• BMB Reports
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• 제50권7호
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• pp.361-366
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• 2017

Tetraploidy, a potential precursor of cancer-associated aneuploidy, is produced either by cell fusion or failure of cytokinesis. In this study, low p53-expressing HeLa cells were used to address the fate of cancer cells after fusion. We found that massive cell death or growth arrest occurred a few days after fusion. Interestingly, cells with larger nuclei preferentially died after fusion, suggesting that a larger deviation of DNA content is a strong inducer of apoptosis. Notably, a fraction of cells escaped cell death. Also, the stability of survivin increased, and its localization changed preferentially to the cytosol in fused cells. Knockdown of survivin decreased the survival of fused cells, more than observed in unfused cells, showing increased dependency of fused cells on survivin. Collectively, after cancer cell fusion, some fused cells avoid the apoptotic crisis partly owing to survivin, and continue to proliferate, a process that contributes to human cancer progression.

• 방사선산업학회지
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• 제10권4호
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• pp.199-204
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• 2016

The dependence of cell survival on exposure dose and the duration of the liquid-holding recovery (LHR) was obtained for diploid yeast cells irradiated with ionizing radiation of different linear energy transfer (LET) and recovering from radiation damage without and with various concentrations of cisplatin - the most widely used anticancer drug. The ability of yeast cells to recover from radiation damage was less effective after cell exposure to high-LET radiation, when cells were irradiated without drug. The increase in cisplatin concentration resulted in the disappearance of this difference whereas the fraction of irreversible damage was permanently enlarged independently of radiation quality. The probability of cell recovery was shown to be constant for various conditions of irradiation and recovery. A new mechanism of cisplatin action was suggested according with which the inhibition of cell recovery after exposure to ionizing radiations was completely explained by the production of irreversible damage.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권8호
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• pp.3027-3033
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• 2022

Background: In this study, various types of deep-learning models for predicting in vitro radiosensitivity from gene-expression profiling were compared. Methods: The clonogenic surviving fractions at 2 Gy from previous publications and microarray gene-expression data from the National Cancer Institute-60 cell lines were used to measure the radiosensitivity. Seven different prediction models including three distinct multi-layered perceptrons (MLP), four different convolutional neural networks (CNN) were compared. Folded cross-validation was applied to train and evaluate model performance. The criteria for correct prediction were absolute error < 0.02 or relative error < 10%. The models were compared in terms of prediction accuracy, training time per epoch, training fluctuations, and required calculation resources. Results: The strength of MLP-based models was their fast initial convergence and short training time per epoch. They represented significantly different prediction accuracy depending on the model configuration. The CNN-based models showed relatively high prediction accuracy, low training fluctuations, and a relatively small increase in the memory requirement as the model deepens. Conclusion: Our findings suggest that a CNN-based model with moderate depth would be appropriate when the prediction accuracy is important, and a shallow MLP-based model can be recommended when either the training resources or time are limited.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권4호
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• pp.1439-1448
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• 2022

Background: We investigated the feasibility of in vitro radiosensitivity prediction with gene expression using deep learning. Methods: A microarray gene expression of the National Cancer Institute-60 (NCI-60) panel was acquired from the Gene Expression Omnibus. The clonogenic surviving fractions at an absorbed dose of 2 Gy (SF2) from previous publications were used to measure in vitro radiosensitivity. The radiosensitivity prediction model was based on the convolutional neural network. The 6-fold cross-validation (CV) was applied to train and validate the model. Then, the leave-one-out cross-validation (LOOCV) was applied by using the large-errored samples as a validation set, to determine whether the error was from the high bias of the folded CV. The criteria for correct prediction were defined as an absolute error<0.01 or a relative error<10%. Results: Of the 174 triplicated samples of NCI-60, 171 samples were correctly predicted with the folded CV. Through an additional LOOCV, one more sample was correctly predicted, representing a prediction accuracy of 98.85% (172 out of 174 samples). The average relative error and absolute errors of 172 correctly predicted samples were 1.351±1.875% and 0.00596±0.00638, respectively. Conclusion: We demonstrated the feasibility of a deep learning-based in vitro radiosensitivity prediction using gene expression.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제43권2호
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• pp.105-113
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• 2010

