• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제9권2호
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• pp.105-114
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• 2005

배아 줄기세포는 세포 치료 목적을 위한 재료로써 매우 큰 잠재력을 가지고 있으며, 이러한 잠재력의 실현을 위해서 세포의 운명에 결정적인 역할을 하는 요소들을 확인하고 특정 세포의 대량 생산을 위한 방법을 개발하여야 한다. 조혈과정은 폭넓게 연구되어 왔으며, 배아 줄기세포로부터 조혈세포의 분화는 lineage commitment에 관한 연구에 좋은 모델이 된다. 본 연구에서는, 두 종류의 마우스 배아 줄기세포주 TC-1과 B6-1를 이용하여 그 특성과 조혈세포 분화능을 비교하여 보았다. 두 세포주는 작은 차이는 있으나 줄기세포로서의 특성을 공통적으로 가지고 있었다. 그러나 methylcellulose 배양 system을 사용하여 embryonic body 형성능을 확인한 결과 TC-1이 B6-1에 비해 월등함을 확인하였다. 조혈세포 분화의 추적을 위해 blast colony의 형성, progenitor assay, RT-PCR을 통한 조혈세포 분화 관련 marker의 발현 분석을 수행한 결과, TC-1은 정상적으로 조혈세포를 생성해 내지만, B6-1은 제대로 분화되지 못함을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 in vitro에서 배아 줄기세포로부터 조혈세포로 분화를 유도할 때, 보다 적합한 세포주의 탐색이 요구됨을 제시하며 이는 향후 인간 배아 줄기세포주에서도 마찬가지로 적용될 수 있음을 암시한다고 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권2호
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• pp.99-106
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• 1998

목적 : 임상에서 발생빈도가 높은 위선암, 폐선암, 망막세포종, 자궁경부 편평상피암의 4가지 인 체암세포주(MKN-45, PC-14, Y-79, HeL)를 이용하여 방사선조사후 세포생존분획 및 세포생존곡선의 모양을 결정하는 지표를 구하고 방사선조사후 손상 회복정도를 측정하여 이들 여러 지표간의 상관관계 여부를 구명하기 위하여 본실험을 시행하였다. 대상 및 방법 :각 세포주의 방사선감수성을 보기 위하여 1, 2, 3, 5, 7 및 10Gy의 방사선을 1 회 조사하였고 방사선조사후 준치사손상 회복정도를 보기 위하여 5Gy씩 2회의 방사선조사를 0, 1, 2, 3, 4, 6 및 24시간 간격으로 시행하였다. 세포의 생존분획은 $Sperman-K\"{a}rbor$ 방법으로 세포집락형성능력을 측정하여 산출하였으며 생존곡선의 수학적 분석은 linear-quadratic(LQ), multitarget-single hit(MS) 모형과 mean inactivation $dose(\v{D})$를 이용하였다. 결과 : 방사선조사후의 세포생존 실험결과 2Gy에서의 세포생존분획(SF2)은 0.174에서 0.85까지 다양하게 나타났으며 Y-79는 유의하게 낮은 SF2를, PC-14는 높은 SF2를 나타내었다(p<0.05, t-test). LQ model로 분석한 방사선 세포생존곡선의 분석결과 Y-79, MKN-45, HeLa, PC-14에서 ${\alpha}$가 각각 0.603, 0.355, 0.275, 0.102이었고 ${\beta}$는 각각 0.005, 0.016, 0.025, 0.027이었다. MS model로 분석한 결과는 Y-79, MKN-45, HeLa, PC-14에서 Do가 각각 1.59, 1.84, 1.88, 2.52였고 n은 0.97, 1.46, 1.52, 1.69를 보였다. 한편 Gauss-Laguerre방법으로 계산한 $\v{D}$는 Y-79, MKN-45, HeLa, PC-14에서 각각 1.62, 2.37, 2.61, 3.95였다. SF2가 감소함에 따라 ${\alpha}$값은 증가하였고 Do, $\v{D}$값은 감소하였으며 이들간의 Pearson 상관계수는 각각 0.953, 0.993, 0.999였다. (p<0.05). 분할조사에 의한 준치사손상 회복정도는 약 4시간 내외에 포화상태에 도달하였으며 포화상태의 recovery ratio(RR)는 2에서 3.79 사이였다. RR은 방사선감수성의 지표인 SF2, ${\alpha}$, ${\beta}$, Do, $\v{D}$과 통계학적으로 유의한 상관관계를 나타내지 않았다. 결론 : 본 연구의 결과 네가지 인체상피암세포주의 내재적 발사선감수성은 서로 상이하였으며 Y-79가 가장 민감하였고, MKN-45와 HeLa는 각각 중등도의 방사선감수성을 나타냈으며 PC-14는 방사선감수성이 가장 낮았다. 이와같은 감수성의 차이는 SF2, ${\alpha}$, Do와 $\v{D}$의 차이로 나타났으며 띠들간에는 밀접한 상관관계를 나타내었다. 방사선에 의한 준치사손상 회복력은 MKN-45와 HeLa에서 높게 나타났고 회복력과 방사선감수성과는 무관하였다. 각 암세포주에 따르는 이와같은 지표들은 향후 방사선치료 효과를 높이기 위한 방사선생물학 실험의 기초 자료로서 이용되어 질 수 있을 것이다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권1호
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• pp.1-8
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• 2008

