연구개요 ○ 연구개발의 최종목표: 본 과제는 “면역증강제를 활용한 치주질환 점막백신 개발” 과제의 연구 성과와 본 연구자가 보유하고 있는 원천기술을 기반으로 하여 1) 치주백신 요법이 치주질환-관련 전신 질환의 진행에 미치는 영향을 평가하여 치주백신 적응증을 확대하는 연구를 진행하고, 2) 선행 과제에서 확보한 면역세포 타겟팅 분자를 활용한 업그레이드 백신 기술을 도출하며, 3) 점막 투여한 플라젤린 면역증강제에 의한 점막장벽 보호 작용기전을 규명함으로써, 4) 궁극적으로 “Dysbiotic microbiome을 제어할 수 있는 원천 면역 백신 기술”을 창출하는 것을 최종 목표로 함. 연구 목표대비 연구결과 ∎작용기전 업그레이드 연구: 점막항상성 유도 기전 ⦁DSS 모델을 활용한 검증 - 플라젤린 유도체의 방어 효과 확인 - 플라젤린 유도체에 의한 intestinal barrier function 보호 효과가 플라젤린에 의해 유도되는 반응임을 확인함 ⦁Radiation 모델을 활용한 검증 - 최적의 방사선 피폭 보호 효과를 나타내는 플라젤린 최적 투여법을 확인함. - RNA-seq 결과를 분석한 결과 플라젤린 처리에 의해 유의 있게 변하는 유전자군을 분석함. - 이 중 LCN2 유전자의 중요성을 확인함 ⦁생체 내 산소분압 변동에 따른 세균 적응기전 규명 - Microbiome (병원성 및 비병원성 미생물 포함)이 상존하는 점막 조직에서 점막 환경에 적응하고 점막 항상성 유지에 필수적인 세균의 적응 기전을 규명함. - 논문: Emegring Microbes & Infections 2019 ∎적응증 업그레이드 연구: 응용 범위 확대 ⦁Tannerella firsythia (Tf) 백신 요법 확립: 기반 확립 / 효능 검증 ⦁임상 상황을 대변할 수 있는 최적의 치주 질환 모델 확립 및 이를 활용한 치주 백신 제제 효능 검증 ⦁Tannerella firsythia (Tf) 백신을 포함하는 3가 백신법 확립 및 효능 검증 ⦁치주 질환 유발 세균 유래 항원에 반응할 수 있는 단클론 항체 도출: 응용 범위 매우 넓음 ⦁신경 퇴행성 질환 백신 요법 도출 및 효능 검증 ⦁플라젤린 면역증강제를 포함하는 최적 면역치료법 조건 확립: 플라젤린 적용 범위확대에 기여 ∎백신기술 업그레이드: 면역세포 타겟팅 활용 ⦁면역세포 타겟팅 분자를 활용한 백신 요법: 플라젤린 면역증강제 업그레이드 기술 플랫폼 확립 (범용성 응용의 기반을 마련함) ⦁Cell permeable peptide를 활용한 백신 요법 개발 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ∎ 추가 원천 기술 확보 및 구현 성과 ∎ 작용 기전이 명확한 치주질환 근본 치료법(fundamental therapeutics) 제시 ∎ 플라젤린의 점막 항상성 조절 기전 규명 및 응용 가능성 검증 ∎ 범용성 기술 개발 ∎ Microbiome 제어를 위한 플랫폼 기술 제공 ∎ 작용 기전이 명확한 치주질환 근본 치료법(fundamental therapeutics) 제시 ∎ 면역증강제 원천기술을 활용한 새로운 패러다임의 병용 치료법 제시 가능 ∎ 후속 연구 / 사업화 / 기술이전에 응용할 수 있는 파이프 라인 발굴 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이시은
• 주관연구기관 : 전남대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 면역증강제;치주백신;플라젤린;업그레이드;범용성; 2. Adjuvant;Periodontal vaccine;flagellin;upgrade;broad application;

