□ 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;

□ 연구개요 CT를 사용한 골진단의 과도한 방사선 노출을 줄이기 위해, 2차원 단순 방사선 영상만을 사용한 3차원 골진단 기술을 개발하였다. 세부적으로는 라플라시안 편집기법을 활용해 3차원 경비골 재건 모바일 어플리케이션을 개발하였으며, 임상연구를 통해 유효성을 입증하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 연구계획 단계에 크게 2가지 목표가 있었다. 첫째는 통계형상 모델의 개선을 통한 3차원 재건 정확도 향상이고 둘째는 해당 기술을 사용한 의료기기 개발이다. 본 과제에서는 환자의 골 변형 분포를 정확하게 표현하는 통계형상모델의 생성기법을 개발함으로써 첫째 목표를 달성하였다. 세부적으로는 곡률에 정렬된 점 분포모델을 사용해 적은 수의 점으로도 곡면을 표현하고 대응하는 점들의 위치를 결정할 때 라플라시안 제한조건을 사용해 유사한 곡면끼리 대응하도록 함으로써 통계의 정확도를 높였습니다. 또한, 이 기술을 의료진이 임상시험을 수행할 수 있는 수준의 모바일 어플리케이션 의료기기로 개발하여 두 번째 목표를 달성하였다. 분당서울대병원 정형외과 의료진은 해당 의료기기를 사용해 임상시험을 진행하였고, 결과적으로 경비골 염전각 진단에 유효한 기술임을 입증하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구는 최종적으로는 신의료기술로 인정받아 국민건강보험의 수가를 받는 의료기기를 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 본 연구과제에서 개발한 기술과 임상시험 결과는 기존의 EOS제품을 대체할만한 유효성을 보이지만, 실제 의료현장에서 의료기기로 쓰이는 기술과는 차이가 있다. 이 차이는 기술의 정확도를 떠나서 병원의 상업적 이득유무, 의료진의 기술에 대한 신뢰도 등 기술 외적인 부분도 크게 작용한다. 본 과제의 영리 연구기관인 ‘디딤’에서는 2023년도까지 의료진 누구나 엑스레이 자료를 입력해 3차원 재건 결과를 확인해 볼 수 있는 온라인 플랫폼을 개발하고 있으며, 이 플랫폼을 통해 의료진들은 직접 본 기술의 유효성을 검증하고 사용해 보는 기회를 갖게 될 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 윤기범
• 주관연구기관 : 디딤
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 통계형상모델;3차원 재건;라플라시안 제한조건;경골 염전각;방사선 노출; 2. Statistical Shape Model;3D reconstruction;Laplacian constraint;Tibial torsion;Radiation exposure;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 최정훈
• 주관연구기관 : 유저스(주)
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 핵연료 이동;실시간 모니터링;연료 현황판;연료 관리;연료 장전; 2. nuclear fuel movement;real-time monitoring;fuel status board;fuel management;fuel loading;

□ 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;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 백종학
• 주관연구기관 : 이티유(ETU)
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 내방사선;전원공급장치;원자력발전소;엘이디;조명기기; 2. Radiation hardening;Power supply;Nuclear power plant;LED;Light System;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김성환
• 주관연구기관 : 유니스텍
• 발행년도 : 20220800
