유방종양미세환경에서 대식세포와 암 세포의 상호작용에 의한 인플라마좀의 활성화

학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :약학대학 약학과,2020. 2. 서영준.종양미세환경은 암세포, 내피세포, 섬유아세포, 골수유래세포, 암-연관 섬유아세포, 면역세포 등 다양한 세포들로 이루어져 있고, 이러한 종양미세환경 내에서의 이질성(heterogeneity)은 종양이 갖는 특징 중 하나이다. 그중 높은 비율의 염증성 세포와 염증 매개 물질들의 존재에 따른 염증성 종양미세환경은 많은 종류의 암이 가지는 또 다른 특징 중 하나이며, 이들이 분비하는 사이토카인(cytokine), 키모카인(chemokine), 성장인자(growth factor) 등을 통한 상호작용은 종양의 증식 및 발달, 전이에 중요한 역할을 수행한다고 알려져 있다. 인플라마좀(inflammasome)은 거대 단백질 복합체로서 외부로부터의 병원균의 감염에 의한 pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), 혹은 손상된 조직이나 세포들이 분비하는 damage-associated molecular patterns (DAMPs)과 같은 비 미생물 성분의 자극에 의해 IL-1β를 분비함으로써 염증반응을 촉진시킨다. IL-1β는 강력한 전 염증성 사이토카인 중 하나로 감염 부위로 다양한 염증성 세포들을 불러들여 선천면역반응을 증폭시킴으로써, 생체 항상성 유지와 방어기전으로 필수적인 역할을 수행한다. 면역반응에 있어서 인플라마좀과 IL-1β가 가진 이러한 필수적인 역할로 인해, 비 특이적인 발현의 인플라마좀과 IL-1β는 암을 비롯한 다양한 면역관련 질환과 밀접한 관련이 있다고 보고되었다. 하지만 이러한 비 특이적인 발현의 인플라마좀과 IL-1β가 유방 종양의 발달 및 증식, 전이에 미치는 영향 및 그 역할에 관해서는 아직 논란이 있으며, 유방 종양 미세환경에서 비 특이적인 인플라마좀과 IL-1β의 발현 기작에 관해서는 아직 연구가 미비한 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 IL-1β가 유방암의 증식 및 전이에 미치는 영향과 유방 종양 미세환경에서 IL-1β의 분비 기작에 관해 연구를 진행하였다. 먼저 유방암과 염증성 미세환경사이의 관련성을 확인하기 위하여, 유방암 환자와 정상 대조군의 혈청 내 염증성 사이토카인을 확인한 결과, 전 염증성 사이토카인인 IL-1β, IL-6, IL-18, TNF- 모두 유방암 환자의 혈청 내에서 정상 대조군에 비해서 월등히 높은 수치를 보였고, 특히, 그 중에서 IL-1β의 경우에는 정상 대조군 보다 약 40배 이상의 증가된 평균 수치를 보였다. 이와 유사하게, 4T1-BALB/c 동소위 유방암 마우스 모델에서 4T1 세포를 이식하지 않은 정상 마우스와 비교하였을 때, 유방암이 발생한 마우스의 혈청 내 IL-1β가 정상 마우스에 비해 증가되는 것을 확인하였다. 또한, IL-1수용체가 결핍된 4T1 세포를 이용한 4T1-BALB/c 동소위 유방암 마우스 모델에서 감소된 원발성 유방 종양의 증식과 폐 전이가 확인되었다. 위 결과들을 미뤄보았을 때, 유방암의 발달 및 진행, 전이는 IL-1β-IL-1수용체를 통한 신호전달 체계와 밀접한 관련이 있다는 것을 시사한다. 유방 종양 미세환경에서 증가된 IL-1β의 출처를 확인하기 위해 실시한 동시 배양 실험과 유방암세포주 배양액 처리 실험을 통해서 삼중 음성 유방암 세포(triple negative breast cancer)가 분비한 수용성 물질에 의해 대식세포의 인플라마좀 활성화를 통해 IL-1β의 분비가 증가된 것을 확인하였다. 또한, 4T1-BALB/c 동소위 유방암 마우스 모델에서 대식세포를 겹핍 시켰을 때, 마우스 혈청 내 IL-1β 농도가 감소하였고, 원발성 유방 종양의 크기와 폐 전이가 모두 감소하였다. 이는 유방 종양 미세환경에서 증가된 IL-1β는 유방암 세포가 분비하는 수용성 물질에 의해 대식세포에서 IL-1β의 분비가 촉진된 것임을 시사한다. 유방암 세포주가 분비하는 수용성 물질 중 대식세포에서 IL-1β의 분비를 증가시키는 물질을 동정하기 위하여 인간 유방암 세포주의 secretome을 분석한 결과, CD44가 비 삼중음성유방암 세포주와 비교하였을 때 삼중 음성 유방암 세포주에서 가장 많이 분비되는 것을 확인하였고, 또한 유방암 환자의 혈청 내 CD44의 농도가 정상 대조군에 비해 월등히 높은 수준을 보였다. 대식세포에서 IL-1β의 분비는 CD44를 중성화 시킨 삼중 음성 유방암 세포주의 세포 배양액을 대식세포에 처리하였을 때 유의미하게 감소하였고, 4T1-BALB/c 동소위 유방암 마우스 모델에서 CD44를 중성화 시켰을 때 원발성 유방 종양의 증식과 폐 전이, 그리고 혈청 내 IL-1β의 농도가 감소한 것을 확인하였다. 위 결과들을 종합했을 때, 유방 종양 미세환경에서 유방암 세포주의 세포막으로부터 분비된 CD44는 대식세포에서 인플라마좀의 활성화를 일으키고, 그로 인해 증가된 IL-1β의 분비로인하여 유방암의 발달 및 진행, 그리고 전이가 촉진된다는 것을 알 수 있다. 따라서 CD44의 표적 치료는 CD44가 지닌 유방 종양의 악성화에 미치는 영향뿐만 아니라, IL-1β에의해 유도된 염증성 종양미세환경의 조절을 통한 유방 종양의 증식 및 전이 억제 효과까지 기대할 수 있다.Similar to heterogeneous tumor mass made up of multiple subtypes of cancer cells, stromal cells are also highly variable and heterogeneous. Heterogeneity of tumor is considered to be a major cellular feature of cancer due to the presence of not only different populations of cancer cells, but also distinct composition of stromal cells and their expression signatures within the tumor microenvironment. Stromal cells in the tumor microenvironment include lymphatic endothelial cells, T and B lymphocytes, tumor-associated macrophages, cancer-associated fibroblast, adipocytes, etc. These cells interact with cancer cells as well as each