• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권2호
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• pp.149-155
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• 2017

벼는 중요한 식량작물이며 지속적으로 벼흰잎마름병균, 도열병균, 잎집무늬마름병균, 바이러스 등 여러 병원균에 의해 수확량이 영향을 받고 있다. 이들 중 Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo)에 의해 유발되는 벼흰잎마름병은 세계 벼 재배지역에 발병하여 막대한 피해를 주고 있어 문제가 되고 있다. 따라서 생물적/비생물적 스트레스 저항성에 관여한다고 알려져 있는 식물 특이 전사인자 중의 하나인 NAC(NAM, ATAF, and CUC) 전사인자를 이용하여 벼의 벼흰잎마름병에 대한 저항성을 증진시키고자 하였다. 본 연구에서는 벼에서 NAC 전사인자 중 하나인 OsNAC58 유전자를 분리해 냈으며 아미노산 서열을 바탕으로 분석해 본 결과이 유전자는 5개의 NAC전사인자 group 중에서도 stress와 많은 관련이 있다고 알려진 group III에 속하였다. 또한 세포 내 위치를 확인하기 위해 GFP와 융합한 단백질을 이용해 조사해 본 세포 내에서도 핵에 위치하는 것으로 조사되었다. OsNAC58 유전자의 생물학적 기능 분석을 위해 이 유전자를 과발현시킨 벼 형질전환체를 만들었다. 동진벼를 기준으로 보다 발현이 높은 13개 계통을 선발하였으며, 이들 계통에 벼흰잎마름병균을 접종하여 병저항성을 검정한 결과 동진벼에 비해 벼흰잎마름병에 대한 저항성이 크게 증대함을 보였다. 이것은 벼의 OsNAC58 유전자가 벼흰잎마름병균 침입 시 숙주인 벼 핵 내에서 벼의 병저항성 기작을 조절하여 나타난 결과로 추정된다.

• 생명과학회지
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• 제24권10호
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• pp.1110-1117
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• 2014

갯벌은 영양염 순환과 오염물질 제거 등 환경적으로 가지는 의미가 크다. 이에 갯벌에서 아밀라아제, 셀룰라아제, 프로테아제, 리파아제를 생성하여 유기물을 분해하는 190균주를 순수분리하고 효소 활성 실험을 통해 그 중 활성이 좋은 균주를 선택하였으며 16S rRNA유전자 분석을 통해 Pseudoalteromonas sp. IC35 (KE804087)로 동정하였다. 또 무기황(S0)을 에너지원으로 하여 최소배지에서 생존 가능한 황산화 세균을 31균주를 순수 분리하고 sulfate ion을 측정하여 황산화능력이 뛰어난 세균을 16S rRNA 분석하여 Halothiobacillus neapolitanus IC_S22 (KE804088)로 동정하였다. 이렇게 분리한 균주들이 환경에서 활성을 가지는 지를 측정하기 위해 유기물 분해에 대해(대조군 M1, 접종군 M2)와 황산화능력에 대해(대조군 M3, 접종군 M4)의 microcosam 반응기를 각각 구축하였다. Pseudoalteromonas sp. IC35를 접종한 M1에서 비접종군인 M2에 비해 유기물 분해 효율이 증가되었으며 microcosm 반응기 내의 생물량도 증가됨을 확인하였다. H. neapolitanus IC_S22을 접종한 M3에서 비접종군인 M4에 비해 환원성 황($S_0$)을 산화하는 능력이 상승되었으며 real time PCR을 이용하여 pilot 내에서 세균의 생물량이 증가함에 따라 초기 sulfate ion의 양도 증가함을 확인하였다. 이번 연구를 통해 대사활성이 우수한 균주를 부가적으로 환경에 접종함으로써 기존 세균 군집에 의한 환경정화 능력을 증가 시키는 것으로 사료된다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제35권1호
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• pp.33-45
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• 2011

