□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 전자파의 생체시계교란 및 퇴행성 뇌질환 발병 연관성 기전 연구 ○ 전체 내용 1차년도 - 생체시계교란에 대한 전자파 역할 탐구 ▶ 송과체와 SCN의 분석을 통해 전자파가 생체시계를 조절하는데 중 추적 역할을 하는 표적 발굴 2차년도 - 생체시계신호전달 체계에 대한 전자파 작용 기전 탐구 ▶ 전자파에 의한 생체시계 교란이 SCN과 송과체의 신호전달 체계에 미치는 영향 확인 3차년도 - 전자파에 의한 생체시계교란과 퇴행성 뇌질환 발병 기전 연구 ▶ 알츠하이머 동물 모델과 전자파 생체시계교란 양상 비교 분석 및 장기 전자파 노출이 생체시계교란에 미치는 영향 평가 ○ 1단계 ● 목표 전자파의 생체시계교란 및 퇴행성 뇌질환 발병 연관성 기전 연구 ● 내용 전자파와 퇴행성 뇌질환 발병과의 인과 관계 평가 □ 연구개발성과 본 연구는 일주기 시계와 퇴행성 뇌 질환에 대한 무선 주파수 방사선 (RFR)의 효과를 평가하기 위해 수행 됨. 본 연구를 통해 RFR이 건강한 동물에서 SCN의 신경 전달 물질 및 생체 시계 유전자를 조절 가능성을 관찰함. 또한 알츠하이머병 동물 모델 인 5xFAD 마우스에서 뇌 기능을 조절할 수 있는 중요한 조절 인자인 장내 미생물 군과 대사체의 조성이 RFR에 의해 변화됨을 관찰함. 이러한 결과를 바탕으로, RFR이 퇴행성 뇌질환에 대한 치료 표적 후보가 될 수 있을 것으로 생각 함. 연구 3 년 동안 RFR 연구와 관련된 세 개의 SCI 논문이 제 1 저자로 출간 됨. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 전자파 노출이 일반 동물에서 생체시계의 교란을 가져 올 가능성에 대한 연구 결과는 전자파의 유해성으로 평가 될 수 있음. 하지만 퇴행성 뇌질환 모델에서 동물의 장내 미생물 군집 변화 및 대사체 변화를 유발하여 뇌질환 개선 효과를 기대할 수 있음. 본 연구 결과는 전자파와 장내 미생물 생체시계 연구 및 대사체 연구에 활용 될 수 있고 전자파 노출 조절을 통한 퇴행성 뇌질환 치료 방법 개발에 활용 할 수 있을 것으로 사료 됨. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김혜선
• 주관연구기관 : 아주대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 전자파;미생물;생체시계;퇴행성뇌질환;시상교차상핵; 2. Radiofrequenc electromagnetic radiation (RFR);microbacteria;Circadian clock;Neurodegerative disease;Suprachiasmatic nucleus(SCN);

□ 연구개요 ○ 본 연구에서는 대장암 마우스 종양 모델에서 방사선 조사 후 면역학적 종양 미세환경의 시간 순차적 변화를 관찰하고, PD-1/PD-L1 억제제의 차등적 방사선 민감 작용 발생에 관한 전임상적 근거를 구축하고자 함. [1차] 방사선 조사 후 관련 면역 세포들의 총체적 & 역동적 변화 양상과 기전에 대한 평가 [2차] 시간 흐름에 따른 면역 세포들의 기전 변화로 인한 PD-1/PD-L1 억제제의 방사선 민감 효과 차등 관련성 확인 □ 연구 목표대비 연구결과 [1차년도 목표 연구내용] ○ CT26 종양 조직에 방사선 조사 (2 x 5 Gy, 7.5 x 1 Gy)를 적용하여 치료 전후 5가지 시점(방사선 조사 시작일 Day 1을 기준으로 Day 0-2-7-14-21) 을 정의하여 mouse colon cancer model을 수립함. ○ 7.5 x 1 Gy, 2 x 5 Gy 간에 면역학적 종양 미세환경의 변화가 유도되는 시기에 차이가 있었음. 아래 항목에서 7.5 x 1 Gy에서는 이른 시기에 변화가 나타나기 시작한 반면, 2 x 5 Gy는 치료 후 종양이 줄어들면서 비교적 중반 이후의 시기에서 더욱 뚜렷한 변화가 발생했음: ▪ PD-L1 on CD45(-) ▪ CD8+ T population ▪ PD-1 on CD8+ T ▪ M1 macrophage population ○ 방사선치료 후 CD45(-) cell에서의 PD-L1 발현은 방사선 조사 초기에 증가했다가 Day 14 전후로 다시 감소, CD8+ T cell에서의 PD-1 발현과 M1 macrophage/MDSC 등에서의 PD-L1 발현 증가는 Day 14-21까지 지속되는 것을 확인함. ➜ 임상에서도 전통 분할 또는 고분할 방식에서는 방사선치료 반응이 지연성으로 관찰되는데, 방사선치료 후 면역학적 미세환경의 변화가 발생하는 시기 또한 종양이 감소하는 치료 반응의 출현 시기와 유사한 것으로 판단됨. [2차년도 목표 연구내용] ○ 방사선 조사와 α-PD-L1 억제제의 병합을 설계하되, 초기 “early phase”에 국한된 병합 방식과 치료 효과가 끝나고 종양의 재성장이 시작되는 “late phase”까지 포함하여 병합했을 경우에 최종 치료 효과가 어떻게 달라질 수 있는지 살펴보았음. 