초·중등생을 위한 생명과학분야 과학캠프의 효과

박지나 高麗大學校 大學院 2010 국내석사

생명과학교육의 활성화로 초·중등생의 과학 흥미 및 생활과학 접근성을 향상시키기 위하여 전국 생활과학교실과 대학주관의 과학캠프를 대상으로 생명과학분야의 수업에 대해 알아보았다. 또한 대학에서 실시하는 생명과학캠프가 참가학생과 주최학교, 나아가 사회에는 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 2009년 여름방학기간동안 실시된 고려대학교의 생명환경과학캠프에 참여한 초·중생을 대상으로 총 385부의 설문자료를 분석하였다. 분석 방법은 통계프로그램 SPSS를 이용하였다. 1. 생활과학교실과 과학캠프에서의 생명과학교육 쉽고 흥미로운 과학을 체험할 수 있도록 교육과학기술부 산하기관인 한국과학창의재단에서 ‘생활과학교실’을 운영하고 있었다. 전국 42개의 책임운영기관을 중심으로 진행되었고 수업 주제들은 내용별로 8분야로 나눌 수 있었다. 생명과학과 관련된 주제의 90개 수업 중 인체·세포 42개(47%), 식물 25개(28%), 동물 11개(12%) 그리고 기타 12개(13%)로 분류할 수 있었다. 대학에서 주관하는 과학캠프는 2009년 1월부터 8월까지 전국 9개의 4년제 대학에서 실시되고 있었으며 생명과학분야를 주제로 하는 캠프는 고려대와 충북대로 국내 2개 대학에서 주관하고 있었다. 2. 참가 학생들의 만족정도 및 과학캠프의 효과 대학 주관의 생명환경과학캠프에 참가한 학생들의 83.6%가 과학에 흥미가 있었고 캠프 이후 64.2%가 과학에 대한 흥미가 높아졌다고 답하였다. 이로 인하여 과학캠프가 학생들에게 과학에 대한 흥미를 증가시키는 효과를 가졌음을 알 수 있었다. 캠프에 자발적으로 참여한 학생은 46.9%로 부모님이나 학교, 기관에 의해 강제적으로 캠프에 참가한 학생이 상대적으로 많았다. 하지만 76.1%의 학생들이 캠프가 흥미 있었다고 답하였고, 캠프가 학교수업에 도움이 될 것 같다는 학생이 66%임을 보아 자발적 참여가 아니더라도 캠프의 효과가 긍정적임을 알 수 있었다. 이는 캠프 참가에 대해 72.7%가 만족한다는 결과와 앞서 언급한 과학 흥미도의 변화로 설명할 수 있을 것으로 보인다. 캠프에 참가한 50.9%의 학생들이 재참가 의사를 밝혔으며 57.9%가 캠프 추천에 긍정적으로 답하였다. 이는 학생들이 과학캠프에 얼마나 만족하고 있는지 다시 한 번 확인시켜주는 결과라 할 수 있다. 캠프 참가 학생들의 73.5%는 비정규 과학교육의 필요성과 중요성에 대해 이미 인식하고 있었다. 또한 41.9%가 현재 비정규 과학교육을 받고 있었으며 실험, 체험 위주의 교육이 이론과 함께 병행되는 과학교육을 희망 하고 있음을 알 수 있었다. 과학캠프는 학생들의 장래 희망에도 영향을 준다는 것을 알 수 있다. 38.5%에 가까운 학생들이 과학캠프가 장래희망에 도움이 되었다고 답했으며 57.7%의 학생들이 앞으로 과학 관련분야의 직업을 가지고 싶다고 답하였다. 이러한 결과는 과학캠프가 현재 이공계 기피현상으로 인해 과학 전문 인력이 부족한 사회 문제를 근본적으로 해결해줄 수 있는 방책이 될 가능성을 보여준다고 할 수 있다. 사회문제 해결의 역할 뿐만 아니라 학교 홍보에 있어서도 과학캠프는 긍정적 영향을 주고 있었다. 캠프 참가 이후 캠프를 주최한 대학교 이미지가 긍정적으로 인식되었다는 학생이 71.9% 이었으며 주최 대학교에 입학하고 싶다는 의사를 표시한 학생 또한 58% 임을 보았을 때 대학에서 주최하는 과학캠프는 학생 스스로에게는 물론이고 사회와 주최 대학에 까지 긍정적인 영향을 미친다는 결과를 얻을 수 있었다. This study was examined present condition of informal science education and effect of science camp. The purpose of this research was to be aroused science interest and risen accessibility to science by checking about ‘Life science class’ and universities in the whole country. In addition, this investigation was analysed satisfaction of participants in the science camp taken place at the Korea Univ. by 385 surveys. Those results were as follows: 1. Life science class and science camp The Life science class was organized by 42 agencies and the module was shared every class. The number of subjects about life science were 90; plant 25, human body and cell 42, animal and insect 11, and others 12. The two camps' main subject among 9 universities was life science. They were opened by Korea Univ. and Chungbuk Univ., 2. Satisfaction of participated students and effect of science camp The positive science interests rate of participate students in the science camp was 83.6%, the increasing of science interests after the science camp was 64.2%. Participants of 46.9% joined voluntarily, students of 76.1% was interested in the camp and 66% among the participants expressed their thoughts that the science camp would be help to school science class. The satisfaction about the science camp participation was 72.7%, and 50.9% wanted to rejoining the camp. The students of 57.9% expressed intention of recommendation the science camp. On the perception of informal science education, students of 73.5% answered necessary. The effect of the science camp to future job was 38.5% and the intention to get a job in the sphere of science was 57.7%. After the science camp, increasing of positive image about the university was 71.9% and students of 58% expressed interests to enter the university.