Heat shock protein 90 (Hsp90) is ATPase-directed molecular chaperon and affects survival of cancer cell. Inhibitory effect of Hsp90 by inducing cell cycle arrest and apoptosis in the cancer cell was reported. However, its role during oocyte maturation and early embryo development is very insufficient. In this study, we traced the effects of Hsp90 inhibitor, 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG), on meiotic maturation and early embryonic development in pigs. We also investigated several indicators of developmental potential, including structural integrity, gene expression (Hsp90-, cell cycle-, and apoptosis-related genes), and apoptosis, which are affected by 17-AAG. Then, we examined the roles of Hsp90 inhibitor on viability of primary cells in pigs. Porcine oocytes were cultured in the NCSU-23 medium with or without 17-AAG for 44 h. The proportion of GV arrested oocytes was significantly different between the 17-AAG treated and untreated group (78.2 vs 34.8%, p<0.05). After completion of meiotic maturation, the proportion of MII oocytes was lower in the 17-AAG treated group than in the control group (27.9 vs 71.0%, p<0.05). After IVF, the percentage of penetrated oocytes was significantly lower in the 17-AAG treated group (25.2%), resulting in lower normal pronucleus formation (2PN of 14.6%). Therefore, the inhibition of meiotic progression by Hsp90 inhibitor played a critical role in fertilization status. Porcine embryo were cultured in the PZM-3 medium with or without 17-AAG for 6 days. In result, significant differences in developmental potential were detected between the embryos that were cultured with or without 17-AAG. Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling (TUNEL) showed that the number of containing fragmented DNA at the blastocyst stage increased in the 17-AAG treated group compared with control (7.5 vs 4.4, respectively). Blastocysts that developed in the 17-AAG treated group had low structural integrity and high apoptotic nuclei than those of the untreated control, resulting in decrease the embryonic qualities of preimplantation porcine blastocysts. The mRNA expressions of cell cycle-related genes were down-regulated in the 17-AAG treated group compared with control. Also, the expression of the pro-apoptotic gene Bax increased in 17-AAG treated group, whereas expression of the anti-apoptotic gene Bel-XL decreased. However, the expression of ER stress-related genes did not changed by 17-AAG. Cultured pESF cells were treated with or without 17-AAG and used for MIT assay. The results showed that viability of pESF cells were decreased by treatment of 17-AAG ($2{\mu}M$) for 24 hr. These results indicated that 17-AAG decreased cell proliferation and increased cell death. Expression patterns Hsp90 complex genes (Hsp70 and p23), cell cycle-related genes (cdc2 and cdc25c) and apoptosis-related genes (Bax and Bcl-XL) were significantly changed by using RT-PCR analysis. The spliced form of pXbp-1 product (pXbp-1s) was detected in the tunicamycin (TM) treated cells, but it is not detected in 17-AAG treated cells. In conclusion, Hsp90 appears to play a direct role in porcine early embryo developmental competence including structural integrity of blastocysts. Also, these results indicate that Hsp90 is closely associated with cell cycle- and apoptosis-related genes expression in developing porcine embryos.

• 한국환경보건학회지
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• 제37권6호
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• pp.429-439
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• 2011

Objectives: Ethylene oxide (EtO) is classified as a human carcinogen, but EtO is still widely used to sterilize heat-sensitive materials in hospitals. Employees working around sterilizers are exposed to EtO after sterilization. The aim of the present study was to assess the exposure of EtO level, coupled with occupationally induced micronuclei from hospital workers. The influence of genetic polymorphisms of detoxifying genes (GSTT1 and GSTM1) and DNA repair genes (XRCC1 and XRCC3) on the frequencies of micronuclei in relation to exposure of EtO was also investigated. Methods: The study population was composed of 35 occupationally exposed workers to EtO, 18 student controls and 44 unexposed hospital controls in Korea. Exposure to EtO is measured by passive personal samplers. We analyzed the frequencies of micronuclei by performing cytokinesis-block micronucleus assay (CBMN assay) and GSTM1, GSTT1, XRCC1, and XRCC3 were also genotyped by performing polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). Results: The frequencies of micronuclei in EtO exposure group, student controls and hospital controls were $18.00{\pm}7.73$, $10.47{\pm}7.96$ and $13.86{\pm}6.35$ respectively and their differences were statistically significant, but no significant differences according to the level of EtO were observed. There was a dose-response relationship between the frequencies of micronuclei and cumulative dose of EtO, but no significantly differences were observed. We also investigated the influence of genetic polymorphisms (GSTM1, GSTT1, XRCC1, and XRCC3) on the frequencies of micronuclei, but there were no differences in the frequencies of micronuclei by genetic polymorphisms. Conclusions: The frequencies of micronuclei in EtO exposure group was significantly higher than control groups. A dose-response relationship was found between the level of EtO exposure and the frequencies of micronuclei, but no statistically differences were observed. We also found that the frequencies of micronuclei were increased according to cumulative EtO level. There was no association of the genetic GSTM1, GSTT1, XRCC1, and XRCC3 state with the frequency of micronuclei induced by EtO exposure.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제48권1호
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• pp.9-18
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• 2015

