KR101748296B1 - 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환 진단용 바이오마커 조성물 - Google Patents

마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환 진단용 바이오마커 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 IP-10(IFN-γ-induced protein-10) 또는 MIG(monokine induced by IFN-γ protein)를 포함하는 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 바이오마커, 상기 바이오마커의 존재를 측정하는 제제를 포함하는 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 조성물, 상기 조성물을 포함하는 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 키트 및 상기 바이오마커를 이용한 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측을 위한 정보제공방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 IP-10(IFN-γ-induced protein-10) 또는 MIG(monokine induced by IFN-γ protein)의 발현 정도를 분석하여 비결핵 항산균, 특히 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환을 진단할 수 있으며, 상기 질환의 치료 효과를 예측할 수 있다.

Description

마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환 진단용 바이오마커 조성물 {Biomarkers composition for diagnosis of Mycobacterium abscessus complex lung disease}
본 발명은 IP-10(IFN-γ-induced protein-10) 또는 MIG(monokine induced by IFN-γ protein)를 포함하는 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 바이오마커, 상기 바이오마커의 존재를 측정하는 제제를 포함하는 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 조성물, 상기 조성물을 포함하는 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 키트 및 상기 바이오마커를 이용한 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측을 위한 정보제공방법에 관한 것이다.
비결핵 항산균(nontuberculous mycobacteria; NTM)은 결핵균(Mycobacterium tuberculosis complex)과 나병균(M. leprae)을 제외한 항산균(mycobacteria)을 말한다. NTM은 자연환경에 널리 분포하고 있으며, NTM 감염도 자연환경으로부터 이루어지므로 환경성 항산균(environmental mycobacteria)이라고도 불린다. 대부분의 NTM은 결핵균보다 사람에 대한 병원성이 약하다. 따라서 증상을 동반하는 NTM 감염증은 국소적 혹은 전신적인 면역 결함과 관련되기도 한다. 실제 NTM 감염증뿐만 아니라 집락형성(colonization) 혹은 검체의 오염 등이 모두 임상 검체에서 NTM이 분리되는 원인일 수 있다. 따라서 배양 양성의 임상적 의의를 평가하기 위해서는 엄격한 진단기준이 필요하다. 현재까지 160여 종 이상의 NTM이 여러 다양한 감염증의 원인으로 밝혀졌으며, 대부분의 NTM 감염증은 특징적인 양상의 질환을 일으키는 몇몇 균주에 의해 발생한다.
비결핵 항산균(NTM) 감염 폐질환을 일으키는 원인균의 분포는 국가에 따라, 그리고 국가 내에서도 지역에 따라 다양하다. 미국과 일본에서 NTM 감염 폐질환의 가장 흔한 원인균은 MAC(M. avium complex)로 이는 약 60～80%를 차지하며, M. kansasii가 두 번째로 흔한 원인균으로 이는 약 15～20%를 차지한다. 반면, M. abscessus, M. fortuitum, M. chelonae 등 신속 성장균은 폐질환 원인균의 5% 미만을 차지하는 상대적으로 드문 원인균이다. 국내에서는 1981년 MAC 감염 폐질환 증례가 처음으로 보고된 이후 1990년대 다양한 원인균에 의한 NTM 감염 폐질환 환자들의 임상이 보고되었다. NTM 감염 폐질환의 국내 역학자료는 2000년 이후 많이 발표되었는데 현재까지 국내 연구결과를 종합하면 우리나라에서 NTM 감염 폐질환의 원인균으로 가장 흔한 균은 MAC로 약 50～60%를 차지하며, MAC에 속하는 대표적인 두 종(species)인 M. avium와 M. intracellulare 중에서는 M. avium보다 M. intracellulare가 더 흔한 것으로 밝혀졌다. 국내 NTM 감염 폐질환의 역학적인 측면에서 큰 특징은 외국에서 상대적으로 드문 원인균인 신속 성장균 특히, 마이코박테리움 압세수스 복합체(M. abscessus complex)가 두 번째로 흔한 원인균으로 약 20～30% 내외를 차지한다는 사실이다. 마이코박테리움 압세수스 복합체는 M. abscessus subsp. abscessus, M. abscessus subsp. massiliense, 및 M. abscessus subsp. bolletii의 세 아종(subspecies)으로 구성되며, 마이코박테리움 압세수스 복합체 내에서 M. abscessus subsp. abscessus가 가장 흔하고 그 다음이 M. abscessis subsp. massiliense이다. NTM으로 인한 질환은 (1) 폐질환, (2) 림프절염 (3) 피부, 연조직, 골감염증 (4) 파종성 질환(disseminated disease) 등 네 가지 특징적인 임상 증후군으로 분류된다. 이 중 폐질환은 NTM으로 인한 질환의 90% 이상을 차지하는 가장 흔한 형태이며, 국내에서도 최근 임상 검체에서 NTM이 분리되는 빈도와 NTM 감염 폐질환으로 진단, 치료받는 환자들이 증가하고 있다.
