학술연구개발용역과제 시행계획서 [단년도 과제]
보안등급	□ 보안 ■ 일반			결과공개여부					■ 가 □ 부
연구개발 단계	■ 기초 □ 응용 □ 개발				※ 응용 및 개발단계 해당, 공지된 기술 및 지식재산권 존재여부 확인 □ 유 □ 무
과제명	국 문: 한국인칩 활용 성과 확대를 위한 조사 연구
	영 문: Study on the effective method for performance expansion of research utilization using the Korean chip
발주부서	형질연구과 담당자명: 김 영 진 (8873)
협력부서				계약방법					■일반경쟁 □수의계약
당해연도 연구기간	계약일로부터 12 개월 이내						당해연도 연구비				49,000 천원 (부가가치세포함)
예산과목	□ A. 감염병관리기술개발연구 ■ B. 형질분석연구 □ C. 만성병관리기술개발연구				□ D. 국가보건의료연구인프라구축 □ E. 질환극복기술개발연구 □ F. 포스트게놈다부처유전체사업
연구필요성	○ 질병관리본부 국립보건연구원에서는 한국인 유전정보 확보를 위해 기 생산된 한국인 유전체 정보를 기반으로 한국인 유전체 연구에 최적화된 한국인칩*을 제작 (‘14년)하였고, 약 10만명 이상의 한국인 유전체 정보 생산을 목표로 함 *약 80만개 이상 유전변이, 희귀/기능 유전변이 20만개 이상 포함 ○ 국립보건연구원은 한국인칩 활용을 극대화하고 한국인칩을 이용한 유전체정보 표준화와 질병유전체 연구를 활성화하고자 한국인칩 컨소시엄을 구성하였으며 개별 연구자들이 한국인칩을 사용함으로써 약 200억원의 예산절감 효과*가 기대됨 *유전체학회의 한국인칩 수요 조사: ‘16년 약 5만 샘플(약 70명 연구자 응답) ○ 한국인칩의 활용성 및 성과 확산을 극대화하기 위해 연구 활용 성과 방안 개발, 분석 프로토콜 작성, 한국인칩을 활용한 연구 사례 및 문제해결방법을 수집하여 공개함으로써 국내 연구자들의 한국인칩 활용을 지원할 필요성이 있음
연구목표	○ 한국인칩 활용 확대를 위한 분석 프로토콜 개발 및 활용 사례 조사
연구내용	○ 한국인칩 분석 프로토콜 개발 등 - 관련 분야별 전문가 워크숍 운영을 통한 의견 수렴 - 한국인칩 분석 등 관련 프로토콜, 활용 확대 방안 등 개발 ○ 한국인칩 연구 활용 사례 수집 - 성과 발표회 등 운영을 통한 활용 사례 수집 ○ 한국인칩 성능, 한국인칩 컨소시엄, 한국인칩 연구 활용 사례 등 홍보 - 관련 학회 홍보 부스 운영, 컨소시엄 관련 홈페이지 운영
과제종료시연구결과물	○ 최종결과보고서
연구결과 활용방안	○ 최종결과보고서에 포함되는 한국인칩 분석 프로토콜과 성과 사례를 한국인칩을 활용하는 국내 연구자에게 공개 및 관련 교육 자료로 활용 ○ 한국인칩 연구 활용 및 성과 확산 극대화를 통해 한국인칩을 이용한 한국인 유전체정보 표준화, 질병 유전체 연구 및 산업화 촉진에 기여
과제종료후 성과활용 계획(건 수)	논문	학술 발표	특허			기술 이전		생명연구 자원		정책 제안		연구 지원
	-	-	-			-		-		-		-
	기타 성과: 한국인칩 분석 프로토콜, 한국인칩 활용 성과 사례 등
평가의 착안점 및 기준	○ 책임연구원 및 참여연구자의 전문능력 ○ 유전체 정보를 이용한 정보 활용 등 관련분야 전문가 포함 여부 ○ 사업 기간 내 수행 완료 가능 여부 ○ 수행체계의 효율성 및 추진일정 적절성
희망 공고시기	□1/4분기 □2/4분기 ■3/4분기 □4/4분기

I. 연구 개요

1. 연구과제명 : 한국인칩 활용 성과 확대를 위한 조사 연구

2. 연구기간 : 계약일로부터 12개월

3. 연구비 : 49,000 천원

4. 운영 방향 : 학술용역

5. 계약 방식

○ 공개경쟁

○ 공모업체 중 평가를 통한 1위 업체와 계약

6. 연구의 목적 및 추진배경

○ 목적

- 국립보건연구원이 ‘14년 제작한 한국인칩*의 활용성 및 성과 확산을 극대화하기 위해 관련 분야 전문가 의견 수렴 등 조사 연구

*약 80만개 이상 유전변이, 희귀/기능 유전변이 20만개 이상 포함

○ 추진배경

- 국립보건연구원은 ‘14년 한국인 유전체 연구에 최적화된 한국인칩을 제작하였고, 10만명 이상의 한국인 유전체 정보 생산을 목표로 함

- 제작된 한국인칩은 기존 상용칩 대비 높은 성능, 신규 컨텐츠 추가, 최대 5배 비용 절감의 이점이 있어 한국인칩 활용을 높임으로써 한국인 유전체정보 표준화, 질병유전체 연구 활성화 및 관련 예산 절감 효과를 기대할 수 있음