• Keyword : 1. 리모트 카;스마트 로봇;원자력발전소;격납건물;검사; 2. Remote Car;SMART Robot;Nuclear Power Plant;Containment Building;Inspection;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 대학에 지원 중인 원자력 분야 기초연구 및 인력양성 사업에 대한 효율적인 개편 방안 수립 - 원자력 기초연구 및 인력양성사업 현황 및 문제점 파악 - 유사 사업 구조 분석 및 시사점 도출 - 기초연구 및 인력양성 사업 개편방안 제시 - 개편(안)에 대한 대학 연구현장의 의견 수렴 ◼ 전체 내용 ○ 원자력 기초연구 및 인력양성사업 현황 및 문제점 파악 - 원자력안전연구전문인력양성사업, 원자력기초연구지원사업 등 ○ 유사 사업 구조 분석 및 시사점 도출 - 기초연구 개인연구사업, 집단연구사업(선도연구센터), 기반구축 사업 (대학중점연구소) 지원 구조 분석 ○ 기초연구 및 인력양성 사업 개편방안 제시 - (기초연구그룹 패키지 지원) 분절적으로 이루어지던 집단기초 연구와 인력양성 과제를 거점(가칭, 원자력기초연구센터 등)을 통해 패키지로 지원하는 방안 ※ 각 센터별 R&D와 인력양성 과제를 함께 편성 ○ 개편(안)에 대한 대학 연구현장의 의견 수렴 □ 연구개발성과 ○ 기초연구 사업 및 인력양성 사업 조사 - 「원자력진흥법」 제9조(원자력진흥종합계획에 근거하여 매 5년마다 수립하는 원자력 진흥종합계획에 포함되어있는 기초연구와 인력양성 계획의 기초 자료로 기여 - 원자력관련 환경변화에 따른 원자력 기초연구 및 인력양성 지원사업개편에 기여 ○ 기초연구와 인력양성을 연계한 사업 개편방안 제시 - 기초연구는 주로 대학을 중심으로 수행하고 있으므로 미래 전문인력인 대학원생에 대한 인력양성 증진과 이를 통한 기초연구 성과의 품질 향상에 기여 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 원자력계 환경변화에 맞춘 원자력 기초연구 역량 및 인력양성 지원사업 개편에 활용 - 현행 기초연구 및 인력양성 사업의 분절적 체계를 거점체계(가칭, 원자력기초연구 센터 등)로의 전환 및 기초연구 특성화 - 사업간 연계성 강화를 통한 사업 패키지화 ○ 원자력 기초연구 및 인력양성의 권역별 특성화와 국가 전체 기초연구 및 인력양성 네트워크화를 통해 원자력 산업생태계 지원 체계 구축 - 권역별 대학간 교류 등을 통해 거점 대학 중심으로 특성화된 연구 및 인재 개발을 통해 원자력 산업 및 지역사회에 기여 ○ 기술ㆍ인력ㆍ인프라 적기 공급 및 선순환을 통한 미래성장동력 창출에 기여 - 다목적 수요에 대응 가능한 미래원자력시스템 핵심기술 확보 - 원자력ㆍ방사선 인력 양성 강화 - 방사선 대형연구시설 성능개선 및 신규구축, 공동이용 활성화 - 의료ㆍ소재ㆍ환경 등 다양한 분야에 방사선 융합기술 활용 촉진 등 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 민병주
• 주관연구기관 : 울산과학기술원
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 원자력 연구개발;집단연구;기초연구;인력양성;중점연구; 2. Nuclear R&D;Group Research;Basic Research;Human Resource Development;Focused Research;

□ 연구개요 두경부종양에서 방사선치료는 큰 역할을 수행하고 있으나, 동반되는 부작용이 많고 그 중에서도 구내점막염은 치료효과의 감소, 환자 삶의 질 하락 등 큰 영향을 끼친다. 하지만 아직까지 효과적인 예방법이 없는 상황으로, 방사선 방호 효과가 알려진 아미포스틴과 멜라토닌의 효과를 비교 분석하고 병용 사용의 효과도 알아보고자한다. □ 연구 목표대비 연구결과 방사선(15 Gy) 단독 조사를 받은 그룹에 비하여 아미포스틴+멜라토닌을 병용 투여한 그룹에서 전체 관찰 기간중에 유의한 체중 증가와 상피세포 증식이 관찰되었다. 