세자르 프랑크에 관한 연구 - 그의 피아노 작품을 중심으로

주 단 군산대학교 2023 국내박사

세자르 프랑크는 19세기 프랑스의 작곡가, 피아니스트, 오르가니스트로 프랑스 명성 악파의 뛰어난 대표자이다. 그의 음악은 종교적 특성과 균형 잡힌 특징을 가지고 있다. 음악 창작 영역은 매우 넓으며, 장르는 주로 관 현악『교향곡 d단조』, 실내악 『피아노 3중주』, 『피아노와 바이올린 소 나타』, 『Prelude Choral et Fugue』, 『Prelude Aria et Final』등을 포 함한다. 본문은 프랑크의 피아노 작품을 연구대상으로 하고, 작곡가의시대 순에 따 라 전기, 중기, 후기로 나눈다. 작곡가의 초기 피아노 작품은 대부분 현란한 기술을 위주로 하며, 또한 전 해 내려오는 것도 비교적 적다. 프랑크는 초창기 경력 때문에 작곡 중기에 피아노 작품을 작곡하지 않았다. 따라서 그의 중기에 작곡 된 작품은 파이 프 오르간 작품을 위한 피아노 버전이라고 할 수 있다. 『Prelude Fugue et Variation』작품은 필자가 악보를 분석한 후 오르간 원보와 비교 분석했 다. 1884년 『Prelude Choral et Fugue』작품이 나오면 부터 비로소 그의 후 기 피아노 음악 작품이 시작되었다. 본 논문에서는 『Prelude Choral et Fugue』와『Prelude Aria et Final』을 각각비교 분석하였다. 첫째, 외적 특 징의 공통성은 고전성 낭만성과 종교성이다. 둘째, 내적 특징의 공통성은 정 신적 의미의 차이와 음악적 성격의 차이이다. 두 작품은 전체적으로 볼 때 모두 세 도막 구조이다. 프랑크의 종교 신앙의 원 인과 결합하여, 두 작품은 서양 회화사 중의 "삼면화(Triptych)" 구조를 연상할 수 있다. 가운데 그림은 이야기의 가장 중요한 중심이자 가장 중요 한 정신이다. 이러한 관점에서 두 작품의 핵심 주제를 결합하면 성가와 아 리아는 두 작품 각각의 정신적인 함의를 살릴 수 있다. 『Choral』와 『Aria』부분은 두 작품의 장르적 혁신의 상징으로서 전체 작품에 대하여 연결 및 과도적인 역할을 할 뿐만 『Aria』그 안의 『Choral』주제와 『Aria』주제도 전곡의 정신적 핵심으로서 순환 수법의 방식을 통해 『Choral』의 정신적 함의를 표출하였다. 표제의 각도에서 보면, 코랄과 『Aria』의 의미는 결코 다르기 때문에 두 작품의 정신적인 내포는 각각의 특성을 가지고 있다. 『Prélude, Choral et Fugue, Op. 21』의 음악적 성격은 적극적이고 순결 하여 프랑크는 젊은이와 같은 창작열과 독실한 종교적 신앙으로 자아에 대 한 구원을 실현하였으며, 프랑스 피아노 음악의 부흥과 발전에 활력을 불어 넣었다. 『Prélude, Aria et Finale, Op. 23』의 음악적 성격은 절제되고 성 숙하다. 『Prélude, Choral et Fugue, Op. 21』만큼 활발하지는 않지만, 프 랑크의 섬세한 개인적인 감정 표현은 이 작품을 더욱 흥미롭게 만든다. 피아노 작품의 연출은 연주 기교를 활용하여 작품의 내용을 충분히 표현 하는 과정이다. 그러므로 논문의 끝은 연주자의 시각에서 앞의 글의 비교 연구의 결과와 결합하여 리듬과 빠르기와 음악적 강도의 조절의 관점에서 두 작품의 구체적인 스타일을 어떻게 연출할 것인지를 탐구하고자 한다.

