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북서태평양에서 상부 수층 영양염의 농도 감소: 40년 간의 관측 자료 분석 결과
학위논문 (석사) -- 서울대학교 대학원 : 자연과학대학 지구환경과학부, 2020. 8. 김규범.The Kuroshio current, passing through the northwestern Pacific Ocean, transports heat and nutrients in the subtropical North Pacific and its various marginal seas. Previous studies have reported that the increasing anthropogenic input into the North Pacific has led to increase in the budget of nitrogen (N) in the ocean. Conversely, other studies have reported that enhanced surface stratification from climate change has caused decreased surface nutrient concentrations in the region. The present study shows that nutrient concentrations in the Kuroshio current have decreased strikingly in the upper ocean (0-850 m) over the last four decades. Observational data compiled over 37 years (from 1980 to 2017) was utilized to identify the long-term trends in nutrients in the upper ocean and to suggest the mechanism for this change. Surface (0-100 m) nutrient concentration declines are revealed to have mainly resulted from subsurface (100-850 m) nutrient reservoir decreases that is associated with the physical regime shift in the region rather than the previously presumed surface water stratification or mixed layer shoaling. The ongoing depletion of nutrients in the upper 850 m of the Kuroshio current seems to extend to the entire Kuroshio system that includes the subtropical North Pacific and its marginal seas. The consequences of these changes include ~30% depression in new production and decreased N:P ratio in the surface. Thus, marine desertification of the northwestern Pacific Ocean seems to be occurring with implications of decreased carbon sequestration, extended impacts on fishery productivity, and ecological shifts toward greatly N-limited environments in the region.북서태평양을 통과하는 쿠로시오 해류는 아열대 북태평양과 그 주변 해역에 열과 영양염을 운반한다. 이전 연구에 의하면 북태평양에서 인류 기원 영양염 유입의 증가에 의해 해양의 질소 (N) 층량이 증가했다고 하는 반면에 기후변화로 인해 강화된 표면 성층화 현상이 해당 지역의 표층 영양염 농도 감소 추세를 야기했다는 상반된 결과도 보고되었다. 본 연구는 37 년에 (1980-2017 년) 걸쳐 집계된 관측 자료를 활용해 상층 해역 (0-850 m) 영양염의 장기적인 경향을 파악하고 이러한 변화의 원인을 제시하였다. 연구 결과 쿠로시오 해류의 영양염 농도는 지난 약 40년 동안 해역의 상층부에서 (0-850 m) 현저하게 감소하였다. 특히 표층 (0-100 m) 영양염 농도 감소는 기존에 추정된 표면 성층화 또는 혼합층 깊이의 감소보다 북서태평양의 물리적 체제 변화와 관련된 아표층 (100-850 m) 영양염의 감소에 주로 기인한 것으로 밝혀졌다. 쿠로시오 해류 상층부에서의 지속적 감소 현상은 아열대성 북태평양과 그 주변 해역을 모두 포함하는 쿠로시오 시스템 전체에서 발생하고 있는 것으로 보이며, 이러한 변화로 해당 해역의 신생산량의 약 30% 감소와 표층 N:P 비율의 감소가 나타났다. 따라서, 북서태평양의 빈영양화 현상은 탄소의 심층 저장량의 감소, 어업 생산성에 대한 영향, 그리고 아주 N이 제한된 환경으로의 생태적 변화까지 발생시킬 것으로 보인다.1. Introduction 1
1.1. Nutrients in the Ocean 1
1.2. Aim of this study 4
2. Methods 7
2.1. Data collection and quality control 7
2.2. Analysis of temperature and nutrient data 8
2.3. Analysis for identification of the physical mechanism 9
2.4. Estimation of apparent new production and net primary productivity 10
2.5. Analysis of nutrient ratios 11
3. Results and Discussion 17
3.1. Long-term changes nutrients and temperature 17
3.2. Physical mechanism of nutrient decline 18
3.3. Extent of nutrient decline 20
3.4. New production and net primary productivity 21
3.5. Changes in nutrient ratios 22
4. Conclusion 41
References 42
요약(국문초록) 48Maste
상아모세포에서 L형 칼슘 통로의 발현에 대한 연구
학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :자연과학대학 뇌인지과학과,2019. 8. 오석배 .The primary role of odontoblasts is dentin formation that produces collagen-based mineralized tissue by the involvement of intracellular calcium signaling. There are many potential sources that increase intracellular calcium. Among these sources, strong candidate molecules involved in dentin formation are L-type calcium channels. It is a high-voltage activated family of voltage-dependent calcium channel, which is comprised of CaV 1.1, CaV 1.2, CaV 1.3, and CaV 1.4 isoforms. However, it has not been demonstrated how calcium signaling is mediated by L-type calcium channels in acutely isolated adult rat odontoblasts.
In the present study, I initially hypothesized that the expression of L-type calcium channels mediates the calcium response by depolarization in acutely isolated rat odontoblasts. The molecular and functional expression of L-type calcium channels were examined through RT-PCR, single cell RT-PCR, and Fura-2-based ratiometric calcium imaging in odontoblasts.
The intracellular calcium responses of the odontoblasts were observed by calcium imaging with combination of extracellular 50 mM KCl solution and the L-type calcium channels agonist, Bay K 8644, application. In contrast to TG neurons which showed significantly enhanced calcium transients by Bay K 8644 treatment, depolarization-induced calcium transients were unaltered by Bay K 8644 in odontoblasts.
These results revealed that L-type calcium channels may not be functionally expressed in odontoblasts to mediate intracellular calcium signals in response to membrane depolarization in acutely isolated adult rat odontoblasts. Moreover, scRT-PCR further validated the results of the calcium imaging experiment, as mRNA of L-type calcium channel isoforms were not detected in odontoblasts. Thus, it is unlikely that L-type calcium channels mediate calcium signaling in adult rat odontoblasts.상아모세포의 주요한 역할은 세포 내 칼슘 신호에 의해 형성되는 콜라겐 기반의 광화 조직인 상아질의 형성이다. 상아질 생성 과정 중 세포 내 칼슘 신호를 증가시키는 다양한 요인들이 보고되어 왔으며 그 중 주요한 요인 중 하나는 전압 의존성 L형 칼슘 통로의 활성이다. CaV 1.1, CaV 1.2, CaV 1.3, CaV 1.4 네 개의 동형 단백질로 구성되어 있는 전압 의존성 L형 칼슘 통로의 발현 및 기능은 현재까지 성체 쥐의 상아모세포에서 규명되지 않았다.
