초록 ▼

◻ 연구개요
• 단일 세포 다중 오믹스 데이터 통합 분석 방법 개발의 필요성
단일 세포 시퀀싱 기반의 다중 오믹스의 데이터도 빠르게 증가하는 추세이나,[5-11] 다중 오믹스 연구는 현재까지 미미한 실정이므로 분석 방법 개발이 시급한 실정이다.
• 세포 종별 질병 특이적 다중 오믹스 바이오마커 발굴 딥러닝 모델 구축의 중요성
단일 세포 다중 오믹스 관계 학습 모델은 정확한 의료 진단에 중요한 정보를 제공할 수 있으나,[12] 현재까지 오믹스간의 통합에 많은 어려움을 겪고 있다. 이러한 문제 해결을 위해 해석력을

◻ 연구개요
• 단일 세포 다중 오믹스 데이터 통합 분석 방법 개발의 필요성
단일 세포 시퀀싱 기반의 다중 오믹스의 데이터도 빠르게 증가하는 추세이나,[5-11] 다중 오믹스 연구는 현재까지 미미한 실정이므로 분석 방법 개발이 시급한 실정이다.
• 세포 종별 질병 특이적 다중 오믹스 바이오마커 발굴 딥러닝 모델 구축의 중요성
단일 세포 다중 오믹스 관계 학습 모델은 정확한 의료 진단에 중요한 정보를 제공할 수 있으나,[12] 현재까지 오믹스간의 통합에 많은 어려움을 겪고 있다. 이러한 문제 해결을 위해 해석력을 지닌 인공 신경망 모델이 필요한 실정이다.
• 웹 기반 다중 오믹스 바이오마커 분석 플랫폼의 필요성
단일 세포 시퀀싱 기술이 증가함에 따라 세포 종 별로 다중 오믹스 데이터가 생산되어 있으나, 총체적 분석은 많은 계산 비용(Computational cost)과 시간을 요구한다. 따라서 효율적으로 활용할 수 있는 분석 환경 설정 및 파이프라인 구성이 제시되어야 한다.

◻ 연구 목표대비 연구결과
단일 세포 다중 오믹스 데이터 전처리 및 계층형 세포 타입 판별 모델 설계
• 단일 세포 다중 오믹스 데이터 확보
• 단일 세포 시퀀싱 노이즈를 고려한 각 오믹스별 전처리
• 계층형 세포 타입 판별 모델 설계
단일 세포 오믹스 별 어텐션 메커니즘 인공 신경망 모델 구축 및 세포 종별 질병 특이적 바이오마커 발굴
• 세포 종별 오믹스 간의 상호작용을 고려한 특징 추출
• 어텐션 기반 다중 오믹스 통합 인공 신경망 모델 설계 및 질병 특이적 바이오마커 선별
• 샘플 특이적 네트워크 기반의 세포 종별 패스웨이 및 PPI 분석
• 생존 분석 및 GSEA와 문헌 정보 기반의 바이오마커의 질병 예후 관련성 및 생물학적 기능 검증
클라우드 연동을 통한 단일 세포 다중 오믹스 바이오마커 분석 웹 플랫폼 구축
• 시스템 구조도 작성 및 서버 환경 구현
• 바이오마커 분석 서비스 제공을 위한 웹 서버 구축
• 대용량 데이터 처리를 위한 클라우드 연동
• 유스 케이스 적용을 통한 시스템 최적화

◻ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
연구 성과의 활용방안
본 연구 과제를 통해 세포 종별 오믹스 특징 및 연관성을 고려한 분석 방법을 제시할 수 있으며, 연구의 기반으로 활용 가능하다. 단일 세포 다중 오믹스 간의 관계 학습에 대한 해석력을 제공하여 오믹스 간의 연관 관계 정의 및 유의미한 기작 규명연구 활용성을 제시하며, 분석을 위한 효율적인 연구 기반을 마련한다.
연구 성과의 기대효과
기존의 단일 오믹스 또는 벌크 시퀀싱 기반 연구의 한계점을 극복하여 연구의 정확성 및 효율성을 높일 수 있다. 설명 가능한 딥러닝 모델을 구축함으로서, 모델 결정의 중요 요인 분석을 가능하게 하여, 추후 분석에 대한 신뢰성의 기반을 마련한다. 발굴된 바이오마커는 환자 맞춤형 진단 및 예후 중심의 의료 지원을 가능케한다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 8
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 1) 연구개발과제의 기대효과 ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 23