KR101434759B1 - 폐암 환자의 항암제 치료 반응성 및 생존 예후 예측용 마커 - Google Patents

폐암 환자의 항암제 치료 반응성 및 생존 예후 예측용 마커 Download PDF

Info

Publication number
KR101434759B1
KR101434759B1 KR1020120155691A KR20120155691A KR101434759B1 KR 101434759 B1 KR101434759 B1 KR 101434759B1 KR 1020120155691 A KR1020120155691 A KR 1020120155691A KR 20120155691 A KR20120155691 A KR 20120155691A KR 101434759 B1 KR101434759 B1 KR 101434759B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polynucleotide
lung cancer
response
gene
survival
Prior art date
Application number
KR1020120155691A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140085880A (ko
Inventor
전효성
박재용
이명훈
Original Assignee
주식회사 디앤피바이오텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 디앤피바이오텍 filed Critical 주식회사 디앤피바이오텍
Priority to KR1020120155691A priority Critical patent/KR101434759B1/ko
Publication of KR20140085880A publication Critical patent/KR20140085880A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101434759B1 publication Critical patent/KR101434759B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813—Hybridisation assays
    • C12Q1/6827—Hybridisation assays for detection of mutation or polymorphism
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813—Hybridisation assays
    • C12Q1/6834—Enzymatic or biochemical coupling of nucleic acids to a solid phase
    • C12Q1/6837—Enzymatic or biochemical coupling of nucleic acids to a solid phase using probe arrays or probe chips
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • C12Q1/6886—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material for cancer
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/15—Medicinal preparations ; Physical properties thereof, e.g. dissolubility
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • G01N33/5008—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/118—Prognosis of disease development
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/136—Screening for pharmacological compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 유전자 다형성을 이용한, 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후의 예측용 마커 및 이의 이용에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후 예측과 유의적 상관관계를 갖는 특정 단일염기다형성(SNP)의 염기를 확인하여 폐암 생존 예후를 예측하는 방법, 상기 SNP를 확인할 수 있는 폴리뉴클레오티드, 폴리펩티드 또는 그의 cDNA를 포함하는 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후 예측용 조성물, 그리고 이를 포함하는 마이크로어레이 및 키트에 관한 것이다.