병합 치료를 진행하는 세 가지의 실험군 모두 방사선치료를 진행하는 기간 동안 동시에 α-PD-L1 억제제를 동시에 투여 했음. 하지만 각 실험군마다 병합 치료 기간을 1주/ 2주/ 3주로 나누었고, late phase까지 약제를 동시 투여했는지 여부에 있어서 각 군별로 차이를 두도록 했음. ➜ 각각의 치료 적용 후 종양 용적을 추적 관찰한 결과, α-PD-L1 억제제 병합 기간 1주/2주/3주에 따라 종양 성장 지연 효과에 뚜렷한 차이가 관찰되었음. 2 x 5 Gy 방사선치료 단독 치료에 비해 1주/2주/3주간의 α-PD-L1 억제제 적용 그룹에서 각각 2주/3주/4주간의 종양 재성장 지연 효과가 관찰되었음. 또한 α-PD-L1 억제제를 1주간 적용한 실험군에 대해 나머지 2-3주 적용 그룹들을 비교했을 때에도 각각 종양 재성장 지연 효과에 있어서 약 10일/15일 가량의 차이가 나타났음. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ α-PD-L1 억제제를 방사선치료 기간에 “함께” 투여하는 것과 동시에 방사선 치료가 종료된 후에도 “지속적”으로 투여한다면 치료 반응에 있어서 더 높은 상승 작용을 기대할 수 있을 것으로 판단됨. 이러한 전임상 데이터를 근거로 임상 분야 프로토콜 정립을 위한 전향적 임상 연구 설계가 가능할 것임. ○ 전임상 데이터 기반 전향적 임상 연구를 통해 면역 검문소 조절 약제로 대표되는 최신 면역 암 치료 기술이 새로운 방사선 민감 작용으로서의 작용할 수 있을지에 관한 본격적인 논의를 시작할 수 있으며, 이러한 종양면역학 분야를 개척함으로써 임상에서의 구체적 적응증과 활용 방식을 수립할 수 있음. ○ 본 연구결과를 토대로, 방사선 치료와 같은 세포독성 치료 적용에 따른 immunophenotype 변화를 파악하기 위해 머신러닝 분석 기법을 기반으로 종양 조직의 immune contexture를 비침습적으로 규명하는 radiomics 기반 모델 개발의 가능성에 주목하고 신규과제를 진행할 계획임. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 임유진
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 방사선 치료;면역학적 종양미세환경;대장암;종양특이면역반응;PD-1/PD-L1 억제제; 2. Radiotherapy;Immunological tumor microenvironment;Colon cancer;Tumor-specific immunity;Anti-PD-1/PD-L1 inhibitor;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 미세먼지 확률론적 예측 모형과 광 투과율 모델을 이용한 미세먼지의 농작물 생산피해 예측 및 세척기술 개발과, 시설작물 경영분석 연구를 통한 미세먼지 발생피해 평가기술 개발 ○ 전체 내용 ○ WRF-Chem을 이용한 고해상도 미세먼지 모의 시스템 구축 및 지역별, 계절별 미세먼지 예측 모형 개발 ○ 광 투과 실험 및 미세먼지 재현을 위한 실험용 상사법칙 개발과 투과성 재료의 특성 구명을 통한 미세먼지 농도에 따른 시설온실 표면에 대한 영향의 실증적 구명 ○ 시설온실 피복재 및 미세먼지 농도에 따른 작물의 생리적 특성 및 품질 특성구명을 위해, 미세먼지 농도별 광 투과율 실험 및 Irradiation Multiphysics 기법을 이용한 투과량 시뮬레이션과 수치화 ○ 세척제 별 생물학적, 이화학적 특성 구명과 세척방법의 공학적 검토를 통한 친환경 세척기술 개발 및 매뉴얼 작성 ○ 광 투과율 모델과 가상 시뮬레이션을 이용한 미세먼지 예측, 미세먼지 발생에 의한 시설재배 생산량 감소액 및 경영비 상응요소 산정, 미세먼지 발생에 의한 손실평가 및 경제적 경영분석 연구 수행 □ 연구개발성과 ○ 미세먼지 환경 재현 실험기구 및 시료 분석 용 광 투과율분석기 