제1형 당뇨병 (T1D)
5,225명의 위상화 HLA 반수체형(DR3-DQ2, DR4-DQ8, DR15-DQ6 보호형 등)을 위험군으로 층화해 가상환자군을 만들고, β세포–T세포–조절 T세포 기전 QSP 모델로 HLA 위험군별 발병 시점과 teplizumab(anti-CD3) 지연 효과를 예측합니다. 산출: 위험군 빈도표, 매핑 코드 공개, 논문. 연구 약 12개월.
가톨릭대학교 의과대학 약리학교실·서울성모병원 임상약리과를 축으로, 계량약리학연구소(PIPET)의 혁신연구팀과 MPS팀이 수행합니다. 1단계(2024.4–2025.12)는 방법론 개발과 업무체계 구축, 2단계(2026.1–2028.12)는 국제협력을 통한 임상시험 적용·표준화·인력 배출이 목표입니다.
1단계 보고서 기준 연차 배분. 1단계 합계 350,000천원, 2단계 600,000천원. 진한 남색은 집행 완료, 하늘색은 2단계 계획.
3D-생체조직칩의 QSP 모델링을 활용한 임상시험 설계 방법 개발, 규제적 의사결정 기술 개발 및 평가 기준 개발과 인력 양성.
신약 개발 비용은 오르고 기간은 늘어납니다. 동물모델은 대사·면역 등에서 인체와 달라 임상 단계에서 실패가 반복됩니다. 인체 세포 기반 3D-MPS 데이터는 폭발적으로 늘고 있으나, 그 결과를 임상시험 설계와 규제 판단으로 옮기는 정량적 방법과 전문 인력은 국내에 사실상 없었습니다.
MPS는 생물학과 공학의 성과이지만, 규제기관이 묻는 질문은 "이 칩 결과가 사람에서 어떤 노출과 반응을 의미하는가"입니다. 흡수·분포·대사·배설이 이어지는 장–간–신장 순환을 칩에서 재현하더라도, 그 측정값을 인체 스케일로 외삽하고 불확실성을 정량화하는 것은 PBPK와 QSP의 일입니다. 본 과제는 MPS 근거를 일관되게 정량약리학(PBPK/QSP)의 언어로 번역하는 것을 핵심 포지셔닝으로 삼고 있으며, 이 선택은 논문 초록, 가이드라인, 교육과정 전반의 구조에 반영되어 있습니다.
최근 여러 장기가 복합적으로 관여하는 대사질환·비만·당뇨 같은 질환이 중요해지면서, 단일 장기 모델보다 다중장기 플랫폼과 그것을 해석하는 시스템 모델의 필요성이 커졌습니다. QSP는 질병 기전과 약물 작용 기전, 그 내재적 관계를 결정하는 데 초점을 맞추며, 기존 약물의 재사용과 새로운 약물 발견을 함께 가능하게 하는 통합 플랫폼입니다.
실험과 모델을 분리하지 않고 한 체계로 설계했습니다. 칩 자체의 물리적 특성은 blank chip에서 먼저 추정하고, 세포가 있는 칩에서 흡수·대사·배설 파라미터를 추정한 뒤, 이를 인체 스케일로 변환해 PBPK 모델에 결합합니다.
각 organ insert는 수동 확산·능동 수송·대사를 모두 반영하는 5층 구조(basal PC package, basal medium, porous membrane, epithelial cell layer, apical medium)로 설계되었고, gravity flow system으로 장기 간 유체 연결을 구현해 혈류를 모사합니다.
blank chip에서 칩 고유의 물리 파라미터(package·membrane binding 등)를 산출한 뒤, primary cell이 있는 칩에서 유효 투과도, 간 분배계수, 고유 청소율 등 약물 파라미터를 mass balance 방정식으로 추정합니다.
MPS 유래 파라미터를 인체 크기로 scaling하고 다른 비임상 정보와 결합해 PK-Sim 기반 PBPK 모델에 적용, 경구 투여 후 혈중 농도–시간 곡선을 시뮬레이션합니다. 추가 최적화는 하지 않습니다.
독립 임상시험 데이터와 AUC·Cmax 비를 비교해 예측 신뢰성을 정량화하고, 동시 RNA sequencing으로 노출–유전자 발현 상관을 분석해 부작용 기전을 규명합니다. 질환 QSP 모델(T1D, IPF, NASH)로 확장됩니다.
한계도 명시합니다. 현 플랫폼은 간문맥계와 담즙 배설 경로가 없고, HepaRG 세포주 사용으로 일부 대사 경로 재현에 제한이 있습니다. 완전한 동물실험 대체가 아니라 의존도 감소(3Rs)와 조기 의사결정 지원이 목표입니다.