파이토크롬 A가 과다발현된 단자엽 모델식물 Brachypodium 및 ABF3 유전자가 도입된 생명공학 잔디 분석

최윤성 전남대학교 대학원 2012 국내석사

Brachypodium distachyon is recently suggested to be a new and alternative monocot model plant, because it has many characteristics for being a model plant including self-fertility, small stature, short life cycle, simple growth requirements, and a small genome. Furthermore, Brachypodium distachyon was selected as a model plant for bioenergy crops and its genome sequencing has been completed. In this study, we obtained transgenic Brachypodium distachyon plants overexpressing oat phytochrome A gene (PHYA) to analyze light responses of the monocot model plant. After transformation, putative transgenic plants were selected using the herbicide resistance assay. Genomic integration of the transgene was confirmed by genomic PCR and Southern blot analysis, and gene expression was validated by northern and western blot analyses. Furthermore, homozygous transgenic lines were selected and their phenotypic characteristics were analyzed. Transgenic Brachypodium plants showed significantly shorter coleoptile lengths under far-red light than wild-type control plants, and also early flowering in the long-day condition. These results suggest that phytochrome A plays an important role in far-red light signaling and flowering in the monocot model plant as well as many dicot plants. Another subject of this study was to analysis of transgenic creeping bentgrass overexpressing Arabidopsis abscisic acid responsive element (ABRE)-binding factor 3 (ABF3) gene. The ABF3 gene was introduced into creeping bentgrass in order to develop a stress-tolerant variety of turfgrass. Transgenic plants were confirmed by the herbicide resistance assay, genomic PCR and northern blot analysis. The transgenic plants overexpressing ABF3 displayed significantly enhanced drought tolerance with higher water content and slower water loss rate than the control plants. Furthermore, the stomata of the ABF3 transgenic plants closed more than those of non-transgenic creeping bentgrass plant. In addition, the transgenic plants showed enhanced tolerance to heat stress. These results suggest that the overexpression of the ABF3 gene in creeping bentgrass might enhance survival in water-limiting and high temperature environments through increased stomatal closure and reduced water losses.

