• 약학회지
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• 제51권3호
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• pp.179-185
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• 2007

Gastric cancer is one of the most common malignancies in Korea, but the predominant molecular event underlying gastric carcinogenesis remain unknown. Recently, DNA microarray technology has enabled the comprehensive analysis of gene expression level, and as such has yielded great insight into the molecular nature of cancer, However, despite the powerful approach of this techniques, the technical artifacts and/or bias in applied array platform limited the liability of resultant tens of thousand data points from microarray experiments. Therefore, we applied two different any platforms, such as olignucleotide microarray and cDNA microarray, to identify gastric cancer related large-scale molecular signature of the same human specimens. When thirty sets of matched human gastric cancer and normal tissues subjected to oligonucleotide microarray, total 623 genes were resulted as differently expressed genes in gastric cancer compared to normal tissues, and 252 genes for cDNA microarray analysis. In addition, forty three outlier genes which reflect the characteristic expression signature of gastric cancer beyond array platform and analytical protocol was recapitulated from two different expression profile. In conclusion, we were able to identify robust large-scale molecular changes in gastric cancer by applying two different platform of DNA microarray, this may facilitate to understand molecular carcinogenesis of gastric cancer.

• 정보처리학회논문지D
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• 제15D권6호
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• pp.767-776
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• 2008

마이크로어레이 기술은 최근 실험적 분자생물학 분야에서 활발히 사용되고 있는 기술이다. 마이크로어레이 데이터는 한 번의 실험으로 수 만개의 유전자에 대한 발현값을 얻을 수 있으므로, 여러 질병의 발현형질을 연구하는데 매우 유용하게 사용된다. 마이크로어레이 데이터의 문제점은 참여하는 유전자의 수에 비해 참여하는 샘플(생물조직샘플)의 수가 매우 적고, 분류분석 기법을 사용하여 얻어진 분류자의 해석이 어렵다는 점이다. 본 연구에서는 위의 문제점을 해결하고자, 샘플 내 순위를 이용하여 동일한 생물학적 목적으로 수행된 공개 마이크로어레이 데이터를 통합하고, 순위 비교를 기반으로 하는 다양한 유전자 개수로 이루어진 암 분류 결정 규칙들로 이루어진 분류자를 제안한다. 본 분류자는 k개의 규칙으로 이루어진 앙상블 방법을 기반으로 하며, 하나의 규칙은 최대N개의 유전자, 관련유전자간의 순위비교 관계식, 판별클래스로 이루어져 있다. 하나의 규칙에 참여하는 유전자의 수를 다양하게 함으로써 좀더 신뢰성 높은 분류자를 생성할 수 있다. 또한 본 분류자는 생물학적 해석이용이하며, 분류자를 구성하는 유전자를 명확히 식별할 수 있고, 총 개수가 많지 않으므로 임상환경에서의 사용가능성도 생각해 볼 수 있다.

• Animal cells and systems
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• 제14권4호
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• pp.275-282
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• 2010

Chunghyul-dan (CHD) is a combinatorial drug known to exert anti-inflammatory effects in endothelial cells. In this study, we employed global transcriptional profiling using cDNA microarrays to identify molecular mechanisms responsible for the anti-inflammatory activity of CHD in endothelial cells. An analysis of the microarray data revealed that transcript levels of monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1), vascular cell-adhesion molecule-1 (VCAM-1) and activated leukocyte cell-adhesion molecule were dramatically altered in CHD-treated endothelial cells. These changes in gene expression were confirmed by RT-PCR, Western blotting and ELISA. Chronic CHD treatment also appeared to decrease MCP-1 secretion, probably as a result of decreased MCP-1 expression. In addition, we determined that chronic CHD treatment inhibited lipopolysaccharide-stimulated adhesion of THP-1 leukocytes to endothelial cells. The inhibitory effect of CHD on LPS-stimulated adhesion resulted from downregulation of VCAM-1 expression. Transmigration of THP-1 leukocytes through endothelial cells was also inhibited by chronic CHD treatment. In conclusion, CHD controls a variety of inflammatory activities by regulating MCP-1 and VCAM-1 gene expression.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제23권3호
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• pp.133-160
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• 2006