민족주의 음악을 통한 그리그 <피아노 협주곡 a단조, Op.16>에 대한 연구분석

양상미 군산대학교 2023 국내박사

그리그(Edvard Grieg, 1843-1907)는 낭만주의가 주를 이루던 19세기 후반에 활동하던 노르웨이의 대표적인 민족주의 음악가이다. 그는 독일 라이프치히 음악원에서 당시 주를 이루던 낭만주의 음악의 형식과 기법을 교육받았고, 낭만주의를 바탕으로 노르웨이 민족주의적 음악적 요소를 결합하여 자신만의 색채를 나타낸 작품들을 작곡하였다. 당시의 노르웨이는 오랜 식민지 생활로 왕가나 귀족 음악은 찾아볼 수 없었고, 농민들의 노동요나 춤곡 등이 정확한 기록 없이 구전되어왔다. 노르웨이 예술가들은 이렇게 구전된 노랫말을 수집하여 민요집을 출판하고, 이야기와 전설, 춤곡 리듬을 이용하여 창작활동을 하며 자국의 전통을 잃지 않고 애국심을 고취 시키기 위해 노력하였다. 그리그의 작품에서 민족주의적 요소들은 노르웨이의 전통적인 춤곡 리듬, 전설, 이야기, 노동요와 민요선율의 차용 등으로 다양하게 나타난다. 이러한 민족주의적 요소들은 그가 작곡한 바이올린 소나타, 피아노 소나타, 피아노 협주곡, 예술가곡 등 다양한 장르의 작품들에서 찾아볼 수 있으며, 그리그는 이러한 민족적인 요소가 포함된 작품들을 통해 노르웨이의 전통을 지키기 위해, 그리고 자국의 음악의 발전과 부흥을 위해 노력하였다. 그리그의 <피아노 협주곡(Piano Concerto a minor, Op. 16)>은 그의 작품 중 유일한 대규모 피아노 협주곡으로, 낭만주의 형식을 바탕으로 민족주의적 요소가 결합 된 대표적인 작품이다. 모든 예술작품은 당시의 시대를 반영하고 있고 당시의 상황은 작품에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 그리그의 대표적인 작품인 <피아노 협주곡 Op. 16>을 보다 깊게 이해하기 위해 당시의 시대적 상황을 살펴보며 민족주의 개념과 민족주의 음악의 특징에 대해 알아보았다. 특히 북유럽의 음악 중 노르웨이의 민족주의 음악의 특징과 함께 <피아노 협주곡 Op. 16>의 구조를 살펴보며 그 안의 어떠한 낭만주의 요소들과 민족주의 요소들이 결합되어 있는지 이해하고 연주하는데 그 목적이 있다. Edvard Grieg(1843-1907) is a representative nationalism Composer who was active in the late 19th century when romanticism was the mainstream movement. He was educated on the romanticist music’s forms and techniques that were trending at the time at the Leipzig Academy of music, Germany. Based on romanticism, ht composed works showing his unique color by combing Norway’s nationalist musical elements. At the period, royal or aristocratic music could not be found in Norway due to prolonged colonization, and work songs, dance songs, etc. or farmers were passed down orally without accurate records. Norwegian artists collected these orally transmitted lyrics and published a collection or folk songs. They used stories, legends, dance song rhythms for creative activities, string to inspire patriotism while maintaining their national tradition. The elements of Nationalism are diversly exhibited in Grieg’s works as the borrowing of Norway’s traditional dance song rhythms, legends, stories, works songs and folk song melodies. These nationalist elements can be discovered in works of a variety of genres such as violin sonata, piano sonata, piano concerto, art songs he composed. Through these pieces including nationalist elements, Gireg’s endeavored to keep Norwegian traditions as well as advance and revive his homeland’s music. Grieg’s <Piano Concerto in a minor, Op. 16> is the only large-scale piano concerto among his compositions and is a classic work combining nationalist elements based on a romanticist form. All art works reflect the relevant times, and the circumstances at the relevant period have a massive influence on a work. This paper examines the historical background of the times and delves into the characteristics of the nationalism concept and nationalist music to understand Grieg’s signature work <Piano Concerto Op. 16> in more depth. In particular, along with the characteristics of Norway’s nationalist music among Northern Europe’s music, the purpose or the study is to review the structure of <Piano Concerto Op. 16> and to perform the work by comprehending the element of Romanticism and Nationalism.

