• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제10권3호
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• pp.159-168
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• 2006

설치류를 포함한 대부분의 포유동물은 페로몬 반응을 중개하는 두 개의 화학감각 시스템(chemosensory system)을 갖고 있는데, 각각 주후각시스템(main olfactory system, MOS)과 부후각시스템(accesory olfactory system, AOS)이다. MOS에 속하는 화학감각뉴런들은 주후각 상피 내에 위치하며, AOS에 속하는 화학감각뉴런들은 비강 윗부분의 서골비기관(vomeronasal organ, VNO)에 위치한다. 공기 중의 비휘발성 페로몬 성분들은 구개 위쪽으로 열린 관을 통해 VNO의 내강으로 이동한다. 페로몬 수용체 단백질들은 크게 두 개의 슈퍼패밀리 V1R과 V2R로 나뉘는데, 이들은 구조적으로 큰 차이가 있으며 MOS에서 발현되는 후각 수용체들과는 무관하다. 이들은 7개의 막관통 도메인을 갖는 G-단백질 결부 단백질(seven transmembrane domain G-protein coupled proteins, V1R은 $G_{{\alpha}i2}$와, 그리고 V2R은 $G_{0\;{\alpha}}$와 연관)이다. V2R은 비고전적 MHC Ib 유전자 산물인 M10과 기타 8개의 M1 패밀리 단백질들과 함께 작용한다. 그 외 VNO 뉴런의 중요한 구성 분자는 TrpC2로, 이는 transient receptor potential(TRP)의 양이온 채널 단백질이며 세포내 신호전달과정에서 중요한 역할을 할 것으로 추정된다. 포유동물의 화학적 의사소통과정에서 페로몬은 작용 모드 또는 효과에 따라 4종류로 분류할 수 있는데, 프라이머(primer), 신호자(signaler), 조정자(modulator) 그리고 방출자(releaser)이다. 근본적으로 이들 화학신호에 대한 반응들은 개체 간, 심지어는 한 개체 내에서도 다양할 수 있다. 이러한 다양성은 페로몬이 스테로이드 호르몬들과 함께 또는 단독으로, 신경전달물질들과 같은 비스테로이드 요인들의 후각정보 처리 과정에 미치는 각종 조절의 차이에 의해 나타날 수 있다. 이러한 조절은 유리한 사회적, 환경적인 조건들을 갖도록 수용자의 생식 축에 미치는 영향을 증강 또는 촉진한다. 가장 좋은 예는 수컷 생쥐의 소변 중의 테스토스테론 의존적인 주요 요단백질(major urinary proteins, MUPs)에 의한 임신방지효과(Bruce 효과)이다. 흥미롭게도 생쥐 GnRH 뉴런은 냄새와 페로몬 양자 모두로부터 페로몬 신호를 수용하는 것 같다. 비록 상당한 논란의 소지는 있지만, 그간의 연구들은 생식과 기타 여러 기능들 사이에 복잡한 상호교차 관계가 있음을 시사한다. 여기서 GnRH 뉴런은 다양한 원천으로부터의 정보를 통합하고, 다시 다양한 뇌기능을 조절하는 것으로 보인다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제13권1호
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• pp.1-11
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• 2009

착상은 배아측과 모체측의 내분비적, 측분비적 및 자가분비적 인자들의 상호 작용에 의하여 조절된다. 착상의 적기는 $2{\sim}4$일로서 이 특수한 시간대 안에서 signaling, appositioning, attachment 및 invasion을 통하여 순차적으로 배아의 착상이 이루어지는데, 이는 자궁내막과 배아로부터 여러 사이토카인, 성장인자, 부착인자와 같은 다수의 생화학 인자의 생성과 분비를 포함하며 이로 인하여 수용적인 자궁내막이 형성된다. LIF, CSF-1, IL-1과 같은 사이토카인들은 착상을 이끄는 연속적인 사건에서 중요한 역할을 수행하며 integrin, L-selectin ligands, glycodelin, mucin-1, HB-EGF, pinopodes는 appositioning과 attachment에 관여한다. 배아 또한 사이토카인과 성장인자 및 LIF, CSF-1, IGF, HB-EGF에 대한 수용체들을 분비하여 능동적으로 대처한다. 