 규명 - Cedrol 투여 방법에 따른 항암 효능 확인 - 적출 종양의 면역 염색을 통한 타겟 분자 확인 ▪ Cedrol의 신경세포 보호 효능 및 신경퇴행성 질환의 치료 가능기작 규명 - 신경독소 성분 처리된 신경세포 SH-SY5Y에서 Cedrol 의 세포생존율 및 단백질 발현 변화확인 - 신경세포주에서 Cedrol에 의한 MCM 단백질 발현변화 확인 - 신경세포내 타겟 분자 확인 ▪ 파킨슨병 동물모델에서 Cedrol의 효능 및 관련기작 규명 - 운동테스트를 통한 Cedrol의 신경보호 효능 확인 - Cedrol에 의한 타겟 분자의 위치 및 발현 변화 확인 - Cedrol에 의한 MCM 단백질 발현 변화 검토 □ 연구개발성과 ▪ MCM 발현 억제 물질인 cedrol은 A549와 U937에서 G1 arrest와 Apoptosis 유도 ▪ Cedrol이 직접 결합하는 target 분자는 α-enolase이고, cedrol 처리에 의해 cytosolic α-enolase감소하고 nuclear mbp-1 증가함 ▪ in vivo에서 cedrol의 항암효능 확인 및 조직염색에서 MCM발현 감소함 ▪ 6-OHDA 처리된 SH-SY5Y에서 cedrol의 신경세포 보호 및 MCM 발현변화 확인 ▪ 파킨슨병 동물모델에서 cedrol의 인지능력 개선 효과 및 MCM 발현 증가함 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ▪ Cedrol의 MCM 단백질, α-enolase, α-synuclein 등의 다양한 표적을 가지는 multifunctional drug으로의 가치를 알리는 중요한 결과임. 따라서 이후 multifunctional drug 으로 만성질환 치료의 후보물질 가능성 ▪ 항암 및 항암보조식품, 신경세포 보호 효과를 가지는 보조 식품 등으로 개발하기 위한 제형 연구를 통해 산업화 추진 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 권현주
• 주관연구기관 : 동의대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 다중표적약재;세드롤;MCM 단백질 발현저해;항암;신경세포보호; 2. Multifunctional drug;Cedrol;downregulation of MCM protein expression;Anticancer;Neuro-cell protection effect;

□ 연구개요 각 장기의 움직임/형태변화 정보를 결합하여 Augmentation 방법을 최적화하는 알고리즘을 연구하여, 개별환자 CT정보만 사용하는 자동도해 알고리즘을 개발하고, 셋업 CT의 품질 고도화을 구현하여 빅데이터 없이 단계적 지능형 네트워크 (셋업CT 고도화, 환자특이적 학습데이터 생성, 장기의 자동도해)를 개발하여 On-line ART를 가능하게 함. □ 연구 목표대비 연구결과 환자 셋업용 CT 고도화 : 환자 셋업용 저화질의 MVCT와 고화질의 kVCT 영상을 이용하여 딥러닝 cycleGAN 네트워크를 이용하여 셋업용 MVCT를 synthetic kVCT로 변환하여 영상 품질을 고도화에 성공함. 고화질로 변환된 MVCT는 셋업영상으로서의 환자의 내부장기의 위치는 유지되면서 영상의 대조도 및 영상품질지수는 kVCT와 유사하게 측정됨. 주요 장기에서 kVCT와 유사한 HU분포 값으로 선량계산에도 적합함을 확인함. 환자 특이적 학습데이터 생성 : 동일한 환자의 2회 촬영한 두 세트의 kVCT 영상을 이용하여 환자 특이적 augmentation 방법을 개발함. 두세트의 kVCT 정합과정에서 발생하는 Deformable Vector Filed (DVF)변화를 딥러닝을 통해 학습하며 학습단계에서 추출한 DVF를 적용하여 원본CT에서 변형된 100 개 세트의 kVCT를 성공적으로 생성하여, 환자 특이적 augmentation을 수행함. 장기의 자동도해 :두 개의 kVCT에서 생성된 환자 특이적 학습데이터를 가지고 딥러닝 기반 U-net segmentation 알고리즘을 학습하여 kVCT의 전립선 주변 장기 Dice coefficient 90% 이상의 정확도를 보여주었음. 위 3가지 방법들을 통합하여 두 개의 kVCT 영상으로 학습한 장기의 자동도해 모델에 고도화된 MVCT 영상을 전달학습으로 자동도해를 진행함. 고화질로 변환된 MVCT에서의 자동도해결과 femoral head의 경우 80% 이상의 정확도를 보여주지만, bladder, prostate, rectum의 경우 영상고도화를 하여도 유사한 장기 사이에 HU분포 구별이 어려워 50% 정도의 정확도를 보임. 