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국립중앙인체자원은행 분양 인체자원을 이용한 연구성과 분석
  • 작성일2017-05-25
  • 최종수정일2017-05-25
  • 담당부서바이오뱅크과
  • 연락처043-719-6518
  • 4,299

국립중앙인체자원은행 분양 인체자원을 이용한 연구성과 분석

질병관리본부 국립보건연구원 바이오뱅크과
박슬기, 박혜경, 김영열, 권동혁*
*교신저자 : vethyok@korea.kr, 043-719-6525

Abstract

Research outcome analysis using human bioresources distributed by the National Biobank of Korea
Division of Biobank for Health Sciences, Center for Genome Science, NIH, CDC
Park Seul-ki, Park Hye-Kyoung, Kim Young-Yul, Kwon Donghyok
The National Biobank of Korea (NBK) collects bioresources and analyzes the utilization of all bioresources it distributed in order to accomplish the following: establish the efficient management system of research outcomes; understand research outcome using distributed bioresources; and improve the management of utilization performance. During the period 2003 to 2016, NBK distributed bioresources to 515 research projects. The distributed bioresources were biospecimens (417,314 vials), genetic information (369 sets), and epidemiologic information (453 sets). The outcome from using these bioresources were 317 publications (SCI/SCIE 272, Non-SCI/E 45), 21 domestic patents (15 applications, 6 registrations) and 1 international patent(application). By expanding the distribution of body fluid resources (sera and plasma) this year, it is expected that development of new drugs and diagnostic methods would be achieved. In addition, by using the newly opened ‘Distribution Desk and Utilization Performance Management System’, the distribution and utilization performance could be managed more systematically.


들어가는 말

질병관리본부는 그동안 여러 부서에서 각각 수행에 오던 인체자원(인체유래물, 유전정보, 역학정보)의 분양업무를 2013년부터 국립중앙인체자원은행(이하 ‘중앙은행’이라 한다)으로 일원화하여 운영하고 있다. 연구성과물의 효율적 추적‧관리 체계를 확립하고 분양자원을 이용한 연구 활용도를 분석하여 분양시스템의 문제점을 파악하고 개선방안을 마련하고자 중앙은행에서 분양된 모든 인체자원의 활용성과를 조사, 분석하고 있으며, 연 1회 ‘인체자원 분양 및 활용성과 보고서’를 작성하고 있다. 조사대상은 분양을 시작한 2003년부터 2016년까지 지원된 총 515개 과제를 대상으로 하였으며, 아래와 같은 항목에 따라 분석하였다.

<조사항목>

I. 분양성과

1. 분양과제 현황 (분양과제분석, 연구비 지원기관 및 연구비 분포, 연구책임자 특성에 따른 분류)
2. 인체자원 종류별 분양현황 (인체유래물, 유전정보, 역학정보)

II. 활용성과

1. 자원활용성과 분석 (성과종류별 산출 현황, 분양자원 유형별 활용성과 산출현황, 분양자원 정보출처별 활용성과 산출현황)
2. 논문성과 분석 (SCI(E) 등재여부, 피인용지수(Impact factor, IF) 분석)
3. 특허성과 분석


