□ 연구개요 면역시냅스는 T 세포와 항원제시세포 사이에 형성되는 역동적인 초미세 분자구조체로 면역기능 조절에 필수적인 인자들이 모여 있으며 이들 인자들의 돌연변이나 부재는 심각한 면역질환이나 암의 유발과 관련이 있음. 본 과제는 면역시냅스의 개념이 기존의 세포-세포간 접합 뿐 아니라 다양한 형태의 신호매개 수단으로까지 확대될 수 있으며, 특히 면역세포 표면에 다량으로 존재하는 미세돌기 (microvilli)가 세포간 교신의 주요수단이 될 수 있음을 최초로 제안함. 본 연구는 1단계에서 밝힌 세포 간 신호물질의 전달매개체인 TIS (T-cell immunological synaptosomes = T-cell microvilli particles)의 새로운 역할을 밝히고자 하였음. 면역시냅스 연구는 이제 basics-to-bedside라는 새로운 영역으로 확대되었음. 따라서 두 번째 목표는 면역시냅스 주요 단백질들을 활용하여 최적화된 항암 면역세포 치료기술을 개발하고자 하였음 □ 연구 목표대비 연구결과 ◆ 2단계 연구목표 및 연구내용 - TMP에 의한 형질도입 기능을 이용한 면역항암 세포치료에 응용 - TCR 및 adhesion receptor의 avidity 조절에 의한 면역항암치료기술 개발 - TMP의 면역 생리학적 의의를 in vivo 면역질환 모델에서 밝힘 - T세포의 몸체로부터 TMP를 통하여 단백질, miRNA 등이 sorting 될 때 일어나는 반응연구 - TMP가 작용하는 세포 (DC, B cell, macrophage, 암세포 등)에 대하여 역할을 규명 - T 세포의 분화 및 발달에 관한 연구 ○ 형질도입 벡터로서 TMP의 발견 (CAR CD19을 발현하는 TMP의 제작 및 응용) - TMP라는 vesicle type을 이용하여 일시적으로 암을 공격할 수 있는 avatar-CAR-T 세포를 성공적으로 만들어서 마우스 동물모델에서 그 효과를 입증 (Nature Biomedical Engineering, IF18.952, in revision) ○ TCR과 adhesion receptor avidity를 조절하는 IGSF4/dU-TG2P를 이용한 항암전략 연구 성공 - TCR과 adhesion receptor avidity 조절이 항암전략에 필수적임을 밝힘 (Frontiers Immunol, IF6.429,; J Hematology & Oncology, IF11.059, published; 유럽특허 1건 등록; 기술이전 2건) ○ T 세포에서 microvilli의 형성 조절 기전연구 - Microvilli 조절하는 cdc42 유전자 동정하고 conditional KO 마우스를 확립 - Microvilli 관련 논문 게제 및 제출 (Frontiers Immunol, 2019) - Microvilli의 “trogocytic molting”반응에 의한 T 세포 운명 규명 (Nature immunology, under review) ○ Nuclear speckle 단백질 NSrp70에 의한 T세포분화 및 발생 - NSrp70에 의한 T 세포증식 및 발달 규명 (Nucleic Acids Res, IF11.501, in revision) □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) T 세포의 표면에 있는 microvilli는 T 세포의 활성 및 억제에 있어서 모두 중요한 역할을 수행하지만 그 기능은 아직까지 거의 밝혀져 있지 않음. 연구자는 면역시냅스 연구를 수행하는 중 microvilli가 단순한 돌기가 아니라 T 세포의 운명에 있어서 결정적인 역할을 하는 organelle이라는 것을 밝힘. T 세포 microvilli의 기능연구결과는 T 세포활성과 비활성에 관한 학문적 패러다임을 새롭게 설정하고 이 분야의 발전에 크게 기여할 수 있을 것으로 생각됨. 더욱이 TMP를 이용한 새로운 치료기술의 비약적인 발전을 이룰 수 있을 것으로 생각되며 이는 유전자치료와 세포치료영역에 기여할 것임 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 전창덕
