□ 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;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 인간화마우스를 활용하여 선량에 따른 방사선피폭진단마커 발굴 ○ 전체 내용 -1차년도 연구: 최적의 인간화마우스 제작 기법 확립 -2차년도 연구: 제작된 인간화마우스 이용하여 선량에 따른 방사선피폭 모델 구축 -3,4차년도 연구: 후보 바이오마커 검증을 통한 최종 바이오마커 선정 □ 연구개발성과 - 기존 동물모델의 장점을 극대화하고 단점을 최소화한 새로운 인간화마우스 제작 방식 확립 - 방사선 피폭 시, 신속한 환자 스크리닝, 군별 분리, 군에 따른 적절한 의료처치가 이루어질 수 있는 조기 진단 바이오마커 발굴 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 동물실험 결과를 인간에게 외삽하는 과정에서 발생하는 불확실성을 감소시켜 비임상연구에서 임상연구로의 적용 가능성을 극대화함. - 방사선 피폭대응 방식을 선진화하여 궁극적으로 사고 피해 최소화. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 서진희
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 바이오마커;전신조사;마이크로RNA;인간화마우스; 2. Biomarker;Total body irradiation;microRNA;Humanized mice;NSG-SGM3;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 : GIST (한국)와 Sorbonne University (프랑스) 간의 혁신적인 연구 프로그램을 구축 ◼ 전체 내용 : 오퍼랜드 분석을 통한 Pd 박막 표면연구 ◼ 1년차 ㅇ 목표 : Pd 박막이 증착된 Pt(111) 시료의 성장 및 특성 파악 ㅇ 내용 : SOLEIL과 PAL에 있는 AP-XPS, AP-STM 활용 연구수행 ◼ 2년차 ㅇ 목표 : Pd 박막이 증착된 Re(0001) 시료의 성장 및 특성 파악 ㅇ 내용 : SOLEIL과 PAL에 있는 AP-XPS, AP-STM 활용 연구수행 □ 연구개발성과 STAR 프로그램을 기반으로 촉매 작용과 에너지 과학 분야에서 공동프로젝트 진행 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 양국의 오퍼랜도 표면 과학에 대한 진전된 협력의 첫 걸음이 될 것이며, 양국 오퍼랜도 과학의 공동 연구 및 개발을 통해 세계적인 경쟁력을 확보 할 수 있는 좋은 기회 제공 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 문봉진
• 주관연구기관 : 광주과학기술원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 상압광전자분광기;상압주사터널링 현미경;표면과학;촉매;방사광가속기; 2. AP-XPS;AP-STM;Surface Science;Catalysis;Synchrotron Radiation;

□ 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;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 소재 및 부품가공(표면처리 등), 의료, 문화재 검사 등 산업용 소형 방사선(x선, 전자선 등) 발생장치 국산화 및 선도형 기기 개발을 위한 연구개발 전략 수립을 목표로 하여 현재 기술 수준이나 한계를 조사하고 기술수요처의 의견이 반영된 개발 사업 전략을 도출하고자 함 전체 내용 ㅇ 국내 소형 방사선 발생장치 개발을 위한 기술역량 분석 및 시장조사 - 방사선 발생장치 연구개발 현황 분석 및 한계점 도출 - 관련 연구 인프라(인력/시설 등) 조사 및 분석 - 국내외 소형 방사선 발생장치 공급시장 조사, 관련 업체 및 역량 분석 - 국내 소형 방사선 발생장치 이용 수요 조사 및 관련 산업동향 분석 ㅇ 기획부터 시장 진출까지 소형 방사선 발생기기 관련 전문가의 의견이 반영된 핵심기술 개발 및 사업화 전략 수립 - 기술역량 및 시장조사를 기반으로 소형 방사선 발생기기 별 시급성 및 지원 타당성을 조사하여 우선 연구개발 기기 후보군 도출 및 선별 - 핵심기술개발 전문가, 방사선 발생장치 공급업체, 이용기관 및 업체와 유기적인 협력이 가능한 기술개발 및 사업화 전략 수립 ※ 전략 포함 필요 내용: 先기획→ 後연구 사업추진 