Development of regenerating therapeutics for radiation induced xerostomia using functionally enhanced salivary organoids

• 연구책임자 : □ 연구개요 두경부암(침샘암, 후두암)은 조기발견이 어렵고 수술 및 방사선 치료 후 구강건조증과 같은 많은 기능장애를 유발한다. 구강건조증에 적용하는 타액 분비제인 필로카핀(pilocarpine) 또는 cevimeline는 치료반응율이 50% 이하이며 발열, 오심, 무기력증과 같은 부작용이 발생하여 장기간 사용이 어렵다. 이로 인하여 타액 분비제를 투여하지 않고 구강건조증을 치료하고자 하는 연구들이 이루어지고 있으며 특히, 세포치료제를 활용한 재생치료 연구가 진행되고 있으며 주로 성체 줄기세포를 침샘으로 분화시키거나 침샘의 primary cell을 hydrogel이나 matrigel과 혼합하여 3차원 복합체 상태로 병변에 이식하여 조직을 재생시키고자 하는 연구가 이루어지고 있으나 부분적인 구조의 개선은 보이나 완전한 침샘 구조 및 침 분비와 같은 기능적인 재생효율이 낮다는 한계점이 있다. 본 연구에서는 손상된 침생의 완전한 구조적 재생 및 침샘 분비 개선을 위한 재생치료제 개발을 위해서 환자의 자가 침샘 줄기세포를 이용하여 만든 오가노이드를 활용하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 ⦁ 마우스 침샘 조직에서 줄기세포를 분리하여 오가노이드를 형성함. 오가노이드는 계대배양을 거듭할 수 있었고, 시간에 따라 자연적으로 침샘 특이적인 분화 마커가 발현하는 것을 통해 분화능을 확인함 ⦁ 사람 침샘 조직에서 줄기세포를 분리하여 오가노이드를 형성함. 오가노이드는 분화를 유도한다고 알려진 인자 Isoproterenol의 첨가를 통해 분화능을 확인함 ⦁ 구강건조증을 가진 마우스를 모델링하기 위해 정상 마우스의 침샘 부위에 15gy의 방사선을 조사한 결과 침 분비량이 급격히 떨어지고 침샘의 크기가 줄어드는 것을 확인하여 모델링이 성공적으로 이루어졌음을 증명함 ⦁ 구강건조증 마우스 모델에 마우스 침샘 오가노이드를 이식한 결과 손상을 입은 침샘에 생착과 분화가 이루어졌고, 침 분비량이 늘어난 것을 확인할 수 있었음 ⦁ 사람 오가노이드를 면역력 결핍 마우스인 nsg에 이식한 결과 줄기세포가 침샘에 잘 생착된 것을 확인하여 이식을 통한 구강건조증 개선에 대한 가능성을 보여줌 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구는 환자의 조직에서부터 유래한 오가노이드 제작을 통해 맞춤형 치료기술 개발에 기여함. 성체줄기세포의 nich를 모사하여 오가노이드를 제작하기 때문에 조직 재생, 바이오마커 발굴뿐만 아니라 신약 스크리닝, 유전자 치료 등을 위한 플랫폼 기술에도 활용이 가능함. 또한 성체줄기세포-오가노이드 제작 기술에 근거한 다양한 조직 재생 관련 연구 개발에 기여함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 차의과학대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200015395

Development of applying technology of homozygous somatic cell nuclear transferred-embryonic stem cells and its derivatives

• 연구책임자 : □ 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)
• 주관연구기관 : 차의과학대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300013345

Development of radiation shielding eco-friendly tranpor tools and defense products for medical institutions

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 [최종목표] ㅇ 의료기관의 방사선 차폐 친환경 이송 도구 및 방어용품 개발 ㅇ 의료기관 친환경 방사선 물질 이송 카트 개발 ㅇ 의료기관 방사선 물질 주입 주사기 케이스 개발 ◼ 전체 내용 [1단계-1차 연도 개발내용] ㅇ 의료기관 방사선 차폐 제품 자료 분석 및 방사선 차폐 복합재료 컴파운딩 개발 ㅇ 방사선 차폐 친환경 이송 카트 및 주사기 케이스 금형 개발 ㅇ 방사선 차폐 성능 검증 및 시제품 제작 □ 연구개발성과 1. 정량적 평가 항목 관련 성과 2.의료기관 방사선 물질 이송 카트 디자인 및 시사출 금형 개발 및 시제품제작 3.의료기관 방사선 물질 주입 주사기 케이스 디자인 및 시사출 금형 개발 및 시제품제작 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 [연구개발성과의 활용방안 및 기대효과] 경북대 칠곡병원, 가톨릭병원등 수요처에 주사기 케이스와 방사선 폐기물 이송 카트에 대한 시제품으로 상담 진행중. 향후 납으로 제작된 케이스와 이송 카트는 폐기 진행 예정임. 초기에는 큰 매출은 아니어도, 본 제품 개발후 적용하는 시기를 거쳐 매출기여로 기대하고 있음. (출처 : 요약문 4p)
• 주관연구기관 : (주)창림이엔지
• 발행년도 : 20221100
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202500000843