본 연구에서는 상아질 형성에서 세포 내 칼슘 신호 전달과 관련된 L형 칼슘 통로가 흰쥐 성체 쥐의 상아모세포에서 발현되어 있는지를 규명하고자 하였다. 그리고 이를 규명하기 위하여 RT-PCR, 단일 세포 RT-PCR 및 Fura-2를 기반으로 한 칼슘 이미징을 통해 상아모세포에 전압 의존성 L형 칼슘 통로의 발현 및 기능을 조사 하였다.
흰쥐 성체 상아모세포의 세포 내 칼슘 반응을 조절하기 위하여 고농도의 칼륨 용액으로 세포막 전위를 탈분극 시키면서 전압 의존성 L형 칼슘 통로의 작용제인 Bay K 8644 약물을 처리하였을 때, 세포 내 칼슘 신호가 증가되지 않는 것을 관찰하였다. 또한, 이 결과를 검증하기 위해서 단일 상아모세포의 전압 의존성 L형 칼슘 통로 mRNA 발현을 단일 세포 RT-PCR 기법을 통해 확인 하였을 때 L형 칼슘 통로의 동형 단백질인 CaV 1.1, CaV 1.2, CaV 1.3, CaV 1.4가 발현 되어있지 않은 것을 확인하였다.
추가적으로, 상아모세포에서 탈분극으로 인한 세포내 칼슘 신호 증가를 관찰하였기 때문에, 단일 세포 RT-PCR 기법을 사용하여 다른 전압 의존성 칼슘 통로의 발현을 탐색하였고, 그 결과 T형 칼슘 통로 중 하나인 CaV 3.1의 mRNA 발현을 확인하였다.
요약하여, 본 실험을 통하여 흰쥐 성체 상아모세포에서 전압 의존성 L형 칼슘 통로가 기능적으로 발현되지 않는다는 결과를 얻었으며, 흰쥐 성체 상아모세포에서 세포막 탈분극에 반응하는 칼슘 신호는 L형 칼슘 통로를 매개로 하는 것이 아닌 T형 칼슘통로, 특히 CaV 3.1을 매개로 할 가능성이 높으며 상아모세포 내 T형 칼슘통로의 역할을 규명하기 위한 후속연구가 필요하다.Abstract 1
Contents 3
List of figures 4
List of tables 5
Abbreviations 6
Introduction 7
Materials & Methods 9
Results 14
Discussion 28
Reference 32
국문초록 34Maste
인슐린 의존성 당뇨 환견의 마이크로바이옴과 혈중 젖산 농도의 상관관계
학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 수의과대학 수의학과, 2022.2. 윤화영.The correlation between the intestinal microbiome and endocrine disorders has recently been drawing attention as an important key for determining their pathology and clinical assessment. Recent evidence suggests a correlation between dysbiosis and the pathogenesis of insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM). However, these studies remain controversial, and further studies are needed to define a gut microbiome imbalance in IDDM and identify the causative factors. Poor diabetes management can increase the blood lactic acid in dogs as well as humans. Previous studies have reported a correlation between intestinal dysbiosis and lactate concentration. In this study, the microbiome of dogs with IDDM were evaluated with respect to blood lactate. All subjects were categorized into diabetic and healthy (non-diabetic) dogs. Dogs with naturally occurring IDDM (n = 11) and healthy dogs (n = 6) were enrolled and also dogs with IDDM were divided into two groups: those with normal blood lactate levels (N-DM, n=5) and those with levels above the normal range (L-DM, n=6). All group’s diabetes mellitus control indicators were measured. Using RT-qPCR, lactate producing bacteria and dysbiosis associated bacteria are measured by relative expression with universal mRNA. Expression levels of the lactate-producing bacteria Lactobacillus spp., Enterococcus spp., and Bifidobacterium spp., were confirmed in IDDM patients comparing with healthy dogs. In diabetes mellitus dogs, relative mRNA expression of Enterococcus spp. and Bifidobacterium spp. increased 6.23, 3.90-fold respectively compared to healthy dogs. When blood lactate concentration increased in diabetes dogs, relative mRNA expression of Bifidobacterium spp. increased 3.90-fold compared to diabetes dogs with normal blood lactate levels. In conclusion, blood lactate levels influence the gut microbiome in dogs with IDDM. It is noteworthy that these findings are related to previously studied intestinal microbial flora. And the intestinal flora of diabetic patients changed according to their blood lactate levels, which means that the blood lactate concentration could be a major indicator of intestinal dysbiosis in diabetic patients. Our study will help understand the gut microbiota in the context of diabetes in human and veterinary medicine.장내 마이크로바이옴과 내분비 질환의 상관관계가 최근 관련 질환의 병리적, 임상적 접근의 중요한 열쇠로 주목받고 있다. 관련하여 인슐린 의존성 당뇨와 장내 세균 불균형 사이의 상관관계 또한 많은 연구결과에서 시사하고 있다. 그러나 이러한 연구는 insulin dependent diabetes mellitus(IDDM)과 장내 미생물 불균형의 인과관계와 원인 요인의 식별이 되지 않는다는 점에서 추가연구가 필요하다. 관리되지 않은 당뇨 질환은 사람뿐만 아니라 개에서 또한 혈중 젖산농도를 증가시킬 수 있다. 증가된 혈중 젖산농도와 장내 세균 불균형에 대한 보고는 연구된 바 있다. 따라서 본 연구에서는 혈중 젖산 농도와 관련하여 인슐린 의존성 당뇨병을 가진 개의 마이크로바이옴을 평가했다. 모든 실험 대상은 당뇨병이 있는 개와 건강한 개로 분류하였다. 자연적 발생 인슐린 의존성 당뇨를 가진 개(n = 11)와 건강한 개(n = 6)이 실험에 참여하였으며, 또한 인슐린 의존성 당뇨를 가진 개는 정상 혈중 젖산 수치를 가진 개(N-DM, n = 5)와 이상 젖산 수치를 가진 개(L-DM, n = 6)가 분류되었다. 모든 실험 대상 개들의 당뇨병 관리 혈액검사 지표를 측정하여 비교하였다. RT-qPCR을 이용해 젖산 생성균과 장내 세균 불균형 지표 균을 세균 범용 유전자와 비교하여 상대적 발현 경향을 확인하였다. 당뇨 환견과 건강한 환견의 Enterococcus spp.와 Bifidobacterium spp.의 상대적 mRNA 표현을 비교하였을 시 각각 6.23, 3.90 배 증가하는 경향을 확인하였다. 또한 혈중 젖산 농도가 증가한 당뇨 환견은 정상 젖산 농도를 가진 당뇨 환견에 비해 Bifidobacterium spp.의 상대적 mRNA 표현형이 3.90배 증가하는 경향을 확인하였다. 결론적으로, 혈중 젖산 농도는 IDDM을 앓는 개의 장 내 마이크로바이옴에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 이는 이전 진행되었던 장내 세균총 연구와 관련하여 한걸음 진보하였다는 의미가 있다. 또한 당뇨병 환자의 장내 세균총이 혈중 젖산 농도에 따라 달라짐으로 혈중 젖산농도가 당뇨 환자의 장내 세균 불균형 유발 요인에 주요하게 작용함을 확인하였다. 본 연구는 임상수의학에서 뿐만 아니라 인의에서도 당뇨병과 관련한 장 내 마이크로바이옴의 이해에 교량 역할을 할 것으로 사료된다.1. Introduction 1
2. Material and Methods 3
2.1. Animals 3
2.2. Sample collection 3
2.3. Sample analysis 4
2.4. RNA extraction, cDNA synthesis and RT-qPCR 4
2.5. Statistical analysis 5
3. Results 6
3.1. Characteristic participants 6
3.2. Correlation between fecal bacteria and blood lactate concentration 7
3.3. Fecal bacteria associated with dysbiosis 7
4. Discussion 8
5. Conclusion 11
6. References 12
7. 국문초록 21석
호흡기 질환에서 기도 내 선천성 림프구 세포의 역할에 대한 연구
학위논문 (박사) -- 서울대학교 대학원 : 의과대학 의과학과, 2020. 8. 김혜영.Recent studies have emphasized the role of innate lymphoid cells (ILCs) in the development of respiratory diseases including asthma, pulmonary infection, and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The involvement of group 2 ILCs (ILC2s) in asthma is well studied, however, the participation of other types of ILCs in the development of asthma and COPD remains unclear.
