• 환경생물
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• 제29권1호
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• pp.61-67
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• 2011

NAC는 GSH의 전구물질로, thiol기를 포함하는 항산화제 중 하나로 잘 알려져 있으며, 방사선 조사 시 발생하는 생체 내 영향을 감소시켜 생체 손상의 방호 및 회복에 도움을 주는 방사선 방어제로 이용된다. S. cerevisiae에서 항산화제 NAC를 전처리 함에 따라 이온화 방사선 조사에 따른 효모의 세포사멸 방어효과 및 superoxide dismutase (SOD), catalase, glutathione peroxidase (GPx)와 같은 항산화 효소들의 유전자 발현을 분석하여 NAC의 항산화적 효과를 확인하였다. 효모는 다양한 농도의 NAC 전처리 후 다양한 선량의 이온화 방사선에 조사되었으며, 세포생존율은 세포형성단위(CFU)를 계수해 측정되었고, 항산화 효소의 유전자 발현은 real-time PCR수행 후 분석하였다. 우선적으로 효모에 NAC 처리를 위한 적정농도를 확인하였는데, 35 mM 이상의 NAC 농도에서 효모세포의 성장이 억제 되었다. NAC 전처리는 감마선 조사에 의한 세포사멸을 방어하지 않았으며, 100 Gy 방사선 조사는 항산화 효소들의 유전자 발현을 유도하였다. NAC 전처리 후 항산화 효소들의 유전자 발현은NAC의 농도 증가에 따라 감소하였다. 이러한 결과로,NAC의 높은 농도(35 mM 이상)는 효모세포의 성장을 저해하며, NAC는 이온화 방사선 조사에 따른 세포사멸을 방어할 수 없으나, 생체 내에서 활성산소종을 제거 하여 세포를 보호하는 유용한 항산화제임을 알 수 있었다.

• 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.

• 동위원소회보
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• 제17권3호
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• pp.54-62
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• 2002

• 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.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(4)
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• pp.40-45
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• 1996

사람 T-임파구에서 방사선 독성물질인 감마선과 화학적 독성물질인 PCP(pentachlorophenol)의 돌연변이 효과를 hprt (hypoxanthine phosphoribosyl transferase) 유전자의 돌연변이빈도로써 측정하였다. 감마선은 $^{137}$Cs원을 사용하여, 0 - 300 rads의 양으로 세포의 초기배양 시기에 조사하였으며, PCP는 역시 세포의 초기배양시 최종농도 0-100 ppm으로 24시간 투여 하였다. 양 돌연변이원은 hprt유전자를 돌연변이 시키어, 300rads의 조사는 대조군에 비하여 약 7.5배의 돌연변이빈도의 증가를 나타내었고, PCP 500 ppm의 처리는 대조군에 비하여 약 5배의 돌연변이빈도 증가를 나타내었다. 본 실험에 사용된 상이한 두 돌연변이원은 모두 비교적 정확한 용량-반응 관계를 보였으나, 환경독성물질들의 혼합효과에서 돌연변이원을 정성하기위하여 개선된 T-cell hprt clonal assay, 즉 reverse transcriptase/polymerase chain reaction 및 direct sequencing에 의한 mutational spectrum의 적용이 요구되었다.

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
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• 대한방사선방어학회 2011년도 추계 학술발표회 및 심포지엄
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• pp.90-91
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• 2011

• Radiation Oncology Journal
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• 제24권1호
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• pp.30-36
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• 2006

