연구의 목적 및 내용 ○ 방사선기술개발 사업 등을 통하여 원천기술 및 응용기술 등이 확보된 소재/부품/소자 관련 방사선 기술로 국익과 경제발전에 기여할수 있는 산업화 전략 창출을 목표로 하는 신규 사업 기획 ○ 방사선 기술을 이용하여 사회 현안 혹은 기술 난제 해결 및 극복을 위한 부처 공동 협력 연구 기획 연구개발성과 ○ 고부가 시장 선도형 방사선 기술 집적 상용화 분야 분석 및 기획 - 부처별로 추진된 소재/부품/기기 분야 기술과 방사선 기술의 협력/연계 방안 및 기술 상용화 타당성, 논리 보완 기획 - 다부처 협력 또는 산학협력을 위한 방사선 기술 상용화 전략 모델 수립 ※ 상세 기술로드맵과 연계한 사업 추진 타당성, 기존 사업과의 차별성, 부처 정책 연계성 도출 및 사업의 파급효과 분석 ○ 방사선 산업생태계 조성을 위한 방사선 선진화 전략기술 기획 - 소재/부품/기기 분야별 방사선 기술 상용화(실증) 연구 기획 및 중점기술로의 타당성 조사 - 부처 정책 및 법규 조사를 통한 기획 타당성 분석/평가 ○ 자문위원회 구성/운영 - 산학연 및 의료, 환경 분야 전문가 의견 수렴을 통한 세부 기획안 도출 - 분석기법 적용하여 기획사업의 논리, 기술, 사회 경제적 타당성 확인 - 수요자 및 관계부처와 공동으로 실증 및 성과 극대화 전략 수립 ○ 중점추진과제 발굴 : 방사선센서 및 감염병 관련 2개 중점 추진과제 ○ 기획보고서 작성 연구개발성과의 활용계획 (기대효과) ○ 방사선 소재/부품/기기 분야 국가 미래 전략 기획사업 추진의 기초자료로 활용 - 고부가가치 시장이 예상되나, 진입장벽이 높은 기술을 선정하여 부처 간 협력 및 기술사업화 지원을 통해 전략산업화 ※ 대외 의존형 산업구조 탈피를 위한 「소재⋅부품⋅장비 경쟁력 강화 대책」(합동부처, ‘19) ※ 세계시장: (방사선의료영상) ‘15년 35.3조 → ’30년 79.9조, (방사선계측) ‘15년 9.2조 → ’30년 16.2조 ○ 부처협력사업 또는 산학연 협력사업 추진의 기초자료로 활용 (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 허민구
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 방사선;방사선기술;방사선기기;소재;부품; 2. Radiation;Radiation technology;Radiation device;Materials;Components;

□ 연구개요 420여종 kinase library와 Seesaw2.0 system를 가지고 스크리닝한 인산화 효소가 DNA 손상 복구 시스템에 미치는 영향을 확인하고, 이미 스크리닝한 Akt1이 DNA 손상 복구 시스템에 미치는 영향을 확인하고 Akt1에 의한 새로운 DNA 손상 복구 시스템의 기전 제시와 세포와 마우스를 이용하여 1-2차년도 생화학적 기초실험들을 바탕으로 새로운 인산화 효소에 의해 DNA 손상 복구 시스템을 조절 관련된 단백질의 동정 및 조절인자의 분자기전 규명을 이해함으로써 DNA 손상 복구 시스템의 새로운 조절인자들을 타겟으로 DNA 손상에 의한 발암기전에 대한 이해를 확립하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 1. Akt1 억제제에 의한 비상동 말단연결 복구 메커니즘의 영향. - U20S 세포주에서 Fok1 endonulase을 활용하여 DNA 손상에 의한 Akt 억제제의 영향을 확인하기 위한 실험을 수행하였음. Fok1 엔도뉴클레이즈는 DNA의 일부분에 결합하여 절단을 일으킴. 이 방법을 통하여 DNA 손상을 일으킨 후 DNA 손상 부위에 필수적인 인자들의 영향을 관찰하였음. 대표적인 DNA 손상 마커인 gH2AX와 R NF168은 손상 후 Fok1과 같은 위치에서 확인할 수 있었고, 반면에 Akt 억제제인 M K2206을 처리하자 이들이 DNA 손상부위로 모이지 못하는 것을 확인하였음. 2. Akt1에 의한 RNF168 인산화가 RNF168 안정성에 미치는 영향. - Akt1에 의하여 RNF168의 인산화가 RNF168 단백질 안정성에 영향을 미치는지 확인하기 위하여 HEK 293 세포에 GFP-RNF168 본래의 형태와 인산화가 일어날 수 없는 형태인 S60A,인산화가 이미 일어난 구조를 나타내는 S60D , S60E를 발현시켰음. 이들의 단백질의 반감기를 확인한 결과, RNF168 인산화가 일어날 수 없는 형태에서 단백질 반감기가 현저히 감소되는 결과를 확인하였음. 이러한 현상이 HE K 293 세포내에서 Akt1 발현을 막았을때와, DNA에 손상이 일어났을 때의 영향을 확인하기 위해 IR (Ionizing radiation) 이온화 방사선을 투과한 후 RNF168 단백질의 반감기를 확인하였음. 