• 제목/요약/키워드: hepatocellular carcinoma development

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Auranofin Enhances Sulforaphane-Mediated Apoptosis in Hepatocellular Carcinoma Hep3B Cells through Inactivation of the PI3K/Akt Signaling Pathway

  • Hwangbo, Hyun;Kim, So Young;Lee, Hyesook;Park, Shin-Hyung;Hong, Su Hyun;Park, Cheol;Kim, Gi-Young;Leem, Sun-Hee;Hyun, Jin Won;Cheong, Jaehun;Choi, Yung Hyun
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제28권5호
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    • pp.443-455
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    • 2020
  • The thioredoxin (Trx) system plays critical roles in regulating intracellular redox levels and defending organisms against oxidative stress. Recent studies indicated that Trx reductase (TrxR) was overexpressed in various types of human cancer cells indicating that the Trx-TrxR system may be a potential target for anti-cancer drug development. This study investigated the synergistic effect of auranofin, a TrxR-specific inhibitor, on sulforaphane-mediated apoptotic cell death using Hep3B cells. The results showed that sulforaphane significantly enhanced auranofin-induced apoptosis by inhibiting TrxR activity and cell proliferation compared to either single treatment. The synergistic effect of sulforaphane and auranofin on apoptosis was evidenced by an increased annexin-V-positive cells and Sub-G1 cells. The induction of apoptosis by the combined treatment caused the loss of mitochondrial membrane potential (ΔΨm) and upregulation of Bax. In addition, the proteolytic activities of caspases (-3, -8, and -9) and the degradation of poly (ADP-ribose) polymerase, a substrate protein of activated caspase-3, were also higher in the combined treatment. Moreover, combined treatment induced excessive generation of reactive oxygen species (ROS). However, treatment with N-acetyl-L-cysteine, a ROS scavenger, reduced combined treatment-induced ROS production and apoptosis. Thereby, these results deduce that ROS played a pivotal role in apoptosis induced by auranofin and sulforaphane. Furthermore, apoptosis induced by auranofin and sulforaphane was significantly increased through inhibition of the phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/Akt pathway. Taken together, the present study demonstrated that down-regulation of TrxR activity contributed to the synergistic effect of auranofin and sulforaphane on apoptosis through ROS production and inhibition of PI3K/Akt signaling pathway.

Y-90 microsphere 로부터 생성되는 제동복사선의 차폐를 위한 차폐체 개발 연구 (Development of shielding device for bremsstrahlung radiation from Y-90 microspheres)

  • 박준영
    • 핵의학기술
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    • 제23권1호
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    • pp.50-53
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    • 2019
  • 본 연구는 고에너지의 베타선을 방출하는 Y-90 미세구의 경동맥방사선색전술 시 발생되는 제동복사선에 의한 불필요한 외부피폭을 줄이고자 텅스텐 차폐체를 개발하였다. 본 연구에서는 다양한 용량(1 GBq, 2 GBq, 4 GBq)의 $SIR-Spheres^{(R)}$ Y-90 미세구를 사용하여, 텅스텐 차폐체 표면으로부터 10 cm, 50 cm, 100 cm인 곳에서 GM tube식 디지털 서베이미터로 선량률을 측정하였다. 텅스텐 차폐체 표면 10 cm 위치에서 차폐율을 분석한 결과 4 GBq의 $SIR-Spheres^{(R)}$ Y-90 미세구의 경우 90.9%, 2 GBq의 경우 88.9%, 1 GBq의 경우 88.8%의 차폐율을 보였고, 표면 50 cm 위치에서 차폐율은 4 GBq의 $SIR-Spheres^{(R)}$ Y-90 미세구의 경우 89.2%, 2 GBq의 경우 87.5%, 1GBq의 경우 86.3%로 나타났다. 텅스텐 차폐체 표면 100 cm 위치에서 텅스텐 차폐체는 평균 75.1%의 차폐율을 보이는 것으로 확인할 수 있었다. 높은 용량이 함유된 $SIR-Spheres^{(R)}$ Y-90 미세구의 경동맥방사선색전술시 방사선 작업종사자와 선원간의 거리가 짧고, 작업시간이 길기 때문에 제동복사선에 의한 피폭에 노출될 수 있다. 본 연구를 통해 개발된 텅스텐 차폐체는 향후 임상에서 경동맥방사선색전술 시 제동복사선에 의한 외부피폭을 줄이는데 활용될 수 있을 것이라 기대 된다.

