• 환경생물
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• 제22권3호
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• pp.472-477
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• 2004

본 연구에서는 감마선으로 유도된 돌연변이체들에서 공통으로 발현되는 방사선 관련 유전자들의 발현을 연구하기 위하여, B. lentimorbus WJ5 의 방사선 유도 돌연변이체에서 발현되는 유전자를 DNA microarray로 동시에 탐색하였다. DNA microarray는 B. lentimorbus WJ5 genome을 무작위로 절단하여 2,000 단편으로 구성하였으며, 감마선 $(^{60}/Co)$으로 유도된 7 돌연변이체의 발현을 정량적으로 관찰하였다. 클러스터 분석결과 발현된 408 유전자 중 27개가 감마선 유도 돌연변이체 모두에서 유의하게 발현이 증가되었다. 특히, 복구(mutL, mutM) 에너지 대사 (acsA, sdhB, pgk, yhjB, citB), protease (npr), 산화자극에 대한 환원 (HMM)관련 유전자들이 동시에 증가되었다. 이는 감마선 유도 돌연변이체들에서 자발적인 직/간접 복구 관련 유전자의 발현 증가는 방사선 노출 직후 보이는 stress response와는 다른 현상임을 나타내는 것으로 생각된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권7호
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• pp.679-686
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• 2003

목 적 : AT는 드물게 발생하는 상염색체성 열성질환으로, 소뇌의 퇴화에 의한 운동장애와, 암 발생의 소인이 증가하는 등 많은 임상적 징후가 보인다. AT 질환을 유발하는 ATM 유전자는 DNA 손상시 세포주기 정지를 유도시키지 못하며, 방사선 조사 후 세포 생존력을 유지시키지 못하여 세포자멸사를 유도하게 된다. 따라서 암세포에 DN-ATM 유전자를 발현시켜 AT 세포의 표현형으로 변화시킨다면, 이러한 암세포는 방사선에 의해 유도되는 세포자멸사가 훨씬 더 증가된다. 그러나 지금까지 ATM 세포에서 방사선에 의해 야기되는 세포자멸사 경로는 밝혀져 있지 않다. 그러므로 본 연구에서는 DN-ATM이 발현되는 CT-26 대장암 세포를 이용하여 방사선 조사 후에 유도되는 세포자 멸사 경로를 구명하고자 하였다. 방 법 : DN-ATM 아데노바이러스(Ad/DN-ATM)와 표식 유전자 GFP만을 함유한 대조 아데노바이러스(Ad/GFP)를 제작하여 CT-26 세포에 감염시켰다. DN-ATM이 발현되는 CT-26세포에서 방사선 조사로 유도되는 세포자멸사 경로는 [$^3H$]-thymidine assay, DNA fragmentation, 및 Western immunoblot analysis으로 실험하였다. 결 과 : 실험 결과에서 방사선 조사 후 세포의 성장이 감소하는 것으로 보아 CT-26 대장암 세포가 AT 환자에서 보여지는 표현형으로 변화되었다는 것을 보여주었고, 방사선 조사에 의한 세포자멸사가 유도되었다. 방사선 조사 후 시간이 지날수록 Bcl-2의 발현이 감소되고, Bax의 발현이 증가하며, caspase 9, caspase 3 및 PARP가 활성화되었다. 결 론: 이러한 실험 결과들은 DN-ATM이 발현되고 있는 CT-26 세포에서 방사선 조사 후 야기되는 세포자멸사 경로는 미토콘드리아를 통하여 caspase 9, caspase 3와 PARP의 활성에 의해 일어나는 세포자멸사임을 시사한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제23권1호
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• pp.43-50
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• 2005

