• Journal of Ginseng Research
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• 제44권2호
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• pp.274-281
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• 2020

Background: Ultraviolet (UV) goes through the epidermis and promotes release of inflammatory cytokines in keratinocytes. Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF), one of the keratinocyte-derived cytokines, regulates proliferation and differentiation of melanocytes. Extracellular signal-regulated kinase (ERK1/2) and protein kinase C (PKC) signaling pathways regulate expression of GM-CSF. Based on these results, we found that ginsenoside Rh3 prevented GM-CSF production and release in UV-B-exposed SP-1 keratinocytes and that this inhibitory effect resulted from the reduction of PKCδ and ERK phosphorylation. Methods: We investigated the mechanism by which ginsenoside Rh3 from Panax ginseng inhibited GM-CSF release from UV-B-irradiated keratinocytes. Results: Treatment with 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) or UV-B induced release of GM-CSF in the SP-1 keratinocytes. To elucidate whether the change in GM-CSF expression could be related to PKC signaling, the cells were pretreated with H7, an inhibitor of PKC, and irradiated with UV-B. GM-CSF was decreased by H7 in a dose-dependent manner. When we analyzed which ginsenosides repressed GM-CSF expression among 15 ginsenosides, ginsenoside Rh3 showed the largest decline to 40% of GM-CSF expression in enzyme-linked immunosorbent assay. Western blot analysis showed that TPA enhanced the phosphorylation of PKCδ and ERK in the keratinocytes. When we examined the effect of ginsenoside Rh3, we identified that ginsenoside Rh3 inhibited the TPA-induced phosphorylation levels of PKCδ and ERK. Conclusion: In summary, we found that ginsenoside Rh3 impeded UV-B-induced GM-CSF production through repression of PKCδ and ERK phosphorylation in SP-1 keratinocytes.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1778-1783
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• 2011

조혈에 관여하는 cytokine은 골수세포의 성장과 분화를 촉진시켜 혈구세포 생산을 조절한다. 이런 cytokine을 조혈성장인자(hematopoitic growth factor)이라고 하고, 그 중에서 호중구 세포(neutrophil) 성장에 관여하는 과립구 콜로니 자극 인자(granulocyte-colony stimulating factor, G-CSF)는 임상적 치료제로서 아주 중요하다. 왜냐하면 화학적 항암치료를 받는 환자들에게 심각한 호중구 세포가 감소하는 증세(neutropenia)가 발생하여 감염으로 인한 사망이 일어나기 때문이다. 두 종류의 G-CSF 재조합 단백질이 치료제로 승인 받아 사용되고 있으며, G-CSF 재조합 단백질 생산에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 선행연구에서 본 연구팀은 누에에서 유래된 Bm5 세포주에서 G-CSF의 생산을 증대하기 위해 누에 prophenoloxidase activating enzyme의 Endoplasmic reticulum targeting signal sequence유전자와 사람 G-CSF 유전자를 융합한 chimera 유전자를 제작하여 재조합 G-CSF 단백질을 생산하였다. 본 연구에서는 이 chimera 유전자가 생산하는 재조합 G-CSF 단백질의 N-말단에 3 개의 아미노산이 결여되는 3 종류의 돌연변이 유전자를 제작하여 G-CSF 단백질 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 그 중 한 돌연변이 유전자에 의해 세포 밖으로 분비된 G-CSF 단백질의 생산이 현저히 감소하여, N-말단 부분이 이 단백질의 분비에 관여한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.341-345
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• 2003

형질전환된 담배세포 배양을 이용한 hGM-CSF 생산에 있어 polyurethane foam 내 고정화법을 이용하여 연속배양의 가능성을 확인하였고 spinner flask에서의 배양에 따른 영향을 알아보았다. 16일 동안 3번의 배지교환에도 세포의 활성이 유지되어 hGM-CSF 생산량은 계속적으로 증가하였다. 온도와 교반속도를 동일하게 하였을 때 spinner flask에서의 hGM-CSF 생산량은 17.3 ${\mu}g/L$으로 100-mL flask의 9.8 ${\mu}g/L$보다 증가하였다. 따라서 최적의 배지교환 속도와 양을 결정하여 spinner flask에서 연속배양을 실시할 경우 세포 재사용이라는 경쟁력과 함께 높은 hGM-CSF 생산량이 얻어질 것으로 예상된다.