Advancement in Management of Medical Response for Special Disasters

• 연구책임자 : □ 긴급 상황을 대비한 전사적 대응능력 강화 ᄋ 방사선비상진료 시설 보강 및 유지(6건) ᄋ 긴급대응 물자 확보(1건) ᄋ 방사선비상진료 특성화 교육과정 운영(7건) ᄋ 방사선비상진료 자문위원회 개최(3건) ᄋ 방사선비상진료기관 LTE 무전통신훈련(4회) ᄋ 방사선비상의료지원본부 가동 훈련 및 방사선비상 의료상황관리 앱(K-REM) 운영(7회) ᄋ 한국방사선비상의료지원단(K-REMAT) 교육훈련 프로그램 개발 및 운영(4건) ᄋ 재난 및 응급의료, 방사선비상진료 유관기관 교육·훈련·회의 지원(15건) ᄋ 방사선영향클리닉 진료(159건) ᄋ 특수재난 접점부서 워크숍 개최(3건) ᄋ 방사선비상진료 실무관련 연구 및 자료 발간(2건) ᄋ 비대면 방사능방재 교육·훈련·홍보 기획(4건) □ 감염병 위기 대비·대응을 위한 시스템 구축 및 감염병 진단기술 도입을 위한 기반 구축 ᄋ 특수재난(호흡기 감염병) 안심진료소 진료 기능 확보(1건) ᄋ 음압격리병실 확보(1건) ᄋ 감염병 대응 물자 확보(1건) ᄋ 감염병 대응 전문인력 확보(6명) ᄋ 감염병 진단 및 치료관련 세미나 및 자문회의 개최(3건) ᄋ 감염병 진단 관련 임상연구(2건) ᄋ 감염병재난대응 인력 역량 확보 활동(1건) ᄋ 감염병재난 분야 교육·훈련 실시(6건) □ 선량평가 기반 확충 ᄋ 내·외부오염검사 및 생물학적선량평가(46건) ᄋ 국내외 교차분석프로그램 참가(6건) ᄋ 방사능 분석 장비, 자동 염색체 분석 시스템 현미경 자체교정 및 정기성능평가(7회) ᄋ 피폭선량평가 분야 기술교류세미나 개최(1회) ᄋ 선량평가 분야 ISO 국제규격 지위 유지를 위한 QI 활동(11건) □ 본·분원 협력체계 국내외 선량평가 네트워크 교류사업 추진 ᄋ 본·분원 협력체계 회의 개최(8건) □ 국내외 워크숍 등 참석을 통한 정보공유 ᄋ 방사선비상진료 분야 국제협력 활동 횟수(3건) ᄋ 특수재난 관련 국내외 학술대회 및 교육·훈련 참가(19건) (출처 : 보고서 요약서 5p)
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300004991

