초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
○ 본 과제는 혈액뇌장벽영상을 포함한 멀티모달자기공명영상과 유전자/체액정보를 통합하여 뇌혈관질환이 치매에 관여하는 기전에 대한 근본적인 병태생리기전 네트워크를 규명하여, 최종적으로 치매치료와 예후예측모델을 개발하고자함.
- 뇌혈관질환에 의한 미세구조변화, 미세관류저하와 혈액뇌장벽 (BBB) 변화를 측정하는 영상연구방법론 개발 확립 (3세부)
- 치매환자와 전 단계 환자에서 뇌혈관질환 관련인자와 연관된 영상표지자의 특성 규명하여 공간적/시간적 상관관계 규명 (1,2세부)
- 치매환자와 전

□ 연구의 목적 및 내용
○ 본 과제는 혈액뇌장벽영상을 포함한 멀티모달자기공명영상과 유전자/체액정보를 통합하여 뇌혈관질환이 치매에 관여하는 기전에 대한 근본적인 병태생리기전 네트워크를 규명하여, 최종적으로 치매치료와 예후예측모델을 개발하고자함.
- 뇌혈관질환에 의한 미세구조변화, 미세관류저하와 혈액뇌장벽 (BBB) 변화를 측정하는 영상연구방법론 개발 확립 (3세부)
- 치매환자와 전 단계 환자에서 뇌혈관질환 관련인자와 연관된 영상표지자의 특성 규명하여 공간적/시간적 상관관계 규명 (1,2세부)
- 치매환자와 전 단계 환자에서 유전자정보가 뇌혈관관련 영상표지자및 혈청 표지자를 통합분석하여 병태생리 규명 (1,2세부)

□ 연구개발성과
○ 미세혈관의 미세구조변화와 혈액뇌장벽변화를 측정하는 영상연구방법론 개발 확립함.
- Perivascular space (혈관주위공간)의 딥러닝을 이용한 분석방법론을 개발 확립함.
- 혈액뇌장벽투과도를 측정하는 MR영상분석방법론을 개발 확립함.
- 혈액뇌장벽투과도를 포함하는 다중MR영상 분석방법의 기초를 개발확립함.
○ 치매와 경도인지장애환자에서 혈액뇌장벽 투과도영상을 시행한 73예의 멀티모달영상 뇌영상데이타베이스 및 추적영상 55예 데이타베이스를 구축하고, 그외 정상인 및 기타인지장애포함 그 총 200예의 전향적 코호트 영상데이타베이스를 구축함.
- 국내최초의 혈액뇌장벽투과도영상 종단 코호트를 구성함으로서 전세계적으로 치매연구를 선도함.
- 35예에서 영상과 혈청인자의 상관관계분석 데이터베이스를 확보함.
- 혈액뇌장벽 투과도의 정상 템플리트 및 공간적분포를 확립함.
○ 치매환자와 경도인지장애환자 및 정상인을 대상으로 유전자변이에 따라 뇌혈관관련 영상표지자 및 혈청표지자간의 연관성 및 변화를 규명하여, 치매와 혈관성인자간의 병태생리를 규명함.
- 혈액뇌장벽 투과도가 기존의 아밀로이드병리나 뇌퇴행성변화와는 독립적으로 인지기능에 영향을 줌을 MR영상으로 세계 최초로 규명함.
- 멀티모달영상으로 T1구조영상, 자화율맵 및 혈액뇌장벽투과도영상을 획득하여, 치매유전자변이인 APOE4와 MTHFR등과의 관계를 규명함. 상기성과들은 국내외 학술지에 발표하였을 뿐 아니라, 이를 기반으로 소프트웨어 개발단계임.