천연 생리활성 물질로서의 흰씀바귀 뿌리의 특성을 검색하고자 성분분석, 세포 생존율, DPPH 라디칼 소거능을 검색하였다. 흰씀바귀 뿌리의 수분은 79.14%이었고 냉동건조시료 100g 당 조회분 2.49 g, 조지방 2.56 g, 조단백 8.28 g, 칼륨 216.95 mg, 인 89.15 mg이었고, 유리당은 glucose, sucrose 및 fructose으로 확인되었으며, 총 페놀 함량은 59.82 mg/100 g이었다. 지방산은 linoleic acid가 41.24%로 가장 많았고, 흰씀바귀 뿌리에서 확인된 아미노산은 총 17종으로 28.12 mg/g을 함유하였으며, 주요 아미노산 함량은 glutamic acid, arginine, aspartic acid 순으로 각각 5.54 mg/g, 5.03 mg/g, 2.96 mg/g이었다. 신장세포주인 Vero cell에서 메탄올 추출물과 각 분획별로 세포 생존율을 측정한 결과, 흰씀바귀 뿌리 메탄올 추출물과 부탄올 분획물, 물 추출물에서는 높은 세포 생존율로 독성이 거의 없었고 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트 분획물은 $100\;{\mu}g/mL$ 이상의 농도에서 낮은 세포 생존율을 보여 신장 세포의 독성이 관찰되었다. 특히 부탄올 분획물에서는 높은 세포 생존율을 나타내 신장 세포의 성장과 증식의 속도를 증가시키는 데 도움이 될 것으로 생각된다. 간 세포주인 chang cell에서도 같은 경향을 보였다. 흰씀바귀 뿌리 메탄올 추출물과 극성이 다른 5가지 용매, 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올, 물로 계통분획하여 DPPH 라디칼 소거능을 측정한 결과, 흰씀바귀 뿌리 메탄올 추출물 및 5가지 분획물의 DPPH 라디칼 소거능은 $4,000{\sim}0.12\;{\mu}g/mL$에서 농도 의존적으로 감소하였고, 50% 소거능 (${\mu}g/mL$)에 대해 에틸아세테이트 < 부탄올 < 클로로포름 < 헥산 분획물 < 메탄올 < 물 추출물의 순으로 나타났으며, 에틸아세테이트 분획물의 DPPH 라디칼 소거 효과가 가장 좋은 것으로 확인되었다. 본 연구에서 흰씀바귀 뿌리의 성분과 추출물 및 분획물의 세포 생존율과 DPPH 라디칼 소거능이 검토하였고 흰씀바귀에 대한 여러 다른 연구물들을 바탕으로 흰씀바귀가 건강기능성 식품의 신소재로 활용 할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1406-1415
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• 2018

본 연구는 어성초(Houttuynia cordata Thunb)의 메탄올 추출에 의한 유기 용매별 분획물에서 항산화 효과를 근거로 산화적 스트레스에 의한 HaCaT 세포보호 효과를 확인하였다. 용매별 분획물의 항산화 활성은 시료의 농도가 증가할수록 DPPH에 대한 전자공여능도 증가하였으며, $ED_{50}$은 ethyl acetate (EtOAc) 분획물에서 $175{\mu}g/ml$로 가장 높게 나타났다. $H_2O_2$에 의해 유도된 HaCaT 세포의 세포사멸($IC_{50}$)에 대하여 Hc-EtOAc 분획물은 농도 의존적으로 유의적인 세포 생존율과, $100{\mu}g/ml$ 농도에서 74%의 세포보호 효과를 나타내었다. 한편 $100{\mu}g/ml$의 Hc-EtOAc 분획물을 6 및 24시간 동안 HaCaT 세포에 처리하여 유전자 발현 양상을 분석하였다. 2 배 이상 발현이 증가된 유전자들은 신호전달, 세포분열, 항산화 활성, 상피세포 증식 등에 작용하는 것으로 나타났다. 특히 항산화 활성에 관여할 것으로 추정되는 유전자는 전염증성 사이토카인인 IL1B, TNF, 그리고 IL6 등 이었으며, 이들 유전자의 상위 조절자로써 TLR4가 확인되었다. IL1B, TNF, 그리고 IL6 유전자의 활성을 검증하기 위하여 qRT-PCR을 수행한 결과, $100{\mu}g/ml$ 이상의 Hc-EtOAc 분획물 처리군에서 2 배 이상 발현이 증가한 것으로 나타났다. 상위 조절자 TLR4 단백질의 활성 역시 Hc-EtOAc 분획물에 의해 증가되었다. 이상의 결과, Hc-EtOAc 분획물에 의한 항산화 활성은 TLR4로부터 IL1B, TNF, IL6과 같은 사이토카인을 경유하는 것으로 예측된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권1호
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• pp.35-41
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• 1998

