• Applied Microscopy
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• 제30권4호
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• pp.347-355
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• 2000

Zinc는 인체 내에 철$(Fe^{2+})$다음으로 많은 trace element로서 200여개 효소의 기능에 필수적일 뿐만 아니라 신경계통내에서는 신경조절물질로 작용한다. 뿐만 아니라 허혈, 간질 및 퇴행성 뇌질환의 주요 병리기전에도 관여되어 있다. 그러나 대부분의 Zinc는 단백질에 결합되어 (bound form)신경세포의 세포질 및 핵질내에 존재하고, 10% 이하의 Zinc는 이온상태(free form, $Zn^{2+}$)로 신경종말 (Zinc enriched terminal)에 있는데 , 후자만이 조직화학법으로 가시화된다. 최근까지 새로 개발된 조직화학법으로 Zinc enriched(ZEN)neurons의 분포에 관한 연구가 각광받고 있으나, 국내에서는 이에 대한 연구가 전무한 실정이다. 이에 본 연구자는 고전적인 조직화학법의 기본 원리를 소개하고, 렛드 중추신경계통내 Zinc의 분포를 광학 및 전자현미경으로 관찰하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 실험동물은 Wistar 계통의 랫드(10주령)와 BALB/c 마우스이며, 마취제로는 Pentobarbital(50mg/kg)을 이용하였다. 생체 뇌조직내 이온상태의 $Zinc(Zn^{2+})$를 침전시키기 위하여 selenium(10mg/kg, i.p.)을 처리하였고, 1시간 후 3% Glutaraldehyde액으로 관류고정하여 동물을 희생시켰다. 뇌와 척수를 꺼내어 sucrose에 가라앉을때 까지 담가두었다가 Dry Ice를 이용하여 얼리고, Freezing microtome위에서 $30{\mu}m$두께의 절편을 작성하였다. 조직절편내 $Zn^{2+}$을 동정하기 위한 조직화학법으로는 autometallography (AMG) (Danscher, 1985)를 이용하였다. 광학현미경하에서 밝혀진 Zinc의 분포는 해마복합체를 비롯한 종뇌의 여러부위에 고농도로 분포하였고, 척수에는 중간정도, 그리고 소뇌 및 뇌간에는 매우 낮은 농도로 분포하였다. 전자현미경에서 관찰된 AMG염색과립(silver grains)은 신경종말에 있는 연접소포에 국한되었으며, 이러한 ZEN terminals은 주위 여러 신경세포의 돌기(dendrites)및 세포체 (soma)에 특이한 연접을 이루고 있었다. 즉 후각망울을 포함한 종뇌에서는 주로 비대칭연접 (asymmetrical synapses)이 관찰되었던 반면에, 척수에서는 대칭연접(symmetrical synapses)을 이루고 있었다. 이상의 결과를 종합하면, 신경종말내 연접소포에 Zinc를 함유하고 있는 소위 ZEN terminals은 중추신경계통에 광범위하게 분포하고 있으며 또한 신경부위에 따라 다양한 분포와 미세구조의 차이를 보였다. 이러한 사실은 중추신경계통내에서 Zinc가 영위하는 신경생물학적 기능이 신경부위에 따라 다양할 것임을 시사한다.