마우스 배아줄기세포 신경분화의 유전자 발현 데이터에 대한 Eigengene 기반의 유전자 군집분석

양정은 한양대학교 대학원 2008 국내석사

Although at least one hundred thousand genes had been predicted in human being, the human genome project has reported only twenty five to thirty thousand genes, so far. Many reports from that and other research suggest that in order to express the life phenomena in highly complicated lives, not only genes but also their relationships, so called genetic network, play essential roles. According to evolution of lives, genetic network has become differentiated to modularized form. The functional module of genetic network means a tightly related group of genes isolated in genetic network and may carry out a specified biological function. The aim of this research is to develop the efficient algorithm to identify a functional module through cluster analysis of gene expression data. Many clustering algorithms have been applied to analyze gene expression data, such as hierarchical clustering (Eisen et al., 1998), K-mean clustering (Herwig et al., 1999), and self-organizing maps (SOM) (Tamayo et al., 1999). Usually most of them assort the genes according to their similarities or dissimilarities between their expression profiles, but they are not suitable for identifying functional modules because of no consideration of relationships between genes. A clustering framework, which had been developed by our lab (Han, 2007; Kim, 2007), was modified and applied to gene expression profile of nervous differentiation with cDNA microarray experiments. It takes advantage of SVD (singular value decomposition) that detects biologically meaningful gene expression patterns and dominant eigengene of each cluster can represent coherent pattern clearly. The advanced clustering processes (1) begin with modified K-means that constructs subsets of genes on dominant common expression pattern according to similarities between expression profiles of genes. (2) And then, these subsets of genes are iteratively concentrated, through refinement algorithm, to subsets including genes showing tightly coherent expression pattern. (3) Through the enrichment of clusters, missed genes were included in clusters through estimation of covariance to each cluster. As the results, a number of 134 clusters were obtained from the expression data of 6,331 genes, and biological function of each cluster was predicted as a module with Gene Ontology (GO). Especially, genes related to neurogenesis were significantly gathered in cluster 1 and 2. The Cluster 1 showed increased expression pattern and included Notch1, Ncdn, Unc5b and so on. The other side, the Cluster 2 revealed down-regulated pattern and included, Nrp2, Hey1, Zfhx3 and so on. The investigation of biological functions about each cluster indicated that this clustering framework is useful tool for analysis of gene expression data and identification of functional module of genes. Human genome project가 완성 단계에 이르면서 대부분의 생명과학자들의 기대와는 달리 이만 오천에서 삼만 개의 유전자만을 확인할 수 있었다. 그러므로 고도로 진화된 생명체에서는 유전자뿐만 아니라 유전자 사이의 관계 즉, 유전자 네트워크가 생명현상을 발현함에 있어 핵심적 역할을 수행함을 암시한다. 유전자 네트워크는 진화의 과정에서 특정 생명현상을 수행하는 부분이 모듈화 되었으며, 유전자 모듈은 생명현상과 연관되는 유전자들의 기능적 단위체로 고려할 수 있다. 따라서, 유전자의 군집화는 유전자 모듈을 추적하여야 한다. 현재까지 개발된 군집화 알고리즘은 Hierarchical Clustering, KMeans Clustering, 및 SOM 등 여러 가지가 있지만, 유전자의 기능적 모듈화보다는 발 현패턴에 의존하여 유전자를 군집화한다. 본 연구에서는 기존의 K-means 알고리즘에, singular value decomposition (SVD)의 패턴추출기법을 적용하여, 유전자의 기능적인 패턴을 분석하고 군집화하는 방법을 개발 및 개량 구현하였다. 이 군집화 알고리즘을 요약하면 다음과 같다. 1) 먼저, SVD를 수행하여, 고유유전자 (Eigengenes)를 추출하고, 이 고유유전자를 기준으로 K-means를 수행한다. 이 과정 을 통하여 발현패턴을 기준으로 유사하게 발현하는 유전자들의 군집들을 빠른 수행시간 에 생성하게 한다. 2) 이전 과정에서 생성된 군집내의 유전자들 중에 군집과 연관성이 적은 유전자를 순차적으로 제거함으로써 군집의 집중도를 증가시킨다. 3) 마지막 enrichment 과정 으로, K-means 과정에서 놓친 유전자를 포함시키고 또한 복합적 과 정에 관여하는 유전자를 군집에 포함시키는 overlapping 군집화를 수행한다. 마우스의 배아줄기세포의 신경분화과정에 Day 1,2,3,6,12,15에 관찰한 유전자 발현 데이터에 본 연구에서 개발 및 개량된 군집화 프로그램을 적용하여 본 결과, 6,331개의 유전자를 134개의 군집으로 분리할 수 있었다. 각 군집의 생물학적 기능의 연관성을 Gene Ontology (GO)의 생물학적 기능과 생화학적 기능에 대해서 군집의 분포를 관찰한 결과 발현 패턴 유사성뿐만 아니라, 생물학적 및 생화학적 기능에 따라 군집화 됨을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 이러한 군집분석기법이 유전자 발현 데이터의 분석에서 동일한 생물 학적 기능의 발현과 관련된 유전자들을 분리 할 수 있을 것으로 추정되며, 생명체 시스 템의 기저를 형성하는 유전자 네트워크의 기본 모듈로써의 유전자 군집을 파악할 수 있 을 것이다.

Decursin Modulates High Glucose-induced Proliferation of Vascular Smooth Muscle Cell by Down Regulation of PKC

김백경 고려대학교 대학원 2005 국내석사

Hyperglycemia is the major causal factor in the development of diabetic vascular complications. The hyperproliferation of vascular smooth muscle cells is one of the characteristic features of diabetic macroangiopathy. Decursin is a pyranocoumarin isolated from the root of Angelica gigas Nakai. VSMC proliferation and the S phase were increased by high glucose compared with normal glucose, and decursin restored it to the normal glucose level. The PKC expression level in HG increased compared with NG, while decursin down-regulated it. Decursin also suppressed the activation of ERK1/2, JNK and AP-1 by treatment with HG. HG stimulated ROS generation and it was reduced by decursin. These results suggest that decursin may be used as a therapeutic agent for the treatment of diabetic vascular complications.