• 주관연구기관 : 광주과학기술원
• 발행년도 : 20210400
• Keyword : 1. 면역시냅스;T-세포치료;미세돌기;유전자 조작 키메라;면역치료법; 2. Immunological synapse;T cell therapy;microvilli;Chimeric antigen receptor;Cancer immunotherapy;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 ◯ 화염시험 방법론 및 연소특성에 대한 안전규제기술 개발 ○ 전체 내용 - 케이블의 난연성능에 영향을 미치는 주요 요인 분석 - 케이블의 연소시험을 통한 연소생성물 분석 - 원전에 적용되는 케이블 화염시험 방법론 평가 및 제시 - 케이블 연소생성물을 고려한 화재·피난 시뮬레이션 시나리오별 분석 및 PRISME 실험결과에 대한 화재모델링 검증 ○ 1단계 □ 목표 ◯ 국내 원전 일반케이블 및 광케이블의 난연성능에 영향을 미치는 주요 요인 분석 ◯ 국내 원전 케이블 연소생성물 영향 분석 ◯ 케이블의 난연성능 확보를 위한 가속열화방식 분석 및 화염시험 방법론 제시 □ 내용 - 케이블의 방사선 및 열적 가속열화 기간에 따른 난연성능 변화시험 - 케이블의 방사선 및 열적 가속열화 기간에 따른 연소생성물 분석시험 - 방사선 및 열적 가속열화 기간에 따른 케이블 난연성능 및 연소 생성물 변화 분석과 방법론 제시 ○ 2단계 □ 목표 ◯ 국내 원전 케이블에 대한 선정지침 개발 방향 제시 ◯ 케이블 연소생성물을 고려한 운전원 현장조치/화재진압절차 평가기술 개발 □ 내용 - 케이블의 가속열화온도 및 가속열화 경년수준에 따른 난연성능 및 연소생성물 변화 분석과 방법론 제시 - 케이블의 가속열화온도 및 가속열화 경년수준에 따른 케이블 난연성능 변화 시험 - 케이블의 가속열화온도 및 가속열화 경년수준에 따른 케이블 연소생성물 변화 분석 및 독성지수 분석 실험 - 케이블 연소생성물을 고려한 화재·피난 시뮬레이션 시나리오별 분석 및 PRISME 실험결과에 대한 화재모델링 검증 □ 연구개발성과 ○ 규제·기술지침 개발 - 케이블 재질 별 연소생성물에 따른 운전원 조치 및 화재진압절차에 대한 안전규제기술, 원전 케이블 화염시험 방법론에 대한 안전규제기술, 케이블 연소생성물에 따른 원전 케이블 선정 지침 ○ 학회 논문 ○ PRISME3 실험결과에 대한 모델링 수행 및 표준 입력값 개발을 통한 해설서 개발 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 국내 원전 케이블 화염시험 방법론에 대한 안전규제기술 개발과 국제적인 케이블 수출기업 및 시험기관 양성 - 국내 원전에 설치되는 케이블에 대한 화염시험 방법론을 정립하여 케이블의 수명기간 동안의 난연성능을 사실적으로 검증할 수 있음. - 수명기간 동안의 난연성능을 검증할 수 있는 케이블 화염시험 방법론을 정립할 수 있음. - 케이블의 난연성능을 사실적으로 검증할 수 있는 화염시험 방법론을 연구하여 케이블 화염시험을 수행하는 국내시험 인증기관의 기술적인 향상을 도모할 수 있음. ○ 케이블 연소생성물의 특성에 따른 운전원 조치 및 화재진압절차에 대한 안전규제기술 개발 - 케이블 연소 시 생성되는 연소생성물의 종류 및 발생량을 고려하여 원전 케이블 화재발생 시, 운전원 조치에 대한 절차를 개선할 수 있음. - 케이블 연소 시 발생하는 연기의 밀도가 운전원 및 초동소방대의 가시도에 미치는 영향을 분석하여 화재진압절차의 개선점을 도출할 수 있음. - 케이블의 연소생성물이 인체에 미치는 유해성을 분석하여 국내 원전에 설치되는 케이블의 선정지침 개발방향을 제시할 예정임. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이상규
• 주관연구기관 : 한국원자력안전기술원
• 발행년도 : 20211200
• Keyword : 1. 케이블 화염시험 케이블 난연성능 케이블 연소생성물 운전원 조치 화재진압절차; 2. cable flame test;fire retardant performance;cable combustion products;operator action;fire pre-plan;