상피세포의 두께를 측정하였을 때, 아미포스틴+멜라토닌 그룹(73.9 ± 9.7 um)은 방사선 단독 그룹 (28.8 ± 13.9 um)에 비하여 통계적으로 유의한 두께 증가를 보였다(p < 0.001). Ki67 발현은 아미포스틴 단독(26.9 ± 8.5), 멜라토닌 단독(27.7 ± 8.0), 아미포스틴+멜라토닌 그룹(35.1 ± 9.3)에서 모두 방사선 단독 그룹(6.5 ± 3.1)에 비하여 유의하게 증가하였다 (p < 0.001). TUNEL 염색에서도 아미포스틴+멜라토닌 그룹(13.4 ± 4.1)은 방사선 단독 그룹(31.5 ± 9.6)에 대비하여 통계적으로 유의한 방사선유발 apoptoic cell 생성의 감소를 보였다 (p < 0.006). □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 방사선 유발 구내점막염에서 아미포스틴과 멜라토닌은 유사한 보호 효과를 보였고, 병용 사용시 효과가 증대하는 경향을 보였다. 추후 임상에 적용을 가늠하기 위하여 이번에 적용한 15 Gy 일회 방사선조사 이외에 임상에 더 가까운 분할조사에서도 유사한 결과를 보이는지 추가 연구를 계획하고 있다. 그리고 아미포스틴(200 mg/kg)와 멜라토닌(100 mg/kg) 1회를 방사선조사 1시간전 복강내 투여한 것에서 더욱 다변화 하여 투여기간 증가를 하였을 때 효과가 더욱 상승하는 지도 알아보고자 한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김동현
• 주관연구기관 : 부산대학교
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 아미포스틴;멜라토닌;방사선;구내점막염;쥐; 2. amifostine;melatonin;radiation;oral mucositis;rats;

□ 연구개요 두경부암(침샘암, 후두암)은 조기발견이 어렵고 수술 및 방사선 치료 후 구강건조증과 같은 많은 기능장애를 유발한다. 구강건조증에 적용하는 타액 분비제인 필로카핀(pilocarpine) 또는 cevimeline는 치료반응율이 50% 이하이며 발열, 오심, 무기력증과 같은 부작용이 발생하여 장기간 사용이 어렵다. 이로 인하여 타액 분비제를 투여하지 않고 구강건조증을 치료하고자 하는 연구들이 이루어지고 있으며 특히, 세포치료제를 활용한 재생치료 연구가 진행되고 있으며 주로 성체 줄기세포를 침샘으로 분화시키거나 침샘의 primary cell을 hydrogel이나 matrigel과 혼합하여 3차원 복합체 상태로 병변에 이식하여 조직을 재생시키고자 하는 연구가 이루어지고 있으나 부분적인 구조의 개선은 보이나 완전한 침샘 구조 및 침 분비와 같은 기능적인 재생효율이 낮다는 한계점이 있다. 본 연구에서는 손상된 침생의 완전한 구조적 재생 및 침샘 분비 개선을 위한 재생치료제 개발을 위해서 환자의 자가 침샘 줄기세포를 이용하여 만든 오가노이드를 활용하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 ⦁ 마우스 침샘 조직에서 줄기세포를 분리하여 오가노이드를 형성함. 오가노이드는 계대배양을 거듭할 수 있었고, 시간에 따라 자연적으로 침샘 특이적인 분화 마커가 발현하는 것을 통해 분화능을 확인함 ⦁ 사람 침샘 조직에서 줄기세포를 분리하여 오가노이드를 형성함. 오가노이드는 분화를 유도한다고 알려진 인자 Isoproterenol의 첨가를 통해 분화능을 확인함 ⦁ 구강건조증을 가진 마우스를 모델링하기 위해 정상 마우스의 침샘 부위에 15gy의 방사선을 조사한 결과 침 분비량이 급격히 떨어지고 침샘의 크기가 줄어드는 것을 확인하여 모델링이 성공적으로 이루어졌음을 증명함 ⦁ 구강건조증 마우스 모델에 마우스 침샘 오가노이드를 이식한 결과 손상을 입은 침샘에 생착과 분화가 이루어졌고, 침 분비량이 늘어난 것을 확인할 수 있었음 ⦁ 사람 오가노이드를 면역력 결핍 마우스인 nsg에 이식한 결과 줄기세포가 침샘에 잘 생착된 것을 확인하여 이식을 통한 구강건조증 개선에 대한 가능성을 보여줌 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구는 환자의 조직에서부터 유래한 오가노이드 제작을 통해 맞춤형 치료기술 개발에 기여함. 성체줄기세포의 nich를 모사하여 오가노이드를 제작하기 때문에 조직 재생, 바이오마커 발굴뿐만 아니라 신약 스크리닝, 유전자 치료 등을 위한 플랫폼 기술에도 활용이 가능함. 또한 성체줄기세포-오가노이드 제작 기술에 근거한 다양한 조직 재생 관련 연구 개발에 기여함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 전덕희