목적 : 자경경부암세포에서 polymeric chain reaction (PCR)원리를 이용한 suppression subtractive hybridization (SSH) 방법으로 방사선조사 시 차등 발현되는 유전자를 동정하고자 하였다. 대상 및 방법 : 자궁경부암세포주인 HeLa세포주에 방사선조사 전과 후 총 RNA와 poly $(A)^+$ mRNA를 분리였다. SSH방법으로 forward 및 reverse-subtracted cDNA libraries를 만들었다. 차등 발현된 유전자를 screening하기 위해 reverse Northern blotting (dot blot analysis)을 이용하여 각각의 library에서 88개의 클론을 선택하였고 Nothern blotting으로 확인 후 sequencing하였다. 결과 : screening상 176개 클론 중 forward-subtracted library에서 10개의 유전자가 reverse-subtracted library에서 9개의 유전자가 동정되었다. forward-subtracted library로부터 3개의 유전자가 Northern blotting에 의하여 확인되었고 이중 telomerase catalytic subunit and sodium channel-like protein 유전자와 1개의 ESTs (expressed sequence tags) 유전자가 방사선선량에 따라 증가하쳐다. 결론 : 본 연구를 통해 자궁경부암세포주에서 방사선에 의해 유도되는 유전자를 SSH 방법을 통해 동정할 수 있었다. 그러나 이러한 유전자가 어떤 생물학적인 기능을 갖고 있는지에 대한 계속적인 연구가 필요하다

• 대한핵의학회지
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• 제34권2호
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• pp.144-153
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• 2000

목적: 피부세포인 A431세포주에서 방사선 조사에 의한 세포고사가 방사선량과 방사선 조사 후 경과시간에 따라서 어떻게 변하는지를 밝혀보고, 방사선에 의해 유도된 수선유전자의 발현을 방사선량별, 조사 후 경과시간별로 분석하여 세포고사와 어떤 관계가 있는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 한국 세포주은행으로부터 분양받은 피부상피암 세포의 일종인 A431을 Cs-137 세포조사기를 이용하여 5 Gy, 25 Gy씩 조사하고 4, 12, 48시간이 지난 다음 세포를 모아 유세포계측법을 이용하여 고사세포를 계수하였다. 또한 이 세포들을 Northern blot analysis, Western blot analysis를 시행하여 방사선량별, 경과시간별로 유전자의 변화를 분석하였다. 각 실험군간의 통계적 유의성은 SPSS 통계프로그램을 사용하여 MANOVA test에 의해 검정하였으며, p값 0.05 미만을 유의한 수준으로 판정하였다. 결과: 유세포 계측기로 측정한 고사세포의 비율은 방사선 조사 후 12시간째에 가장 유의하게 증가하였다 (p<0.01). DNA수선유전자의 발현은 5 Gy 조사 후 p53, p21, hRAD 유전자가 12시간째에 증가하였고, 25 Gy 조사 후에는 hRAD50과 p21이 12시간에 증가하였으며, p53과 GADD45는 12시간까지 별 변화가 없었으나 이후 증가하여 48시간에 가장 높은 발현을 보였다. 결론: 피부상피암세포에서 방사선에 의해 유도되는 세포고사는 방사선 조사 후 12시간에 가장 현저해지는 것을 알 수 있었으며, 이 세포고사에 DNA수선 유전자가 밀접한 관련이 있을 것으로 보이는데, 특히 최근에 발견된 hRAD50 유전자도 세포고사와 밀접한 관련이 있을 것으로 사료되었다.

• 생명과학회지
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• 제17권5호
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• pp.664-670
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• 2007