□ 연구개요 ○ 본 연구에서는 대장암 마우스 종양 모델에서 방사선 조사 후 면역학적 종양 미세환경의 시간 순차적 변화를 관찰하고, PD-1/PD-L1 억제제의 차등적 방사선 민감 작용 발생에 관한 전임상적 근거를 구축하고자 함. [1차] 방사선 조사 후 관련 면역 세포들의 총체적 & 역동적 변화 양상과 기전에 대한 평가 [2차] 시간 흐름에 따른 면역 세포들의 기전 변화로 인한 PD-1/PD-L1 억제제의 방사선 민감 효과 차등 관련성 확인 □ 연구 목표대비 연구결과 [1차년도 목표 연구내용] ○ CT26 종양 조직에 방사선 조사 (2 x 5 Gy, 7.5 x 1 Gy)를 적용하여 치료 전후 5가지 시점(방사선 조사 시작일 Day 1을 기준으로 Day 0-2-7-14-21) 을 정의하여 mouse colon cancer model을 수립함. ○ 7.5 x 1 Gy, 2 x 5 Gy 간에 면역학적 종양 미세환경의 변화가 유도되는 시기에 차이가 있었음. 아래 항목에서 7.5 x 1 Gy에서는 이른 시기에 변화가 나타나기 시작한 반면, 2 x 5 Gy는 치료 후 종양이 줄어들면서 비교적 중반 이후의 시기에서 더욱 뚜렷한 변화가 발생했음: ▪ PD-L1 on CD45(-) ▪ CD8+ T population ▪ PD-1 on CD8+ T ▪ M1 macrophage population ○ 방사선치료 후 CD45(-) cell에서의 PD-L1 발현은 방사선 조사 초기에 증가했다가 Day 14 전후로 다시 감소, CD8+ T cell에서의 PD-1 발현과 M1 macrophage/MDSC 등에서의 PD-L1 발현 증가는 Day 14-21까지 지속되는 것을 확인함. ➜ 임상에서도 전통 분할 또는 고분할 방식에서는 방사선치료 반응이 지연성으로 관찰되는데, 방사선치료 후 면역학적 미세환경의 변화가 발생하는 시기 또한 종양이 감소하는 치료 반응의 출현 시기와 유사한 것으로 판단됨. [2차년도 목표 연구내용] ○ 방사선 조사와 α-PD-L1 억제제의 병합을 설계하되, 초기 “early phase”에 국한된 병합 방식과 치료 효과가 끝나고 종양의 재성장이 시작되는 “late phase”까지 포함하여 병합했을 경우에 최종 치료 효과가 어떻게 달라질 수 있는지 살펴보았음. 병합 치료를 진행하는 세 가지의 실험군 모두 방사선치료를 진행하는 기간 동안 동시에 α-PD-L1 억제제를 동시에 투여 했음. 하지만 각 실험군마다 병합 치료 기간을 1주/ 2주/ 3주로 나누었고, late phase까지 약제를 동시 투여했는지 여부에 있어서 각 군별로 차이를 두도록 했음. ➜ 각각의 치료 적용 후 종양 용적을 추적 관찰한 결과, α-PD-L1 억제제 병합 기간 1주/2주/3주에 따라 종양 성장 지연 효과에 뚜렷한 차이가 관찰되었음. 2 x 5 Gy 방사선치료 단독 치료에 비해 1주/2주/3주간의 α-PD-L1 억제제 적용 그룹에서 각각 2주/3주/4주간의 종양 재성장 지연 효과가 관찰되었음. 또한 α-PD-L1 억제제를 1주간 적용한 실험군에 대해 나머지 2-3주 적용 그룹들을 비교했을 때에도 각각 종양 재성장 지연 효과에 있어서 약 10일/15일 가량의 차이가 나타났음. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ α-PD-L1 억제제를 방사선치료 기간에 “함께” 투여하는 것과 동시에 방사선 치료가 종료된 후에도 “지속적”으로 투여한다면 치료 반응에 있어서 더 높은 상승 작용을 기대할 수 있을 것으로 판단됨. 이러한 전임상 데이터를 근거로 임상 분야 프로토콜 정립을 위한 전향적 임상 연구 설계가 가능할 것임. ○ 전임상 데이터 기반 전향적 임상 연구를 통해 면역 검문소 조절 약제로 대표되는 최신 면역 암 치료 기술이 새로운 방사선 민감 작용으로서의 작용할 수 있을지에 관한 본격적인 논의를 시작할 수 있으며, 이러한 종양면역학 분야를 개척함으로써 임상에서의 구체적 적응증과 활용 방식을 수립할 수 있음. ○ 본 연구결과를 토대로, 방사선 치료와 같은 세포독성 치료 적용에 따른 immunophenotype 변화를 파악하기 위해 머신러닝 분석 기법을 기반으로 종양 조직의 immune contexture를 비침습적으로 규명하는 radiomics 기반 모델 개발의 가능성에 주목하고 신규과제를 진행할 계획임. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 임유진