가톨릭대학교 연구진은 10년 이상 국내외 개발사 대상 모델링–시뮬레이션 컨설팅을 수행해 왔고, 상용 서비스를 위한 AIMS BioScience와 협업해 최근 수십 건의 프로젝트를 수행했습니다. 그중 약 40%가 비임상 데이터로 임상을 예측하는 건이었습니다. MPS는 이 workflow에서 동물 자료의 자리를 대신합니다.
| 번호 | 적응증 | 수행 범위 |
|---|---|---|
| 1 | 항암제 | 종간 스케일링으로 인체 PK 파라미터 산출, 인체 초회 용량 권고와 용량 증량 계획 제안 |
| 2 | 고형암 | 종간 스케일링으로 인체 PK 파라미터 산출, 인체 초회 용량 권고와 용량 증량 계획 제안 |
| 3 | 헌팅턴병 | 비임상 자료 PK/PD 분석, 인체 PK/PD 예측 |
| 4 | 제2형 당뇨병 | 비임상 자료 PK/PD 분석, 인체 PK/PD 예측 |
| 5 | 항암제 | 시험약과 대조약 비교, 인체 PK/PD 예측 |
| 6 | 파킨슨병 | 마우스 PK 모델링, 유효 용량 추정과 임상 설계용 용량 선정 |
| 7 | 한타바이러스 백신 | 항체가 모델링·시뮬레이션, 항체가가 5 미만으로 떨어지는 시점 예측 |
| 8 | 혈우병 치료제 | PK/PD 모델링·시뮬레이션, 최초 인체 투여(FIH) 용량 예측 |
| 9 | 파킨슨병 | 인체 PK와 유효 용량 추정, 비임상 기반 PK/PD 모델링·시뮬레이션 |
| 10 | 다발성 골수종 | 비임상 자료 PK/PD 분석, 인체 PK/PD 예측 |
| 11 | 파킨슨병 | 비임상 기반 PK/PD 모델링·시뮬레이션, 유효 용량 추정과 임상 설계용 용량 선정 |
| 12 | 비소세포폐암·대장암 | PK-PD 모델링·시뮬레이션(마우스+원숭이 자료), 유효 인체 용량 예측 |
| 13 | 성장호르몬 결핍 | PK 모델링, PK 모델로부터 PD 결과 예측 |
각 세부목표는 1년차부터 5년차까지 고유한 연차 목표를 가집니다. 탭을 선택하면 연차별 내용과 현재 진행 상태를 볼 수 있습니다.
MPS 모델링을 통해 신약개발 임상시험의 혁신적 설계 방법과 규제적 의사결정 기술을 개발합니다. 1단계에서는 적용 가능성 조사와 초기 모델 구축, 2단계에서는 실제 임상시험 적용 시나리오와 표준화 기준 제안으로 나아갑니다.
인간 기반 모델 연구에서 출발해 다중 장기 시스템 모델을 구축하고, 독성학(장기별 독성 양상, KIM-1 같은 장기 특이 바이오마커)과 약동학 분석을 결합해 안전성·효능 평가 방법론을 정밀화합니다. 2단계 4년차에는 Omics 기술을 활용한 건강인 임상시험으로 모델과의 연관성을 확인합니다.
데이터 통합성을 위한 기본 프레임워크에서 출발해 빅데이터·AI 기법을 도입하고, 실시간 분석·보고 체계와 데이터 기반 의사결정 지원 시스템으로 발전시킵니다. 1단계의 대표 결과는 LLM 기반 계량약리학 자동 분석 시스템(APAI)과 GitHub 저장소 기반 공개 체계입니다.
국제 협력 네트워크를 구축하고 국제 표준 개발에 참여한 뒤, 협력 프로젝트를 확대하고 국제 학술 세미나를 개최해 MPS 기반 글로벌 표준 확립과 다국적 임상시험 적용으로 나아갑니다. 인력교류는 2027년 파견 시점에 MOU로, 연구 협력은 지금 체결할 수 있는 연구협약으로 먼저 진행합니다.
MPS 기술과 응용에 대한 교육 프로그램을 개발·시작하고, 실습·워크숍을 확대한 뒤, 고급 교육과 국제 교육 협력을 거쳐 지속가능한 교육 체계를 확립합니다. 의과대학 약리학 교육과정에 MPS-PBPK 방법론을 통합해 차세대 연구 역량을 조기에 배양합니다.
1단계 21개월은 종료되어 단계보고서(2025.11.05)가 제출되었고, 2단계 36개월이 진행 중입니다. 주황색 세로선이 오늘입니다.