배아줄기세포는 다양한 분화 유도 방법을 통해 신경계세포로 분화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 보다 더 엄격한 선발조건을 적용함으로써 특정 종류의 신경세포만을 확보할 수도 있게 되었다. 세포사멸연구를 포함한 신경생리학적 연구의 대상으로써 중요한 요건은 이렇게 확보한 배아줄기세포 유래의 신경계세포들이 정상적인 신경생리학적 특성을 갖고 있어야 하며, 동시에 그런 신경생리학적 특성이 체외에서 일정기간 동안 이상 자연적인 세포사멸없이 유지되어야 한다는 것이다. 생쥐 배아줄기세포를 retinoic acid로 처리한 후, astrocytes monolayer 위에서 신경계세포로 분화시키면 장기간 생존이 가능한 다수의 신경계세포를 손쉽게 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 면역세포화학적 방법을 통해 신경세포의 생사를 개별세포 수준에서 추적할 수 있다. 배아줄기세포 유래의 신경계세포는 glutamate agonist들에 대해 수용체 특이적 흥분성 신경독성 반응을 보이며, 이 반응은 신경계세포로의 분화가 진행될수록 더욱 뚜렷해지는 양상을 보인다. 신경계세포의 발생분화, 생존에 관여하는 Neurotrophin, GDNF 계열의 신경계 작용 성장인자들의 수용체가 배아줄기세포 유래의 신경계세포에서 발현되고 있으며, 이들에 의해 신경계세포로의 분화과정에서 세포의 생존능 및 신경독성처리에 대한 세포사멸반응이 조절될 수도 있다. 따라서 배아줄기세포 유래의 신경계세포는 신경세포의 생존과 사멸, 그리고 세포손상으로부터의 보호와 같은 신경약리학적 연구를 위한 중요한 특성을 나타내고 있기에 관련 연구를 위한 새로운 연구시스템이 될 수 있는 것이다. 특히 일반적인 신경세포는 유전적 변형이 어려워 다양한 신경약리학적 연구에 많은 제약을 받아 왔으나, 이제 유전자 변형 배아줄기세포로부터 얻은 신경세포를 활용하여 연구할 수 있게 됨으로써, 보다 복합적인 신경약리학적 기초연구도 가능하게 되었다. 특히 최근 인간 배아줄기세포 유래 신경계세포도 유사한 신경독성 반응을 보이고 있음이 확인됨으로써(Schrattenholz & Klemm, 2007), 이제 배아줄기세포는 신경약리학적 기초 연구만이 아닌, 나아가 대량의 약물 스크리닝과 같은 제약산업에도 활용될 수 있는 가능성을 제시하고 있다.

• 농약과학회지
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• 제16권3호
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• pp.261-266
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• 2012

농약을 포함한 화학물질의 독성을 평가하기 위하여 많은 실험동물이 사용되고 있다. 최근 동물실험에 대한 규제 강화와 실험동물의 윤리적 보호를 위해 동물실험을 대체하려는 동물대체시험법 연구가 활발히 진행되고 있다. 우리나라에서 화학농약 등록 시 급성경구독성시험, 급성경피독성시험, 피부자극성시험 등 여러 시험에서 실험동물을 이용하여 인축독성평가를 하고 있다. 세계적인 추세에 맞춰 농약의 안전성 평가를 위한 동물대체시험법 연구제시와 규제가 시급한 실정이다. 본 연구는 국제적으로 승인된 대체시험법 중 인공피부모델을 이용한 피부자극성평가 적용 가능성을 검토하기 위하여 실시하였다. 시험물질은 기존의 토끼를 이용한 피부자극성시험에서 피부반응을 평점화하여 산출한 피부 1차 자극지수(P. I. I.) 0-7(구분:없음-강도) 값을 가진 농약제품 16종을 선발, 인공피부(KeraSkin$^{TM}$)를 이용하여 피부자극성평가를 수행하였다. 그 결과, 중도이상의 농약인 경우 세포생존율 50% 이하로 자극성 물질로 나타났으며, 경도 이하의 농약인 경우 세포생존율 50% 이상으로 비자극성 물질로 나타났다. 피부의 자극성이 있는 경도에서 강도의 농약의 경우 현재 농촌진흥청 고시 농약표시 기준에 따라 주의사항을 표시하게 되어 있고(RDA, 2012b), 농약의 피부자극성의 경우 민감도가 사람에 따라 많은 차이를 보이기 때문에 피부자극성 대체시험법 적용여부는 추후 추가적인 검토가 필요할 것으로 판단되며, 앞으로 농약안전성평가를 위한 동물실험을 대체할 수 있는 시험법 검증연구를 통해 농약등록 시험기준과 방법을 개선할 필요성이 있다고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제19권6호
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• pp.770-780
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• 2009