전립선 암이 아닌 타 장기에서의 활용 가능성 평가와 영상 고도화 방법의 추가적인 연구가 필요로 함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ■ 임상적 측면 - 본 과제로 전립선 암의 적응방사선 치료의 자동화 구현이 가능해 지면, On-line ART가 실현되어 개인 맞춤형 방사선 치료가 실현 될 것으로 기대됨. 또한 타 질환의 On-line ART 치료 확장 가능함. ■ 기술적/학문적 측면 - 의료에서의 인공지능 적용은 세계적인 추세이며, 앞으로도 부가가치가 큰 사업으로 전망되고 있음. 현재 우리나라에서도 몇 군데의 의료 기관에서 인공지능을 활용한 환자 진료 및 치료를 개발 하고 있으나, 방사선 종양학에서 상용화된 기술은 없기 때문에, 본 연구결과는 상용화 기술로 발전 가능함 ■ 사회적/경제적 측면 - 본 프로젝트는 의료 융합 기술의 발전에 기여할 것으로 예상된다. 국내의 고도화된 IT/ software 기술의 의료기술에 적용함으로써 관련 산업의 국내성장에 기여할 수 있을 것임. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 한영이
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 적응 방사선 치료;딥러닝;영상 고도화;자동도해;영상증강; 2. Adaptive Radiation therapy;Deep learning;Image improvement;Auto segmentation;Image augmentation;

연구개요 · RIS와 spontaneous sarcoma간의 임상적 특성의 차이는 세포적, 유전적인 차이 보다 종양이 발생하는 in vivo의 환경적인 차이(inflammation, hypoxic environment) 에서 비롯되었을 가능성이 있다는 가설을 증명한다 (즉, cell, DNA level의 유의미한 차이는 없을 수도 있다) · 따라서 세포의 성장 특성, DNA sequencing 등이 큰 차이가 없음을 증명하고 in vitro에서 진행하는 radiotherapy나 chemotherapy에 대한 반응 유사성을 찾는 것을 목표로 한다 · 하지만 만약 이러한 세포학적 특성에서 significant difference가 나타난다면 RIS와 Spontaneous sarcoma의 임상적 특성 (RIS의 poor prognosis)의 차이는 세포적 특성에서도 영향을 받았을 가능성이 있고 그에 따른 적합한 치료 방법을 유추해 볼 수 있다. 연구 목표대비 연구결과 ◼ 선행 과제에서 수립된 방사선 유발 육종의 세포주를 이용한 후속 연구로, 드물고 완치가 어려운 방사선 유발 육종의 종양학적 특성을 연구하여, 최적의 치료 방법을 고안하고자 함. ◼ 자연 유발 육종과 비교하여 종양학적 특성을 분석 - 종양 성장 속도, 성장관련 인자 발현, 항암제 및 방사선으로 인한 성장 억제 반응 (치료 효과) 비교 결과) 실제로 방사선 유발 육종과 자연 유발 육종의 세포적 특성에는 큰 차이가 없음을 증명하였고, 방사선 노출로 인해 발생한 종양이 특별히 항암제/방사선 민감성이 떨어지는 것이 아님 역시 밝혀냄. ◼ 방사선 유발 육종의 세포주유래 암조직 이식 (cell line-derived xenograft, CDX) 동물 모델수립을 통해 다양한 항암제 및 면역 치료 등에 대한 감수성을 확인할 수 있는 기틀을 마련 결과) 다양한 항암제 선별 실험 수행을 통하여 기존 자연 유발 육종과 상이하지 않음을 알게 되면서, 전장 유전체 분석을 통한 방사선으로 인한 암 발생에 더 초점을 맞추게 되어 xenograft 모델의 중요도가 감소하였음. Xenograft 는 보다 target을 특정한 후 수행할 계획임. ◼ 희귀 암종인 방사선 유발 육종의 세포주 유래 암조직 이식 모델의 개발은 이후 다양한 특성분석 및 효능 평가의 기본이 됨. 결과) 1. 여러 항암제(docetaxel, cisplatin, doxorubicin, olaparib) 들을 테스트해보았을 때 docetaxel에 더욱 민감한 반응을 보였으며, 2. 수립한 1가지 세포주 뿐만 아니라 여러 건의 환자 기반 세포주 수립을 시도중임. 국내 최고 세포주은행과의 협업에도 성공률이 낮을 만큼 세포주 수립이 어려운 암종이므로 이는 본 연구의 중요도를 설명할 수 있겠음. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ◼ 본 연구진이 진행해온 방사선 유발 육종 연구는, 최근까지 발표된 논문들에 비해 검체의 수집과 분석의 양적, 질적 측면에 있어서 세계적으로 독보적임. 특히, 자료조사 과정에서 미국에서 수립했다고 발표한 방사선유발육종은 이미 사멸해버린 상태로, 본 연구진의 세포주가 세계 유일한 방사선유발육종 세포주임. ◼ 본 연구의 결과를 바탕으로, 방사선 유발 종양의 진단과 치료에 있어서 치료 방침 결정 및 효과적인 약제 적용에도 시도해볼 수 있었음. ◼ 희귀한 세포주를 확보하였으므로 이후의 cell engineering을 통한 therapeutic modulation의 기반을 마련할 수 있었음. ◼ 또한 관련 분야 후학들을 교육함으로써, 박사 학위 및 전문가 인력들을 배출에 기여함. 현재 본 과제 관련으로 서울대학교 의학과 박사 학생이 학위 과정 중에 있음. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 장지현
