KR101479548B1

KR101479548B1 - 조기 폐암에 대한 바이오마커 및 이를 이용한 조기 폐암 진단

Info

Publication number: KR101479548B1
Application number: KR20140028425A
Authority: KR
Inventors: 이승원; 김혜은; 오인재; 김영철; 김규식
Original assignee: 전남대학교산학협력단
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2015-01-07

Abstract

본 발명은 조기 폐암에 대한 바이오마커 및 이를 이용한 조기 폐암 진단에 관한 것으로, 혈액, 혈장 또는 혈청 시료 내 존재하는 GPx3를 검출하기 위한 GPx3 단백질에 특이적으로 결합하는 항체 또는 앱타머, GPx3 단백질을 코딩하는 뉴클레오타이드 서열, 상기 뉴클레오타이드 서열에 상보적인 서열 또는 상기 뉴클레오타이드의 단편을 포함하는 수술이 가능한 조기 폐암 환자의 진단 또는 예후 분석용 키트 및 조기 폐암 진단 또는 예후 분석 마커를 검출하는 방법을 제공한다.

Description

조기 폐암에 대한 바이오마커 및 이를 이용한 조기 폐암 진단{Biomarkers Indicative of Early Lung Cancer and Diagnosis Using the Same}

본 발명은 조기 폐암에 대한 바이오마커 및 이를 이용한 조기 폐암 진단에 관한 것이다.

전 세계적으로 폐암은 암으로 사망하는 사람 중 17.6%를 차지하고 있는 사망률 1위의 암이다. 5년 생존율은 불과 10-15% 정도에 불과한 매우 치료하기 힘든 암 중 하나이다. 폐암은 조직학적으로 4개의 그룹으로 나눌 수 있지만 대개 소세포폐암(Small Cell Lung Cancer; SCLC) 및 비소세포폐암(Non-Small Cell Lung Cancer; NSCLC)으로 나뉜다. 폐암의 사망률이 높은 결정적인 이유는 대부분의 폐암 환자의 진단이 상당한 병기가 진행된 다음에 이루어지는데 있다. 이러한 이유로 환자에 대한 효과적인 치료 방법이 없기 때문에 대부분의 폐암 환자가 사망에 이르게 된다. 최근 미국 국립보건원에서 시행한 국가폐암검진연구(National Lung Screening Trial; NLST)에서 저선량 CT를 이용한 폐암 진단을 통해서 사망률을 20% 낮추었다고 보고하였다. 하지만 CT는 비용이 많이 들고, 저선량이라 할지라도 인체에 유해한 방사선을 사용하게 되므로 그에 따른 부작용이 발생하고 있어 더 많은 연구가 필요하다. 따라서, 빠르고 간편하면서도 정확한 폐암진단 기술이 요구된다.

글루타치온 과산화효소(Glutathione peroxidase; GPx)의 하나인 GPx3는 과산화수소(H₂O₂)에 의하여 생성되는 산화 스트레스로부터 세포를 보호하는 역할을 한다. 이 GPx 계열의 단백질들은 과산화수소를 생성하는 거의 모든 동물 조직에서 발현된다. 이 단백질의 대부분은 세포 내 단백질임에 반하여 GPx3는 세포 외부로 분비되어 혈장에 풍부하게 존재하는 특성이 있다.

단백질 기반 진단 기술은 경제성, 편리성 및 환자편의성의 고려가 가능한 혈액과 같은 체액을 이용하여 검출이 가능하다는 점에서 매우 유리한 기술이다. 그 중에서도 항체 기반 단백질 측정법(예컨대, ELISA assay)와 같이 광학계를 이용하는 면역 진단 플랫폼의 경우 일반적인 실험실 조건에서 재현성이 있는 실험이 가능하도록 설계가 가능하여 많은 연구자들이 사용하는 실험법 중 하나이다.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