프로폴리스는 꿀벌에 의해 생산되는 천연물질로서, 항미생물, 항산화, 항암 활성이 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 프로폴리스에 의한 방사선 방어효과에 대한 특성은 잘 연구되지 않았다. 마우스 정소조직을 대상으로 프로폴리스에 의한 방사선 방어효과를 연구하기 위하여, 프로폴리스를 섭식시키거나 복강 투여한 후 각각 방사선을 조사한 후, 마우스의 정소조직을 광학현미경과 전자현미경을 통해 관찰하였다. 그 결과 방사선에 의해 유도된 세포의 변형이 프로폴리스에 의해 회복됨을 알 수 있었다. 또한 이러한 방사선 회복 효과의 분자기전을 이해하고자 DNA microarray 실험을 수행하였다. 그 결과 방사선만 조사한 마우스에 비해 방사선과 프로폴리스를 동시에 처리한 마우스의 정소에서 2배 이상 증가되는 유전자 65개를 선별하였고, 반대로 2배 이상 감소되는 유전자 진4개를 선별하였다. 이중에서 각각의 유전자군에서 2개의 유전자를 선별하여 RT-PCR을 수행하여 마이크로어레이 결과를 검증하였다. 이러한 결과들은 마우스 모델에서 프로폴리스에 의한 방사선 방어효과의 분자기전을 이해하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권3호
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• pp.245-251
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• 2001

목적 : K562 세포를 대상으로 PTK inhibitor (herbimycinA와 genistein)에 의한 방사선 유도 apoptosis의 변화에 따른 관련 유전자를 탐색하고자 하였다. 대상 및 방법 : K562 세포는 $2\times10^5\;cells/mL$의 비율로 준비하여 대수증식기로 성장한 세포를 각각의 실험조건에 따라 처리하여 사용하였다. 방사선 조사는 6-MV X-Ray 10 Gy (Clinac 1800C, Varian, USA)를 $200\~300\;cGy/min$의 선량율로 상온에서 일정하게 조사하였다. Herbimycin A (HMA, Calbiochem, UK)와 genistein (Calbiochem, UK)은 dimethylsulfoxide (DMSO, Sigma, UK)에 녹여서 각각 1 mM과 10 mM의 농축용액으로 조제한 각각 250 nM과 $25\;{\mu}M$의 최종농도로 처리하였다. 내성 변화의 조절에 관여하는 유전자를 찾고자 PCR-select cDNA subtractive hybridization을 실시하여 128개의 차별 발현되는 clones을 재선별하였다. DNA sequencing을 통하여 염기서열을 분석하였으며, GenBank database를 이용하여 이미 밝혀진 유전자들과의 상동성을 비교하였다. 상동성을 갖는 clone을 확인하여 이를 probe로 사용하여 방사선 단독조사한 실험군과 방사선과 HMA 또는 genistein을 동시 처리한 실험군들간의 mRNA 발현의 차이를 Northern hybridization을 통하여 확인하였다. 결과 : homo sapiens Smad6 유전자와 $95\%$의 상동성을 갖는 clone을 확인하였다. 이를 probe로 사용하여 방사선 단독 조사한 실험군과 방사선과 HMA 또는 genistein을 동시 처리한 실험군들간의 mRNA 발현의 차이를 비교 분석한 결과, 방사선과 genistein을 동시 처리한 실험군의 mRNA 발현이 방사선 단독 조사한 실험군과 방사선과 HMA를 처리한 실험군들에 비하여 현저히 높았다. 결론 : Smad6와 방사선에 의해 유도되는 apoptosis의 억제에 관한 연관성을 보고한 문헌은 없으나, Smad6가 일부세포에서 apoptosis를 억제한다는 보고들과, 본 연구에서 관찰한 genistein에 의한 방사선에 의해 유도되는 apoptosis의 억제에서 그 발현이 두드러지게 증가한 점 등을 미루어 보아 방사선에 의하여 유도된 apoptosis의 억제 및 방사선 내성의 조절에도 관여할 것으로 생각된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제9권1호
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• pp.43-48
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• 2005

