KR102565608B1 - Marker for diagnosis of prostate cancer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전립선암의 진단 및 예후 판단을 위한 마커에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 혈액에서 분리한 혈중암세포에서 PSA의 mRNA 발현량 및 검출량이 전립선암의 병기에 특이적이므로, 본 발명의 마커인 혈중암세포 내 PSA 유전자를 전립선암의 진단 및 예후 판단 용도로 유용하게 활용할 수 있다.The present invention relates to a marker for diagnosis and prognosis of prostate cancer. According to the present invention, since the amount of mRNA expression and detection of PSA in blood cancer cells isolated from blood are specific to the stage of prostate cancer, the marker of the present invention The PSA gene in blood cancer cells can be usefully used for diagnosis and prognosis of prostate cancer.

Description

전립선암 진단용 마커{MARKER FOR DIAGNOSIS OF PROSTATE CANCER}Marker for diagnosis of prostate cancer {MARKER FOR DIAGNOSIS OF PROSTATE CANCER}

본 발명은 전립선암의 진단 및 예후 판단을 위한 마커에 관한 것이다.The present invention relates to markers for diagnosis and prognosis of prostate cancer.

의약 분야에서의 진단 및 치료, 및 연구 분야에서 최종 목적 또는 다른 분석을 하기 위한 준비적인 도구로서 세포 타입 또는 세포 내 성분의 분리가 요구된다. 현재 연구실 및 임상 실험실에서 사용되는 많은 종류의 세포 타입 또는 세포 내 성분의 분류 방법이 있다. 다른 종류의 입자, 예를 들어 바이러스, 박테리아, 세포 및 다세포 개체를 빠르게 분리하는 것은 의약 연구, 임상적 진단 및 환경 분석 영역의 다양한 응용분야에서 중심적 단계이다. 신약개발 및 단백질 연구에서 빠르게 성장하는 지식들은 연구자들로 하여금 단백질-단백질 상호작용, 세포 신호 경로, 및 대사 과정의 마커에 대한 더 많은 이해를 신속하게 얻도록 하고 있다. 이러한 정보는 단일 단백질 탐지 방법, 예를 들어 ELISA 또는 웨스턴블로팅과 같은 전통적방법을 이용해서는 획득하기 어렵거나 불가능하다. 따라서 세포타입 또는 세포 내 성분의 분리가 더더욱 요구되고 있다.Isolation of cell types or intracellular components is required as a preparatory tool for diagnosis and treatment in medicine, and for end-purpose or other analysis in research. There are currently many methods of sorting cell types or intracellular components used in laboratories and clinical laboratories. BACKGROUND OF THE INVENTION Rapid isolation of different types of particles, such as viruses, bacteria, cells and multicellular organisms, is a central step in a variety of applications in the areas of pharmaceutical research, clinical diagnostics and environmental analysis. Rapidly growing knowledge in drug discovery and protein research is enabling researchers to rapidly gain a better understanding of protein-protein interactions, cell signaling pathways, and markers of metabolic processes. Such information is difficult or impossible to obtain using single protein detection methods, eg traditional methods such as ELISA or Western blotting. Therefore, separation of cell types or intracellular components is increasingly required.

혈장과 같은 생물학적 샘플로부터 특정의 표적 생체분자를 분리하는 방법으로서, 실리카, 유리섬유, 음이온교환수지 또는 자성 비드를 이용하는 방법이 알려져 있다. 이들 중에서 자성 비드를 이용하는 방법에 따르면, 표면에 표적 생체분자와 결합될 수 있는 프로브를 갖는 자성 비드를 샘플 용액에 투입하여 표적 생체분자를 포획하게 하고, 샘플 용액으로부터 다시 자성 비드를 분리함으로써 표적 생체분자를 추출한다. 이렇게 자성 비드를 이용하여 표적 생체분자를 분리하는 방법 (bead based separation) 방법은 이미 상용화 되어서, 세포, 단백질,핵산 또는 기타의 생체분자 등을 분리하는데 널리 사용되고 있다. 예를 들면, 미국특허 US 6,893,881에서는 항체가 코팅된 상자성(paramagnetic) 비드를 사용하여 특정 표적 세포를 분리하는 방법을 제시하고 있다.As a method for separating a specific target biomolecule from a biological sample such as blood plasma, a method using silica, glass fiber, anion exchange resin or magnetic beads is known. Among them, according to the method using magnetic beads, magnetic beads having a probe capable of binding to a target biomolecule are put into a sample solution to capture the target biomolecule, and then the magnetic beads are separated from the sample solution to separate the target biomolecule. extract molecules. A bead-based separation method for separating target biomolecules using magnetic beads has already been commercialized and is widely used to separate cells, proteins, nucleic acids, or other biomolecules. For example, US Patent US 6,893,881 suggests a method for isolating specific target cells using antibody-coated paramagnetic beads.

이러한 자성 비드를 분리하기 위한 고구배 자장(HGMS: high gradient magnetic separation)을 이용하는 자기영동(magnetophoresis) 분리 기술은 간단한 구조와 함께 효율이 높고, 사용이 간편하며, 유전영동(dielectrophoresis)에 비해 가수분해 특성이 없는 장점이 있어 오랫동안 꾸준히 연구되고 있는 분야이다. 이러한 자기영동의 또 다른 장점은 자성입자와 바이오 분석물 간의 생친화적 결합에 의하여 생물적 특이성이 유지되고, 자기영동 힘은 미디어에 의하여 영향받지 않는다는 것이다.The magnetophoresis separation technology using high gradient magnetic separation (HGMS) to separate these magnetic beads has a simple structure, high efficiency, ease of use, and hydrolysis compared to dielectrophoresis. It is a field that has been continuously researched for a long time because it has advantages that do not have characteristics. Another advantage of such magnetophoresis is that biological specificity is maintained by a biocompatible bond between magnetic particles and a bioanalyte, and magnetophoresis is not affected by media.

종래 자기 영동 방법은 분리하고자 하는 자성을 가진 시료의 자기 영동 분리를 위해 자기장을 인가하는 자기 에너지원과 상기 외부 자기 에너지원에 의해 인가된 자기장 구배를 증폭하기 위한 자성체 마이크로 구조물 영역을 두고, 분리하고자 하는 자성을 가진 시료에 대해 자기 에너지원에서 자기장을 인가하여 자기 밀도 구배에 따라 분리하는 방식을 사용하고 있다. A conventional magnetophoresis method has a magnetic energy source for applying a magnetic field for magnetophoretic separation of a sample having magnetism to be separated, and a magnetic microstructure region for amplifying the magnetic field gradient applied by the external magnetic energy source. A method of applying a magnetic field from a magnetic energy source to a sample with a magnetic field and separating it according to a magnetic density gradient is used.

암은 세계적으로 높은 사망률을 보이고 있으며, 서구 사회에서는 심혈관 질환 다음으로 가장 일반적인 사망 원인이다. 특히, 인구의 고령화와 더불어 흡연 인구의 증가 및 대기 오염으로 인해 폐암이 증가하고 있으며, 식생활이 서구화되어 고지방식의 섭취가 일반화되고, 환경 오염 물질의 급격한 증가, 음주량의 증가 등으로 대장암, 유방암, 전립선암 등이 지속적으로 증가하는 추세에 있다. 이러한 실정에서 암의 조기 예방 및 치료를 가능하게하여 인간 건강의 증진, 건강한 삶의 질 향상 및 인류 보건 증진에 기여할 수 있는 항암 물질의 창출이 절실히 요구되고 있다. 암을 정복하기 위해 DNA 손상/복구의 기본적인 메커니즘, 아폽토시스, 종양형성, 및 분자 측면에서의 치료의 더 깊은 이해에 초점을 맞춘 혁신적인 암 연구가 강력하게 요구되며 (Varmus, 2006; Alberts, 2008, 2011), 이는 결국 암 요법에서의 돌파구가 될 수 있을 것이다. 악성 종양은 대부분의 경우 하나의 장기 (폐, 간, 신장, 위, 대장, 직장 등)에서 발생한 후 처음 발생한 원발 부위인 장기로부터 다른 조직으로 퍼져 나가는데, 이렇게 원발 부위로부터 다른 조직으로 퍼져 나가는 것을 전이 (metastasis)라 한다. 전이는 악성 종양의 진행에 수반되는 현상으로, 악성 종양 세포가 증식하고 암이 진행함에 따라 전이에 필요한 새로운 유전 형질을 획득한 후 혈관과 림프선으로 침윤하고 혈액과 림프를 따라 순환하다가 다른 조직에 정착한 후 증식하게 된다. Cancer has a high mortality rate worldwide and is the second most common cause of death in Western societies after cardiovascular disease. In particular, lung cancer is on the rise due to the aging of the population, an increase in the smoking population, and air pollution. Dietary habits have become westernized and high-fat diets have become common, and colorectal and breast cancers have rapidly increased in environmental pollutants and increased alcohol consumption. , prostate cancer, etc. are continuously increasing. In this situation, there is an urgent need for the creation of anti-cancer substances that can contribute to the improvement of human health, the improvement of healthy quality of life, and the promotion of human health by enabling early prevention and treatment of cancer. Innovative cancer research focused on a deeper understanding of the fundamental mechanisms of DNA damage/repair, apoptosis, tumorigenesis, and treatment in molecular terms is strongly needed to conquer cancer (Varmus, 2006; Alberts, 2008, 2011). ), which could eventually become a breakthrough in cancer therapy. In most cases, a malignant tumor develops in one organ (lung, liver, kidney, stomach, large intestine, rectum, etc.) and then spreads from the organ, which is the primary site, to other tissues. It is called metastasis. Metastasis is a phenomenon accompanying the progression of malignant tumors. As malignant tumor cells proliferate and cancer progresses, they acquire new genetic traits necessary for metastasis, infiltrate into blood vessels and lymph glands, circulate along blood and lymph vessels, and settle in other tissues. After that, it proliferates.

