비소세포폐암 환자의 수술 후 무병생존기간과 ERCC1의 발현 및 유전자형과의 상관 관계

체덴-이시 마날잡 전남대학교 대학원 2012 국내박사

Abstract Background and objective: Expression of excision repair cross-complementation group 1 (ERCC1) is recognized as a favourable prognostic marker in patients who have undergone surgical resection of non-small cell lung cancer (NSCLC). However, in patients treated with adjuvant chemotherapy after surgical resection, ERCC1 correlated with poor prognosis. Class III beta tubulin (TUBB3) is also known to be a predictive marker of the efficacy of treatment with taxanes or vinorelbine. In this study, the prognostic value of ERCC1 expression and SNP, as well as the predictive value of ERCC1 and TUBB3 expression, were evaluated in patients who underwent surgical resection of NSCLC and received anticancer chemotherapy. Methods: Tumour tissues (n = 363) from patients with surgically resected NSCLC were analyzed retrospectively. Tissue sections were labelled with ERCC1- and TUBB3-specific antibodies. Using genomic DNA from 262 patients, single nucleotide polymorphisms of the ERCC1 gene (T19007C and C8092A) were genotyped by PCR-restriction fragment length polymorphism analysis. Results: Only 5.9% of patients with stage I disease (14/238) and 61.6% of patients with stage II-III disease (77/125) received adjuvant chemotherapy. Relapses were noted in 30.6% (111) of patients, and among these, 31 ultimately succumbed. The relapse rate (RR) was 24.8% for stage I disease, and 41.6% for stage II-III disease. The RR was significantly lower in ERCC1-positive (24.3%) as compared with ERCC1-negative patients (36.3%, P = 0.014), and was lower in patients with the AA/CA genotype at the ERCC1 C8092A locus (29.5%) compared to those with the CC genotype (42.1%, P = 0.034). The median disease-free survival (DFS) time was 62.3 months. DFS was significantly greater in ERCC1-positive patients (62.3 months) than in ERCC1-negative patients (48.0 months, P = 0.042). In a multivariate analysis, ERCC1 expression and the C8092A polymorphism were independent prognostic factors in patients with stage I diseases who were na?e to chemotherapy. Conclusions: ERCC1 expression and the AA/CA genotype at the C8092A locus were correlated with a good prognosis in patients who had undergone surgical resection of stage I NSCLC.