자궁내막의 수용성을 평가하고 자연주기 또는 보조생식술을 이용한 임신의 예후를 예측하는데, 이와 같은 인자들이 유용한지는 앞으로 더 연구되어야 한다. 현재로서는 내막조직으로부터 채취한 integrins, pinopodes, glycodelin, LIF가, 자궁강내 세척액에서는 glycodelin과 LIF가 유망한 인자로 떠오르고 있다. 혈액내 마커로서는 VEGF, glycodelin, CSF가 약간의 연관성을 보여주고 있다. 이러한 인자들이 보조생식술 전후로 자궁내막의 기능과 임신의 예후를 평가하는 선별검사로 이용될 수 있는지를 증명하기 위해서는 향후 불임 여성과 대조군인 가임 여성을 대상으로 한 대규모의 연구가 필요할 것이다. 인간의 착상에서 이들 인자들의 기능을 충분히 이해해야 치료적 기법으로 연결되어 보조생식술에서도 더 높은 성공률을 이루어 낼 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제31권4호
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• pp.418-424
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• 2021

자외선과 병원미생물 감염 등으로 야기되는 다양한 피부조직의 손상은 피부염증을 일으킨다. 피부염 치료제로 염증을 완화시키는 항히스타민 또는 스테로이드 계열 약물이 처방되고 있다. 하지만 부적절한 스테로이드 복용은 피부 장벽 약화나 골다공증 등의 부작용을 초래할 수 있어, 부작용이 적은 피부염 치료 약물은 임상적으로 중요하다. 콜레스테롤 합성에 필요한 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A 환원효소를 억제하는 statin은 혈청 콜레스테롤 수준을 낮추는 약물로 고지혈증이나 심혈관질환에 널리 처방되고 있다. 이러한 콜레스테롤 생성 억제 기능에 더하여, 흥미롭게도, statin 약물은 골관절염과 관련된 여러 연구에서 항염증 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 피부 장벽의 주요 구성 세포인 각질형성세포(HaCaT 세포주)에서 atorvastatin 및 fluvastatin의 잠재적인 항염증 효과를 조사하였다. IL-1β 자극에 반응하여 HaCaT 세포에서 염증반응의 주요한 인자인 COX2 단백질의 발현이 증가하였다. 이러한 COX2 단백질의 발현 증가는 atorvastatin 또는 fluvastatin 약물 처리로 억제되었다. 비슷하게, IL-1β에 의해 발현이 증가된 다른 염증반응 유전자(iNOS 그리고MMP-1 등)의 발현양도 atorvastatin 또는 fluvastatin 약물 처리로 감소되었다. 종합하면, 본 연구결과는 HaCaT 세포에서 IL-1β 로 유도된 염증반응이 atorvastatin 및 fluvastatin 약물 처리로 하향 조절될 수 있음을 보여준다. 따라서, 본 연구결과는 atorvastatin 및 fluvastatin 약물이 피부염증을 완화시키는 조절제로 응용될 수 있다는 것을 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제33권2호
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• pp.169-175
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• 2023

자외선으로 야기되는 피부조직의 손상에 대한 방어기전으로 멜라닌세포는 멜라닌 색소를 생산한다. 이러한 멜라닌 생성에는 tyrosinase 효소가 중추적인 역할을 수행한다. 그러나 과다한 멜라닌 생성은 피부조직에 주근깨와 검버섯 등의 과다 색소침착 병변을 일으킨다. 따라서 tyrosinase 발현이나 활성을 조절함으로써, 과도한 멜라닌 생성을 억제하는 물질을 발굴하는 것은 임상적인 의미가 있다. Catechin은 tyrosinase 발현을 저해함으로써 멜라닌 생성을 억제하는 화합물로 알려져 있다. 본 연구에서는 B16F10 마우스 흑색종 세포주와 버섯에서 추출된 tyrosinase를 사용하여, 참느릅나무의 줄기 껍질에서 추출 및 동정된 catechin 유도체 화합물(C5A, C7A, C7G, 및 C7X)의 멜라닌 생성 억제 효능을 검증하였다. 