비공개항목입니다.

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

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 윤대옥
• 주관연구기관 : 충북대학교
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : 1. 대기 화학;에어로졸;계절내 예측;대기 복사;기상청 기후예측시스템; 2. atmospheric chemistry;aerosol;subseasonal forecast;atmospheric radiation;GloSea;

□ 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;

□ 연구개요 본 연구과제에서는 딥러닝 알고리즘의 CT영상 화질 개선 능력을 전 임상 단계에서부터 평가하고 알고리즘을 수정 보완한 이후, 임상 영상에서의 평가와 함께 최종적으로 실제 임상 환경에서 적용 가능함을 보이고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 • 최초 연구계획서에서 제시한 것처럼 총 4편의 논문을 작성함. - 현재 2편의 SCI 논문 출간, 1편의 논문은 SCI Journal에 accept 됨. - 1편의 논문은 SCI journal에 submission 함. • 연구 개시 당시 가장 최신의 알고리즘인 ADMIRE와 비교하여 열등하지 않거나 우월함을 phantom study와 저선량 복부 CT에서 입증함. • 연구 도중 발표된 Deep learning기반의 Reconstruction 알고리즘인 TrueFidelity와 비슷한 성능을 가질 수 있도록 추가로 공동연구를 수행하였으며 비교할만한 성능을 보임을 phantom study에서 입증함. • 3차년도 연차 계획서에서 복부가 아닌 다른 부위에서 적용가능성을 평가하기로 함. Simulated low dose cardiac CT 영상 data를 확보하였고 이 영상자료를 딥러닝 알고리즘을 이용하여 화질을 개선해놓은 상태임. • 최초 연구계획서에서 제시한 실제 환자군에서 저선량 CT의 진단능을 평가하기 위해 일반 CT의 25% dose (일반 CT: 8mSv, 저선량 CT: 2mSv)인 저선량 복부 CT 자료와 이보다 낮은 선량의 simulated low dose CT (0.5 mSv) 영상을 확보하였고 각각 FBP 와 IR기법으로 재구성함. 신진 연구를 통해 우리가 개발한 딥러닝 알고리즘이 IR기법과 비교하여 다소 우수한 성능을 보임은 확인하였으나 기존 IR기법보다 최종 진단능에서 앞서기 위해서는 더욱 알고리즘을 개선할 필요가 있어 추가 연구를 진행하고 있음. 현재 0.5 mSv 영상에서 화질을 획기적으로 개선시킨 상태까지 진행되었으나 일부 인공물과 관련되어 추가 알고리즘을 수정 중임. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) • 기존의 화질 개선 알고리즘은 기기에 종속되어 있고 최신의 CT 기기에서만 활용 가능하였으나 본 연구를 통해 개발하고 입증한 영상기반의 알고리즘은 CT 기기와 상관없이 CT 영상의 화질 개선이 가능하여 구형 CT 기기에 대한 신규 시장을 창출함. • COVID-19 환자의 진단 및 치료평가에 CT가 널리 이용되고 있으며 저선량 CT검사가 추천되고 있으나 구형 CT기기에서는 활용할 수 없었음. 본 연구에서 입증한 영상기반의 화질 개선 알고리즘을 활용할 경우 구형 기기에서도 저선량 CT 영상 구현이 가능하여 전체 인류에 대한 방사선 위험성을 감소시키는데 기여할 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 장원
• 주관연구기관 : 분당서울대학교병원
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 전산화 단층 촬영;인공지능;저방사선량;딥러닝; 2. Computed Tomography;Artificial Intelligence;Low radiation dose;Deep learning;