2단계 목표는 3D-MPS-QSP 모델링의 임상시험 적용과 표준화, 규제과학 인력 배출입니다. 연차별 추진 내용과 결과물은 연구개발계획서 수행일정표를 그대로 따릅니다.
| 연차 | 세부목표 | 추진 내용 | 결과물 |
|---|---|---|---|
| 2단계 1차년도 2026 · 진행 중 | 1 | 데이터 수집 및 분석 강화 — 실험 데이터 수집·분석, 모델 정확성·효율성 개선 | 보고서 |
| 2 | 심도 있는 분석 및 모델 개선 — 신뢰성·타당성 검증 강화 | 보고서 | |
| 3 | 데이터 통합 및 분석 강화 — 다양한 소스 통합, 심층 해석 | SCI 학술지 | |
| 4 | 국제 협력 프로젝트 확대 — NIH 연구협약 3건, JHU CMPS, 공동 연구·개발 | 국제 워크숍 | |
| 5 | 고급 교육 및 연구 개발 — 고급 프로그램 개발·실행, 연구 중심 교육 | 교육 커리큘럼 및 인력양성 계획서 | |
| 2단계 2차년도 2027 | 1 | 고급 모델 개발 및 테스트 — 고급 MPS 모델 개발·평가, 임상시험 적용 시나리오 | 보고서 |
| 2 | 실제 적용 및 평가 — Omics 활용 건강인 임상시험, 3D-MPS-QSP 모델과 연관성 파악 | 임상시험 계획서, SCI 학술지 | |
| 3 | 실시간 데이터 분석 및 보고 — 실시간 분석 시스템, 신속 해석·보고 체계 | GitHub 저장소 | |
| 4 | 국제 학술 교류 및 세미나 개최 — 세계적 수준의 학술 세미나·회의 | 국제 워크숍 개최 | |
| 5 | 국제 교육 협력 및 교류 — 박사과정생 파견, 연구년 현장 연구 | 인력 파견 지속 | |
| 2단계 3차년도 2028 · 최종 | 1 | 최종 모델 확정, 규제적 의사결정 기술 개발 및 표준화 — 성능 검증, 임상시험 설계 표준화 기준 제안 | SCI 학술지 |
| 2 | 최종 모델 표준화 및 적용 — 임상시험 실질 적용·평가 | 규제과학 기술(안) | |
| 3 | 종합적 데이터 관리 및 활용 — 데이터 기반 의사결정 지원 시스템 | 규제과학 기술(안) | |
| 4 | 글로벌 표준의 확립 및 적용 — MPS 기반 글로벌 표준, 다국적 임상시험 적용 | 규제과학 기술(안) | |
| 5 | 지속가능한 개발 및 교육 체계 확립 — 교육 체계, 지속 가능한 연구 환경 | 교육 커리큘럼 파급, 홈페이지 운영 |
5,225명의 위상화 HLA 반수체형(DR3-DQ2, DR4-DQ8, DR15-DQ6 보호형 등)을 위험군으로 층화해 가상환자군을 만들고, β세포–T세포–조절 T세포 기전 QSP 모델로 HLA 위험군별 발병 시점과 teplizumab(anti-CD3) 지연 효과를 예측합니다. 산출: 위험군 빈도표, 매핑 코드 공개, 논문. 연구 약 12개월.
상피 손상–섬유아세포–근섬유아세포 기전 모델을 개인 수준 FVC 궤적으로 비선형 혼합효과 보정하고 외부 평가합니다. 폐기능 변화를 입원·사망과 연계해 항섬유화제 효과를 재추정하고 결측·경쟁위험을 다룹니다. 산출: 보정 파라미터, 가상환자군, 논문·모델 공개. 연구 약 18개월.
보유한 NASH/NAFLD QSP 모델을 FLINT 임상시험 자료로 검증하는 계획입니다. 대사질환은 여러 장기가 복합적으로 관여하는 대표 질환으로, 장–간 MPS 데이터와 질환 QSP를 잇는 2단계의 교두보가 됩니다.
2단계 2년차에는 Omics 기술을 활용한 건강인 대상 임상시험을 수행하고 3D-MPS-QSP 모델과의 연관성을 파악합니다. 1단계에서 MPS 실험과 동시 RNA sequencing으로 노출–유전자 발현 상관을 분석한 방법을 사람에게 확장하는 것입니다. 칩에서 제시된 SAA2 같은 바이오마커 후보가 사람의 전사체·혈액 지표에서 재현되는지가 핵심 질문이며, 이는 후향적 검증을 전향적 검증으로 바꾸는 과정입니다. 서울성모병원 임상약리과의 초기임상시험 인프라(연간 20건 이상 수행)가 이 시험의 기반입니다.
1단계의 다섯 가지 대표 성과입니다. 모두 수치로 검증 가능하고, 코드와 데이터가 GitHub 저장소로 공개되어 있습니다.
