□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 가. 최종 목표 : HL301의 방사선 폐렴에 대한 국내 임상2b상의 IND 승인 나. 세부 목표 : - 본 국내 임상2a상 시험을 통해 항암화학방사선치료를 실시하는 비소세포폐암 환자를 대상으로 HL301 투여 시, 방사선 폐렴에 대한 안전성을 평가하고 유효성에 대한 POC(Proof Of Concept)을 확인하고자 함. - 본 국내 임상2a상 시험 결과를 바탕으로 임상2b상 시험디자인을 개발하고 해당 2b상에 대한 IND 승인을 득하고자 함. ○ 전체 내용 가. 1차 년도 : - 전체 임상시험실시기관에 대한 IRB 승인 및 계약 진행 - 임상시험약 생산 및 포장 - 개시 모임 실시 및 시험대상자 등록 개시 나. 2차 년도 : - 시험대상자 등록 완료 - 기관 모니터링 - 2b상 시험계획서 작성 준비 다. 3차 년도 : - 마지막 시험대상자 종료방문 완료 - DM/통계 및 결과보고서 완료 - 2b상 시험계획서 작성 완료 및 식약처 사전검토 - 2b상 CI(Coordinating Investigator) 미팅 및 기관 선정 - 2b상 IND 신청 및 승인 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 본 연구를 통해 폐암 환자의 흉부 방사선 치료로 인해 발생하는 방사선 폐렴에 대한 HL301의 임상2a상 시험을 실시하고, 해당 결과에 근거하여 후속 연구인 임상2b상 시험계획서 개발 및 임상 2b상 IND 승인 획득함. - 나아가 HL301(제품명: 브론패스정)의 방사선 폐렴에 대한 적응증을 추가하고 제품화하여 대상 환자들에 대한 치료법을 제공하고자 함. 가. 활용계획 - 본 연구를 통해 HL301이 방사선 폐렴 치료에 유효하고 안전한 약물임을 임상적으로 확인함으로써 임상 기초자료로 활용될 수 있음. - 본 연구를 통해 HL301의 임상적 최적 투여 용량을 확인하고, 방사선 폐렴 환자 대상의 후속연구로써 임상 2b상 및 임상 3상(치료적 확증 시험) 추진의 근거자료로 활용할 것임. - 국내외 최초 방사선 폐렴 예방 및 치료에 효과적이고 안전한 신규 천연물 의약품을 개발할 수 있음. 나. 기대 효과 - 본 연구를 통해 항암치료 또는 항암치료의 부작용 치료에 있어 천연물 의약품과 양방의 복합 치료를 할 수 있는 임상적 기초자료를 제공함. - 항암치료에서의 임상자료가 부족한 천연물 의약품에 대한 임상 연구 및 제품화의 견인차 구실을 할 것임. - 항암 방사선 치료시 불가피하게 발생하는 폐 독성을 감소시키고 치료를 촉진하여 폐암 환자의 사망률을 낮추고 삶의 질을 향상시킬 수 있음. 또한, 부작용 치료에 소요되는 의료비 지출을 감소시킬 수 있음. - 항암치료 부작용에 있어 천연물 의약품의 유효성 입증은 기초·임상 연구의 촉발, 의료·제약 부분의 산업화에 중요한 자료를 제공하여 천연물 의약품 수요 증가의 원동력이 될 것임. 이는 천연물 의약품 개발의 국가 경쟁력 향상 및 미충족 의료영역에 대한 치료법을 제시하여 한국형 바이오 산업의 육성에 기여할 것으로 기대됨. (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 오미진
• 주관연구기관 : 한림제약(주)
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 방사선 폐렴;항암화학방사선치료;폐암;천연물 의약품;임상2a; 2. Radiation Pneumonitis;Chemoradiotherapy;Lung Cancer;HL301;Phase 2a;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 동해에서 과거 발생했던 지진해일과 향후 발생 가능성이 높은 가상 지진 해일 자료를 이용하여 원자력발전소 부지(연구대상지역)에서 지진해일 수치해석을 수행하여 처오름 및 처내림높이를 계산하고 이를 통계적으로 분석하여 연구대상지역에 대해 확률론적으로 지진해일의 