녹조류인 Spirulina platensis에서 추출하여 만든 새로운 광감작제와 660 nm의 다이오드 레이저를 이용한 광역학치료의 항암효과와 치료기전을 알아보았다. 세포 독성능은 MTT assay를 이용하였고, 세포사멸기전은 propidium iodide과 Hoechst 33342 염색법과 투과전자현미경으로 확인하였다. 또한 암세포가 이종 이식된 누드마우스 모델에서 광역학치료를 시행하여 항암효과를 확인하였다. 3종류의 클로로필 유도체 중 9-hydroxypheophorbide-a (9-HpbD-a)의 세포 독성능이 가장 우수하였고, 9-HpbD-a의 적정 레이저조사 시간은 30분 (3.2 J/$cm^{2}$), 광감작제를 투여하고 레이저조사시간까지의 배양시간은 최소 6시간 이상임을 확인하였다. 광역학치료의 세포사멸기전은 낮은 9-HpbD-a 농도에서 세포고사가 주된 세포사멸기전이었고, 높은 농도의 9-HpbD-a에서는 세포괴사에 의한 세포사멸이 주된 기전임을 확인하였다. 투과전자현미경 하에서도 같은 양상을 관찰하였다. 그리고 암세포가 이종 이식된 누드마우스 모델에서의 광역학치료는 제1군 정상대조군과 제2군 9-HpbD-a만을 투여한 종양조직모두 지속적인 종양의 성장(100% )을 보였고, 제3군인 레이저만을 종양조직에 조사한 실험군에서는 3 마리는 치료가 되지 않았고(75.0%), 1 마리는 재발(25.0%) 하였다. 제4군 광역학치료군에서 총16 마리의 종양에서 10 마리는 완치(62.5%), 4 마리는 재발(25.0%), 2 마리는 치유되지 않았음(12.5% )을 확인하였다. 9-HpbD-a와 660 nm 다이오드 레이저를 이용한 광역학치료는 유의한 항암효과를 나타내었고 9-HpbD-a를 이용한 광역학치료는 새로운 치료방법으로서 향후 암치료의 유용한 치료방법으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제29권1호
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• pp.9-17
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• 2019

암조직의 내부에서 hypoxia와 glucose depletion 등의 microenvironmental stress를 받게 되면 necrosis가 유도되고, 실제로 암 조직 내부에서 necrotic core 형성이 관찰된다. Necrotic cells은 high mobility group box 1(HMGB1)를 extracellular space로 방출하는 것으로 알려져 있다. 방출된 HMGB1은 tumor-promoting cytokine으로 작용함으로써 tumor development 시 inflammation, metabolism 및 metastasis에 기여한다. 본 연구에서 non-invasive breast cancer cells MCF-7이 solid tumor의 in vitro model인 multicellular tumor spheroid (MTS) 배양을 통해 완전한 구형의 MTS를 형성하며 MTS가 성장함에 따라 inner region에 necrosis가 유도됨을 밝혔다. 또한 MCF-7 세포의 MTS 배양은 Snail 의존적으로 epithelial-mesenchymal transition (EMT)를 유도함을 관찰하였다. HMGB1의 cell surface receptors인 RAGE, TLR2, TLR4 발현이 MTS 배양에 의해 증가됨을 발견하였다. RAGE, TLR2, TLR4 를 knockdown한 결과 MTS 성장을 억제할 뿐만 아니라 MTS에 의해 증가되는 Snail 발현을 억제함을 밝혔다. 이는 MTS-induced Snail 발현이 RAGE/TLR2/TLR4의존적으로 조절되며 RAGE/TLR2/TLR4-Snail이 MTS 성장에 관여하는 것으로 보인다. 또한 Snail, RAGE, TLR2, TLR4 shRNA는 MTS 배양에 의해 유도되는 EMT를 억제함을 밝혔다. 실제 인간 암조직에서 정상조직에 비해 RAGE, TLR2, TLR4 유전자의 발현이 높음을 관찰하였다. 따라서 HMGB1이 RAGE/TLR2/4-Snail axis를 통해 MTS 배양에 따른 성장 및 EMT에 중요하게 작용할 것으로 예상된다.

