Comprehensive profiling of DNA methylation in Korean patients with colorectal cancer

( Hyeran Shim ),( Kiwon Jang ),( Yeong Hak Bang ),( Hoang Bao Khanh Chu ),( Jisun Kang ),( Jin-young Lee ),( Sheehyun Cho ),( Hong Seok Lee ),( Jongbum Jeon ),( Taeyeon Hwang ),( Soobok Joe ),( Jinyeo 생화학분자생물학회 2024 BMB Reports Vol.57 No.2

Alterations in DNA methylation play an important pathophysiological role in the development and progression of colorectal cancer. We comprehensively profiled DNA methylation alterations in 165 Korean patients with colorectal cancer (CRC), and conducted an in-depth investigation of cancer-specific methylation patterns. Our analysis of the tumor samples revealed a significant presence of hypomethylated probes, primarily within the gene body regions; few hypermethylated sites were observed, which were mostly enriched in promoter-like and CpG island regions. The CpG Island Methylator Phenotype- High (CIMP-H) exhibited notable enrichment of microsatellite instability-high (MSI-H). Additionally, our findings indicated a significant correlation between methylation of the MLH1 gene and MSI-H status. Furthermore, we found that the CIMP-H had a higher tendency to affect the right-side of the colon tissues and was slightly more prevalent among older patients. Through our methylome profile analysis, we successfully verified the methylation patterns and clinical characteristics of Korean patients with CRC. This valuable dataset lays a strong foundation for exploring novel molecular insights and potential therapeutic targets for the treatment of CRC.

휴먼 인터페이스를 위한 얼굴합성 및 표정합성

심영숙(Shim Younsook),박도영(Park Doyoung),변혜란(Byun Hyeran) 한국정보과학회 1998 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.1998 No.2

우리나라 일부 심부전 환자의 영양소 섭취량 평가 연구

이혜란(Lee Hyeran),강보름(Kang Borum),정혜경(Chung Hye Kyung),도현주(Do Hyun Joo),심지선(Shim Jeeseon),배순화(Bae Soon Hwa),강석민(Kang Seok-Min),신민정(Shin Min-Jeong) 韓國營養學會 2010 Journal of Nutrition and Health Vol.43 No.3

본 연구에서는 우리나라 심부전 환자 78명을 대상으로 식이 섭취 빈도법을 통한 영양소 섭취량 조사를 시행하여 한국인 영양섭취기준과 비교하였으며 그 결과는 다음과 같았다. 1) 에너지와 단백질, 철분의 평균 섭취량은 한국인 영양섭취 기준에 비해 충분히 섭취하고 있었으나 나트륨 섭취가 과다하고, 칼륨 섭취가 부족한 불균형의 영양문제가 파악되었다. 2) 칼슘의 섭취가 부족한 환자들이 상당수 존재하여 심부전 환자의 골연화증 및 골다공증 위험이 높을 가능성이 있음을 확인하였다. 3) 비타민 B₁₂, 엽산의 섭취가 부족하며, 이외 리보플라빈, 나이아신 등의 비타민 섭취 부족의 가능성이 있음을 확인하였다. 4) 70세 이상의 고령 환자에서도 칼륨, 칼슘, 비타민 B₁₂, 엽산의 섭취가 부족한 것으로 나타났고 이러한 부족 현상은 고령 환자에서 더욱 심각한 것으로 파악되었다. 위의 결과로 보아 국내 심부전 환자의 경우 무기질, 비타민 등의 미량 영양소의 섭취 부족이라는 영양문제가 존재하고 있었다. 따라서 이러한 영양 결핍 문제가 지속된다면 심부전 환자의 장기적인 예후에 영향을 미칠 수 있을 것이므로 영양섭취 부족을 해결하기 위한 다각적 측면에서의 영양 섭취 평가 및 영양관리 대책과 지침이 마련되어야 할 것이다. The prevalence of heart failure (HF) is increasing globally and growing evidence has shown that dietary factors play an important role in preventing and improving prognosis of HF. However, little data on nutrient intake in Korean HF patients which are available to develop dietary guidelines for HF. The aims of this study were to estimate nutrient intake in 78 HF patients and evaluate whether the estimated nutrient intake is appropriate compared to dietary reference intake for Koreans. Data are presented as the ratio of actual intake and estimated average requirement (EAR) for each nutrient. The result showed that the average nutrient intakes including total energy and protein met EAR in total patients. However, the deficiencies in mineral and vitamin intakes were found. Moreover, the proportion of subjects with lower intake than EAR was substantial. The results showed that the proportion of male HF patients with inferior intakes to EAR in calcium, potassium (compared to adequate intake: AI), folate and vitamin B₁₂ were 38%, 79%, 38%, and 65%, respectively. Also, the proportion of female HF patients with inferior intakes to EAR in calcium, potassium (compared to AI), folate and vitamin B₁₂ were 35%, 88%, 38% and 40%, respectively. In particular, the elderly with HF (≥ 70 yrs, n = 28) showed more serious deficiencies in calcium, potassium (compared to AI), folate and vitamin B₁₂. In summary, the intakes of potassium, calcium, folate, and vitamin B₁₂ were not sufficient to meet EAR in HF patients. Furthermore, the proportions of subjects with lower intake than EAR in these nutrients were substantial, raising the possibility that these micronutrients may be involved in the pathogenesis of HF. Practical dietary guideline for HF patients is needed to improve prognosis of HF.

