• 생명과학회지
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• 제18권4호
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• pp.503-508
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• 2008

동해 해양심층수의 유방암예방 효능과 전이에 미치는 영향을 알아보기 위해 cytochrome P450 1A1 활성과 aromatase 활성 및 유방암세포의 침윤성, 이와 관련된 MMP-9 의 활성과 그 단백질 발현에 미치는 영향을 조사하였다. 해양심층수는 체내외의 여러 화학물질을 체내에서 활성화시켜 발암이나 돌연변이 등을 유발시키는 것으로 알려진 cytochrome P450 1A1을 경도의존적으로 저해시켰다. 또한 호르몬 의존성 유방암의 진행에 관여하는 aromatase의 활성도 경도의존적으로 저해시켰다($5.6{\sim}51.9%$). 해양심층수 처리에 의해 사람유방암세포인 MDA-MB-231 세포의 침윤성은 $73.7{\sim}29.4%$로 감소하였으며, 세포의 침윤시 작용하는 단백질 분해 효소인 MMP-9의 활성과 단백질 발현도 경도의존적으로 억제되었다. 따라서 해양심층수는 유방암 예방과 전이관련의 더 많은 연구에 의해 유방암 예방과 전이 억제작용을 증명할 수 있을 것으로 보인다.

• 약학회지
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• 제48권3호
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• pp.189-196
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• 2004

Matrix metalloproteinases (MMPs) and tissue inhibitors of MMPs (TIMPs) playa key role in tumor invasion and metastasis. As an inhibitor of MMP-2, TIMP-2 is known to block both the invasive and metastatic behavior of cancer cells, and decrease tumor growth activity. We performed this study to investigate the effects of TIMP-2 over-expression induced by retroviral mediated gene transfer in vitro and in vivo. The human colon cancer cell line SW480 was transfected with the retroviral vector encoding TIMP-2. The effects of TIMP-2 over-expression were analyzed by invasion assay and gelatinase activity test in colon cancer cells and tumorigencity in nude mice. In evaluation of the transfection efficiency of the retroviral vector encoding TIMP-2 in colon cancer cells, we confirmed up-regulation of TIMP-2 expression dependent on the time of cell culture. In addition, inhibition of MMP-2 expression in SW480/TIMP-2 was shown by gelatin zymography. In the in vitro invasion assay SW480/TIMP-2 inhibited the invasiveness on matrigel coated with collagen. To determine whether TIMP-2 can modulate in vivo tumorigenicity and metastasis, SW480/TIMP-2 cells were injected subcutaneously in nude mice. The tumor mass formation of SW480/TIMP-2 cells in nude mice was markedly decreased compared to nontransfected cancer cells. These results showed that colon cancer cells transfected with the retroviral vector encoding TIMP-2 inhibits the invasiveness in vitro and tumorigenicity in vivo.

• Journal of Veterinary Science
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• 제21권1호
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• pp.9.1-9.15
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• 2020

Regenerative therapy holds great promise in the development of cures of some untreatable diseases such as cardiovascular diseases, and pluripotent stem cells (PSCs) including induced PSCs (iPSCs) are the most important regenerative seed cells. Recently, differentiation of human PSCs into functional tissues and cells in vitro has been widely reported. However, although porcine reports are rare they are quite essential, as the pig is an important animal model for the in vitro generation of human organs. In this study, we reprogramed porcine embryonic fibroblasts into porcine iPSCs (piPSCs), and differentiated them into cluster of differentiation 31 (CD31)-positive endothelial cells (ECs) (piPSC-derived ECs, piPS-ECs) using an optimized single-layer culture method. During differentiation, we observed that a combination of GSK3β inhibitor (CHIR99021) and bone morphogenetic protein 4 (BMP4) promoted mesodermal differentiation, resulting in higher proportions of CD31-positive cells than those from separate CHIR99021 or BMP4 treatment. Importantly, the piPS-ECs showed comparable morphological and functional properties to immortalized porcine aortic ECs, which are capable of taking up low-density lipoprotein and forming network structures on Matrigel. Our study, which is the first trial on a species other than human and mouse, has provided an optimized single-layer culture method for obtaining ECs from porcine PSCs. Our approach can be beneficial when evaluating autologous EC transplantation in pig models.

