[표지] 1
제출문 2
최종보고서 3
요약문 5
목차 8
1. 연구개발과제의 개요 16
가. 연구의 필요성 16
나. 연구개발 목표 및 주요 내용 19
(1) 연구개발 목표 19
(2) 연구 주요 내용 19
(3) 연구개발 과정 19
다. 연구개발 결과의 활용방안 21
2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 22
가. 연구개발 과제의 수행 내용 및 범위 22
(1) 독성기전 분류에 따라 선별된 유해화학물질의 체내 대사과정 모식도 구축 22
(2) 생체 내 대사 및 독성기전에 따라 선별된 유해화학물질의 생체지표 분석 22
나. 유전자 생체지표 발굴 29
(1) 메탄올 29
(2) 시안화나트륨 43
(3) 페놀 56
(4) 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene diisocyanate;TDI) 69
(5) 에틸렌디아민(Ethylenediamine;EDA) 83
(6) 유해화학물질 노출 인체 시료대상 바이오마커 검출 및 평가 97
(7) 유해화학물질 노출 모델의 혈액 대상 바이오마커의 검출 및 검증 98
다. 동물실험 102
(1) 실험동물 102
(2) 시험물질의 투여경로 102
(3) 그룹 구성 및 투여용량 102
(4) 동물 생체시료의 채취 103
라. 생체시료 중 대사체 분석법개발 104
(1) 메탄올과 대사체 104
(2) 시안화나륨과 대사체 113
(3) 페놀과 대사체 117
(4) 톨루엔디이소시아네이트와 대사체 124
(5) 에틸렌디아민과 대사체 134
(6) 생체시료 중 유해물질에 대한 분석 동시정량분석법 개발 141
(7) 인체 생체시료의 안정성 평가 143
3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 146
가. 연구수행 결과 146
(1) 정성적 연구개발성과 146
(2) 정량적 연구개발성과 146
(3) 세부 정량적 연구개발성과 147
나. 목표 달성 수준 151
4. 목표 미달 시 원인분석 153
5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 154
6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 156
[뒷표지] 157
표 1. 포름산 생체지표 30
표 2. 생체외 모델에서 포름산 급성 노출 시 발현이 증가하는 염증반응 관련 유전자 32
표 3. 생체외 모델에서 포름산 급성 노출 시 발현이 증가하는 노화 관련 유전자 33
표 4. 유전체 전체 발현 분석기반 포름산의 생체지 36
표 5. 생체외 모델에서 티오시안산나트륨 급성 노출 시 발현이 변화하는 세포외기질 관련 유전자 45
표 6. 생체외 모델에서 티오시안산나트륨 급성 노출 시 발현이 증가하는 노화 관련 유전자 46
표 7. 유전체 전체 발현 분석기반 티오시안산나트륨의 생체지표 49
표 8. 페놀 생체지표 57
표 9. 생체외 모델에서 페놀 급성 노출 시 발현이 증가하는 혈관신생 관련 유전자 58
표 10. 생체외 모델에서 페놀 급성 노출 시 발현이 증가하는 세포이동 관련 유전자 59
표 11. 페놀 노출 바이오마커 62
표 12. 톨루엔디이소시아네이트 생체지표 70
표 13. 생체외 모델에서 톨루엔 디이소시아네이트 급성노출 시 발현이 증가하는 혈관신생 관련 유전 72
표 14. 생체외 모델에서 톨루엔 디이소시아네이트 급성노출 시 발현이 증가하는 세포이동 관련 유전자 73
표 15. 유전체 전체 발현 분석기반 톨루엔 디이소시아네이트의 생체지표 76
표 16. 유전체 전체 발현 분석기반 에틸렌디아민의 생체지표 91
표 17. 각 동물그룹 구성 및 유해화학물질의 투여농도 103
표 18. 생체시료중 메탄올 분석을 위한 HSS-GC/MS의 기기조건 104
표 19. HSS-GC/MS를 이용한 생체시료중 메탄올 분석법의 정확성과 정밀성 105
표 20. LC-MS/MS를 이용한 포름알데히드의 정량분석법 107