최근 암 조기 진단의 증가와 표적요법(targeted therapy)과 같은 치료법의 발전에도 불구하고 암은 여전히 사망 원인의 많은 부분을 차지하고 있으며, 대부분의 암들은 아직도 수술적인 제거를 통해 완치될 수 있을 뿐이다. 하지만 원발성 종양(primary tumor)이 제거된 후에도 많은 인자들의 관여에 의해 암의 국소적 재발(relapse) 및 원격 전이(metastasis)가 일어나는 것으로 확인되고 있다. 따라서 암 치료성적과 예후를 결정짓는 가장 중요한 요소 중 하나는 첫 진단 시 또는 치료 중에 전이된 암세포의 존재 여부를 판별하는 것이다. 암세포가 림프절이나 골수로 전이된 것을 “파종암 세포(disseminated tumor cell, DTC)", 암환자의 말초혈액 내에서 순환하는 암세포를 “혈중암세포(circulating tumor cell, CTC)"라고 정의하며, 이러한 암세포들은 원발 병소 또는 전이 병소로부터 탈락된 세포들이다. 혈중암세포(circulating tumor cell, CTC)는 암 진단, 치료 예후 분석, 미세전이 분석 등에 있어서 유력한 바이오마커로 기대되고 있을 뿐 만 아니라 기존의 암 진단 방법에 비해 분석 방법에 있어서 비침습(noninvasive) 방법이라는 장점을 가지고 있기 때문에 미래의 암 진단 방법으로 매우 유망하다. 하지만 혈중 암세포는 혈액 중 분포 비율이 전체 세포 10억개 당 암세포 1개 또는 백혈구 106~107개 당 암세포 1개 수준으로 매우 낮기 때문에 정확한 분석이 매우 어려우며 매우 정교한 분석 방법을 필요로 한다.Despite the recent increase in early cancer diagnosis and development of treatments such as targeted therapy, cancer still accounts for a large portion of the causes of death, and most cancers can still be cured only through surgical removal. However, it has been confirmed that even after the primary tumor is removed, local relapse and metastasis of cancer occur due to the involvement of many factors. Therefore, one of the most important factors determining cancer treatment outcomes and prognosis is determining whether metastasized cancer cells are present at the time of initial diagnosis or during treatment. The metastasis of cancer cells to lymph nodes or bone marrow is defined as “disseminated tumor cell (DTC)”, and cancer cells circulating in the peripheral blood of cancer patients are defined as “circulating tumor cell (CTC)”. These are cells shed from primary or metastatic lesions. Circulating tumor cells (CTC) are not only expected to be a potent biomarker in cancer diagnosis, treatment prognosis analysis, and micrometastasis analysis, but also are noninvasive in analysis methods compared to existing cancer diagnosis methods. Because of its advantages, it is very promising as a future cancer diagnosis method. However, since the distribution rate of cancer cells in the blood is very low at the level of one cancer cell per billion cells or one cancer cell per 10 6 to 10 7 leukocytes, it is very difficult to accurately analyze it and requires a very sophisticated analysis method.

전립선암은 전세계적으로 가장 흔한 비뇨기계 종양 중 하나로서, 유방암과 폐암에 이어 세 번째로 빈번하게 발병이 되는 종양이다. 전립선암은 50세 이전에는 흔하지 않은 질환이나 50세를 넘게 되면 급격히 증가하는 양상을 보인다. 최근 평균 수명의 연장으로 국내에서도 노인 남성의 수가 급증하고 전립선암을 조기에 진단하여 악화되지 않도록 지속적인 관리를 필요로 한다. 특히 사람 전립선암은 뼈로 전이되는 성향을 가지는 것으로 보이며, 안드로겐 의존성 상태로부터 안드로겐 내성 상태로 불가피하게 진행되어 환자의 사망률을 증가시킨다고 알려져 있다. 대부분의 전립선암은 처음에는 안드로겐 의존형(AD)이다 (Feldman BJ etal., Nat Rev Cancer 20011:34-45. and Han M etal., J Urol 2001166:416-9.). 전립선암 세포는 처음에는 계속적인 증식을 하기 위해서 안드로겐을 필요로 한다. 안드로겐 차단 요법(ADT)을 통한 테스토스테론의 외과적(고환 절제술) 또는 내과적 (GnRH 작용제 또는 에스트로겐) 제거시, 또는 항-안드로겐제를 사용한 안드로겐 작용 차단시, 이에 대한 반응으로 감수성의 전립선암 세포의 급속한 세포자살이 유도된다. 양성 반응률은 전립선 특이 항원 (PSA)의 감소, 및 종양 체적의 안정화 또는 감소를 기준으로 약 86%이다. 일반적으로 발생되는 세포 사멸은 처음 수일 내지 일주일 동안 이루어진다. 그러나, 양성 반응 이후에 남아있는 세포는 사멸하지 않는 경향을 보이는 증식 정지 기간이 진행된다. 호르몬을 제거 및 차단한 지 18-36개월 이후에, 사례의 90%에서 증식이 재발한다. 생존하는 암세포는 일관되게 안드로겐 비의존형 또는 무반응형이 되고, 안드로겐-비의존적인(AI) 세포 증식이 뒤이어 이루어져 호르몬 불응성 전립선암(hormone-refractory prostate cancer, HRPC) 또는 거세 저항성 전립선암(castration resistant prostate cancer, CRPC)으로 발전한다 (Scher HI, Sawyers CL. J Clin Oncol 2006 23:8253-61.). 이러한 CRPC에는 현재 개발된 치료약이 없어서 환자가 결국 죽음에 이르게 된다. CRPC로의 전환을 가져오는 안드로겐 비의존성은 다양한 메카니즘에 의해 이루어지는 것으로 보인다. 더욱이, 전립선암 치료를 받은 남성의 약 25%는 병이 재발하여 추가적인 치료를 필요로 하는 질병으로서, 현재 미국에서 남자의 암 사망 원인 중 제2의 원인을 차지하고 있는바, 이에 대한 조기진단 및 치료가 필요한 실정이다. Prostate cancer is one of the most common urinary tract tumors worldwide, and is the third most frequently occurring tumor after breast cancer and lung cancer. Prostate cancer is an uncommon disease before the age of 50, but it increases rapidly after the age of 50. With the recent extension of life expectancy, the number of elderly men is rapidly increasing in Korea, and prostate cancer is diagnosed at an early stage and continuous management is required to prevent it from getting worse. In particular, human prostate cancer seems to have a propensity to metastasize to the bone, and it is known that it inevitably progresses from an androgen-dependent state to an androgen-resistant state, increasing the patient's mortality. Most prostate cancers are initially androgen dependent (AD) (Feldman BJ etal., Nat Rev Cancer 20011:34-45. and Han M etal., J Urol 2001166:416-9.). Prostate cancer cells initially require androgens for continued proliferation. In response to surgical (orchiectomy) or medical (GnRH agonists or estrogens) removal of testosterone through androgen deprivation therapy (ADT), or blockade of androgen action with anti-androgens, the growth of susceptible prostate cancer cells Rapid apoptosis is induced. The positive response rate is about 86% based on reduction of prostate specific antigen (PSA) and stabilization or reduction of tumor volume. Apoptosis usually occurs during the first few days to a week. However, cells remaining after positive reaction undergo a period of proliferation arrest in which they tend not to die. 18-36 months after hormone removal and blockade, hyperplasia relapses in 90% of cases. Surviving cancer cells consistently become androgen-independent or unresponsive, followed by androgen-independent (AI) cell proliferation, resulting in hormone-refractory prostate cancer (HRPC) or castration resistant prostate cancer. prostate cancer, CRPC) (Scher HI, Sawyers CL. J Clin Oncol 2006 23:8253-61.). There is no currently developed treatment for this CRPC, so the patient will eventually die. Androgen independence resulting in conversion to CRPC appears to be achieved by a variety of mechanisms. Moreover, about 25% of men treated for prostate cancer have a recurrence of the disease and require additional treatment, and it is currently the second leading cause of cancer death in men in the United States. Early diagnosis and treatment for this disease is in need.

본 발명에서는 혈중암세포에서 검출할 수 있는 전립선암 특이적 마커, 특히, 전립선암의 발병 및 진행 정도를 진단할 수 있는 진단 마커를 개발하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to develop a prostate cancer-specific marker detectable in CTCs, in particular, a diagnostic marker capable of diagnosing the onset and progression of prostate cancer.

상기 목적의 달성을 위해, 본 발명은 전립선암 진단용 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a composition for diagnosing prostate cancer.

또한, 본 발명은 전립선암 진단 키트를 제공한다. In addition, the present invention provides a prostate cancer diagnosis kit.

또한, 본 발명은 전립선암 억제제 스크리닝용 키트In addition, the present invention is a kit for screening prostate cancer inhibitors

아울러, 본 발명은 전립선암의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for providing information necessary for diagnosis or prognosis of prostate cancer.

본 발명에 따르면, 혈액에서 분리한 혈중암세포에서 PSA의 mRNA 발현량 및 검출량이 전립선암의 병기에 특이적이므로, 이를 전립선암의 진단 및 예후 판단 용도로 유용하게 활용할 수 있다.According to the present invention, since the amount of mRNA expression and detection of PSA in CTCs isolated from blood is specific to the stage of prostate cancer, it can be usefully used for diagnosis and prognosis of prostate cancer.

도 1은 혈중암세포(CTC)의 분리 및 유전자 분석을 위한 전체 실험 순서 모식도이다.
도 2는 자기영동의 방향을 조절하여 미세 입자를 분리하는 장치를 제조하는 과정을 나타낸다.
도 3은 제조된 자기영동의 방향을 조절하여 미세 입자를 분리하는 장치를 나타낸다.
도 4는 전립선암 환자들로부터 검출된 PSA 유전자의 검출율 및 검출된 PSA의 발현양을 나타낸 도이다.
도 5는 혈중 암세포 유래 PSA 유전자의 mRNA 수준과 환자 혈청 내 PSA 수준의 상관성을 확인한 도이다.
1 is a schematic view of the entire experimental sequence for the isolation and genetic analysis of cerebral cancer cells (CTC).
2 shows a process of manufacturing a device for separating fine particles by controlling the direction of magnetophoresis.
3 shows a device for separating fine particles by controlling the direction of the magnetophore.
4 is a diagram showing the detection rate of the PSA gene detected from prostate cancer patients and the amount of PSA expression detected.
5 is a diagram confirming the correlation between the mRNA level of cancer cell-derived PSA gene in blood and the PSA level in patient serum.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명인 전립선암 진단용 마커의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the marker for diagnosing prostate cancer according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

일 측면에서, 본 발명은 혈중암세포 내 PSA 유전자를 포함하는 전립선암 진단용 마커에 관한 것이다.In one aspect, the present invention relates to a diagnostic marker for prostate cancer comprising the PSA gene in CTCs.