- 성과 방안을 개발하고 활용 사례를 수집하여 공개함으로써 국내 연구자들의 한국인칩 활용을 지원하여 한국인칩 활용을 극대화하고자함

II. 연구 내용

1. 연구목표

○ 한국인칩 활용 확대를 위한 분석 프로토콜 개발 및 활용 사례 조사

2. 연구의 필요성

○ 질병관리본부 국립보건연구원에서는 한국인 유전정보 확보를 위해 기 생산된 한국인 유전체 정보를 기반으로 한국인 유전체 연구에 최적화된 한국인칩*을 제작 (‘14년)하였고, 약 10만명 이상의 한국인 유전체 정보 생산을 목표로 함

*약 80만개 이상 유전변이, 희귀/기능 유전변이 20만개 이상 포함

○ 국립보건연구원은 한국인칩 활용을 극대화하고 한국인칩을 이용한 유전체정보 표준화와 질병유전체 연구를 활성화하고자 한국인칩 컨소시엄을 구성하였으며 개별 연구자들이 한국인칩을 사용함으로써 약 200억원의 예산절감 효과*가 기대됨

*유전체학회의 한국인칩 수요 조사: ‘16년 약 5만 샘플(약 70명 연구자 응답)

○ 한국인칩의 활용성 및 성과 확산을 극대화하기 위해 연구 활용 성과 방안 개발, 분석 프로토콜 작성, 한국인칩을 활용한 연구 사례 및 문제해결방법을 수집하여 공개함으로써 국내 연구자들의 한국인칩 활용을 지원할 필요성이 있음

3. 연구수행체계

○ 연구수행기관에서는 국내 유전체 전문가 집단을 대상으로 워크샵, 홍보 등을 통해 한국인칩 연구 활용 성과 방안, 홍보 전략을 개발하고 한국인칩 활용 사례 등 조사 연구를 수행함

4. 세부과제별 내용

○ 한국인칩 분석 프로토콜 개발 등

- 관련 분야별 전문가 워크숍 운영을 통한 의견 수렴

- 한국인칩 분석 등 관련 프로토콜, 활용 확대 방안 등 개발

○ 한국인칩 연구 활용 사례 수집

- 성과 발표회 등 운영을 통한 활용 사례 수집

○ 한국인칩 성능, 한국인칩 컨소시엄, 한국인칩 연구 활용 사례 등 홍보

- 관련 학회 홍보 부스 운영, 컨소시엄 관련 홈페이지 운영

5. 연구방법

○ 한국인칩 분석 프로토콜 개발 등

- 한국인칩 분석 및 활용 관련 분야별 전문가 서면 의견 수렴

- 국외 바이오뱅크칩 활용 사례 등 국내외 사례 조사 연구

- 서면 의견 및 조사 연구 내용을 기반으로 전문가 워크숍 2회 이상 개최

- 상기 조사 결과를 바탕으로 한국인칩 분석 등 관련 프로토콜, 활용 확대 방안 등 개발

○ 한국인칩 연구 활용 사례 수집

- 분야별 한국인칩 활용 유전체연구 사례 수집 및 관련 문제점 파악

*전장유전체연관성분석, 복제수변이, Loss of heterozygosity 등

- 한국인칩의 임상 활용 가능성 전문가 의견 수렴

- 한국인칩 활용 관련 성과 발표회 등 운영을 통한 활용 사례 수집 및 발표

○ 한국인칩 성능, 한국인칩 컨소시엄, 한국인칩 연구 활용 사례 등 홍보

- 한국인칩 성능, 한국인칩 컨소시엄 등 관련 홍보 자료 작성

- 별도 홈페이지 운영을 통한 홍보물 개시 및 활용 사례 공개

6. 연구추진일정

내용 월	연구기간(월)				비고
	3	6	9	12
○ 한국인칩 분석 프로토콜 개발 등
○ 한국인칩 연구 활용 사례 수집
○ 한국인칩 성능, 한국인칩 컨소시엄, 한국인칩 연구 활용 사례 등 홍보

