Inhibition of radiation-induced lung injury through EMT (Epithelial-Mesenchymal Transition) regulation by Gtse1 (G2 and S phase-expressed protein 1)

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 폐섬유화 타겟인 Gtse1의 EMT기전 연구 및 폐섬유화 치료타겟으로서의 유용성 연구을 연구하고자 함 ○ 전체 내용 방사선 부작용 폐섬유화 타켓인 Gtse1의 상피-간엽전환(EMT) 작용기전 및 섬유화와의 상관관계를 규명하고, 이를 동물모델 및 인체유래 조직에서 평가하여 폐섬유화의 예측 및 치료 가능성을 연구하고자 함 ○ 1단계(1차년도) ◎ 목표 폐섬유화 치료표적으로서 Gtse1 유용성 검증 ◎ 내용 ● 방사선 조사 후 정상 폐세포 또는 폐암세포에서의 Gtse1 발현관찰 ● 인체유래조직활용: 폐암환자 및 폐섬유화환자(IPF)의 human tissue array를 활용, Gtse1의 발현 및 임상적 적용범위 검증 ● TGFβ signaling: 섬유화 과정 중 핵심 신호인 TGFβ signaling과 타켓 유전자 Gtse1연관성 확인 ● 섬유화 세포주를 이용하여 Gtse1의 knock-down 효능 검증 ○ 1단계(2차년도) ◎ 목표 Gtse1의 EMT 조절 상위 및 하위 signaling 규명 ◎ 내용 ● Gtse1의 EMT 조절 상위 signaling 규명: EMT 조절 전사인자와의 연관성 규명 ● EMT 상위 조절인자와의 interaction여부 검증 및 PTM 연관성 확인 ● Gtse1에 의한 EMT 하위 signaling 규명: EMT 조절 하위 인자와의 연관성 규명 ● 최종적으로 Gtse1의 EMT 조절기전과 섬유화의 상관관계 규명 ○ 1단계(3차년도) ◎ 목표 다양한 동물모델에서 Gtse1의 발현 및 EMT와의 관련성 규명 ◎ 내용 ● 다양한 폐섬유화 동물모델: 방사선 또는 화학물질 블레오마이신에 의해 유도된 폐섬유화 동물을 이용한 Gtse1발현 및 조절기전 규명 ● 폐암동물모델: 폐암세포 이식을 통한 동소이식폐암모델과 자발적 폐암동물모델을 이용하여 타겟 유전자의 섬유화 영향 및 기전 평가 ○ 1단계(4차년도) ◎ 목표 인체유래조직을 이용한 Gtse1의 발현 및 임상적 적용범위 검증 ◎ 내용 ● 공개database활용: 공개 dataset을 분석하여 방사선 뿐만 아니라 IPF임상 data를 활용하여 타겟 Gtse1의 임상 적용범위 확인 ● 인체유래조직활용: 폐섬유화 환자 슬라이드 염색을 통해 폐섬유화 콜라겐 침적정도 및 Gtse1과 Gtse1 매개 EMT 조절자 ZEB1발현 확인 □ 연구개발성과 학술대회 발표 2건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ● 방사선 폐부작용 타겟의 EMT 기전연구결과를 바탕으로 방사선 폐섬유화 극복을 위한 유전자 조절 치료법 및 저해제 개발로 활용되어질 수 있음. ● 본 연구를 통해 얻어진 결과는 최근 심각한 사회 이슈로 대두되는 미세먼지, 신종코로나 바이러스 감염과 같은 환경오염, 바이러스 감염에 따른 폐조직 손상 폐섬유화증을 이해하고 해결할 수 있는 과학적 근거를 제공할 수 있음. ● 연구를 통해 도출된 EMT제어 타겟은 폐섬유증을 진단, 예방 또는 치료제로 개발 연결 가능성을 제시할 수 있음. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 이화여자대학교
• 발행년도 : 20240600
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202500002207

