□ 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;

□ 연구개발 목표 본 연구개발은 급성 방사선 위장관 증후군 질환 모델 구축 및 이를 활용한 바이오마커를 발굴하고 그것의 임상적, 병리학적, 분자생물학적 기능 규명을 통해 급성 방사선 위장관 증후군 제어를 위한 기반기술과 치료 후보를 확보 및 효능을 평가하고자 함. □ 연구개발 내용 1. 급성 방사선 위장관 증후군 마우스 모델 구축 및 질환 제어용 바이오마커 발굴 ○ 급성 방사선 위장관 증후군 마우스 모델을 구축하고 장관 조직에 대한 유전체/전사체 분석을 통해 질환 제어용 바이오마커의 대량 발굴 ○ 생물학적 정보 분석을 통해 임상적으로 유의미한 질환 제어 후보의 선별과 유전자 변형 마우스 및 세포주의 제작 2. 선별된 바이오마커에 대한 유전자 결손 및 야생형 마우스를 이용하여 급성 방사선 위장관 증후군의 치료 후보에 대한 기능 분석 ○ 유전자 결손 및 야생형 마우스에서 방사선을 복부에 조사 후 유발되는 임상증상과 생존율을 비교분석 ○ 세포 및 분자생물학적 데이터를 확보하여 급성 방사선 위장관 증후군의 질환 제어용 바이오마커의 유효성 분석 3. 질환 모델 및 방사선 유도 대장염 환자 샘플에서 임상적 유효성 검증 ○ 질환 모델에서 병리학적, 분자생물학적 데이터를 확보하여 급성 방사선 위장관 증후군의 질환 제어용 바이오마커의 유효성 분석 ○ 방사선 조사된 인체 조직 병변에서 바이오마커의 발현 증감 여부와 임상적/병리 소견과의 상호 일치도 분석을 통해 바이오마커의 임상적 유용성을 평가 4. 급성 방사선 위장관 증후군 모델에서 타겟 유전자 활성화물질의 효능 분석 ○ 타겟 유전자 활성 물질을 대량 스크리닝 세포 모델을 통한 선별 ○ 구축된 동물모델에서 in vivo 효능 분석: 실험군(전처치, 후처치군)과 대조군사이의 체중변화 및 생존율, 염증반응 및 장점막 세포 사이의 연결 관련 물질의 발현, 장내투과성 의 차이 측정 □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ○ 기술적 측면: 방사선에 의해 생체 반응 네트워크 핵심 조절인자의 기능 규명을 통한 급성방사선증후군의 병인에 새로운 기초지식 제공, 방사선 생물학 분야의 선도적 지식 제공 및 방사선 보호제 개발에 주춧돌이 될것으로 생각됨. ○ 사회경제적 측면: 암은 가장 흔한 사망원의 하나이며 전체 암환자의 수는 계속 증가하며, 이들 중 50%가 방사선 치료를 받고 있어 향후 위장관 방사선 보호제를 개발함에 기여함으로써 암환자에 큰 희망을 될 수 있음. ○ 세계의 방사선 증후군 치료 시장은 2016년 46억 5,500만 달러에서 2024년까지 82억 5,600만 달러에 이를 전망이며, 2016-2024년간 연평균 복합 성장률(CAGR)은 6.57%를 나타낼 것으로 예측됨. 향후 임상시험을 통해 보호제 개발까지 진행될 경우 세계 공공보건 증진에 기여할 뿐만 아니라 막대한 경제적 이윤 창출할 수 있음. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김섭
• 주관연구기관 : 충남대학교
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 급성방사선위장관증후군;방사선 보호제;바이오마커;마우스 모델;유전체 분석;방사선 치료;방사선 치료부작용;암; 2. Gastrointestinal acute radiation syndrome;Radioprotector;Biomarker;Mouse model;Genome-wide analysis;Radiotherapy;Radiation induced toxicity;Cancer;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 핵라민 유전자 변이에 의한 조기 노화의 발생 원인을 분자적인 수준으로 이해 ◼ 전체 내용 조기노화의 공통적인 분자기전을 통해 일반노화를 억제하는 천연물 저해제 개발 ◼ 