개발 ○ 미세먼지 흡착에 따른 투과율 변화 분석 및 세척제 평가를 위한 샘플 취득 시나리오구성 및 장치 설치 ○ 시설재배온실 내·외부 위치 별 조도 측정 장치 개발 ○ 온실 피복 시료 (PE) 특수 코팅에 따른 광 투과율 및 표면 소수성 평가 ○ 농가 온실 미세먼지 피해분석을 위한 미세먼지 실험모델 개발 ○ 미세먼지 노출에 따른 피복재 투과율 변화 분석 ○ 세척용액 내부 계면활성제 극성에 따른 미세먼지 제거율 평가 ○ 미세먼지에 따른 온실 내·외부 일사량 측정 및 분석 및 평가 ○ 코팅용액 도포 온실 피복재의 물때 생성률 평가 ○ 미세먼지에 의한 농작물 생산피해 예측을 위한 시설재배 작물 생장 모델 개발 ○ 인공 비산 먼지 환경 조성 실험모델 개발 및 평가 ○ 미세먼지에 의한 농작물 생산피해 분석과 피복재 투과율 저하양상 구명 ○ 제올라이트 암모늄 흡착 원리에 기반한 비닐온실 표면 미세먼지 세척 평가 ○ 미세먼지 영향의 온실 피복재 투과율 저하 방지를 위한 코팅제 비교 ○ 미세먼지에 의한 농작물 생산피해 예측을 위한 시설재배 작물 생장 모델 개발 및 적용 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 일반적으로 물줄기를 이용한 물리적 세척방법은 투과율의 극히 일부만 회복 가능한 방법이며, 겨울철에는 물관리의 어려움이 있어 농가에서 쉽게 접근할 수 있는 세척방법이 요구되고 있음 ○ 온실 피복재에 흡착된 미세먼지를 물리적으로 세척하여 투과율을 회복하고자 할 경우 온실 상부를 세척하기 위한 인력의 인명 사고 발생 우려가 있는 한계가 있었음 ○ 본 연구에서 도출된 세척기술은 자연빗물이나 농업용수로 자연스럽게 세척할 수 있는 방안으로 농가에서 접근하기 용이할 것으로 보임 ○ 기존 옥살산을 이용한 세척방법과 대비하여 본 연구에서는 친환경 세척기술을 정립함으로써 환경 지속가능성을 고려함 ○ 본 연구에서 도출된 인공 비산 먼지 환경 조성 실험모델은 농촌에서 발생하는 미세먼지 발생환경을 실험실 환경에서 안전하게 제어할 수 있어 관련 분야 연구와 기술 발전에 기여할 수 있음 ○ 국가 미세먼지 측정망 자료에 농업부문 미세먼지의 계절적, 행정구역별 분포 현황을 추가하여 미세먼지 예보 정확도 향상에 기여 ○ 미세먼지가 발생한 대상지역 현장에서 미세먼지 대응 업무 추진 시 기초자료 지원 및 미세먼지 피해를 저감하기 위한 기술로써 활용 ○ 시설원예 또는 시설재배 비닐하우스 설계에 미세먼지에 의한 농업 생산피해 저감을 위한 안정적인 설계 기준 제시 ○ 미세먼지 피해 경감을 위한 친환경 세척 기술 개발로 미세먼지에 대한 선제적 대응으로 농업 피해 및 주민건강 피해를 최소화 ○ 농촌 지역에 적합한 새로운 미세먼지 저감 관리 기술 개발에 기여 ○ 작물 생육 영향 최소화를 통한 작물 생산량 증대로 농가경제 활성화 ○ 사회적 관심이 4차 산업혁명 등 고도화된 산업에 집중되고 있으나 농업분야 미세먼지 배출로 인한 경제적, 산업적 타격은 다른 어느 분야보다 큰 만큼 농업분야에서 미세먼지 관련 정책을 도출하게 될 본 연구의 역할이 매우 중요 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이재한
• 주관연구기관 : 국립원예특작과학원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 미세먼지;시설재배지;작물생육모형;세척기술;일사량; 2. particulate matter;greenhouse;crop growth model;cleansing technology;solar radiation;

연구개요 본 연구의 장기적 목표는 가금류의 사료 및 애완동물의 간식 자원으로 각광 받고 있는 갈색거저리(Tenebrio molitor, Tm)의 내재면역(Innate Immunity)을 연구함으로써 갈색거저리 모델의 산업적 가치를 증진하고자 함. 본 과제에서 완성하고자 하는 단기목표는 (1)RNAi 기법을 활용한 갈색거저리 Saptzle에 의해 조절되는 항균펩타이드의 발현 메커니즘 구명하고, (2) RNAi 기반 갈색거저리 NF-kB 단백질의 nuclear translocalization 구명 (3) LPS free spatzle 재조합단백질 및 Saptzle 항체를 이용한 갈색거저리 Saptzle 단백질에 의해 조절되는 항균펩타이드의 발현 메커니즘을 구명하고자 함. 연구 목표대비 연구결과 본 연구를 달성하기 위하여 다음과 같은 연구내용을 기획하였음. 