KR101424217B1 - Composition for the diagnosis, therapy and prophylaxis of age-realted macular deteneration and method for obtaining information on age-realted macular deteneration - Google Patents
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Abstract
본 발명은 노년 황반변성의 진단 및 치료를 위한 단백질 바이오마커에 관한 것이다.The present invention relates to a protein biomarker for diagnosis and treatment of age-related macular degeneration.
Description
본 발명은 노년 황반변성의 진단 및 치료를 위한 단백질 바이오마커에 관한 것이다.The present invention relates to a protein biomarker for diagnosis and treatment of age-related macular degeneration.
이미 우리나라뿐만 아니라 세계인들의 평균 수명은 80세를 넘어선 고령화 시대에 살고 있다. 우리나라의 경우 특히 급격한 평균수명의 증가와 출산율의 저하 등으로 인하여 세계에서 가장 빠른 속도로 고령화가 진행중이다. 평균 수명이 늘어난 만큼 건강한 삶을 지속하기 위해서는 노화와 외부환경에 의해 발병하는 질병의 치료가 매우 중요하다. 노령화에 의한 가장 흔하면서 대표적 질환이 눈과 관련된 질환이다. 노화에 의한 질환이라 여겨졌던 안과 질환은 변화된 환경적 요인에 의해 발병 연령이 낮아지고 있고 발병률 또한 높아지고 있다. 이미 서구에서 50세 이상 성인의 실명 원인 질환 중 1위인 노년 황반변성은 우리나라에서도 급속히 발생율이 증가하고 있으며, 유병율이 높다.The average life expectancy of Koreans as well as the rest of the world is living in an age of over 80. In Korea, aging is on the fastest pace in the world due to rapid increase in average life expectancy and decrease in fertility rate. In order to maintain a healthy life as the life expectancy increases, the treatment of diseases caused by aging and the external environment is very important. The most common and representative disease caused by aging is eye related disease. The age of the onset of ophthalmologic disease, which was considered to be a disease caused by aging, has been lowered due to the changed environmental factors and the incidence is also increasing. Elderly macular degeneration, the most common cause of blindness in adults aged 50 years and older, is rapidly increasing in Korea, and its prevalence is high.
노년 황반변성 (age-related macular degeneration, AMD)은 50대 이상의 성인에서, 망막과 망막색소상피, 맥락막혈관 (choriocapillaris)이 진행성, 다인자성으로 변성 (degeneration), 위축 (atrophy) 되는 질환이다. AMD는 이미 서구에서는 당뇨망막병증, 녹내장을 제치고 50세 이상 어른의 실명 원인 질환 중 1위를 차지할 만큼 중요한 병이다. 미국에서는 현재 8백만 명 이상이 이 질병의 보다 흔한 형태인 비혈관성 또는 위축성 노년황반변성 (dry AMD)을 가진 것으로 보고 되었고, 매년 3백만 명 이상이 이 질병으로 시력을 잃고 있다. 우리나라에서도 식생활의 서구화와 환경요인, 평균수명의 연장에 따라 급속히 발생율이 증가하고 있다. 현재 65세 이상 인구 약 5백만 명의 5%인 25만명이 노년 황반변성을 앓고 있는 것으로 추정된다. 이러한 노인성 질환은 의료비 부담이라는 경제적 문제 뿐만 아니라,“삶의 질”의 저하라는 커다란 사회적 문제로 부각될 가능성이 있다. 그러므로, 노년황반변성의 조기진단 및 효율적 치료를 위한 연구가 절실히 필요하다.Age-related macular degeneration (AMD) is a disease in which retinas and retinal pigment epithelium, choriocapillaris are progressive, degenerated, and atrophy in adults over 50 years. AMD is already an important disease in the western world to overtake diabetic retinopathy and glaucoma and become the leading cause of blindness among adults aged 50 years and older. In the United States, more than 8 million people are now reported to have the more common form of this disease, non-vascular or atrophic AMD, and more than 3 million people die of this disease each year. In Korea, the rate of incidence is rapidly increasing with westernization of food, environmental factors, and life expectancy. It is estimated that about 250,000 people, aged 65 and over, 5% of the 5 million people, are suffering from age-related macular degeneration. Such geriatric diseases are likely to become not only economic problems such as medical burden but also a great social problem such as a decrease in "quality of life". Therefore, there is an urgent need for early diagnosis and efficient treatment of age - related macular degeneration.
그러나, AMD의 발생기전은 다인자성이고, 부분적으로만 밝혀져 있다. 유전적 소인 이외에, 환경오염, (과도한) 광선 노출, 산화 스트레스 등 유해 환경이 축적되어가는 것과의 연관성이 보고되었으나, 구체적인 메커니즘은 아직 완전히 알려지지 않았다.However, the pathogenesis of AMD is multifactorial and only partly revealed. In addition to the genetic predisposition, there is a link between environmental pollution, (excessive) light exposure, and the accumulation of harmful environments such as oxidative stress, but the specific mechanism is not yet fully understood.
현재 노년 황반변성 환자의 치료 현황은 다음과 같다.Currently, the treatment status of patients with AMD is as follows.
습성 노년 황반 변성인 맥락막 신생혈관 (choroidal neovascularization, CNV)의 치료는 크게 파괴적 치료(destructive therapy)[레이저광응고술, 광역학요법, 외과적수술]와 경로(pathway)-기반(based) 치료(therapy)[항혈관내피세포성장인자억제제, 항-혈관내피세포 성장인자(anti-vascular endothelial growth factor)] 나뉘어진다. The treatment of choroidal neovascularization (CNV), a mature macular degeneration in the elderly, is largely divided into destructive therapy (laser photocoagulation, metastatic surgery, surgical surgery) and pathway-based therapy [ Anti-vascular endothelial growth factor, anti-vascular endothelial growth factor].
