KR101795595B1 - Method for Haematological Diagnosing Non Small Cell Lung Cancer - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method of providing necessary information for the diagnosis of non-small-cell lung cancer, and peptide for the diagnosis of non-small-cell lung cancer. The present invention is a method for haematological diagnosis of non-small-cell lung cancer, and by diagnosing lung cancer through quantifying BCHE in blood, problems of radiation-induced side effects of lung cancer diagnosis using conventional CT can be prevented.

Description

비소세포성 폐암의 혈액학적 진단 방법{Method for Haematological Diagnosing Non Small Cell Lung Cancer}[0001] The present invention relates to a method for diagnosing non-small cell lung cancer,

본 발명은 비소세포성 폐암의 혈액학적 진단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for hematologic diagnosis of non-small cell lung cancer.

폐암은 전이 잠재력(metastatic potential) 및 사망률이 높아 전세계적으로 암-관련 사망 원인의 하나이며, 폐암의 조직형에 따라 크게 소세포성 폐암(small cell lung cancer; SCLC) 및 비소세포성 폐암(non-small cell lung cancer; NSCLC)의 두 종류로 분류할 수 있다. 전체 폐암 환자의 약 80%가 비소세포성 폐암으로, 선암(adenocarcinoma; ADC) 및 편평상피세포암(squamous cell carcinoma; SQC)의 두 서브타입으로 구성되며, 매년 ADC 및 SQC에 의해 약 900,000명이 넘는 사망자가 발생하고 있다[1]. 환자의 예후 및 생존율을 개선하는데 마커를 통한 비소세포성 폐암의 진단은 중요하다.Lung cancer is one of the leading causes of cancer-related death worldwide due to its high metastatic potential and mortality. It is associated with small cell lung cancer (SCLC) and non-small cell lung cancer small cell lung cancer (NSCLC). Approximately 80% of all lung cancer patients are non-small cell lung cancer and consist of two subtypes of adenocarcinoma (ADC) and squamous cell carcinoma (SQC), with over 900,000 patients annually by ADC and SQC Death has occurred [1]. Diagnosis of non-small cell lung cancer through markers is important in improving the prognosis and survival rate of patients.

혈청학적 바이오마커는 비교적 쉽고 경제적으로 분석할 수 있지만, 혈장 및 혈청 샘플을 이용한 바이오마커의 발견은 혈장 단백질체의 높은 복잡성과 넓은 동적 범위로 인해 어려움을 겪고 있다. 비소세포성 폐암 환자의 혈장 샘플을 사용하여 바이오마커를 발견하기 위한 많은 노력이 이루어졌지만[2], 불행히도 이러한 마커의 임상적 사용은 제한적일 수 있다.Serological biomarkers can be analyzed relatively easily and economically, but the discovery of biomarkers using plasma and serum samples is challenging due to the high complexity and wide dynamic range of plasma proteins. Although much effort has been made to discover biomarkers using plasma samples from patients with non-small cell lung cancer [2], unfortunately the clinical use of these markers may be limited.