Development of Uranium Enrichment Measurement Technique using LIBS-LIF

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 우라늄 농축도 적시 측정을 위한 레이저 유도 플라즈마 분광분석(LIBS)과 레이저 유도 형광 분광분석(LIF) 통합 분석기법 개발 ○ 전체 내용 ○ 1차년: LIBS-LIF 분석 장비 설계 및 LIBS를 이용한 우라늄 분석 조건 최적화 - LIBS-LIF 분석 장비 설계 - LIBS 레이저 및 검출부 설치 - LIF 검출부 설치 - LIBS 측정 조건에 따른 우라늄 측정 조건 최적화 ○ 2차년: LIBS-LIF 분석 장비 설치 및 이를 이용한 우라늄 동위원소 구분 측정 - LIBS-LIF 분석 장비 설치 - LIBS-LIF 분석을 이용한 우라늄 동위원소 측정 - LIBS-LIF 분석 기법의 비핵화 적용에 관한 보고서 작성 ○ 3차년: LIBS-LIF 분석을 이용한 우라늄 농축도 측정 기법개발 - LIBS-LIF 분석을 이용한 우라늄 분석 조건 최적화 - LIBS-LIF 분석을 이용한 우라늄 농축도 측정 적용성 평가 □ 연구개발성과 ○ LIBS-LIF 분석 장비 ○ LIBS-LIF를 이용한 우라늄 농축도 측정 조건 및 농축도 측정 성능 평가 자료 ○ LIBS-LIF 분석 관련 보고서 (핵물질사용인허가 문제로 우라늄을 이용한 LIBS-LIF 장비성능평가는 이루어지지 못했으나, 개발된 LIBS-LIF 장비를 이용하여 우라늄 대체물질인 가돌리늄 동위원소를 측정하여 장비 성능을 검증함) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 북한 핵시설 및 핵물질을 대상으로 한 고농축 우라늄 검증 기술 역량 강화 ○ 현장형, 원거리 고농축 우라늄 탐지를 위한 기반 기술 확보 ○ 핵비확산 기술 선도를 통한 국제 위상 제고 (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200007851

Identification of nuclear power plant sabotage target set based on safety evaluation and development of protection regulation methodology

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 안전성평가 결과를 활용하여 원전 사보타주 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 방호규제방안 개발 (핵심구역 식별 절차에 대한 법·제도적 규제근거, 안전성분석 결과를 기반으로 설계기준위협(물리적/사이버/무인비행체 등)으로부터 방호하기 위한 공격목표집합을 식별하기 위한 시스템 개발) ○ 원전 운전 상태를 반영하여 공격목표집합 및 핵심구역 사보타주 방호를 위한 방호시설 및 설비에 대한 규제방안 개발 ○ 전체 내용 ○ 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 안전·안보 연계 규제 gap 분석 및 핵심요소 도출 ○ 공격목표집합 및 핵심구역 방호와 관련된 안전규제 기준 조사 ○ 안전·안보 연계 공격목표집합 식별에 대한 핵심요소 도출 ○ 안전·안보 연계 공격목표집합 방호시설물 설치 및 설계에 대한 핵심요소 도출 ○ 안전·안보 연계 공격목표집합 식별 규제를 위한 평가방안 개발 ○ 안전성평가(PSA) 결과를 기반으로 공격목표집합 식별을 위한 시스템 요구사항 분석 및 설계 ○ 안전·안보 연계 핵심구역 식별 규제를 위한 평가방안 개발 ○ 안전성평가 결과를 기반으로 사보타주 공격목표집합 식별을 위한 소프트웨어 기능 개발 (1차) ○ 공격목표집합에 대한 방호시설물 설치 및 설계 규제방안 개발 ○ 공격목표집합에 대한 방호시설물의 열화현상을 고려한 규제방안 개발 ○ 안전성분석결과를 기반으로 사보타주 공격목표집합 식별을 위한 소프트웨어 기능 개발 (2차) ○ 안전성분석결과를 기반으로 사보타주 공격목표집합 식별을 위한 시스템 구축 ○ 안전·안보 연계 방호규제를 위한 제도개선안 마련 ○ 1단계 □ 목표 ○ 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 안전·안보 연계 규제계획 수립 ○ 공격목표집합에 대한 방호규제 계획 수립 □ 내용 ○ 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 안전·안보 연계 규제 gap 분석 및 핵심요소 도출 ○ 공격목표집합 및 핵심구역 방호와 관련된 안전규제 기준 조사 □ 연구개발성과 ○ 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정 관련 국제 안전·안보 규제동향 분석 기술보고서 ○ 공격목표집합 및 핵심구역 방호 관련 안전규제 동향 기술보고서 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 안전성평가 결과를 활용하여 원전 사보타주 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정에 대한 방사능방재법 개정에 활용 ○ 공격목표집합 식별 시스템을 활용하여 국내 원자력시설에 대한 공격목표집합 식별 및 핵심구역 설정 규제 ○ 공격목표집합에 대한 방호시설물 설치 및 설계기준 등 규제기준으로 활용 (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 에스이엔텍
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200007843

Development of high precision radiation imager for radiation regulation and safety