Gut–Liver–Kidney 3장기 MPS에서 추정한 핵심 파라미터는 유효 투과도 0.000968 cm/s, 간 분배계수 1.49, 고유 청소율 0.0269 mL/h였습니다. 특히 Kpuu,EPC 1.49는 diclofenac이 OAT2 기질로서 간세포에 축적됨을 시사하며, 알려진 간독성과 연결됩니다.
이 파라미터를 인체 스케일로 변환해 PK-Sim PBPK 모델에 넣고 추가 최적화 없이 시뮬레이션한 결과, 50 mg 경구 투여 시 AUCR 1.02·CmaxR 1.12, 100 mg에서 AUCR 0.85·CmaxR 1.31로 6개 독립 임상시험 데이터와 일치했습니다. 플랫폼은 modular design으로 다른 약물로 확장 가능하며, R Shiny 웹 애플리케이션으로 재현성과 접근성을 확보했습니다.
MPS 실험과 동시에 수행한 RNA sequencing에서 plasma reservoir 유전자의 12.02%, gut insert 유전자의 14.09%가 diclofenac 노출과 강한 상관(|r|>0.85)을 보였고, 차등 발현 유전자의 70%가 약물 노출과 높은 연관성을 나타냈습니다.
위장관 부작용과 관련해 IL6, PTGES, SAA2 등 염증성 장질환 관련 유전자 발현이 노출과 양의 상관을 보였으며, acute inflammatory response pathway가 가장 풍부하게 enriched되었습니다. SAA2는 통계 기준(p<0.05, r>0.85)을 충족해 NSAID 치료 중 위장관 독성 모니터링 바이오마커 후보로 제시되었습니다. COX 억제제임에도 PTGES, PTGES2, PTGR1 등 prostaglandin 합성 유전자 발현이 증가한 것은 염증 해소를 위한 피드백 기전으로 해석됩니다.
가장 풍부한 경로: acute inflammatory response. 향후 환자 유래 세포 기반 개인 맞춤형 예측과 바이오마커 기반 치료 모니터링으로 확장.
NONMEM은 사용자 친화성이 낮고, 모델 구조 다이어그램과 결과 요약에 시간이 많이 들며 오류가 생기기 쉽습니다. Claude 3.5 Sonnet, ChatGPT 4o, Gemini 1.5 Pro, Llama 3.2를 비교 평가한 결과 Claude가 다이어그램 생성(성공률 90%, 정확도 70%)과 parameter table 생성(성공률 90%, 정확도 80%)에서 가장 우수했습니다.
Mermaid flowchart 형식의 모델 다이어그램과 4열 구조 파라미터 표를 자동 생성하도록 프롬프트를 설계했고, 44개 NONMEM output 중 40개(90.9%)를 초기 프롬프트만으로 처리, 나머지는 추가 프롬프트로 해결했습니다. R Shiny 웹 애플리케이션으로 output 파일을 올리면 다이어그램·표·분석 리포트가 자동 생성됩니다.
BAL0891은 TTK(MPS1)와 PLK1을 억제해 염색체 분리 오류·미세핵 형성을 유도하고 cGAS-STING·제1형 인터페론 신호로 항원 제시와 T세포 모집을 촉진합니다. 그런데 체모사 시스템 연구에서 농도 의존적 이중 효과가 발견되었습니다. 고농도에서는 활성화 림프구의 유사분열을 방해해 오히려 T세포 기능을 억제하는 역설적 효과가 나타났습니다.
Emax 모델로 면역 자극 효과(Emax 0.378, EC50 6.52 ng/mL, 반감기 49.35 h)와 종양 미세환경 강화 효과(Imax 0.708, EC50 16.2 ng/mL, 반감기 33.6 h)를 분리해 특성화하고, 임상 PK와 결합한 시뮬레이션으로 120 mg 미만 용량과 1주 간격, ICI 투여 1주 후 BAL0891 투여가 면역 자극을 지속시킨다는 설계 근거를 도출했습니다.
BAL0891(실라젠·큐리에이터)은 MPS 근거만으로 IND가 승인된 선례(식약처 2025.9, FDA 2025.10)로, 식약처 가이드라인 작성에서 가장 전략적으로 중요한 참조 사례입니다.
MPS 약동학 분석과 PBPK 통합에 관한 기술(안)은 22개 종합 표로 심사자와 개발자가 즉시 쓸 수 있는 체크리스트를 제공하고, QSP 안전성 예측 기술(안)은 Phase I–III 단계별 활용 전략과 QSP 모델 개발 6단계, ASME V&V 40 기반 검증, 규제 제출 문서 구조를 명확히 합니다. 자세한 내용은 아래 규제과학 섹션에 있습니다.
SCIE 논문 2편(계획 1편), 국내외 학술발표 7회(계획 7회), 규제과학 기술(안) 2건, 보고서 원문. 아래 필터로 종류별로 볼 수 있습니다.