□ 연구개요 핵 수용체중의 하나인 LRH-1 저해가 종양대식세포로의 분화를 억제하여 암세포 친화적 미세환경을 구성하지 못하게 하는 기전 연구 및 저해제 발굴을 목적으로 함. 저분자 합성신약을 통한 기존 면역항암제의 단점을 극복하는 신규물질 개발을 최종목표로 하며, 현재 LRH-1 타겟으로 한 임상연구중인 항암제가 없어 차별화 된 solid tumor에 대한 저해제 발굴 및 바이오마커 발굴연구의 필요성을 갖음. □ 연구 목표대비 연구결과 1, 2년차에서 LRH-1이 mouse macrophage에서는 작동하나 Human macrophage에서는 종양미세환경을 조절하는 key factor가 되기 어려움을 알게 됨. 따라서 Human macrophage에 맞는 연구를 3차 년도에 다시 시작하여 신규 조절인자를 밝힘. 연구 최종목표에서는 이를 조절하는 신규 물질을 도출하고자 하였으나, 기간 및 연구금액적인 부분의 한계가 있어 신규 물질의 개발은 진행되지 못함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) Human macrophage에서 종양미세환경을 조절할 수 있는 가능성을 지닌 핵수용체를 몇 가지 확인하였고, 그 중 가장 발현이 높은 한가지 타겟을 선정하여 연구를 진행하였을 때, 종양대식세포의 특징을 갖는 마커의 감소를 확임함. 이를 토대로 추후 연구에서 핵수용체를 타겟으로 할 때, 이미 개발되어있는 저해제를 통해 in vivo연구에서의 효능을 확인 한 뒤, 현재 저해제로 개발되어 있지않은 다른 타겟의 신규 저해제를 개발해보고자 함. 또한 핵수용체를 직접적으로 저해하지 않고 이를 후성학적으로 저해가능한 부분에 대한 연구도 고려하고 있어, 향후 타겟하기 어려운 핵수용체를 간접적으로 저해할 수 있는 방법도 고려중임. 최종적으로 종양미세환경을 파괴시킬 수 있는 저해제 개발을 목표로 함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 전희전
• 주관연구기관 : 대구경북첨단의료산업진흥재단
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 종양대식세포;암;저해제;핵 수용체; 2. Tumor associated macrophage;Cancer;Inhibitor;Nuclear receptor;

Ⅳ. 실태조사 주요 결과 가. 2020년도 국내 원자력산업분야 총 매출액은 22조2,436억원으로 전년도 20조7,317억원 대비 1조5,119억원 늘어 7.3% 증가한 것으로 조사됨 - 원자력발전사업체(17조1,303억원, 77.0%), 원자력공급산업체(4조573억원, 18.2%), 연구·공공기관(1조560억원, 4.7%) 나. 2020년도 국내 원자력산업분야 총 투자액은 8조7,986억원으로 전년도(9조5,279억원) 대비 7,293억원 줄어 7.7% 감소 - 원자력발전사업체(7조6,767억원, 87.2), 원자력공급산업체(1,536억원, 1.7%), 연구·공공기관(9,683억원, 11.0%) 다. 2020년도 국내 원자력산업분야 전체 인력은 35,276명으로 전년도(2019년 35,469명) 대비 193명이 줄어 0.5% 감소한 것으로 조사됨 - 원자력발전사업체(12,788명, 36.3%), 원자력공급산업체(19,019명, 53.9%), 연구·공공 기관(3,469명, 9.8%) 라. 2021년 3월 기준 재학생 전체는 2,165명으로 전년도(2020년 2,190명) 대비 1.1%(25명) 감소한 것으로 조사됨 마. 2020년도 국내 원자력 관련 대학별 원자력 관련 학과 배출인력은 총 597명으로 전년도 590명 대비 7명(1.2%)이 증가한 것으로 조사됨 바. 2020년도 원자력산업분야 해외 수출 현황은 12개국, 30건(전년대비 3건 증가)에 3,372만 달러(전년대비 1,228만 달러 증가)를 수출함 사. 2020년도 원자력산업분야 기술도입 현황은 58건(전년대비 16건 감소)에 71억원(전년대비 1,293억원 감소)으로 국내에서 도입한 기술은 34건, 국외로부터 도입한 기술은 24건으로 조사됨 - 도입국가 : 미국, 캐나다, 프랑스, 영국 등 11개국 (출처 : 요약문 7p)

