• Radiation Oncology Journal
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• 제19권2호
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• pp.171-180
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• 2001

목적 : Tissue inhibitor of matrix metalloproteinase (TIMP)는 matrix metalloproteinase (MMP)에 작용하여 암세포의 침윤과 전이를 억제하고 염증, angiogenesis, fibrosis에 중요한 역할을 한다. TIMP 유전자는 여러 cytokine 및 signal molecule에 의하여 조절되는 유전자이므로 방사선에 의한 TIMP의 발현을 측정하고 전사 조절 기전을 연구하고자 하였다. 대상 및 방법 : 두경부암 환자의 병변에서 유도하여 확립한 두경부암 세포주를 이용하여 방사선에 의한 TIMP 유전자 발현을 측정하였다. 각 세포주의 방사선 민감도를 측정하고 transwell을 이용한 invasion assay로 전이성을 측정하였다. TIMP1, TIMP2 발현은 conditioned medium을 취해 ELISA assay로 측정하였다. 방사선조사는 2 Gy, 10 Gy 군으로 나누어 관찰했고 조사 후 시간 간격은 24, 48시간이었다. MTT assay로 생존세포 수를 측정하여 방사선 세포치사로 인한 발현 변화를 보정하였다. hTIMP1 promoter region을 PCR하여 pGL2-basic luciferase reporter vector에 cloning하여 인간 두경부암 세포주에 이입하여 functional TIMP1 발현이 증가하는지 확인하였고 protein kinase C (PKC) activator인 PMA (phorbol 12-myristate 13-acetate)와 Ras에 의한 TIMP1 발현이 유도되는지 확인하였다. 결과 : HN-1, HN-2, HN-3, HN-5, HN골 세포주의 $D_0$는 각각 1.55 Gy, 1.8 Gy, 1.5 Gy, 1.55 Gy, 2.45 Gy 이었다. 각 세포주의 방사선조사 후 MTT assay에 의한 cell viability는 24, 48시간에서 2 Gy인 경우 모두 $94\%$ 이상 그리고 10 Gy에서는 $73\%$ 이상의 생존 세포를 확인하였다. TIMP1, TIMP2 단백의 basal 농도는 24시간 48시간에서 점점 증가하여 세포에서 계속 합성되어 분비되고 있음을 확인하였다. 2 Gy 조사 후 24시간에서 TIMP2는 HN-1, HN-9 세포주에서 감소하였으나, 10 Gy 조사 후에는 두 세포주에서 모두 증가하여 방사선량에 따라 반응이 달랐고, 방사선조사 후 48시간에는 HN-9 세포주에서는 증가하나 HN-9 세포주에서는 감소하여 세포주에 따라 반응이 달랐다. 그러나 방사선에 의한 TIMP1 발현 변화는 미미하였다. TIMP1 reporter gene을 인간 두경부암 세포주에 transfection하고 PMA (100 ng/ml)을 가한 경우 HN-1세포주에서는 유의하게 증가하고 HN-9 세포주에서는 감소하였다. Ras 발현 벡터와 co-transfection한 경우 TIMP1 promoter가 활성화 되었다. 결론 : 모두 두경부 암에서 유래된 세포주 이지만 방사선에 의한 TIMP의 발현 및 전사조절 기전은 세포주 마다 차이가 있었고 이온화 방사선의 용량에 따라서, 방사선조사 후의 시간 경과에 따라서도 TIMP 발현에 차이가 있었다. 이 결과는 TIMP의 전사 및 발현이 여러 종류의 signal molecule에 의하여 영향을 받고, 이 signal molecule들이 각 세포주 마다 다르기 때문으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제48권2호
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• pp.166-179
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• 2000