비소세포 폐암환자의 객담 ERCC1 발현정도와 화학요법 후 치료반응의 관계

김진구 고신대학교 대학원 2005 국내박사

목적 : Cisplatin은 폐암치료에 가장 널리 사용되는 약제로 DNA와 결합하여 DNA 복제를 방해한다. 이렇게 손상된 부위를 절단 제거, 그리고 복구하는 과정에 excision repair cross complementing gene 1 (ERCC1)이 작용한다. ERCC1이 활성화 되면, 정상세포는 DNA 손상을 줄일 수 있지만 종양세포의 경우 cisplatin의 항암 효과는 감소하게 된다. 비소세포 폐암(non-small cell lung cancer, NSCLC) 환자에서 cisplatin을 포함하는 화학요법 후 예후 인자로서 객담 ERCC1 정량측정의 의미를 조사하였다. 대상 및 방법 : 2001년 4월부터 2003년 8월 사이에 NSCLC로 진단되어 cisplatin과 taxane계(33명) 혹은 cisplatin과 gemcitabine(34명) 복합 화학요법을 받은 환자를 대상으로 하였다. 기관지 내시경검사를 실시한 후에 즉각 채취한 객담을 처리하여 c-DNA를 분리한 후, 객담속의 종양특이 유전자인 melanoma antigen gene (MAGE) 발현 여부는 RT-PCR 과 nested PCR로, ERCC1의 상대적 정량적 측정은 real-time PCR로 하였다. 환자의 치료반응 및 생존기간과 MAGE 발현여부 및 ERCC1의 발현정도와의 상관관계를 조사하였다. 결과 : 객담에서 MAGE는 40.2%, ERCC1은 74.6%에서 발현되었다. ERCC1이 중앙값 이상인 경우와 미만인 군으로 나눠서 비교한 결과 ERCC1이 증가된 군의 중앙생존기간이 84주로 미만인 군의 44주보다 길었다(P=0.017). Taxane계를 사용한 군의 중앙생존기간이 79주로 gemcitabine 사용군의 47주에 비해 길었다(P=0.03). MAGE의 발현 여부는 생존기간과 유의한 관계는 없었으나, MAGE 발현군에서 ERCC1이 유의하게 증가되어 있었다(P=0.003). MAGE가 발현되지 않고 ERCC1이 증가된 군의 중앙생존기간은 103주로 그렇지 않은 군의 43주보다 길었고(P=0.008), MAGE가 발현된 경우는 두 군 간에 차이가 없었다(각각 62주 및 44주, P=0.348). 결론 : NSCLC 환자의 객담으로 ERCC1을 정량 측정할 경우, ERCC1이 증가된 경우에 화학요법 후의 생존기간이 길었고 MAGE가 발현되지 않는 경우에 그 차이가 더 뚜렷하였다. 객담의 ERCC1을 정량 측정하는 것이 화학요법을 받는 환자의 생존기간을 예측하는 한 인자로 유용할 것으로 추정되며 추후 더 많은 증례를 대상으로 하는 연구가 필요할 것으로 생각된다. Background : The action of some anticancer drugs is similar to the carcinogens. ERCC1 has not only the protective role against carcinogens, but also the key role in cisplatin-resistance by the repair of cisplatin-DNA adducts. In this study, the association of ERCC1 expression levels in sputum with survival after cisplatin-based chemotherapy in patients with inoperable non-small cell lung cancer (NSCLC) was investigated. Methods : The sputum expectorated immediately after bronchoscopy were treated to isolate cDNA. Relative expression levels of ERCC1 and the expression of tumor specific antigen, MAGE, were studied by the quantitative RT-PCR and RT-PCR respectively. Response and survival were correlated with the relative level of ERCC1 or MAGE expression in 67 inoperable (stage Ⅲa-Ⅳ) NSCLC patients treated with taxanes (33 cases) or gemcitabine (34 cases) plus cisplatin every 3 weeks. Results : In sputum, ERCC1 was detected in 74.6% and MAGE was in 40.2% of patients. By the median of ERCC1, the patients were classified as high expression when above the median, or low expression when lower than the median. Median overall survival time (MST) was significantly longer in patients with high ERCC1 expression than those of low expression (84 weeks vs. 44 weeks respectively, P=0.017). In the taxane-based treatment group, MST was longer than gemcitabine group (79 weeks vs. 47 weeks, respectively, P=0.03). In patients with MAGE-positive, the levels of ERCC1 were significantly high (P=0.003). In patients with MAGE-negative, MST was significantly longer in the high ERCC1 group than the low ERCC1 group (103 weeks vs. 43 weeks, respectively, P=0.008), but this finding was not found in patients with MAGE-positive (62 weeks vs. 44 weeks, respectively, P=0.348). Conclusions : These data suggest that ERCC1 expression in the sputum may be a predictive factor for survival after chemotherapy in the inoperable NSCLC patients.