본 발명자들은 간편하면서 정확하게 조기 폐암을 진단할 수 있는 혈액 바이오마커를 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 폐암 환자의 혈액에서 GPx3 단백질의 농도를 측정하고 이를 의학통계적으로 분석하여 조기 폐암의 진단 또는 예후 분석함으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 조기 폐암 환자의 진단 또는 예후 분석용 키트를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 조기 폐암 진단 또는 예후 분석 마커를 검출하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 혈액, 혈장 또는 혈청 시료 내 존재하는 GPx3를 검출하기 위한 GPx3 단백질에 특이적으로 결합하는 항체 또는 앱타머, GPx3 단백질을 코딩하는 뉴클레오타이드 서열, 상기 뉴클레오타이드 서열에 상보적인 서열 또는 상기 뉴클레오타이드의 단편을 포함하는 수술이 가능한 조기 폐암 환자의 진단 또는 예후 분석용 키트를 제공한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 조기 폐암 진단 또는 예후 분석에 필요한 정보를 제공하기 위하여 인간의 혈액, 혈장 또는 혈청 시료에 있는 GPx3 단백질 또는 GPx3 단백질을 코딩하는 뉴클레오타이드 서열의 발현을 검출하는 방법을 통해 조기 폐암 진단 또는 예후 분석 마커를 검출하는 방법을 제공한다.

GPx3(Glutathione peroxidase 3) 단백질은 GPx-P(plasma glutathione peroxidase) 또는 세포외 GPx(extracellular glutathione peroxidase)로 알려진 GPX3 유전자에 의해 코딩되는 단백질이다(Entrez Gene: glutathione peroxidase 3 (plasma)"; Takahashi K et al., "Purification and characterization of human plasma glutathione peroxidase: a selenoglycoprotein distinct from the known cellular enzyme". (August 1987). Arch. Biochem. Biophys. 256 (2): 67786; Chu FF "The human glutathione peroxidase genes GPX2, GPX3, and GPX4 map to chromosomes 14, 5, and 19, respectively". (1994) Cytogenet. Cell Genet. 66 (2): 968)

상기 GPx3은 글루타치온 퍼옥시다아제 패밀리에 속하고, 다른 글루타치온 퍼옥시다아제 패밀리의 단백질과 달리 혈액 내 존재하며, 과산화수소를 해독하는 기능을 한다. GPx3의 활성부위는 Sec(selenocysteine) 잔기를 포함한다. 상기 Sec은 UGA 코돈에 의해 코딩되며, 보통 번역 종결(translation termination) 신호를 보낸다. Sec-포함 유전자의 3' UTR은 스템-루프(stem-loop) 구조를 갖고, sec 삽입 서열(sec insertion sequence; SECIS)은 종결 신호 대신 Sec 코톤의 UGA를 인식하는데 필요하다.

본 발명의 조기 폐암 환자의 진단 또는 예후 분석용 키트는 혈액, 혈장 또는 혈청 시료 내 존재하는 GPx3를 검출하기 위한 GPx3 단백질에 특이적으로 결합하는 항체 또는 앱타머, GPx3 단백질을 코딩하는 뉴클레오타이드 서열, 상기 뉴클레오타이드 서열에 상보적인 서열 또는 상기 뉴클레오타이드의 단편을 포함한다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 GPx3 단백질은 혈액, 혈장 또는 혈청 시료에 포함되어 있으며, 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 혈장 또는 혈청 시료에 포함되어 있고, 본 발명의 특정 구현예에 따르면, 혈장 시료에 포함되어 있다.

본 발명의 명세서에서, “폐암”은 소세포 폐암 및 비소세포 폐암을 포함한다.

본 발명의 바이오 마커는 조기 폐암의 발생 및 발전에 대한 지표가 될 수 있으며, 폐암의 발생 및 발전의 진단에 이용될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 바이오마커는 소세포 폐암 또는 비소세포 폐암을 예측 또는 진단하는데 이용되며, 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 조기 비소세포 폐암을 예측 또는 진단하는데 이용된다.