• 대한한의학회지
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• 제31권3호
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• pp.34-46
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• 2010

Objective: This experimental study was performed to examine if Hang-Am-Dan non-boiled water extracts (HAD-N) induce apoptosis in human lung carcinoma NCI-H460 cells in vitro and inhibits the growth of NCI-H460 cell-transplanted solid tumor in vivo. Materials and Methods: We cultured NCI-H460 cell lines and xenografted them to nude mice. The mice were divided into 3 groups, NCI-H460 cell alone, NCI-H460 + 90 mg/kg HAD-N treated group, and NCI-H460 + 180 mg/kg HAD-N treated group, with seven mice per group. HAD-N was orally administrated every day for four weeks. We checked their body weight and tumor weight and volumes two times a week and their absolute organ weight and biochemical blood analysis at the final day by sacrificing them. We also calculated their tumor inhibition rate (IR), mean survival time and percent increase in life span (% ILS). Results: In this study, we observed that all of the HAD-N treated mice got smaller tumors. The more doses of HAD-N used, the less IR showed at the 8th day after starting this experiment. Tumor weight and volume of HAD-N treatment groups also decreased. Mean survival time and percent increase in life span (% ILS) in the high-dose HAD-N treatment groups were higher than those of other groups. The test substances in the blood level UN results showed reduction in the significance in both HAD-N 90 mg/kg and HAD-N 180 mg/kg (p<0.01). The blood level phosphatase results in HAD-N 90 mg/kg group compared to NCI-H460 cell alone group showed a reduction in significance (p<0.05). AST levels HAD-N 180 mg/kg group compared to NCI-H460 cell alone group significance as well (p<0.05). Conclusion: We suggest that the results of the in vivo study showed that HAD-N may have potential as a growth inhibitor of tumor-induced NCI-H460 of nude mice in spite of the shortcomings of this study. More studies to overcome those shortcomings and to find out significant antitumor mechanism will be needed.

• BMB Reports
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• 제57권6호
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• pp.281-286
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• 2024

Adult hippocampal neurogenesis plays a pivotal role in maintaining cognitive brain function. However, this process diminishes with age, particularly in patients with neurodegenerative disorders. While small, non-coding microRNAs (miRNAs) are crucial for hippocampal neural stem (HCN) cell maintenance, their involvement in neurodegenerative disorders remains unclear. This study aimed to elucidate the mechanisms through which miRNAs regulate HCN cell death and their potential involvement in neurodegenerative disorders. We performed a comprehensive microarray-based analysis to investigate changes in miRNA expression in insulin-deprived HCN cells as an in vitro model for cognitive impairment. miR-150-3p, miR-323-5p, and miR-370-3p, which increased significantly over time following insulin withdrawal, induced pronounced mitochondrial fission and dysfunction, ultimately leading to HCN cell death. These miRNAs collectively targeted the mitochondrial fusion protein OPA1, with miR-150-3p also targeting MFN2. Data-driven analyses of the hippocampi and brains of human subjects revealed significant reductions in OPA1 and MFN2 in patients with Alzheimer's disease (AD). Our results indicate that miR-150-3p, miR-323-5p, and miR-370-3p contribute to deficits in hippocampal neurogenesis by modulating mitochondrial dynamics. Our findings provide novel insight into the intricate connections between miRNA and mitochondrial dynamics, shedding light on their potential involvement in conditions characterized by deficits in hippocampal neurogenesis, such as AD.