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ○ 본 연구의 최종 목표는 방사선 안전 및 규제를 위한 고정밀 방사선 영상 장비 개발로, CZT 반도체 검출기를 기반으로 한 4π소형 컴프턴 카메라를 개발하고자 한다. CZT 검출기 성장 시 2단계 열처리와 셀레늄 첨가를 통해 검출기 성능을 근본적으로 향상시키고, 각 측면에 독립적인 virtual Frisch-grid 전극 부착 및 신호 획득을 통해 기존 virtual Frisch-grid 검출기보다 30% 향상된 에너지 분해능과 600 μm 이하의 매우 우수한 공간 분해능을 달성하고자 한다. 이러한 향상된 성능을 기반으로 영상 장치는 16° 이하의 각도 분해능을 목표로 하며, 이때의 재구성 시간은 10 초 이하로 하고자 한다. ○ 전체 내용 ○ 기존에 사용하는 HPGe나 Si 등의 반도체 검출기는 크고 무거운 냉각장치를 필요로 하거나(HPGe), 결정 두께가 1 mm 미만이어야 하는 한계(Si)가 있으며, 비교적 낮은 원자번호와 밀도로 인하여 효율이 떨어지는 단점이 존재한다. CZT의 경우, 위 검출기에 비해 높은 원자번호와 밀도를 가지며, 무엇보다 냉각장치 없이 실온에서 사용할 수 있는 장점이 있어 차세대 방사선 검출 및 영상 장비로 각광을 받고 있다. ○ CZT를 검출기로 이용하기 위해서는 높은 품질의 단결정 물질이 요구되어 현재 제작 가능한 크기가 2×2×1.5 cm³ 정도로 제한되고, 그 가격이 단결정의 부피에 비례하여 기하급수적으로 증가한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 부피가 작은 CZT 결정에 virtual Frisch-grid 방법을 적용한 후 모자이크 형태로 배열함으로써 검출기를 구성하고자 한다. ○ 기존 virtual Frisch-grid CZT 검출기는 한 개의 결정 내에서 일어나는 반응에 대해 양극과 음극을 연결하는 방향(예를 들면 Z-방향)에 대해서만 결정보다 작은 단위로 방사선의 반응 위치를 알 수 있기 때문에 다른 방향(예를 들면 XY-방향)에 대해서는 결정 자체의 크기(수 mm)만큼의 공간분해능을 가지게 된다. 이에 본 연구에서는 검출기의 각 측면에 개별적인 전극을 만들어 음극/양극뿐 아니라 측면 전극에서 나오는 신호를 모두 검출하는 방식으로 검출기의 3차원 방향에 대해서 μm 단위로 반응의 위치를 측정할 수 있는 검출기를 개발하고자 한다. ○ 위 방식은 향상된 공간 분해능을 기반으로 검출기 응답의 불균일성을 μm 단위로 파악하고 보정할 수 있어 기존보다 수 배 향상된 에너지 분해능을 획득할 수 있으며, 컴프턴 영상에서도 매우 우수한 영상 분해능을 나타낼 것이라 예상된다. ○ CZT 성장에서 셀레늄 첨가 및 열처리를 통해 Zn segregation, Te 이차상 결함, 전위 등과 같은 결함 농도를 제어하여 보다 성능이 우수한 반도체 결정을 제작하고자 한다. □ 연구개발성과 ○ XYZ 모든 방향에 대해 μm 단위의 공간 분해능을 가지는 CZT 검출기 개발 ○ 2 단계 열처리와 셀레늄 첨가를 통해 성능이 우수한 CZTSe 결정 성장 ○ 기존 검출기에 비해 2 배 이상의 영상 분해능을 갖는 최신형 컴프턴 카메라 제작 ○ 국내·외 논문 게재: 5 편, 안전기술보고서: 3 편, 학술발표: 21 건, 특허 출원: 2(+1)건, 인력양성: 박사 1명 석사 2명 (2022.02. 박사 2명/석사 2명 졸업 예정) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 본 연구는 개별 검출기 자체의 성능을 근본적으로 수 배까지 향상시키는 연구이며, 개발하고자 하는 영상 장치는 별도의 냉각장치 및 기계적 집속기 없이 작동이 가능하여 휴대용 장비로도 매우 적합하다. ○ 아래 예시와 같이 생활 및 산업 현장에서의 방사선 검출 및 방사능 물질의 위치 파악과 관련된 분야 전반에 적용이 가능할 것으로 예상된다. - 방사선 방재를 위한 방사성 동위원소 탐지 - 방사선 재난 및 복구 시 방사능 물질의 분포 추적 - 발전소의 운영/제염/해체 시 방사선 모니터링 - 방사성폐기물 및 사용후 핵연료의 관리 시 방사선의 양, 종류, 위치 파악 - 국내외 핵물질의 추적 - 무역 물품에서의 방사성 물질 검사 (출처 : 요약문 3p)
• 주관연구기관 : 고려대학교
• 발행년도 : 20220400
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200007860