Rab27a as a novel therapeutic target for breast cancer metastasis

Jeong-In Park 고려대학교 대학원 2023 국내박사

유방암에서 물질 수송 및 세포 외 배출 작용은 암세포의 행동이나 종양 미세 환경을 조절함으로써 종양의 악성화를 조절한다고 알려져 있기 때문에Rab GTPase와 그의 다양한 반응기에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러나 그에 대한 메커니즘은 아직 명확하게 밝혀지지 않은 상태이다. Rab27a는 분비성 세포 종류에서 발현하며, 그리고 멜라닌세포에서 Rab27a는 해당 분자와 특이적인 반응기 멜라노필린과 모터 단백질인 미요신 5에이 함께 복합체를 형성하여 멜라노좀을 전달하는 것을 조절한다. 또한 반응기 중 멜라노필린 외에Slp 4와 상호작용하여 다중 소포체가 원형질 막에 도킹하는 역할을 함으로써 엑소좀의 분비를 조절하여 전이성 틈새를 만든다고 알려져 있다. 챕터 1 연구에서는 Rab27a가 삼중 음성 유방암에서 세포의 이동과 관련이 있다는 것을 확인하였다. Rab27a가 상피 간엽 이행 반응에 관여하는 전사인자들의 발현을 변화시켜 세포의 이동을 높이는 것을 촉진하였다. 또한 상피 간엽 이행을 촉진하는 대표적인 자극제인 TGF-β로 자극했을 때, 엑소좀의 분비가 늘어나는 것을 확인하였다. 혈청 자극에 의해 Rab27a를 매개하여 원형질 막으로의 소포체 이동이 유도되었으며, Fibronectin과 EGFR의 분비가 증가한 반면, Rab27a가 결실되었을 때 이러한 현상들이 감소되는 것을 확인하였다. 따라서 이러한 결과를 바탕으로Rab27a는 상피 간엽 이행 반응과 국소 접착에 관여하는 FAK과 Integrin β1 신호를 활성화하여 세포의 이동성을 촉진하는 것을 확인했다. 챕터 2 연구에서는BHMPS약물의 작용 메커니즘을 확인하였다. BHMPS는 Rab27a와 멜라노필린의 결합을 억제하는 저분자 합성 화합물로 본 실험실에서 종양 세포의 침윤과 전이를 억제하는 것을 확인하여 이미 보고하였다. 유방암 세포주에서 BHMPS 처리는 FAK과 JNK 신호의 활성화를 억제함으로써 상피 간엽 이행 반응에 관여하는 전사인자들의 발현 및 유방암 세포주의 이동과 침윤을 감소시켰다. BHMPS는 면역세포화학, 면역 침강 반응, PLA방법을 통해 Rab27a와 그 반응기인 Slp4의 상호작용을 효과적으로 억제한다는 것을 증명하였다. 또한, BHMPS는 소포체 이동을 방해하여 Fibronectin과 EGFR의 분비를 억제함을 확인했다. 동물실험을 통해 Rab27a를 과 발현하는 유방암 세포를 이식한 마우스에서 BHMPS를 처리했을 때, 종양의 성장이 유의적으로 억제되는 것을 확인했다. 종합해보면, BHMPS는 Rab27a 을 매개한 세포 외 소포 분비를 억제함으로써 종양의 이동과 침윤을 효과적으로 감소시킨다는 것을 알 수 있었다. Many studies have targeted Rab GTPase and its multiple effectors because exocytosis has been shown to alter malignancy by modulating cancer cell behavior and the tumor environment in breast cancer; however, its underlying mechanism remains unclear. Rab27a is expressed in a subset of specialized secretory cell types and modulates melanosome trafficking in melanocytes by forming a complex with the Rab27a-specific effector melanophilin and motor protein myosin Va. Additionally, among the Rab GTPase effectors, synaptotagmin-like protein 4 (Slp4) promotes the docking of multivesicular bodies in the plasma membrane by interacting with Rab27a. Furthermore, Rab27a regulates exosome secretion to create a metastatic niche in melanoma and breast cancers. The first part of the study demonstrated that Rab27a was associated with cell migration in metastatic triple-negative breast cancer. I found that Rab27a enhanced cell migration by changing the expression of epithelial-to-mesenchymal transition transcription factors. Additionally, I showed that serum stimulation induced Rab27a-mediated vesicle trafficking near plasma membrane. Notably, Rab27a depletion substantially reduced the release of epidermal growth factor receptor (EGFR) and fibronectin (FN) in serum stimulation condition. These results suggest that Rab27a promotes cell migration through the secretion of EGFR and FN, leading to the activation of EMT and focal adhesion kinase (FAK)-integrin β1 signaling in breast cancer. In the second part of the study, I investigated the mechanisms of action and biological significance of (E)-N-benzyl-6-(2-(3,4-dihydroxybenzylidene) hydrazinyl)-N-methylpyridine-3-sulfonamide (BHMPS). It was previously reported in our laboratory as a novel synthetic inhibitor of Rab27a and Slp(s) interaction and was found to suppress tumor cell invasion and metastasis. The inhibitory activity of BHMPS on Rab27a function was validated by in vitro analysis. In breast cancer cells, BHMPS decreased the expression of EMT-activating transcription factors through FAK and c-Jun N-terminal kinase activation, thereby reducing the migration and invasion of breast cancer. BHMPS effectively prevented the interaction of Rab27a and its effector, Slp4, which was verified by co-localization, immunoprecipitation, and in situ proximity ligation assays. BHMPS decreased the secretion of EGFR and FN by interfering with vesicle trafficking, as indicated by increased perinuclear accumulation of CD63-positive vesicles. Moreover, administration of BHMPS suppressed tumor growth in Rab27a-overexpressing MDA-MB-231 xenograft mice. These findings suggest that BHMPS may be a promising candidate for attenuating tumor migration and invasion by blocking Rab27a-mediated exocytosis.