1단계 ❏ 목표 핵 모양의 변형을 야기하는 조기노화 관련 돌연변이 선별 ❏ 내용 S143F 돌연변이와 프로제린 돌연변이 단백질 선별과 구조분석 ◼ 2단계 ❏ 목표 핵라민 돌연변이 단백질의 구조 규명 ❏ 내용 조기노화를 유발하는 프로제린 복합체 구조규명을 통한 발병기전 도출 □ 연구개발성과 라민 유전자 변이에 의한 조기노화의 발병기전을 도출 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 돌연변이 단백질에 의해 발생하는 비정상적인 결합을 억제하는 인공단백질 치료제 개발을 통한 치료제 개발 가능성 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 안진숙
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 핵라민;중간세사;프로제린;조기노화;조로증; 2. nuclear lamin;intermediate filament;progerin;premature aging;HGPS;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 이준기
• 주관연구기관 : (주)퀀텀캣
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 피동형 수소제거장치;금속 나노촉매;나노 초구조체;중대사고;원자력 발전; 2. Passive Autocatalytic Recombiner(PAR);Nanocatalyst;Nanocomposite;Severe Accident;Nuclear Power;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 이현호
• 주관연구기관 : (주)브이에스팜텍
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 항암보조제;방사선민감성 증진제;임상시험;IND 승인;드럭리포지셔닝; 2. Anticancer adjuvant;Radiosensitizer;Clinical trial;IND approval;Drug Repositioning;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ● 원자력연구개발사업의 중장기 성과분석을 통한 R&D 정책의 효과성 확인 - 원자력연구개발사업의 활용현황을 중심으로 과제특성 및 활용유형을 고려한 효과적 성과분석 체계를 수립하여 수행 ○ 전체 내용 ● 원자력연구개발 결과의 활용도 측정 방법론 개발 ● 연구성과의 연구현장 활용현황 조사 ● 원자력 관련 과기정통부 정책, 지원사업에 대한 종합 분석 ● 연구분야별 대표 연구성과 및 혁신사례 분석 □ 연구개발성과 ● 원자력연구개발 결과의 활용도 측정 방법론 개발 - 사례분석 및 적절성 검토를 통해 원자력분야 결과의 활용 측정을 위한 성과활용조사서, 사업화 성공실패 요인 조사서, 대표성과조사 개발 ● 원자력 분야 주요 4개사업의 성과분석 - 4개 사업의 주요 성과에 대한 정량적 분석 실시(연구비 지원 현황 연구생산성, 목표 달성도 등) - 대표성과 및 우수성과 사례 발굴 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ● 활용방안 - 향후 원자력·방사선 분야 연구개발 투자 방향 설정과 효율성 개선을 위한 참고자료 활용 ● 기대효과 - 원자력·방사선 R&D에 대한 중장기 성과 분석을 통해 원자력 산업 패러다임 변화 대응 현황을 파악함으로써 향후 연구개발 투자 방향 설정의 효율성 및 효과성 제고 - 원자력·방사선 R&D 대표 연구성과 및 혁신사례 도출을 통한 정책 추진 결과 우수성 제고 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 엄의흠
• 주관연구기관 : 라온넥스텝
• 발행년도 : 20221000
• Keyword : 1. 원자력;방사선;연구개발 성과;성과분석;파급효과; 2. nuclear;radiation;R&D Performance;performance analysis;R&D impact;

