• 제목/요약/키워드: 독성(毒性)

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보스웰리아 추출물의 골관절염 억제 효과 연구 (Effect of Boswellia serrata Extracts on Degenerative Osteoarthritis in vitro and in vivo Models)

  • 남다은;김옥경;심태진;김지훈;이정민
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.631-640
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    • 2014
  • 본 실험에서는 primary culture된 연골세포 in vitro 실험모델과 MIA로 유발한 골관절염 in vivo 실험모델을 이용하여 보스웰리아 추출물의 골관절염 예방 효과를 확인하였다. 먼저 MTT 시험법을 통해 세포 사용 적정농도를 $20{\mu}g/mL$ 이하로 결정하여 연골세포 사멸 억제를 확인하고, 이를 근간으로 골관절염 동물실험 모델에서 골관절염 예방 효과를 확인하였다. $H_2O_2$ 처리에 따른 산화적 독성으로 연골세포 사멸을 유도한 실험에서 보스웰리아 추출물은 유의적으로 세포사멸을 억제하였으며 이러한 효과는 $5{\sim}20{\mu}g/mL$ 사이농도에서 비교적 높게 나타났다. 세포실험에서는 골관절염 발병에 따라 관절연골에 영향을 미치는 염증인자에 대한 기전연구를 진행하였으며, 연골세포에 LPS를 처리하여 염증을 유도한 후 보스웰리아 추출물의 효과를 확인한 실험 결과 면역과 염증반응을 조절하는 nuclear transcription factor ${\kappa}B(NF{\kappa}B)$, 염증관련 cytokine IL-6, TNF-${\alpha}$의 발현이 모두 보스웰리아 추출물 처리 시 유의적으로 감소하는 것으로 나타났으며 특히 $20{\mu}g/mL$ 농도에서 가장 효과가 뚜렷하고 일관되게 확인되었다. 또한 이들 cytokine에 의해 생성되는 COX-2 발현과 COX-2에 자극 받아 생성이 촉진되는 PGE2 생성을 확인한 결과 역시 $20{\mu}g/mL$ 농도에서 가장 효과적으로 생성이 억제되어 염증을 조절하는 것으로 나타났다. 특히 보스웰리아의 기능성분으로 알려진 보스웰릭산(boswellic acids)에 의해 억제되는 5-LO의 경우, 염증반응 유발의 핵심인자를 생성하는 효소로 알려져 있으며 이를 직접적으로 저해하는 것으로 알려진 보스웰리아의 효능을 확인 하고자 실험을 진행하였다. 실험 결과 염증을 유도한 연골세포에서 보스웰리아 추출물의 처리에 따라 5-LO 활성이 감소하였으며, 이는 곧 보스웰리아 추출물이 염증을 유발 핵심효소인 5-LO 활성을 효과적으로 억제함으로써 연골세포 보호 효과를 나타낸 것이다. 세포실험에서의 기전 결과를 바탕으로 골관절염을 유발한 동물모델에서의 보스웰리아 추출물의 섭취에 따른 효과가 나타날 것으로 기대되어 관절염 유발 동물모델에서 보스웰리아 추출물의 효능검증 실험을 진행하였으며, 세포실험 결과 및 기존의 연구내용을 참고하여 동물에서 보스웰리아의 섭취 농도를 50 mg/kg, 100 mg/kg 및 200 mg/kg으로 결정하고 AIN-93G diet에 보스웰리아 추출물 분말을 섞어 보스웰리아 diet를 제작하여 실험기간 동안 제공하였다. 골관절염 유발 동물모델을 만들기 위해 SD rat의 관절강에 MIA를 injection 하였으며, 보스웰리아 추출물 섭취에 따른 관절염 예방 효과를 관찰하기 위해 관절염 유발 2주일 전부터 제작된 식이를 제공하고 유발 후 3주간 지속적으로 식이 제공 및 관찰하였다. 연골의 주요 구성 성분인 collagen 및 aggrecan은 골관절염 발병 시 여러 인자에 의해 분해되는 것으로 알려져 있으며, 골관절염 유발동물모델에서 collagen type I, collagen type II 및 aggrecan 유전자 발현을 실시간 정량 PCR로 측정하여 변화를 살펴보았다. 그 결과 골관절염 유발 sham군에 비해 보스웰리아 추출물 섭취군에서 유의적으로 collagen type I, collagen type II 및 aggrecan 발현이 증가하였으며, 특히 BW200군에서 CLX 약물대조군과 비슷한 수준으로 발현이 증가하여 관절연골의 보호 효과가 가장 좋은 것으로 확인되었다. 교원질 합성을 억제하고 분해를 촉진시키는 MMPs(MMP-3, MMP-9, MMP-13)의 발현을 실시간 정량 PCR로 측정하여 발현 변화를 살펴보았다. 그 결과 앞선 다른 실험 결과와 마찬가지로 보스웰리아 섭취군에서 MMPs 유전자 발현이 유의적으로 낮아졌음을 살펴볼 수 있었다. 특히 BW200군에서 MMPs 발현이 유의적으로 감소하였으며, 관절염에 효과적으로 사용되는 약물인 CLX 투여 양성대조군과 비슷한 수치를 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 보스웰리아 추출물은 골관절염에서 관절연골의 보호 효과가 있으며, 이는 골관절염 발생 시 나타나는 염증발현의 기전적인 측면뿐만 아니라 골관절염 유발 동물에서 섭취 효능까지 모두 일관되게 나타나 골관절염에서의 기능성 소재로써 개발가능성이 충분할 것으로 생각된다. 또한 추후 실험을 통해 골관절염이 유발된 동물에서 보스웰리아 추출물 섭취 시 관절연골의 형태학적인 변화 및 골상태의 분석과 더불어 관절염 유발 동물의 관절연골 및 혈액학적 분석을 진행하여 동물에서 기전적 측면을 보완하고 보스웰리아 추출물 효능에 대한 추가적인 검증을 하고자 한다.

