SEREX; discovery of tumor antigens

이상률,Lee, Sang-Yull Korean Society of Life Science 2007 생명과학회지 Vol.17 No.6

종양항원의 동정과 발견은 암 백신 및 진단개발에 매우 중요하다. 암환자의 혈청에서 종양 항원를 동정하는 SEREX가 개발되어왔다. SEREX에서 동정된 종양항원은 진단의 분자 지표 뿐 만 아니라 항암 백신 개발에 응용되고 있다. 따라서 SEREX는 종양항원 동정에 사용되어지는 매우 강력한 방법이다. 항암 백신의 개발은 동정된 종양항원이 체 또는 T cell에 기초하여 작동하는지 해명하는 것이 중요한 요소이다. 이 논문은 강력한 종양항원의 동정 방법인 SEREX 의 응용에 관하여 고찰 할 것이다. The identification of tumor antigens is essential for the development of anticancer therapeutic vaccines and clinical diagnosis of cancer. SEREX (serological analysis of recombinant cDNA expression library)has been used to identify such tumor antigens by screening sera of cancer patients with cDNA ex-pression libraries. SEREX-defined antigens provide markers for the diagnosis of cancers. SEREX is also a powerful method for the development of anticancer therapeutics. The development of anticancer vaccines requires that tumor antigens can elicit antigen-specific antibodies or T lymphocytes. This re-view provides information on the application of SEREX for discovery of tumor antigens.

Ice plant (Mesembryanthemum crystallinum) 추출물의 생리 활성

이상률(Sang Yull Lee),최현덕(Hyeun Deok Choi),유선녕(Sun Nyoung Yu),김상헌(Sang Hun Kim),박슬기(Seul Ki Park),안순철(Soon Cheol Ahn) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.6

본 연구는 ice plant (Mesembryanthemum crystallinum)의 생리활성을 분석하여 기능성 식품으로서의 가능성을 조사하였다. Ice plant는 아프리카와 서유럽, 북미, 남미 그리고 호주에서 서식하는 다육식물로 항당뇨, 항산화, 지질 대사 활성에 효능이 있다고 알려져 있다. Ice plant를 methanol (MCM), ethanol (MCE), 열수(MCHW), 열수추출 후 methanol (MCHM)로 추출하여, mushroom tyrosinase, pancreatic lipase, DPPH free radical 소거 활성, NO 생성, α-glucosidase에 대한 저해 활성을 측정 하였다. MCM, MCE, MCHW, MCHM 추출물의 추출 수율은 0.37%, 0.33%, 0.5%, 0.07%로 나타났다. MCHW 추출물은 DPPH free radical 소거능에 높은 효과를 보였고, MCM, MCE 추출물은 lipase 저해 활성, α-glucosidase 저해 활성, NO 생성 저해활성을 보였다. 그러나 mushroom tyrosinase 저해 활성은 모든 추출물에서 매우 낮았다. 이러한 결과를 통해 ice plant는 항산화 물질로서 비만, 당뇨, 염증 치료용 기능성 식품으로서의 가능성이 매우 높음을 확인할 수 있었다. This study analyzed the physiological quality of Mesembryanthemum crystallinum (ice plant) extract. M. crystallinum is a succulent plant found in Africa, southern Europe, North America, South America, and Australia. It has known antidiabetic, antioxidant, and activation of lipid metabolism effects. Extracts from M. crystallinum were prepared with methanol (MCM), ethanol (MCE), hot water (MCHW), and methanol after hot water (MCHM) extractions. The yields of MCM, MCE, MCHW, and MCHM were 0.37, 0.33, 0.50, and 0.07%, respectively. To determine the biological activities of the extracts, mushroom tyrosinase, pancreatic lipase, 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH) radical scavenging, nitric oxide (NO) production, and α-glucosidase assays were conducted. The DPPH radical scavenging activity of the MCHW extract was 62.9% at a concentration of 400 μg/ml, which was the highest of all the extracts. The MCM extract showed the highest inhibition activity of α-glucosidase and NO production (56.6 and 57.2%, respectively). The pancreatic lipase inhibition of the MCE extract was similar to that of the MCM extract, with significant inhibition of 90%. The mushroom tyrosinase inhibition of all the extracts was very low (approximately 30%). These results suggest that extracts from M. crystallinum have antioxidant, anti-inflammatory, antiobesity, and antidiabetic activities. Thus, it may have potential as a functional food product and therapeutic potential as an antidiabetic or antiobesity agent.