그러나, 현재까지 상기의 어떤 방법도 심각한 시력 손실을 늦추거나 다소의 시력 개선을 가져올 뿐, 근본적인 치료가 되지는 못하고 있다. 특히, 이러한 치료들은 혈관 신생성 노년 황반변성[습성 노년황반변성, 습성(wet) AMD, 또는 신생혈관성(neovascular) AMD] 치료에 국한되고 있으며, AMD 환자의 70-80 %를 차지하는 비혈관 신생성 노년 황반변성인 위축성 변성[건성 노년 황반변성, 건성(dry) AMD, 지리학상 위축(geographic atrophy)]의 치료는 거의 전무한 실정이다. However, to date, none of the above methods have resulted in serious visual loss or slow visual acuity improvement. In particular, these therapies are limited to the treatment of angiogenic AMD [wet AMD, or neovascular AMD] and include non-angiogenic formation, which accounts for 70-80% of AMD patients Old age macular degeneration Adult atrophic degeneration [dry AMD, geographic atrophy] has rarely been treated.
현재 습성 노년 황반변성의 치료로 제한적인 시력 호전 효과가 입증된 것은 anti-VEGF의 반복적 유리체강내 주사가 유일하다. 이는 습성 노년 황반변성의 맥락막 신생혈관 (choroidal neovascularization, CNV)의 혈관 생성 싸이토카인인 혈관내피세포성장인자 (vascular endothelial growth factor, VEGF)를 타겟팅하는 치료이다. 그러나, anti-VEGF 치료를 받은 환자의 1/3에서만 제한적인 시력 호전이 입증되었고, 치료받은 환자의 1/6은 법적 실명상태로 진행한다. 또한, 정상성인 망막에 존재하는 VEGF를 지속적으로 억제함으로써 올 수 있는 망막 독성 등의 안전성 문제도 제기되고 있다. 이 치료는 유리체강내 약물의 짧은 반감기로 인하여 자주 반복 주사해야하고, 반복주사함에 따라 유리체출혈, 망막박리, 안내염 같은 합병증 발생 가능성이 증가한다. VEGF는 강력한 혈관확장제 역할을 하기 때문에 심장의 관상동맥의 이완과 혈액 순환을 유지시키는 역할을 한다. AMD 환자들이 고령이기 때문에 심혈관 질환의 위험이 높은 군들이므로 심각한 부작용 위험성도 있다. 따라서 VEGF 이외에 AMD 특이 분자 또는 단백질 마커를 찾아내고 이를 타겟팅하는 물질의 개발이 필요하다.Currently, there is only one repetitive intravitreal injection of anti-VEGF that has been proven to have a limited visual acuity improvement in the treatment of mood-old age-related macular degeneration. It is a treatment targeting vascular endothelial growth factor (VEGF), an angiogenic cytokine of choroidal neovascularization (CNV) of mature senile macular degeneration. However, only one-third of the patients who received anti-VEGF treatment had limited visual improvement and one sixth of the treated patients progressed to legal blindness. In addition, safety issues such as retinal toxicity, which can be achieved by continuously suppressing VEGF present in the normal adult retina, have been raised. This treatment is repeatedly injected repeatedly due to short half-life of intravitreal drug, and repeated injections increase the likelihood of complications such as vitreous hemorrhage, retinal detachment, and endophthalmitis. VEGF acts as a potent vasodilator, which helps maintain coronary artery relaxation and blood circulation in the heart. Since AMD patients are older, they are at higher risk for cardiovascular disease and there is also a risk of serious side effects. Therefore, in addition to VEGF, it is necessary to develop materials targeting and targeting AMD specific molecules or protein markers.
본 발명은 위에서 언급한 노년 황반변성의 조기진단 및 효율적 치료를 프로테오믹스 기법을 도입하여 바이오 마커를 발굴하는 시스템이다.The present invention is a system for discovering biomarkers by introducing a proteomics technique for the early diagnosis and effective treatment of the above-mentioned age-related macular degeneration.
몇몇 안내 질환, 특히 전안부의 염증질환에서 방수의 단백질, 사이토카인 성분의 변화를 보고하였으나, 습성 노년 황반변성 환자들의 전체 방수 단백질의 변화는 이전에 조사된 적이 없다. 이전 치료의 기왕력이 없는 습성 노년 황반변성 환자들과 이들과 나이, 성별이 일치하는 백내장 수술 환자들 방수의 전체 단백질을 프로테오믹스 기법으로 분석한다. Changes in waterproofing proteins and cytokines in some guiding diseases, especially in the anterior segment inflammatory disease, have been reported, but changes in the total waterproofing protein of the elderly macular degeneration patients have not been previously investigated. Patients with mild age-related macular degeneration who have no previous history of treatment, and patients with cataract surgery whose age and gender are in agreement with each other, will be analyzed by proteomics.
특히 여기에는 망막과 망막 색소상피가 산화 스트레스를 포함한 스트레스 조건하에서 일종의 '적응' 및 내인성 신경보호 기전으로 발달시켰을 가능성이 있는 물질들을 프로테오믹스 기법을 통해 발굴하여, 현재까지 치료가 거의 전무한 건성 노년 황반변성의 표적치료와 치료반응 모니터링에서 유용하게 이용하고자 함이 본 발명에서 구현하고자 하는 핵심적인 기술이다.
