• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권9호
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• pp.1206-1212
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• 2023

The Wnt/β-catenin pathway plays essential roles in regulating various cellular behaviors, including proliferation, survival, and differentiation [1-3]. The intracellular β-catenin level, which is regulated by a proteasomal degradation pathway, is critical to Wnt/β-catenin pathway control [4]. Normally, casein kinase 1 (CK1) and glycogen synthase kinase-3β (GSK-3β), which form a complex with the scaffolding protein Axin and the tumor suppressor protein adenomatous polyposis coli (APC), phosphorylate β-catenin at Ser45, Thr41, Ser37, and Ser33 [5, 6]. Phosphorylated β-catenin is ubiquitinated by the β-transducin repeat-containing protein (β-TrCP), an F-box E3 ubiquitin ligase complex, and ubiquitinated β-catenin is degraded via a proteasome pathway [7, 8]. Colorectal cancer is a significant cause of cancer-related deaths worldwide. Abnormal up-regulation of the Wnt/β-catenin pathway is a major pathological event in intestinal epithelial cells during human colorectal cancer oncogenesis [9]. Genetic mutations in the APC gene are observed in familial adenomatous polyposis coli (FAP) and sporadic colorectal cancers [10]. In addition, mutations in the N-terminal phosphorylation motif of the β-catenin gene were found in patients with colorectal cancer [11]. These mutations cause β-catenin to accumulate in the nucleus, where it forms complexes with transcription factors of the T-cell factor/lymphocyte enhancer factor (TCF/LEF) family to stimulate the expression of β-catenin responsive genes, such as c-Myc and cyclin D1, which leads to colorectal tumorigenesis [12-14]. Therefore, downregulating β-catenin response transcription (CRT) is a potential strategy for preventing and treating colorectal cancer. Plant cytokinins are N⁶-substituted purine derivatives; they promote cell division in plants and regulate developmental pathways. Natural cytokinins are classified as isoprenoid (isopentenyladenine, zeatin, and dihydrozeatin), aromatic (benzyladenine, topolin, and methoxytopolin), or furfural (kinetin and kinetin riboside), depending on their structure [15, 16]. Kinetin riboside was identified in coconut water and is a naturally produced cytokinin that induces apoptosis and exhibits antiproliferative activity in several human cancer cell lines [17]. However, little attention has been paid to kinetin riboside's mode of action. In this study, we show that kinetin riboside exerts its cytotoxic activity against colon cancer cells by suppressing the Wnt/β-catenin pathway and promoting intracellular β-catenin degradation.

• BMB Reports
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• 제56권10호
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• pp.563-568
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• 2023

DNA methylation regulates gene expression and contributes to tumorigenesis in the early stages of cancer. In colorectal cancer (CRC), CpG island methylator phenotype (CIMP) is recognized as a distinct subset that is associated with specific molecular and clinical features. In this study, we investigated the genome-wide DNA methylation patterns among patients with CRC. The methylation data of 1 unmatched normal, 142 adjacent normal, and 294 tumor samples were analyzed. We identified 40,003 differentially methylated positions with 6,933 (79.8%) hypermethylated and 16,145 (51.6%) hypomethylated probes in the genic region. Hypermethylated probes were predominantly found in promoter-like regions, CpG islands, and N shore sites; hypomethylated probes were enriched in open-sea regions. CRC tumors were categorized into three CIMP subgroups, with 90 (30.6%) in the CIMP-high (CIMP-H), 115 (39.1%) in the CIMP-low (CIMP-L), and 89 (30.3%) in the non-CIMP group. The CIMP-H group was associated with microsatellite instability-high tumors, hypermethylation of MLH1, older age, and right-sided tumors. Our results showed that genome-wide methylation analyses classified patients with CRC into three subgroups according to CIMP levels, with clinical and molecular features consistent with previous data.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권1호
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• pp.123-135
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• 2024