B형 간염 바이러스의 ntC1731T 및 G1806A의 core 프로모터 돌연변이에 의한 HBV 유전자 발현 증가 분석 (Core Promoter Mutation of ntC1731T and G1806A of Hepatitis B Virus Increases HBV Gene Expression)

  • 조자영;이이조;성미소;정재훈
    • 생명과학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.94-100
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    • 2022
  • B형간염바이러스(HBV)의 만성 감염은 간경화와 간세포암 발생 빈도를 현저히 높인다. HBV 감염의 임상적 결과는 숙주 유전적 요인과 바이러스의 유전자 변이, 그리고 환경적 요인 등에 결정된다. HBV 복제를 위한 HBV의 pre-genomic RNA 전사는 바이러스의 core promoter 활성화에 의해 조절된다. Core promoter 돌연변이는 급성간 질환과 간세포암 발생에 연관되어 있다. 본 연구팀은 미얀마의 HBV 감염 환자들로부터 바이러스 유전자를 획득하여 core promoter 부위의 유전자 변이들을 파악하였다. Core promoter의 상대적 유전자 활성 차이를 분석하기 위해서 core promoter를 luciferase reporter에 재조합한 시스템을 제작하였다. 분석한 core promoter의 유전자 변이들 중에서 C1731T와 G1806A 돌연변이가 HBV core promoter의 전사 활성화를 증가에 관여하였다. 돌연변이 부위를 중심으로 전사 인자들의 가능한 결합 부위 변화를 컴퓨터 프로그램 분석을 통해 조사한 결과, C/EBPβ와 XBP1 반응 부위가 새롭게 생성되었음을 도출하였다. C/EBPβ의 세포 내 발현은 C1713T 돌연변이를 가진 core promoter의 전사 활성을 증가시켰으며, XBP1 발현은 G1806A 돌연변이를 함유한 M95 promoter를 활성을 증가시켰다. HBV 감염의 치료는 약제 내성과 백신 회피 돌연변이 발생으로 문제점을 가지고 있는 상황에서, 이 연구 결과는 HBV core promoter 돌연변이의 분자생물학적 그리고 임상학적 중요성을 제공한다.

Early laboratory values after liver transplantation are associated with anastomotic biliary strictures

  • Matthew Fasullo;Priyanush Kandakatla;Reza Amerinasab;Divyanshoo Rai Kohli;Tilak Shah;Samarth Patel;Chandra Bhati;Doumit Bouhaidar;Mohammad S. Siddiqui;Ravi Vachhani
    • 한국간담췌외과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.76-83
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    • 2022
  • Backgrounds/Aims: The aim of this study was to evaluate longitudinal changes of post-liver transplantation (LT) biliary anatomy and to assess the association of increased laboratory values after LT with the development of post-LT anastomotic biliary stricture (ABS). Methods: Adult deceased donor LT recipients from 2008 and 2019 were evaluated. ABS was defined after blinded review of endoscopic cholangiograms. Controls were patients who underwent LT for hepatocellular carcinoma who did not have any clinical or biochemical concerns for ABS. Results: Of 534 patients who underwent LT, 57 patients had ABS and 57 patients served as controls. On MRI, ABS patients had a narrower anastomosis (2.47 ± 1.32 mm vs. 3.38 ± 1.05 mm; p < 0.01) and wider bile duct at 1-cm proximal to the anastomosis (6.73 ± 2.45 mm vs. 5.66 ± 1.95 mm; p = 0.01) than controls. Association between labs at day 7 and ABS formation was as follows: aspartate aminotransferase hazard ratio (HR): 1.014; 95% confidence interval (CI): 1.008-1.020, p = 0.001; total bilirubin HR: 1.292, 95% CI: 1.100-1.517, p = 0.002; and conjugated bilirubin HR: 1.467, 95% CI: 1.216-1.768, p = 0.001. Corresponding analysis results for day 28 were alanine aminotransferase HR: 1.004, 95% CI: 1.002-1.006, p = 0.001; alkaline phosphatase HR: 1.005, 95% CI: 1.003-1.007, p = 0.001; total bilirubin HR: 1.233, 95% CI: 1.110-1.369, p = 0.001; and conjugated bilirubin HR: 1.272, 95% CI: 1.126-1.437, p = 0.001. Conclusions: Elevation of laboratory values early after LT is associated with ABS formation.