방안, 연구성과 달성방법 및 계획 수립, 단계별/연차별 연구내용 및 목표제시, 연구목표의 구체화 및 정량화, 핵심과제별 연구개발사업제안서 제시(주요 세부과제 대상도출, 추진전략, 연구수행방법, 주요연구내용, 연구성과의 활용 방안 등) 연구개발성과 ㅇ 국내 소형 방사선 발생장치 개발 관련 기존 연구, 본 정책연구의 배경등을 고려하여 악취제거 및 신소재 분야, 문화재 검사, 의료분야 관련 3개의 중점 추진 분야를 선정함 ㅇ 3개 중점 추진 분야에 대한 국내외 시장 현황, 기술 현황, 특허 현황 등을 조사 분석함 ㅇ 학·연 방사선 이용 및 연구 전문가로 구성된 정책 위원회를 구성 신규사업 기획, 적합성 논의를 거쳐 중점 추진 3개 분야에 대한 연구개발 신규 사업 기획(안) 도출함 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ㅇ 본 연구결과를 바탕으로 소형 방사선 발생장치 관련 신규 사업 기획에 활용 가능함 ㅇ 본 연구에서 제시한 분야에 대한 소형 방사선 발생장치 기술 응용을 바탕으로 타 분야에서의 방사선 기술 도입 및 활용에 대한 로드맵 도출 과정에 응용이 가능함 ㅇ 신소재, 의료, 문화재 등 다양하고 광범위한 분야에서 소형 방사선 발생장치의 이용을 확대함으로써 다양한 융복합 연구를 촉진시키고 미래기술 확보에 이바지 할 것으로 기대됨 ㅇ 과기정통부의 24년 이후 소형 방사선 발생장치 개발 사업 기획과 관련 정책 수립을 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것이며 추후 국가 방사선 연구개발 전략 수립에도 중요한 정보를 줄 수 있을 것으로 기대됨 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 조승룡
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 방사선 기술;방사선 발생장치;정책연구;방사선 활용 산업; 2. Radiation technology;Radiation generator;Policy research;Radiation-use industry;

□ 조사 목적 ㅇ 우리나라 원자력산업계의 원자력관련 매출·투자·인력 현황, 원자력 관련대학 전공인력 현황 및 취업 실태, 원자력산업계 애로 및 건의사항 등을 조사표에 근거하여 실태 조사하고, 심층 분석을 수행함으로써 정부의 원자력정책 수립에 필요한 기초자료 제공 및 통계자료의 데이터베이스화를 목적으로 함 □ 조사 범위 ㅇ 조사 대상 - 국내 원자력발전사업자, 원자력공급산업체, 연구·공공기관, 원자력관련대학 ㅇ 조사 대상기간 - 원자력시장 규모(매출, 투자액, 수출실적 등) : 2021년 1월 ~ 2021년 12월 - 원자력산업체 기술인력 : 2021년 12월 - 원자력관련 대학 재학생 현황 : 2022년 3월 - 원자력관련 대학 졸업생 현황 : (2021년) 2020년 8월, 2021년 2월 졸업생, (2022년) 2021년 8월, 2022년 2월 졸업생 □ 조사 및 분석 방법 ㅇ 매출, 투자, 인력 등 조사항목별 기재 할 수 있는 조사표를 조사대상 기관과 관련 업체 및 관련대학에 메일, 팩스 등을 통해 송부하여 기초자료 수집 ㅇ 상장기업 공시 웹사이트(공인 정보) 및 주요기관 관련업무 자료 등 객관적 자료 수집 ㅇ 주요 기관 담당자 직접 면담을 통한 통계자료 수집 및 조사된 데이터 검증 ㅇ 분야별 전문가 자문 및 온・오프라인 관련자료 수집을 통한 관련 산업계 주요 동향 조사 (출처: 요약서 9p)

• 연구책임자 : 조현갑
• 주관연구기관 : 한국원자력산업협회
• 발행년도 : 20221200
• Keyword :

□ 연구개요 본 연구는 인터벤션 시술 시 발생하는 프로시져 오버타임과 관련하여 여러 시술도구에 따른 방향성을 시술시간과 관련하여 규명하고 시뮬레이션을 위해 의료영상기반 병변 가이드 시뮬레이터를 개발함에 있다. 또한 환자의 병변 또는 굴곡도에 따라 변할 수 있는 방향성을 기준으로 데이터화하여 방사선 선량과의 상관성을 검증 시스템을 개발하고자 하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 -1차년도 혈관벽과 유사한 프린팅 가능 재질 선정을 후 육안적으로도 확인이 가능한 투명한 혈관 모형 및 뇌혈관 병변 모델링을 함. 실제 중재시술 혈관조영장비를 이용하여조직과 유사한 방사선비투과성정도를 구현하여 실험실 내에서 모형을 가지고 테스트 및 혈관조영장비를 이용한 시술이 가능토록 함. 