한편, 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염에 의한 폐질환은 치료가 매우 어렵다. 이는 장기간의 항생제 치료가 필요하고, 대부분의 효과적인 항생제가 정주용 항생제로 장기간 항생제 치료 시 합병증 발생이 많다는 점 때문이다. 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염에 의한 폐질환은 만성적이고 완치가 불가능한 폐감염증인 경우가 흔하므로 보다 효과적인 치료 기법의 개발이 시급하다. 특히, 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염에 대한 숙주의 면역 반응에 대해서는 잘 알려져 있지 않다.
이에 본 발명자들은 비결핵 항산균 중에서도 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환에 대한 연구를 진행하던 중, 혈청 내 면역인자인 IP-10(IFN-γ-induced protein-10) 및 MIG(monokine induced by IFN-γ protein)가 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환 환자에서 대조군에 비해 현저하게 증가되어 있으며, 치료 후 유의하게 감소함을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 신규한 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 바이오마커 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 바이오마커의 존재를 측정하는 제제를 포함하는 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 조성물을 포함하는 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 키트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 바이오마커를 이용한 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측을 위한 정보제공방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 IP-10(IFN-γ-induced protein-10), MIG(monokine induced by IFN-γ protein), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 바이오마커 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 IP-10, MIG, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 mRNA 또는 이의 단백질 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 키트를 제공한다.
또한, 본 발명은 생물학적 시료로부터 IP-10, MIG, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 mRNA 또는 이의 단백질 발현 수준을 측정하는 단계;를 포함하는 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측을 위한 위한 정보제공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 IP-10(IFN-γ-induced protein-10) 또는 MIG(monokine induced by IFN-γ protein)의 발현 정도를 분석하여 비결핵 항산균, 특히 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환을 진단할 수 있으며, 상기 질환의 치료 효과를 예측할 수 있다.
도 1은 대조군(Control) 및 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환 환자군(Patient)에서 혈청 내 IP-10 및 MIG의 농도를 분석한 결과를 나타낸 도이다.
도 2는 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환 환자의 치료 전(Pre-treatment) 및 치료 후(Post-treatment), 혈청 내 IP-10 및 MIG의 농도를 분석한 결과를 나타낸 도이다.
도 3은 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환 환자의 치료 후, 치료성공군(Success) 및 치료실패군(Failure)에서 혈청 내 IP-10 및 MIG의 농도를 분석한 결과를 나타낸 도이다.
이하 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 IP-10(IFN-γ-induced protein-10), MIG(monokine induced by IFN-γ protein), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 바이오마커 조성물을 제공한다.
본 발명에서 “비결핵 항산균(nontuberculous mycobacteria; NTM)”은 결핵균(Mycobacterium tuberculosis complex)과 나병균(M. leprae)을 제외한 항산균(mycobacteria)을 의미하는 것으로, 마이코박테리움 압세수스 복합체를 포함한다.
본 발명에서 “마이코박테리움 압세수스 복합체(Mycobacterium abscessus complex)”란 비결핵 항산균(nontuberculous mycobacteria; NTM) 감염 폐질환을 일으키는 가장 흔한 신속성장 원인균으로, 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 압세수스(Mycobacterium abscessus subsp. abscessus), 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 마실리엔시스(Mycobacterium abscessus subsp. massiliense), 또는 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 볼레티(Mycobacterium abscessus subsp. bolletii)를 포함한다.
본 발명에서 "진단"은 병리 상태의 존재 또는 특징을 확인하는 것을 의미한다. 본 발명의 목적상, 진단이란 비결핵 항산균, 바람직하게는 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환의 발병 여부를 확인하는 것이다.