조혈세포의 주요 서식지가 되는 골수기질세포는 줄기세포의 운영을 결정하는 다양한 인자들을 제공한다. 방사선 요법은 항암치료법으로 널리 활용되고 있으나, 조혈세포의 파괴로 인한 부작용이 심각한 문제로서 조혈세포에 의한 혈액 세포가 빠른 시간 내에 회복되는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 방사선을 조사했을 때의 줄기세포 서식지를 구성하는 세포인 골수기질세포에서 발현되는 유전자를 탐색하여 그 기능과 조절 및 혈액 형성을 이해하는 기초를 마련하고자 하였다. 방법론적으로는 polymerase chain reaction(PCR) 및 agarose 전기영동 방법을 활용한 differential display를 활용하였으며, 결과로서 여러 후보 유전자가 선별되었으나, plasminogen activator inhibitor-1(PAI-1) 유전자만이 감마선에 의해 유도됨이 반복 확인되었다. PAI-1 유전자 유도의 의미는 향후에 더 연구해야 할 것이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권4호
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• pp.381-388
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• 2001

목적 : 사람의 유방암 세포인 MCF-7 세포주를 대상으로 gultathione S-transferase K1 (hGSTK1) 유전자의 발현 정도 및 방사선 조사에 의한 hGSTK1 유전자의 발현 변화를 관찰하고 hGSTK1 유전자를 과발현시킴으로써 hGSTK1이 방사선 감수성에 어떤 영향을 미치는 지를 관찰하였다. 재료 및 방법 : 사람의 모유두 세포 pBluescript phagemid cDNA library로부터 선별한 hGSTK1 cDNA를 pcDNA3.1/Myc-His (+) vector에 결합시킨 후, 사람의 유방암 세포인 MCF극 세포에 이입시켰다. hGSTK1 유전자를 이입시키지 않은 MCF극 세포와 hGSTK1을 이입시킨 MCF-7 세포에 $2\~12\;Gy$의 엑스선을 조사하여 생존 분획을 비교하였다. hGSTK1 유전자를 이입시키지 않은 MCF-7 세포와 hGSTK1을 이입시킨 MCF-7 세포에서 방사선량, 분할조사 여부, 방사선 조사 후 경과 시간에 따른 hGSTK1 mRNA 발현의 차이를 보기 위하여 RT-PCR 분석을 시행하였다. 결과 : hGSTK1 유전자를 이입시키기 전의 MCF-7 세포보다 hGSTK1 유전자를 이입시킨 MCF-7 세포에서 생존 분획이 유의하게 높은 것으로 나타났다. hGSTK1 유전자를 이입시키지 않은 MCF-7 세포에서 2 Gy 생존 분획은 $0.3250{\pm}0.0319$였고, hGSTK1 유전자를 이입시킨 MCF-7 세포에서 2 Gy 생존 분획은 $0.4125{\pm}0.0325$였다 (p<0.05). 그러나 RT-PCR에 의한 hGSTK1 mRNA 분석에서는 방사선량, 분할조사 여부, 방사선 조사 후 경과 시간에 따른 발현의 차이를 볼 수 없었다. 결론 : MCF-7 세포주에서 hGSTK1의 과발현은 방사선 감수성에 영향을 미쳐서 MCF-7 세포의 생존 분획을 증가 시켰다고 볼 수 있으나 이에 대한 정확한 기전을 알기 위해서는 더 많은 연구가 필요할 것이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권3호
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• pp.187-195
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• 1997