몸말

분양성과
중앙은행은 2003년부터 2016년까지 총 515개 과제에 인체자원을 분양하였으며, 과제 수는 연 평균 25.3% 수준으로 증가하였다(Figure 1).
2003년부터 2016년까지 분양된 과제 중 55.1%가 예산을 지원받은 과제였으며, 연구비는 총 약 2,365억 원 이었다. 연구비는 주로 질병관리본부, 보건복지부, 미래창조과학부로부터 지원받은 것으로 나타났다.
2016년도 분양과제 1개당 연구비는 약 2.1억 원으로 2015년도(약 2.2억 원)와 비슷한 수준이었으며, 총 연구비는 2015년에 비해 큰 폭으로 감소하였다(2015년 35,671백만 원 → 2016년 14,008백만 원). 이는, 연구비가 없어도 분양신청이 가능한 유전정보 및 역학정보의 분양이 크게 증가하면서 비예산과제의 비율도 점차 증가하여 나타나는 것으로 보인다. 2003년부터 2016년까지 515개 과제를 대상으로 총 251명의 연구책임자가 인체자원을 분양받았으며, 매년 신규분양신청 연구책임자의 꾸준한 유입으로 연 평균 27% 수준으로 증가하고 있다. 이는 중앙은행이 보유하고 있는 인체자원이 연구자들의 연구지원에 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있다. 특히, 인체자원 분양데스크 오픈을 시작한 2014년 이후 신규분양신청 연구책임자 수가 크게 증가하고 있는데 이는 연구자의 접근성, 편의성 등이 보다 향상되어 신규 연구자들의 수요가 증가한 것으로 보인다. 이들 연구자 중 31.9%는 인체자원을 2회 이상 분양받음으로써 인체자원에 대한 만족도 및 신뢰도가 높다는 것을 알 수 있다.
2003년부터 2016년까지 총 515개 과제에서 인체유래물은 205개 과제에 417,341바이알, 유전정보 369건, 역학정보 453건이 분양되었다(Figure 2). 인체유래물의 경우 DNA 분양이 전체의 89.1%로 가장 많았으며, 혈청 7.6%, 혈장 2.1%, Lymohpblastoid cell line(LCL) Lymphoblastoid cell line(LCL)은 혈액에서 분리된 말초혈액단핵세포(감염대상은 B 림프구)에 Epstine-Barr virus (EBV)를 감염시켜 형질 전환한 세포주로서 인체유전학, 약물유전학, 면역학 분야를 포함한 다양한 연구영역에서 유용하게 활용되어 지는 인체자원 중 하나이다.
순으로 분양되었다. 특히, 2014년부터 “한국인 특이 유전변이 칩을 이용한 한국인인구집단 유전체 정보 생산” 수행을 위해 DNA의 분양이 증가하고 있다. 혈청, 혈장의 경우 현재까지는 국가조사사업, 한국인유전체역학조사사업(Korean Genome and Epidemiology Study, KoGES)의 질관리 사업 등에 한해 분양이 이루어졌으나, 차후 확대하여 일반 연구자에게도 공개할 예정이며, 이를 통해 보다 다양한 성과를 창출하고 보건의료 연구 활성화에 기여할 것으로 기대된다.
2016년도 분양된 유전정보의 경우 분양과제 수는 2015년과 동일하지만(2015년 55개 → 2016년 55개) 분양건수는 증가하였는데(2015년 266건 → 2016년 369건), 이는 연구자에게 보다 많고, 다양한 유전정보가 분양되었음을 알 수 있다. 특히, 유전정보를 가장 많이 보유하고 있는 KoGES 사업에서 주로 분양이 이루어졌으며, 한국인참조유전체정보의 경우 2015년도 공개 후 연구자들의 분양수요가 높았고 대부분 환자-대조군 연구 및 Genotype imputation Genotype imputation(유전변이 정보확장)이란, 수천만 개 이상 유전변이정보가 있는 참조유전체정보와 유전체 칩의 유전변이 정보를 비교해서 유전체 칩에는 없지만 참조유전체정보에 있는 유전변이를 통계적으로 추정해서 확보할 수 있는 분석방법이다.
에 주로 활용한 것으로 나타났다. 그 외 유방암, 위암 유전정보 등 기타사업에 대한 유전정보도 함께 공개되었으나 역학정보 없이 유전정보만 보유하고 있어 다른 사업에 비해 연구자의 수요가 낮은 것으로 나타났다.
역학정보의 경우 2013년 생물자원은행과로 분양업무가 일원화 된 이후 2014년 8월부터 역학정보에 한해서는 해당과(유전체역학과)에서도 온라인분양을 시작하였다. 중앙은행과 온라인분양 역학정보 과제 수는 유사한 수준이나 (2016년 온라인 분양과제 50개, 중앙은행 분양과제 53개) 분양 건수는 온라인분양 건수에 비해 1.6배 높게 분양되었다(온라인 분양 64건, 중앙은행 분양 104건). 이는 여러 정보들을 함께 활용함으로써 질적 수준이 높은 연구결과를 도출할 수 있을 것이라는 기대감 때문으로 해석되며, 실제로 역학정보만 분양받은 연구자가 추후 유전정보 또는 인체유래물을 추가로 분양 요청하는 사례도 있었다. 2015년 12월에 KoGES 일반인코호트 기반조사 통합자료 및 지역사회코호트 반복‧추적 통합자료가 공개되어 2016년도에 신규 분양이 이루어졌다. 특히, 지역사회코호트 분양건수의 30%가 반복추적통합자료인 만큼 해당 자료에 대한 연구자들의 수요가 높았음을 알 수 있다.