Development of Portable/Wearable Biological Radiation Exposure Diagnostic Sensors Using Raman Spectroscopy

• 연구책임자 : ▣ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 □ 생체 방사선 피폭에 대한 정량적 피폭량올 기존의 방법이 아닌 새로운 분광학적 방법 중 라만 분광학올 활용하여 비침습적, 비파괴적으로 실시간 진단할 수 있는 생체 방사선 피폭 진단 센서를 개빌하고자 함 □ 본 센터가 보유하고 있는 방사선 조사기와 라만 분광기를 비롯한 공동활용기자재를 이용하여 방사선 노출 전·후의 생체 변화 감지가 가능한 새로운 분석법올 제시하고, 실용화하여 방사선 종사자들의 일상 점검 및 라돈올 비롯한 생활 방사선 피폭 유무를 조기에 진단할 수 있는 센서를 개발하고자 함 ◼ 전체 내용 본 연구에서는 분광학적 방법올 통하여 의료 전문가의 참여로 인한 생체 샘플 채취 과정이나 기존의 진단 장비를 통한 장시간의 결과 도출 과정이 없는 비침습적이고, 비파괴적으로 방사선 노출에 대한 생체 손상 실시간 진단올 위한 고감도 분석기술올 개빌하고자 함 □ 신속 정확한 방사선량 측정올 위한 지표 발굴: 방사선량 측정용 지표 발굴올 위해 방사선량 및 조사 빈도에 따른 정상 세포와 피폭 세포 간의 손상 정도를 라만 및 SERS 스펙트럼 측정하여 비교 분석 □ 새로운 피폭 방人버량 측정 지표 검출 방법 개발: 방사선 노출 시 생성되는 세포 별 활성산소종(Reactive Oxygen Species, ROS)의 라만 및 SERS 스펙트럼올 측정하여 분광학올 이용한 활성산소종 정량 표준화 시스템 구축 □ 동물 모델에서의 방사선량 진단 센서 개발: 방사선 노출에 따른 동물 모델 반음 평가 및 단백질 구조 변하를 분석. 라만 및 SERS 분석법올 적용하여 동물 모델에서의 방사선량 피폭 진단 센서 개발 ▣ 연구개발성과 □ 세포별로 방사선 조사에 따른 autophagy 유도 및 reactive oxygen species (R0S) 발현이 다르지만, 선량 증가에 따라 증가함올 확인함. 또한 라만 스펙트럼 올 통해 R0S 발현과 지질이 연관됨올 확인함 □ 방사선 조사 전·후의 생체 지표 표준화를 위해 방사선 조사로 인한 각질세포와 멜라닌세포의 지질 과산화 정도 비교 분석, 세포 노화 신호 전달 관련 단백질 검출, 각질 세포 구성 단백질의 라만 스펙트럼 분석하였음. 결과적으로 지질 변화를 생체 지표로 활용 가능함올 확인함 □ 동물 모델에서의 방사선량 진단 센서 개발올 위해, 방사선에 피폭된 쥐의 골수 세포와 피부 조직올 분석함. 라만 스펙트럼 분석 결과 생존율 감소가 DNA/RNA의 감소와 선형 관계로 나타남올 확인함. 또한 피부 조직의 변화를 외피와 내피로 나눠 분석하였으며, 5 Gy 이상에서 뚜렷한 징후가 나타남올 확인하였고, 콜라겐과 지질의 변화로 방사선량 피폭 진단의 마커로 사용할 수 있음올 확인함 ▣ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 □ 방사선 조사 전·후의 변화를 검출 할 수 있는 비파괴적·비침습적 새로운 방법에 대한 기초 지식 제공 □ 본 센터에 집적화된 방사선조사기와 분광분석장비/생물학적 분석장비/환경·에너지소재 연구 장비 등의 효율적·체계적 공동활용올 통해 수준 높은 연구성과 달성 □ 본 연구 과제의 성공적인 수행으로 바이오-나노 분석 화학 분야의 국제 연구 경쟁력 강화에 기여 □ 방사선조사기와 집적화된 분광분석/생물학적 분석 장비를 활용한 다학제간 공동 연구 활성화로 나노분광학 및 방사선의과학 연구성과 극대화 □ 본 연구의 성공적인 산학 공동 연구 수행으로 현장에서 바로 검출 가능한 이동식 라만 분광기용 진단 장비 개발에 기여 □ 세계적 수준의 방사선 융복합 연구 장비 활용 공동 연구 거점 역할올 통하여 방사선 연구 분야 역량 강화에 기여 □ 라만분광학 및 SERS 분광학올 이용한 새로운 유형의 방사선 검출 기술 개발에 따라 시장 점유율 증대 및 고부가가치 참출 (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 강원대학교
• 발행년도 : 20240500
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202400000988

