□ 연구개요 ○ 방사선 치료 전 위치 확인을 위해 촬영하는 콘빔 CT (CBCT)는 기기의 구조적 한계로 환자에 따라 다양한 아티팩트가 발생하며, 치료의 정확도를 저하시킴. ○ CBCT 영상의 통합적 품질개선시스템을 개발하여, 보다 안전하고 정확한 방사선 치료에 기여함. □ 연구 목표대비 연구결과 ○ 아티팩트 모사를 위한 플러그 제작 및 연구 프로토콜 - 알루미늄, 티타늄이 삽입된 플러그를 인체팬텀에 삽입하여 아티팩트를 모사함. - Varian사의 Trilogy™ 선형가속기의 on-board imager를 사용하고, 촬영 부위는 Head이며 stadard dose head (SDH)와 high-quality head (HQH)에 대한 평가를 수행함. - 진단용 CT에서 활용이 대두되는 주석 부가필터를 0.2mm, 0.4mm, 0.6mm로 제작하여 Bow-tie 필터 전면부에 부착하여 아티팩트 저감, 기타 영상품질지수, 선량지수를 확인함. - 임상 사용 프로토콜인 SDH를 기준으로 하였을 때, HQH와 주석 0.4mm 부가필터를 사용하였을 시, 아티팩트는 효과적으로 저감함과 동시에 25% 가량의 선량 저감효과를 확인함. ○ 광자극 발광 선량계의 민감도 향상 - 5 kGy 방사선 고조사를 수행하여 deep electron/hole trap이 채워진 OSLD_exp의 경우 채워지지 않은 OSLD_cont에 비하여 75, 80, 90, 95, 100, 105 kVp에서 각각 12.7%, 14.0%, 15.0%, 10.2%, 18.0%, 17.9%, 17.3%의 민감도 향상을 확인함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 치료 전 CBCT 품질 개선을 통한 환자치료의 위치 정확도 개선 → 고정밀 방사선치료에 기여 ○ 방사선 치료 시, CBCT 선량의 최소화 및 영상품질 최적화로 방사선에 민감한 국민의식 개선. → “안전하고 효과적인 방사선 치료”의 의식재고 ○ 조사야 크기가 작고, 높은 선량을 1회 분할치료에 조사하는 정위적방사선치료에서 종양위치가 정확하지 않을 경우, 종양에는 처방선량이 전달되지 않고 정상조직에만 고선량이 피폭되어 방사선 사고에 이를 수 있음. → 본 연구의 결과는 CBCT의 아티패트 저감에 기여함으로써 환자의 셋업위치 정확도 향상 및 보다 효과적인 방사선 치료에 기여. ○ CBCT 영상의 아티팩트가 빈번히 발생하는 환자군을 선별하여 이에 대한 임상시험 수행 → 환자의 전체 치료시간을 증가시키지 않으며 품질 향상이 가능함. → 임상시험 완료 이후 임상 활용이 가능하며, 이에 따라 환자의 셋업위치 정확도 향상 및 보다 효과적인 방사선 치료에 기여할 수 있음. ○ CBCT 아티팩트 정량화 기법 → 본 연구에서는 PIU, FFT, SD 등 아티팩트 정량화 기법을 제안하고 CBCT 영상 아티팩트를 평가함. → CBCT 뿐만 아니라, 일반 진단용 CT, 나아가 기타 영상 장비의 아티팩트 평가에 활용이 가능함. ○ 광자극발광선량계의 kV 영역대 임상 셋업 → kV 영역에서의 절대선량 측정 프로토콜 셋업과 광자극발광선량계의 교차교정계수를 확보함. → 방사선 치료 전 시뮬레이션 CT에서의 선량 측정으로 활용 → 방사선 치료 전 셋업용 CBCT에서의 선량 측정으로 활용 → 기타 X-ray 기반 영상 장비에서 선량 측정으로 활용 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 전민수
• 주관연구기관 : 중앙대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 콘빔CT;영상품질;물리적 여과;방사선 계측;방사선량; 2. Cone-beam CT;Image quality;Physical filter;Radiation dosimetry;Radiation dose;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김현종
• 주관연구기관 : 라온넥스텝
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 가동원전;안전성;예비타당성;다부처; 2. Nuclear Power Plant in Operation;Safety-enhancement;Preliminary Feasibility;Inter-ministerial;