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 방사선 치료;면역학적 종양미세환경;대장암;종양특이면역반응;PD-1/PD-L1 억제제; 2. Radiotherapy;Immunological tumor microenvironment;Colon cancer;Tumor-specific immunity;Anti-PD-1/PD-L1 inhibitor;

연구개요 한국에 분포하는 식물을 대상으로 공소적 종분화를 설명할 수 있는 연구 재료와 방법를 찾는 것은 그리 용이하지 않다. 본 연구에서 제안하고자 한 것은 “지리산 왕등재 습지에 자생하는 숫잔대의 2 변이형”을 대상으로 하여 3-유전체(핵, 엽록체와 미토콘드리아)의 유효변이(유전자 및 microsatellite 등)마커를 개발하여 본 군집에서 숫잔대의 공소성 종분화 여부를 판정하는데 있었음. 연구 범위로는 숫잔대/분홍숫잔대(가칭)의 혼성 군집을 대상으로 하여 3-유전체의 분석을 통해 각각의 유전자와 마이크로세틀라이트 마커를 개발하여 유전다양성을 분석하여, 종 분화 여부를 판정하고자 하였음. 본 연구는 2년 계획으로 되었으며, 1차년도에는 숫잔대와 분홍숫잔대(가칭)의 DNA와 RNA를 비교 분석하여, 3-유전체 유효변이를 확보하여, 2차년도에 개발된 마커를 이용하여 유전다양성을 분석함. 연구 목표대비 연구결과 “지리산 왕등재 습지에 자생하는 분홍숫잔대와 숫잔대”를 대상으로 한 핵마커 13개를 개발하여 각각 12 개체의 총 24개체에 대한 분석을 한 결과, 분홍숫잔대와 숫잔대는 대립형질(allele)에 의한 화색변이가 아닌 종 분화를 일으키고 있는 것으로 판단됨. ① NGS data 생산: HiSeq(DNA: Lobelia 12개체와 습지식물 2개체, RNA: Lobelia 5개체), Nanopore(장백도라지). ②숫잔대의 유전체 크기: Flow-Cytometry 분석을 통하여 각각 1.6 G로 추정되었고, K-mer 분석을 통하여 각각 2.01Gb와 2.15Gb로 나타남. ③ 유전다양성 마커 개발: 핵 SSR 마커(740개의 SSR site 발견하여, 33개의 마커 세트를 만들어서, 유용한 13개의 머커세트를 선발하였음.), 엽록체 유전체 변이(분홍숫잔대와 숫잔대 엽록체 유전체의 염기서열이 동일하였음), 핵과 미토콘드리아 유전자(accD 유전자가 3개의 copy 연구 대상에서 제거, XDH의 exon 4s에 추가 인트론이 존재해서 대상에서 보류, 미토콘드리아 atp1, cob와 cox1 유전자는 슷잔대류에서 conserved 되어 연구대상에서 뺌), 이러한 사유에서 핵 SSR 마커를 이용한 유전다양성 분석(채집이 허가된 분홍숫잔대 12 개체와 일반 숫잔대 12 개체를 포함하는 총 24개체: 대립형질(allele)에 의한 화색변이가 아닌 왕등재 습지에서 종 분화하는 것으로 판단됨). 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 1) 학문적 의미: ① 분홍숫잔대와 숫잔대는 대립형질(allele)에 의한 화색변이가 아닌 왕등재 습지에서 종 분화를 일으키고 있는 것으로 판단되어 한반도 신분류군으로 등록하기 위한 형태조사가 이루어져야 할 것임. ② 한국, 중국, 러시아을 포함하는 숫잔대의 종내 엽록체 유전체 다양성 연구를 위한 기반 자료가 확보되었음.