• 대한화장품학회지
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• 제39권3호
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• pp.177-186
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• 2013

피부 섬유아세포는 인간 피부의 주요 콜라겐 생산 세포이다. 노화가 진행되면, 섬유아세포에서의 콜라겐 생산이 감소되고, matrix metalloproteinase-1 (MMP-1)에 의해 시작되는 콜라겐 조각화가 증가된다. 즉 섬유아세포의 콜라겐 항상성의 불균형으로 인해 피부 collagenous, 세포외기질(ECM)의 구조와 기능이 변형되어, 피부노화가 촉진되는 것이다. Cysteine rich protein 61 (CCN1)는 CCN family의 일부이며, 인간피부의 섬유아세포에서 콜라겐 항상성을 조절하는 단백질이다. 노화된 인간 피부 섬유아세포에서의 CCN1 과 발현은 실질적으로 유형 I procollagen 생성을 감소시킴과 동시에 MMP-1의 발현을 증가시켜 섬유의 콜라겐 저하를 일으킨다. 그리고 노화된 섬유아세포는 노화 전 섬유아세포에 비해 증식률이 감소한다. 본 연구에서 만들어 사용한 복제 노화 피부 섬유아세포는 유형 I procollagen의 생성량이 감소하였고, MMP-1의 발현 수준이 증가하는 특징을 나타냈다. 또한 CCN1 단백질의 발현이 증가되고, 증식률이 감소하는 특징을 나타냈다. 가수분해 구멍갈파래 추출물은 노화 전 섬유아세포에서 새로운 콜라겐의 합성을 촉진하고 자외선에 의해 증가된 MP-1의 발현을 감소시켜 광노화를 개선하는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 이러한 활성을 나타내는 가수분해 구멍갈파래 추출물을 사용하여, 복제 노화 피부 섬유아세포에서 가수분해 구멍갈파래 추출물에 의한 CN1 단백질의 발현 억제 여부를 조사하였으며, 이들 추출물은 배양된 복제 노화 피부 섬유아세포에서 유형 I procollagen의 생성을 증가시켰으며, MMP-1 발현을 억제시키는 것을 확인하였다. 또한, 콜라겐 항상성을 조절하는 단백질인 CN1 발현을 크게 감소시켰으며, 노화세포의 증식률을 증가시켰다. 이 결과는 복제 노화 섬유아세포가 in vitro 자연 노화모델로 화장품 원료 활성 연구에 사용될 수 있음을 말한다. 그리고 가수분해 구멍갈파래 추출물은 광노화 뿐 아니라 자연노화를 개선하는 피부미용제로 주름개선 기능성 화장품에 사용가능 하다는 것을 의미한다.

• 대한한방종양학회지
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• 제3권1호
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• pp.85-98
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• 1997

연구배경 종양은 그 발생원인과 성장기전이 자세히 밝혀져 있지 않는 질병으로 최근 사망원인의 제1원인으로 급격히 발생빈도가 증가하고 있다. 종양환자의 수는 점점 증가하는 추세이며, 그에 따른 사망자의 수도 늘고 있다. 종양을 치료하는 방법으로 수술요법 면역요법 방사선요법 화학약물요법 골수이식 호르몬요법등이 사용되어 왔으며, 최근에는 전통적인 한약재를 이용한 종양파괴 및 종양의 성장을 억제하는 약재의 연구가 활발히 시도되고 있다. 본 연구에서는 '노수토홍(勞嗽吐紅)'에 사용되는 인삼백합탕(人蔘百合湯)을 사용하여 종양파괴 및 종양의 성장억제능을 연구하고자 하였다. 연구방법 인삼백합탕을 전이암 실험에 다용(多用)되는 B16세포를 대상으로 세포독성을 MTT검사법에 의하여 실험한 후 $IC_{50}$을 측정하였다. 그 후 동물실험으로 C57BL/6에 B16세포를 주입시킨 후 고형암의 중량과 폐에 전이된 흑생종의 집락의 수를 측정하였고, 생존기간의 연장정도를 측정하였다. 연구결과 인삼백합탕 구성약물의 시험관내 세포독성을 측정하기 위하여 MTT검사법으로 측정한 결과 농도에 비례하여 생존율은 감소하였고, $IC_{50}$을 산출한 결과 백출, 홍화, 계피, 인삼등이 낮은 수치를 나타내었다. 인삼백합탕엑스의 시험관내 세포독성은 농도에 비례하여 생존율이 감소하였고, $IC_{50}$은 $0.0002437{\mu}g/ml$을 나타내었다. B16세포를C57BL/6의 복강에 주입시켜 고형종양의 무게를 측정한 결과 대조군에 비하여 유의성있는 감소를 보였다(p<0.05). B16세포를 C57BL/6의 꼬리정맥에 주입하여 폐전이암을 유발시킨 후 폐의 표면에 생긴 집락의 수를 측정한 결과 대조군에 비하여 유의성있는 감소를 보였다(p<0.001). B16세포를 C57BL/6의 꼬리정맥에 주입하여 폐전이암을 유발시킨 후 생존일수를 측정한 결과 평균치가 대조군은 23일, 투여군은 26일을 나타내어 113%의 증가를 보였다.