그 결과 Akt1 발현을 막았을때 RNF168 단백질의 안정성이 현저히 감소됨을 확인하였음. 3. Akt1에 의한 RNF168 인산화가 RNF168 안정성에 미치는 영향. - Akt1에 의하여 RNF168의 인산화가 RNF168 단백질 안정성에 영향을 미치는 지 확인하기 위하여 HEK293 세포에 GFP-RNF168 본래의 형태와 인산화가 일어날 수 없는 형태인 S60A, 인산화가 이미 일어난 구조를 나타내는 S60D, S60E를 발현시켰음. 이들의 단백질의 안정성을 확인하기 위하여 knock-down 기법을 이용하여 단백질의 유비퀴틴화를 확인하였음. Akt1이 knock-down 되었을 때, RNF168의 유비퀴틴화를 확인하기 위하여 endogenous 유비퀴틴 항체를 이용하여 실험을 수행하였음. Akt1이 knock-down 되었을 때 GFP-RNF168 본래의 형태와 인산화가 일어날 수 없는 형태인 S60A의 유비퀴틴화를 비교해 보았을 때, GFP-RNF168 본래의 형태의 경우 Akt1 knock-down에 의하여 유비퀴틴화가 증가됨을 확인할 수 있었음. 이를 통해 Akt1에 의하여 RNF168의 유비퀴틴을 통하여 단백질의 안정성을 조절함을 확인하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 생물학적 시스템에서 DNA 손상반응 조절 기전을 분자수준에서 밝힘으로써 생체의 항상성에 대한 시스템간의 이해를 높이고 목표 집약적인 연구를 통하여 국제적으로 DNA 손상 반응 기전 연구의 발전에 공헌과 DNA 손상 반응에 관여하는 조절인자들과 상호작용하는 조절 분자들 간의 인식네트워크를 구축하여 DNA손상 반응 제어를 위한 물질개발과 효능의 검증이 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박희세
• 주관연구기관 : 전남대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 인산화 효소 Akt1;E3 리가아제 RNF168;DNA 손상 반응;이중가닥절단 복구;상동재조합; 2. Akt1;RNF168;DNA repair system;Double Stand Break Repair;homologous recombination;

□ 연구의 목적 및 내용 < 연구 목적 > - 전이성 뇌종양 및 뇌암의 뇌척수액 전이 (leptomeningeal metastasis, LM)은 치료기술의 발달로 장기 생존자가 증가하면서 그 incidence가 증가하는 추세임. - 연구자들은 최근 4년간 기존의 methotrexate (MTX) 뇌척수액 항암치료에 따른 뇌백질의 변성 (white matter change)와 달리 뇌의 회질 및 백질을 모두 포함하고 미만성으로 진행하여 사망에 이르는 8례를 경험하였음. - 연구자들은 연수막 암전이로 뇌척수액 MTX 항암치료를 받은 환자의 후향적 전수조사를 통해 1) Intra-cerebrospinal fluid (CSF) 치료 후 발생한 괴사성 뇌회백질염의 발생율을 구하고, 2) 임상인자 분석을 통하여 가능한 risk factors를 도출하며, 3) 합병증으로 사망한 증례의 임상 양상을 보고하고자 함 < 연구내용 > 1. 임상 자료 review - 국립암센터 암빅데이터센터에 연구자가 보유한 1,166명의 환자레지스트리 제출하고 연구검색포털을 통해 관찰항목 자료 획득함. - MTX(methotrexate) 항암치료 후 MRI 추적 영상이 있거나 없는 경우 6개월 이상 임상 경과 관찰 기록이 있는 환자 및 MRI 영상을 review하여 괴사성 뇌회백질염 발생 여부를 전수 조사하여 괴사성 뇌회백질염 발생과 연관되는 치료 요인 1) MTX 투여 횟수, 2) 방사선의 종류 및 dose, 3) 치료의 순서 및 간격, 4) Primary cancer type 5) Parenchymal brain metasis 동반 여부 6) Systemic cancer status 7) Steroid 사용 여부, dose 8) 최종 환자 추적일 9) 생존여부에 대해 조사함. 2 결과분석 - Primry end point: Intra-cerebrospinal fluid (CSF) 치료 후 발생한 괴사성 뇌회백질염의 발생율을 전수조사를 통하여 구함. - Secondary end point: 임상인자 분석을 통하여 가능한 risk factors를 도출하며, 임상 양상을 보고함 □ 연구개발성과 < 정성적 성과 > - 주요연구성과를 개조식으로 간단히 작성 □ 연구개발성과의 활용계획(기대효과) - 신경독성의 우려가 제시되 왔던 연수막 암전이의 MTX 뇌척수액 항암치료에서 장기투여로 인한 encephalopathy의 incidence 제시 - MTX 뇌척수액 항암치료 합병증 발생의 risk factor 제시 - 세계적으로 보고된 바 없는 fatal necrotizing leucoencephalopathy의 증례 보고 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 곽호신