Glial scar formation around glioblastoma inhibits cancer growth by TGF-β2 signaling pathway in reactive astrocytes

Hansol Choi 고려대학교 대학원 2023 국내석사

메타버스 기반 과학교육에 대한 교사의 인식과 수업의 전망 연구

김은숙 고려대학교 교육대학원 2022 국내석사

본 연구는 메타버스 기반 과학교육에 대한 교사들의 인식을 탐색하여, 메타버스의 과학수업 활용 가능성과 메타버스 기반 과학교육을 위해 준비할 점을 모색하는 데에 목적이 있다. 과학교사 네 명에게 심층 면담을 진행 후 자료 분석 결과, 첫째, 과학교사들은 메타버스는 새롭고 낯설지만 생활에 적용할 필요가 있는 것으로 인식하며, 정보를 대중매체를 통해 얻고 있었다. 둘째, 과학교육에 메타버스를 적용하면 학생들은 새로운 지식 구성이 가능할 것이고 복합적 사고능력과 민주시민 소양을 함양할 수 있다고 보았다. 한편 교사 측면, 학생 측면, 학부모 측면, 사회 환경 측면에서의 여러 가지 어려움이 있을 것으로 예상하였다. 셋째, 메타버스에 대한 지원 및 제도에 대한 모색 결과는 메타버스 기반 과학교육을 위한 교사의 역할, 교육적 지원, 현장에 필요한 워크숍 주제를 제안하였다. 본 연구는 과학교사의 목소리를 통해 과학교육에 메타버스의 활용 효과와 어려움을 알아보고, 효과를 극대화하는 방법을 모색해본 데에 의의가 있다. 이는 메타버스 기반 과학교육의 방향 설정에 시사점을 줄 것이다.

Study of ¹³¹I-trastuzumab and Lenvatinib Combination Therapy for HER2-positive cancer

