Treatment of acute acromioclavicular joint dislocation: Kirschner’s wire trans-acromial fixation versus AO locking hook plate fixation : 급성 견봉쇄골 관절 탈구의 치료 : Kirschner강선과 AO잠김 갈고리 금속판의 비교

Kim, Young jun 연세대학교 의과대학원 2016 국내석사

배경: 본 연구의 목적은 급성 견봉쇄골 탈구의 치료에 있어서 Kirschner강선(K-강선)을 이용한 경-견봉(Trans-acromial) 술식과 AO 잠김 갈고리 금속판을 이용한 술식의 결과를 임상적, 방사선적으로 비교하고자 한다. 방법: 본 연구는 K-강선을 이용한 경-견봉 술식을 받은 23명의 환자와 AO 잠김 갈고리 금속판을 이용하여 개방적 정복술 및 내고정술을 받은 38명의 환자를 포함한 총 61명의 환자를 대상으로 하였다. 임상적 평가는 통증에 대한 visual analog scale (VAS) 점수, UCLA(University of California Los Angeles) 점수, ASES(American Shoulder and Elbow Surgeons) 점수와 전방거상, 외회전, 내회전을 측정하여 능동적 운동범위를 평가하였다. 방사선학적 평가는 양측 쇄골의 전후면(AP view)촬영에서 오구-쇄골 간격(Coracoclavicular distance)을 측정하여 건측과 비교하고 차이를 그룹 간에 평가하였다. 결과: 1년 추시 관찰 결과에서 경-견봉 술식을 받은 환자군에서 5명의 합병증이 발생하였으나(23%, 5/23) VAS 점수, UCLA 점수, ASES 점수, 능동적 운동범위 등의 임상적 평가에 있어서 두 그룹간의 차이는 발견되지 않았다. 방사선 평가에 있어서 1년 추시 결과 오구-쇄골 간격의 환측과 건측간의 차이는 경-견봉 술식을 받은 환자군에서 2.4 ± 2.2 mm, AO 잠김 갈고리 금속판을 이용한 환자군의 차이는 0.2 ± 0.7 mm 로 나타났으며, 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p <0.001). 결론: 급성 견봉쇄골 탈구의 치료에 있어서 K-강선을 이용한 경-견봉 술식을 받은 환자군이 AO 잠김 갈고리 금속판을 이용한 환자군 보다 1년 추시상에 오구-쇄골 간격이 더 증가한 것을 관찰할 수 있었다. 또한 추시 기간 중 경-견봉 술식을 받은 환자군에서 합병증의 발생율이 더 높게 관찰되었다. 이러한 결과는 두 그룹간의 임상적 평가에서 통계학적으로 유의한 차이가 없다고 하더라도 주의 깊게 판단해야 할 것으로 사료된다. Background: The purpose of this study is to compare clinical and radiological outcomes between trans-acromial fixation with Kirschner’s wire (K-wire) and AO locking hook plate fixation for acute acromioclavicular (AC) joint dislocation. Method: This study included 61 patients who underwent either closed reduction and trans-acromial fixation with K-wire (Group A, 23 patients) or open reduction and internal fixation with AO locking hook plate (Group B, 38 patients). Pain on a visual analog scale (VAS) score, the University of California Los Angeles (UCLA) shoulder score, the American Shoulder and Elbow Surgeons (ASES) score, and active range of motion (ROM) were used in the functional evaluation. For radiological evaluation, coracoclavicular distance (CCD) was measured on both clavicular anteroposterior view and compared between groups. Results: At one-year follow-up, no significant differences in VAS pain score, UCLA shoulder score, ASES score, and active ROM were observed between groups, despite five cases (23%, 5/23) of complication in Group A. The side-to-side difference between normal and affected CCD was 2.4 ± 2.2 mm in Group A and 0.2 ± 0.7 mm in Group B. This difference showed a statistical significance between groups (p <0.001). Conclusion: For the treatment of acute AC joint dislocation, the K-wire trans-acromial fixation group showed a significantly greater coracoclavicular distance (CCD) than the AO locking hook plate group. In addition, during the follow-up period, incidence of complication related to implant was much higher in the trans-acromial fixation group. Although clinical outcomes between groups were not significantly different, these should be interpreted carefully.