• 주관연구기관 : 국립암센터
• 발행년도 : 20221000
• Keyword : Leptomeningeal metastasis;Methotrexate;Cerebropsinal fluid;Encephalopathy;Necrosis;Risk factor;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김성운
• 주관연구기관 : 강원대학교
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 아스팔트 자가회복;마이크로웨이브 조사;인장강도 회복률;휨강도회복률;열전도성 섬유; 2. Asphalt self-healing;Microwave radiation;Tensile strength recovery ratio;Flexural strength recovery ratio;Conductive fiber;

2017년 국내 자궁경부암 전체 환자수는 약 64,000명이었고 그 중 신규환자는 약 3.5천명으로 전체 여성 암 발생의 약 3.2%로 7위에 해당한다. 자궁경부암의 전통적인 치료는 수술, 화학요법, 방사선 요법 등으로 조기 발견시 5년 생존율이 80%에 이르나, 재발한 경우 치료 성공율은 약 35%로 감소하고, 전이가 있는 경우에는 약 16%에 그치고 있다. 현재 자궁경부암의 1차 치료로는 Cisplatin, Paclitaxel, Bevacizumab을 사용하고 있으나, 해당 요법에 반응하지 않거나, 해당 요법 사용 후 재발한 환자의 경우에는 표준 치료법이 없다. 의사의 판단에 따라 화학항암제 중 일부를 사용할 수 있으나 무진행 생존기간이 3~5개월에 불과하며, 독성으로 인한 많은 부작용이 발생한다. 항암면역치료백신인 BVAC-C는 환자의 B세포와 단구세포에 아데노바이러스 벡터를 이용하여 인유두종바이러스 16 및 18형 (HPV type 16, 18)의 E6,E7 유전자를 도입하고 세포 표면에 알파-갈락토실세라마이드를 적재하여 제조하며, 인체에서 가용한 모든 항암면역기능(적응면역계: 세포독성 T세포, 항체 생산, 선천면역계: 자연살해세포, 자연살해 T세포)을 유도하여 암세포를 살상한다. BVAC-C의 인체 내 안전성을 확인하기 위한 임상 1상 시험을 수행하였으며, 해당 임상시험에서 사용한 BVAC-C의 용량범위는 모두 안전한 것으로 확인되었다. BVAC-C의 항암효과를 탐색하기 위해 HPV type 16 또는 18에 양성인 자궁경부암 환자 중 표준치료에 실패한 다발성 전이를 가진 진행성 또는 재발성 환자를 대상으로 BVAC-C의 단독 투여 및 Topotecan과의 병용투여 요법의 안전성, 내약성, 면역반응 및 예비 유효성을 평가하기 위한 공개, 단계적 증량, 반복 투여, 제 1/2a상 시험을 수행하였다. 해당 임상시험에서 BVAC-C 고용량 (1.0x10^8 cells/dose) 단독 3회 반복투여한 경우 ORR 33.0%(2/6, 1 CR, 1 PR) median PFS 3 months(1 to inf.), 6 month PFS rate 28.5%였고, BVAC-C 중용량(5.0x10^7 cells/dose) 단독 4회 반복 투여한 경우 ,ORR 50%(2/4, 2 PR), median PFS 16.5 months(2 to inf.), 6 month PFS rate 50%, BVAC-C 중용량과 Topotecan을 2주 간격으로 교차하여 4회 반복 투여한 병용투여군에서 ORR 0%(0/3), median PFS 5.3 month(2 to 8), 6 month PFS rate 66%였다. 임상 2a상 시험을 통해 BVAC-C 단독 투여의 유효성을 탐색하였으며, Durvalumab과의 병용투여 효과를 확인하기 위한 임상시험을 수행하였다. 해당 임상시험은 1차 백금 기반 화학요법에 실패한 HPV type 16 또는 18에 양성인 자궁경부암 환자를 대상으로 항암면역치료백신 BVAC-C 와 Durvalumab의 병용투여 효과를 확인하기 위한 공개, 단일군, 안전성 도입기(safety lead-in phase), 다기관, 연구자 주도 임상시험으로 현재 3명의 대상자가 모집되어 BVAC-C와 Durvalumab을 투여받았으며, 안전성 관찰 결과 Grade 1의 발열이 관찰되었다. 상기한 결과를 기반으로 BVAC-C 임상 2b/3상 시험 승인을 위해 임상시험계획서를 개발하였다. 재발성 또는 불응성 자궁경부암의 2차 치료제 대비 단독 투여한 BVAC-C의 유효성 개선 효과를 확인하기 위해 설계하였으며, 현재 진행 중인 Durvalumab 병용투여 임상시험의 결과를 분석 후 단독 혹은 병용투여 중 1개의 계획을 선택하여 임상진행에 대한 향후 방향을 설정하고 임상 2b/3상을 실시할 계획이다. (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 강창율