• 대한핵의학회지
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• 제38권2호
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• pp.180-189
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• 2004

다약제내성이 발현된 암세포에서 세포내의 항암제를 세포외로 배출시키는 기전을 체내에서 비침습적인 방법으로 영상화 할 수 있는 SPECT와 PET는 악성종양의 진단과 평가에 중요한 역할을 할 것으로 판단되나, 아직까지도 Pgp와 MRP의 운반능을 적절하게 평가하는 핵의학적 영상방법을 정립하는데는 극복해야할 문제점들이 많다. 지금까지의 MDR영상에 관한 연구들은 대부분이 $^{99m}Tc$-표지 방사성의약품을 이용한 연구였으나, PET의 임상 응용이 증가함에 따라 보다 특이적이고 쉽게 응용될 수 있는 PET용 방사성 추적자의 개발도 이루어져야 할 것이다. $^{99m}Tc$-MIBI의 암 세포내 일방향(unidirectional) 섭취는 음성인 세포막 전하와 세포내 소립체 기질 전하에 의하여 결정되므로, MIBI의 섭취는 다른 지용성 양전하를 띤 막전위 추적자들과 유사하게 작용한다. $^{99m}Tc$-표지 방사성의약품은 암조직의 혈류 증가나 소립체 용적이나 활성도가 증가하면 섭취가 증가할 수 있어 보다 특이적인 MDR추적제의 개발이 필요한 것이다. 최근 Lorke 등은 약제감수성 및 내성 인체대장암세포인 $HT-29^{par}$ 세포와 $HT-29^{mdrl}$ 세포를 이용한 연구에서, 두세포 모두에서 $^{18}F$-FDG의 섭취가 있었고, MDR이 발현된 세포와 종양에서 $^{18}F$-FDG 섭취가 훨씬 낮았고, MIBI는 MDR이 없는 모세포에서도 매우 낮았음을 보고한 바 있다. 이 세포는 전자현미경검사에서 사립체가 풍부하지 않은 세포였다. 그러므로 이러한 결과로 보아 $^{99m}Tc$-MIBI 영상에서 종양이 보이지 않거나 섭취가 미약하다고 해도 MDR이 발현되었다고 단정할 수는 없게 된다. 즉 MDR의 발현유무를 정확하게 감별할 수 있기 위하여는 저항이 없는 세포에 MIBI가 충분하게 섭취되어야 한다는 것이 필수적인 요건이며, 종양세포 종류에 따라서는 FDG가 MDR의 marker가 될 수 있다는 것이다. Pgp 수송체는 ATP의존성 약제배출 펌프이므로 MDR세포는 에너지가 많이 필요하여, MDR 세포는 당분해율(rate of glycolysis)이 증가되어 있고 HT-29 mdrl 종양세포에서는 포도당 이동과정의 변화로 FDG 섭취가 감소되었다. 또한 Pgp가 점차 증가됨과 함께 plasma membrane transporter인 GLUT-1 level이 감소된다. 이러한 결과는 다약제내성의 영상화가 지금까지의 예상보다 보다 복합적이고 다양하므로 보다 많은 연구가 필요할 것이라는 점을 시사한다. 최근 시도되고 있는 생체광학 영상을 이용한 다약제내성 유전자 및 Pgp 발현 연구는 아직 시작단계이나, 분자 생물학적 영상법의 발전과 함께 MRI 기술등에도 이용될 수 있으므로 향후 많은 연구가 있을 것으로 기대된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제31권4호
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• pp.587-597
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• 2004

치아 우식증의 발생과 관련된 분야에 대한 연구는 지난 20년간 활발히 진행되어 괄목할만한 발전을 이루었다. 그러나 치아 우식증의 원천적인 예방을 이루기 위해서는 보다 새로운 실험 장비와 기구를 이용한 다각적인 연구가 요구되며, 이러한 흐름에 부응하여 미국의 인디아나 치과대학을 중심으로 초기 법랑질 우식증에 관한 재조명이 집중적으로 이루어지고 있다. 또한 세계적으로 치과계의 지속적인 대민 교육과 홍보 및 불소화사업 등의 우식 예방에 대한 노력과 구강 보건에 대한 대중의 인식 향상을 통해 치아 우식증이 감소하는 추세에 있으며, 이로 인해 치아 우식증이 기존의 교합면보다 인접면에서 더 많이 발견되는 추세로 변화되고 있다. 