이상윤 연구실
의과대학 이상윤
이상윤 연구실은 방사의약학을 기반으로 한 첨단 분자영상 및 방사성의약품 개발 분야에서 국내외적으로 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 신경퇴행성 질환, 암, 염증 등 다양한 질환의 조기 진단과 치료를 목표로, PET(양전자방출단층촬영) 등 첨단 영상기술에 사용되는 방사성의약품의 합성과 평가에 주력하고 있습니다. 특히, 알파-시누클레인, 타우, 아밀로이드 베타 등 신경질환의 주요 바이오마커를 표적으로 하는 새로운 방사성 리간드 개발에 있어 다수의 특허와 논문을 발표하며, 국내외 연구 네트워크를 구축하고 있습니다.
연구실은 다양한 신경퇴행성 질환(알츠하이머병, 파킨슨병, 루게릭병 등)의 병태생리 규명과 영상 바이오마커 발굴에 집중하고 있습니다. PET, MRI, 신경심리검사 등 다중 모달리티 데이터를 통합 분석하여 질환의 이질성, 아형 분류, 예후 예측 등에 관한 심층 연구를 수행하고 있으며, 유전자형, 뇌 염증, 미세아교세포 활성화 등 분자적 요인과 영상 바이오마커 간의 상호작용을 규명함으로써 맞춤형 진단 및 치료법 개발에 기여하고 있습니다.
또한, 방사성의약품의 합성 효율을 높이고 생산 공정의 신뢰성을 향상시키기 위한 새로운 합성 장치 및 방법론 개발에도 많은 노력을 기울이고 있습니다. 이를 통해 실제 임상 적용이 가능한 방사성의약품의 대량 생산과 품질 관리, 그리고 신속한 진단 및 치료에 필요한 기술적 기반을 마련하고 있습니다. 연구실은 다양한 정부 및 산업체 지원 과제를 수행하며, 연구 결과를 임상 현장에 신속히 적용하는 translational research를 실현하고 있습니다.
최근에는 인공지능(AI) 및 기계학습 기반의 영상 데이터 분석, 신약 후보물질 예측, 영상-유전체 통합 분석 등 첨단 융합 연구도 활발히 진행 중입니다. 대규모 임상 및 영상 데이터를 바탕으로 한 AI 모델 개발을 통해 질환 예측, 아형 분류, 신약 개발 등 다양한 분야에서 혁신적인 연구 성과를 창출하고 있습니다. 이러한 융합 연구는 기존의 영상 및 분자생물학적 분석 한계를 극복하고, 신경퇴행성 질환의 조기 진단과 맞춤형 치료에 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다.
이상윤 연구실은 방사의약학, 분자영상, 신경퇴행성 질환 연구, 인공지능 융합 등 다양한 분야에서 국내외 연구자들과 협력하며, 미래 의료의 혁신을 이끌어가고 있습니다. 앞으로도 신경질환 진단 및 치료, 영상 바이오마커 개발, 방사성의약품의 임상적 활용 등 다양한 연구를 통해 인류 건강 증진에 기여할 것입니다.
방사성의약품 개발 및 분자영상 기술
이상윤 연구실은 방사성의약품의 개발과 분자영상 기술을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 방사성의약품은 양전자방출단층촬영(PET)과 같은 첨단 영상기법에 사용되는 핵심 물질로, 신경퇴행성 질환, 암, 염증 등 다양한 질환의 진단과 치료에 필수적인 역할을 합니다. 본 연구실은 알파-시누클레인, 타우 단백질, 아밀로이드 베타 등 신경질환의 주요 바이오마커를 표적으로 하는 새로운 방사성 리간드의 합성과 평가에 주력하고 있습니다.
특히, 연구실은 신경염증 진단을 위한 TSPO(Translocator Protein) 표적 방사성의약품, GSK-3 저해 화합물, 그리고 다양한 PET용 방사성 화합물의 합성 및 최적화 방법론을 개발해왔습니다. 이러한 연구는 특허 출원 및 등록으로 이어지고 있으며, 실제 임상 적용을 위한 전임상 및 임상 연구도 활발히 수행되고 있습니다. 또한, 방사성의약품의 합성 효율을 높이고, 생산 공정의 신뢰성을 향상시키기 위한 새로운 합성 장치 및 방법론 개발에도 많은 노력을 기울이고 있습니다.