other through complex and dynamic network of cytokines, chemokines, growth factors, and hormones. Crosstalk among the cells in the tumor microenvironment exerts fate-determining roles in many types of cancer. The presence of inflammatory cells and pro-inflammatory mediators in the tumor microenvironment has been considered as another hallmark of cancer. The inflammatory tumor microenvironment has both tumor progressive and tumor suppressive aspects, and such interchangeable roles of the inflammatory tumor microenvironment mainly depend on the stages of cancer development and types of cancer. Inflammasomes are multi-protein complexes, which play essential roles in maintaining bodys homeostasis as the first line of host defense against infections and damaged tissues by releasing interleukin (IL)-1β and IL-18 in innate immunity. IL-1β, one of the most potent pro-inflammatory cytokines, is involved in establishment of inflammatory conditions by mediating a systemic pro-inflammatory cascade. Overexpression/secretion of IL-1β, as a consequence of aberrant activation of inflammasomes mainly in tumor-associated macrophages, has been observed in many types of human malignancies, such as liver, lung, gastric, and colorectal cancer. However, the roles of IL-1β in the breast tumor microenvironment, especially in the context of interplay between cancer cells and tumor-associated macrophages, are still unclear. In the present study, increased serum levels of IL-1, IL-6, IL-18, and TNF- were observed in breast cancer patients. Secretion of IL-1β was increased by the co-culture of human monocyte-like cells and triple negative breast cancer (TNBC) cells. Additionally, the conditioned-media from TNBC cells potently induced IL-1β secretion by macrophages. Consistent with these observations, macrophage depletion reduced the serum levels of IL-1β, and alleviated breast cancer progression in a murine orthotopic breast tumor model. Profiling the secretome of human breast cancer cells revealed that the CD44 antigen was the most differentially released protein in basal conditions of TNBC cells. Antibody neutralization of CD44 abrogated IL-1β production in macrophages, and inhibited the growth and metastasis of primary tumors. These results suggest that IL-1β-mediated oncogenic signaling is stimulated, at least in part, by soluble CD44 (sCD44) derived from breast cancer cell membrane, and targeting sCD44 antigen may hence provide an alternative therapeutic strategy for breast cancer treatment by modulating the inflammatory tumor microenvironment.Chapter Ⅰ. Role of inflammasomes in tumor microenvironment 1 1. Introduction 2 2. Fundamental roles of inflammasomes 3 3. Involvement of inflammasomes in cancer 7 3 1. Colorectal cancer 7 3 2. Breast cancer 11 3 3. Gastric cancer 15 3 4. Skin cancer 17 3 5. Other malignancies 19 4. Cancer preventive/therapeutic strategies targeting inflammasomes 21 5. Conclusion and perspective 26 6. References 34 PURPOSE OF THE STUDY 50 Chapter Ⅱ. Inflammasome activation by soluble CD44 released by breast cancer cells: Implications for breast tumor progression 52 1. Abstract 53 2. Introduction 55 3. Materials and Methods 57 4. Results 72 5. Discussion 124 6. References 130 Conclusion 138 Abstract in Korean 141 Biographical Data 144Docto