위험성을 평가하여 원자력발전소가 침수되고 냉각상실 되는 등 지진해일에 의해 일어날 수 있는 재난을 사전에 막음으로써 인명 및 재산피해를 최소화할 수 있는 방안을 연구하는 과제임 ◼ 전체 내용 ○ 수치모형의 현장 적용성 검토를 위해 본 연구실에서 개발 및 보유한 HYCEL-NAMI와 HYCEL-RUNUP 모델을 결합하여 지진해일의 전파 및 처오름 과정을 동시에 모의하여 최대 처오름높이와 최대 처내림높이 계산 ○ 동해에서 과거 발생했던 지진과 지진 공백역(seismic gap)에서 발생가능한 지진원을 조사한 후 파향선 추적기법(wave ray tracing technique)을 이용하여 원자력발전소 부지에서의 지진해일 에너지 집중 여부를 모의 ○ 지진해일 수치모형을 이용하여 역사 및 가상 지진원에 대해 수치모의 한 후 지진해일자료 DB를 구축하고, 구축된 자료에 적합한 확률분포형 선정 및 위험도 평가를 위한 지진원, 지진강도 등과 처오름 및 처내림높이와의 관계 분석을 통한 확률분포모형 기반 예측모델 개발 ○ 원자력발전소의 지진해일 안전성 및 사고관리계획서의 외부재해에 대한 안전성평가에 활용가능 하도록 수치 및 통계학적 연계모형을 이용한 확률론적 지진해일재해도 평가지침(안) 개발 ◼ 1단계[2020년-2021년] ❏ 목표 ○ 지진해일 수치모형 및 확률분포모형 기반 예측모델 개발에 필요한 기초자료 구축을 위한 사전조사 및 연구지역 조사(2020년) ○ 지진해일 Branch별 수치모형실험 결과 DB 구축 및 통계 분석을 적용한 처오름 및 처내림높이 확률분포 추정(2021년) ❏ 내용 ○ 수치모형 현장 적용성 검증 - 지진해일 수치모형 구축 - 수치모형 현장적용성 검토 ○ 초기파형 연구기반 과거 발생 및 발생가능 지진원 조사 ○ 과거 국내 지진해일 피해사례 조사를 통한 연구대상지역 검토 - 국내 지진해일 피해사례 조사 - 과거 국내 피해 지역과 파향선 추적기법 결과 비교를 통한 지진해일 위험성 검토 ○ 파향선 추적기법 - 파향선 추적기법 결과 검토를 통한 지진원 선정 ○ 확률론적 지진해일 재해도평가(Probabilistic Tsunami Hazard Analysis, PTHA) 수행을 위한 로직트리(Logic Tree) 기법 적용 ○ 지진해일 처오름 및 처내림높이 수치모형실험 결과 DB 구축 - 총 1,107 branches ○ 계산된 처오름 및 처내림높이에 대한 확률분포 분석 및 추정 - 처오름 및 처내림높이 확률분포형 선정 결과 ◼ 2단계[2022년] ❏ 목표 ○ 지진해일 처오름 및 처내림높이 확률분포모형 기반 예측모델 개발 및 수치 및 통계학적 연계모형을 이용한 확률론적 지진해일 재해도 평가 지침(안) 개발 ❏ 내용 ○ 시나리오 작성을 위한 결합확률모형 개발 및 검증 - 다변량 Copula 기반 결합확률모형 구축 및 검증 - 지진해일 시나리오 산정 및 검증 ○ 연구대상지역 PTHA 수행 - 확률론적 지진해일 위험도 평가 결과 ○ 수치 및 통계학적 연계모형을 이용한 확률론적 지진해일 재해도 평가 지침(안) 개발 - 대상부지 주변에서의 지진해일에 대한 위험성 평가에 대한 절차 및 고려사항 제시 □ 연구개발성과 ○ 안전기술보고서(N-STAR): 4건 ○ 규제정책 제안: 1건(보고서 내 수치 및 통계학적 연계모형을 이용한 확률론적 지진해일 재해도 평가지침(안) 작성) ○ 국외전문학술지(SCIE) 논문: 2편 ○ 학술발표회 논문: 5편 ○ 인력양성: 석사 1명(기존 2명 중 1명은 2021년 박사과정 입학 대학원생으로 대체) 박사 1명(신규 추가), ○ 소프트웨어 등록: 2건 ○ 관련기술 산업체 이전(지진해일 수치해석): 1건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 본 과제에서 적용할 울진 원자력발전소 이외의 원자력발전소 부지의 지진해일 안전성 평가에 활용 가능 ○ 지진해일 최대 처오름높이 자료는 원자력발전소 부지의 부지고를 결정하여 침수를 방지하는 데핵심적인 요소임 ○ 지진해일 최대 처내림높이 자료는 원자력발전소 취수구조물의 취수 최저수심 결정에 활용함으로써 냉각수 취수문제로 인한 원자로 및 주요기기의 냉각상실을 방지할 수 있음 ○ 제안된 평가기술을 적용한 지속적인 방재훈련을 통해 실제 지진해일 급습 시 발빠른 대처를 통해 후쿠시마와 같은 방사선 누출사고를 막을 수 있으며 원자력발전소 내의 안전을 기하고 인명 및 재산피해를 최소화할 수 있음 ○ 지진해일에 대한 원자력발전소의 안전에 관한 사회적 및 국민적 우려를 최소화할 수 있음 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 조용식
