제 1단계(2019): 발현 감소 조절 시스템 구축 - 생물정보학 기법(마이크로어레이)을 이용하여 핵심 표적 유전자 발굴 - 발현 감소 유전자 조절을 위한 아데노바이러스 벡터 구축 (약 20종) - 구축된 아데노바이러스의 뱅크화 (약 20종) - 구축된 아데노바이러스의 in vitro/in vivo 효능평가 및 독성평가 제 2단계(2020): 발현증가 조절 시스템 구축 - 발현 증가 유전자 조절을 위한 렌티바이러스 벡터 구축 (약 20종) - 구축된 렌티바이러스의 뱅크화 (약 20종) - 구축된 렌티바이러스의 in vitro/in vivo 효능평가 및 독성평가 제 3단계(2021): 세포 특이적 유전자 치료제 구축 및 효능 개선 연구 - 유전자 치료의 in vivo 효능 증가를 위해 AAV-, 레트로바이러스 벡터 선택적 추가 구축 (약 30종) - 구축된 AAV-, 레트로바이러스 뱅크화 (약 30종) - 유전자 치료제의 대량생산 및 정제조건 확립 - In vivo 치료용 신경교모세포종 세포 특이적 프로모터 발굴 - 구축된 AAV-, 레트로바이러스의 in vitro/in vivo 비교 효능평가 및 독성 평가 - 유전자 치료제 in vitro/in vivo 병합 효능 평가

본 과제는 암 치료에 쓰이는 여러 종류의 방사선이 세포에 어떤 손상을 주는지 비교하여, 고LET 방사선이 왜 더 높은 치료 효과를 보이는지 이해하기 위한 연구임. 연구 목표는 고LET 방사선의 작용 기전을 실험적으로 규명하고 RBE 기반 방사선생물학적 모델을 제시함에 있음. 핵심 연구 내용은 중성자선·탄소선 등 고LET 방사선과 저LET 방사선에 노출된 세포에서 rH2AX 발현, DNA DSB 양, apoptosis, 세포 생존 곡선을 비교 분석하여 LET 차이에 따른 손상 기전 model을 구축하는 것임. 기대 효과는 고LET 방사선 치료의 최적 분할 조사 기법과 biological equivalent dose 예측 및 방사선 부작용 예측 모델 수립에 기여함.

아데노바이러스 벡터를 이용하여 ARS/AIMP 라이브러리 시스템 -단백질 합성에 필수적인 아미노실 tRNA 합성효소 (Aminoacyl synthetase, ARS)의 발현변화는 여러 가지 질병의 원인이 됨으로 생존에 필수적인 단백질이다. -생체내에서 ARS 및 AIMP를 효율적으로 과발현시키는 아데노바이러스 벡터을 이용함. -연구단에서 제공받은 ARS/AIMP WT 및 site-directed mutagenesis을 이용한 돌연변이를 이용하여 ARS/AIMP 라이브러리 구축 -아데노바이러스 벡터는 CAG 프로모터(범용프로모터)를 포함한 pAdTrack plasmid로 바이러스재조합 과정을 거친 후 정제하여 완성함 렌티바이러스를 이용하여 ARS/AIMP 발현 억제 시스템 -생체내에서 ARS 및 AIMP를 효율적으로 억제시키는 렌티바이러스를 이용함. -연구단에서 제공받은 ARS/AIMP shRNA 정보를 이용하여 ARS/AIMP 억제 렌티바이러스 구축 -U6 프로모터를 이용하여 in vivo gene발현을 억제시키는 최적의 shRNA 바이러스를 만든 후 정제하여 완성함. 맞춤형 주문 제작하고 그 in vivo 적용서비스 -연구단에서 요구되는 바이러스 벡터를 구축하여 서비스하며 그 바이러스 벡터의 in vivo 적용법을 구축 후 연구단 구성원과 공유함