본 연구에는 최근 항비만 소재로 연구되고 있는 건조, 미숙탱자의 물 추출물 (PF-W) 소재를 대상으로 폴리페놀 ($52.15{\pm}4.02mg/g$)과 플라보노이드 ($6.56{\pm}0.47mg/g$) 함량을 측정하고 항산화 활성과 세포독성을 시험한 후, 지방 흡수 제어 가능성을 확인하고자 lipoprotein lipase (LPL)의 억제효능을 배양배지와 세포 내의 LPL 함량, LPL mRNA 발현 그리고 LPL 효소활성측정을 통해 검토하였다. 그 결과 PF-W은 3T3-L1 adipocyte에서 LPL mRNA의 발현과 활성에는 영향이 없었으며, LPL의 분비를 억제하는 것을 알 수 있었다. PF-W의 LPL 분비억제기작을 확인하기 위해 다양한 단백질 이동 관련 유전자의 발현을 확인하였고, 그 결과 LPL의 이동과 분해에 관여하여 세포내 LPL의 활성을 조절하는 것으로 알려진 SorLA의 발현이 증가하는 것을 확인하였다. 이를 조절하는 transcription factor의 발현과 세포핵으로의 이동에 PF-W가 미치는 영향을 검토한 결과 PF-W를 처리함으로써 SorLA promoter 에 작용하는 $C/EBP{\beta}$의 단백질양이 세포핵에서 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 PF-W가 SorLA 유전자의 transcription factor인 $C/EBP{\beta}$의 단백질 발현을 세포핵에서 증가시킴으로써 SorLA의 발현이 증가되어 LPL의 분비억제가 가능함을 확인할 수 있었으며 이는 PF-W의 항비만 효과기전을 설명하는 기초자료를 제공하는 것이라 사료된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제52권12호
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• pp.1337-1347
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• 2009

목 적:타우린은 술폰 기를 산기로 하는 황 아미노산의 일종이며 뇌, 망막, 심장, 근육에 많이 분포되어 있다. 최근 국소적 뇌허혈에 대한 타우린의 신경보호효과에 관한 연구들이 발표되고 있으나 대부분 연구가 성인의 뇌졸중의 치료에 대한 연구이며 신생아시기의 저산소성 손상에 대한 효과를 구체적으로 연구한 바가 없다. 본 연구에서는 타우린이 저산소 상태로 유발된 뇌세포 배양과 신생 백서의 저산소성 허혈성 뇌손상에서 항세포사멸사를 통한 뇌보호 효과가 있는지를 알아보고자 실험하였다. 방 법:재태기간 18일된 태아 흰쥐의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% $O_2$ 배양기에서 저산소 상태로 뇌세포 손상을 유도하여 저산소군, 손상 전 후 타우린 투여군($30{\mu}g/mL$)으로 나누어 정상산소군과 비교하였다. 세포사멸사와 관련을 알아보기 위해 Bcl-2, Bax, caspase-3 primer와 항체로 실시간 중합효소연쇄반응과 western blotting을 하였다. 또한, 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소(8% $O_2$) 상태로 2시간 노출시켜서, 저산소성 허혈성 뇌 손상을 유발하였고, 뇌손상 전 후 30분에 타우린을 체중 kg당 30 mg을 투여하였다. 저산소성 허혈성 뇌손상 후 1일, 3일, 1주, 2주, 4주 째 뇌를 적출하여 Bcl-2, Bax, caspase-3 primer를 이용하여 실시간 중합효소연쇄반응을 하였고, 동일 항체로 western blotting하였다. 결 과:저산소로 유발된 뇌세포 배양에서 정상군에 비해 저산소군에서 뇌세포 손상이 많았고 저산소 손상전 타우린 투여군에서 뇌세포 손상이 회복되었으며 저산소 손상 후 타우린 투여군에서는 저산소 손상 전 투여군보다 회복력이 떨어졌다. 실시간 중합효소연쇄반응과 western blotting을 이용한 저산소 상태의 태아 백서 뇌세포 배양 실험뿐만 아니라 저산소성 허혈성 뇌손상 동물 모델에서도 타우린을 투여한 경우 Bcl-2의 발현은 증가하고, Bax/Bcl-2의 비율, Bax와 caspase-3의 발현은 감소함을 보였다. 결 론:본 연구에서 타우린은 주산기 저산소성 허혈성 뇌손상에서 Bcl-2 발현 감소, Bax와 caspase-3 발현 증가를 유발시켜 항 세포사멸사 기전을 통한 신경보호 역할을 하는 것을 알 수 있었다. 그리고 이것은 저산소 손상 후 1주와 2주째에 가장 효과가 있었다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제51권3호
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• pp.307-314
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• 2008