발암제 (DEN) 투여 rat의 간암 진행상태의 기능학적 및 형태학적 변화와 항암제(5-FU) 처리효과 시험 (Functional and morphological changes of the livers by 5-fluorouracil treatment on diethylnitrosamine-treated rat)

  • 김철호;천성화;박종식;김남철;강정부
    • 한국동물위생학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.347-364
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    • 2006
  • This study is concerned with assessment of diethylnitrosamine (DEN 0.01 %) induced liver cell carcinogenesis by measurement of changes preceding the development of neoplasms. Therefore, it was undertaken to investigate changes of liver-specific enzyme activities in Sprague-Dawley (SD) rats by ad libitum feeding of DEN. And also. the changes of hepatic morphology in SD rats were detected by haematoxylineosin stain and immunohistochemistry (PCNA). 5- Fluorouracil (5- FU) is one of the most widely used anticancer agents for digestive cancers including hepatocellular carcinoma, and is known to affect the cell cycle and induce apoptosis of cancer cells. In the present study, SD rats were given drinking water containing 0.01% diethylnitrosamine (DEN) for 8 weeks. Minor behavioral change, brittleness of hair and decreased amount of water and diet intake were observed in rats 4 weeks after DEN administration. The body and liver weights were significantly (p < 0.05) decreased in rats 11 weeks after DEN administration. The liver weight ratio to body weight was rather stable and not significantly decreased in the all treatment groups. The liver specific enzyme activities (AST, ALT, ${\gamma}$-GTP) were significantly increased in all treatment groups compared to control group (p < 0.05). Variable size of liver tumor and hepatomegaly were observed in rats treated with DEN after 10 weeks. Numerous vacuoles were seen on the midzonal and or peripheral areas of hepatic lobules. The large and polymorphological hepatocytes with eosinophilic cytoplasm or densely basophilic mitotic nucleoli were seen. Several proliferative small round cells were seen on vacuolated and necrotic areas in peripheral hepatic lobules or portal areas. PCNA-positive cells were seen on the vacuolated portal areas and peripheral areas of hepatic lobules in the areas of small round cells. We examined functional and morphological changes of livers by 5 - FU treatments on DEN -treated rat. The DEN -treated rats compared to 5 - FU -treated rats after DEN treatment for 8 weeks. The serum total protein and triglyceride were significantly (p < 0.05) decreased, and the liver enzyme activities of AST and ALT were significantly(p < 0.05) increased. After 8 weeks, in the non-5-FU -treated group, the size of liver tumor were varied and hepatomegaly were observed, hepatocellular vacuolization, necrosis and steatosis were observed on the midzonal and peripheral areas of hepatic lobules. The large and polymorphological hepatocytes were seen, the interlobular connective tissues were proliferated. PCNA positive cells were seen in the portal areas and peripheral areas of hepatic lobules in the non-5-FU-treated group. In hepatocytes, condensation of nuclear chromatin and vacuolization were observed, shape of the nuclei were irregular, the degraded nuclei and organelles were observed. The livers of rats in the 5 - FU treatment group were seen grossly brilliant, red-brown color, and the vacuolated and degenerated regions, hyperplastic nodules were not nearly observed. In the electron microscope, the cytoplasm of the hepatocytes contained a large number of mitochondria, rough endoplasmic reticulum, developed organelles surrounding nuclei. The above findings suggest that 5 - FU will be effective as anti -liver tumor drug.