골수유래 간엽간세포로부터 신경양세포로의 분화

배금석 연세대학교 원주의과대학 대학원 2008 국내박사

일반적으로 골수 내 존재하는 간엽간세포의 수는 매우적어 단핵세포 (mononuclear cell) 1×106개 중 2~5개 정도의 비율을 차지한다고 알려져 있어 정상적으로 인체 내에 간엽간세포 수가 1×106개 정도일 것으로 추정된다. 그러나 골수로부터 분리 및 배양이 비교적 간단하고 생체 외(ex vivo)에서의 증식력도 우수하여 줄기세포의 특징을 소실하지 않으면서 10억 배 이상으로 증식시킬 수 있다.간엽간세포는 다기능적이며 세 개의 배아층에서 분화되는 모든 세포들로 자라는 특성이 있다. 신경세포로의 분화가 가능한 세포들을 찾아내는것은 세포적 치료에 무한한 가능성을 주고 있다. 본 연구에서 우리는 골수에서 유래된 간엽간세포가 신경세포적 분화가 유도가능한지에 대하여 알아보았다. 우리는 인간의 간엽간세포가 상피성장인자, 간세포성장인자, 혈관내피성장인자가 포함된 매질에서 배양시 신경학적 분화에 대해 기술하였다. 본연구에서 분화된 세포 집단들에서 신경세포 특이 표지자를 찾기위해 위상차 현미경, 역전사 PCR, 면역형광, 면역세포화학을 사용 분석하였다. 이런 배양 조건에서 간엽간세포는 여러 가지의 신경아교세포에 특이적인 표지자를 표현하는 신경 세포 표현형으로 유도되었다. 본연구에서 골수 유래 간엽간세포의 증식 및 신경양세포 분화 능력은 골수유래간엽간세포의 퇴행성 신경질환 및 뇌졸중 등과 같은 질환에서 폭넓은 세포치료제로의 적용 가능성을 보여주었다. 기존의 여러 화학물질을 이용한 화학적 신경양세포 분화유도방법은 화학 물질의 독성 때문에 임상 시험에 적용하는 데 많은 제약이 따르게 된다. 이와는 대조적으로 본 연구에서 사용된 상피성장인자, 혈관내피성장인자 및 간세포성장인자는 우리 몸에서 분비되는 성장인자임으로 이를 이용한 분화유도방법은 안전성이 높아, 추후에 신경양세포로 분화 유도시킨 세포를 임상적 치료방법으로 적용함에 있어서 제한이 적을 것으로 판단된다. 또한 자가의 골수에서 유래하므로 면역 거부 반응 등의 심각한 문제없이, 적은 양의 골수에서 많은 신경양세포를 얻을 수 있어 임상에 치료법으로 매우 유용하게 적용할 수 있을 것이다.앞으로 이와 같이 골수 유래 간엽간세포로부터 분화된 신경양세포의 특징을 분자생물학적 및 생리학적으로 기존의 신경세포와 비교분석이 필요하며, 이들의 이식 가능성과 동물에서의 분화 가능성에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다. Generally, population of mesenchymal stem cells (MSCs) are very small, and there are only 2~5 cells in every 1×106 mononuclear cells. Normally, it is suggested that about 1×106 MSCs are present in human body. However, they are easily cultured and extracted from bone-marrow. Also, their proliferation capability is excellent that without losing its stem cell characteristics, their number can be grown 1 billion times greater than the original number.Mesenchymal stem cells (MSC) are multipotent and give rise to distinctly differentiated cells from all three germ layers. The identification of cells capable of neuronal differentiation has great potential for cellular therapies. We examined whether bone marrow-derived MSCs can be induced to undergo neuronal differentiation. We described here the neural-like differentiation of human MSCs induced by culturing in a medium comprising epidermal growth factor, hepatocyte growth factor, and vascular endothelial growth factor. The differentiated cell populations under study were analyzed by means of phase-contrast inverted microscopy, RT–PCR, immunofluorescence, and immunocytochemistry to identify the expression of neural specific markers. This culture condition induced MSCs to exhibit a neural cell phenotype, expressing several neuro-glial specific markers.The ability to proliferate and differentiate into neuron like cells of bone-marrow derived MSCs showed possibility of their wider application in cellular therapy of many diseases such as neurodegenrative disease and cerebral infarct. However, preexisting methods of chemically inducing neuron-like cells with several chemical factors have limitations in clinical application due to its toxicity. On the contrary, epidermal growth factor, vascular endothelial growth factor, and hepatocyte growth factor used in this experiment are factors that are secreted in human. Thus, once MSCs are induced to differentiated into neuron like cells, it is considered safe and less limitations to apply clinically, and MSCs derived from autologous source of bone-marrow also pose no serious immunologic threats to patient. Lastly, it is possible to obtain large quantity of neuron like cells in small volume of bone marrow. Therefore, MSCs' potential in therapeutical application is clinically valuable.In future, the authors considered that neuron like cells differentiated from bone-marrow derived MSCs are needed to be compared and analyzed with preexisting neuronal cells physiologically and molecular biologically, and studies on their transplantation possibility and differentiation capability in animal model are further required.

Relationship between shift work and liver enzymes : A cross-sectional study based on the Korea National Health and Examination Survey (2007-2015)

Hyeongyeong Choi 연세대학교 의과대학원 2019 국내석사

배경 : 주간근무와 달리 교대근무는 일주기 리듬에 영향을 미칠 수 있고, 심혈관질환, 당뇨병, 대사증후군 및 유방암과 같은 다양한 건강문제를 일으킬 수 있다. 교대근무의 건강영향에 대한 많은 연구가 이루어졌으나, 교대근무와 간건강 사이의 관계를 조사한 연구는 많지 않다. 이 연구는 교대근무와 비정상 간수치 사이의 관련성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법 : 본 연구는 2007–2009, 2010–2012, 2013–2015년 국민건강 영양조사 자료를 이용한 단면 조사 연구이다. 직업력, 혈청 내 아스파르테이트아미노전이효소(AST), 알라닌 아미노전이효소(ALT)수치, 연령, 성별, 흡연상태, 음주상태, 수면시간, 체질량지수, 신체활동 및 과거력 자료를 이용하였다. 그룹 간 일반적 특성은 Chi-square test 및 t-test를 사용하였으며, 교대근무와 비정상 간수치 사이의 관계를 평가하기 위해 Multiple logistic regression을 사용하였다. 통계분석은 연도별 가중치를 적용하여 SPSS version 23을 사용하였다. 결과 : 연령, 성별, 흡연상태, 음주상태, 수면시간, 체질량지수, 신체활동 및 과거력을 보정한 후 주간근무자에 비해 여성 교대근무자에서 비정상 ALT에 대한 오즈비가 1.31 (95% CI 1.00-1.71)로 유의한 결과를 보였다. 교대 근무 패턴별로 나누어 분석하였을 때 비정상 간수치에 대한 오즈비는 유의한 결과를 보이지 않았다. 결론 : 본 연구의 결과는 교대근무가 비정상 간수치와 관련이 있다는 가설을 제한적으로 뒷받침하였다. 또한 교대근무가 남성보다 여성 교대근무자에게 비정상 ALT에 영향을 미친다는 결과를 제시하였다. 교대근무와 비정상 간수치와의 관련성와 그 성별에 따른 차이에 대한 추가적인 연구가 필요하다. Background : Shift work has well-known adverse effects on health. However, few studies have investigated the relationship between shift work and hepatic disorders. This study aimed to evaluate the association between shift work and abnormal level of liver enzymes. Methods : The aggregated data from the 2007–2009, 2010–2012, and 2013–2015 cycles of the Korea National Health and Nutrition Examination Survey (KNHANES) was used for this study. The chi-square test and multiple logistic regression analysis were used to assess relationship between shift work and abnormal level of liver enzymes stratified by gender. Results : The odds ratio of abnormal level of alanine aminotransferase (abnormal ALT) in female shift workers was higher with 1.31 (95% CI 1.00-1.71) compared with day workers after adjusting for covariates. After dividing into subgroups of the shift work pattern, the odds ratios of abnormal liver enzymes for each patterns compared with day work were not significantly higher. Conclusion : This study provides limited support for the hypothesis that shift work is related to liver enzyme abnormalities, but offers some evidence in favor of the idea that shift work affects female workers more than males on abnormal ALT. Further studies are needed to define the relationship between shift work and abnormal liver enzymes to be carried out as well as the gender difference in the association.