In particular, we have used proteomics to identify materials that may have developed into retina and retinal pigment epithelium as a kind of 'adaptation' and endogenous neuroprotection under stress conditions including oxidative stress, and have been used to treat dry AMD It is a core technology to be utilized in the present invention to be usefully used in target treatment and monitoring of therapeutic response.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하고 상기의 필요성에 의하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 노년 황반변성의 진단 및 치료를 위한 단백질 바이오마커를 제공하는 것이다.The present invention solves the above problems and aims at providing a protein biomarker for diagnosis and treatment of age-related macular degeneration.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유전자 정보 번호(GI No.) 4557894의 라이조자임 전구체(lysozyme precursor), 222144229의 오토파지 관련 단백질 7 아이조폼(autophagy-related protein 7 isoform) c, 4503143의 카뎁신(cathepsin) D 프리프로프로테인(preproprotein),208973244의 14-3-3 프로테인 제타(protein zeta)/델타(delta),4504919의 케라틴(keratin), 타입 II 사이토스케레탈 (cytoskeletal) 8,55956899의 케라틴, 타입 I 사이토스케레탈 9,24430190의 케라틴 타입 I 사이토스케레탈 15,88853069의 비트로넥틴 전구체,24234699의 케라틴 타입 I 사이토스케레탈 19,58530842의 데스모프라킨(desmoplakin) 이소폼 II,119392081의 보체 인자(complement factor) I 프리프로테인,118442839의 보체 인자 H-관련 프로테인 1 전구체,25777600의 프로테아좀 26S 비(non)-ATPase 소단위체(subunit) 1,11386161의 콜라겐 알파-2(IX) 체인 전구체,190341024의 SPARC-유사(like) 단백질 1 전구체,4507149의 슈퍼옥사이드 디스뮤타제,4504517의 열 충격(heat shock) 단백질 베타-1,124256496의 열 충격 70 kDa 단백질 1-유사체,109255234의 290 kDa의 중심체 단백질(centrosomal protein), 및 7669492의 글리셀알데히드-3인산 탈수소효소(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 단백질을 포함하는 노년 황반변성 진단용 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a lysozyme precursor of GI No. 4557894, autophagy-related protein 7 isoform c of 222144229, car of 4503143, Cathepsin D preproprotein, 14-3-3 protein zeta / delta of 208973244, keratin of 4504919, type II
또한 본 발명은 유전자 정보 번호(GI No.) 4557894의 라이조자임 전구체(lysozyme precursor), 222144229의 오토파지 관련 단백질 7 아이조폼(autophagy-related protein 7 isoform) c, 4503143의 카뎁신(cathepsin) D 프리프로프로테인(preproprotein),208973244의 14-3-3 프로테인 제타(protein zeta)/델타(delta),4504919의 케라틴(keratin), 타입 II 사이토스케레탈 (cytoskeletal) 8,55956899의 케라틴, 타입 I 사이토스케레탈 9,24430190의 케라틴 타입 I 사이토스케레탈 15,88853069의 비트로넥틴 전구체,24234699의 케라틴 타입 I 사이토스케레탈 19,58530842의 데스모프라킨(desmoplakin) 이소폼 II,119392081의 보체 인자(complement factor) I 프리프로테인,118442839의 보체 인자 H-관련 프로테인 1 전구체,25777600의 프로테아좀 26S 비(non)-ATPase 소단위체(subunit) 1,11386161의 콜라겐 알파-2(IX) 체인 전구체,190341024의 SPARC-유사(like) 단백질 1 전구체,4507149의 슈퍼옥사이드 디스뮤타제,4504517의 열 충격(heat shock) 단백질 베타-1,124256496의 열 충격 70 kDa 단백질 1-유사체,109255234의 290 kDa의 중심체 단백질(centrosomal protein), 및 7669492의 글리셀알데히드-3인산 탈수소효소(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 단백질에 대한 항체를 포함하는 노년 황반변성 진단제를 제공한다.The present invention also relates to a kit comprising a lysozyme precursor of GI No. 4557894, an autophagy-related protein 7 isoform c of 222144229, a cathepsin D-free of 4503143, A preprotein, a 14-3-3 protein zeta / delta of 208973244, a keratin of 4504919, a keratin of type II cytoskeletal 8,55956899, Keratin type I of Saitosuketaltal 15,88853069 of Retal 9,24430190, desmoplakin isform II of keratin type I cytoskeletal 19,58530842 of 24234699, complement factor I of 119392081 (IX) chain precursor of the proteasome
또한 본 발명은 대상(subject)에서 노년 황반변성에 대한 정보를 얻기 위한 방법으로서, The present invention also provides a method for obtaining information on old age macular degeneration in a subject,
(a) 대상으로부터의 생물학적 샘플에서 하나 이상의 바이오마커를 측정하는 단계로서, 여기서 하나 이상의 바이오마커는 본 발명의 청구항 제1항에 기재된 조성물 중에서 선택되는 단계; 및(a) measuring one or more biomarkers in a biological sample from a subject, wherein the one or more biomarkers are selected from the compositions according to
(b) 측정치 또는 측정치들을 정상인과 비교하여 그 측정치가 정상인보다 높은 경우에 노년 황반변성과 상호관련시키는 단계를 포함하는 노년 황반변성에 대한 정보를 얻기 위한 방법을 제공한다.(b) comparing the measurements or measurements with normal subjects and correlating them with age-old macular degeneration when the measurements are higher than normal.
본 발명에서 개체(subject)란 노년 황반변성 환자이며, 면역원성 단편이란 본 발명의 바이오 마커 단백질에 대한 항체에 의해 인식될 수 있는 하나 이상의 에피토프(epitope)를 가지고 있는 바이오마커 단백질의 단편을 의미한다.In the present invention, the term subject is a patient with an age-old macular degeneration and the immunogenic fragment means a fragment of a biomarker protein having at least one epitope that can be recognized by an antibody to the biomarker protein of the present invention .