□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
- 치매 위험인자를 가진 환자의 조기진단을 가능하게하는 다차원 다중 MR 기술개발.
- 치매 환자의 개인별, 진행시기별 신규 치료 방법의 이론적 근거 확립.
- 신경퇴행성 질환의 초기 진단을 가능하게 하여, 치매로의 진행을 중단하거나 치매 진행으로의 속도를 조절하는 인자 파악, 이를 바탕으로 조기 개입 치료의 근거 확립.
- 통합 분석 알고리듬의 개발은 다른 질병환자군 연구 및 진료에도 적용 가능함.
- 대한민국 건강보험공단이 부담한 치매 급여비는 연평균 28.1%의 증가율을 보이고 있다고 하므로 국내의 경우 알츠하이머병의 발병이 5년 지연된다면, 약 50조 정도의 경제적 효과를 유발.
- 신경퇴행성 질환의 전 단계에 걸쳐 치매의 진단을 가능하게 하는 치매 진단 영상 모델 개발을 통한 국내외 제약업계의 신약 개발 연구의 발판을 마련.

(출처 : 요약문 14p)

Abstract ▼

□ Purpose&Contents
The purpose of this study is to explore the underlying pathophaysiologic mechanism of cerebrovascular siease an important risk factor of dementia with an emphasis on blood-brain barrier by using blood-brain-barrier (BBB)-targeted MR imaging and genomic/seologic markers.

□ Purpose&Contents
The purpose of this study is to explore the underlying pathophaysiologic mechanism of cerebrovascular siease an important risk factor of dementia with an emphasis on blood-brain barrier by using blood-brain-barrier (BBB)-targeted MR imaging and genomic/seologic markers.

□ Results
During the first year, we devised the research protocol for intergrated research of clinical,genomic, and imaging data. MR imaging markers for assessing BBB abnoramlity (BBB permeability, microperfusion, microstructural change such as perivacsular spaces) were selected for this study. For preciseBBB-related change quantification, new modeling algorithm has been developed.
During the second year, the correlation analysis between BBB-related imagingcharacteristics and clinico-genomic data was performed. During the final year,detailed analyses of the BBB permeability and other imaging/serologic markers were conducted.

RESULT
- BBB permeability was the independent predicting factor for cognitive function in the non-demented elderly subjects irrespective of neurodegeneration and amyloid pathology
- BBB permeability shows regional difference and sex-related difference.
- Longitudinal analysis shows BBB integrity was more damaged in the APOE4 carrier than non-carrier group.
- BBB permeability appears to be related to some inflammatory serologic markers and other vascular pathology-related gene mutation.
- DL-based PVS imaging and optimized BBB permeability imaging provides better understanding for microvascular pathology in AD pathogenesis.

□ Expected Contribution
- Medical effect: may provide the new pathomechanism model for interaction of cerebrovascular disease and dementia
- Economic effect: may help invigorate domestic medical equipment industry by developing new imaging tecniques for BBB evaluation, and maximizeeffectiveness of validation for new drug
- Social effect: may contribute public health interests by effectively early diagnosis and prediction of prognosis

(source : SUMMARY 15p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 보고서요약 ... 2
• 제 출 문 ... 12
• 보고서 요약서 ... 13
• 국문 요약문 ... 14
• SUMMARY ... 15
• 목차 ... 16
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 18
• 1-1. 연구개발 목적 ... 18
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 18
• 1-3. 연구개발 범위 및 주요 내용 ... 23
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 25
• 2-1. 초기병리생리연구를 위한 새로운 영상표지자를 위한 영상기술 개발 동향 ... 25
• 2-2. 병태생리연구를 위한 유전체 기반 다중 영상 분석 기술 개발 동향 ... 26
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 27
• 3-1. 세부별 연구 내용 및 결과 ... 27
• 3-2. 연구 추진전략 및 방법 ... 71
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 75
• 4-1. 목표달성도 ... 75
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 78
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 80
• 5-1. 추가연구의 필요성 ... 80
• 5-2. 타 연구에의 응용 ... 80
• 5-3. 사업화 추진방향 ... 80
• 5-4. 연구종료후 3년이내의 성과목표 ... 80
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 81
• 7. 연구개발성과의 보안등급 ... 81
• 8. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 81
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 81
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 82
• 11. 기타사항 ... 83
• 12. 참고문헌 ... 83
• 끝페이지 ... 85