1년차 연구 목표인 “RNAi 기법을 활용한 갈색거저리 Saptzle에 의해 조절되는 항균펩타이드의 발현 메커니즘 구명”하기 위하여 (1) 후보 유전자인 9개의 spatzle 유전자 특이적 발현억제(RNAi)조건을 확립하였고, (2) 관련 유전자의 발현이 억제된 상황에서 병원균이 주사되었을 때 사충율과 (3) 항균펩타이드의 발현 양상을 조사하였음. 또한 동일 조건 하에서 Toll 및 Imd 신호전달의 NF-kB 유전자의 발현 양상을 조사하여 spatzle 유전자의 면역학적 기능을 구명하였음. 2년차 연구목표인 “RNAi 기반 갈색거저리 NF-kB 단백질의 nuclear translocalization 구명”을 위하여 (1) Toll 신호전달의 NF-kB 유전자인 TmDorX2 유전자의 면역학적 기능을 RNAi기법을 활용하여 구명하였으며, (2) 펩타이드 기반 NF-kB 다클론항체를 제작하였으나, 항체 titer 및 specificity가 낮아 재조합단백질 기반 합성항체를 제작 중에 있음. 마지막으로 3년차 연구 목표인 “LPS free spatzle 재조합단백질 및 Saptzle 항체를 이용한 갈색거저리 Saptzle 단백질에 의해 조절되는 항균펩타이드의 발현 메커니즘을 구명”하기 위하여 (1) spatzle 재조합 단백질을 곤충세포주 및 박테리아 발현 시스템을 활용하여 발현하였음. 관련된 시스템 정착이 늦어져 현재 재조합 단백질 기반 기능 연구를 수행하고 있음. 본 연구결과를 통하여 Frontiers in immunology (IF 5.085), Scientific reports (IF 3.998), International Journal of Molecular Sciences (IF 4.566) 등을 포함하여 총 9편의 논문을 출판하였으며, 추가로 TmSpz-1b, TmSpz-like, TmSpz-3, TmSpz-5, TmSpz-7 family (-7, -7a, -7b) 유전자의 기능을 구명한 결과를 통하여 5편의 논문을 추가로 투고할 예정임. 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (1) 활용 계획: 도출된 결과를 기반으로 2021년 하반기에 중견연구과제를 신청하여 지속적인 연구를 수행하고자 함. 후속연구에서는 natural infaction (oral infection)을 통한 중장 기반 체액성 및 세포성 면역 체계의 기능을 구명하여 기존에 밝혀낸 면역체계와 어떻게 상호작용하는지 구명하는데 초점을 맞추고자 함. (2) 기대효과: 1) 본 연구를 통하여 화학적 항생제를 대체할 수 있는 천연항생제 후보물질인 항균펩타이드(AMP)의 발현 기작 연구를 통하여 AMP를 안전하게 과발현 시킬 수 있는 기술 개발을 목적으로 하고 있어 사료용 곤충의 고부가 가치화에 기여 가능함. 2) 본 연구를 통하여 학문분야 Top 2-10% 저널에 논문을 게재 3) 산업곤충의 대표 모델인 갈색거저리의 내재면역의 결과가 산업곤충의 가치를 증진하는데 기여될 것으로 사료됨 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 한연수
• 주관연구기관 : 전남대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 갈색거저리;체액성면역;스패츨 단백질;Toll 신호전달;항균펩타이드; 2. Tenebrio molitor;Humoral immunity;spatzle protein;Toll signaling pathway;antimicrobial peptide;

▣ 연구개요 • 기존 연구는 TEAD 전사인자를 Hippo pathway의 ‘YAP/TAZ coactivator의 transcription factor’로써 연구가 진행됨. 즉, YAP/TAZ-dependent 암유발 타겟 유전자를 발현시킴으로써 암줄기세포, 암전이, 약물내성, 암면역 조절 관련 기능에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있음. 