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 본 발명의 바이오마커 단백질 또는 그 면역원성 단편에 특이적으로 결합하는 항체를 유효성분으로 포함하는 노년 황반변성 질환의 진단제를 제공한다. In order to accomplish still another object of the present invention, the present invention provides a diagnostic agent for old age-old macular degeneration diseases comprising an antibody which specifically binds to the biomarker protein of the present invention or an immunogenic fragment thereof as an active ingredient.
본 발명의 항체는 폴리클로날 항체일 수도 있으나, 모노클로날 항체인 것이 바람직하다.The antibody of the present invention may be a polyclonal antibody, but is preferably a monoclonal antibody.
폴리클로날 항체는 당업자에 알려진 종래방법에 따라 면역원인 바이오마커 단백질 또는 그 단편을 외부숙주에 주사함으로써 제조될 수 있다. 외부숙주는 마우스, 래트, 양, 토끼와 같은 포유동물을 포함한다. 면역원은 근내, 복강내 또는 피하주사방법으로 주사되며, 일반적으로 항원성을 증가시키기 위한 보조제(adjuvant)와 함께 투여된다. 외부숙주로부터 정기적으로 혈액을 채취하여 향상된 역가 및 항원에 대한 특이성을 보이는 혈청을 수거하거나 이로부터 항체를 분리 정제한다.The polyclonal antibody can be prepared by injecting an immunogen-causing biomarker protein or a fragment thereof into an external host according to conventional methods known to those skilled in the art. External hosts include mammals such as mice, rats, sheep, and rabbits. The immunogen is injected intraperitoneally, intraperitoneally or subcutaneously, and is generally administered with an adjuvant to increase the antigenicity. Blood is routinely collected from an external host to collect the sera showing improved titer and specificity for the antigen or isolating and purifying the antibody therefrom.
모노클로날 항체는 당업자에 알려진 융합에 의한 불멸화된 세포주 생성기술[Koeher and Milstein 1975, Nature,256:495)]에 의해 제조될 수 있다. 그 제조방법을 간단히 설명하면 다음과 같다. 먼저 순수한 단백질을 20 ㎍을 얻어서 Balb/C 쥐에 면역화를 시키거나 펩타이드를 합성하여 소혈청 알부민과 결합시켜 쥐에 면역화시킨다. 그 후에 쥐에서 분리된 항원-생산 임파구를 인간 또는 마우스의 미엘로마와 융합하여 불멸화된 하이브리도마를 생성하며, 엘라이져(ELISA)방법을 사용하여 원하는 모노클노날 항체를 생성하는 하이브리도마 세포만을 선택하여 증식한 후 배양물로부터 모노클로날 항체를 분리 정제한다.Monoclonal antibodies can be prepared by immortalized cell line generation techniques by fusion as disclosed in the art [Koeher and Milstein 1975, Nature, 256: 495). The manufacturing method will be briefly described as follows. First, 20 μg of pure protein is obtained to immunize Balb / C mice or to synthesize peptides and bind to bovine serum albumin and immunize mice. Then hybridizing the antigen-producing lymphocytes isolated from the mice with the myeloma of a human or mouse to produce an immortalized hybridoma, and using hybridoma (ELISA) method to generate the desired monoclonal antibody After selective proliferation, the monoclonal antibody is separated and purified from the culture.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 개체의 체액에서 본 발명의 바이오마커 단백질 또는 그 면역원성 단편의 존재를 검출하는 단계를 포함하는, 개체의 노년 황반변성에 대한 정보를 얻는 방법을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a method for obtaining information on the age-old macular degeneration of an individual, comprising the step of detecting the presence of the biomarker protein or an immunogenic fragment thereof of the present invention in the body fluid of an individual do.
본 발명의 방법에서, 인간 혈액인 것을 특징으로 하며, 상기 검출 단계는 개체의 간의 혈액 용액으로부터 2차원(2-D) 전기영동으로 바이오마커 단백질 또는 그 면역원성 단편의 존재를 직접 검출하거나, 혈액을 본 발명의 항체와 접촉시켜 항원항체반응을 통해 바이오마커 단백질 또는 그 면역원성 단편의 존재를 간접적으로 확인In the method of the present invention, the detection step is a step of detecting directly the presence of the biomarker protein or its immunogenic fragment by two-dimensional (2-D) electrophoresis from the liver blood solution of the individual, Is contacted with the antibody of the present invention to indirectly confirm the presence of the biomarker protein or its immunogenic fragment through the antigen-antibody reaction
하는 것을 포함한다..
항원항체반응으로서 현재 널리 알려진 면역에세이(immunoassay) 법은 효소면역측정법(ELISA, Coated tube), 항체결합 자성 입자(magnetic particle)을 튜브(tube)에 결합시킨 다음 항원(antigen)-추적자(tracer)와 난분해성 오염물질을 서로 경쟁적으로 반응시켜 효소반응을 유발시켜 정량하는 자성 입자(magnetic particle)법, 항체결합 라텍스 입자(latex particle)을 이용한 라텍스 입자(latex particle)법 등이 있다. Immunoassay, which is widely known as an antigen-antibody reaction, is an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA, Coated Tube), an antibody-bound magnetic particle conjugated to a tube, A magnetic particle method in which an enzyme reaction is caused to occur by competitively reacting a degradable contaminant with each other, and a latex particle method using antibody-bonded latex particles.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 본 발명의 바이오 마커 단백질 또는 그 면역원성 단편에 특이적으로 결합하는 항체를 유효성분으로 포함하는 노년 황반변성의 진단 키트를 제공한다.In order to accomplish another object of the present invention, the present invention provides a diagnostic kit for old age-old macular degeneration comprising an antibody specifically binding to the biomarker protein of the present invention or an immunogenic fragment thereof as an active ingredient.