In Chapter I, I aimed to understand the role of various ILCs in the patients with asthma, especially their effect on the polarization of macrophages. In patients with asthma, it is reported that ILC2s are increased in peripheral blood, bronchoalveolar lavage fluid (BALF), and induced sputum of the patients compared to healthy controls. However, how each subset of ILCs is related to asthma pathogenesis is largely unknown in asthma patients. To understand the association of ILCs in patients with asthma, each subset of ILCs in induced sputum from 51 steroid-naïve asthma patients and 18 healthy donors are analyzed by flow cytometry. I also analyzed activated macrophages, which are target immune cells interacting with ILCs, in the induced sputum. In addition to ILC2s, ILC1s and ILC3s were increased in the induced sputum from asthmatics when compared with the healthy controls. The dominance of macrophages in induced sputum was more prominent in asthmatics than healthy controls. According to the inflammatory signature, patients with eosinophilic asthma had more ILC2s and M2 macrophages while those with non-eosinophilic asthma presented a M1 macrophages dominant profile. A positive correlation between ILC2s and M2 macrophages and that of ILC1s/ILC3s and M1 macrophages were observed. Co-culture of ILC2s with alveolar macrophages (AMs) induced the expression of M2 macrophage-related genes, whereas co-culture of ILC1s and ILC3s with AMs induced the expression of M1 macrophage-related genes via cytokine secretion as well as cell-cell contact. Taken together, a different subset of ILCs regulates the polarization of macrophages, contributing to developing the distinct phenotype of asthma.
In Chapter II, I aimed to investigate the role of ILC3s in the pathogenesis of emphysema, which is one of main types of COPD, especially their relationship with serum amyloid A (SAA). SAA is one of acute phase proteins, upregulated in response to inflammation. SAA acts as an endogenous ligand for immune cells, which induces the expression of several cytokines such as IL-1β, IL-6, TNFa, IL-33, and IL-10. It has been reported that the level of SAA is increased in plasma and lung tissue in COPD. I observed that the level of SAA and ILC3s were increased in a mouse model of emphysema. When recombinant SAA was injected into the lung, neutrophilic inflammation and phenotype of emphysema occurred. Moreover, the prevalence of IL-17A production by ILC3s was increased, and IL-1β secretion from neutrophils is responsible for this increase. Depletion of neutrophils in SAA-injected mice ameliorated IL-17A secretion from ILC3s, and emphysema-like phenotype and inflammation was reduced by deletion of ILCs in mouse model. In human sputum, SAA-neutrophils-ILC3s had correlation with each other and increased ILC3s were correlated with decreased lung function. Taken together, SAA activates neutrophils to secrete IL-1β, which induce IL-17A production by ILC3s, and these responses might promote emphysema.
In summary, increased ILC subsets in asthma and emphysema are involved in decision of phenotypes of diseases. In asthma, ILC2s are related to eosinophilic asthma by regulating a polarization of M2 macrophages, while ILC1s and ILC3s are associated with neutrophilic inflammation via M1 macrophage polarization. In emphysema model, ILC3s are critical for an emphysema phenotype and activation of ILC3s is regulated by IL-1β secretion from SAA-activated neutrophils. These studies suggest a new insight that ILCs can be a therapeutic target for resolving pathological phenotypes of respiratory diseases.선천성 림프구 세포(innate lymphoid cells; ILCs)는 도움 T 세포에 대응하는 선천면역세포 중 하나로, 다양한 호흡기 질환에서의 역할이 보고되어 있다. 특히, 천식 발병에서 제 2형 선천성 림프구 세포(group 2 innate lymphoid cells; ILC2s)의 연관성에 대해서는 연구가 활발히 되고 있는 추세이다. 그러나 다른 종류의 선천성 림프구 세포가 천식이나 만성 폐쇄성 폐질환(Chronic obstructive pulmonary disease; COPD) 등의 호흡기 질환의 발병에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았다.