목 적 : 한국인 음식에 널리 이용되고 있는 중요한 향신료인 고추에 많이 들어있는 capsaicin이 최근 많은 연구를 통해 암을 예방하고 더 나아가 치료할 수 있는 성분으로 밝혀지고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 한국인이 많이 섭취하고 있는 식이성분인 capsaicin이 한국인에 많은 위암세포의 세포자멸사의 유도물질로 가능성을 알아보고 이를 항암치료의 일부분으로 시도하고자 하였다. 방 법 : 한국인의 위암세포주인 SNU-668 세포에 capsaicn를 처리한 후 세포 생존은 trypan blue 와 crystal violet 분석, 세포독성은 MTT 분석, 세포사 분석은 핵 응축과 DNA 분절화 실험, bcl-2와 bax의 mRNA 발현은 역전사 중합효소 연쇄반응, 세포사와 관련된 단백질 발현은 Western immunoblot analysis로 분석하였다. Capsaicin에 의해 항암제의 감수성이 증가되는 지를 알아보기 위하여 일정 농도의 capsaicin과 농도 별 각 항암제를 같이 처리하여 2일 간 배양 하고 MTT assay로 분석하였으며 이와 관련된 세포사와 관련된 단백질 발현을 분석하였다. 결 과 : capsaicin의 농도에 따라 SNU-668 위암세포의 증식을 현저히 억제하였으며, 이러한 capsaicin의 증식 억제는 DNA 단편화, 핵 응축과 caspase 활성화에 의해 세포자멸사의 유도에 의한 것으로 입증되었다. 더욱이 capsaicin에 의해 pro-apoptotic Bax에 대한 anti-apoptotic Bcl-2의 비율이 현저히 감소하고, caspase-3활성이 증가하였다. Capsaicin을 처리한 세포는 처리하지 않은 세포에 비하여 etoposide나 adriamycin에 의해 유도되는 세포사멸에 더욱 감수성을 보였다. 결 론 : 이상의 연구에서 capsaicin은 caspase-3 의존적 경로를 통하여 SNU-668 세포에서 세포자멸사를 유도하며 항암제의 감수성을 증가시키므로 위암의 효과적인 항암치료제와 항암제 민감성 유도제의 일환으로 가능성이 있다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제49권1호
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• pp.34-39
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• 2006

목 적 : 신생아 황달은 중국, 일본, 한국인 등 동양인에서 서양인에 비해 많이 발생하여 유전적인 요인이 있을 것으로 생각되며 빌리루빈 대사의 주된 효소인 Uridine diphosphate glucuronosyl transferase 유전자의 다형성이 관여한다고 보고되고 있다. 저자들은 빌리루빈 대사의 핵심 효소인 UGT1A1 유전자의 다형성이 한국인 신생아 황달과 어떤 연관성이 있는지 알아 보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 혈중 빌리루빈 수치가 12 mg/dL 이상의 건강하고, 위험인자가 없는 만삭아 중 신생아 황달 환아 80명과, 대조군 164명으로부터 혈액을 0.5 cc를 채취하여 DNA을 분리하였다. UGT1A1 유전자를 PCR로 증폭하여, 염기서열 분석 방법을 통해 UGT1A1 유전자 untranslated region의 1828G>A(rs 10929303) 단일염기다형성을 확인하였다. 결 과 : UGT1A1 유전자 3' untranslated region의 guanine에서 adenine으로의 1828G>A 단일염기다형성이 신생아 고빌리루빈군 중 총 혈청 빌리루빈이 12 mg/dL 이상인 80명 중 67명(83.8%)이 GG 유전형을 보였고 10명(12.5%)이 GA 이종접합, 3명(3.7%)이 AA 유전형을 나타냈다. 대조군 164명에서는 135명(82.3%)이 GG 유전형을 보였고, GA 이종접합은 16명(9.8%), AA 유전형은 13명(7.9%)으로 나타났다. 변이형 대립유전자 빈도는 고빌리루빈혈증군에서 10.0%로 대조군 12.8%와 비슷하였다(P=0.3687). 결 론 : 한국인 신생아 황달에서 UGT1A1 유전자의 1828G>A 다형성을 확인하였으나, 이는 고빌리루빈혈증군에서 대조군에서와 비슷한 빈도로 관찰되어 한국인 신생아 황달의 발생과 연관이 없을 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제47권2호
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• pp.150-160
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• 1999