전이성 위암에서 Cisplatin을 포함한 항암 화학 요법시 반응 예측 인자로서의 ERCC1 단백 발현

조지윤 이화여자대학교 대학원 2003 국내석사

현재 전이성 위암의 치료에 cisplatin을 포함한 항암 화학 요법이 보편적으로 사용되고 있다. Cisplatin의 세포독성은 DNA와 covalent cross-link를 하여 그 구조를 변화시켜 platinum-DNA adduct를 만듦으로써 생긴다. 세포에는 손상된 DNA를 복구할 수 있는 여러 가지 기전이 존재하는데, platinum-DNA adduct를 제거하기 위해서는 nucleotide excision repair(NER) 기전이 주로 이용된다. 이러한 NER기전에서 가장 중요한 유전자가 ERCC1(excison repair cross complementation group 1)이다. 세포의 DNA 복구기전이 회복되면 platinum계 항암제에 대한 내성을 획득하게 된다. 일부 연구에서 ERCC1 mRNA 발현이 증가하면 cisplatin등의 platinum계 항암제를 포함하는 항암 화학 요법에 대한 반응이 감소한다고 보고되었으나 위암조직에서 ERCC1 단백의 발현정도와 치료에 대한 반응을 비교한 논문은 드문 실정이다. 본 연구에서는 1996년부터 2002년까지 이화의료원에서 위암을 진단 받은 후 cisplatin을 포함한 항암 화학 요법을 받은 31예를 대상으로 내시경 검사시 얻은 조직에 ERCC1에 대한 단일클론항체를 이용하여 면역조직화학염색을 시행하고 대상환자의 임상기록 및 병리조직소견을 재조사하여 ERCC1 단백의 발현정도와 치료 반응률 사이의 관계를 비교 분석하였다. 31예 중 23예인 74.2% 에서 5-fluorouracil + cisplatin (FP) 복합 항암 화학 요법을 시행하였고, 8예인 25.8%에서는 epirubicin + cisplatin + capecitabine (ECC) 복합 항암 화학 요법을 시행하였다. ERCC1 단백의 발현정도를 분석하기 위하여 ERCC1 단백에 대한 단일클론항체(Neomarkers, 1:100)를 이용하여 파라핀 포매 조직에서 면역조직화학염색을 시행하였다. 31예 중 8예인 25.8%에서 ERCC1 단백이 발현되지 않았고, 23예인 74.2%에서는 ERCC1 단백이 발현되었다. 그 중 50%미만의 양성을 보였던 예가 6예(19.4%)였고, 50%이상의 양성을 보였던 예가 17예(54.8%)였다. 위암 조직의 ERCC1 단백의 발현정도와 cisplatin을 포함한 항암 화학 요법에 대한 반응률의 상관관계를 보면, ERCC1 단백의 비발현군에서 ERCC1 단백의 발현군에 비하여 치료 반응률이 더 높았다(100% vs. 56.5%, p=0.023). 전체 생존 기간(overall survival)은 ERCC1 단백 비발현군에서 ERCC1 단백 발현군에 비하여 긴 경향을 보였으나 통계학적으로 유의한 차이는 없었고 (51주 vs. 36주, p=0.12), 진행까지의 기간(time to progression)은 두 군에서 모두 중앙값 22주로 차이가 없었다(p=0.94). 결론적으로 전이성 위암환자에서 위암 조직내 ERCC1 단백의 발현정도는 platinum계 항암제에 대한 반응을 예측할 수 있는 지표로 이용될 가능성이 있는 것으로 생각된다. The apparent synergy between 5-fluoruracil (5-FU) and cisplatin has led to the widedpread use of regimens combining these agents in metastatic gastric cancers. 5-FU + cisplatin (FP) and epirubicin + cisplatin + capecitabine (ECC) regimens have shown more than 50% of response. However, the predictive marker for response was not established currently. The cytotoxicity of cisplatin has been associated with its induction of DNA cross-links. The excision repair cross complementing (ERCC) polypeptide is required for nucleotide excision repair of damaged DNA. Elevated levels of mRNA have been reported in cisplatin-resistant cells. Recently, monoclonal ERCC1 antibody was available for immunohistochemical stains in paraffin embedded tissues. We evaluated the relationship between ERCC1 protein expression and response to cisplatin containing chemotherapy(EP:ECC=23:8) in 31 gastric cancer patients (M:F=22:9, median age 56 yrs). Protein expressions were analysed by immunohistochemical stain in paraffin embedded tissues with a monoclonal antibody for ERCC1 (NeoMarkers, 1:100). Among 31 patients, 25.8% did not express ERCC1 and 74.2% expressed ERCC1 (<50% positivity; 19.4%, more than 50% positivity; 54.8%). Pearson's chi-square tests were used to assess the response rates among the dichrotomized ERCC expression groups. The response rate of the ERCC1 non-expression group was statistically higher compared with that of ERCC1 expression group (100% vs. 56.5%, p=0.023). Patients without ERCC1 expression have tendency of longer overall survival compared with the patients who express ERCC1 (51 wks vs. 36 wks, p=0.12), but statistically insignificant. Taken together, our observations suggest that the protein expression level of ERCC1 is inversely correlated with the response rate and may have a role in clinical resistance to platinum compounds in gastric cancer patients.

