□ 연구개요 면역시냅스는 T 세포와 항원제시세포 사이에 형성되는 역동적인 초미세 분자구조체로 면역기능 조절에 필수적인 인자들이 모여 있으며 이들 인자들의 돌연변이나 부재는 심각한 면역질환이나 암의 유발과 관련이 있음. 본 과제는 면역시냅스의 개념이 기존의 세포-세포간 접합 뿐 아니라 다양한 형태의 신호매개 수단으로까지 확대될 수 있으며, 특히 면역세포 표면에 다량으로 존재하는 미세돌기 (microvilli)가 세포간 교신의 주요수단이 될 수 있음을 최초로 제안함. 본 연구는 1단계에서 밝힌 세포 간 신호물질의 전달매개체인 TIS (T-cell immunological synaptosomes = T-cell microvilli particles)의 새로운 역할을 밝히고자 하였음. 면역시냅스 연구는 이제 basics-to-bedside라는 새로운 영역으로 확대되었음. 따라서 두 번째 목표는 면역시냅스 주요 단백질들을 활용하여 최적화된 항암 면역세포 치료기술을 개발하고자 하였음 □ 연구 목표대비 연구결과 ◆ 2단계 연구목표 및 연구내용 - TMP에 의한 형질도입 기능을 이용한 면역항암 세포치료에 응용 - TCR 및 adhesion receptor의 avidity 조절에 의한 면역항암치료기술 개발 - TMP의 면역 생리학적 의의를 in vivo 면역질환 모델에서 밝힘 - T세포의 몸체로부터 TMP를 통하여 단백질, miRNA 등이 sorting 될 때 일어나는 반응연구 - TMP가 작용하는 세포 (DC, B cell, macrophage, 암세포 등)에 대하여 역할을 규명 - T 세포의 분화 및 발달에 관한 연구 ○ 형질도입 벡터로서 TMP의 발견 (CAR CD19을 발현하는 TMP의 제작 및 응용) - TMP라는 vesicle type을 이용하여 일시적으로 암을 공격할 수 있는 avatar-CAR-T 세포를 성공적으로 만들어서 마우스 동물모델에서 그 효과를 입증 (Nature Biomedical Engineering, IF18.952, in revision) ○ TCR과 adhesion receptor avidity를 조절하는 IGSF4/dU-TG2P를 이용한 항암전략 연구 성공 - TCR과 adhesion receptor avidity 조절이 항암전략에 필수적임을 밝힘 (Frontiers Immunol, IF6.429,; J Hematology & Oncology, IF11.059, published; 유럽특허 1건 등록; 기술이전 2건) ○ T 세포에서 microvilli의 형성 조절 기전연구 - Microvilli 조절하는 cdc42 유전자 동정하고 conditional KO 마우스를 확립 - Microvilli 관련 논문 게제 및 제출 (Frontiers Immunol, 2019) - Microvilli의 “trogocytic molting”반응에 의한 T 세포 운명 규명 (Nature immunology, under review) ○ Nuclear speckle 단백질 NSrp70에 의한 T세포분화 및 발생 - NSrp70에 의한 T 세포증식 및 발달 규명 (Nucleic Acids Res, IF11.501, in revision) □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) T 세포의 표면에 있는 microvilli는 T 세포의 활성 및 억제에 있어서 모두 중요한 역할을 수행하지만 그 기능은 아직까지 거의 밝혀져 있지 않음. 연구자는 면역시냅스 연구를 수행하는 중 microvilli가 단순한 돌기가 아니라 T 세포의 운명에 있어서 결정적인 역할을 하는 organelle이라는 것을 밝힘. T 세포 microvilli의 기능연구결과는 T 세포활성과 비활성에 관한 학문적 패러다임을 새롭게 설정하고 이 분야의 발전에 크게 기여할 수 있을 것으로 생각됨. 더욱이 TMP를 이용한 새로운 치료기술의 비약적인 발전을 이룰 수 있을 것으로 생각되며 이는 유전자치료와 세포치료영역에 기여할 것임 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 전창덕
• 주관연구기관 : 광주과학기술원
• 발행년도 : 20210400
• Keyword : 1. 면역시냅스;T-세포치료;미세돌기;유전자 조작 키메라;면역치료법; 2. Immunological synapse;T cell therapy;microvilli;Chimeric antigen receptor;Cancer immunotherapy;