연구배경: 현재 사용되고 있는 많은 항암제는 암세포의 apoptosis를 유도함으로서 암세포를 사멸시키는 것이 주된 작용 기전이다. 항암제에 의한 치료 실패의 주된 원인은 암세포의 apoptosis에 대한 내성 획득에 의한 것으로 이해되고 있다. 최근의 보고에 의하면 많은 암세포주에서 apoptosis에 대한 내성 획득에 NF-${\kappa}B$의 활성화가 중요한 역할을 한다고 알려져 있지만 일부 세포에서는 상반된 결과를 보이고 있어 apoptosis에 대한 내성 획득과 NF-${\kappa}B$의 활성화와의 관련성은 세포에 따라 차이를 보이고 있다. 본 연구에서는 비소세포폐암 세포주가 TNF-$\alpha$ 유발 apoptosis에 저항을 나타내는 기전에서 NF-${\kappa}B$의 역할을 규명하고자 하였다. 방 법: 비소세포폐암세포주인 NCI-H157 세포에 TNF-$\alpha$ cycloheximide(CHX), TNF-$\alpha$와 CHX를 각각 투여하고 24시간 후 MTT assay로 세포생존율을 평가하였고 apoptosis의 발생 유무는 PARP에 대한 Westrn 분석으로 평가하였다. Ad5LacZ와 $Ad5I{\kappa}B{\alpha}SR$를 20시간 동안 감염시킨 각각의 세포를 1, 5, 10, 20, 50 ng/ml의 TNF-$\alpha$로 24, 48시간 자극 후 MTT assay를 시행하였고, 같은 농도의 TNF-$\alpha$로 24, 48시간 자극 후 PARP에 대한 Western 분석을 시행하였다. $I{\kappa}B{\alpha}$의 분해를 억제하는 proteasome inhibitor 인 MG132를 전처치하고 TNF-$\alpha$로 24, 48 시간 자극 후 MTT assay와 PARP에 대한 Westrn 분석을 시행하였다. $Ad5I{\kappa}B{\alpha}SR$를 감염시킨 세포를 TNF-$\alpha$로 자극한 후 NF-${\kappa}B$의 활성화를 EMSA로 평가하였다. 결 과: 1. TNF-$\alpha$ 단독 투여로는 세포 생존율의 감소와 apoptosis가 관찰되지 않았고 TNF-$\alpha$와 CHX를 같이 투여하였을 때는 세포 생존율의 감소와 함께 apoptosis가 유도되었다. 2. $Ad5I{\kappa}B{\alpha}SR$의 감염으로 $I{\kappa}B{\alpha}$가 과발현된 세포와 MG132를 전처치한 세포에서 TNF-$\alpha$ 자극에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화가 억제되었다. 3. $Ad5I{\kappa}B{\alpha}$ SR를 감염시킨 세포와 MG132를 전처치하여 NF-${\kappa}B$의 활성을 억제한 세포에서 TNF-$\alpha$ 자극 후 세포 생존율이 감소하고 apoptosis가 유도되었다. 결 론: 비소세포폐암 세포주의 TNF-$\alpha$ 유발 apoptosis에 대한 내성은 NF-${\kappa}B$의 활성화에 의해 생성되는 새로운 단백의 발현에 의한 것으로 생각되며, NF-${\kappa}B$ 활성화의 억제로 이를 극복할 수 있을 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제52권5호
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• pp.485-496
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• 2002

연구배경 : Nuclear factor ${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$)는 면역기능, 급성기 반응, 세포주기 조절 등 다양한 세포활동을 조절하는 전사인자로서 외부 자극에 의해 세포질에 존재하던 NF-${\kappa}B$가 핵 속으로 이동되어 여러 유전자의 ${\kappa}B$ element에 결합하여 그 유전자의 전사를 가져온다. 최근 들어 암의 발생과 증식 및 전이에 있어 NF-${\kappa}B$의 역할이 주목받고 있다. 즉, 여러 종류의 암세포에서 NF-${\kappa}B$의 과발현 및 지속적인 활성화가 알려져 NF-${\kappa}B$와 암의 발생 및 증식과의 관련성이 제시되고 있고, NF-${\kappa}B$의 항 아포프토시스 기능은 암세포의 생존에서 중요한 역할을 하는 것으로 이해되고 있다. 또한 ICAM-l, VCAM-l 등 세포 부착물질의 발현에 영향을 끼쳐 암 전이와의 관련성도 제시되고 있다. 폐암에서 NF-${\kappa}B$의 역할에 관한 연구는 많지 않은 상태로 폐암 조직 및 폐암 세포주에서 p50과 c-Rel의 과발현이 보고된 바 있다. 