□ 연구개요 에너지 회수형 초전도 선형가속기에 기반한 고강도 준단색 감마선원 생성에 및 방사성 동위 원소의 비파괴 검출법을 위하여 감마선을 이용하는 핵공명 형광에 관한 연구를 진행하였다. 이를 위하여 다음의 연구를 수행하였다. 1) 에너지 회수형 초전도 전자 선형가속기 상세 설계 및 최적화 연구 2) 역컴퓨턴 산란에 의한 고강도 감마선원 도출연구(레이저-전자빔 상호작용) 3) 핵공명 형광을 위한 GEANT 시뮬레이션 수행연구 □ 연구 목표대비 연구결과 ∎ 고강도 감마선원을 위한 소형 초전도 선형가속기 상세 설계 연구 : 빔 광학 연구를 통하여 설계한 빔 입사기에서 발생된 낮은 에미턴스를 가진 양질의 전자빔의 공간전하 효과 및 CSR 효과 등에 의한 에미턴스 증가를 최소화하며 초전도 가속공동으로 전송하기 위한 빔 역학 연구들을 통하여, Merger, 아크부, 빔덤프라인 및 에너지 회수형 초전도 선형가속기의 상세 설계를 (격자설계 포함) 진행하였다. 다번치 빔 트래킹을 통하여 전 시스템에서 에미턴스 증가의 최소화 파라미터를 도출하여 빔 설계치를 획득하였다. ∎ 레이저-전자빔 상호작용 연구 초전도 가속관에서의 빔 집속효과 등에 대한 실제적인 빔 역학 연구를 진행하여 역컴퓨턴 산란에 의한 고강도 감마선원 시스템 설계 및 감마선량 도출 연구 (레이저-전자빔 상호작용)을 수행하여 목표치 감마선량을 (10¹³/photons/s) 획득하였다. ∎ 핵 공명 형광 신호를 얻기 위한 GEANT 시뮬레이션 연구 핵분광 형광에 의한 핵종 검출의 가능성의 평가를 실시하기 위해서, GEANT4를 바탕으로 핵공명 형광 반응을 계산하는 시뮬레이션을 진행하여 검출기의 위치에 따른 핵분광 형광 yield 분포를 목표대로 획득하였다 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 원자핵의 고유 진동의 폭은 매우 좁아 특정의 준위를 효율적으로 진동하는 데는 여기광자 에너지 폭이 충분히 작은 것이 필요하다. 레이저-컴퓨턴 산란은 단색성, 에너지 가변성과 방사선 노이즈가 낮고 중성자도 원칙적으로 발생하지 않아 차폐가 간편하고 이점이 있고, 특정 준위를 효율적으로 여기하는 것에 적합하다. 또한, 핵 준위의 편극 특성을 잘 사용함으로써 측정 정밀도를 올리고 측정 시간을 단축할 수 있어 이러한 검사에 적합하다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김은산
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 에너지 회수형 초전도 선형가속기;레이저-전자빔 상호작용;핵공명형광;결맞은 싱크로트론 방사;역 컴퓨턴 산란; 2. Energy recovery superconducting linac;laser-electron beam interaction;Nuclear Resonance Fluorescence;Coherent synchrotron radiation;Inverse compton scattering;

비공개항목입니다.

