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한국실험동물학회 뉴스레터	2023년 3월
[우수연구기관소개] 원광대학교 지역혁신선도연구센터 근감소증 3단계 토탈솔루션 선도연구센터

원광대학교 지역혁신선도연구센터 근감소증 3단계 토탈솔루션 선도연구센터 (Sarcopenia Total Solution Center (STSC, http://stsc.kr)) 1. 센터 개요 근감소증 3단계 토탈솔루션 선도연구센터는 2021년도 과학기술정보통신부/한국연구재단 지역혁신선도연구센터 선정을 통해 개설되었으며, 초고령화 사회의 진입과 함께 보건·사회적 이슈로 부상하고 있는 질병인 근감소증(sarcopenia)을 다각도로 이해하여 최선의 해결책을 제시함으로서 건강장수사회의 QoL (Quality of Life) 실현에 이바지하고자 합니다. 1) 센터의 비젼 본 센터는 다중 융합연구를 통한 근감소증의 통합적인 이해와 진단 표준 제시, 근감소증 조기진단과 예방 솔루션 제공 및 근감소증 개선제/치료제 개발을 통해 지역사회 고위험 노인환자 안심 체계 구축에 기여하고자 합니다. 2) 센터의 참여진 구성 · 참여기관 및 기업 원광대학교, 원광대학교병원, 전북대학교, 성균관대학교, 충남대학교병원, 매일유업(주), (주)한풍네이쳐팜, (주)나디안바이오, (주)일원바이오, (주)씨밀레테크, (주)리퓨란스 · 연구진 연구책임자: 최성규 교수(원광대학교 의과대학), seongkyu642@wku.ac.kr 참여 교수: 임채석 교수, 서재호 교수, 양미영 교수(원광대학교 의과대학), 정창원 교수(원광대학교병원), 류동렬 교수(성균관대학교 의과대학), 이상배 교수(전북대학교 생명과학부), 이현승 교수(충남대학교병원) 참여 연구원: 김석형 박사, 남인구 박사, 홍광흠 박사, 아크타르알리 박사, 돈둡남갈 박사, 이충섭, 김태훈, 이고은, 노시형, 임동욱, 안민서, 최지은, 김희주, 조은수, 김성진, 김초이, 김준석, 최희지, 박세영(원광대학교), 조윤주 박사, 권정호, 진은주, 강배기(성균관대학교), 이호엽, 전경문, 심병창(충남대학교) 2. 주요 연구 내용 1) 센터의 최종 목표 및 구성 · 본 센터는 근감소증의 진단 표준 제시, 조기진단과 예방 솔루션 제공 및 개선제/치료제 개발 및 현장 실증이라는 최종목표를 달성하기 위해 『S (Standardization) 그룹-근감소증 3대 표준 데이터셋 오픈플랫폼 구축』, 『R (Renovated Research) 그룹-질병 진단 및 치료제 핵심 5대 기술 개발』, 『M (Mediation) 그룹-임상현장 밀착형 실증플랫폼 구축 및 인력양성』을 각각 하위목표로 하는 3개의 연구그룹으로 구성하였습니다. · 또한, 참여연구기관과 참여기업간의 실질적인 산학병 컨소시엄을 구축하여 공동연구와 협력을 통해 원천기술의 검증과 사업화를 실현할 수 있는 사업 추진체계를 갖추고 있습니다. 2) 그룹별 연구 내용 및 협업체계 · S 그룹 - - 근감소증 관련 통합 데이터(혈액 및 분자 지표)를 수집하고 raw data 수집·저장·분석을 위한 프로토콜 개발 - 근감소증 데이터 표준화와 데이터 제공 오픈 플랫폼 구축 - 근감소증 바이오마커 발굴 및 통합진단 플랫폼 구축(R 그룹 연계) · R 그룹: 핵심 5대 기술개발 주도 ① 바이오마커 기반 근감소증 조기진단기술(S 그룹 연계) ② 근감소증 개인맞춤 통합진단기술(S, M 그룹 연계) ③ 다중모델/다층스크리닝 기반 근감소증 개선물질 개발 ④ 개인맞춤형 치료약물 발굴(S 그룹 연계) ⑤ 개인맞춤형 근건강관리 통합 솔루션 플랫폼 구축(S 그룹 연계) · M 그룹: S, R 그룹 연계 기술 - - 개방형 교육 플랫폼 지원체계 구축 - - 지역 전문인력양성 지원체계 구축 - - 의료서비스 실증프로세스 개발 - - 바이오헬스케어 개발 기술 사업화 지원 3. 연구 추진 체계 · 본 센터는 근감소증 모델, 데이터 및 연구 인프라 고도화를 추진해 왔으며 사업기간동안 데이터셋 활용 플랫폼과 wet bench 연구력을 집중하여 근감소증 표적 발굴/검정, 실증을 통해 bed side 및 일상에서 근감소증에 대한 솔루션을 제공하고 더불어 지역 상생 바이오헬스케어 기술생태계를 조성하는 지역 거점 선도연구센터를 구축하고 실현하고자 합니다. · 본 센터의 연구 및 사업은 각 연구그룹과 참여기업들간의 공동연구와 상호협력·연계체계를 통해 추진하고 있습니다. 4. 주요 성과 \ · 현재 진행중인 표준 데이터셋 오픈 플랫폼 구축을 기반으로 핵심 5대 기술의 달성을 추진하고 있으며, 1-2차년 사업 수행기간 동안 다수의 논문 게재와 특허 출원 및 프로그램 등록 등 지속적으로 사업성과를 내고 있습니다. [주요 성과 목록] · 논문 (1) Artiﬁcial-intelligence-driven discovery of prognostic biomarker for sarcopenia, Journal of cachexia sarcopenia and muscle, 202110 (2) GCN5 Maintains Muscle Integrity by Acetylating YY1 to Promote Dystrophin Expression, Journal of Cell Biology, 202201 (3) Immunometabolic signatures predict recovery from thyrotoxic myopathy in patients with Graves' disease, Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle, 202202 (4) Interplay between solid tumors and tumor microenvironment, Frontiers in Immunology, 202205 (5) Skeletal muscle mitoribosomal defects are linked to low bone mass caused by bone marrow inflammation in male mice, Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle, 202206 (6) Plasma Metabolomics and Machine Learning-Driven Novel Diagnostic Signature, Biomedicines, 202207 (7) Machine learning-featured Secretogranin V is a circulating diagnostic biomarker for pancreatic adenocarcinomas associated with adipopenia, Frontiers in Oncology, 202208 (8) Artificial intelligence for predicting five-year survival in stage IV metastatic breast cancer patients: A focus on sarcopenia and other host factors, Frontiers in Physiology, 202209 (9) L-threonine promotes healthspan by expediting ferritin-dependent ferroptosis inhibition in C. elegans, Nature Communications, 202211 (10) nudt7 gene depletion causes transcriptomic change in early development of zebrafish, Journal of Biochemistry, 202212 (11) PEX13 prevents pexophagy by regulating ubiquitinated PEX5 and peroxisomal ROS. Autophagy. 202301 · 특허 흉부 이미지 기반 중증환자용 근감소증 진단 시스템 및 방법(특허출원, 2021-대한민국, 2022-PCT) 신체액 샘플을 이용한 근감소증 인공지능 진단 시스템 및 방법(특허등록, 2022-대한민국)

