• KIPS Transactions on Software and Data Engineering
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• v.10 no.12
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• pp.547-554
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• 2021

Cancer patients can have different kinds of cancer driver genes, and identification of these patient-specific cancer driver genes is an important step in the development of personalized cancer treatment and drug development. Several bioinformatic methods have been proposed for this purpose, but there is room for improvement in terms of accuracy. In this paper, we propose NPD (Network based Patient-specific Driver gene identification) for identifying patient-specific cancer driver genes. NPD consists of three steps, constructing a patient-specific gene network, applying the modified PageRank algorithm to assign scores to genes, and identifying cancer driver genes through a score comparison method. We applied NPD on six cancer types of TCGA data, and found that NPD showed generally higher F1 score compared to existing patient-specific cancer driver gene identification methods.

• Korean Journal of Clinical Laboratory Science
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• v.55 no.1
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• pp.16-28
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• 2023

Lung adenocarcinoma accounts for about 40% of all lung cancers. With the recent development of gene profiling technology, studies on mutations in oncogenes and tumor suppressor genes, which are important for the development and growth of tumors, have been actively conducted. Companion diagnosis using next-generation sequencing helps improve survival with targeted therapy. In this study, formalin-fixed paraffin-embedded tissues of non-small cell lung cancer patients were subjected to hematoxylin and eosin staining for detecting genetic mutations that induce lung adenocarcinoma in Koreans. Immunohistochemical staining was also performed to accurately classify lung adenocarcinoma tissues. Based on the results, next-generation sequencing was applied to analyze the types and patterns of genetic mutations, and the association with smoking was established as the most representative cause of lung cancer. Results of next-generation sequencing analysis confirmed the single nucleotide variations, copy number variations, and gene rearrangements. In order to validate the reliability of next-generation sequencing, we additionally performed the existing genetic testing methods (polymerase chain reaction-epidermal growth factor receptor, immunohistochemistry-anaplastic lymphoma kinase (D5F3), and fluorescence in situ hybridiation-receptor tyrosine kinase 1 tests) to confirm the concordance rates with the next-generation sequencing test results. This study demonstrates that next-generation sequencing of lung adenocarcinoma patients simultaneously identifies mutation.

• Proceedings of the Korean Journal of Food and Nutrition Conference
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• 1997.06b
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• pp.8-10
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• 1997