Description

폐암 환자의 항암제 치료 반응성 및 생존 예후 예측용 마커 {Markers for predicting survival and the response to anti-cancer drug in a patient with lung cancer}
본 발명은 유전자 다형성을 이용한, 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후의 예측용 마커 및 이의 이용에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후 예측과 유의적 상관관계를 갖는 특정 단일염기다형성(SNP)의 염기를 확인하여 폐암 생존 예후를 예측하는 방법, 상기 SNP를 확인할 수 있는 폴리뉴클레오티드, 폴리펩티드 또는 그의 cDNA를 포함하는 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후 예측용 조성물, 그리고 이를 포함하는 마이크로어레이 및 키트에 관한 것이다.
폐암은 전세계적으로 암으로 인한 사망의 주요 원인 중의 하나이다. 특히, 비소세포폐암(non-small cell lung cancer, NSCLC)은 폐암의 약 85%를 차지하고 있으며, 지난 수십 년 동안 NSCLC의 진단 및 치료의 발전에도 불구하고, 여전히 폐암 진단 환자의 평균 5년 생존율이 15%에도 미치지 못한다. 일반적으로 폐암 초기의 경우에는 광범위한 절제를 통한 완치를 치료의 목적으로 하나, 진행성의 경우에는 항암 화학요법으로의 치료를 시행하고 있다. 말기 비소세포암 환자에 대하여 파클리탁셀과 시스플라틴 등의 백금 기반의 항암제 병합요법을 가장 많이 사용하고 있지만, 치료했을 때 나타나는 효과가 그다지 크지 않고 예후가 좋지 않다. 또한, 비슷한 임상적 특징을 가지는 환자들 중에서도 항암 화학요법에 대한 반응이 다양하게 나타나고, 같은 병기의 환자라 할지라도 환자의 생존에 상당한 차이를 보인다. 따라서 환자의 임상적 결과를 보다 잘 예측하고 특정 치료법에 효과적인 환자군을 선별할 수 있는 분자 바이오마커를 찾으려는 연구가 수없이 행해지고 있다.
DNA 복구 시스템은 유전체의 무결성 유지를 위해 필수적이므로, DNA 복구 유전자들의 이상은 암의 위험인자를 극적으로 증가 시킬 수 있다. DNA 복구 유전자들의 다형성이 개개인의 DNA 복구 능력에 차이를 발생시킨다는 보고들이 있으며, 이는 폐암을 포함한 다양한 암에 대한 감수성의 차이를 나타내는 원인이 될 수 있다. 또한, 세포 사멸 관련 유전자들의 여러 다형성이 효소의 발현 및 활성에 영향을 미쳐 폐암을 포함한 다양한 암들의 위험 인자와 예후에 관련이 있을 가능성이 있다.
따라서 최근 들어 이러한 유전자의 다형성을 이용한 질병들에 대한 감수성을 예측하고 진단하는 방법들이 개발되고 있으며, 특히 암과 관련된 유전자의 다형성과 암과의 연관성에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 예를 들어, 아폽토시스의 조절과 발생에 결정적인 역할을 하는 것으로 알려진 카스파제(caspase, CASP) 유전자와 관련하여 CASP8 프로모터의 -652 6-뉴클레오티드(CTTACT) 결실 변이체(rs3834129, -652 6N del)는 CASP8 유전자의 발현을 감소시키고 다발성 암 위험과 관련이 있는 것으로 보고되었고 (Sun T, et al. Nat Genetic 39:605-13, 2007), CASP8 D302H (rs1045485G>C)와 IVS12-19G>A (rs3769818) 다형성에 관한 기능이 알려지지 않았지만 다양한 유형의 암 위험과 관련된 것으로 보고되었다(Macpherson G, et al. J Natl Cancer Inst 96:1866-9, 2004). 또한, 염색체 19q13.3 부위는 DNA 복구, 세포사멸, 세포분열 등과 관련된 유전자가 많이 존재하는 것으로 알려져 있으며, 여기에 위치하는 rs1970764T>C (PPP1R13L IVS8-1435), rs11615G>A (ERCC1 N118N)) 등의 haplotype은 기저세포암, 유방암, 폐암의 위험도와 연관성이 있는 것으로 보고된 바 있다 (Yin J, Rockenbauer E, Hedayati M, et al. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 11:1449-1453, 2002; Nexo BA, Vogel U, Olsen A, et al. Carcinogenesis 24:899-904, 2003; Vogel U, Laros I, Jacobsen NR, et al. Mutat Res 546:65-74, 2004).
그러나 암의 위험성 및 예후과 관련하여 DNA 복구 유전자 또는 세포 사멸 유전자의 다형성이 미치는 영향이 광범위하게 연구되었지만, 단지 소수의 연구만이 암 환자에서 DNA 복구 유전자 또는 세포 사멸 유전자의 다형성의 진단 중요성을 보고하였다. 본 발명자들은 DNA 복구와 세포 사멸에 관련된 유전자의 다형성이 폐암 환자의 임상적 예후에 영향을 미칠 것이라는 가설을 세우고, 파클리탁셀-시스플라틴 병합요법을 1차 치료로 받은 비소세포폐암 환자들을 대상으로 DNA 복구와 세포사멸 유전자의 다형성과 항암제 반응의 연관성을 분석한 결과, 항암 화학요법에 대한 반응과 생존을 예측할 수 있는 바이오 마커를 찾아내어 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 하나의 목적은 폐암 환자로부터 채취한 유전자 시료에 대하여 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후의 예측과 유의적 상관관계를 갖는 특정의 SNP의 염기를 확인함으로써, 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후를 예측하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 특정의 SNP 마커를 확인할 수 있는 폴리뉴클레오티드, 폴리펩티드 또는 그의 cDNA를 포함하는, 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후의 예측용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 특정의 SNP 마커를 확인할 수 있는 폴리뉴클레오티드, 폴리펩티드 또는 그의 cDNA를 포함하는, 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후의 예측용 마이크로어레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 특정의 SNP 마커를 확인할 수 있는 폴리뉴클레오티드, 폴리펩티드 또는 그의 cDNA를 포함하는, 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후의 예측용 키트를 제공하는 것이다.
본 발명은 환자로부터 얻은 유전자 시료에 대하여, XPD 유전자 중의 서열번호 1로 표시되는 서열의 27번째의 염기에 위치하는 SNP(NCBI refSNP ID: rs1052555), BRCA1 유전자 중의 서열번호 2로 표시되는 서열의 27번째의 염기에 위치하는 SNP(NCBI refSNP ID: rs799917), TNFRSF1B 유전자 중의 서열번호 3으로 표시되는 서열의 27번째의 염기에 위치하는 SNP(NCBI refSNP ID: rs1061624), BCL2 유전자 중의 서열번호 4로 표시되는 서열의 27번째의 염기에 위치하는 SNP(NCBI refSNP ID: rs2279115), BIRC5 유전자 중의 서열번호 5로 표시되는 서열의 27번째의 염기에 위치하는 SNP(NCBI refSNP ID: rs9904341), 및 CASP8 유전자 중의 서열번호 6으로 표시되는 서열의 27번째의 염기에 위치하는 SNP(NCBI refSNP ID: rs3769818)로 이루어진 군에서 선택되는 2 이상의 SNP의 염기를 확인하는 단계를 포함하는, 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후의 예측 방법을 제공한다.
이들의 서열은 이하의 표 1에 나타낸다. 표 1에서 각 SNP에 대한 NCBI의 refSNP ID는 상기 SNP의 서열 및 그 위치를 나타내는 것이다. 당업자라면 상기 번호를 이용하여 SNP의 위치 및 서열을 용이하게 확인할 수 있다. NCBI에 등록되어 있는 SNP의 refSNP ID에 해당하는 구체적인 서열은 계속되는 유전자에 대한 연구 결과에 따라 약간씩 변경될 수 있으며, 이러한 변경된 서열 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 당업자에게 자명할 것이다.
유전자 NCBI refSNP ID 서열 서열번호
XPD/ERCC2 rs1052555 gatgccaacctcaacctgaccgtgga[c/t]gagggtgtccaggtggccaagtact 1
BRCA1 rs799917 ggtttcaaagcgccagtcatttgctc[c/t]gttttcaaatccaggaaatgcagaa 2
TNFRSF1B rs1061624 cctgcaggccaagagcagaggcagcg[a/g]gttgtggaaagcctctgctgccatg 3
BCL2 rs2279115 tccgtccccggctccttcatcgtccc[a/c]tctcccctgtctctctcctggggag 4
BIRC5 rs9904341 gccattaaccgccagatttgaatcgc[c/g]ggacccgttggcagaggtggcggcg 5
CASP8 rs3769818 catcgcctctgaaatacatcacataa[c/t]attgtgactgtctgtgggggaaagc 6