먼저, B16F10 세포주에서, 세포독성을 나타내지 않는 농도의 catechin 유도체 화합물 처리는, 모두α-MSH로 촉진된 멜라닌 생합성을 억제하는 효능을 보였다. Catechin 유도체 화합물의 이러한 효능은 멜라닌 생합성 저해제로 잘 알려진 kojic acid와 비슷한 수준이였다. 또한, C5A와 C7A는 버섯에서 추출된 tyrosinase의 효소 활성을 통계적으로 유의하게 억제하였다. 또한, 컴퓨터 분석을 통해 C5A와 C7A는 kojic acid와 유사한 수준으로 tyrosinase의 active site에 결합할 것으로 예측되었다. 이에 더하여, 4종류의 catechin 유도체 화합물 모두가 α-MSH 처리된 B16F10 세포주에서 tyrosinase 단백질 발현을 감소시켰다. 본 연구결과를 종합하면, 참느릅나무에서 추출/동정된 catechin 유도체 화합물은 멜라닌세포의 멜라닌 생성을 효과적으로 억제하였다. 따라서, 본 연구결과는 이러한 catechin 유도체 화합물이 피부의 과다 색소침착 질환 제어를 위한 새로운 조절 물질로 응용될 수 있음을 제시한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제57권5호
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• pp.449-460
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• 2004

연구배경 : PS-341은 최근에 개발된 강력하고 특이적인 proteasome 억제제로서, 일부 암환자에 투여하여 좋은 성적이 보고되고 있다. Proteasome 억제제의 항암효과는 아포프토시스 유발 물질, 즉 p53, $p21^{WAF/CIP1}$, $p27^{KIP1}$, NF-${\kappa}B$, Bax, Bcl-2 등의 발현 증가와 관련이 있는 것으로 생각되고 있다. JNK와 GSK-$3{\beta}$도 아포프토시스에 관여하는 것으로 잘 알려져 있지만, PS-341에 의한 아포프토시스에서의 역할은 규명되지 못한 상태이다. 본 연구에서는 폐암세포주에서 PS-341에 의한 아포프토시스에서 JNK와 GSK-$3{\beta}$의 역할을 규명하고자 하였다. 방 법 : NCI-H157과 A549 폐암세포주를 실험에 사용하였다. 세포생존능은 MTT 방법으로 평가하였고, 아포프토시스는 PARP의 분해로 평가하였다. JNK의 활성도는 in vitro immuno complex kinase 방법과 내인성 c-Jun의 인산화로 측정하였다. 각종 단백의 발현은 Western 분석으로 평가하였다. JNK1과 GSK-$3{\beta}$의 과발현은 각각 plasmid vector와 adenovirus vector를 이용하였다. 결 과 : PS-341 처치로 아포프토시스에 의한 세포생존율의 감소가 관찰되었다. PS-341 처치로 JNK가 활성화되었고, c-Jun의 발현이 유도되었다. Dominant negative JNK1의 과발현 또는 SP600125 전치치로 JNK의 활성화를 차단하면 PS-341에 의한 아포프토시스가 억제되었다. PS-341 처리로 JNK 활성화에 의존적으로 caspase 3의 활성화가 유도되었다. Caspase 활성화의 차단으로도 PS-341에 의한 아포프토시스가 억제되었다. PS-341에 의해 Akt가 활성화되었고, Akt 활성화의 차단으로 PS-341에 의한 아포프토시스가 심화되었다. PS-341에 의한 Akt 활성화로 GSK-$3{\beta}$가 불활성화되었다. Constitutively active GSK-$3{\beta}$의 과발현으로 PS-341에 의한 아포프토시스가 심화되었고, dominant negative GSK-$3{\beta}$의 과발현으로 PS-341에 의한 아포프토시스가 감소되었다. Lithium chloride 전처치와 dominant negative GSK-$3{\beta}$의 과발현으로 PS-341에 의한 JNK의 활성화와 c-Jun의 발현 증가가 억제되었다. 결 론 : 폐암세포주에서 PS-341에 의한 아포프토시스는 JNK/caspase 경로가 관여하며, 이는 PI3K/Akt 경로를 통한 GSK-$3{\beta}$의 불활성화에 의해 억제되는 것으로 판단된다. 따라서 PS-341의 항암효과를 최대화하기 위해서는 PI3K/Akt 경로를 통한 GSK-$3{\beta}$의 불활성화를 차단하는 치료법이 병행되어야 할 것으로 판단된다.