• 한국동물생명공학회지
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• 제37권2호
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• pp.136-143
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• 2022

Recent progress has been made to establish intestinal organoids for an in vitro model as a potential alternative to an in vivo system in animals. We previously reported a reliable method for the isolation of intestinal crypts from the small intestine and robust three-dimensional (3D) expansion of intestinal organoids (basal-out) in adult bovines. The present study aimed to establish next-generation intestinal organoids for practical applications in disease modeling-based host-pathogen interactions and feed efficiency measurements. In this study, we developed a rapid and convenient method for the efficient generation of intestinal organoids through the modulation of the Wnt signaling pathway and continuous apical-out intestinal organoids. Remarkably, the intestinal epithelium only takes 3-4 days to undergo CHIR (1 µM) treatment as a Wnt activator, which is much shorter than that required for spontaneous differentiation (7 days). Subsequently, we successfully established an apical-out bovine intestinal organoid culture system through suspension culture without Matrigel matrix, indicating an apical-out membrane on the surface. Collectively, these results demonstrate the efficient generation and next-generation of bovine intestinal organoids and will facilitate their potential use for various purposes, such as disease modeling, in the field of animal biotechnology.

• 한국동물생명공학회지
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• 제38권3호
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• pp.109-120
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• 2023

Background: Pluripotent stem cells (PSCs) including embryonic stem cells (ESCs) and induced pluripotent stem cells (iPSCs) offer the immense therapeutic potential in stem cell-based therapy of degenerative disorders. However, clinical trials of human ESCs cause heavy ethical concerns. With the derivation of iPSCs established by reprogramming from adult somatic cells through the transgenic expression of transcription factors, this problems would be able to overcome. In the present study, we tried to differentiate porcine iPSCs (piPSCs) into endothelial cells (ECs) for stem cell-based therapy of vascular diseases. Methods: piPSCs (OSKMNL) were induced to differentiation into ECs in four differentiation media (APEL-2, APEL-2 + 50 ng/mL of VEGF, EBM-2, EBM-2 + 50 ng/mL of VEGF) on cultured plates coated with matrigel^® (1:40 dilution with DMEM/F-12 medium) for 8 days. Differentiation efficiency of these cells were exanimated using qRT-PCR, Immunocytochemistry, Western blotting and FACS. Results: As results, expressions of pluripotency-associated markers (OCT-3/4, SOX2 and NANOG) were higher observed in all porcine differentiated cells derived from piPSCs (OSKMNL) cultured in four differentiation media than piPSCs as the control, whereas endothelial-associated marker (CD-31) in the differentiated cells was not expressed. Conclusions: It can be seen that piPSCs (OSKMNL) were not suitable to differentiate into ECs in the four differentiation media unlike porcine epiblast stem cells (pEpiSCs). Therefore, it would be required to establish a suitable PSCs for differentiating into ECs for the treatment of cardiovascular diseases.

• 대한골관절종양학회지
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• 제15권2호
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• pp.111-121
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• 2009

배경: 골육종은 소아 및 청소년기에 가장 흔하게 발생하는 악성 골종양 중 하나이다. 최근 수술적 치료와 항암 화학요법을 병행하여 생존률이 증가하였지만, 아직까지도 항암제는 항암제 내성 및 이차성 악성 종양의 발생 등 여러 문제점을 가지고 있다. 일부 종양은 matrix metalloproteinase(MMPs)의 발현이 증가되어 있고, MMP inhibitor에 대한 연구가 진행되고 있다. 반면 bisphosphonate(BPs) 제제는 골흡수를 억제하는 능력이 있으며, 파골세포와 관계된 골 병변에 광범위하게 사용되고 있다. 또 bisphosphonate 제제는 직접적인 항암효과를 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 대상 및 방법: 골육종 세포주(U2OS)를 ibandronate(0, 0.1, 1, 10M)를 이용하여 48시간 동안 처치하였다. 세포의 생존능은 MTT assay를 이용하여, MMP-2와 MT1-MMP의 mRNA level은 reverse-transciption polymerase chain reaction을 이용하여 측정하였으며, MMP-2와 MT1-MMP 단백의 양은 Westernblot을, MMP-2의 활성은 Gelatin zymography를 이용하여 측정하였다. 또, ibandronate 처치 전후의 골육종 세포주의 침습성은 Matrigel invasion assay를 이용하여 측정하였다. 결과: 48시간 ibandronate 처치 후 U2OS 세포주의 침습력은 ibandronate에 대해 용량 의존적으로 감소하였다. 특히 10M 이내의 ibandronate는 세포독성이 나타나지 않았다. 젤라틴 융해능과 MMP-2 및 MT1-MMP의 단백 및 mRNA 정도역시 ibandronate 농도가 증가할수록 감소하였다. 결론: Ibandronate는 골육종 세포주의 MMP-2 및 MT1-MMP의 발현을 억제하였으며, 종양세포의 침습력을 감소시켰다. Bisphosphate의 종양세포 침습 억제 능력은 새로운 전이 억제제의 개발에 도움이 될 것으로 사료된다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제30권3호
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• pp.263-271
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• 2001