본 발명의 명세서에서 용어 “진단”은 특정 질병 또는 질환에 대한 한 객체의 감수성(susceptibility)을 판정하는 것, 한 객체가 특정 질병 또는 질환을 현재 가지고 있는 지 여부를 판정하는 것, 특정 질병 또는 질환에 걸린 한 객체의 예후(prognosis)(예컨대, 전-전이성 또는 전이성 암 상태의 동정, 암의 단계 결정 또는 치료에 대한 암의 반응성 결정)를 판정하는 것, 또는 테라메트릭스(therametrics)(예컨대, 치료 효능에 대한 정보를 제공하기 위하여 객체의 상태를 모니터링 하는 것)을 포함한다.

본 발명의 명세서에서 용어 "예후"는 질병의 진행 가능성 과정, 특히, 질병의 차도, 질병의 재생, 종양 재발, 전이 및 죽음 가능성 측면에서의 예측을 포함한다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명에서의 예후는 폐암 환자의 수술 가능한 조기 폐암 여부를 결정하는 것을 의미한다.

본 발명의 상기 GPx3는 정상 대조군과 비교하여 혈액, 혈장 또는 혈청 시료 내 낮은 GPx3 농도를 나타낸다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 키트는 10.1 ㎍/㎖±5.0의 GPx3 단백질 농도를 갖는 것을 폐암으로 판정한다.

본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 본 발명은 면역분석(immunoassay) 방식, 즉 항원-항체 반응 방식으로 실시될 수 있다. 이 경우, 상술한 본 발명의 조기 폐암 마커에 특이적으로 결합하는 항체 또는 앱타머를 이용하여 실시된다.

본 발명에서 이용되는 항체는 폴리클로날 또는 모노클로날 항체이며, 바람직하게는 모노클로날 항체이다. 항체는 당업계에서 통상적으로 실시되는 방법들, 예를 들어, 융합 방법(Kohler and Milstein, European Journal of Immunology , 6:511-519(1976)), 재조합 DNA 방법(미국 특허 제4,816,56호) 또는 파아지 항체 라이브러리 방법(Clackson et al, Nature, 352:624-628(1991) 및 Marks et al, J. Mol . Biol ., 222:58, 1-597(1991))에 의해 제조될 수 있다. 항체 제조에 대한 일반적인 과정은 Harlow, E. and Lane, D., Using Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Press, New York, 1999; Zola, H., Monoclonal Antibodies: A Manual of Techniques, CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida, 1984; 및 Coligan , CURRENT PROTOCOLS IN IMMUNOLOGY, Wiley/Greene, NY, 1991에 상세하게 기재되어 있으며, 상기 문헌들은 본 명세서에 참조로서 삽입된다. 예를 들어, 단일클론 항체를 생산하는 하이브리도마 세포의 제조는 불사멸화 세포주를 항체-생산 림프구와 융합시켜 이루어지며, 이 과정에 필요한 기술은 당업자에게 잘 알려져 있으며 용이하게 실시할 수 있다. 폴리클로날 항체는 단백질 항원을 적합한 동물에게 주사하고, 이 동물로부터 항혈청을 수집한 다음, 공지의 친화성(affinity) 기술을 이용하여 항혈청으로부터 항체를 분리하여 얻을 수 있다.

본 발명의 방법을 항체 또는 앱타머를 이용하여 실시하는 경우, 본 발명은 통상적인 면역분석 방법에 따라 실시하여 난소암을 진단하는 데 이용될 수 있다.

이러한 면역분석은 종래에 개발된 다양한 정량적 또는 정성적 면역분석 프로토콜에 따라 실시될 수 있다. 상기 면역분석 포맷은 ELISA(enzyme-linked immunosorbant assay), 방사능면역분석, 방사능면역침전, 면역침전, 면역조직화학염색, 캡처-ELISA, 억제 또는 경쟁 분석, 샌드위치 분석, 유세포 분석(flow cytometry), 면역형광염색 및 면역친화성 정제를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 면역분석 또는 면역염색의 방법은 Enzyme Immunoassay, E. T. Maggio, ed., CRC Press, Boca Raton, Florida, 1980; Gaastra, W., Enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA), in Methods in Molecular Biology, Vol. 1, Walker, J.M. ed., Humana Press, NJ, 1984; 및 Ed Harlow and David Lane, Using Antibodies:A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1999에 기재되어 있으며, 상기 문헌은 본 명세서에 참조로서 삽입된다.