Phellinus linteus Extract Regulates Macrophage Polarization in Human THP-1 Cells

Sang-Yull Lee(이상률),Sul-Gi Park(박슬기),Sun-Nyoung Yu(유선녕),Ji-Won Kim(김지원),You-Lim Hwang(황유림),Dong-Seob Kim(김동섭),Soon-Cheol Ahn(안순철) 한국생명과학회 2020 생명과학회지 Vol.30 No.2

대식세포는 특성에 따라 크게 classically activated macrophages (M1-phenotype macrophages)와 alternatively activated macrophages (M2-phenotype macrophages) 두 가지의 형태로 나눌 수 있다. M1 대식세포의 경우 직·간접적으로 병원체, 감염된 조직 및 암세포 등을 제거하는 능력을 가진 반면, M2 대식세포의 경우 항염증 반응을 동반한 손상된 세포 조직의 복구 및 세포외기질의 생성에 관여하고 있다. 본 연구에서는 상황버섯 열수추출물을 합성 흡착제인 Diaion HP-20에 통과시켜 소수성 물질을 제거한 시료(PLEP)을 이용하여 인간 유래 THP-1 단핵구 세포주의 염증성 혹은 항염증성 분극화 특성을 알아보았다. 먼저 PLEP 자체의 단핵구 세포에 대한 세포독성을 확인한 결과, 고농도의 300 μg/ml에서 세포독성이 확인되지 않았다. 한편 세포의 형태학적 변화를 확인한 결과, PLEP의 농도가 증가함에 따라 M1- phenotype 대식세포와 유사한 flatted and branched 형태가 증가하였다. 대식세포로 분화시킨 THP-1 세포주에 PLEP를 처리한 후, M1 대식세포 분극화 관련 유전자인 TNFα, IL-1β, IL-6, IL-8, CXCL10, CCR7과 M2-분극화 관련 유전자인 MRC-1, DC-SIGN, CCL17, CCL22의 유전자 발현량을 조사하여 분극화 양상을 알아보았다. 그 결과, M1-분극화 관련 유전자들은 PLEP 농도 의존적으로 증가하였지만, M2-분극화 관련 유전자들은 반대로 감소하였다. 또한 ELISA assay를 통하여 M1 분극화 관련 cytokine인 TNFα, IL-1β, IL-6의 발현량이 유전자의 발현량과 동일하게 증가하였다. 이러한 cytokine들의 분비를 촉진시키는 MAPK signaling 또한 PLEP의 농도가 증가함에 따라 촉진되었고 염증성 cytokine과 관련된 전사인자 NF-κB의 활성화도 증가하였다. 따라서 PLEP는 인간 유래 THP-1 세포주에서의 M1 대식세포 분극화를 통해 염증 반응을 유발하는 것으로 확인되어 염증을 촉진하는 천연물질로 이용할 수 있을 것으로 전망된다. Macrophages are initiators for regulating a host’s defenses to eliminate pathogens and trigger tissue repair. Macrophages are classified into two types: classically (M1) activated macrophages and alternatively (M2) activated macrophages. M1-phenotype macrophages directly or indirectly kill infectious organisms and tumor cells via pro-inflammatory responses, whereas M2-phenotype macrophages remodel wounded tissue through anti-inflammatory responses. In this paper, we investigated how Phellinus linteus hot water extract passed from Diaion HP-20 resin (PLEP) regulates polarization of M1-like or M2-like macrophages in human THP-1 cells. PLEP did not have cytotoxicity at a high concentration of 300 μg/ml. We observed morphological alteration of the THP-1 cells, which are stimulated by PLEP, LPS/INF-γ (M1 stimulators) or IL-4/IL13 (M2 stimulators). PLEP exposure induced morphology contiguous with LPS/INF-γ. qPCR was also performed to determine whether PLEP influences M1 or M2 polarization-related genes. M1-phenotype macrophage–specific genes, such as TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8, CXCL10 and CCR7, were enhanced by PLEP in a dose-dependent manner similar to LPS/INF-γ. Conversely, M2-phenotype–specific genes, such as MRC-1, DC-SIGN, CCL17 and CCL22, were suppressed by PLEP. PLEP also significantly up-regulated secretory inflammation cytokines related to M1 polarization of macrophages, including TNFα, IL-1β and IL-6, which was similar to the gene expression. Further, MAPK and NF-κB signaling were increased by treatment with PLEP, resulting in enhancement of cytokine secretion. PLEP might therefore be used as a promising booster of pro-inflammatory responses through M1 polarization of human THP-1 cells.

