IV. 운영결과 본 사업은 규제기관의 독립적 핵물질 검증능력 확보를 통하여 국내환경에 적합한 환경시료 관련 종합체계 구축 및 운영을 목표하고 있으며, 이를 위해 환경시료 프로그램 이행, 분석 역량 강화 및 평가 역량강화 등 다양한 업무를 수행하고 있다. 2장에서는 당해 연도에 수행한 스와이프 시료 채취, 사전 검증, 정밀분석 및 평가와 같은 일련의 환경시료 프로그램 및 이행 결과를 기술하였다. 3장에서는 분석 역량 강화 및 품질관리를 목표로, 환경시료 품질관리용 입자시료 제작 및 전처리를 위한 장비 성능평가 및 타당성 평가 내용을 포함하였다. 2020년 도입된 SEM-manipulator 장비를 활용하여, 시료 내 우라늄 입자를 원격 조정하여, 이동 및 회수기술을 확보하고자 하였으며, 우라늄 입자를 직접 제어하여 TIMS 분석용 필라멘트 및 Si-wafer 활용 시료를 시범적으로 제작하고 그 특징을 살펴보았다. 4장에서는 채취, 스크리닝, 정밀분석 평가로 구성된 환경시료 프로그램의 운영 완성도를 높이기 위해 분석결과의 평가역량을 강화하고자 하였다. 이를 위해 시료 채취시설과 분석 방법에 따라 분류하고, 시료 종류별 정량적 평가인자를 도출하고, 평가기준을 수립하는 것이 필수적이다. 이를 위해 당해 연도에는 상용코드를 활용하여 조사시설에서 채취한 시료의 정밀입자 분석 결과에 대한 평가인자를 도출하였다. 5장에는 원내 보유장비, 시설, 시료관리와 관련한 운영절차 재개정 관련 내용 및 안전한 실험실 환경조성을 위한 안전관리 관련 수행업무를 포함하고 있다. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 김현영
• 주관연구기관 : 한국원자력통제기술원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 환경시료;스와이프;스크리닝;이차이온질량분석기; 2. Environmental Sampling;Swipe;Screening Analysis;MMXRF;SIMS;

연구의 목적 및 내용 ○ 방사선기술개발 사업 등을 통하여 원천기술 및 응용기술 등이 확보된 소재/부품/소자 관련 방사선 기술로 국익과 경제발전에 기여할수 있는 산업화 전략 창출을 목표로 하는 신규 사업 기획 ○ 방사선 기술을 이용하여 사회 현안 혹은 기술 난제 해결 및 극복을 위한 부처 공동 협력 연구 기획 연구개발성과 ○ 고부가 시장 선도형 방사선 기술 집적 상용화 분야 분석 및 기획 - 부처별로 추진된 소재/부품/기기 분야 기술과 방사선 기술의 협력/연계 방안 및 기술 상용화 타당성, 논리 보완 기획 - 다부처 협력 또는 산학협력을 위한 방사선 기술 상용화 전략 모델 수립 ※ 상세 기술로드맵과 연계한 사업 추진 타당성, 기존 사업과의 차별성, 부처 정책 연계성 도출 및 사업의 파급효과 분석 ○ 방사선 산업생태계 조성을 위한 방사선 선진화 전략기술 기획 - 소재/부품/기기 분야별 방사선 기술 상용화(실증) 연구 기획 및 중점기술로의 타당성 조사 - 부처 정책 및 법규 조사를 통한 기획 타당성 분석/평가 ○ 자문위원회 구성/운영 - 산학연 및 의료, 환경 분야 전문가 의견 수렴을 통한 세부 기획안 도출 - 분석기법 적용하여 기획사업의 논리, 기술, 사회 경제적 타당성 확인 - 수요자 및 관계부처와 공동으로 실증 및 성과 극대화 전략 수립 ○ 중점추진과제 발굴 : 방사선센서 및 감염병 관련 2개 중점 추진과제 ○ 기획보고서 작성 연구개발성과의 활용계획 (기대효과) ○ 방사선 소재/부품/기기 분야 국가 미래 전략 기획사업 추진의 기초자료로 활용 - 고부가가치 시장이 예상되나, 진입장벽이 높은 기술을 선정하여 부처 간 협력 및 기술사업화 지원을 통해 전략산업화 ※ 대외 의존형 산업구조 탈피를 위한 「소재⋅부품⋅장비 경쟁력 강화 대책」(합동부처, ‘19) ※ 세계시장: (방사선의료영상) ‘15년 35.3조 → ’30년 79.9조, (방사선계측) ‘15년 9.2조 → ’30년 16.2조 ○ 부처협력사업 또는 산학연 협력사업 추진의 기초자료로 활용 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 허민구