활용성과

2003년부터 2016년도까지 총 515개 과제에 지원된 인체자원을 이용해 493건의 성과(논문 317건, 결과보고서 72건, 학회발표 82건, 특허 22건)가 산출되었다. 학술논문은 총 317건이 발표 되었으며, SCI(E) 등재논문 272편, 비등재 45편 이었다. 2016년에 발표된 논문의 평균 피인용지수(Impact factor, IF)는 4.674로 2015년(IF 5.521)에 비해 다소 낮아졌는데, 이는 2016년에 발표된 논문 건수의 감소에 따른 것으로 보인다(2015년 48건 → 2016년 17건). 발표된 SCI(E) 등재논문 연평균 증가율은 12.8%이며, 평균 IF의 연평균 증가율은 43.2%로 논문 증가율보다 높게 나타났는데, 이는 인체자원을 활용한 논문 성과의 질적 수준이 점차 높아지고 있음을 시사한다(Figure 3).
특히, 한국인체자원은행사업(Korea Biobank Project, KBP) 한국인체자원은행사업(Korea Biobank Project, KBP)은 인체자원은행간 네트워크를 구축하여 국가 차원에서 체계적으로 인체자원을 수집, 관리하여 연구자들에게 분양함으로써 국내 보건의료분야 연구경쟁력을 높이고자 진행되었다. 2008년을 시작으로 하여 KBP 제1기(2008-2012) 및 제2기(2013-2015)사업을 수행완료 하였으며, 2016년부터 제3기(2016년~2020년)사업을 추진 중에 있다.
을 시작한 2008년 이후 Nature Genetics 등 IF 10이상의 논문들도 꾸준히 증가하고 있는데, 이는 중앙은행에서 보유하고 있는 인체자원이 양질의 연구 성과를 도출 하는데 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있다. 2003년부터 2016년까지 발표된 논문의 IF를 코호트 종류별로 분석한 결과 농촌코호트의 인체자원을 활용한 논문의 IF가 가장 높았는데, 이는 심혈관계질환을 목적으로 수행된 농촌코호트 안에 각 지역별로 조사된 질환 정보들이 특화되어 있어 분석된 결과들이 다른 코호트에 비해 양질의 성과가 도출되는 것으로 보인다. 코호트 인체자원을 활용한 논문의 IF는 농촌코호트 8.517, 도시코호트 6.728, 쌍둥이 및 가족코호트 5.214, 지역사회코호트 5.188, 국민건강영양조사사업 등 기타 3.463, 한국인참조유전체정보 3.057 순이다. 또한, 인체자원의 단독분양에(IF 3.628) 비해 인체유래물과 역학정보, 유전정보의 복합분양이(IF 11.144) 이루어졌을 때 IF가 비교적 높은 수준의 논문성과가 도출됨을 확인하였으며, 이는 질적 우수성이 있는 활용성과를 도출하기 위해서는 단독분양 보다는 다양한 자원의 복합분양을 중심으로 연구자들에게 분양이 이루어 질 필요가 있음을 의미한다.
분양자원 정보출처별 활용률은, 반복‧추적조사가 잘 이루어진 지역사회코호트의 분양률 및 활용률이 50% 이상을 차지하였으며, 지금까지도 꾸준히 활용되고 있다. 뿐만 아니라, 상대적으로 분양률 및 활용률이 낮았던 도시코호트, 농촌코호트도 점차 증가하고 있다(연평균 증가율 도시코호트 24%, 농촌코호트 17.9%)(Figure 4).
특허는 2013년 처음 산출된 이후 총 22건이(등록 6건, 출원 16건) 생산되었으며, 특히, 2016년에는 국제 특허가 1건 출원 되었다. 수집된 특허성과를 분석해본 결과 주로 순환기계질환, 신생물 등의 질환자원을 활용해 진단법 개발, 병인규명을 목적으로 하고 있으며, 2016년도에는 LCL DNA와 유전정보를 활용하여 다양한 질환관련 진단시약 및 키트개발 관련 특허가 산출되었다. 앞으로는 이러한 특허성과가 제품개발, 신약개발 등으로 상용화 단계까지 연계될 수 있도록 지속적인 관리가 필요하다.