특히, 제약/임상 적용성을 위한 YAP/TAZ-TEAD 억제제 신약개발이 세계적 제약회사에서 경쟁적으로 진행되고 있음. • 국제적 연구방향과 차별적이고 독창적인 가설을 바탕으로, 본 신진과제에서는 최초로 TEAD complex2 인 ‘TEAD-DDR (DNA Damage Repair) complex2’의 심화된 분자기전 및 기능을 규명하고, 신규 TEAD 억제제의 1) Complex2 억제제의 항암 적응증 및 2) 유전자 가위 촉진제 (CRISPR Enhancer) 역할을 최초로 제시함으로써 전세계적으로 DNA damage, Gene editing 및 신약개발 분야에 대단한 파급력을 기대함. ▣ 연구 목표대비 연구결과 ■ 1단계 목표: TEAD 전사인자의 DDR 핵심인자로써의 역할 최초 규명 □ [연구결과 ⓵] 기존 TEAD의 암유발 기능과의 차별성, 독창성 및 파급효과 • Chromatin-bound TEAD는 전사인자로서 암유발 관련 타겟유전자를 발현시킴. 하지만, 새롭게 규명한 Nucleoplasm-fraction TEAD는 DDR (DNA damage repair) machinary와 결합하여 유전자손상 복구 역할을 담당함. 기존의 TEAD-YAP/TAZ 결합을 ‘TEAD Complex1’으로 명명함. 최초로 발굴한 TEAD-DDR 결합을 ‘TEAD Complex2’로 명명함. • TEAD complex2 관련 signaling, protein-protein interaction, post translational modification의 분자기전을 새롭게 규명함. □ [연구결과 ⓶] TEAD complex2 발견을 통한 분자기전 및 DDR 역할 규명 • HR 관련된 RAD51, RPA, BRCA1와 NHEJ 관련된 Ku70/80, PARP, 53BP1 등과 결합 및 신호전달 조절을 통해 DDR의 새로운 조절자로써 TEAD 전사인자를 재조명함. ■ 2단계 목표: TEAD complex2를 통한 NHEJ/HR의 DDR pathway 조절기전 최초 규명 □ [연구결과 ⓵] TEAD complex2의 NHEJ/HR 조절 기전 규명 및 암세포 사멸 전략 연구 • TEAD complex1 억제제는 항암효과를 나타내는데 반해 TEAD complex2 억제제는 다음의 기전들을 통해 암을 악성화 시킬 것으로 사료됨. 1) complex1 & 2는 서로 antagonistic relationship을 보임. 따라서, complex2 억제제는 complex1을 강화시킴으로써 암 악성화에 기여함. 2) Chemotherapy+TEAD complex2 inhibitor 병용요법은 NHEJ 억제를 통해 화학 약물에 의한 유전자 손상(DSB)을 HR로 수복시킴으로써 항암제 내성 획득에 기여함. ■ 3단계 목표: TEAD complex2 분자기전 기반 제어기술 개발의 기초/제약/임상적 의의 규명 □ [연구결과 ⓵] TEAD complex2의 NHEJ/HR 조절 기전 규명 및 Complex2 억제제 개발 • 본 과제를 통해 전세계 최초의 TEAD complex2 inhibitor hit compound Hit 물질도출 및 명확한 MOA (mode-of-action)를 규명함으로써 TEAD 신약개발을 본 연구그룹이 국제적으로 선도할 수 있을 것으로 기대함. • TEAD가 억제되면 DSB에 의한 DNA 손상 복구 효율이 증대되고, 이를 통해 암세포 사멸이 억제되는 놀라운 현상을 최초로 밝힘. □ [연구결과 ⓶] TEAD complex2 inhibitor를 활용한 분자기전 및 임상 적용성 제시 • 본 연구단이 최초로 규명한 TEAD complex2는 DNA damage 유발 시 TEAD가 NHEJ를 활성화 시킴으로써 DDR을 촉진시키고 암세포 사멸을 억제하는 기능을 규명함. 그렇다면, TEAD complex2의 항암효과를 규명하기 위한 플랫폼 구축을 위해 ‘HR이 결핍된 BRCA mutant cancer cell’을 선정함. 즉, BRCA mutant 시 TEAD complex2 inhibitor를 처리하면 NHEJ/HR 모두 억제되어 암세포사멸이 촉진됨을 밝힘. □ [연구결과 ③] TEAD complex2 Post translational modification 분자기전 및 역할 규명 • TEAD methylation, ubiquitination, parylation의 분자기전 및 신규 기능을 최초로 규명함. ▣ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ■ 국제적 연구방향과 차별적이고 독창적인 가설을 바탕으로, 본 신진과제에서는 최초로 규명한 TEAD complex2 인 ‘TEAD-DDR (DNA Damage Repair) complex’의 심화된 분자기전 및 기능을 규명하고, 신규 TEAD 억제제의 1) HRD 항암 적응증 및 2) 유전자 가위 촉진제(CRISPR Enhancer) 역할을 최초로 제시함으로써 전세계적으로 DNA damage, Gene editing 및 신약개발 분야에 대단한 파급력을 기대함. ■ DNA 손상 수복 전사인자 TEAD 재발견을 통해 명확한 MOA (mode-of-action) 규명을 통해 TEAD complex2 관련 분자기전 연구 및 신약개발을 국내외 다양한 공동연구를 통해 국제적으로 선도할 수 있을 것으로 기대함. ■ TEAD complex2는 TEAD-DDR complex에 기반한 모듈로서 기존에 연구되어 온 Hippo pathway 핵심 전사인자 TEAD와 전혀 새로운 활용 가능성 및 파급효과를 지님. 