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 기술선진화를 목표로 함
* 사업수행 내용 및 결과
1 피폭 손상 신속 선별 및 선량 평가 표준화 기술 개발
· 외부피폭평가용 인체표준 물리팬텀 개발
· 수검자 맞춤형 전신계수검사 최적효율 추정 및 일반인 자연기원핵종 기저준위 DB 구축
· 일반인 소변시료 내 주요 자연방사성핵종 기전준위 평가

2 피폭

* 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 기술선진화를 목표로 함
* 사업수행 내용 및 결과
1 피폭 손상 신속 선별 및 선량 평가 표준화 기술 개발
· 외부피폭평가용 인체표준 물리팬텀 개발
· 수검자 맞춤형 전신계수검사 최적효율 추정 및 일반인 자연기원핵종 기저준위 DB 구축
· 일반인 소변시료 내 주요 자연방사성핵종 기전준위 평가

2 피폭 표적장기 손상기전 연구 및 진단/예후 생체 표지자 탐색
· 피폭 손상 선별 유전자군 생체 내 검증 시스템 확립
· 방사선 피폭 유도 혈관 손상 및 염증성 면역 세포 활성화 인자 발굴 및 in vivo 검증

3 방사선 증후군 치료제 발굴 : 화합물, 표적 치료제, 세포 치료제
· 방사선조혈계증후군 : 표적 물질 탐색 및 in vivo 효능 검증
· 방사선위장관증후군 : 장 미니장기 (오가노이드) 기반 치료 증진 인자 발굴 및 기전 연구
· 방사선폐섬유화 : in vitro 모델 기반 치료제/ 화합물 screening II
· 유도만능줄기세포 (iPSC) 유래 인체 갑상선 미니장기 (오가노이드) 검증시스템 구축

4 피폭 치료 프로토콜 구축
· 방사선피부화상: 생체적합물질 활용 중간엽줄기세포 치료 증진 연구
· 방사선위장관증후군 : 인체유사 중동물 적용 치료 프로토콜 구축 I
: off-label use drug (허가외 사용 의약품)
· 소동물 기반의 방사선직장염 치료를 위한 치료후보제 탐색

(출처 : 요약서 3p)

Abstract ▼

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 pa

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 radiation accidents 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 human phantom by sequentially accumulated data set including original STL data, segmentation of organ, dosimeter hole design, 3D printing and molding.
Thereby, this apply to the 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 especially human blood derived from irradiated patient for cancer therapy, 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 StemRegenin 1 (SR1), known to antagonist of arylhydrocarbon receptor (AhR), suppressed the cell deahth of hematopoietic stem cells (HSC) in bone marrow from irradiated mouse with increased survival of mouse. In extended experiment of SR1, SR1 also attenuated lung fibrosis induced by radiation and cytokine such as TGF-beta on normal lung cells (BEAS2B and WI38) by modulating the expression of smooth muscle actin (SMA α) and EMT markers leading to fibrosis through collagen accumulationtion. We also identified that Eph signaling is one of factors to activate inflammatory immune cells in radiation-induced inflammation both in vitro and in vivo. Using previously established intestine culture model, known to organoid, we further identified the therapeutic agents including SR1 and Baicalein for radiation-induced damage in intestinal organoid. Treatment of SR1 enhance regeneration of irradiated organoid, while baicalein showed the mitigation effect on organoid in response to radiation. Also, establishment of thyroid culture model which known to thyroid organoid, we confirmed that cells differentiated from induced pluripotent stem cells (iPSCs) expressed the markers of thyroid. 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. In the skin, the use of hyaluronic acid coating MSCs demonstrates the efficacy of therapeutics to reduce the skin damage by radiation. In the proctitis, pravastatin decrease the IR-induced tissue damage by reducing response of inflammation in mice.
Finally, we elucidated the therapeutic effect of pravastatin in radiation-induced GI damage using mini-pig model to develop the updated therapeutic protocols for patient exposed to radiation.

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 ... 1제 출 문 ... 2보고서 요약서 ... 3요 약 문 ... 4SUMMARY ... 13CONTENTS ... 15목차 ... 16제1장 연구개발과제의 개요 ... 17 제 1 절 연구 개발의 목적 및 필요성 ... 17 제 2 절 연구의 범위 ... 19제2장 국내외 현황 ... 20 제 1 절 국내외 기술개발 현황 ... 20 제 2 절 국내외 기술개발 현 위치 ... 22제3장 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 ... 38 제 3 절 방사선 증후군 치료제 발굴 : 화합물, 표적 치료제, 세포 치료제 ... 49 제 4 절 피폭치료 프로토콜 구축 ... 68제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 95 제 1 절 최종 목표 ... 95 제 2 절 연도별 연구개발 목표 및 달성도 ... 95 제 3 절 관련분야에의 기여도 ... 98제5장 연구 개발결과의 활용 계획 ... 99 제 1 절 기술적 측면 ... 99 제 2 절 사회, 경제적 측면 ... 100 제 3 절 기 타 ... 101제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 102 제 1 절 해외기관별 방사선 피폭 손상 평가/치료 연구동향 ... 102 제 2 절 피폭치료 관련 연구 내용 ... 103 제 3 절 피폭선량평가 관련 연구 내용 ... 104제7장 참고문헌 ... 106끝페이지 ... 113