Although gemcitabine-based regimens are widely used as an effective treatment for pancreatic cancer, acquired resistance to gemcitabine has become an increasingly common problem. Therefore, a novel therapeutic strategy to treat gemcitabine-resistant pancreatic cancer is urgently required. Piceamycin has been reported to exhibit antiproliferative activity against various cancer cells; however, its underlying molecular mechanism for anticancer activity in pancreatic cancer cells remains unexplored. Therefore, the present study evaluated the antiproliferation activity of piceamycin in a gemcitabine-resistant pancreatic cancer cell line and patient-derived pancreatic cancer organoids. Piceamycin effectively inhibited the proliferation and suppressed the expression of alpha-actinin-4, a gene that plays a pivotal role in tumorigenesis and metastasis of various cancers, in gemcitabine-resistant cells. Long-term exposure to piceamycin induced cell cycle arrest at the G₀/G₁ phase and caused apoptosis. Piceamycin also inhibited the invasion and migration of gemcitabine-resistant cells by modulating focal adhesion and epithelial-mesenchymal transition biomarkers. Moreover, the combination of piceamycin and gemcitabine exhibited a synergistic antiproliferative activity in gemcitabine-resistant cells. Piceamycin also effectively inhibited patient-derived pancreatic cancer organoid growth and induced apoptosis in the organoids. Taken together, these findings demonstrate that piceamycin may be an effective agent for overcoming gemcitabine resistance in pancreatic cancer.

• 생명과학회지
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• 제28권7호
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• pp.819-826
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• 2018

와송(둥근바위솔, Orostachys japonicus, OJ)은 면역조절, 항노화, 항산화, 독성제거 등의 치료적 효과를 가진 약용식물로 알려져 있는데, 본 연구에서는 인체대장암세포에 대한 재배 와송의 항암효과를 규명하고자 하였다. 인체대장암세포주 SW480에 와송열수추출물을 72시간 동안 처리한 결과, 대장암세포의 생존율은 농도-의존적으로 유의하게 감소하였다. 또한, 와송은 SW480 세포의 증식과 이주를 억제하는 것으로 나타났는데, 대조군의 스크래치 gap은 24시간부터 유의하게 감소하는 반면, 와송열수추출물을 처리한 실험군 I과 II의 스크래치 gap은 48시간부터 감소하기 시작하였다. 특히 실험군 I의 스크래치 gap은 72시간까지 유의하게 유지되었다. 와송이 생체 내에서 종양의 형성에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 대장암세포 주사 전, 31일 동안 수컷 C57BL/6 마우스(4주령)에게 와송열수추출물을 경구로 자유 섭취하게 하였다. 이후 SW480 세포($1{\times}10^7cells/100{\mu}l$)를 피하로 주입한 후 7일, 14일 그리고 28일에서 종양의 형성을 관찰하였고, 각 실험동물을 희생하여 종양의 무게와 부피($mm^3$)를 측정하여 비교 분석하였다. 와송열수추출물을 섭취하는 동안 실험군 I, II의 체중은 대조군에 비해 지속적으로 유의하게 증가하였다. SW480 세포 주입 이후 모든 실험군의 체중은 감소하였으나, 세포 주입 후 14일부터 와송 섭취 실험군의 체중은 유의하게 증가하는 것으로 나타났다. 대장암세포 주입 후 7일과 14일에서 와송을 섭취한 실험군의 종양 무게와 부피는 대조군보다 높았으나, 28일에서는 대조군보다 낮게 나타났고, 특히 실험군 II에서 종양 무게와 부피는 유의하게 감소하는 것으로 확인되었다. 이상의 결과를 통해 와송이 인체 대장암세포의 성장, 증식 및 이주를 억제하며, 생체 내 종양형성(tumorigenesis)을 예방적으로 억제함을 알 수 있었다. 따라서, 재배 와송은 천연 항암제 소재로서 활용될 가능성을 가지는 것으로 보이며, 이에 대한 심층적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제49권1호
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• pp.49-59
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• 2000