두 건의 기술(안)은 국내 최초의 MPS–PBPK·QSP 통합 규제 지침서입니다. 공식 가이드라인 제정 검토 자료로 식약처에 제출되며, 심사자 교육과 제약기업 워크숍의 교재로 쓰입니다.
FDA(2018, 2024), EMA(2018), PMDA(2020)의 PBPK 모델링 가이드라인을 종합 분석하고 ICH M12·M15와의 정합성을 확보했습니다. EMA 2022–2023년 분석 결과와 PMDA 최신 동향(2019–2020년 승인 신약의 40%가 PBPK 활용)을 반영했습니다. 한국(Choi et al., 2025), 독일·네덜란드(Kaden et al., 2025), MIT(Herland et al., 2020)의 최신 사례로 실증 근거를 확보했습니다.
| 규제 맥락 | 제시 내용 |
|---|---|
| IND 제출 | MPS 유래 파라미터의 PBPK 통합, 스케일링 계수 산출, 불확실성 정량화 |
| NDA 품목허가 | PBPK 모델 제출 자료 표준 구성 6개 섹션, 적격성 평가 기준, 검증 지표 |
| 소아 용법용량(PIP) | 특수 집단 용량 설정의 민감도 분석 요건 |
| 약물상호작용 | 단일·다중장기 MPS에서 측정한 인체 세포 기반 파라미터 활용 |
Phase II·III의 높은 실패율은 부적절한 용량 선택과 예상치 못한 독성에서 비롯됩니다. 본 기술(안)은 FDA MIDD 일반원칙, ASME V&V 40, EMA PBPK 보고 가이드라인(2018)·기계론적 모델 평가 초안(2025), PMDA 집단약동학 분석 가이드라인(2019–2020), 개발 중인 ICH M15를 체계적으로 통합했습니다.
| 단계 | 활용 비율 | 핵심 고려사항 |
|---|---|---|
| Phase I | 27.2% | 안전한 초회 투여 용량 예측, 용량 증량 전략 최적화 |
| Phase II | 38.8% | 용량–반응 관계 정량화, 가상 환자 집단 생성 |
| Phase III | 18.4% | 용량 선정 타당성 입증, 소아 환자 외삽 |
FDA 제출 QSP 자료의 33.8%가 안전성 용도이며, 간독성(28.7%), 심독성, 신독성, 사이토카인 방출 증후군 등 독성 유형별 모델링 방법과 평가 지표를 기술했습니다. T세포 이중특이항체의 CRS 위험 완화, Natpara 골밀도 영향 평가 등 실제 승인 사례를 포함합니다.
규제 제출 시 필수 문서 구조: 요약 – 서론 – 방법론 – 결과 – 고찰 – 부록, 그리고 소프트웨어 코드 제출 요건으로 재현성을 보장합니다.
2단계에서는 FDA Modernization Act 2.0/3.0, FDA NAM 초안 지침(2026)의 4축 프레임워크, 2025년 4월 동물실험 로드맵, 2025년 1월 AI 초안 지침, ISTAND 프로그램을 기준 문헌으로 삼아 한국어 규제과학 기술(안)을 고도화합니다.
학회 분석과 동향보고서는 이 다섯 기준으로 각 발표를 평가하고, 후원 세션·마케팅 주장과 실질 과학을 분리해 기술합니다.
과제가 참조하는 주요 규제 문서와 사건입니다. 2단계 가이드라인은 이 문헌들을 기준으로 식약처에 맞게 다시 씁니다.
2024년 NIH GPP 학생 개인별 협약은 파견 학생 변경으로 불발되었습니다. 교훈은 분명했습니다. 인력교류는 학생·멘토·비자에 묶이지만, 연구협약은 기관 간 과제 단위 계약이라 지금 체결할 수 있습니다. 그래서 2026년에는 NCATS 연구협력계약, NIDDK 자료이용계약, NHLBI 자료배포계약을 병행 추진하고, 인력교류 MOU는 2027년 파견 시점에 체결합니다.
기간은 발효일(최종 서명일)부터 36개월. 출처: RCA Appendix A, VII. Experimental Plan. 연구년 중 NCATS 현장 수행은 Phase 3–4 (2027.9 / 2028.3).
2024년 12월 17일 경희대학교 약학대학에서 글로벌 SPHERE 세션, MPS 세션, 토론 세션의 3개 세션으로 열렸습니다. 미시간대학교 Manjunath Amit Pai 교수가 신장 약물 투여의 설계·분석·영향을, 인디애나대학교 Tyler A. Shugg 교수가 유전자 검사 구현을 통한 정밀 약물치료를, 경희대학교 정은경 교수가 특정 인구집단을 위한 모델 기반 최적 약물 투여를 발표했습니다. MPS 세션에서는 일본 Sojo대학교 Seiichi Ishida 교수가 일본의 MPS 구현 이니셔티브를 소개했고, 가톨릭대학교 한성필 교수와 서울대학교 조영재 교수가 각각 인체 약동학 예측과 질병 모델에 대한 MPS 연구 성과를 공유했습니다. 규제과학 우수성을 통한 글로벌 협력 논의의 장이 되었습니다.