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 지진해일;통계분석;확률모형;처오름높이;처내림높이; 2. Tsunami;Statistical Analysis;Probabilistic Model;Run-up Height;Run-down Height;

□ 연구개요 전신홍반루푸스(systemic lupus erythromatosus; SLE), 쇼그렌증후군과 같은 전신적 자가면역질환은 자가관용(self-tolerance)의 와해로 항핵항체(anti-nuclear antibody)와 같은 자가항체가 과도하게 생성되어 혈관벽 및 장기조직에 염증반응을 유발하는 것이 핵심과정임. 하지만, 자가항체 분비 B 세포의 발생 및 작용기전에 대한 원리가 명확하게 밝혀지지 않아 표적치료가 어려운 난치성 질환임. 본 연구과제의 최종 목표는 체액성 자가면역질환의 발병기전을 밝히기 위해, 자가반응적 B 세포에서 Bach2 전사억제인자가 지방대사 재편성(lipid metabolism reprogramming)을 통해 MZB 세포의 분화와 기능을 조절하는지를 밝히는 것임. □ 연구 목표대비 연구결과 연구 목표 대비 아래와 같은 연구 결과를 도출함. • Bach2 KO 생쥐에서 비장 내 B세포 아형별 (FOB, MZB, T1B) 빈도와 표현형을 분석한 결과, FOB 대비 MZB 세포의 비율이 증가함. • Bach2 KO 생쥐에서 B세포 아형별로 세포를 순수분리한후 TLR 자극에 따른 전체 IgM/IgG, anti-dsDNA igM/IgG 항체 분비 양상을 조사하여 B 세포 아형별 항체 분비 양상을 비교분석함. • Bach2 KO B세포에서 지방대사 경로 유전자군 활성이 증폭하였고,, CD36 발현의 증가, 세포내 긴사슬 지방 함량 증가, oxLDL 섭취 증가, 산소호흡(OCR), 지방산 산화 증가가 관찰됨. • 세포를 mitotracker green, mitotracker deep red, mitosox로 염색하여 미토콘드리아 활성도를 측정한 결과 Bach2 KO B 세포에서 미토콘드리아 활성이 유의적으로 증가함을 밝힘. • in vitro에서, 지방산 산화를 억제하기 위해 etomoxir를 처리하면, Bach2 KO B 세포의 자가항체 생성능이 감소하여 지방산 산화가 자가항체 생성에 중요함을 밝힘. • Bach2 KO B 세포에서 BAFF 수용체 발현이 감소하였고, 이로 인해 BAFF에 대한 반응성이 감소되어 있음을 밝힘. • Bach2 KO 생쥐에서 일어난 현상이 B 세포 내 Bach2 기능에 의한 것인지를 조사하기 위해, CD19-cre 마우스와 Bach2-flox 마우스를 교배하여 B 세포 내재적 Bach2 결핍 생쥐 모델을 제작함. • 이 모델에서 B 세포 아형별 분화 양상을 조사하여, 복강과 비장 내 B1 세포가 유의적으로 감소함을 밝힘. 이 모델 생쥐의 혈청에서 자연 항체인 IgM 분비가 감소하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) - 과학기술적 측면에서 본 연구는 세포 분화에 필요한 지방대사의 수요와 조절과정에 대한 면역학적 원리를 밝혀 체액면역학 분야 발전에 일조함. - 적용적 측면에서 본 연구는 자가면역질환 및 대사성질환에서 B 세포의 발생과 기능을 조절하는 핵심인자를 밝힘에 의해, 이런 질환에 대한 면역요법을 개발하는데 원천지식을 제공할 것임. 