초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
1 단계
▷ 국내 유입 가능성이 높은 모기 매개 감염성 질병인 뎅기열은 우리나라에 유입가능성이 높은 감염병으로 신속한 감염 진단이 요구됨. 또한 네 가지 혈청형에 대한 면역반응이 따로 구분되어 작용함에 따라 감염 혈청형의 신속진단법이 필요함. 이에 녹십자엠에스에서 보유하고 있는 분자 진단 기술을 이용하여 네 혈청형을 동시에 구분하여 진단할 수 있는 진단키트를 개발하였으며, 개발된 시제품의 성능 확인을 바탕으로 신뢰성을 확보하고 이러한 정보를 정부와 민간 등에서 활용할 수 있도록 하였음.
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□ 연구의 목적 및 내용
1 단계
▷ 국내 유입 가능성이 높은 모기 매개 감염성 질병인 뎅기열은 우리나라에 유입가능성이 높은 감염병으로 신속한 감염 진단이 요구됨. 또한 네 가지 혈청형에 대한 면역반응이 따로 구분되어 작용함에 따라 감염 혈청형의 신속진단법이 필요함. 이에 녹십자엠에스에서 보유하고 있는 분자 진단 기술을 이용하여 네 혈청형을 동시에 구분하여 진단할 수 있는 진단키트를 개발하였으며, 개발된 시제품의 성능 확인을 바탕으로 신뢰성을 확보하고 이러한 정보를 정부와 민간 등에서 활용할 수 있도록 하였음.
1 단계 종료 후 과제 내용 변경
▷ 당 연구개발은 국내 유입 가능성이 높은 고위험 바이러스 감염질환의 진단 기술 개발을 목표로 1단계 연구개발을 수행하였음. 2단계 연구 사업을 시작하기에 앞서 기존 제출하였던 연구개발계획인 ‘SFTS 판별을 위한 분자진단 키트개발’이 본 사업의 RFP 기준에 미흡함이 있어 2단계 연구개발 계획을 다시 설정하여 작성하였음
▷ 변경 사유
- 기존 편성 연구비 및 기간의 증가로 인한 연구개발 확대 필요
- 기존 2단계 계획한 Real-time PCR 용 분자진단 키트 개발의 경우 동일 과제의 세부기관들과 연구 목표나 내용이 유사성이 매우 높아 2단계 개발 기술의 차별성이 요구됨 (총 5개 세부기관에서 인제대학교 제외한 4 기관 모두 분자진단 키트 개발이며 개발 적용 기술 또한 3세부 기관과 5세부 기관이 Real-time PCR용 동일 기술임)
- 기존 계획인 ‘SFTS 판별을 위한 분자진단 키트개발’의 경우 국립환경과학원에서 2016년 4월 발간한 [야생동물 매개 질병 예방·관리지침 제1편: 중증열성혈소판 감소증후군(SFTS)의 예방·대처 및 진단]에서 이미 Real-time PCR용으로 동일 기술이 적용된 진단시약이 이미 제시되고 있어 2단계 연구개발 기술 목표에 미흡하다고 판단됨
2 단계
▷ 국내 유입 가능 모기매개 바이러스 현장진단기술 개발
▷ 뎅기열(항원/항체 2종)을 판별할 수 있는 현장진단 키트 개발
▷ 형광면역진단 기술을 이용하여 국내 유입 가능한 고위험 모기매개 바이러스를 신속 정확히 측정할 수 있는 현장진단키트를 개발하고자 함
▷ 정확한 진단을 위해 측정 바이러스에 대한 항원/항체 진단키트를 각각 개발하여 2종류의 형광면역키트를 개발하고자 함
▷ 대상 바이러스에 대한 표준항원/항체를 이용하여 면역진단시스템을 개발하고, 형광면역진단 플랫폼과 휴대용 형광계측기기를 동시에 개발하여 적용
▷ 고민감도 측정을 위해 도입하는 형광면역진단 플랫폼은 기존의 골드 기반 래피드 키트 형태를 유지하기 때문에 측정시간이 30분 이내이며, 형광체를 신호원으로 사용하기 때문에 골드 기반 래피드 키트 대비 5-10배 이상의 분석민감도를 지니기 때문에 효과적으로 신속 정확한 현장진단이 가능하도록 할 예정임
▷ 휴대용 형광계측기기는 육안검사로 인한 주관적이고 부정확한 검사결과를 객관성 있는 결과로 데이터화 하여, 측정결과의 정확성과 재현성을 향상시킬 예정임