일 측면에서, 본 발명은 혈중암세포 내 PSA 유전자를 포함하는 전립선암 예후 예측용 마커에 관한 것이다.In one aspect, the present invention relates to a marker for prognostic prognosis of prostate cancer comprising the PSA gene in CTCs.

본 발명에서 용어 “예후 예측용 마커, 예후를 판단하기 위한 바이오 마커 또는 예후 진단 마커(diagnosis marker)”란 전립선암의 재발 위험도를 예측/진단할 수 있는 물질로, 전립선암의 치료 후 재발되어 발전되는 호르몬 불응성 전립선암(hormone-refractory prostate cancer, HRPC) 또는 거세 저항성 전립선암(castration resistant prostate cancer, CRPC)의 발생 가능성과 유의미한 상관관계를 가지고 발현이 증가 또는 감소하는 양상을 보이는 폴리펩타이드 또는 핵산(예: mRNA 등), 지질 , 당지질, 당단백질, 당(단당류, 이당류, 올리고당류 등) 등과 같은 유기 생체 분자 등을 포함한다. 본 발명의 목적상, 상기 전립선암의 예후 예측용 마커는 혈중암세포 내 유전자 PSA로서, 전립선암에 특이적으로 mRNA 발현 정도가 증가하는 유전자이다. 이러한 마커는 유전자뿐만 아니라 어느 하나의 마커와 상보적인 DNA 또는 mRNA을 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the term “marker for prognosis, biomarker for determining prognosis, or prognosis marker” refers to a substance that can predict/diagnose the risk of prostate cancer recurrence, which is recurred and developed after treatment of prostate cancer. Polypeptides or nucleic acids showing increased or decreased expression in a significant correlation with the possibility of developing hormone-refractory prostate cancer (HRPC) or castration resistant prostate cancer (CRPC) (Example: mRNA, etc.), lipids, glycolipids, glycoproteins, sugars (monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, etc.), and the like. For the purpose of the present invention, the marker for predicting the prognosis of prostate cancer is a gene PSA in blood cancer cells, which is a gene whose mRNA expression level is increased specifically for prostate cancer. Preferably, such a marker includes not only a gene but also DNA or mRNA complementary to any one marker.

일 측면에서, 본 발명은 혈중암세포(circulating tumor cell, CTC)에서 PSA(prostate specific antigen) 유전자의 발현양을 측정하는 제제를 포함하는, 전립선암 진단용 조성물에 대한 것이다.In one aspect, the present invention relates to a composition for diagnosing prostate cancer, including an agent for measuring the expression level of a prostate specific antigen (PSA) gene in circulating tumor cells (CTC).

일 구현예에서, 전립선암은 국한 병기(Localized stages) 또는 전이 병기(Metastatic stages)일 수 있으며, 전이성 호르몬 양성 전립선암(metastatic hormone-sensitive prostate cancer, mHSPC) 또는 전이성 거세저항성 전립선암(metastatic castrate-resistant prostate cancer, mCRPC)인 것이 더욱 바람직하다.In one embodiment, the prostate cancer may be in localized stages or metastatic stages, metastatic hormone-sensitive prostate cancer (mHSPC) or metastatic castrate-resistant prostate cancer (metastatic castrate-resistant prostate cancer). resistant prostate cancer, mCRPC) is more preferable.

일 구현예에서, 상기 조성물은 PSA 유전자의 발현양을 PSA 유전자의 mRNA 수준 또는 단백질 수준에서 측정하는 제제를 포함할 수 있으며, 혈중암세포에서 PSA 유전자의 mRNA 수준에서 측정하는 제제를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.In one embodiment, the composition may include an agent for measuring the expression level of the PSA gene at the mRNA level or protein level of the PSA gene, more preferably including an agent for measuring the mRNA level of the PSA gene in CTCs do.

일 구현예에서, mRNA 수준에서 측정하는 제제는, 상기 유전자의 핵산서열, 상기 핵산서열에 상보적인 핵산서열, 상기 핵산서열 및 상보적인 서열의 단편을 특이적으로 인식하는 프라미어 쌍, 프로브, 또는 프라이머 쌍 및 프로브일 수 있고 상기 측정은 중합효소연쇄반응, 실시간 RT-PCR (Real-time RT-PCR), 역전사 중합효소연쇄반응, 경쟁적 중합효소연쇄반응(Competitive RT-PCR), Nuclease 보호 분석(RNase, S1 nuclease assay), in situ 교잡법, 핵산 마이크로어레이, 노던블랏, DNA 칩, multiplex PCR 또는 ddPCR로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 방법으로 수행될 수 있다.In one embodiment, the agent measured at the mRNA level is a primer pair that specifically recognizes a nucleic acid sequence of the gene, a nucleic acid sequence complementary to the nucleic acid sequence, a fragment of the nucleic acid sequence and complementary sequence, a probe, or It may be a primer pair and a probe, and the measurement is polymerase chain reaction, real-time RT-PCR (Real-time RT-PCR), reverse transcription polymerase chain reaction, competitive polymerase chain reaction (Competitive RT-PCR), nuclease protection assay ( RNase, S1 nuclease assay), in situ hybridization, nucleic acid microarray, northern blot, DNA chip, multiplex PCR or ddPCR may be performed by one or more methods selected from the group consisting of.

일 구현예에서, 단백질 수준에서 측정하는 제제는, 유전자의 단백질 전장 또는 그 단편을 특이적으로 인식하는 항체, 항체단편, 앱타머(aptamer), 아비머(avidity multimer) 또는 펩티도모방체(peptidomimetics)일 수 있으며, 상기 측정은 웨스턴블랏, ELISA(enzyme linked immunosorbent assay), 방사선면역분석(RIA: Radioimmunoassay), 방사면역확산법(radioimmunodiffusion), 면역 전기영동, 조직면역염색, 면역침전 분석법(Immunoprecipitation assay), 보체 고정 분석법(Complement Fixation Assay), FACS, 질량분석 또는 단백질 마이크로어레이로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 방법으로 수행될 수 있다.In one embodiment, the agent measured at the protein level is an antibody, antibody fragment, aptamer, avidity multimer, or peptidomimetics that specifically recognize the full-length protein of a gene or a fragment thereof. ), and the measurement is Western blot, ELISA (enzyme linked immunosorbent assay), radioimmunoassay (RIA), radioimmunodiffusion, immunoelectrophoresis, tissue immunostaining, immunoprecipitation assay , Complement Fixation Assay, FACS, mass spectrometry, or protein microarray.

일 실시예에서, 상기 유전자는 본 출원인에 의해 기 등록된 자기영동의 방향을 조절하여 미세 입자를 분리하는 장치 (바이오칩)으로( '10-1622342' 인 '자기 영동을 이용한 미세입자 분리 장치 및 이를 이용하여 미세입자를 분리하는 방법')분리한 혈중암세포에서 전립선암의 발병 여부 및 병기에 대해 특이적으로 발현이 증가하였으며, 국한 병기(Localized stages)에서는 각 환자의 혈청 PSA와 CTC 내 PSA mRNA가 상관성을 보이지 않았으나, 전이성 그룹인 mHSPC 및 mCRPC에서는 각 환자의 혈청 내 PSA 수준과 CTC 내 PSA mRNA 수준이 동일하게 증가하는 패턴을 나타났다.In one embodiment, the gene is a device (biochip) that separates fine particles by adjusting the direction of magnetophoresis registered by the present applicant ('10-1622342', 'fine particle separation device using magnetophoresis and this In the isolated blood cancer cells, the expression increased specifically for the onset and stage of prostate cancer, and in the localized stages, the PSA mRNA in the serum PSA and CTC of each patient increased. Although no correlation was shown, in the metastatic group, mHSPC and mCRPC, the PSA level in serum and the PSA mRNA level in CTC showed the same increasing pattern of each patient.

본 발명에서 사용된 용어, "검출" 또는 "측정"은 검출 또는 측정된 대상의 수준(농도)을 정량하는 것을 의미한다.As used herein, the terms "detection" or "measurement" mean detecting or quantifying the level (concentration) of a measured object.

본 발명에서 사용된 용어, "프라이머"는 짧은 자유 3말단 수산화기 (free 3 hydroxyl group)를 가지는 핵산 서열로 상보적인 템플레이트(template)와 염기쌍 (base pair)를 형성할 수 있고 템플레이트 가닥 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 짧은 핵산 서열을 의미한다. 프라이머는 적절한 완충용액 및 온도에서 중합반응 (즉, DNA 폴리머레이트 또는 역전사효소)을 위한 시약 및 상이한 4가지 뉴클레오사이드 트리포스페이트의 존재하에서 DNA 합성이 개시할 수 있다. As used herein, the term "primer" is a nucleic acid sequence having a short free 3-terminal hydroxyl group, which can form a base pair with a complementary template and serves as a starting point for copying the template strand. Refers to a short nucleic acid sequence that functions as a point. Primers can initiate DNA synthesis in the presence of reagents for polymerization (i.e., DNA polymerate or reverse transcriptase) and four different nucleoside triphosphates in an appropriate buffer and temperature.