Anti-apoptotic Activity of Heme Oxygenase-1 Up-regulated by Etoposide in Human Retinal Pigment Epithelial Cells

이상권,송주동,김강미,김종민,이상률,유영현,박영철,Lee, Sang-Kwon,Song, Ju-Dong,Kim, Kang-Mi,Kim, Jong-Min,Lee, Sang-Yull,Yoo, Young-Hyun,Park, Young-Chul Korean Society of Life Science 2007 생명과학회지 Vol.17 No.9

The topoisomerase II inhibitor etoposide causes an accumulation of DNA double strand breaks within the nuclei of cells. In this study, we investigated the effect of etoposide on the cell growth and apoptosis of human RPE cells. Etoposide evoked a significant inhibition of cell growth, and also induced DNA fragmentation in ARPE-19 cells. In addition, etoposide significantly up-regulated the expression of heme oxygenase-1 (HO-1), which is a stress-responsive protein and is known to play a protective role against the oxidative injury. And, etoposide-induced HO-1 expression was affected by the ROS scavenger N-acetyl cysteine. We also used oligonucleotides interfering with HO-1 mRNA (siRNA) for the inhibition of HO-1 expression. Interestingly, knock-down of the HO-1 gene significantly increased the level of DNA fragmentation in etoposide-treated ARPE-19 cells. In conclusion, these results suggest that up-regulated HO-1 plays as an anti-apoptotic factor in the process of apoptosis of ARPE-19 cells stimulated by etoposide. Totopoisomerase II 저해제인 etoposide는 핵안에 DNA double strand breaks를 일으키므로써 세포의 DNA에 손상을 초래한다. 본 연구에서는 인간 망막색소상피세포인 ARPE-19 세포에서의 세포성장 및 아폽토시스에서 etoposide의 역할을 살펴보았다. Etoposide는 세포의 성장을 크게 감소시켰으며 TUNEL에서 아폽토시스를 나타내는 DNA fragmentation의 증가를 유도하였다. 게다가, etoposide는 산화적 손상에 대해 세포나 조직을 보호하는 역할을 하는 것으로 알려진 세포내 항산화효소인 heme oxygenase-1 (HO-1)의 발현을 크게 증가시켰다. Etoposide에 의한 HO-1 발현증가는 항산화물질 NAC에 의해 억제되었는데, 이는 etoposide에 의한 세포내 ROS의 증가가 HO-1 발현에 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 또한 HO-1 발현을 억제하기 위하여 HO-1 siRNA 방법을 사용하였다. 흥미롭게도, HO-1 유전자의 knock-down은 etoposide에 의해 유도되는 DNA fragmentation의 정도를 증가시켰다. 이들 결과를 종합해볼 때, etoposide에 의해 자극되어진 ARPE-19 세포에서 발현증가된 HO-1은 etoposide에 의한 아폽토시스 유발과정에서 세포를 보호하는 항아폽토시스의 기능을 한다는 것을 시사한다.