종양은 아직 그 발생 원인과 기작이 정확히 밝혀져 있지 않으므로 정확한 정의를 내리는 것은 어려우나 일반적으로 종양이란 정상 세포가 갖고 있는 세포 분열의 특이성을 상실하여 일어나는 조직의 자율적인 과잉 성장을 말한다. 이와 같은 세포의 비정상적인 증식에 의한 종양을 임상 및 병리 형태학적으로 양서 종양과 악성종양으로 분류한다. 양성 종양을 일으키는 종양 세포는 정상 세포와 비슷할 뿐 아니라 그 주변 세포들과 확실한 경계를 이루고 있으며 증식도 느리며 다른 부위로의 전이가 없다. 이에 반해 악성종양은 일반적으로 증식도 빠르고 이형의 세포로서 주변의 조직으로 확산, 전이될 뿐만 아니라 최종적으로 숙주인 개체를 사망시킨다. 악성종양은 다시 상피 조직에서 유례한 암, 비상피 조직에서 유래된 육종, 백혈구에서 유래된 백혈병 등으로 구별하지만 그의 본질은 거의 같으며 모든 악성종양은 통속적으로 암이라고 불리운다. 종양의 발생원인으로 크게 3가지로 나눌 수 있는데 화학물질, 바이러스 및 유전적 요인에 의한 것으로 알려졌다. 최초의 발암물질로 알려진 benzopyrene에 의한 발암 등 연구에 의해 화학적 발암원들은 직접 발암 물질로 작용하는 것이 아니라, 일단 체내에서 대사된 후 이들 대사 산물일 DNA 등에 작용함으로써 발암이 유도 되는 것으로 밝혀졌다. 이와 같이 화학적 변화를 거친 후에야 DNA에 영향을 미치는 것외에 다른 화학물질들은 또 다른 기작을 통해 암을 유발하는데 쥐의 피부에 benzopyrene을 한 번 처리하면 암을 유발하지 않으나 여기에 phorbol ester를 처리하면 높은 빈도로 암이 형성된다. 여기서 benzopyrene과 같이 세포의 DNA에 돌연변이를 일으키는 작용을 하는 발암물질을 발암개시제라 하고 phorbol ester처럼 그 자체로는 발암능이 없으나 발암개시제에 노출된 세포에 영향을 미쳐 발암능을 크게 강화시켜 주는 것을 발암촉진제라고 한다. 암은 세포증식 제어계에 DNA가 이상을 일으킨 현상을 말하는 데 이와 같은 DNA의 변형된 유전정보에 의해 암과 관련된 단백질을 합성하므로 이 DNA를 암유전자라 부르며 바이러스에서 유래된 것을 V-one 그리고 세포에서 유래된 것을 c-one이라 한다. 암유전자는 본래 암을 형성하기 위한 것이 아니라 증식제어 유전자로서 변이나 비정상으로 활성화 됨으로써 암을 유발시키므로 proto-oncogene이라 부른다. 또한 고등동물의 유전자 중에는 세포성장을 억제하는 유전자들이 있으며 이들은 세포의 성장 생존 분화를 조절하는 것으로 생각되고 있다. 따라서 이들 유전자는 세포의 암변형을 억제하는 기능을 가지고 있다. 이들 유전자의 이상으로 세포성장 억제기능이 상실되면 세포의 과잉 성장이 초래되면 결과적으로 암으로 유발하는 것으로 추측되고 있다. 최근의 연구에 의하면 암세포에서 암억제 유전자의 이상과 암유전자의 활성화가 함께 발견 되면서 정상세포가 암으로 변형되는 과정에는 암억제 유전자의 이상과 암유전자의 활성화가 동시에 관여한 가능성이 높은 것으로 알려져 있다. 정상 세포가 암을 유발하기 위해서는 발암의 다단계설에서와 같이 여러 단계의 변과가 필요한데 여러 가지 요인에 의해 정상세포의 염색체가 변화되어 정상세포들이 가지고 있는 세포분열의 특이성을 상실하고 증식이 빠르고 저항력이 강한 세포가 선택 되어지고 비정상 서ㅔ포으 과잉 분여러에 의해 종양이 형성되며 이어서 혈관의 신생을 촉진하는 맥관형성, 전이 등이 과정을 거쳐 신체의 다른 부위로 전이된다. 20세기 초까지는 암은 노화와 함께 자연발생적으로 일어나는 피할 수 없는 질병으로 여겨졌으며 그 치료도 조기에 발견된 암환자에게 외과적인 치료를 하는 것이 최선의 방법 이었다. 그러나 현재에는 암환자의 80% 이상이 환경적 요인에 의해 암이 발생 된다고 믿어지고 있다. 과거 치료에 중점을 둔 것에서 점차 예방의 가능성과 그 방법의 모색에 관심을 갖게 되었으며 치료적인 면에서도 외과적 수술 이외에 방사선 치료, 항암제의 투여 등 약물요법, 면역요법의 이용 이외에 더 나아가 gene theraph 및 tumor vaccines 개발에 대한 관심도 증가되고 있다. 국제암연구협회에서는 인간에게 발암이 가능한 물질의 종류를 정기적으로 발표하고 있는데 지금까지 발암 가능성이 높다고 널리 알려진 위험요인을 크게 나누어 보면 다음과 같다. 흡연, 음주, 식이요인, 호르몬 및 기타 요인으로 약물, 자외선 등을 들 수 있는데 현재까지 이들 요인에 의한 발암 기작이 완전히 규명된 것은 아니지만 이들에 의한 발암의 확률이 높다는 것은 사실이므로 이 위험요인에 노출되는 것을 방지함으로써 암발생을 예방할 수 있을 것이다. 암발생의 예방법으로는 암발생 자체를 예방하는 것과 이미 발생한 암환자를 조기 발견하고 치료하는 방법이 있을 수 있다. 현재까지의 여러 연구 결과들을 보면 유전적인 요인을 제외한 대부분의 발암 위험인자들은 개개인의 생활습관과 밀접히 관련되어 있음을 알 수 있다. 이를 바탕으로 1992년 대한 암협회에서는 '암 예방 14개 권장 사항'을 발표하여 국민 홍보활동을 하고 있는데 그 내용의 반 이상이 식생활 습관과 관련되어 있을 정도이므로 암예방에 있어서의 식품의 역할이 매우 크다 할 수 있다. 따라서 건전한 생활습관과 더불어 적절한 식품의 섭취는 암예방을 위한 기본이 될 것이다.