본 과제를 통한 기초/제약/임상의 활용범위 및 파급효과는 다음과 같음. 1) TEAD complex2 분자기전 규명을 통해 DNA damage 분야의 새로운 핵심인자를 발굴함. 이를 바탕으로 세포의 유전자 손상 복구 기전의 큰 파급력을 기대함. 2) 현재 전 세계적으로 경쟁 중인 TEAD inhibitor의 활용에 대한 새로운 항암전략을 제시함. TEAD complex1 inhibitor과 차별적으로 TEAD complex2 inhibitor는 DNA damage를 유발하는 chemotherapy와 병용투여 시 HR을 증가시킴으로써 항암약물내성을 유발시키므로 기존 TEAD 활용 방안에 주의를 요함. 3) TEAD complex2 inhibitor의 항암효과는 BRCA^-/-와 같은 HR 결핍 암종에 탁월한 항암효과를 보이며 기존의 PARP inhibitor 내성암종의 세포사멸도 유발시킴. 4) TEAD complex2 inhibitor는 DSB의 HR 복구를 촉진시킴으로 CRISPR 유전자가위의 효율을 극대화 시키는 CRISPR enhancer로 개발 가능함을 밝힘. 5) ‘DNA 손상 복구 전사인자’의 다중 기능 nuclear protein family 정립을 통해 유전자 복구 및 전사에 대한 새로운 시각 필요성을 제시함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박현우
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 히포 신호전달;TEAD 전사인자;유전자손상;암; 2. Hippo pathway;TEAD TF;DNA damage;PARP;Cancer;

□ 연구개발 목표 및 내용 ￭ 최종 목표 열복사를 고려한 OpenFOAM^Ⓡ과 DETCHEM^TM 적용 촉매/화염 복합연소기 성능 및 배기저감 해석기술 개발 ￭ 전체 내용 (1) 1차년도 • 촉매부와 화염부를 결합한 촉매연소기 반응해석 알고리즘 분석 및 선정 • OpenFOAM^Ⓡ을 적용한 복합연소기 화염부 비반응 유동해석 프로그램 개발 • DETCHEM^TM 적용 복합연소기 촉매부의 1차원 촉매연소 해석 프로그램 개발 • OpenFOAM^Ⓡ 적용 열복사 해석 프로그램 개발 (2) 2차년도 • OpenFOAM^Ⓡ 및 DETCHEM^TM 적용 화염부 반응 유동 해석 프로그램 개발 • 비회체 열복사 해석 프로그램 개발 및 검증 (3) 3차년도 (4차년도) • OpenFOAM^Ⓡ 및 DETCHEM^TM을 적용한 복합연소기의 3차원 촉매/화염 복합연소 연계해석 프로그램 개발 • 비회체 열복사 연계 촉매/화염 복합연소기의 연소 특성 분석 • 운전조건에 따른 촉매/화염 복합연소기의 작동특성 및 배출 가스 특성 분석 □ 연구개발성과 (1) SCI 논문발표 1건, 학진등재지 논문발표 1건, 학술대회 논문발표 5편 (2) 대학원생 (석사) 배출 2명, 박사과정 1명 지원중 (3) 가스터빈 촉매연소 해석코드 개발 (4) 상용코드 활용 통상/촉매 복합연소 해석코드 개발 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 (1) 연구내용 정리 국내외 학술지 및 학술대회 논문발표 (2) 촉매연소 해석코드 적용 위성체 추력발생기 및 항공/산업용 가스터빈 엔진 배기저감 후속 연구 활용 (3) OpenFOAM 코드 추가 개발을 통한 열복사 연계 촉매/통상 복합연소 해석 코드 개발 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김만영
• 주관연구기관 : 전북대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 가스터빈연소기;촉매연소;촉매/화염 복합연소;저공해연소기술;열복사; 2. Gas Turbine Combustor;Catalytic Combustion;Coupled Catalytic and Flame Combustion;Low Emission Combustion Technology;Thermal Radiation;