본 발명에서, rs1052555 CC, rs799917 CC, rs1061624 AA, rs2279115 AA, rs9904341 CG+GG 그리고 rs3769818 GG 유전자형은 항암제에 대한 나쁜 생존 결과와 관련이 있기 때문에, 상기 6개의 유전자형을 좋지 않은 유전자형으로 간주한다. 따라서, 환자의 시료에서 상기 6개의 유전자형 중 어느 두 개 이상, 바람직하게는 세 개 이상, 보다 바람직하게는 네 개 이상, 더욱 바람직하게는 댜섯 개 이상, 가장 바람직하네는 여섯 개 이상이 검출될 경우, 항암제에 대한 반응성이 낮고 생존 예후가 낮다고 예측된다.
본 발명자들은 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후를 예측하기 위하여 다양한 DNA 복구 유전자 및 세포 사멸 관련 유전자의 다형성이 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후와 상관관계를 가지고 있는지 조사하였다. 이를 위하여, 먼저 파클리탁셀-시스플라틴 병합요법을 1차 치료로 받은 비소세포폐암 환자 382명의 혈액 림프구에서 추출한 DNA 로부터 74개의 선정된 SNP 에 대한 유전형을 분석하였고, 약물반응과 전반적인 생존(OS)에 대한 연관성을 분석하였다. 상기 전체 생존(OS)이란 수술한 날부터 어떤 원인으로 죽는 날까지 또는 마지막으로 추적 조사한 날까지를 말한다. 그 결과, 2개 SNP (XRCC1 rs25487, BRCA1 rs799917)는 항암 화학요법 반응에 특별한 의미가 있는 것으로 보이고, 6개 SNP (XPD/ERCC2 rs1052555C>T, BRCA1 rs799917C>T, TNFRSF1B rs1061624G>A, BCL2 rs2279115C>A, BIRC5 rs9904341C>G, CASP8 rs3769818G>A)는 생존 분석 결과에 유의적으로 연관되어 있었다.
또한, 본 발명에 의해 특정된 6개의 SNP 중 어느 하나 또는 그 이상을 임의로 조합하여 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후를 보다 높은 정밀도로 예측할 수 있었다. 후술하는 실시예에 기재한 바와 같이, SNPs의 조합 및 폐암 생존 결과 간의 상관이 높은 것이 발견되었다. 즉, 폐암 환자로부터 본 발명에 의해 동정된 SNPs의 개수가 증가할수록 폐암 환자의 전체 생존(OS)이 감소하는 것을 발견하였다.
구체적으로, XRCC1 rs25487G>A (Arg399Gln, R399Q)의 경우 AA 유전자형은 GG 또는 GA 유전자형에 비해 항암화학요법에 덜 민감하게 반응하였고, XPD/ERCC2 rs1052555 C>T (Asp711Asp, D711D)는 변이형 T 대립유전자 dominant model에서 좋은 생존율과 관련되어 있는 것으로 나타났다. BRCA1 rs799917 C>T (Pro871Leu, P871L)는 변이형 T 대립유전자의 dominant model에서 항암제 반응과 생존 모두 좋은 것으로 나타났고, TNFRSF1B rs1061624 G>A에서, AA 유전자형은 GG 또는 GA 유전자형에 비해 나쁜 생존과 연관이 있는 것으로 나타났다. BCL2 rs2279115C>A (-938C>A) 에서는 AA 유전자형이 비해 나쁜 생존과 연관이 있는 것으로 나타났고, BIRC5 rs9904341(-31C>G)의 경우 CC 유전형에 비해 CG나 GG 유전형이 나쁜 생존율을 보였으며, CASP8 rs3769818 (IVS12-19G>A)는 변이형 A 대립유전자의 dominant model에서 좋은 예후를 보였다.
나아가, SNP 의 조합이 전체 생존률에 미치는 영향을 알아본 결과, 그 특정한 6개의 SNP 중에서 rs1052555 CC, rs799917 CC, rs1061624 AA, rs2279115 AA, rs9904341 CG+GG 그리고 rs3769818 GG 유전자형을 많이 가지고 있는 폐암 환자는 생존 결과가 더욱 더 나쁜 것을 발견하였다(Ptrend=2x10-6). 좋지 않은 유전자형을 0~2개 가진 경우와 비교하였을 때 좋지 않은 유전자형 3개, 그리고 4~6개 가진 환자군에서 전체 생존률(OS)이 유효하게 더 나빴다. (각각, HR=1.54, 95%신뢰구간=1.14-2.08, P = 0.005, 전체생존율(OS)에대한 HR=2.10, 95%신뢰구간=1.55-2.85, P=2x10-6). 흥미롭게도, 6 SNP의 효과를 조직학적 타입에 따라 나누어 조사하였을 때 3 SNP(rs1052555, rs799917, rs9904341)는 선암종(P for heterogeneity[PH]= 0.01, 0.05, and 0.04, respectively) 환자의 생존에 관련 있었고, 2SNP(rs1061624, rs2279115)는 편평세포암종(PH = 0.23 and 0.04, respectively)에서 관련이 있었다.
이러한 결과는 본 발명에서 확인된 SNP가 항암 화학요법의 반응과 생존율을 예측할 수 있는 조직학적 특이성을 가진 바이오 마커로 적용이 가능하다는 것을 보여준다. 특히, 본 발명의 SNP 는 파클리탁셀-시스플라틴 항암 화학요법을 1차로 치료한 비소세포폐암 환자에 대한 항암 화학요법 반응과 생존을 예측하는 생체지표로 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 SNP의 분석은 파클리탁셀-시스플라틴 항암 화학요법에 효과가 있는 소그룹의 선별에 도움이 될 것이며, 말기의 비소세포폐암 환자의 치료요법을 결정하는 데에도 도움이 될 수 있다.
본 발명에서, 환자는 폐암이 발병한 환자를 의미한다. 상기 폐암은 바람직하게는 비소세포폐암이며, 선암 또는 편평세포암일 수 있다. 이들 폐암 환자로부터 획득한 조직, 세포, 전혈, 혈청, 혈장, 타액, 객담, 뇌척수액 또는 뇨 등으로부터 유전자 시료를 얻는데, 그 유전자 시료는 DNA, mRNA, 또는 mRNA로부터 합성되는 cDNA를 포함한다.
본 발명에서 용어, "예후"는 폐암과 같은 신생물 질환의 예를 들어 발병, 재발, 전이성 확산, 및 약물 내성을 비롯한 폐암-기인성 사망 또는 진행의 가능성 등의 병의 경과 및 완치 여부를 의미한다. 본 발명의 목적상 예후는 폐암의 항암제에 대한 반응성 및 이에 따른 생존 예후를 의미하며, 바람직하게는 파클리탁셀-시스플라틴 항암 화학요법을 1차로 치료한 비소세포폐암 환자의 예후를 의미한다. 일반적으로 폐암이 진행성인 경우에는 항암 화학요법으로의 치료를 시행하고 있고, 특히 말기 비소세포암 환자에 대하여 파클리탁셀과 시스플라틴 등의 백금 기반의 항암제 병합요법을 가장 많이 사용하고 있지만, 비슷한 임상적 특징 또는 비슷한 병기를 가지는 환자들 중에서도 항암 화학요법에 대한 반응이 다양하고 생존에 상당한 차이를 보인다. 본 발명의 상기 방법을 이용하면 항암 화학요법에 대한 반응성을 손쉽게 예측할 수 있으며, 이에 따른 생존 예후를 손쉽게 판단할 수 있어, 추가 필요한 치료 방법의 사용 여부를 손쉽게 결정할 수 있다. 이로써 폐암 발병 후의 생존율을 현저히 높일 수 있다.
본 발명에서 용어, "예측"이란 환자가 화학요법 등 치료법에 대해 선호적으로 또는 비선호적으로 반응하여 환자의 치료, 예를 들어 특정 치료제, 및/또는 원발성 종양의 수술로 제거, 및/또는 암 재발 없이 특정 시기 동안 화학요법으로 치료된 후 생존할 여부 및/또는 가능성과 관련된다. 본 발명의 예측 방법은 폐암 발병 환자에 대한 가장 적절한 치료 방식을 선택함으로써 치료 결정을 하기 위해 임상적으로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 예측 방법은 환자가 예를 들어 소정 치료제 또는 조합물, 외과적 개입, 화학요법 등의 투여를 비롯한 소정 치료 처방과 같은 치료 처방에 선호적으로 반응하는지를 확인하거나, 치료 처방 후 환자의 장기 생존이 가능한지 여부를 예측할 수 있다.
본 발명은 또한 환자에 있어서의 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후를 예측하기 위한 조성물을 제공한다.
상기 조성물은 환자로부터 단리된 유전자 시료에 대하여, XPD 유전자 중의 서열번호 1로 표시되는 서열의 27번째의 염기에 위치하는 SNP(NCBI refSNP ID: rs1052555), BRCA1 유전자 중의 서열번호 2로 표시되는 서열의 27번째의 염기에 위치하는 SNP(NCBI refSNP ID: rs799917), TNFRSF1B 유전자 중의 서열번호 3으로 표시되는 서열의 27번째의 염기에 위치하는 SNP(NCBI refSNP ID: rs1061624), BCL2 유전자 중의 서열번호 4로 표시되는 서열의 27번째의 염기에 위치하는 SNP(NCBI refSNP ID: rs2279115), BIRC5 유전자 중의 서열번호 5로 표시되는 서열의 27번째의 염기에 위치하는 SNP(NCBI refSNP ID: rs9904341), 및 CASP8 유전자 중의 서열번호 6으로 표시되는 서열의 27번째의 염기에 위치하는 SNP(NCBI refSNP ID: rs3769818)로 이루어진 군에서 선택되는 2 이상의 SNP의 염기를 확인하기 위한 시약을 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 조성물에 함유되는 시약은, 바람직하게는 이하의 폴리뉴클레오티드에서 선택되는 두 개 이상의 폴리뉴클레오티드이다:
XPD 유전자 중의 서열번호 1로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드;
BRCA1 유전자 중의 서열번호 2로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드;
TNFRSF1B 유전자 중의 서열번호 3으로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드;
BCL2 유전자 중의 서열번호 4로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드;
BIRC5 유전자 중의 서열번호 5로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드; 및
CASP8 유전자 중의 서열번호 6으로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드.