제 1장에서는 다양한 종류의 선천성 림프구 세포가 천식 발병에 미치는 영향을 대식 세포(macrophages)의 극화(polarization) 현상을 중심으로 규명하였다. 기존 연구에 따르면, 제 2형 선천성 림프구 세포가 천식 환자의 혈액, 기관지세척액(bronchoalveolar lavage fluid; BALF), 그리고 객담에서 증가되어 있음이 보고 되었다. 본 연구에서는, 천식 환자에서 선천성 림프구 세포의 역할을 확인하기 위해 51명의 스테로이드 제제를 사용하지 않은 환자와 18명의 정상 대상군의 객담에서 유세포 분석 기법을 사용하여 각 아형의 선천성 림프구 세포의 변화를 확인하였다. 또한 선천성 림프구 세포와 상호작용할 수 있는 선천 면역 세포로 극화된 대식 세포의 아형 또한 확인하였다. 기존에 보고된 대로 제 2형 선천성 림프구 세포가 천식환자의 객담에서 증가하였을 뿐만 아니라, 제 1형과 제 3형의 선천성 림프구 세포(각각 group 1 innate lymphoid cells; ILC1s, group 3 innate lymphoid cells; ILC3s)도 천식 환자의 기도 내에 증가되어 있는 것을 확인하였다. 또한 대식 세포 역시 천식 환자의 객담에서 증가되어 있었다. 혈액 내 호산구 수에 따라 천식 환자를 호산구성(eosinophilic) 천식과 비 호산구성(non-eosinophilic) 천식으로 분류하였을 때, 호산구성 천식 환자에서는 제 2형 선천성 림프구 세포와 M2 극화 대식세포가 증가되어 있고 비 호산구성 천식 환자에서는 M1 극화 대식세포가 증가되어 있었다. 천식 환자의 기도 내에서 제 2형 선천성 림프구 세포는 M2 극화 대식 세포와, 제 1형과 제 3형 선천성 림프구 세포는 M1 극화 대식 세포와 양의 상관관계를 가지는 것을 확인하였다. 실제로, 제 2형 선천성 림프구 세포와 공생배양한 폐포 대식 세포(alveolar macrophages; AMs)에서 M2 극화와 관련된 유전자의 발현이 증가되었고, 제 1형과 제 3형 선천성 림프구 세포와 공생배양한 폐포 대식 세포에서는 M1 극화와 관련된 유전자 발현이 증가되었다. 이러한 현상은 사이토카인과 세포간 직접적인 상호작용에 의해 유도된 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 서로 다른 종류의 선천성 림프구 세포가 대식세포의 극화를 조절함으로써 천식의 아형에 영향을 줌을 시사하였다.
제 2장에서는 혈청아밀로이드 A(serum amyloid Al; SAA)에 의한 제 3형 선천성 림프구 세포의 활성화와 제 3형 선천성 림프구 세포의 만성 폐쇄성 폐질환 중 하나인 폐 기종(emphysema)에서의 역할에 대한 연구를 진행하였다. 혈청아밀로이드 A는 염증 반응의 급성기(acute phase)에 분비되는 단백질 중 하나이다. 이러한 혈청아밀로이드 A는 다양한 면역 세포의 염증성 사이토카인 분비를 증가시킬 수 있는 내인성(endogenous) 리간드로서 작용한다고 알려져 있다. 또한 만성 폐쇄성 폐질환 환자의 혈장과 폐 조직에서 혈청아밀로이드 A가 증가되어 있다고 보고되어 있다. 본 연구에서는, 마우스를 이용한 폐 기종 동물 모델에서 혈청아밀로이드 A와 제 3형 선천성 림프구 세포가 폐 조직에서 증가되어 있음을 확인하였다. 혈청아밀로이드 A를 직접적으로 폐에 주입해주었을 때, 호중구(neutrophils)성 염증반응과 폐 기종의 표현형을 관찰할 수 있었다. 또한 혈청아밀로이드 A를 주입해 주었을 때, IL-17A 사이토카인을 분비하는 선천성 림프구 세포가 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 제 3형 선천성 림프구 세포의 증가는 혈청아밀로이드 A에 의해 활성화된 호중구에 의해 매개되는 것을 확인하였다. 폐 기종 모델에서 선천성 림프구 세포를 제거하였을 때, 만성 폐쇄성 폐질환의 주요 증상으로 나타나는 폐 기종이 완화되는 것을 확인하였고 염증 반응이 감소하는 것을 확인하였다. 또한 만성 폐쇄성 폐질환 환자의 객담에서 혈청아밀로이드 A과 호중구, 호중구와 제 3형 선천성 림프수 세포 사이의 양의 상관관계를 확인함으로써 이러한 반응이 마우스 모델뿐만 아니라 환자에서도 작용함을 확인하였다. 만성 폐쇄성 폐질환 환자의 기도 내 제 3형 선천성 림프구 세포 증가는 환자의 폐 기능 감소와 연관성이 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 혈청아밀로이드 A가 호중구에서의 사이토카인 분비를 촉진시킴으로써 제 3형 선천성 림프구 세포를 증가시키는 기전을 보여주고 있고, 이러한 반응이 폐 기종의 발병에 기여할 수 있는 가능성을 제시하고 있다.
요약하면, 위의 연구를 통하여 천식과 만성 폐쇄성 폐질환 중 하나인 폐 기종에서 증가된 선천성 림프구 세포가 질환의 아형을 결정하는데 관여함을 확인하였다. 천식에서 제 2형 선천성 림프구 세포는 대식세포의 M2 극화를 통해 호산구성 천식을 유도하고, 제 1형과 제 3형 선천성 림프구 세포는 대식세포의 M1 극화를 통해 호중구성 천식을 유도하였다. 만성 폐쇄성 폐질환에서는 제 3형 선천성 림프구 세포가 폐 기종 증상에 기여함을 확인하였고, 이러한 제 3형 선천성 림프구 세포의 활성화는 혈청아밀로이드 A에 의해 활성화된 호중구에 의해 유도됨을 확인하였다. 본 연구 결과는 호흡기 질환의 병리학적 표현형을 완화시키는 치료를 위한 새로운 타겟으로 선천성 림프구 세포의 중요성에 대해 시사하고 있다.1. Background 14
1.1 Innate lymphoid cells- 14
1.2 The role of ILCs in respiratory inflammatory diseases- 15
1.2.1 Asthma 15
1.2.2 Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) 17
1.3 Regulation of ILCs in respiratory diseases- 18
1.3.1 Innate cytokines-induced activation of ILCs- 18
1.3.2 Neuro-endocrine regulation of ILCs- 20
1.3.3 Lipid metabolites mediated regulation of ILCs 20
2. Methods 22
2.1 Subjects 22
2.2 Cell isolation from human subjects 22
2.3 Mice 23
2.4 In vivo treatment of mice 23
2.5 Cell isolation from mice lungs and bone marrows- 24
2.6 Flow cytometry- 25
2.7 In vitro co-culture of ILCs and alveolar macrophages 26
2.8 In vitro stimulation of immune cells with SAA 27
2.9 Histological analysis- 28
2.10 Quantitative real-time PCR 28
2.11 ELISA 29
2.12 Statistical analysis 29
3. Chapter I 30
3.1 Introduction 31
3.2 Results 34
3.2.1 All types of ILCs as well as ILC2 were increased in the induced sputum of asthmatics 34
3.2.2 Increase in the number of ILC2s in induced sputum of patient with eosinophilic asthma 38