본 발명의 방법이 ELISA 방식으로 실시되는 경우, 본 발명의 특정 실시 예는 (i) 분석하고자 하는 미지의 세포 시료 분해물을 고체 기질의 표면에 코팅하는 단계; (ⅱ) 일차항체로서의 마커에 대한 항체와 상기 세포 분해물을 반응시키는 단계; (ⅲ) 상기 단계 (ⅱ)의 결과물을 효소가 결합된 이차항체와 반응시키는 단계; 및 (ⅳ) 상기 효소의 활성을 측정하는 단계를 포함한다.

상기 고체 기질로 적합한 것은 탄화수소 폴리머(예컨대, 폴리스틸렌 및 폴리프로필렌), 유리, 금속 또는 젤이며, 가장 바람직하게는 마이크로타이터 플레이트이다.

상기 이차항체에 결합된 효소는 발색반응, 형광반응, 발광반응 또는 적외선 반응을 촉매하는 효소를 포함하나, 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 알칼린 포스파타아제, β-갈락토시다아제, 호스 래디쉬 퍼옥시다아제, 루시퍼라아제 및 사이토크롬 P450을 포함한다. 상기 이차항체에 결합하는 효소로서 알칼린 포스파타아제가 이용되는 경우에는, 기질로서 브로모클로로인돌일 포스페이트 (BCIP), 니트로 블루 테트라졸리움 (NBT), 나프톨-AS-B1-포스페이트 (naphthol-AS-B1-phosphate) 및 ECF (enhanced chemifluorescence)와 같은 발색반응 기질이 이용되고, 호스 래디쉬 퍼옥시다아제가 이용되는 경우에는 클로로나프톨, 아미노에틸카바졸, 디아미노벤지딘, D-루시페린, 루시게닌 (비스-N-메틸아크리디늄 니트레이트), 레소루핀 벤질 에테르, 루미놀, 암플렉스 레드 시약(10-아세틸-3,7-디하이드록시페녹사진), HYR (p-phenylenediamine-HCl and pyrocatechol), TMB (tetramethylbenzidine), ABTS (2,2‘-Azine-di[3-ethylbenzthiazoline sulfonate]), o-페닐렌디아민 (OPD) 및 나프톨/파이로닌, 글루코스 옥시다아제와 t-NBT (nitroblue tetrazolium) 및 m-PMS (phenzaine methosulfate)과 같은 기질이 이용될 수 있다.

본 발명의 방법이 캡처-ELISA 방식으로 실시되는 경우, 본 발명의 특정 실시 예는 (i) 포획항체(capturing antibody)로서 본 발명의 마커에 대한 항체를 고체 기질의 표면에 코팅하는 단계; (ⅱ) 포획항체와 시료를 반응시키는 단계; (ⅲ) 상기 단계 (ⅱ)의 결과물을 시그널을 발생시키는 레이블이 결합되어 있고, GPx3 단백질에 특이적으로 반응하는 검출항체(detecting antibody)와 반응시키는 단계; 및 (ⅳ) 상기 레이블로부터 발생하는 시그널을 측정하는 단계를 포함한다.

상기 검출 항체는 검출 가능한 시그널을 발생시키는 레이블을 가지고 있다. 상기 레이블은 화학물질 (예컨대, 바이오틴), 효소 (알칼린 포스파타아제, β-갈락토시다아제, 호스 래디쉬 퍼옥시다아제 및 사이토크롬 P450), 방사능물질(예컨대, C14, I125, P32 및 S35), 형광물질 (예컨대, 플루오레신), 발광물질, 화학발광물질 (chemiluminescent) 및 FRET (fluorescence resonance energy transfer)을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다양한 레이블 및 레이블링 방법은 Ed. Harlow and David Lane, Using Antibodies:A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1999에 기재되어 있다.