치아 우식증의 조기 진단을 목적으로 새로운 진단 장비들이 속속 개발되고 있으며 이미 성능의 우수성이 실험실 연구를 통해 입증된 바 있다. 본 연구의 목적은 초기 인접면 우식증의 진단에 있어 새로 개발된 $DIFOTI^{TM}$ 시스템의 효능을 기존의 방법인 시진 및 교익방사선사진과 비교 평가하고, 임상 적용시의 문제점을 파악하여 차후 $DIFOTI^{TM}$ 시스템 개발에 필요한 개선안을 제시함과 아울러 치아 우식증의 예방 및 불소를 이용한 초기 우식증 재광화 방법에 대한 기초 연구 자료를 마련하고자하였다. 학동기 연령에 있는 유치 탈락 시기에 근접한 것으로 기대되는 23명의 아동을 대상으로 구강 검진 2회, 구치부 교익 방사선 필름 판독 2회 그리고 전치부 및 구치부 $DIFOTI^{TM}$ 이미지 판독 2회를 실시하고 각 방법에 대한 신뢰도 평가를 시행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 구강 검진시 검사자간 신뢰도는 교합면에서 평균 0.8470으로 가장 높았으며, 근심면 평균 0.6430, 원심면 평균 0.5727, 설면 평균 0.2807 그리고 협면 평균 0.2339순으로 나타났다. 구치부에 국한시킨 경우 교합면에서는 평균 0.8577이었으며, 원심면 평균 0.8211, 설면 평균 0.7728, 협면 평균 0.7152, 근심면 평균 0.6782 순으로 나타났다. 2. 구치부 교익 방사선 사진 판독 결과에 대한 검사자간 신뢰도는 교합면 평균 0.8346, 근심면 평균 0.8675, 원심면 평균 0.8482 순으로 나타났다. 3. $DIFOTI^{TM}$ 이미지 판독 결과에 대한 검사자간 신뢰도는 교합면 평균 0.8437, 협면 평균 8379, 근심면 평균 0.8223, 설면 평균 0.7766, 원심면 평균 0.6781 순으로 나타났다. 4. 치아 우식증 진단율을 비교한 결과 교합면, 협면, 설면에서는 $DIFOTI^{TM}$ 이미지 판독이 가장 우수한 것으로 나타났으며(p<0.05), 근심면과 원심면에서는 방사선 판독이 가장 우수한 것으로 나타났다(p<0.05).

• 대한환경공학회지
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• 제28권2호
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• pp.158-164
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• 2006

축산 관리시설로부터 발생하는 악취와 이를 저감하려는 연구들이 국내에서 활발히 진행되고 있다. 축산 관리시설로부터 발생하는 악취를 저감시키기 위해서는 주요 악취 기인 화합물 및 이들의 발생 메커니즘이 규명되어져야 하는데, 이를 위해 정확하고 객관적인 악취 화합물의 분석 기술이 필수적이다. 이에, 본 연구에서는 고상(固想) 미세추출법(SPME; Solid-phase microextraction)을 이용하여 현장에서 대상 화합물을 흡착하고, GC/MSD 혹은 GC/FID를 이용하여 정량 분석하여 화합물의 손실을 최소화 하는 분석 방법을 소개하고자 한다. 본 연구에서의 대상 악취 화합물은 trimethylamine(TMA), carbon disulfide($CS_2$), dimethyl sulfide(DMS), dimethyl disulfide(DMDS), acetic acid(AA), propionic arid(PA) 그리고 n-butyric acid(BA)이다. SPME-GC 검정곡선의 직선성을 나타내는 결과로 TMA의 결정계수($R^2$)는 0.984(0.056-1.437), $CS_2$는 0.996(0.039-0.999), DMS는 0.994(0.029-0.756), DMDS는 0.995(0.024-0.623), AA는 0.992(0.068-1.314), PA는 0.955(0.047-0.940), 그리고 BA는 0.976(0.036-0.712)이었다. 분석 검출한계는 AA, PA, BA, TMA, DMS, $CS_2$, DMDS에 대하여 각각 5.67, 6.39, 5.78, 25.2, 0.098, 0.363, 0.099 ppbv이었다. 본 연구에서 제안한 방법을 이용하여 계사, 돈사 및 우사에서 발생하는 악취화합물을 정량 분석하였다. 계사 내부에서 DMDS를 제외한 모든 화합물이 검출이 되었는데, 문헌에서 보고된 human odor threshold를 초과하였다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제26권1호