3.2.3 CD68+ macrophages were increased in induced sputum from asthmatics- 41
3.2.4 The distribution of innate immune cells in the sputum is different and is related to asthma phenotype 44
3.2.5 ILCs can promote the polarization of macrophages by secreting cytokines 48
3.2.6 ILCs can promote the polarization of macrophages via direct interactions- 52
3.3 Discussions- 58
4. Chapter II 66
4.1 Introduction 67
4.2 Results 70
4.2.1 A combination model of lipopolysaccharide (LPS) and porcine pancreas elastase (PPE) to induce emphysema- 70
4.2.2 Pulmonary IL-17A-producing ILC3s are increased in emphysema model 72
4.2.3 Type 3 innate lymphoid cells are increased in emphysema model independently with adaptive immune cells- 76
4.2.4 Inflammatory monocytes are major source of SAA in emphysema 79
4.2.5 Serum amyloid A induce emphysema-like inflammation with the increase of IL-17A-producing ILC3s 83
4.2.6 Serum amyloid A promote the expression of IL-1β to activate proliferation of ILC3s- 87
4.2.7 SAA promotes IL-1β production from neutrophils directly 90
4.2.8 Neutrophils are critical for the proliferation of ILC3s in SAA-induced inflammation- 93
4.2.9 ILC3s are indispensable for initiation of emphysema-like phenotype- 96
4.2.10 The SAA-neutrophils-ILC3s axis is related to the lung function of COPD patients with emphysema 99
4.3 Discussions- 103
5. Conclusions 108
6. References- 110
Abstract (Korean) 127Docto
유기 활물질을 활용한 차세대 친환경 이차전지 개발에 관한 연구
학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 재료공학부, 2023. 2. 강기석.최근 급증하는 에너지 수요와 가속화되는 환경 문제를 해결하기 위해 전세계적으로 탄소중립이 주요 화두로 떠오른 가운데, 화석연료에서 태양력, 풍력 및 수력 발전과 같은 재생 가능한 에너지 원으로의 에너지 전환을 시도하고 있다. 이러한 재생 에너지는 간헐적으로 생산되는 특징으로 인해 에너지 저장 시스템이 필연적으로 필요하다. 이 중 리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도와 뛰어난 수명 안정성을 가지고 있어 휴대용 기기에서 대용량 에너지 저장 장치에 이르기까지 다양한 분야에서 활용되고 있는 핵심 에너지 저장 기술이다. 하지만 종래의 이차전지의 핵심 양극 소재인 전이금속 산화물은 니켈, 코발트와 같이 한정된 원재료를 사용하고 있어 자원 무기화로 인한 가격 폭등 위험에 노출되어 있을 뿐만 아니라, 무거운 중량으로 인해 에너지 밀도 향상에도 한계가 있어 최근 지속 가능성에 대한 우려가 커지고 있다. 이로 인해 전이 금속을 포함하지 않는 에너지 저장 시스템 개발에 대한 관심이 높아지고 있으며, 산화 환원 활성 유기 물질을 활물질로 사용하는 유기 이차전지가 유망한 대안으로 떠오르고 있다. 유기 전극 소재는 원료 수급에 제한이 적고 생산 및 재활용 과정에서 발생하는 온실 가스의 양이 전이금속 산화물 소재에 비해 현저히 적을 뿐만 아니라 화학적 개조 가능성으로 그 활용도를 확장시킬 수 있다는 장점이 있어 지속 가능한 친환경 전지 시스템으로 각광 받고 있다.
본 학위 논문에서는 친환경적인 고성능의 유기물 이차 전지를 개발하기 위해, 새로운 산화환원 활성 모티프의 발굴 및 설계를 위한 소재 디자인 전략을 제안한다. 또한 유기 이차 전지의 도약을 위해 실시간 분석 기법을 사용하여 유기 활물질의 전기 화학 반응 메커니즘에 대한 기초 연구를 수행한다.
2장에서는 새로운 산화환원 활성 유기 물질을 개발하기 위한 분자 설계 전략을 소개한다. 생물학적 에너지 트랜스덕션 과정과 이차 전지의 에너지 저장 시스템 사이의 유사성에 영감을 받아 잘 알려진 산화환원 보조인자인 니코틴아미드 아데닌 다이뉴클레오타이드(nicotinamide adenine dinucleotide)의 활성 모티프를 이차전지의 산화환원 활성 물질로 응용하였다. 전하를 띠고 있는 니코틴 아마이드 보조 인자의 모티프를 음이온으로 고정함으로써 리튬 이온 이차전지 시스템에서 활성 전극 역할을 할 수 있음을 입증하였다. 이 장에서는 자연계의 산화환원 활성 모티프를 모방하여 에너지 저장 소재를 개발하는 새로운 접근 방식을 보여준다.
3장에서는 보다 더 친환경적인 고성능 유기 이차 전지의 개발을 위한 분자 설계 전략을 도입한다. 전-유기(all-organic) 대칭 전지는 양극과 음극에 동일한 유기 재료를 사용하는 시스템으로, 생산 비용을 현저하게 절감하여 환경 측면에서 유리한 시스템이다. 그러나 대부분의 대칭형 이차전지는 산화 반응과 환원 반응 사이의 전위차가 작기 때문에 낮은 전압을 갖고 있다. 이 장에서는 환원 반응과 산화 반응의 전위차가 큰 양극성 물질을 만들기 위한 새로운 분자 설계 전략인 p-n 융합을 제안했다. p형과 n형 산화 환원 모티프의 파이 전자 시스템을 직접 결합 시킴으로써 상호 간의 전자 섭동 효과를 극대화시킬 수 있었다. 융합된 분자는 단독의 p형 물질보다 더 낮은 HOMO 에너지 준위, 단독의 n형 물질보다 더 높은 LUMO 에너지 준위를 나타냄을 제일 원리 계산을 통해 증명하였다. 계산 결과를 바탕으로 제작한 화합물인 새로운 PNZTA는 이차전지 시스템에서 성공적인 양극성 활성을 나타냄을 확인하였다. 더욱이, PNZTA를 활용한 대칭 전지의 작동 전압은 각 단독 n형, p형 물질로 제작된 전지의 전압보다 향상되었음을 확인하였다.
4장에서는 다양한 실시간 분석 기술을 도입하여 p형 산화 환원 활성 물질의 반응 메커니즘을 규명하였다. P형 유기 소재는 기존의 전이 금속 산화물 소재에 견줄 만한 높은 전압을 갖고 있어 최근 주목받고 있는 소재군이다. p형 유기물은 산화 반응을 먼저 진행하며 양전하를 띠게 되기 때문에 리튬 또는 나트륨 대신 과염소산염, 육불화인산염과 같이 크기가 큰 음이온이 전하 보상을 위해 반응에 참여한다. 실시간 관찰 분석 기술을 사용하여 부피가 큰 음이온이 전극 구조 내에 어떻게 삽입되는지에 대한 반응 메커니즘을 처음으로 규명하였다. 반응 과정에서의 구조적·형태학적 변화를 모니터링한 결과를 바탕으로, 유기 분자는 산화 환원 과정에서 분자의 형태 변화를 겪게 되고, 이로 인해 단순한 음이온 삽입 반응으로 유기 전극의 충·방전이 진행되는 것이 아니라, 용매화 된 중간상을 거치면서 반응이 진행됨을 밝혔다.