Objectives : Scolopendrae Corpus has a broad array of clinical applications in Korean medicine, including treatment of inflammatory conditions such as arthritis. To explore the global gene expression profiles in human Raw cell lines treated with Scolopendrae Corpus herbal-acupuncture solution (SCHAS), cDNA microarray analysis was performed. Methods : The Raw 264.7 cells were treated with lipopolysaccharide (LPS), SCHAS, or both. The primary data was normalized by the total spots of intensity between two groups, and then normalized by the intensity ratio of reference genes such as housekeeping genes in both groups. The expression ratio was converted to log2 ratio. Normalized spot intensities were calculated into gene expression ratios between the control and treatment groups. Greater than 2 fold changes between two groups were considered to be of significance. Results : Of the 8 K genes profiled in this study, with a cut-off level of two-fold change in the expression, 20 genes (BCL2-related protein A1, MARCKS-like 1, etc.) were upregulated and 5 genes (activated RNA polymerase II transcription cofactor 4, calcium binding atopy-related autoantigen 1, etc.) downregulated following LPS treatment. 139 genes (kell blood group precursor (McLeod phenotype), ribosomal protein S7, etc.) were upregulated and 42 genes (anterior gradient 2 homolog (xenopus laevis), phosphodiesterase 8B, etc.) were downregulated following SCHAS treatment. And 10 genes (yeast saccharomyces cerevisiae intergeneic sequence 4-1, mitogen-activated protein kinase 1, etc.) were upregulated and 8 genes (spermatid perinuclear RNA binding protein, nuclear receptor binding protein 2, etc.) were downregulated following co-stimulation of SCHAS and LPS. Discussions : It is thought that microarrays will play an ever-growing role in the advance of our understanding of the pharmacological actions of SCHAS in the treatment of arthritis. But further studies are required to concretely prove the effectiveness of SCHAS.

• Journal of Gastric Cancer
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• 제19권3호
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• pp.301-314
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• 2019

Purpose: Peritoneal carcinomatosis in gastric cancer (GC) patients results in extremely poor prognosis. Malignant ascites samples are the most appropriate biological material to use to evaluate biomarkers for peritoneal carcinomatosis. This study identified exosomal MicroRNAs (miRNAs) differently expressed between benign liver cirrhosis-associated ascites (LC-ascites) and malignant gastric cancer-associated ascites (GC-ascites), and validated their role as diagnostic biomarkers for GC-ascites. Materials and Methods: Total RNA was extracted from exosomes isolated from 165 ascites samples (73 LC-ascites and 92 GC-ascites). Initially, microarrays were used to screen the expression levels of 2,006 miRNAs in the discovery cohort (n=22). Subsequently, quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction (qRT-PCR) analyses were performed to validate the expression levels of selected exosomal miRNAs in the training (n=70) and validation (n=73) cohorts. Furthermore, carcinoembryonic antigen (CEA) levels were determined in ascites samples. Results: The miR-574-3p, miR-181b-5p, miR-4481, and miR-181d were significantly downregulated in the GC-ascites samples compared to the LC-ascites samples, and miR-181b-5p showed the best diagnostic performance for GC-ascites (area under the curve [AUC]=0.798 and 0.846 for the training and validation cohorts, respectively). The diagnostic performance of CEA for GC-ascites was improved by the combined analysis of miR-181b-5p and CEA (AUC=0.981 and 0.946 for the training and validation cohorts, respectively). Conclusions: We identified exosomal miRNAs capable of distinguishing between non-malignant and GC-ascites, showing that the combined use of miR-181b-5p and CEA could improve diagnosis.

• Molecules and Cells
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• 제44권3호
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• pp.146-159
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• 2021

DNA methylation, and consequent down-regulation, of tumour suppressor genes occurs in response to epigenetic stimuli during cancer development. Similarly, human oncoviruses, including human papillomavirus (HPV), up-regulate and augment DNA methyltransferase (DNMT) and histone deacetylase (HDAC) activities, thereby decreasing tumour suppressor genes (TSGs) expression. Ubiquitin-like containing PHD and RING finger domain 1 (UHRF1), an epigenetic regulator of DNA methylation, is overexpressed in HPV-induced cervical cancers. Here, we investigated the role of UHRF1 in cervical cancer by knocking down its expression in HeLa cells using lentiviral-encoded short hairpin (sh)RNA and performing cDNA microarrays. We detected significantly elevated expression of thioredoxin-interacting protein (TXNIP), a known TSG, in UHRF1-knockdown cells, and this gene is hypermethylated in cervical cancer tissue and cell lines, as indicated by whole-genome methylation analysis. Up-regulation of UHRF1 and decreased TXNIP were further detected in cervical cancer by western blot and immunohistochemistry and confirmed by Oncomine database analysis. Using chromatin immunoprecipitation, we identified the inverted CCAAT domain-containing UHRF1-binding site in the TXNIP promoter and demonstrated UHRF1 knockdown decreases UHRF1 promoter binding and enhances TXNIP expression through demethylation of this region. TXNIP promoter CpG methylation was further confirmed in cervical cancer tissue by pyrosequencing and methylation-specific polymerase chain reaction. Critically, down-regulation of UHRF1 by siRNA or UHRF1 antagonist (thymoquinone) induces cell cycle arrest and apoptosis, and ubiquitin-specific protease 7 (USP7), which stabilises and promotes UHRF1 function, is increased by HPV viral protein E6/E7 overexpression. These results indicate HPV might induce carcinogenesis through UHRF1-mediated TXNIP promoter methylation, thus suggesting a possible link between CpG methylation and cervical cancer.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제24권1호
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• pp.24-40
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• 2007