7. 연구결과에 대한 기대효과 및 활용계획

○ 최종결과보고서에 포함되는 한국인칩 분석 프로토콜과 성과 사례를 한국인칩을 활용하는 국내 연구자에게 공개 및 관련 교육 자료로 활용

○ 한국인칩 연구 활용 및 성과 확산 극대화를 통해 한국인칩을 이용한 한국인 유전체정보 표준화, 질병 유전체 연구 및 산업화 촉진에 기여

8. 계약상대자 선정 방법

○ 일반경쟁에 의한 공개 구두발표 또는 서면심의를 통한 평가

학술연구개발용역과제 시행계획서 [단년도 과제]
보안등급	☑ 보안 □ 일반			결과공개여부					□ 가 ☑ 부
	특허 출원
연구개발 단계	□ 기초 ☑ 응용 □ 개발				※ 응용 및 개발단계 해당, 공지된 기술 및 지식재산권 존재여부 확인 ☑ 유 □ 무
과제명	국 문: 파아지 발현 기술을 이용한 고결합력의 메르스바이러스 단클론 항체 후보 발굴
	영 문: Screening of high affinity MERS-CoV monoclonal antibodies using phage display library
발주부서	호흡기바이러스과 담당자명(연락처): 김 성 순 (043-719-8220)
협력부서	위기대응총괄과 보건의료기술개발과			계약방법					☑일반경쟁 □수의계약
당해연도 연구기간	계약일로부터 4 개월 이내						당해연도 연구비				70,000 천원 (부가가치세포함)
예산과목	☑ A. 감염병관리기술개발연구 □ B. 형질분석연구 □ C. 만성병관리기술개발연구				□ D. 국가보건의료연구인프라구축 □ E. 질환극복기술개발연구 □ F. 포스트게놈다부처유전체사업
연구필요성	○2012년 9월부터 신종 코로나바이러스인 메르스바이러스(MERS-CoV)가 사우디아라비아, 아랍에미리트 등 중동지역에서 발생 ○2015년 5월부터 국내에서 첫 환자가 발생한 이후 186명 환자 발생 및 37명 사망(치사율 20%). ○메르스 감염이 일으킨 폐혈성, 급성 신부전 등 합병증으로 인한 사망률이 SARS 보다 높으나, 현재 국내외에서 허가받은 메르스 중화 항체 치료제가 없음. ○국가 차원에서 MERS 감염 환자들을 위해 신속하게 초기 대응할 수 있는 MERS-CoV 중화 항체 개발이 시급함. ○파아지 발현 기술을 이용해 메르스바이러스 감염능을 효과적으로 중화시킬 수 있는 단클론 항체 후보주들 발굴하고자 함.
연구목표	○파아지 발현 기술을 이용해 메르스바이러스에 결합력이 높은 단클론 항체 후보주 확보
연구내용	가. 파아지 발현 기술을 이용해 단클론 항체 유전자 라이브러리 구축 ○발주 부서에서 제공한 메르스 완치자 B세포로부터 항체 유전자 라이브러리 제작 ○제작된 항체 유전자들을 파아지 발현 벡터에 삽입 나. MERS-CoV Spike 단백질(S1, S2)을 이용한 파아지-단클론 항체 선별 ○패닝(panning) 기술을 이용해 1차 선별 및 항체 유전자 확보 ○획득한 단클론 항체 유전자들 발현 및 정제 ○효소면역정량법(ELISA)를 이용해 2차 선별하여 항체 제공 * 발주부서 제공 또는 자체 개발한 ELISA 사용 ○확보한 단클론 항체의 결합력을 포함한 항체 특성 분석
과제종료시연구결과물	○ 연구 프로토콜 포함한 결과 보고서 ○ 선별된 단클론 항체 염기서열 및 단클론 항체: 각 3종 이상, 1mg 이상 ○ 선별된 단클론 항체 유전자를 포함한 IgG 발현 plasmid들
연구결과 활용방안	○ 3종 이상의 메르스바이러스에 고결합되는 항체 확보 ○ 메르스바이러스에 고결합되는 항체 확보메르스 치료 항체 개발 및 진단 기술에 활용
과제종료후 성과활용 계획(건 수)	논문	학술 발표	특허			기술 이전		생명연구 자원		정책 제안		연구 지원
	SCI 비SCI	국내1 국제	국내출원1 국내등록 국외출원 국외등록					기탁 등록
	기타 성과:
평가의 착안점 및 기준	○파아지 발현 기술을 이용한 항체 개발 경험 ○항체 개발시 항체 특성 검증 방법
희망 공고시기	□1/4분기 □2/4분기 ☑3/4분기 □4/4분기

I. 연구 개요

1. 연구과제명 : 파아지 발현 기술을 이용한 고결합력의 메르스바이러스 단클론 항체 후보 발굴

2. 연구기간 : 계약일로부터 4개월

3. 연구비 : 70,000 천원으로 표기(계약금액은 선정 후 결정)

