• 제목/요약/키워드: IVDU

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체내 안정형 HSV1-tk (Herpes Simplex Virus Type-1 Thymidine Kinase) 영상용 IVDU 유도체의 합성 (The Synthesis of the Stable IVDU Derivative for Imaging HSV-1 TK Expression)

  • 김은정;최태현;안순혁;김병수;박현;천기정;이학준;안광일
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제43권5호
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    • pp.478-486
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    • 2009

  • 목적: 화합물이 가지는 항바이러스 및 항암 작용으로 인하여 5-iododeoxyuridine 유도체들에 관한 연구는 매우 광범위하게 이루어져왔다. 방사 요오드가 치환된 이들 화합물에 대한 연구의 주요 목표는 체내 및 체외 평가 시 효과적 일뿐만 아니라, 보다 안정한 화합물을 개발하는 것이다. 본 연구를 통해, 다양한 방사성의약품의 중간체로도 이용되어질 수 있는 carbocyclic radioiododeoxyuridineanalogue (ddIVDU)를 합성하여 생물학적 평가를 수행하고자 하였다. 대상 및 방법: 목표 화합물의 합성은 Pd(0)-촉매 결합 반응, LAH 환원반응, hetero Diels-Alder 반응을 주요 반응으로 하여 수행하였다$(Sch\;3)^{10-12}$. 합성된 화합물의 생물학적 평가를 위해 MCA와 MCA-tk 세포에 다양한 농도의 GCV와 carbocyclic ddIVDV를 처리하여 MTS 법을 이용해 세포독성을 보았고, [$^{125}I$]carbocyclic ddIVDU를 이용해 MCA와 MCA-tk 세포에서 HSV1-tk에 의한 선택적 섭취를 비교 평가 하였다. 결과: Carbocyclic ddIVDU 및 요오드 도입을 위한 전구물질의 합성을 cyclopentadiene을 출발 물질로 하여 높은 수율에 의해 수행하였다. 방사요오드를 이용한 동위원소 도입 반응은 각각, 80% 이상의 방사표지 수율 및 95 % 이상의 방사 화학적 순도를 나타내었다. 세포독성 결과 MCA-tk 세포에서 carbodyclic ddIVDU는 GCV에 비해 세포독성이 작았고, MCA에서는 유사한 세포 독성을 보였다. [$^{125}I$]carbocyclic ddIVDU는 MCA-tk 세포에서 uptake는 8시간째까지 계속 증가하는 양상을 보였으며, MCA세포에서 uptake는 4시간째까지 일정하게 유지되다가 8시간째 급격히 증가하였다. [$^{125}I$]carbocyclic ddIVDU의 uptake는 MCA보다 MCA-tk에서 약 2-5배 정도 높은 결과를 보였다. 결론: 진행되어진 생물학적 결과로부터 이 유도체는 체내 평가 시 매우 안정할 뿐만 아니라, GCV에 비해 독성이 덜하고, HSV1-tk cell에 선택적임을 보여준다. 따라서 신규 화합물인 carbocyclic ddIVDU는 HSV1-tk를 영상화하는데 유용하게 이용되어질 수 있을 것이다.

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단순 헤르페스 제 1형 티미딘 키나제 유전자 이입 간암세포주에서 방사표지 IVDU와 IVFRU의 섭취 평가 (In Vitro Uptakes of Radiolabeled IVDU and IVFRU in Herpes Simplex Virus Type-1 Thymidine Kinase (HSV1-tk) Gene Transduced Morris Hepatoma Cell Line)

  • 이태섭;최태현;안순혁;우광선;정위섭;권희충;오옥두;최창운;임상무
    • 대한핵의학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.62-73
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    • 2004