특히 - 자가면역질환이 심혈관계 대사성질환을 동반할 때 치사율이 급증하므로, 본 연구결과는 의료비용 절감의 효과를 가져 올 것으로 기대됨. - 자가면역질환에서 Bach2 역할을 제시하리라 예상되므로 transitional B 세포 단계 특이적으로 Bach2가 결핍된 floxed Bach2/CD23-Cre cKO 생쥐를 이용한 후속연구에 활용될 것임. - 자가면역질환 이외에도 지방대사가 중요한 대사성질환의 병리를 이해하는데 활용될 수 있음. - 연구개발성과 제작된 B 세포 단계 특이적으로 Bach2가 결핍된 floxed Bach2/CD19-Cre cKO 생쥐를 활용하여 대사성 질환에서 B 세포 특이적 Bach2 결핍의 역할을 밝히는 후속연구에 활용될 것임. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 윤지희
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 전사억제인자 Bach2;가장자리구역 B세포;자가항체;지방대사; 2. transcriptions repressor Bach2;marginal zone B;autoantibody;lipid metabolism;

※ 연구개발 목표 및 내용 □ 최종 목표 1990년대 원자력 연구개발 체제가 구축된 후, 30년이 경과함에 따라서 그간 국내외 정책여건이 변화하였음. 이를 반영하여 원자력 연구개발의 비전설정 및 운영체제 등을 점검하고 정책을 효과적으로 수행하기 위한 최적화된 추진체계 및 산·학·연 간 협력방안 모색하고자 함 □ 전체 내용 ○ 주요국 원자력 정책 환경 분석 및 시사점 - EU, 미국 등 주요국의 탄소저감 정책과 이를 실현할 전력 수요 및 공급 전망을 파악하고, 이에 따른 세계 원자력 시장의 영향 분석 - 주요국의 원자력 연구개발 정책 동향 분석(국내 비교분석을 위한 추진체계 및 실제 운영사례 등 심층분석) ○ 우리나라 원자력 정책 추진현황 분석 및 시사점 도출 - 원자력 연구개발과 관련한 정부조직의 변화, 전문기관의 운용 현황, 원자력 연구개발 주체의 변화 등에 대한 정성적 조사 - 연구용원자로 및 상업용원전 수출에 따른 국제사회의 위상확대 및 탈원전 정책 환경 등에 따른 역할의 변화 등의 여건 조사 - 원자력 연구개발, 산업, 안전 등 우리나라 원자력 정책 현주소 분석을 통해 그간의 성과와 향후 개선 및 보완사항을 도출 ○ 원자력 연구역량 강화를 위한 미래 비전 및 정책 아젠다 발굴 - 미래 원자력 환경에 대비하여 우리나라 대학, 연구계, 산업계의 연구역량을 결집할 수 있는 최적화된 협력 모델을 도출하고, 이를 위한 지원체계 전략, 단기/ 중장기적 정책과제 발굴 - 원자력 분야 주요 단체의 의견수렴을 통해 구체적 실행전략 도출 ※ 연구개발성과 원자력 연구역량 강화를 위한 미래 비전 및 정책 아젠다를 발굴하여 다음과 같이 제시함 - 원전산업의 수출산업화: 지속적 공급을 위한 체제 구축 필요 - 원자력 정책 종합조정 기능의 부활: 국익 극대화를 위한 정책 수립 필요 - 사용후핵연료 관리정책 마련: 원자력 이용확대를 위해 시급한 해결 필요 - 원자력 인력수급: 지속 가능한 발전을 위해 인력수급의 균형 필요 - 방사선 분야 연구개발의 선택과 집중: 기관 간 역량을 결집시킬 수 있는 전략형 과제 필요 - 다양한 원자로 개발: 경수로 위주에서 노형 다양성을 추구해야함 정책여건 변화를 고려하여 원자력연구개발 추진체제의 개편방향을 제시함. 그 과정에서 원자력연구개발의 적절한 지원체계와 전략을 제시하고, 주요 정책과제를 발굴함 - 원자력진흥재단 설립 - 원자력연구개발 재원확충 - 산학연 연계강화 - 연구계 활성화 - 연구개발비 배분 개선 - 원자력안전규제기관의 개방화 - 원자력 성과홍보 ※ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 본 연구를 통하여 원자력 연구개발과 관련한 운영체제를 점검하고 향후 바람직한 원자력 연구개발의 비전, 목표, 운영체제를 제안하고자 함. 본 연구의 결과는 원자력 연구개발 정책 및 사업 기획을 위한 정책 자료로 활용될 것임 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정범진