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 방사선;방사선기술;방사선기기;소재;부품; 2. Radiation;Radiation technology;Radiation device;Materials;Components;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김광섭
• 주관연구기관 : 한국기계연구원
• 발행년도 : 20221100
• Keyword : 1. 나노구조체;그래핀;태양 복사에너지;능동제어;전기차; 2. Nanostructure;Graphene;Solar Radiative Energy;Active Control;Electric Vehicle;

□ 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;

□ 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. 연구 결과 ○ 2021년 4월부터 2022년 1월까지 수행한 16단계 사업에서는 <원자력 e-뉴스레터>를 총 10회 발간하였으며, 정부, 위원회, 광역자치단체, 연구기관, 원자력 산업체, 시민단체, 대학교 및 언론사 등을 포함한 약 1.3만여 명의 구독자에게 발송하였음 ※ 1단계 사업(2006년 3회), 2단계 사업(2007년 7회), 3단계 사업(2008년 4회), 4단계 사업(2009년 5회), 5단계 사업(2010년 5회), 6단계 사업(2011년 4회), 7단계 사업(2012년 5회), 8단계 사업(2013년 5회), 9단계 사업(2014년 5회), 10단계 사업(2015년 5회), 11단계 사업(2016년 5회), 12단계 사업(2017년 5회), 13단계 사업(2018년 10회), 14단계 사업(2019년 10회), 15단계 사업(2020년 9회), 16단계 사업(2021년 10회) 등 지난 16년간 총 97회 <원자력 e-뉴스레터>를 발간함 〇 <원자력 e-뉴스레터>의 ｢정책포커스｣ 코너에서는 원자력 정책의 방향과 주요 내용을 비롯해 해외 원자력 정책 동향, 국가경제의 원동력이 되기 위한 원자력의 역할, 국민에게 쉽게 다가갈 수 있는 다양한 원자력 소개 및 국민과의 신뢰를 쌓기 위한 소통 등 원자력 연구개발의 중요성과 의의를 소개함으로써 원자력에 대한 국민들의 이해와 지지를 확보 〇 ｢이달의 Pick｣은 국민들의 관심 주제인 암 치료용 방사성 의약품 국산화 연구, 미세먼지 원산지 추적 기술, 미세 플라스틱 체내 흡수 경로 규명, 항암제 저항성 폐암 세포 원리 규명 등 국민들이 관심이 많고 공감할 수 있는 주제를 중점으로 소개해 원자력이 국민의 복지와 삶을 향상시키는 기술임을 알림 ○ ｢현장 속으로｣ 코너에서는 2021년 한국원자력연차대회, 2021년 원자력협의회 심포지엄, 제11회 원자력 안전 및 진흥의 날 등 원자력 관련 주요 행사를 소개했음 〇 ｢Global Reports｣에서는 미국, 프랑스, 일본 등 원자력 선진국의 기술 및 IAEA 정책 동향과 원전 對 탈원전 이슈로 유럽을 양분 시킨 그랜플레이션과 차세대 원전으로 각광받고 있는 SMR을 다루며 국민들이 해외 동향을 쉽게 접할 수 있도록 했음 〇 ｢원자력 이야기｣은 원자력 기초 지식과 원자력 연구 분야를 국민의 눈높이로 알기 쉽게 설명해 원자력계 전문가뿐만 아니라 국민들도 원자력 정보를 쉽게 접할 수 있도록 했음 〇 ‘일반국민용’ <원자력 e-뉴스레터> 코너인 ｢원자력 웹툰｣과 ｢원자력 탐구생활｣에서는 웹툰을 통해 원자력 연구개발을 쉽고 직관적으로 이해시키고, 국민의 질문에 대한 답변을 통해 원자력에 대한 오해를 