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• pp.39-44
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• 1988

비장적출된 BALB/c 마우스에 동종항원으로 면역접종하였을 때 병원성 자유생활 아메바, 즉 점천간출a fowzeri o 359의 감염에 의한 사망률, 생존기간을 항체생성과 관련하여 관찰함으로써 비 장적출이 숙주의 체액성 면역기전에 어떤 영향을 미치는지 관찰하였다. 실험 I군은 비장을 적출하고 면역후 감염, II군은 비장적출후 감염, 여군은 면역후 감염, 사군은 대조군으로서 감염만시킨 군 등으로 구분하여 5~10${\times}$105 아메바를 1주 간격으로 2회 복강내에 주입하여 면역접종하였으며 2회 접종 1주 후에 5~10${\times}$104 아메바를 비강내에 감염시켜 감염 31일까지 관찰하였다. 감염후 사망률은 면역된 I 및 III군에서 각각 38.1% 및 25%로 II군 50%나 IV군 46.4%에 비해 낮았다. 사망한 마우스의 평균 생존기간은 I군 $20.1{\pm}3.6$일, II군 $17.3{\pm}4.5$일, III군 $20.4{\pm}7.0$일 및 비군 $19.6{\pm}7.6$일로 각 실험군간에 차이가 없었다. 감염 31일 후 혈중 IgG 항체가(ELISA치)는 면역군인 I군 및 III군에서 각각 $1.10{\pm}0.29$ 및 $1.31{\pm}0.28$로 대조군의 $0.24{\pm}0.37$보다 훨씬 높았다 (p<0.05). 이러한 성적으로 보아 비장적출 마우스에서 면역후 N. fowleri를 감염시켰을 때 마우스 생존기간의 차이는 없으나 사망률은 면역시킨 군에서 낮아 비장적출후에도 체액성 면역 이 방어기전으로 존재하는 것으로 생각되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권2호
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• pp.251-263
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• 1997

연구배경 : 다제내성결핵의 증가는 효과적인 결핵 치료를 어렵게 할 뿐만 아니라 결핵관리 사업에 큰 장애로 대두되고 있다. 따라서 다제내성결핵균의 내성획득 기전에 대한 이해와 조기진단 방법의 개발이 시급한 실정이다. 최근 분자생물학의 발달로 결핵균의 유전학적인 검검출방법은 기존 배양검사의 감수성에 필적하는 수준이며, 더 나아가 1차 약제인 INH와 RMP 등의 핵산 수준에서 내성기전에 대한 최근의 연구 결과는 더욱 새롭고 빠른 감수성 검사의 기틀을 마련할 것으로 생각된다. RMP에 대한 M. tuberculosis의 주 내성기전은 RNA polymerase $\beta$subunit (rpoB)의 돌연변이로 보고되고 있다. 방 법 : 본 실험에서 42예의 결핵균 배양검체 (RMP 내성 32예, 감수성 10예)를 선택하여 rpoB 유전자의 돌연변이를 분석하였다. 역교잡법(reverse hybridization)을 이용한 상용화된 INNO-LiPA Line Probe Assay (LiPA)를 이용하여 돌연변이 양상을 검사하고 직접염기서열 방법으로 분석한 결과와 비교하였다. 결 과 : LiPA에서 RMP 감수성균주는 S띠의 발색이 모두 나타났으며, 내성균주는 모두 R띠의 발색이냐 S띠의 소실이 나타나 내성임을 확인할 수 있었다. 내성균주 32예중 22예(68.8%)는 4개의 R띠중 하나의 소실이 있어 바로 돌연변이 양상을 확인할 수 있었으며 R5(S531L)형이 17예(77.3%)로 제일 많았다. LiPA에서 확인되지 않았던 10예는 직접염기서열 분석법으로 내성양상을 검사한 바, 총 11예와 점돌연변이와 1예의 염기결실을 확인하였다. 이중 S522W와 9염기쌍의 결실은 현재까지 보고된 바 없는 처음으로 보고되는 유형의 돌연변이었다. 결 론 : 한국인의 결핵균에서 RMP 내성의 주 기전은 rpoB 유전자의 돌연변이에 의한 RNA polymerase의 구조 변화에 기인하는 것을 알 수 있었고 직접염기서열 결정법으로 그 양상을 확인하였으며, LiPA법이 RMP 내성의 조기진단에 유용하게 이용될 수 있는 것으로 판단되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제41권5호