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 원자력;연구개발;정책;환경변화;탄소중립; 2. Nuclear;R&D;Policy;Environment;Carbon free;

□ 연구개발 목표 ◼ 본 과제는 확립된 망간기반 암치료 나노플랫폼 기술을 바탕으로 1)방사선 병합치료 기술과 2)면역조절 병합기술의 심화기술을 개발하고자 하며 이를 위해서 다양한 종양 이식 동물 모델 (피하 이식 모델/ 동소 이식 모델/전이 모델 등)을 활용하여, 항암 효과를 검증하고 그 특성을 규명하여, 최적의 망간기반 암치료 나노 플랫폼 기술을 도출하고자 함. ◼ 개발된 심화기술에 기반한 지식재산권 확보 및 창업에 필요한 핵심 요소기술들을 위한 개발 완료하여 상용화를 위한 과학적/임상적 근거를 제시하는 연구임. □ 연구개발 내용 ◼ 1단계 (1년6개월) : 확립된 망간기반 암치료 나노플랫폼 기술을 바탕으로 1)방사선 병합치료 기술과 2)면역조절 병합기술의 심화기술 개발 ◼ 2차년(2021년)까지 “암 치료용 유해 활성산소 제어 나노입자”의 개발을 완료하여 나노과학 또는 의료분야에서 최고권위를 자랑하는 학술지에 논문을 게재할 예정이며, 원천기술에 대한 국내 및 해외 출원을 진행하여, 원천 특허를 확보할 예정 ◼ 2단계 (2년) : 핵심기술을 기반으로 벤처창업과 사업화를 위한 대량생산, 표준화 기술 개발/항암제 및 종양표적 박테리아 병합치료 심화기술 개발 및 기술이전. ◼ 3차년(2022년)까지 연구소 기업을 설립하고, “암 치료용 유해 활성산소 제어 나노 입자”의 상용화를 위해 창업 기업에 원천기술을 이전할 예정 ◼ 4차년(2023년)까지 창업기업의 가치를 높이기 위해, 개량기술에 대한 연구 및 IP 포트폴리오를 확장하고, 개량기술의 사업화를 위하여 추가 기술이전을 수행할 예정 □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) ◼ 본 기술의 상용화를 위해 1) 임상연구 진행단계와 절차, 2) 임상시험 승인절차를 확인하여 본 사업 이후(2024년~)에 실질적인 수익 및 일자리를 창출하기 위한 노력을 수행할 예정임. ◼ 항암 병합요법의 플랫폼이 완성될 경우 다양한 암종에 적용할 수 있음 => 응용 범위 확대, 높은 가치 창출, 연구 활성화의 선순환 도출 (출처 : 요약문 3p)

• 연구책임자 : 박인규
• 주관연구기관 : 전남대학교
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 산소발생 나노입자;방사선치료;면역치료;암 저산소증;활성산소종; 2. Oxygenic nanoparticles;Radiation therapy;Immunotherapy;tumor hypoxia;Reactive oxygen species;

□ 연구개요 ○ 최종목표 : 본 제안과제에서는 환자 유래 췌장 암 조직을 활용하여 종양 미세환경이 모사된 췌장암 오가노이드를 제작해 방사선 치료 내성 기전을 규명하고 치료 타겟을 발굴하고자함 ○ 연구목표 1 : 종양 미세환경 모사 췌장암 오가노이드 개발 - 췌장암 환자 유래 조직으로부터 종양 오가노이드, CAFs를 각각 분리 배양하고, 이를 공배양하여 환자의 췌장암 조직과 유사한 종양 미세환경을 갖는 종양 오가노이드를 제작하고 이를 검증하고자 함 ○ 연구목표 2 : 방사선 치료에 의한 종양미세환경 변화 규명 - 종양 미세환경 오가노이드를 활용하여 방사선 치료로 인한 종양 미세환경과 종양 특성의 변화와 기전을 규명하고자 함 □ 연구 목표대비 연구결과 ○ 연구목표 #1 (1차년도) : 방사선에 대한 췌장암 오가노이드와 CAF의 내성 및 특성변화 확인 ● 췌장암 환자의 조직으로부터 종양 오가노이드, CAF를 각각 분리 배양 : 동일한 환자 조직으로부터 세포를 분리함 ● 배양한 