경기지역 학교 단체급식소 식품 및 환경 중 식중독균 분석 (Analysis of Foodborne Pathogens in Food and Environmental Samples from Foodservice Establishments at Schools in Gyeonggi Province)

  • 오태영;백승엽;구민선;이종경;김승민;박경민;황대근;김현정
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권12호
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    • pp.1895-1904
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    • 2015
  • 본 연구에서는 건당 환자수가 높아 식품안전관리 우선순위가 높은 단체급식소의 식품, 조리도구 및 환경에서 식중독균을 분석하고 이들 미생물의 병원성 인자 및 항생제 내성을 확인하여 미생물 위험분석을 위한 기본정보를 제공하고자 하였다. 경기도 소재 총 8개(농촌 3, 도시 4 및 벽지 1) 학교급식소에서 식품 시료(n=66), 조리도구(n=44) 및 환경 시료(n=56) 등 총 179점의 시료를 채취하여 지표세균 및 식중독균을 분석하였다. 식품 시료에서 총균수는 평균 4.7 log CFU/g, 최대 8.1 log CFU/g으로 대장균군의 평균 오염도 3.1 log CFU/g, 최대 오염도 4.0 log CFU/g으로 높았다. 선반 및 개수대 등 환경 시료의 총균수는 평균 2.7 log CFU/g, 최대 4.1 log CFU/g으로 식품 시료보다 낮은 수준으로 분석되었으나 대장균의 경우 평균 4.0 log CFU/g, 최대 5.4 log CFU/g으로 식품 시료보다 오염 수준이 높아 환경으로 부터의 교차오염 가능성을 배제할 수 없었다. 병원성 미생물 중 Bacillus cereus의 정량분석 결과 식품(원료, 조리단계 및 조리식품 포함) 시료에서 평균 2.1 log CFU/g, 최대 4.1 log CFU/g으로 분석되었으나, 이 중 조리된 식품의 오염도는 10,000 CFU/g 이하로 식품공전의 기준 이하로 오염되어 있었다. Escherichia coli는 식품 중 조리 전 시료(n=14)에서만 검출율 35.7%로 분석되었으며 조리단계의 식품, 조리도구 및 환경 시료에서는 검출되지 않았다. Staphylococcus aureus의 경우 조리 전 식품 원료(n=14)의 21.4%에서 검출되었으며 환경 시료(냉장고 손잡이)에서 1건 양성으로 검출되었고, 조리단계의 식품, 조리도구 및 환경 시료에서는 검출되지 않았다. 그 외 Clostridium perfringens, Listeria monocytogenes, Salmonella spp., Vibrio parahaemolyticus는 분석된 모든 시료에서 모두 음성이었다. 분리된 B. cereus의 독소유전자(hblACD, nheABC, entFM, cytK enterotoxin gene)를 분석한 결과 구토 유발 독소인 ces는 모두 음성이었으나 분석된 86주 모두 적어도 1종 이상의 설사 유발 독소유전자가 검출되었으며 66.2%의 균주는 설사 유발 독소유전자를 모두 보유하고 있었다. 식품과 환경에서 분리한 S. aureus(n=16)의 장독소 생성 유전자를 분석한 결과 모두 1종 이상의 독소유전자가 검출되었다. 전형적인 장독소유전자 중에서는 sea만 검출되었으며, 독소충격증후군 toxin(tst) 유전자는 모든 분리주에서 검출되지 않았다. 집단 식중독 발생 시 초기 진료에 결정적 영향을 주는 항생제 내성 여부를 분석한 결과 E. coli(n=41)의 92.7%는 분석한 항생제 16종에 대해 내성을 보이지 않았고 cefazolin에 대한 내성률이 4.9%로 가장 높았으며, 1개 균주에서만 2개 항생제에 대해 다제내성을 보여 국내외 항생제 내성률보다 낮았다. S. aureus(n=16)는 시험한 19종 항생제 중 gentamicin에 대한 내성률이 62.5%로 가장 높았으며 일부 균주에서 2주 항생제에 대해 다제내성이 관찰되었다. 한편 단체 급식소 2개소의 조리도구와 환경 중 미생물 군집을 분석한 결과 특정균이 도구와 환경에서 중복 검출되어 도구와 환경 중 교차오염 가능성을 간접적으로 시사하였다. 이와 같이 본 연구에서 단체급식소 식품, 조리도구 및 환경 중 위생지표균과 병원성 미생물의 오염패턴을 분석하고 분리된 균주의 독성인자와 항생제 내성 정보를 분석하였다. 관련 정보는 단체급식소 미생물 위험분석과 이를 바탕으로 사전적, 정량적 안전관리 기술 개발에 활용 가능할 것으로 사료된다. 한편 식중독 유발의 다른 원인인 바이러스류와 기타 원인에 대한 연구는 진행되지 않아 추가 연구가 필요하다.