배경 : 직장암에서 근치적 절제술을 시행한 후에 병리소견상 장막을 침범하였거나 임파절 전이가 있는 경우에 수술 후 방사선 치료와 항암화학요법을 시행하는 것이 국소재발을 억제하고 생존율을 높일 수 있는 것으로 알려져 있다. 연세암센타에서도 수술 후 국소 진행성 병변이거나 임파절 전이가 있는 경우에 5-FU와 Leucovorin을 방사선 치료와 같이 사용하여 왔으며, 그 치료 결과를 방사선 치료 단독군과 비교 고찰하여 방사선치료와 항암화학요법 병용치료의 효과를 평가해 보았다. 대상 및 방법 : 1989년 10월부터 1994년 5월까지 연세암센타에 내원하여 방사선치료를 받았던 142 명의 환자들을 대상으로 하였고, 방사선 단독치료군은 69명, 방사선 항암화학요법 병용치료군은 73명이었다. 대상환자를 살펴보면 병기는 방사선 단독치료군과 병용치료군에서 B2가 24예($35.3\%$)와 24예($32.9\%$), B3가 2예($2.9\%$)와 3예($4.1\%$), Cl이 1예($1.5\%$)와 4예($5.5\%$), C2가 33예($48.5\%$)와 36예($49.3\%$), C3가 8예($11.8\%$)와 6예($8.2\%$)로 방사선 단독치료군과 항암제 방사선 병용치료군의 Modified Astler-Coller 병기는 대등한 분포를 보였다. 수술 후 치료로 방사선 단독치료군은 골반강에 4500cGy를 조사후 원발부위에 540-1600cGy의 축소조사를 시행하여 총 4500-6040cGy를 조사하였고(중앙값 5400cGy), 병용치료군은 수술 후 1-2개월에 5-FU을 단독으로(평균 494.8$mg/m^2$, 13예) 또는 5-FU와 Leucovorin을 함께(5-FU 393.9$mg/m^2$, Leucovorin 20$mg/m^2$, 60예) 5일씩 4주 간격으로 2차례 시행한 후, 9주째에 방사선 치료를 시작하고 방사선치료 첫 주와 5주의 방사선치료시작일에 각각 3일간 3차, 4차 항암제를 같은 양으로 병합시행하근 그 후 4주간격으로 시행하여 총3-12차례에 걸쳐 항암화학요법을 시행하였다. 방사선치료는 골반강에 4500cGy를 조사 후 축소조사하여 총 4500-5040cGy를 조사하였다(중앙값 5040cGy). 추적관찰기간은 3-81개월로 중앙값이 38개월이었다. 결과 : 5년 생존율은 방사선 단독치료군과 병용치료군에서 각각 $60.1\%,\;66.3\%$로 유의한 차이는 보이지 않았고(p=0.39), 5년 무병생존율도 각각 $54.2\%,\;65.5\%$로 병용치료군에서 약간 높았으나 통계적으로 유의한 차이는 보이지 못했다(p=0.18). 원격전이없는 생존율도 $55.2\%$와 $68.6\%$로 유의한 차이는 없었다(p=0.12). 그러나 5년 국소제어생존율은 단독치료군 $50.3\%$, 병용치료군 $65.8\%$로 병용치료군에서 높은것으로 나타났다(p=0.04). 결론 : 수술 후 국소재발억제와 원격전이를 줄여 무병생존율과 생존율을 높이기 위해 시행한 항암제 방사선 병용치료는 수술후 방사선치료 단독시행한 치료군보다 국소제어율을 높여주는 것을 알 수 있었으나($50.3\%\;vs.\;65.8\%,\;p=0.04$), 원격전이에는 영향을 주지 못하여 무병생존율이나 생존율에 유의한 차이를 보이지 못하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권1호
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• pp.27-36
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• 1997