감성 캐릭터 애니메이션 시스템 설계

심연숙(Youn-Sook Shim),변혜란(Hyeran Byun) 한국정보과학회 2000 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2Ⅱ

그래픽스 기술의 발전에 따라 캐릭터 애니메이션에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이에 사용자의 환경이나 실세계 환경에 상호작용 하면서 지능적으로 동작하는 캐릭터 애니메이션이 요구되고 있다. 본 논문은 사용자와 상호작용 하는 과정에서 사용자의 감정상태를 파악하고, 이에 대응하는 적절한 행동을 할 수 있는 캐릭터의 생성에 대한 연구이다. 본 논문에서는 캐릭터에 대하여 자동적(autonomous)이고 상호적인(interactive) 애니메이션을 전제로 하는 감성 캐릭터 애니메이션 시스템을 설계한다. 특히 캐릭터에 감성을 부여하기 위하여 OCC모델을 바탕으로 하여 시스템을 설계하였다.

색온도 가변 전조등의 시인성에 관한 소비자 평가

박현수(Hyensou Pak),강혜란(Hyeran Kang),김준기(Jungi Kim),조영호(Youngho Jo),강성철(Seongcheol Kang),정재우(Jaewoo Jeong),심준보(Joonbo Shim),이찬수(Chan-Su Lee) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6

기후환경조건에서 색온도 가변 전조등이 시인성에 미치는 효과를 확인하기 위하여 소비자 평가를 실시하였다. 이를 위해 인공안개와 강우를 구현할 수 있는 기후환경 테스트베드 내에 전방에는 차량번호판, 후부반사기, 및 랜돌트 링이 부착된 자동차모형을, 측면에는 도로 곡선 표지판을, 그리고 바닥면에는 유사노면에 백색과 황색으로 도색한 차선을 제시하였다. 대학생 집단과 중장년 집단으로 구성된 실험참가자들은 먼저, 상이한 기후 및 전조등 색온도 조건에서 전방 약 10m에 위치한 디스플레이에 제시되는 다양한 크기의 랜돌트 링에서 열린 부분이 어느 쪽인지를 판단하고 반응하는 시각탐지과제를 수행하였다. 이어서, 동일한 실험자들을 대상으로 다양한 시각 표적들로 구성된 시각적 환경에 대한 전조등 색온도의 영향을 확인하기 위하여 시인성과 선호도를 5점 척도로 평가하도록 하였다. 마지막으로, 차량모형에 부착된 랜돌트 링의 열린 방향을 확인 · 표시하고, 바닥면에 일정한 간격과 거리로 배열된 아드리안 표적에 대한 시인성을 7점 척도로 평정하도록 하였다. 평가 결과, 시각탐지과제에서는 두 집단 모두 전조등의 색온도가 높을 때보다 낮을 때에 반응시간이 빠른 경향을 보였다. 차량모형에 부착된 랜돌트 링의 열린 방향 표시 정확도는 안개조건에서 색온도가 낮을 때 유리한 경향이 있었고, 아드리안 표적의 시인성 평정에서는 중 장년 집단이 기후조건 모두 저색온도에서 높은 점수를 보였으나, 대학생 집단은 안개조건의 저색온도와 강우조건의 고색온도에서 높은 점수를 보였다. 시인성과 선호도 평정 결과는 대학생 집단이 고색온도에서 높은 점수를 보인 반면, 중 장년 집단은 기후에 따라 달랐다. 본 연구의 결과는 연령에 따라 약간의 차이는 있지만, 저색온도의 LED 전조등이 악천후 기후조건에서 차량과 도로 표적의 시인성에 유리함을 시사한다.