The Study on the Nuclear Propulsion Basic Technology

• 연구책임자 : 비공개항목입니다.
• 주관연구기관 : 한국항공우주연구원
• 발행년도 : 20240100
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202500000509

A study on high density nuclear matter using the constituent quark model and numerical computation

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 본 연구의 목표는 성분 쿼크 모형을 이용하여 고밀도 핵물질의 상전이 현상을 구체적으로 분석하는 것입니다. ◼ 전체 내용 고밀도의 핵물질을 분석하는데 있어서 근거리에서의 중입자간의 상호작용을 분석하는 것이 매우 중요합니다. 본 연구자는 근거리에서의 쿼크 간의 상호작용을 기술하는 색-스핀 상호작용을 이용하여 중입자들 사이의 상호작용을 dibaryon configuration을 사용하여 분석한 결과, 격자 QCD 모형의 결과와 상당히 잘 일치하는 것을 확인하였습니다. 이러한 결과를 통해 중입자들간의 상호작용과 개별 쿼크와 중입자간의 상호작용을 따로 계산함으로서 쿼크 자유도가 있을때와 중입자 자유도가 있을때의 에너지를 비교 분석하여 어느 지점에서 상전이가 일어나는지를 자세히 파악하는 것이 본 연구개발의 내용입니다. □ 연구개발성과 연구개발기간동안 본 연구자는 총 6편의 논문을 Physical Review D를 포함한 국제 저널에 출간하였습니다(1저자 4편 포함). □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 연구를 통해 극한 상태의 핵물질에서 diquark의 중요성을 확인할 수 있었습니다. 이를 통해 고밀도의 핵물질 뿐만 아니라 중이온 충돌실험에서 무거운 강입자들이 생성될 때 diquark 이 production 에 미치는 영향도 살펴볼 수 있는 등 본 연구 내용을 가속기 실험과도 연관지어서 더 확장할 수 있을거라 기대하고 있습니다. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20240600
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202500002300

Research on Nuclear Electric Propulsion Systems

• 연구책임자 : 비공개항목입니다.
• 주관연구기관 : 한국항공우주연구원
• 발행년도 : 20240100
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202500000510