고속액체크로마토그래피 텐덤질량분석기법을 이용한 사람 혈장 내 소라페닙 농도분석법의 개발 및 검정 (Development and Validation of the Determination of Sorafenib in Human Plasma using Tandem Mass Spectrometry Coupled with Liquid Chromatography)

  • 박대진;이성곤;김우미
    • 생명과학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.1456-1462
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    • 2012
  • 소라페닙은 멀티카이네즈 억제제로서 신세포암, 전이성 간세포암 환자의 치료에 효과가 입증된 경구용 항암제이다. 이 연구의 목적은 고속액체크로마토그래피 텐덤질량분석기법(LC/MS/MS)을 이용하여 사람 혈장 내 소라페닙의 농도를 측정하는 효율적인 방법을 개발하고 한국식품의약품안전청(KFDA) 기준에 따라 분석법을 검정하는 것이다. 혈장시료($100{\mu}l$)에 내부표준물질인 chlorantraniliprole을 첨가한 후 이소프로필알콜과 에틸아세테이트로 구성(1:4, v/v)된 0.1% 포름산 함유 추출용액을 혼합하였다. 원심분리 후 상층액을 취하여 원심감압농축하였다. 잔사를 이동상에 재용해하고 Waters사의 역상 XTerra$^{TM}$ C18 칼럼(입자크기 $3.5{\mu}m$)을 장착한 고속액체크로마토그래피 장치에 주입하였다. 액체크로마토그래피는 0.1% 포름산과 10 mM 암모늄 포메이트를 함유한 버퍼용액과 메탄올, 아세토나이트릴을 각각 1:6:3으로 혼합한 용액을 이동상으로 사용하였으며 5분 내에 측정을 완료하였다. 분석대상 물질들은 텐덤질량분석기에서 electrospray 양이온 이온화($ES^+$) 검출방식으로 확인하였으며 소라페닙은 'm/z 465.2 ${\rightarrow}$ 252.5', chlorantraniliprole은 'm/z 484.4 ${\rightarrow}$ 286.2'으로 구성한 multiple reaction monitoring 방법을 사용하였다. 검정 결과, 2-5,000 ng/ml의 농도 구간에서 양호한 직선성($r^2$ > 0.99)과 정확도(90.7-103.9%), 정밀도(10% 이하)를 나타내었다. 새롭게 개발된 LC/MS/MS을 이용한 사람 혈장 내 소라페닙의 농도 측정법은 KFDA 기준을 만족하였으며, 기존의 방법에 비해 민감도가 높은 방법이었다.

소아의 만성 B형 간염: 새로운 병리조직학적 분류와 임상 소견의 상관 분석 (Chronic HBV Infection in Children: The histopathologic classification and its correlation with clinical findings)