사용자 상호작용에 따른 감성 캐릭터 모델

심연숙(Youn-Sook Shim),변혜란(Hyeran Byun) 한국멀티미디어학회 2000 한국멀티미디어학회 학술발표논문집 Vol.2000 No.2

얼굴의 움직임 추적에 따른 3차원 얼굴 합성 및 애니메이션

박도영(Do Young Park),심연숙(Youn Sook Shim),변혜란(Hyeran Byun) 한국정보과학회 2000 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.27 No.6

본 논문에서는 2차원 얼굴 영상의 움직임을 추출하여 3차원 얼굴 모델에 합성하는 방법을 연구하였다. 본 논문은 동영상에서의 움직임을 추정하기 위하여 광류를 기반으로 한 추정방법을 이용하였다. 2차원 동영상에서 얼굴요소 및 얼굴의 움직임을 추정하기 위해 인접한 두 영상으로부터 계산된 광류를 가장 잘 고려하는 매개변수화된 움직임 벡터들을 추출한다. 그리고 나서, 이를 소수의 매개변수들의 조합으로 만들어 얼굴의 움직임에 대한 정보를 묘사할 수 있게 하였다. 매개변수화 된 움직임 벡터는 눈 영역, 입술과 눈썹 영역, 그리고 얼굴영역을 위한 서로 다른 세 종류의 움직임을 위하여 사용하였다. 이를 얼굴 모델의 움직임을 합성할 수 있는 단위행위(Action Unit)와 결합하여 2차원 동영상에서의 얼굴 움직임을 3 차원으로 합성한 결과를 얻을 수 있다. In this paper, we suggest the method of 3D facial synthesis using the motion of 2D facial images. We use the optical flow-based method for estimation of motion. We extract parameterized motion vectors using optical flow between two adjacent image sequences in order to estimate the facial features and the facial motion in 2D image sequences. Then, we combine parameters of the parameterized motion vectors and estimate facial motion information. We use the parameterized vector model according to the facial features. Our motion vector models are eye area, lip-eyebrow area, and face area. Combining 2D facial motion information with 3D facial model action unit, we synthesize the 3D facial model.

OAS1 and OAS3 negatively regulate the expression of chemokines and interferon-responsive genes in human macrophages

( Wook-bin Lee ),( Won Young Choi ),( Dong-hyun Lee ),( Hyeran Shim ),( Jeongsil Kim-ha ),( Young-joon Kim ) 생화학분자생물학회(구 한국생화학분자생물학회) 2019 BMB Reports Vol.52 No.2

Upon viral infection, the 2’, 5’-oligoadenylate synthetase (OAS)-ribonuclease L (RNaseL) system works to cleave viral RNA, thereby blocking viral replication. However, it is unclear whether OAS proteins have a role in regulating gene expression. Here, we show that OAS1 and OAS3 act as negative regulators of the expression of chemokines and interferon-responsive genes in human macrophages. Clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)-CRISPR-associated protein-9 nuclease (Cas9) technology was used to engineer human myeloid cell lines in which the OAS1 or OAS3 gene was deleted. Neither OAS1 nor OAS3 was exclusively responsible for the degradation of rRNA in macrophages stimulated with poly(I:C), a synthetic surrogate for viral double-stranded (ds)RNA. An mRNA sequencing analysis revealed that genes related to type I interferon signaling and chemokine activity were increased in OAS1^-/- and OAS3^-/- macrophages treated with intracellular poly(I:C). Indeed, retinoic-acid-inducible gene (RIG)-I- and interferon-induced helicase C domain-containing protein (IFIH1 or MDA5)-mediated induction of chemokines and interferon-stimulated genes was regulated by OAS3, but Toll-like receptor 3 (TLR3)- and TLR4-mediated induction of those genes was modulated by OAS1 in macrophages. However, stimulation of these cells with type I interferons had no effect on OAS1- or OAS3- mediated chemokine secretion. These data suggest that OAS1 and OAS3 negatively regulate the expression of chemokines and interferon-responsive genes in human macrophages. [BMB Reports 2019; 52(2): 133-138]

