초록 ▼

* 사업목표
: 피폭 손상 평가/치료/재생의료의 핵심 원천기술 개발 과 임상적용 가능 피폭환자 손상진단 및 피폭치료 임상/전임상 연구개발을 통한 피폭환자 치료 시스템 확립으로 방사선 의료대응 기술 선진화를 목표로 함

* 사업수행 내용 및 결과
1 피폭 손상 신속 선별 및 선량 평가 표준화 기술 개발
• 외부피폭평가용 인체표준 물리팬텀 개발 기반 구축
• 수검자 맞춤형 갑상선오염검사 최적 효율 추정/평가 및 자연기원핵종 분포특성 평가

2 피폭 표적장기 손상기전 연구 및 진단/예후 생체 표

* 사업목표
: 피폭 손상 평가/치료/재생의료의 핵심 원천기술 개발 과 임상적용 가능 피폭환자 손상진단 및 피폭치료 임상/전임상 연구개발을 통한 피폭환자 치료 시스템 확립으로 방사선 의료대응 기술 선진화를 목표로 함

* 사업수행 내용 및 결과
1 피폭 손상 신속 선별 및 선량 평가 표준화 기술 개발
• 외부피폭평가용 인체표준 물리팬텀 개발 기반 구축
• 수검자 맞춤형 갑상선오염검사 최적 효율 추정/평가 및 자연기원핵종 분포특성 평가

2 피폭 표적장기 손상기전 연구 및 진단/예후 생체 표지자 탐색
• 피폭 손상 진단키트 제작을 위한 조혈계 세포 피폭 손상 유전자군 도출
: 피폭 손상 유전자군 발현 변화를 피폭 선량별, 시간별 유전자군 발현 데이터 확보
• 방사선 피폭 유도 혈관 손상 및 염증성 면역 세포 활성화 인자 발굴

3 방사선 증후군 치료제 발굴 : 화합물, 표적 치료제, 세포 치료제
• 방사선조혈계증후군
: 후보 화합물 발굴 및 피폭 방어 효능 검증 II
: 중간엽줄기세포 치료 기전 연구 및 표적 물질 탐색 II
• 방사선위장관증후군 : 장 미니장기 (오가노이드) 기반 치료 약물 선별 및 효능검증
• 방사선폐섬유화 : in vitro 모델 기반 치료제/ 화합물 screening I
• 유도만능줄기세포 (iPSC) 유래 인체 미니장기 (오가노이드) 분화법 탐색

4 피폭 치료 프로토콜 구축
• 방사선피부화상 치료효율 증진 생체적합물질 발굴 및 적용법 확립
• 방사선피부화상 live micro-imaging system 구축 (위탁)
: Multi-modal 레이저 스캐닝 현미경 기반 방사선 손상 조기 진단 가능성 평가
• 방사선위장관증후군 : 발굴약제별 투여 프로토콜 구축 및 검증
: off-label use drug (허가외 사용 의약품) screening II
• 방사선직장염 소동물 모델 기반 손상 기전 및 지표 발굴

(출처 : 요약서 3p)

Abstract ▼

II. Object and result of the project
Project goals are developing optimal technology to improve the therapeutic effect in radiation injury using multidisciplinary assessment, application of regenerative medicine and development of target mitigators or protectors for radiation induced cell damage.

II. Object and result of the project
Project goals are developing optimal technology to improve the therapeutic effect in radiation injury using multidisciplinary assessment, application of regenerative medicine and development of target mitigators or protectors for radiation induced cell damage.

Although careful attention is paid to the safe use of radiation, the probability of a radiation exposure accident is not zero. When an radiation accident or nuclear disaster occurs, irradiated patients require special medical care. This study was proposed to not only understand the pathologic mechanisms but also develop the updated therapeutic protocols to increase survival and life quality of patients against acute radiation syndrome (ARS) of radiationaccidents or probable nuclear terrorism in Korea.