상기 ELISA 방법 및 캡처-ELISA 방법에서 최종적인 효소의 활성 측정 또는 시그널의 측정은 당업계에 공지된 다양한 방법에 따라 실시될 수 있다. 이러한 시그널이 검출은 본 발명의 마커의 정성적 또는 정량적 분석을 가능하게 한다. 만일, 레이블로서 바이오틴이 이용된 경우에는 스트렙타비딘으로, 루시퍼라아제가 이용된 경우에는 루시페린으로 시그널을 용이하게 검출할 수 있다.

본 발명의 다른 변형 예에 따르면, 항체 대신에 본 발명의 마커에 특이적으로 결합하는 앱타머를 이용할 수 있다. 앱타머는 올리고핵산 또는 펩타이드 분자이며, 앱타머의 일반적인 내용은 Bock LC et al., Nature 355 (6360):5646 (1992); Hoppe-Seyler F, Butz K "Peptide aptamers: powerful new tools for molecular medicine". J Mol Med . 78(8):42630(2000); Cohen BA, Colas P, Brent R . "An artificial cell-cycle inhibitor isolated from a combinatorial library". Proc Natl Acad Sci USA. 95(24):142727 (1998) 에 상세하게 개시되어 있다.

상술한 면역분석 과정에 의한 최종적인 시그널의 세기를 분석함으로써, 조기 폐암을 진단할 수 있다. 즉, 생물학적 시료에서 본 발명의 마커의 단백질이 저발현 되어 시그널이 정상 생물학적 시료(예컨대, 혈액, 혈장 또는 혈청) 보다 강하게 나오는 경우에는 조기 폐암으로 진단된다.

예를 들어, 본 발명의 방법이 방사능면역분석 방법에 따라 실시되는 경우, 방사능동위원소(예컨대, C₁₄, I₁₂₅, P₃₂ 및 S₃₅)로 레이블링된 항체가 본 발명의 마커 분자를 검출하는 데 이용될 수 있다.

본 발명의 마커는 조기 폐암에서 저발현 되는 생체 분자이다. 이러한 마커의 저발현은 단백질 수준에서 측정될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 “저발현”은 조사 대상의 시료에서의 대상이 되는 단백질의 발현 정도가 정상 시료와 비교하여 낮은 경우를 의미한다. 예컨대, 당업계에서 통상적으로 이용되는 발현 분석 방법, 예컨대 ELISA 방법(참조: Sambrook, J. et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 3rd ed. Cold Spring Harbor Press(2001))에 따라 발현 분석을 한 경우, 발현이 많은 것으로 분석되는 경우를 의미한다. 예를 들어, 상술한 분석 방법에 따라 분석한 결과, 본 발명의 마커가 대조군와 비교하여 20-40% 정도 저발현 되는 경우, 본 발명에서의 “저발현”으로 판정하고 조기 폐암으로 판정한다.

본 발명자들은 간편하면서 정확하게 조기 폐암을 진단할 수 있는 혈액 바이오마커를 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 폐암 환자의 혈액에서 GPx3 단백질의 농도를 측정하고 이를 의학통계적으로 분석하여 조기 폐암의 진단 또는 예후 분석한다.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:

(a) 본 발명은 수술이 가능한 조기 폐암 환자의 진단 또는 예후 분석용 키트 및 조기 폐암 진단 또는 예후 분석 마커를 검출하는 방법을 제공한다.

(b) 종래에는 폐암환자들이 최초 진단을 받고 치료한 후 재발 유무를 알기 위해서 저선량 흉부 CT를 찍는 방법밖에 없었으나, 이는 방사선 노출 및 시간/장소의 제약이 있어왔다. 본 발명은 혈액 내에서 바이오 마커인 GPx3를 검출함으로써 폐암 진단을 위한 경제적인 방법으로 활용할 수 있다.