• 주관연구기관 : 셀리드
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 자궁경부암;면역치료백신;항암면역치료;인유두종바이러스; 2. Cervical cancer;Immune therapeutic vaccine;Anticancer immunotherapy;HPV;BVAC-C;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 원자력 안전·안보 연계를 위한 원전 작업 종사자 통합 관리 시스템 구축 ◼ 전체 내용 가. 1차년도 (2020) ① 개발 목표 1) 생체신호 기반 원전 작업 종사자 통합 관리 시스템 구축을 위한 단위기술 개발 2) 원전 작업 종사자 생체신호 수집 관련 규제 상충 분석 및 적용 방안 제시 ② 개발 내용 및 범위 1) 생체신호 기반 원전 작업 종사자 통합 관리 시스템 구축을 위한 단위기술 개발 • 원자력 안전 및 조직 신뢰도 개선을 위한 종사자 주의 및 작업부하 평가기술 개발 • 핵안보 문화 증진을 위한 생체신호기반 인증 및 의도기반 접근 권한기술 개발 • 안전·안보 연계를 위한 원전 작업 종사자 스크리닝 기술 개발:종사자 직무 적합성 평가 (음주/스트레스/피로도) 2) 원전 작업 종사자 생체신호 수집 관련 규제 상충 분석 및 적용 방안 제시 • 신형원전 개발 및 확산 과정에서 예상되는 사물인터넷, 생체신호 등의 신기술 도입과 개인정보 활용에 따르는 법적, 윤리적 문제를 규제 측면에서 검토 • 생체신호 데이터 수집 및 처리방안 제시 (데이터 익명화 기술) 나. 2차년도 (2021) ① 개발 목표 1) 생체신호 기반 원전 작업 종사자 관리 기술 타당성 평가 2) 종사자 통합 관리 시스템 개발 및 안전·안보 연계를 위한 활용 방안 구축 ② 개발 내용 및 범위 1) 생체신호 기반 원전 작업 종사자 관리 기술 타당성 평가 • 원자력발전소 유사 환경 구축 및 실험을 통한 단위기술 타당성 평가 • 종사자 관리 기술의 오류 가능성 평가 및 보조수단으로써의 활용성 제시 2) 종사자 통합 관리 시스템 개발 및 안전·안보 연계를 위한 활용 방안 구축 • 통합 관리 시스템이 안전·안보에 미칠 수 있는 영향을 다각도로 분석 • 업무 효율성과의 연계를 고려한 통합 관리 시스템 평가 결과의 활용방안 제시 다. 3차년도 (2022) ① 개발 목표 1) 생체신호 기반 원전 작업 종사자 통합 관리 시스템 실증 2) 미래형 원전 적용을 위한 적용방안 및 관련 규제방안 제안 ② 개발 내용 및 범위 1) 생체신호 기반 원전 작업 종사자 통합 관리 시스템 실증 (UAE 칼리파대학과의 협력 추진) • 국내 원전 적용을 위한 원자력 유관기관 종사자 대상 실험 • 실험결과를 바탕으로 추후 요구되는 고려사항 정리 및 시스템 수정 2) 미래형 원전 적용을 위한 적용방안 및 관련 규제방안 제안 • 종사자 출근, 작업, 퇴근 시 언제, 어떻게, 얼마나 생체신호를 획득하고, 평가 결과를 바탕으로 어떤 조치를 할지에 대한 통합 관리 시스템 적용방안 제시 • 생체신호 기반 통합 관리 시스템의 실제 적용을 위해 발생 가능한 문제 분석 및 난관 극복을 위한 규제방안 제안 □ 연구개발성과 ○ 생체신호 기반 원전 작업종사자 통합 관리 시스템 구축을 위한 단위 기술개발 및 데이터 수집 관련 규제 상충 분석 • 원자력 안전 및 조직 신뢰도 개선을 위한 종사자 주의 및 작업부하 평가 기술 개발 • 안전·안보 연계를 위한 원전 작업종사자 스크리닝 기술개발 - 종사자 직무 적합성 평가 (음주/스트레스/피로도) • 신형원전 개발 및 확산 과정에서 예상되는 사물인터넷, 생체신호 등의 신기술 도입과 개인정보 활용에 따르는 법적, 윤리적 문제를 규제 측면에서 검토 • 생체데이터 수집 시 개인정보 익명화 및 보안/안전 관련 규제 상충 분석/방안 제시 • 핵안보 문화 증진을 위한 생체신호 기반 인증 및 의도기반 접근 권한 기술개발 ○ 통합 작업종사자 관리 기술의 타당성 평가 및 종합 관리 시스템의 안전·안보 연계를 위한 활용방안 