원광대학교 지역혁신선도연구센터 근감소증 3단계 토탈솔루션 선도연구센터

(Sarcopenia Total Solution Center (STSC, http://stsc.kr))

1. 센터 개요

근감소증 3단계 토탈솔루션 선도연구센터는 2021년도 과학기술정보통신부/한국연구재단 지역혁신선도연구센터 선정을 통해 개설되었으며, 초고령화 사회의 진입과 함께 보건·사회적 이슈로 부상하고 있는 질병인 근감소증(sarcopenia)을 다각도로 이해하여 최선의 해결책을 제시함으로서 건강장수사회의 QoL (Quality of Life) 실현에 이바지하고자 합니다.

1) 센터의 비젼

본 센터는 다중 융합연구를 통한 근감소증의 통합적인 이해와 진단 표준 제시, 근감소증 조기진단과 예방 솔루션 제공 및 근감소증 개선제/치료제 개발을 통해 지역사회 고위험 노인환자 안심 체계 구축에 기여하고자 합니다.

2) 센터의 참여진 구성
· 참여기관 및 기업
원광대학교, 원광대학교병원, 전북대학교, 성균관대학교, 충남대학교병원, 매일유업(주), (주)한풍네이쳐팜, (주)나디안바이오, (주)일원바이오, (주)씨밀레테크, (주)리퓨란스

· 연구진

연구책임자: 최성규 교수(원광대학교 의과대학), seongkyu642@wku.ac.kr

참여 교수: 임채석 교수, 서재호 교수, 양미영 교수(원광대학교 의과대학), 정창원 교수(원광대학교병원), 류동렬 교수(성균관대학교 의과대학), 이상배 교수(전북대학교 생명과학부), 이현승 교수(충남대학교병원)

참여 연구원: 김석형 박사, 남인구 박사, 홍광흠 박사, 아크타르알리 박사, 돈둡남갈 박사, 이충섭, 김태훈, 이고은, 노시형, 임동욱, 안민서, 최지은, 김희주, 조은수, 김성진, 김초이, 김준석, 최희지, 박세영(원광대학교), 조윤주 박사, 권정호, 진은주, 강배기(성균관대학교), 이호엽, 전경문, 심병창(충남대학교)

2. 주요 연구 내용

1) 센터의 최종 목표 및 구성

· 본 센터는 근감소증의 진단 표준 제시, 조기진단과 예방 솔루션 제공 및 개선제/치료제 개발 및 현장 실증이라는 최종목표를 달성하기 위해 『S (Standardization) 그룹-근감소증 3대 표준 데이터셋 오픈플랫폼 구축』, 『R (Renovated Research) 그룹-질병 진단 및 치료제 핵심 5대 기술 개발』, 『M (Mediation) 그룹-임상현장 밀착형 실증플랫폼 구축 및 인력양성』을 각각 하위목표로 하는 3개의 연구그룹으로 구성하였습니다.