Skeletonization of Gray-Scale Images

Docto

전정도수관 확장을 가진 환자에서 발견된 비정상적인 음이온 염기 수송활동도를 보이는 pendrin 단백질의 새로운 돌연변이에 대한 연구

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 의학과 이비인후과학 전공, 2013. 8. 이준호.서론: 와우도수확장증은 감각신경성 난청과 관련되어 가장 흔하게 발견되는 내이기형으로 종종 pendrin 단백질을 발현시키는 SLC26A4 유전자의 돌연변이와 연관되어 있다. Pendrin 단백질은 갑상선 여포세포, 내이의 비감각상피세포, 신장의 B형 개제세포의 세포막을 관통하여 위치하면서 Cl-와 I-을 HCO3-와 교환하는 역할을 한다. 와우도수확장증과 동반된 감각신경성 난청환자에서 갑상선종이 관찰되는 경우 Pendred 증후군이라 하고 갑상선종이 없는 경우 비증후군성와우도수확장증이라고 하며 두가지 모두 열성으로 유전된다. SLC26A4 유전자의 돌연변이로 인한 pendrin 변이의 세포내 수송기능 이상 및 음이온 교환장애가 가장 주된 병인론으로 알려져 있다. SLC26A4 유전자의 돌연변이는 과오돌연변이 (missense mutation), 골격변이 (frame shift), 접합위치변이 (splice site shift)의 형태로 나타나는데 대립유전자에서의 돌연변이개수와 표현형과 상관성에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 새로운 과오돌연변이의 병인성 잠재성에 대해 유전형 분석 및 기능적 분석을 통해 밝히고자 한다. 대상 및 연구 방법: 양측 난청으로 내원한 3세 여자 환자를 대상으로 시행한 청력검사상 양측 청력은 각각 66 dB HL, 75 dB HL이었고, 측두골 전산화 단층촬영상 와우도수관의 확장과 와우의 제2형 불완전 분할인 Mondini 기형이 양측에서 관찰되었다. 환자 및 부모의 genomic DNA를 추출하여 SLC26A4 유전자의 서열분석을 시행하였다. 정상 SLC26A4cDNA와 pEGFP-N1과 pGEM-HE를 이용하여 돌연변이를 유발시킨 후 COS-7 세포에 배양하여 pendrin 변이산물의 세포내 분포를 관찰하였다. 정상 pendrin과 변이 pendrin 산물을 HEK 293 세포에 발현하여 Cl-/HCO3-교환능을 측정하였다. 결과: 환자의 유전형 분석을 통해 이형 SLC26A4 유전자에서, 두 개의 돌연변이, p.H723R과 p.V510D를 발견하였다. 이 중 p.V510D는 새로이 발견된 변이로서 ortholog가 보존되고 paralog도 일부 보존된 것을 확인하였다. p.V510D pendrin 산물은 골지체에서 관찰되며 세포막으로의 수송이 저하되는 양상을 확인할 수 있었다. 또한, 정상 pendrin 산물에 비해 p.V510D pendrin 산물의 경우 음이온 교환능도 상대적으로 감소하는 양상을 보이는 것을 확인하였다. 결론: p.V510D 변이는 과오돌연변이로서 기존에 보고된 바 없는 새로운 변이형태로서 유전형 분석 및 기능적 분석을 통해 p.H723R과 유사하게 골지체에서 세포막으로의 수송에 관여하며 음이온 교환능과 연관되어 있음을 알 수 있다. 이러한 대립 유전자는 NSEVA의 돌연변이 대립유전자와 trans configuration에서 발병인자의 역할을 할 수 있을 것으로 사료된다.Introduction: Mutations in the SLC26A4 gene encoding pendrin, a transmembrane exchanger, are a common cause of congenital hearing loss and is associated with enlargement of the vestibular aqueduct (EVA). Pendred syndrome (PDS) and nonsyndromic enlarged vestibular aqueduct (NSEVA, DFNB4) are clinical forms related with these mutations. It was reported that bi-allelic SLC26A4 mutations are associated with PDS whereas one or zero mutant alleles are associated with NSEVA. In cases of the bi-allelic SLC26A4 mutations with one known pathogenic mutant allele, evaluating the pathogenic potential of the newly detected SLC26A4 mutant allele could be important for clinical assessment and diagnostic and therapeutic approaches. This evaluation includes the genotypic and phenotypic context as well as functional characterization of the intracellular trafficking and anion exchange properties. In this study, we sought to define the pathogenic potential of the novel missense variant Material and methods: A 3 year-old girl with progressive sensorineural hearing loss and the parents were included in this study. Patient and parents underwent