종양 오가노이드, CAF의 공배양 조건 최적화 : 각기 다른 배양조건을 지닌 세포이기 때문에 동시에 배양이 가능한 조건을 확립해야 함 ● 방사선 치료 모델 제작 : 종양 미세환경 오가노이드에 방사선을 조사한 뒤 방사선에 의해 영향을 받는 유전자 발현 변화가 나타나는지 검증하여 방사선 모델을 제작 ○ 연구목표 #2 (2차년도) : 환자 유래 췌장암 조직을 활용하여 종양 미세환경이 모사된 췌장암 오가노이드를 제작해 방사선 치료 내성 기전을 규명하고 치료 타겟을 발굴 ● 종양 미세환경 모사 췌장암 오가노이드 개발 : 췌장암 환자 유래 조직으로부터 종양 오가노이드, 종양연관 섬유아세포와 종양연관 대식세포를 각각 분리 배양하고, 이를 공배양하여 환자의 췌장암 조직과 유사한 종양 미세환경을 갖는 종양 오가노이드를 제작하고 이를 검증하고자함 ● 방사선 치료에 의한 종양미세환경 변화 규명 : 종양 미세환경 오가노이드를 활용하여 방사선 치료로 인한 종양 미세환경과 종양 특성의 변화와 기전을 규명하고자 함. ○ 연구목표 #3 (3차년도) : 췌장암 오가노이드의 방사선 내성 및 종양 미세환경 변화 기전 규명 ● 방사선 조사에 의한 종양 미세환경 변화의 단일세포 분석 : 방사선을 조사한 종양 미세환경 오가노이드를 단일 세포 유전체 분석을 시행하여 종양, CAF, 면역세포 각각에서 유의하게 변화하는 유전자를 확인 ● 방사선 조사에 의한 종양 미세환경 변화의 병리적 분석 : 방사선을 조사한 종양 미세환경 오가노이드를 병리 분석하여 나타나는 변화를 확인 ● 방사선 조사에 의한 종양 미세환경 변화와 연관된 주요 유전자 발굴 : 단일세포 분석과 병리 분석 결과를 종합하여 방사선 조사에 의한 종양 특성을 변화시키는 주요 후보 유전자 선정 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 본 연구를 통한 학문적 기대효과 ● 본 연구는 환자의 암 조직으로부터 분리된 암 연관 섬유아세포 및 면역세포와 췌장 선암종 조직에서 분리된 종양 오가노이드의 공 배양으로 만드는 세계 최초의 종양 미세환경이 반영되는 종양 오가노이드로 미세환경과 종양에 대한 이해를 한 단계 높일 수 있을 것임 ● 종양 미세환경이 암 세포 증식, 전이 및 항생제 내성 등에 미치는 영향을 직접 관찰할 수 있는 모델로서 미세환경을 구성하는 세포에 유전자 발현 조절, 약물처리 등으로 함으로써 분자기전 연구에도 기여할 수 있을 것임 ○ 본 연구를 통한 사회적 기대효과 ● 본 연구는 암 세포로만 구성된 종래의 종양 오가노이드를 넘어서 환자 고유의 특성을 잘 갖춘 종양 오가노이드를 제작하는 것으로, 더욱 정확한 암 진단 및 방사선 치료 개발에 기여할 수 있음 ● 유병률이 높지만 가장 치료하기 어려운 췌장암 극복 기술 개발을 위한 기틀을 마련함으로써 환자들의 경제적, 정신적 손실을 줄이는데 기여하고, 환자들의 삶의 질을 향상시키는데 기여할 수 있음 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 임정호
• 주관연구기관 : 차의과학대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 방사선 치료;방사선 종양학;종양 오가노이드;종양 미세환경;카프; 2. Radiation therapy;Radiation oncology;Tumor organoid;Tumor microenvironment;CAF;