신속배양법과 Multiplex-PCR에 의한 소아와 성인 호흡기 병원체의 유행 분석

조혜난 고려대학교 생명환경과학대학원 2009 국내석사

요 약 호흡기 병원체의 진단방법으로 신속항원검사, 면역형광 방법과 세포배양방법을 주로 사용해왔으며, 최근에는 분자 생물학적 기술의 발달로 인해 다양한 병원체를 빠르게 검사 할 수 있다. Seeplex Respiratory  RV/BP 18 ASE Detection 방법은 DPO기법을 이용해서 한검체에서 18가지 호흡기 병원체를 측정 할 수 있으며, 민감도와 특이도를 표준 방법인 신속배양법과 비교를 했다. 2007년 12월부터 2008년 4월까지 고대 구로 병원에 호흡기 증상을 가진 내원환자로부터 총 459건의 비인두흡인액 검체를 채취하여 R-Mix 24 well plate 세포 배양 후 D3UltraTM DFA Respiratory Screening Antibody로 바이러스 감염을 확인했다. 신속 배양법에서는 양성률이 25.9%, Muti-plex RT PCR 은 66.0%로 검출되었으며, 인플루엔자 B형은 세포배양법에서 어른과 소아의 주요 호흡기 질환 바이러스로 확인 되었으며, 소아에서 엔테로바이러스(1.9%), 코로나바이러스 229E형(3.8%), 코로나바이러스 OC43(0.6%), 라이노바이러스(6.9%), 보카바이러스(1.9%)가 Muti-plex RT PCR에서 검출되었으며, 성인에서도 코로나바이러스 229E형(4.4%), 코로나바이러스 OC43(5.7%), 라이노바이러스(5.1%)가 검출됨을 미루어보아 호흡기 질환의 중요한 병원체임을 확인하였다. 따라서 Muti-plex RT-PCR법이 호흡기 병원체를 추출하는데 있어 신속배양법보다 더 민감도가 높은 것이 확인되었다. Abstract For the detection of respiratory pathogen, serologic tests combined with animal cell culture have been widely used. Recently, the development of molecular techniques enables us to detect several pathogens more rapidly. The Seeplex RV/PB 18 ASE Detection system is dual priming multi-plex RT-PCR system which can detect as much as 18 respiratory pathogens within one reaction. We evaluated the performance of the ASE detection system in comparison with the serologic tests combined with animal cell culture. A total of 459 nasopharyngeal specimens were collected from patients with respiratory symptoms at korea University Medical center from Dec. 2007 through Apr. 2008. Then, R-mix shell vial system combined with D3UltraTM DFA Respiratory Screening antibody was applied. Positive rates of serological test and multi-plex RT-PCR were 25.9% and 66%, respectively. Using serological test, we found that Influenza B virus was the most common respiratory virus infected in children and adults, whereas Adenovirus was the most common one in children and Influenza virus was the most common in adults(9% vs. 21%) detected by Multi-plex RT-PCR. Further, Multi-plex RT-PCR could detect 1.9% human enterovirus, 3.8% human Coronavirus 229E, 0.6% human Coronavirus OC43, 6.9% human rhinovirus, 1.9% human Bocavirus in children. Moreover, Multi-plex RT- PCR could also detect 4.4% human Coronavirus 229E, 5.7% human Coronavirus OC43, and 5.1% human rhinovirus in adults. These results clearly showed that Multi-plex RT-PCR system is more sensitive than the conventional serologic method for the detection respiratory pathogens.