따라서, 본 발명은 일 양태로서 상기 폴리뉴클레오티드를 제공한다.
본 발명에 따른 상기 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드는 10개 이상, 바람직하게는 10 내지 100개, 보다 바람직하게는 20 내지 60개, 보다 더 바람직하게는 40 내지 60개의 연속 염기로 구성된다.
본 발명에 따른 상기 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드는 다형성 서열(polymorphic sequence)이다. 다형성 서열(polymorphic sequenc)이란 뉴클레오티드 서열 중에 단일염기다형을 나타내는 다형성 부위(polymorphic site)를 포함하는 서열을 말한다. 다형성 부위(polymorphic site)란 다형성 서열 중 단일염기다형이 일어나는 부위를 말한다. 본 발명에 있어서 상기 폴리뉴클레오티드는 DNA 또는 RNA일 수 있다.
본 발명의 조성물에 함유되는 시약은, 바람직하게는 이하의 폴리뉴클레오티드와 특이적으로 혼성화하는 폴리뉴클레오티드에서 선택되는 두 개 이상의 폴리뉴클레오티드이다:
XPD 유전자 중의 서열번호 1로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드;
BRCA1 유전자 중의 서열번호 2(로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드;
TNFRSF1B 유전자 중의 서열번호 3으로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드;
BCL2 유전자 중의 서열번호 4로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드;
BIRC5 유전자 중의 서열번호 5로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드; 및
CASP8 유전자 중의 서열번호 6으로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드.
따라서 본 발명은 상기 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드와 특이적으로 혼성화하는 폴리뉴클레오티드를 일 양태로서 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드와 특이적으로 혼성화하는 폴리뉴클레오티드는 대립형질 특이적(allele-specific) 폴리뉴클레오티드이다.
대립형질 특이적(allele-specific) 폴리뉴클레오티드는 각 대립형질에 특이적으로 혼성화하는 것을 의미한다. 즉, 다형성 서열 중에 존재하는 다형성 부위의 염기를 특이적으로 구별할 수 있도록 혼성화하는 것을 말한다. 여기에서, 혼성화란 보통 엄격한 조건, 예를 들어 1M 이하의 염 농도 및 25℃ 이상의 온도 하에서 보통 수행된다. 예를 들어, 5XSSPE (750mM NaCl, 50mM Na Phosphate, 5mM EDTA, pH 7.4) 및 25 ~ 30℃의 조건이 대립형질 특이적 프로브 혼성화에 적합할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 대립형질 특이적 폴리뉴클레오티드는 대립 유전자 특이적 프로브일 수 있다. 즉, 본 발명에 있어서, 프로브는 혼성화 프로브를 의미하는 것으로, 핵산의 상보성 가닥에 서열 특이적으로 결합할 수 있는 올리고뉴클레오티드를 의미한다. 본 발명의 대립형질 특이적 프로브는 같은 종의 두 개체로부터 유래한 핵산 단편 중에서 다형성 부위가 존재하여, 한 개체로부터 유래한 DNA 단편에는 혼성화 하나, 다른 개체로부터 유래한 단편에는 혼성화하지 않는다. 이 경우 혼성화 조건은 대립형질간의 혼성화 강도에 있어서 유의한 차이를 보여 대립형질 중 하나에만 혼성화되도록 충분히 엄격해야 한다. 이러한 본 발명의 프로브는 중앙 부위가 다형성 서열의 다형성 부위와 정렬하는 것이 바람직하다. 이에 따라 서로 다른 대립형질성 형태 간에 좋은 혼성화 차이를 유발할 수 있다. 본 발명의 프로브는 대립형질을 검출하여 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후를 예측하기 위한 마이크로어레이 등의 진단 키트나 예측 방법 등에 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 대립형질 특이적 폴리뉴클레오티드는 대립 유전자 특이적 프라이머일 수 있다. 프라이머의 적절한 길이는 사용 목적에 따라 달라질 수 있으나, 일반적으로 15 내지 30개의 염기로 구성된다. 프라이머 서열은 주형과 완전하게 상보적일 필요는 없으나, 주형과 혼성화할 정도로 충분히 상보적이어야 한다. 상기 프라이머는 다형성 부위를 포함하는 DNA 서열에 혼성화하여 다형성 부위를 포함하는 DNA 단편을 증폭시킨다. 본 발명의 프라이머는 대립형질을 검출하여 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후를 예측하기 위한 마이크로어레이 등의 진단 키트나 예측 방법 등에 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물에 함유되는 시약은, 바람직하게는 이하의 폴리뉴클레오티드에서 선택되는 두 개 이상의 폴리뉴클레오티드에 의해 코딩되는 폴리펩티드이다:
XPD 유전자 중의 서열번호 1로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드;
BRCA1 유전자 중의 서열번호 2(로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드;
TNFRSF1B 유전자 중의 서열번호 3으로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드;
BCL2 유전자 중의 서열번호 4로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드;
BIRC5 유전자 중의 서열번호 5로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드; 및
CASP8 유전자 중의 서열번호 6으로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드.
따라서 본 발명은 상기 폴리뉴클레오티드를 코딩하는 폴리펩티드를 일 양태로서 제공한다. 이러한 폴리펩티드는 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후의 예측용 조성물, 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후의 예측용 마이크로어레이 또는 키트 등에서 사용될 수 있다. 다르게는 상기 폴리펩티드를 대신하여 상기 폴리펩티드에 대한 항체를 사용할 수 있다. 상기 항체로는 모노클로날 항체인 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물에 포함되는 폴리뉴클레오티드, 이와 특이적으로 혼성화하는 폴리뉴클레오티드, 또는 그에 의해 특이적으로 코딩되는 폴리펩티드 또는 그의 cDNA는 또한, 폐암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후의 예측용 마이크로어레이 또는 키트의 제조를 위한 용도로써 제공된다. 상기 마이크로어레이 또는 키트는 당업자에게 공지된 통상적인 방법에 의해 제작될 수 있다.
본 발명에서 상기 마이크로어레이는 본 발명의 폴리뉴클레오티드, 폴리펩티드, cDNA 등을 포함하는 것을 제외하고는 통상적인 마이크로어레이로 이루어질 수 있다. 마이크로어레이 상에서의 핵산의 혼성화 및 혼성화 결과의 검출은 당업계에 잘 알려져 있다. 상기 검출은 예를 들면, 핵산 시료를 형광 물질, 예를 들면, Cy3 및 Cy5와 같은 물질을 포함하는 검출가능한 신호를 발생시킬 수 있는 표지 물질로 표지한 다음, 마이크로어레이 상에 혼성화하고 상기 표지 물질로부터 발생하는 신호를 검출함으로써 혼성화 결과를 검출할 수 있다.
본 발명에서 상기 키트는 본 발명의 폴리뉴클레오티드, 폴리펩티드, cDNA 등 뿐만 아니라 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분 조성물, 용액 또는 장치가 포함될 수 있다. 일 양태로서, 본 발명의 키트는 PCR을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있으며, 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액 (pH 및 마그네슘 농도는 다양), 데옥시뉴클레오타이드 (dNTPs), Taq-폴리머라아제 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNAse 억제제, DEPC-수 (DEPC-water) 및 멸균수 등을 추가로 포함할 수 있다. 다른 일 양태로서, 본 발명의 키트는 DNA 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 폐암 생존 예후 예측용 키트일 수 있으며, DNA 칩 키트는 상기 SNP 에 대한 특이적인 폴리뉴클레오티드, 프라이머 또는 프로브가 부착되어 있는 기판을 포함하고 기판은 정량 대조구 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 핵산을 포함할 수 있다.