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• pp.452-461
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• 1994

연구배경: ARDS발생 기전에 있어 TNF-$\alpha$나 IL-$1{\beta}$의 역할은 이들이 폐혈관 내피세포에 작용하여 모세혈관의 투과성을 증가시키는 것으로 추정되나 ARDS환자 발생 예측 지표로서의 TNF-$\alpha$ 및 IL-$1{\beta}$의 임상적 유용성에 대한 지금까지의 연구결과는 부정적이다. 이는 기존연구들이 다양한 질환들을 대상으로 함으로써 ARDS 발생기전의 다양성이 ARDS환자 발생 예측지표로서의 TNF-$\alpha$의 유용성을 부정적으로 나타나게하였을 가능성을 배제할 수 없다. 이에 저자들은 ARDS 발생이 내독소와 cytokines등에 의한 작용인 것으로 알려지고 있는 패혈증 증후군 환자들을 대상으로 TNF-$\alpha$와 IL-$1{\beta}$의 ARDS 발생의 예측 표지자로서 임상적 효용성을 검토하고자 본 연구를 시행하였다. 방법: 패혈증 증후군환자들을 대상으로 ARDS발생군(이하 ARDS군, 16명)과 호흡부전 상태에서 ARDS로는 진행하지않은 급성호흡 부전군(Acute hypoxemic respiratory failure group, 이하 AHRF군, 20명)으로 분류하여 등록시, 24시간 및 72시간후에 채혈하여 ARDS군은 ARDS 발생시에, AHRF군은 동맥혈 산소분압에 대한 폐포 산소분압의 비가 가장 낮은 시점의 TNF-$\alpha$와 IL-$1{\beta}$의 농도를 비교하였다. 또한 ARDS 및 AHRF군에서 쇽 발생군과 비발생군으로 분류하고 쇽 발생시에 측정된 TNF-$\alpha$와 IL-$1{\beta}$를 비발생군의 TNF-$\alpha$ 및 IL-$1{\beta}$의 값과 비교하였다. 대조군은 건강 대조군으로서 1회만 채혈하였다. 결과: 1) 혈중 TNF-$\alpha$의 농도: 본 연구에 사용한 Predicta kit의 TNF-$\alpha$ 농도 측정의 민감도는 평균${\pm}2$표준편차의 하한값이 10pg/mL이며, 특이도는 100%로, ARDS군 16명중 8명이, AHRF군 20명중 12명이 10pg/mL 이상으로 측정되어 두 군사이에서 혈중 TNF-$\alpha$가 10pg/mL 이상 발현된 비율의 차이는 없었다. ARDS 및 AHRF군의 혈중 TNF-$\alpha$의 중앙값 농도는 각각 10.26pg/mL(<10-16.99pg/mL, 사분위수범위, interquartile range), 10.82pg/mL(<10-20.38pg/mL)로서 두 군 사이에는 유의한 차이가 없었으며 (Fig. 1), ARDS 발생 전후의 혈중 TNF-$\alpha$의 농도도 중앙값이 10pg/mL미만(<10-15.32)pg/mL 및 10pg/mL미만(<10-10.22)pg/mL로서 유의한 차이가 없었고 6명중 2명만이 ARDS 발생 전에 비하여 TNF-$\alpha$의 값이 증가되었다. ARDS 및 AHRF군에서 패혈성 쇽이 발생한 환자들(26명)의 TNF-$\alpha$의 농도는 12.53(<10-20.82)pg/mL로서 비발생군(10명) <10pg/mL에 비해 유의하게 높았으나(p<0.01)(Fig. 2), 전체 생존군(<10, <10-12.92pg/mL)과 사망군(11.80, <10-20.8pg/mL)사이에는 유의한 차이가 없었다(P=0.28). 2) 혈중 IL-$1{\beta}$의 농도: 본 연구에 사용한 Quantikine kit의 최저 측정치는 0.3ng/mL로서 건강 대조군 10명중 1명을 제외한 모두에서 IL-$1{\beta}$측정치가 0.3pg/mL이하였다. ARDS 및 AHRF군의 검체 중 0.3ng/mL 이하로 측정된 경우는 ARDS, AHRF군에서 각각 1예가 있었다 ARDS 및 AHRF군의 혈중 IL-$1{\beta}$의 농도는 각각 2.22(1.37-8.01)ng/mL, 2.13(0.83-5.29)ng/mL으로서 두 군사이에는 유의한 차이가 없었으며(Fig. 3), ARDS 발생전(2.53, 0.3-8.38ng/mL)과 발생후(5.35, 0.66-11.51ng/mL)에서도 차이가 없었다. 