Development of Monitoring System for Neutron-Proton Hybrid Boron Capture Therapy

• 연구책임자 : □ 연구목적 ○ 본 연구는 한국과 일본의 연구 협력을 통해 새로운 '중성자-양성자 하이브리드 붕소포획치료(Neutron-Proton Hybrid Boron Capture Therapy, NP-HBCT)“기술을 제안하고, 이 제안 기술에서 필요한 즉발감마선 영상기반 모니터링 시스템 기술 개발을 목표로 함 □ 연구내용 ○ NP-HBCT의 기술개념 구현 및 평가를 위해 대형 사이클로트론 시설장치을 개념적 기반으로 하여 양성자빔 조사 및 중성자발생 장치와 양성자(또는 중성자)와 붕소의 반응에 의한 즉발감마선의 발생과 검출 장치를 설계하였음 ○ 몬테카를로 시뮬레이션 실험을 이용하여 제안 방사선치료 기술의 개념을 검증하고 치료효과 평가 및 모니터링을 위한 즉발감마선 영상기술을 평가하였음 □ 연구결과 ○ NP-HBCT의 치료효능 평가를 위한 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 각 입자방사선 치료시 최적화 평가에 필요한 요인들을 도출하였음 ○ NP-HBCT시스템의 양성자 및 중성자 조사와 즉발감마선 생성 및 검출 환경을 몬테카를로 시뮬레이션 실험을 통해 구현하였음 ○ NP-HBCT에서 발생가능한 감마선의 에너지 범위에 대한 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하였고, 컴프턴카메라의 산란체(산란섬광체)와 흡수체(흡수섬광체)의 구성 사양을 변경하며 카메라 특성 및 성능평가를 수행하였고, 특성평가에 적합한 평가지표를 도출하였음 ○ 컴프턴카메라의 몬테카를로 시뮬레이션 결과와 물리적 성능지표 간의 비교를 통해 시뮬레이션을 이용한 NP-HBCT 모니터링용 컴프턴카메라 구성사양 선택과 성능예측이 가능하였음 □ 연구결과의 활용계획 ○ 국내에서 점차 증가하고 있는 입자방사선 치료기술 분야에서 치료기술의 고도화 및 안전성 확보에 필요한 연구주제로 방사선의학기술, 의료방사선안전 및 신융합치료기술 분야의 새로운 연구주제의 도출하고 연구계획을 수립할 계획임 ○ 본 연구에서 제안한 새로운 방사선치료기술은 High-LET치료기술로 최근 핵의학분야에서 관심이 고조되고 있는 High-LET 치료용 방사성동위원소 기술과도 유관성이 있어, 체내선량평가기술 연구와 접목 및 응용연구도 추진할 계획임 (출처 : 연구결과 요약문(국문) 3p)
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20240500
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202500007926

