초록 ▼

Ⅰ. 연구개발의 목적 및 필요성
피부암은 비교적 전이율이 낮기 때문에 국민건강에 큰 위협을 주지는 않는다고 봄. 그러나 현재 노인 인구의 증가로 최근 피부암은 급속도로 증가하는 추세임. 이는 국가적으로 삶의 질을 떨어뜨리고 의료비 수요를 많이 요구하므로 국가 재정에도 큰 문제가 아닐 수 없음. 본 연구에서는 항암제로서의 역할보다는 피부암의 발생을 억제하고 나아가서는 항산화제로서 다른 장기암의 발생을 예방하는 목적으로 가능성이 높은 건강기능식품들을 개발하고자 함.
Ⅱ. 연구개발의 내용 및 범위
- In vitro 실험

Ⅰ. 연구개발의 목적 및 필요성
피부암은 비교적 전이율이 낮기 때문에 국민건강에 큰 위협을 주지는 않는다고 봄. 그러나 현재 노인 인구의 증가로 최근 피부암은 급속도로 증가하는 추세임. 이는 국가적으로 삶의 질을 떨어뜨리고 의료비 수요를 많이 요구하므로 국가 재정에도 큰 문제가 아닐 수 없음. 본 연구에서는 항암제로서의 역할보다는 피부암의 발생을 억제하고 나아가서는 항산화제로서 다른 장기암의 발생을 예방하는 목적으로 가능성이 높은 건강기능식품들을 개발하고자 함.
Ⅱ. 연구개발의 내용 및 범위
- In vitro 실험: 1차년도에 건강기능식품으로 선택된 황칠에서 생리활성물질을 분리하여 황칠 생리활성 물질에 대한 항산화 효능을 DPPH assay를 이용하여 측정하며, 세포에서 항산화 효능을 DCF-DA assay와 단백 발현을 Western blot analysis를 이용하여 측정함. 또한 세포분화와 관련된 항산화화제의 발현조절을 이해하기 위하여 세포를 인위적으로 컨플루언트 상태 (confluency)에서 9일 동안 배양하여 분화마커와 항산화 단백발현을 Western blot과 RT-PCR로 분석함.
- In vivo 실험 : 자외선 UVB 유도 마우스 SCCs와 황칠 먹이를 먹인 마우스에서 안정성 검사 (간기능검사와 신장기능검사)를 실시하여 한 후 항산화 단백발현을 Western blot 분석으로 확인함. 또한 인체 피부암 SCCs와 정상조직에서 항산화 단백 발현을 Western blot 분석으로 확인함.
Ⅲ. 연구개발결과
자외선 UVB를 조사하여 마우스에서 편평세포암 (SCCs)를 유도하여 항암 효능이 우수한 황칠을 screen하였다. 또한 황칠의 효능을 알아보기 위해 황칠 잎, 줄기, 그리고 잎과 줄기부분으로 나누어 생리활성물질을 추출하여 피부정상세포 (각질형성세포 hKs, 섬유모세포 hFs)를 이용하여 항산화 효능을 확인하였다. 그 결과 황칠 잎, 줄기, 잎과 줄기 mixture의 생리활성물질은 자체 프리라디칼을 소거하는 항산화 효능이 대조군(BHT)보다 높았다. 특히 잎과 줄기 mixture 생리활성물질에서 프리라디칼 제거 효능이 높았다. 세포에서 황칠의 생리활성물질들의 활성산소 제거률을 DCF-DA assay (FACS)로 본 결과 잎과 줄기 mixture 생리활성물질에서 항산화 효능이 높다. 황칠 생리활성물질에 대한 항산화 효소 발현을 Western blot 분석으로 확인한 결과 황칠 생리활성물질들이 항산화 효소 발현을 유도하는 것으로 보아 황칠의 생리활성물질은 암을 발생을 억제하는 항산화 효능이 높은 것으로 사료된다.
1차년도에 자외선 UVB를 조사하여 유도된 마우스 SCCs 조직과 황칠을 먹이 (25%)로 먹인 마우스 조직에세 단백질을 분리하여 염증 biomarker (COX-2, MMP-2, MMP-9)에 대한 실험을 Western blot 분석으로 확인한 결과 유도된 SCCs에서 염증 biomarker들이 유도되었으며, 황칠을 먹인 마우스에서는 암유도도 억제되었을 뿐만아니라 염증 biomarker의 발현도 억제되었다. 2차년도에는 황칠을 먹인 마우스에 혈청에서 간기능검사와 신장기능검사 결과 SCCs는 간기능 검사와 신장기능검사 검사 결과 정상범위에서 벗어나 있었으나 황칠을 먹인 마우스는 정상범위였다. 마우스 SCCs에서 항산화 효소 발현을 확인한 결과 대조군 조직보다 발현이 높았다.
황칠을 먹인 마우스 조직에서는 대조군에서의 발현보다는 높인것도 있었으나 비슷한 발현양상을 보였다. 그래서 인체 피부암 SCCs와 같은 사람의 정상조직을 대조군으로 해서 항산화 효소 발현을 확인하였다. 그 결과 인체 피부암 SCCs에서도 발현이 증가되어 있었다. 이는 피부암 SCCs에서 항산화 효능에 의한 발현이 아니라 피부암 SCCs는 세포분화에 따른 항산화 효소의 발현이 증가하는 것으로 사료된다. 이는 입증하기위해서 세포에서 분화모델을 유도하여 항산화 효소 발현을 검증하였다. 정상 각질형성세포(hKs)를 컨플루언트 상태에서 인위적으로 배양하여 세포분화를 9일 동안 유도시켰다. 유도 후 분화마커인 로리크린으로 분화를 확인한 후 항산화 효소 발현을 확인하였다. 그 결과 말기 분화마커인 로리크린이 발현된 후부터 항산화 효소들도 발현이 유도되어 세포분화는 항산화효소를 유도하는 결과
를 확인할 수 있었다.
Ⅳ. 연구개발결과의 활용계획
피부암 모델을 이용하여 항암능력이 뛰어난 건강기능식품을 개발할 경우 경제적으로 국내 뿐 만 아니라 해외에도 수출이 가능하리라 봄. 경제적으로는 세계적인 항암제 시장규모가 2011년까지 920억불(약 85 조원)에 달하는 점으로 보아 경제성이 매우 높다고 봄. 새로운 피부암 연구모델의 개발은 국가적으로 많은 연구자들이 공유하여 새로운 피부암 억제제나 항암제의 개발에 매우 유용하게 사용할 수 있으리라 기대됨