표 21. LC-MS/MS를 이용한 생체시료중 포름알데히드 분석법의 정확성과 정밀성 108
표 22. 발육기 랫드 생체시료내 메탄올의 분석 108
표 23. 성숙기 랫드 생체시료내 메탄올의 분석 109
표 24. 발육기 랫드 생체시료내 포름알데히드의 분석 110
표 25. 성숙기 랫드 생체시료내 포름알데히드의 분석 111
표 26. 시안화이온 분석을 위한 GC-MS/MS 기기조건 114
표 27. 발육기 랫드 생체시료내 시안화이온의 분석 115
표 28. 성숙기 랫드 생체시료내 시안화이온의 분석 116
표 29. 페놀분석을 위한 LC-MS/MS 기기조건 118
표 30. 페닐황산과 페닐글루크로니드의 LC-MS/MS 기기조건 119
표 31. 발육기 랫드 생체시료내 페놀의 분석 120
표 32. 성숙기 랫드 생체시료내 페놀의 분석 121
표 33. 발육기 랫드 생체시료내 페닐글루크로니드의 분석 122
표 34. 성숙기 랫드 생체시료내 페닐글루크로니드의 분석 123
표 35. 생체시료중 톨루엔디이소시아네이트 분석을 위한 LC-MS/MS 기기조건 126
표 36. 혈액과 뇨시료 중 톨루엔디이소시아네이트의 정확성 및 정밀성 126
표 37. 폐와 피부 시료 중 톨루엔디이소시아네이트의 정확성 및 정밀성 127
표 38. 생체시료중 톨루엔디아민 분석을 위한 LC-MS/MS 기기조건 128
표 39. 혈액와 뇨 시료 중 톨루엔디아민의 정확성 및 정밀성 129
표 40. 폐와 피부 시료 중 톨루엔디아민의 정확성 및 정밀성 129
표 41. 발육기 랫드 생체시료내 톨루엔디이소시아네이트의 분석 129
표 42. 성숙기 랫드 생체시료내 톨루엔디이소시아네이트의 분석 130
표 43. 발육기 랫드 생체시료내 톨루엔디아민의 분석 132
표 44. 성숙기 랫드 생체시료내 톨루엔디아민의 분석 133
표 45. 에틸렌디아민과 N-아세틸에틸렌디아민의 분석을 위한 LC-MS/MS 기기조건 135
표 46. 혈액과 뇨 시료에서 에틸렌디아민 분석법의 정확성 및 정밀성 136
표 47. 피부와 페 시료에서 에틸렌디아민 분석법의 정확성 및 정밀성 136
표 48. 혈액과 뇨 시료에서 N-아세틸에틸렌디아민 분석법의 정확성 및 정밀성 136
표 49. 피부와 페 시료에서 N-아세틸에틸렌디아민 분석법의 정확성 및 정밀성 136
표 50. 발육기 랫드 생체시료내 에틸렌디아민의 분석 137
표 51. 성숙기 랫드 생체시료내 에틸렌디아민의 분석 138
표 52. 발육기 랫드 생체시료내 N-아세틸에틸렌디아민의 분석 139
표 53. 성숙기 랫드 생체시료내 N-아세틸에틸렌디아민의 분석 140
표 54. 동시분석을 위한 LC-MS/MS의 분석조건 142
표 55. 생체시료 안전성평가를 위한 분석조건 144
그림 1. 연도별 사고 형태에 의한 화학사고 발생 건수 16
그림 2. 연도별 사고원인에 의한 화학사고 발생 건수 17
그림 3. 생체 지표 제시 모식도 20
그림 4. 세포주 별 유해화학물질 처리 기간 및 농도에 따른 급성 및 만성 조건 구축 23
그림 5. 유해물질 노출에 민감하게 반응하는 취약층 24
그림 6. 동물조직 대상 생체지표 분석 모식도 25
그림 7. 랫드의 생체시료중 대사체 분석 28
그림 8. 메탄올 체내 대사과정 및 독성기전 29
그림 9. 생체외 모델에서 포름산 급성 노출 시 세포 내 전체 유전체 분석 31
그림 10. 생체외 모델에서 포름산 급성 노출 시 발현이 변화하는 암 관련 인자 34
그림 11. 생체외 모델에서 포름산 급성 노출 시 발현이 변화하는 염증반응 관련 인자 35
그림 12. 포름산 노출 후, 발현이 변화하는 인자들 간의 관계 36
그림 13. 포름산 만성 노출 시, 문헌 조사 기반 생체지표의 발현량 변화 37
그림 14. 메탄올 1일 경구투여 시, 발육기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 38
그림 15. 메탄올 7일 경구투여 시, 발육기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 38