Study on molecular mechanism of early seed development in rice

• 연구책임자 : □ 연구 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 종자발달 돌연변이들을 이용하여 세포학적 분석 및 분자적 기작을 연구하고, 최종적으로 배유와 배 발달 시 관계를 규명한다. 또한, 주요 조절 유전자들을 동정하고, 유전자 편집 기술을 이용하여 종자 발달을 증가시킬 수 있는 방법을 연구한다. ◼ 전체 내용 배유의 세포 수는 종자 무게를 결정하는 주요한 요인으로, 초기 배유세포 발달 연구를 통해 이 기작을 잘 이해하는 것은 곡물의 생산성을 증가시키는데 매우 중요하다. 초기 배유 발달 연구를 위해, 본 과제의 선행 연구로 배유가 발달하지 않는 돌연변이 enl2-1을 선발하였고, 표현형의 원인이 되는 유전자인 OsCTPS1을 동정하였다. 돌연변이 관찰 시 CTP synthase(CTPS)가 RMS 형성 및 핵 이동에 중요한 역할을 하는 것으로 보인다. osctps1는 RMS 형성 및 핵 이동을 연구하기에 좋은 자료이며, 초기 배유 발달 시 이에 대한 조절 기작에 대한 연구를 진행할 예정이다. 또한, OsCTPS1-GFP 형질전환체를 제작하고 배유의 핵분열시기에 관찰했을 때, syncytium 단계에서 filamentous 구조를 형성하는 것을 관찰하였다. OsCTPS1의 발현은 배유 발달 시 일정하게 나타나는 데, 구조와 효소의 활성도를 조절하는 다른 단백질들이 있을 것으로 예상되어 이의 연구를 진행할 예정이다. 배유 발달이 저해된 돌연변이는 배가 크게 발달하는 표현형을 보인다. 이는 배유가 발달하며 배의 정상적 발달을 위한 억제인자가 존재할 가능성을 시사한다. 따라서 osctps1 변이체를 이용하여 배유발달 시 배 형성을 조절하는 인자를 분리하고자 한다. 배유와 배의 조절은 종자의 양과 질을 결정한다. 벼에서 배유의 부분을 줄이고 배(쌀눈)의 비율을 늘이면 고품질의 쌀이 된다. 반면, 배유의 세포가 증가하면 종자의 무게가 증가한다. 배유와 배의 관계를 연구하고 이를 이용하면 벼의 양과 질을 향상시키는 좋은 연구가 될 것이다. ◼ 1단계 ❏ 연구 목표 ○ 벼의 초기 종자발달 조절 기작 규명 ○ 배유 발달 초기 핵분열과 핵 이동을 조절하는 분자 기작 규명 ❏ 연구 내용 ○ 배유 결핍 돌연변이체인 enl2-1 원인 유전자를 동정하기 위해 map-based cloning을 수행했으며, Os01g43020 유전자의 SNP로 인해 CTP synthase의 효소 활성도가 크게 감소하는 것을 알 수 있음 ○ OsCTPS1 단백질이 초기 종자발달 시 일시적 구조를 형성하며, 배유핵 분열시 중요한 RMS 형성에 중요하게 작용하는 것을 관찰함 ○ 초기 종자 발달시 배낭을 선별하여 전사체 분석을 수행하였으며, 배유가 없는 osctps1 돌연변이에서는 auxin response 관련 유전자들의 발현이 크게 감소한 것을 알 수 있음 ○ 또한, 초기 종자들의 전체 단백질체 분석을 수행하고, 배유핵 분열시 주요하게 작용하는 그룹들을 선발함 ○ OsCTPS1 단백질은 초기 종자발달 시 단백질의 축적이 많이 이루어지며, 이를 조절하는 인자를 규명하고자 protein-immunoprecipitation 단백질들의 분석을 수행하였고, 관심있는 후보 단백질들을 선발함 ○ 기존 벼에서 알려진 배-배유 발달시 중요한 유전자들의 marker를 이용하여 GFP를 발현시킨 형질전환체를 제작하였으며, 이를 추후 연구에 이용하고자 함. ○ 배유 발달 및 종자 발달에 관련된 중요한 유전자와 단백질의 기능과 상호작용을 연구 ○ Auxin의 역할과 상호작용이 종자 발달에 미치는 영향을 상세하게 조사하기 위한 초기 재료를 마련함. ○ GIANT EMBRYO 유전자 등 특이적 유전자의 발현 패턴을 보이는 마커들을 통해 벼의 초기종자발달을 연구하기 위한 형질전환체 준비 ◼ 2단계 ❏ 연구 목표 ○ 배유가 배 발달을 조절하는 분자 기작 규명 ○ 벼의 초기 종자발달 연구로 종자의 양과 질을 증가시키는 방법 개발 ❏ 연구 내용 2단계 연구에서는 벼의 초기 종자발달과정에서 분자의 기작을 규명하고, 이를 적용할 수 있는 연구를 수행한다. Multi-omics 데이터를 활용하여 초기 종자 발달 시 옥신 반응 및 RNA helicase, MCM 등의 단백질에 대한 연구를 계획하고 있으며, PTM 분석을 통한 신호 전달 기작에 대한 연구도 수행할 예정이다. 또한, 배와 배유 사이의 발달 및 신호전달, 신호전달 인자, 그리고 CLE peptide와 auxin의 상호작용에 대한 연구를 수행할 계획이다. □ 연구성과 ◆ 정성적 연구 성과 ○ 초기 배유 발달에 주요한 OsCTPS1 유전자 동정 및 핵분열 시 분자적 가작 규명 ○ 종자발달 조절 유전자들을 이용하여 종자의 양과 질을 증가시키는 연구 ○ multi-omics 분석을 이용한 초기 종자 발달 단계 분자적 기작 연구 ○ 배, 배유사이 상호작용 관찰을 위한 마커 형질전환체 제작 ◆ 정량적 연구 성과 ○ 초기 종자발달 연구 - Plant Biotchnology Journal (2021) IF: 13.263 ○ 종자발달에 영향을 주는 영양생장발달 및 sucrose와 sink tissue 조절 과정 연구 - The Plant Journal (2022) IF 7.2 - Frontiers in Plant Science (2023) IF 5.6 ○ 초기 종자발달 및 초기 유수 발달과정에서 전사체, 단백질체 분석을 통한 분자적 기작 연구 - Plant Cell and Environment (2023) IF 7.3 - Plants(Basel) (2023) IF 4.5 □ 연구성과의 활용 계획 및 기대 효과 ○ 이 연구의 결과는 벼의 초기 종자발달에 대한 깊은 이해를 제공함으로써 농업 및 식량생산 분야에 다양한 기여를 할 것으로 기대된다. ○ 최근 도입된 유전자 편집 기술을 적용하여 원하는 부위의 정확한 교정으로 원하는 형질을 이끌어 내 고품질의 쌀을 개발하는데 이용할 수 있다. ○ 종자발달 관련 유전자들을 동정하고, 이에대한 분자적 기작을 연구하면, 기존에 벼에서 알려진 natural variation과 수많은 품종들의 분석으로 만들어진 GWAS data와 접목하여 천립중 및 종자의 양과 질을 향상시키는 연구에 활용될 수 있으며, 다양한 작물에 대한 효과적인 품종화 전략으로 이용될 수 있다. ○ 초기 종자발달시 다양한 multi-omics 분석을 통해 얻는 다양한 기초자료는 초기 종자발달 연구 분야에 유용한 자료로 활용될 것으며, 이를 통해 추가적인 연구 및 응용이 가능한 기반을 마련하게 될 것이다. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 인하대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202400005844