본 발명에서 "예후"란 비결핵 항산균, 바람직하게는 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환의 치료 후 해당 개체에서 치료 성공 여부, 재발, 전이, 약물반응성, 내성 등과 같은 여부를 판단하는 것을 의미한다.
본 발명에서 "마커"란 비결핵 항산균, 바람직하게는 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환의 진단 또는 예후를 예측할 수 있는 물질로, 정상 개체에 비해 비결핵 항산균, 바람직하게는 마이코박테리움 압세수스 복합체에 감염되어 폐질환을 앓고 있는 개체에서 증가를 보이는 폴리펩타이드, 핵산 (예: mRNA 등), 지질, 당지질, 당단백질, 당(단당류, 이당류, 올리고당류 등) 등과 같은 유기 생체 분자 등을 포함한다. 본 발명의 목적상, 마커는 IP-10(IFN-γ-induced protein-10) 또는 MIG(monokine induced by IFN-γ protein)로 정상 개체에 비해 비결핵 항산균, 바람직하게는 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환 환자에서 증가하며, 치료 후 감소하는 인자이다.
또한, 본 발명은 IP-10, MIG, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 mRNA 또는 이의 단백질 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 조성물을 제공한다.
상기 비결핵 항산균은 바람직하게는 마이코박테리움 압세수스 복합체이다.
본 발명에서 "mRNA 발현 수준 측정"은 비결핵 항산균, 바람직하게는 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측을 위하여 생물학적 시료에서 마커 유전자의 mRNA 존재 여부와 발현 정도를 확인하는 과정으로, mRNA의 양을 측정함으로써 알 수 있다. 이를 위한 분석방법으로는 RT-PCR, 경쟁적 RT-PCR(competitive RT-PCR), 실시간 RT-PCR(Real-time RT-PCR), RNase 보호분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅(northern blotting), 또는 DNA 마이크로어레이 칩 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 보다 구체적으로, 본 발명에서 특정 유전자의 mRNA 수준을 측정하는 제제는 바람직하게는 안티센스 올리고뉴클레오티드, 프라이머 쌍 또는 프로브이며, 상기 IP-10(IFN-γ-induced protein-10) 또는 MIG(monokine induced by IFN-γ protein)를 암호화하는 유전자들의 핵산 서열이 유전자 은행에 등록되어 있으므로 당업자는 상기 서열을 바탕으로 이들 유전자의 특정 영역을 특이적으로 증폭하는 프라이머 또는 프로브를 디자인할 수 있다.
상기 "안티센스"는 안티센스 올리고머가 왓슨-크릭 염기쌍 형성에 의해 RNA 내의 표적 서열과 혼성화되어, 표적서열 내에서, 전형적으로 mRNA와 RNA:올리고머 헤테로이중체의 형성을 허용하는, 뉴클레오티드 염기의 서열 및 서브 유닛간 백본을 갖는 올리고머를 지칭한다. 올리고머는 표적 서열에 대한 정확한 서열 상보성 또는 근사 상보성을 가질 수 있다. 상기 안티센스 올리고머는 mRNA의 번역을 차단 또는 저해하고 mRNA의 스플라이스 변이체를 생산하는 mRNA의 프로세싱 과정을 변화시킬 수 있다.
상기 "프라이머"는 짧은 자유 3`말단 수산화기(free 3`hydroxyl group)을 가지는 핵산 서열로 상보적인 주형(template)과 염기쌍(base pair)을 형성할 수 있고 주형의 복사를 위한 시작지점으로 기능을 하는 짧은 핵산 서열을 의미한다. 상기 프라이머는 적절한 완충용액 및 온도에서 중합반응(즉, DNA 중합효소 또는 역전사효소)을 위한 시약 및 상이한 4가지 뉴클레오사이드 트리포스페이트의 존재 하에서 DNA 합성이 개시할 수 있다.
상기 "프로브"는 mRNA와 특이적 결합을 이룰 수 있는 짧게는 수 염기 내지 길게는 수백 염기에 해당하는 RNA 또는 DNA 등의 핵산 단편을 의미하며 표지(Labelling)되어 있어서 특정 mRNA의 존재 유무를 확인할 수 있다. 상기 프로브는 올리고 뉴클레오티드 프로브, 단쇄 DNA(single stranded DNA) 프로브, 이중쇄 DNA(double stranded DNA) 프로브, RNA 프로브 등의 형태로 제작될 수 있다.