암줄기세포의 세포표면 표지인자 발현과 백혈병 재발률의 상관성 분석 연구

강지연 고려대학교 생명환경과학대학원 2014 국내석사

Ⅰ. 요약 암줄기세포 (cancer stem cells CSCs)는 종양개시 세포 (tumor-initiating cells TICs)로도 일컬어지며 증식, 분화 및 자기재생을 할 수 있는 암세포를 말한다. 이 암줄기세포는 개시, 전이, 암의 재발의 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 완전히 암이 제거되었다고 판단되는 경우에도 종양이 재발하는 경우 종양줄기세포가 그 원인일 것이라는 최근의 가설을 바탕으로, 혈액 종양 내과 환자를 대상으로 한 검사 중 지금까지 알려진 백혈병 암줄기세포 (leukemia cancer stem cell)에 특징적인 세포 표면 표지자 (cell surface marker)를 조사하고, 실제 환자의 진단, 치료, 예후적 측면에서 암줄기세포 표지인자의 유용성을 알아 보고자 하였다. 암재발률을 통해 상관성 분석을 하였고, 급성골수구성백혈병 (AML)에서 CD34+CD38-, 다발성골수종(MM)에서 CD34-CD138-, 급성골수구성백혈병에서 C-KIT 수용체, 급성골수구성백혈병 및 급성림프구성백혈병 (AML 및 ALL)에서 MLL/AF9을 그 대상으로 하였다. 검사를 시행하지 않거나 추적 검사를 시행하지 않은 경우가 많아 암줄기 세포 표지자와 백혈병 재발률과의 상관성을 분석하기에 제한이 있었으나, 그럼에도 불구하고 CD34+CD38- 환자군에서 백혈병 재발률이 대조군에 비해 높은 62.5%로 나와 의미있는 결과를 보였다. 다발성 골수종 환자에서 CD138- 표지인자를 암줄기세포와 관련 있을 것으로 예측하고 분석하였으나 유세포 분석과 혈액암 재발률과의 상관성을 찾기는 어려웠다. 그러나 c-kit 돌연변이 검사는 양성인 환자의 재발률이 80%, 음성인 환자의 재발률이 12%로 의미있는 결과를 보였다. 반면, 백혈병의 나쁜 예후 인자로 알려져 있는 MLL/AF9은 예상과는 다르게 환자 예후와 높은 상관성을 보이지 않았으며, 이는 아마도 시행 건수가 적음에 기인하는 분석상의 제한점으로 판단된다. 백혈병의 나쁜 예후 인자로 알려져 있는 c-kit 돌연변이나 MLL/AF9을 암줄기 세포의 표지인자로 제시하고 검증하는 후속 연구가 환자질환의 진단이나 치료에 좋은 정보를 줄 수 있으리라 생각된다. 특히 CD34+CD38-, CD34- CD138-, c-kit, MLL/AF9 등의 표지인자를 기반으로 하는 암줄기세포 측면에서의 검사 처방과 환자 추적, 치료적 접근방법은 백혈병의 치료에 매우 유용할 것으로 여겨지며, 현재 표지인자의 검사와 재발 여부에 대한 추적 검사를 시행하지 않은 경우가 많으므로 지속적인 연구와 추가 데이터가 필요하다.