• 대한핵의학회지
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• 제39권1호
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• pp.34-43
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• 2005

목적: 인체대장암 HCT15/CL02 암세포와 인체 비소세포 폐암 A549세포를 대상으로 Pgp와 MRP발현을 조사하고, 세포와 이종이식된 종양조직에서 $^{99m}Tc$-MIBI와 tetrofosmin의 섭취정도를 비교하여 이들 방사성의약품의 Pgp와 MRP 추적자로서의 성능을 알아보고자 하였다. 또한 다약제내성 극복제인 CsA 처리에 의한 두 방사성 의약품의 암세포 내섭취정도를 비교해 보았다. 재료 및 방법: Pgp의 발현은 RT-PCR과 면역조직화학 염색으로, MRP발현은 MRPrl항체에 대한 western blot analysis와 면역조직화학 염색으로 확인하였다. 세포 섭취는 $37^{\circ}C$에서 $1{\times}10^6$개/ml 농도에서 MIBI와 tetrofosmin을 30분과 60분 동안 반응시킨 후 상층액과 침전물로 분리하여 각각의 방사능을 감마계수기로 측정하여, 50 ${\mu}M$의 cyclosporin A (CsA)를 처리한 성적과 비교하였다. 체내실험은 HCT15/CL02세포와 A549세포를 이종이식 한 누드마우스를 4군으로 구분하여, MIBI와 tetrofosmin 만을 주사한 군과, CsA를 70 mg/kg으로 1시간전에 주사한 후 체내분포를 측정한 군으로 구분하였다. MIBI와 tetrofosmin은 각각 370 KBq을 정맥주사하고 10분, 60분, 240분 후에 동물들을 희생시켜 종양조직내의 두 방사성의약품의 장기섭취율(%ID/gm)로 계산하여 비교하였다. 결과: HCT15/CL02세포와 A549세포에서 MIBI와 tetrofosmin의 섭취는 배양시간이 지남에 따라 증가하였으며 그 섭취정도는 MIBI가 tetrofosmin보다 높았다. CsA 50 ${\mu}M$에 의한 MIBI와 tetrofosmin의 섭취정도를 각각의 60분 대조군과 비교하면 각각 763%와 629% 증가하여 MIBI의 섭취증가 정도가 tetrofosmin보다 높았다. 체내에서 두 방사성의약품의 섭취정도는 유사하였다. CsA 처리군의 섭취정도는 각각의 대조군에 비교하여 MIBI는 10분에 114%, 60분에 257%, 240분에 396%로 증가하였으며, tetrofosmin은 10분에 110%, 60분에 205%, 240분에 410%로 증가하였다. HCT15/ CL02 세포실험에서도 두 방사성약품의 섭취정도에 유의한 차이가 없었으나, CsA를 처리하였을 때 MIBI와 tetrofosmin의 섭취율은 기저치보다 모두 증가하였다. CsA에 의한 MIBI와 tetrofosmin의 섭취율은 기저치보다 각각 10배와 2.4배 증가하여, MIBI의 섭취율이 tetrofosmin보다 1.2배에서 4배정도 높았다. HCT15/CL02 종양조직내의 섭취는 CsA 처치시 증가하였으나 MIBI와 tetrofosmin 간에 유의한 차이는 없었다. 결론: Pgp와 MRP를 발현하여 다약제내성을 나타내는 암세포에서 MIBI와 tetrofosmin 섭취율은 유사하였으나, Pgp와 MRP를 억제하는 CsA에 의한 섭취증가정도는 MIBI가 더 높았다. 그러나 두 약제 섭취율 증가의 차이는 동물실험에서는 관찰되지 않았다. 이러한 결과로 보아 MIBI와 tetrofosmin은 Pgp와 MRP에 의한 다약제내성의 발현을 평가할 수 있는 방사성의약품으로 판단되며, 다약제내성 극복제의 시험관내 효능평가에는 MIBI가 tetrofosmin보다 더 우수할 것으로 사료되었다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제23권3호