본 발명의 SNP 의 유전자형의 확인은 시퀀싱 분석, 자동염기서열분석기를 사용한 시퀀싱 분석, 파이로시퀀싱 (pyrosequencing), 마이크로어레이에 의한 혼성화, PCR-RELP법 (restriction fragment length polymorphism), PCR-SSCP법 (single strand conformation polymorphism), PCR-SSO법 (specific sequence oligonucleotide), PCR-SSO법과 도트 하이브리드화법을 조합한 ASO (allele specific oligonucleotide) 하이브리드화법, TaqMan-PCR법, MALDI-TOF/MS법, RCA법 (rolling circle amplification), HRM (high resolution melting)법, 프라이머 신장법, 서던 블롯 하이브리드화법, 도트 하이브리드화법 등의 공지의 방법에 의하여 수행될 수 있다. 나아가, 상기 SNP 다형성의 결과들은 당업계에서 일반적으로 사용되는 통계학적 분석 방법을 이용하여 통계처리 할 수 있으며, 예를 들면, 스튜던트 t-검정(Student's t-test), 카이-스퀘어 테스트 (Chi-square test), 선형 회귀선 분석(linear regression line analysis), 다변량 로지스틱 회귀분석 (multiple logistic regression analysis) 등을 통해 얻은 연속 변수 (continuous variables), 절대 변수 (categorical variables), 대응비 (odds ratio) 및 95% 신뢰구간 (confidence interval) 등의 변수를 이용하여 분석할 수 있다.
본 발명에서 확인된 SNP가 항암 화학요법의 반응과 생존율을 예측할 수 있는 조직학적 특이성을 가진 바이오 마커로 적용이 가능하므로, 본 발명의 SNP를 분석함으로써 파클리탁셀-시스플라틴 항암 화학요법에 효과가 있는 소그룹을 선별하거나 말기의 비소세포폐암 환자의 치료요법을 결정하는 데 유용하게 활용할 수 있다.
도 1은 카프란-마이어(Kaplan-Meier) 방법을 사용하여 분석한 XPD / ERCC2 rs1052555의 유전자형에 따른 전체 생존 곡선을 나타낸다. (A) 는 전체 결과이고, (B) 는 편평세포암에서의 결과이고, (C) 는 선암에서의 결과이다. P값은 로그-순위 검정법에 의함.
도 2는 카프란-마이어 방법을 사용하여 분석한 BRCA1 rs799917 의 유전자형에 따른 전체 생존 곡선을 나타낸다. (A) 는 전체 결과이고, (B) 는 편평세포암에서의 결과이고, (C) 는 선암에서의 결과이다. P값은 로그-순위 검정법에 의함.
도 3은 카프란-마이어 방법을 사용하여 분석한 TNFRSF1B rs1061624 의 유전자형에 따른 전체 생존 곡선을 나타낸다. (A) 는 전체 결과이고, (B) 는 편평세포암에서의 결과이고, (C) 는 선암에서의 결과이다. P값은 로그-순위 검정법에 의함.
도 4는 카프란-마이어 방법을 사용하여 분석한 BCL2 rs2279115 의 유전자형에 따른 전체 생존 곡선을 나타낸다. (A) 는 전체 결과이고, (B) 는 편평세포암에서의 결과이고, (C) 는 선암에서의 결과이다. P값은 로그-순위 검정법에 의함.
도 5는 카프란-마이어 방법을 사용하여 분석한 BIRC5 rs9904341의 유전자형에 따른 전체 생존 곡선을 나타낸다. (A) 는 전체 결과이고, (B) 는 편평세포암에서의 결과이고, (C) 는 선암에서의 결과이다. P값은 로그-순위 검정법에 의함.
도 6은 카프란-마이어 방법을 사용하여 분석한 CASP8 rs3769818 의 유전자형에 따른 전체 생존 곡선을 나타낸다. (A) 는 전체 결과이고, (B) 는 편평세포암에서의 결과이고, (C) 는 선암에서의 결과이다. P값은 로그-순위 검정법에 의함.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 환자
2005년 8월에서 2008년 12월 사이의 경북대학교 병원에서 비소세포폐암 3기 또는 4기로 진단받았고, 1차 치료로 파클리탁셀-시스플라틴 화학요법을 2회 이상 치료받았던 환자 382명의 혈액 림프구에서 추출한 DNA를 연구에 포함하였다. 화학요법에 대한 반응에 방사선 치료에 따른 효과를 피하기 위해 항암 방사선 병행요법 환자는 제외하였다.
항암 화학요법은 파클리탁셀 175 mg/m2을 3시간에 걸쳐 정맥주사했고, 시스플라틴은 60 mg/m2를 3주마다 하루 60분에 걸쳐 투여하였다. 질병 진행, 주요 독성의 경우 또는 환자 또는 의사의 결정에 따라 항암제 투여를 중단하였다. 치료 반응은 항암 치료가 2회 시행된 다음 컴퓨터 단층 촬영을 실시해 평가하였다. 치료반응 정도는 고형 종양의 Response Evaluation Criteria를 사용하여 평가하였다 (Eisenhauer EA, Therasse P, Bogaerts J, et al . New response evaluation criteria in solid tumours: revised RECIST guideline (version 1. 1). Eur J Cancer 2009;45: 228-47). 각 환자의 반응 중 가장 반응이 클 때를 기록하였고 방사선 전문의의 독립적 소견을 기록하였다. 완전 반응 (complete response, CR) 또는 부분 반응 (partial response, PR)은 반응자로 구분하였으며, 안정 병변 (stable disease, SD) 또는 진행성 병변 (progressive disease, PD)은 비반응자로 구분하였다. 생존결과를 평가하기 위해 전체 생존율 (overall survival, OS)은 진단일과 사망일 또는 최종 진료일 사이의 시간으로 기록하였다.
폐암의 조직학적 분류는 다음과 같다: 편평세포암종(SCC) 185례; 선암(AC) 174례; 대세포암 3례; 비소세포폐암으로 지정되지 않은 20례. 변경된 폐암 병기시스템에 따라 분류된 종양의 병리학적 병기는 다음과 같다: stage IIIA가 59례; stage IIIB가 101례 그리고 stage IV가 222례. 모든 환자로부터 서면 동의를 받았으며, 이 연구는 경북대학교 병원의 기관 검토 위원회에 의해 승인됐다.
실시예 2. 유전자 다형성 선별 및 유전자형 분석
DNA 복구 및 세포 사멸 경로에 관련된 유전자의 다형성을 선별하기 위해 공개 데이터 베이스와 문헌을 검색하여 48개 유전자에서 74 SNP를 선택하였다 (27개 DNA 복구경로 유전자의 42 SNP 및 21개 세포사멸경로 유전자의 32 SNP). 적어도 5%의 빈도를 가지고, 프로모터에 존재하거나, UTR (untranslated region) 또는 유전자의 코딩 영역에 있는 것을 위주로 선정하였으며, 암과 관련이 있는 것으로 보고된 것이나 기능적으로 중요한 SNP를 선택하였다. 선택된 SNP는 Sequenome mass spectrometry-based genotyping assay를 사용하여 유전자형 조사를 하였다. 선택된 74 SNP의 세트에서 monomorphic인 SNP (MSH2 rs17217877), call rate가 90.0% 미만인 7 SNP (XRCC1 rs3213245, XPA rs1800975, XPD/ERCC2 rs13181, RFC4 rs187868, ATR rs2227930, TNFRSF1B/TNFR2 rs1061622, CASP7 rs11593766), 유전자형 분석을 실패한 SNP (CHEK1, rs521102), 그리고 Hardy-Weinbergequilibrium(HWE; P< 0.05)에서 벗어난 3 SNP(XPCrs2228001, TNFRSF10A rs2230229, XIAP rs5956583)는 후속 연구에서 제외하였다.
44 유전자의 62 SNP(25개 DNA 복구경로 유전자의 34 SNP 및 19개 세포사멸경로 유전자의 28 SNP)을 연관분석에 대한 평가를 하였다. 실험의 질 관리를 위해 환자에 대한 정보를 주지 않고 유전자형을 분석하였으며, 분석된 샘플의 10%를 무작위로 선택해 PCR-RFLP나 DNA 염기서열 분석으로 검증하였다.
실시예 3. 통계 분석
HWE는 적합도를 위한 자유도 검증 (degree of freedom for goodness-of-fit χ2 test)을 사용하여 테스트했다. 환자에 대한 임상 병리학적 요소에 따라 유전자형의 분포의 차이는 범주변수에 대한 χ2 tests를 사용하여 비교했다. 임상변수 또는 유전자형과 항암 화학요법 반응 사에서의 연관성은 위험도(OR) 및 95% 신뢰도(CIs)에 의해 테스트되었고, unconditional logistic regression analysis을 사용하여 테스트하였다. 다변량 분석(Multivariate analysis)은 가능한 변수들[나이(65세 이상 vs. 65세 미만), 성별(남성 vs. 여성), 흡연여부(흡연자 vs. 비흡연자), 종양 조직학(AC 및, SCC vs. 각 각 나머지), 병기 (IV vs. III), 수행상태(ECOG 2 vs. 0-1), 그리고 체중감소 (있음 vs. 없음) 등의 명목 변수들]을 보정하여 유전자형과 항암화학요번 반응 사이에서 연관성 검사를 수행하였다. 임상변수 또는 유전자형에 따른 생존 추정은 Kaplan-Meier method를 사용하여 계산하였다. 각각의 임상 변수 또는 유전자형에 따른 전체적인 생존율(OS) 차이는 log-rank test를 사용하여 비교했다. Hazard ratios (HRs)와 95% 신뢰도(CIs)는 Cox proportional hazards models를 사용하여 추정하였다. 유전자형과 예후 사이의 연관성에 대한 다변량 분석은 나이, 성별, 흡연여부, 종양 조직학적 소견, 병기, 수행상태, 체중감소, 2차 항암제의 투여여부 및 원발성 종양에 대한 방사선 치료여부에 대해 보정하여 수행하였다. 모든 분석은 Windows용 버전9. 1 (SAS Institute, Cary, NC, USA)의 통계분석 시스템을 사용하여 수행하였다.
실험결과
1. 환자 특성 및 임상적 예측 변수
환자의 임상적, 병리학적 특성과 항암제 반응, OS와의 연관성은 표 2에 나타내었다. 전반적인 반응률은 47. 6%였고 평균 생존시간(median survival time, MST)은 13. 4개월이었다(95% CI = 12.3-14.5). 일변량 분석을 했을 때 항암요법의 반응과 관련된 것은 조직학밖에 없었다. 그러나, 나이, 성별, 흡연상태, 조직학, 체중감소, 그리고 2nd line 항암 화학요법이 OS에 크게 관련이 있었다.
Figure 112012108758398-pat00001