Seri Park 고려대학교 대학원 2022 국내석사

암의 치료 방법 중 하나인 방사면역치료는 종양 에피토프에 특이적인 단일클론항체에 치료용 방사성 동위원소를 표지하여 치료 효과를 극대화할 수 있는 치료법이다. 하지만 일부 환자나, 암의 종류나 진전 정도에 따라 방사면역치료의 반응성이 낮은 경우도 있어 치료 효능을 높이기 위한 연구가 필요하다. 렌바티닙은 혈관내피성장인자 수용체1, 2, 3, 혈소판유래 성장인자 수용체와 같은 신호전달 수용체에 결합하여 암세포의 생존과 분열에 필요한 신호를 차단함으로써 암세포의 성장을 억제하는 경구용 항암제이다. 본 연구에서는 131I-트라스투주맙과 렌바티닙을 병용하여 화학 요법과 방사면역요법의 조합이 HER2 단백질을 과발현하는 종양을 어떻게 변화시키는지 관찰하고, 치료효율을 극대화하는지 실험하였다. 혈청 안정성 시험을 통해 131I-트라스투주맙이 48시간 이후에도 95%이상의 표지수율을 보여 안정적인 결합을 유지함을 확인하였다. 131I-트라스투주맙과 렌바티닙의 병용 치료는 단독 치료와 비교하여 HER2 과발현 NCI-N87 세포 증식과 생존력을 억제함으로써 콜로니를 거의 형성하지 못하게 하였다. 동일한 세포의 이종이식 모델에서 또한 종양의 성장을 억제하는 것을 관찰하였으며, 18F-FDG를 이용한 PET/CT 영상에서 또한 두 약물의 병용그룹에서 가장 낮은 종양의 섭취도가 관찰되었다. 종양 적출 후, 면역형광염색법을 통해 대조군과 비교하여 병용치료군에서 HER2의 레벨과 CD34의 발현이 감소됨을 관찰하였다. 종합적으로, 131I-트라스투주맙과 렌바티닙의 병용요법이 방사면역치료법을 개선한다는 것이 in vitro와 in vivo 모두에서 확인되었다. 현재 방사면역치료는 림프종에서 활발히 사용되고 있으며, 난치성 고형암에서도 새로운 치료로 적용이 시도되고 있다. 이러한 렌바티닙 병용요법은 향후 방사면역치료에도 임상적으로 적용되어 환자의 치료를 개선시킬 것을 기대할 수 있다. Radioimmunotherapy (RIT), one of the treatment methods for cancer, is a treatment that can maximize the therapeutic effect by labeling monoclonal antibody specific for tumor epitope with a therapeutic radioisotope. However, in some cases, the reactivity of RIT is low, so research is needed to increase the therapeutic efficacy. Lenvatinib is an oral anticancer drug that inhibits the growth of cancer cells by binding to signaling receptors such as VEGFR 1, 2, 3, and PDGFR and blocking the signals necessary for the survival and division of cancer cells. The purpose of this study is to investigate whether the combination therapy of 131I-trastuzumab and lenvatinib maximizes the therapeutic efficacy in HER2-overexpressing tumor. Through the serum stability test, it was confirmed that 131I-trastuzumab showed a labeling yield of 95% or more even after 48 hours. Compared with monotherapy, the combination of 131I-trastuzumab and lenvatinib inhibited the proliferation and viability of HER2-overexpressing NCI-N87 cells, resulting in almost no colony formation. In the xenograft model, inhibition of tumor growth was also observed and 18F-FDG PET/CT images showed the lowest tumor uptake in the combination therapy group. After tumor excision, it was detected that the HER2 level and the CD34 expression decreased in the combination group compared to the control group through immunofluorescence staining. In conclusion, the combination treatment of 131I-trastuzumab and lenvatinib improved therapeutic efficacy both in vitro and in vivo. Furthermore, this combination has the potentiality to be applied for patients in near future.