배경 : 골관절염은 단순 노화로 인한 질병이 아니라 연골대사의 이상으로 인한 기계적 그리고 생화학적 불안정성이 나타나는 질환이다. Transforming growth factor-${\beta}$와 같이 연골세포의 기능을 향상시키는 촉진인자가 있는 반면 Interleukin(IL)-1이나 Tumor necrosis factor-${\alpha}$는 염증반응을 증가시킨다. 이중 IL-1은 골관절염의 병인에서 가장 중요한 염증 유발 인자로 알려져 있으며 이에 대한 자료도 축적되고 있다. 이 논문의 목적은 IL-$1{\beta}$에 대한 human chondrosarcoma cell (SW1353)의 유전자 발현 양상을 파악하여 골관절염 병인의 이해를 증대시키는데 있다. 재료 및 방법 : Chondrosarcoma cell line (SW 1353)은 연골세포의 IL-$1{\beta}$를 통한 세포노화에 대한 유전자 조절을 실험실에서 연구하는데 유용한 것으로 알려져 있다. 골관절염에서 IL-1에 의한 전체적인 유전자 발현의 변화를 연구하고 분석하기 위해 SW1353을 각각 1시간, 6시간, 24시간동안 IL-1에 노출시킨후 각각 총 RNA를 정제하였다. 유전자 발현의 변화는 17k human cDNA microarray로 분석하였고 semiquantitative RT-PCR로 확인하였다. 결과 : Metallothioneins, matrix metalloproteinases, extracellular proteins, antioxidant protein, cytoskeletal proteins, cell cycle regulatory proteins, 세포성장과 세포 자멸사에 대한 단백질, signal protein, transcriptional factor를 포함한 1,200개 유전자에서 2배 이상의 변화가 관찰되었다. 이러한 변화는 초기 관절염에서 보이는 병리생리학적 변화와 상관관계가 있는 것으로 생각된다. 결론 : cDNA microarray 분석으로 유전자 발현의 의미있는 변화를 관찰하였으며 골관절염 발병기전에서 분자생물학적 변화에 대한 인식과 치료 목표를 정립하는데 대한 새로운 자료로서 가치가 있을 것으로 생각된다.

• 생물정신의학
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• 제14권2호
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• pp.115-121
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• 2007

연구목적: 알코올의존에 내재된 분자생물학적 기전을 이해하고 알코올리즘 치료 약물의 새로운 표적을 알아내기 위해서는, 알코올에 반응하는 유전자 혹은 반응 경로를 알아내는 것이 필요하다. DNA microarray 기법의 발달로 고전적 연구 방법과 달리 동시에 수천 수만개의 유전자의 표현을 검사하는 것이 가능하게 되었다. 본 연구에서는 알코올을 흰쥐의 신경아교종 세포에 처리했을 때 어떤 유전자의 발현을 조절하는지 DNA microarray를 이용하여 알아보고자 하였다. 방 법: 흰쥐 신경아교종 C6 세포주를 배양하여 에탄올 처리하고 총 RNA를 분리한 후 유전자 발현 양상을 조사하기 위해 cDNA microarray를 수행하였다. 결 과: 에탄올 처리군과 대조군간의 유전자 발현의 차이를 비교 분석한 결과 에탄올이 처리된 군에서 대조군에 비해 15개의 유전자가 발현이 증가하였고 12개의 유전자가 발현이 감소하였다. 발현이 증가한 유전자는 Orthodenticle(Drosophila) homolog 1, procollagen type II, adenosine A2a receptor, GATA-bindning protein2를 포함하고 있었고, 발현이 감소한 유전자는 diacylglycerol kinase beta, PRKC, Protein phosphatase 1, clathrin-associated protein 17, nucleoporin p58, proteasome를 포함하였다. 결 론: 흰쥐의 신경아교종 세포주에 알코올을 처치하였을 때 급성기에 알코올에 반응하여 발현이 증가하거나 감소한 유전자는 전반적으로 전사의 조절, 신호전달체계, 허혈성 뇌손상의 중재, 신경세포의 퇴행에 관여하는 것들이었다. 본 연구는 유전자 발현 시스템을 이용하여 에탄올에 반응하는 새로운 후보 유전자들을 관찰하였다는데 의의가 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권1호
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• pp.54-65
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• 2003