  • 이선영;고재성;김종재;장자준;서정기
    • Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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    • 제1권1호
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    • pp.56-78
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    • 1998
  • 연구목적: 만성 B형 간염의 간조직 소견은 진단 및 예후의 평가 뿐아니라 치료여부의 결정 및 치료효과의 평가를 위해서 중요하고, 이는 좀 더 객관적, 구체적, 포괄적으로 새롭게 분류할 필요성이 있다. 우리나라 소아의 만성 B형 간염의 빈도는 높을 것으로 추정되는데 아직 이에 대한 병리조직학적 고찰은 거의 없는 상태이다. 이에 저자들은 점수로 평가한 최근의 반정량적 분류 방법(Ludwig 분류법)을 전통적으로 이용되어온 De Groute의 분류법과 비교하여 연관성을 밝히고, 반정량적 분류법이 좀 더 객관적으로 예후를 예견하고 형태학적 변화를 감시하는 유용한 방법임을 소개하고자 하였다. 대상 및 방법: 서울대학교병원 소아과에 입원하여, 간조직 생검을 받은 만성 B형 간염 환아 99명을 대상으로 병리조직 소견과 병록지 고찰을 시행하였다. B형 간염 표식자로는 HBsAg, anti-HBs, HBeAg, anti-HBe, anti-HBc(IgG, IgM), HDV를 방사면역측정(radioimmunoassay)을 이용하여 검사하였다. 간생검조직은 전통적인 De Groute의 병리조직학적 분류법과 병리조직학적 변화를 문맥강 및 문맥강 주변의 염증(Portal/Periportal activity), 간소엽 내 염증(Lobular activity), 섬유화(Fibrosis)로 나누어 각각의 정도를 0에서 4로 점수화(Numerical scoring)한 Ludwig의 체계에 따라 분류하였다. 두가지 분류법 간의 연관성과, 병리조직 소견에 따른 빈도, 연령 및 성별 분포, 임상적 특징, 생화학적 및 혈청학적 검사 소견을 비교 조사하였다. 또한 간세포암 5례는 따로 분류하여 임상적 고찰을 시행하였다. 결 과: 1) 총 99례 중 남아 83례, 여아 16례였고, 연령별 분포는 1년 5개월에서 16년 4개월까지였으며, 평균연령은 9.4세였다. 병리조직형별 연령 및 성별분포에는 차이가 없었다. 2) 병리조직형별 분포는 정상 조직 소견 2례, 만성 소엽성 간염 2례, 만성 지속성 간염 22례, 경도 만성 활동성 간염 40례, 중등도 만성 활동성 간염 19례, 고도 만성 활동성 간염 1례, 간경변을 동반한 만성 활동성 간염 7례, 간경변증 1례, 간세포암 5례였다. 두가지 분류법은 높은 연관성을 보였으나 간경화의 경우는 연관성이 떨어져서, 간조직내 염증과 섬유화는 따로 분리하여 평가하거나, 섬유화의 중량이 필요함을 알 수 있었다. 3) 간세포암을 제외한 94례 중 66례(70%)가 신체검사에서 우연히 발견된 경우였으며, 2례는 전신 부종이 주소로서 B형 간염과 관련된 막성 사구체 신염이 동반되어 있었다. 그 외는 비특이적인 간염증상을 주소로 내원하여 진단되었다. 내원시 임상 증상으로는 이피로성, 식욕부진, 오심, 구토, 복통, 복부팽만, 체중감소, 발열, 진한 소변색, 황달, 비출혈, 부종, 혈뇨 등이 있었고, 이학적 소견으로는 간장비대, 비장비대, 우측 상복부통이 있었다. 병리조직형별 임상증상, 이학적 소견 및 그 빈도에는 차이가 없었다. 4) 총 99례 중 가족력상 어머니에 B형 간염의 병력이 있는 경우가 54례, 아버지가 12례, 형제들의 경우가 25례 있었으며, 그 외의 동거 가족에서 가족력이 있는 경우는 17례 있었고, 가족력이 없는 경우는 28례였다. 가족 중 간경화가 있는 경우는 9례였고, 간세포암도 2례에서 있었다. 어머니가 만성 활동성 간염으로 사망한 례가 1례 있었고, 형제가 전격성 간염으로 사망한 경우도 1례 있었다. 병리조직형별 가족력의 차이는 없었다. 5) 간기능 검사소견을 보면, AST와 ALT의 평균은 각각 $151{\pm}158$ U/L, $215{\pm}221$ U/L이고, 병리조직형별로는 조직 염증소견이 심할수록 유의하게 높은 것을 알 수 있었다. 그러나 병리조직형별로 중복되는 부분이 많아 AST, ALT치로 조직형을 예측하는 것은 어려웠다. Ludwig의 분류와 간기능 검사치와의 관계를 보면, 혈청 알부민은 섬유화가 진행할수록 유의하게 감소하는 것을 관찰할 수 있었고, ALT, AST는 간조직내 염증 및 섬유화가 심할수록 유의하게 증가하는 것을 관찰하였다. 6) Prothrombin time은 조직형이 심할수록 유의하게 길어졌고, 특히 간경화가 진행될수록 나빠지는 것을 관찰할 수 있었다. APTT(activated partial thromboplastin time)도 조직형이 심할수록 길어지는 것을 관찰할 수 있었으나, 통계적 유의성은 없었다. 반정량적 방법에 의한 분류와의 관계를 보면, Prothrombin time과 APTT는 간조직내 염증 및 섬유화가 심할수록 길어지는 것을 관찰하였으나, 통계적 유의성은 없었다. 7) IgM anti-HBc는 검사가 이루어진 80명 중 1명에서만 양성이었고, HDV는 검사가 이루어진 83명 중 양성인 경우는 한 례도 없었다. HBeAg은 간생검 당시 81례에서 양성이였고, 이 후 평균 $41.8{\pm}31.3$개월간의 추적 중에 HBeAg 음전을 보인 경우는 50례가 있었고, 1년 음전율은 37%였다. 병리조직형별로는 조직형이 심할수록 음전시까지의 기간이 짧은 것을 관찰할 수 있었다. 8) 간세포암 5례의 남녀 분포는 남아 4례, 여아 1례이고, 평균연령은 $10.4{\pm}3.1$세(7세~13세 6개월)였다. 모두에서 HBsAg양성, HBeAb양성과 어머니의 만성 B형 간염의 가족력이 있었다. 간세포암 주변 조직 소견은 1례를 제외하고는 모두에서 간경화의 소견을 보였다. 추적 중 혈청 AFP의 증가로 조기발견된 1례는 종양절제술 후 항암요법으로 추적 중에 있고, 그 외에는 모두 수술 후 항암요법 혹은 방사선요법을 병행하여 시행했으나 사망하였다. 결 론: 만성 B형 간염의 간손상 정도는 임상증상이나 생화학적 검사소견으로 평가할 수 없었고, 간조직검사에 의한 병리조직학적 분류가 필요하였다. 이는 De Groute의 분류와 잘 연관되는 반정량적 Ludwig 방법에 의해 좀 더 포괄적, 구체적, 객관적으로 분류할 수 있었고, 후자는 예후를 예견하고, 형태학적 변화를 감시하며, 통계적으로 분석하는 데 유용한 방법임을 시사하였다.