본 발명의 안티센스 올리고뉴클레오티드, 프라이머 또는 프로브는 포스포르 아미다이트 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 예로는 메틸화, 캡화, 천연 뉴클레오티드 하나 이상의 동족체로의 치환, 및 뉴클레오티드 간의 변형, 예를 들면, 하전되지 않은 연결체(예: 메틸 포스포네이트, 포스포트리에스테르, 포스포로아미 데이트, 카바메이트 등) 또는 하전된 연결체(예: 포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트 등)로의 변형이 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 "단백질 발현 수준 측정"은 비결핵 항산균, 바람직하게는 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측을 위하여 생물학적 시료에서 마커 단백질의 존재 여부와 발현 정도를 확인하는 과정으로, 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체를 이용해 단백질의 양을 확인한다. 이를 위한 분석 방법으로는 웨스턴 블랏팅(western blotting), ELISA(enzyme linked immunosorbent assay), 방사선면역분석법(Radioimmunoassay), 방사면역 확산법(Radioimmunodiffusion), 오우크테로니(Ouchterlony) 면역 확산법, 로케트(Rocket) 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역 침전분석법(immunoprecipitation assay), 보체 고정 분석법(complete fixation assay), 유세포분석(Fluorescence Activated Cell Sorter, FACS), 단백질 칩(protein chip) 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 "항체"란 당해 분야에서 공지된 용어로서 항원성 부위에 대해서 지시되는 특이적인 단백질 분자를 의미한다. 본 발명의 목적상, 항체는 IP-10 또는 MIG에 특이적으로 결합하는 항체를 의미하며, 이러한 항체는 각 유전자를 통상적인 방법에 따라 발현벡터에 클로닝하여 상기 마커 유전자에 의해 코딩되는 단백질을 얻고, 얻어진 단백질로부터 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 여기에는 상기 단백질에서 만들어질 수 있는 부분 펩티드도 포함되며, 본 발명의 부분 펩티드는, 최소한 7개 아미노산, 바람직하게는 9개 아미노산, 더욱 바람직하게는 12개 이상의 아미노산을 포함한다. 본 발명의 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 특수항체도 포함된다. 본 발명에 사용되는 항체는 2개의 전체 길이의 경쇄 및 2개의 전체 길이의 중쇄를 가지는 완전한 형태뿐만 아니라 항체 분자의 기능적인 단편을 포함한다. 항체 분자의 기능적인 단편이란 적어도 항원 결합기능을 보유하고 있는 단편을 뜻하며 Fab, F(ab'), F(ab') 2 및 Fv 등이 있다.
또한, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 키트를 제공한다.
상기 비결핵 항산균은 바람직하게는 마이코박테리움 압세수스 복합체이다.
본 발명의 키트는 마커에 해당하는 IP-10, MIG, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 mRNA 발현 수준 또는 단백질 발현 수준을 확인하여 이를 검출할 수 있는 것으로써 비결핵 항산균, 바람직하게는 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환의 진단 및 예후 예측을 할 수 있다. 본 발명의 키트에는 비결핵 항산균, 바람직하게는 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환의 진단 및 예후 예측을 위한 프라이머, 프로브 또는 선택적으로 마커를 인지하는 항체뿐만 아니라 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분 조성물, 용액, 또는 장치가 포함될 수 있다.