이 학위 논문에서 진행된 유기물 이차 전지의 설계 전략 및 기초적 에너지 저장 과정에 대한 심층적 분석은 유기물 이차전지 시스템을 이해하기 위한 학문적 통찰력을 제공하고 고성능의 유기물 이차전지 개발에 대한 가이드 라인을 제시해 줄 것이다.A recent global initiative has pushed for the transition to renewable energy sources, such as solar, wind, and hydroelectric power under the global objective of carbon neutrality to combat the accelerating environmental problem along with the soaring energy demand. Due to the intermittent supply of renewable energy, these eco-friendly energy resources necessarily require an energy storage system, and lithium-ion batteries have been employed in a variety of applications ranging from portable devices to large-scale energy storage owing to their high energy density and cycling stability. For conventional transition metal (TM)-based battery systems, however, sustainability concerns have lately been highlighted due to the limited resources and associated price fluctuations, limitations in energy density due to heavy weight, and difficulty in recycling. This apprehension led to the growing interest in alternative transition metal-free energy storage systems, and organic rechargeable batteries that utilize redox-active organic materials as an active material are regarded as promising candidates. Since organic materials are composed of earth-abundant elements such as carbon, hydrogen, oxygen, and nitrogen and generate far fewer greenhouse gases during production and recycling process, the system is sustainable and environmentally benign. In addition, chemical tunability is one of the major benefits that can considerably expand the utility of organic materials.
In this thesis, I propose several design strategies for the utilization of novel redox-active organic materials to develop eco-friendly and high-performance rechargeable organic batteries for next-generation energy storage systems. Moreover, a fundamental understanding of the reaction mechanism of ROMs is conducted using high-performed ROM and advanced analysis techniques for a leap forward in organic rechargeable batteries.
Chapter 2 introduces the molecular design strategy for developing a new redox-active organic material. Inspired by the similarity between energy transduction in biological systems and rechargeable battery systems, the well-known redox cofactor nicotinamide was introduced as redox-active material in rechargeable batteries. It was demonstrated that the intrinsically charged motif can serve as an active electrode in a lithium-ion battery system by anchoring the motif with the anions. This chapter demonstrates a novel approach for developing bio-inspired energy storage systems by mimicking the redox-active motifs in the natural world.
Chapter 3 describes the molecular design strategy for the development of more environmentally friendly and high-performance organic rechargeable batteries. The all-organic symmetric cell is one of the enablers in environmental aspects since it utilizes identical organic material for both cathode and anode, hence reducing production costs. However, most symmetric batteries have low operating potential due to the small potential difference between oxidation and reduction reactions. In this respect, I proposed a new molecular design strategy, p-n fusion, to make bipolar-type materials with a large potential difference between reduction and oxidation. Due to the mutual perturbation of frontier molecular orbital energy level between p-type and n-type redox motifs, the fused molecule exhibited a higher highest occupied molecular orbital energy level than pristine p-type material and a lower lowest unoccupied molecular orbital energy level and it is demonstrated by first principle calculation. Based on the calculation result, a new PNZTA, which is a fused compound of phenazine and thianthrene, was synthesized and manifested successful bipolar activity. Moreover, the operating potential of the symmetric PNZTA cell was significantly greater than that of the individual phenazine and thianthrene cell.
Chapter 4 demonstrates the reaction mechanism of p-type redox-active materials using various advanced analysis techniques. P-type organic materials are an attractive candidate that has recently been in the spotlight due to their comparable high voltage to conventional layer oxide-based systems. Since p-type organics undergo oxidation first, anions such as perchlorate, hexafluorophosphate, and bis(trifluoromethane)sulfonimide serve as guest ions instead of lithium or sodium ions for the charge compensation. Using multi-scale in situ analytical techniques, we elucidated for the first time the reaction mechanism of how bulky anions can be introduced into the electrode. Based on the combined structural and morphological monitoring during the reaction, the reaction process was revealed to be electrolytic dissolution, nucleation and growth, and anion migration. This fundamental study provides a guideline for the design of high-performance p-type organic rechargeable batteries.
This dissertation provides research insights for understanding organic battery systems as well as guidelines for the development of high-performance organic rechargeable batteries through an in-depth study of the design strategy and fundamental energy storage mechanism of organic rechargeable batteries.Chapter 1. Introduction 1
1.1 Research motivation and objectives 1
1.2 Introduction to organic rechargeable batteries 3
1.3 References 10
Chapter 2. Exploitation of bio-inspired redox-active organic materials through molecular redesign 18
2.1 Research background 18
2.2 Experimental method 22
2.2.1 Synthesis of nicotinamide biomimetics (mNAD-X) 22
2.2.2 Electrochemical measurements 28
2.2.3 Computational details 28
2.2.4 Ex situ characterization 29
2.3 Results and discussions 30
2.3.1 Molecular redesign of nicotinamide cofactor 30
2.3.2 Reaction mechanism of mNAD+ in LIBs 33
2.3.3 The effect of anions on electrochemical performance in mNAD-X 42
2.4 Concluding remarks 50
2.5 References 51
Chapter 3. Molecular redesign for high-energy-density symmetric batteries 55
3.1 Research background 55
3.2 Experimental method 59
3.2.1 Preparation of materials 59
3.2.2 Synthesis and characterization of PNZTA 59
3.2.3 X-ray crystallographic studies on PNZTA 60
3.2.4 Electrochemical measurements 61
3.2.5 Ex situ electrode characterization 62