• Pediatric Infection and Vaccine
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• 제3권2호
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• pp.163-167
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• 1996

Aseptic meningitis, the most common infection of the central nervous system, is an acute illness mostly caused by enteroviruses. Cerebrospinal fluid(CSF) has been used for the detection of enteroviral RNA but the detection has been mostly performed in a single CSF specimen obtained during the illness. A major objective was to evaluate the relation of sampling time to the recovery of enteroviral RNA in CSF. Thirty seven CSF specimens were obtained from 24 patients between May and August 1993, when an outbreak of asceptic meningitis by echovirus type 9 occurred. Enteroviral RNA in CSF was detected by polymerase chain reaction(PCR). Data about onset of symptom development were obtained by review of medical records. Enteroviral RNA was detected by PCR in 29 of 37 CSF specimens. PCR yielded positive results in 4 of 5 CSF specimens obtained on day 1 to 3, 10 of 11 on day 4 to 6, 8 of 10 on day 7 to 9, 6 of 8 on day 10 to 12, 1 of 3 on day 13 to 15 postonset. Of 11 patients from each of whom more than one CSF were obtained on different day postonset, PCR yielded positive resutls in 2 of 3 cases in whom enteroviral RNA detection was negative in the first CSF. These results indicate that two or more CSF specimens obtained within 12 days postonset are required for improving the accuracy of the diagnosis of enteroviral meningitis.

• BMB Reports
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• 제46권4호
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• pp.213-218
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• 2013

Members of the colony stimulating factor cytokine family play important roles in macrophage activation and recruitment to inflammatory lesions. Among them, granulocyte-macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) is known to be associated with immune response to mycobacterial infection. However, the mechanism through which Mycobacterium tuberculosis (MTB) affects the expression of GM-CSF is poorly understood. Using PMA-differentiated THP-1 cells, we found that MTB infection increased GM-CSF mRNA expression in a dose-dependent manner. Induction of GM-CSF mRNA expression peaked 6 h after infection, declining gradually thereafter and returning to its basal levels at 72 h. Secretion of GM-CSF protein was also elevated by MTB infection. The increase in mRNA expression and protein secretion of GM-CSF caused by MTB was inhibited in cells treated with inhibitors of p38 MAPK, mitogen-activated protein kinase kinase (MEK-1), and PI3-K. These results suggest that up-regulation of GM-CSF by MTB is mediated via the PI3-K/MEK1/p38 MAPK-associated signaling pathway.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제31권3호
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• pp.153-159
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• 2007

본 연구에서: hG-CSF의 발현을 유도적으로 조절하기 위한 FIV-Tet-On lentivirus vector system을 구축하고자 하였다. hG-CSF는 호중성구 계열 세포의 증식과 분화, 생존에 영향을 미치는 물질로서, 이 유전자의 발현을 증가시키기 위하여 FIV-Tet-On vector 상의 hG-CSF나 $rtTA2^SM2$ 서열의 3' 위치에 WPRE 서열을 도입하였다. 구축된 각각의 vector는 293FT 세포에 일시적으로 transfection하여 virus를 생산하였으며, 이 virus를 일차 배양 세포인 CEF와 PFF에 감염시켰다. 각 세포에 전이되 hG-CSF의 발현 양상을 관찰하기 위하여 doxycycline을 첨가하거나 첨가하지 않은 배지에서 배양한 후 quantitative real-time PCR, Western blot과 ELISA를 이용하여 hG-CSF 유전자의 발현 정도를 비교 측정한 결과, CEF에서는 WPRE가 hG-CSF의 3' 위치에 도입된 경우에 발현량과 유도율이 가장 높은 것으로 나타났고, PFF에서는 rtTA 서열의 3'위치에 도입된 경우에 발현량과 유도율이 가장 큰 것으로 확인되었다. 이 FIV-Tet-On vector system은 형질 전환 동물의 생산이나 유전자 치료에서 문제시되는 외래 유전자의 지속적인 과다 발현에 의한 개체의 생리적인 부작용을 최소화하기 위한 해결 방법으로 제시될 수 있을 것이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제13권1호
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• pp.79-85
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• 1995