혈관 곡선 모형에 따른 방향성 구현 다양한 모형에서의 인터벤션 기기 통과시간 측정값 측정 연구 혈관 및 비혈관 병면 모형에서 방향에 따른 소요시간 데이터 구축 -2차년도 모델링된 병변에서의 크기 및 방향에 따른 모형 프린팅 시스템 구축 인터벤션 방사선 장비 및 다양한 진단기기에서 실험 가능한 모형으로 구현 인터벤션 기기중 안내철사를 통한 방향성, 통과시간측정에 따른 방사선 선량 변화와 시술시간 데이터화 구축 병변 모형에 따른 방사선 선량 검증 데이터화 -3차년도 혈관 병변을 포함한 다양한 인체 내 인터벤션 시술이 필요한 장기들 구현 진단기기별, 치료병변 장기별 인터벤션 시술가이드 모델 구현 인터벤션 전체 시술에 사용되는 기기별 진단 및 치료 소요시간, 데이터화 구축 혈류 시스템을 동반한 병변 모델에서 다양한 치료기구에 따른 가이드라인 전임상 및 시뮬레이터 분석 및 연계 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 기대효과 - 실제 영상의학 중재시술에서의 가이드 : 기술자에 따른 인터벤션 시술가이드로 초보자의 기술적 임상적 성공률 향상 : 인터벤션 전체 시술 중 가장 오래 걸리는 안내철사 삽입 및 코일 삽입술 시간을 줄여 환자의 시술 시간을 단축시킬 수 있음. 시술시간 단축을 통해 시술 도중 또는 시술 후의 합병증 예방과 방사선 피폭 감소로 생길 수 있는 이상 유무를 줄일 수 있음. 향후 연구방향 : 새로운 인터벤션 치료기기 개발시 안정성과 유효성 검증이 가능한 전임상 평가 시뮬레이터로 새로운 전임상 평가 Tool 개발. : 로봇시스템의 학습가이드로 사람이 시술하는 것과는 다른 형태의 시술기법 평가 Tool 개발. : 임상적으로 중요한 가장 안전하고 효과적인 수술기법을 개발, 적용할 수 있도록 연구 Tool 개발. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김민태
• 주관연구기관 : 제주한라대학교
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 인터벤션;시술가이드;방사선 선량;합병증;전임상 시뮬레이터; 2. intervention;interventional guide;radiation dose;complication;preclinical simulator;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 제1차 한-크로아티아 과학기술위원회 합의록(2019. 12) 의거 한국-크로아티아 방사선 이용 문화재 보존처리 기술협력을 통한 유럽 매뉴얼 국내 문화재 적용 여부 검토 ○ 전체 내용 - 방사선 문화재 보존을 위한 유럽 Best Practice Manual 국내 유물 적용 검토 - 유럽 문화재 특성화 및 건전화 분석을 통한 국내 문화재 방사선 진단분석 기술력 향상 - 대형 엑스선 조사시설 이용 주요 유럽 문화유산에 대한 방사선 보존 Best Practice Manual 공동제작 ○ 1년차 ● 목표 문화재 방사선 보존처리 처리 신기술 개발 협력 및 글로벌 Best Practice Manual 적용 연구 ● 내용 - 대형 전자선 실증센터를 이용한 유럽 유물 엑스선 /전자선 보존처리 적용 - 국내 유물/문화재 보존을 위한 유럽 Best Practice Manual 및 기술적용 - 유럽 수침 유물 특성 분석을 위한 뫼스바우어 적용 여부 검토 - 방사선 이용 유물관리, 경화, 보존 및 분석검정 훈련을 위한 인력 상호교류 ○ 2년차 ● 목표 엑스선 이용 글로벌 Best Practice Manual 실증 ● 내용 - 대형 전자선실증센터를 이용한 유럽 유물 엑스선 /전자선 보존처리 실증 - 국내 유물/문화재 보존을 위한 유럽 Best Practice Manual 및 기술 적용 2 □ 연구개발성과 ○ 향후 방사선 이용 국내 문화재에 보존처리 매뉴얼 작성에 기여 ○ 주요 세계 문화유산에 대한 방사선 보존 Best Practice Manual 공동제작 및 방사선 이용 세계 인류문화유산 공동보존 시스템 구축 협력 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 주요 세계 문화유산에 대한 방사선 보존 Best Practice Manual을 기반으로 하여 향후 박물관 수장고형 전자선 훈증실 개발 및 해외수출에 기여 ○ 크로아티아는 자국이 주도하고 있는 원자력 기술 이용 유럽 문화재 보존 표준절차의 업그레이드를 위해 한국에서 선행된 첨단 엑스선 검방역 소독처리기술 개발 관련 협력 추진 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박해준