해소하고 관심을 제고함 〇 ‘일반국민용’ <원자력 e-뉴스레터> 신설 코너인 ｢원자력 톡｣은 유튜브 연계 콘텐츠로, 원자력 연구개발 및 관련 유튜브 콘텐츠를 소개하며, 흥미 유발 가능한 내용의 유튜브 콘텐츠를 국민에게 쉽게 소개함 〇 ‘전문가용’ <원자력 e-뉴스레터>에 신설된 코너 「원자력리포트」는 국내외 원자력 정책 현안을 담은 콘텐츠로서, 원자력계 종사자에게 최신의 전문 정보를 전달하기 위해 노력함 ○ 고객만족도 조사 실시 결과, 주요사항으로 ‘<원자력 e-뉴스레터>가 원자력에 대한 이미지를 긍정적으로 바꾸는데 도움이 된다.’ 는 항목 84.62점※ 달성하였음. 이는 지난 2020년 10월 실시한 고객만족도 조사의 주요사항으로 ‘뉴스레터 발간을 통한 이미지 개선’ 항목 80.43점을 달성한 것과 비교하여 4.19점 상승(5.2% 상승)한 것으로 본 사업을 통해 전년도 대비 일반국민과 전문가 집단을 구분하여 전략적 소통을 추진한 결과 원자력 인식 제고에 기여한 것으로 판단됨 ※ 리커트 척도를 반영한 것으로, 단계별로 100/80/60/40/20점으로 환산함 ○ 2021 대한민국 과학기술대전에 참가하여 <원자력 e-뉴스레터> 콘텐츠를 소개하는 리플렛을 제작·배포하였고, 동시에 구독자 증대 이벤트를 현장에서 실시함. 리플렛은 1,000 부 정도 배포됐고, 구독자는 500여명 추가 확보하였음. ○ 온라인으로 <원자력 e-뉴스레터> 구독자 확대 이벤트를 실시하여, 3,000여 명의 구독자 추가 확보하였음 (출처 : 요약문 7p)

• 연구책임자 : 황순관
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220400
• Keyword : 1. 원자력;소통;뉴스레터;국민인식;이해증진;이슈 발굴;홍보; 2. Nuclear;Communication;newsletter;Public relations;Public Awareness;Public understanding;Public issue;Nuclear issue;

4. 연구결과 가. 유전체 정보 확보 및 적응·진화 연구 (1) 개야길앞잡이 소기관 유전체 정보 확보 및 근연종과의 계통학적 연구 (2) 반날개상과의 딱지날개 및 복부 분비샘 진화 - Illumina와 PacBio를 통한 청딱지개미반날개의 전장유전체 염기서열 데이터 확보 (3) 서식지별 거머리 비교유전체 연구 - Illumina를 통한 시퀀스 분석으로 거머리류의 유전체 크기를 예측하고 서식처별 거머리의 유전체를 비교 분석 (4) 새우류 유전체 분석을 통한 면역 관련 유전자 분석 - de novo DNA 시퀀싱과 RNAseq 등을 이용하여 도화새우의 간췌장 조직에서 발현하는 면역 유전자 분석 (5) 수염하늘소속의 재선충 매개 진화 연구 - 소나무재선충 비매개종인 수염하늘소의 염색체 수준의 표준유전체 제작 나. 지구온난화 및 기후변화 관련 대상종 집단 분석 연구 (1) 열대거세미나방 유입·정착 가능성을 위한 집단분석 연구 - 열대거세미나방의 국내 유입 및 해외 개체군의 계통 분석 및 생태학적 고찰 (2) 비래곤충 된장잠자리 집단분석 연구 - 된장잠자리 국내외 개체군의 mtDNA COI 영역을 이용한 단상형 분석 - 집단분석을 위한 된장잠자리 특이적인 SSR 마커 개발 다. 유전자 정보를 활용한 분류 실체 규명 연구 (1) 갈색여치 은폐종 및 종 실체 규명 연구 - 국내 각지에 분포하는 갈색여치 개체군에서 mtDNA COI 분석으로 구분 가능한 은폐종 구명 (2) 유전 및 형태 분석을 통한 새뱅이류의 분류학적 재검토 - 생물다양성 감소 관찰종이자 제주 고유종인 제주새뱅이 및 근연종 시료 확보 - COI 유전자를 이용한 계통 분석과 형태적 비교 분석 진행 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 전미정
• 주관연구기관 : 국립생물자원관
• 발행년도 : 20221200