구체적인 일례로서, 본 발명에서 상기 마커 유전자들의 mRNA 발현 수준을 측정하기 위한 키트는 RT-PCR을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있다. 상기 RT-PCR 키트는 마커 유전자에 대한 특이적인 각각의 프라이머 쌍 외에도 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액, 데옥시뉴클레오티드(dNTPs), Taq-중합효소 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNase 억제제, DEPC-물(DEPC-water), 멸균수 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 키트는 마이크로어레이 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있다. 상기 마이크로어레이 칩 키트는, 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA가 프로브로 부착되어 있는 기판을 포함하고 기판은 정량 대조구 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA를 포함할 수 있으며, 본 발명의 마커를 이용하여 당업계에서 통상적으로 사용되는 제조 방법에 의하여 용이하게 제조될 수 있다. 마이크로어레이 칩을 제작하기 위해서, 상기 탐색된 마커를 탐침 DNA 분자로 이용하여 DNA 칩의 기판상에 고정화시키기 위해 파이조일렉트릭(piezoelectric) 방식을 이용한 마이크로피펫팅(micropipetting)법 또는 핀(pin) 형태의 스폿터(spotter)를 이용한 방법 등을 사용하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 마이크로어레이 칩의 기판은 아미노-실란(amino-silane), 폴리-L-라이신(poly-Llysine) 및 알데히드(aldehyde)로 이루어진 군에서 선택되는 활성기가 코팅된 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 기판은 슬라이드 글래스, 플라스틱, 금속, 실리콘, 나일론 막 및 니트로셀룰로스 막(nitrocellulose membrane)으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서 상기 마커 유전자들의 코딩에 의해 발현된 단백질 발현 수준을 측정하기 위한 키트는 항체의 면역학적 검출을 위하여 기질, 적당한 완충용액, 발색 효소 또는 형광물질로 표지된 2차 항체, 및 발색 기질 등을 포함할 수 있다. 상기 기질로는 니트로셀룰로오스 막, 폴리비닐 수지로 합성된 96 웰 플레이트, 폴리스틸렌 수지로 합성된 96 웰 플레이트 및 유리로 된 슬라이드 글라스 등이 이용될 수 있고, 발색 효소로는 퍼옥시다아제(peroxidase), 알칼라인 포스파타아제(alkaline phosphatase) 등이 사용될 수 있고, 형광물질로는 FITC, RITC 등이 사용될 수 있고, 발색 기질액으로는 ABTS(2,2'-아지노-비스-(3-에틸벤조티아졸린-6-설폰산)) 또는 OPD(o-페닐렌디아민), TMB(테트라메틸 벤지딘)가 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 생물학적 시료로부터 IP-10, MIG, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 mRNA 또는 이의 단백질 발현 수준을 측정하는 단계;를 포함하는 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측을 위한 위한 정보제공방법을 제공한다.
상기 비결핵 항산균은 바람직하게는 마이코박테리움 압세수스 복합체이다.
본 발명에서 "시료"란 조직, 세포, 전혈, 혈청, 혈장, 타액, 객담, 뇌척수액 또는 뇨와 같은 시료 등을 포함하나, 이제 제한되지 않는다.
본 발명에서 "mRNA 발현 수준을 측정하기 위한 분석 방법"에는 역전사 중합효소반응(RT-PCR), 경쟁적 역전사 중합효소반응(Competitive RT-PCR), 실시간 역전사 중합효소반응(Realtime RT-PCR), RNase 보호분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅(northern blotting), 또는 DNA 마이크로어레이 칩 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 "단백질 발현 수준을 측정하기 위한 분석 방법"에는 웨스턴 블랏팅(western blotting), ELISA(enzyme linked immunosorbent assay), 방사선면역분석법(Radioimmunoassay), 방사면역 확산법(Radioimmunodiffusion), 오우크테로니(Ouchterlony) 면역 확산법, 로케트(Rocket) 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역 침전분석법(immunoprecipitation assay), 보체 고정 분석법(complete fixation assay), 유세포분석(Fluorescence Activated Cell Sorter, FACS), 단백질 칩(protein chip) 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 비결핵 항산균 중에서도 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환 환자군에서 대조군에 비해 혈청 내 IP-10및 MIG의 농도가 유의하게 증가되어 있으며, 상기 폐질환의 치료 후, 특히, 치료성공군에서 혈청 내 IP-10및 MIG의 농도가 유의하게 감소하였다. 따라서 생물학적 시료 내의 IP-10 또는 MIG의 분석을 통해 비결핵 항산균, 바람직하게는 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측을 위한 정보를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다. 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예 1. 샘플의 준비
비결핵 항산균 중에서도 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환 환자 24명의 치료 전과 치료 후, 및 건강인인 대조군 25명을 대상으로 혈청을 수득하였다. 보다 구체적으로, 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환 환자군은 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 압세수스(Mycobacterium abscessus subsp. abscessus) 감염 폐질환 환자 13명과 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 마실리엔시스(Mycobacterium abscessus subsp. massiliense) 감염 폐질환 환자 11명으로 구성되었다. 모든 환자는 미국흉부학회의 비결핵 항산균 감염 폐질환의 진단 기준을 만족하였으며, 그 증상으로는 기침, 발열, 객혈, 객담 등이 동반되었다.