③ 초롱꽃과의 3-유전체 계통 방법으로 엽록체 유전자 외의 핵 유전자인 XDH, 미토콘드리아 유전자인 atp1, cob, cox1을 추가로 사용할 수 있게 되었음 2) 응용분야 기대효과: 초롱꽃과에는 CODEX(국제식품분류기준)에 한국이 제안해서 등재 완료된 도라지, 더덕, 잔대 등이 있음. ① 3-유전체(핵, 엽록체와 미토콘드리아)의 유효변이 마커로 (원산지 추적 마커개발)에 유용정보로 핵 유전자인 XDH, 미토콘드리아 유전자인 atp1, cob와 cox1가 확보되었고, ② intra-specific 변이를 해결할 수 있는 유전자 정보로 nr-accD와 XDH의 사용 가능성이 열려 이분야의 분류마커의 발전이 이루어 질 수 있으며, ③ 더덕/도라지는 자가불화성이 강한 타식성 숙근류로서, 벼에서 사용하는 GWAS를 통한 MAS(Molecular Assisted Selection)의 적용이 용이 하지 않아, 모계유전을 하는 엽록체 유전자 정보와 더불어 양성 유전을 하는 nr-accD과 XDH 유전자 정보가 더덕/도라지 육종에 유용한 정보로서 자리를 잡을 수 있을 것임. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이정호
• 주관연구기관 : 녹색식물연구소
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 초롱꽃과;숫잔대;종분화;마이크로세틀라이트;분홍숫잔대; 2. Campanulaceae;Lobelia sessilifolia;speciation;microsatellite;Pink Lobelia;

○ 원내 동물실험진행 총괄 - 동물실험윤리위원회 운영, 동물실험계획서 심의 ○ 특정 병원균부재 (Specific Pathogen Free) 사육환경유지 - 정규·비정규 미생물모니터링, 낙하균 검사, 수질검사 수행 ○ 안정적 실험동물 인프라 운영 - 성능적격성평가, 시험·조정·평가 ○ 동물실험 전 과정 수행 지원 - 온라인신청시스템 운영, 유지, 보수 - 연구자 대상 교육 (윤리교육, 이용자교육, 공용장비 사용 교육) ○ 방사선의학연구 경쟁력 강화 - 공용장비 인프라의 체계적 관리 - 실험동물용 방사선장비 구축 및 운영 ○ 동물실험 인프라 역량 고도화 - 방사선연구 특화 동물 모델 확립 - 외부수탁과제 수행 (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 이민영
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 방사선;실험동물;특정병원균부재;동물모델;동물실험윤리위원회; 2. radiation;laboratory animal;specific pathogen free;animal model;IACUC;

연구개요 Dual-energy CT를 이용하여 검사를 시행할 경우 2개의 x-ray source와 2개의 x-ray detector를 이용하여 1회 검사 후 half-dose(저선량, 50%)와 standard-dose(기준 선량, 100%)이미지로 각각 복원 가능하다. 조영제 주입 후 특정 시기에 시행한 방사선 피폭을 기준 선량과 저선량의 CT 이미지, 진단능을 비교 평가하여, 저선량 CT가 기준선량 CT보다 열등하지 않다면, 저선량 CT가 기준선량 CT를 대체하는 것을 기대할 수 있다. 복부 CT에서 저선량 CT가 기준선량 CT를 대체한다면, 선별적으로 저선량 CT를 시행하고, 진단능의 차이가 없을 것이다. 연구 목표대비 연구결과 복부 CT에서 저선량 CT의 사용을 늘리면서, 병변의 진단능에 차이가 없는 정도의 저선량CT를 만들기 위해 연구를 진행하였다. 모든 연구는 dual-energy CT를 활용하여 기준 선량 이상의 방사선선량이 환자에 노출되는 사례는 보고되지 않았다. 다양한 정도의 저선량 CT를 만들어서 검사를 진행했다. 1) 복부 CT에서는 기준선량을 100%로 보았을 때, 66.7%정도의 선량을 포함한 저선량 CT에서는 복부의 병변(간, 췌장, 콩팥, 임파선)의 병변을 찾고 양성 종양과 악성 종양을 구분하는데 문제가 없는 것을 확인하였다. 그러나 기준선량대비 33.3%정도의 선량만을 포함한 CT에서는 간에 양성과 악성 종양을 구분하는데 제한이 있는 것으로 복부 CT에서의 진단능이 떨어지는 것을 보였다. 2) 콩팥과 요관, 방광에 돌이 있는 것도 본 연구에 기준선량과 저선량 CT를 비교하였을 때, 기준선량 대비 16.7%의 방사선량만으로 저선량 CT를 시행했을 때 3mm이상의 요로 결석을 찾는데 무리가 없는 것을 파악하였다. 