• Keyword :

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 ● 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 및 내용 ■ 최종 목표 본 연구에서 대표적인 전이에 관여하는 핵이동 인자 CTNNB1의 핵수송을 조절하는 타겟을 다중 이미지 기반 siRNA 스크리닝 기법으로 확보하여, 최종적으로 대장암 전이에 효과적인 치료 방법 개발함. ■ 전체 내용 -대장암에서 전이 인자인 CTNNB1의 핵수송 조절 타겟 발굴을 위해 다중 이미징 기반 siRNA 라이브러리 스크리닝 기법 수행 ⦁ CTNNB1의 핵수송 조절 타겟 발굴을 위한 다중 이미지 기반 siRNA 라이브러리 스크리닝 및 이미지 분석 기법 최적화 ⦁ 확립된 스크리닝 및 이미지 기법을 바탕으로 CTNNB1의 핵수송 조절 타겟 스크리닝 수행 ⦁ 대규모 세포주 빅데이터를 이용하여 CTNNB1 핵수송 타겟 후보 물질을 최적화 -전이 인자인 CTNNB1의 핵 수송을 조절 타겟의 항암 효능 최적화 및 In vitro 기전 연구 ⦁ 선정된 CTNNB1의 핵수송 조절 타겟 후보를 다양한 조건에서 검증 ⦁ 10종 이상의 대장암 세포주에서 전이 인자의 핵수송 조절 타겟에 특이적인 바이오마커 발굴 ⦁ 검증된 핵수송 조절 타겟 후보 물질에 대한 In vitro 기전 연구 -CTNNB1의 핵수송 조절 타겟에 특이적인 화합물 개발 및 치료 효능 확인 ⦁ CTNNB1의 핵수송 조절 타겟에 특이적인 화합물 도출 ⦁ 확인된 핵수송 조절 타겟 치료 효능을 확인하기 위한 세포주 기반 조직 모델 확립 □ 연구개발성과 ￭ 전문학술지 논문게재 성과정보 과제번호 : NRF-2 019R1I1A1A01061167 게재연월 : 2021.07.19 논문제목 : Tumor suppressor RBM24 inhibits nuclear translocation of CTNNB1 and TP63 expression in liver cancer cells 총저자명 : 3 출처 : Spandi dos Publications 학술지명 : Oncology letters. 권(호) : 22(3) 학술지구분 : 국제학술지 sci 여부 : SCIE impact Factor : 2.967 국제공동 연구논문 : N 기여도 : 1저자 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 전이 인자 핵수송 조절 타겟에 따른 유전자 발현, 단백질 활성 변화, 약물민감도 변화 등을 설명하는 많은 모델 제시가 가능하고, 이들 이용하여 보다 구체적인 생물학적 연구 진행이 가능해짐. - 구체적으로는, 암종 및 핵수송 조절 타겟 양상에 따른 유전자 발현, 단백질 발현/활성 및 약물반응의 민감도, 특이도 분석 체계 마련과 돌연변이 특이적인 암조절 네트워크 및 약물 작용 기전 연구가 가능함. - 특히 데이터 분석의 접목을 통한 최적화된 RNAi 라이브러리 스크리닝 시스템 구축으로 항암제 저항성에 관여하는 핵수송 조절 타겟 특이적인 암 조절 지표 및 항암효과 분석이 극대화될 것임. - 본 연구 결과를 바탕으로, 기존 항암제, 신규물질 또는 그 조합의 새로운 임상적 활용 가능성을 타진할 것임. - 제약회사, 임상기관, 연구소, 대학 등 다자간 협력연구가 활발히 진행되어 내부 인프라 및 국내외 협력체계 구축의 기반이 됨. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 문승욱
• 주관연구기관 : 아주대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 전이;다중이미지;siRNA 라이브러리 스크리닝;핵수송; 2. metastatics;CTNNB1;multiple image;siRNA library screening;nuclear translocation;