Role of Astrocytic Nrf2 in Synaptic Plasticity and Cognitive Function

곽명진 고려대학교 대학원 2022 국내석사

Nuclear factor e2-related factor (Nrf2) is the key transcription factor regulating genes responsible for a neural protection from oxidative stress and neuroinflammation. Nrf2 is expressed throughout the central nervous system and regulated in response to neural damage caused by various neurological diseases including infections, seizures, trauma, tumors, vascular, and neurodegenerative diseases. Decline of Nrf2 function and alteration of the Nrf2-related pathways have been observed in inflammatory sites on brain of patients [2,18]. These lines of evidence imply that Nrf2 activation may be a novel treatment option for neurological diseases. Emerging evidence shows that astrocyte is a key homeostatic cell in central nervous system regulating oxidative stress and inflammation response which suggests plausible link between Nrf2 and astrocyte. It has recently reported that Nrf2 is a transcription factor that regulates brain derived neurotrophic factor (BDNF) transcription and expression of negative regulators, thereby suggesting that repressing depression-like behavior. However, the role of astrocytic Nrf2 in regulation of BDNF and molecular mechanism in enhancement in memory and synaptic plasticity is still ambiguous. We hypothesized that the astrocyte-specific regulation of Nrf2 expression in hippocampus CA1 plays an important role of maintaining synaptic plasticity and memory, which might be regulated by BDNF expression by facilitating the proteolytic cleavage of pro-isoform to synthesize mBDNF. If so, the astrocyte-specific downregulation of Nrf2 in mouse hippocampus CA1 might induce memory deficit. Using the cre/lox system, we performed astrocyte-specific gene silencing of Nrf2 in mouse hippocampal CA1 region. The results presented here show that astrocyte-specific Nrf2 knockdown (KD) mice exhibit substantial cognitive impairment in the passive avoidance test. Additionally in the long-term potentiation (LTP) from the Schaffer collateral pathway to CA1 in the hippocampus in the astrocyte-specific Nrf2 KD mice also exhibited impairment. The Nrf2-knockout (Nrf2 KO) mice showed impaired LTP as reported, while the astrocyte-specific expression of Nrf2 in Nrf2 KO restored LTP. This study reveals that the astrocytic-Nrf2 in hippocampal CA1 regulates BDNF expression thus maintain synaptic plasticity and enhance cognitive function.

Klopfer 과학목표분류 기반의 발문 프로그램을 적용한 생명과학Ⅰ 1,2단원 수업이 고등학생의 과학적 탐구능력과 과학적 흥미도에 미치는 영향

김예린 고려대학교 교육대학원 2022 국내석사

본 연구의 목적은 Klopfer 과학목표분류 기반의 발문 프로그램을 고등학교 2학년 생명과학Ⅰ 1, 2단원에 적용하여 구조화된 발문 전략의 활용으로 학생들의 과학적 탐구능력과 흥미를 촉진하는 방법론에 대한 시사점을 주는 것이다. 이를 위해 과학 목표가 요구하는 과학적 탐구능력에 중점을 두어 학생들의 수업 참여를 촉진하는 도구인 발문을 차시 목표와 부합되도록 설계하였다. 우선, Klopfer의 과학교육목표 분류틀을 기반으로 ‘확인 발문’, ‘인식 발문’, ‘관찰 발문’, ‘분석 발문’, ‘적용 발문’, ‘태도 발문’ 의 6가지 발문으로 분류하여 프로그램화하였다. 이후 각 수업 차시 목표 달성을 위해 적합한 발문 전략을 선택한 것을 바탕으로 차시별 발문을 계획한 뒤, 이를 학습지 형태로 제공하였다. 이후 경기도 안산시에 위치한 S 고등학교 2학년 4개반 93명을 대상으로 교과서와 지도서를 기반으로 전통적인 수업을 실시한 비교반과 발문 프로그램을 적용하여 수업을 실시한 실험반으로 구성하였다. 수업처치 전후에 과학적 탐구능력과 과학적 흥미도 평가 검사, 그리고 학생 설문을 실시한 후 그 결과를 정량적‧정성적 방법으로 분석하였다. 주요 연구결과로 인한 결론은 다음과 같다. 첫째, 단원 학습 후 과학적 탐구능력 검사를 실시한 결과 Klopfer 과학목표 분류틀 기반 발문 프로그램에 의해 유의미한 향상을 보였다. 둘째, 단원 학습 후 과학적 흥미도 검사를 실시한 결과 Klopfer 과학목표 분류틀 기반 발문 프로그램에 의해 유의미한 향상을 보였다. 이 연구 결과는 학습자의 수업 참여와 언어적 상호작용을 촉진하여 과학적 탐구능력과 흥미도를 향상시키기 위한 교수법으로서 발문 프로그램을 구체적으로 제시하여 발문 전략을 활용하는 수업 설계에 실질적인 도움을 줄 수 있을 것이다. 주요어: Klopfer 과학목표분류틀, 발문 기법, 과학적 탐구능력, 과학적 흥미도 The purpose of this study is to apply a questioning strategy based on Klopfer's classification scheme for science education to units 1 and 2 of Life science Ⅰ in the second grade of high school and to suggest the methodology that promotes students' scientific inquiry ability and interests by utilizing structured questioning strategies. To this end, Questioning, a tool to promote students' participation in class, was designed to match the lesson learning objectives by focusing on the scientific inquiry ability required by the scientific goal. First of all, based on Klopfer's classification scheme for science education, it was classified into six questions:‘confirmation question', ‘recognition question', ‘observation question', ‘analysis question', ‘applied question', and ‘attitude question'. Afterward, the questioning was planned based on the selection of appropriate questioning strategies for achieving the learning objective of each class, and then it was provided in the form of a study paper. After that, 93 students in four second-year S high school classes in Ansan-si, Gyeonggi-do, were composed of a comparative group that conducted traditional teaching methods based on textbooks and guidelines. And experimental group conducted classes by applying for a questioning program. Before and after class treatment, scientific inquiry ability, scientific interest evaluation test, and student survey were conducted. And the results were analyzed by quantitative and qualitative methods. The conclusions from the research results are as follows. First, as a result of conducting the scientific inquiry ability test after unit learning, the questioning program based on Klopfer's classification scheme for science education showed a significant improvement. Second, as a result of conducting a scientific interest test after unit learning, a significant improvement was shown by Klopfer's classification scheme for science education-based questioning program. As a teaching method to improve scientific inquiry ability and interest by promoting learners' participation in class and verbal interaction, the results of this study can provide practical help in class design using questioning strategies specifically. Keywords: Klopfer's classification scheme for science education, questioning strategy, scientific inquiry ability, scientific interests