연구개요 Dual-energy CT를 이용하여 검사를 시행할 경우 2개의 x-ray source와 2개의 x-ray detector를 이용하여 1회 검사 후 half-dose(저선량, 50%)와 standard-dose(기준 선량, 100%)이미지로 각각 복원 가능하다. 조영제 주입 후 특정 시기에 시행한 방사선 피폭을 기준 선량과 저선량의 CT 이미지, 진단능을 비교 평가하여, 저선량 CT가 기준선량 CT보다 열등하지 않다면, 저선량 CT가 기준선량 CT를 대체하는 것을 기대할 수 있다. 복부 CT에서 저선량 CT가 기준선량 CT를 대체한다면, 선별적으로 저선량 CT를 시행하고, 진단능의 차이가 없을 것이다. 연구 목표대비 연구결과 복부 CT에서 저선량 CT의 사용을 늘리면서, 병변의 진단능에 차이가 없는 정도의 저선량CT를 만들기 위해 연구를 진행하였다. 모든 연구는 dual-energy CT를 활용하여 기준 선량 이상의 방사선선량이 환자에 노출되는 사례는 보고되지 않았다. 다양한 정도의 저선량 CT를 만들어서 검사를 진행했다. 1) 복부 CT에서는 기준선량을 100%로 보았을 때, 66.7%정도의 선량을 포함한 저선량 CT에서는 복부의 병변(간, 췌장, 콩팥, 임파선)의 병변을 찾고 양성 종양과 악성 종양을 구분하는데 문제가 없는 것을 확인하였다. 그러나 기준선량대비 33.3%정도의 선량만을 포함한 CT에서는 간에 양성과 악성 종양을 구분하는데 제한이 있는 것으로 복부 CT에서의 진단능이 떨어지는 것을 보였다. 2) 콩팥과 요관, 방광에 돌이 있는 것도 본 연구에 기준선량과 저선량 CT를 비교하였을 때, 기준선량 대비 16.7%의 방사선량만으로 저선량 CT를 시행했을 때 3mm이상의 요로 결석을 찾는데 무리가 없는 것을 파악하였다. 3) 80kVp로 낮은 관전압으로 저선량 CT검사를 시행했을 때, 80/Sn50kVp CT와 이미지를 비교했을 때 악성 종양환자에서 영상의 대비도가 우수하고 해상도도 큰 차이를 보이지 않았다. 4) 하지 혈관의 협착과 같은 혈관질환이 있는 환자에게서 기준선량 대비 70%와 30%의 방사선량을 노출한 CT 이미지에서도 혈관 질환 진단에 차이를 보이지 않았다. 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 위의 연구결과는 총 4개가 2018R1C1B5044024 사사를 포함하여 SCI 저널로 출간되었다. 저선량 CT 연구의 많은 경우가 환자가 방사선량의 기준선량으로 검사한 이후에 추가로 한 번 더 검사함으로써 연구에 포함된 환자가 선량을 노출되는 것이 증가하는 제한점이 있었다. 본 연구는 다양한 파일럿 팬텀 스터디를 통해서 저선량 CT의 몇몇 프로토콜을 만들 수 있었으며, 환자들에게도 추가 선량 피폭 없이 저선량 CT를 시행할 수 있었다. 본 연구를 통해서 만들어진 저선량 CT protocol의 일부를 환자의 effective diameter (배둘레길이, 덩치)를 고려하여 현행 병원에서도 일부 반영하여 시행하고 있음. 또한, 출간된 논문을 읽어본 독자와 영상의학과 의사에게도 프로토콜의 활용성을 임상에 적용하여 환자의 검사 중 피폭 선량을 낮추면서도 진단에 영향을 미치지 않도록 접목할 수 있다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박소현
• 주관연구기관 : 가천대학교
• 발행년도 : 20210400
• Keyword : 1. 방사선량;컴퓨터 단층촬영;듀얼 에너지 씨티;복부;방사선량 저하; 2. radiation dose;computed tomography;dual-energy CT;abdomen;radiation dose reduction;

본 연구는 원전 해체 작업 시 필요한 원전 해체 작업복 및 차폐막 등에 적용할 수 있도록 경량화 및 유연성을 갖는 나노 금속과 고분자 차폐 소재를 개발하였고 기존 제품 대비 15% 이상의 차폐율 성능이 향상된 차폐소재에 대한 설계, 생산, 인증 평가를 완료하였음. 원전 해체 공정 및 작업별 분석을 통해서 필요한 차폐 재료와 성능 기준을 제시하였고, 다양한 크기의 텅스텐-비스무트 중량비, 혼합비별 해석을 통하여 기존 소재 대비최적화 소재 비율을 제시하였고, 감마선 피폭 소재와 섬유 융착 시편을 통해서 방사선 조사 및 섬유 영향도 분석 및 최종 차폐 작업복에 대한 내구성 및 기계적 물성 평가와 방사선 차폐 평가 수행하였고 실제 원전에서 사용 평가 실험 수행 및 개발 제품을 일본 후쿠시마 원전에 수출 완료함. 본 연구를 통해서 원천특허기술 (국내특허출원 8건, 국외특허출원 2건, 국내특허등록 2건)을 확보함. (출처 : 보고서 요약서 4p)