• The Science & Technology
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• v.30 no.4 s.335
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• pp.49-50
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• 1997

동물복제ㆍ인간복제로 떠들썩한 요즈음 우리나라에서 유전공학 바람을 일으키는 주축으로 활약하고 있는 서울대 자연대 미생물학과 강현삼교수. 강교수는 원숭이에서 암을 유발시키는 SV40 바이러스가 가진 암유발유전자와 형질 변형시킨 사람의 각질세포를 이용한 조직배양 실험을 통해 인슐린 등 생존요소를 투입할 경우 아폽토시스 과정을 촉진시켜 암을 억제할 수 있다는 논문을 발표해 관심을 끌고 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
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• 1994.04a
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• pp.265-265
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• 1994

본 연구는 간염 바이러스의 X 및 elongated X 유전자를 클로닝하여 E. coli에서 대량 발현시진 후, 그 기능을 여러 측면에서 연구하교 지금까지 알려진 oncogene products, tumor suppressor, 그리고 그 밖의 다른 암 유발인자와의 interaction에 대해 분석함으로써 간암 생성의 분자적 기작을 이해하고 더 나아가 간암의 예방 및 치료제의 개발을 목표로 하였다. 그 일차적 연구로서 이전에 플로닝된 mutant hepatitis Bvirus genome으로부터 X 및 elongated X 유전자를 클로닝하였으며, E. coli에서 대량 발현시키기 위하여 T7 bacteriophage promoter아래에 재 클로닝하였다. 이러한 X 및 ebngated X 유전자를 E. coli에서 대량 발현시킨 후, rabbit anti-X antibody를 이용하여 western blotting을 수행함으로서 이를 확인하였으며 DEAE-cellulose와 heparin-agarose chromategraphy를 이용하여 순수분리하였다. 순수분리된 X 및 etongated X 단백질을 highly differentiated hepatoma cell인 HepG$_2$ cell에 처리하여 transactivation activity를 측정하였다. 그 결과 순수분리된 단백질들이 SV4O promoter를 transactivation 함을 할 수 있었으며, 이로부터 클로닝된 유전자들이 모두 정상적인 기능을 가짐을 확인하였다. 그러고 X 유전자의 작용기작을 규명하기위하여 restriction endonuclease를 이용하여 5 개의 mutant X 유전자를 구성하였으며 현재 이를 HepG2 cell에 transfection 하여 그 기능을 연구하고 있다.

• Korean Journal of Clinical Laboratory Science
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• v.53 no.4
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• pp.353-362
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• 2021

Cancer is a global health problem. There are diverse types of cancers, but there are several common pathways which lead to the development of cancer. Changes in gene expression might be the most common similarity found in almost all cancers. An understanding of the underlying changes in gene expression during cancer progression could lay a valuable foundation for the development of cancer therapeutics and even cancer vaccines. In this study, a well-known carcinogen, N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG), was employed to induce changes in gene expression in normal stomach cells. MNNG is known to cause cancer by inducing damage to DNA in MNNG-treated mammalian cells and animals fed with this carcinogen. An analysis was performed by comparing the differentially expressed genes (DEGs) caused by MNNG treatment with DEGs in stomach cancer cell lines. To this end, methods of analysis for functional categorization and protein-protein interaction networks, such as gene ontology (GO), the database for annotation, visualization, and integrated discovery (DAVID), Kyoto encyclopedia of genes and genomics (KEGG) and search tool for the retrieval of interacting genes/proteins (STRING), were used. As a result of these analyses, MNNG-regulated specific genes and interaction networks of their protein products that contributed to stomach cancer were identified.

