초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
난치성 면역저하환자에서 호흡기 microbiome을 분석하고 이를 통해 사망률과 치료 실패 가능성이 높은 호흡기 감염 합병증의 metagenomics 기반 진단/예후 지표를 발굴하여 임상적 활용 가능성을 검증
￭ 전체 내용
• 다학제 협력모델 구축을 통한 호흡기 검체 메타지놈 라이브러리 기반 마련(1차년도)
• 호흡기 검체 microbiome 데이터 수집 및 표준화(1-2차년도)
• 임상정보를 연계한 human metagenomics 파이프라인 프로토콜

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
난치성 면역저하환자에서 호흡기 microbiome을 분석하고 이를 통해 사망률과 치료 실패 가능성이 높은 호흡기 감염 합병증의 metagenomics 기반 진단/예후 지표를 발굴하여 임상적 활용 가능성을 검증
￭ 전체 내용
• 다학제 협력모델 구축을 통한 호흡기 검체 메타지놈 라이브러리 기반 마련(1차년도)
• 호흡기 검체 microbiome 데이터 수집 및 표준화(1-2차년도)
• 임상정보를 연계한 human metagenomics 파이프라인 프로토콜 개발(1-2차년도)
• 메타지놈 라이브러리를 활용한 human microbiome diversity 지표 개발(2-3차년도)
• 파이프라인 완성 및 이를 통한 임상적용 가능성 검증(3차년도)
• 세균 외에도 호흡기검체의 진균과 바이러스의 구성(mycobiome, virome)을 분석(3차년도)

□ 연구개발성과
ㅇ 다학제 협력 체계를 확립
• 임상과(감염내과, 호흡기내과, 혈액내과), 검사실(기관지내시경실), 연구소(백신바이오 연구소), 그리고 기초교실(미생물학교실)로 이루어진 연구 협력 체계를 구축하여, 임상연구심의위원회의 승인 후 대상자 스크리닝, 검체 채취 및 수집, metagenomics 분석을 진행하고, 결과를 임상정보와 연계하여 분석함
ㅇ 호흡기검체 메타지놈 분석 기반 마련
• 호흡기 검체의 전처치, bead beating과 purification, virus-like particle enrichment 과정을 거쳐 bacterial, fungal, viral metagenomics 분석을 수행하는 체계를 확립함
• 정확성이 개선된 16s rRNA metagenomic sequencing (V2, V3-4, V6-7, V8, V9 region의 염기서열 분석)을 통한 다양한 diversity index 분석 및 데이터의 적정성을 평가(α-, β-, γ-analysis), Ion Reporter 16s metagenomics 분석 파이프라인 활용
ㅇ Human microbiome diversity 지표를 발굴하고 바이오마커로서의 활용가능성 탐색
• 정상인, 면역저하자, 폐렴이 있는 면역저하자의 상기도, 하기도 호흡기계 검체에서 microbiome 구성의 diversity index를 비교. Lefse 분석을 통해 각 그룹에서 대표적으로 유의하게 더 많은 bacteria의 종, 속을 확보함
• microbial diversity index와 구성의 차이를 대상자의 임상정보(치료에 반응 또는 생존 여부)와 연계하여 분석함. 이는 추후 호흡기 감염 환자의 예후를 평가하는 지표로서의 활용 가능성이 있음을 확인
ㅇ Mycobiome과 Virome 분석 기반 마련
• 호흡기계 검체에서 mycobiome diversity 지표를 비교하기 위한 mycobiome universal primer를 설계하고 이를 임상검체 분석에 적용함
• Human pathogenic virus target 유전자를 통한 metagenomics 접근기반 마련
• 호흡기 감염질환 주요 10개 virus family 의 reference genome (868개)에서 conserved primer 후보군을 분석하고 임상검체에서 분석을 수행함

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
상/하기도 호흡기검체의 메타지놈 분석을 통해 치료가 어려운 호흡기감염을 가진 면역저하 환자에서 질병의 이해를 포함하는 지식의 축적에 도움을 줌. 더 나아가서 추가 연구를 통해 감염증의 진단이나 예후 예측을 위한 바이오마커로 이를 활용할 수 있으며, 특정 미생물이 가지는 의미를 찾아 이를 활용할 수 있는 가능성이 있음

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 필요성 ... 4
• 2) 가설 ... 5
• 3) 최종목표 ... 5
• 4) 연구범위 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 10
• 1) 1차년도 (2018.6.1. - 2019.5.31.) ... 10
• 2) 2차년도(2019.6.1. - 2020.5.31.) ... 14
• 3)　3차년도(2020.6.1. - 2021.5.31.) ... 20
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 30
• 1) 연구수행 결과 ... 30
• (1) 정성적 연구개발성과 ... 30
• (2) 정량적 연구개발성과 ... 30
• 2) 연구수행 목표와 달성 정도 ... 31
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 32
• 5. 연구개발 성과의 관리 및 활용 계획 ... 33
• 6. 참고문헌 ... 34
• 끝페이지 ... 34