Screening of potent therapeutic marker(s) via the analysis of the cellular biological characteristics and the relationship between drug resistance, metastasis and radiation resistance in drug resistant breast cancer cells

• 연구책임자 : □ 연구개요 항암제 내성 유방암 세포를 대상으로 항암제 내성과 전이, 방사선 내성간의 상관관계에 대한 종합적 분석을 통해 항암제 내성획득 예방전략 수립 및 항암제 내성 유방암 치료 표적을 위한 후보인자들은 발굴함. 또한 항암제 내성, 전이, 방사선 내성 간에 밀접한 연관성이 있음을 확인하였고, 특히 항암제 내성암의 경우 방사선에 대한 교차내성을 확인하는 등 항암제 내성암 치료를 위한 새로운 패러다임을 제시하기 위한 과학적 자료를 확보하였음 □ 연구 목표대비 연구결과 : 항암제 내성유방암 세포의 추가적 확보 : 항암제에 대한 교차내성 정보의 확보 : 항암제 내성 세포별 핵심인자의 발현양상 변화에 대한 자료 확보 : 항암제 내성암에 대한 유전발현 정보 자료 확보 및 항암제 내성획득 관련 공통인자의 발굴 : 천연물 유효성분을 이용한 항암제 내성관련 인자 표적화 가능성 제시 : 항암제 내성획득 관련 공통후보인자인 HOXA5 과발현 stable cell line 구축 : 동물실험을 통한 항암제 내성 극복 방안의 제시(morin의 항암제 내성암 종양의 성장 억제효과 검증) : 항암제 내성과 방사선(양성자빔), 전이와의 상관관계에 대한 기초 자료확보 : 항암제 내성획득 관련 공통후보인자인 HOXA5와 전이활성과의 상관관계 검증 : 항암제 내성획득 공통후보인자의 추가적 발굴 가능성을 제시 및 추가 연구의 필요성 입증 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 가. 과학적 중요성 : 항암제 내성암의 치료를 위한 새로운 후보표적의 발굴 가능성을 제시하는 연구 결과로 항암제 내성의 극복을 위한 치료전략수립을 위한 과학적 근거를 제공 : 항암제 내성암에 대한 표적치료 가능성을 찾고 기존 기전과의 통합성 연관성 분석을 통해 항암제 내성획득의 예방 및 내성암 치료를 위한 새로운 치료전략 수립의 기초자료를 수립 : 단일 항암제가 아닌 다양한 항암제 전반에서 발생하는 내성에 대한 극복 방안의 제시가능성을 보여주는 연구임 나. 사회․경제적 파급효과 : 항암제 내성암에 대한 표적 치료제 개발을 위한 새로운 패러다임의 제공 기반을 확보 → 치료제 개발에 따른 수입대체 효과 및 수출 (약 500억원/년의 수입 대체효과 및 수익 기대) : 재발암 발생의 감소로 인한 의료비 지출부담의 경감 (4,100만원/1인의 의료비 경감기대) : 유전자 분석 기술을 기반으로 한 항암제 내성획득 가능성 진단을 위한 키트 개발로 의료보험 급여비의 경감 (약 6,300억원/년의 의료보험 급여비 지출경감기대) : 심층적 분석, 적용범위의 확대를 위한 연구지속성 확보로 연구 인력의 양성(대학원생 및 연구원: 3명/년) : 기술이전을 통한 지역의료 시설 및 바이오 제약업체를 기반으로 한 항암제 내성암 치료 클러스터 구출을 통한 난치암 치료제 개발연구 및 생산을 위한 지역맞춤형 인프라 구축과 그에 따른 고용 창출 기대(약 15명/년) (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 동국대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202400007342