비소세포성 폐암환자의 생존율과 ERCC1, XRCC1, SOD2, CDA 유전자 다형성과의 상관관계

유진예 부산대학교 2009 국내석사

배경 : 비소세포성 폐암은 원발성 폐암의 85%이상을 차지하며 그 중 3분의 2 가량이 수술만으로 완치될 수 없는 이미 진행된 상태에서 발견된다. 따라서 항암화학요법은 이 같은 고병기 폐암환자에서 생존율을 증가시키기 위한 주된 치료법이다. 이에 저자들은 DNA 복구 유전자 중 XRCC1과 ERCC1 그리고 항암제의 대사와 관련된 CDA, 그리고 흡연 등으로 발생하는 활성산소에 대한 항산화작용을 갖는SOD2 유전자의 단일염기변이 (SNPs)와 한국인의 비소세포성 폐암의 예후에 대한 연관성을 연구하여 폐암의 예후인자로서의 가능성을 밝혀 보고자 하였다. 방법 : 2005년 10월부터 2008년 2월까지 부산대학병원에서 병리학적으로 비소세포성 폐암으로 진단받은 한국인 환자 130명을 대상으로 하였고 모든 환자들의 임상병기, 성별, 나이, 체중, 키, 체질량 지수, 체표면적, 흡연력, 치료방법, 화학요법제의 종류, 생존기간, 병리학적 진단 등의 임상자료를 수집하였다. 환자의 정맥에서 5 mL을 채혈하여 buffy층을 분리하여 분석 전까지 -70도 이하 냉동고에 분주하여 보관하였다. 보관된 환자의 buffy층으로부터 QIAamp DNA mini 키트 (Qiagen)를 이용하여 DNA를 추출하였다. SNP 분석은 SNaPshot assay (Applied Biosystems??)를 이용하여 분석하였다. 각 변수들간 및 생존율간의 상관관계 분석은 Pearson's Chi-Square법, Kaplan-Meier 법, log-rank 법을 이용하였고, Cox-proportional hazard model을 이용하여 다른 변수들의 영향을 보정한 hazard ratio를 분석하였다. 결과 : 각 유전형의 생존율과의 연관성 분석에서 ERCC1 N118N (dbSNP no. rs11615, C->T)과 XRCC1 R399Q (dbSNP no. rs25487, G->A)는 유의한 차이를 보였다 (각각 p<0.001, p=0.005). ERCC1 N118N의 유전형 중 변이형 TT는 다른 형 (CC 또는 CT) 보다 나쁜 예후를 나타내었고, XRCC1 R339Q역시 A로의 변이는 나쁜 예후와 연관성을 보였다. 나머지 CDA K27Q (dbSNP no. rs2072671, A->C)와 SOD2 A16V (dbSNP no. rs4880, T->C)유전형들은 생존율과 유의한 연관성을 나타내지 않았다. 단일변수의 생존분석에서 유의한 차이를 보여 준 임상병기, 수술유무, 흡연력, 항암화학요법제의 종류, 그리고 ERCC1 N118N 및 XRCC1 R399Q를 Cox proportional hazard model을 이용하여 다변량 회귀분석 결과 임상병기, XRCC1 R399Q, 흡연력, 그리고 ERCC1 N119N은 독립적인 예후 인자임을 알 수 있었다 (순서대로 p<0.001, p<0.001, p=0.012, p=0.012). 항암화학요법제의 종류에 따라 생존율에 미치는 ERCC1, XRCC1 유전형의 영향을 분석한 결과 platinum 치료군 (총 39명)에서 ERCC1 N119N의 TT형의 생존률은 CT+CC 유전형 보다 낮았고 (p<0.001), platinum이나 gemcitabine 이외의 항암화학요법제를 사용한 군에서도 TT형의 생존율은 CT+CC형 보다 낮았다 (p=0.005). XRCC1 R399Q의 경우 platinum 치료군 및 gemcitabine 단독 요법군에서 유전형에 따른 생존율의 차이는 관찰 할 수 없었다. 그러나 항암화학요법제로 치료를 받지 않은 군에서 GA+AA형은 GG형 보다 생존율이 유의하게 낮았다 (p<0.001). 기타 항암화학요법군에서도 GA+AA형의 생존율은 GG형 보다 유의하게 낮았다 (p=0.032). 결론 : 비소세포성 폐암의 생존율과 단일염기다형성의 연관성에 대한 본 연구에서 CDA K27Q와 SOD2 A16V는 통계학적으로 유의한 생존율과의 연관성을 나타내지 않았다. 그러나 ERCC1 N118N의 변이형 TT 유전형은 나쁜 예후와 연관성을 나타내었고, platinum 치료군 및 기타 항암제 치료군에서 나쁜 예후를 예측하는 지표로 사용될 수 있다고 사료된다. XRCC1 R339Q도 우성유전모델 (GG vs. GA+AA)에서 A allele을 포함하는 GA+AA 유전형이 GG 유전형 보다 더 나쁜 예후를 보였고, 이는 항암화학요법제로 치료받지 않은 군과 platinum이나 gemcitabine을 제외한 항암제 치료군에서 나쁜 예후를 예측하는 인자로 사용될 수 있다고 생각된다. 