마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환 환자는 4주간 입원 치료 후 외래 치료를 실시하였다. 입원 기간 동안에는 클래리스로마이신을 포함한 시프로플로사신, 독시사이클린의 3제 병합 경구용 항생제 및 아미카신과 세폭시틴의 정주용 항생제를 함께 사용하였으며, 퇴원 후 외래 치료 기간 동안에는 3제 병합 경구용 항생제로 24개월동안 치료하였다. 상기 치료는 객담 배양 음전이 확인된 후 적어도 12개월동안 지속되었으며, 치료 성공 여부는 미생물학적 소견으로 객담 배양 음전 여부, 방사선학적 소견, 증상 호전 등을 바탕으로 판단하였다.
실시예 2. 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환의 진단을 위한 바이오마커 분석
Multiplex bead-based system을 이용하여 제조사 (Procarta? Cytokine Assay kit, Panomics, Inc., Fremont, CA, USA)에서 제공하는 실험 방법에 따라 상기 실시예 1에서 분리한 혈청 내 IP-10과 MIG의 농도를 Luminex 100 장비 (Bio-Rad, Hercules, CA, USA)를 이용하여 정량 분석하였다. 정량 분석한 결과는 SAS 통계 프로그램(SAS Institute Inc, Cary, NC, USA) 및 PROC MIXED 통계방법을 이용한 반복측정법을 통해 분석하였다. 그 결과를 도 1 내지 3에 나타내었다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 혈청 내에서 IP-10과 MIG의 농도는 대조군(Control)에 비해 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환 환자군(Patient)에서 유의하게 증가되어 있음을 확인하였다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환 환자군에서 치료 전(Pre-treatment)에 비해 치료 후(Post-treatment) 혈청 내 IP-10과 MIG의 농도가 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환 환자군의 치료 후 시점에서 치료실패군(Failure)에 비해 치료성공군(Success)에서 혈청 내 IP-10과 MIG의 농도가 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다.
이상의 실험 결과를 통하여, IP-10 또는 MIG의 분석을 통해 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환을 진단할 수 있으며, 예후 예측 인자로 활용할 수 있음을 확인하였다.

Claims (14)

  1. MIG(monokine induced by IFN-γ)를 포함하는, 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 압세수스(Mycobacterium abscessus subsp. abscessus), 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 마실리엔시스(Mycobacterium abscessus subsp. massiliense) 및 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 볼레티(Mycobacterium abscessus subsp. bolletii)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 바이오마커 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 IP-10(IFN-γ-induced protein-10)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 바이오마커 조성물.
  3. 삭제
  4. MIG의 단백질 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 압세수스(Mycobacterium abscessus subsp. abscessus), 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 마실리엔시스(Mycobacterium abscessus subsp. massiliense) 및 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 볼레티(Mycobacterium abscessus subsp. bolletii)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 조성물.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서, 상기 단백질 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 MIG에 특이적으로 결합하는 항체인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  7. 삭제
  8. 제4항의 조성물을 포함하는 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 압세수스(Mycobacterium abscessus subsp. abscessus), 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 마실리엔시스(Mycobacterium abscessus subsp. massiliense) 및 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 볼레티(Mycobacterium abscessus subsp. bolletii)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측용 키트.
  9. 삭제
  10. 생물학적 시료로부터 MIG의 단백질 발현 수준을 측정하는 단계;를 포함하는 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 압세수스(Mycobacterium abscessus subsp. abscessus), 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 마실리엔시스(Mycobacterium abscessus subsp. massiliense) 및 마이코박테리움 압세수스 서브스페시스 볼레티(Mycobacterium abscessus subsp. bolletii)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 마이코박테리움 압세수스 복합체 감염 폐질환의 진단 또는 예후 예측을 위한 정보제공방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 생물학적 시료는 조직, 세포, 전혈, 혈청, 혈장, 타액, 객담, 뇌척수액 및 뇨로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 정보제공방법.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서, 상기 단백질 발현 수준은 웨스턴 블랏팅(western blotting), ELISA(enzyme linked immunosorbent assay), 방사선면역분석법(Radioimmunoassay), 방사면역 확산법(Radioimmunodiffusion), 오우크테로니(Ouchterlony) 면역 확산법, 로케트(Rocket) 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역 침전분석법(immunoprecipitation assay), 보체 고정 분석법(complete fixation assay), 유세포분석(Fluorescence Activated Cell Sorter, FACS) 및 단백질 칩(protein chip)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 방법을 통해 측정되는 것을 특징으로 하는, 정보제공방법.


  14. 삭제
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