본 발명에서는, 폐암 환자에서 얻은 생물학적 시료에서 정상인에 비해 특이적으로 과발현되는 단백질들을 스크리닝하여, 하기의 표 2에 기재된 유전자를 폐암 마커로 확보하였다.
즉, 본 발명은 혈청 아밀로이드 A2 (Serum amyloid A2), 보체 C4-A 전구체(Complement C4-A precursor), 혈청 아밀로이드 A 단백질 전구체(Serum amyloid A protein precursor), 보체 성분 C8 감마 쇄 전구체 (Complement component C8 gamma chain precursor), 187 kDa 단백질 (187 kDa protein), 가상 단백질 DKFZp686C15213 (Hypothetical protein DKFZp686C15213), 가상 단백질 DKFZp686N02209 (Hypothetical protein DKFZp686N02209), 아포리포단백질 A-II 전구체 (Apolipoprotein A-II precursor), 알파-1-안티키모트립신 전구체의 이소폼 1 (Isoform 1 of Alpha-1-antichymotrypsin precursor), 혈소판 베이직 단백질 전구체 (Platelet basic protein precursor), 세로트랜스페린 전구체 (Serotransferrin precursor), 루신-리치 알파-2-당단백질 전구체 (Leucine-rich alpha-2-glycoprotein precursor), 비타민 D-결합 단백질 전구체 (Vitamin D-binding protein precursor), SNC66 단백질 (SNC66 protein), IGL@ 단백질 (Ig lamda chain protein), C-반응 단백질 전구체의 이소폼 1 (Isoform 1 of C-reactive protein precursor), 알파-2-당단백질 1 징크 (alpha-2-glycoprotein 1, zinc), 클루스테린 전구체 (Clusterin precursor), 아포리포단백질 E 전구체 (Apolipoprotein E precursor), 아포리포단백질-L1 전구체의 이소폼 2 (Isoform 2 of Apolipoprotein-L1 precursor) 를 폐암의 바이오마커로써 제공한다.
용어, “폐암 마커” 또는 “폐암 바이오마커”란 정상 세포에 비하여 폐암을 가진 세포, 조직 등에서 증가 또는 감소를 보여 폐암을 진단할 수 있는, 유기 생체 분자 물질을 의미하며, 본 발명에서는 표 2에 기재된 폐암 바이오 마커들의 발현을 mRNA 수준 또는 단백질 수준에서 확인함으로써, 폐암 여부를 진단할 수 있다. 이 때, 분석에 사용되는 유전자의 수는 제한되지 않으며, 목적에 맞게 1 이상의 유전자를 적합하게 선택할 수 있다.
하나의 양태로서, 본 발명은 표 2에 기재된 유전자로 이루어진 그룹 중에서 1 내지 20개 선택되는 유전자의 mRNA 수준을 측정하는 제제를 포함하는 폐암 진단 마커 검출용 조성물에 관한 것이다.
상기 유전자의 mRNA 수준을 측정하는 제제는 바람직하게는 프라이머 쌍 또는 프로브이다.
구체적으로, 프라이머는 짧은 자유 3말단 수산화기(free 3' hydroxyl group)를 가지는 핵산 서열로 상보적인 템플레이트와 염기쌍(base pair)을 형성할 수 있고 템플레이트 가닥 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 짧은 핵산 서열을 의미한다.
본 발명의 프라이머는 필요한 경우, 분광학적, 광화학적, 생화학적, 면역화학적 또는 화학적 수단에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 검출 가능한 표지를 포함할 수 있다. 표지는, 호스래디쉬 퍼옥시다제, 알칼린 포스파타아제 등과 같은 효소, 33P 등과 같은 방사성 동위원소, 바이오틴 등과 같은 화학그룹 및 형광성 분자를 예로 들 수 있다.
프로브는 mRNA와 특이적 결합을 이룰 수 있으며 라벨링 되어 있어서 특정 mRNA의 존재 유무를 확인할 수 있는 RNA 또는 DNA 등의 핵산 단편을 의미한다. 프로브는 올리고뉴클로타이드(oligonucleotide) 프로브, 단쇄 DNA(single stranded DNA) 프로브, 이중쇄 DNA(double stranded DNA) 프로브, RNA 프로브 등의 형태로 제작될 수 있다.
당업자는, 공지된 유전자의 핵산 서열로부터, 표적 유전자내 서열간의 혼성 화 정도 등의 변수를 고려하여 상기 유전자의 특정 영역을 특이적으로 증폭하는 프라이머 쌍 또는 상기 유전자의 특정 영역을 특이적으로 인지하는 프로브를 디자인할 수 있다.
또 다른 양태로서, 본 발명은 표 2에 기재된 유전자로 이루어진 그룹 중에서 1 내지 20개 선택되는 유전자의 단백질 수준을 측정하는 제제를 포함하는 폐암 마커 검출용 조성물에 관한 것이다.
유전자의 단백질 수준을 측정하는 제제는 바람직하게는 항체로, 표 2에 기재된 유전자의 단백질에 대해 특이적으로 결합하는 다클론 항체, 단클론 항체 및 재조합 항체를 모두 포함한다. 또한, 본 발명의 항체는 2개의 전체 길이의 경쇄 및 2개의 전체 길이의 중쇄를 가지는 완전한 형태 및 항체 분자의 기능적인 단편, 예를 들어, Fab, F(ab'), F(ab') 2 및 Fv을 포함한다.