복숭아꽃 에탄올 추출물과 분획물의 in vitro 항산화 효과 및 RAW 264.7 대식세포에서의 항염증 효과 (In vitro Antioxidant and Anti-Inflammatory Activities of Ethanol Extract and Sequential Fractions of Flowers of Prunus persica in LPS-Stimulated RAW 264.7 Macrophages)

  • 곽충실;최혜인
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권10호
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    • pp.1439-1449
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    • 2015
  • 우리나라에서는 전통적으로 복숭아꽃을 차로 마셔왔으며 피부 부스럼 등의 치료에 이용하였다는 기록이 있어 복숭아꽃 추출물이 산화적 스트레스와 염증반응을 억제시키는 효과가 있는지를 본 연구에서 확인하고자 하였다. 복숭아꽃을 건조시킨 다음 에탄올 추출 농축액(EtOH)을 얻었고, 이로부터 다시 hexane(Hx), dichloromethane(DM), ethyl acetate(EA), n-butanol(BtOH) 및 water(DW) 순으로 순차적 용매 분획을 시행하여 획득한 각 농축액에서 총 페놀화합물 함량, 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼과 ABTS 라디칼 소거능을 측정하였고, LPS를 처리한 RAW 264.7 대식세포에서 이들 추출물들이 NO, PGE2, IL-6, TNF-${\alpha}$ 생성에 미치는 영향을 측정하였다. 그 결과 총 페놀화합물 함량과 플라보노이드 함량은 EA 분획(394.6 mg TA/g, 253.7 mg RT/g)이 가장 높았고, 그다음이 BtOH 분획(128.3 mg TA/g, 93.1 mg RT/g), DM 분획(79.5 mg TA/g, 52.9 mg RT/g), EtOH 추출물(78.1 mg TA/g, 55.3 mg RT/g) 순이었다. DPPH 라디칼 소거능은 EA> BtOH${\geq}$ EtOH> DM=DW> Hx 순이었으며, ABTS 라디칼 소거능은 EA> BtOH> EtOH=DM> Hx=DW 분획 순으로 항산화 효과는 EA, BtOH 분획이 가장 우수하였다. 총 페놀화합물의 함량은 DPPH 라디칼 소거능($IC_{50}$)(r=-0.6081, P<0.01), ABTS 라디칼 소거능(r=0.9683, P<0.001)과 유의적인 상관관계를 나타내었으며, DPPH 라디칼 소거능($IC_{50}$)과 ABTS 라디칼 소거능은 서로 유의한 상관관계(r=-0.7172, P<0.001)를 나타내었다. LPS를 처리한 대식세포에 각 추출시료를 세포독성이 없는 농도로 처리한 결과 EtOH 추출물과 Hx, DM, EA 분획이 NO 생성을 유의하게 감소시켰으며(P<0.05), EtOH 추출물과 DM, EA 분획이 PGE2 생성을 유의하게 감소시켰다(P<0.05). 염증성 사이토카인인 IL-6와 TNF-${\alpha}$ 생성은 EtOH 추출물과 Hx, DM, EA, BtOH 분획 모두 유의하게 감소시켰다(P<0.05). 더 나아가 LPS를 처리한 대식세포에서 복숭아꽃 EtOH 추출물을 처리하였을 때 농도의존적으로 iNOS와 COX-2의 합성을 효과적으로 억제시킴으로써 주요한 염증 매개물질인 NO와 PGE2의 생성이 억제되는 기전을 제시하였다. 한편 대식세포에서 분비된 아질산염의 농도는 TNF-${\alpha}$ 농도(r=0.6477, P<0.05) 및 PGE2 농도(r=0.6377, P<0.05)와 유의한 상관관계를 나타내었으며, 아질산염, PGE2, IL-6 농도는 총 페놀화합물 함량이나 항산화 효과 지표들과 유의한 상관성을 보이지 않았다. 다만 TNF-${\alpha}$ 농도만 총 페놀화합물 함량(r=0.6524, P<0.05), 플라보노이드 함량(r=0.6914, P<0.05), DPPH 라디칼 소거능($IC_{50}$)(r=-0.6839, P<0.05), ABTS 라디칼 소거능(r=0.7921, P<0.01)과 각각 유의한 상관관계를 나타내었으며, 염증반응의 매개물질인 PGE2 및 IL-6 농도와는 유의한 상관성이 없었다. 본 실험 결과를 종합하면 복숭아꽃 에탄올 추출물은 항산화 효과와 항염증 효과가 우수하였으며, 그로부터 얻은 분획물 중에서 특히 EA와 BtOH 분획은 항산화 효과가 매우 우수하였고, DM과 EA 분획은 항염증 효과가 우수하였다. 따라서 복숭아꽃 에탄올 추출물을 비롯한 이들 분획물들은 산화적 스트레스 및 염증반응의 상승과 관련되어 있는 만성질환을 예방하는 건강기능성 식품의 개발을 위한 천연소재로 이용 가능할 것으로 기대된다.

수컷 흰쥐의 시상하부-뇌하수체 축 호르몬 유전자 발현에 미치는 6-Hydroxydopamine(6-OHDA)의 영향 (Effect of 6-Hydroxydopamine (6-OHDA) on the Expression of Hypothalamus-Pituitary Axis Hormone Genes in Male Rats)