온열 치료에 의한 췌장암 특이적 항암제 효능 향상

김해리 고려대학교 생명환경과학대학원 2014 국내석사

본 연구의 목적은 온열 치료를 이용한 PANC-1의 사멸작용과 온열 치료와 젬시타빈 병용 효과에 인한 PANC-1의 사멸에 상승 작용을 검증하고자 하였다. 1. 젬시타빈을 단독으로 처리할 경우 MTT assay를 통해 PANC-1의 생존 능력을 확인한다. 젬시타빈은 시간에 따라 (24, 48, 72시간) 단독 처리하여 비교하였다. 2. 젬시타빈 500nM을 시간 (30분, 1시간, 24시간)에 따라 처리한 후 온열 치료 10분을 병용 처리한다. MTT assay를 통해 PANC-1의 생존 능력을 비교하였다. 3. 세포 사멸은 PI and Annexin V staining을 이용하여 유세포분석을 시행하였다. PANC-1은 젬시타빈 (0, 500nM, 5M)과 여섯 구간의(36.6- 47.5℃) 온열 치료를 처리하였다. 온열 치료 10분 처리 전, 젬시타빈을 (0, 500nM, 5uM) 1시간 처리한다. 위의 실험을 통해 PANC-1은 젬시타빈의 농도와 시간이 증가할수록 세포 생존 능력이 감소하며 젬시타빈과 온열 치료 병용 처리 시 PANC-1의 생존 능력이 젬시타빈 단독 치료 시보다 더욱 감소되는 경향을 확인할 수 있었다. 또한, 40℃ 이상부터 열에 의해 세포 손상을 받는 것을 확인하였다. 즉, 온도가 증가할수록 세포 사멸의 수치가 증가하는 경향을 보인다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 PANC-1은 젬시타빈 단독으로 처리하는 것보다, 온열 치료와 병행하여 처리함으로써 젬시타빈 감수성이 증가함을 확인할 수 있다. The purpose of this study is to investigate whether concurrent usage of hyperthermia (heat) and gemcitabine (anti-cancer drug) would enhance the therapeutic effects on pancreatic cancer cells (PANC-1) and to elicit the better treatment option for human pancreatic cancer. 1. PANC-1 were subjected to gemcitabine treatment alone and gemcitabine treatments were given over three time periods (24, 48, 72 hours). The cell viabilities were evaluated by an MTT assay. 2. 500nM gemcitabine were treated for three different periods of times (30 minutes, 1 hours, 24 hours) and 10 minutes of hyperthermia were followed. Cell viabilities of PANC-1 were also measured and the comparison among three groups were analyzed. 3. PANC-1 were treated with three different dosages of gemcitabine (0, 500nM, M) and six different points of heat-levels (36.6-47.5 ℃) were given to induce the hyperthermia effects. The 10 minutes of hyperthermia treatments were adopted 1 hour after the gemcitabine treatments. Cell death ratios were quantified by flow cytometry analysis using annexin-Ⅴ and propidium iodide (PI) staining. The study provided the evidence of enhanced therapeutic effects against the PANC-1 when the time of gemcitabine treatments were lengthened in combination of hyperthermia induction, and showed the advantages of concurrent usage of anti-cancer drug and hyperthermia treatment with the results of increased the apoptotic ratios. Gemcitabine treatment alone tended to show a decrease in cell viability, however, showed more anti-cancer effects when the hyperthermia treatments were combined. Temperatures above 40 ℃, showed the cell damage effects and the levels of apoptosis tend to increase as the temperature of hyperthermia treatments risen. It is presumed that the combined treatment with gemcitabine and hyperthermia would induce the increase of anti-cancer drug sensitivity of PANC-1 and, therefore, expecting that the concurrent use of gemcitabine and hyperthermia could be an effective treatment option for pancreatic cancer therapy.