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쏘라페닙과 홍삼추출물간의 약물상호작용 (Drug Interaction between Ginseng Extract (GE) and Sorafenib)

  • 이남희;박호재;노자성;김미경;이유경;조은아;허정;조몽;황태호
    • 생명과학회지
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    • 제21권11호
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    • pp.1518-1525
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    • 2011
  • 쏘라페닙은 간암 치료제로 승인된 유일한 약이다. 전세계 암환자들의 인삼추출물 사용이 증가 되고 있지만 쏘라페닙과의 상호작용에 대한 연구는 부족하다. 사람의 간암 세포주와 생쥐 모델을 사용하여 쏘라페닙과 인삼추출물의 약물 상호작용을 알아보고자 하였다. 저농도 인삼추출물 투여시 암세포주의 성장과 pERK(phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase)의 증가가 관찰되었고 고농도 투여시 암세포 억제와 pERK 감소가 관찰되었다. 성장 사이클이 없는 세포에서 쏘라페닙의 항암 효과가 감소한 반면 저농도 인삼 투여 시 항암 효능이 증진되어 나타났다. PD98059 (ERK 인산화 억제재)은 효과적으로 ERK 인산화를 억제하여 인삼추출물의 쏘라페닙 감작 작용을 억제시켰다. 생쥐 간암 세포주 모델에서, 저농도 인삼추출물은 다소 암세포 크기를 증가 시켰지만 고농도 투여시 감소시켰다. 그러나, 인삼추출물과 쏘라페닙 동시 투여시 항암 효능은 현저히 증가되었다. 정상조직에서 저농도 인삼에 의해 PERK 증가가 관찰되었으며 이것은 홍삼에 의한 독성 증가와 관련될 것으로 추정되었다. 결론적으로 인삼추출물과 쏘라페닙은 농도에 따라 항암효능을 증가 시킬 수 있음을 보여 주었지만 독성의 가능성도 함께 증가시켰다. 인삼추출물과 쏘라페닙 약물 상호작용에 대한 더 면밀한 연구가 필요할 것으로 보인다.