  • 허현진;안련섭;이성호
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제13권4호
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    • pp.257-264
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    • 2009
  • 6-hydroxydopamine(6-OHDA)는 파킨슨 질환 동물 모델의 제조에 널리 사용되는 신경독소로 도파민성 뉴런에 대한 특이적인 독성을 나타낸다. 도파민 신호는 중추신경계의 광범위한 영역에서 생리 기능을 조절하는데, 이에 따라 파킨슨병 환자와 6-OHDA를 처리한 동물들의 신경내분비 활성에 극심한 변화가 있을 것으로 예상할 수 있다. 하지만 6-OHDA 주사 모델에서 시상하부-뇌하수체 신경내분비 회로에 관한 연구들은 전무한 실정이다. 본 연구는 6-OHDA에 의한 뇌 카테콜아민 합성의 차단이 성체 수컷 흰쥐의 시상하부-뇌하수체 호르몬 유전자들의 전사 활성에 일으키는 변화를 조사한 것이다. 생후 3개월의 수컷 흰쥐(SD strain)에 개체 당 $200{\mu}g$의 6-OHDA를 $10{\mu}\ell$의 생리식염수에 녹여 뇌실 내 주사(icv)하였고, 2주 후에 모든 실험동물들을 희생시켰다. 시상하부-뇌하수체 호르몬 유전자들의 mRNA 수준을 조사하기 위해 total RNA를 추출하여 반-정량적 RT-PCR을 시행하였다. 카테콜아민 생합성에서 속도조절효소로 작용하는 tyrosine hydroxylase(TH)의 경우 6-OHDA군에서 대조군에 비해 유의한 발현 감소가 나타났고(대조군:6-OHDA군=1:0.72${\pm}$0.02AU, p<0.001), 이를 통해 6-OHDA 주사의 효력을 확인 하였다. 시상하부에서 gonadotropin-releasing hormone(GnRH)과 corticotropin releasing hormone(CRH)의 mRNA 수준은 6-OHDA군이 대조군에 비해 유의하게 낮았다(GnRH, 대조군:6-OHDA군=1:0.39${\pm}$0.03AU, p<0.001; CRH, 대조군:6-OHDA군=1:0.76${\pm}$0.07AU, p<0.01). 뇌하수체에서 glycoprotein hormone들의 공통적인 alpha subunit(Cg$\alpha$)과 LH beta subunit(LH-$\beta$) 그리고 FSH beta subunit(FSH-$\beta$)의 mRNA 수준의 경우 모두 6-OHDA군에서 대조군에 비해 유의한 감소를 나타냈다(Cg$\alpha$, 대조군:6-OHDA군=1:0.81${\pm}$0.02AU, p<0.001; LH-$\beta$, 대조군:6-OHDA군=1:0.68${\pm}$0.04AU, p<0.001; FSH-$\beta$, 대조군:6-OHDA군=1:0.84${\pm}$0.05AU, p<0.01). 이와 유사하게, 6-OHDA군에서의 뇌하수체 adrenocorticotrophic hormone(ACTH) 전사 수준 역시 대조군에 비해 유의하게 낮았다(대조군:6-OHDA군=1:0.86${\pm}$0.04AU, p<0.01). 본 연구는 중추신경계로의 도파민 신경독소 주입에 의해 두 가지의 시상하부-뇌하수체 신경내분비 회로인 GnRH-성선자극호르몬 회로와 CRH-ACTH 회로의 전사 활성이 하향 조정됨을 증명하였다. 이러한 결과는 시상하부로의 CA 입력은 시상하부-뇌하수체 기능 조절을 통해 생식소와 부신의 활성에 영향을 미침을 시사하는 것으로, 파킨슨병 환자들에게서 빈번하게 발생하는 성 기능 장애와 열악한 스트레스 반응을 설명할 단서를 제공한다.

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생쥐 간 S9 분획을 이용한 방사성추적자 대사물질의 새로운 체외 측정방법 (A Novel in Vitro Method for the Metabolism Studies of Radiotracers Using Mouse Liver S9 Fraction)

  • 류은경;최연성;김동현;이상윤;최용;이경한;김병태
    • 대한핵의학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.325-329
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    • 2004
  • 목적: 생쥐 간에서 분리한 S9 분획을 사용하여 방사성추적자의 대사물질을 측정함으로써 S9 분획이 새로운 방사성추적자의 대사물질 측정에 사용될 수 있는가를 평가하였다. 대상 및 방법 : 저자들에 의하여 체내 대사경로가 연구된 방사성추적자를 사용하였으며, 생쥐 간 S9 분획은 마이크로솜을 얻는 과정에서 생쥐의 간으로부터 얻어졌다. 체외 대사물질 측정방법을 방사성추적자에 S9 분획과 NADPH를 넣고 $37^{\circ}C$에서 반응하였으며 해당하는 시간대에 반응용액의 일부를 취하여 대사물질을 방사능 TLC로 측정하였다. 대사로 인한 탈불소화는 뼈 모사물질인 인산칼슘과 반응하여 흡착 정도를 측정함으로써 확인하였다. 결과: S9 분획을 사용한 체외 대사물질 측정방법에서 방사성추적자 $[^{18}F]1$은 대사로 인한 탈불소화가 일어나 15분 이내에 거의 모두 $[^{18}F]$ 플루오라이드 이온으로 대사되었다. 이 결과는 동일한 방사성추적자를 사용하여 저자들이 보고한 체내방법 및 마이크로솜을 사용한 체외방법에서 얻은 결과와 일치하였다. 방사성추적자 $[^{18}F]2$는 60분 이내에 모두 대사되었으며, $4-[^{18}F]$플루오로벤조산을 포함한 3개의 대사물질이 확인되었다. 이 중에서 원점에 위치한 대사물질은 체내방법 및 마이크로솜을 사용한 체외 대사물질 측정방법에서 얻은 대사물질과 일치하였다. 마이크로솜을 사용한 체외방법에서 얻은 결과와 비교할 때 대사물질을 유사하였으나 대사물질들의 비율은 상이하였으며, 이 결과는 S9 분획에 있는 세포질의 영향으로 여겨진다. 결론: S9 분획을 사용한 체외 대사물질 측정법은 체내의 간 대사물질을 예측하는데 매우 유용성이 크며, 특히 대사로 인한 탈불소화를 추적하는 데는 인산칼슘을 이용한 흡착법과 함께 높은 신뢰성을 갖는 것이 확인되었다. 각 횡단면에 대한 랜덤계수율, 산란계수율, NECR을 구하였다. 결과: 스캐너의 중심에서 1 cm 벗어난 지점에서 횡축방향, 축방향 공간분해능은 (1) 5.3, 6.5 mm (FBP), (2) 5.1, 5.9 mm (3D RAMLA)이었다. 횡단면의 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 횡축반경방향, 횡축접선방향, 축방향 공간분해능은 (1) 5.7, 5.7, 7.0 mm (FBP), (2) 5.4, 5.4, 6.4 mm (3D RAMLA)이었다. 감쇠매질이 없는 이상적인 상황에서의 민감도는 횡단면의 중심에서 3,620 counts/sec/MBq, 횡단면의 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 4,324 counts/sec/MBq이었다. 산란분획은 40.6%, 최대 참계수율과 최대 NECR은 각각 88.9 kcps @ 12.9 kBq/mL, 34.3 kcps @ 8.84 kBq/mL이었다. 결론: 이 실험에서 NEMA NU2-2001을 이용해 GSO 섬광결정을 사용해 제작된 PET/CT에 대한 성능 평가를 실시하였다. 이는 BGO, LSO 섬광결정을 사용해 제작된 PET 스캐너의 특성과 비교할 수 있는 자료를 제공하며 PET 영상 획득 시 객관적 평가와 분석에 유용하였다.tinning 시간은 20분 이상(20-35분)을 유지하고, 가능한 rotating invertor를 사용하는 것이 좋을 것으로 생각된다.KC $\varepsilon$이 K562(Adr)세포에서 많이 발현되었으나, K562와 K562(Adr)세포에서는 verapamil처리에 따른 PKC 아형의 변화는 없었다. 결론: Verapamil은 암세포의 종류에 따라 MIBI와 TF의 섭취를 감소시켰고, 고용량에는 MDR세포의 섭취도 감소시켰으며 이러한 현상은 세포독성 이나 PKC효소 아형과는 관련이 없었다. 그러므로 MDR의 진단시 verapamil을 처치에 따른 MIBI와 TF의 섭취 정도를 기준으로 하는