또한 이 두 유전자의 유전자변이는 독립적 예후인자로 검정되었다. Background : ERCC1 and XRCC1 are involved in the nucleotide excision repair of cisplatin induced DNA adducts as well as reactive oxygen species (ROS) related DNA damage. SOD2 catalyzes the dismutation of superoxide radicals, a major type of ROS, into hydrogen peroxide. CDA encodes an enzyme that metabolizes gemcitabine. Method : The authors investigated the relationships of the ERCC1, XRCC1, SOD2, and CDA, and the survival of non-small cell lung cancer (NSCLC) in a study of 130 Korean patients with NSCLC. The results were analyzed using logistic regression models that were adjusted for possible confounding variables. Results : There was no association between SOD A16V (dbSNP no. rs4880, T->C) or CDA K27Q (dbSNP no. rs2072671, A->C) polymorphism and the survival in Korean NSCLC patients. For patients with the variant genotypes GA + AA of XRCC1 R399Q and TT genotype of ERCC1 N118N, lower survival rates were founded on the univariate log-rank test, respectively (p=0.005 and p<0.001) as well as on the multivariate Cox regression analysis. The genotypes of each gene affected survival according to the chemotherapy subgroups. The ERCC1 TT genotype decreased survival rate in the patients with platinum-based chemotherapy and other chemotherapy. The dominant genetic model (AA + GA) of XRCC1 R399Q variant AA also decreased survival rate in the patients with no chemotherapy or other chemotherapy, not including platinum or gemcitabine. Conclusions : There was a statistically significant relationship between the SNPs of ERCC1 N118N or XRCC1 R399Q and overall survival in 130 Korean patients with NSCLC. We suggest that the TT genotype of ERCC1 N118N is a prognostic marker for predicting worse survival in non-small cell lung cancer patients treated with platinum-based chemotherapy as well as other chemotherapy and the GA + AA variant genotypes of XRCC1 R399Q are also useful prognostic markers for predicting worse survival in NSCLC patients treated with no chemotherapy or other chemotherapy, not including platinum or gemcitabine.