구축 • 다양한 주제어실 작업 상황을 묘사한 원자력발전소 유사 환경 (원전용 실시간 Nuclear Plant Analyzer, Win-NPA활용) 구축 및 실험을 통해 생체신호 기반 단위 기술 타당성 평가 - 종사자 주의 (attention) 및 작업부하 (workload) 평가 - 직무적합성 스크리닝 기술로 뇌파 변화 측정 - 종사자 관리 기술의 오류 가능성 평가 및 보조수단으로써의 활용성 제시 • 종사자 통합 관리 시스템(인적오류, 내부자위협, 직무적합도 평가)의 업무 효율성과의 연계를 고려한 통합 관리 시스템 평가 결과의 활용방안 제시 - 규제적용성 증진을 위한 정보보호시스템 개발 ○ 미래형 원전 적용을 위한 생체데이터 기반 통합 관리체계의 실증 및 규제적 적용 방향성 제안 • 본 과제에서 진행된 머신러닝 기반 분류 체계 및 생체신호 정확도 관련 기술 성능 개선 • UAE 칼리파 대학과의 협력 추진으로 생체신호 기반 원전 작업종사자 통합 관리 시스템 실증 • 안전/안보 민감 시설로 분류된 원전 종사자 대상 생체신호 기반 관리 기술을 반영한 뇌파 스마트 헬멧 프로토타입 개발 및 시연으로 종사자의 전반적인 작업 과정(운전 전, 중, 후)을 측정하여 타당성 평가 - 종사자 출근, 작업, 퇴근 시 언제, 어떻게, 얼마나 생체신호를 획득하고, 평가 결과를 바탕으로 어떤 조치를 할지에 대한 통합 관리 시스템 적용방안 제시 • 생체신호 기반 통합 관리 시스템의 실제 적용을 위해 발생 가능한 문제 분석 및 난관 극복을 위한 규제방안 제안 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 • 국가 원자력산업의 국제화를 지원할 수 있는 원자력 안전, 안보 전문인력 배출 • 인적오류 및 내부자 위협 저감 및 직무 적합성 평가를 통합하면서 안전과 안보를 연계하여 원전 작업 종사자들을 관리하는 규제체계 적용의 가능성 평가 • 원전 수출국으로 부상한 대한민국이 세계 원자력 안전 및 안보 체제 유지 및 공고화에 기여 • 미래 수요에 선제적으로 대응하고 적절히 4차 산업혁명의 기술을 접목하면서 기존 기술의 한계를 돌파할 수 있는 기술개발 • 국제 원자력 안전에 대한 신뢰성 재고를 통해 원자력 연료 주기 기술의 이용 증진 • 원자력 안전 및 안보에 대한 국내 이해 증진을 통한 올바른 여론 형성 • 국제 원자력 안전, 안보 분야 원자력 네트워크 형성 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 임만성
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 원자력 안전·안보 연계;종사자 통합 관리 시스템;생체신호기반 데이터구축;의도기반 접근권한기술;규제적용성; 2. Nuclear safety-security interface;Integrated worker management system;NPP worker’s bio-signals database;Intention-based access control system;Regulatory applicability;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◎ 최종 목표 ○ 대사적 상호 작용에 의한 대사성 간질환 발생 기전을 규명하고, 이를 조절하는 핵수용체의 기능 조절 통해 대사성 간질환에 대한 새로운 치료 전략을 제시하고자 함. ◎ 전체 내용 ○ 대사적 상호 작용 연구를 위한 in vitro & in vivo 모델 구축 ○ 신규 핵수용체 (ERRγ, COUP-TFII 발굴) ○ 핵수용체에 의한 글루타민, ○ 포도당 대사 변화 등 심화기전 연구 ○ 대사적 간질환에서 핵수용체 활성 억제제의 효능 평가 ○ 인체자원 활용한 임상적 검증 ◎ 1단계 ● 목표 ○ 세포간 상호작용이 대사성 간질환에 미치는 영향을 in vitro에서 확인할 수 있는 실험적 모델을 확립하고 세포간 대사적 상호작용 연구 ● 내용 - co-culture 시스템 (간암/간성상세포, 간세포/대식세포,쿠퍼세포) 확립하고 대사 변화 측정하여 상호 작용 연구 - 대사적 상호작용에 의한 신규 타겟 발굴 및 기능 검증 - 신규 핵수용체의 과발현 혹은 발현 억제 시스템 통한 기능 및 효능 평가 - 식이를 이용한 대사성 간질환 단계별 동물모델 구축하여 mRNA-seq analysis 및 대사체 분석 ◎ 2단계 ● 목표 ○ 핵수용체 활성조절제가 대사성 간질환에 미치는 효과와 심화 기전 연구를 수행하고 임상적 기능을 검증함 ● 내용 - 핵수용체 활성 조절의 효능 평가 및 기전 심화 연구 (in vivo 모델) - 기구축한 대사성 간질환 동물 모델에서 