도 1은 폐암의 조직형에 따른 GPx3의 수준을 나타낸다.
도 2는 폐암 초 치료 유형에 따른 GPx3 수준을 나타낸다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

실시예

실험재료 및 실험방법

혈장샘플수집

총 342개의 폐암 환자의 혈장을 실험군으로 총 126개의 폐암이 없는 환자의 혈장을 대조군으로 사용하였다. 이들 검체는 2009년 2월부터 2012년 2월까지 수집된 것으로 검체 및 임상정보는 한국인체자원은행 네트워크(Korea Biobank Network; KBN)로부터 제공받았다. 혈액샘플은 BD Vacutainer SST™ Plus 혈액 수집 튜브(BD Biosciences, USA)를 이용하여 수집하였다. 수집된 혈액샘플은 3000 rpm, 4℃, 20분 동안 원심분리하여 혈장을 분리하고 ELISA를 수행하기 전까지 -180℃에 보관하였다. 이 연구는 전남대학교 화순병원의 생명의학연구윤리심의위원회의 승인(HCRI 12 045-3) 하에 수행하였다.

ELISA 분석법

GPx3의 혈장 내 수준을 검사하기 위하여 시판 중인 ELISA 키트(AdipoGen, Inc., Seoul, Korea)를 사용하였다. 간단히 설명하면, 인간 GPx3의 다중클론항체(polyclonal antibody)로 코팅된 96 웰 플레이트(well plate)를 사용하여, 각 혈장샘플을 1:250으로 희석하여 각 웰당 100 ㎕씩 로딩(loading)한 후, 37℃에서 1시간 배양하였다. 배양이 끝난 플레이트를 3차례 세척한 후, 검출 항체(detection antibody)를 로딩하였다. 37℃에서 1시간동안 배양하고 5차례 세척한 후, 100 ㎕기질용액(substrate solution)을 로딩하여 실온에서 20분 동안 방치한 다음 450 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 모든 실험은 2회 이상 반복하여 수행한 후 그 평균값을 산출하여 분석하였다.

통계분석

결과는 평균±편차로 나타내었으며 평균 분석(Student's t-test) 및 일원배치 분산분석법(one-way analysis of variance)으로 분석하였다. 모든 통계분석은 SPSS 버전 20.0(IBM Corp., Armonk, NY, USA)을 사용하였고, 유의수준은 0.05 미만으로 하였다.

실험결과

실험군과 대조군의 인구통계

실험군인 폐암 진단을 받은 342명 환자의 대조군 126명의 혈청으로 실험하였다. 검체를 제공한 폐암 환자의 특징을 표 1에 정리하였다. 환자들의 연령의 중앙값은 68세(범위: 25-87)이고, 대부분의 환자는 남성 흡연자들이다. 각 환자의 첫 치료 형태는 수술, 방사선 또는 항암방사선 동시요법, 항암화학요법, 대증요법만을 받을 환자로 나누었다.

대조군인 126개 검체는 남성 검체 58개(46%)와 여성 검체 68개(54%)로 이루어져 있으며, 연령의 중앙값은 52세(범위: 13-83)이다. 검체의 구성은 정기검진에서 채취된 정상인 검체 58개(46%)와 양성질환 28개(간담도계 9예, 내분비계 8예, 양성종양 5예, 소화기계 3예, 호흡기계 2예, 심혈관계 1예 등 총 22%), 악성종양 40개(위암 9예, 갑상선암 8예, 대장암 5예, 간암 5예, 유방암 3예, 자궁경부암 3예, 난소암 2예, 식도암 2예, 담도암 1예, 자궁내막암 1예, 위장관 기질종양 1예 등 총 32%)로 구성되었다.

폐암환자와 대조군의 GPx3 수준의 비교

폐암환자의 GPx3의 평균값은 10.1 ㎍/㎖으로 대조군의 13.0 ㎍/㎖보다 유의하게 낮았다(p<0.001). 폐암환자의 GPx3 값은 대조군을 정상인(13.0 ㎍/㎖)과 폐암 외의 양성 및 악성종양(13.0 ㎍/㎖)으로 세분하여 분석했을 때도 유의하게 낮았다(p<0.001). 따라서 GPx3는 다른 종양과 차별적으로 폐암에서 그 발현수준이 감소하였다.