목적: 방사선치료와 항암제치료의 급성부작용은 환자 개인에 따라 차이가 많다는 것은 임상경험을 통하여 널리 알려져 있다. 그러나 아직 이를 미리 예측할 수 있는 인자로 알려진 것은 없다. XRCC1 유전자는 DNA base-excision repair에 관여하는 유전자로 알려져 있다 저자들은 대장 직장암 환자를 대상으로 방사선치료와 항암제치료로 인한 급성부작용과 XRCC1 유전자의 다형성이 관련이 있는지를 알아보고자 본 연구를 수행하게 되었다. 대상 및 방법: 1997년 7월부터 2003년 6월까지 인하대학교병원에서 치료를 받은 대장 직장암 환자 85명을 대상으로 하였다. 대장암이 2명, 5자결장암이 13명, 직장암이 71명이었다 병기는 B기가 22명, C기가 50명, D기가 8명이었고 절제 불가능한 경우가 6명이었다 방사선치료 범위는 골반강만 조사된 경우가 81명, extended field로 조사된 경우가 5명이었고 방사선량은 일일 1.8 Gy로 주 5회 조사하여 총 $30.6 Gy{\sim}59.4 Gy$ (중앙값: 54 Gy)를 조사하였다. 항암제치료는 전 환자에서 5FU를 근간으로 한 약제를 투여받았고 방사선 치료기간 중에 시행된 횟수는 1회가 24명, 2회가 45명이었고 17명은 동시에 투여 받지는 않았다. 치료의 급성부작용은 상부위장관과 하부위장관으로 나누어 기록하였고 증상이 전혀 없는 경우를 0, 증상이 있으나 투약이 필요하지 않은 경우를 1, 투약이 필요한 경우를 2, 투약에도 불구하고 증상이 심하여 치료의 휴식 또는 입원을 한 경우를 3으로 분류하였고 전 치료기간 중 최초, 최저 수치와 방사선치료기간 중 최초, 최저 백혈구, 혈소판 수치를 조사하였다. 환자의 동의 하에 혈액을 채취하여 림프구를 분리한 후 DNA를 추출하여 PCR-RFLP 방법으로 XRCC1 유전자의 코돈 194, 280, 399번 위치의 다형성을 분석하였다. 통계는 Chi-square, t-test, logistic regression, ANOVA를 사용하였다. 결과: 다변량 분석결과 상부위장관 부작용에 영향을 미치는 인자는 재발유무였고, 하부위장관의 부작용에 영향을 미치는 인자는 XRCC1 339 다형성, 방사선량, 방사선 중 항암제횟수 순이었다. 방사선 치료 중 백혈구 감소에 영향을 미치는 인자는 XRCC1 399 다형성, 194 다형성이었고, 혈소판 감소에 영향을 미치는 인자는 진단명, XRCC1 399 다형성이었다. 결론: 대장 직장암 환자에서 방사선치료와 항암제의 치료에 따른 정상조직의 급성부작용을 예측하는데 XRCC1 유전자의 코돈 399번의 다형성이 사용될 가능성이 있을 것으로 생각된다.

• 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.

• 대한핵의학회지
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• 제35권5호
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• pp.313-323
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• 2001

목적: 저선량 방사선에 의해 그 이후의 고선량 방사선에 저항이 생기는 유익한 반응을 보인다는 방사선적응반응이라는 현상이 알려져 있지만, 저선량 방사선이 어떤 기작에 의해 이런 반응을 일으키는지에 대해서는 아직 알려지지 않고 있다. 본 연구에서는 정상 인체세포주에서 저선량 $^{99m}Tc$에 의해 방사선적응반응이 유도되는지를 확인하고, 이 때 활성화되는 유전자를 찾아보고자 하였다. 대상 및 방법: 인체 정상 림프구 세포주인 NC-37 세포주 $2{\times}10^6mL$개의 세포에 $^{99m}Tc$을 148 MBq/mL로부터 148 Bq/mL의 농도가 되도록 10배씩 희석하여 첨가하고 44시간동안 배양하였다. 결과: 각각의 군에 대해 이상 염색체를 계수하여 148 KBq/mL의 $^{99m}Tc$을 첨가한 군에서 방사선적응반응이 가장 현저하게 유도되었음을 확인하였다. 이 세포군에서 mRNA를 추출하고 여기에서 cDNA를 만든 후 gene discovery array (GDA) 여과기를 이용하여 대조군에 비해 발현이 증가된 casein kinase II beta chain, immunoglobulin, HLA-B 그리고 아직 알려지지 않은 2개의 유전자 등 6개의 유전자를 찾아내었다. Representational difference analysis (RDA)법을 통해서는 대조군에 비해 발현이 증가된 유전자 클론을 20개 찾아내었다. 결론: 인체세포주 NC-37에서 저선량의 $^{99m}Tc$에 의해 방사선적응반응이 유도된다는 사실을 밝혔으며, 이때 다수의 유전자가 발현된다는 사실을 알 수 있었다.