Periostin-binding DNA aptamer treatment attenuates renal fibrosis under diabetic conditions : 당뇨병성 신병증에서 periostin-binding DNA aptamer가 신섬유화에 미치는 영향

Jae Eun Um 연세대학교 의과대학원 2016 국내석사

Background: Diabetic nephropathy, the major cause of chronic kidney disease, is associated with progressive renal fibrosis. Recently, accumulation of periostin, an extracellular matrix (ECM) protein, was shown to be implicated in renal fibrosis. Aptamers, which are novel oligonucleotides that bind to specific target molecules, are proven to have higher binding affinity without developing the common side effects of antibodies. In addition, the cost of aptamer production is lower than that of small molecules, making the former a promising pharmaceutical candidate. Purpose: This study was aimed to examine the therapeutic roles of a periostin-binding DNA aptamer in renal fibrosis under diabetic conditions. The direct impact of periostin inhibition by a novel aptamer-based inhibitor on TGF-β1-induced extracellular matrix synthesis in cultured inner medullary collecting duct (IMCD) cells was investigated. The effects of the periostin-binding DNA aptamer on renal fibrosis were also evaluated in animal models of diabetic nephropathy. Methods: To regulate the functional role of periostin, a periostin-binding DNA aptamer (PA) that was generated to target human periostin was used. For in vitro studies, IMCD cells were incubated in DMEM/F12 media, and they were exposed to TGF-β1 (10 ng/ml) with or without PA (100 nmol/l). After 48 hr, the cells were harvested. In vivo, unilateral nephrectomy was performed in C57/BL6 mice. After one wk, they were intraperitoneally injected with saline (N=16) or streptozocin (50 mg/kg/d) (N=16) to induce diabetes. db/db mice (N=16) and nondiabetic db/m mice (N=16) were also used. Eight mice from each group were treated with PA (500 µg/kg/d). RNA and protein expression of periostin, fibronectin, and type I collagen in IMCD cells and mouse kidneys were determined by real-time polymerase chain reaction and western blot analysis, respectively. Immunohistochemistry (IHC) and Sirius Red staining were also conducted. Results: In vitro, TGF-β1 treatment significantly up-regulated periostin, fibronectin, and type I collagen mRNA and protein expression in cultured IMCD cells, and these increases were significantly attenuated in PA-treated IMCD cells exposed to TGF-β1. In vivo, fibronectin and type I collagen mRNA and protein expression were significantly increased in the kidney of diabetic mice, and PA administration significantly abrogated the increases in renal fibronectin and type I collagen expression in diabetic mice. IHC and Sirius Red staining also revealed that fibronectin expression was significantly higher and tubulointersititial fibrosis was significantly severer in the kidney of diabetic mice compared to control mice, and these changes were clearly ameliorated with PA treatment. Conclusion: These findings suggest that inhibition of periostin using a DNA aptamer can be a potential therapeutic strategy against renal fibrosis in diabetic nephropathy. 배경: 당뇨병성 신병증은 투석이나 이식이 필요한 말기 신부전증의 가장 흔한 원인 질환이다. 당뇨병성 신병증의 특징적인 병리학적 변화는 사구체 및 세뇨관의 비후와 세포 외 기질의 축적이며, 이러한 변화에 transforming growth factor (TGF)-β1이 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. Periostin은 세포 외 기질 단백 중 하나로, integrin과 관련된 세포 내 신호전달체계를 활성화시켜 fibronectin 및 collagen과 같은 세포 외 기질의 축적을 유도한다. 최근에는 periostin의 발현과 신섬유화 사이에 밀접한 연관이 있다는 연구 보고도 있었다. 따라서, periostin의 발현이나 기능을 조절하는 것이 신섬유화의 발생 및 진행에 영향을 미칠 것으로 생각되나, 아직 이에 대한 연구는 전무한 실정이다. 목적: 본 연구에서는 내수질 집합관 배양세포에서 periostin의 기능을 조절하기 위하여 올리고뉴클레오티드이면서, 특정 물질과 특이하게 결합하는 성질을 가지고 있고, 항체에 비하여 강한 결합력을 보이는 동시에 부작용이 적으면서도 합성 비용이 저렴하다는 장점을 가지고 있는 aptamer가 TGF-β1에 의한 세포 외 기질의 생성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 또한, periostin-특이 DNA aptamer의 효과를 당뇨병성 신병증 동물 모델에서도 조사하였다. 방법: 생체 외 실험으로 마우스 내수질 집합관 배양세포를 이용하여 TGF-β1 (10 ng/ml)을 처리한 후 세포 외 기질의 생성 변화를 확인하였다. Periostin의 기능을 규명하기 위한 실험에는 periostin-특이 DNA aptamer (100 pmol/ml)를 이용하였다. 생체 내 실험으로는 두 가지 모델의 당뇨 마우스를 사용하였다. 첫 번째 모델은 C57BL/6 마우스로 32마리 중 16마리에서는 일측 신절제술을 시행한 1주일 후 streptozotocin (STZ) 50 mg/kg를 5일 간 매일 복강 주사하였다 (UNXSTZ) (N=16). 대조군과 제 1형 당뇨 UNXSTZ군에서 각각 8 마리씩에는 periostin-특이 DNA aptamer (500 µg/kg/d)를 복강 내로 7주 간 매일 주사하였다. 두 번째 모델은 제 2형 당뇨군 db/db 마우스 (N=16)와 대조군인 db/m 마우스 (N=16)로, 각 군에서 8마리씩에는 periostin-특이 DNA aptamer (500 µg/kg/d)를 복강 내로 9주 간 매일 투여하였다. 각각의 마우스를 희생시키기 1주일 전에는 24시간 뇨를 수집하여 뇨중 알부민 배설량을 측정하였으며, 희생 후에는 신장 조직을 채취하였다. 배양세포 및 신장 조직에서의 periostin, fibronectin, 그리고 type I collagen의 mRNA 발현은 real-time PCR을 이용하여 분석하였으며, 각각의 단백 발현은 western blot으로 평가하였다. 신장 조직의 섬유화 정도는 Sirius Red 염색으로 관찰하였으며, fibronectin에 대한 면역조직화학 염색도 시행하였다. 결과: 집합관 배양세포에서 TGF-β1을 처리한 결과, periostin, fibronectin, 그리고 type I collagen의 mRNA 및 단백 발현은 의미있게 증가되었으며, 이러한 TGF-β1에 의한 발현 증가는 periostin-특이 DNA aptamer를 동시에 투여하였을 때에 의의있게 완화되었다. 생체 내 실험에서도 제 1형과 제 2형 당뇨 마우스 모두에서 신장 내 periostin, fibronectin, 그리고 type I collagen의 mRNA 및 단백의 발현이 유의하게 증가되었다. Sirius Red 염색을 이용하여 평가한 신장 내 섬유화 정도도 당뇨 마우스에서 의미있게 심하였으며, fibronectin에 대한 면역조직화학 염색상으로도 신장 내 fibronectin의 단백 발현이 당뇨 마우스에서 의의있게 증가되었다. 당뇨 마우스에서의 이러한 변화는 복강 내 periostin-특이 DNA aptamer 투여로 유의하게 반전되었다. 결론: 이상의 결과를 종합하여 볼 때, periostin-특이 DNA aptamer는 당뇨병성 신병증과 연관된 신섬유화의 예방 및 치료에 유용할 것으로 생각된다.