본 발명에서 사용된 용어, "프로브"란 mRNA와 특이적 결합을 이룰 수 있는 짧게는 수 염기 내지 길게는 수백 염기에 해당하는 RNA 또는 DNA 등의 핵산 단편을 의미하며 라벨링 되어 있어서 특정 mRNA의 존재 유무를 확인할 수 있다. 프로브는 올리고 뉴클레오타이드(oligonucleotide) 프로브, 단쇄 DNA(single stranded DNA) 프로브, 이중쇄 DNA(double stranded DNA) 프로브, RNA 프로브 등의 형태로 제작될 수 있다. 본 발명에서는 상기 PSA 유전자와 상보적인 프로브를 이용하여 혼성화를 실시하여, 혼성화 여부를 통해 CTC에서의 상기 유전자 발현 정도를 진단할 수 있다. 적당한 프로브의 선택 및 혼성화 조건은 통상의 기술분야에 공지된 것을 기초로 변형할 수 있으므로 본 발명에서는 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.As used herein, the term "probe" refers to a nucleic acid fragment such as RNA or DNA corresponding to a few bases to several hundred bases in length that can form a specific binding with mRNA, and is labeled to determine the presence or absence of a specific mRNA can be checked. The probe may be manufactured in the form of an oligonucleotide probe, a single stranded DNA probe, a double stranded DNA probe, or an RNA probe. In the present invention, hybridization is performed using a probe complementary to the PSA gene, and the degree of expression of the gene in CTC can be diagnosed through hybridization. Selection of an appropriate probe and hybridization conditions may be modified based on those known in the art, so the present invention is not particularly limited thereto.

본 발명의 프라이머 또는 프로브는 포스포르아미다이트 고체 지지체 방법, 또는 기타 널리 공지된 방법을 사용하여 화학적으로 합성할 수 있다. 이러한 핵산 서열은 또한 당해 분야에 공지된 많은 수단을 이용하여 변형시킬 수 있다. 이러한 변형의 비-제한적인 예로는 메틸화, 캡화, 천연 뉴클레오타이드 하나 이상의 동족체로의 치환및 뉴클레오타이드 간의 변형, 예를 들면, 하전되지 않은 연결체 (예: 메틸 포스포네이트, 포스소트리에스테르, 포스포로아미데이트, 카바메이트 등) 또는 하전된 연결체 (예: 포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트 등)로의 변형이 있다.The primers or probes of the present invention can be chemically synthesized using the phosphoramidite solid support method, or other well-known methods. Such nucleic acid sequences can also be modified using a number of means known in the art. Non-limiting examples of such modifications include methylation, capping, substitution of one or more homologues of a natural nucleotide, and modifications between nucleotides, such as uncharged linkages such as methyl phosphonates, phossotriesters, phosphoro amidates, carbamates, etc.) or to charged linkages (eg phosphorothioates, phosphorodithioates, etc.).

본 발명에서, 프로브를 cDNA 분자와 혼성화시키는 적합한 조건은 최적화 절차에 의하여 일련의 과정으로 결정될 수 있다. 이런 절차는 연구실에서 사용을 위한 프로토콜을 수립하기 위하여 당업자에 의하여 일련의 과정으로 실시된다. 예를 들어, 온도, 성분의 농도, 혼성화 및 세척 시간, 완충액 성분 및 이들의 pH 및 이온세기 등의 조건은 프로브의 길이 및 GC 양 및 타깃 뉴클레오타이드 서열 등의 다양한 인자에 의존한다. 혼성화를 위한 상세한 조건은 Joseph Sambrook, et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y.(2001); 및 M.L.M. Anderson, NucleicAcidHybridization, Springer-Verlag New York Inc. N.Y.(1999)에서 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 엄격조건 중에서 고 엄격조건은 0.5 M NaHPO4, 7% SDS(sodium dodecyl sulfate),1mM EDTA에서 65℃ 조건으로 혼성화하고, 0.1 x SSC(standard saline citrate)/0.1% SDS에서 68℃ 조건으로 세척하는 것을 의미한다. 또는, 고 엄격조건은 6 x SSC/0.05% 소듐 파이로포스페이트에서 48℃ 조건으로 세척하는 것을 의미한다. 저 엄격조건은 예를 들어, 0.2 x SSC/0.1% SDS에서 42℃ 조건으로 세척하는 것을 의미한다.In the present invention, suitable conditions for hybridizing a probe with a cDNA molecule can be determined in a series of steps by an optimization procedure. This procedure is carried out as a series of procedures by those skilled in the art to establish a protocol for use in the laboratory. For example, conditions such as temperature, concentration of components, hybridization and washing time, buffer components and their pH and ionic strength depend on various factors such as probe length and GC amount and target nucleotide sequence. Detailed conditions for hybridization are described in Joseph Sambrook, et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. (2001); and M.L.M. Anderson, Nucleic Acid Hybridization, Springer-Verlag New York Inc. N.Y. (1999). For example, among the above stringent conditions, high stringency conditions are hybridization at 65 ° C in 0.5 M NaHPO 4 , 7% sodium dodecyl sulfate (SDS) and 1 mM EDTA, and 68 ° C in 0.1 x standard saline citrate (SSC) / 0.1% SDS. It means washing under conditions. Alternatively, high stringency means washing in 6 x SSC/0.05% sodium pyrophosphate at 48°C. Low stringency means, for example, washing at 42° C. in 0.2 x SSC/0.1% SDS.

본 발명에서 사용된 용어, "항체"란 당해 분야에서 공지된 용어로서 항원성 부위에 대해서 지시되는 특이적인 단백질 분자를 의미한다. 본 발명의 목적상, 항체는 본 발명의 마커인 PSA 유전자에서 발현되는 단백질에 대해 특이적으로 결합하는 항체를 의미하며, 상기 항체의 제조방법은 널리 공지된 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 여기에는 상기 단백질에서 만들어질 수 있는 부분 펩티드도 포함된다. 본발명의 항체의 형태는 특별히 제한되지 않으며 폴리클로날 항체, 모노클로날 항체 또는 항원 결합성을 갖는 것이면 그것의 일부도 본 발명의 항체에 포함되고 모든 면역 글로불린 항체가 포함된다. 나아가, 본 발명의 항체에는 인간화 항체 등의 특수 항체도 포함된다.As used herein, the term "antibody" is a term known in the art and refers to a specific protein molecule directed against an antigenic site. For the purposes of the present invention, an antibody refers to an antibody that specifically binds to a protein expressed in the PSA gene, which is the marker of the present invention, and the method for producing the antibody can be prepared using a well-known method. This includes partial peptides that can be made from the protein. The form of the antibody of the present invention is not particularly limited, and a polyclonal antibody, a monoclonal antibody, or any antibody having antigen-binding properties is also included in the antibody of the present invention, and all immunoglobulin antibodies are included. Furthermore, the antibodies of the present invention include special antibodies such as humanized antibodies.

일 측면에서, 본 발명은 CTC 내 PSA의 발현 억제제를 유효성분으로 포함하는, 전립선암의 억제 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.In one aspect, the present invention relates to a pharmaceutical composition for inhibiting or treating prostate cancer, comprising an inhibitor of PSA expression in CTC as an active ingredient.

본 발명에 따른 약학적 조성물에는 CTC 내 PSA의 발현을 억제할 수 있는 물질이라면 모두 포함할 수 있다.The pharmaceutical composition according to the present invention may contain any substance capable of inhibiting the expression of PSA in CTC.

본 발명에서 상기 본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 허용되는 담체를 추가로 포함할 수 있다. 상기에서 "약학적으로 허용되는"이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증 등 과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 조성물을 말한다. 약학적으로 허용되는 담체로는 예를 들면, 락토스, 전분, 셀룰로스 유도체, 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산 등과 같은 경구 투여용 담체 및 물, 적합한 오일, 식염수, 수성 글루코스 및 글리콜 등과 같은 비경구 투여용 담체 등이 있으며 안정화제 및 보존제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 안정화제로는 아황산수소나트륨, 아황산나트륨 또는 아스코르브산과 같은 항산화제가 있다. 적합한 보존제로는 벤즈알코늄 클로라이드, 메틸- 또는 프로필-파라벤 및 클로로부탄올이 있다. 그 밖의 약학적으로 허용되는 담체로는 다음의 문헌에 기재되어 있는 것을 참고로 할 수 있다 (Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995). In the present invention, the pharmaceutical composition of the present invention may further include a pharmaceutically acceptable carrier. In the above, "pharmaceutically acceptable" refers to a composition that is physiologically acceptable and does not cause an allergic reaction such as gastrointestinal disorder, dizziness, or similar reaction when administered to humans. Pharmaceutically acceptable carriers include, for example, carriers for oral administration such as lactose, starch, cellulose derivatives, magnesium stearate and stearic acid, and carriers for parenteral administration such as water, suitable oil, saline, aqueous glucose and glycol, etc. and the like, and may further include a stabilizer and a preservative. Suitable stabilizers include antioxidants such as sodium bisulfite, sodium sulfite or ascorbic acid. Suitable preservatives include benzalkonium chloride, methyl- or propyl-paraben and chlorobutanol. As other pharmaceutically acceptable carriers, reference may be made to those described in the following literature (Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995).