목적 : 동시에 대량으로 유전자발현 양상을 검사할 수 있는 cDNA microarray 기법을 이용하여 자궁경부암에서 특징적으로 나타나는 유전자발현 양상을 알아보고, 방사선치료 및 방사선 항암화학요법 병용치료시의 유전자발현 변화양상을 파악하고자 하였다. 대상 및 방법 :자궁경부 편평상피암으로 확진된 후 근치목적 방사선치료를 단독으로 시행한 8명과 항암화학요법을 병행한 8명에서 채취한 종양조직을 대상으로 하고, 정상 자궁경부 3례를 대조군으로 하였다 조직 생검은 치료 전과 외부 방사선치료 16.2$\~$27 Gy에 두 번하였다. 항암화학요법을 병용한 경우, 5-FU 1,000 mg/m$^{2}$을 제 1일부터 5일까지 정주하고, clsplatin 60 mg/m$^{2}$을 제 1일에 정주하였다. cDNA microarray는 종양조직에서 추출한 total RNA를 역전사(reverse transcription)방법을 이용하여 (P-33)을 표지한 cDNAS를 제작, nylon membrane에 hybridization하였다. 이후 membrane을 phosphor-imager screens에 옮겨 1$\~$5일 동안 노출시킨 후 이미지를 스캔하였다. 유전자의 발현정도는 각 스팟(spot)들의 방사능 강도로 나타나는데, 각 스팟의 픽셀(pixel)을 Arrayguage를 사용하여 산출한 후 엑셀파일로 저장하였다. 유전자의 발현정도 비교는 원 자료(original data)를 Z-변환을 통해 보정(normalized)한 후 Z-ratio값을 산출하여 시행하였다. 결과 : 대조군에 비해 자궁경부암에서 Z-ratio 2.0 이상으로 유의한 발현증가를 보인 유전자들은 integrin-linked kinase, CDC28 protein kinase 2, Spry 2, ERK 3 등 15개로 주로 세포성장과 증식, 세포주기, 신호전달 등에 관련된 유전자들이었으며, Z-ratio -2.0 이하의 유의한 발현감소는 G protein-coupled receptor kinase 6외 6개였다. 방사선 단독치료를 시행한 후 Z-ratio 2.0 이상 발현이 증가한 것은 cyclic nucleotlde gated channel외 3개의 Expressed sequence tags (EST)들이었고, Z-ratio -2.0 이하의 발현감소를 보인 것들에는 치료전 종양세포에서 발현이 증가되었던 세포성장과 증식, 세포주기, 신호전달 등에 관련된 유전자들이 포함되었다 방사선치료와 항암화학요법을 병용했을 때는 방사선 단독치료에 비하여 세포성장과 증식 및 신호전달 관련 유전자들이 상대적으로 높게 발현되었으며, 이외에도 혈관형성(angiopoietin-2), 면역반응(formyl peptide receptor-like 1), DNA 손상회복에 관련된 유전자(CAMP phosphodiesterase)의 발현은 증가되고 세포고사(death associated protein kinase)에 관련된 유전자는 발현 감소를 보였다. 결론 : 자궁경부암에서분열과 증식 및 신호전달에 관여하는 여러 종류의 유전자들 발현이 동시다발적으로 증가되어 있다는 것과 방사선치료를 시행하면 이들 유전자의 발현이 감소하여 종양세포의 분열과 증식이 저해된다는 것을 확인하였다. 방사선 단독치료와 항암화학요법 병용치료를 비교하면 그 유전자 발현양상이 다르므로 향후 이번연구에서 나타난 유전자들에 대한 추가 연구가 필요하며, 이는 개별화된 맞춤형 치료법을 개발하는데 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.