• 연구책임자 : 이승엽
• 주관연구기관 : 서강대학교
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 방사선 차폐소재;원전 해체;차폐 해석;설계 최적화;고분자 복합재; 2. Radiation Shielding Material;Nuclear Decommissioning;Shielding Analysis;Design Optimization;Polymer Composite;

○ 인프라 구축환경·추진여건 및 국내외 사례분석 - 지역 환경 및 입지분석, 상위 관련 계획·정책 분석 등 - 한국원자력(연)의 지역 인프라(정읍 첨단방사선연구소,, 경주 양성자과학연구단, 기장 신형연구용 원자로) 구축사례 및 해외(JAEA, CEA)의 원자력 지역 캠퍼스 현황 분석 ○ 인프라 구축계획(안) 수립 - 사업기간 / 총 사업비 : 2021∼2025(5년) / 3,224억원(부지매입비 제외) - 사업부지 : 경상북도 경주시 감포읍 나정리·대본리 일원(1,143,773㎡) - 사업내용 : 인프라 시설(17개) 및 장비 구축 *연구기반시설(8개), 연구 지원시설(6개), 지역연계시설(3개), 연구 장비(컴퓨팅 인프라, 스마트 팹, 폐기물 처리 및 핵종분석 장치 등) ○ 인프라 단지 운영방안 - 비전 : 미래 원자력시장을 개척(First Mover)하는 「혁신원자력기술의 메카」 - 핵심 기능 : 시장지향형 소형원자력시스템(SMR) 개발·실증, 신 개념(4차 산업혁명기술) 이용 안전연구, 지역연계 원자력기술 산업화 촉진 - 인력운영계획 : 2030년까지 500명 인력 확보(경영지원 인력 100명, 연구인력 400명) ○ 인프라 구축의 경제성 분석 - 총 비용(a) : 총 27,982.2억원, ‘19년 현가 15,090.2억원 - 총 편익(b) : 총 51,529.1억원, ‘21년 현가 17,418.6억원 - B/C((현가기준, b/a) : 1.154 (순 현가 2,328.4억원) ○ 정책효과 분석 - 일자리 효과(사업수행단계 5,231명, 사업운영단계 10,091명, 간접효과 1,830명) - 지역생활여건 개선 등 : 지역소비 증대, 지역주민과의 공동체 정착 등 (출처 : 서지정보양식 311p)

• 연구책임자 : 원병출
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 소형원자로;혁신원자력;감포연구단지;비용편익분석;예비타당성조사;연구단지;경제성;감포; 2. SMR;Innovative Nuclear;Nuclear R&D Complex;B/C Ratio;Gampo;

□ 연구개발 목표 및 내용 ㅇ 최종 목표 분열하는 세포에만 작용하여 종양의 성장을 억제하는 것으로 알려진 전기장 치료를 이용하여, 방사선 치료의 효과를 극대화 하는 융합 암치료 시스템 기술개발 ㅇ 전체 내용 • 다양한 기능이 탑재된 교류전기장 발생장치와 환자의 피부에 탈부착이 가능한 전극을 이용하여 전기장 암치료시스템의 하드웨어 개발 • 환자의 CT 영상과 전극의 크기 및 위치정보를 이용하여 환자 인체 내 전기장의 세기를 계산하고 종양과 정상조직에 부여되는 전기장의 3차원 분포를 영상 및 수치로 표시하여 계획된 치료(Treatment Plan)의 타당성을 평가하는 소프트웨어 개발 • 종양의 생물학적 특징 및 물리적 특징에 기반하여 방사선_전기장 융합암치료의 효과를 검증하고 생물학적 기전 규명 □ 연구개발성과 • 전기장 암 치료기 하드웨어(BMP-200)와 인체 내 전기장을 계산하는 알고리즘 및 전기장 분호 디스플레이 GUI를 개발하였음. 이를 통해 SCI급 학술지인 Journal of the Korean physical society에 논문을 게재하였음. • 전기장과 방사선을 융합 암치료 효과를 검증하기 위해 췌장암 세포주 2가지를 이용하여 연구하였고, 그 결과 apoptosis를 통한 암세포사멸을 일으키며 전기장 치료와 방사선치료가 융합되었을 때 시너지효과가 나타남을 검증하였음. 또한, fractionation을 이용하여 치료 시간에 따른 효과를 확인하였음. 이를 통해 SCI 급 학술지인 Technology in cancer research & treatment와 International journal of radiation biology에 논문을 게재하였음. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 • 본 연구진은 췌장암 세포주를 이용하여 방사선치료와 전기장 치료의 시너지 효과를 최초로 검증하였고, 추후 심화 연구를 통해 임상에 적용된다면 난치암으로 고통받는 암 환자들에게 새로운 치료 대안이 될 수 있을 것으로 보임. • 또한, 본 시스템이 개발되면 인체 내에 전달되는 전기장의 세기 조절이 공간적으로 가능해지기 때문에 종양에는 처방전기장이 집중적으로 부여되고 정상조직에는 최소의 전기장을 인가하여 임상 적용 시 난치성 암 치료에 있어서 획기적인 치료법이 될 것으로 기대됨. 따라서 해당 분야의 미래의료기술을 선점하고 향후 타 의료기기 분야의 연구개발에 대한 기술적인 파급효과가 클 것으로 예상됨. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 윤명근
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 전기장치료;방사선치료;융합치료;최적화;세기조절; 2. Tumor treating fields;Radiotherapy;Combined therapy;Optimization;Intensity modulation;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 소동물에서 새로운 심근관류제제에 대한 정량적 심근혈류 측정 프로그램 개발 ○ 전체 내용 본 연구과제에서는 Phantom 실험을 통해 PET 영상 품질/정확도 평가 지표를 측정하고 소동물 심근 PET 영상에 적용, 양질의 영상을 얻고 이를 기반으로 한 심근혈류 측정 프로그램을 개발하여 심근영상제제(새로운 영상제제 포함)에 대한 정량적 심근혈류 측정을 목표로 함. □ 연구개발성과 국내 심장핵의학 영상을 통한 혈류측정 분석 프로그램이 없는 실정이며 본 연구를 통하여 국내 심근혈류 측정 프로그램을 개발하여 등록함 1. 심근혈류계산 소프트웨어(2019년,C-2019-019916) 2. 심장영상분석용, 심근관류와 심근혈류 측정 프로그램(2021년, C-2021-011407) 본 연구과제는 정량적 심근혈류 측정 프로그램 개발을 최종 목표로 하고 있으며 팬텀 실험을 통하여 크기에 따른 recovery coefficient를 측정하였으며 recovery coefficient를 적용하여 심근영상에서 정량적 심근관류와 심근혈류를 측정하는 프로그램을 개발하여 목표를 100% 달성함 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ● 최적화된 심근 PET 영상 재구성 프로토콜 확립을 통하여 심근영상을 정량적으로 제공하고 정량화된 심근 혈류를 제공할 수 있을 것으로 사료됨 ● 영상기반의 심근 혈류 측정 프로그램을 개발함으로써 독자적인 기술력을 확보할 수 있을 것으로 사료되며 향후 소프트웨어 유지비용 절감이나 프로그램 개발으로 인한 가치 등, 경제적인 가치를 창출할 수 있을 것임 ● 개발된 심근 혈류 측정 알고리즘의 기본 개념을 심근이 아닌 종양 혈류나 뇌혈류, 또는 대사 등 기타 생리학적인 지표의 측정에 적용함으로써 PET 영상을 이용한 여러 연구 분야에 자유롭게 접목할 수 있는 기반 기술을 확보할 수 있음 ● 또한 심근 혈류 측정 연구 역량 강화를 위한 협력을 통해 국내 기술적 수준이 향상될 것으로 사료됨 ● 세계적으로 통용되고 있는 심장핵의학영상 가이드라인에 있어 영상 재구성 방법의 구체화된 지침을 제시할 수 있음 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김현식
• 주관연구기관 : 한국광기술원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 핵의학심장영상;심근관류;심근혈류;심장영상분석;소동물; 2. Nuclear cardiac image;cardiac perfusion;myocardial blood flow;cardiac image analysis;small animal;