연구개발계획서의 성과지표(가중치 합계 100%)와 1단계 보고서의 실적을 그대로 옮겼습니다. 한 칸은 1건입니다.
| 지표 | 1단계 계획 | 1단계 실적 | 달성률 | 5년 계획 | 누적 진행 |
|---|---|---|---|---|---|
| SCIE 논문 | 1 | 2 | 200% | 4 | |
| 학술회의 발표 (국내+국외) | 7 | 7 | 100% | 19 | |
| 보고서 원문 | 1 | 1 | 100% | 5 | |
| 규제과학 기술(안) | 1 | 2 | 200% | 3 | |
| 지침/가이드라인 제정 | 1 | 2 | 200% | 4 (+개정 2) | |
| 국제 표준화 기고서 제출 | 1 | — | 2단계 추진 | 2 | |
| 국내 표준화 기고서 제출 | 1 | — | 2단계 추진 | 4 | |
| 인력양성 석사 / 박사 | 3 / 1 | 1 / 0 | 25% | 9 / 4 | |
| 교육 / 홍보 실적 | 3 / 3 | 진행 | — | 9 / 9 | |
| 국제화 협력 성과 | 2 | 3 | 150% | 5 | |
| Omics 활용 건강인 임상시험 | 0 | — | 2단계 | 1 | |
| 해외 연구기관과 공동 발표 | 1 | 1 | 100% | 4 |
하늘색 칸은 달성, 남색 칸은 박사·개정 등 별도 범주. 목표 미달 항목 없음(단계보고서 4항). 종료 후 5년 내 활용 계획: SCIE 3편 추가, 석사 3·박사 1 추가 배출, 의약품 IND 승인 1건 기여, 성과 홍보 3건.
단계·연차 상태, 다가오는 일정, 증빙 목록, 예산 집행, 리스크 대응을 한 곳에 둡니다. 11월 과제점검의 핵심 질문은 "NIH 협력이 문서로 존재하는가"이며, 답은 첨부 2–4입니다.
| 첨부 | 문서 | NIH 표시 위치 | 상태 |
|---|---|---|---|
| 1 | NIH 협력 현황 및 연구협약 추진계획 | — | 2026.10.13 작성 |
| 2 | NCATS RCA PIPET 측 서명본 (표지 + 11쪽) | p.1·2·7·8·9·10 | PIPET 서명 완료, NCATS 대기 |
| 3 | NIDDK-CR DUA 연구계획서 T1DGC v1.0 (표지 + 9쪽) | p.1·2·4·7·8 | 심사 완료 |
| 4 | NHLBI BioLINCC RMDA 연구계획서 v1.0 (표지 + 10쪽) | p.1·4·9 | 심사 완료 |
원문에서 NIH 협력 해당 부분은 노란색으로 표시. 공동 논문·학회 발표는 계약 체결 후 산출 예정(RCA Phase 5, DUA·RMDA 연구 결과 발표).
| 시기 | 구분 | 내용 | 상대 |
|---|---|---|---|
| 2024 | 확약 | 국제공동연구 확약서 | NCI GMB · W. D. Figg |
| 2024 | 인력교류 | 박사과정생 GPP 파견 협약 초안 (학생 변경으로 미서명) | NCI · NIH GPP |
| 2026 | 연구협약 | RCA 공동연구계획(Appendix A) 수립 · PIPET 서명 | NCATS DPI · P. Shah |
| 2026 | 자료이용 | T1DGC 자료이용 연구계획서 v1.0 | NIDDK-CR |
| 2026 | 자료이용 | CleanUP IPF 자료이용 연구계획서 v1.0 | NHLBI BioLINCC |
| 연구개발계획서 세부목표 | RCA (NCATS) | DUA (NIDDK) | RMDA (NHLBI) | 인력교류 (GPP) |
|---|---|---|---|---|
| QSP·MIDD 기반 임상시험 설계·규제적 의사결정 | ● 최초 인체 PK 예측 | ● 예방시험 대상군 시뮬레이션 | ● 시험 설계·환자 선택 | ○ 연구 참여 |
| 안전성·효능 평가 정밀화 | ● ADME 예측 오차 분석 | ○ 약효 반응 하위군 | ● 항섬유화제 효과 재추정 | – |
| 데이터 관리 및 분석 | ● LLM 기반 자료 구조화 | ● 통제접근 자료 보안관리 | ● 결측·경쟁위험 분석 | – |
| 국제 협력 및 표준화 | ● NIH 서면 계약 | ● NIH 서면 계약 | ● NIH 서면 계약 | ● NIH 파견 |
| 교육·인력양성 | ○ 연구년 현장 연구 | – | – | ● 박사과정생 파견 |
● 직접 기여 ○ 부분 기여 – 해당 없음
1단계 보고서 사용명세서 기준. 인건비 −10,731,770원, 학생인건비 −24,000,000원을 연구활동비(+34,731,770원)로 변경하여 국제협력·학회·분석 활동에 재배분. 사용잔액 0, 사용률 100%.