맺는 말

중앙은행은 연구성과물의 효율적 관리 체계 확립과 분양자원 활용연구 현황 파악 및 취약점 진단, 개선방안을 마련하고자 2009년부터 분양과제 및 활용성과를 추적‧관리 하였다.
인체자원 분양 및 활용성과를 추적‧관리함에 있어 과거에는 연구책임자의 자발적인 보고형식으로 진행되고 있어 보고시기가 늦어지거나 미쳐 보고하지 못하는 사례가 발생하였다. 이에 2016년 12월에 ‘국립중앙인체자원은행 인체자원 관리지침’ 개정을 통해 인체자원 이용성과를 미제출하거나 인체자원을 분양받은 후 5년 동안 성과가 없을 경우 분양을 제한할 수 있는 조항을 추가하여 연구자가 능동적으로 성과물을 제출 할 수 있는 방안을 마련하였다.
또한, 2014년 ‘국립중앙인체자원은행 자료‧자원 활용성과 분석시스템 개발’ 용역사업을 통해 성과지표 구체화 및 그 범위를 확대하였으며, 2015년에는 이를 바탕으로 체계적으로 분양 및 성과관리를 할 수 있는 ‘인체자원 활용성과 관리시스템 구축’ 전산용역사업을 진행하여 2016년 12월 분양데스크 시스템 보완 및 활용성과 관리시스템이 오픈되었다. 이를 통해 오프라인으로 진행된 분양서류 및 활용성과물을 DB화 하였고, 연구자가 직접 활용성과를 등록, 관리할 수 있게 되었다. 향후 분양데스크와 활용성과 관리시스템을 연계하여 인체자원 분양 및 활용성과 분석을 효율적으로 수행할 계획이다.
특히, 향후 한국인 칩 정보생산을 위한 DNA 분양이 지속 될 것으로 예상되며, 이를 통해 대규모 한국인 코호트 시료를 대상으로 한 유전체 정보생산 확대 및 활용을 위한 연구 기반을 구축할 수 있을 것으로 기대된다. 더불어, 분양대상 인체자원을 체액자원(혈청, 혈장, 뇨)으로 확대할 예정이며, 이를 통해 신약개발, 진단법 개발 등 다양한 차원의 성과가 창출 될 수 있을 것으로 예상된다.


참고문헌

1. 질병관리본부, 2015, 국립중앙인체자원은행 2015 연보.
2. 질병관리본부, 2016, 2015년도 국립중앙인체자원은행 인체자원 분양 및 활용성과보고서.
3. 질병관리본부, 2015. 국립중앙인체자원은행 자료‧자원 활용성과 분석시스템 개발 결과 보고서.
4. 질병관리본부, 2015, 인체자원 활용성과 관리시스템 구축 사업계획보고서.
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