Measurement cellular thermogenesis using novel chip calorimeter system

• 연구책임자 : □ 연구개요 미세유체 칩열량계를 개발하여 세포에서 발생하는 열을 측정하고 이를 통해 세포대사율을 정량측정함. 기존에 개발하였던 칩열량계를 세포대사열을 측정하기 용이하도록 미세유체기능을 추가하고, 측정민감도 및 측정안정성을 개선하여 다양한 약물을 처리하였을 때 세포대사율 변화를 분석하는 방법을 확립함. □ 연구 목표대비 연구결과 - 칩열량계 성능 개선: Thermistor 온도센서의 전기적 특성을 분석하고 온도측정 민감도를 10 μK 수준으로 향상. Parylene bonding기술을 사용하여 측정챔버부피를 개선하여 volume-specific power resolution을 세계최고수준으로 확보. Droplet microfluidic를 접목하여 droplet을 이용한 유체조작. 항체를 이용한 세포포획 및 분리. - 측정환경 개선: Radiation shield를 on-chip 진공에 적용하여 열손실 감소. 온도 안정성이 10 μK 수준의 thermostat 개발. - 세포의 대사율 정량분석: 대사열 측정 민감도 100 pW 수준 확보. 부착세포와 부유세포에 대한 세포대사열 측정. 약물 처리시 대사열 변화 측정. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 세포대사열을 높은 민감도로 측정할 수 있는 미세유체 기반의 열량계는 대사관련 질환뿐 아니라, 암, 노화 등 다양한 영역에서 기초연구 및 응용연구에 활용될 수 있음. 특히 신약개발 시에 약물의 효과를 검정하기 위한 세포기반 검정법으로 활용될 수 있어 상용화 가능성도 높은 원천기술 개발연구임. 향후 기술을 더 발전시키고 처리량을 높여 실질적인 세포기반 검정이 가능한 기법으로 발전시키고 다양한 응용연구에 활용하고자 함. 이를 통해 새로운 세포대사율 측정기법으로 활용되어 의학 및 생물학 전반에 활용될 수 있을 것으로 기대함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202400009236

Antifibrotic effects of extracorporeal shock wave therapy on radiation-induced skin fibrosis through modulating myofibroblast mechanotransduction