Anti-cancer mechanism of YM-254890 using colorectal cancer patient-derived organoids

Heejeong Youk 고려대학교 대학원 2022 국내석사

Colorectal cancer (CRC) is one of the most prevalent and lethal types of cancer despite therapeutic advances, thus novel and personalized treatments are needed. GNAQ is a proto-oncogene associated with the α-subunit of guanine nucleotide-binding proteins (G-proteins) that serve as key intermediates between membrane-bound G-protein-coupled receptors (GPCRs). This study aimed to prove the effect of YM-254890, which is a selective GNAQ inhibitor, as an anti-cancer drug using patient-derived tumor organoids (PDTOs). Tissue material was obtained from CRC patients by endoscopic biopsy, with informed consent and approval by the ethical committee of Korea Cancer Center Hospital. It was confirmed that the histological characterizations of tumor tissues and PDTOs were similar and then, 6 PDTOs were divided into two groups: GNAQ wild-type organoids group (WT) and GNAQ mutant-type organoids group (MT), according to the results of the next-generation sequencing analysis. To evaluate the treatment response in organoids, the organoid size, MTS assay, EdU staining, organoid-regenerative capacity, western blot analysis, immunofluorescence, annexin V-propidium iodide assay, and cell cycle analysis after 10 µM YM-254890 treatment were performed. There was no significant difference in GNAQ expression levels between the 6 PDTOs. When WT was treated with YM-254890, cell viability, organoid size, the number of EdU positive cells, and organoid-regenerating capacity were significantly decreased compared to MT. Next, to reveal the mechanism of tumor inhibition in WT, the downstream genes such as ERK and Yes-associated protein (YAP) regulated by GNAQ were checked. It was found that the amount of YAP in the nucleus was reduced in WT, whereas no difference in MT after treatment with YM-254890. Then, it was found that YM-254890 induces apoptosis and G2/M phase arrest in WT, leading to cell death, confirming that it is due to GNAQ inhibition and no other off-target effects. This study is thought to suggest the possibility that YM-254890 can be used as a patient-specific anti-cancer agent according to the GNAQ mutation status of CRC patients. 대장암은 가장 만연하고 치명적인 유형의 암 중 하나이므로 새롭고 개인 맞춤화된 치료가 필요하다. GNAQ는 막에 결합된 G-단백질 결합 수용체 사이의 핵심 중간체 역할을 하는 구아닌 뉴클레오티드 결합 단백질의 α-소단위체와 밀접하게 관련된 proto-oncogene이다. 본 연구는 환자유래 종양 오가노이드를 이용하여 GNAQ 억제제인 YM-254890의 항암제로서의 효과를 입증하는 것을 목적으로 하였다. 종양 조직은 한국원자력의학원 윤리위원회의 사전 동의와 승인을 받아 대장암 환자의 내시경 생검을 통해 얻었다. 종양 조직과 오가노이드의 조직학적 특성이 유사함을 확인한 후, 차세대 염기서열 분석 결과에 따라 6개의 오가노이드를 GNAQ wild-type organoids (WT)와 GNAQ mutant-type organoids (MT)의 두 그룹으로 나누었다. YM-254890의 처리 여부와 관계없이 6개의 오가노이드 사이의 GNAQ 발현 수준에는 유의한 차이가 없었다. 오가노이드에서 치료 반응을 평가하기 위해 10 μM YM-254890을 처리하니 WT에서 세포 생존율, 오가노이드 크기, EdU+ 세포 수 및 오가노이드 재생능력이 MT에 비해 유의하게 감소했다. 다음으로 WT에서 종양 억제 메커니즘을 밝히기 위해 GNAQ에 의해 조절되는 하위유전자인 ERK 및 YAP을 확인했다. 그 결과, YM-254890 처리 후 WT에서 핵 내 YAP의 양이 감소한 반면, MT에서는 차이가 없었다. 그 후, YM-254890이 WT에서 세포 사멸 및 G2/M기 arrest를 유도하여 암세포를 죽음에 이르게 한다는 것을 알아냈고, 이것이 다른 오프 타겟 효과가 아닌 GNAQ 억제에 의한 것임을 확인했다. 본 연구는 YM-254890이 대장암 환자의 GNAQ 돌연변이 상태에 따른 환자 맞춤형 항암제로 사용될 수 있는 가능성을 제시할 수 있을 것으로 생각된다.