  • 목적: 단순 헤르페스 제 1형 티미딘 키나제(herpes simplex virus type 1 thymidine kinase gene: HSV1-tk)는 GCV와 함께 유전자치료의 한 방법으로서 가장 활발하게 연구되어왔으며, HSV1-tk 효소에 대한 다양한 기질들이 연구되어서 이를 보고 기질로 한 비침습적인 HSV1-tk 유전자 영상시스템에서 가장 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 보고기질로서 방사성 요오드가 표지된 5-iodovinyl-2-deoxyuridine (IVDU) and 5 -iodovinyl-2-fluoro-2-deoxyuridine (IVFRU)를 보고 기질로 하여 HSV1-tk 유전자 영상시스템에서의 유용성을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법 HSV1-tk 유전자 영상을 위하여 HSV1-tk 유전자를 레트로 바이러스 벡터를 이용하여 Morris hepatoma 세포주(MCA-tk)에 이입한 세포주를 제조하였으며, HSV1-tk 유전자의 발현을 확인하기 위하여 Northern blotting과 Western Blotting을 시행하였다. 대조세포주인 MCA와 제조된 MCA-tk 세포주에 방사표지 IVDU와 IVFRU를 이용하여 480분까지 세포내 섭취율을 평가하였으며, 또한 MCA-tk 세포주의 백분율을 증가시키면서 이에 따른 IVDU와 IVFRU의 섭취율을 평가함으로서 섭취율과 세포수와의 상관관계를 평가하였다. 결과: MCA-tk 세포주에서 HSV1-tk의 mRNA의 발현과 HSV1-TK 단백질의 발현을 확인하였다. 방사성 요오드 표지 IVDU와 IVFRU 모두는 MCA 세포주에서는 아주 낮은 섭취율을 나타내었으며, MCA-tk 세포주에서는 모두 증가된 섭취를 보였다. IVDU가 480분에서 IVFRU보다 4배 높은 섭취를 나타내었다(p<0.01). 방사표지 IVDU와 IVFRU 모두에서 MCA-tk의 백분율의 증가에 따라서 직선적인 상관관계($R^2>0.96$)를 나타내었다. 결론: 방사성 요오드 표지 IVDU와 IVFRU는 HSV1-tk유전자가 이입된 간암세포주에서 모두 특이적인 높은 섭취율을 나타내고 직선적인 상관관계가 나타나서 두 기질 모두 HSV1-tk유전자 영상시스템에서 보고 기질로서 유용하게 사용될 수 있을것으로 기대된다.

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Hydrodynamic-based Procedure를 이용한 간에서의 HSV1-tk 발현 확인을 위한 방사표지 5-(2-iodovinyl)-2'-deoxyuridine (IVDU)의 영상연구 (Imaging of Herpes Simplex Virus Type 1 Thymidine Kinase Gene Expression with Radiolabeled 5-(2-iodovinyl)-2'-deoxyuridine (IVDU) in liver by Hydrodynamic-based Procedure)

  • 송인호;이태섭;강주현;이용진;김광일;안광일;정위섭;천기정;최창운;임상무
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제43권5호
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    • pp.468-477
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    • 2009