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• pp.247-268
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• 1996

여포와 난포의 성숙, 배란과 착상, 임신의 유지와 태아의 성장 발달, 분만 및 유선발육과 비유 등 일련의 생식현상에서 있어서 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용이 중추적인 역할을 한다는 사실은 오래 전부터 알려져왔다. 그러나 이러한 일련의 현상에 고전적인 호르몬 외에도 다수의 성장인자가 관여되고 있음이 최근의 연구 결과 밝혀지고 있다. 생식기관에서 성장인자들은 대부분 autocrine/paracrine mode로 작용하여, 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용을 매개하거나 이들 호르몬 등과 교호적인 작용(synergy)을 한다. 생식기관 내 insulin-like growth factor(IGF) system은 최근 가장 활발히 연구된 분야 중의 하나로 생식현상의 전반에 걸쳐 중요한 역할을 하고 있음이 밝혀졌다. 본 지면에서는 IGF system에 관한 개괄적인 정보를 소개하고 현재까지 보고된 intrauterine IGF system에 관한 연구를 요약하고자 한다. IGF family는 IGF-I과 IGF-II ligands, 두종류의 IGF receptors(수용체), 그리고 지금까지 발견된 6종류의 IGF-binding proteins(IGFBPs)로 이루어져 있다. IGF-I과 IGF-II는 proinsulin과 상동한 구조를 가진 peptide로서 포도당과 아미노산 운반을 자극하는 등 insulin과 유사한 작용을 한다. 이 외에도 IGFs는 세포분열촉진제(mitogens)로서 여러 형태의 세포에 걸쳐 세포증식을 자극하고, 세포의 분화(differentiation)과 세포기능의 발현에 관여한다. IGFs는 간과 주로 messenchymal cells에서 발현되어 endocrine mode는 물론 autocrine/paracrine mode로 거의 모든 조직에 작용한다. IGF 수용체는 두종류가 알려져 있는데 type I IGF receptor는 tyrosine kinase로서 IGF-I과 IGF-II에 공히 high-affinity를 나타내고, 상기한 대부분의 IGFs의 작용을 매개한다. Type II IGF receptor 혹은 IGF-II/mannose-6-phosphate receptor는 두개의 서로 다른 binding sites를 가지고 있는데 IGF-II binding site는 IGF-II에만 high-affinity를 나타낸다. Type II IGF receptor의 주요 역할은 IGF-II를 lysosomal targeting하여 ligand를 파괴하는데 있다. 