□ 연구개요 전신홍반루푸스(systemic lupus erythromatosus; SLE), 쇼그렌증후군과 같은 전신적 자가면역질환은 자가관용(self-tolerance)의 와해로 항핵항체(anti-nuclear antibody)와 같은 자가항체가 과도하게 생성되어 혈관벽 및 장기조직에 염증반응을 유발하는 것이 핵심과정임. 하지만, 자가항체 분비 B 세포의 발생 및 작용기전에 대한 원리가 명확하게 밝혀지지 않아 표적치료가 어려운 난치성 질환임. 본 연구과제의 최종 목표는 체액성 자가면역질환의 발병기전을 밝히기 위해, 자가반응적 B 세포에서 Bach2 전사억제인자가 지방대사 재편성(lipid metabolism reprogramming)을 통해 MZB 세포의 분화와 기능을 조절하는지를 밝히는 것임. □ 연구 목표대비 연구결과 연구 목표 대비 아래와 같은 연구 결과를 도출함. • Bach2 KO 생쥐에서 비장 내 B세포 아형별 (FOB, MZB, T1B) 빈도와 표현형을 분석한 결과, FOB 대비 MZB 세포의 비율이 증가함. • Bach2 KO 생쥐에서 B세포 아형별로 세포를 순수분리한후 TLR 자극에 따른 전체 IgM/IgG, anti-dsDNA igM/IgG 항체 분비 양상을 조사하여 B 세포 아형별 항체 분비 양상을 비교분석함. • Bach2 KO B세포에서 지방대사 경로 유전자군 활성이 증폭하였고,, CD36 발현의 증가, 세포내 긴사슬 지방 함량 증가, oxLDL 섭취 증가, 산소호흡(OCR), 지방산 산화 증가가 관찰됨. • 세포를 mitotracker green, mitotracker deep red, mitosox로 염색하여 미토콘드리아 활성도를 측정한 결과 Bach2 KO B 세포에서 미토콘드리아 활성이 유의적으로 증가함을 밝힘. • in vitro에서, 지방산 산화를 억제하기 위해 etomoxir를 처리하면, Bach2 KO B 세포의 자가항체 생성능이 감소하여 지방산 산화가 자가항체 생성에 중요함을 밝힘. • Bach2 KO B 세포에서 BAFF 수용체 발현이 감소하였고, 이로 인해 BAFF에 대한 반응성이 감소되어 있음을 밝힘. • Bach2 KO 생쥐에서 일어난 현상이 B 세포 내 Bach2 기능에 의한 것인지를 조사하기 위해, CD19-cre 마우스와 Bach2-flox 마우스를 교배하여 B 세포 내재적 Bach2 결핍 생쥐 모델을 제작함. • 이 모델에서 B 세포 아형별 분화 양상을 조사하여, 복강과 비장 내 B1 세포가 유의적으로 감소함을 밝힘. 이 모델 생쥐의 혈청에서 자연 항체인 IgM 분비가 감소하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) - 과학기술적 측면에서 본 연구는 세포 분화에 필요한 지방대사의 수요와 조절과정에 대한 면역학적 원리를 밝혀 체액면역학 분야 발전에 일조함. - 적용적 측면에서 본 연구는 자가면역질환 및 대사성질환에서 B 세포의 발생과 기능을 조절하는 핵심인자를 밝힘에 의해, 이런 질환에 대한 면역요법을 개발하는데 원천지식을 제공할 것임. 특히 - 자가면역질환이 심혈관계 대사성질환을 동반할 때 치사율이 급증하므로, 본 연구결과는 의료비용 절감의 효과를 가져 올 것으로 기대됨. - 자가면역질환에서 Bach2 역할을 제시하리라 예상되므로 transitional B 세포 단계 특이적으로 Bach2가 결핍된 floxed Bach2/CD23-Cre cKO 생쥐를 이용한 후속연구에 활용될 것임. - 자가면역질환 이외에도 지방대사가 중요한 대사성질환의 병리를 이해하는데 활용될 수 있음. - 연구개발성과 제작된 B 세포 단계 특이적으로 Bach2가 결핍된 floxed Bach2/CD19-Cre cKO 생쥐를 활용하여 대사성 질환에서 B 세포 특이적 Bach2 결핍의 역할을 밝히는 후속연구에 활용될 것임. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 윤지희