본 발명의 진단키트는 당업자에 알려진 종래의 제조방법에 의해 제조되며, 전형적으로 동결건조형태의 항체와 버퍼, 안정화제, 불활성 단백질 등을 포함한다. 상기 항체는 방사종, 형광원, 효소 등에 의해 표지화될 수 있다. The diagnostic kits of the present invention are prepared by conventional methods known to those skilled in the art and typically include lyophilized forms of antibodies and buffers, stabilizers, inert proteins, and the like. The antibody may be labeled with a radionuclide, a fluorescent source, an enzyme, or the like.
본 발명의 단일클론항체는 면역에세이(immunoassay) 키트[ELISA, 항체 코팅된 튜브 테스트(antibody coated tube test), 측방-유도 테스트(lateral-flow test),휴대용 바이오센서(potable biosensor)]에 다양하게 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 보다 높은 특이도와 민감도를 나타내는 항체의 개발을 통한 다양한 노년 황반변성 검출 스펙트럼을 갖는 단백질칩 개발에도 이용될 수 있다.The monoclonal antibodies of the present invention can be used in a wide variety of immunoassay kits (ELISA, antibody coated tube test, lateral-flow test, potable biosensor) Can be used for the development of protein chips having various age-old macular degeneration detection spectra through the development of antibodies exhibiting higher specificity and sensitivity.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 노년 황반변성 환자의 방수 (Aqueous humor)에 증감하는 군에서 선택된 단백질을 유효성분으로 포함하는 노년 황반변성 질환의 치료 및 예방용 조성물을 제공한다.In order to accomplish another object of the present invention, the present invention provides a composition for treating and preventing old age-related macular degeneration diseases, which comprises as an active ingredient a protein selected from the group of increase or decrease in the aqueous humor of an old age-related macular degeneration patient.
본 발명의 약학적 조성물은 약제학적 분야에서 공지된 방법에 의해 약학적으로 허용되는 담체, 부형제, 희석제 등과 혼합하여 주사제 등의 제형으로 제조되어 정맥주사 등으로 투여될 수 있다. 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여량은 환자의 연령, 성별, 상태, 질환의 증상에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 바람직하게는 성인기준으로 1일 0.001~100 ㎎의 단백질을 투여할 수 있다.
The pharmaceutical composition of the present invention may be formulated into injectable preparations by mixing with a pharmaceutically acceptable carrier, excipient, diluent or the like by a method known in the pharmaceutical field and administered by intravenous injection or the like. The dosage of the pharmaceutical composition according to the present invention can be suitably selected according to the patient's age, sex, condition, and symptoms of the disease, and preferably 0.001 to 100 mg of protein per day on an adult basis.
이하 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.
본 발명은 프로테오믹스 기법을 이용하여, 노년황반변성 환자의 방수(aqueous humor)시료로부터 바이오마커를 발굴하기 위함이다. The present invention utilizes the proteomics technique to exclude biomarkers from aqueous humor samples of elderly patients with macular degeneration.
따라서 치료전 환자군 2명, 동일환자에 대한 치료 후 환자군 2명, 정상군 2명을 대상으로 그룹간 단백질의 변화 양상을 분석하였다. 실험의 재현성을 위해 동일한 시료로 3회 반복 실험을 진행하였고, 그중 2회 이상 검출된 단백질 리스트를 선별하였다. 그 결과 치료 전 환자 시료 1, 2에서 각각 131개, 161개의 단백질이 검출되었고, 동일환자에 대한 치료 후 환자군 1, 2에서 264, 183개의 단백질이 검출되었다. 정상시료 1, 2에서는 161, 144개의 단백질이 검출되었다(도 2).Therefore, we analyzed the changes of protein levels in two patients before treatment, two patients after treatment, and two patients in normal group. For the reproducibility of the experiment, three experiments were repeated with the same sample, and a list of proteins detected more than twice was selected. As a result, 131 and 161 proteins were detected in
환자군과 정상군의 그룹간 단백질의 질량적 변화를 확인하기 위하여 비표지 정량화(label-free quantification) 방법을 도입하여 정상군에 비해 치료 전 환자군에서 1.5배 이상 증가한 단백질을 각각 92, 75개 선별하였고 (표 1-2), 치료 후 감소하는 단백질 67, 64개를 선별하였다 (표 3-4). 이중 노년 황반변성 환자의 바이오마커 후보로 의미를 갖는다고 예상되는 대표적인 카뎁신(cathepsin) D, 데스모프라킨(desmoplakin)의 단백질을 대상으로 웨스턴 블럿(western blot)을 수행하여 (도 3) 이들 단백질의 질량적인 변화양상을 확인하였다.
In order to confirm the mass change of the protein between the patient group and the normal group, the label-free quantification method was used to select 92 and 75 proteins more than 1.5 times in the pre-treatment group compared to the normal group (Table 1-2), and 67 and 64 proteins that decreased after treatment were selected (Table 3-4). The western blot was performed on representative proteins of cathepsin D and desmoplakin expected to be significant candidates for biomarkers in elderly macular degeneration patients (Fig. 3) And the change of mass was observed.
표 1-2는 정상군에 비해 환자군에서 1.5배 이상 증가한 단백질 리스트를 나타낸다.Table 1-2 shows the list of proteins increased more than 1.5 times in the patient group compared with the normal group.
phosphodiesterase family member 2 isoform 3 preproprotein ectonucleotide pyrophosphatase /
ANK repeat and PH domain-containing protein 2 isoform b arf-GAP with SH3 domain,
ANK repeat and PH domain-containing protein 2 isoform b
phosphodiesterase gamma-2 1-phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate
phosphodiesterase gamma-2
clade A, member 7 precursor serine (or cysteine) proteinase inhibitor,
cladee, member 7 precursor
하기 표 3-4는 정상군에 비해 환자군에서 1.5배이상 증가했다가 치료 1달후 감소한 단백질 리스트이다.The following Table 3-4 shows a list of proteins that increased more than 1.5 times in the patients group compared with the normal group and decreased after 1 month of treatment.