본 발명에 따른 약학적 조성물은 상술한 바와 같은 약학적으로 허용되는 담체와 함께 당업계에 공지된 방법에 따라 적합한 형태로 제형화될 수 있다. 즉, 본 발명의 약학적 조성물은 공지의 방법에 따라 다양한 비경구 또는 경구 투여용 형태로 제조될 수 있으며, 비경구 투여용 제형의 대표적인 것으로는 주사용 제형으로 등장성 수용액 또는 현탁액이 바람직하다. 주사용 제형은 적합한 분산제 또는 습윤제 및 현탁화제를 사용하여 당업계에 공지된 기술에 따라 제조할 수 있다. 예를 들면, 각 성분을 식염수 또는 완충액에 용해시켜 주사용으로 제형화될 수 있다. 또한, 경구 투여용 제형으로는, 이에 한정되지는 않으나, 분말, 과립, 정제, 환약 및 캡슐 등이 있다. 상기와 같은 방법으로 제형화된 약학적 조성물은 유효량으로 경구, 경피, 피하, 정맥 또는 근육을 포함한 여러 경로를 통해 투여될 수 있는데, 상기 "투여"란 어떠한 적절한 방법으로 환자에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미하며 물질의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 상기에서 "유효량"이란 환자에게 투여하였을 때, 예방 또는 치료 효과를 나타내는 양을 말한다. 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여량은 환자의 질환 종류 및 중증도, 연령, 성별, 체중, 약물에 대한 민감도, 현재 치료법의 종류, 투여방법, 표적 세포 등 다양한 요인에 따라 달라질 수 있으며, 당 분야의 전문가들에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 또한, 본 발명의 약학적 조성물은 종래의 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 바람직하게는 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 1~10000㎍/체중kg/day, 더욱 더 바람직하게는 10~1000㎎/체중kg /day의 유효용량으로 하루에 수회 반복 투여될 수 있다. The pharmaceutical composition according to the present invention may be formulated in a suitable form according to a method known in the art together with a pharmaceutically acceptable carrier as described above. That is, the pharmaceutical composition of the present invention can be prepared in various forms for parenteral or oral administration according to known methods, and a representative formulation for parenteral administration is an isotonic aqueous solution or suspension for injection. Formulations for injection may be prepared according to techniques known in the art using suitable dispersing or wetting agents and suspending agents. For example, it can be formulated for injection by dissolving each component in saline or buffer. In addition, dosage forms for oral administration include, but are not limited to, powders, granules, tablets, pills, and capsules. The pharmaceutical composition formulated in the above way may be administered in an effective amount through various routes including oral, transdermal, subcutaneous, intravenous or intramuscular. It means that the administration route of the substance can be administered through any general route as long as it can reach the target tissue. In the above, "effective amount" refers to an amount that exhibits a preventive or therapeutic effect when administered to a patient. The dosage of the pharmaceutical composition according to the present invention may vary depending on various factors such as the type and severity of the patient's disease, age, sex, weight, sensitivity to drugs, the type of current treatment, administration method, target cells, etc. can be easily determined by experts in In addition, the pharmaceutical composition of the present invention may be administered in combination with conventional therapeutic agents, may be administered sequentially or simultaneously with conventional therapeutic agents, and may be administered single or multiple times. Preferably, considering all of the above factors, it is possible to administer an amount that can obtain the maximum effect with the minimum amount without side effects, more preferably 1 to 10000 μg/kg body weight/day, and even more preferably 10 to 1000 It can be administered repeatedly several times a day at an effective dose of mg/kg body weight/day.

일 구현예에서, PSA의 발현 억제제는, 바람직하게는 화학물질, 뉴클레오티드, 안티센스, siRNA 올리고뉴클레오타이드 또는 천연물 추출물을 유효성분으로 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 유전자의 뉴클레오티드 서열에 상보적인 서열을 가지는 안티센스 또는 siRNA(small interference RNA) 올리고뉴클레오티드를 유효성분으로 포함할 수 있다.In one embodiment, the PSA expression inhibitor may preferably include a chemical substance, nucleotide, antisense, siRNA oligonucleotide or natural product extract as an active ingredient, more preferably a sequence complementary to the nucleotide sequence of the gene Eggplant may contain antisense or small interference RNA (siRNA) oligonucleotides as an active ingredient.

본 발명에서 사용되는 용어, "발현 억제"란 표적 유전자의 (mRNA로의) 발현 또는 (단백질로의) 번역 저하를 야기하는 것을 의미하며, 바람직하게는 이에 의해 표적 유전자 발현이 탐지 불가능해지거나 무의미한 수준으로 존재하게 되는 것을 의미한다.As used herein, the term "expression inhibition" means to cause a reduction in the expression (into mRNA) or translation (into protein) of a target gene, preferably by which the expression of the target gene is undetectable or insignificant. means to exist.

본 발명에서 사용되는 용어, "siRNA(small interfering RNA)"란 RNA 방해 또는 유전자 사일런싱을 매개할 수 있는 핵산 분자를 의미한다 (국제 공개특허 번호 00/44895, 01/36646, 99/32619, 01/29058, 99/07409 및 00/44914 참조). siRNA는 표적 유전자의 발현을 억제할 수 있기 때문에 효율적인 유전자 넉다운(knock-down) 방법으로서 또는 유전자 치료 방법으로 제공된다. 본 발명의 siRNA 분자는, 센스 가닥(PSA의 mRNA 서열에 상응하는 서열)과 안티센스 가닥(PSA의 mRNA 서열에 상보적인 서열)이 서로 반대쪽에 위치하여 이중쇄를 이루는 구조를 가질 수 있으며, 또한, 본 발명의 siRNA 분 자는 자기-상보성(self-complementary) 센스 및 안티센스 가닥을 가지는 단일쇄 구조를 가질 수 있다. 나아가 siRNA는 RNA끼리 짝을 이루는 이중사슬 RNA 부분이 완전히 쌍을 이루는 것에 한정되지 않고 미스매치(대응하는 염기가 상보적이지 않음), 벌지(일방의 사슬에 대응하는 염기가 없음) 등에 의하여 쌍을 이루지 않는 부분이 포함될 수 있다. 또한, siRNA 말단 구조는 PSA유전자의 발현을 RNAi 효과에 의하여 억제할 수 있는 것이면 평활(blunt) 말단 혹은 점착(cohesive) 말단 모두 가능하고, 점착 말단 구조는 3'-말단 돌출 구조와 5'-말단 돌출 구조 모두 가능하다. 또한, 본 발명의 siRNA 분자는 자기-상보성(self-complementary) 센스 및 안티센스 가닥 사이에 짧은 뉴클레오티드 서열이 삽입된 형태를 가질 수 있으며, 이 경우 뉴클레오타이드 서열의 발현에 의해 형성된 siRNA 분자는 분자내 혼성화에 의하여 헤어핀 구조를 형성하게 되며, 전체적으로는 스템-앤드-루프 구조를 형성하게 된다. 이 스템-앤드-루프 구조는 인 비트로 또는 인 비보에서 프로세싱되어 RNAi를 매개할 수 있는 활성의 siRNA 분자를 생성한다. siRNA를 제조하는 방법은 시험관에서 siRNA를 직접 합성한 뒤, 형질전환 과정을 거쳐 세포 안으로 도입시키는 방법과 siRNA가 세포 안에서 발현되도록 제조된 siRNA 발현 벡터 또는 PCR-유래의 siRNA 발현 카세트 등을 세포 안으로 형질전환 또는 감염(infection)시키는 방법이 있다.As used herein, the term "small interfering RNA (siRNA)" refers to a nucleic acid molecule capable of mediating RNA interference or gene silencing (International Patent Publication Nos. 00/44895, 01/36646, 99/32619, 01 /29058, 99/07409 and 00/44914). Since siRNA can suppress the expression of a target gene, it is provided as an efficient gene knock-down method or a gene therapy method. The siRNA molecule of the present invention may have a structure in which the sense strand (sequence corresponding to the mRNA sequence of PSA) and the antisense strand (sequence complementary to the mRNA sequence of PSA) are positioned opposite each other to form a double-stranded structure. The siRNA molecules of the present invention may have a single-stranded structure with self-complementary sense and antisense strands. Furthermore, siRNA is not limited to complete pairing of double-stranded RNA parts paired with each other, but pairing by mismatch (corresponding bases are not complementary), bulge (no base corresponding to one chain), etc. Unfinished parts may be included. In addition, the siRNA end structure can be either a blunt end or a cohesive end as long as it can suppress the expression of the PSA gene by the RNAi effect, and the cohesive end structure is a 3'-end protruding structure and a 5'-end All extruded structures are possible. In addition, the siRNA molecule of the present invention may have a form in which a short nucleotide sequence is inserted between the self-complementary sense and antisense strands, in which case the siRNA molecule formed by expression of the nucleotide sequence is resistant to intramolecular hybridization. Thus, a hairpin structure is formed, and a stem-and-loop structure is formed as a whole. This stem-and-loop structure can be processed in vitro or in vivo to generate active siRNA molecules capable of mediating RNAi. Methods for producing siRNA include direct synthesis of siRNA in a test tube and introduction into cells through a transformation process, and transfection of siRNA expression vectors or PCR-derived siRNA expression cassettes prepared so that siRNA is expressed in cells into cells. There is a way to convert or infect.

일 구현예에서, 유전자 특이적인 siRNA를 포함하는 본 발명의 조성물은 siRNA의 세포 내 유입을 촉진시키는 제제를 포함할 수 있다. siRNA의 세포 내 유입을 촉진시키는 제제에는 일반적으로 핵산 유입을 촉진하는 제제를 사용할 수 있으 며, 이러한 예로는, 리포좀을 이용하거나 콜레스테롤, 콜레이트 및 데옥시콜산을 비롯한 다수의 스테롤류 중 1 종의 친유성 담체와 함께 배합할 수 있다. 또한 폴리-L-라이신(poly-L-lysine), 스퍼민(spermine), 폴리실아잔 (polysilazane), 폴리에틸레민(PEI: polyethylenimine), 폴리디하이드로이미다졸레늄 (polydihydroimidazolenium), 폴리알리라민(polyallylamine), 키토산(chitosan) 등의 양이온성 고분자 (cationic polymer)를 이용할 수도 있고, 숙실화된 PLL(succinylated PLL), 숙실화된 PEI(succinylated PEI), 폴리글루타믹산(polyglutamic acid), 폴리아스파틱산(polyaspartic acid), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리메타아크릴산(polymethacylic acid), 덱스트란 설페이트(dextran sulfate), 헤파린(heparin), 히아루릭산 (hyaluronic acid) 등의 음이온성 고분자(anionic polymer)를 이용할 수 있다. In one embodiment, the composition of the present invention including the gene-specific siRNA may include an agent that promotes the entry of siRNA into cells. Agents that promote siRNA uptake into cells can generally use agents that promote nucleic acid uptake. For example, liposomes are used or one of a number of sterols including cholesterol, cholate, and deoxycholic acid is used. It can be formulated with an oily carrier. In addition, poly-L-lysine, spermine, polysilazane, polyethylenimine (PEI), polydihydroimidazolenium, polyallylamine ), a cationic polymer such as chitosan may be used, and succinylated PLL (succinylated PLL), succinylated PEI (polyglutamic acid), polyaspartic acid Anionic polymers such as polyaspartic acid, polyacrylic acid, polymethacylic acid, dextran sulfate, heparin, and hyaluronic acid available.

일 구현예에서, 상기 PSA 단백질의 발현 및 활성을 감소시키는 물질로서 상기 단백질에 특이적인 항체를 사용할 경우, 상기 항체는 기존의 치료제와 직접 또는 링커 등을 통하여 간접적으로 커플링(예를 들어, 공유결합)시킬 수 있다. In one embodiment, when an antibody specific to the protein is used as a substance that reduces the expression and activity of the PSA protein, the antibody is coupled directly with an existing therapeutic agent or indirectly through a linker (eg, covalent can be combined).