Epigenetic insights into colorectal cancer: comprehensive genome-wide DNA methylation profiling of 294 patients in Korea

Soobok Joe,Jinyong Kim,Jinyoung Lee,Jongbum Jeon,Iksu Byeon,Sae-Won Han,Seung-Bum Ryoo,Kyu-Joo Park,Sang-Hyun Song,Sheehyun Cho,Hyeran Shim,Hoang Bao Khanh Chu,Jisun Kang,Hong Seok Lee,DongWoo Kim,You 생화학분자생물학회 2023 BMB Reports Vol.56 No.10

DNA methylation regulates gene expression and contributes totumorigenesis in the early stages of cancer. In colorectal cancer(CRC), CpG island methylator phenotype (CIMP) is recognizedas a distinct subset that is associated with specific molecularand clinical features. In this study, we investigated the genomewideDNA methylation patterns among patients with CRC. The methylation data of 1 unmatched normal, 142 adjacentnormal, and 294 tumor samples were analyzed. We identified40,003 differentially methylated positions with 6,933 (79.8%)hypermethylated and 16,145 (51.6%) hypomethylated probesin the genic region. Hypermethylated probes were predominantlyfound in promoter-like regions, CpG islands, and N shore sites;hypomethylated probes were enriched in open-sea regions. CRC tumors were categorized into three CIMP subgroups, with90 (30.6%) in the CIMP-high (CIMP-H), 115 (39.1%) in theCIMP-low (CIMP-L), and 89 (30.3%) in the non-CIMP group. The CIMP-H group was associated with microsatellite instabilityhightumors, hypermethylation of MLH1, older age, and rightsidedtumors. Our results showed that genome-wide methylationanalyses classified patients with CRC into three subgroupsaccording to CIMP levels, with clinical and molecular featuresconsistent with previous data.

Deciphering the DNA methylation landscape of colorectal cancer in a Korean cohort

Seok-Byung Lim,Soobok Joe,Hyo-Ju Kim,Jong Lyul Lee,In Ja Park,Yong Sik Yoon,Chan Wook Kim,Jong Hwan Kim,Sangok Kim,Jin-Young Lee,Hyeran Shim,Hoang Bao Khanh Chu,Sheehyun Cho,Jisun Kang,Si-Cho Kim,Hong 생화학분자생물학회 2023 BMB Reports Vol.56 No.10

Aberrant DNA methylation plays a pivotal role in the onsetand progression of colorectal cancer (CRC), a disease with highincidence and mortality rates in Korea. Several CRC-associateddiagnostic and prognostic methylation markers have been identified;however, due to a lack of comprehensive clinical andmethylome data, these markers have not been validated in theKorean population. Therefore, in this study, we aimed to obtainthe CRC methylation profile using 172 tumors and 128 adjacentnormal colon tissues of Korean patients with CRC. Based onthe comparative methylome analysis, we found that hypermethylatedpositions in the tumor were predominantly concentratedin CpG islands and promoter regions, whereas hypomethylatedpositions were largely found in the open-sea region,notably distant from the CpG islands. In addition, we stratifiedpatients by applying the CpG island methylator phenotype(CIMP) to the tumor methylome data. This stratification validatedprevious clinicopathological implications, as tumors with highCIMP signatures were significantly correlated with the proximalcolon, higher prevalence of microsatellite instability status, andMLH1 promoter methylation. In conclusion, our extensive methylomeanalysis and the accompanying dataset offers valuableinsights into the utilization of CRC-associated methylation markersin Korean patients, potentially improving CRC diagnosis andprognosis. Furthermore, this study serves as a solid foundationfor further investigations into personalized and ethnicity-specificCRC treatments.