목적 : 국소진행된 III기 비소세포성 폐암에서 방사선감작제로서의 저용량 Cisplatin과 방사선 동시병합요법의 효과를 알아보고자하여, 관해율, 전체생존율, 무병생존율 및 치료에 따른 부작용을 방사선 단독치료군과 후향적으로 비교분석하였다. 대상 및 방법 : 1992년 4월부터 1994년 3월까지 32명의 III기 비세포성 폐암환자(IIIa 12명, IIIb 19명)가 항암제 및 방사선동시병합요법을 받았다. 방사선치료는 3000cZGy/10회를 2주간에 걸쳐 시행한 뒤 3주후에 2500cGy/10회를 추가하였으며, 방사선감작제로 ciplatin $6mg/m^2$를 매일 방사선치료 전에 정맥주사하였다. 추적관찰기간은 13개월에서 48개월로 중간값은 24개월이었다. 방사선치료 전에 정맥주사하였다. 추적관찰기간은 13개월에서 48개워로 중간값은 24개월이었다. 방사선단독치료군 32명(IIIa 13명, IIIb 19명)은 매일 170-200cGy씩 총 5580-7000cGy (중간값 5960cGy) 치료받았으며, 추적관찰기간은 36개월에서 105개월로 중간값은 62개월이었다. 결과 : cisplatin-방사선동시요법군이 방사선 단독치료군에 비해 유의하게 높은완전반응률 (18.8% vs. 5.6% 및 낮은 조사야내 재발율(25% vs. 47%을 나타내었다. 2년 전체생존율은 Cisplatin-방사선동시요법군이 17%, 방사선단독치료군이 9.4%로 유의한 차이는 보이지 않았다. 국소재발 없는 2년 무병생존율(16.5% vs. 5.3% 및 원격전이 없는 2년 무병생존율(17% vs. 4.6%도 두군간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나 Karnofsky performance scale 80 이상인 환자군만을 대상으로 분석한 결과, cispltin-방사선동시요법군이 방사선단독치료군에 비해 유의하게 높은 2년 전체생존율을 보였다(62.5% vs. 15.6%. 전체생존율에 영향을 미치는 예후인자로 cisplatin-방사선동시요법군에 있어서 performance status 및 조직학적 진단유형(상피세포암 cs. 비상피세포암)으로 나타났고, 방사선단독치료군 (22% vs. 6%에 비해 유의하게 높은 빈도를 나타내었다. Grade 2 이상의 혈액학적 독성은 Cisplatin-방사선동시요법군에 방사선단독치료군에 비해 높은 빈도를 나타내었다(25% vs. 15.6%. 방사선단독치료군에 비해 cisplatin-방사선동시요법군에서, RTOG/ECOG Grade 2 이상의 폐독성의 빈도(31% vs. 19%나 WHO Grade 3 이상의 폐섬유화의 빈도(38% vs. 25%의 유의한 증가는 관찰되지않았다. 방사선치료부위의 면적이 $200m^2$ 이상이었던 경우, 두군 모두에서 폐독성 빈도의 유의한 증가를 보였다. 결론 : cisplatin-방사선동시병합요법이 방사선단독치려ㅛ군에 비해 높은 국소제어율을 나타내었으나, 전체생존율이나 무병생존율의 유의한 증가는 보이지 않았다. KPS 80이상인 환자군에 있어서는 cisplatin-방사선동시요법군이 방사선단독군에 비해 높은 전체생존율을 보였다.cisplatin-방사선동시병합요법군에서 급성부작용이 증가되는 경향을 보였으나, 방사선에 의한 폐독성의 유의한 증가는 관찰되지 않았다. cisplatin-방사선동시병합요법군이 방사선단독치료군에 비해 1년 이내에 조기사망율이 높은 반면, 2년이상 장기생존율이 높은 경향을 보여, 이러한 환자군에 대한 장기적인 추적조사를 통해 생존율에 대한 본 치료의 영향을 좀더 명확하게 평가할 수 있을것으로 기대되며, 향후 치료효과를 증가시키기위해 large fraction size의 split course RT 대신 continuous course의 conventional RT 혹은 hyperfractionated RT와 Cisplatin의 동시병합요법 등이 고려되어야할 것으로 사료된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제41권6호
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• pp.695-702
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• 2008

