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연구과제 상세정보 - 과제명, 과제번호, 종료년도, 연구기관, 사업명, 연구책임자, 총 연구기간 안내
과제명	구강 전암병소와 진행성 암종에서 광역학 영상진단 및 치료 기술 개발	과제번호	HI10C0475
종료년도	2014	연구기관	연세대학교 산학협력단
사업명	질환극복기술개발	연구책임자	김진
총 연구기간	2010-05-01 ~ 2014-03-31

연구요약

연구과제 상세정보 - 국문요약, 영문 요약 안내
국문요약	I. 연구개발의 목적 및 필요성 구강암은 다단계로 발생되는 대표적인 인체 암으로 5년 생존율이 50% 정도로 초기에 발견하여도 전암병소를 치료하여 완치할 수 있는 약물이 아직 없어 외과적 절제 치료 방법에만 의존하고 있는 설정임. 그러나 구강암의 전암병소는 광범위하게 발생되므로 외과적 절제가 불가능하며, 외과적 절제하였더라도 재발율이 높아 침윤성 암종으로 진행됨을 막을 수 없음. 이런 점에서 광감작제의 특이적인 형광 성질을 이용하여 암조직에 선택적으로 작용하는 광역학에 기반을 둔 진단 및 치료(Photodynamic Diagnisis and Treatment, PDD, PDT)는 구강에 발생되는 광범위한 전암병소 및 초기 암의 치료로 활용도가 높은 가능성이 있음. 따라서 본 과제에서는 광학기반을 이용하여 구강 전암병소 및 침윤성 암종의 진단 및 치료를 위한 삼차원 영상구현과 동시 진단-치료가 가능한 임상 기술개발을 목표로 함 II. 연구개발의 내용 및 결과 □ 구강 불멸화세포와 암종세포에서 광감작제를 이용한 세포사멸 효과를 검증 - 구강 불멸화세포주 2종, 암세포주 8종 및 피부 불멸화세포주 1종, 피부암세포주 2종을 대상으로 세포사멸 효과 확인 □ 구강암을 선택적으로 치료하기 위한 광역학 치료의 표적 개발 - 치료효과의 차이를 보이는 세포주 대상 세포사멸 관련 발현 차이를 보이는 RUNX3 확인하여 RUNX3 발현에 따른 PDT효과의 차이를 검증하므로서 PDT의 표적 단백 확인 - RUNX3가 광역학 치료효과에 미치는 역할 및 신호전달체계 분석 □ 광역학 치료에서 항암제 내성 구강암 세포의 세포사에 미치는 영향 - 구강암세포주, 피부암세포주, 유방암세포주, 위암세포주 및 항암제 내성 암세포 5종에서 광역학 치료효능 분석 - 세포내 방어기전 억제가 광역학 치료에 의한 종양억제 효과에 미치는 영향 - 다양한 암세포에서 PDT 처리에 대한 세포자식작용 및 신호전달체계 분석 - 항암제 내성 암세포에서의 PDT 처리에 의한 항산화 관련 조절인자 발현변화 분석 - in vivo 모델에서 PDT 처리에 의한 암세포 종양억제 효과분석 □ 광역학 암진단 및 치료를 위한 암조직 타겟 기전의 새로운 광감작제 개발 - 암세포에서 과발현 되어 있는 다양한 receptor와 결합할 수 있는 targeting moiety를 이용하여 광감작제와 컨쥬게이트를 개발 - Self-Immolative Disulfide Linker, Acid sensitive Liker 도입 □ 구강암 진단을 위한 복합 광영상 시스템 개발 - 특수광섬유 및 특수광섬유 소자기반의 복합 광영상 시스템 구현 - 구강진단용 스캐닝 프로브 제작 □ 동물모델을 이용한 구강암의 광역학 진단 및 치료효과 판정 - Organotypic raft culture 모델을 이용한 광역학 치료효과 분석 - 마우스 이식 구강암의 in vivo 실시간 광학영상 진단 및 광역학 치료효능 검증 - DMBA-TPA 처치로 피부 유두종 유도 후 광역학 치료효과 분석 III. 연구개발결과의 활용계획 - 개발된 복합 광영상 시스템의 시제품 이용 반복적 동물실험으로 임상적용 가능성 확인 - 개발된 광감작제 이용하여 임상시험 - 기술이전 및 산업화
영문요약	I. Background and propose Oral cancer develops as a multiple process, therby oral premalignant lesions (OPL) have been considered as a target tissue cancer prevention study. However, 5-year survival rate remains to be 50%. Even oral cancer can be detected at the early stage, the treatment of choice is solely surgical removal. As a widerspread OPL developed, complete removal is impossible, resulting in high recurrence and transformation into invasive cancer. In light of the character of OPL and oral cancer, photodynamic diagnosis and treaatment (PDD and PDT) has been considered as the novel approach for complete cure and preventing from invasive cancer. This project aimed to develop eraly diagnosis-treatment modality of oral cancer and OPL based on photodynamics. II. Research performance and Results □ Cell death by PDT in immortalized oral keratinocytes (IHOK), oral and skin cancer cell lines - Cell death by PDT was examined in 2 IHOK cell lines, 8 oral cancer cell lines, 2 skin cancer cell lines □ Investigation of target molecule that enhances PDT effects in IHOK and oral cancer cell lines - RUNX3 was selected as a potential marker that confers sensitivity to PDT. The cytotoxicity PDT was proportional to RUNX3 expression in OSCC cell lines. Knockdown of RUNX3 expression reduced cytotoxicity by PDT, suggesting that RUNX3 might be a biomarker to determine sensitivity to PDT □ Apoptotic cell death by PDT in anticancer drug-resistant carcinoma cells - Apoptotic cell death and its molecular mechanism by PDT was examined in 5 anticancer drug-resistant cell lines - Autophages and signal pathway by PDT in anticancer drug-resistant cell lines - Cell death by PDT via in vivo model □ Development of novel photosensitizers conjugated with anticancer drugs or receptor as potential cancer diagnostic and therapeutic agents - Development of Pa-targeting moiety conjugates □ Development of complex optical imaging system for early detection of oral cancer - Development of two-dimensional scanning probe driven by a solenoid-based single actuator for OCT and a fiber-based single-unit dual-mode optical imaging system □ Investigation of the PDT effect by use of animal model - Analysis of PDT effect through organotypic raft culture model - PDT effect in DMBA-TPA treated skin papilloma of mouse III. Practical application - Experiment of PDT effect by use of anmal models with trial manufactured OCT system - Clinical trial with developed photosensitizers and OCT system - A technical transfer and industrialization

키워드

연구과제 상세정보 - 국, 영문 키워드
국문키워드	구강암, 전암병소, 동시 진단 및 치료, 나노 이미징, 광단층영상,
영문키워드	oral cancer, precancer, simultaneous diagnosis and treatment, nano-imaging, optical coherence tomography,

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