□ 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;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 Epstein-Barr virus 감염 위암에서 발암 기전에 관여하는 viral oncoprotein, viral microRNA, cellular oncoprotein, cellular microRNA 및 관련된 세포신호경로를 증명하고, 발암 관련 핵심 분자를 찾아내어, Epstein-Barr virus 감염 위암의 예방, 조기 진단 및 치료에 단서를 제공한다. ◼ 전체 내용 ① Epstein-Bar virus에 감염된 위암에서, 위암 발생 과정에 관여하는 viral gene를 찾아낸다. ② Epstein-Barr virus에 의한 발암 과정에서, 후보 (putative) viral oncogene으로서의 LMP2A 및 BARF1를 검증한다. 즉, LMP2A 및 BARF1 바이러스 유전자가, 위암 세포에 미치는 생물학적 영향을 밝힌다. ③ 바이러스 유전자에 의한 위암 세포의 변화와 관련된 신호경로들 특히, Nuclear factor-kappa B (NFkB) 경로, programmed death-ligand 1 (PD-L1)/PD1 경로를 조사하고, 이들 경로 간의 상관관계를 수립한다. ④ 세포 신호 경로에서 핵심 단백을 증명하고, 변화된 cellular microRNA 및 그 target 단백을 증명한다. ⑤ Epstein-Barr virus-encoded microRNA, 즉 miR-BARTs로 인한 세포의 생물학적 특성 및 세포신호경로의 변화를 분석하여, 발암과정과의 연관을 검증한다. ⑥ Epstein-Barr virus양성 위암 조직에서, 발암 관련 핵심 분자를 제시하여, ‘Epstein-Barr virus 감염과 연관되어 발생된 위암’의 향후 조기 진단, 예방 및 치료 연구에 실마리를 제공한다. □ 연구개발성과 ① Epstein-Bar virus에 감염된 위암에서, 위암 발생 과정에 관여하는 viral gene를 찾아낸다. ② Epstein-Barr virus에 의한 발암 과정에서, 후보 (putative) viral oncogene으로서의 LMP2A 및 BARF1를 검증한다. 즉, LMP2A 및 BARF1 바이러스 유전자가, 위암 세포에 미치는 생물학적 영향을 밝힌다. ③ 바이러스 유전자에 의한 위암 세포의 변화와 관련된 신호경로들 특히, Nuclear factor-kappa B (NFkB) 경로, programmed death-ligand 1 (PD-L1)/PD1 경로를 조사하고, 이들 경로 간의 상관관계를 수립한다. ④ 세포 신호 경로에서 핵심 단백을 증명하고, 변화된 cellular microRNA 및 그 target 단백을 증명한다. ⑤ Epstein-Barr virus-encoded microRNA, 즉 miR-BARTs로 인한 세포의 생물학적 특성 및 세포신호경로의 변화를 분석하여, 발암과정과의 연관을 검증한다. ⑥ Epstein-Barr virus양성 위암 조직에서, 발암 관련 핵심 분자를 제시하여, ‘Epstein-Barr virus 감염과 연관되어 발생된 위암’의 향후 조기 진단, 예방 및 치료 연구에 실마리를 제공한다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ① 바이러스 발암 기전에 관련된 PD-L1을 비롯한 세포신호경로 단백 분석으로, 향후 위암종의 예방 및 진단법 또는 이를 목표로 한 새로운 항암제 개발에 기초 자료 제공, 특히 면역조직화학검사의 셋업으로 진단 및 예후 설정에 응용. ② LMP2A-transfected cell에서 증가된 PD-L1과, CD8 T cell의 co-culture가 진행 중인데, tumor microenvironment에서 LMP2A/NFATc2/pSTAT3/PD-L1과 CD8 T cell기능 연관된 연구를 진행 중임. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 장미수