2. 유전자 다형성이 항암화학요법 예후에 미치는 영향
62 SNP에 따른 항암화학요법과 생존율의 다변량 분석 결과 보정 후 두 SNP (XRCC1 rs25487G>A and BRCA1 rs799917C>T)가 항암 화학요법과 매우 관련이 있었다 (표 3). XRCC1 rs25487 AA 유전자형은 GG+GA 유전자형과 비교했을 때 유의하게 항암화학요법 반응이 나빴다(adjusted odds ratio [aOR] = 0.26, 95% CI = 0.09-0.75, P = 0.01). BRCA1 rs799917 는 변이형T 대립유전자에 대한 dominant model에서 훨씬 더 나은 연관성을 보여 주었다.
Figure 112012108758398-pat00002
Cox proportional hazards models을 이용하여 다변량분석(multivariate analysis)을 했을 때, 6 SNP(XPD/ERCC2 rs1052555C>T, BRCA1 rs799917C>T, TNFRSF1B rs1061624G>A, BCL2 rs2279115C>A, BIRC5 rs9904341C>G,and CASP8 rs3769818G>A)에서 전체 생존률(OS)과 유의하게 관련이 있었다(표 4 및 도 1~6). XPD/ERCC2 rs1052555C>T, BRCA1 rs799917C>T 및 CASP8 rs3769818G>A는 변이형 A 대립유전자에 대한 dominant model에서 더 나은 결과를 보였다. (adjusted HR [aHR] = 0.67, 95% CI = 0.45-1.00, P = 0.05; aHR = 0.78, 95% CI = 0.63-0.97, P = 0.03; and aHR = 0.79, 95% CI = 0.63-0.99, P = 0.04, respectively). TNFRSF1B rs1061624G>A와BCL2 rs2279115C>A는 변이형에 대한 recessive model에서 나쁜 OS를 보였다 (aHR = 1. 42, 95% CI = 1. 10-1. 84, P = 0.007; and aHR = 1. 83, 95% CI = 1. 31-2. 56, P= 0.0004, respectively). BIRC5 rs9904341 CG+GG 유전자 타입을 가진 환자들은 CC 유전자타입을 가진 환자와 비교했을 때 상당히 나쁜 전체 생존률(OS)을 보였다 (aHR = 1. 35, 95% CI = 1. 04-1. 75, P = 0.03).
Figure 112012108758398-pat00003
다음으로, 세포독성 항암 화학요법 후 임상 결과를 종양 조직학에 따라 계층화시킨 후 6 SNP 의 생존 결과에 대한 영향력을 더 분석하였다. 3 SNP (XPD/ERCC2 rs1052555C>T, BRCA1 rs799917C>T, and BIRC5 rs9904341C>G)는 선암(AC)에서만 전체 생존률(OS)이 유의하게 연관 있었고(aHR = 0.33, 95% CI = 0.17-0.64, P = 0.001,P for heterogeneity (PH) = 0.01; aHR = 0.62, 95% CI = 0.44-0.86, P = 0.004, PH = 0.05;and aHR = 1. 66, 95% CI = 1. 14-2. 44, P = 0.009, PH = 0.04), 2 SNP(TNFRSF1B rs1061624G>A, and BCL2 rs2279115C>A)는 편평세포암종(SCC)에서만 전체 생존률(OS)이 유의하게 연관 있었다(aHR = 1. 70, 95% CI = 1. 17-2. 46, P = 0.005, PH = 0.23; and aHR = 2. 78, 95% CI = 1. 62-4. 80, P = 0.0002, PH = 0.04; 표 5 및 도 1~6). 그러나, CASP8 rs3769818G>A는 편평세포암종이나 선암의 어느 전체 생존률과도 크게 관련 없었다. 이러한 다형성들 중 나이, 성별, 흡연상태, 조직학적 종류, 병리학적 병기 또는 보조요법 등의 환자나 종양 관련인자와 관련이 있는 것은 없었다
Figure 112012108758398-pat00004
3. SNP 의 조합이 전체 생존율에 미치는 영향
rs1052555 CC, rs799917 CC, rs1061624 AA, rs2279115 AA, rs9904341 CG+GG 그리고 rs3769818 GG 유전자형은 나쁜 생존결과와 관련이 있기 때문에, 우리는 6개의 유전자형을 좋지 않은 유전자형으로 간주하고 좋지 않은 유전자 수에 따라 환자를 그룹화시켜 효과를 평가하였다.
표 6에 나타난 바와 같이, 좋지 않은 유전자수가 증가할수록 MST는 감소하였다(MST = 18. 0 months, 95% CI = 13. 8-22. 1; MST = 13. 7 months, 95% CI = 9. 9-17. 5; MST = 12. 1 months, 95% CI = 10.3-13. 8, respectively; Log-Rank P=1x10-6). 다변량 분석을 바탕으로 했을 때, 3개 그리고 4-6개의 좋지 않은 유전자를 가진 환자는 0-2개의 좋지 않은 유전자를 가진 환자에 비해 상당히 나쁜 OS를 보였다.
Figure 112012108758398-pat00005
다음으로, 종양 조직학에 따른 생존 결과에 대한 SNP의 병용효과에 대해 분석하였다 (표 7). 편평세포암종의 전체 생존률(OS)에만 연관성을 보이는 2 SNP (TNFRSF1B rs1061624 AA, BCL2 rs2279115 AA)와 선암의 전체 생존률에만 연관성을 보이는 3 SNP (XPD/ERCC2 rs1052555CC, BRCA1 rs799917CC, andBIRC5 rs9904341CG+GG)를 각각 좋지 않은 유전형으로 간주해 분석을 진행하였다. rs1061624 AA 와 rs2279115 AA 유전자형을 좋지 않은 유전자형으로 사용해 분석하였을 때, 좋지 않은 유전형을 0개 가진 경우 (MST = 15. 8 months, 95% CI = 12. 8-18. 8, Log-Rank P=7x10-5)에 비해 좋지 않은 유전형을 1-2개 가진 경우 (MST = 11. 8 months, 95% CI = 9. 8-13. 9)의 MST가 훨씬 짧았다. 다변량 분석을 했을 때, 좋지 않은 유전형이 1-2인 경우가 0인 경우에 비해 OS가 현저히 나빴다 (aHR = 2. 03, 95% CI = 1. 42-2. 89, P=9x10-5). rs1052555 CC, rs799917 CC, 및 rs9904341 CG+GG 유전형을 좋지 않은 유전형으로 간주하여 분석하였을 때, 좋지 않은 유전형의 숫자가 증가할수록 AC 환자의 MST는 감소하였다 (MST = 23. 9 months, 95% CI = 11. 1-36. 7; MST = 17. 8 months, 95% CI = 13. 3-22. 3; and MST = 11. 0 months, 95% CI = 9. 0-13. 0, respectively; Log-Rank P=3x10-6). 다변량 분석을 하였을 때, 2-3개의 좋지 않은 유전자형을 가진 환자는 0-1개의 좋지 않은 유전자형을 가진 환자에 비해 상당히 나쁜 OS를 보였다 (aHR = 1. 79, 95% CI = 1. 13-2. 83, P = 0.01; and aHR= 3. 32, 95% CI = 2. 02-5. 46, P=2x10-6, respectively; Ptrend=1x10-6).
Figure 112012108758398-pat00006
<110> D&P Biotech, Ltd. <120> Markers for predicting survival and the response to anti-cancer drug in a patient with lung cancer <160> 6 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 52 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <221> variation <222> (27) <223> y is c or t <400> 1 gatgccaacc tcaacctgac cgtggaygag ggtgtccagg tggccaagta ct 52 <210> 2 <211> 52 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <221> variation <222> (27) <223> y is c or t <400> 2 ggtttcaaag cgccagtcat ttgctcygtt ttcaaatcca ggaaatgcag aa 52 <210> 3 <211> 52 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <221> variation <222> (27) <223> y is a or g <400> 3 cctgcaggcc aagagcagag gcagcgygtt gtggaaagcc tctgctgcca tg 52 <210> 4 <211> 52 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <221> variation <222> (27) <223> y is a or c <400> 4 tccgtccccg gctccttcat cgtcccytct cccctgtctc tctcctgggg ag 52 <210> 5 <211> 52 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <221> variation <222> (27) <223> y is c or g <400> 5 gccattaacc gccagatttg aatcgcygga cccgttggca gaggtggcgg cg 52 <210> 6 <211> 52 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <221> variation <222> (27) <223> y is c or t <400> 6 catcgcctct gaaatacatc acataayatt gtgactgtct gtgggggaaa gc 52