교모세포종은 비교적 흔한 원발성 뇌종양이며 생물학적 특성상 빠른 성장률을 보이는 것 외에 침습성이 강하여 종양과 인접한 부분을 파괴 시킬 뿐 아니라 직접접촉하지 않는 부분의 파괴도 일어나게 되어 그 결과 치료 예후가 매우 불량한 것으로 되어 있다. 이러한 불량한 예후를 개선 시키기 위해서는 이들 종양의 침습에 대한 기전의 정확한 이해가 필요하며 이를 이용한 새로운 치료방법이 요구된다할 것이다. Protein kinase C(PKC)는 세포내 신호전달체제 과정에서 매우 중요한 역할을 하는 효소로 세포막 수용체 신호를 핵으로 전달하는 역할을 하며 세포내 여러 생물학적 작용이 알려져 있다. 본 실험은 종양침습과 연관하여 세포내 PKC가 어떠한 작용을 하는지에 대해서 악성교종 세포를 대상으로 하여 알아보고자 하였다. 따라서 PKC가 종양침습에 중요한 역할을 할 것이라는 가설을 세웠고 이 가설을 증명하기 위해 세포내 PKC농도를 길항제 및 촉진제를 이용하며 높고 낮게 조절함으로써 그에 따른 침습성의 변화를 살펴보았다. 방법으로는 교모세포종 세포주인 U-87 세포를 약제로 처리한 후 인위적으로 조절된 세포내의 PKC에 대해 효소의 활성도를 측정하였고 침습성은 matrigel artificial basement membrane assay 및 tumor spheroid fetal rat brain aggregate(FRBA) confrontation assay를 이용하여 측정하였다. 결과로 PKC의 길항제인 tamoxifen과 hypericin으로 처치한 세포는 PKC의 활성과 침습도가 모두 감소하였으며 이는 약제농도에 비례하여 나타났다. 반면 PKC 자극제인 TPA로 처치된 세포는 증가된 PKC 활성도나 침습도을 보이지 않았다. 이러한 결과를 종합해 보았을 때 PKC는 종양세포의 침습성에 중요한 역할을 함을 알 수 있었으며 PKC의 길항제는 종양 치료에 유용한 화학 요법 제가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한두경부종양학회지
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• 제14권2호
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• pp.236-243
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• 1998