□ 연구개요 상부소화기암 (구강암, 비부비동암, 인두암, 식도암, 갑상선암등)의 암치료를 위한 필수부위 방사선 치료의 적용은 지속적으로 증가하고 있음. 방사선 조사 기법의 발전에도 상부소화기암 방사선 조사 후 발생하는 영구적 삼킴장애 (17%)는 개선되지 않고 있으며, 이로 인한 심각한 합병증 발생 역시 해결해야 할 숙제로 남아있음. 이에 본 연구에서는 방사선 조사로 손상된 상부소화기관의 재생을 위한 주사형 유전자 이입 간엽줄기세포 치료제를 개발하였음. 본 연구 개발의 주요 내용은 다음과 같음. - 유전자 클로닝 hMSC의 제조 - 유전자 전달세포의 생물학적 평가 (유전자 이입 효율 및 줄기세포성 변화) - 방사선 조사 후 fibrosis 유도 마우스 동물모델에의 적용 및 효능 평가 - 유전자 치료 기전 규명 □ 연구 목표대비 연구결과 • 유전자이입 MSC의 제조 - 식도근육 유전자의 plasmid DNA내 유전자 재조합 - Electroporation technique을 이용한 MSC내 식도근육 유전자의 이입 및 이입효율 확인완료 • 유전자 전달세포의 생물학적 평가 - MSC에 각각의 유전자 이입 후 Pluripotent gene의 발현양상을 확인완료. - Myogenesis관련 유전자의 gene expression을 real time PCR를 통해 분석완료 - MSC에 각각의 유전자 이입 후에 western blot를 통해 단백질 발현 양상을 확인완료 • 동물모델에의 적용 및 효능 평가 - 식도 점막층의 조직학적 변화 관찰 및 정량분석 완료 - 식도 점막하층의 콜라겐층의 분포에 대한 조직학적 분석 완료 - 식도 근육층의 morphological 변화 분포의 정량적 분석 완료 - 점막근층 (muscularis mucosa)의 재생유무 확인 완료 • 유전자 치료 기전 규명 - 재생조직내 방사선 조사관련한 fibrosis 관련 마커의 발현양상 확인 (재실험중) - Paracrine effect 및 재생조직내 분자생물학적 평가 (현재 추가적인 분석 진행중) □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) • 유전자 클로닝 줄기세포 치료 시스템을 이용한 상부소화기관 방사선 손상 재생치료의 가능성을 밝혀, 현재 난치 영역인 영구적 삼킴장애의 치료 가능성을 확인함. • Non-viral vector를 이용한 유전자 이입된 줄기세포 제제는 기존의 viral vector에 비해 임상적인 안전성이 크며, 여러 기타장기의 활용적 측면에서 효과적인 유전자 전달법을 제시함. • 본 연구를 통한 상부소화기관 방사선 손상 재생 치료용 주사제 개발로 전세계적 광범위한 수요를 통한 경제적, 학문적 효과를 기대할 수 있음. • 상부소화기관 방사선 치료 환자군에서 유전자 이입 줄기세포 치료제 개발을 통한 사업화 전략이 가능할 것으로 보임. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정은재
• 주관연구기관 : 서울대학교병원
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 두경부암;방사선 치료;간엽줄기세포;방사선 섬유화;유전자 치료; 2. Head and neck cancer;Radiation therapy;Mesenchymal stem cell;Radiation-induced fibrosis;Gene therapy;

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 :

1. Research Purpose During the normal operation of the nuclear power plant, several different corrosion products such as Co, Ni, Fe ions can be produced owing to the normal degradation of the structural materials. The build-up of these corrosion species beyond a certain limit can not only deteriorate the coolant performance also can reduce the thermal conductivity of the fuel cladding. These corrosion