배경: 심장 판막 수술에서 조직판막 혹은 기계판막의 선택은 중요한 문제이고, 조직판막의 내구성이 그 결정에 주요한 역할을 한다. 본 연구는 승모판에서 조직판막 이식 후 중기 결과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 1989년 7월부터 2007년 8월까지 조직판막을 이용하여 승모판 치환술을 받은 모든 환자를 대상으로 하였다. 216명의 환자에서 236예의 수술을 시행하였으며 평균 연령은 $63{\pm}15$세, 남녀 비는 1 : 3이었다. 술 후 총 추적 관찰 기간은 760.2 patient-years, 평균 추적 관찰 기간은 $41.9{\pm}40.7$개월 ($0{\sim}212$개월)이었고, 외래 경과 기록과 의무 기록을 통해 후향적으로 분석하였다. 결과: 조기 사망은 18명(8.3%)이었고, 13명은 승모판 치환술과 다른 동반 수술을 같이 시행한 경우였다. 5년, 8년에서 생존율은 각각 $79.9{\pm}3.5%$, $65.5{\pm}5.5%$이었으며, 구조적 판막 손상으로부터의 5년, 8년 회피율(freedom from structural valve deterioration, SVD)은 각각 $96.2{\pm}2.2%$, $85.9{\pm}5.3%$이었다. 재수술의 5년, 8년 회피율(freedom from Reoperation)은 $96.0{\pm}1.7%$$, $90.4{\pm}4.2%$, 구조적 판막 손상으로 인한 재수술의 회피율(freedom from Reoperation for, SVD)은 $98.1{\pm}1.2%$$, $92.3{\pm}4.1%$이었다. 수술 전 위험인자의 다변량 분석에서 작은 판막(Valve size 25 and 27 mm)을 사용한 경우가 재수술의 유의한 위험 인자였으며, 중등도 이상의 좌심실 기능부전(Left ventricle ejection fraction, LVEF < 40%)은 구조적 판막 손상과 사망률의 유의한 위험인자였다. 결론: 승모판의 조직판막 치환술에서 생존율과 재수술의 회피율은 만족할 만한 중기 성적을 보여주나, 구조적 판막 손상의 회피율은 비교적 낮은 성적을 보였다. 수술 후 8년을 전후해서 급격한 손상의 진행을 보이므로, 8년을 기준으로 해서 잦은 경과 관찰과 심초음파 검사는 판막 손상의 조기 발견에 도움이 될 것이며, 더 많은 환자 수에서 보다 장기적인 연구가 필요할 것이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제18권3호
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• pp.200-204
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• 2000

목적 : 수용성 인삼 추출물의 현저한 세포독성에 관한 저자의 이전 실험결과를 토대로 하여 본 연구에서는 인삼과 방사선의 병용처리가 종양세포의 세포독성에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 대상 및 방법 :고려인삼 50 g과 증류수 1 L를 혼합하여 $100^{\circ}C$에서 5시간 동안 열탕 환류추출한 다음 여과하였다. 이 여액을 원심분리한 후 동결건조하여 수용성 인삼 추출물 시료로 하였다. 방사선조사는 6 MeV 선형가속기를 이용하였고, 인삼의 세포내 독성은 마무스 섬유육종세포의 생존을 감소시키는 능력으로 평가하였으며, 인삼 1 mg/mL를 방사선조사 1시간 전 종양세포에 접촉시켰다. 결과 : 환류추출과 동결건조에 의해 최종적으로 얻어진 고려인삼 50 g의 수용성 추출물은 3.13 g으로서 수율은 $6.3\%$ 이었다. 인삼 추출액의 시험관내 세포독성 지표로서 0.001, 0.01, 0.1 및 1 mg/mL에서의 생존분율은 각각 $0.89\pm0.04$, $0.86\pm$, $0.73\pm0.1$, $0.09\pm0.02$로 나타났다. 방사선조사 단독의 경우 2, 4, 6 및 8 Gy에서의 생존분율은 $0.81\pm0.07$, $0.42\pm0.08$, $0.15\pm0.02$, $0.03\pm0.01$으로 나타났으며, 인삼 추출물(0.2 mg/mL)과 방사선조사의 병용시 동일조사량에서의 생존분율은 각각 $0.28\pm0.01$, $0.18\pm0.03$, $0.08\pm0.02$, $0.006\pm0.002$ 이었다(p<0.05). 결론 : 환류추출과 동결건조 과정을 통해 얻어진 고려인삼 수용성 추출물의 수율은 $6.3\%$이었다. 방사선조사시 인삼을 병용한 경우, 종양세포의 세포독성이 방사선조사 단독의 경우 보다 부가적으로 증가하였다.