조직 특이 발현 Sodium Iodide Symporter 유전자 이입에 의한 방사성옥소 간암세포 치료와 광학영상을 이용한 치료효과 평가 (Radioiodine Therapy of Liver Cancer Cell Following Tissue Specific Sodium Iodide Symporter Gene Transfer and Assessment of Therapeutic Efficacy with Optical Imaging)

  • 장병국;이유라;이용진;안손주;류민정;윤선미;이상우;유정수;조제열;이재태;안병철
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제42권5호
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    • pp.383-393
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    • 2008
  • 목적: 조직 특이 프로모터를 이용하면 특정 암조직내에서만 원하는 치료유전자를 발현시킬 수 있다. 나트륨 옥소 공동 수송체(sodium iodide symporter: NIS) 유전자는 옥소를 섭취하는 특성을 가져 방사성옥소를 이용한 치료용 유전자로 사용될 수 있다. 광학 영상용 유전자인 luciferase (Luc) 유전자를 세포에 이입하면 비침습적으로 유전자가 이입된 세포의 상태를 평가할 수 있다. 본 연구는 간암 특이성을 나타내는 AFP 프로모터에 의해 발현이 조절되는 NIS유전자와 CMV프로모터에 의해 발현되는 Luc유전자를 간암세포에 이입하여 NIS유전자 이입에 의한 방사성옥소 유전자치료의 효과를 알아보고, 종양사멸 정도를 광학 리포터 유전자 발현으로 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: AFP enhancer와 GSTP 프로모터를 연결하여 AFP프로모터를 제작하였으며 이를 NIS유전자와 연결하였다. 또한 CMV 프로모터에 조절 받는 Luc 유전자를 동시에 삽입하여 AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 발현 벡터를 생산하였다. 실험 대상 세포주로는 간암세포주인 HepG2와 Huh-7 세포와 사람 대장암세포주인 HCT-15 세포를 이용하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 발현벡터를 Liposome을 이용해 실험대상 세포주 내로 이입하였으며, 방사성옥소 섭취율과 방사성옥소의 유출량을 측정하였다. 또한 Luciferase 발현 정도를 luminometer로 측정하였으며, clonogenic assay를 통하여 I-131에 대한 세포주에 따른 사멸효과 차이를 알아보았다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 이입 세포주를 누드마우스에 대퇴부 피하에 주입하여 I-131 축적여부를 감마카메라 영상을 획득하였다. 결과: AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 발현 벡터를 제작하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 HepG2와 Huh-7 세포의 방사성옥소 섭취율은 유전자 이입이 되지 않은 대조군 HepG2와 Huh-7 세포에 비하여 높았으며, $KClO_4$를 처리시 옥소 섭취가 저해되었다. 대장암 세포주인 HCT-15세포에 AFP-NIS-CMV-Luc유전자를 이입 시 방사성옥소의 섭취률은 증가되지 않았다. 30분간 방사성옥소를 섭취시킨 AFP-NIS-Luc 유전자가 이입된 HepG2와 Huh-7 세포에서의 방사성옥소의 유출반감기는 약 4분과 6분으로 각각 나타났다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 HepG2, Huh-7세포의 Luc 유전자의 발현은 241, 441 $RLU/2\;{\times}\;10^5$ cells로 나타났으며, 대조군 HepG2와 Huh구세포에서의 Luc 유전자의 발현은 74, $RLU/2\;{\times}\;10^5$ cells로 나타났다. HCT-15 세포는 AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 이입에 따라 I-131에 의한 세포 사멸능이 증가되지 않았으나, HepG2 및 Huh-7 세포는 FP-NIS-CMV-Luc 유전자 이 입에 따라 I-131에 의한 세포 사멸능이 증가되었으며, Huh-7세포의 경우 0.5mCi의 I-131을 투여한 경우 모든 세포가 사멸하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 Huh-7 세포수가 많을수록 방사성옥소 섭취율이 증가하며 luciferase활성도도 높게 나타났다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 Huh-7 세포를 이식한 누드마우스에 I-131 감마카메라 영상에서 종양이식부위에 방사능 축적을 관찰 할 수 있었다. 결론: AFP프로모터의 의하여 NIS유전자가 발현되며, CMV프로모터에 의한 Luc 유전자가 발현되는 벡터를 제작하였으며, 이 벡터를 이입한 경우 간암세포에서만 I-131의 세포 독성이 증가하는 효과를 나타내었다. 또한 Luc유전자를 이용하여 비침습적인 광학 영상으로 세포사멸 효과를 확인할 수 있었다. 간암특이 프로모터에 조절되는 치료 유전자와 광학리포터 유전자를 한 벡터에 동시에 이입하면 간암 특이 유전자 치료와 그 치료효과를 비침습적으로 평가할 수 있을 것으로 생각된다.

