초록 ▼

□ 연구개요
표적항암제란 투여 후, 혈중이나 정상 세포에는 영향을 주지 않고, 종양세포 내에만 세포독성 물질을 분출하여 사멸시키는 약물제제를 말한다. 항체약물복합체나 리포좀으로 캡슐화한 나노항암입자가 대표적인 예들이며, 이들은 암세포 표면에 특이적으로 분포한 항원과 결합한후 이루어지는 능동적 약물 수송으로 암세포 내에 전달된다. 표적항암제의 인체 내 생리 의약학적 효과를 수리적으로 분석하는 데 있어 근본적인 한계는 약물 투입 후 약물이 실제 종양세포에 도달하여 작용하는 양이 작아서 측정할 때 어려움이 있으며, 복잡한 수학모델과

□ 연구개요
표적항암제란 투여 후, 혈중이나 정상 세포에는 영향을 주지 않고, 종양세포 내에만 세포독성 물질을 분출하여 사멸시키는 약물제제를 말한다. 항체약물복합체나 리포좀으로 캡슐화한 나노항암입자가 대표적인 예들이며, 이들은 암세포 표면에 특이적으로 분포한 항원과 결합한후 이루어지는 능동적 약물 수송으로 암세포 내에 전달된다. 표적항암제의 인체 내 생리 의약학적 효과를 수리적으로 분석하는 데 있어 근본적인 한계는 약물 투입 후 약물이 실제 종양세포에 도달하여 작용하는 양이 작아서 측정할 때 어려움이 있으며, 복잡한 수학모델과 많은 매개변수(Parameters)들을 요구하기 때문에 예측력이 떨어지는 점에 있다. 이러한 문제점에 착안하여, 표적항암제의 약물 동역학과 실험데이터의 결과를 반영하고 매개변수의 의미를 잃지 않는 범위에서 단순화된 수학모델을 제안하고, 관측장비와 모델의 오류를 고려한 연령구조 확률미분방정식을 구축한 후, 가능도에 의존하지 않는 근사 베이지안을 이용하여 중요 매개변수의 분포를 제안한다. 또한, 이를 구체화할 수치해석적 방법을 제시하고 프로그램(Matlab, R)으로 구체화하여 의학 및 약학에 필요한 약물전달과정을 명료화한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1년차: 종양 외 약물 수송을 고려한 확률미분방정식 및 간소화된 모델 제안 그리고 주요 파라미터 분포 제안 (달성)
2년차: 종양에서 다수 표현된 특이 항원과의 결합 후, 세포 내 이입을 Phase 분포를 사용한 마르코비안 연령구조 확률미분방정식 모델 구축-stochastic process를 이용하여 모델을 개발하고 확률분포에 Erlang and Coxian분포를 사용하여 보임 (달성)
3년차: 비마르코비안 분포를 이용한 분수차수 확률미분방정식 모델-stochastic process를 이용하여 모델 구축후, Mitta

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
가. 학문적 활용방안
(i)표적치료제의 PK를 분석하고 필요한 초기값과 매개변수를 결정적이 아닌 분포로 제공함으로 실험의 유연성을 확보.
(ii)분수차수를 포함한 확률미분방정식 개발하고 모델장점을 의료계에 소개.
나. 기대성과
(i)연령구조 모델을 마르코프와 비마르코프를 활용하여 PK 모델에 적용하면 매개변수와 모델수 감소를 유도할 수 있으므로 실험 설계의 단순화를 고려할 수 있음.
(ii)확률과정에서의 근사 베이지안 방법과 분수차수 미분방정식에서의 베이지안 추론 방법을 통합하여 투여량에 따른 결과를 제공함.
다. 정책적 효과
(i)수학이 의학 및 생물학에서 중요한 과정을 설명하고 실험 오류를 줄일 수 있는 근거를 제공함.
(ii)전임상 과정에서 약물 전달과정을 최소의 데이터를 활용하여 또는 오염되었을 경우라도모델을 통해 검증할 수 있으며 현재 정보를 이용하여 데이터를 쉽게 업데이트할 수 있는 기반을 제공함.
라. 경제적 효과
(i)데이터를 반영한 여러 모델을 제안하고 매개변수들의 분포를 제공하여 부분 데이터로 전체를 예측함.
(ii)종양세포 내 이입 과정에서 다양한 분포를 활용함으로써 환자 개인에게 맞는 모델을 제공하여 적절한 투여 간격과 양을 결정할 수 있는 근거를 제시함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 5
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 5
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 5
• 3) 목표 달성 수준 ... 5
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 6
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 7
• 6. 자체점검표 ... 8
• 7. 참고문헌 ... 9
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 15
• 끝페이지 ... 29