연구배경 : 암 발생 및 진행 과정 중 암유전자의 활성화, 종양억제유전자의 불활성화 등이 중요한 역할을 한다고 알려져 있으며, 종양억제유전자의 불활성화는 많은 경우에서 하나의 대립형질의 돌연변이와 다른 대립 형질의 결손에 의한다고 한다. 따라서 암 발생 및 진행에 관여하는 특이 종양 억제유전자를 찾고자 종양 억제유전자 불활성의 특성인 LOH를 분석하는 다양한 연구를 시행하여 왔다. 아직까지 소세포폐암과 관련된 특이 유전자가 확인되지 않았기 때문에 원발성 소세포폐암의 발생과 진행에 병인적 중요성을 갖는 종양억제 유전자를 찾고자 시행하였다. 대상 및 방법 : 연세대학교 의과대학 세브란스병원에서 원발성 소세포폐암으로 진단된 15명의 남자 환자를 대상으로 하였다. 암 조직과 이에 대응하는 정상 조직의 파라핀포매 블록으로부터 DNA를 추출하였으며, 염색체 5번 장완에 위치하는 19개의 현미부수체 표지자들을 이용하여 PCR-LOH 분석을 시행하였다. 결과 : 1) 15예 중에서 LOH가 1개라도 관찰된 경우는 10예로 66.7%이었다 (Fig. 1). 2) LOH가 있는 10예 중 검사를 시행한 모든 표지자들의 결혼이 있는 경우는 2예(SCLC1, SCLC3)로써 13%이었다 (Fig. 1). 3) 경사를 시행한 19개의 표지자들중 5개에서 50% 이상의 LOH 빈도를 확인할 수 있었는데 5q14-15에 위치하는 D5S409와 5q23-31에 위치하는 D5S404와 사이인 18.3 cM 간격에서 57.1%, 5q31.l에 위치한 IRF-1에서 63.6%, 5q31.3-33.3에 위치하는 D5S209에서 54.5%, 5q34-35에 위치하는 D5S400에서 54.5%, 그리고 5q34-qter에 위치하는 D5S429와 5q35.2-35.3에 위치하는 D5S498사이인 5.5cM 간격에서 75%의 빈도로 관찰되었다(Table 1, Fig. 1, Fig. 2). 4) Shifted bands는 15예 중 3예에서 관찰되었는데 SCLC8에서 26.3%, SCLC 6 에서 5.3%, SCLC14 에서 5.3%의 altered loci가 관찰되었다 (Fig. 1, Fig. 2). 5) Shifted bands는 검사한 총 285 loci 중 2.5%인 7 loci에서 관찰되었다 (Fig. 1). 결론 : 염색체 5번의 장완에는 원발성 소세포폐암 일부에서 발생 및 진행에 관여하는 최소 5개의 종양억제유전자좌가 존재할 것으로 생각되며, 향후 특이 유전자를 찾기 위한 추가적인 노력이 있어야 할 것으로 생각된다.

• Molecules and Cells
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• 제37권2호
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• pp.178-186
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• 2014

Differential transcription of the clusterin (CLU) gene yields two CLU isoforms, a nuclear form (nCLU) and a secretory form (sCLU), which play crucial roles in prostate tumorigenesis. Pro-apoptotic nCLU and anti-apoptotic sCLU have opposite effects and are differentially expressed in normal and cancer cells; however, their regulatory mechanisms at the transcriptional level are not yet known. Here, we examined the transcriptional regulation of nCLU in response to hypoxia. We identified three putative hypoxia response elements (HREs) in the human CLU promoter between positions -806 and +51 bp. Using a luciferase reporter, electrophoretic gel mobility shift, and chromatin immunoprecipitation assays, we further showed that hypoxia-inducible factor-$1{\alpha}$ (HIF-$1{\alpha}$) bound directly to these sites and activated transcription. Exposure to the hypoxia-mimetic compound $CoCl_2$, incubation under 1% $O_2$ conditions, or overexpression of HIF-$1{\alpha}$ enhanced nCLU expression and induced apoptosis in human prostate cancer PC3M cells. However, LNCaP prostate cancer cells were resistant to hypoxia-induced cell death. Methylation-specific PCR analysis revealed that the CLU promoter in PC3M cells was not methylated; in contrast, the CLU promoter in LNCap cells was methylated. Co-treatment of LNCaP cells with $CoCl_2$ and a demethylating agent promoted apoptotic cell death through the induction of nCLU. We conclude that nCLU expression is regulated by direct binding of HIF-$1{\alpha}$ to HRE sites and is epigenetically controlled by methylation of its promoter region.

• Journal of Chest Surgery
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• 제41권4호
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• pp.447-456
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• 2008