Role of CXCL10 in angiogenesis of renal cell carcinoma : 신장암에서 CXCL10이 혈관생성에 미치는 영향

Jin, Hyun A 연세대학교 의과대학원 2016 국내석사

혈관 생성과정은 여러 촉진인자와 억제인자가 함께 작용하는 복잡한 과정이다. 종양은 성장하는데 있어서 혈관생성촉진인자들과 혈관생성억제인자들의 불균형을 유도한다. CXC 케모카인 집단은 혈관생성촉진인자들과 혈관생성억제인자들로 구성되어있다. 최근 연구에서 CXC 케모카인 집단 중 하나인 C-X-C 케모카인 모티프 10 (CXCL10)이 bFGF, VEGF과 관련하여 혈관생성억제인자로써 작용한다는 것이 밝혀졌다. 그러나 암과 혈관생성에 있어서 CXCL10의 역할은 명확하게 밝혀진 바가 없다. 본 연구에서 우리는 CXCL10이 신장암에서 종양 혈관생성에서의 역할과 그것의 메커니즘에 대해서 규명하고자 하였다. 우리는 CXCL10이 혈관내피세포인 HUVEC 세포의 고리 형성과 증식을 억제하지만 그러나 신장암세포 주의 증식에는 영향이 없는 것을 확인하였으며 신장암 세포 주중 Caki-1, UMRC3, UMRC6 세포주에서 발현이 낮아져 있는 것을 관찰하였다. CXCL10의 과발현은 HIF-1α, EGF, VEGFB, VEGFC, HGF, MMP9 포함한 혈관생성촉진인자들의 발현을 억제한다. 또한 동물실험에서 CXCL10의 발현 회복은 종양 혈관생성을 제어함으로써 종양성장을 확연히 억제함을 보여주었다. 본 연구는 CXCL10이 신장암에서 직접적으로 혈관생성억제인자로 작용함과 동시에 주요 혈관생성촉진인자들의 작용을 억제한다는 것을 보여준다. 이것은 암 치료에 있어 CXCL10을 표적하는 것이 새로운 치료적 선택권이 될 수 있음을 시사한다. Angiogenic process is complex and several factors are involved as a promoter or inhibitor in angiogenesis. Tumor can use the imbalance of pro- and antiangiogenic factors in progression. The CXC chemokine family is consisted of pro- or antiangiogenic factors. Recent studies revealed C-X-C motif chemokine 10 (CXCL10) as an anti-angiogenic factor in response to angiogenic factors like bFGF or VEGF. However, a role of CXCL10 in cancer and angiogenesis is unclear. Here, we investigated the role of CXCL10 on tumor angiogenesis and its mechanisms in renal cell carcinoma. CXCL10 inhibited proliferation and tube formation of HUVEC in a dose-dependent manner, while it did not affect in vitro tumor proliferation of renal cell carcinoma cells. Expression of CXCL10 was down-regulated in Caki-1, UMRC3 and UMRC6 cells. Overexpression of CXCL10 suppressed expression of angiogenic factors including HIF-1α, EGF, VEGFB, VEGFC, HGF, and MMP9 in Caki-1 cells. In vivo, restoration of CXCL10 expression suppresses tumor growth in renal cell carcinoma by suppressing tumor angiogenesis in xenografts. Our data suggest that targeting CXCL10 is a novel therapeutic option in renal cell carcinoma.