간암 동물 모델에서 2'-fluoro-2'-deoxy-1-${\beta}$-D-arabinofuranosyl-5-[$^{124}I$iodo-uracil ($[^{124}I]FIAU$) 소동물 PET 영상 연구 (Small Animal PET Imaging with [$^{124}I$]FIAU for Herpes Simplex Virus Type 1 Thymidine Kinase Gene Expression in a Hepatoma Model)

  • 채민정;이태섭;김준엽;우광선;정위섭;전권수;김재홍;이지섭;류진숙;천기정;최창운;임상무
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제42권3호
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    • pp.235-245
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    • 2008
  • 목적: 간암은 치명적인 질환으로 유전자 치료가 기존 치료의 대체적 치료로 기대되고 있으며, 이러한 치료법의 발달과 함께 유전자의 발현을 평가할 수 있는 보고 유전자 시스템의 필요하다. 그 중 HSV1-tk 유전자는 보고 유전자로서 필요한 조건을 두루 만족시키고 있을 뿐만 아니라 별도의 치료유전자를 따로 이입할 필요가 없다는 장점을 가지고 있어 가장 많이 사용되는 방법이다. 이 연구는 간암의 유전자 치료를 위해 간암 동물 모델에서 유전자로 HSV1-tk를 사용하고 보고 기질로 방사성 요오드 표지 2'-fluoro-2'-deoxy-1-${\beta}$-D-arabinofuranosyl-5-iodouracil (FIAU)를 사용하여 소동물 양전자 방출영상(positron emission tomography, PET)을 얻어 비침습적 생체 유전자 발현 영상의 가능성을 확인하고 자 하였다. 대상 및 방법: HSV1-tk 보고 유전자 이입 간암세포주인 MCA-tk와 MCA 세포주를 이용하여 in vitro 상에서의 [$^{125}I$]FIAU의 섭취실험과 섭취량과 발현량의 상관성평가를 위해 세포수 백분율에 따른 섭취실험을 실시하였다. 피하 간암 동물모델을 이용하여 [$^{125}I$]FIAU의 생체분포를 평가하였으며 [$^{125}I$]FIAU를 이용하여 소동물 PET을 통한 생체영상을 분석하였다. 결과: HSV1-tk 유전자가 이입된 MCA-tk 세포에서는 특이적인 동위원소의 집적이 발생하였으며 대조군인 MCA에서는 거의 집적이 이루어지지 않았다. 섭취 후 480 분에서 두 세포주의 섭취비는 15 배로 나타났다. MCA-tk 세포주의 백분율이 증가함에 따라 [$^{125}I$]FIAU의 섭취량도 직선적 상관관계($R^2=0.9644$)에 따라 증가하여 기질의 섭취량이 유전자 발현량을 잘 반영하고 있음이 확인되었다. 피하 종양 동물모델의 생체분포 결과 [$^{125}I$]FIAU는 초기에 신장으로 빠르게 배출되며 1 시간 이후 생체내 deiodinase에 의하여 분해되어 위와 갑상선의 섭취가 증가된 값을 보였다. MCA-tk 종양 대 혈액 비와 MCA-tk 종양 대 근육 비는 투여 후 24 시간 사이에 최대 641의 값을 나타내었다. 또한 HSV1-tk 유전자가 발현하지 않은 MCA종양에 비하여 MCA-tk 종양은 192.7 배 높은 섭취를 보여 [$^{125}I$]FIAU의 섭취는 HSV1-tk 유전자 발현에 특이적임을 확인하였다. MCA-tk 종양 대 간의 집적의 경우에도 초기 1시간에 13.8 배, 4 시간에 66.8 배, 24 시간에 혈액 비와 비슷한 정도의 588.3배 이상의 대조도를 보여 주었다. [$^{124}I$]FIAU를 보고 기질로 사용한 소동물 PET 생체영상에서 대조군인 MCA 종양과 보고 유전자가 이입된 MCA-tk 종양에의 집적이 차이가 매우 큰 대조도를 보여주었으며 생체분포 결과와 일치하는 양상을 나타내었다. 결론: $^{125}I$-FIAU가 세포 섭취율 시험과 생체 분포에서 MCA-tk 종양에 높은 집적을 나타내었고 $^{124}I$-FIAU를 이용한 소동물 PET 영상에서 MCA-tk 종양이 표적장기인 간이나 MCA 종양에 비하여 매우 높은 대조도를 나타냈다. 향후, 간암의 유전자 치료에서 FIAU은 HSV1-tk를 보고 유전자로 사용할 때 적절한 기질로서 비침습적으로 핵의학 영상을 이용한 유전자 발현의 평가를 가능하게 할 수 있을 것으로 기대된다.