Identification of Tumor Antigens in Lung Cancer Patient by SEREX

민영기,하진목,손영옥,박해림,이민기,박영민,김철민,이상률,Min, Young-Ki,Ha, Jin-Mok,Son, Young-Ok,Park, Hae-Rim,Lee, Min-Ki,Park, Yeoung-Min,Kim, Cheol-Min,Lee, Sang-Yull Korean Society of Life Science 2007 생명과학회지 Vol.17 No.8

Serological anlysis of recombinant cDNA expression libraries (SEREX) has led to identification of several categories of new antigens recognized by the immune system of cancer patients, which are referred to as the cancer immunome. We analyzed normal testis cDNA expression libraries with serumobtained from non-small lung cancer patient and isolated 40 distinct antigen designated KP-LuT-1 through KP-LuT-40. Among these antigens 20 antigens were previously identified by SEREX analysis of other tumor types, and 20 out of 40 antigens (50%) did not match entries in Cancer Immunome Database and were considered newly identified antigens. Sequencing analysis showed that the anti-gens comprised 26 functional known proteins and 14 noble/uncharacterized gene products. Of these, the hypothetical protein KP-LuT-6 was shown tissue-restricted. RT-PCR showed it to be expressed strongly only in normal testis. In addition to normal tissues-restricted expression, KP-LuT-6 mRNA was detected in lung tumor samples(3/l0), stomach tumor samples(3/l0), and breast tumor samples(l/5), whereas not detected in colon tumor samples(O/I2). These data suggest that KP-LuT-6 is a cancer/testis (CT)-like antigen as a potential target for cancer immunotherapies. 혈청학적 유전자 검색 방법(SEREX)은 암 환자의 면역계를 인식하는 종양 면역유전체(Cancer Immunome)를 형성하는 수많은 종양항원의 발견을 이끌어왔다. 본 연구는 정상인의 고환 조직으로 만들어진 cDNA liabary을 사용하여 폐암환자의 혈청으로부터 40개의 종양항원을 동정하여 그 항원들을 KP-LuT-1부터 KP-LuT-40까지 명명하였다. 이들 항원 중에서 20개는 기존의 다른 종류의 암에서 분리된 것이며 20개는 본 실험에서 새롭게 동정 된 항원들이었다. 유전자 분석을 통하여 분리된 26개의 항원들은 그 단백질의 기능이 알려진 것이었고 14개의 항원들은 기능이 분석되지 않은 유전체의 산물이었다. 이들 항원 중에서 hypothetic단백질 KP-LuT-6는 정상조직에서 제한적으로 발현되었다. RT-PCR에 의한 발현분석 결과에서 16개의 정상조직 중 고환에서만 강력하게 발현 하였고 다른 조직에서는 발현되지 않으나 폐암(3/10), 위암 (3/10) 과 유방암(1/5)들에서 발현 하였다. 이 결과는 KP-LuT-6의 항원이 암 면역치료를 위한 잠재적 유전자로 사용될 수 있는 Cancer/Testis(CT) 항원과 비슷한 유전 자로 사료된다.

Cancer-testis (CT) 유전자의 고찰

Mi-Hee Kim(김미희),Myung-Ha Song(송명하),Sang-Yull Lee(이상률) 한국생명과학회 2011 생명과학회지 Vol.21 No.6