| 항목 | 금액 | 비고 |
|---|---|---|
| 인건비 | 299,520 | 연구원·연구보조 |
| 학생인건비 | 126,720 | 박사과정·석사과정 |
| 연구활동비 | 30,660 | 학회·출장·전문가활용 |
| 연구수당 | 21,000 | |
| 직접비 소계 | 477,900 | |
| 간접비 | 122,100 | |
| 합계 | 600,000 | 2단계 3개년 정부지원비 합계 |
가톨릭대학교 산학협력단 주관, 공동·위탁연구개발기관 없음. 금액은 단계보고서 '다음 단계 연구개발비 사용 계획' 기준.
| 리스크 | 발생/징후 | 대응 | 상태 |
|---|---|---|---|
| 인력교류 MOU 불발 | 2024 GPP 개인별 협약이 파견 학생 변경으로 미서명 | 인력교류는 2027 파견 시점 MOU로, 연구 협력은 기관 간 연구협약 3건으로 전환 | 대응 완료 |
| 상대기관 심사 일정 | NIH 3개 기관 심사 일정은 통제 불가 | IRB 서류가 필요 없는 NIDDK-CR DUA를 최우선으로 11월 점검 전 체결 | 진행 |
| MPS 플랫폼의 생리학적 한계 | 간문맥계·담즙 배설 부재, HepaRG 세포주 | 한계를 기술(안)과 논문에 명시, 추가 최적화 없는 예측으로 보수적 검증, 공여자 변동 기준 도입 | 관리 중 |
| LLM 재현성·프라이버시 | 복잡 모델 33건 중 42.4%만 완전 일관성, 상업용 LLM 데이터 이슈 | 전문가 검토 필수 원칙, 로컬 실행 옵션, 집계·공개 가능 자료만 교환(RCA) | 관리 중 |
| 통제접근 자료 보안 | 개인 수준 자료 반출 금지 조건 | NIST SP 800-171, 기관 보안서버·다중인증·암호화, 매핑 코드만 공개 | 설계 반영 |
| 정부 지출 문서의 진정성 | 전문가활용비·출장보고서 작성 시 저자·인용 처리 | 실제 자문이 있었을 때만 검토자 서명란 사용, 실존 인물 발언 임의 인용 금지 | 원칙 확립 |
PIPET의 이름이 Pharmacometrics Institute for Practical Education & Training인 이유입니다. 계량약리학 실무 교육에 MPS 모델링을 결합해 식약처 심사자, 제약기업 실무자, 의과대학 학생, 대학원생을 각각의 깊이로 훈련합니다.
코드와 데이터를 GitHub로 공개하고, 웹 애플리케이션으로 분석을 재현 가능하게 만드는 것이 과제의 데이터 관리 원칙입니다. 비싼 상용 소프트웨어 없이도 국내 제약사가 통상 수행하는 비임상 평가 결과만으로 인체 약동학을 예측할 수 있어야 합니다.
type1-diabetes 제1형 당뇨병 QSP 모델, NASH/NAFLD QSP 모델 보유. NIDDK T1DGC·NASH CRN FLINT 자료와 연계 예정.mrgsolve nlmixr2 rxode2 deSolve R 생태계와 NONMEM, PK-Sim. 규제 제출용 코드 제출 요건에 맞춘 버전 관리·문서화.가톨릭의대 계량약리학연구소(PIPET) 혁신연구팀, PIPET MPS팀, 서울성모병원 임상약리과 연구진이 협업합니다. 전문의·CRC로 구성된 임상연구팀 10명과 통계학자·컴퓨터과학자·생물학자로 구성된 혁신연구팀 10여 명이 내부 인력입니다.
초기임상시험 설계·수행·자료분석 연간 20건 이상. 미국 NIH(NINDS) 방문연구원(2010–2013), 서울아산병원 임상약리학과 전공의(2016–2019), AIMS BioScience 임상약리 책임(2019–). SCI 논문 40여 편(Science Translational Medicine, Nature Medicine, AP&T 등), 약동학·계량약리학 교과서 저술. EDISON 전산의학 최우수상(한국연구재단이사장상)·대상(과학기술정보통신부장관상), MSD청년슈바이처상. 계량약리학 모델링·시뮬레이션·데이터과학 도구 개발 100건 이상(GitHub 기준). 경희대학교 약학대학 겸임(규제과학), 사단법인 청람바이오아카데미 총무이사.