Purpose : To assess the efficacy of recombinant human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor(GM-CSF) in the neutropenia by radiotherapy. Materials and Methods : Eleven patients with various solid tumor were treated with a daily subcutaneous dose of GM-CSF(3-7microgram/kg) for 5days during the radiotherapy. Before and during the course of the study all the patients were monitored by the recording of physical examination, the complete blood count with differential and reticulocyte count and liver function test. Eight patients received prior or concurrent chemotherapy. Results : In 10 patients, the neutrophilic nadir was significantly elevated and the lenght of time that Patients had a neutrophil count below $10^3/mm^3$ a threshold known to be critical to acquiring infective complications was shortened following GM-CSF injection. A significant rise (two fold or greater) of neutrophil count was seen in 10 of 11 patients. In most patients, discontinuation of GM-CSF resulted in a prompt return of granulocyte counts toward baseline. However the neutrophil count remained elevated over $10^3/mm^3$ during radiation therapy, and radiotherapy delays were avoided. Other peripheral blood components including monocytes and platelets also increased after GM-CSF treatment. No significant toxicity was encountered with subcutaneous GM-CSF treatment. Conclusion : GM-CSF was well tolerated by subcutaneous route and induced improvement in the neutropenia caused by radiotherapy.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제10권3호
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• pp.287-292
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• 2000

Recombinant Aspergillus niger was constructed to express and secrete a biologically active murine granulaocyte macrophage-colony stimulating factor (mGM-CSF). A 500 bp fragment encoding the signal peptide and terminator of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (gpd). The hygromycin phosphotrasferase gene (hph) was used as a selection marker for the fungal transformants. An expression vector was introduced into A. niger ATCC 9642, and a Northern blot analysis indicated the presence of a considerable amount of transcripts from the introduced mGM-CSF. The biological activity of recombinant mGM-CSF (rmGM-CSF) isolated from the culture filtrate was confirmend by measuring the proliferationof the GM-CSF dependent FDC-P1 cell line. It appeared that rmGM-CSF was amenable to the proteolytic activity produced by A. niger, since biological actibity was only observed when the transformants were grown in a protease-repressing medium, and the activity of rmGM-CSF dramatically decreased with an increase of age of the culture. The yield of rmGM-CSF, as determined by ELISA. was 640 ng/l of culture filtrate. Accordingly, its specific activity is estimated to be approximately two-and-a-half times higher than that of a commercial preparation from E. coli.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권3호
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• pp.271-276
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• 2003