핵수용체 활성 조절의 효능 평가 - one-carbon metabolism, glutaminase 2 조절에 대한 심화 기전 연구 - 인체 자원을 활용한 임상적 유용성 검증 - 대사성 간질환 환자의 간조직과 정상 간조직을 확보하여 신규 표적 인자의 발현을 인체시료에서 비교 평가하여 목적 유전자의 기능을 임상적 검증 - 핵수용체 활성 조절이 immune response 미치는 영향을 규명 □ 연구개발성과 ○ 본 연구과제를 성실히 수행하여 세포와 대식세포의 co-culture 모델과 식이를 통한 비알코올성 지방간염 모델을 구축하였으며 신규 핵수용체인 ERRγ를 발굴하여 기능 평가와 기전 규명 연구를 수행함으로써 신규 타겟 발굴에 대한 목표를 달성하였음. 또한, ERRγ 활성 억제 통한 약제 내성 간암을 극복함을 밝히고 기전을 규명함. ○ 신규 핵수용체 COUP-TFII가 대사성 지방간 질환에 중요한 LDHA를 증가시켜 mTORC1 활성화시킴을 규명하였으며 (EMBO Reports, 2018), 이는 지방간염 및 간섬유화 조건에서 lactate가 증가함을 고려하였을 때 비알코올성 지방간질환 모델에서 적용해볼 수 있어 의의가 크다고 사료됨. 간암에서 핵수용체 PPARδ의 glutaminase1을 조절 기능을 밝혔으며 (MCR, 2017), 간내 미세환경 조건에서 macropinocytosis가 약제 내성 및 간 전이에 미치는 영향을 밝히고 (JECCR, 2022), 대사암 조직 내 글루타민 대사장애에 따른 면역관용유발기전을 규명하였음 (Molecular Cell, 2020). 그 외 신섬유화 질환에서 경구혈당강하제의 유효성 평가를 수행하여 적응증 확대 연구까지 성실히 수행함. 상기 결과들을 바탕으로 9편의 SCI(E) 논문 발표, 1건의 특허 출원 성과를 달성하는 등 목표 달성을 위한 연구개발을 성실히 수행하였음. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 대사성 간질환의 진행 기전 규명을 통한 치료기반 지식제공 - 대사성 간질환의 기전은 많이 알려져 있으나 실질적인 치료법이 없는 바, 본 연구의 성공적인 수행으로 대사성 간질환의 치료기반지식을 제공하고 이를 바탕으로 새로운 대사성 간치료제 개발이 가능할 것임. - ERRγ 억제제는 진행성 갑상선암과 간암, 약제 내성 간암에서 뚜렷한 항암 효과가 보고되고 있으며, 비알코올성 지방간염이 궁극적으로 간경화가 간암으로 진행됨을 고려하였을 때, 비알코올성 지방간염에서 ERRγ 의 활성조절은 간암발생이나 진행을 예방할 수 있을 것으로 고려됨. 비만, 당뇨병 유병률이 꾸준히 증가하면서 비알코올성 지방간염 역시 지속적으로 증가하고 있으나 여전히 효과적인 약제가 없기 때문에 ERRγ 활성 조절은 새로운 치료 전략을 제시하는 연구기반을 마련할 수 있을 것으로 생각됨. ○ 인체자원을 이용한 중개연구기반 확보 - 대사성 간질환 환자의 시료를 확보함으로써 병인조절기전의 신규표적을 인체조직에서 탐색, 검증할 수 있고 이들 통해 기초연구결과를 임상에 적용하는데 필요한 병원 중심이 중개연구기반을 확보할 수 있음 ○ 세포간 상호작용을 통한 다른 대사증후군 연구에 적용 및 활용 가능함 - 본 연구를 통한 대사성 간질환에서 세포간 상호작용 제어 기술은 비만, 당뇨병과 같은 대사 증후군의 근육, 지방조직 간의 상호작용 연구에도 활용 가능하며 새로운 치료 기반지식을 제공하게 될 것임. ○ 응용성/실용화 가능성 대사성 간질환 치료의 새로운 표적 제시 - 핵수용체 활성 조절제를 유효 성분으로 함유하는 치료용 약학적 조성물을 만들게 된다면, 대사성 간질환의 새로운 치료 전략으로 제안해 볼 수 있음. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 최연경
• 주관연구기관 : 경북대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 핵수용체;비알코올성 지방간염;간암;약제 내성 간암; 2. Nuclear receptor;Nonalcoholic steatohepatitis;Hepatocellular carcinoma;Drug resistant liver cancer;