ANK repeat and PH domain-containing protein 2 isoform b arf-GAP with SH3 domain,
ANK repeat and PH domain-containing
phosphodiesterase family member 2 isoform 3 preproprotein ectonucleotide pyrophosphatase /
clade A, member 7 precursor serine (or cysteine) proteinase inhibitor,
cladee, member 7 precursor
phosphodiesterase gamma-2 1-phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate
phosphodiesterase gamma-2
본 발명을 통하여 알 수 있는 바와 같이 본 발명에서 동정된 단백질을 이용하여 노년 황반 변성의 진단에 활용할 수 있을 수 있다.As can be seen from the present invention, the protein identified in the present invention can be used for diagnosis of senile macular degeneration.
도 1은 1차원 전기영동을 통해 얻은 노년황반변성 환자의 방수단백질 시료를 나타낸 그림이고,
도 2는 동정된 단백질을 그룹별로 분석하여 나타낸 히스토그램을 나타낸 그림이며,
도 3은 카뎁신(Cathepsin) D 와 데스모프라킨(Desmoplakin)의 웨스턴 블럿(western blot) 결과를 나타낸 그림이다.FIG. 1 is a view showing a waterproof protein sample of a patient with age-related macular degeneration obtained through one-dimensional electrophoresis,
FIG. 2 is a histogram showing the analysis of the identified proteins in groups,
Figure 3 is a western blot result of Cathepsin D and Desmoplakin.
이하 비한정적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 의도로 기재된 것으로서 본 발명의 범위는 하기 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되지 아니한다.The present invention will now be described in more detail by way of non-limiting examples. The following examples are intended to illustrate the invention and the scope of the invention is not to be construed as being limited by the following examples.
실시예 1:1차원 전기영동과 쿠마시 블루(coomassie blue) 염색Example 1: One-dimensional electrophoresis and coomassie blue staining
노년황반변성 환자들의 방수 (Aqueous humor) 를 50ug씩 취하여 1차원 전기영동 (120V, 1 hr 30min) 하고 아래에 기재된 방법으로 젤을 염색하였다.50ug of the aqueous humor of old age-related macular degeneration patients was subjected to one-dimensional electrophoresis (120V, 1 hr 30min) and the gel was stained by the method described below.
1차원 전기영동으로 단백질을 분리한 후, 3차 증류수를 이용하여 15분씩 3회 워싱해주고, 젤 코드 블루 염색 용액(Gel code blue staining solution)으로 1시간 동안 염색해 주었다.(도 2)Proteins were separated by 1-D electrophoresis, washed three times for 15 minutes with 3 rd distilled water, and stained with gel code blue staining solution for 1 hour (Fig. 2).
실시예Example 2:단백질의 2: Protein 펩타이드화Peptideization 단계(아래의 단계를 순차적으로 수행) Step (perform the steps below sequentially)
상기 염색된 젤을 구획에 따라 6등분하여 탈염색시약[50% 아세토나이트릴(Acetonitrile) 내 50mM 중탄산 암모늄(ammonium bicarbonate)] 을 이용하여 완전히 탈염색해주고, 100% 아세토나이트릴(Acetonitrile)을 이용하여 탈수해 주었다.The dyed gel was divided into 6 sections according to the compartments and completely dyed using a de-staining reagent (50 mM ammonium bicarbonate in 50% acetonitrile) and 100% acetonitrile And dehydrated it.
탈수시킨 샘플을 스피드(speed)-진공(vacuum)을 이용하여 10분간 완전히 건조시켰다.The dehydrated sample was completely dried for 10 minutes using speed-vacuum.
건조시킨 젤 안의 단백질은 이황화 결합들로 연결되어있기 때문에, 최종 농도가 10mM 이 되도록 하여 다이티오쓰레이톨 (dithiothreitol, DTT)을 넣어주고 56℃에서 45분간 반응시켰다. Since the protein in the dried gel was connected to the disulfide bonds, dithiothreitol (DTT) was added to give a final concentration of 10 mM, and the reaction was carried out at 56 ° C for 45 minutes.
앞선 반응에 의해 끊어진 -SH 기가 다시 서로 붙지 못하게 하기 위해 55mM 아이오도아세트아마이드 (iodoacetamide)를 어둠 속에서 30분씩 반응시켜 -SH 잔기에 알킬레이션을 하였다.55 mM iodoacetamide was reacted in the dark for 30 minutes in order to prevent the -SH group, which had been broken by the preceding reaction, from being attached again, and the alkyl residue was then alkylated with the -SH residue.
단백질을 가수분해하기 위해 트립신을 단백질과 1:20의 비율로 넣어주고 37℃ 에서 밤새(overnight) 반응시켰다. To hydrolyze the protein, trypsin was added to the protein at a ratio of 1:20 and reacted overnight at 37 ° C.
밤새(Overnight) 반응 후, 시료를 500uL튜브에 옮겨 담고, 추출 용액(extraction solution)[5% 포름산(formic acid), 50% 아세토나이트릴(acetonitrile)]을 첨가하여 밤새(overnight) 해준 튜브에 50uL를 넣어주고, 상온에서 20분간 반응시켰다. (위의 과정을 2회 반복)After Overnight reaction, the sample was transferred to a 500-μL tube, and the tube was washed with 50 μl of an extraction solution [5% formic acid, 50% acetonitrile] And the mixture was reacted at room temperature for 20 minutes. (Repeat the above procedure twice)
위의 과정으로 얻은 시료를 스피드(speed)-진공(vacuum)을 이용하여 용액(solution)이 전부 날아갈 때까지 말려주었다.