• Journal of the Korean BIBLIA Society for library and Information Science
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• v.26 no.1
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• pp.217-231
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• 2015

This study aims to infer the gene-protein 'brings_about' chains of pancreatic cancer which were referred to in the pancreatic cancer related researches by constructing the gene-protein interaction network of pancreatic cancer. The chains can help us uncover publicly unknown knowledge that would develop as empirical studies for investigating the cause of pancreatic cancer. In this study, we applied a novel approach that grafts text mining and the main path analysis into Swanson's ABC model for expanding intermediate concepts to multi-levels and extracting the most significant path. We carried out text mining analysis on the full texts of the pancreatic cancer research papers published during the last ten-year period and extracted the gene-protein entities and relations. The 'brings_about' network was established with bio relations represented by bio verbs. We also applied main path analysis to the network. We found the main direct 'brings_about' path of pancreatic cancer which includes 14 nodes and 13 arcs. 9 arcs were confirmed as the actual relations emerged on the related researches while the other 4 arcs were arisen in the network transformation process for main path analysis. We believe that our approach to combining text mining analysis with main path analysis can be a useful tool for inferring undiscovered knowledge in the situation where either a starting or an ending point is unknown.

• Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
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• 1993.04a
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• pp.126-126
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• 1993

암을 유발시키는 원인은 생물, 물리, 화학적 요인 등 여러 가지가 있으나 근자에 들어 산업후에 따르는 환경오염의 증가는 화학적 원인에 의한 발암가능성을 증대시키고 있다. 이러한 화학적 인자의 발암 기전 중 많은 부분이 유전자에 상해를 일으킴으로써 암을 발생시킨다고 알려져 있다. 그러므로 항암실험을 수행하였던 파푸아뉴기니아산 열대식물 13과 23종 부위별 36시료에 대하여 항변이원성 검색실험을 통하여 유전독성을 가진 화학적 요인에 의한 발암 가능성에 대한 예방 효과를 알아봄으로써 발암에 대한 예방약물 개발의 기초 자료를 제공하고자 본 실험을 수행하였다.

• The Science & Technology
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• no.5 s.444
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• pp.6-9
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• 2006

13만kg 넘는 우유 생난 '슈퍼 젖소' / 제주남부 남해해역 3차원 영상물 제작/식약청, 55개 원료 내년부터 금지/ 10여종의 암 진단 칩 상용화 전망/ '한국 별' 8,9호/ 헬리코박터 특정 균종이 위암 유발/ 암 치료용 '유도미사일' 제조기술 개발/ 바이러스 유전자 조작 배터리 용량 늘려/ 면역 질환 사료 신물질 개발/ 세포에 인위적인 신호 보내 질병 치료/ 호르몬 작용 타이머 발견/ 뇌졸중 치료 메커니즘 규명/ 굶주림 신호 보내는 메커니즘 밝혀

• Journal of Life Science
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• v.14 no.1
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• pp.38-44
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• 2004

Two genes, SinIFS1 and SinIFS2 from Korean soybean cultivar, Sinpaldalkong known as one of isoflavonerich cultivars, were cloned with PCR and degenerate primers. The sequences of two genes were analyzed with previously reported IFS genes of leguminous plants and their expression pattern in various environmental conditions was surveyed. The genomic clone of SinIFS1 contained 1,828bp nucleotides and encoded a polypeptide of 521 amino acids, and 1912bp nucleotides and a polypeptide of 521 amino acids for SinIFS2. Both genes included several conserved motifs, oxygen binding and activation (A/G-G-X-E/D-T-T/S), ERR triad (E...R....R), and heme binding (F-X-X-G-X-R-X-C-X-G) domain, which are typical in any member of cytochrome P45O superfamily. Very high sequence homology (>98%) was observed in the comparison with other IFSs of legumes. In the northern blot analysis to check the expression and increase of SinIFS1 to various environmental renditions (low temperature, light, dark, UV, and fungal elicitor), the most significant induction, more than 6 times of transcript level compared to the dark treatment as a control, was observed from the fungal elicitor treatment. The next up-regulated expression was from UV treatment (4${\times}$), low temperature and light conditions.