국소적으로 진행된 자궁경부암에서 방사선 단독치료와 방사선 및 저용량 Cisplatin 항암화학요법 병용치료의 비교 (Comparison of the Result of Radiation Alone and Radiation with Daily Low Dose Cisplatin in Management of Locally Advanced Cervical Cancer)

  • 김헌정;김우철;이미조;김철수;송은섭;노준규
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제22권3호
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    • pp.200-207
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    • 2004
  • 목적: 국소적으로 진행된 자궁경부암 치료에 있어 방사선 단독치료요법과 방사선 및 방사선 민감제로 저용량 Cisplatin으로 병용요법의 치료 성적을 후향적으로 분석하였다. 대상 및 방법: 1996년 12월부터 2001년 3월까지 근치적 방사선치료를 받은 59명의 국소적으로 진행된 자궁경부암 환자를 대상으로 생존율, 반응, 재발양상, 부작용에 대하여 후향적으로 분석을 하였다. 방사선 단독으로 치료한 환자는 31명이며, 저용량 cisplatin을 방사선치료와 병용치료한 환자는 28명이었다. 대상 환자의 추적조사 기간은 2.5개월에서 73개월로 중앙값은 34개월이었다. 방사선치료는 외부방사선치료로 골반강에 4,500 cGy와 자궁방결합조직에 900$\~$l,000 cGy를 추가로 치료하였고, Ir-192 고선량률 근접 치료기(micro-Selectron HDR)로 6$\~$7회 강내조사(point "A"에 3,000$\~$3,500 cGy, 500 cGy/fx, 주 2회)를 시행하였다. 병용치료 군에서는 방사선치료 첫날부터 20일째 되는 날까지 cisplatin 10 mg을 방사선치료 30분 전에 투여하였다 FIGO 병기별로 IIB가 51명(86.4$\%$), IIIB가 8명(13.6$\%$)이고, 조직병리상 54명(91.5$\%$)이 편평상피세포암, 2명(3.4$\%$)이 선암, 3명(5.1$\%$)이 편평상피선암이었다. 결과: 대상환자 59명에 대한 5년 생존율과 무병생존율은 각각 65.7$\%$와 55.8$\%$였다. 치료방법에 따른 결과로 방사선 단독치료군과 병용치료군에서 5년 생존율은 각각 56.8$\%$와 73.4$\%$ (p=0.180)였고, 무병 생존율은 각각 49.4$\%$와 63.3$\%$ (p=0.053)였다. 그리고 5년 국소제어율은 각각 52.3$\%$와 73.6$\%$ (p=0.013)였으며 , 5년 원격제어율은 각각 59.3$\%$와 81.5$\%$ (p=0.477)였다. 급성합병증 중에서 3등급 이상의 백혈구감소(3.2$\%$ vs 28.5$\%$, p=0.02)와, 3등급 이상의 혈소판감소(0$\%$ vs 7.1$\%$, p=0.04)만 병용치료군에서 통계적으로 증가되어 있었다. 만성합병증은 양 군 간에서 의미 있는 차이를 보이지 않았다. 결론: 본 연구 결과 방사선치료와 방사선 민감제로 저용량 Cisplatin의 병용치료방법은 방사선단독치료 방법에 비하여 무병생존율과 국소제어율에는 영항을 미쳤으나, 생존율을 향상시키지는 못했고, 급성독성으로 골수억제의 빈도가 더 높게 나타났다.

기존의 치료에 반응하지 않는 다발성 간전이 대장암 환자에서 방사선조사와 병합한 수지상세포 면역치료의 1, 2상 임상시험 (A Phase I/II Trial of $DCVac/IR^{(R)}$ Dendritic Cell Immunotherapy Combined with Irradiation in Cases of Refractory Colorectal Cancer with Multiple Liver Metastases)