부분 헥손 유전자 염기서열에 기초하여 2004년부터 2008년까지 고려대학교 의료원에 내원한 환자에서 분리된 아데노바이러스의 다양성 평가

서미옥 고려대학교 생명환경과학대학원 2009 국내석사

Human adenovirus causes a variety of respiratory tract infection from mild pharyngitis to fatal disease in immunocompromised hosts or newborn. There are 51 serotypes which are divided into six subgenera (A-F) in adenovirus. However, serotyping of adenovirus was performed only a few laboratories due to increasing number of serotypes, cross-reaction with other serotypes, and unavailability of antibodies. High correlation between serotypes and genotypes based on a hypervariable region of partial hexon gene sequence has been reported recently. In this study we determined the serotypes of 183 adenovirus isolated from Korean population from June 2004 through April 2008 by molecular typing method and investigate their epidemics and clinical characteristics. 183 clinical specimens obtained from patient, 173 specimens(94.5%) were confirmed as positive for HAdV usuing PCR. The 173 specimens were analyzed and classified as follows: Species B(n=129; 75%), C(n=40; 23%), and E(n=4; 2%). Serotypes were 3(n=122; 70.5%), 2(n=15; 9%), 1(n=13; 7.5%), 5(n=11;6.4%), 7(n=7; 4%), 4(n=4, 2.3%) and 6(n=1; 0.6%). Adenovirus was most prevalent in respiratory tract in the age of less than five. Infections by serotype 3 occurred in outbreaks. Serotype 3 was major type causing mainly pneumonia. This molecular typing and analysis of adenovirus could enhance the understanding of adenovirus infection and its pathogenesis. 아데노바이러스는 호흡기계통의 다양한 감염을 일으킨다. 대부분의 아데노바이러스 감염은 경미하나 면역저하 환자와 신생아에게서는 치명적 질병을 유발하기도 한다. 아데노바이러스는 6종(A-F)의 아속, 51가지의 혈청형을 가지고 있으며 혈청형에 따라 일으키는 주요한 질병의 상이함이 알려져 있다. 혈청형 분류에 전통적으로 사용되어오던 중화반응법은 다양한 항체를 구비하는 것이 실제적으로 어렵고, 시간과 노력이 많이 들어 이용이 어려운 단점이 있다. 최근에 아데노바이러스의 혈청형을 결정하는 유전자가 encode되어 있는 헥손 유전자중 과변이부위를 이용한 유전자형과 혈청형과의 높은 연관성이 보고되고 있다. 본 연구에서는 2004년 4월부터 2008년 4월까지 얻어진 소아의 호흡기 검체 183주의 아데노바이러스의 헥손유전자 과변이부위에 대해 특이적 Primer를 사용, PCR을 기본으로 이용하여 아데노바이러스를 검출하고, ClustalW/BioEdit 프로그램을 사용한 염기서열 분석과 MEGA 4프로그램을 통한 계통발생학적 분석을 통해 염기서열에 기초한 혈청형을 결정하고, 이들의 분리 양상과 임상 양상들을 분석하였다. 분석결과 183주 중173주에서 아데노바이러스가 확인되었으며, 그 Species는 3종B1(n=129; 75%), C(n=40; 23%), E(n=4; 2%)으로 나타났고, 혈청형 7종(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)이 확인 되었다. 분석한 혈청형은 3형(122주; 70.5%), 2형(15주; 9%), 1형(13주; 7.5%), 5형(11주; 6.4%), 7형(7주; 4%), 4형(4주; 2.3%), 6형(1주; 0.6%)으로 각 각 분리되었다. 분석 기간 동안의 아데노바이러스 소아 호흡기 감염은 5세 이하에서 감염률이 높았으며, 특히 혈청형 3형에 의한 감염이 주요한 원인 혈청형으로 나타났고, 혈청형 3형은 주로 폐렴을 일으키는 것으로 분석되었다. 분석기간 동안 혈청형 3형의 주기적 유행이 관찰되나 이는 분석 기간이 짧아 더 지속적인 연구가 필요할 것으로 생각된다. 국내에는 아데노바이러스 감염증의 역학 연구가 미미하여 역학 자료가 매우 한정적이다. 그러나 이러한 혈청형에 기초한 다양한 아데노바이러스 감염 양상의 분석은 보다 세밀한 질병 관리와 향후 환자의 치료 및 예후판단, 백신개발에 있어 유용할 것으로 생각된다.