본 발명에서 사용되는 용어, "안티센스 올리고뉴클레오타이드”란 특정 mRNA의 서열에 상보적인 핵산 서열을 함유 하고 있는 DNA 또는 RNA 또는 이들의 유도체를 의미하고, mRNA 내의 상보적인 서열에 결합하여 PSA의 단백질로의 번역을 저해하는 작용을 한다. 본 발명의 안티센스 서열은 PSA mRNA에 상보적이고 PSA mRNA에 결합할 수 있는 DNA 또는 RNA 서열을 의미하며, PSA mRNA의 번역, 세포질 내로의 전위(translocation), 성숙 (maturation) 또는 다른 모든 전체적인 생물학적 기능에 대한 필수적인 활성을 저해할 수 있다. 또한, 상기 안티센스 핵산은 효능을 증진시키기 위하여 하나 이상의 염기, 당 또는 골격(backbone)의 위치에서 변형될 수 있다 (De Mesmaeker et al., Curr Opin Struct Biol., 5, 3, 343-55, 1995). 핵산 골격은 포스포로티 오에이트, 포스포트리에스테르, 메틸 포스포네이트, 단쇄 알킬, 시클로알킬, 단쇄 헤테로아토믹, 헤테로시클릭 당 간 결합 등으로 변형될 수 있다. 또한, 안티센스 핵산은 하나 이상의 치환된 당 모이어티(sugar moiety)를 포함할 수 있다. 안티센스 핵산은 변형된 염기를 포함할 수 있다. 변형된 염기에는 하이포크잔틴, 6-메틸아데닌, 5-메틸피리미딘 (특히, 5-메틸시토신), 5-하이드록시메틸시토신(HMC), 글리코실 HMC, 젠토비오실 HMC, 2-아미노아 데닌, 2-티오우라실, 2-티오티민, 5-브로모우라실, 5-하이드록시메틸우라실, 8-아자구아닌, 7-데아자구아닌, N6 (6-아미노헥실)아데닌, 2,6-디아미노퓨린 등이 있다. 또한, 본 발명의 안티센스 핵산은 상기 안티센스 핵산의 활성 및 세포 흡착성을 향상시키는 하나 이상의 모이어티(moiety) 또는 컨쥬게이트(conjugate)와 화학적으로 결합될 수 있다. 콜레스테롤 모이어티, 콜레스테릴 모이어티, 콜릭산, 티오에테르, 티오콜레스테롤, 지방성 사슬, 인지질, 폴리아민, 폴리에틸렌 글리콜 사슬, 아다맨탄 아세트산, 팔미틸 모이어티, 옥타데실아민, 헥실아미노카르보닐-옥시콜에스테롤 모이어티 등의 지용성 모이어티 등이 있고 이에 제한되지는 않는다. 지용성 모이어티를 포함하는 올리고뉴클레오티드와 제조 방법은 본 발명의 기술 분야에서 이미 잘 알려져 있다 (미국특허 제 5,138,045호, 제5,218,105호 및 제5,459,255호). 상기 변형된 핵산은 뉴클레아제에 대한 안정성을 증가시키고 안티센스 핵산과 표적 mRNA와의 결합 친화력을 증가시킬 수 있다. 안티센스 올리고뉴클레오타이드는 통상의 방법으로 시험관에서 합성되어 생체 내로 투여하거나 생체 내에서 안티센스 올리고뉴클레오타이드가 합성되도록 할 수 있다. 시험관에서 안티센스 올리고뉴클레오타이드를 합성하는 일예는 RNA 중합효소 I를 이용하는 것이다. 생체 내에서 안티센스 RNA가 합성되도록 하는 한 가지 예는 인식부 위(MCS)의 기원이 반대 방향에 있는 벡터를 사용하여 안티센스 RNA가 전사되도록 하는 것이다. 이런 안티센스 RNA는 서열 내에 번역 중지 코돈이 존재하도록 하여 펩타이드 서열로 번역되지 않도록 하는 것이 바람직하다.As used herein, the term "antisense oligonucleotide" refers to DNA or RNA or derivatives thereof containing a nucleic acid sequence complementary to a specific mRNA sequence, and binds to a complementary sequence in the mRNA to form a PSA protein. The antisense sequence of the present invention refers to a DNA or RNA sequence that is complementary to PSA mRNA and capable of binding to PSA mRNA, and is responsible for translation, cytoplasmic translocation, and maturation of PSA mRNA. ) or other essential activity for overall biological function In addition, the antisense nucleic acid can be modified at one or more bases, sugars or backbone positions to enhance efficacy (De Mesmaeker et al ., Curr Opin Struct Biol., 5, 3, 343-55, 1995) Nucleic acid backbones include phosphorothioates, phosphotriesters, methyl phosphonates, short-chain alkyls, cycloalkyls, short-chain heteroatomic, heterocyclic can be modified with intersugar linkages, etc. Antisense nucleic acids can also contain one or more substituted sugar moieties Antisense nucleic acids can contain modified bases The modified bases include hypoxanthine , 6-methyladenine, 5-methylpyrimidine (especially 5-methylcytosine), 5-hydroxymethylcytosine (HMC), glycosyl HMC, gentobiocyl HMC, 2-aminoadenine, 2-thiouracil, 2-thiothymine, 5-bromouracil, 5-hydroxymethyluracil, 8-azaguanine, 7-deazaguanine, N6 (6-aminohexyl) adenine, 2,6-diaminopurine, etc. , The antisense nucleic acid of the present invention can be chemically combined with one or more moieties or conjugates that enhance the activity and cell adhesion of the antisense nucleic acid. lipid-soluble moieties such as acids, thioethers, thiocholesterol, fatty chains, phospholipids, polyamines, polyethylene glycol chains, adamantane acetic acid, palmityl moieties, octadecylamine, hexylaminocarbonyl-oxycholesterol moieties, and the like; and is not limited thereto. Oligonucleotides containing fat-soluble moieties and preparation methods are already well known in the art (U.S. Patent Nos. 5,138,045, 5,218,105 and 5,459,255). The modified nucleic acid may increase stability to nucleases and increase binding affinity between the antisense nucleic acid and the target mRNA. The antisense oligonucleotide may be synthesized in vitro by a conventional method and administered into a living body, or the antisense oligonucleotide may be synthesized in vivo. One example of synthesizing antisense oligonucleotides in vitro is using RNA polymerase I. One example of allowing antisense RNA to be synthesized in vivo is to allow antisense RNA to be transcribed using a vector in which the origin of the recognition site (MCS) is reversed. Such antisense RNA preferably has a translational stop codon in the sequence so that it is not translated into the peptide sequence.

일 측면에서, 본 발명은 본 발명의 조성물을 포함하는 전립선암 진단 키트에 관한 것이다.In one aspect, the present invention relates to a prostate cancer diagnostic kit comprising the composition of the present invention.

일 구현예에서, 상기 전립선암은 전이성 호르몬 양성 전립선 또는 전이성 거세저항성 전립선암일 수 있다.In one embodiment, the prostate cancer may be metastatic hormone-positive prostate cancer or metastatic castration-resistant prostate cancer.

일 구현예에서, 상기 키트는 대상체 또는 환자로부터 생체 시료를 수집하기 위한 도구 및/또는 시약 뿐 아니라 그 시료로부터 게놈 DNA, cDNA, RNA 또는 단백질을 준비하기 위한 도구 및/또는 시약을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 게놈 DNA의 관련 영역을 증폭하기 위한 PCR 프라이머를 포함할 수 있다. 상기 키트는 약리게놈학적 프로파일링에 유용한 유전 인자의 프로브를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 키트의 사용에 있어서, 표지화된 올리고뉴클레오티드를 사용하여 분석 중 용이하게 동정할 수 있다.In one embodiment, the kit may further comprise tools and/or reagents for collecting a biological sample from a subject or patient as well as tools and/or reagents for preparing genomic DNA, cDNA, RNA or protein from the sample. there is. For example, it may include PCR primers to amplify relevant regions of genomic DNA. The kit may contain probes of genetic factors useful for pharmacogenomic profiling. Also, in the use of such kits, labeled oligonucleotides can be used for easy identification during analysis.

일 구현예에서, 상기 키트는 DNA 중합효소 및 dNTP(dGTP, dCTP, dATP 및 dTTP), 형광물질 등의 표지 물질을 추가로 더 함유할 수 있다.In one embodiment, the kit may further contain DNA polymerase and dNTP (dGTP, dCTP, dATP and dTTP), a labeling material such as a fluorescent substance.

일 측면에서, 본 발명은 혈중암세포에서 PSA 유전자의 발현양을 mRNA 또는 단백질 수준에서 측정하는 제제를 포함하는, 전립선암 억제제 스크리닝용 키트에 관한 것이다.In one aspect, the present invention relates to a kit for screening an inhibitor of prostate cancer, including an agent for measuring the expression level of the PSA gene in CTCs at the mRNA or protein level.

일 구현예에서, 전립선암은 전이성 호르몬 양성 전립선 또는 전이성 거세저항성 전립선암일 수 있다.In one embodiment, the prostate cancer can be metastatic hormone positive prostate cancer or metastatic castration-resistant prostate cancer.

일 구현예에서, 상기 키트는 전립선암의 진행 또는 전이를 억제하는 억제제를 스크리닝할 수 있다.In one embodiment, the kit can screen inhibitors that inhibit progression or metastasis of prostate cancer.

일 측면에서, 본 발명은 검사 대상체로부터 분리된 시료에서 PSA 유전자의 mRNA 또는 단백질의 발현 수준을 확인하는 단계; 및 정상 대조군 시료의 해당 유전자의 상응하는 결과와 비교하는 단계를 포함하는, 전립선암의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법에 관한 것이다.In one aspect, the present invention comprises the steps of determining the expression level of mRNA or protein of the PSA gene in a sample isolated from the test subject; And it relates to a method for providing information necessary for diagnosis or prognosis of prostate cancer, comprising the step of comparing with the corresponding result of the corresponding gene in a normal control sample.