그림 16. 메탄올 90일 경구투여 시, 발육기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 39
그림 17. 메탄올 1일 경구투여 시, 성숙기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 39
그림 18. 메탄올 7일 경구투여 시, 성숙기 랫드 내 생체지표의 발현량 변 40
그림 19. 메탄올 90일 경구투여 시, 성숙기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 40
그림 20. 메탄올 생체지표 기능 42
그림 21. 시안화나트륨 체내 대사과정 및 독성기전 43
그림 22. 티오시안산나트륨을 시간별, 농도별로 처리한 뒤의 세포생존 44
그림 23. 생체외 모델에서 티오시안산나트륨 급성 노출 시 세포 내 전체 유전체 분석 45
그림 24. 생체외 모델에서 티오시안산나트륨 급성 노출 시 발현이 변화하는 암 관련 인자 47
그림 25. 생체외 모델에서 티오시안산나트륨 급성 노출 시 발현이 변화하는... 48
그림 26. 티오시안산나트륨 노출 후, 발현이 변화하는 인자들간의 관계도 49
그림 27. 티오시안산나트륨 급성 노출 시, 문헌조사 기반 생체지표의 발현량 변화 51
그림 28. 시안화나트륨 1일 경구투여 시, 발육기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 51
그림 29. 시안화나트륨 7일 경구투여 시, 발육기 랫드 내 생체지표의 발현량 변 52
그림 30. 시안화나트륨 90일 경구투여 시, 발육기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 52
그림 31. 시안화나트륨 1일 경구투여 시, 성숙기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 53
그림 32. 시안화나트륨 7일 경구투여 시, 성숙기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 53
그림 33. 시안화나트륨 90일 경구투여 시, 성숙기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 54
그림 34. 시안화나트륨 생체지표 기능 55
그림 35. 페놀 체내 대사과정 및 독성기전 56
그림 36. 페놀을 시간별, 농도별로 처리한 뒤의 세포생존율 57
그림 37. 생체외 모델에서 페놀 급성 노출 시 세포 내 전체 유전체 분석 58
그림 38. 생체외 모델에서 페놀 급성 노출 시 발현이 변화하는 MAPK 신호 전달 인자 60
그림 39. 생체외 모델에서 페놀 급성 노출 시 발현이 변화하는 프로테오글리칸 조절 기전 61
그림 40. 생체외 모델에서 페놀 급성 노출 시 발현이 변화하는 인자들간의 관계도 62
그림 41. 페놀 1일 경구투여 시, 발육기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 63
그림 42. 페놀 7일 경구투여 시, 발육기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 64
그림 43. 페놀 30일 경구투여 시, 발육기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 64
그림 44. 페놀 1일 경구투여 시, 성숙기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 65
그림 45. 페놀 7일 경구투여 시, 성숙기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 66
그림 46. 페놀 30일 경구투여 시, 성숙기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 66
그림 47. 페놀 바이오마커 기능 68
그림 48. 톨루엔 디이소시아네이트 체내 대사과정 및 독성기전 69