products after irradiation and becoming radioactive can cause high radiation levels which may contribute to the radiation doses of the radiation workers during the routine maintenance work. In order to overcome the issue of these corrosion products, an ion exchanger system is used to continuously remove unwanted ionic or non-ionic species from the coolant by utilizing the ion exchange resins. The synthetic ion exchange (IEX) resins are made of polystyrene cross-linked with divinyl benzene. Some of the major applications of IEX resins in the nuclear industry include primary water coolant purification, fuel storage pond water treatment, drainage water treatments. However, the use of ion exchange resin also has a number of immobilization issues as follows. (source : 1. Research Purpose 3p)

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

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 : 국악 전용 공연장의 건축음향 설계 기준 제안 ○ 전체 내용 : 국악기와 국악의 음향특성 조사 및 이를 활용한 국악 전용 공연장의 최적 건축음향 설계 기준 제안 ○ 1단계 ● 목표 : 측정 및 녹음기술 개발, 악기편성 및 배치 연구, 건축음향 설계 지표 도출 ● 내용 악기의 주파수 대역별 방사특성과 음향적 특성 측정, 연주법에 의한 악기군 별 앙상블, 국악기에 대응하는 마이크 시스템 개발, 합주와 병주시 mode 별 소리의 밸런스 측정, 오케스트레이션의 청감테스트, 공간의 음장특성 등을 고려한 악기 배치방식과 편성 방법을 제안, 기존 국악 공간의 물리적 음향 특성 평가, VR 환경에서의 가청화를 통한 주관평가 반응 조사, 국악 공간 건축음향 설계 기준 제안 □ 연구개발성과 가. 국악기의 주파수 대역별 방사특성·음향특성 측정 나. 국악기 오케스트레이션 다. 국악기 전용 마이크로폰 개발 라. 합주/병주 모드에 따른 소리 밸런스 측정 마. 국악기 음향특성 및 공간 음장특성을 고려한 악기 배치 방식과 편성 방안 조사 바. 기존 국악 공연장의 물리적 음향특성 평가 사. 국악전용 공연장의 무대용적에 따른 음향 특성 조사 아. 국악 공연장의 객석 간 음향편차 및 건축음향지표 변화에 따른 청감인식 평가 자. 국악 공연장의 건축음향 설계 기준 제안 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 연구개발의 성과는 현재 존재하는 모든 국악 전용 홀들의 음향환경의 적합성을 판단하는 기준을 제공하며 동시에 앞으로 설계될 국악 전용 공연장의 음향환경 설계 방향성을 제시한다. 또한 청감평가를 통한 국악 오케스트라 편성/배치 방안의 제시는 기존의 배치방식을 수정하여 관객의 입장을 더욱 대변할 수 있는 관객친화적 국악 공연을 가능케 한다. 국악기 전용 마이크로폰 시스템의 개발은 서양의 비슷한 악기군 전용 마이크를 국악기에 병행 사용하던 기존의 시스템에서 탈피하여 국악기 본연의 소리를 더 정확하게 입력/녹음하는 시스템을 제공하며 국악의 대중화, 세계화, 또한 다른 장르와의 결합적인 측면에서 기여한다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 서춘기
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : 1. 국악기;소리 방사특성;오케스트라 편성;가청화;주관평가; 2. Korean traditional instrument;Sound radiation;Orchestration arrangement;Auralization;Subjective evaluation;