일 구현예에서, 상기 방법은 바이오칩으로 검사 대상체의 혈액 시료로부터 혈중암세포를 분리하여 검사 대상체로부터 분리된 시료를 준비하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In one embodiment, the method may further include preparing a sample separated from the test subject by isolating CTCs from the test subject's blood sample using a biochip.

일 구현예에서, 검사 대상체로부터 분리된 시료는 혈중암세포일 수 있으며, 바이오칩을 이용해 검사 대상체로부터 분리된 혈액으로부터 분리한 혈중암세포인 것이 더욱 바람직하고, 상기 바이오칩은 본 발명의 유전 영동 및 자기영동의 방향을 조절하여 미세 입자를 분리하는 장치, 즉, 본 출원인에 의해 기 등록된 '10-1622342' 인 '자기 영동을 이용한 미세입자 분리 장치 및 이를 이용하여 미세입자를 분리하는 방법'이 바람직하다.In one embodiment, the sample isolated from the test subject may be CTCs, more preferably CTCs isolated from blood separated from the test subject using a biochip, and the biochip is the dielectrophoresis and magnetophoresis of the present invention. A device for separating fine particles by adjusting the direction, that is, '10-1622342' previously registered by the present applicant, 'a device for separating fine particles using magnetophoresis and a method for separating fine particles using the same' is preferred.

일 구현예에서, 전립선암은 전이성 호르몬 양성 전립선암 또는 전이성 거세저항성 전립선암일 수 있다.In one embodiment, the prostate cancer can be metastatic hormone positive prostate cancer or metastatic castration-resistant prostate cancer.

일 구현예에서, PSA 유전자의 mRNA 발현 수준에 따라 전립선암의 병기를 구별하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 전립선암 병기는 국한 병기(Localized stages)의 T2, T3 및 T4 병기, mHSPC 및 mCRPC일 수 있다. In one embodiment, the step of distinguishing the stage of prostate cancer according to the mRNA expression level of the PSA gene may be further included, and the stage of prostate cancer is T2, T3 and T4 stages of localized stages, mHSPC and mCRPC. can be

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 내용을 구체화하기 위한 것일 뿐 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail through the following examples. However, the following examples are only for specifying the content of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

제조예. 자기영동의 방향을 조절하여 미세 입자를 분리하는 장치의 제조manufacturing example. Manufacture of device for separating fine particles by controlling the direction of magnetophoresis

미소유체채널을 형성하기 위하여 0.7 mm 두께의 바닥 유리기판(BorofloatTM, Howard Glass Co,Worchester,MA)에 Ti/Cu/Cr seed layer를 증착하고, 포토레지스트를 통해 패턴을 형성한 뒤, 도금 과정을 통하여 30 ㎛ 두께의 강자성 니켈 와이어를 형성하였다.To form a microfluidic channel, a Ti/Cu/Cr seed layer is deposited on a bottom glass substrate (BorofloatTM, Howard Glass Co, Worchester, MA) with a thickness of 0.7 mm, a pattern is formed through photoresist, and a plating process is performed. Through this, a ferromagnetic nickel wire having a thickness of 30 μm was formed.

분리용 미세 유체 채널 부분의 하부 유리 기판에 2개의 강자성 니켈 와이어가 포함되도록 하였으며, 이중 하나의 와이어는 시료의 흐름 방향에 대하여 57°경사각으로 포함되고, 나머지 하나의 와이어는 71°로 진행되다가 분리용 미세 유체 채널의 말단부에서 113 °로 경사각을 변경시킨 후, 다시 경사각을 90°변경시켜 패턴 형성하였다.Two ferromagnetic nickel wires were included in the lower glass substrate of the microfluidic channel part for separation, one of which was included at an inclination angle of 57 ° with respect to the flow direction of the sample, and the other wire proceeded at 71 ° and then separated After changing the inclination angle to 113 ° at the distal end of the microfluidic channel, the pattern was formed by changing the inclination angle to 90 ° again.

세포가 미세 유체 채널 표면에 붙는 현상을 줄이기 위하여 상기 강자성 니켈 와이어를 분리용 미소 유체 채널부의 채널 표면으로부터 100 ㎛ 이격되도록 구성하였다. 포토리지스트를 제거하고, 에폭시 접착제를 도포하고 표면을 평탄하게 함으로써 자성 구조체로서 강자성 니켈 와이어를 포함하는 하부 기판을 제조하였다.In order to reduce cell adhesion to the microfluidic channel surface, the ferromagnetic nickel wire was configured to be 100 μm apart from the channel surface of the microfluidic channel part for separation. A lower substrate including a ferromagnetic nickel wire as a magnetic structure was prepared by removing the photoresist, applying an epoxy adhesive, and flattening the surface.

이후, 상부 유리 기판에 SU-8 을 미세 유체 채널 패턴으로 형성하고, Nitril rubber O-rings(size 001-1/2,McMaster-Carr, IL, USA) 를 사용하여 시료 주입부를 만들어 상부 유리 기판을 제조하고, 상기 제조된 하부 유리 기판과 UV 접착제(1187-M, DYMAX Co, Torrington, CT)로 접합함으로써 자기 유동을 이용한 미세입자 분리기를 최종 완성하였다.Subsequently, SU-8 was formed as a microfluidic channel pattern on the upper glass substrate, and a sample inlet was made using Nitril rubber O-rings (size 001-1/2, McMaster-Carr, IL, USA) to form an upper glass substrate. The fine particle separator using magnetic flow was finally completed by manufacturing and bonding the prepared lower glass substrate with a UV adhesive (1187-M, DYMAX Co, Torrington, CT).

실시예 1. 전립선암 환자 분류, 임상 데이터 및 시료 수집Example 1. Prostate cancer patient classification, clinical data and sample collection

암에 걸리지 않은 대조군 환자 5명으로부터 수집한 시료 5개 및 전립선암 환자 58명으로부터 수집한 시료 64개를 미국국립암연구소의 SEER 프로그램의 요약병기(summary stage) 분류에 따라 국소질환 속하는 국한 병기(Localized stages) (T2, T3 및 T4) 및 원격전이로 인한 진행성 질환에 속하는 전이 병기(Metastatic stages) (전이성 호르몬 양성 전립선암 (metastatic hormone-sensitive prostate cancer, mHSPC) 및 전이성 거세저항성 전립선암 (metastatic castrate-resistant prostate cancer, mCRPC))로 분류하고 임상 데이터를 수집하고 분석하였다 (표 1).Five samples collected from 5 control patients without cancer and 64 samples collected from 58 patients with prostate cancer were classified into localized disease according to the summary stage classification of the SEER program of the National Cancer Institute (USA). Localized stages (T2, T3 and T4) and metastatic stages belonging to progressive disease due to distant metastasis (metastatic hormone-sensitive prostate cancer (mHSPC) and metastatic castrate-resistant prostate cancer) -resistant prostate cancer, mCRPC)), and clinical data were collected and analyzed (Table 1).

실시예 2. 시료로부터 혈중암세포 분리Example 2. Isolation of CTCs from Samples

상기 환자들로부터 수집한 전혈을 PBS 용액 (Invitrogen, USA)을 포함한 1 대 5 비율로 희석하여 항응고 처리하여(anticoagulated)(Heparin-Agarose, H-1027, Sigma Diagnostics, USA) 혈액 시료를 준비하고, 이에 EpCAM 특이 항원 반응 면역자성나노비드를 주입하여 전처리하였다. 이와 같이 제조된 시료를 상기 제조예에서 제작한 유전 영동 및 자기영동의 방향을 조절하여 미세 입자를 분리하는 장치의 시료 주입구에 8 μl/h의 속도로 주입하여 혈중암세포(CTC)를 분리하였다. Whole blood collected from the patients was diluted with PBS solution (Invitrogen, USA) at a ratio of 1 to 5 and treated with anticoagulation (Heparin-Agarose, H-1027, Sigma Diagnostics, USA) to prepare a blood sample , This was pretreated by injecting EpCAM-specific antigen-reactive immunomagnetic nanobeads. The prepared sample was injected at a rate of 8 μl/h into the sample inlet of the device for separating microparticles by controlling the direction of dielectrophoresis and magnetophoresis prepared in Preparation Example above to separate CTCs.

실시예 3. CTC 내 PSA 및 혈청 내 PCA 상관성 분석Example 3. Correlation analysis of PSA in CTC and PCA in serum

상기 실시예 2에서 분리한 혈중암세포를 응집화하고 세포 파쇄한 뒤, 세포 파쇄물과 OligodT25가 표면에 부착되어 있는 자성 비드(magnetic bead)를 혼합하여 세포 파쇄물 내의 mRNA의 poly-A tail과 비드의 T25를 결합시켰다. 그 후, mRNA가 결합된 자성 비드를 세척 버퍼 A 타입으로 2 회 (세포 부유물 제거) 및 세척 버퍼 B 타입으로 2회 (mRNA 사이사이에 붙은 기타 세포 부유물 제거 및 mRNA 안정화) 세척하였다. 세척된 mRNA-자성비드를 Tris-HCL 버퍼로 탈착하고 탈착된 mRNA를 cDNA (complementary DNA)로 합성하였다. 합성한 cDNA를 이용하여 multiplex PCR을 수행하고 하기 표 2의 조건의 ddPCR 방식으로 PSA 유전자를 검출하였다. 여기서, ddPCR 방식은 상대값이 아니라 절대값으로 측정을 하기 때문에 유전자 발현양 측정시 기준값(Threshold)을 설정하고 (PSA의 기준값 0.01), 기준값 이상에 해당되는 시료(환자)는 각 유전자가 측정된것으로 간주하였다. 기준값은 대조군 시료의 평균 측정값 이상의 값을 사용하였다. 검출한 혈중암세포 내 PSA mRNA 수준과 표 1에서 확인한 임상 데이터 중 혈청 내 PSA 수준의 상관성을 분석하였다.After aggregating and disrupting the CBC cells isolated in Example 2, the cell lysate and magnetic beads having OligodT 25 attached to the surface were mixed to obtain the poly-A tail of the mRNA in the cell lysate and the beads. T 25 was combined. Thereafter, the mRNA-bound magnetic beads were washed twice with washing buffer A type (removal of suspended cells) and twice with wash buffer B type (removal of other suspended cell matter attached between mRNAs and stabilization of mRNA). The washed mRNA-magnetic beads were desorbed with Tris-HCL buffer, and the desorbed mRNA was synthesized into cDNA (complementary DNA). Multiplex PCR was performed using the synthesized cDNA, and the PSA gene was detected by the ddPCR method under the conditions shown in Table 2 below. Here, since the ddPCR method measures absolute values rather than relative values, a threshold value is set when measuring gene expression (PSA threshold value 0.01), and samples (patients) corresponding to or above the threshold value are measured for each gene. was regarded as As the reference value, a value equal to or greater than the average measured value of the control sample was used. The correlation between the level of PSA mRNA in the detected CTCs and the level of PSA in serum among the clinical data identified in Table 1 was analyzed.