The effect of botulinum toxin A on transverse rectus abdominis musculocutaneous flap survival in rats : 백서의 횡복직근 피판 생존에 보툴리눔 독소 A가 미치는 영향

Park Tae Hwan 연세대학교 의과대학원 2016 국내박사

본 연구에서는 백서의 횡복직근 피판 모델에 보툴리눔 독소 A를 국소 적용하였을 때 혈관 확장 및 혈관 신생 관련 성장인자의 과발현을 통해 횡복직근 피판 생존에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 24마리의 백서를 보툴리눔 독소 국소 투여군과 생리식염수를 투여할 대조군으로 나누었다. 먼저 복부의 칼돌기 직하방에서 5cm길이의 직선 절개선을 가하고 봉합 시행 5일 후에 실험군은 보툴리눔 독소 A를 국소 투여하고 대조군에서는 같은 양의 생리 식염수를 투여하였다. 주사 5일 후에 횡복직근 피판을 거상하였다. 피판을 거상한 후 하방에 실리콘 시트를 적용한 후 피판을 원래 위치로 다시 위치시키고 피판의 생존면적을 술 후 제1일, 제3일, 제5일째 측정하였고 최종 피판 생존면적은 술 후 5일째 측정하였다. 헤마톡실린-에오신염색을 통해 횡복직근 피판의 혈관경 면적의 변화 및 전체적인 조직학적 변화의 양상, CD31 면역 화학 염색법을 통해 피판 내 미세혈관농도를 각각 술 후 5일째 평가하였다. 그리고 같은 시기에 혈관신생에 관여하는 인자인 CD34, HIF-1α, VEGF의 유전자 및 단백질을 정량적으로 측정하였다. 생존피판 면적 분석에서 보툴리눔 독소 투여군이 대조군에 비하여 통계적으로 유의하게 높은 피판 생존률을 나타내었다. 보툴리눔 독소 투여군에서 대조군에 비해 혈관경 면적이 유의하게 확장되어 있는 소견이 관찰되었으며, 대조군에서 보툴리눔 독소 투여군에 비해 경도에서 중증도의 표피괴사가 관찰되었으며, 미세혈관도 위축되어 있는 소견을 보였다. 미세혈관밀도 측정에서는 보툴리눔 독소 투여군이 동측 부위에서는 높게 나타났지만 두 군간의 유의한 차이가 나타나지 않았다. 반대측 부위에서는 오히려 보툴리눔 독소 투여군에서 유의하게 낮게 측정되었다. CD34와 VEGF 유전자 발현은 보튤리눔톡신 투여군에서 대조군에 비해서 대부분 통계적으로 유의하게 증가한 소견이 관찰되었다. HIF-1α는 허혈이 진행된 영역 IV에서 보툴리눔 독소 투여군에서 대조군에 비하여 발현이 증가되는 것을 관찰하였다. CD34, VEGF, HIF-1α의 단백질 발현은 보툴리눔 독소 투여군에서 대조군에 비해서 통계적으로 유의하게 증가되어 있는 소견을 보였다. 본 연구를 통해서 술전 보툴리눔 독소 A를 백서의 횡복직근 피판 모델에 국소 적용하였을 때 횡복직근피판의 혈관경을 확장시키고, 피판내 및 횡복직근의 혈관신생인자를 대조군에 비해 증가시켰으며 이를 통해 생존면적을 증가시킴을 확인할 수 있었다. The transverse rectus abdominis musculocutaneous (TRAM) flap is widely used in various reconstructive surgeries. Recent evidence suggests a positive effect of botulinum toxin A (BoTA) on flap survival. In this study, we hypothesized that pretreatment with BoTA augments axial-pattern TRAM flap survival in the presence of a vertical midline scar. We further hypothesized that this was due to increased angiogenesis resulting from enhanced activity of the hypoxia-inducible factor (HIF)-1α/vascular endothelial growth factor (VEGF) pathway. Twenty-four Sprague-Dawley rats were randomly divided into 2 groups. Five days after creating vertical midline incisions, the BoTA group was pretreated with BoTA; the control group was similarly pretreated with normal saline. Ten days after the initial incision, the TRAM flaps were harvested. The final flap survival percentage, overall histologic changes, pedicle lumen areas, and microvessel densities were assessed on postoperative day 5. Quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction and Western blotting were performed to evaluate angiogenesis-related factors, including cluster of differentiation 34 (CD34), HIF-1α, and VEGF expression. Flap survival was significantly higher in the BoTA group than in the control group on both the ipsilateral (91.27 ± 10.1% vs 67.91 ± 20.2%; p = 0.002) and contralateral (53.16 ± 19.2% vs 14.54 ± 8.1%; p < 0.001) sides. In the BoTA group, a significant increase in the pedicle lumen area was observed, relative to that in the control group (p < 0.001). In the control group, mild to moderate epidermal necrosis was seen, and the microvessels were relatively small, compared with those in the BoTA group. Immunohistochemically, the numbers of CD31-positive vessels were significantly higher on the contralateral sides in the control group than in the BoTA group (p < 0.001). The relative expression of CD34 and VEGF mRNA was higher in the BoTA group than in the control group, in every zone; the relative expression of HIF-1α mRNA was significantly higher in the BoTA group than in zone IV. The relative expression of CD34, VEGF, and HIF-1α proteins was higher in the BoTA group than in the control group, in every zone. In conclusion, we showed that presurgical BoTA treatment might increase inferior-based TRAM flap survival due to increased HIF-1α/VEGF-dependent angiogenesis.

Effects of vascular normalization on progression of prostate cancer and therapeutic efficacy : 혈관 정상화가 전립선 암의 성장과 치료 효율성에 미치는 영향