그림 49. 톨루엔 디이소시아네이트 시간별, 농도별로 처리한 뒤의 세포생존율 70
그림 50. 생체외 모델에서 톨루엔 디이소시아네이트 급성노출 시 세포 내 전체 유전체 분석 71
그림 51. 생체외 모델에서 톨루엔 디이소시아네이트 급성노출 시 발현이 변화하는 암 관련 인자 74
그림 52. 생체외 모델에서 톨루엔 디이소시아네이트 급성노출 시 발현이 변화하는 동맥경화 관련 인자 75
그림 53. 톨루엔 디이소시아네이트 노출 후, 발현이 변화하는 인자들 간의 관계 76
그림 54. 톨루엔 디이소시아네이트 흡입노출 1일 후, 발육기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 78
그림 55. 톨루엔 디이소시아네이트 흡입노출 7일 후, 발육기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 78
그림 56. 톨루엔 디이소시아네이트 흡입노출 30일 후, 발육기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 79
그림 57. 톨루엔 디이소시아네이트 흡입노출 1일 후, 성숙기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 80
그림 58. 톨루엔 디이소시아네이트 흡입노출 7일 후, 성숙기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 81
그림 59. 톨루엔 디이소시아네이트 흡입노출 30일 후, 성숙기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 81
그림 60. 톨루엔 디이소시아네이트 노출 바이오마커 기능 82
그림 61. 에틸렌디아민 체내 대사과정 및 독성기전 83
그림 62. 에틸렌디아민를 시간별, 농도별로 처리한 뒤의 세포생존율 84
그림 63. 생체외 모델에서 에틸렌디아민 급성노출 시 세포 내 전체 유전체 분석 84
그림 64. 생체외 모델에서 에틸렌디아민 노출 후 기능군의 발현 변화와 유전자의 관련성 분석 86
그림 65. 생체외 모델에서 에틸렌디아민 급성노출 시 발현이 변화하는 암 관련 인 87
그림 66. 생체외 모델에서 에틸렌디아민 급성 노출 시 발현이 변화하는 신경계 변성 관련 인자 88
그림 67. 생체외 모델에서 에틸렌디아민 급성 노출 시 발현이 변화하는 미토겐-활성 단백질 효소... 89
그림 68. 생체외 모델에서 에틸렌디아민 급성 노출 시 발현이 변화하는 포스포이노시티드 3-인산화... 90
그림 69. 에틸렌디아민 노출 후, 발현이 변화하는 인자들 간의 관계도 91
그림 70. 에틸렌디아민 1일 경구 투여 시, 발육기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 92
그림 71. 에틸렌디아민 7일 경구 투여 시, 발육기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 93
그림 72. 에틸렌디아민 1일 경구 투여 시, 성숙기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 94
그림 73. 에틸렌디아민 7일 경구 투여 시, 성숙기 랫드 내 생체지표의 발현량 변화 94
그림 74. 에틸렌디아민 생체지표 기능 96
그림 75. 화학사고 화재진압시 투입된 인원그룹별 ANGPTL4 발현 변화 98
그림 76. 메탄올 노출 동물모델 혈액에서의 바이오마커 검출 99
그림 77. 시안화나트륨 노출 동물모델 혈액에서의 바이오마커 검출 100
그림 78. 페놀 노출 동물모델 혈액에서의 바이오마커 검출 101
그림 79. 톨루엔 디이소시아네이트 노출 동물 모델 혈액에서의 바이오마커 검출 102
그림 80. 생체시료내에서 메탄올의 대사경로 104
그림 81. 시안화이온의 대사프로세스 113
그림 82. 페놀의 대사경로 117
그림 83. 톨루엔디이소시아네이트의 생체내 대사과정 125
그림 84. 에틸렌디아민의 주 대사경로 134
그림 85. 동시분석법의 대표 크로마토그램 143