환자의 CTC 유래 mRNA PSA 유전자 발현양을 적은 순서에서 많은순서로 liner fitting, 이후 각 환자에 해당되는 Serum PSA protein 값을 liner fitting 하여 도출하였다.The amount of CTC-derived mRNA PSA gene expression of the patient was derived by liner fitting in order from least to greatest, followed by liner fitting of Serum PSA protein value for each patient.

CTC로부터 분리한 mRNA 수준을 통해 PSA 유전자 검출율 및 발현량을 확인한 결과, CTC의 PSA mRNA 수준은 임상 병기가 증가할수록 PSA 유전자 발현 수준 및 검출율이 증가하였으며, 특히, mHSPC (38.47)에서 PSA 유전자 발현 수준은 국한병기 (0.07462 copies/ul), mHSPC (255.833 copies/ul) 임으로 3428 배 증가하였다. 아울러, 혈청 내 PSA 수준(Serum PSA)과 CTC 내 PSA mRNA 수준의 상관성을 확인한 결과, 국한 병기(Localized stages)에서는 각 환자의 혈청 PSA와 CTC 내 PSA mRNA가 상관성을 보이지 않았으나, 전이성 그룹인 mHSPC 및 mCRPC에서는 각 환자의 혈청 내 PSA 수준과 CTC 내 PSA mRNA 수준이 동일하게 증가하는 패턴을 나타냈다 (도 5). As a result of confirming the PSA gene detection rate and expression level through the mRNA level isolated from CTC, the PSA mRNA level of CTC increased as the clinical stage increased. In particular, the PSA gene expression level and detection rate increased in mHSPC (38.47). The expression level increased 3428 times with the localized stage (0.07462 copies/ul) and mHSPC (255.833 copies/ul). In addition, as a result of confirming the correlation between the PSA level in serum (Serum PSA) and the level of PSA mRNA in CTC, there was no correlation between serum PSA and PSA mRNA in CTC in each patient in the localized stage, but metastatic group mHSPC and In mCRPC, the PSA level in serum and the PSA mRNA level in CTC of each patient showed the same increasing pattern (Fig. 5).

Claims (16)

a) 검사 대상체로부터 분리된 혈액으로부터 혈중암세포(circulating tumor cell, CTC)를 분리하는 바이오칩을 이용하여 분리된 혈중암세포에서 PSA(prostate specific antigen) 유전자의 mRNA 또는 단백질의 발현 수준을 확인하는 단계;
b) 정상 대조군 시료의 해당 유전자의 상응하는 결과와 비교하는 단계; 및
c) 해당 유전자의 mRNA 발현량 및 검출량 수준에 따라 국한 병기(Localized stages)의 전립선암은 0.07462 copies/ul를 기준값으로,
전이 병기(Metastatic stages)의 전이성 호르몬 양성 전립선암 (metastatic hormone-sensitive prostate cancer, mHSPC)은 255.833 copies/ul를 기준값으로 설정하여
상기 국한 병기, 전이 병기의 mHSPC 또는 전이성 거세저항성 전립선암 (metastatic castrate-resistant prostate cancer, mCRPC)을 구별하는 단계;를 포함하고,
상기 단계 a)의 혈중암세포를 분리하는 바이오칩은, 유전 영동 및 자기영동의 방향을 조절하여 미세 입자를 분리하는 장치로서, 상부 유리기판; 패턴이 형성된 강자성 니켈 와이어를 포함하는 하부 유리 기판; 및 미세 입자를 포함하는 시료가 통과하는 미세 유체 채널;을 포함하고, 상기 미세 유체 채널은 주입된 시료에 포함된 미세 입자가 자기 영동에 의해 분리되면서 통과하는 분리용 미세 유체 채널을 포함하며, 상기 분리용 미세 유체 채널은 복수개의 강자성 니켈 와이어가 포함되는 것으로, 이중 하나의 와이어는 시료의 흐름 방향에 대하여 57°경사각으로 포함되고, 다른 하나의 와이어는 71°로 진행되다가 분리용 미세 유체 채널의 말단부에서 113°로 경사각을 변경시킨 후, 다시 경사각을 90°변경시켜 패턴 형성된 것을 특징으로 하는,
전립선암의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법.
a) confirming the expression level of mRNA or protein of a prostate specific antigen (PSA) gene in circulating tumor cells isolated from the blood of a test subject using a biochip that separates circulating tumor cells (CTC);
b) comparing with the corresponding result of the gene of interest in a normal control sample; and
c) 0.07462 copies/ul as the reference value for prostate cancer in localized stages according to the mRNA expression level and detection level of the gene,
Metastatic hormone-sensitive prostate cancer (mHSPC) of metastatic stages was set at 255.833 copies/ul as the reference value
Distinguishing mHSPC or metastatic castrate-resistant prostate cancer (mCRPC) of the localized stage, metastatic stage; including,
The biochip for isolating CTCs in step a) is a device for separating microparticles by adjusting the direction of dielectrophoresis and magnetophoresis, comprising: an upper glass substrate; a lower glass substrate including a patterned ferromagnetic nickel wire; and a microfluidic channel through which a sample containing fine particles passes, wherein the microfluidic channel includes a microfluidic channel for separation through which the fine particles included in the injected sample pass while being separated by magnetophoresis, wherein the The microfluidic channel for separation includes a plurality of ferromagnetic nickel wires, one of which is included at an inclination angle of 57° with respect to the flow direction of the sample, and the other wire runs at an angle of 71° to the microfluidic channel for separation. Characterized in that the pattern is formed by changing the inclination angle to 113 ° at the distal end and then changing the inclination angle to 90 ° again,
A method for providing information necessary for the diagnosis or prognosis of prostate cancer.
제 1항에 있어서, 상기 국한 병기의 전립선암은 T2, T3 또는 T4 병기의 전립선암인, 전립선암의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법.The method of claim 1, wherein the limited-stage prostate cancer is T2, T3, or T4 stage prostate cancer. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 단계 a)의 발현 수준을 확인하는 단계는, PSA 유전자의 발현양을 PSA 유전자의 mRNA 또는 단백질 수준에서 측정하는 제제를 이용하여 발현 수준을 확인하는 것인, 전립선암의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법.The method of claim 1, wherein the step of determining the expression level of step a) is to determine the expression level of the PSA gene using an agent that measures the expression level of the PSA gene at the mRNA or protein level of the PSA gene. A method of providing information necessary for diagnosis or prognosis. 제 4항에 있어서, mRNA 수준에서 측정하는 제제는, 상기 유전자의 핵산서열, 상기 핵산서열에 상보적인 핵산서열, 상기 핵산서열 및 상보적인 서열의 단편을 특이적으로 인식하는 프라미어 쌍, 프로브, 또는 프라이머 쌍 및 프로브인, 전립선암 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법.The method of claim 4, wherein the agent measured at the mRNA level comprises a nucleic acid sequence of the gene, a nucleic acid sequence complementary to the nucleic acid sequence, a primer pair that specifically recognizes a fragment of the nucleic acid sequence and a complementary sequence, a probe, or primer pairs and probes, a method for providing information necessary for diagnosis or prognosis of prostate cancer. 제 5항에 있어서, 측정은 중합효소연쇄반응, 실시간 RT-PCR (Real-time RT-PCR), 역전사 중합효소연쇄반응, 경쟁적 중합효소연쇄반응(Competitive RT-PCR), Nuclease 보호 분석(RNase, S1 nuclease assay), in situ 교잡법, 핵산 마이크로어레이, 노던블랏, DNA 칩, multiplex PCR 또는 ddPCR로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 방법으로 수행되는, 전립선암 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법.The method of claim 5, wherein the measurement is polymerase chain reaction, real-time RT-PCR (Real-time RT-PCR), reverse transcription polymerase chain reaction, competitive polymerase chain reaction (Competitive RT-PCR), nuclease protection assay (RNase, S1 nuclease assay), in situ hybridization, nucleic acid microarray, northern blot, DNA chip, multiplex PCR, or ddPCR performed by one or more methods selected from the group consisting of, a method for providing information necessary for prostate cancer diagnosis or prognosis. 제 6항에 있어서, 단백질 수준에서 측정하는 제제는, 유전자의 단백질 전장 또는 그 단편을 특이적으로 인식하는 항체, 항체단편, 앱타머(aptamer), 아비머(avidity multimer) 또는 펩티도모방체(peptidomimetics)인, 전립선암 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법.The method of claim 6, wherein the agent measured at the protein level is an antibody, antibody fragment, aptamer, avidity multimer or peptidomimetic that specifically recognizes the full-length protein of a gene or a fragment thereof ( peptidomimetics), a method of providing information necessary for diagnosis or prognosis of prostate cancer. 제 7항에 있어서, 측정은 웨스턴블랏, ELISA(enzyme linked immunosorbent assay), 방사선면역분석(RIA: Radioimmunoassay), 방사면역확산법(radioimmunodiffusion), 면역 전기영동, 조직면역염색, 면역침전 분석법(Immunoprecipitation assay), 보체 고정 분석법(Complement Fixation Assay), FACS, 질량분석 또는 단백질 마이크로어레이로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 방법으로 수행되는, 전립선암 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법.The method of claim 7, wherein the measurement is Western blot, enzyme linked immunosorbent assay (ELISA), radioimmunoassay (RIA), radioimmunodiffusion, immunoelectrophoresis, tissue immunostaining, immunoprecipitation assay , Complement Fixation Assay, FACS, mass spectrometry, or protein microarray. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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