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 문화유산;방사선;보존처리;매뉴얼; 2. cultural heritage;irradiation;preservation;Best Practice Manual;

□ 연구개요 대양섬에서의 주요 종분화 기작은 적응방산에 의한 분기진화로 알려져 있으나 전체 섬 고유종의 25%에 달하는 섬식물들이 향상진화에 기원하였다고 제시되었으며, 때로는 향상진화가 분기진화보다 더 높은 비율을 보이는 대양섬들도 있다(예: the Bonin Islands, 53%; St. Helena Island, 53%; Ulleung Island, 88%). 대서양 Macaronesia 제도의 높은 종 다양성은 제도와 대륙 간, 제도 내 섬들 간의 거리 및 섬 내 식생대의 다양성과 상관관계가 있으며, 그에 따른 결과로 Sonchus alliance, Aeonium alliance, Argyranthemum과 Echium 등의 고유종 식물군들이 분기진화에 의하여 종분화되었다고 제시된 바 있다. 반면에 향상진화에 의하여 분화되었을 것으로 추정되는 고유종들에 대하여 유전적 다양성과 분화 패턴을 분석한 종합적인 연구는 아직 이루어진 바 없다. 본 연구는 각기 다른 식물군에서 분기진화와 향상진화에 의하여 분화된 것으로 추정되는 조상종(progenitor species)과 파생종(derivative species)의 쌍(species pair)을 선정하여 비교 분석함으로써 상반되는 분기진화와 향상진화의 두 가지 종분화기작의 내용 및 특성을 밝히고자 하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 분기진화 종분화 연구는 목표로 하였던 Sonchus gummifer complex에 속하는 세종을 포함하여 Sonchus속과 근연속(Launaea, Reichardia)에 속하는 39종의 엽록체 유전체를 조립하여 Macaronesia (Dendrosonchus아속; Woody Sonchus alliance)와 태평양 Juan Fernandez제도(Dendroseris아속)에서 분기진화한 Sonchus 식물들의 기원 및 진화과정을 규명하였다. 또한 Woody Sonchus alliance에 속하는 12종의 RNA-Sequencing에 의한 전사체 분석으로 계통수를 작성하는 한편, 초본과 목본성 4종(S. arboreus, S. palmensis, S. radicatus, S. webbii)의 전사체를 비교 분석하여 woody Sonchus alliance 종들의 목본화 진화 기작을 추적하였다. 즉. 목본종들은 공통조상으로부터 기원한 drought tolerance 및 wood development와 관련한 gene family가 특이적으로 발달한 것을 확인함으로써 목본화 진화 과정을 추론하였다. 향상진화 종분화 연구는 Macaronesia의 Canary제도 내 각기 다른 섬에 분포하는 십자화과 2종(Crambe gomeraea & C. feuilleei)과 지치과 4종(Echium auberianum & E. gentianoides, E. hierrense & E. brevirame)을 대상으로 GBS 분석을 통하여 SNP를 탐지하여 조상종과 파생종 간의 계통학적 유연관계, 집단 구조 변화, 유전적 다양성 등을 종합하여 향상진화 기작과 그 과정에 따른 유전적 결과를 규명하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구는 각기 다른 식물군에서 선정한 식물들을 대상으로 두 가지의 상반된 종 분화기작을 연차적으로 조사하고 검증함으로써, 대상 식물군 내에서 나타난 유전적 결과에 대한 사례를 제시하여 분기진화와 향상진화의 개념을 확립하는데 도움이 되었다. 또한 다양한 식물군의 특성과 생태적 환경에 따라 각기 다른 종분화 과정이 진행되었고 그에 따른 유전적 결과도 차이가 있음을 보고함으로써, 섬 고유종 식물들의 관리 및 보존 전략 수립에 기여할 것이다. 특히 본 연구에서는 섬식물 분야에서 최근에야 관심의 대상이 된 향상진화로 기원된 종들의 단계통 여부, 유전적 다양성 및 분화정도를 파악함으로써 향상진화의 패턴을 대서양의 Macaronesia 제도 내에서 확인하고, 그 패턴과 중요성을 종합하여 다른 대양섬들의 고유종 연구를 위한 기반을 제공하였다. 궁극적으로는 연구를 통해 얻게 되는 결과들은 대서양 지역의 대양섬 생물지리학과 생물 진화학적 개념 확립 및 발전에 큰 공헌을 할 수 있을 것으로 사료된다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김승철