본 발명의 폐암 진단 마커 검출용 조성물은 당분야에서 널리 사용되는 다른 구성 성분 또는 장치를 추가로 포함하여 폐암 진단 마커 검출용 키트로 응용, 제작될 수 있다.
구체적인 예로서, 상기 유전자에 대한 특이적인 프라이머 쌍 및, 추가적으로 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액, 데옥시뉴클레오타이드(dNTPs), Taq-폴리머라아제 및 역전사효소와 같은 효소, DNAse 억제제, RNAse 억제제, DEPC-수(DEPC-water), 멸균수 등을 포함하여 RT-PCR용 키트로 제작될 수 있 다. 또 다른 예로서, DNA 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 DNA 칩용 키트로 제작될 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 유전자의 단백질에 대한 특이적인 항체 및, 추가적으로, 결합된 항체를 검출할 수 있는 시약, 예를 들면, 표지된 2차 항체, 발색단(chromophores), 효소 및 그의 기질을 포함하는 ELISA용의 키트로 제작될 수 있다. 또 다른 예로서, 단백질 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 단백질 칩용 키트로 제작될 수 있다.
상기 예시한 키트 외에도, 상기 유전자를 검출할 수 있는 래피드 진단 키트로 제작되는 여러 형태의 진단 키트를 포함한다.
또 다른 양태로서, 본 발명은 생물학적 시료의 표 2에 기재된 유전자로 이루어진 그룹 중에서 1 내지 20개 선택되는 유전자의 발현 수준을 측정하여 폐암 마커를 검출하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로는, 유전자의 발현 수준을 mRNA 수준 또는 단백질 수준에서 검출할 수 있다.
구체적인 양태로서, 본 발명은 표 2에 기재된 유전자에 특이적인 프라이머 쌍 또는 프로브를 사용하여 폐암 의심 환자의 생물학적 시료로부터 상기 유전자의 mRNA 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 폐암 진단 마커를 검출하는 방법에 관한 것이다.
상기 방법으로 mRNA 수준을 측정하기 위한 구체적 분석 방법으로는 RT-PCR, 경쟁적 RT-PCR, 실시간 RT-PCR, RNase 보호 분석법, 노던블랏팅, DNA 칩 등이 있으 나, 이로 제한되는 것은 아니다.
또 다른 구체적인 양태로서, 본 발명은 표 2에 기재된 유전자의 단백질에 특이적인 항체를 사용하여 폐암 의심 환자의 생물학적 시료와 접촉시켜 항원-항체 복합체 형성하는 방법으로 단백질 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 폐암 진단 마커를 검출하는 방법에 관한 것이다.
상기 방법으로 단백질 수준을 측정하기 위한 구체적 분석 방법으로는, 웨스턴 블랏, ELISA, 방사선면역분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역침전 분석법, 보체 고정 분석법, FACS, 단백질 칩 등이 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. ELISA는 고체 지지체에 부착된 항체와 항원의 복합체에서 항원을 인지하는 표지된 또 다른 항체를 이용하는 직접적 샌드위치 ELISA, 고체 지지체에 부착된 항체와 항원의 복합체에서 항원을 인지하는 또 다른 항체와 반응시킨 후 이 항체를 인지하는 표지된 2차 항체를 이용하는 간접적 샌드위치 ELISA 등의 다양한 ELISA 방법을 포함한다.
또 다른 구체적인 양태로서, 표 2에 이루어진 그룹 중에서 1 내지 20개 선택되는 단백질에 대하여, 생물학적 시료내 절단된 펩타이드의 질량을 질량분석기를 이용하여 구하는 단계; 및 상기 펩타이드의 질량 스펙트럼을 단백질 서열 데이터베이스와 비교하여 생성된 펩타이드를 동정하는 단계를 포함하는, 폐암 마커를 검출하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 질량분석기에서 MRM (multiple reaction monitoring: 다중반응 모니터링) 또는 SRM (selective reaction monitoring; 선택반응 모니터링) 방법을 적용하여, 나타나는 단백질 유래 펩타이드의 전구 이 온(precursor ion)과 이행성 이온(transition ion)의 질량분석기상의 피크를 확인한다. 또한, SEQUEST, Mascot, Sonar, X!Tandem, Phenyx, PeptideProphet, ProteinProphet, DTASelect 및 OMSSA 등의 소프트웨어를 이용할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 폐암 바이오마커를 검출 및 측정하는 방법은 상기에서 언급한 방법으로만 한정되는 것이 아니며, 당 분야에서 밝혀진 다양한 방법들의 조합 및 변형된 방법으로 응용이 가능하다. 이런 방법으로, SISCAPA (stable isotope standards and capture by anti-peptide antibodies) 등을 예시할 수 있다.
검사에 사용되는 생물학적 시료는 특별히 제한되지 않으며, 조직, 세포, 전혈, 혈청, 혈장, 타액, 객담, 뇌척수액, 뇨와 같은 시료 등을 포함할 수 있다.
또한, 페암에 걸리지 않은 시료를 대조군으로 사용하여 시료내의 폐암 의심 환자의 생물학적 시료에서의 유전자 발현량과 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 대조군과 생물학적 시료 간의 발현량의 차이는 절대적 또는 상대적 차이로 비교될 수 있다.
상기 예시한 검출 방법들을 통하여, 폐암 마커 유전자의 mRNA 또는 단백질 수준을 정량적으로 분석 가능하고, 이를 통하여 폐암 의심 환자의 폐암 여부를 진단할 수 있다.