  • 목적: Hydrodynamic-based procedure는 손쉽고 간편한 비바이러스성 유전자 전달 방법으로 특히 간특이적으로 발현하는 특징을 가진다. 단순 헤르페스 바이러스 제 1 형 티미딘 키나제(herpes simplex virus type 1 thymidine kinase, HSV1-tk)와 다양한 기질을 이용한 비침습적 HSV1-tk 유전자 영상시스템이 널리 연구되어왔다. 본 연구에서는 HSV1-tk 유전자를 hydrodynamic-based procedure를 이용하여 전달한 후, HSV1-tk의 보고 기질로 알려진 5-(2-iodovinyl)-2'-deoxyuridine (IVDU)을 이용하여 간 특이적인 HSV1-tk 유전자 발현 영상을 획득하고자 하였다. 대상 및 방법: HSV1-tk 유전자와 녹색형광유전자를 가진 각 플라스미드 벡터를 마우스에 hyodynaminc injection을 통해 전달하고, 24 시간 뒤 유전자의 발현을 확인하기 위해 RT-PCR, 생체형광영상, 핵의학영상, 전신자가방사영상 그리고 생체분포를 시행하였다. 결과: 각 플라스미드 벡터를 전달한 간으로부터 추출한 전체 RNA를 이용하여 RT-PCR을 수행한 결과, 각각 HSV1-tk유전자와 녹색형광단백 유전자의 특이적인 밴드를 관찰할 수 있었다. 생체 분포 결과, pHSV1-tk 벡터를 전달한 마우스의 간에서 특이적인 [$^{123}I$]IVDU의 섭취를 보였다. 생체형광영상에서는pEGFP-N1 벡터를 전달한 마우스의 간에서는 유의한 형광신호를 나타내었다. 전신자가방사영상과 감마카메라 영상에서 pHSV1-tk 벡터를 전달한 마우스의 간에서 방사표지 IVDU가 국소적으로 집적되는 것을 확인하였다. 결론: 본 연구에서 hydrodynamic-based procedure는 간특이적으로 플라스미드 DNA를 전달하는데 효과적이며 전달된 유전자의 발현을 분자영상학적인 방법으로 확인하였다. 따라서 Hydrodynamic injection을 통해 HSV1-tk유전자와 목적 유전자의 공동발현은 방사표지 IVDU에 의해 목적 유전자의 발현을 정량평가하는데 유용할 것으로 기대된다.

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유전자 영상용 HSV1-TK 기질의 합성 (Synthesis of Substrates for Gene Therapy Monitoring of HSV1-TK System)

  • 최태현;안순혁;최창운;임상무;오옥두
    • 대한핵의학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.102-109
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    • 2002

  • 목적: 유전자 치료에서, 종양세포에 herpes simplex virus thymidine kinase 유전자를 발현시키고 이에 민감한 prodrug을 전신투여하여 발현된 종양세포에 특이적으로 집적되는 방법은 매우 효율적인 방법이다. 대표적인 prodrug인, IVDU, IVFRU는 herpes simplex virus type 1의 비침습적 영상화 방법에 응용되는 방사옥소 표지가능 화합물이다. 재료 및 방법: Trans-l-trimethylsilyl-2-tri-n-butylstannylethylene과 uridine 변형체상의 iodo-uracil을 Pd촉매하에서 반응시켜 표지전구체인 5-trimethylvinyl-deoxy-uridine과 5-trimethylsilylvinyl-deoxy-fluororibofuranosyl uracil을 합성하였다. 이것을 column chromatography의 방법으로 분리 정제하였다. 합성한 각 전구체를 ICI 담체를 이용하여 높은 수율로 표지하였고, HPLC를 사용하여 분리하였다. Radiohalogen exchange 방법은 비방사능을 낮게 할수록 표지에 효율적으로 알려져 있다. 이 방법으로 ICI 방법을 사용하여 담체를 포함하는 높은 방사능의 화합물을 얻을 수 있다. 결과: IVDU와 IVFRU 표지를 위한 전구체 합성수율은 각각 43, 72% 였다. ICl로 담체를 이용한 표지방법을 사용하여 IVDU와 IVFRU 표지수율은 98% 이상이었다. 결론: HSV1-tk를 이용한 유전자 영상용 기질의 전구체를 성공적으로 합성하였고. 95% 이상의 높은 표지수율의 유전자 영상용 방사성 추적자를 성공적으로 제조하였다.

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IMAGE OF HSV1-TK GENE EXPRESSION WITH $^{123}IVDU$

  • Kim, S.Y.;Woo, K.S.;Chung, W.S.;Choi, T.H.;Lee, T.S.;Chung, H.K.;Lee, M.J.;Jung, J.H.;Cheon, G.J.;Kim, S.E.;Lim, S.M.;Choi, C.W.
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 2005년도 춘계학술발표회
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    • pp.1018-1019
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    • 2005

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