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

◻ 연구개발 목표 종양신호(oncogenic signal)와 암 대사 특이성을 매개하는 타겟 2종 이상을 발굴하고 이에 해당하는 유효물질(hit) 2종을 도출한다. 예비연구를 통해 검증된 타겟인 PPARδ에 대한 길항제 유도체를 개발하고 RORβ 포함한 신규표적의 종양신호전달과 암 대사 특이성을 매개하는 기전을 규명한다. 아울러 본 과제 수행을 통해 암 대사 특이성을 제어하는 차세대 항암제 개발을 위한 플랫폼을 구축한다. ◻ 연구개발 내용 ○ 종양신호전달과 암 대사 특이성 분석 - 암세포에서 KRAS 신호증강이 암 대사에 미치는 영향과 기전을 규명하고 논문으로 발표함 ○ 암 세포의 약물 및 에너지-대사 스트레스 적응기전 규명 - 약제에 의해 유발되는 macropinocytosis가 약제내성기전으로 작용함을 확인하고 약제내성을 극복할 수 있는 표적을 발굴하여 임상적 검증을 수행하고 결과를 논문으로 발표함 ○ 종양신호에 따른 신규표적유전자가 에너지대사에 미치는 영향 분석 - 종양신호 KRAS 활성화에 의해 증가된 핵수용체 COUP-TFII가 LDHA 발현과 lactate에 의한 세포성장효과를 규명함 ○ 종양신호에 따른 신규표적유전자가 암 세포의 대사 스트레스 적응에 미치는 기능 규명 - KRAS 활성 암세포가 에너지 대사스트레스 적응기전으로 TFEB에 의한 macropinocytosis 작용을 함을 규명하고 논문으로 발표함 ○ 약제 내성 암세포에서 PPARδ 길항제의 유효성 평가 - PPARδ 길항제인 DN205835가 약제 내성 간암에 효과가 있음을 증명하여 특허출원함 ○ 항암제 표적으로서 신규핵수용체 (RORβ, ERRs 등) 검증 - 간암세포에서 핵수용체 ERRγ가 증가됨을 확인하고 ERRγ 역작용제 DN200434가 약제내성 간암에 효과가 있음을 규명하여 특허출원, 기술이전함 - 약제내성 간암에서 ERRγ가 증가되어 있으며, ERRγ 역작용제 DN200434가 ferroptosis를 증가를 통해 약제내성을 극복함을 밝히고 논문 투고함 ◻ 활용계획 및 기대효과 ○ 기술이전을 통한 사업화: 도출된 유효물질에 대한 기술이전과 이전기관과 공동연구를 통한 후보물질 도출 및 사업화 ○ 전임상 진입: 임상진입이 유망한 후보물질에 대한 전임상 진입 ○ 후속연구를 통한 선도물질 최적화 및 후보물질 도출: 본 과제를 통해 개발된 유효물질에 대해 범부처 신약개발 전주기 사업 등과 같은 신약개발 후속연구개발 사업을 통한 후보물질 도출 ○ 암 대사 특이성 표적 발굴과 유효성 평가를 위한 플랫폼 구축: stable isotope를 이용한 metabolic flux기법 확립과 종양미세환경을 고려한 in-vivo 모델 구축 ○ Drug repositioning을 통한 적응증 확대 - PPARδ 길항제, ERRγ 역작용제 신규화합물을 대상으로 지방간질환을 비롯한 대사질환에 대한 약효성을 평가하여 신규 적응증 확보함 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 박근규
• 주관연구기관 : 경북대학교
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 종양신호전달;암 대사;약제 내성;핵수용체;신약 재창출; 2. oncogenic signaling;tumor metabolism;drug resistance;PPAR-delta;ERR gamma;nuclear receptor;DN200434;drug repositioning;

◆ 장소 : online
◆ 일시 : 2021/11/22 ~ 2021/11/24
◆ 회의개요
유럽 방사선 분야 주요 기구들이 주관하는 European Radiation Protection Week(ERPW)가 2021년 11월 22일부터 24일까지 온라인 비대면 회의로 개최되었다. 이번 제5회 ERPW는 MEENAS group (ALLIANCE, EURADOS, EURAMED, MELODI, NERIS, and SHARE)을 대신하여 EURAMED에서 주관하였고, 학술대회는 초청 강연, 심포지엄, 디지털 포스터 발표, EURAMED Rocc-n-Roll Project Workshops으로 구성되었으며 방사선방호 분야의 다양한 연구 성과를 발표하고 토론하였다.

◆ 차례
1. ERPW 학회 소개
2. 초청 강연 세션
3. Radioecology and Emergency Preparedness 세션
4. Dosimetry in the Medical Context 세션
5. Low-Dose Research 세션
6. General Dosimetry and Various Topics 세션
7. Medical Radiation Protection 세션
8. 디지털 포스터 발표 세션
9. 기타 워크숍
10. 분석을 마치며
* 참조: 학회에 참가했던 국내외 한인 과학자와 해외 과학자(일부)의 소속
 

• 연구책임자 : 이영현
• 주관연구기관 :
• 발행년도 : 20211228
• Keyword :

생명체가 활동을 유지하기 위한 거의 모든 생명활동은 아미노산으로 이루어진 단백질이 매개한다. 세포 내에서 여러 대사 반응을 촉매하고 조절하는 효소들뿐만 아니라, 세포 외부에서의 자극 및 환경 변화에 대한 적응을 유도하는 신호전달체계 또한 단백질에 절대적으로 의존하고 있다. 따라서 단백질의 변이, 결실, 과다, 부족 등은 때때로 중요한 질병의 원인이 되며, 이를 파악하고 치료제를 개발하기 위한 노력이 다방면으로 진행 중이다. 단백질은 20개의 아미노산(amino acid)의 조합으로 이루어져 세포 내 DNA로부터 전사(transcription)된 RNA와 리보솜으로부터 번역(translation) 과정을 거쳐 3차원 구조를 형성한다. 이때 각 아미노산 주형 및 잔기에 존재하는 다양한 쌍극자에 의해 수소결합이 형성되며 각 단백질은 고유한 삼차원 구조를 형성함으로써 고유한 기질에 대한 특이적 활성을 띤다. 따라서 단백질의 구조를 파악하는 것은 단백질이 가지는 고유한 기능이 작동하는 메커니즘을 파악할 수 있을 뿐만 아니라 이를 기반으로 하여 활성을 제어할 수 있는 약물 설계 및 발굴에 중요한 기초를 제공한다.
이를 위해 X선 결정학(X-ray crystallography), 핵자기공명분광법(Nuclear Magnetic resonance, NMR), 초저온투과전자현미경(Cryo-electron microscopy) 등 여러 기술이 개발되어 활용되고 있다. 보다 최근에는 딥러닝(Deep learning) 기술을 활용한 AlphaFold I, II가 개발되어 전 세계적인 충격을 주고 있다. 본 보고서에서는 이 기술들에 대해 간단한 소개와 최신 결과에 대해 논의하고자 한다.
 