식량안보, 기후변화, 글로벌화 등 종자산업을 둘러싼 국내외 환경변화는 국내 종자산업을 국가 신성장동력 산업으로 육성􌝆발전시킬 수 있는 기회라고 생각하고 있다. 기존의 방사선육종 연구를 좀 더 발전시키기 위해 새로운 육종 플랫폼의 구축 및 적용, 변이유기 효율 증대를 위한 육종기술 개발, 자원 대상으로 한 기초연구 역량 강화를 해당 과제의 주요한 성과목표로 설정하였다. 성과목표 1. 『ICT기반 고효율 육종플랫폼 구축 및 적용연구』 분야에서는 국내 종자기업의 고부가가치 종자개발과 글로벌 기술경쟁력 확보를 위해 ICT기술과 방사선육종 기술 접목을 통한 시너지 효과를 창출코자 했다. 이를 위해 KIST(강릉분원) 기술력 기반 생육정보 자동 선발 분석시스템을 적용한 생장실용과 온실 컨베이어용 육종플랫폼을 구축하고 그 실증연구를 진행 중에 있다. 성과목표 2. 『돌연변이 유기효율 극대화 유종기술 개발』 연구에서는 지금까지의 단순한 방사선조사를 통한 선발과정에서 벗어나 단순 방사선조사 후 특이개체 선발의 다소 수동적인 방사선육종 기술을 여러조합의 병행처리(Sucrose, 광조건 변화, DNA methyltrasferase, 화기 방사선조사 등)를 통하여 능동적으로 변이효율을 높이는 방사선육종기술을 확립코자 하였으며 실제적으로 방사선 단일 조사 대비 변이효율이 증가된 것을 확인할 수 있었다. 성과목표 3. 『방사선육종 유전자원 대상 변이메카니즘 기초연구』 자원대상 유전체 연구에 국한되었던 기초연구 분야를 대사체 영역까지 확대시키고 이들 연구 중에 발생되는 모든 데이터를 포괄하여 변이메카니즘에 대한 기본적인 이해와 해석을 가능케 하는 􍾢omics 분석 파이프라인의 구축을 통해 향후 개발 자원에 대한 해석방향 제시하고자 했다. (출처 : 서지정보양식 111p)

• 연구책임자 : 김진백
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. ICT기묙 육종플랫폼;표현체학;돌연변이 유기;변이효율 증대;기초연구;유전체;대사체; 2. ICT-based breeding platform;Phenomics;Mutation induction;Increase mutation efficiency;Basic research;Genomics;Metabolomics;

방사선의생명 연구의 체계적인 연구 환경과 실용화 시스템 확립을 위한 방사선반응제어기술은 방사선의학의 취약한 부분인 방사선생물자원 구축 및 방사선반응데이터 확보에 주력하고, 경쟁력있는 방사선치료저항성 신규 바이오마커 대량 발굴과 검증 연구를 강화하며, 이 기반을 통해 실용화 가능한 치료신약개발을 활성화하였음. 치료신약개발을 위하여 형광표지 단백질 기반 고속대량탐색 시스템(HTS), 3차원 배양 종양오가노이드모델 기반 HTS, 분비단백질 SEAP기반 등의 약물분석 시스템 확립을 통해 신규 타겟 표적의 first-in-class 물질 5종 이상 발굴, 검증 완료함. 또한 방사선민감물질을 개발하여 1건의 기술이전 완료함. 방사선에 의한 정상세포 손상을 억제할 수 있는 표적 발굴로는 혈관손상인자 타겟의 보호제 후보물질 2종과 피부세포 보호효과가 있는 물질 1종, 정상 폐 섬유세포 보호 후보물질 2종을 발굴하여 효능 평가 및 약물 최적화 과정을 거치며 신약 개발을 추진 중임. 방사선의생명 인프라 구축을 위하여 뇌암, 폐암, 유방암 세포주 및 환자 암세포를 대상으로 방사선 저항성 세포주를 제작하였고 검증된 세포주의 방사선저항성 바이오데이타를 확보하였음. 또한, 방사선저항성 종양줄기세포를 이용한 인체종양이식 마우스 동물모델(뇌암 orthotropic 모델)을 확립하여, 방사선저항성 종양 및 혈관 추적 모델을 구축하였고 이 동물모델을 이용한 방사선반응 측정 및 치료 약물 검색시스템 개발을 진행하였음. (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 김광석
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 방사선치료;바이오마커;분자진단;방사선 신약;방사선민감;방사선보호; 2. radiotherapy;biomarker;molecular diagnosis;radiation medicine;radiosensitivity;radioprotectant;

□ 연구개발 목표 및 내용 ￭ 최종 목표 새로운 종양 바이오마커의 개발과 이를 타겟하는 약물들의 개발이 성공적으로 이루어지고 있지만 종양 완치율은 아직도 낮은 수준이며 이는 종양 치료 후 생기는 내성과 관련이 깊고 종양미세환경에 대한 보다 깊은 이해가 필요함. 본 과제는 최종 목표로 종양 치료 내성 관련 인자인 종양 산성화 조절 기전을 분자 수준에서 이해하고 이를 통해 방사선 암치료 효과를 크게 개선하고자 함. 