3) 80kVp로 낮은 관전압으로 저선량 CT검사를 시행했을 때, 80/Sn50kVp CT와 이미지를 비교했을 때 악성 종양환자에서 영상의 대비도가 우수하고 해상도도 큰 차이를 보이지 않았다. 4) 하지 혈관의 협착과 같은 혈관질환이 있는 환자에게서 기준선량 대비 70%와 30%의 방사선량을 노출한 CT 이미지에서도 혈관 질환 진단에 차이를 보이지 않았다. 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 위의 연구결과는 총 4개가 2018R1C1B5044024 사사를 포함하여 SCI 저널로 출간되었다. 저선량 CT 연구의 많은 경우가 환자가 방사선량의 기준선량으로 검사한 이후에 추가로 한 번 더 검사함으로써 연구에 포함된 환자가 선량을 노출되는 것이 증가하는 제한점이 있었다. 본 연구는 다양한 파일럿 팬텀 스터디를 통해서 저선량 CT의 몇몇 프로토콜을 만들 수 있었으며, 환자들에게도 추가 선량 피폭 없이 저선량 CT를 시행할 수 있었다. 본 연구를 통해서 만들어진 저선량 CT protocol의 일부를 환자의 effective diameter (배둘레길이, 덩치)를 고려하여 현행 병원에서도 일부 반영하여 시행하고 있음. 또한, 출간된 논문을 읽어본 독자와 영상의학과 의사에게도 프로토콜의 활용성을 임상에 적용하여 환자의 검사 중 피폭 선량을 낮추면서도 진단에 영향을 미치지 않도록 접목할 수 있다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박소현
• 주관연구기관 : 가천대학교
• 발행년도 : 20210400
• Keyword : 1. 방사선량;컴퓨터 단층촬영;듀얼 에너지 씨티;복부;방사선량 저하; 2. radiation dose;computed tomography;dual-energy CT;abdomen;radiation dose reduction;

연구개발 목표 및 내용 최종 목표 방사선 치료계획에 필요한 인체조직특성 추정을 위한 고정밀 이중에너지 CT 재건방법 개발 전체 내용 1. 불연속 스펙트럼 모델을 이용한 다색 이중에너지 CT 재건 모델 개발 - 불연속 스펙트럼 기반 이중에너지 CT 재건 모델 개발 - 스펙트럼 정보 및 물질정보 학습에 필요한 팬텀 제작 - 개발된 재건 알고리즘의 빠른 최적화를 위한 병렬 알고리즘 개발 2. 유효원자번호 및 유효전자밀도 영상 분별 알고리즘 개발 - 이중에너지 CT 영상을 이용한 기저 분별 알고리즘 개발 - 정확도 향상을 위한 경쟁기반의 군집 알고리즘 개발 - 이중에너지 CT 영상 기반 분별 알고리즘 고도화 3. 시뮬레이션을 통한 알고리즘 수렴성 검증과 조직 유사 물질을 통한 실험 및 평가 - 수치적 시뮬레이션 영상을 이용한 알고리즘 수렴성 검증 - 다양한 모양 및 물질에 대한 팬텀 실험 및 평가 - 조직 유사 물질에 대한 실험 및 평가 연구개발성과 - 동시 업데이트 기법을 통해서 스펙트럼의 정확도에 대한 알고리즘 민감도를 저하하여 실사용에 용이하게 함 - 기존의 재건 알고리즘에서 나타난 인공물을 크게 저하함으로써 인체 대체물질의 정량평가의 정확도를 향상함 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 스펙트럼 이용한 재건방법을 딥러닝 기술과 접목하여 물질분별 정확도 향상 연구 계획 - 단일 광자 검출기 시스템에 개발된 알고리즘을 적용하여 물질분별 개수 및 정확도 향상 연구 계획 - 치과용 CT 장비에 해당 재건 알고리즘을 사용하여 안면 신경과 같이 진단이 어려운 부위의 진단 정확도 향상에 기여 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이동현
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 이중에너지 X선;물질분별;재건;영문핵심어; 2. Dual-energy X-ray;Material decomposition;Reconstruction;