1991년부터 1997년월까지 7년간 한림대학교 이비인후과학교실에서 국소침범한 갑상선암으로 치료를 받은 10명의 환자들을 후향적으로 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 성별 분포는 남녀비는 1:2.3이었으며 연령별 분포는 60대 이상이 7명으로 노인에 호발함을 알 수 있었다. 2) 임상승상은 애성이 5례(50%)로 가장 많았으며 무증상이면서 경부종괴로 온 경우가 3례 그외에 연하곤란, 호흡곤란 객혈 등이었다. 3) 침범된 구조는 기관 7례, 반회후두신경과 종격동임파절이 각각 5례, 경부식도 3례, 경동맥 3례, 기관주위임파절 3례, 하인두 1례, 미주신경 1례 순이었다. 4) 침범된 구조물들에 대한 수술로는 기관 수상절제술 및 단단문합술이 1례. 기관 수상절제와 윤상기관성형술 1례, 기관 창절제술 및 일차봉합술 1례. 기관 창절제술 및 흉쇄유돌근-근막피판재건술 1례, 기관 면도식절제술 1례, 식도 부분절제술 2례, 식도 면도식절제술 1례, 편측 윤상후두절제술 1례, 윤상연골 부분절제술 및 흉쇄유돌근-근골막피판재건술 1례, 갑상연골 면도식절제술 1례, 반회후두신경절제술이 2례, 미주신경절제술 1례, 경동맥절제술 및 $Gortex^{\circledR}$를 이용한 재건술 2례, 경동맥 면도식절제술 1례 등이었다. 이상에서 국소침범한 갑상선암은 대부분의 경우 가능한 완전절제를 시도하였으나 광범위 절제 후 재건술의 어려움이 있었으며 또한 대부분이 노인 환자로서 전신상태에 따른 예후가 불량한 경우가 있었다. 따라서 각 환자의 나이와 침범 정도에 따른 개별적인 술식으로 치료방법을 선택하는 것이 중요할 것으로 사료된다.하다고 생각된다. 6) 횡문근육종과 골육종의 경우 3례중 2례에서 광범위한 수술적 제거후 방사선치료를 병행하였으며, 현재 무병생존 중이고, 1례는 화학요법과 방사선치료의 병합요법을 시행하였으나 실패하였다. 육종의 경우 광범위한 수술적 절제가 가장 좋은 치료로 사료되며, 미세잔존암이 남아있는 경우는 방사선 치료의 병합이 필요하리라 생각된다.\beta$4-tyrosine phosphorylation site (Clone M)을 얻었다. 암 세포의 부착 및 침투 능력의 기능적 연구로 모노 클로날 항체와 fibronectin, laminin, Matrigel을 단백질 기질로 사용하였으며 결과 비교를 위하여 pRc/CMV 벡터만 주입시켰던 클로운과 방광암 세포주를 $\beta$4 integrin 음성 대조군으로 또한 이 Integrin의 높은 발현을 보이는 두경부 편평상피암 세포주를 양성 대조군으로 이용하였다. 결과 : 세포부착능력에 있어서 온전한 $\beta$4 cytoplasmic domain이 존재하는 클로운이 laminin에 강한 부착능력을 보였으나 fibronectin의 부착정도는 $\beta$4 integrin의 표현정도와 관계없이 모든 클로운에서 비슷하였다. Matrigel을 투과하는 암세포 침윤 능력에서는 $\beta$4 integrin의 표현이 존재하는 클로운들이 투과 능력이 높았으나 세포외 리간드가 없는 control membrane을 사용하였을 때와 비교하여 투과능력의 차이를 보이지 않았다. 결론 : 유전자 주입(transfection) 방법으로

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제49권2호
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• pp.189-197
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• 2000

연구배경 : 폐암은 진단 당시 이미 국소 침윤이나 원격 전이가 된 경우가 많고 이에 대한 적절한 치료법이 없기 때문에 예후가 불량하다. TIMP(tissue inhibitor of metalloproteinase)는 암세포의 침윤 및 전이에 중요한 역할을 하는 metalloproteinase를 억제하는 물질로서 생체 내에 존재하는 전이 억제 물질이다. 본 연구는 아데노바이러스를 이용한 TIMP 유전자 치료법을 개발하여 폐암의 치료에 응용하고자 하였다. 방법 : 폐암세포는 침윤 및 전이 능력이 큰 Calu-6를 사용하였다. TIMP-2 유전자를 pACCMVpLpA에 subcloning 한 후 pJM17과 함께 293 cell에 cotransfection 한 후 homologous recombination을 이용하여 Ad-TIMP-2를 제작하였다. Ad-TIMP-2를 Calu-6 cell에 이입하여 TIMP-2 protein 이 생산되는지를 TIMP-2 ELISA를 이용하여 확인하였고 TIMP-2의 생물학적 활성은 zymography로 확인하였다. Soft agar clonogenic assay로 종양형성능을 평가하였다. Ad-TIMP-2로 처리한 calu-6를 6주간 soft agar에서 키운 후 육안으로 보이는 colony 수를 측정하였다. Matrigel을 이용하여 invasion assay를 시행하여 calu-6의 침윤 능력의 변화를 평가하였다. 결과 : TIMP-2 ELISA 결과, 모세포 calu-6와 Ad-$\beta$-gal 이입 calu-6 그리고 Ad-TIMP-2 이입 calu-6는 각각 0.44, 0.43, 20.7 ${\mu}g/10^6$ cells/72hrs의 TIMP-2를 생산하였다. Zymography 결과 Ad-TIMP-2에 의해 생산된 TIMP-2는 matrix metalloproteinase-2의 gelatin 분해 효과를 억제하여 생물학적 활성을 확인할 수 있었다. Soft agar clonogenic assay 결과, 모세포인 calu-6는 453$\pm$53개, Ad-$\beta$gal과 Ad-TIMP-2 이입된 calu-6는 각각 332$\pm$35, 280$\pm$45개의 colony가 형성되어 유의한 감소를 보이지 못했다. Invasion assay 로 모세포 calu-6 에 대한 침윤율을 평가한 결과, Ad-$\beta$gal과 Ad-TIMP-2가 이입된 calu-6(10moi)는 각각 71$\pm$8.9%, 12$\pm$8.4%의 침윤율을 보였으며 $\beta$-gal 군에 비해 TIMP-2군이 유의하게 침윤율이 낮았다. 결론 : Ad-TIMP-2는 폐암 세포의 종양형성능을 억제하지 못하였으나 침윤은 억제하여 TIMP-2가 폐암 유전자 요법에 이용될 가능성을 제시해 주었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제40권4호
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• pp.264-272
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• 2007