  • 최영민;이형식;권혁찬;한상영;최종철;정주섭;김창원;김동원;강치덕
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제26권2호
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    • pp.104-112
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    • 2008
  • 목적: 기존치료에 반응하지 않는 다발성 간전이를 동반한 대장암 환자에서 방사선치료와 병합한 수지상세포 면역치료의 독성과 반응도를 조사하였다. 대상 및 방법: 2004년 5월부터 2006년 11월까지 다발성 간전이가 동반된 대장암 환자들 중에서 항암화학 요법에 반응하지 않은 환자 중 지원자를 대상으로 연구를 시행하였다. 본 임상 시험에 대하여 동아대학교병원과 부산대학교병원의 임상윤리심의위원회의 허가를 획득하였고, 동의서에 서명한 환자들을 임상 시험의 대상으로 등록하였다. 환자의 말초 혈액으로부터 수지상세포를 추출하여 배양하였다. 임상시험 일자에 맞추어서 $6{\times}10^6$개의 수지상세포를 바이알(0.5 ml)에 넣어서 디씨백/아이알 주사를 만들었다. 수지상세포 면역치료는 2주 간격으로 간전이암조직에 3회 주사하고, 5주에 내약성 평가를 하였다. 내약성 평가를 통과한 환자에게는 8주에 4번째 수지상세포 면역치료를 하였다. 병의 악화가 없거나 임상시험에 대한 환자의 동의 철회가 없는 경우에는 5, 6번째 수지상세포 면역치료를 각각 12, 16주에 시행하였다. 방사선치료는 수지상세포 면역치료를 주사할 간전이암 부위에 주사하기 전일 및 당일에 4 Gy씩을 조사하였다. 내약성 평가는 $3{\times}10^6$개의 수지상세포로부터 시작하여, $12{\times}10^6$개의 수지상세포까지 시행하였다. 내약성 평가의 최대 내성 용량으로 추가 임상시험을 하였다. 수지상세포 면역치료 주사를 맞은 모든 환자들에서 안전성 평가를 하였다. 4회 이상 주사를 맞은 환자들을 대상으로 10주에 치료 반응을 평가하여 유효성을 조사하였다. 결과: 임상시험에 등록한 24명 중 22명에서 수지상세포 면역치료를 시행하였다. 내성약 평가에는 14명이 등록하여 11명에서 평가를 완료하였다. 시험약과의 관련성이 있을 것으로 생각되는 grade 3 이상의 약물반응으로 인한 이상반응은 없었다. $12{\times}10^6$개의 수지상세포를 내성용량으로 확인하였고, 내성용량인 $12{\times}10^6$개 수지상세포 면역치료를 이용하여 8명에서 추가로 시험을 하였다. 치료에 대한 환자들의 내성은 양호하였고, grade 3을 초과하는 치명적인 부작용은 발생되지 않았다. 4회 이상의 수지상세포 면역치료 주사를 받은 환자가 17명이었고, 이 중의 15명에서는 종양의 반응도 평가가 이루어졌다. 본 연구의 목적은 안전성 평가이지만, 면역치료의 유효성 평가를 위해, 방사선치료와 수지상세포 면역치료 주사가 시행된 부위 외의 간전이암에서 반응도를 조사 하였다. 면역치료의 반응은 평가가 이루어진 환자들에서 정지성 병변이 4명, 진행성 병변이 11명 이었다. 결론: 수지상세포 면역치료와 병행한 방사선치료는 이론적으로 국소 및 전신 제어에 상승효과가 있을 것으로 기대할 수 있다. 하지만 기존 치료에 반응하지 않는 매우 진행된 직장암 환자들을 대상으로 한 본 연구에서는 방사선 치료와 병합한 수지상세포 면역치료로 인한 심각한 부작용의 발생은 없었다는 결과와 4예에서의 정지성 병변의 관찰을 보고한다. 수지상세포의 최대 투여 용량, 적절한 투여 방법, 적절한 방사선의 양, 방사선과 수지상 세포의 적절한 투여 간격 등에 관한 추가 연구를 통하여, 향후 제 2상, 3상 시험으로서의 진행 여부에 긍정적인 결과를 얻을 수 있다고 판단한다.

장류 및 젓갈 분리 균주 추출물의 비만세포 매개 항염증효과 (Anti-Allergic Inflammatory Effect of Bacteria Isolated from Fermented Soybean and Jeotgal on Human Mast Cell Line (HMC-1))

  • 고유진;김희훈;김은정;김진용;강상동;손용휘;최신양;차성관;김종원;이정옥;류충호
    • 생명과학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.393-399
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    • 2011
  • 본 연구에서 장류 및 젓갈 유래 균체를 각각 sonication, $100^{\circ}C$에서 30 min, $125^{\circ}C$에서 15 min의 조건으로 추출하여 HMC-1에 처리하였을 때, 이 추출방법에 따른 HMC-1매개 염증반응 억제효과를 조사하였다. 추출방법을 달리하여 추출한 장류 및 젓갈 유래 균체 J80, G147이 HMC-1생존율에 미치는 영향은 대조구 B (Not treated)와 비교하였을 때 86~96%로 유의적 차이를 보이지 않아 장류 및 젓갈 유래 균체에 의한 세포 독성은 나타나지 않았다. 장류 및 젓갈 유래 균체의 모든 전처리구에서 histamine 유리 억제효과를 나타내었으며 특히, $100^{\circ}C$에서 30 min 동안 가열하였을 때 histamine 억제율이 J80에서 28.86%, G147에서 41.14%으로 가장 높게 나타냈다. IL-8 분비량은 J80, G147의 모든 전처리구에서 IL-8 분비억제효과가 나타났으며, J80의 경우 $100^{\circ}C$, 30 min에서 처리한 구에서 분비량이 0.78 ng/ml로 대조구 B (Not treated)에 비하여 약 28.45%의 분비억제효과로 가장 높게 나타내었다. G147의 경우 $125^{\circ}C$, 15 min에서 처리한 구에서 분비량이 0.73 ng/ml로 약 36.52%의 분비억제효과로 가장 높게 나타내었다. IL-6 분비량을 측정한 결과 J80, G147의 모든 실험구에서 IL-6 분비억제효과가 나타났으며, J80에서는 $100^{\circ}C$, 30 min한 D구의 분비량이 0.40 ng/ml으로 대조구 B (Not treated)에 비하여 약 38.46%의 분비억제효과로 가장 높았으며, G147 역시 $100^{\circ}C$, 30 min 동안 처리한 D구의 분비량이 0.27 ng/ml으로 대조구 B (Not treated)에 비하여 56.45%의 분비억제효과로 가장 높게 나타냈다. TNF-${\alpha}$ 분비량 역시 IL-6와 마찬가지로 J80, G147에서 대조구 B보다 낮은 분비량으로 TNF-${\alpha}$ 분비 억제효과가 나타났으며 J80의 경우 $100^{\circ}C$, 30 min 처리한 D의 TNF-${\alpha}$ 분비량이 0.052 ng/ml으로 66.67%의 분비억제효과로 가장 높았으며, G147의 경우 sonication을 처리한 C구의 TNF-${\alpha}$ 분비량이 0.086 ng/ml으로 41.1%의 분비억제효과로 다른 구에 비해 높은 억제효과를 나타내었다. 위의 결과를 통해서 장류 및 젓갈 유래 균체의 3가지 전처리 방법 중 $100^{\circ}C$, 30 min 처리 시 염증 반응 억제 효과가 가장 높을 것으로 예상된다. 결과를 미루어보아 장류를 섭취하는 대표적인 방법인 가열하여 찌개로 조리과정 중 장류 및 젓갈 속의 균체가 열에 가열되면서 염증억제효과 높일 수 있는 가장 좋은 조리 방법으로 사료되며, 이는 대중들이 가장 가깝게 염증반응 억제효과를 볼 수 있는 식품일 것이다. 또한 염장처리과정만을 거친 젓갈을 섭취하는 것보다 열처리과정을 거친 젓갈을 섭취할 경우 염증억제효과를 더 높일 수 있을 것으로 예상된다.