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;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 조승찬
• 주관연구기관 : 한국재료연구원
• 발행년도 : 20211100
• Keyword : 1. 중성자 흡수;사용후핵연료;알루미늄;보론 카바이드;금속복합재료; 2. Neutron absorbing;Spent nuclear fuel;Aluminum;Boron carbide;Metal matrix composite;

□ 연구개요 상부소화기암 (구강암, 비부비동암, 인두암, 식도암, 갑상선암등)의 암치료를 위한 필수부위 방사선 치료의 적용은 지속적으로 증가하고 있음. 방사선 조사 기법의 발전에도 상부소화기암 방사선 조사 후 발생하는 영구적 삼킴장애 (17%)는 개선되지 않고 있으며, 이로 인한 심각한 합병증 발생 역시 해결해야 할 숙제로 남아있음. 이에 본 연구에서는 방사선 조사로 손상된 상부소화기관의 재생을 위한 주사형 유전자 이입 간엽줄기세포 치료제를 개발하였음. 본 연구 개발의 주요 내용은 다음과 같음. - 유전자 클로닝 hMSC의 제조 - 유전자 전달세포의 생물학적 평가 (유전자 이입 효율 및 줄기세포성 변화) - 방사선 조사 후 fibrosis 유도 마우스 동물모델에의 적용 및 효능 평가 - 유전자 치료 기전 규명 □ 연구 목표대비 연구결과 • 유전자이입 MSC의 제조 - 식도근육 유전자의 plasmid DNA내 유전자 재조합 - Electroporation technique을 이용한 MSC내 식도근육 유전자의 이입 및 이입효율 확인완료 • 유전자 전달세포의 생물학적 평가 - MSC에 각각의 유전자 이입 후 Pluripotent gene의 발현양상을 확인완료. - Myogenesis관련 유전자의 gene expression을 real time PCR를 통해 분석완료 - MSC에 각각의 유전자 이입 후에 western blot를 통해 단백질 발현 양상을 확인완료 • 동물모델에의 적용 및 효능 평가 - 식도 점막층의 조직학적 변화 관찰 및 정량분석 완료 - 식도 점막하층의 콜라겐층의 분포에 대한 조직학적 분석 완료 - 식도 근육층의 morphological 변화 분포의 정량적 분석 완료 - 점막근층 (muscularis mucosa)의 재생유무 확인 완료 • 유전자 치료 기전 규명 - 재생조직내 방사선 조사관련한 fibrosis 관련 마커의 발현양상 확인 (재실험중) - Paracrine effect 및 재생조직내 분자생물학적 평가 (현재 추가적인 분석 진행중) □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) • 유전자 클로닝 줄기세포 치료 시스템을 이용한 상부소화기관 방사선 손상 재생치료의 가능성을 밝혀, 현재 난치 영역인 영구적 삼킴장애의 치료 가능성을 확인함. • Non-viral vector를 이용한 유전자 이입된 줄기세포 제제는 기존의 viral vector에 비해 임상적인 안전성이 크며, 여러 기타장기의 활용적 측면에서 효과적인 유전자 전달법을 제시함. • 본 연구를 통한 상부소화기관 방사선 손상 재생 치료용 주사제 개발로 전세계적 광범위한 수요를 통한 경제적, 학문적 효과를 기대할 수 있음. • 상부소화기관 방사선 치료 환자군에서 유전자 이입 줄기세포 치료제 개발을 통한 사업화 전략이 가능할 것으로 보임. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 정은재
• 주관연구기관 : 서울대학교병원
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 두경부암;방사선 치료;간엽줄기세포;방사선 섬유화;유전자 치료; 2. Head and neck cancer;Radiation therapy;Mesenchymal stem cell;Radiation-induced fibrosis;Gene therapy;