Cancer-testis (CT) antigen은 다양한 종양과 정상 고환에서 제한적으로 발현되고, 암환자에서 체액성 면역과 세포성 면역반응을 일으키는 종양항원이다. 지금까지 MAGE, NY-ESO-1, GAGE, BAGE, LAGE, SSX2, NY-SAR-35를 포함하여 100개 이상의 CT antigen들이 동정되었고, 이러한 CT antigen들은 백신을 이용한 면역치료에 있어서 중요한 요소로 작용할 것으로 사료된다. CT antigen은 여러 가지 방법들을 통해 확인할 수 있고, X 염색체에 암호화 되어있는 CT-X gene과 X 염색체에 암호화 되어있지 않은 non-X CT gene으로 나눌 수 있다. 또한 몇몇의 종양에서 비정상적으로 활성화되지 않거나 발현되지 않는 CT antigen도 존재한다. 생식세포 조직과 종양에서 CT-X gene의 생물학적 역할이 아직 명확하게 규명되지 않았지만, 현재 여러 종류의 CT antigen을 이용한 암백신 치료법이 시도되고 있다. 본 논문은 암의 면역치료를 위한 CT antigen의 최근 연구동향과 앞으로의 연구방향에 대해 서술하고자 한다. Cancer-testis (CT) antigens are immunogenic protein antigens with restricted expression in the testes and a wide range of human tumor types, eliciting both humoral and cellular immune responses in cancer patients. They are considered to be ideal targets for vaccine-based immunotherapy, and more than 100 CT antigens, including MAGE, NY-ESO-1, GAGE, BAGE, LAGE, SSX2 and NY-SAR-35 have been identified to date. The CT antigens were identified through various techniques and can be divided in those that are encoded on the X chromosome, the CT-X genes, and those that are not, the non-X-CT genes. CT genes are aberrantly activated and expressed in a proportion of various types of human cancers. The biological role of CT-X in both germ line tissues and tumors remains poorly understood. Cancer vaccine trials based on several CT antigens are currently ongoing. This paper reviews recent advances in and future trends of CT antigens for cancer immunotherapy.

코로나-19 상황에서 의예과 학생들의 심리적 특성과 자기 돌아보기 명상의 교육적 효과

권래원 ( Rae Won Kwon ),전민영 ( Min Young Chun ),이상률 ( Sang Yull Lee ),윤소정 ( So Jung Yune ) 대한의료커뮤니케이션학회 2021 의료커뮤니케이션 Vol.16 No.1

Background : In the situation of the national crisis caused by Covid-19, healthcare providers face leadership challenges and professional composure for the benefit of the community. This article aims to find out that self-reflection meditation class for premedical students improves medical leadership and resilience needed for healthcare providers. Methods : The sample was comprised of 109 premedical students at Pusan National University. We lectured ‘Physicians and leadership’ class focused on self-reflection and meditation for six weeks. We surveyed stress factors, self-reflection, self-esteem, and expectations for life before the class and asked about course satisfaction and changes after the class. A total of 109 questionnaires were retrieved to analyze the data and derive the results of the study. Results : In the questionnaires about stress factors and self-reflections, grades and exams and questions related to expectations for life recorded the highest average, and negative thinking about self-esteem has the lowest score. In the questionnaire, which asked students to describe their feelings and changes through meditation, most students answered that they could learn to empty negative feelings and be emotionally calm and stable. These were also found in the reflection note analysis. Students experienced ‘self-understanding through deep reflection’ and ‘resolve vague anxiety and fear’ through meditation. This also leads to increase self-awareness and self-satisfaction. Conclusion : Self-reflection meditation class improved emotional and psychological stability for students and fostered self-leadership to drive their lives in the direction they want. This facilitates interpersonal relationships, leadership, and resilience needed as a healthcare provider.

A Comprehensive Analysis of a Large Panel of Cancer/Testis (CT) Antigens in Korea Breast Cancer

Jae-Ho Bae(배재호),Min-Ju Kim(김민주),Hae-Rim Park(박해림),Myung-Ha Song(송명하),Jee-Yeon Kim(김지연),Chang-Hun Lee(이창훈),Hi-Suk Kwak(곽희숙),Sang-Yull Lee(이상률) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.7