• 연구책임자 : 조현갑
• 주관연구기관 : 한국원자력산업협회
• 발행년도 : 20220400
• Keyword : 1. 원자력 동향;원자력 산업;원자력 인력;원자력 산업 규모;원자력 매출액;원자력 투자액;원자력 지역경제 기여도;제염·해체 현황;원자력 관련 대학; 2. Nuclear Industry Trends;Nuclear Industry;Nuclear Manpower;Nuclear Industry Revenue;Nuclear Industry Investment;Contribution of Nuclear Industry to Local Economy;Status of Decontamination and Decommisioning;Nuclear Engineering College/University;

□ 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;

□ 연구개발 목표 • 전사인자 기능제어를 통하여 염증성 자가면역 미세환경을 조절할 수 있는 맞춤형 신약개발 • 염증성 자가면역 미세환경을 유도하는 전사인자의 기능을 제어하는 단백질신약의 개발 및 작용기작 연구 □ 연구개발 내용 • 핵심 전사인자에 의하여 유도 발현되는 다양한 염증인자들로 구성된 염증성 자가면역 미세 환경은 자가 면역질환의 유도 및 진행에 핵심적인 병인요소로서, 이들 전사인자의 기능제어를 통한 염증 미세 환경의 제어는 first-in-class 맞춤형 미래신약전략임. • 본 연구에서는 in vitro and in vivo에서 이들 핵심전사인자 (NFkB, Tbet, GATA-3, Foxp3 및 RORgt)의 중요기능부분 (TMD=Transcription Modulation Domain)을 선택적으로 타겟 세포의 핵 내로 전달하는 단백질신약 (ntTF-TMD)을 개발하여, 유전적 변이가 없는 정상적인 생체환경에서 이들 신약의 자가면역 미세환경 제어에 의한 질환치료효과, 작용기작 및 선택성을 실시간 이미징 기술을 이용하여 검증한 다음, 전임상시험 단계로 진입하고자 함. • 특정한 타겟 세포에 ntTF-TMD를 전달할 수 있는 타겟 특이적인 ntTF-TMD를 제작하여 다양한 자가 면역질환 동물모델에 제작한 타겟 특이적인 ntTF-TMD를 주입하고 in vivo에서 질환 치료효과를 분석할 것임. □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) • ntTF-TMD와 이에 의해 병인적 T 세포를 기능 전환하는 새로운 유전자들에 대한 mAb/IgG-chimeric receptor는 염증성 자가 면역 미세 환경을 제어할 수 있는 first-in-class 맞춤형 미래신약이 될 것임. • 특정한 전사인자가 병인적인 역할을 하는 질환에서 전사인자의 기능을 제어할 수 있는 신약개발을 위한 핵심기반기술로서, 염증성 자가 면역질환뿐만 아니라 다양한 다른 질환들에 대한 새로운 치료제개발로의 큰 파급효과가 있음. • Specific T cell subset의 기능적 plasticity를 조절할 수 있는 ntTF-TMD를 이용하여 자가면역환경의 면역 밸런스를 바로 잡을 수 있으며, 이는 자가면역질환의 종류에 따라 환자를 선택적으로 치료할 수 있는 새로운 면역억제 치료제로 이용될 수 있음. • 특정 세포의 면역활성 전사인자를 조절할 수 있는 Target-specific ntTF-TMD는 기존의 mTOR, Calcineurin target 면역 억제제가 가지고 있는 side-effect를 최소한으로 하는 단백질신약으로 자가면역질환과 장기이식에 광범위하게 이용될 수 있을 것으로 예상됨. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이상규
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 자가면역질환;만성염증질환;T 세포 아형;전사인자;핵 내로의 단백질전달;염증미세환경;단백질 신약;면역 가소성; 2. Autoimmunity;Chronic inflammation;T cell subsets;Transcription Factor;Intra-nuclear delivery;Inflammatory micro-environment;Protein drug;immune system plasticity;

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;