연구배경: CREST 증후군은 전신성 경화증의 이형으로 전신성 경화증에 비교하여 병의 진행이 늦은 것으로 알려져 있다. 하지만 CREST 증후군 환자의 약 50%에서 폐나 심장질환의 증거 없이 폐고혈압이 발생하며, 이러한 환자들의 이년 생존률은 40%로 폐고혈압이 없는 환자에 비해 예후가 매우 나쁘다. 그러나 CREST 증후군에 동반되는 폐고혈압의 원인과 병리기전에 대해서는 전혀 알려진 바 없으며 막연히 원발성 폐고혈압의 이형(variant form) 또는 이차성 폐고혈압으로 분류되고 있다. 총상병변(plexiform lesion) 내 증식된 내피세포의 클론성 검증은 폐고혈압을 원발성과 이차성으로 나누는 기준이 되고 있다. 이에 저자들은 CREST 증후군이 동반된 폐고혈압 환자의 총상병변 내피세포의 클론성을 분석함으로써 CREST 동반된 폐고혈압이 원발성인지 이차성인지를 알아보고자 하였다. 방법: 폐고혈압을 동반한 CREST 증후군 여자환자에서 얻은 폐조직의 파라핀 block을 사용하여 microdissection 방법으로 총상병변내에 증식된 내피세포를 분리한후 X-염색체의 methylation pattern을 이용하여 클론성 분석을 시행하였다. 같은 방법으로 중막 비후를 보이는 혈관의 혈관 평활근과 폐실질의 클론성도 분석하였다. 결과: 14개 총상병변의 '증식된 내피세포'의 클론성 모두 다클론성 이었다. 또한 중막비후가 현저한 5개 폐동맥의 평활근세포 클론성도 모두 다클론성 이었다. 결론: 이상의 결과는 CREST 증후군에 동반되는 폐고혈압이 원발성 폐고혈압과는 다른 병리 기전을 갖는 이차성 폐고혈압임을 시사한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제49권1호
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• pp.49-59
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• 2000

연구배경 : 암 발생 및 진행 과정 중 암유전자의 활성화, 종양억제유전자의 불활성화 등이 중요한 역할을 한다고 알려져 있으며, 종양억제유전자의 불활성화는 많은 경우에서 하나의 대립형질의 돌연변이와 다른 대립 형질의 결손에 의한다고 한다. 따라서 암 발생 및 진행에 관여하는 특이 종양 억제유전자를 찾고자 종양 억제유전자 불활성의 특성인 LOH를 분석하는 다양한 연구를 시행하여 왔다. 아직까지 소세포폐암과 관련된 특이 유전자가 확인되지 않았기 때문에 원발성 소세포폐암의 발생과 진행에 병인적 중요성을 갖는 종양억제 유전자를 찾고자 시행하였다. 대상 및 방법 : 연세대학교 의과대학 세브란스병원에서 원발성 소세포폐암으로 진단된 15명의 남자 환자를 대상으로 하였다. 암 조직과 이에 대응하는 정상 조직의 파라핀포매 블록으로부터 DNA를 추출하였으며, 염색체 5번 장완에 위치하는 19개의 현미부수체 표지자들을 이용하여 PCR-LOH 분석을 시행하였다. 결과 : 1) 15예 중에서 LOH가 1개라도 관찰된 경우는 10예로 66.7%이었다 (Fig. 1). 2) LOH가 있는 10예 중 검사를 시행한 모든 표지자들의 결혼이 있는 경우는 2예(SCLC1, SCLC3)로써 13%이었다 (Fig. 1). 3) 경사를 시행한 19개의 표지자들중 5개에서 50% 이상의 LOH 빈도를 확인할 수 있었는데 5q14-15에 위치하는 D5S409와 5q23-31에 위치하는 D5S404와 사이인 18.3 cM 간격에서 57.1%, 5q31.l에 위치한 IRF-1에서 63.6%, 5q31.3-33.3에 위치하는 D5S209에서 54.5%, 5q34-35에 위치하는 D5S400에서 54.5%, 그리고 5q34-qter에 위치하는 D5S429와 5q35.2-35.3에 위치하는 D5S498사이인 5.5cM 간격에서 75%의 빈도로 관찰되었다(Table 1, Fig. 1, Fig. 2). 4) Shifted bands는 15예 중 3예에서 관찰되었는데 SCLC8에서 26.3%, SCLC 6 에서 5.3%, SCLC14 에서 5.3%의 altered loci가 관찰되었다 (Fig. 1, Fig. 2). 5) Shifted bands는 검사한 총 285 loci 중 2.5%인 7 loci에서 관찰되었다 (Fig. 1). 결론 : 염색체 5번의 장완에는 원발성 소세포폐암 일부에서 발생 및 진행에 관여하는 최소 5개의 종양억제유전자좌가 존재할 것으로 생각되며, 향후 특이 유전자를 찾기 위한 추가적인 노력이 있어야 할 것으로 생각된다.