목적 : 세포 독성 인자가 유도하는 아포프토시스에 관한 연구가 대부분 In Vitro 연구에 국한되어온 바, In VIVO에서 방사선에 의한 아포프토시스의 유도와 이에 관여하는 유전자들의 발현 양상을 분석하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 대상 및 방법 : 마우스 동종암으로서 방사선 민감 종양인 난소암 (OC3-1)과 내성 종양인 간암 (HCa-1)을 모델로 하여 이들 종양이 평균 직경 8 mm로 자랐을 때 25 Gy의 방사선을 조사하였다. 조사 후 다양한 시간 간격으로 조직을 채취하여 아포프토시스의 유도 수준을 분석하며 동시에 이에 관련된 유전자 산물인 p53, $p21^{wart/cip1}$, bax, bel-2 등의 발현을 western blotting 을 이용하여 분석하였다. 종양의 p53 상태는 polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism assay로 분석하였다. 결과 : 모델 종양들의 p53 상태는 둘다 자연형으로 나타났다. 방사선 조사로 OCa-1에서는 아포프토시스가 유도되었으나 HCa-1에서는 아포프토시스가 관찰되지 않았다. OCa-1에서 방사선 조사로 p53, $p21^{wart/cip1}$의 발현이 증가되었으며 bel-2/ bax 비율은 감소하였다. HCa기에서는 p53, $p21^{wart/cip1}$의 발현이 증가되었으나 $p21^{wart/cip1}$은 OCa-1과 비교하여 증가 수준이 미약하였다. bel-2/bax 비율은 현저히 증가하였다. 이와 같은 변화들은 방사선 조사에 선행되거나 조사 후 수시간 내에 일어났으며 아포프토시스의 유도에 선행하거나 일치하였다. 결론 : 아포프토시스의 진행에는 p53, $p21^{wart/cip1}$의 증가 뿐만 아니라 bel-21 bax 비율의 변화 가 관여된다는 것이 In vivo에서 확인되었다. p53가 자연형인 경우에도 그 이하 단계의 유전자 발현 양상이 다르게 나타날 수 있으며 이는 세포 독성 요인을 이용한 암 치료시 결과를 예측하는데 있어서 단일 유전자 발현의 평가와 연계되는 복잡성을 시사하고 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권3호
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• pp.227-237
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• 2003

목적: 만성 골수성 백혈병 세포인 K562 세포주는 방사선 및 다양한 항암제에 대한 apoptosis에 저항성을 가진다. 지난 연구에서 K562 세포는 방사선에 대하여 내성반응을 보이며, 세포내 PTK의 작용을 억제하고자 방사선 조사와 함께 투여한 herbimycin A (HMA)에 의하여 방사선에 대한 apoptosis와 같은 감수성반응이 유도되는 반면, genistein에 의하여 방사선에 대한 apoptosis 반응이 저해됨을 확인하였다. 본 연구에서는 타이로신 인산화효소 억제에 의한 K562 세포의 방사선 반응변화를 조절하는 신호전달경로를 조사하였다. 대상 및 방법: K562 세포를 지수증식기의 세포들만 선택하여 실험에 이용하였다. 방사선조사는 6 MeV 선형가속기(Clinac 1800C, Varian)를 이 용하여 $200\~300$ cGy/min 선량률로 $0.5\~12 $ Gy를 균일하게 조사하였다. HMA와 genistein은 각각 $0.25/muM,\;25\muM$을 방사선 조사 후 즉시 투여하였다. 실험에서 신호전달 경로로 abl kinase, MAPK family, NF-kB, c-fos, c-myc, thymidine kinase1 (TK1) 등에서의 단백질 또는 유전자 발현 및 활성을 조사하였다. 또한 약제 투여에 따른 유전자 발현차이(differential gene expression)를 조사하였다. 결과: Abl kinase의 발현 및 활성 변화를 조사하였으나 PTK 저해제에 의한 방사선 유도 세포사의 변화와의 연관성을 찾을 수 없었다. 세포 생존 및 사멸의 신호전달체계에서 주요 조절과정인 MAPK family의 관여 여부 확인에서 방사선으로 인한 SAPK/JNK의 활성화의 유도가 관찰되었으나, PTK 저해제에 따른 변화는 없었으며, 또한 MAPK/ERK와 p38 MAPK 활성은 모든 조건에서 변함 없이 일정하였다. 전사인자 활성화에 대한 조사에서 방사선 조사와 함께 genistein을 투여한 경우에 NF-kB활성이 증가하였다. 유전자 발현 차이의 조사에서 genistein 투여에 의한 TK 1 유전자 발현 및 단백질 활성이 증가하였다. 결론: PTK 억제에 의한 K562 세포의 방사선에 대한 반응 변화는 bcrabl kinase 활성과는 무관하게 진행되며, MAPK family 경로 외의 다른 경로를 통한 전사인자 활성화 과정이 연관되어 있음을 확인하였다.