주관연구개발기관은 가톨릭대학교 산학협력단이며, 공동·위탁연구개발기관 없이 PIPET과 서울성모병원 임상약리과가 수행합니다. 국제 협력은 NIH(NCI·NCATS·NIDDK·NHLBI), JHU CMPS, SUNY Buffalo, INSERM MPS, 국내 OK-MPS·K-오가노이드 컨소시엄과의 서면 협약·공동연구를 통해 확장합니다. 규제 전략은 AIMS BioScience의 ND·CMC·CP·PMx·CD·CR·RS·MW·IPT 부서 체계와 연계해 전임상에서 개념증명 임상까지의 Analysis–Strategy–Evidence–Translation 서비스 모델을 활용합니다.
가톨릭대학교 연구진은 10년 이상 국내외 개발사 대상 모델링–시뮬레이션 컨설팅을 수행해 광범위한 MIDD 노하우를 확보했습니다. 항암제, 고형암, 헌팅턴병, 제2형 당뇨, 파킨슨병, 한타바이러스 백신, 혈우병, 다발성 골수종, 비소세포폐암·대장암, 성장호르몬 결핍 등 13개 적응증의 비임상–임상 예측 사례가 선행연구로 축적되어 있습니다.
과제의 공개 활동을 시간순으로 기록합니다. 최신이 위에 있습니다.
NIDDK-CR DUA·NHLBI RMDA 연구계획서 v1.0 확정. 가톨릭대학교–NIH 협력 현황과 연구협약 3건 추진계획을 한국보건산업진흥원에 제출. 11월 과제점검 전 1건 이상 체결 목표.
Division of Preclinical Innovation(Pranav Shah)과의 RCA에 임동석 소장·한성필 연구책임자 서명. ADME@NCATS 예측과 1상 약 130건 집계 PK를 비교하는 36개월 공동연구. NCATS 서명 대기.
김덕호 센터장 제안에 따라 MOU 대신 Director 명의 초청장으로 2027.9 연구년 승인 절차가 가능한지 확인 중. 박사과정생 중장기 파견 구상.
GitHub pipetcpt/qsp 제1형 당뇨병 QSP 모델과 연계. IRB 서류 불요. NASH CRN FLINT 자료로 NASH/NAFLD QSP 모델 검증도 계획.
후향적/전향적 검증, BAL0891 선례, AI 강화 MPS 워크플로, 양자 네트워크 회의를 다룬 공식 출장보고서와 MPS/오가노이드 규제 동향분석보고서 작성. 2단계 가이드라인과 논문 파이프라인의 출발점.
국제 협력을 통한 3D-MPS-QSP 모델링의 임상시험 적용·표준화, 규제과학 인력 배출. 2026년 정부지원 연구개발비 200,000천원.
Station Conference Tokyo. 국제 학술 네트워크에서 한국 MPS-PBPK 연구의 입지 강화.
연세대학교. 집단약동약력학회에서 MPS-QSP 성과 공유.
논문 2편(달성률 200%), 학술발표 7회(100%), 규제과학 기술(안) 2건. 목표 미달 항목 없음. 사용률 100%.
식약처 9월 승인에 이어 FDA 승인. 본 연구단의 BAL0891–ICI 병용 pharmacometric 모델링 대상 물질.
박사과정 최규연, 계명대학교 의과대학·동산병원.
BioChip Journal(MPS-PBPK diclofenac, 최수인 주저자)과 J Pharmacokinet Pharmacodyn(LLM 계량약리학, 차화준 주저자·SUNY Buffalo 공동).
경희대학교 약학대학. 글로벌 SPHERE·MPS·토론 3개 세션, 미시간·인디애나·Sojo·서울대 연자. 규제과학 글로벌 협력 네트워크 구축.
차화준 연구원, American Conference on Pharmacometrics.
이정현 연구원, 메종글래드 제주(11.08)·광주 김대중컨벤션센터(11.14).
국제 협력 기반 마련. NIH GPP 개인별 파견 협약은 학생 변경으로 미서명, 2년차 이후로 조정.
식품의약품안전평가원 공고 제2024-31호. NCI Genitourinary Malignancies Branch(William D. Figg)와 국제공동연구 확약서.
규제과학·계량약리학·MPS 분야에서 쓰는 용어를 이 과제의 맥락으로 풀었습니다.
MPS 데이터의 PBPK/QSP 해석, 임상시험 설계 자문, 규제과학 교육 프로그램, NIH 자료 기반 QSP 공동연구에 관심 있는 기관과 연구자의 연락을 받습니다.