Kang, You Hyun 연세대학교 의과대학원 2016 국내석사

VEGF 경로를 억제하는 것은 종양 혈관에 전달되는 공급을 차단하여 종양 세포를 굶김으로써 종양의 진행을 억제시킨다. 그러나 혈관 공급을 차단함으로써 유발되는 저산소증은 종양의 진행을 악화시키고 전이성 종양으로 바뀔 수 있도록 하며 약물에 대한 저항성을 가지게 만든다. 종양 혈관은 일반적으로 약하고, 옆으로 퍼진 형태이며, 구형의 형태이면서 길고 복잡한 형태를 보인다. 이러한 비정상적인 혈관은 pH가 낮아지고 종양 내 간질액 압력이 증가하는 상태의 종양 서식 환경이 형성된다. 뿐만 아니라 불균등한 혈액의 흐름은 종양으로 약물이 전달되는 것을 방해하고 암 치료의 효율성을 감소시킨다. 이러한 사실을 바탕으로, 본 연구는 혈관구조를 정상화 시켰을 전립선 암의 성장과 약물치료의 결과에 어떠한 영향을 미치는지 연구하였다. 전립선 암 세포주인 PC-3 세포를 쥐에 이식한 후에 혈관의 구멍을 감소시켜 종양의 혈관구조를 정상화 시켰을 때, 저산소증 표현형이 감소되고 혈관압력이 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 화학치료요법에 사용한 약물의 농도가 종양 조직 내에서 증가한 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구를 통하여 혈관 정상화 약물을 사용하여 혈관구조의 정상화를 유도하는 것은 약물 치료의 효율성을 증가 시켜줌으로써 전립선 암의 새로운 치료 방법이 될 수 있음을 제시하였다. Targeting VEGF pathway suppresses tumor progression by starving tumor cells though blocking tumor blood supply but hypoxia induced by blocking vessels aggravates tumor progression and induces metastatic potential and treatment resistance. Tumor vessels are typically leaky, dilated, Saccular, and tortuous. These abnormal blood vessels result in a hostile tumor microenvironment characterized by hypoxia, low pH and high interstitial fluid pressure. Impaired blood flow interferes drug delivery to solid tumor and impedes therapeutic efficacy of cancer agents. Here, we investigated role of vascular normalization in cancer progression and delivery of chemotherapeutic agent in prostate cancer. Normalization of vasculature by reducing vascular leakiness reduced hypoxic phenotype and improved vascular perfusion in the PC-3 xenografts. It also increased concentration of chemotherapeutic agent. Our study demonstrated that direct normalization of vasculature by vascular normalizing agent could provide a strategy to prostate cancer and the efficacy of chemotherapy.

The role of reactive oxygen species production in activation of innate adjuvant receptor signals in thyroid carcinoma : 갑상선암종 내 innate adjuvant receptor 신호 활성화에 있어 세포 활성산소 생성의 역할

Shin, Dong Yeob 연세대학교 의과대학원 2016 국내박사

서론: Innate adjuvant receptor는 병원체 연관 분자 패턴을 인식하여 선천면역과 적응면역반응 모두에서 중요한 역할을 담당하며 주로 제1형 인터페론 등의 염증성 사이토카인 발현을 활성화시킴으로써 작용한다. 최근 몇몇 암종에서는 innate adjuvant receptor의 리간드인 polyinosinic-polycytidylic acid [poly(I:C)]의 세포질 내 전달 후 세포자가사멸과 성장 정지를 통한 항 종양 효과가 보고되었다. 세포 내 활성산소 또한 세포 증식과 자가사멸을 조절하여 선천면역과 염증촉진 반응에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 갑상선암에서의 innate adjuvant receptor 신호에 활성산소 생성이 영향을 줄 것이라는 가설 하에 갑상선유두암 세포사멸 과정에서의 innate adjuvant receptor 및 활성산소의 역할 및 상호관계를 규명하고자 하였다. 대상 및 방법: Toll-like receptor (TLR) 3, melanoma differentiation-associated gene (MDA) 5, retinoic acid inducible gene-1 (RIG-I) 등 innate adjuvant receptor 발현에 대한 면역조직화학염색 분석을 총 40례의 갑상선유두암 수술 후 조직을 대상으로 시행하였다. TPC-1과 8505C 세포주를 대상으로 기능하는 innate adjuvant receptor의 존재 여부 및 poly(I:C) 세포감염에 의한 세포생물학적 효과를 검증하였으며, 갑상선유두암 세포주인 TPC-1을 대상으로 인터페론-베타와 활성산소 생성을 매개로 하는 하위 분자 신호를 규명하였다. 결과: 갑상선유두암 조직에서 TLR3, MDA5 및 인터페론-베타는 다양한 정도로 발현되었으나, RIG-I 발현은 미미하였다. Poly(I:C) 세포감염에 의한 갑상선유두암 세포의 innate adjuvant receptor 의존적인 세포자가사멸은 caspase-3와 caspase-8 활성화를 매개로 하는 외인성 경로를 통하여 유발되는 것으로 규명되었다. Poly(I:C) 세포감염은 또한 innate adjuvant receptor와 인터페론-베타의 mRNA 발현을 유발하였으며 poly(I:C)에 의한 innate adjuvant receptor 활성화 후 세포 내 활성산소가 증가하는 것 또한 입증되었다. 활성산소의 포착과 인터페론-베타 신호의 차단은 모두 poly(I:C) 세포감염의 효과를 감소시켰으나, 활성산소 포착제 처리에 의하여 인터페론-베타 발현이 약화되지는 않았다. 결론: TLR3와 MDA5를 매개로 하는 innate adjuvant receptor 신호는 갑상선유두암 세포에서 기능하며 세포사멸을 유도한다. 인터페론 베타 신호와 활성산소 생성은 모두 innate adjuvant receptor 매개 세포 사멸에 기여하나 세포 내 활성산소가 갑상선유두암에서 인터페론 베타 활성화에 필수적인 것은 아니다. Background/Aims: Innate adjuvant receptors recognize various pathogen associated molecules, and they have a major role in the innate and adaptive immunity through the production of type I interferon and other proinflammatory cytokines. Recently, the anti-tumor effects inducing apoptosis and growth arrest after cytoplasmic delivery of an innate adjuvant receptor ligand, polyinosinic-polycytidylic acid [poly(I:C)] has been reported in cancers. Intracellular reactive oxygen species have also been known to have regulatory function of cell proliferation, apoptosis involved in innate immune and proinflammatory responses. We hypothesized that reactive oxygen species production had the role influencing the innate adjuvant receptor signals in thyroid cancer cells. We aimed to validate the role of innate adjuvant receptors activation and intracellular reactive oxygen species generation and furthermore their correlation in the process of papillary thyroid cancer cell death. Methods: Immunohistochemical analysis of innate adjuvant receptors including Toll-like receptor (TLR) 3, melanoma differentiation-associated gene (MDA) 5, and retinoic acid inducible gene-1 (RIG-I) was performed in 40 paraffin-embedded post-surgical papillary thyroid cancer tissues. The existence of functioning innate adjuvant receptors and the biological effects of their activation following poly(I:C) transfection on thyroid cancer cell deaths were evaluated in TPC-1 and 8505C cell lines. Detailed downstream molecular signaling mediated by interferon-β and reactive oxygen species production were investigated in TPC-1, papillary thyroid cancer cells. Results: TLR3, MDA5 and interferon-β were expressed in papillary thyroid cancer tissues with variable intensity, but RIG-I expression was not definite. Poly(I:C) transfection induced innate adjuvant receptors dependent apoptosis of papillary thyroid cancer cells which was revealed to be extrinsic caspase-3 and caspase-8 mediated. Increased mRNA expression of innate adjuvant receptors and downstream interferon-β were induced by poly(I:C) transfection. Intracellular reactive oxygen species production was also increased following activation of innate adjuvant receptors. Reactive oxygen species scavenging and interferon-β signal blocking both reduced the effect of poly(I:C) transfection. However, interferon-β expression was not attenuated by reactive oxygen species scavengers. Conclusion: Innate adjuvant receptor signaling of TLR3 and MDA5 are functioning in papillary thyroid cancer cells and induce the cancer cell deaths. Both interferon-β signal and reactive oxygen species production contribute the innate adjuvant receptors mediated cell death, but intracellular ROS is not mandatory for IFN-β activation in papillary thyroid cancers.