□ 연구개요 본 과제는 고아핵수용체 (orphan nuclear receptor)인 Nur77의 중요한 기능인 항염증작용 (anti-inflammatory action)을 조절하는 새로운 기전을 규명하는 것임. 연구 개요는 다음과 같음. 첫째, Nur77에서 새로 규명한 인산화 잔기에 의한 염증조절기전을 규명하는 것임. 둘째, 염증반응에서 새로 규명한 Nur77 인산화를 조절하는 새로운 신호전달과정을 규명하는 것임. 셋째, Nur77에서 인산화와 단백질 안정성간의 상관성에 따른 항염증작용의 중요성을 파악하는 것임. 넷째, Nur77 단백질의 발현과 항염증작용에서 AMPK의 새로운 역할을 규명하는 것임. □ 연구 목표대비 연구결과 1. HeLa cell에서 TNFa 매개에 의한 염증반응에서 Nur77의 항염증작용을 IL-6 생성양을 확인하여 규명함. Nur77의 항염증작용 시험을 위하여 클로닝을 이용한 과발현 시스템, siRNA 방법을 이용한 knock-down 시스템 및 CRISPR/Cas9 방법을 이용한 knock-out 시스템을 확립함. 2. TNFa 수용체 반응에서 Nur77의 세린152 잔기가 인산화되는 것을 최초로 확인하였으며, TAK1-p38 MAPK pathway가 이들의 인산화를 조절하여 염증반응을 조절함. 3. TLR4 수용체 반응에서도 Nur77의 세린152 잔기가 TAK1-p38 MAPK 신호전달 과정에 의해 인산화되어 염증반응을 조절함. 4. Trim13은 Nur77의 유비퀴틴화를 촉진하여 분해를 촉진하였으며, 세린152가 인산화되면 유비퀴틴화와 분해는 더 가속됨. 5. OTUB1은 Nur77의 탈유비퀴틴화를 촉진하여 안정성을 유지하였으며, 세린152는 안정성에 관여하지만 세린351은 관여하지 않음. 6. TAK1은 AMPK의 인산화를 촉진하고, 인산화된 AMPK는 Nur77의 인산화를 유도하여 염증반응을 조절함. 특히 Nur77 단백질 발현을 증가시키는 과정에서 알파1subunit이 중요함. 7. Nur77 발현을 조절하는 AMPK의 역할은 TNFa 수용체와 IgE 수용체에서 상호 상반된 작용을 함. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1. 항염증작용을 나타내는 Nur77 단백질에서 새로운 인산화 잔기를 규명하고, 이들의 작용기전을 밝힌 것은 염증치료제의 새로운 단백질 타겟을 확보한 것임. 2. Nur77에서 단백질의 인산화와 유비퀴틴화 사이의 상관성을 밝힌 것은 단백질의 복합적인 modification이 염증반응을 조절하는 핵심 과정임을 제시함. 3. 다양한 수용체의 매개로 발생하는 염증반응에서 중요한 위치를 차지하는 TAK1과 AMPK의 중요성이 Nur77의 항염증반응에서도 핵심 역할을 한다는 정보를 얻음. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 백석환
• 주관연구기관 : 영남대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 고아핵수용체;인산화;유비퀴틴화; 2. orphan nuclear receptor;Nur77;phosphorylation;ubiquitination;AMPK;

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;

본 연구는 원전 해체 작업 시 필요한 원전 해체 작업복 및 차폐막 등에 적용할 수 있도록 경량화 및 유연성을 갖는 나노 금속과 고분자 차폐 소재에 차폐 성능 최적화 및 기계적인 내구성 및 신뢰성 검증 방법을 구축하고 최종적으로 차폐율이 개선된 복합 나노 금속 복합 재료를 개발하였다. 원전 해체 공정 및 작업별 분석을 통해서 필요한 차폐 재료와 성능 기준을 제시하였고, 다양한 크기의 텅스텐-비스무트 중량비, 혼합비별 해석을 통하여 기존 소재 대비 15% 향상되는 최적화 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 실험을 수행하였다. 또한 본 연구를 통해서 원천특허기술 (국내특허출원 6건, 국외특허출원 1건, 국내특허등록 1건)을 확보하였다. (출처 : 보고서 요약서 4p)