2-Methoxyestradiol reduces radiation-induced skin damage and organ fibrosis

Kim, Ji-Hee 고려대학교 대학원 2022 국내박사

Radiation-induced skin injury (RISI) is a main side effect of radiotherapy for cancer patients, with vascular damage being a common pathogenesis of acute and chronic RISI. Despite the severity of RISI, there are few treatments for it that are in clinical use. 2-Methoxyestradiol (2-ME) has been reported to regulate the radiation-induced vascular endothelial-to-mesenchymal transition. Thus, it was investigated 2-ME as a potent anti-cancer and hypoxia-inducible factor 1 alpha (HIF-1α) inhibitor drug that prevents RISI by targeting HIF-1α. 2-ME treatment prior to and post irradiation inhibited RISI on the skin of C57/BL6 mice. 2-ME also reduced radiation-induced inflammation, skin thickness, and vascular fibrosis. In particular, post-treatment with 2-ME after irradiation repaired the damaged vessels on the irradiated dermal skin, inhibiting endothelial HIF-1α expression. In addition to the increase in vascular density, post-treatment with 2-ME showed fibrotic changes in residual vessels with SMA+CD31+ on the irradiated skin. Furthermore, 2-ME significantly inhibited fibrotic changes and accumulated DNA damage in irradiated human dermal microvascular endothelial cells. Therefore, I suggest that 2-ME may be a potent therapeutic agent for RISI. Radiation-induced fibrosis of normal tissues is known to be a major side effect in patients receiving radiation therapy and thus there are many studies have investigated how to treat it. It has been reported that the drug 2-Methoxyestradiol (2-ME) inhibits the endothelial-to-mesenchymal transition (EndMT) of radiation-induced tissue fibrosis and 2-ME prevents fibrosis by modulating radiation-induced EndMT. For improvement of the 2-ME’s efficacy, it was co-administered with the CHIR-9902, and radiation-induced fibrosis was used as a therapeutic strategy. CHIR-99021 is a glycogen synthesis kinase (GSK) inhibitor, and when GSK is inhibited, the expressions of fibronectin, collagen 1a, and a-SMA all decreased. Therefore, it was confirmed that when 2-ME and CHIR-99021 were co-administered, lung and liver fibrosis was inhibited compared to each drug being administered alone. In addition, it was also confirmed that the fibrosis stage was regulated in the transgenic mice when 2-ME and CHIR-99021 were co-administered. This suggests that with 2-ME can be combined with CHIR-99021 and used as a fibrotic disease inhibitor.