Claims (11)

  1. 환자로부터 얻은 유전자 시료에 대하여,
    XPD 유전자 중의 서열번호 1로 표시되는 서열의 27번째의 염기에 위치하는 SNP(NCBI refSNP ID: rs1052555), BRCA1 유전자 중의 서열번호 2로 표시되는 서열의 27번째의 염기에 위치하는 SNP(NCBI refSNP ID: rs799917), 및 BIRC5 유전자 중의 서열번호 5로 표시되는 서열의 27번째의 염기에 위치하는 SNP(NCBI refSNP ID: rs9904341)의 염기를 확인하는 단계를 포함하는,
    비소세포폐암 중 선암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후를 예측하기 위한 정보를 제공하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 항암제는 파클리탁셀 및 시스플라틴인 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. XPD 유전자 중의 서열번호 1(NCBI refSNP ID: rs1052555)로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드;
    BRCA1 유전자 중의 서열번호 2(NCBI refSNP ID: rs799917)로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드; 및
    BIRC5 유전자 중의 서열번호 5(NCBI refSNP ID: rs9904341)로 표시되는 서열의 27번째의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드를 포함하는,
    비소세포폐암 중 선암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후의 예측용 조성물.
  6. 제5항의 폴리뉴클레오티드와 특이적으로 혼성화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는,
    비소세포폐암 중 선암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후의 예측용 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 특이적으로 혼성화하는 폴리뉴클레오티드가 대립 유전자 특이적 프로브 또는 대립 유전자 특이적 프라이머인 조성물.
  8. 제5항의 폴리뉴클레오티드에 의해 코딩되는 폴리펩티드를 포함하는,
    비소세포폐암 중 선암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후의 예측용 조성물.
  9. 제5항에 있어서, 상기 항암제는 파클리탁셀 및 시스플라틴인 조성물.
  10. 제5항의 폴리뉴클레오티드, 그와 혼성화하는 폴리뉴클레오티드, 또는 그에 의해 특이적으로 코딩되는 폴리펩티드 또는 그의 cDNA를 포함하는,
    비소세포폐암 중 선암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후의 예측용 마이크로어레이.
  11. 제10항의 마이크로어레이를 포함하는, 비소세포폐암 중 선암 환자의 항암제에 대한 반응성 및 생존 예후의 예측용 키트.
KR1020120155691A 2012-12-28 2012-12-28 폐암 환자의 항암제 치료 반응성 및 생존 예후 예측용 마커 KR101434759B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120155691A KR101434759B1 (ko) 2012-12-28 2012-12-28 폐암 환자의 항암제 치료 반응성 및 생존 예후 예측용 마커