배경: 인체에서 세포증식과 세포자멸사(apoptosis)과정에서의 불균형은 악성 종양의 발생과 그 예후에 중요하게 작용한다. 본 연구는 세포자멸사에 관계하는 세포내 신호전달 경로에 중요하게 작용하는 cysteine protease의 일종인 caspase-3 단백과 많은 종류의 암에서 세포분열 혹은 세포자멸사 모두에 관여하는 것으로 알려진 c-myc oncogene 단백의 발현과 폐암과의 연관성을 관찰하고, 완전 절제된 원발성 비소세포 폐암 환자에서 caspase-3와 c-myc 단백의 발현과 임상적인 예후 인자로서의 의의를 알아보고자 했다. 대상 및 방법: 1996년 5월부터 2003년 12월까지 원발성 비소세포 폐암으로 수술 전 항암화학요법이나 방사선 요법을 시행 받은 환자를 제외하고, 완전 절제술을 시행 받은 총 130명의 환자를 대상으로 하였다. 추적 조사 기간은 중앙값 50개월($3{\sim}128$개월)로 연구시점에서 수술후 최소 3년 이상 경과 된 환자를 대상으로 하였다. 폐암조직에서 caspase-3과 c-myc 단백의 발현은 면역조직화학적으로 염색하여 관찰하고 환자의 임상 및 병리 정보를 후향적으로 조사 비교하였다. 결과: Caspase-3와 c-myc 단백의 발현율은 각각 68% (88/130)과 59% (77/130)으로 caspase-3와 c-myc 단백의 발현율 사이에 유의한 상관 관계가 있었다(p=0.025). Caspase-3와 c-myc 단백의 발현 여부가 전체 수술 환자와의 생존율과의 관계에 유의한 차이는 없었지만, IIIa군 환자에서 caspase-3 단백의 발현과 생존율 간에 유의한 차이를 보였다(중앙생존기간 35 vs. 10개월, p=0.021). 다변량 분석에 의한 예후인자로 전체 대상환자에서 병리조직학적인 병기(p=0.024), IIIa군 환자에서 caspase-3 단백발현(p=0.005), 암세포 분화도가 좋은 경우(p=0.003), 그리고 암세포가 현미경학적으로 신경침습이 얼는 경우(p=0.004)에 좋은 예후를 보였다. 걸론: 비소세포 폐암에서 caspase-3와 c-myc 단백은 비교적 흔히 발현하고 폐암발생 과정에 관여하는 것으로 추정되며, 완전 절제된 진행성 병기(IIIa군)의 폐암 환자에서 면역조직화학염색법을 이용한 caspase-3 단백의 발현은 양호한 예후를 나타내는 임상적인 예후의 지표가 될 수 있다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제27권5호
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• pp.373-384
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• 2001

Cellular proliferation is an intricately regulated process mediated by the coordinated interactions of critical growth control genes. Two of these factors in mammalian cells are the p53 and mdm-2 genes. A protein product of the mem-2 oncogene has been recently shown to associate with the protein encoded by the tumor suppressor gene p53. The p53 tumor suppressor protein is stabilized in response to DNA damage and other stress signals and causes the cell to undergo growth arrest or apoptosis, thus preventing the establishment of mutations in future cellular generations. Mutation or loss of p53 is a very common event in tumor progression. It occurs in about 50% of all tumors analysed including of colon, lung, breast and liver. The cellular mdm-2 gene, which has potential transforming activity that can be activated by overexpression, is amplified in a significant percentage of human sarcoma and in other mammalian tumors. Proteins encoded by the mdm-2 gene are able to bind to the p53 protein and, when overexpressed, can inhibit p53's transcriptional activation function, thus mdm-2 can act as a negative regulator of p53 function. Experimental study was performed to observe the relationship between p53 gene mutation and mdm-2 protein expression and apply the results to the clinical activity. 36 golden syrian hamster each weighing $60{\sim}80g$ were used and painted with 0.5% DMBA by 3 times weekly on the right buccal cheek(experimental side) for 6, 8, 10, 12, 14 and 16 weeks. Left buccal cheek(control side) was treated with mineral oil as the same manner to the right side. The hamsters were sacrificed on the 6, 8, 10, 12, 14 & 16 weeks. Normal and tumor tissues from paraffin block were examined for histology and immunohistochemistry observation, and were completely dissected by microdissection and DNA from both tissue were isolated by proteins K/phenol/chloroform extraction. Segments of the hamster p53 exons 5, 6, 7 and 8 were amplified by PCR using the oligonucleotide primers, and then confirmational change was observed by SSCP respectively. The results were as follows : 1. Dysplasia at 6 weeks, carcinoma in situ at 8 weeks and invasive carcinoma from 10 weeks could be observed in experimental groups. 2. p53 mutations were detected in 10 of the 36(28%) and the exons 6(6 of the 10 : 60%) was the most hot spot area among the highy conserved region(exons 5, 6, 7 & 8). 3. Immunohistochemical study confirmed 22 of the 36(61%) of p53 expression involving 10 of p53 mutations. 4. mdm-2 expression of was showed in 3 of the 36(8%) involving 1 of the 22 of p53 expression and 2 of the 14 of p53 non-expression. From the above results, mutation of p53 gene or expression of p53 protein may have the influence of the DMBA induced carcinoma of hamster buccal pouch but the expression of mdm-2 protein may not have relationship with tumorigenesis.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제55권6호
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• pp.597-611
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• 2003