The sample obtained in the above procedure was speed-dried by vacuum until the solution was completely blown.
실시예Example 3: 3: LCLC -- ESIESI -- MSMS // MSMS 및 데이터 분석 And data analysis
LTQ 이온트랩 질량분석기를 이용하여 앞의 과정에서 얻어진 샘플을 분석하였다. The samples obtained in the previous procedure were analyzed using LTQ ion trap mass spectrometer.
C18 미세관(microcapillary) 컬럼 (12cm x 75um) 을 질량분석기에 연결하였고, 샘플을 컬럼에 주입하여 RP-HPLC를 이용하여 질량분석기에서 분석하였다.A C18 microcapillary column (12 cm x 75 um) was connected to the mass spectrometer and the sample was injected into the column and analyzed on a mass spectrometer using RP-HPLC.
이동상은 용매(solvent) A[3차 증류수 / 0.1% 포름산(formic acid)]와 용매(solvent) B[아세토나이트릴(acetonitrile)/ 0.1% 포름산(formic acid)] 를 5-45분 동안 구배(gradient)[3-40% 용매(solvent) B]로 흘려주었다. (표 3)The mobile phase was diluted with solvent A [tertiary distilled water / 0.1% formic acid] and solvent B [acetonitrile / 0.1% formic acid] for 5-45 min gradient [3-40% solvent B]. (Table 3)
컬럼의 유속(flow rate)은 250nL/min이며, MS에서 강도(intensity)가 가장 큰 5개의 피크를 MS/MS 하도록 한다. MS/MS는 데이터 의존 스캔 모드(data-dependent scan mode)를 사용하고, 정전분무 전압(electrospray voltage)은 1.95kV, CE[충돌 에너지(Collision eneygy)]는 35%로 적용하였고,The flow rate of the column is 250 nL / min, allowing MS / MS to have 5 peaks with the highest intensity in the MS. MS / MS uses data-dependent scan mode, electrospray voltage is 1.95 kV, CE (collision energy) is 35%
얻어진 MS/MS데이터는 휴먼 데이터베이스를 기반으로, SEQUEST를 통하여 단백질을 동정하였다.The MS / MS data obtained were based on a human database and identified proteins through SEQUEST.
표 3은 방수시료분석에 사용된 LC 구배 조건을 나타낸 표이다.
Table 3 shows the LC gradient conditions used in the waterproof sample analysis.
Claims (4)
222144229의 오토파지 관련 단백질 7 아이조폼(autophagy-related protein 7 isoform) c,
4503143의 카뎁신(cathepsin) D 프리프로프로테인(preproprotein),
208973244의 14-3-3 프로테인 제타(protein zeta)/델타(delta),
4504919의 케라틴(keratin), 타입 II 사이토스케레탈 (cytoskeletal) 8,
55956899의 케라틴, 타입 I 사이토스케레탈 9,
24430190의 케라틴 타입 I 사이토스케레탈 15,
88853069의 비트로넥틴 전구체,24234699의 케라틴 타입 I 사이토스케레탈 19,
58530842의 데스모프라킨(desmoplakin) 이소폼 II,
119392081의 보체 인자(complement factor) I 프리프로테인,
118442839의 보체 인자 H-관련 프로테인 1 전구체,
25777600의 프로테아좀 26S 비(non)-ATPase 소단위체(subunit) 1,
11386161의 콜라겐 알파-2(IX) 체인 전구체,
190341024의 SPARC-유사(like) 단백질 1 전구체,
4507149의 슈퍼옥사이드 디스뮤타제,
4504517의 열 충격(heat shock) 단백질 베타-1,
124256496의 열 충격 70 kDa 단백질 1-유사체,
109255234의 290 kDa의 중심체 단백질(centrosomal protein), 및
7669492의 글리셀알데히드-3인산 탈수소효소(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 단백질을 포함하는 노년 황반변성 진단용 조성물Lysozyme precursors of GI No. 4557894,
222144229 autophagy-related protein 7 isoform c,
4503143 < / RTI > of cathepsin D preproprotein,
0.0 > 14-3-3 < / RTI > protein zeta / delta,
4504919, keratin, type II cytoskeletal 8,
55956899 keratin, type I Saitoskeletal 9,
24430190 keratin type I Saitoskeletal 15,
88853069, Keratin Type I Saitoscapeal 19, 24234699,
Desmoplakin isoform II of < RTI ID = 0.0 > 58530842, <
The complement factor I < RTI ID = 0.0 > I <
The complement factor H-related protein 1 precursor of 118442839,
25777600 of the proteasome 26S non-ATPase subunit 1,
Collagen alpha-2 (IX) chain precursor of 11386161,
SPARC-like protein 1 precursor of 190341024,
4507149 < / RTI > superoxide dismutase,
4504517 < / RTI > heat shock protein beta-1,
124256496 < / RTI > of the heat shock 70 kDa protein 1-analog,
The 290 kDa centrosomal protein of 109255234, and
A composition for the diagnosis of age-related macular degeneration comprising at least one protein selected from the group consisting of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase of Korean Patent No. 7669492
222144229의 오토파지 관련 단백질 7 아이조폼(autophagy-related protein 7 isoform) c,
4503143의 카뎁신(cathepsin) D 프리프로프로테인(preproprotein),
208973244의 14-3-3 프로테인 제타(protein zeta)/델타(delta),
4504919의 케라틴(keratin), 타입 II 사이토스케레탈 (cytoskeletal) 8,
55956899의 케라틴, 타입 I 사이토스케레탈 9,
24430190의 케라틴 타입 I 사이토스케레탈 15,
88853069의 비트로넥틴 전구체,24234699의 케라틴 타입 I 사이토스케레탈 19,
58530842의 데스모프라킨(desmoplakin) 이소폼 II,
119392081의 보체 인자(complement factor) I 프리프로테인,
118442839의 보체 인자 H-관련 프로테인 1 전구체,
25777600의 프로테아좀 26S 비(non)-ATPase 소단위체(subunit) 1,
11386161의 콜라겐 알파-2(IX) 체인 전구체,
190341024의 SPARC-유사(like) 단백질 1 전구체,
4507149의 슈퍼옥사이드 디스뮤타제,
4504517의 열 충격(heat shock) 단백질 베타-1,
