간암은 전세계적으로 발병률이 높은 악성종양으로, 특히 동아시아와 아프리카에서 발병률이 높은 것으로 보고된다. 간암을 일으키는 병인은 잘 알려져 있으나, 최근 분자기법의 진보와 응용에도 불구하고 간세포암의 정확한 진단과 예후가 좋지 않다고 알려져 있다. 이러한 것들은 극복하기 위한 연구로, 전임상모델로써 사람에서 발병되는 간세포암과 유사한 종양마우스모델의 개발이 선행연구되어 보고되어 있다. 본 연구에서는 알파태아단백 프로모터에 의해 fLuc 유전자의 발현이 조절되는 형질전환마우스를 개발하였고, 이 마우스를 이용하여 알파태아단백이 발현되는 간세포암을 생체발광영상을 이용하여 선별할 수 있었다. 또한 사람에서 형성되는 간암의 특성, 진행과정과 비슷한 조건에서 연구를 수행하기 위하여 화학발암물질인 DEN을 처리하여 만든 모델 (DEN-model)과 발암유전자인 B형 간염바이러스의 X유전자가 발현되는 형질전환마우스 (HBx-Tg model)를 이용하였다. 본 연구는 종양의 진행과정중에서 발생하는, 특히 알파태아단백의 발현등을 조절할 수 있는 간암을 일으키는 발암물질, 또는 간암의 치료과정을 더 효과적으로 반영하여 평가하는 목적을 지닌다. 알파태아단백 프로모터의 조절을 받아 fLuc 유전자가 발현되도록 재조합 유전자(pAFP-fLuc)벡터를 제조하였고, 이 재조합벡터를 알파태아단백 양성 세포주 (HuH-7)와 알파태아단백음성 세포주 (293A)에 각각 이입하여 fLuc 발현율을 측정하였으며, 그 결과 알파태아단백 양성 세포주에서만 특이적으로 발현되는 것을 확인하였다. 이렇게 확인된 재조합유전자를 이용하여 형질전환마우스 (AFPfLuc-Tg model)를 제작하였다. 생체발광영상을 이용하여 AFPfLuc-Tg model의 태아와 생후 1일령 마우스의 표현형을 확인하였다. 미세주입한 재조합유전자를 가지고 있는 8마리의 파운더들을 정상마우스와 교배하여 얻은 자손을 통해 표현형을 확인한 결과 ,총 4마리의 AFPfLuc-Tg model(39, 59, 67, 78)을 얻을 수 있었고, 이들은 생후 1일령때 ex vivo 생체발광영상을 얻은 결과 간부위에서만 특이적으로 fLuc이 발현하는 것을 확인하였다. 또한, 1주령 미만의 AFPfLuc-Tg model로부터 RT-PCR과 western blot을 수행하여 fLuc과 AFP 발현의 상관관계를 확인한 결과, 상관도는 각각 0.8182, 0.9494로 매우 높은것을 확인할 수 있었다.화학발암물질로 유도된 HCC모델을 만들기 위하여 생후 3주된 AFPfLuc-Tg model에 20mg/kg (body weight)의 DEN을 1회 복강주사하였다. DEN에 의해 HCC가 유도된 AFPfLuc-Tg model의 생체발광영상을 획득한 결과, DEN을 처리한 후 32주 경과하였을 때 간부위에서 fLuc이 발현되는 것을 확인하였다. 또한 간부위의 fLuc활성은 시간이 지남에 따라 증가함을 관찰하였고, 생체발광영상을 이용하여 간암의 진행과정을 평가가 가능함을 알 수 있었다. DEN-model과 HBx- Tg model의 HCC 형성을 확인하기 위하여 3.0T MRI,간특이적 조영제를 이용한 CT 영상 그리고 18F-FDG를 이용한 PET/CT 영상을 획득하였다. DEN에 의해 HCC가 형성되었는지 확인하기 위하여 33주 경과한 DEN-model의 MRI와 CT영상을 획득하였고,왼쪽엽과 가운데엽에서 종양이 형성된것을 확인하였다.간조직을 적출하여 종양을 H&E 염색을 실시한 결과 hepatocellularadenoma 또는 carcinoma로 판별되었다. 또한, DEN-model과 HBx-Tg model의 HCC는 MRI와 18F-FDG PET/CT영상을 통하여 확인할 수 있었고,다양한 크기와 특징을 갖는 종양이 발견되었다. 총 14마리 중 7마리의 DEN-model이 DEN 처리후 19-21개월 경과하였을때 종양이 발견되었고, 13마리중 5마리의 HBx-Tg model은 생후 11-17개월 경과하였을때 종양이 발견되었다. 또한 동일개체에서 18F-FDG PET/CT 영상을 이용하여 HBx-Tg model의 종양진행과정을 지속적으로 모니터링할 수 있었다. 시간이 지남에 따라 18F-FDG의 섭취율이 증가하였으며, 이는 18F-FDG PET/CT를 이용한 종양 크기 변화의 평가가 가능함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 비침습적이고 지속적으로 다중분자영상기법을 통하여 간암형성과정을 평가할 수 있었다. 알파태아단백 프로모터의 조절을 받아 fLuc이 발현되는 형질전환마우스의 제작과, 이모델을 통하여 간암진행과정을 지속적으로 관찰한 첫 연구이며, 자연발생적으로 생성된 HCC 모델의 MRI와 18F-FDG PET/CT를 이용한 관찰이 처음 연구되었다.