Regulation of radiation-induced inflammatory responses via the change of intestinal microbiome by probiotics

• 연구책임자 : □ 연구개요 ￭ 골반부 방사선치료 후 나타나는 장내 미생물 군집의 변화와 염증 관련 인자들의 상관 관계를 확인하여 방사선이 유발하는 장염의 병태생리적 기전을 증명하고, 프로바이오틱스 제제를 투여하였을 때 장내 미생물 군집의 생태계가 안정적으로 유지되며 이를 통해 방사선치료에 의해 발생될 수 있는 급성 장염 증상을 개선할 수 있는지를 확인하고자 함. ￭ 수술 전 방사선치료를 시행 받은 직장암 환자들의 균총 분석을 통해 방사선치료에 대한 반응성과 장내 균총과의 관계를 규명하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 ￭ 마우스 복부 전장 방사선조사를 통한 방사선 유발 장염 동물 모델 제작 - 프로바이오틱스의 복용은 방사선 조사 후 4일 차에는 소장 조직에 염증 개선 효과가 나타나지 않았으나 7일 차에는 염증이 개선됨을 확인할 수 있었음 ￭ 프로바이오틱스 보충에 따른 장 조직 분석을 통한 방사선 유발 장염 지표 변화 여부 확인 - 대장 조직 분석 결과 프로바이오틱스의 보충을 받은 군들에서 방사선 조사 단독군에 비해 일부 proinflammatory 사이토카인 (TNF, IL-6, MCP-1) 감소가 유도됨을 확인함 ￭ 프로바이오틱스 보충에 따른 분변과 장기에서의 장내 균총 변화 및 장염과의 연관성 확인을 위한 NGS 분석 - 방사선치료 단독보다는 방사선치료와 프로바이오틱스를 받은 경우, 균총의 알파 다양성 감소가 관찰이 되었으며, 이는 분변에서뿐 아니라 소장, 대장에서도 그 경향성이 확인되었음. - 방사선치료 4~7일 후 대장에서, 치료 7일 후 대변에서 프로바이오틱스를 같이 투여했을 경우, 항염증 관련 미생물들이 통계적으로 의미있게 증가하였음 ￭ 직장암 환자들의 분변 분석을 통한 방사선 반응성 연구 - 치료반응성과 관련되어 있는 대사체 경로들의 패턴을 분석하였고, 반응이 좋은 그룹(TRG 0/1)과 반응이 좋지 않은 그룹 (TRG 2/3) 사이에 차별화되는 패턴의 대사체 활성 경로가 있고, 이 경로들은 대사 산물을 합성하는 경로들로써 면역항암제의 반응성과 관련되어 있다는 결과와 일치되는 결과라 볼 수 있음을 밝힘 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ￭ 본 연구를 통하여 학문적으로는 프로바이오틱스와 방사선 장염과의 관계 규명을 통해 방사선 장염 극복의 새로운 접근 방법을 개척하고, 임상적으로는 실제 방사선치료를 받는 많은 환자들에서 증상 개선에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대함. ￭ 또한, 직장암 환자들에서 장내 균총의 분포의 방사선치료 반응성을 확인함으로써 향후 프로바이오틱스의 방사선감작제 활용에 대한 단초를 제공할 수 있을 것으로 기대함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200012875

Supramolecular self-assembly and -dissociation mechanism of nuclear intermediate filament lamin