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 적응방산;분기진화;향상진화;유전적 다양성;섬의 목본화 현상; 2. adaptive radiation;cladogenesis;anagenesis;genetic diversity;insular woodiness;

□ 연구개발 목표 차세대 세포치료제로서 동형접합 체세포복제 배아줄기세포의 당위성을 확보하기 위해 줄기세포치료제로서의 기능성을 확인하고, 면역적합성을 분석하고자 함. 대표적인 3배 엽성 세포로의 분화와 특성 분석을 통해 그 기능성을 확인하고, 인간의 면역체계를 가지고 있는 인간화 생쥐에 이식을 통해 면역학적 특성을 분석하여 범용성을 확인하고자함. 또한, 최소한의 HLA 유전자 조작을 통해 경미한 면역유전자 불일치를 극복할 수 있는 기법을 개발함으로써 줄기세포의 면역적 범용성 확대 가능성을 연구하여 줄기세포 치료제의 조기 실용화에 기여하고자 함. □ 연구개발 내용 ㅇ 동형접합 체세포복제 배아줄기세포와 HLA 일치 및 불일치 모델 인간화 생쥐 제작 ㅇ 동형접합 역분화줄기세포 유래 내배엽계 폐상피 세포와 인슐린 분비 분화세포의 분화방법 개발과 기능 분석, 분화유도과정 중 면역관련인자의 발현 분석 ㅇ 중배엽과 외배엽계 골분화 및 신경세포 분화 억제인자 발굴 및 기능 분석 ㅇ 연골화 및 신경세포로 분화되는 유도인자 활성 제어를 통한 줄기세포 기능 강화 ㅇ 미세환경 조절 가능 고 기능성 전달체 개발 ㅇ HLA 항원 인자 제거 줄기세포주와 항원 인자 세포타입 교체 줄기세포주 개발 ㅇ 동형접합 역분화 줄기세포 유래 분화세포와 HLA조작 세포 이식 후 면역 특성 분석 ㅇ 동형접합 체세포복제 배아줄기세포와 HLA 일치/불일치 인간화 생쥐 질환모델 제작 ㅇ HLA 일치 동형접합 체세포복제 배아줄기세포 유래 분화세포의 세포치료효과 분석 □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ㅇ 동형접합 전분화능 줄기세포를 이용하여 줄기세포 기반 세포치료제의 면역적합성에 대한 해결 가능성을 제시하며, 이를 통해 범용 적용에 대한 근거를 제시하여 임상연구와 대량 상용화에 기여할 수 있음. ㅇ 본 연구를 통해 개발될 HLA 항원 조절 범용 줄기세포는 기존 줄기세포의 한계인 면역원성을 극복함으로써 기존의 세포치료제의 패러다임을 바꾸고 현재 급성장하고 있는 재생의학 관련 산업 및 의약품 산업 등을 선도 할 수 있을 것으로 기대됨. ㅇ 동형접합 체세포복제 배아줄기세포 유래 분화세포의 우수성의 확인을 통해 국내 원천기술에 대한 지적재산권을 확보함으로써 경제적 가치 창출에 기여할 수 있음. ㅇ 동형접합 전분화능 줄기세포의 분화를 제어함과 동시에 줄기세포의 생착능을 향상시킬 수 있는 생체모방 조직의 제작을 통하여 연골 및 신경세포 분화능을 극대화 한다는 점에서 기존의 줄기세포 주입법에 비해 치료 효과가 획기적으로 개선될 것으로 예상됨. 이러한 원천기술에 대한 지적재산권을 확보함으로써 경제적 가치 창출에 기여할 수 있을 것으로 기대함. ㅇ 본 연구를 통하여 개발된 면역원성 조절 시스템과 줄기세포주는 특허출원을 통하여 기술이전이 가능하며, 특히 유전자 편집 기술은 미래창조형 의료기술로써 현재 전세계적으로 시도되고 있는 유전자 치료와 세포치료제 개발에 응용될 중요한 핵심기술임. 따라서 전 세계에서 의료시장을 선점하고 경쟁하기 위해서는 본 과제 결과물들이 특허와 연결되며, 관련 의료산업 발전에 초석이 될 수 있음. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이동율
• 주관연구기관 : 차의과학대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. HLA 동형접합 전분화능줄기세포;인간화 생쥐;면역적합성;분화;고 기능성 전달체;약물전달;HLA 유전자 조작;HLA 세로타입 교체; 2. HLA homozygous human pluripotent stem cells;humanized mice;immune compatibility;differentiation;high performance scaffold;drug delivery;modification of HLA genes;HLA serotype replacement;