소세포폐암에 대한 Etoposide와 Carboplatin 병합요법과 Topotecan 화학요법의 효과 (Clinical Response to Etoposide Plus Carboplatin and Topotecan Chemotherapy in Small Cell Lung Cancer)

  • 박경화;조계중;주진영;손창영;위정욱;김규식;김유일;임성철;김영철;박경옥
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제54권4호
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    • pp.415-428
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    • 2003
  • 연구배경 : 소세포폐암에 대한 항암화학치료에 etoposide와 cisplatin(EP) 또는 etoposide와 carboplatin(EC)이 가장 흔히 사용되는 병합요법인데, 전반적인 관해율은 75-85%(제한기 65-90%), 완전관해율은 20-30%(제한기 45-75%)로 보고되고 있다. 치료후 재발되는 소세포폐암환자에 대하여 구제(salvage)화학요법제로 topotecan을 사용하였을 때 90일 이내에 재발되는 불응성 재발(refractory relapse, RR)인 경우 관해율이 6.4%인 반면에, 90일 이후에 재발되는 감수성 재발(sensitive relapse, SR)에서는 37.8%의 관해율이 보고되고 있다. 저자는 EC요법과 2차 구제화학요법으로 topotecan요법의 치료효과와 부작용을 조사하여 기존의 성적들과 비교하고자 하였다. 대상 및 방법 : 1996년부터 2002년 6월까지 전남대병원 내과에서 소세포 폐암으로 치료를 받았던 환자들 중에서 EC요법과 재발되어 topotecan구제 화학요법을 받은 환자를 대상으로 임상경과를 후향적으로 조사하였다. 일차치료로서 etoposide 100 $mg/m^2$ (day 1-3), carboplatin 300 $mg/m^2$(day 1)을 3주 이상의 간격을 두고 투여하여, 3주기 이상 화학요법을 받은 경우들을 대상으로 하였고, 이차치료로 topotecan을 투여한 경우에는 1.5 $mg/m^2$을 제 1일에서 제 5일까지 3주 간격으로 2주기 이상 받은 환자들을 대상으로 하였다. 치료에 대한 반응의 평가는 완전관해(complete remission, CR), 부분관해(partial remission, PR), 불변(stable disease, SD), 진행(progressive disease, PD)으로 구분하였고 생존기간은 치료시작일로부터 중앙생존기간(median survival time, MST)으로 표기하였다. 결 과 : 총 101예에서 1차 선택 약제로 EC요법 후 관해율은 57.4%(58예)로 CR은 15.8%(16예), PR은 41.6%(42예)이었다. 제한기(69명)에서의 관해율은 69.6%(48예)로 CR은 23.2%(16예), PR은 46.4%(32예)였으며, 확장기(32명)에서의 관해율은 31.3%(10예)로 모두 PR반응을 보였다. 수행 능력(performance status score, PS)과 동통, 호흡곤란, 기침 등 임상 증상의 변화를 평가하였는데 58예(57.4%)에서 전신상태와 증상의 호전을 보였다. 전체 관해군의 관해 유지기간(중앙값)은 10.3개월(5.8개월~57.7개월)이었고 치료에 따른 호중구 감소증(G4)은 24예(23.8%), 혈소판감소증(Grade 4)은 2예(2%)에서 관찰되었다. 1차 화학치료에 불응하여 바로 다른 약제로 바꾸어 치료한 9예와 1차 치료 후 2차구제화학요법을 받지 않았던 71예를 제외한, 21예의 환자들은 EC요법으로 SD이상 반응을 보였으나 재발하여 topotecan을 투여 받은 군이었다. 총 21예 중 관해율은 SR군(8예)의 경우 PR 25%(2예), SD 25%(2예), PD 50%(4예)를 보였고, RR군(13예)에서는 PR 15.4%(2예), SD 15.4%(2예), PD 69.2%(9예)를 나타냈으나 유의한 차이는 아니었다. 생존 기간의 비교에서도 SR군은 MST 8개월로 RR군의 MST 7개월과 비교하여 유의한 차이는 없었다. 치료에 따른 독성으로 호중구감소증(Grade 4)은 6예 (28.3%), 혈소판감소증(Grade 4)은 3예(14.3%)에서 관찰되었다. 결 론 : EC와 topotecan 치료 모두 기존의 보고들과 비슷한 관해율을 보였으며 수용 가능한 정도의 부작용이 관찰되었다.