그러나 NF-${\kappa}B$의 과발현이 NF-${\kappa}B$의 활성화를 의미하는 것은 아니며 현재까지 폐암 세포에서 NF-${\kappa}B$의 활성화 유무에 관한 연구는 없는 실정이다. 방 법 : 본 연구에서는 정상 기관지 세포주와 폐암 세포주에서 기저 상태와 외부 자극에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화를 비교하여 폐암 세포에서 NF-${\kappa}B$의 활성도를 평가하였다. 정상 기관지 상피세포로는 BEAS-2B 세포주를 사용하였고 폐암 세포주로는 A549, NCI-H358, NCI-H441, NCI-H522, NCI-H2009, NCI-H460, NCI-H1229, NCI-H1703, NCI-H157, NCI-H187, NCI-H417, NCI-H526 등 12종을 실험에 사용하였다. NF-${\kappa}B$의 활성화는 p65와 p50의 핵내 발현과 electrophoretic mobility shift assay (EMSA)를 이용한 NF-${\kappa}B$ DNA binding activity로 평가하였다. 결 과 : NCI-H358과 NCI-H460 세포를 제외한 모든 폐암 세포주와 BEAS-2B 세포의 기저상태에서 핵 단백질내에 p65와 p50의 발현이 관찰되었다. TNF-$\alpha$로 자극하고 30분이 경과한 후에는 핵 내 p65와 p50의 발현이 증가하였다. NCI-H358과 NCI-H460 세포에서는 기저 상태와 TNF-${\alpha}$ 자극 시 핵 단백질 내의 p65의 발현이 관찰되지 않았고 TNF-${\alpha}$ 자극했을 때에도 p65의 발현은 증가하지 않았다. 그러나 이 두 세포주에서는 TNF-${\alpha}$로 자극 시 p50보다 분자량이 작은 두 종의 단백질의 발현이 증가되어 p50의 변형된 형태로 생각되었다. 기저 상태에서의 NF-${\kappa}B$의 DNA 결합능은 실험에 사용한 모든 세포주에서 거의 관찰되지 않았고 TNF-${\alpha}$ 자극 시 유의하게 증가하였다. TNF-${\alpha}$ 자극으로 활성화된 NF-${\kappa}B$ complex는 NCI-H358 과 NCI-H460을 제외한 모든 세포주에서는 p50/p65 heterodimer로 확인되었고 NCI-H358과 NCI-H460에서는 변형된 p50/p50 homodimer가 활성화되었다. 결 론 : 이상의 결과로 일부 폐암 세포주에서 외부 자극으로 활성화된 NF-${\kappa}B$ complex의 구성에 차이를 보였지만 전체적으로는 정상 기관지 세포주와 비교해 폐암 세포해서 NF-${\kappa}B$ 활성화에 있어 큰 차이가 없었다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제22권3호
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• pp.155-167
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• 2005

Cobrotoxin의 항염증 치료 기전에 대해 연구하기 위하여 성상세포에 LPS 및 SNP로 염증을 유도한 후 NF-${\kappa}B$와 DNA의 결합 능력, NF-kB Dependent Luciferase 발현, Astrocyte의 세포활성, NF-${\kappa}B$ 구성 단백질인 P50, P-$1{\kappa}B$, $1{\kappa}BB$ 및 염증(炎症)관련 유전자(遺傳子)인 Cox-2, iNOS, cPLA2의 발현과 GSH와 DTT로 sulf-hydryl기를 환원시 NF-${\kappa}B$와 DNA의 결합 능력, NF-${\kappa}B$ 구성 단백질인 P50 발현에 미치는 영향과 Cobrotoxin의 성상세포 내 유입 등을 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. LPS 로 염증을 유발한 후 NF-${\kappa}B$와 DNA의 결합 능력을 관찰한 결과 Cobrotoxin 0.1${\mu}g/m{\ell}$ 처리군, Astrocyte 내에서의 Cobrotoxin 0.1, 0.5${\mu}g/m{\ell}$ 처리군에서 모두 대조군에 비하여 유의한 억제를 나타내었다. 2. LPS로 염증을 유발한 후 Astrocyte 내에서 NF-${\kappa}B$ Dependent Luciferase 발현을 살펴본 결과 Cobrotoxin 모든 처리군에서 대조군에 비하여 유의한 억제를 나타내었다. 