clinical, audiological, radiological and genetic evaluations. DNA sequencing of SLC26A4 gene was performed to identify genetic mutations. The protein processing and anion exchange activities were examined to evaluate the effects of mutations. DNA sequence analyses of SLC26A4were performed by polymerase chain reaction (PCR) amplification of 21 exons and splice sites. We characterized the ability of mutant pendrin products to traffic to the plasma membrane in COS-7 cells and to transport Cl-, and HCO3- in HEK 293 cells. Results: The pure tone average was 66dB HL in the right ear and 75 dB HL in the left ear, respectively. Temporal bone computed tomography showed enlarged vestibular aqueduct and Mondinis malformation bilaterally. By sequencing analysis, bi-allelic mutations were identifiedone pathogenic variant (p.H723R), and one novel missense variant (p.V510D).The p.V510D pendrin product was shown to be entrapped in the ER, not trafficking to the plasma membrane in COS-7 cells. The p.V510D pendrin rate constants for Cl-/HCO3-exchange reduced, compared with those for wild-type pendrin Conclusion: The newly detected p.V510D is a novel missense variant, not described in literature. A trans configuration with pathogenic p.H723R, and impaired cellular trafficking and anion exchange property suggested the evidence of pathogenic potential of p.V510D.영문초록 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- i 목차 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- iii List of tables -------------------------------------------------------------------------------------------------------iv List of figures ------------------------------------------------------------------------------------------------------ v List of abbreviations and symbols ------------------------------------------------------------------------------vi 서론 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 연구재료 및 방법 ----------------------------------------------------------------------------------------------4 연구결과 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------7 고찰 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------9 결론 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 참고문헌 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------13 Tables ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------17 Figures --------------------------------------------------------------------------------------------------------------18 국문초록------------------------------------------------------------------------------------------------------------26Docto

열변형을 고려한 유연한 외팔보의 진동해석

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :항공우주공학과,2000.Maste

카메라의 직선 운동에 의한 self-calibration

Maste

Analysis of Antecedents and Consequence of Mentor Ownership and Commitment in Formal Mentoring within Corporate Settings