Oncogenic H-Ras upregulates expression of ERCC1 to protect cells from platinum-based anticancer agents : Ras에 의한 ERCC1의 증가가 platinum 항암제 세포독성에 미치는 영향연구

허성준 Graduate School, Chosun University 2004 국내박사

Oncogenic Ras exhibits resistance to cisplatin. However, the molecular mechanisms underlying this resistance have remained largely obscure. Herein, we demonstrate that ERCC1, one of the key enzymes involved in nucleotide excision repair, is required for the oncogenic H-Ras-mediated resistance of cells to platinum-containing chemotherapeutic agents, such as cisplatin, carboplatin and oxaliplatin. By promoter analysis of ERCC1, we show that the transcriptional activity of Ap1 contributes to oncogenic H-Ras-induced ERCC1 expression. By using small interfering RNA (siRNA), we show that oncogenic H-Ras expressing cells lacking ERCC1 exhibit suppressed DNA repair activity and are sensitive to platinum-based drugs. The oncogenic H-Ras-mediated increase in ERCC1 expression described herein demonstrates the existence of a new and highly effective Ras-mediated mechanism for DNA repair and resistance to platinum-based anticancer agents.

해양천연물 새로운 자원 규명과 항암치료의 생물학적 검증의 개발

전태호 서울대학교 대학원 2013 국내석사

해양미생물에서 새로운 이차대사산물 및 해양천연물 발견에 있어서 계통학적방법을 이용한 새로운 자원규명 연구를 하였다. 국내 서해, 남해, 그리고 동해연안에서 채집한 해양 박테리아를 이차대사산물 및 해양천연물을 가장 많이 생성하는 방선균으로 선별하였다. 해양 방선균의 계통학적 관계를 통해 새로운 자원을 규명하기 위해서 총 253 종의 방선균를 사용하였고, 이는 채집한 해양 박테리아의 Genomic DNA 를 염기서열 결정법 (Sequencing) 하여 통합시킨 데이터베이스를 구축하여 이차대사산물 및 해양천연물 발견예측에 계통학적 분석을 진행하였다. 채집한 해양 박테리아의 데이터베이스의 총 253 종중에서 252 종은 방선균, 후벽균, 그리고 프로테오박테리아 3 가지의 문(問)으로 분별되었다. 식별된 방선균은 크게 Actinobacterium, Actinomycetales bacterium, Actinomycete, Micromonospora, Nocardia, 그리고 Streptomyces 으로 분류되었다. 해양 방선균의 계통학적인 분석방법은 Geneious R6 6.1.5 소프트웨어 (Biomatters, USA) 를 사용하였고, 계통수 구성 표준 원리는 유전적인 유사성차이를 근간하는 Tamura-Nei 모델을 이용하였다. 계통수를 만들기 위해서 각 연도별 해양 방선균의 시퀀스 93% 유사성을 기본으로 하여 Neighbor-joining 구성형식으로 설정하였다. 해양 방선균에서 새로운 이차대사산물 및 천연물 발견예측경로를 효율적인 측면으로 접근하기 위해서, 계통학적인 분석으로 채집한 균주의 유전적인 유사성 및 진화적인 측면을 분석 및 해석하여 새로운 자원규명방법의 근거의 균주를 찾았다. 계통학적인 연구는 해양 퇴적층에 서식하는 여러 가지 미생물의 다양성과 구조적인 특징에 대한 좋은 정보를 제공한다. 새로운 박테리아 종과 이차대사산물 및 천연물 발견에 있어서 계통학적인 접근방법의 연구는 필히 중요성을 가지고 있다. 전세계적으로 암은 사망률이 높은 질병 중에 하나이다. 특히, 폐암은 암 질환 중에서도 가장 높은 사망률을 가지며 대부분은 비소형 폐암 세포(Non-small cell lung carcinoma)이다. 발병된 폐암을 치료하는 여러 가지 방법 중에 암세포의 유전자(DNA)를 직접 손상시키는 것이 있다. 방사능을 제외한 화학적인 약물치료는 유전자를 손상시켜 성장과 분열이 이루어지는 세포주기(Cell cycle)를 원천적으로 못하게 하는 것이고, 항암약물로는 시스플라틴(Cisplatin)이 가장 오랫동안 사용되고 있다. 시스플라틴과 같은 효과적인 약물치료에도 불구하고, 유전자회복체제(DNA repair system)로 인하여 치료 약물에 대한 저항성을 나타내기 시작했다. 유전자회복체제는 염기손상수리(Base excision repair; BER), 뉴클레오타이드손상수리(Nucelotide excision repair; NER), 부정합수리(Mismatch repair; MMR)가 있으며, 그 중에서도 NER(Nucleotide excision repair)은 암세포의 DNA를 정상적으로 복구시키는 역할을 하여 시스플라틴 치료에 대한 저항성을 나타낸다. 시스플라틴을 사용한 폐암치료 시 NER은 암세포와 시스플라틴간의 교합물(Clsplatin-DNA-adducts)과 같은 이상 부위를 자체적으로 제거하여 기존의 유전자를 유지하는 기능을 하여 암세포의 사멸을 막아 폐암치료제의 효과를 감소시킨다. NER과정 중에서 XPF-ERCC1에 의해 이루어진 DNA 절개(cleavage)는 ERCC1과 XPA라는 단백질이 물리적으로 상호작용함으로 시작 된다. ERCC1의 residue 92-119는 XPA와 상호작용하는데 필수적이고, 이 residue를 포함하는 ERCC1의 central domain은 V-shape groove 형태로 되어있다. ERCC1 central domain의 V-shape groove 구조적인 특징을 이용하여 XPA와 ERCC1의 상호작용을 방해하여 선택적으로 작용할 수 있는 새로운 약물 개발이 필요하게 되었다. 상호작용의 필수적인 부분이 밝혀졌지만, 이러한 제한점을 해결할 수 있으며 효과가 확인된 약물은 현재까지 개발되지 못하고 있다. 현재까지 연구가 진행 중인 해양 환경에서는 새로운 치료약의 가능성이 높은 해양천연물을 새로이 발견할 수 있으며, 또한 이미 많은 연구가 진행된 육상유래 천연물 또는 이를 응용한 화합물과 달리 해양유래 천연물은 여전히 새로운 물질이 발견되고 있으며, 생물학적인 다양한 효과를 보일 것이 분명하며, ERCC1 억제제로서의 유용한 것이 있을 수 있다. 이러한 선행 연구를 바탕으로 본 연구에서는 해양천연물에서 유래한 물질이 XPA와 상호작용을 하는 ERCC1의 residue를 block 할 수 있는 효과를 알아보기 위해 HTS(High throughput screening) system 을 구축하여 선택적으로 작용하는 ERCC1 inhibitor 를 찾는 연구를 하였지만, screening을 할 전략이 실패하면서 이를 해결할 새로운 실험전략을 찾고 있다.