• 연구책임자 : 이병진
• 주관연구기관 :
• 발행년도 : 20211129
• Keyword :

1) 히스톤 변형체인 mH2A2에 의한 유방암 악성화 제어 기전 연구 - mH2A2의 발현 패턴과 유방암 악성화간의 상관관계 조사 - mH2A2의 조절이 유방암줄기세포에 미치는 효과 조사 - mH2A2에 의한 유방암 악성화에 관여하는 하위 표적 유전자 발굴 2) 후성유전학 조절 인자인 G9a에 의한 유방암 전이 변화 연구 - 유방암에서 G9a 발현 저하에 의한 BMP5 단백질의 발현 증가 관찰 - 유방암에서의 BMP5의 증가로 인한 이동성/침윤성 감소함을 관찰 - BMP5 증가로 인한 MCF-7 세포주의 방사선 저항성 감소 관찰 3) BRD4와 콜레스테롤 조절 인자의 종양 악성화 제어 기전 연구 및 방사선 치료 효율 증진 연구 - 간암세포주에서 BRD4에 의한 콜레스테롤 조절인자인 HMGCS1 및 HMGCR 발현비교 - 간암세포주에서 BRD4 조절에 의해 지방산 대사에 관여하는 유전자 발현 확인 - BRD4 발현 조절에 의한 지방방울(Lipid Droplet)형성에 미치는 영향 확인 4) Rg3의 FM3A 마우스 유방암 세포주에서 방사선 민감성 유도 효능 평가 - 유방암 세포주에서 Rg3가 방사선 민감성에 미치는 영향 연구 - 유방암 세포주에서 Rg3의 방사선에 의한 세포사멸 영향 연구 - 유방암 세포주에서 Rg3의 세포 침윤에 미치는 영향 연구 (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 최유진
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 종양줄기세포;후성유전학;암대사;면역세포; 2. cancer stem cell;epigenetics;cancer metabolism;immunotherapy;

○ 원내 동물실험진행 총괄 - 동물실험윤리위원회 운영, 동물실험계획서 심의 ○ 특정 병원균부재 (Specific Pathogen Free) 사육환경유지 - 정규·비정규 미생물모니터링, 낙하균 검사, 수질검사 수행 ○ 안정적 실험동물 인프라 운영 - 성능적격성평가, 시험·조정·평가 ○ 동물실험 전 과정 수행 지원 - 온라인신청시스템 운영, 유지, 보수 - 연구자 대상 교육 (윤리교육, 이용자교육, 공용장비 사용 교육) ○ 방사선의학연구 경쟁력 강화 - 공용장비 인프라의 체계적 관리 - 실험동물용 방사선장비 구축 및 운영 ○ 동물실험 인프라 역량 고도화 - 방사선연구 특화 동물 모델 확립 - 외부수탁과제 수행 (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 이민영
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 방사선;실험동물;특정병원균부재;동물모델;동물실험윤리위원회; 2. radiation;laboratory animal;specific pathogen free;animal model;IACUC;

◦ 연골세포 (chondrocyte)와 활막세포 (synoviocyte)를 면역조직염색법을 수행하여 확인함 ◦ pro-inflammatory cytokine인 CXCL1 /GRO-á, ICAM-1/CD54, IL-6, IL-8 총 4가지를 선별함. ◦ 저선량 방사선 조사 후 cytokine 들의 mRNA발현 변화는 무의미함 ◦ 저선량 방사선 조사 후 cytokine, ICAM1과 IL-8의 단백질 발현 변화는 조절됨을 확인함 (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 손태건
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 저선량(률) 방사선;항염증 효과;연골 세포;활막 세포;염증 유발 단백질; 2. low-dose (rate) radiation;anti-inflammation;chondrocyte;synoviocyte;cytokine;