124256496의 열 충격 70 kDa 단백질 1-유사체,
109255234의 290 kDa의 중심체 단백질(centrosomal protein), 및
7669492의 글리셀알데히드-3인산 탈수소효소(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 단백질Lysozyme precursors of GI No. 4557894,
222144229 autophagy-related protein 7 isoform c,
4503143 < / RTI > of cathepsin D preproprotein,
0.0 > 14-3-3 < / RTI > protein zeta / delta,
4504919, keratin, type II cytoskeletal 8,
55956899 keratin, type I Saitoskeletal 9,
24430190 keratin type I Saitoskeletal 15,
88853069, Keratin Type I Saitoscapeal 19, 24234699,
Desmoplakin isoform II of < RTI ID = 0.0 > 58530842, <
The complement factor I < RTI ID = 0.0 > I <
The complement factor H-related protein 1 precursor of 118442839,
25777600 of the proteasome 26S non-ATPase subunit 1,
Collagen alpha-2 (IX) chain precursor of 11386161,
SPARC-like protein 1 precursor of 190341024,
4507149 < / RTI > superoxide dismutase,
4504517 < / RTI > heat shock protein beta-1,
124256496 < / RTI > of the heat shock 70 kDa protein 1-analog,
The 290 kDa centrosomal protein of 109255234, and
One or more proteins selected from the group consisting of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase of < RTI ID = 0.0 >
(a) 대상으로부터의 생물학적 샘플에서 하나 이상의 바이오마커를 측정하는 단계로서, 여기서 하나 이상의 바이오마커는 제1항에 기재된 조성물 중에서 선택되는 단계; 및
(b) 측정치 또는 측정치들을 정상인과 비교하여 그 측정치가 정상인보다 높은 경우에 노년 황반변성과 상호관련시키는 단계를 포함하는 노년 황반변성에 대한 정보를 얻기 위한 방법.
As a method for obtaining information on old age macular degeneration in a subject,
(a) measuring one or more biomarkers in a biological sample from a subject, wherein the one or more biomarkers are selected from the compositions according to claim 1; And
(b) comparing the measurements or measurements with a normal person, and correlating the measurement with the age-old macular degeneration when the measurement is higher than normal.
222144229의 오토파지 관련 단백질 7 아이조폼(autophagy-related protein 7 isoform) c,
4503143의 카뎁신(cathepsin) D 프리프로프로테인(preproprotein),
208973244의 14-3-3 프로테인 제타(protein zeta)/델타(delta),
4504919의 케라틴(keratin), 타입 II 사이토스케레탈 (cytoskeletal) 8,
55956899의 케라틴, 타입 I 사이토스케레탈 9,
24430190의 케라틴 타입 I 사이토스케레탈 15,
88853069의 비트로넥틴 전구체,24234699의 케라틴 타입 I 사이토스케레탈 19,
58530842의 데스모프라킨(desmoplakin) 이소폼 II,
119392081의 보체 인자(complement factor) I 프리프로테인,
118442839의 보체 인자 H-관련 프로테인 1 전구체,
25777600의 프로테아좀 26S 비(non)-ATPase 소단위체(subunit) 1,
11386161의 콜라겐 알파-2(IX) 체인 전구체,
190341024의 SPARC-유사(like) 단백질 1 전구체,
4507149의 슈퍼옥사이드 디스뮤타제,
4504517의 열 충격(heat shock) 단백질 베타-1,
124256496의 열 충격 70 kDa 단백질 1-유사체,
109255234의 290 kDa의 중심체 단백질(centrosomal protein), 및
7669492의 글리셀알데히드-3인산 탈수소효소(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 단백질을 유효성분으로 포함하는 노년 황반변성 질환의 치료 및 예방용 조성물.Lysozyme precursors of GI No. 4557894,
222144229 autophagy-related protein 7 isoform c,
4503143 < / RTI > of cathepsin D preproprotein,
0.0 > 14-3-3 < / RTI > protein zeta / delta,
4504919, keratin, type II cytoskeletal 8,
55956899 keratin, type I Saitoskeletal 9,
24430190 keratin type I Saitoskeletal 15,
88853069, Keratin Type I Saitoscapeal 19, 24234699,
Desmoplakin isoform II of < RTI ID = 0.0 > 58530842, <
The complement factor I < RTI ID = 0.0 > I <
The complement factor H-related protein 1 precursor of 118442839,
25777600 of the proteasome 26S non-ATPase subunit 1,
Collagen alpha-2 (IX) chain precursor of 11386161,
SPARC-like protein 1 precursor of 190341024,
4507149 < / RTI > superoxide dismutase,
4504517 < / RTI > heat shock protein beta-1,
124256496 < / RTI > of the heat shock 70 kDa protein 1-analog,
The 290 kDa centrosomal protein of 109255234, and
Wherein the composition comprises at least one protein selected from the group consisting of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase as an active ingredient.
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- 2011-05-18 KR KR1020110047026A patent/KR101424217B1/en active IP Right Grant
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JP2007269778A (en) | 2006-02-17 | 2007-10-18 | Pfizer Inc | Method for treatment of macular degeneration and related eye conditions |
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Publication number | Publication date |
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KR20120129023A (en) | 2012-11-28 |
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