목 적 : G-CSF와 GM-CSF는 과립구생성에 중요한 사이토카인으로서, 각각의 수용체 G-CSFr과 GM-CSFr에 결합하여 기능을 하게 되며, 이들 수용체들은 미성숙 골수 세포로부터 성숙 된 말초 과립구까지 발현된다. 일반적으로 혈중 G-CSF와 GM-CSF의 농도 및 이들 수용체의 발현은 과립구가 증가하는 감염질환에서 변화한다고 알려져 있으나, 백혈구 증가증에서 과립구수 증가와 관련된 변화에 대해서는 아직 연구된 바가 없다. 본 연구에서는 백혈구 증가증 환아와 정상아의 혈중 G-CSF와 GM-CSF의 농도를 측정하고 말초혈액의 과립구 표면에 존재하는 이들의 수용체를 정량분석하였으며, 활동성이 있는 수용체 발현 양에는 어떤 변화가 있는 지를 분석하여 백혈구 증가증 환아의 과립구 수 증가와 G-CSF와 GM-CSF 및 이들 수용체 변화의 관련성을 규명하고자 하였다. 방 법 : 정상 대조군으로서 비감염성 질환으로 입원한 같은 연령대의 아동 중 말초혈액 백혈구 수 및 중성구 수가 정상인 아동 13명과 급성기 초기의 백혈구 증가증 환아 14명, 총 27명의 혈중 G-CSF와 GM-CSF의 농도를 측정하였고 세포표면 G-CSFr와 GM-CSFr의 발현양은 각각 항 G-CSF 수용체 단 클론항체, 항 GM-CSF 수용체 단클론항체와 혼합 후 유세포 분석기를 이용하여 정량적으로 분석하였으며, 활동성 G-CSFr, GM-CSFr의 양적변화를 유세포 분석기를 이용하여 측정하였다. 결 과 : 백혈구 증가증 환아의 총 백혈구 수는 $24,100{\pm}6960/{\mu}L$로 정상 대조군 $8,680{\pm}378/{\mu}L$에 비해 유의하게 증가되었으며 중성구 수는 백혈구 증가증 환아에서 유의하게 증가되어 있었으나($20,800{\pm}2120/{\mu}L$ vs $3,360{\pm}2,120/{\mu}L$) 단구수는 차이가 없었다. 혈중 G-CSF의 농도 $164.0{\pm}187.5pg/mL$는 정상 대조군 $71.9{\pm}94.1pg/mL$과 감소된 경향을 보였으나 통계적으로 유의한 차이가 없었고(P=0.217) 혈중 GM-CSF의 농도도 유의한 차이가 없었다(P=0.968). 백혈구 증가증 환아의 중성구의 G-CSFr 발현양 $963.6{\pm}575.7$은 정상대조군 $1711.1{\pm}452.6$에 비해 유의한 감소를 보였으며(P=0.012), 백혈구 증가증 환아의 중성구의 GM-CSFr의 발현양 $471.7{\pm}217.0$은 정상 대조군의 $854.8{\pm}383.0$과 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P=0.220). 항 G-CSFr항체는 수용체가 G-CSF와 결합하고 나면 수용체에 결합하지 못하는 epitope에 대한 항체로 보여지며, 수용체를 포화시키기에 충분한 과량의 CSF와 배양시킨 후 포화농도에도 결합하지 않은 수용체의 양을 측정하면 남은 수용체 즉, 활동성 수용체 수는 감소하게 되는데, 백혈구 증가증 환아에서 과량의 G-CSF에 배양한 후 감소된 중성구 G-CSFr의 발현양은 $407.8{\pm}405.1$로 정상 대조군의 $1,012.2{\pm}488.5$에 비해 유의한 감소를 보였고(P=0.050), 혈중 G-CSF 농도 및 혈중 GM-CSF 농도와 무관하였다(P=0.735, P=0.087). 백혈구 증가증 환아와 정상대조군에서 수용체를 포화시키기에 충분한 과량의 GM-CSF에 배양한 후 중성구의 GM-CSFr의 발현양을 분석한 결과는 발현이 증가된 소견을 보였다. 증가된 중성구의 GM-CSFr의 발현 양은 정상아 및 백혈구 증가증 환아에서 유의한 차이가 없었다(P=0.828). 결 론 : 백혈구 증가증에서는 중성구 수 증가에 의하여 총 백혈구 수가 증가되고 혈중 G-CSF의 농도는 중성구 증가의 원인으로 생각되며 G-CSFr과 결합하여 백혈구 증가증을 일으키는 것으로 보인다. GM-CSF 농도 및 GM-CSFr은 백혈구 증가에 영향을 주지 않음을 알 수 있었다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1993년도 제2회 신약개발 연구발표회 초록집
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• pp.148-148
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• 1993

본 실험에서는 유전자 재조합으로 제조한 [$^{125}$ I]-labeled human GM-CSF을 사용하여 GM-CSF의 HL-60 (promyelocytic leukemic cell)의 표면에 존재하는 GM-CSF의 수용체의 특성을 알고 GM-CSF의 수용체에 어떤 parameter로 결합하는지를 밝히고 나아가 현재 사용되고 있는 유전자 재조합으로 제조된 Prokine(Sargramostim)과 Lucky에서 제조된 GM-CSF (LDB-005)의 수용체에 대한 결합율을 측정, 비교하고자 하였다. 본 실험의 결과를 보면 유전자 재조립으로 제조된 Human[$^{125}$ I] GM-CSF가 HL-60 cell에 대하여 선택적으로 결합하고 표면수용체에 saturable하게 결합함을 알 수 있었으며 scatchard analysis 결과한 종류의 GM-CSF의 K3값은 2.03$\times$$10^{9}$/M로($IC_{50}$/=~493pM) 세포당 결합부위의 수는 75개 정도로 J. DiPersio et al과 Linda S. Park et al.의 보고와 비슷한 결과를 얻었다.