이를 달성하기 위한 세부 목표로써 1) 종양 산성화와 방사선 치료 반응과의 관계 확립, 2) 종양 산성화에 기여하는 인자 탐색 및 기전 연구, 3) 종양 산성화 조절 인자들의 타 겟 치료와 방사선 치료 증진 효과 연구, 4) 종양 산성화 조절 인자들의 환자 치료 예후 연관성 분석을 목표로 함 ￭ 전체 내용 본 연구는 3년으로 구성되어 있고 연차별로 다음과 같은 연구 개발 내용으로 구성되어 있음. 1년차: 종양 산성화 조절에 따른 방사선 치료 반응 확인 및 기전 연구 - 종양 내/외 pH 변화에 의한 종양 성장과 사멸에 미치는 영향 확인 - 종양 산성화가 방사선 치료 반응에 미치는 영향 및 신호 전달 연구 - 방사선 치료 조건에서 저항성을 갖는 세포주 확보 2년차: 종양 산성화에 기여하는 인자 탐색 및 방사선 치료와 병행 요법 연구 - 방사선 치료 저항 관련 유전자 분석 및 산성화 기여 인자 탐색 - 종양 산성화 조절 인자 타겟 약물에 의한 방사선 치료 영향 확인 - 종양 산성화 조절 인자들의 방사선 치료 증진 기전 확인 3년차: 종양 산성화 조절 관련 동물 모델 및 임상 연구 모델 확립 - 종양 산성화 조절 연구를 위한 동물 모델 확립 - 종양 산성화 조절에 따른 방사선 치료 효과 동물모델에서 확인 - 환자 조직에서 종양 산성화 조절 인자들의 발현 및 예후 분석 □ 연구개발성과 본 연구를 통해 다음과 같은 결과물을 확인하였음. - 종양 pH/대사 조절 관련 hypoxia 조건에서 pH 조절자 발현 변화 및 타겟 영향 확인 - ER stress/autophagy 관련 신호 변화 확인ATM 저해제와 NHE1 저해제 병용 효과 확인 - 방사선 저항성 종양 세포주 확보 - 대사 조절 인자 탐색을 통해 PDK1이 방사선 감수성 증진 관련으로 확인 - GLUT1과 NHE1 발현간의 상호 관련성 확인 - 방사선 저항성 세포주 간암/유방암 확보. NGS 완료 후 데이터 분석 완료 - 방사선 저항성 세포주에 pH 조절자인 NHE1 억제에 의해 세포 사멸이 증가됨을 확인 - 방사선 저항성 획득 세포주에서 대사 조절자와 pH 조절자들의 발현 변화 확인 - 종양대사와 pH 조절자를 동시타겟할 경우 방사선 병용 증진 효과 확인 - 방사선 저항성 획득 세포주에서 X선 대비 양성자 효과 확인 - GLUT1 타겟에 의한 양성자 치료 증진 효과 확인 - MDA-MB-231 암세포주의 마우스 xenograft 모델 수립 및 적정 방사선 치료 선량 확인 - MDA-MB-231 암세포주의 마우스 xenograft 모델에서 방사선 치료에 따른 NHE1과 NF-kB 활성화 확인 - MDA-MB-231 암세포주 마우스 xenograft 모델에서 방사선 치료와 NHE1 억제제 병용 치료 효과 확인 - 난소암과 뇌암환자 조직에서 NHE1의 발현이 높은 환자의 경우 낮은 환자 대비 예후가 좋지 않음을 확인 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 현대 암치료는 유전체 분석 정보에 바탕한 정밀의학 기반의 환자 맞춤형 치료로 나아가고 있음. 정밀 의학시대에 다양한 유전자 정보와 생물학적 특성이 방사선 치료 분야에도 적용될 필요가 있고 환자 치료 예후에 크게 영향을 줄 것으로 기대됨. 본 연구는 종양미세환경에서 중요하지만 아직 연구가 미 흡한 종양 산성화 과정에 대한 심도깊은 연구를 통해 방사선 치료 반응과 관련된 바이오마커 개발을 목표로 하고 이를 통해 환자 맞춤형 방사선 치료가 가능하게하는 기반 기술을 확보하고자 함. 1. 과학기술적 측면 - 방사선 암치료 내성 관련 지식의 진보 - 종양 산성화 억제 약물 작용 기반 기술 확보 - 방사선 치료 예측 바이오마커 개발 - 바이오마커 기반 새로운 치료 프로토콜 개발 2. 산업경제적 측면 - 종양 산성화 억제 관련 신약 개발 가능 - 방사선 치료 예측 동반 진단 패널 개발 가능 - 방사선 치료 예측에 따른 보험 부담 감소 - 방사선 치료 효과 증진으로 환자 경제적 이득 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 최창훈
• 주관연구기관 : 삼성서울병원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 방사선 치료;정밀 의학;종양 산성화;종양 대사;방사선 내성; 2. Radiation therapy;Precision medicine;Tumor acidosis;Tumor metabolism;Radiation resistance;