이러한 방사성의약품 개발 연구는 신경퇴행성 질환의 조기 진단, 질병 진행 모니터링, 치료 효과 평가 등 다양한 의료 현장에서 활용될 수 있습니다. 더불어, 분자영상 기술과 결합하여 질환의 병태생리 이해를 심화시키고, 맞춤형 치료 전략 수립에 기여할 수 있는 기반을 마련하고 있습니다.
신경퇴행성 질환의 분자영상 및 바이오마커 연구
연구실은 알츠하이머병, 파킨슨병, 루게릭병(ALS) 등 다양한 신경퇴행성 질환의 병태생리와 진단, 치료법 개발을 위한 분자영상 및 바이오마커 연구에 집중하고 있습니다. PET 영상기법을 활용하여 타우, 아밀로이드, 알파-시누클레인 등 주요 단백질의 뇌 내 분포와 축적 양상을 정밀하게 분석하고, 질환의 진행 단계별로 나타나는 뇌 구조 및 기능 변화와의 상관관계를 규명하고 있습니다.
특히, 연구실은 다양한 동물모델과 임상 환자 데이터를 기반으로, PET 영상과 MRI, 신경심리검사 등 다중 모달리티 데이터를 통합 분석하여 질환의 이질성, 아형 분류, 예후 예측 등에 관한 심층 연구를 수행하고 있습니다. 또한, APOE 유전자형, 뇌 염증, 미세아교세포 활성화 등 유전적·분자적 요인과 영상 바이오마커 간의 상호작용을 규명함으로써, 맞춤형 진단 및 치료법 개발에 기여하고 있습니다.
이러한 연구는 신경퇴행성 질환의 조기 진단, 질환 아형별 맞춤 치료, 질병 진행 모니터링 등 임상적 활용 가치를 높이고 있습니다. 더불어, 새로운 바이오마커 발굴과 영상기술의 혁신을 통해 뇌질환 연구의 패러다임을 선도하고 있습니다.
영상 기반 인공지능 및 기계학습 응용
이상윤 연구실은 분자영상 데이터와 임상 데이터를 활용한 인공지능(AI) 및 기계학습 기반 분석에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 방대한 PET, MRI, 임상 데이터셋을 바탕으로, 질환 예측, 아형 분류, 신약 후보물질 스크리닝 등 다양한 분야에 AI 기술을 접목하여 연구의 효율성과 정확성을 높이고 있습니다.
특히, S100A9 억제제 예측, 신경퇴행성 질환 바이오마커 발굴, 영상 데이터 기반 클러스터링 및 패턴 분석 등에서 기계학습 알고리즘을 활용하고 있습니다. 또한, 영상 데이터의 자동화된 정량 분석, 영상-유전체 통합 분석, 딥러닝 기반 영상 진단 보조 시스템 개발 등 첨단 융합 연구도 활발히 이루어지고 있습니다.
이러한 AI 및 기계학습 기반 연구는 기존의 영상 및 분자생물학적 분석 한계를 극복하고, 대규모 데이터에서 의미 있는 패턴과 예측 모델을 도출함으로써, 신경퇴행성 질환의 조기 진단, 예후 예측, 신약 개발 등 다양한 의료 분야에 혁신적인 기여를 하고 있습니다.
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Automatic Control System for Precise Intravenous Therapy Using Computer Vision Based on Deep Learning
Kim, Kwang Gi, Lee, Sangyun, Park, Jeongyun, Seol, Jaehwang
IEEE ACCESS, 202310
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Truncation or proteolysis of α-synuclein in Parkinsonism
Lee, Sang-Yoon, Suthar, Sharad Kumar
AGEING RESEARCH REVIEWS, 202309
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Effects of the APOE ε4 Allele on the Relationship Between Tau and Amyloid-β in Early- and Late-Onset Alzheimer`s Disease
Shin, Jeong-Hyeon, Na, Duk L., Okamura, Nobuyuki, Seong, Joon-Kyoung, Park, Kee Hyung, Lee, Sang-Yoon, Noh, Young, Kang, Jae Myeong, Kim, Woo-Ram, Seo, Seongho, Seo, Haeun
JOURNAL OF ALZHEIMERS DISEASE, 202308
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신경 퇴행성 질환 진단과 치료를 위한 nonmuscle myosin-2 결합 PET 리간드 개발
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알파-시누클레인 응집체 표적 진단 방사성의약품 개발
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제 2유닛(3세부) 노인성 뇌질환 진단-치료를 위한 특화 방사성의약품과 분자영상시스템 개발