• 연구책임자 : □ 연구개요 핵 라민(nuclear lamin)의 3차원 그물막형성의 자가조립(self-assembly)과 리모델링 (remodelling)의 메커니즘을 단백질 결정구조를 통해 분자수준에서 규명함. 궁극적으로 인간의 노화현상을 분자적으로 이해하여 항노화 약물개발의 기틀을 마련함. □ 연구 목표대비 연구결과 [1차년도: 선형 폴리머 형성의 원리를 증명] - 알파헬릭스로 구성되어 있는 라민의 중심 rod 도메인이 선형 폴리머로 자가 조립되기 위해서는 A11, ACN, 그리고 A22 결합이 필수적임. - ACN 결합을 위해서는 rod 도메인의 N말단과 C말단 부분의 coiled-coil 구조가 해체가 선행되어야 한다는 것을 생화학 실험과 세포실험을 통해 증명. - 현재까지 밝혀지지 않았던 A22 결합을 coil2의 결정 구조를 통해 규명하여 선형폴리머 자가조립모델을 완성하였음. - A22 결합이 될 때, ACN 결합에 의한 말단 부분의 분리가 선형되고, 4개의 헬릭스가 서로 반대방향으로 사량체를 형성하는 것을 확인함. - 3가지 결합 모드를 연결하여 완성한 선형 폴리머 모델을 통해 세포핵의 탄성과 가소성의 근본을 분자적으로 이해함. [2차년도: 3차원 그물막 구조 형성 원리 규명] - 라민의 유전적 변이에 의해 비정상적으로 형성되는 3차원 그물막 구조를 x-ray 회절학으로 분석하여 조기노화가 발생하는 원인을 분자수준으로 규명함. - S143F 돌연변이 단백질은 표면의 소수성 잔기가 서로 모여 비정상적인 결합을 촉진하여 핵의 변형을 유발한다는 것을 구조분석, 생화학 실험, 세포실험을 통해 증명함. - 라민 A와 B의 Ig-like domain의 이량체 결정구조를 규명하여 3차원 그물막 형성과정의 차이점을 확인함. [3차년도: 라민 폴리머 리모델링 원리 규명과 노화 원리 규명] - 세포 분열기에 CDK에 의해 라민의 N말단 부분에 인산화가 일어나 3차원 그물막 구조가 해체되며 라민 선형 폴리머의 해체가 발생함. - 라민 유전자 변이로 생성되는 프로제린은 정상적인 라민 Ig-like domain과 결합력이 존재하며, 이로 인하여 세포핵이 찌그러지는 표현형을 보임. - 이러한 결합을 억제하는 천연물 억제제를 탐색하였고, 결과적으로 모린을 세포에 처리하였을 때 찌그러지던 새포핵이 완화되는 것을 확인함. - 결과적으로 조기 노화를 유발하는 라민의 돌연변이의 분자적인 기전을 증명하였고, 노화를 억제하는 메커니즘을 발표함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의중요성) - 과학기술적 측면: 최대 난제인 중간세사의 결합원리를 분자수준에서 이해함. 라민의 유전적 돌연변이에 의해 발생하는 수많은 유전질환의 원인을 분석할 수 있는 기초를 제공함. 특히 노화와 연관된 라민 연구와 시너지를 이룰 것임. - 경제 산업적 측면: 잘못된 중간세사에 의한 각종 인간의 질병(머리카락 결손, 피부 진피 파괴, 조기노화, 근위축증 질환)의 치료 표적 사이트를 규명하여 신약개발의 기틀을 마련함. - 사회적 측면: 중간세사 관련 질환은 대체로 노화와 연관이 되어 있기 때문에, 이번 연구 결과는 인간의 노화를 지연하는 각종 약물 또는 식품 개발의 활성화를 기대함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200015023

Development of Practical Technology for Radiation Response Modulation

• 연구책임자 : Ⅳ. 연구개발결과 1. 방사선 표적 인자군 및 바이오데이터를 이용한 방사선 반응 빅데이터 구축 - 방사선 치료 반응 인자 대량 발굴 시스템 구축 - 암줄기세포 방사선 반응 빅데이터 구축 - 타겟 miRNA 발현 유도물질의 암치료 조절 기전 규명 2. 방사선 반응제어 기술 평가를 위한 전임상연구모델 개발 - 동물모델기반 방사선 반응 측정 평가시스템 구축 - 방사선 반응 표적인자의 in vivo 유효성 검증 - 종양미세환경 모사 평가 시스템 구축 3. 방사선 치료 저항성 진단시스템 및 선도치료물질 유효성 평가 - 방사선치료 저항성 진단 표적시스템 유효성 평가 - 방사선 저항성 진단용 바이오마커 타겟 약물 스크리닝 - 방사선치료 First-in class 후보표적 평가 - 방사선치료 선도 물질 전임상 평가 4. 방사선 치료부작용 예측인자 발굴 및 작용기전규명 - 방사선치료 조직손상관련 단백질 변화 추적 및 기전 연구 - 방사선치료부작용 검증 동물모델 구축 - 장기별 방사선 조직손상 조절 인자 발굴 및 검증 (출처 : 요약문 4p)
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300004992