· 또한, 참여연구기관과 참여기업간의 실질적인 산학병 컨소시엄을 구축하여 공동연구와 협력을 통해 원천기술의 검증과 사업화를 실현할 수 있는 사업 추진체계를 갖추고 있습니다.

2) 그룹별 연구 내용 및 협업체계

· S 그룹

- - 근감소증 관련 통합 데이터(혈액 및 분자 지표)를 수집하고 raw data 수집·저장·분석을 위한 프로토콜 개발

- 근감소증 데이터 표준화와 데이터 제공 오픈 플랫폼 구축
- 근감소증 바이오마커 발굴 및 통합진단 플랫폼 구축(R 그룹 연계)

· R 그룹: 핵심 5대 기술개발 주도

① 바이오마커 기반 근감소증 조기진단기술(S 그룹 연계)

② 근감소증 개인맞춤 통합진단기술(S, M 그룹 연계)

③ 다중모델/다층스크리닝 기반 근감소증 개선물질 개발

④ 개인맞춤형 치료약물 발굴(S 그룹 연계)

⑤ 개인맞춤형 근건강관리 통합 솔루션 플랫폼 구축(S 그룹 연계)

· M 그룹: S, R 그룹 연계 기술

- - 개방형 교육 플랫폼 지원체계 구축

- - 지역 전문인력양성 지원체계 구축

- - 의료서비스 실증프로세스 개발

- - 바이오헬스케어 개발 기술 사업화 지원

3. 연구 추진 체계

· 본 센터는 근감소증 모델, 데이터 및 연구 인프라 고도화를 추진해 왔으며 사업기간동안 데이터셋 활용 플랫폼과 wet bench 연구력을 집중하여 근감소증 표적 발굴/검정, 실증을 통해 bed side 및 일상에서 근감소증에 대한 솔루션을 제공하고 더불어 지역 상생 바이오헬스케어 기술생태계를 조성하는 지역 거점 선도연구센터를 구축하고 실현하고자 합니다.

· 본 센터의 연구 및 사업은 각 연구그룹과 참여기업들간의 공동연구와 상호협력·연계체계를 통해 추진하고 있습니다.

4. 주요 성과 \

· 현재 진행중인 표준 데이터셋 오픈 플랫폼 구축을 기반으로 핵심 5대 기술의 달성을 추진하고 있으며, 1-2차년 사업 수행기간 동안 다수의 논문 게재와 특허 출원 및 프로그램 등록 등 지속적으로 사업성과를 내고 있습니다.

[주요 성과 목록]

· 논문

(1) Artiﬁcial-intelligence-driven discovery of prognostic biomarker for sarcopenia, Journal of cachexia sarcopenia and muscle, 202110

(2) GCN5 Maintains Muscle Integrity by Acetylating YY1 to Promote Dystrophin Expression, Journal of Cell Biology, 202201

(3) Immunometabolic signatures predict recovery from thyrotoxic myopathy in patients with Graves' disease, Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle, 202202
(4) Interplay between solid tumors and tumor microenvironment, Frontiers in Immunology, 202205
(5) Skeletal muscle mitoribosomal defects are linked to low bone mass caused by bone marrow inflammation in male mice, Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle, 202206
(6) Plasma Metabolomics and Machine Learning-Driven Novel Diagnostic Signature, Biomedicines, 202207
(7) Machine learning-featured Secretogranin V is a circulating diagnostic biomarker for pancreatic adenocarcinomas associated with adipopenia, Frontiers in Oncology, 202208
(8) Artificial intelligence for predicting five-year survival in stage IV metastatic breast cancer patients: A focus on sarcopenia and other host factors, Frontiers in Physiology, 202209
(9) L-threonine promotes healthspan by expediting ferritin-dependent ferroptosis inhibition in C. elegans, Nature Communications, 202211
(10) nudt7 gene depletion causes transcriptomic change in early development of zebrafish, Journal of Biochemistry, 202212
(11) PEX13 prevents pexophagy by regulating ubiquitinated PEX5 and peroxisomal ROS. Autophagy. 202301

· 특허

흉부 이미지 기반 중증환자용 근감소증 진단 시스템 및 방법(특허출원, 2021-대한민국, 2022-PCT)

신체액 샘플을 이용한 근감소증 인공지능 진단 시스템 및 방법(특허등록, 2022-대한민국)

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