3.2.6 Computational details 62
3.3 Results and discussions 67
3.3.1 Molecular design strategy for high voltage symmetric batteries 67
3.3.2 A new designed redox-active bipolar material, PNZTA 72
3.3.3 Redox mechanism of PNZTA upon n-type reaction 86
3.3.4 Redox mechanism of PNZTA upon p-type reaction 93
3.3.5 Electrochemical performance of PNZTA symmetric cell 96
3.4 Concluding remarks 102
3.5 References 104
Chapter 4. Investigation on fundamentals of p-type reaction for developing high voltage organic batteries 113
4.1 Research background 113
4.2 Experimental method 117
4.2.1 Preparation and characterization of materials 117
4.2.2 Electrochemical measurements 117
4.2.3 In situ X-ray diffraction 118
4.2.4 In situ optical microscope 118
4.2.5 Characterizations 119
4.3 Results and discussions 120
4.3.1 Building system for the mechanism study 120
4.3.2 Crystallographic understanding during the p-type reaction 124
4.3.3 Real-time monitoring of morphological evolution 130
4.3.4 The presence of intermediate phases 142
4.3.5 Proposed mechanism of p-type redox reaction 151
4.4 Concluding remarks 163
4.5 References 164
Chapter 5. Conclusion 171
Chapter 6. Abstract in Korean 175박
Focusing on Updating Expectations and Perceptions in Platform Service Use
학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 협동과정 기술경영·경제·정책전공, 2022. 8. 이종수.The marketing literature clearly defines that consumers’ intention to repurchase a product or continue to use a service depends primarily on their prior experience of using them, and that continued user satisfaction is considered the key to building and retaining a loyal base of long-term customers. However, most existing studies use static utility models to explain consumer behavior in platform services and therefore do not adequately reflect the time-varying effects of continued use of the service. In addition, cross-sectional studies of consumers’ continued use of services cannot provide an accurate view of how customers’ expectations and perceptions of the product/service may change over time. Therefore, dynamic longitudinal studies are needed to determine how customers update their expectations and perceptions through experience and how this may affect customer satisfaction and/or behavior. This study aims to fill this gap by employing a dynamic utility model to explain consumer behavior in a platform economy where services are used repeatedly. Through an empirical study, we examine the time-varying effects of covariates in explaining consumers' use of ride-hailing platforms by first identifying the effect of updating expectations and perceptions with repeated use, thereby extending upon the expectation-confirmation theory. In the second part of this study, we observe the temporal effects on consumers' usage behavior through semiparametric modeling. The results of this study are expected to add to the literature on consumer behavior by presenting how the discrepancy between updated service expectations and actual service delivery, as well as updated perceptions, affect consumer behavior in platform services and by demonstrating seasonality in services with repeated use.서비스에 대한 고객 충성도를 야기하고 유지하기 위해서는 지속적으로 소비자를 만족시켜야 하고, 소비자의 서비스 재이용 여부는 해당 서비스와 관련하여 축적된 소비자의 이용 경험에 따라 달라진다는 것은 마케팅 문헌에서 익히 알려져 있다. 그러나 기존 연구는 재이용이 빈번한 플랫폼 서비스에서의 사용자 행태를 분석하는데 있어 정적 효용 모형을 사용하므로, 서비스의 지속 사용에 따른 시간 변동 효과를 적절하게 보이지 못하고 있다. 또한 소비자의 지속적인 사용에 따른 고객의 서비스에 대한 기대치 및 인식이 변화할 수 있음을 반영하지 못한다. 본 연구에서는 동적 효용 모형을 채택함으로써 플랫폼 사용자가 서비스 이용 경험에 기반하여 서비스에 대한 기대치 및 인식을 조정할 수 있음을 반영하고, 서비스에 대한 기대치와 실제 경험의 차이가 서비스의 만족도에 어떻게 영향을 미치는지를 알아보고자 한다. 또한 반모수 모델링을 통해 소비자의 서비스 이용 행태에서의 공변량의 시간적 특성을 알아본다. 분석 결과, 서비스에 대한 ‘서비스 격차’ 및 ‘인식 격차’는 서비스 만족도에 영향을 미치며, 그 영향 수준은 경험이 누적됨에 따라 변화함을 알 수 있었다. 또한, 누적된 경험에 기반하여 조정된 소비자의 서비스에 대한 인식과 실제 서비스 이용 경험 간의 차이가 서비스 만족에 대한 경험 누적 효과를 가장 잘 설명함을 알 수 있었다. 마지막으로 소비자의 서비스 이용에 있어 계절적 특성이 있음을 알 수 있었다. 이에 마케팅 관점에서 공변량에 대한 시간적 효과를 반영하지 못하면 소비자의 행동 변화를 잘못 감지할 가능성이 있으므로, 마케팅 전략 수립에 있어 서비스 재이용에 따른 특성 및 계절성을 적절히 반영할 필요가 있음을 알 수 있었다.Chapter 1. Introduction 12
1.1 Research Background 12
1.2 Research Objectives 15
Chapter 2. Literature Review 17
2.1 Studies on Consumer Behavior 17
2.1.1 Expectation-Confirmation Theory 17
2.1.2 Studies on Consumer's Continued Use of IT Service 20
2.1.3 The GAP Model of Service Quality 23
2.1.4 Studies on Seasonality of Consumer Behaviors 26
2.1.5 Studies on Online Platform Service Use 27
2.2 Models with Time Effect 33
2.2.1 Fitting Data with Spline 33
2.2.2 Varying Coefficient Models 35
2.2.3 Discrete Choice Models with Time Effect in Attributes 37
2.3 Deep Learning Models for Data Prediction 39
2.3.1 Recurrent Neural Network (RNN) 39
2.3.2 Long Short-Term Memory (LSTM) 42
2.3.3 Applications of Deep Learning in Consumer Studies 44
2.4 Limitations of Previous Literature and Research Motivation 45
Chapter 3. Methodology 47
3.1 Methodological Framework 47
3.2 Model Specification 48
3.2.1 Generic Model 48
3.2.2 Functions with Time-Varying Parameters 49
3.2.3 Smoothing Splines and Penalized Regression 51
3.2.4 Estimation Method 57
3.2.5 Parameter Selection 60
Chapter 4. Simulation Study 66
4.1 Validation of P-spine Implementation 66
4.2 Functional Case Studies 70
4.3 Comparison of Fit by Parameter Selection Method 77
Chapter 5. Empirical Study 83
5.1 Research Background 84
5.2 Data 90
5.3 Model Specification 92
5.3.1 Covariates of Time and Cost 92
5.3.2 The Interaction of Trip Distance and Travel Speed 93
5.3.3 Formation of Consumer Expectations 95
5.3.4 Estimation of Smoothing Coefficient for Error Adaption 99
5.4 Estimation Results 101
5.4.1 The Generic Model 101
5.4.2 Accumulated Experience Effect 121
5.4.3 Stream-of-Time Effects (by Times of the Day) 176
Chapter 6. Conclusion 217박
인식에서 행동으로: ESG의 제도화