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120155691A KR101434759B1 (ko) 2012-12-28 2012-12-28 폐암 환자의 항암제 치료 반응성 및 생존 예후 예측용 마커

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140057991A Division KR101478075B1 (ko) 2014-05-14 폐암 환자의 항암제 치료 반응성 및 생존 예후 예측용 마커

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140085880A KR20140085880A (ko) 2014-07-08
KR101434759B1 true KR101434759B1 (ko) 2014-08-29

Family

ID=51735254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120155691A KR101434759B1 (ko) 2012-12-28 2012-12-28 폐암 환자의 항암제 치료 반응성 및 생존 예후 예측용 마커

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101434759B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100136724A (ko) * 2009-06-19 2010-12-29 인하대학교 산학협력단 비소세포 폐암 환자의 생존기간 연관된 ｂｒｃａ1 유전자 하플로타입 마커 및 그의 용도
KR20110096291A (ko) * 2010-02-22 2011-08-30 경북대학교병원 폐암 발병 위험성 및 폐암 생존 예후의 예측용 ｓｎｐ 및 그에 의한 폐암 발병 위험성 및 폐암 생존 예후를 예측하는 방법
KR20120093982A (ko) * 2009-10-26 2012-08-23 아보트 러보러터리즈 비-소세포 폐암의 예후를 측정하기 위한 진단 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100136724A (ko) * 2009-06-19 2010-12-29 인하대학교 산학협력단 비소세포 폐암 환자의 생존기간 연관된 ｂｒｃａ1 유전자 하플로타입 마커 및 그의 용도
KR20120093982A (ko) * 2009-10-26 2012-08-23 아보트 러보러터리즈 비-소세포 폐암의 예후를 측정하기 위한 진단 방법
KR20110096291A (ko) * 2010-02-22 2011-08-30 경북대학교병원 폐암 발병 위험성 및 폐암 생존 예후의 예측용 ｓｎｐ 및 그에 의한 폐암 발병 위험성 및 폐암 생존 예후를 예측하는 방법

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
김민. Comprehensive Analysis of DNA Repair Gene Polymorphisms and Survival in Patients with Early Stage Non-Small Cell Lung Cancer: DNA 복구 유전자의 다형성과 비소세포폐암 환자의 생존율의 관계. 2010. 경북대학교 학위논문(석사). *
김민. Comprehensive Analysis of DNA Repair Gene Polymorphisms and Survival in Patients with Early Stage Non-Small Cell Lung Cancer: DNA 복구 유전자의 다형성과 비소세포폐암 환자의 생존율의 관계. 2010. 경북대학교 학위논문(석사).*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140085880A (ko) 2014-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101141829B1 (ko) 초기 폐암 환자의 생존예측을 위한 유전마커와 이를 이용한 생존예측 방법
KR102195591B1 (ko) Glut3의 다형성을 이용한 비소세포폐암의 예후 진단 방법
KR101774747B1 (ko) Ｐｃａｆ의 다형성을 이용한 비소세포폐암의 예후 진단 방법
Dai et al. The association between AXIN2 gene polymorphisms and the risk of breast cancer in chinese women
KR101206596B1 (ko) 폐암 발병 위험성 및 폐암 생존 예후의 예측용 ｓｎｐ 및 그에 의한 폐암 발병 위험성 및 폐암 생존 예후를 예측하는 방법
KR102195593B1 (ko) Ddc의 다형성을 이용한 소세포폐암의 예후 진단 방법
KR101793775B1 (ko) 비흡연자 폐암 발병 위험성 예측용 마커 및 그에 의한 폐암 발병 위험성을 예측하는 방법
KR101434759B1 (ko) 폐암 환자의 항암제 치료 반응성 및 생존 예후 예측용 마커
KR101979990B1 (ko) Eno1의 다형성을 이용한 비소세포폐암의 예후 진단 방법
KR101478075B1 (ko) 폐암 환자의 항암제 치료 반응성 및 생존 예후 예측용 마커
KR101676089B1 (ko) 폐암환자의 예후진단용 다형성 마커 및 이를 이용한 폐암 예후 예측방법
KR101414413B1 (ko) 초기 폐암 환자의 생존 예후 예측용 마커 및 이를 이용한 생존예측 방법
KR101717177B1 (ko) 항암제 치료 반응성 및 생존 예후 예측용 마커
KR101799152B1 (ko) Pd-l1 다형성을 이용한 비소세포폐암 환자의 예후 진단방법
KR101895677B1 (ko) Dtx1의 다형성을 이용한 비소세포폐암의 예후 진단 방법
KR102573077B1 (ko) Mff의 단일염기다형성을 이용한 소세포폐암의 예후 진단방법
KR102573028B1 (ko) Mphosph9의 단일염기다형성을 이용한 소세포폐암의 예후 진단방법
KR101766006B1 (ko) Ｐｃｍ１의 다형성을 이용한 비소세포폐암의 예후 진단 방법
KR20140086933A (ko) 폐암 환자의 항암제 치료 반응성 및 생존 예후 예측용 마커
KR101957028B1 (ko) Bub3, aurkb, pttg1 및 rad21의 다형성을 이용한 비소세포폐암의 예후 진단 방법
KR102134176B1 (ko) Arid3a의 다형성을 이용한 비소세포폐암의 예후 진단 방법
KR101957009B1 (ko) Foxf2 및 heyl의 다형성을 이용한 비소세포폐암의 예후 진단 방법
WO2012139945A1 (en) Method for predicting survival in cancer patients
KR101480243B1 (ko) 폐암 환자의 생존 예측용 c3 다형성 마커 및 이를 이용한 폐암 생존 예후의 예측 방법
KR101795920B1 (ko) 폐암 환자의 생존 예측용 ｓｌｃ５ａ１０ 다형성 마커 및 이를 이용한 폐암 생존 예후의 예측 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170619

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180611

Year of fee payment: 5