선천성 거대결장증 및 특발성 거대결장증에서 카할 세포의 역할

김일호 연세대학교 의과대학원 2002 국내석사

지금까지 위장관 연동운동은 장내 자율 신경계에 의하여 조절되는 것으로 알려져 있으며 장내 신경절 세포의 존재 여부가 그 진단과 치료에 중요한 역할을 하였다. 그러나 최근 연구에 의하면 위장관 자율운동의 조절은 신경절 세포뿐 아니라 위장관 세포 간질에 존재하는 카할 간질세포(interstitial cells of Cajal) 또한 중요한 역할을 한다고 보고되고 있다 카할 세포의 발달에는 proto-oncogene인 C-Kit이 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 선천성 거대 결장환자에서 신경절 세포가 존재하는 부위의 장운동 장애가 근본 수술후에도 계속되어 근위부 거대 결장이 다시 발생된 경우와 신경절 세포는 전장에 존재하 면서도 장폐색 증상 및 거대 결장이 있는 환자가 있어 이러한 환자에서 카할 세포의 유무 또는 감소 여부를 조사하여 카할 세포와 결장 연동운동과의 관계를 알아보았다. 제 1군은 정상 장운동을 가진 2예를 대조군으로 정하였고 제 2군은 선천성 거대결장 근본 수술 시행된 환자 9예로 이 중 수술 후 정상 배변이 이루어진 경우를 A조(n=5), 배변 장애가 지속된 경우를 B조(n=4)로 하였다. 제 3군은 장 신경단위 형성장애(intestinal neuronal dysplasia) 1예, 제 4군은 신경절 세포는 존재하였으나 만성적 배변 장애로 결장 제거술 시행된 2예를 대상으로 하였다. 제 5군은 신생아 시기 태변 배출 지연으로 인한 장폐색증이 있어 일시적인 회장조루술 시행후 결장의 연동 운동이 회복된 후 조루 복원술 시행하였던 환아 4예를 대상으로 정하여 각 환자의 결장 또는 회장에서 카할 세포의 분포를 조사하였다. 카할 세포의 존재 여부는 C-Kit 항체를 이용한 면역조직화학 염색법을 이용하였으며 카할 세포의 존재 유무 또는 감소 여부는 대조군의 검사결과와 비교하여 결정하였다. 제 1군인 대조군의 카할 세포는 결장의 신경총 주위와 근육층에서 망상구조를 가지고 분포하는 소견을 나타내었다. 제 2군의 A조는 신경절 세포가 없는 부위에서는 카할 세포도 존재하지 않았으며 신경절 세포가 존재하는 부위에서는 카할 세포 역시 존재하였다. 제 2군의 B조에서는 신경절 세포가 없는 부위뿐 아니라 신경절 세포가 정상적으로 존재하는 부위에서도 카할 세포가 없거나 현저히 저하된 소견 관찰되었으며 회장에서는 신경절 세포와 카할 세포 모두 정상적으로 존재하였다. 제 3군에서는 C-Kit 양성 반응이 대조군에 비하여 오히려 강하게 나타났다. 제 4군에서는 신경절 세포가 양성이었지만 카할 세포는 없거나 감소하였으며 제 5군에서는 회장 조루술시에는 카할 세포가 없거나 감소하였지만 결장의 기능이 돌아온 후에는 카할 세포가 정상적으로 관찰 되었다. 본 연구의 결과 신경절 세포와 카할 세포가 모두 정상적으로 발달된 경우에는 정상적인 대장 연동운동이 가능한 것으로 나타났으나 신경절 세포가 존재함에도 만성적인 배변 장애가 있는 경우에는 카할 세포가 현저히 감소된 것으로 관찰되었다. 신생아에서 태변성 장폐색증의 경우에도 카할 세포의 발달 지연 내지는 미성숙으로 인한 일시적인 연동 운동 장애가 그 원인으로 사료된다. 결론적으로 과거에는 그 원인을 알 수 없었던 특발성 거대 결장 환자나 신생아의 태변성 장 폐색증의 경우에 카할 세포의 이상이 그 원인이 될 수 있을 것으로 사료된다. It has been well known that the peristalsis of gastrointestinal tract was controlled by autonomic nerve system and the presence of ganglion cells was very important for diagnosis of motility disorders in children. Recent studies showed that interstitial cells of Cajal (ICC) are thought to modulate gut motility as gastrointestinal pacemaker cells. The aim of this study was to evaluate the distribution of ICC in the bowel walls of patients who had variable motility disorders. The first group (G1) consisted of 2 children who had normal bowel habits. The second group (G2) consisted of 9 children who underwent definitive procedure for rectosigmoid aganglionosis. Five of them showed normal bowel movements after operation (G2-A) and another 4 had defecation difficulty with persistent megacolon after operation (G2-B). The patient in the third group (G3) had neuronal intestinal dysplasia and the fourth group (G4) consisted of 2 patients who suffered from idiopathic megacolon. Four neonates belong to the 5th group (G5) underwent ileostomy because of meconium obstruction without cystic fibrosis. The ICC were identified by immunohistochemistry using an anti C-Kit antibody. Immunopositive cells were stained with dark red colors. In the control specimens, ICC were distributed around the myenteric plexus and showed dendrite patterns in muscle layers. In aganglionic colons of G2-A & B, ICC were absent or scarcely distributed around myenteric plexus. In contrast, ICC were well distributed around myenteric plexus and between muscle layers in the ganglionic segment of G2-A; however, ICC were not present or decreased in the ganglionic colon of G2-B. The C-Kit positive cells were present in G3 and more darkly stained compared with G1. The colons of G4 showed absence or decrease of ICC in spite of presence of ganglion cells. C-Kit '+' cells were completely absent or markedly decreased in all 4 neonates of G5 at the time of ileostomy and the distribution of ICC was changed to normal pattern after restoration of colonic function. The results suggest that lack of ICC caused reduction of motility in the ganglionic colon and it may be responsible for the development of megacolon after definitive procedure of agnglionosis or idiopathic megacolon. Also delayed maturity of ICC may play a role in meconium obstruction of neonates.