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 전사억제인자 Bach2;가장자리구역 B세포;자가항체;지방대사; 2. transcriptions repressor Bach2;marginal zone B;autoantibody;lipid metabolism;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 이석근
• 주관연구기관 : 에치엠알
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 자기공명분광기 초전도자석 저온초전도 무냉매 상용화; 2. NMR superconducting magnet LTS Cryo-free Commercialization;

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 ○ 전산화 단층 촬영(CT; computed tomography) 은 의료 방사선 피폭의 주요한진단적 검사로 CT 저감화 (dose reduction) 에 대한 국민의 관심과 요구가 점차 증가하고 있음 ○ 저선량 CT 영상 품질 개선에 인공지능 기술의 하나인 딥 러닝 기술이 적용된 연구들이 최근 발표되어 의료 영상 인공지능 시장에 새로운 방향을 제시함 ○ 딥 러닝 학습을 위해서 짝을 이루는 데이터 (정답이 있는 데이터, 예; 환자가 저선량 CT 1회, 표준선량 CT 1회 각 각 촬영)가 필요하다는 한계점이 있음. ○ 이에 본 연구에서는 실제 의료 환경에서 얻은 짝이 없는 자료들을 이용하여 저선량 CT 영상 품질 개선이 가능한 딥러닝 알고리즘을 개발하고 객관적인 평가 과정을 거쳐 범용성의 프로그램을 개발하고자 함 □ 연구개발 내용 ○ 제 1 단계 : 자체 프로그램 개발 ㅇ 촬영 부위별 짝이 없는 CT 영상 데이터 확보 - 전체 CT 검사 건수의 절반 이상을 차지하는 복부/골반, 흉부, 두부 CT 영상 자료 수집 - 저선량 CT 영상과 표준 선량 CT 영상 확보 및 분류 ㅇ 짝이 없는 데이터를 이용한 딥러닝 알고리즘 학습 - 이미 질병의 진단 및 치료 반응 평가를 위해 시행하여 병원이 보유 하고 있는 저선량 CT 및 표준 선량 CT 영상을 수집하여 딥러닝 알고리즘 학습을 위해 짝이 없는 데이터로 활용함 ㅇ 학습된 알고리즘의 성능 자체 평가 - 정량적/정성적 영상 화질 평가를 통해 저선량 CT 영상 화질 개선능을 평가함 ○ 제 2 단계 : 다기관 자료를 이용한 프로그램 평가 및 실용화 가능성 평가 ㅇ 다기관 데이터 수집 - 외부 병원의 다양한 CT 기계들에서 다양한 조건으로 촬영한 CT 영상 데이터를 수집 ㅇ 다기관 데이터를 이용하여 주요 촬영 부위별로 학습된 딥러닝 알고리즘 성능 평가 및 개선 사항 분석 ㅇ 저선량 CT 영상 품질 개선 프로그램에 대한 특허 출원 □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ○ 최신의 저선량 고품질 CT 시스템을 사용하지 못하는 기존의 CT 장비에서도 저선량 CT 의 영상 품질 저하를 극복 함으로써 기존 CT 장비의 활용도를 높임 ○ 의료 진단 보조 측면에 집중되어 있는 의료 영상 분야 인공지능 기술의 산업화 시장의 패러다임 변화 유도 ○ 궁극적으로는 국민 의료 방사선 피폭 선량 저감화에 기여하고 방사선 안전 및 국민보건 증진을 기대함 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 유선경
• 주관연구기관 : 충남대학교
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 인공지능;딥 러닝;알고리즘;저선량;방사선량 저감화;소아;전산화 단층 촬영;영상 잡음; 2. Artificial intelligence;Deep learning;Algorithm;Low dose;Radiation dose reduction;Pediatric;Computed tomography;Image noise;