□ 연구개발성과
1 단계
▷ 1차년도: 뎅기바이러스에 대한 특이적 프라이머/프로브 선별 - 혈청혈 별 적합 프라이머 프로브 선정 완료
▷ 2차년도: 뎅기바이러스 진단을 위한 실험조건 최적화 - PCR 조건 세팅 및 최적 구성 조건 확인(민감도, 특이도, 재현성 시험확인)
▷ 3차년도: 뎅기 바이러스 진단 키트 임상시험 - 시제품 생산 후 제품 분석적 성능 및 임상성능 확인 완료
2 단계
▷ 뎅기 항원/항체를 측정할 수 있는 현장진단 키트 개발
▷ 형광면역분석 통한 측정감도 향상
▷ 휴대용계측기 도입을 통한 분석성능 및 재현성 향상
▷ 버퍼 조성 및 생산 조건의 확립
▷ 분석적 성능평가를 통한 반응최적화 및 안정성 확보
▷ 간이임상시험을 바탕으로 시제품의 성능평가
▷ 1차년도 연구개발 - 특이도가 높은 표준항원/항체를 선정하여 다양한 면역분석 조건 확립
- 선정된 표준항원/항체를 이용하여 민감도가 높은 페어의 형광체를 선별
- 비특이신호를 유발하지 않는 형광중합체 중합방법 모색
▷ 2차년도 연구개발 - 광학구조 설계 최적화를 통한 형광신호 측정알고리즘 정립
- 고신뢰성을 위한 임상 샘플을 이용한 재현성 및 정확성 확보
- 디바이스/형광계측기기 시제품 생산
▷ 3차년도 연구개발 - 임상 샘플 확보는 녹십자엠에스의 외부 협력기관(KOICID)을 통해 확보
- 간이임상 시험을 통한 시제품의 성능분석

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
1 단계
▷ 본 과제를 통해 개발된 뎅기바이러스 유형 판별 키트는 고위험군에 속하는 뎅기 바이러스를 보다 신속하고 효과적으로 측정 판별하여 해당 질환에 대한 분자 진단 기술을 활성화 시킬 것으로 예상됨
▷ 분자진단의 활성화를 통하여 고위험군 바이러스의 정확한 진단에 대한 자각 수준이 향상되고, 이는 개인의 삶의 질 향상과 더불어 장기적으로 의료비용 및 사회적 비용 감소를 이끌어낼 수 있음. 즉, 단순한 임상적 증상만으로 질병을 확진하는 것 대신, 분자진단을 통한 신속 정확하게 진단함으로서 이에 해당하는 오진률이 감소하고, 불확실한 진단으로 인해 추가되는 검사 비용 및 소요되는 시간을 줄이며, 질병의 확산을 막고, 환자 발생을 최소화하여 사회적 손실을 최소화
▷ 고위험군 바이러스는 확산 시, 질병의 발견부터 퇴치까지 꾸준한 관리와 치료가 필요함. 본 과제에서 개발한 기바이러스 유형 판별 키트는 해당 질환의 효과적인 관리와 모니터링에 필수적인 요소이며, 신속 정확한 측정을 통해, 환자의 격리 및 질병 확산을 예방하여, 질병 확산 시의 소모되는 필요한 자본 및 자원을 상당량 절감함으로써, 향후 높은 부가가치를 생성해 낼 것으로 판단함
▷ 질병 원인체 진단을 위한 진단키트 개발은 대표적인 융합기술 분야로서, 추후 대상병원체 뿐만 아니라 다른 종류의 감염질환, 유전병 등의 분야 연구에 응용가능
▷ 본 과제를 통해 축적되는 기술 및 노하우는 향후, 국내 유입이 가능한 다른 고위험군 바이러스 감염 질환에도 적용될 수 있으며, 국내외적으로 분자진단 기술 개발이 활성화되고 있는 점을 감안하여, 제 2의 메르스 사태를 예방할 수 있는 진단 방법 구축
2 단계
기술적 측면
▷ 형광기술 도입을 통한 고감도 현장진단 플랫폼 구현
▷ 다양한 모기 매개 질환 (지카, 치쿤구니아, 일본뇌염, 황열 등)용 진단 제품 적용 가능

경제적 산업적 측면
▷ 고위험성 감염 질병인 뎅기 바이러스의 유입으로 발생되는 경제적 파급력은 국내에서도 메르스나 지카바이러스와 같은 혼란발생 경험을 통해 많은 부분 체감
▷ 최근 급격한 기후변화로 인해 전 세계적으로 모기매개감염병(필리핀, 베트남, 태국 등의동남아시아 : 뎅기바이러스, 치쿤구니아열, 남미, 동남아시아 : 지카바이러스감염증) 발생이 증가하고 있으며, 해당 바이러스들은 다양하고 위급한 증상을 야기하며 높은 사망률을 보이고 있어 조기 진단과 빠른 대처가 필요함. 본 과제를 통해 개발된 진단시약의 경우 상기 질병의 대처 제품으로 공급가능.
▷ 뎅기바이러스 감염률이 높은 동남아 국가들의 관련 시장 진출 가능

(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 ... 7
• 2-1. 연구수행내용 및 성과 ... 7
• 2-2. 대표적 성과 ... 36
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 37
• 3-1. 목표 ... 37
• 3-2. 목표 달성여부 ... 38
• 3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책 (후속연구의 필요성 등) ... 41
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 42
• 붙임. 참고문헌 ... 45
• 끝페이지 ... 45