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 엡스타인-바 바이러스;위암; 2. Epstein-Barr virus;gastric carcinoma;BARF1;miRBART5;LMP2A;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 DNA 복제실수교정 (mismatch repair; MMR) 유전자 변이에 따른 방사선에 의한 유전체 돌연변이 유발 정도를 마우스 정상 대장 조직 및 인체 정상 대장 조직에서 유래한 오가노이드의 전장유전체 염기서열분석(whole-genome sequencing; WGS)을 이용하여 단일 세포 수준에서 확인한다. ○ 1단계 ● 목표 MLH1^+/-, MLH1^-/- 마우스의 대장 오가노이드를 활용하여 in vitro, in vivo 방사선 조사 후, 방사선에 의한 유전체 돌연변이 차이를 정상 마우스와 비교한다. ● 내용 1. MLH1^+/+, MLH1^+/-, MLH1^-/- 세 군의 마우스에서 정상 대장 오가노이드 확립, 일정 시간 배양 후 (2 개월) 유전자 돌연변이 분석 및 in vitro 방사선 조사 (0, 8Gy) 후 유전체 돌연변이 분석 2. 마우스 세 그룹에서 in vivo 방사선 조사 후 (0, 8Gy) 대장 오가노이드 배양, 유전체 돌연변이 분석 3. 유전체 돌연변이 분석은 오가노이드의 단일세포 분리, 클론배양 후 whole-genome sequencing을 통하여 단위 베이스 당 돌연변이양, microsatillite instability (MSI) 및 유전체 변이 특성(mutational signature) 분석 ○ 2단계 ● 목표 인체 정상 대장 오가노이드를 확립하고, 유전자가위(Crispr/Cas9) 를 통해 MLH1 유전자 변이를 유도, in vitro 방사선 조사 후 유전체 돌연변이 차이를 확인한다. ● 내용 1. 인체 정상 대장 오가노이드에 유전자가위(Crispr/Cas9)를 이용하여 MLH1^+/-, MLH1^-/- 오가노이드 확립 - 대장절제술을 시행한 인체 대장 검체로부터 정상 대장 오가노이드 배양 - MLH1 유전자 변이를 유도하는 guide RNA를 제작하고 Crispr/Cas9을 이용하여 MLH1 유전자 변이가 유도된 오가노이드 확립 2. MLH1^+/+, MLH1^+/-, MLH1^-/- 인체 대장 오가노이드에서 in vitro 방사선 조사 (0, 8Gy) 후 whole-genome sequencing을 통해 유전체 돌연변이 차이 비교분석 □ 연구개발성과 ■ 정상 마우스 대장 오가노이드 확립 및 in vivo, in vitro 방사선 실험을 통해 상기 방법론으로 방사선에 의한 특이적 유전자 변이 측정이 가능함을 확인함 ■ MLH1 +/- embryo를 도입하여 배앙을 통해 MLH+/-, MLH-/- 마우스 생산에 성공함 ■ 정상 인체 대장 오가노이드 배양에 성공하여 후속연구에 대한 기반을 마련함 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ■ 오가노이드를 이용하여 방사선의 돌연변이 유발 정도를 측정하는 방법론은 향후 방사선유발 돌연변이 측정에 많은 도움이 될 것으로 사료됨 ■ 대장암의 MMR 유전자 변이외에도 유방암에서 BRCA1/2 변이 등 DNA repair 유전자의 변이가 암 발생에 중요한 역할을 하고 있어 이러한 유전자의 변이가 있는 암환자들에서 방사선으로 인한 이차암 발생 여부 및 방사선 민감성/저항성 여부는 개인 맞춤형 치료에 매우 중요한 요소로, 본 연구 방법이 널리 응용될 수 있으리라 생각함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김경수
• 주관연구기관 : 이화여자대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 방사선치료;오가노이드;복제실수교정유전자;린치증후군;전장유전체분석; 2. Radiotherapy;Oragnoid;Mismatch repair gene;Lynch syndrome;Whole genome sequencing;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김현동
• 주관연구기관 : (주)티엠지코리아
• 발행년도 : 20221000
• Keyword : 1. 기어박스;감속기;엑츄에이터;밸브;원전기기; 2. Gearbox;Gear Reducer;Actuator;Valve;Nuclear Power Equipment;