초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
최종목표 = 환경유해물질들 중 프탈레이트류와 페놀류들에 대한 PBPK모델 확립을 통해 인구집단들에서의 프탈레이트류와 페놀류들의 인체노출도 및 위해수준 평가기술 확보임.
1차 목표 (연수시작 후 6개월, 1분기) = 기존 관련연구들에 대한 사전 조사를 통한 현재 연구현황을 명확히 파악, 기확보한 실험적 데이터들을 바탕으로한 모델링 접근을 위한 준비.
2차 목표 (연수시작 후 12개월, 2분기) = PBPK모델의 확립 및 검증, 확립된 PBPK모델을 이용한 인체 위해평가.<

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
최종목표 = 환경유해물질들 중 프탈레이트류와 페놀류들에 대한 PBPK모델 확립을 통해 인구집단들에서의 프탈레이트류와 페놀류들의 인체노출도 및 위해수준 평가기술 확보임.
1차 목표 (연수시작 후 6개월, 1분기) = 기존 관련연구들에 대한 사전 조사를 통한 현재 연구현황을 명확히 파악, 기확보한 실험적 데이터들을 바탕으로한 모델링 접근을 위한 준비.
2차 목표 (연수시작 후 12개월, 2분기) = PBPK모델의 확립 및 검증, 확립된 PBPK모델을 이용한 인체 위해평가.
● 본 지원자의 연구과제 최종 목표는 환경유해물질들 중 프탈레이트류와 페놀류들에 대한 PBPK모델 확립을 통해 인구집단들에서의 프탈레이트류와 페놀류들의 인체노출도 및 위해수준 평가기술 확보임. 따라서 PBPK모델의 정교성과 예측력에 매우 중요한 모델 구축과 관련해 세계최고수준인 연수기관에서의 연수를 통해 선진 모델링기반 연구기법을 습득하고자 함. 즉 PBPK모델을 이용한 국내의 환경 유해물질의 과학적 인체 위해평가에 접목하기 위해서 해외연수기관으로부터 핵심 기술들을 연마하고자 함.

◼ 전체 내용
본 지원자가 2017년도부터 현재까지 식약처와 한국연구재단의 연구과제들에 참여하면서 얻은 성과들로 프탈레이트류(Di-ethyl phthalate, di-isobutyl phthalate, diisodecyl phthalate)와 페놀류(4-n-nonylphenol, 4-tert-octylphenol)들에 대해 실험적으로 얻어진 약동학 정보들의 확보가 있음. 이미 이들 중 di-ethyl phthalate, diisobutyl phthalate, 4-n-nonylphenol에 대해서는 본 지원자가 국제 학술지들에 논문으로 약동학 및 toxicokinetic 특성들을 보고했음. 그리고 추가적 연구로 di-ethyl phthalate에 대해서 PBPK모델을 개발하여 한국인 집단들에서의 위해성평가를 수행했고 이 결과들 역시 최근에 본 지원자가 국제 학술지에 논문으로 보고했음. 현재까지 PBPK모델의 개발 및 위해성 평가가 보고된바 없고 환경에 광범위하게 노출되어 있는 di-isobutyl phthalate, di-isodecyl phthalate, 4-n-nonylphenol, 4-tertoctylphenol들에 대해서 PBPK모델의 개발을 통한 인체 위해성 평가가 시급한 상황임. 따라서 본 지원자가 이미 과거부터 확보해온 약동학 및 toxicokinetic 실험결과들을 바탕으로 이들에 대한 PBPK모델들의 개발이 비교적 신속하게 가능한 상황임. 이렇게 개발된 PBPK모델들을 식약처(식품위해평가과)로부터 제공받은 인체 바이오모니터링 결과 값들과 결부시켜 여러 인구집단(성별, 연령별, 지역별, 연도별 등)들에서의 프탈레이트류와 페놀류들에 대한 노출정도의 평가 및 위해수준 등의 광범위한 인체위해평가를 수행할 수 있음.
1차 연구 내용 (연수시작 후 6개월, 1분기) = 기보고된 유해물질들의 PBPK모델 연구 개발현황 조사, 기확보된 프탈레이트류와 페놀류의 약동학 데이터들의 검증, 기확보된 in vitro실험데이터들과 약동학 결과들의 연관성 탐색
2차 연구 내용 (연수시작 후 12개월, 2분기) = 기확보된 실험데이터들을 바탕으로 PBPK모델 구조 확립, 확립된 PBPK모델에 대한 해당 연수기관에서의 교차검증, 식약처로부터 제공받은 인체바이오모니터링 데이터를 PBPK모델에 적용시켜 인체에서의 외적노출량 산출, 산출된 결과들을 바탕으로 프탈레이트류 및 페놀류들에 대한 통합적 인체 위해성 평가