In this study, to develop multidisciplinary assessment in radiation injury, we established the foundation for the development of korean reference physical phantom to be applicated in dosimetry system for calculating individual organ doses and effective doses. Furthermore, we identified the candidate gene set associated with radiation response gene as biological marker in response to radiation from mouse lymphocyte, and confirmed their expression by RT-PCR.
Studying on the molecular mechanism in radiation response and the modelling of ex vivo culture using radiation sensitive tissue specific cells, we demonstrated that SR1 decrease the cell-death and DNA damage of hematopoietic stem cells (HSC) through inhibition of pro-apoptotic genes in radiation-induced bone marrow damage. In extended experiment of SR1, production of collagen and upregulation of smooth muscle actin (SMA) by radiation exposure in normal lung cells such as BEAS2B and WI38 cells was regulated by NF-kB activation and dramatically reduced by treatment of SR1,indicating that radiation-induced lung fibrosis may be modulated by SR1.

Using previously established intestine culture model which was known to organoid, we further study screen of mitigator of theraputic agent for radiation-induced damage in intestinal organoid. Also, establishment of thyroid culture model which known to organoid, we established differentiation method to tyroid cells from induced pluripotent stem cell (iPSC). The results showed that endodermal differentiation capacity of iPSC was enhanced and iPSC-derived thyroid cells expressed the marker of thyroid cells.

Moreover, the preclinical studies were performed to get better diagnostic and therapeutic clues in radiation-induced normal tissue damage, according to time sequence and exposure does. Acute radiation ARS primarily refers to damage to the hematopoietic system, myeloid system, and gastrointestinal (GI) system caused by radiation exposure. Such damage progresses to become life-threatening. In particular, as the syndrome develops very rapidly—within several hours from radiation exposure—prompt and accurate diagnosis and treatment are needed, as is further research into appropriate diagnostic and treatment modalities. The use of the combined PRP and MSCs in this study demonstrates the efficacy of therapeutics to reduce the skin damage by radiation combined wound. The establishment of animal model as an radiation-induced gastrointestinal damage model can be studied and demonstrate a beneficial experimental model for studying radiation-induced gastrointestinal (GI) damage. Using previously established mouse model, we demonstrated that pravastatin decrease ROS damage and cellular apoptosis and regenerate the structure and barrier function of intestine in radiation-induced GI damage.

III. Application plans
- Basic research in the field of radiation biology and medicine.
- Evaluation of radiation damage for patient in radiation emergency situation
- Mitigator, biomarker and target agents for radiation exposed organ.
- Development of medical protocol in radiation emergency situation in Korea.
- Established animal model and dosimetry /phantom-model also will be used for training tool of medical personnel associated with national radiation emergency system.
- Attributes to nation-wide standardization of radiation countermeasures in Korea.

(출처 : SUMMARY 13p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 13
• C O N T E N T S ... 15
• 목차 ... 16
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 17
• 제 1절. 연구 개발의 목적 및 필요성 ... 17
• 제 2 절. 연구의 범위 ... 19
• 제2장 국내외 현황 ... 20
• 제 1절. 국내외 기술개발 현황 ... 20
• 제 2 절. 국내외 기술개발 현 위치 ... 22
• 제 3 장 연구 개발 수행 내용 및 결과 ... 26
• 제 1 절 피폭 손상 신속 선별 및 선량 평가 표준화 기술 개발 ... 26
• 제 2 절 피폭 표적장기 손상기전 연구 및 진단/예후 생체 표지자 탐색 ... 40
• 제 3 절 방사선 증후군 치료제 발굴 : 화합물, 표적 치료제, 세포 치료제 ... 50
• 제 4 절. 방사선피부화상 치료효율 증진 생체적합물질 발굴 ... 82
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 110
• 제 1 절. 최종 목표 ... 110
• 제 2 절. 연도별 연구개발 목표 및 달성도 ... 110
• 제 3 절. 관련분야에의 기여도 ... 112
• 제5장 연구 개발결과의 활용 계획 ... 114
• 제 1 절. 기술적 측면 ... 114
• 제 2 절. 사회, 경제적 측면 ... 115
• 제 3 절. 기 타 ... 116
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 117
• 제 1 절. 해외기관별 방사선 피폭 손상 평가/치료 연구동향 ... 117
• 제 2 절. 피폭치료 관련 연구 내용 ... 118
• 제 3 절. 피폭선량평가 관련 연구 내용 ... 119
• 제 7 장 참고문헌 ... 121
• 끝페이지 ... 128