비소세포폐암의 진단 및 치료를 위한 분자생물학적 검사법 및 결과해석에 관한 연구동향

윤정희 高麗大學校 生命環境科學大學院 2014 국내석사

폐는 흉곽 내 위치하는 호흡기계 장기로서 폐암은 조기 발견이 어렵고 치료율이 낮아 암 사망률 1위를 차지한다. 암세포의 크기에 따라 소세포폐암과 비소세포폐암으로 나뉘고 치료방법과 예후가 다르다. 비소세포폐암은 폐암 환자의 80~85%에 발생하며, 편평상피세포암, 선암, 대세포암으로 나뉜다. 이 중 선암은 비흡연자, 동양인, 여성의 비율이 높으며 병기가 낮은 경우 예후가 좋은 것으로 알려져 있다. 치료제로는 세포독성 항암제와 platinum 계열 항암제를 사용하나 정상세포와 암세포를 모두 공격하는 비특이적 독성을 보이는 단점이 있으며 진행성 및 전이성 비소세포폐암의 경우에는 치료 효과가 좋지 않다. 상피세포 성장인 수용체 (EGFR, epidermal growth factor receptor)는 가장 중요한 성장인자 수용체이다. 비소세포폐암의 원인 중 하나인 EGFR의 과발현은 세포분열의 촉진, 세포사멸의 저하, 신생혈관의 활성화 그리고 원격 전이를 일으키며 비소세포폐암의 50%이상에서 나타난다. EGFR 표적치료제인 EGFR-TKI (epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor)는 세포내에서 ATP와 경쟁적으로 EGFR의 신호 전달을 차단하며 gefitinib과 erlotinib의 경구투여약제로서 2차 치료제로 승인되어 임상에서 사용되고 있다. 초기에는 정확한 표적을 모르기 때문에 병리 및 임상 요소만으로 치료제를 선택하였으나 분자생물학적 검사법의 발달로 EGFR 돌연변이 검사로 표적치료가 가능해졌다. EGFR의 28개의 exon 중 exon 18~21가 위치한 tyrosine kinase domain에 돌연변이가 발견되었다. EGFR 돌연변이가 없으면 세포독성 항암제의 치료 반응이 좋으나 돌연변이가 있으면 EGFR-TKI에 민감한 반응을 보여 EGFR-TKI가 1차 치료제로서 사용되기도 한다. EGFR-TKI에 민감성 반응을 보이는 돌연변이는 exon 19의 결실 (deletion), exon 21의 점 돌연변이 (point mutation, L858R)로 전체 EGFR 돌연변이 중 약 85~90%를 차지한다. 그러나 최근 exon 20의 점 돌연변이 (T790M)는 2차 돌연변이로 EGFR-TKI에 내성 반응을 보인다. 즉, EGFR 돌연변이의 검사의 결과는 EGFR-TKI의 치료에 대한 결과 및 임상 효과의 예측인자로서 사용될 수 있다. EGFR 돌연변이의 검사법은 직접염기서열법 (direct sequencing)이 표준법이나 민감도가 낮고 검사 소요 시간이 길다는 단점이 있기 때문에 최근에는 검사 소요 시간도 짧고, 암세포의 비율이 1% 미만의 돌연변이도 검출할 수 있는 높은 민감도를 가진 PNA clamping 실시간 유전자 돌연변이 검사법 (PNA-mediated PCR clamping)으로 검사한다. 펩티드핵산(peptide nucleic acid, PNA)은 인공적으로 만든 DNA로 다른 유전자를 빠르게 인식하고 생물학적 효소에 안정적이며, 혼성화 반응이 빠른 것이 특징이다. 야생형 (wild type) 유전자인 경우 PNA 탐침자 (probe)와 혼성화되어 증폭이 되지 않고, 돌연변이형 (mutant type) 유전자인 경우 PNA 탐침자와 혼성화되지 않고 증폭이 되어 검출할 수 있다. 이러한 방법을 이용하여 임상적 의의가 있는 29가지의 돌연변이형을 알 수 있다. 비소세포폐암의 다른 분자생물학적 검사 항목인 K-ras 돌연변이는 EGFR-TKI에 대한 음성 예측인자로 EGFR 돌연변이와 배제적인 특징을 보인다. K-ras 돌연변이는 exon 1의 codon 12, 13에서 점 돌연변이로 발생되며 직접염기서열법 (direct sequencing)으로 검출을 한다. 마지막으로 EML4-ALK 융합 유전자 (EML4-ALK fusion oncogene)의 역위 (inversion)를 확인하는 분자생물학적 검사 항목이 있다. 형광제자리부합법 (fluorescence in situ hybridization, FISH)을 통해 정상 유전자의 경우 signal이 가깝게 위치하나 역위된 경우 두 유전자의 거리가 멀어져 분리되는 (break apart) 것을 확인 할 수 있는 방법이다. 비소세포폐암의 선암 중 비흡연자이며 젊은 환자에서 발견되고 EGFR-TKI에는 반응을 하지 않으나 ALK 억제제에 대한 치료 반응이 높은 것으로 알려져 있다. 최근 병리과는 환자 조직으로 진단을 하는 일차적인 영역에서 벗어나 앞서 기술한 분자생물학적 검사법을 이용하여 치료에 대한 예측 및 예후 인자를 임상에게 제공하여 환자의 개개인의 상황 및 특성에 맞는 치료법을 이용하는 표적 치료 (target therapy)에 중요한 역할을 하고 있다. 비소세포폐암의 원인이 되거나 치료에 대한 예측 인자로서 알려진 돌연변이는 약 50%정도에 불과하며 이외에도 많은 유전자들에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구동향을 반영하여 비소세포폐암에 대한 맞춤치료에 보다 적극적으로 활용하여야 할 것으로 사료된다.

46, XX 성 발달이상 질환의 분류와 특징 고찰

최은영 고려대학교 생명환경과학대학원 2015 국내석사

성 발달이상(disorders of sex development, DSD)은 염색체, 성선, 또는 해부학적 성이 선천적으로 비전형적인 발달 상태를 보이는 경우로 정의할 수 있다. 46,XX 성 발달이상(DSD)질환은 염색체 검사상 46,XX이나 난소와 여성 생식 기관은 없으며 고환 조직이 있고 외모는 남성으로 보이며, 성선 기능 저하, 여성형 유방, 불임 등의 이상소견을 가진다. 46,XX DSD의 가장 흔한 원인은 선천성 부신 과형성증으로 부신 안드로젠에 의해 남성화를 일으킨다. 또한 SRY유전자를 가진 XX 남성과 SRY 유전자 음성인 XX 남성 증후군, 조직학적으로 난소와 고환조직이 모두 존재하는 성선을 가진 난소 고환 성 발달 이상(Ovotesticular DSD)과 태반 aromatase 결핍 등으로 분류할 수 있다. 46,XX DSD의 발생 기전에 대한 많은 유전적 요인들이 밝혀져 진단에 도움이 되고 있지만 아직까지는 많은 수의 환자에서 돌연변이가 발견되지 않아 앞으로의 연구가 필요하다. 임상상, 내분비학적 소견, 영상의학적 소견을 종합하여 검사가 필요한 유전자 분석을 시행하여 정확한 진단을 하고 치료의 방향을 결정을 하는 데에 주의가 필요하다.