본 연구는 기업의 공식적 멘토링에서 멘토도 멘티와 공동 학습자이며, 멘토의 오너십과 몰입이 멘토링의 핵심성공요인이라는 인식에서 출발하여, 멘토의 오너십과 몰입의 영향요인과 결과요인을 규명하고, 이 요인들 간의 직·간접적인 인과관계를 나타내는 잠정모형의 적합성을 검증하였다. 선행연구를 토대로 ‘멘토의 오너십’과 ‘멘토의 몰입’ 요인을 매개변인으로 설정하고, 멘토의 오너십과 몰입에 영향을 미치는 요인으로 멘토의 ‘학습목표지향성’, 멘티에 대해 ‘지각된 유사성’과 ‘지각된 유용성’, ‘조직의 지원’, ‘상사의 지원’ 요인을 선정하였고, 멘토의 오너십과 몰입의 결과요인으로 멘토의 ‘멘토링 프로그램 효과성 지각’ 요인을 선정하여 초기 잠정모형을 개발했다. 연구 결과, ‘조직의 지원’과 ‘상사의 지원’ 요인은 동일한 요인으로 나타나 이 두 요인을 결합하여 초기 잠정모형을 재설정했다. 재설정된 모형의 적합도는 비교적 양호하고 요인들 간의 직？간접효과는 모두 통계적으로 유의한 것으로 나타났다. 특히 멘토의 멘티에 대해 ‘지각된 유용성’과 멘토의 ‘학습목표지향성’ 요인은 모두 멘토의 오너십과 몰입뿐 아니라, 멘토의 멘토링 프로그램 효과성 지각에도 상대적으로 다른 요인에 비해 영향력 있는 핵심변인으로 작용하는 것으로 나타났다.The primary purpose of this study is to identify antecedents and consequence of mentor ownership and commitment from the mentor’s perspective, and to empirically verify an entire structural model which indicates a causal relationship between antecedents and consequence of mentor ownership and commitment. 225 mentors from 6 companies participated in the survey. The major findings indicated that the initial theoretical model consisting of 8 factors was modified to a model consisting of 7 factors and the 7-factor model showed a reasonable fit to the data. The direct and indirect effects of antecedents and consequence of mentor ownership and commitment were found to be statistically significant. Among the antecedent variables, a mentor’s perceived mutuality toward his/her mentee and learning goal orientation were proved to be relatively influential factors which had direct effects on mentor ownership & commitment and indirect effects on a mentor’s perceived mentoring program effectiveness

Applicability of the Malcolm Baldrige Criteria to Improve the Quality of Virtual Universities in Korea

Ⅰ. 서론 1. 연구의 필요성 2. 연구의 목적 Ⅱ. TQM과 Malcolm Baldrige 기준 1. TQM의 개념 및 발전과정 2. Malcolm Baldrige 품질상 개요 3. 교육기관을 위한 Malcolm Baldrige 핵심가치와 구체적 기준 4. Malcolm Baldrige 품질상 수상 교육기관 사례: 미국 Monfort 경영대학 Ⅲ. 국내 원격대학의 총체적 질 개선을 위한Malcolm Baldrige 기준의 적용 가능성에 대한 탐색 Ⅳ. 결론 및 시사점 참고문헌 abstractWe are seeing an increasing number of online university credit courses and even fully-online degree programs all over the country. Over the past several years, the number of stand alone virtual universities which offer online degree programs has increased substantially. Currently, there are 17 virtual universities offering fully- online degree programs in Korea. The recent growth of virtual universities is being fueled by the increasing number of life-long learners. However, the quality of education and service provided by virtual universities is regarded as poorer than established universities. Since established universities with offline programs are authorized to offer degrees via the internet, and as foreign educational institutions are expected to enter Korea's distance learning market in the near future, virtual universities are faced with major challenges in improving the quality of education and service. The primary purpose of this study is to explore the applicability of the Malcolm Baldrige criteria, which are known as the global standards for total quality management(TQM), to improve the quality of Korea-based virtual universities. In this paper, we review the Malcolm Baldrige criteria for educational institutions and a case of Malcolm Baldrige Award winner (Kenneth W. Monfort College of Business). We also discuss the applicability of the Malcolm Baldrige criteria to improve the quality of virtual universities. Finally, we suggest 5 recommendations that will help enhance the quality and competitiveness of virtual universities in Korea

슬라브 번호 인식장치의 개발

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