연구배경 : 다양한 암종들에서 빈번히 발견되는 염색체 16번 단완의 돌연변이가 소세포폐암의 발생 및 진행과 관련하여 어떤 양상을 보이는지 알아보기 위해 우리나라 소세포폐암 환자들을 대상으로 종양억제유 전자좌를 찾고자 하였다. 대상 및 방법 : 연세대학교 의과대학 세브란스병원에서 원발성 소세포폐암으로 진단된 23명의 남자 환자를 대상으로 하였다. 암 조직과 이에 대응하는 정상 조직의 파라핀 포매 블록으로부터 DNA를 추출하였으며, 염색체 16번 단완에 위치하는 20개의 현미부수체 표지자들을 이용하여 PCR-LOH 분석을 시행하였다. 결 과 : 1) 23예 중에서 LOH가 1개라도 관찰된 경우는 6예로 26.1%이었다(Fig. 1) 2) LOH가 있는 6예 중에서 비교적 넓은 부위의 결손이 관찰된 경우는 2예(SCLC1, SCLC2)로써 전체의 8.7%이었다(Fig. 1). 3) 검사를 시행한 20개의 표지자들중 50% 이상의 LOH 빈도를 보인 경우는 없었으나 다른 부위와 비교하여 우월하게 빈번한 빈도를 보인 부위는 D16S3024와 D16S748 사이에서 18.2%, D16S405에서 143%, D16S668과 D16S749 사이에서 21.1%, 그리고 D16S420과 D16S753에서 각각 8.3%의 빈도로 관찰되었다(Table 1, Fig. 1, Fig. 2) 4) Shifted bands는 23예 중 6예에서 관찰되었는데 a1tered loci의 빈도는 5~35% 이었다(Fig. 1, Fig. 2). 5) Shifted bands는 검사한 총 460개 loci중 3.3% 인 15 loci에서 관찰되었다(Fig. 1). 결 론 : 본 연구 결과 LOH 빈도가 낮은 문제점이 있으나 염색체 16번의 단완에는 원발성 소세포폐암 일부에서 종양의 발생 및 진행에 관여하는 최소 5개의 종양억제유전자좌가 존재할 가능성이 있는 것으로 추정되며, 향후 특이 유전자를 찾기 위한 추가적인 노력이 있어야 할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제26권9호
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• pp.991-998
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• 2016

NF-κB는 anti-apoptotic gene을 유도하는 전사인자로서 대부분의 세포의 생존에 필요하다. 그러나 NF-κB가 많은 종류의 암세포에서 지속적으로 과다 활성화됨이 알려지면서 NF-κB의 활성억제가 암의 예방과 치료에 유효하다는 점이 알려지게 되었다. 한편, Hsp70가 NF-κB의 활성을 조절한다는 사실이 알려지면서 Hsp70를 이용한 암예방과 치료가 주목받게 되었으나 아직 Hsp70에 의한 NF-κB의 활성조절기전은 명확하지 않다. 본 연구에서는 Hsp70에 의한 NF-κB의 활성조절과정에서 IKK complex의 구성성분인 IKKγ의 역할을 검토하였다. IKKγ의 wild type과 deletion mutants를 이용하여 Hsp70와 관련된 NF-κB의 활성조절을 연구한 결과 Hsp70는 NF-κB의 활성화를 억제하였으며, 이러한 억제효과는 IKKγ가 과발현되었을 때 더욱 증가하였다. 또한 IKKγ의 N-말단의 IKKβ 결합부위와 C-말단의 Leucine zipper 및 Zinc finger부위는 Hsp70와 연관된 NF-κB억제작용에 필요하지 않는 것으로 나타났으며, Hsp70와 IKKγ에 의한 NF-κB의 활성억제는 IκBα의 인산화와 분해를 저해함에 의해 일어나는 것으로 나타났다. 또한 RAW264.7 macrophage세포에서 LPS에 의한 COX-2의 발현유도는 Hsp70와 IKKγ가 동시에 발현 되었을 때 가장 효과적으로 억제되었다. 이상의 결과로부터 Hsp70에 의한 NF-κB의 활성억제작용은 IKKγ에 의해 상승됨을 알 수 있었으며, Hsp70와 IKKγ를 적절히 이용하면 NF-κB의 과다활성에 의해 발생하는 각종 질병의 예방과 치료에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.