1. Research Purpose Both UAE and ROK are putting more emphasis on nuclear power plant safety. Traditionally, nuclear power plants were considered to be “safe” by meeting safety requirements under design basis accident scenarios (core non-metling cases). After the Fukushima accident, assessing nuclear power plant’s safety under various severe accident scenarios (core being severely damaged accidents) is becoming more and more important and it is becoming a new global norm of nuclear safety. Prediction, prevention and mitigation of severe accidents in a nuclear power plant are thus essential in both UAE and ROK nuclear industries. Since, complex two phase flow phenomena occur and govern the consequences under a severe accident, a conventional one-dimensional system analysis code used for design basis accident analysis is facing a new challenge. This is because 1D system analysis code has a two phase flow modeling capability for limited number of geometrical configurations while severe accidents often involve more complex flow geometry and conditions. A Computational Fluid Dynamics (CFD) approach with full three dimensional (3D) capability to model complex two phase flow will become very important for predicting severe accident consequences, which will lead to the development of better prevention and mitigation strategies for severe accidents in a nuclear power plant. However, the accuracy of the CFD will be also bound by the physical models implemented in the code and universal physical models that can handle various flow conditions are not successfully developed yet. In this project, in order to improve the prediction accuracy of general two phase flow, a machine learning technique will be applied to 3D CFD to explore potential of the technique for developing a universal physical model. By improving the modeling capability of the CFD code for severe accident simulation, the nuclear power plant safety can be improved by providing more accurate information under highly uncertain situation which can lead to devising better strategy for preventing and mitigating the consequences of severe accidents. In addition, it is possible to develop fundamental technology for CFD two-phase flow model for the analysis of severe accidents. (source : 1. Research Purpose 4p)

• 연구책임자 : 이정익
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword :