초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
폐암, 대장암 환자들의 혈액속 cfDNA를 이용하여 치료에 대한 내성관련 유전자 변이를 유전체학적으로 확인하고, 내성 관련 유전자를 혈액에서 손쉽게 진단하는 나노센서 진단법 개발, 내성 유전자를 타겟하는 전주기 치료전략 개발과 함께 맞춤형 고속/초정밀 진단을 위한 플랫폼 기술 개발과 글로벌 경쟁형 제품개발을 목표로 함.
○ 혈장 속 유전자 마커인 cfDNA 및 Exosome 추출 기술 개발
○ 미세 유체칩 기반 유전자 증폭 및 다중 검출 센싱 기술 개발
○ 선택성 점 변이 유전자 증폭

□ 연구의 목적 및 내용
폐암, 대장암 환자들의 혈액속 cfDNA를 이용하여 치료에 대한 내성관련 유전자 변이를 유전체학적으로 확인하고, 내성 관련 유전자를 혈액에서 손쉽게 진단하는 나노센서 진단법 개발, 내성 유전자를 타겟하는 전주기 치료전략 개발과 함께 맞춤형 고속/초정밀 진단을 위한 플랫폼 기술 개발과 글로벌 경쟁형 제품개발을 목표로 함.
○ 혈장 속 유전자 마커인 cfDNA 및 Exosome 추출 기술 개발
○ 미세 유체칩 기반 유전자 증폭 및 다중 검출 센싱 기술 개발
○ 선택성 점 변이 유전자 증폭 및 검출 assay 기술 개발
○ 개발된 검출시스템의 전임상 평가
□ 1단계 (2015~2017, 3년) 표적 타겟 선정 과 시스템 구축 및 시작품 제시
○ Liquid biopsy를 통한 폐암과 대장암 환자 시료 및 정보 수집 (고려대학교 안암병원 및 구로병원에서 각 암종별 150례 이상에서 진단 및 치료 전, 도중, 내성 발생 시 serial sampling)
○ 기 확보된 시료와 수집된 시료의 cfDNA를 이용하여 8종 이상의 치료 내성 및 암세포 stemness 관련 표적 마커 발굴
○ 항암제 내성 세포를 이용한 내성 관련 마커 선정
○ 네트워크 형태의 지식베이스 분석, 탐색 및 암 유전체 데이터와의 통합 분석을 통한 개인화된 약물 표적 선정 기술 개발
○ 암시료 분석용 미세유동 디바이스 설계 및 제작
○ 맞춤형 나노프로브 및 검출분석 기술 개발
□ 2단계 (2018~2019, 2년) 시스템 성능 평가 및 임상 유효성 검증
○ 표적마커와 임상정보의 통합 알고리즘 분석을 통한 임상적 유용성 검증
○ 개인 암 유전체 특성을 고려한 Pathway Map 작성기술 개발 및 이를 통한 개인화 처방 약물(및 조합) 후보 선정 기술 개발
○ 고려대학교 안암병원 임상시험 글로벌 선도 센터의 panomics 기반 임상 분석 연구 시스템을 이용하여 Panomics 기반 타겟 억제 및 활성화, 유효성/안전성 분석 개인 맞춤 초기임상시험,
○ 고감도 암 진단 플랫폼 기술 개발
○ 시작품의 전임상 평가를 통한 암 검출 및 분석 시스템 수정 보완

□ 연구개발성과
○ cfDNA 추출 기술 개발
- 상용장비와 동등 수준의 추출 효율을 얻음.
- 4채널을 통해 ( <15min )이내에 최대 4개의 sample 추출 가능.
○ 공진센서 기반 센싱 기술 개발
- 공진센서와 MutS 효소를 사용한 DNA 단일염기 변이 검출
- Multicantilever을 이용한 다중 검출
○ 플라즈모닉 (Plasmonic) 기반 센싱 기술 개발
- EGFR　exon 19의 세 가지 type의 deletion mutant 동시 검출
- 나노 입자 기반의 점변이 유전자 검출 기술 개발
○ 나노 플라즈모닉 센서를 이용한 ctDNA 검출
- 플라즈몬 나노입자의 가역적 조립 및 표면 촉매 성질을 이용한 ctDNA 비색 나노 센서 개발
○ 통합 시작품 제작
- cfDNA 자동화 추출 시작품 개발
- 미세유체 칩 기반 유전자 증폭 및 형광 기반 다중검출 시작품 개발
- SPR 측정 시스템 및 분석 통합 소프트웨어 개발
○ 암환자의 혈액 1,378건 수집, 혈액내 cfDNA의 분리 및 정제 프로토콜 구축
○ cfDNA를 사용한 WES 분석 308명 716건을 통해 항암내성 유전자 변이 발굴

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
- 통합형 암진단 시스템의 개발로 액체생검 기반 기술 확보
- 맞춤형 암진단 및 항암 가이드라인을 제시하여 국민의 건강 복지 향상
- 첨단 의료기기산업의 국가 성장동력으로의 부상
- 글로벌 시장의 토종기술기반 제품의 진출
- 치료 경과에 따른 유전자 변화 실시간 모니터링을 통한 각 환자별 내성기전 규명 및 전주기 통합 진단, 치료 전략 확보
- 맞춤의료 시장 진출 (Companion diagnostics 시장 선점)
- 빠른 치료 방침 결정으로 불필요한 검사 및 항암제 남용을 막아 국가 보험 재정 절약 효과

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 8
• 2-1. 연구수행내용 및 성과 ... 8
• 2-2. 대표적 성과 ... 29
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 30
• 3-1. 목표 ... 30
• 3-2. 목표 달성여부 ... 30
• 3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) ... 42
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 43
• 붙임. 참고문헌 ... 45
• 끝페이지 ... 46