배경: 혈관내피 성장인자(vascular endothelial growth factor, VEGF)는 혈관평활근세포(vascular smooth muscle cell)의 증식과 이동을 촉진함으로써 혈관신생에 중요한 역할을 한다. 당뇨병은 VEGF의 발현과 연관되어 정상 혈당상태에서 보다 세포의 증식을 더욱 촉진시킨다. 당뇨병쥐에서 VEGF 수용체의 선택적 차단이 손상된 혈관에서 신내막 형성과 혈관평활근세포의 이동에 미치는 영향에 대해 알아보고자 했다. 대상 뜻 방법: 당뇨병 쥐의 경동맥 풍선손상 모델에서 위약을 투여하거나, 혈관내피 성장 인자 수용체-1(VEGFR-1)에 선택적으로 작용하는 항-Flt-1 펩타이드(anti-Flt-1 peptide; Gly-Asn-Gln-Trp-Phe-Ile)를 풍선손상 2일 전부터 0.5mg/kg의 용량으로 2주간 매일 투여한 군으로 나누어 Hematoxylin-Eosin 염색을 하여 신내막의 형성정도와 혈관내강의 협착정도를 비교하였으며, proliferative cell nuclear antigen (PCNA)에 대한 면역조직화학염색법을 시행하여 세포의 증식정도를 관찰하였다. 혈관평활근세포를 고혈당환경에서 배양하고 transwell assay를 시행하여 혈관평활근세포의 이동 정도를 측정하였다. 고혈당 환경에서 자라고 있는 혈관평활근세포에 50ng/mL의 VEGF를 단독 또는 3ug/mL의 항-Flt-1 펩타이드와 함께 처리하고 일정시간이 지난 후 matrigel filter를 통과한 세포를 세어 아무런 처치를 받지 않은 세포가 이동한 정도와 비교하였다. 또한, 혈관평활근세포에 세포이동 정도 측정 시와 같은 처리를 한 후, RNA를 분리하고 reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR)을 시행하여 기질금속단백분해효소(matrix metalloprotenase, MMP)의 발현 정도를 관찰하였다. 결과: 신내막의 면적은 위약 투여 쥐는 $0.24{\pm}0.03 mm^2$이었으나, 항-Flt-1 펩타이드의 처리에 의해 $0.15{\pm}0.04 mm^2$로 유의하게 감소하였으며(p<0.01), 신내막 형성에 따른 내강의 협착 정도도 위약 투여 쥐는 $61.85{\pm}5.11%$, 항-Flt-1 펩타이드 투여 쥐는 $36.03{\pm}3.78%$로 항-Flt-1 펩타이드 투여에 의하여 유의하게 감소하였다(p<0.01). 신내막의 전체 세포수에 대한 PCNA(+)인 세포를 백분율로 구하였으며, 위약 투여 쥐와 항- Flt-1 펩타이드 투여 쥐에서 각각 $52.82{\pm}4.20%,\;38.11{\pm}6.89%$로 나타나 항-Flt-1 펩타이드를 투여한 쥐에서 PCNA(+)인 세포가 유의하게 적음을 보이고 있다(p<0.05). 혈관평활근세포의 이동 정도 측정에서는 항-Flt-1 펩타이드 처리에 의하여 VEGF에 의한 혈관평활근 세포의 이동이 유의하게 감소하였다(p<0.01). 또한, 항-Flt-1 펩타이드 처리에 의하여 VEGF에 의한 MMP-3와 MMP-9 mRNA의 발현 증가가 억제되었다. 결론: 항-Flt-1 펩타이드는 당뇨병쥐의 경동맥손상모델에서 신내막 형성을 억제하였으며, 고혈당 환경에서 배양된 혈관평활근세포의 이동과, MMP-3와 MMP-9의 활성을 억제하였다.