중환자의 입실 경과에 따른 APACHE III 점수의 유용성

채윤정 연세대학교 원주의과대학원 2003 국내석사

중환자실에서 사망률을 예측하는데 사용되는 중증도 점수 체계들 중 하나인 acute physiology and chronic health evaluation(APACHE) III 점수는 중환자실 입실 후 첫 24시간동안에 측정한 급성 생리적 항목들의 결과 중 가장 나쁜 상태의 것을 택하여 점수를 측정하고 나이와 만성 건강 평가로 계산된 점수를 포함하여 구하게 된다. 이전 연구에서는 입실 첫날의 급성 생리적 점수의 사망률에 대한 예측이 중환자실의 체류기간이 길어질수록 달라지므로 예후 측정에 대한 영향력이 감소된다고 하였다. 또한 병원 사망률을 예측하는 가장 중요한 한 가지 요인은 당일의 급성 생리적 점수라고 보고 되어 있지만 APACHE III 점수를 매일 측정하여 비교한 연구는 없는 상태이다. 이에 저자들은 입실 첫날의 APACHE III 점수와 당일 측정한 급성 생리적 점수를 포함한 APACHE III 점수를 매일 기록하였고 환자의 입실 기간의 증가에 따라 입실 첫날의 APACHE III 점수의 판별력의 변화정도와 매일 측정한 APACHE III 점수의 판별력과의 비교를 통해 입실 경과에 따른 유용성을 알아보고자 하였다. 1994년 6월부터 2002년 12월까지 만 103개월간 아주대학교병원 외과계 중환자실에 입실한 환자 중 본 연구대상이 된 환자는 4,554명이었다. 중환자 입실 16일까지의 입실 첫날의 APACHE III 점수와 매일 측정한 APACHE III 점수의 판별력을 평가하기 위해 상태변수를 사망으로 정하고 수신기작동특성곡선(receiver operating characteristic curve) 아래 총면적을 측정하였다. 입실 첫날에 비하여 매일 측정한 APACHE III 점수가 중환자실 입실 전 기간에 걸쳐 더 높은 수신기작동특성곡선 아래 총면적을 유지하였으며 매일 측정한 APACHE III 점수의 수신기작동특성곡선 아래 총면적은 입원 6일째의 0.798과 15일째의 0.779를 제외하고는 모두 0.8이상으로 우수한 판별력을 보였다. 입실 첫날의 APACHE III 점수도 4일간은 수신기작동특성곡선 아래 총면적 0.8이상의 우수한 판별력을 유지하였지만 이 후 판별력은 감소하여 5-15일 사이의 기간에는 수신기작동특성곡선 아래 총면적 0.7에서 0.8의 판별력을 나타내었고 입실 16일 이후에는 수신기작동특성곡선 아래 총면적 0.7이하로 판별력이 감소되었다. 입실 첫날의 APACHE III 점수는 중환자실 입실 초기에는 우수한 판별력을 보였으나 이 후 점차 그 판별력이 감소함을 확인 할 수 있었다. 따라서 입실 기간이 길어지는 환자에게서는 판별력을 신뢰하기 어려우므로 매일 측정한 APACHE III 점수를 적용하는 것이 유용할 것으로 사료된다. To evaluate the usefulness of admission and daily acute physiology and chronic health evaluation(APACHE) III score in relation to length of stay in the intensive care unit(ICU) for outcome prediction, 4,554 patients were studied. These patients were admitted to the ICU from June 6, 1994 to December 31, 2002. Exclusion criteria included patients being treated for burns, having surgery for coronary artery bypass grafts, having a diagnosis of myocardial infarction, being under 16 years of age and being discharged less than 16 hours after admission. To evaluate the discrimination power of admission and daily APACHE III score, the area under the receiver operating characteristic curve was computed for each of the initial 16 days of ICU care. Admission APACHE III score loses discrimination power over time, from admission day to day 4 in the ICU, the area under the receiver operating characteristic curve was above 0.8 and after day 16, it dropped to below 0.7. However, daily APACHE III score maintained discrimination power at about 0.8 over time. In conclusion, in the early days after ICU admission, admission and daily APACHE III score are useful. With time daily APACHE III scores are more useful than admission APACHE III score.