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
● 본 지원자는 본 연구주제(생리학적 기반 약동학 모델링을 이용한 환경유해물질들의 인체위해성평가)와 관련하여 2017-2019년까지 3년 동안 식약처(식품위해평가과)의 위해관리기법 선진화 연구과제(PBPK core 모델을 이용한 위해평가기술 활용 확산 및 표준화 연구)에 참여연구 인력으로 활동한 경험이 있음. 그리고 이후 2020년 6월부터 현재까지 한국연구재단의 이공분야 학문후속세대양성사업의 연구과제(생리학적 약동학 모델링을 이용한 프탈레이트 및 페놀류 물질들의 위해성 평가)에 함께 참여하여 해당 과제의 연구들을 지속적으로 이어오고 있음.
● 본 지원자는 석사 및 박사 학위과정 중 환경유해물질들의 위해평가 연구를 수행하기 위하여 이와 관련된 수학적 모델링, 약동학 평가, 생체샘플들 내에서의 성분 정량분석법, 동물실험기법 등을 숙달하고 연마해왔으며 현재까지도 관련연구와 공부를 지속하고 있음. 그 결과, 2018-2020년까지 다양한 약물들의 생체 내 분석 및 약동학 연구, 림프를 표적으로 하는 제형들의 연구, 프탈레이트류와 페놀류의 약동학에서의 성차별 연구, 프탈레이트류의 PBPK모델 개발 및 인체위해평가, 인구집단에서의 약동학 모델링 등을 주제로 한 연구논문들에 주저자로 참여했으며 총 22편을 국내외 SCI(E) 학술지(제1저자 9편, 제2저자 13편 JCR 10% 6편)들에 게재하였음. 이와 관련된 연구 성과들은 첨부 서류에 상세히 제시되었음.
● 본 연구주제(생리학적 기반 약동학 모델링을 이용한 환경유해물질들의 인체위해성 평가)와 직접적으로 관련된 발표 연구논문들로는 “Risk assessment for humans using physiologically based pharmacokinetic model of diethyl phthalate and its major metabolite, monoethyl phthalate, Arch. Toxicol., 94(7), 2377-2400 (2020)”,“Toxicokinetics of diisobutyl phthalate and its major metabolite, monoisobutyl phthalate, in rats: UPLC-ESI-MS/MS method development for the simultaneous determination of diisobutyl phthalate and its major metabolite, monoisobutyl phthalate, in rat plasma, urine, feces, and 11 various tissues collected from a toxicokinetic study. Food. Chem. Toxicol., 145, 111747 (2020)”, “Gender differences in pharmacokinetics and tissue distribution of 4-n-nonylphenol in rats, Arch. Toxicol., 93(11), 3121-3139 (2019).”, “Simultaneous determination of diethyl phthalate and its major metabolite, monoethyl phthalate, in rat plasma, urine, and various tissues collected from a toxicokinetic study by ultrahigh performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry, J. Pharm. Biomed.Anal., 173, 108-119 (2019)”가 있음. 이외에도 본 연구주제와 관련하여 2018년과 2019년에는 각각 “A novel and sensitive UPLC-MS/MS method for the simultaneous determination of diethyl phthalate and its major metabolite, monoethyl phthalate, in rat plasma, urine, and various tissues collected from a toxicokinetic study”와 “Gender differences in pharmacokinetics, excretion pattern, and tissue distribution following administration of 4-n-nonylphenol in rats”라는 주제로 미국 American Association of Pharmaceutical Scientists(AAPS) 국제학술대회에서 포스터발표를 했음.
● 프탈레이트와 페놀류들의 환경유해물질들에 대한 신속한 위해관리 및 평가가 가능.
● 과학적으로 인체노출평가가 가능한 PBPK모델의 확보 및 확산.
● 안전관리 위기 상황발생시 이를 통한 신속한 내외적 노출량 자료 도출가능.
● 국제수준의 위해관리 평가기법 기술 개발.
● 환경유해물질에 대한 인체노출 평가방법의 선진화 및 과학화에 기여.
● 위해평가기술 표준화 및 활성화를 통해 위해성 관리 국제 경쟁력 강화.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 11
• 1) 연구수행 결과 ... 11
• 2) 목표 달성 수준 ... 17
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 18
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 18
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 끝페이지 ... 24