• 주관연구기관 : 차의과학대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 구강건조증;침샘;오가노이드;비임상 시험;임상시험계획 승인; 2. xerostomia;salivary gland;organoid;preclinical;IND;

□ 연구개요 ⦁ 본 연구는 3차원 시지각을 위한 단안 및 양안 단서들이 시각 시스템에서 어떠한 계산 과정을 거쳐 처리되는지 정신물리학 실험 및 뇌전도 실험을 통해 3차원 시지각의 신경 기제를 밝히는 데에 그 목적이 있음. ⦁ 본 연구는 두 눈에 제시되는 시각 자극을 제어할 수 있는 기술을 사용하여 3차원 시지각의 신경기제를 밝히고, 두 눈의 정보를 제대로 사용할 수 없어 3차원 시지각에 어려움을 겪는 환자군(약시)의 치료를 돕는 치료법을 개발하는 데에 그 목적이 있음. ⦁ 이를 위해 행동 실험, 뇌전도(EEG), 뇌자도(MEG), 자기공명영상(MRI) 등의 다양한 방법론을 활용하여 연구하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 ⦁ 본 연구과제는 신진연구로서 본 연구책임자의 장기적 3차원 시지각 연구를 위한 연구 환경 조성이 첫 번째 목표였음. 가상현실, 증강현실 환경에서 3차원 시지각을 측정할 수 있는 플랫폼을 구축하였고, 64채널 뇌파 장비를 구축하고 연구에 활용할 수 있도록 검증하였음. ⦁ 지난 수 년간 코로나 바이러스 감염병 상황에서 온라인 연구에 대한 관심과 필요성이 증가하였고, 본 과제의 지원을 받아 온라인 환경에서 시각 자극을 통제할 수 있는 방법을 제시한 SCI급 논문(Scientific Reports)은 지난 2년여간 총 44번 인용(Google Scholar Citation)되었음. ⦁ 3차원 환경에 제시된 여러 자극 중 예측 가능한 패턴 속에 제시된 자극에 대한 초기 시각 피질의 신경 반응을 반영하는 행동 연구를 수행하여 한국연구재단 등 재지(감성과학)에 출판하였음. ⦁ 뇌자도(MEG)를 활용하여 특정 시각 패턴인 글자와 단어가 제시되었을 때 뇌의 읽기 회로에서 발생하는 자동적인 신경 반응을 측정하여 난독증이 있는 아동들의 언어 영역에서의 신경 반응을 예측한 논문을 SCI급 저널(Brain and Language)에 출판하였음. ⦁ 자기공명영상(MRI)과 뇌자도를 활용하여 단어에 대한 초기 시각 피질의 반응과 시방선(optic radiation)의 발달 간의 관계를 조사한 논문을 SCI급 저널(Human Brain Mapping)에 출판하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ⦁ 본 연구결과는 완벽하게 통제된 실험실 환경에서만 수행되던 시지각 실험을 온라인 환경에서 수행할 수 있는 방법을 제공할 수 있어, 소수 참가자의 데이터에 의존하던 기존의 패러다임에서 벗어나 빅데이터를 수집하여 연구결과를 도출할 수 있는 연구에 활용되고 있음. ⦁ 특정 시각 패턴인 단어 대한 언어 영역의 자동성에 관한 연구는 학령기 아동들의 발달과 학습 분야에 적용할 수 있음. 특히 약시와 난독증이 있는 아동들의 읽기 학습 및 개입 프로그램 개발에 활용될 수 있음. 또한 난독증이 있는 아동들을 조기에 발견할 수 있는 신경기제를 밝힘으로써 학령 아동의 읽기 학습 능력 향상에 이바지 할 수 있음. ⦁ 초기 시각 피질의 신경 반응과 시방선 발달과의 관계는 미취학 아동 및 초기 학령 아동의 발달 연구에 크게 기여할 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 주성준
• 주관연구기관 : 부산대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 3차원 시지각;단안 단서;양안 단서;뇌자도;자기공명영상; 2. 3D perception;monocular cue;binocular cue;MEG;MRI;