학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 경영대학 경영학과, 2023. 8. 오정석.The growing attention towards environmental and social issues has spurred firms to actively pursue Environmental, Social, and Governance (ESG) initiatives. Understanding the correlation between ESG and firm value is vital for the effective implementation of related strategies and the development of sustainable business models. While numerous studies have explored this relationship, there is a notable knowledge gap concerning its evolution over time and its intersection with quality management. Addressing these gaps, this thesis conducts regression analyses using data from publicly listed US companies from 2013 to 2022. The objectives are to reaffirm the positive correlation between ESG and firm value, identify key turning points in the ESG paradigm, and explore the moderating impact of ISO 9001 certification. The results reinforce the positive correlation between ESG and firm value, pinpointing 2018 as a pivotal year marked by the introduction of related standards and frameworks from 2016 to 2018. Additionally, the findings suggest that the implementation of ISO 9001 can positively moderate the ESG-firm value relationship, thereby contributing to our understanding of ESG's role in sustainable business performance.환경 및 사회 관련 현상에 대한 관심이 늘어나면서 기업들은 환경, 사회 및 지배구조 (ESG) 정책을 적극적으로 추구하고 있다. 이와 관련한 전략의 효과적인 실행과 지속 가능한 비즈니스 모델 개발을 위해서는 ESG와 기업 가치 간의 상관관계를 이해하는 것이 중요하다. 많은 문헌들이 이 관계를 연구하였지만, 시간에 따른 변화와 품질 관리와의 연결성에 대한 이해는 부족한 상태이다. 따라서 본 논문에서는 2013년부터 2022년까지의 미국 상장 기업 데이터를 사용하여 회귀 분석을 수행하였다. 이 연구의 목표는 ESG와 기업 가치 사이의 긍정적 상관관계를 재확인하고, ESG 패러다임에서의 주요 전환점을 식별하며, ISO 9001 인증의 영향을 연구하는 것입니다. 결과적으로 ESG와 기업 가치 사이 양의 상관관계가 존재하며, 2016년부터 도입된ESG관련 표준과 프레임워크를 바탕으로2018년이 ESG제도화의 시작점으로 식별되었다. 또한, ISO 9001의 실행은 ESG와 기업 가치 간의 관계에 긍정적으로 영향을 준다는 결과가 나왔다.Chapter 1. Introduction 1
Chapter 2. Literature Review 5
Chapter 3. Model 14
Chapter 4. Results 20
Chapter 5. Discussions 28
Chapter 6. Conclusion 32
Bibliography 34
Abstract in Korean 39석
Association between the National Cancer Screening Programme (NSCP) for gastric cancer and oesophageal cancer mortality
Background: The aim was to evaluate whether this gastric cancer-screening programme was effective in reducing oesophageal cancer mortality.
Methods: A population-based retrospective cohort study was conducted using the Korean National Cancer Screening Programme (NCSP) database. The study cohort comprised 16,969 oesophageal cancer patients who had been diagnosed in 2007-2014. We analysed the association between the history of NSCP for gastric cancer and oesophageal cancer mortality.
Results: Compared with never-screened subjects, ever-screened subjects had an overall HR for oesophageal cancer mortality of 0.647 (95% CI, 0.617-0.679). According to the time interval since screening, the HRs of death were 0.731 (95% CI, 0.667-0.801) for 6-11 months, 0.635 (95% CI, 0.594-0.679) for 12-23 months, 0.564 (95% CI, 0.522-0.610) for 24-35 months and 0.742 (95% CI, 0.679-0.810) for ≥36 months. According to the last screening modality, the HRs of death were 0.497 (95% CI, 0.464-0.531) for upper endoscopy, and 0.792 (95% CI, 0.749-0.838) for UGIS. Upper endoscopy reduced the mortality consistently in all age groups over 50 years, whereas UGIS could not.
Conclusion: The NCSP for gastric cancer was effective in reducing the mortality of oesophageal cancer, and upper endoscopy was superior to UGIS.ope
Chronic atrophic gastritis and intestinal metaplasia surrounding diffuse-type gastric cancer: Are they just bystanders in the process of carcinogenesis?
BACKGROUND:
Gastric cancer (GC) is categorized as diffuse- and intestinal-type adenocarcinoma. Intestinal-type GC is associated with chronic gastritis, atrophic gastritis (AG), and intestinal metaplasia (IM), precursors of dysplastic changes. Diffuse-type GC is generally known to undergo de novo carcinogenesis and is not associated with chronic mucosal changes. However, clinically, AG and IM are frequently observed surrounding diffuse-type GC. This study aimed to evaluate the role of AG and IM in diffuse-type GC.
METHODS:
We retrospectively reviewed the data of patients undergoing surgery for early GC. We divided patients with diffuse-type GC into two groups according to the presence of AG and IM based on Kyoto classification of gastritis. The clinicopathological characteristics were compared between the groups.
RESULTS:
Among patients with diffuse-type GC, 52.5% patients had AG and 18.4% had severe AG. With regard to IM, 42.1% patients had IM and 17.1% had severe IM. Diffuse-type GC combined with severe AG or IM showed larger tumor size and higher submucosal invasion rate than that without severe AG or IM. However, the lymph node metastasis (LNM) rate was not significantly different between the two groups. In multivariate analysis, severe AG or IM was not an independent risk factor for LNM.
CONCLUSIONS:
Severe AG or IM surrounding diffuse-type gastric cancer suggests a collapse of normal mucosal barriers and leads to the spread of cancer cells. Although the association between chronic mucosal changes and LNM is unclear, more caution is needed during endoscopy especially for complete resection of diffuse-type GC with these features.ope
Clinical Practice Guideline for Endoscopic Resection of Early Gastrointestinal Cancer
Although surgery was the standard treatment for early gastrointestinal cancers, endoscopic resection is now a standard treatment for early gastrointestinal cancers without regional lymph node metastasis. High-definition white light endoscopy, chromoendoscopy, and image-enhanced endoscopy such as narrow band imaging are performed to assess the edge and depth of early gastrointestinal cancers for delineation of resection boundaries and prediction of the possibility of lymph node metastasis before the decision of endoscopic resection. Endoscopic mucosal resection and/or endoscopic submucosal dissection can be performed to remove early gastrointestinal cancers completely by en bloc fashion. Histopathological evaluation should be carefully made to investigate the presence of risk factors for lymph node metastasis such as depth of cancer invasion and lymphovascular invasion. Additional treatment such as radical surgery with regional lymphadenectomy should be considered if the endoscopically resected specimen shows risk factors for lymph node metastasis. This is the first Korean clinical practice guideline for endoscopic resection of early gastrointestinal cancer. This guideline was developed by using mainly de novo methods and encompasses endoscopic management of superficial esophageal squamous cell carcinoma, early gastric cancer, and early colorectal cancer. This guideline will be revised as new data on early gastrointestinal cancer are collected.ope
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