• 연구책임자 : 이승엽
• 주관연구기관 : 서강대학교
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 방사선 차폐 소재;해체 작업;차폐 해석;설계 최적화;발포 공정; 2. Radiation Shielding Material;Decommissi oning Work;Shielding Analysis;Design Optimization;Foaming process;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 박하영
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 생체흡수율 증진;방사선;체내흡수저하모델;폴리페놀;소장흡수 메커니즘; 2. Absorption improvement;Radiation;Constructing absorption decline model;Polyphenols;Intestinal absorption mechanism;

□ 연구개요 본 연구는 고온의 QCD 매질에서 입자들의 생성, 상호작용 및 수송 과정을 연구하여 상대론적 중이온충돌에서 일어나는 물리적 현상을 이해하는 것을 목적으로 한다. RHIC과 LHC 등에서 측정되는 입자들의 생성량은, 초기 생성 뿐 아니라 쿼크-글루온플라즈마 내에서의 상호작용 및 상전이(phase transition) 후 강입자화 되는 과정에서의 메커니즘과도 밀접한 관련이 있기 때문에, 중이온 충돌계의 진화를 이해하는 것은 실험 결과를 이해하고 분석하는데 있어 필수적이다. 본 연구에서는 특이 강입자(exotic hadron) 생성과 쿼코니움(quarkonium)의 해체(dissociation) 및 재조합(regeneration)에 초점을 맞추어 연구가 진행되었다. □ 연구 목표대비 연구결과 상대론적 중이온 충돌에서 특이 강입자의 하나인 네 개의 쿼크로 구성된 T_cc의 생성을 연구하였다. T_cc는 크기가 상대적으로 큰 분자(molecular) 상태이거나 치밀한 쿼크(compact multiquark) 상태일 가능성이 있다. 유체역학(hydrodynamics)을 이용하여 강입자 상태 물질의 진화를 모델화하고, 구조에 따른 T_cc의 초기 생성 및 파이 중간자와의 반응을 계산함으로써 RHIC과 LHC에서 그 특이입자의 생성량을 예측하였다. 무거운 쿼크와 그 반쿼크의 색 전하(color charge)에 의한 쌍극자(dipole) 상호작용을 이용하여, 글루온 흡수와 비탄성 충돌에 의한 쿼코니움의 해체를 계산하였고 그 결과가 pNRQCD(potential nonrelativistic QCD)에 수렴함을 보였다. 이를 바탕으로 쿼크-글루온 플라즈마 내에서 쿼코니움의 해체와 재조합, 에너지 손실(energy loss)등에 대한 현상론적 모델을 만들었고 이 모델을 bottomonium의 바닥 상태(ground state)에 적용하였다. central rapidity 영역에서 RAA(nuclear modification factor)와 v2(elliptic flow)를 계산하였고 이를 CMS 실험 데이터와 비교하였다. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1) 본 과제에서 연구된 강입자 상태 물질의 유체역학적 모델과 반응 속도식(rate equation)을 이용한 입자들의 생성량 계산은 다른 특이 입자들의 생성량 예측에 활용될 수 있다. 2) 쿼코니움의 해체, 재조합, 에너지 손실을 이용한 현상론적 모델은 bottomonium의 바닥 상태 외에도 들뜬 상태(excited states) 및 charmonium 등에 적용하여, 이들의 RAA및 그 비율 등 다른 실험 데이터 분석에 활용될 수 있다. 3) 본 과제에서 개발된 쿼코니움 연구 결과를 바탕으로, 국내에서 무거운 쿼크 및 쿼코니움에 대한 시뮬레이션 코드 개발이 진행 중이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 홍주희
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 상대론적 중이온 충돌;쿼크-글루온 플라즈마;강입자 상태;쿼코니움; 2. relativistic heavy ion collisions;quark-gluon plasma;hadronic gas;quarkonium;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 박하영
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 생체흡수율 증진;방사선;체내흡수저하모델;폴리페놀;소장흡수 메커니즘; 2. Absorption improvement;Radiation;Constructing absorption decline model;Polyphenols;Intestinal absorption mechanism;