본 연구는 식품 중 방사성 핵종 Tc-99 및 Co-60 에 대한 시험법을 확립하고 특정지역 (유럽)의 수입식품에 대한 오염실태를 조사하였다. 식품 내 Tc-99는 건조 및 분쇄, 균질화, 회화 등의 전처리 과정을 거친 후, 철 공침 및 음이온교환크로마토그래피법 등을 사용하여 추출하였다. 전처리 과정에서 발생하는 손실을 줄이기 위해 tracer 사용량, 회화 조건, 음이온교환수지 사용량 및 추출 용매량 등에 대해 최적화하였다. 또한, 액체섬광계수기의 분석조건 확립을 위하여 소광보정곡선 작성, 측정용기에 따른 배경방사능 비교, 분석 채널을 최적화하였다. 최적화한 시험법의 MDA는 CODEX guideline에서 제시한 기준치의 1/100 수준인 10 Bq/kg(영·유아식품 기준: 1,000 Bq/kg), 100 Bq/kg(기타식품 기준: 10,000 Bq/kg)을 충족하였고, 시험법의 유효성 검증을 위해 외부 분석기관과 교차검증을 실시하였으며, 선택성, 정확도, 정밀성, MDA 등을 확인 비교한 결과, 모두 허용범위를 만족하였다. 식품 내 Co-60 분석을 위하여 검체 전처리 및 기기분석 조건을 확립하였다. 고순도저마늄검출기의 계측조건을 최적화하기 위하여 검출기의 파라미터, 피크판정 조건, 피크면적 계산방법, MDA 계산법 등을 설정하여 최적화하였고, 이를 바탕으로 검출기의 에너지 및 채널교정을 수행하였으며, Co-60 분석을 위하여 배경방사능, 동시합산, 붕괴보정을 통하여 시험법을 최적화하였다. 최적화한 시험법의 MDA는 NUREG 4.16 계산식을 적용하였으며, 확립된 시험법의 MDA는 CODEX guideline에서 제시한 기준치의 1/100 수준인 10 Bq/kg을 충족하였다. 시험법의 유효성 검증을 위해 외부 분석기관과 교차검증을 실시하였고, 선택성, 정확도, 정밀성, 최소검출농도 등을 확인 비교한 결과 모두 허용범위를 만족하였다. 확립된 시험법을 이용하여 대형 원자력시설이 있는 특정지역(유럽)의 수입식품 (79품목, 124건)에 대하여 Tc-99 및 Co-60의 오염실태를 조사하였는데 모두 불검출로 '위해성 우려 매우 낮음'으로 나타났다. 다만, 헤이즐넛(1건) 및 링곤베리(1건)에서 Cs-137이 5.29 Bq/kg, 4.03 Bq/kg으로 미량 검출되었다. 본 연구를 통하여 유럽산 수입식품의 방사능 안전성을 확인하였고, 식품 중 방사능 안전관리 확대를 위한 시험법 및 기초자료를 마련하였다. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 김현경
• 주관연구기관 : 식품의약품안전평가원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 식품;방사능;테크네튬(Tc-99);코발트(Co-60);모니터링; 2. Food;Radioactivity;Technetium(Tc-99);Cobalt (Co-60);Monitoring;

□ 연구개요 원자의 화학적 환경에 따라 달라지는 반데르발스 힘(van der Waals force)을 분석적해(analytic gradient)로 구할 수 있는 퍼텐셜 모델을 개발하고, 이를 동역학 시뮬레이션에 접목하여 실제 용매 환경에서 발생하는 화학 반응의 동역학적 변화를 예측한다. □ 연구 목표대비 연구결과 - 반데르발스 힘을 구하는 수학적 모델 개발 : 기존의 점전하 퍼텐셜 기반의 분석적 기울기 모델을 토대로, 금속 등 다양한 시스템에 대해 에너지의 정확성이 보장된 가우시안 전하 퍼텐셜을 사용하는 uMBD의 분석적 기울기 모델을 개발 - 알고리즘 구현을 통해 퍼텐셜을 상용화 프로그램에 이식 : 다양한 시스템에 적용하여 검증 가능하도록 상용 프로그램 VASP에 이식하였고, 이를 기반으로 후속 연구에서 새로운 모델의 성능을 검증하고 활용할 계획 - 퍼텐셜 검증을 위한 벤치마크 계산 수행 : DFT와 PBE+uMBD 방법론의 정확성을 이온성 액체 2분자쌍에 대해 검증하고 force 검증을 위한 사전 계산 연구를 수행 - 퍼텐셜 모델을 활용하여 실제 용매 환경에서의 화학반응을 예측하는 연구 수행 : 용매 조건에 대한 에너지 소재의 성능 평가와 관련하여 후속 연구를 위한 시스템을 선정하였고 후속 연구과제를 지원하여 미흡하게 종료된 부분을 보완할 수 있도록함 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구 과제에서 개발하고자 하는 반데르발스 퍼텐셜 모델에 대한 국내 기술이 전무할 뿐더러 해외의 선도기술을 넘어서는 이론적 완성도를 마련할 수 있기 때문에, 핵심 기술을 빠르게 선점하여 상용화에 성공한다면 에너지 소재 개발과 바이오 유기 분자 시뮬레이션 연구에 독자 기술을 적극적으로 활용할 수 있을 것이다. 뿐만 아니라 전산 모사에 정확성을 더하여, 신소재군 개발 비용을 절감하기 위한 선험적인 in silico 소재 모델링에도 즉각적으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다. 마지막으로 시스템의 복잡성으로 인하여 그동안 이론적 연구의 한계에 부딪혔던 용매 효과나 동역학적 특성에 대한 전자 구조 시뮬레이션 구현을 가능케함으로써 실제 화학적 환경을 고려한 메커니즘의 원자 수준의 이해를 도모할 수 있고, QM/MM과 같이 DFT를 접목시킬 수 있는 접근법에 퍼텐셜 모델을 쉽게 이식하여 보다 확장된 메조스케일 시뮬레이션 구현 또한 가능해질 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김민호
