초록 ▼

○ 바이오이미징의 필요성
- 바이오이미징은 MRI, CT, 초음파, 광학영상 등 다양한 영상기술을 활용하여 생체 내의 해부학적, 분자수준의 정보를 영상화 할 수 있는 최신 기법임.
- 비침습적인 바이오이미징기법의 장점을 활용하면, 동일 개체에서 반복촬영을 가능하여, 시험에 필요한 실험동물의 숫자를 획기적으로 줄일 수 있어서, 시간과 비용을 절감하고 결과의 신뢰도를 향상시킬 수 있음.
- 바이오이미징은 임상시험에도 동일하게 적용 가능하여 신약개발에 필수적인 기법 임.

○ 바이오이미징을 이용한 해부학적 영상

○ 바이오이미징의 필요성
- 바이오이미징은 MRI, CT, 초음파, 광학영상 등 다양한 영상기술을 활용하여 생체 내의 해부학적, 분자수준의 정보를 영상화 할 수 있는 최신 기법임.
- 비침습적인 바이오이미징기법의 장점을 활용하면, 동일 개체에서 반복촬영을 가능하여, 시험에 필요한 실험동물의 숫자를 획기적으로 줄일 수 있어서, 시간과 비용을 절감하고 결과의 신뢰도를 향상시킬 수 있음.
- 바이오이미징은 임상시험에도 동일하게 적용 가능하여 신약개발에 필수적인 기법 임.

○ 바이오이미징을 이용한 해부학적 영상자료 구축
- 신장독성과 생식독성분야에 적용하기 위한 바이오이미징기법을 구축함.
- MRI와 CT를 이용한 설치류의 신장과 임신모체의 영상 촬영과 분석기법을 표준화 하였음.
- 촬영된 영상을 바탕으로 3차원 영상자료 구축함.

○ 생식독성 결과
- 생식독성평가를 위한 기초자료로 활용하기 위해, 임신한 래트의 MRI 복부영상을 임신 10, 16, 20일차에 반복적으로 촬영하고, 태자의 발달정도를 수치화하였음.
- 임신 11일차에 태자의 기형을 유발하는 시클로포스파마이드 (cyclophosphamide)를 임신모체에 투여하고, 임신 16, 20일차 영상을 촬영하고, 독성물질의 영향을 태자크기 변화를 측정하였음.
- 반복 촬영한 영상을 분석하여, 독성물질로 인해 일부 임신모체에서 태자의 숫자가 임신 16일~20일 사이에 3~5마리 감소함을 확인하였음.
- 임신 20일차 모체를 제왕절개하여 태자를 적출하고, 고정된 태자의 MRI와 CT영상을 촬영하고, 장기의 크기 및 골밀도 등을 분석하였음.
- 부검결과 독성물질에 의해 태자의 기형이 유발되었으며, 골부피, 골밀도 또한 정상 태자에 비해 감소하였음.

○ 신장독성 결과
- 정상조직과 병변조직을 비교하기 위해, 시스플라틴(cisplatin)을 투여하여 신장독성을 유발하고 신장영상을 획득하고, 조직병리자료와 비교하였음.
- MRI 영상분석결과 시스플라틴은 신장 피질(cortex)의 T2 신호를 증가시키고, 신장수질 (medulla)의 T1 신호를 증가시켰음.
- 조직병리결과 신장피질의 세뇨관괴사(tubular necrosis)에 따른 수분축적과 신장수질에서 단백질원주(protein cast)의 형성이 MRI 신호변화를 유발한 것으로 확인됨.

○ 기대성과
- 바이오 이미징을 독성시험자료에 사용하기 위한 영상 아카이브를 구축하여 정상판정 기준을 제시하였음.
- 구축된 신장독성과 생식독성 영상자료를 활용하여 인허가 기초자료로 활용 가능 함.
- 본 연구에서 표준화한 영상촬영과 분석기법을 이용하여 안정성 평가의 근거자료로도 활용 가능함.

(출처: 국문요약문<6p>)

Abstract ▼

○ The need for bioimaging
- Bioimaging is the latest technique to visualize anatomical and molecular information of the live humans and animals using a variety of imaging technology including MRI, CT,optical imaging and ultrasound imaging.
- Non-invasive bioimaging technique is utilized to pro

○ The need for bioimaging
- Bioimaging is the latest technique to visualize anatomical and molecular information of the live humans and animals using a variety of imaging technology including MRI, CT,optical imaging and ultrasound imaging.
- Non-invasive bioimaging technique is utilized to produce repetitive scanning of the same animals. It reduces the number of animals, time and cost for the test, and it also produces reliable results by reducing individual variations.
- Bioimaging technique is easily applicable to clinical test, which makes this technique essential in drug development.

○ Establishment of anatomical imaging archive using bioimaging technique
- Establishment of bioimaging technique applicable to renal toxicity and reproductive toxicity
- Standardization of image acquisition and analysis of rodent kidney and fetus for MRI and CT
- Establishment of 3D image archives based on acquired images

○ Results from reproductive toxicity
- To utilize basic information for reproductive toxicity, abdomen images from SD pregnant rats were acquired on the day of 10th, 16th and 20th of pregnancy and fetus size was measured.
- On the 11th of pregnancy, rats were received cyclophosphamide to elicit fetal malformation. MRI images were acquired on the 16th and 20th of pregnancy and fetal size was compared to evaluate reproductive toxicity.
- Image analysis of repetitive scanning reveals that the number of fetus decreased (three or five) by cyclophosphamide from day 16 to day 20 of pregnancy.
- On the 20th of pregnancy, rat fetus was removed and fixed fetus was scanned with MRI and CT. The size and volume of organs and bone was measured.
- Autopsy reports that cyclophosphamide produced fetal deformation and reduced bone volume and density compared to normal fetus.

○ Results from renal toxicity
- Acquisition of MRI T1, T2 images of normal CJ57/BL6 mice
- To compare tissues from normal and damaged kidney, cisplatin was injected to elicit renal failure. which images were acquired and compared with histology.
- Based on MRI image analysis, renal failure evoked T2 signal increase in the cortex and T1 signal increase in the medulla.
- Histological data indicates that water accumulation by tubular necrosis in the cortex and protein cast in the medulla produced MRI signal changes.

○ Expectations
- Establishment of in vivo imaging archives suggests the standard criterion of toxicity.
- Image archives from renal toxicity and reproductive toxicity will be useful for basic information of IND.
- This study provides basic source for drug safety test

(출처: Summary<9p>)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 용역연구개발과제 최종보고서 ... 2
• 제 출 문 ... 3
• 목차 ... 4
• Ⅰ. 총괄연구개발과제 요약문 ... 6
• 국문 요약문 ... 6
• Summary ... 9
• Ⅱ. 총괄연구개발과제 연구결과 ... 12
• 제1장 총괄연구개발과제의 목적 및 필요성 ... 12
• 제2장 총괄연구개발과제의 내용 및 방법 ... 21
• 제3장 총괄연구개발과제의 최종결과 및 고찰 ... 43
• 제4장 총괄연구개발과제의 연구성과 ... 92
• 제5장 총괄주요연구 변경사항 ... 94
• 제6장 총괄참고문헌 ... 95
• 제7장 총괄첨부서류 ... 95
• 별첨1. SOP (Standard Operating Procedure) ... 96
• 별첨2. 정상 태자와 독성 유발 태자 MR영상 (Raw image) ... 167
• 별첨3. 정상 태자와 독성 유발 태자의 각 장기 길이 측정 그래프 ... 195
• 별첨4. 신장 독성 MR영상 (Raw image) ... 197
• 끝페이지 ... 201