Expression of ERCC1, RRM1 and class III beta-tubulin in head and neck cancer and its clinical significance

김희진 서울대학교 대학원 2013 국내석사

Introduction: Management of head and neck cancer (HNCa) is very complicated, as surgery is limited by the anatomical extent of tumor and the desire to preserve essential organs. To achieve the optimal effects, additional therapeutic options based on molecular tumor profiling have been increasingly tried in HNCa. This study explored biomarker expression profiles of HNCa with the goal of developing therapeutic strategies. Methods: Eighty three patients consisting of 74 cases of squamous cell carcinoma (SCC) and nine cases of undifferentiated carcinoma (UDC) were enrolled. Expression of three selected biomarkers – excision repair cross-complementation group 1 (ERCC1), class III ß-tubulin (TUBB3), and ribonucleotide reductase M1 (RRM1) – previously reported to be indicators of therapeutic responses in non-small cell lung cancer was investigated by immunohistochemistry (IHC) Human papilloma virus (HPV) status was examined by IHC for p16, in situ hybridization (ISH), and DNA chip analysis. Epstein-Barr virus (EBV) was detected by ISH. Results: HPV was detected in 27 of 74 SCC cases, most frequently in the oropharynx (15 of 27 cases). EBV was detected in 11 cases including all nine UDC cases. Expression of the three biomarkers was relatively high throughout the primary location of HNCa, except for laryngeal SCC, which displayed low expression of ERCC1. High expression of ERCC1 was found in 64 of 70 cases of SCC (91.4 %), RRM1 in 56 of 70 cases of SCC (80.0%), and TUBB3 in 37 of 71 cases of SCC (52.1%). Expression of TUBB3 was associated with histologic types. None of the nine cases of UDC expressed high levels of TUBB3 (p=.001). Also, high expression of TUBB3 was an independent predictor of better overall survival in SCC (p=.020). Additionally, positivity of p16 was related to longer disease free survival and overall survival. Conclusions: Unlike lung carcinoma, expression of ERCC1 or RRM1 did not correlate with clinical parameters or HPV status. However, p16 and TUBB3 might be useful predictive biomarkers in HNCa.