체액 속의 IGFs는 대부분 IGFBP에 결합되어 있다. IGFBPs는 IGF의 저장/운반체 혹은 IGF 작용을 조절하는 역할을 하는 것으로 알려져 있으나 개개 IGFBP의 역할에 대해서는 지극히 제한된 정보만이 알려져 있다. IGFBPs의 IGF ligands에의 affinity는 IGF receptors의 IGFs에의 affinity보다 크기 때문에 대부분의 in vitro 상황 하에서 IGFBPs는 IGF 작용을 억제한다. IGFBP에 결합되어 있는 IGF가 어떤 기작에 의해 IGFBP로부터 분리되어 IGF receptor에 도달하는지는 알려지지 않고 있으나, 혈액과 조직액에 들어있는 불특정 IGFBP protease activity는 IGF의 방출과정에서 일역을 하는 것으로 믿어지고 있다. 최근 연구보고에 의하면 특정 in vitro 상황 하에서 IGFBP-1, -3, -5 등은 IGF와 무관한 작용도 있다는 증빙이 있어 IGF system의 또 다른 차원을 예고하고 있다. IGF family members의 mRNAs & proteins는 영장류, 설치류 및 가축의 자궁조직과 수태물(conceptus)에서 발현되어 자궁과 태아의 성장 발달에 중요한 역할을 한다. 자궁조직의 IGF system의 발현은 성선호르몬, 국소 생리조절인자 등에 의해 발현시기와 장소의 특이성이 결정되며, 발현된 IGFs와 IGFBPs는 autocrine/paracrine mode로 자궁조직에 작용하기도 하고, 자궁강에 분비되어 수태물의 성장 발달에 관여한다. 착상을 전후하여 수태물에서도 IGF system이 발현되는데 개개 IGF family member의 발현 시기는 모체로부터 유래된 mRNA의 유무, 수태물 자체의 genetic programming, 모체와의 상호작용 등에 의해 결정되고, IGFs의 작용 부위 역시 시간(생리적 상태)과 장소의 특이성이 있다. 이와같이 conceptus IGF system의 발현이 시간적, 공간적으로 조절되고있다는 사실은 IGFs가 수태물의 성장 발달에 일역을 한다는 가설을 간접적으로 지지해 준다. 자궁조직과 수태물에서 발현된 IGFs는 세포의 증식과 분화, 포도당과 아미노산의 운반과 단백질합성, placental lactogen과 prolactin 등과 같은 유선자극호르몬의 생성을 자극하고 스테로이드 호르몬의 합성에도 관여한다. 태아의 성장 발달에 있어서 IGFs의 역할은 embryo의 IGF-I, IGF-II, 혹은 IGF receptor gene을 homologous recombination technique에 의해 파괴(gene targeting)하여을 때의 결과로써 입증되었다. 생쥐의 IGF and/or IGF-II gene 혹은 IGF receptor gene을 파괴했을 때 출생 전후 모두 성장 발달이 지연되며 출생시 무게는 정상치의 30-60% 수준에 머물고, 특히 type I IGF receptor gene 혹은 IGF-I과 IGF-II genes를 모두 파괴했을 경우에는 출생 후 곧 치사한다. 자궁 내의 IGFBPs는 IGF ligands를 자궁 내에 제한시키거나 IGFs의 receptor binding을 억제하는 negative regulators 역할을 하는 것으로 믿어지고 있다. 그러나 영장류의 자궁에서 IGFBP-I과 같은 특정 IGFBP는 IGFs보다 월등히 많은 양이 발현 분비되고 있는 것으로 추산되고 있으며, 또한 이 단백질은 모체탈락막세포에서 분비되는 주요 단백질 중의 하나라는 점을 감안할 때 IGFBP-I이 IGF과 무관한 작용이 있을 가능성도 배제할 수 없다. 따라서 IGFBPs의 역할 규명은 IGF system을 이해하는데 중요한 부분을 차지하고 있어 향후 이 분야의 연구에 많은 기대와 촛점이 모여지고 있다.