암 조직형과 흡연여부에 따른 GPx3 의 차이

선암의 GPx 농도는 9.3 ㎍/㎖으로 편평상피세포암 10.5 ㎍/㎖보다 유의하게 낮았다(p=0.039, 도 1). 그러나 모든 조직학적 유형을 대상으로 비교한 GPx3 농도는 유의한 차이가 없었다(p=0.058). 흡연여부에 따른 차이(비흡연자 9.6 ㎍/㎖; 현재 흡연자; 10.3 ㎍/㎖; 과거 흡연자 10.0 ㎍/㎖, p=0.637)도 유의하지 않았다.

암의 진행 및 초 치료 종류에 따른 GPx3 의 차이

미국암연합위원회(American Joint Committee on Cancer; AJCC) 폐암 병기체계 7판에 따른 각 병기 별로 통계분석한 결과 [IA(7.0 ㎍/㎖±3.0), IB(9.2 ㎍/㎖±4.8), IIA(9.6 ㎍/㎖±3.9), IIB(12.0 ㎍/㎖±5.5), IIIA(11.2 ㎍/㎖±5.0), IIIB(10.3 ㎍/㎖±3.6), IV(10.2 ㎍/㎖±5.4), 제한기(limited disease, 8.5 ㎍/㎖±4.1), 확장기(extensive disease, 12.6 ㎍/㎖±6.0)]는 연구목적과 부합하지 않아 본 연구자들은 암의 전이 유무에 따라 GPx3 수준을 비교 분석하였다. 그 결과, 전이가 없는 폐암환자의 혈장 GPx3 평균농도는 9.6 ㎍/㎖로 전이가 있는 환자의 10.7 ㎍/㎖보다 낮은 경향을 보였다(p=0.051). 또한 GPx3의 농도는 초 치료방법에 따라서도 많은 차이를 보였는데, 수술한 환자의 GPx3 농도는 8.2 ㎍/㎖로, 항암방사선 동시요법을 받은 환자(11.5 ㎍/㎖, p<0.001), 항암화학요법을 받은 환자(10.7 ㎍/㎖, p<0.001), 대중요법만 받은 환자(10.9 ㎍/㎖, p=0.002)보다 모두 유의하게 낮았다(도 2).

결론

본 연구는 혈장의 GPx3의 농도가 수술적 치료를 받은 폐암환자에서 유의하게 감소됨이 관찰되었으므로 GPx3는 이미 전이나 주변조직으로의 침윤이 일어난 단계가 아닌, 즉 수술이 가능한 조기 폐암 환자의 진단적 바이오마커가 될 수 있음을 제시하는 바이다.

참고문헌

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이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

혈액, 혈장 또는 혈청 시료 내 존재하는 GPx3를 검출하기 위한 GPx3 단백질에 특이적으로 결합하는 항체 또는 앱타머를 포함하는 수술이 가능한 조기 폐암 환자의 진단 또는 예후 분석용 키트.
제 1 항에 있어서, 상기 키트는 10.1±5.0 ㎍/㎖의 GPx3 단백질 농도를 갖는 것을 폐암으로 판정하는 것을 특징으로 하는 조기 폐암 진단 또는 예후 분석용 키트.
제 1 항에 있어서, 상기 폐암은 비소세포 폐암인 것을 특징으로 하는 조기 폐암 진단 또는 예후 분석용 키트.
제 1 항에 있어서, 상기 키트는 면역분석(immunoassay)용 키트인 것을 특징으로 하는 조기 폐암 진단 또는 예후 분석용 키트.
조기 폐암 진단 또는 예후 분석에 필요한 정보를 제공하기 위하여 인간의 혈액, 혈장 또는 혈청 시료에 있는 GPx3 단백질의 발현을 검출하는 방법을 통해 조기 폐암 진단 또는 예후 분석 마커를 검출하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 폐암은 비소세포 폐암인 것을 특징으로 하는 방법.