4. 운영 방향 : 학술용역

5. 계약 방식

- 공개경쟁

- 공모업체 중 평가를 통한 1위 업체와 계약

6. 연구의 목적 및 추진배경

- 2012년 9월 처음 확인된 신종 코로나바이러스인 메르스바이러스(MERS-CoV)가 중동을 중심으로 발생이 문제시 되었으며, 2015년 국내 유입이후 대유행이 발생(186명 환자 발생)하였음. MERS-CoV는 치료제 및 백신이 존재하지 않아서 사회불안이 더욱 심화되었고, 사회경제적 피해가 극대화되었음. 따라서 효과적인 치료제 및 진단제 개발이 필요하므로, MERS-CoV에 높은 결합력을 가진 항체가 필요

II. 연구 내용

1. 연구목표

○ 메르스 국내 완치자들이 보유한 MERS-CoV Spike 단백질 항체 자원 확보

○ 파아지 결합 기술을 이용해 MERS-CoV Spike 단백질(S1, S2 부위)와 높은 결합력을 보이는 항체 후보 물질 발굴

2. 연구의 필요성

○2012년 중동에서 첫 출현한 신종 메르스바이러스(MERS-CoV)가 2015년 5월부터 국내에서 첫 환자가 발생 이후, 186명 환자 발생 및 37명 사망(치사율 20%).

○국가 차원에서 MERS 감염 환자들을 위해 신속하게 초기 대응할 수 있는 MERS-CoV 중화 항체 개발이 시급함.

○MERS-CoV 중화 항체 개발을 위해 MERS-CoV와 높은 결합력을 보이는 항체가 긴히 필요.

3. 연구수행체계

○ 용역수행기관은 주관부서와 사전 논의를 통해 연구진행 방향을 결정하고 과제 수행 전 실험 디자인을 보고하여 진행함, 연구수행 후 최종 결과보고서 및 관련 자료, 시제품을 주관부서인 국립보건연구원으로 제출함.

용역수행기관		주관부서
○ 연구 계획 수립 ○ 연구수행 ○ 연구 최종 산물(항체, 항체 유전자, 발현 벡터) 및 최종 결과보고서 제출		○ 연구 기획 및 관리 ○ 연구 수행 지원 * B세포 제공(확보된 경우) * 항원 Spike 단백질(S1,S2) 제공 ○ 분석결과 확인 및 개발 산물 수령 ○ 결과보고서 수령 및 확인

○ 사업 수행에 필요한 전반적인 추진 상황은 발주 부서와 사전에 논의하여 진행하며, 생산된 데이터는 발주부서와 용역 수행업체간 협의하여 수행기간 중에도 요청하여 수령할 수 있음

○ 사전점검회의 1회, 중간점검회의 1회

4. 세부과제별 내용

가. 파아지 발현 기술을 이용해 단클론 항체 유전자 라이브러리 구축

▫ 발주부서에서 확보한 메르스 완치자 B세포로부터 항체 유전자

* 발주부서에서 B세포를 확보하지 못한 경우, 용역 기관의 항체 유전자 사용

▫ 제작된 항체 유전자들을 파아지 발현 벡터에 삽입

나. MERS-CoV 항원 물질을 이용한 파아지-단클론 항체 선별

▫ 패닝(panning) 기술을 이용해 1차 선별 및 항체 유전자 확보

▫획득한 단클론 항체 유전자들 발현 및 정제

▫효소면역정량법(ELISA)를 이용해 2차 선별하여 항체 제공

* 발주부서 제공 또는 자체 개발한 ELISA 사용

▫확보한 단클론 항체의 결합력을 포함한 항체 특성 분석

▫선별된 단클론 항체의 유전자 인간 IgG 발현 벡터 클로닝

5. 연구방법

○ 인간 항체 라이브러리를 보유한 파아지 발현 기술 이용

○ MERS-CoV Spike 단백질(S1, S2)과 고결합력의 항체 선별을 위한 Panning 작업

○ 항체 선별 및 특성 분석을 위한 ELISA 및 결합력 분석

○ 선별된 항체 유전자를 동물세포 발현 가능한 IgG 형태로 클로닝

6. 연구추진일정

내용 월	연구기간(월)				비고
	9	10	11	12
B세포 항체 유전자 라이브러리 구축
파아지 발현 기술 이용해 단클론항체 발현 및 선별 작업
연구 최종 산물 및 결과보고서 제출

7. 연구결과에 대한 기대효과 및 활용계획

○ MERS-CoV 고결합력의 단클론항체 확보

○ 치료용 MERS-CoV 중화 항체 개발 가능

○ MERS-CoV 진단법 개발에 활용 가능

8. 계약상대자 선정 방법

※ 연구의 성격 및 목적에 따라 선정평가 방법 선택하여 기술

○ 일반경쟁에 의한 공개 구두발표 또는 서면심의를 통한 평가