The Association Between Alcohol Use Disorder and the Occurrence of Tuberculosis

오연정 부산가톨릭대학교 일반대학원 2025 국내박사

알코올 사용장애와 결핵 발생 간 상관성 분석 연구 임상병리학과 오 연 정 지도교수 김 성 현 결핵(TB)은 특히 면역 기능이 저하된 집단에서 여전히 주요한보건 문제로 남아 있다. 알코올 사용장애(AUD)는 간 기능 저하, 영양 결핍 및 면역 조절 이상을 통해 잠복결핵감염(LTBI)과 활동성 결핵(ATB) 전환의 위험을 높이는 주요 위험인자로 주목받고 있다. 본 연구는말초혈액 기반의 생리학적, 염증성, 분자유전학적 지표가 AUD 집단의결핵 감수성과 어떠한 상관성을 갖는지 평가하고자 두 부분으로 수행되었다. 제 1부에서는 AUD 집단 153명과 건강대조군(HC) 19명을 대상으로 혈액학적 지표(Hb, Hct, MCV, 백혈구 수 및 백분율), 간 기능 지표(AST, ALT, γ-GTP) 및 염증 지표(CRP)를 분석하였다. 본 연구 결과는선행연구에서 보고된 ATB 환자의 결과값을 사용하여 비교하였다. AUD집단은 HC 및 ATB 군에 비해 MCV와 γ-GTP가 유의하게 상승하였으며, 총 백혈구 수는 유사하였으나 적혈구의 크기 상승 및 간 효소 상승이 두드러졌다. ROC 분석에서 MCV는 AUC > 0.92, γ-GTP는 AUC >0.86의 우수한 판별력을 보였다. 분자 수준에서는 AUD 집단의 ERCC1 및 MCM5 ΔΔCt 값이 유의하게 증가(발현은 감소)하여, 각각 AUC 0.867과 0.849를 나타냄으로써 ADU와 정상인 군을 구분할 수 있는 분자바이오마커로서의 가능성을 확인하였다. 제 2부에서는 AUD 중 ATB환자의 밀접접촉군을 대상으로 잠복결핵감염 진단검사법인 IGRA 검사를 시행한 AUD 총 32명(양성 21명, 음성 11명)과 HC 19명을 대상으로추가적인 생리학적 및 분자유전학적 지표의 진단적 가치를 검증하였다.두 IGRA 양성과 음성의 AUD 모두에서 MCV와 γ-GTP가 계속해서유의하게 상승하였으나, HC 집단의 연령 관련 CRP 상승으로 인해 CRP의 유용성은 제한적이었다. 한편, SYBR Green 기반 qPCR을 이용하여혈청 중 순환 결핵균 mcfDNA 검출을 시도한 결과, IGRA 양성군에서검출 빈도가 높았으며, 짧은 타겟 증폭 프라이머(Primer 2) 사용 시 감도가 향상됨을 확인하였다. 결론적으로, AUD 집단은 건강대조군 및결핵 환자와 비교하여 혈액학적·간 기능적·분자적 지표에서 일관된 변화양상을 보였다. MCV와 γ-GTP는 민감한 생리학적 지표로, ERCC1와MCM5 유전자의 발현 저하 및 혈청 중 순환 결핵균 mcfDNA 검출은분자적 증거로서 AUD 집단의 면역 취약성을 반영하였다. 본 연구에서 사용한 생리학적·분자유전학적 지표를 통합 활용할 경우, 결핵 고위험군의 결핵 감수성 판단 및 신속선별에 도움이 될 것으로 사료되며, 이후다변량 분석과 대규모 코호트를 통한 추가적인 검증 연구가 필요할 것으로 사료된다. The Association Between Alcohol Use Disorder and the Occurrence of Tuberculosis Oh, Yeon-Jeong Department of Clinical Laboratory Science Graduate School, Catholic University of Pusan Advisor: Professor Kim, Sunghyun Ph.D. Tuberculosis (TB) remains a persistent global health burden, particularly in populations with compromised immunity. Alcohol use disorder (AUD) has emerged as a significant risk factor for both latent TB infection (LTBI) and progression to active TB (ATB), likely due to alcohol-induced hepatic dysfunction, nutritional deficiencies, and immune dysregulation. The present study aimed to investigate whether peripheral blood–based physiological, inflammatory, and molecular markers reflect altered TB susceptibility in individuals with AUD. The research was conducted in two parts. Chapter I evaluated 153 individuals with AUD and 19 healthy controls (HCs) by analyzing hematological indicators including Hb, Hct, MCV, WBC count , and differential count, liver function markers including AST, ALT, and γ-GTP, and inflammatory markers such as CRP. For comparative purposes, data from individuals with ATB, reported in a previous study, were also included. The AUD group showed elevated MCV and γ-GTP levels compared to both HCs and ATB patients. While total WBC counts were similar between the AUD and ATB groups, macrocytosis and liver enzyme elevation were distinct features in the AUD group. ROC analyses demonstrated excellent discriminative performance for MCV (AUC > 0.92) and γ -GTP (AUC > 0.86) in distinguishing AUD from HCs. At the molecular level, the AUD group exhibited significantly higher ΔΔCt values for ERCC1 and MCM5, indicating transcriptional downregulation. ROC analyses yielded AUC values of 0.867 for ERCC1 and 0.849 for MCM5, supporting their potential as molecular biomarkers of altered expression in AUD. Chapter II focused on 32 IGRA-tested individuals with AUD (21 IGRA-positive, 11 IGRA-negative) and 19 HCs to determine whether additional physiological and molecular indicators could improve diagnostic performance. In both AUD subgroups, MCV and γ-GTP remained significantly elevated, whereas CRP showed limited utility, likely due to age-associated elevation in the HC group. Notably, circulating Mycobacterium tuberculosis (MTB) microbial cell free DNA (mcfDNA) was detected in serum via qPCR SYBR Green assay. Detection was more frequent in IGRA-positive individuals and was enhanced using a longer amplicon primer (Primer 2). These results suggest that circulating MTB mcfDNA may serve as a non-immune, pathogen-specific molecular indicator, particularly useful in identifying individuals at risk for subclinical reactivation or undiagnosed infection. In conclusion, individuals with AUD demonstrated consistent alterations in hematologic, hepatic, and molecular parameters compared to healthy controls and TB patients. MCV and γ-GTP emerged as sensitive physiological indicators, while ERCC1/ MCM5 downregulation and circulating MTB mcfDNA provided molecular evidence of impaired immune integrity. These findings support the integrated use of physiological and molecular assessments to improve TB risk stratification in high-risk populations with AUD. Future studies should incorporate multivariate analyses and larger cohorts to validate these biomarkers and refine diagnostic algorithms for early TB detection. Keywords: Tuberculosis, Latent tuberculosis infection, Alcohol use disorder, ERCC1, MCM5, circulating MTB mcfDNA

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