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 반데르발스 힘;밀도 범함수 이론;제일원리 분자 동역학;분자 내 원자 특성;화학적 환경; 2. van der Waals force;density functional theory;ab initio molecular dynamics;atom-in-molecule;chemical environment;

□ 연구개요 ○ 방사선 치료 전 위치 확인을 위해 촬영하는 콘빔 CT (CBCT)는 기기의 구조적 한계로 환자에 따라 다양한 아티팩트가 발생하며, 치료의 정확도를 저하시킴. ○ CBCT 영상의 통합적 품질개선시스템을 개발하여, 보다 안전하고 정확한 방사선 치료에 기여함. □ 연구 목표대비 연구결과 ○ 아티팩트 모사를 위한 플러그 제작 및 연구 프로토콜 - 알루미늄, 티타늄이 삽입된 플러그를 인체팬텀에 삽입하여 아티팩트를 모사함. - Varian사의 Trilogy™ 선형가속기의 on-board imager를 사용하고, 촬영 부위는 Head이며 stadard dose head (SDH)와 high-quality head (HQH)에 대한 평가를 수행함. - 진단용 CT에서 활용이 대두되는 주석 부가필터를 0.2mm, 0.4mm, 0.6mm로 제작하여 Bow-tie 필터 전면부에 부착하여 아티팩트 저감, 기타 영상품질지수, 선량지수를 확인함. - 임상 사용 프로토콜인 SDH를 기준으로 하였을 때, HQH와 주석 0.4mm 부가필터를 사용하였을 시, 아티팩트는 효과적으로 저감함과 동시에 25% 가량의 선량 저감효과를 확인함. ○ 광자극 발광 선량계의 민감도 향상 - 5 kGy 방사선 고조사를 수행하여 deep electron/hole trap이 채워진 OSLD_exp의 경우 채워지지 않은 OSLD_cont에 비하여 75, 80, 90, 95, 100, 105 kVp에서 각각 12.7%, 14.0%, 15.0%, 10.2%, 18.0%, 17.9%, 17.3%의 민감도 향상을 확인함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 치료 전 CBCT 품질 개선을 통한 환자치료의 위치 정확도 개선 → 고정밀 방사선치료에 기여 ○ 방사선 치료 시, CBCT 선량의 최소화 및 영상품질 최적화로 방사선에 민감한 국민의식 개선. → “안전하고 효과적인 방사선 치료”의 의식재고 ○ 조사야 크기가 작고, 높은 선량을 1회 분할치료에 조사하는 정위적방사선치료에서 종양위치가 정확하지 않을 경우, 종양에는 처방선량이 전달되지 않고 정상조직에만 고선량이 피폭되어 방사선 사고에 이를 수 있음. → 본 연구의 결과는 CBCT의 아티패트 저감에 기여함으로써 환자의 셋업위치 정확도 향상 및 보다 효과적인 방사선 치료에 기여. ○ CBCT 영상의 아티팩트가 빈번히 발생하는 환자군을 선별하여 이에 대한 임상시험 수행 → 환자의 전체 치료시간을 증가시키지 않으며 품질 향상이 가능함. → 임상시험 완료 이후 임상 활용이 가능하며, 이에 따라 환자의 셋업위치 정확도 향상 및 보다 효과적인 방사선 치료에 기여할 수 있음. ○ CBCT 아티팩트 정량화 기법 → 본 연구에서는 PIU, FFT, SD 등 아티팩트 정량화 기법을 제안하고 CBCT 영상 아티팩트를 평가함. → CBCT 뿐만 아니라, 일반 진단용 CT, 나아가 기타 영상 장비의 아티팩트 평가에 활용이 가능함. ○ 광자극발광선량계의 kV 영역대 임상 셋업 → kV 영역에서의 절대선량 측정 프로토콜 셋업과 광자극발광선량계의 교차교정계수를 확보함. → 방사선 치료 전 시뮬레이션 CT에서의 선량 측정으로 활용 → 방사선 치료 전 셋업용 CBCT에서의 선량 측정으로 활용 → 기타 X-ray 기반 영상 장비에서 선량 측정으로 활용 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 전민수
• 주관연구기관 : 중앙대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 콘빔CT;영상품질;물리적 여과;방사선 계측;방사선량; 2. Cone-beam CT;Image quality;Physical filter;Radiation dosimetry;Radiation dose;