○ 공통데이터모델 구축 및 Cohort 정의 - OMOP CDM 데이터모델이 구축된 분당서울대학교병원, 서울대학교병원 그리고 가톨릭대학교 서울성모병원에서 암 진단을 받은 환자들을 대상으로 방사선 요오드 치료, 영상검사(CT), 방사선 치료 여부에 따라 2차 암 발생을 비교하기 위한 Cohort와 Concept_id를 정의 - 갑상선암 환자, 소아 환자, 유방암 환자를 대상으로 진행 - International OHDSI Forum에 갑상선암 연구 디자인을 공개하고 공동 연구에 참여할 기관을 모집하였으며, 부천순천향대학교 병원이 추가로 연구에 참여함 - 연구에 필요한 비정형 데이터와 방사선 용량은 공통데이터모델로 추가 변환하여 활용하였음 ○ 방사선 노출에 따른 2차 암 발생 비교 분석 - OHDSI에서 제공하는 CohortMethod R package를 사용하여 의료 방사선 노출군과 비노출군을 비교 분석하였으며, 인구통계학적 정보와 Condition_occurrence 테이블을 covairate로 활용하여 1:1 Propensity score matching 하였음. 또한 Negative control을 적용하여 연구결과를 보정함 - 갑상선암 환자는 방사선 요오드 치료에 따라 4개 의료기관 분석결과 2차 암 발생에 영향이 없는 것으로 확인되었으며(HR = 1.08, CI = 0.89~1.31), 중증도에 따른 분석에서 Stage 1 (HR = 0.99, CI = 0.66~1.46)과 Stage 3 (HR = 1.02, CI = 0.63~1.63) 모두 차이는 없었음 (Stage 2와 4는 대상자 수가 부족하여 분석에서 제외되었음) - 소아 환자는 CT 촬영 후 암 발생에 통계적으로 유의한 영향을 미치는 것으로 확인되었으며 악성 종양 (HR = 2.22, CI = 1.46~3.37)과 혈액암 (HR = 1.737, CI = 1.2~2.52)에서 위험률의 차이를 확인함 - 유방암 환자는 수술 후 방사선 치료에 따른 2차 암 발생이 통계적으로 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었음 (HR = 0.88, CI = 0.70~1.11) ○ 메타분석과 베이지안 계층모형을 이용한 강화 일반화 선형 모형 - 메타분석은 기존의 개별 연구결과를 통합하여 분석하는 방법으로 베이지안 계층모형 기반으로 하거나 다양한 p-value 결합을 통하여 기존의 연구결과와 연구과제 참여병원들의 자료 분석 결과를 통합하여 분석함 - 참여 의료기관에서 추정된 위험비를 이용해 다양한 기간에 대해 메타분석을 진행하였고 방사선 치료가 2차 암 발생에 영향을 미치지 않음을 확인함 ○ Propensity score matching과 covariate balance evaluation - 성향점수매칭 이후 생존시간을 반응변수로 하는 Cox proportional hazards 회귀모형을 적합시켜 confounder의 영향을 회귀분석을 통해 다시 통제함 - Proportional hazard 가정을 확인하기 위해 Kaplan-Meier 곡선의 log-log 그래프와 Schoenfeld 잔차분석 실시 결과 모두 대조군과 통계군의 위험도의 비율이 일정하다고 가정할 수 있음 - Proportional hazard 가정이 위배될 경우에 인과효과여부를 검정하기 위해 변형된 인과효과를 검정하는 model-free method를 추가적으로 사용하는데 대표적인 RACE, SPCE, SQE를 통한 결과 모두 두 집단에서의 값의 차이가 통계적으로 유의하지 않음 ○ 차등정보보호를 이용한 개인정보 비식별화 - 개인의 데이터를 다른 사람의 수많은 데이터와 조합해 개인정보를 침해하지 않으면서도 통계를 얻을 수 있는 기술인 차등정보 보호를 통한 개인정보 비식별화를 구현을 목적으로 함 - 각 자료 출처에서 Kaplan-Meier 곡선에 잡음을 추가하여 비식별화된 Kaplan-Meier 곡선을 만들어 log-rank test를 실시하고 메타분석을 통해 국소차등정보보호가 적용된 결과를 제시함 (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 이호영
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 공통데이터모델;2차 암;의료 방사선 노출;다기관연구;차등정보보호; 2. Common Data Model;Secondary Cancer;Medical Radiation Exposure;Multi Center Study;Differential Privacy;

□ 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;

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;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김용선
• 주관연구기관 : 세종대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 되팀분광장치;시간투영검출기;표적투영검출기;알파 클러스터;희귀 동위원소; 2. LAMPS;TPC;AT-TPC;active target;rare isotope;