Abstract ▼

I Purpose of Study
Recently, skin cancers are increasing rapidly due to old aged persons and environmental changes. This study was aimed to evaluate the efficacy of anticancer or antioxidant agents, in ultraviolet B (UVB)-induced skin cancer model. From our preliminary screening experiments, this

I Purpose of Study
Recently, skin cancers are increasing rapidly due to old aged persons and environmental changes. This study was aimed to evaluate the efficacy of anticancer or antioxidant agents, in ultraviolet B (UVB)-induced skin cancer model. From our preliminary screening experiments, this study was focused on the anti-cancer activity of Dendropanax morbifera Lev.
II Methods of Study
- In Vitro Experiments: After screening various antioxidants, we evaluated the antioxidant efficacy of Dendropanax morbifera Lev. by Western blot analysis, RT-PCR for various antioxidant enzymes. reactive oxygen species (ROS) levels were measured by DCF-DA assay. To unravel the regulatory mechanism of antioxidants in relation with skin cancer, especially squamous cell carcinoma, modulation of antioxidants during keratinocyte differentiation was also studied.
- In Vivo Experiments: In UVB-induced skin cancer model, anti-tumor efficacy of Dendropanax morbifera Lev. was evaluated by counting the number of skin tumors, histopathological study for antioxidant expression, Western blot analysis for protein expression levels of various antioxidants. For safety study, liver and renal function tests were performed.
III Results of Study
In screening anti-tumor efficacy, Dendropanax morbifera Lev. was found to be best candidate one to prevent UVB-induced skin cancers. To test the efficacy depending on the sources from Dendropanax morbifera Lev., the mixture of leaves and stalk was found to be the strongest activity in preventing UVB-induced skin cancers. Skin extracts of Dendropanax morbifera Lev.-fed mice showed the strongest ROS-scavenging activity in DPPH assay. In Western blot analysis, the mixture showed the up-regulation of antioxidants, such as Thioredoxin, glutathione peroxidase, heme oxygenase-1, NADP(H):quinone oxidoreductase-1, glutathione-S-transferase, and peroxiredoxin I/II. In UVB-induced skin cancers, various biomarkers for inflammation such as cyclooxygenase 2(COX-2), matrix metalloproteinase (MMP)-2, and MMP-9 were up-regulated, and the mixture of Dendropanax morbifera Lev. was revealed to strongly suppressed their up-regulation, indicating a strong anti-cancer activity of Dendropanax morbifera Lev.. In safety study, liver function and renal function test were all within norma limit from Dendropanax morbifera Lev.-fed mice, indicating safe anticancer agent of Dendropanax morbifera Lev. in vivo.

목차 Contents

• I. 총 괄 현 황 ... 1
• 1. 표지 ... 2
• 2. 제출문 ... 4
• 3. 보고서 요약서 ... 5
• 4. 요약문 (한글) ... 6
• 5. 요약문 (영문) ... 8
• 6. 연구 성과 실적 및 향후 계획 ... 9
• 7. 참여연구원 현황표 ... 13
• II. 총괄연구과제 연구결과 ... 14
• 1. 연구개발과제의 배경 및 필요성 ... 15
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 17
• 3. 연구개발과제의 추진체계 ... 18
• 4. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 20
• 5. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 41
• 6. 향후 연구성과 추진 계획 ... 42
• 7. 연구개발결과의 파급효과 ... 42
• 8. 연구개발결과의 활용계획 ... 43
• 9. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 43
• 10. 참고문헌 ... 44
• IV. 첨 부 서 류 ... 48
• 실적증빙자료 및 첨부서류 목차 ... 49
• 2. 실적 증빙자료 ... 54
• 3. 기타 첨부서류 ... 67
• 보건의료기술연구개발사업 최종보고서 필수배포기관 ... 71