3. SNP로 염증을 유발한 후 Cobrotoxin이 NF-${\kappa}B$ 구성 단백질인 P50, P-$1{\kappa}B$, $1{\kappa}B$ 발현에 미치는 영향을 살펴본 결과 P50와 $1{\kappa}B$는 Cobrotoxin 0.1, 0.5 및 $1{\mu}g/m{\ell}$ 모든 처리군에서 대조군에 비하여 유의한 억제를 나타내었고, P-$1{\kappa}B$는 Cobrotoxin $0.1{\mu}g/m{\ell}$ 처리군에서 대조군에 비하여 억제를, Cobrotoxin 0.5, $1{\mu}g/m{\ell}$ 처리군에서 각각 대조군에 비하여 유의한 억제를 나타내었다. 4. LPS로 염증을 유발한 후 Cobrotoxin이 NF-${\kappa}B$ 구성 단백질인 P50, P-$1{\kappa}B$, $1{\kappa}B$ 발현에 미치는 영향을 살펴본 결과 P50와 $1{\kappa}B$는 Cobrotoxin 0.5, $1{\mu}g/m{\ell}$ 처리군에서 각각 대조군에 비하여 유의한 억제를 나타내었다. 5. SNP로 염증을 유발한 후 Cobrotoxin이 염증(炎症) 관련 유전자(遺傳子)인 Cox-2, iNOS, cPLA2 발현에 미치는 영향을 살펴본 결과 Cox-2, iNOS, cPLA2 모두 Cobrotoxin $1{\mu}g/m{\ell}$ 처리군에서 대조군에 비하여 유의한 억제를 나타내었다. 6. LPS로 염증을 유발한 후 Cobrotoxin이 염증(炎症) 관련 견전자(遣傳子)인 Cox-2, iNOS, cPLA2 발현에 미치는 영향을 살펴본 결과 Cox-2와 cPLA2의 경우 Cobrotoxin 0.1, 0.5 및 $1{\mu}g/m{\ell}$ 모든 처리군에서, iNOS의 경우 Cobrotoxin 0.5, $1{\mu}g/m{\ell}$ 처리군에서 대조군에 비하여 유의한 억제를 나타내었다. 7. Astrocyte내에서 SNP로 염증을 유발한 후 GSH와 DTT로 sulf-hydryl기를 환원하여 NF-${\kappa}B$와 BNA의 결합 능력을 관찰한 결과 Cobrotoxin $0.5{\mu}g/m{\ell}$과 DTT 1mM Cobrotoxin $0.5{\mu}g/m{\ell}$과 DTT 5mM의 동시처리군은 각각 Cobrotoxin $0.5{\mu}g/m{\ell}$ 처리군에 비하여 유의한 증가를 나타내었다. 8. Astrocyte 내에서 LPS로 염증을 유발한 후 GSH와 DTT로 sulf-hydryl기를 환원하여 NF-${\kappa}B$와 DNA의 결합 능력을 관찰한 결과 cobrotoxin $0.5{\mu}g/m{\ell}$과 DTT 1mM Cobrotoxin $0.5{\mu}g/m{\ell}$과 DTT 5mM의 동시처리군과 Cobrotoxin $0.5{\mu}g/m{\ell}$과 GSH 1mM Cobrotoxin $0.5{\mu}g/m{\ell}$과 GSH 5mM의 동시처리군 모두에서 Cobrotoxin $0.5{\mu}g/m{\ell}$ 처리군에 비하여 유의한 증가를 나타내었다. 9. Astrocyte 내에서 SNP로 염증을 유발한 후 GSH와 DTT로 sulf-hydryl기 환원시 NF-${\kappa}B$ 구성 단백질인 P50 발현에 미치는 영향을 관찰한 결과 SNP, Cobrotoxin $1{\mu}g/m{\ell}$와 DTT 1 또는 5mM 동시처리군과 SNP, Cobrotoxin $1{\mu}g/m{\ell}$와 GSH 1 또는 5mM 동시처리군 모두에서 Cobrotoxin $1{\mu}g/m{\ell}$ 처리군에 비하여 발현의 유의한 증가를 나타내었다. 10. Cobrotoxin의 세포 내 유입 확인을 살펴본 결과 Astrocyte 내에서 Cobrotoxin이 세포내로 유입되는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 보아 Cobrotoxin 처리는 성상 세포 들을 대상을 LPS 및 SNP로 유도된 NF-${\kappa}B$ 관련 염증 기전과 iNOS, COX-2, cPLA2와 같은 염증관련 유전자의 발현 및 NO, PGE2,에 유의한 변동을 나타내었고, 이들 결과는 Cobrotoxin의 항염증 효과 및 그 치료기전에 대하여 입증한 것이며, 향후 안전성 연구를 바탕으로 신경계 및 심혈관계 염증치료에 약침개발과 같은 적극적인 활용이 기대된다.