• 연구책임자 : □ 연구개요 • 체외충격파치료를 이용하여 피부섬유화에 주로 관여하는 근섬유모세포에 기계적 변환을 일으켜 방사선 조사에 의한 피부 섬유화로의 진행을 차단시키고, 섬유화된 피부를 가역적으로 회복시키려고 함. • 방사선 피부섬유화 동물모델을 이용해 체외충격파를 효과적으로 전달하여 실제 임상에서 적용될 수 있는 프로토콜을 제안하려고 함. □ 연구 목표대비 연구결과 A. 체외충격파치료에 의해 발생하는 기계적 변환이 방사선 손상 섬유모세포에 끼치는 영향에 대한 연구 • 방사선 20 Gy의 single dose 로 2 Gy/min의 rate로 조사한 뒤 4Hz의 frequency, 0.1mJ/mm²의 energy flux density, 1000 impulses/cm2로 체외충격파치료를 cell에 시행함 = 체외충격파 세포모델을 정립함. • cell proliferation test = 체외충격파의 다양한 세기에서 세포독성이 없는 것을 확인하였고, 방사선 조사 후 체외충격파 치료에 의해 proliferation이 유의하게 증가한 것을 확인함 • wound healing assay = 방사선 조사 후 체외충격파 치료에 의해 세포의 이동성이 유의하게 증가한 것이 확인됨 B. 체외충격파치료가 방사선 피부 섬유화에 관여하는 세포신호전달체계에 주는 영향을 밝히기 위한 연구 • 방사선 손상 섬유모세포에서 TGF-beta/Smad pathway 인자들에 대한 qPCR과 westen blot = 방사선 피부섬유화에 관여하는 성장인자인 TGF-beta의 억제를 확인할 수 있었으나, TGF-beta/Smad 세포신호전달체계의 간섭효과는 확인할 수 없었음. 고찰상 체외충격파 세기에 따라 Smad-independent pathway를 따를 수 있음을 확인함. • 방사선 동물모델에서 TGF-beta/Smad pathway 인자들에 대한 protein assay = Smad3의 phosphorylation 억제를 통해 방사선 피부섬유화에 관여하는 성장인자인 TGF-beta의 억제를 확인할 수 있었음. C. 방사선 피부 섬유화 모델을 이용하여 체외충격파치료를 방사선 피부손상 치료에 실제 임상에서 적용할 수 있는 프로토콜 개발에 대한 연구 • 방사선 피부섬유화 동물모델 = 방사선 조사 후 mouse back skin에서 fibrosis가 감소하는 것을 M-T stain을 통해 확인. • 면역조직화학검사 = TGF-beta와 myofibroblast의 감소를 조직에서 확인할 수 있었고, 형광 염색을 통해 성숙혈관의 증가에 의한 치유촉진 원리를 이해할 수 있었음. ※ 상기결과들을 취합하여 국제학술대회 발표1회와 논문 투고 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) • 종양 환자의 방사선 항암 치료 후 체외충격파 치료를 통해 방사선 손상시 가장 흔하게 발생하는 피부 손상을 줄일 수 있어 방사선 치료에 대한 환자 순응도를 매우 높일 수 있을 것임. • 방사선 치료시 발생할 수 있는 피부 손상을 줄임에 의해 치료가 지연되어 생길 수 있는 방사선 치료의 결과나 환자의 삶의 질의 변화를 최소화할 것임. • 방사선 조사 피부 부위의 발암 가능성과 상처치유에 대한 문제점이 사라질 것이고, 이를 치료하는데 드는 많은 비용을 줄일 것임. • 체외충격파치료는 현재 여러 의료분야에서 널리 사용되고 있고, 그 부작용이 미비하여 손쉽게 임상에서 적용할 수 있음. • 연구가 성공적으로 진행되었고, 실제로 임상에서 적용할 수 있는 프로토콜로 연구를 진행하였기 때문에 다른 시행착오 없이 손쉽게 임상에서 적용할 수 있을 것으로 사료됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20240300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202400006022