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 방사선;종양;육종; 2. Radiation;Tumor;Sarcoma;

연구개요 현화식물 및 분자생물학적 연구의 모델 식물인 애기장대(Arabidopsis thaliana)를 포함하는 배추과(Brassicaceae)의 계통(phylogeny)을 단일 copy로 알려진 핵 xanthine dehydrogenase(xdh) 유전자 염기서열을 이용해 재구성하여 배추과 진화 및 종분화 과정에서 일어난 유전자와 유전체의 진화과정을 추정해 보고자였음 연구 목표대비 연구결과 배추과 최소 30개 각 족(tribe)에서 대표속(genus) 또는 종(species)을 대상으로 PCR/Cloning을 통해 xdh 유전자 염기서열을 확보하여 계통분석을 수행하고자 하였으며, 이를 통해 배추과 xdh 유전자로 부터 배추과 식물의 genome duplication, polyploidization, hygridization, gene duplication 등을 추정해 보고자 하였음. 연구 결과, 36족 62속 113분류군 164개체로부터 총 1,973개의 배추과 xdh 유전자 염기서열을 확보였으며 (개체당 평균 12개 sequence), 외군으로 Cleomaceae 및 Capparaceae 2과 3속 4종 4개 시료로부터 xdh 유전자 염기서열 58개 확보함. 확보된 xdh 유전자 염기서열의 계통 분석을 통해 배추과에 있어 xdh 유전자의 진화, 유전체 진화, 잡종 기원 등을 규명할 수 있는 기초를 자료확보하였음. 계통분석 결과 분석된 배추과 36개 족중 12개 족은 1 copy의 xdh 유전자를 지닌 반면, 나머지 족들은 2개 이상의 xdh copy를 지니고 있음을 확인함. 또한 개체, 종, 속 수준에서 xdh 유전자 copy수를 추정하여, 이로 부터 배추과 식물에 있어 xdh 유전자 진화를 추정할 수 있었음. 한편, 형태적으로 종동정에 어려움이 있었던 배추과 배추족 배추속 U's triangle 6종에 대한 상세한 연구를 통해 U’s triangle 모델을 XDH 염기서열 분석을 통해 재검증함. 흑갓 (B. nigra)의 경우 NCBI GenBank의 nuclear genome annotation과 달리 2 copy의 XDH 유전자가 존재함을 규명함. 이를 통해 목표대비 100% 연구결과를 확보함. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) - 본 연구를 통해 확보된 xdh 염기서열 정보는 배추과 주요 분류군의 식별 마커로 활용 가능함; xdh 염기서열이 종 수준에서 변이가 크게 나타나 종 수준에서의 식별 및 진화를 추정하는 마커로 활용가능함. - xdh 염기서열 정보로 부터 배추과 식물에 있어 유전체 진화, 잡종화, 배수화 등을 추정할 수 있으며, 이를 통해 배추과의 종분화 경향을 파악할 수 있음. - 배추과에 있어 다수의 족에 있어 유전체 배수화를 통해 xdh 유전자가 2 copy로 존재함을 확인할 수 있었으며, 일부 분류군에 있어 1 copy로 축소된 것을 파악할 수 있었음. 이를 통해 배추과의 유전체 진화의 경향성을 추정할 수 있음. - 주요 작물인 배추속 식물에 있어 잡종화를 통한 진화, 인위선택에 의한 유전체 진화에 대한 참고자료로 활용할 수 있음 - 배추속 U’s triangle을 구성하는 분류군은 2 copy의 xdh 유전자를 지니고 있으며, xdh 유전자 분석을 통해 종간 잡종 형성에 의한 U’s triangle이 증명됨. - xanthine dehydrogenase를 비롯해 다른 MoCo gene family인 aldehyde oxidase, sulfite oxidase, nitrate oxidase 등의 진화 및 기능 분화에 대해 비교할 수 있는 참고자료로 활용할 예정임. - 배추과의 형태적/생리적/생태적 진화 양상을 파악하는 기초자료로 활용될 예정임. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 원효식
• 주관연구기관 : 대구대학교
• 발행년도 : 20220400
• Keyword : 1. 배추과;잔틴탈수소효소;진화;잡종화;계통; 2. Brassicaceae;Xanthine dehydrogenase;evolution;hybridization;phylogeny;