패혈성 쇽 발생군(2.51, 1.28-8.34ng/mL)과 비발생군(1.46, 0.15-2.13ng/mL)사이에서는 통계적인 유의한 차이는 없었으나 비발생군에서 낮은 경향을 보였다(각각 P=0.44, P=0.054)(Fig. 4). 생존군과 사망군의 비교에 있어서는 각각 1.37(0.4-2.36), 2.84(1.46-8.34)ng/mL로서 생존군에서 유의하게 낮았다(p<0.05). 결론: 혈중내 TNF-$\alpha$의 농도는 패혈증증후군 환자들에서 패혈성 쇽의 발생과는 연관성이 있으나 혈중내 TNF-$\alpha$ 및 IL-$1{\beta}$의 농도 측정이 ARDS 발생의 예측 지표로서는 임상적 효용성이 적은 것으로 사료 되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제56권5호
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• pp.465-484
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• 2004

배 경 : 인슐린 양 성장 인자(IGF) 결합 단백질-3(IGFBP-3)은 IGF와 결합하여 IGF의 세포 분열 촉진 및 항세포 고사 기전을 억제할 뿐 아니라 IGF와는 독립적으로 세포고사를 유도함으로써 비소세포성 폐암 세포주의 성장을 억제한다. 방 법 : 본 연구에서 저자들은 IGFBP-3 promoter의 hyper-methylation이 IGFBP-3 단백 발현에 어떠한 역할을 하는가를 연구하였다. 또한 비소세포성 폐암 세포주에서 methylation된 IGFBP-3 promoter에서 유전자 발현을 억제하는 기전을 연구하였다. 결 과 : 본 연구에 사용된 15 종의 비소세포성 폐암 세포주 중 7종 (46.7%)에서 IGFBP-3 promoter의 methylation 이 관찰되었으며, 23명의 I기 환자 검체 중 16 (69.7%), 9명의 II기 환자 검체중 7 (77.8%), 5명의 IIIA 환자 검체중 4 (80%), 6명의 IIIB 환자 검체중 4 (66.7 %), 그리고 6 명의 IV기 환자검체중 6명 모두에서 (100%) promoter 의 methylation 이 관찰되었다. 이 비소세포성 폐암 세포주에서 promoter methylation 상태는 IGFBP-3 단백 및 mRNA 발현양상과 잘 일치하였으며, IGFBP-3의 발현이 억제되었던 비소세포성 폐암 세포주들 중 일부의 세포에서 demethylating 약제인 5'-aza-2'-deoxycytidine (5'-aza-dC) 처리 후 그 발현이 회복되었다. IGFBP-3 promoter 활성도에 중요한 역할을 하는 Sp-1/Sp-3 결합 요소는 IGFBP-3 단백 발현이 억제된 비소세포성 폐암 세포주에서 methylation되어 있었으며, 이 요소의 methylation 은 Sp-1 전사 인자의 결합을 억제하였다. ChIP assay 결과에서 IGFBP-3 promoter의 methylation 상태는 Sp-1/Sp-3 결합 요소에 Sp-1, methyl-CpG binding protein-2 (MeCP2), 그리고 histone deacetylase (HDAC)의 결합에 영향을 주며, 이는 5'-aza-dC 처리에 의하여 역전 되었다. Sp-1/Sp-3 결합 요소를 포함하고 있는 IGFBP-3 promoter의 in vitro methylation은 promoter activity를 현저히 감소시켰으며 이는 MeCP2 단백을 동시에 발현 시켰을 때 더욱 억제되며 5'-aza-dC 처리시 회복되었다. 결 론 : 이러한 결과들은 IGFBP-3 promoter의 methylation이 IGFBP-3 발현을 억제하는 하나의 기전이며, HDAC의 모집을 유도함으로서 MeCP2가 IGFBP-3 발현 억제에 중요한 역할을 함을 보이는 것이다. 이런 현상은 비소세포성 폐암에서 진단 당시의 진행된 병기와도 관계가 있어 IGFBP-3 promoter의 methylation 상태가 비소세포성 폐암의 발암 기전 및 진행에 중요한 역할을 하고 있음을 보이고 있으며, 나아가 조기 진단 및 암 예방영역에서 하나의 생물학적 지표로도 사용될 수 있을 것으로 생각된다.