Cancer/testis (CT) antigens은 여러 종류의 암에서는 발현이 되지만, 정상조직에서는 고환에서만 발현이 되는 특이성을 가지고 있다. 이러한 특이성은 immunotherapy을 하기 위한 항암백신 개발에 매력적인 유전자로 알려져 있다. 본 연구에서는 29개의 한국유방암조직에서 13개의 CT antigens (NY-SAR35, SCP-1, SSX-1, SSX-2, SSX-4, MAGE-1, MAGE-3, MAGE-4, MAGE-10, CT-7, NY-TLU57, NY-ESO-1 and LAGE-1)의 발현빈도를 RT-PCR을 통하여 조사하고 환자의 임상학적 분류와 CT antigens의 발현빈도에 대하여 조사하였다. 29개의 유방암조직에 RT-PCR 결과, 13개의 CT antigen중에 MAGE-3 (66%)와 MAGE-1 (57%)에서 발현빈도가 가장 높았고 LAGE-1 (55%), NY-SAR-35 (49%), MAGE-4 (41%), NY-ESO-1 (38%), CT-7 (24%), SSX-4 (24%) 순으로 발현빈도를 보였다. 그러나 SSX-1, SSX-2, MAGE-10와 NY-TLU-57의 발현은 3-7%로 매우 낮았고 특히 SCP-1는 발현되지 않았다. 29 유방암 조직에서 적어도 하나 이상의 CT antigen이 발현되는 샘플은 28 (98%)이였다. 그러나 환자의 임상학적 분류와 CT antigens의 발현빈도와는 특징적인 관계가 없음을 알 수 있었다. 29개의 유방암조직에서 MAGE-3와 NY-ESO-1의 protein level에서의 발현을 알아보기 위하여 monoclonal antibody를 이용하여 면역조직염색을 하였다. MAGE-3은 29개 조직 중에서 12개의 조직에서 발현되었으며 NY-ESO-1은 11개의 조직에서 발현되었다. 그러므로 CT antigens은 한국 유방암 조직에서 빈번하게 발현된 것을 알 수 있었으며 CT antigens을 기반으로 한 암 백신개발의 잠재적인 표적이 될 수 있을 것이라 사료된다. Cancer/testis (CT) antigens are immunogenic in cancer patients, exhibit highly tissue-restricted expression, and are considered promising target molecules for cancer vaccines. We investigated the expression of 13 CT genes in 29 Korean patients with primary breast carcinoma. The most frequently expressed CT genes were MAGE-3 (66%) and MAGE-1 (57%), followed by LAGE-1 (55%), NY-SAR-35 (49%), MAGE-4 (41%), NY-ESO-1 (38%), CT-7 (24%) and SSX-4 (24%), whereas SSX-1, SSX-2, MAGE-10 and NY-TLU-57 were found to be expressed significantly less often (3-7%) and SCP-1 not all. Expression of at least one antigen was observed in 28 breast cancer samples. Immunohistochemistry was performed for NY-ESO-1 and MAGE-3 protein expression in breast tumor samples. NY-ESO-1 and MAGE-3 proteins were expressed in 11 of 29 (38%) and 12 of 29 (41%) breast tumors. Our results suggest that CT antigens may be potential candidates for polyvalent immunotherapy in Korean breast cancer patients.

비소세포폐암종에서 암-고환 항원의 발현에 대한 연구

이창훈,이상률 부산대학교 병원 암연구소 2009 부산대병원학술지 Vol.- No.25

마음수련의 원리와 심신의학 효과 분석

정동명,이상률 한국정신과학학회 2001 한국정신과학회 학술대회 논문집 Vol.15 No.-

Purpose of this treatise is thing to look for the alternative that is basis research and problem solution enemy for science anger of studies of body-mind medicine. The maum meditation that is one of the mind training method that is originated in the korea recent times which is overcoming limit as new meditation method without base of tradition. This method is propagated abroad as well as domestic popularizing that realize, and change of consciousness by in a short time training, compare with existent training methods. Therefore analyzed this system with principle of the maum meditation to recover health from disease. Also, result that collect questionnaire of 660 people that investigate body-mind state before and after training, then analyzes Psychosomatic Medicine effect of the MAUM meditation method, all the more tried objectification.