지난 10년간 고속 처리 오믹스-기반 기술(high-throughput omics-based technologies)이 널리 사용되어, 많은 연구진들이 종양 게놈의 특성 및 조절 장애와 차별화된 단백질 및 그 기작을 연구하였다. 그 결과의 게놈, 트랜스크립톰, 프로테옴 데이터가 공공 데이터베이스로 저장되어있다[3]. 인간 게놈 및 프로테옴이 결합된 프로테오믹스, 생물정보학 및 생물통계학과 같은 분야에서의 기술적 발전은 특히 진단 및 예후를 위한 바이오마커를 사용하는 헬스케어 분야를 더욱 발전시킬 것으로 기대된다. 폐암 연구 중 다수는 세포주, 조직 및 혈청/혈장을 포함한 다양한 생물학적 샘플을 사용하여 잠재적 비소세포성 폐암의 마커를 개발하였다[2,4-9]. 그 후보 마커에 대하여 인간의 혈청/혈장에서 ELISA와 같은 항체-기반 분석을 사용하여 비침습적 바이오마커로써의 진단 가능성을 평가하였다. 그러나, ELISA 키트는 값이 비싸고 시간이 많이 걸리며 한번에 하나의 단백질만 측정할 수 있는 단점을 갖는다. 또한, 고품질 상업용 ELISA 키트의 유효성은 항체의 품질에 의존적인 단점이 있었다.Over the past decade, high-throughput omics-based technologies have been widely used, and many researchers have studied the differentiation and differentiation of proteins and mechanisms in tumor genomes. The resulting genome, transcriptome, and proteome data are stored in a public database [3]. Technological advances in fields such as the human genome and proteome-bound proteomics, bioinformatics and biostatistics are expected to further develop the healthcare sector, particularly using biomarkers for diagnosis and prognosis. Many lung cancer studies have developed markers of potentially non-small cell lung cancer using a variety of biological samples including cell lines, tissues and serum / plasma [2,4-9]. The candidate markers were evaluated for their diagnostic potential as non-invasive biomarkers using antibody-based assays such as ELISA in human serum / plasma. However, ELISA kits are costly, time consuming, and have the disadvantage of being able to measure only one protein at a time. In addition, the efficacy of high quality commercial ELISA kits has the disadvantage of being dependent on the quality of the antibody.

최근 MS-기반 정량, 특히 선택된 반응 모니터링(selected reaction monitoring; SRM) 또는 다중 반응 검지법(multiple reaction monitoring; MRM)의 발전은 항체가 없는 표적 단백질의 정확한 측정을 가능하게 한다[11-13]. 질량분석기(two mass-filtering quadrupoles)를 이용하여 얻은 높은 선택성 및 특이성은 혈장/혈청과 같은 복잡한 샘플로부터 표적전이의 선별을 용이하게 하고 재현가능한 분석을 가능하게 한다.Recent advances in MS-based quantitation, particularly selected reaction monitoring (SRM) or multiple reaction monitoring (MRM), enable accurate measurement of antibody-free target proteins [11-13]. The high selectivity and specificity obtained using two mass-filtering quadrupoles facilitates the selection of target metastases from complex samples such as plasma / serum and enables reproducible assays.

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.Numerous papers and patent documents are referenced and cited throughout this specification. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to better understand the state of the art to which the present invention pertains and the content of the present invention.

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본 발명자들은 폐암의 조기 진단을 위한 혈액학적 폐암 진단 방법을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 단백질 기반 진단 기술을 적용하여 proteotypic 및 quantotypic 펩타이드에 근거한 혈액 내 BCHE의 발현량을 검출하여 소세포성 폐암을 진단함으로써 본 발명을 완성하였다.The present inventors have sought to develop a method for diagnosing hematological lung cancer for early diagnosis of lung cancer. As a result, the inventors have completed the present invention by diagnosing small cell lung cancer by detecting the expression amount of BCHE in blood based on proteotypic and quantotypic peptides by applying a protein-based diagnostic technique.

따라서, 본 발명의 목적은 비소세포성 폐암의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for providing information necessary for diagnosis of non-small cell lung cancer.

본 발명의 다른 목적은 비소세포성 폐암 진단용 펩타이드를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a peptide for diagnosing non-small cell lung cancer.

본 발명의 또 다른 목적은 생물학적 시료 내 BCHE의 정량 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a method for quantifying BCHE in a biological sample.

본 발명의 다른 목적은 비소세포성 폐암의 진단 키트를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a diagnostic kit for non-small cell lung cancer.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 비소세포성 폐암의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공한다:According to one aspect of the present invention, the present invention provides a method for providing information necessary for diagnosis of non-small cell lung cancer comprising the steps of:

(a) 객체로부터 분리된 생물학적 시료에서 BCHE의 발현량을 측정하는 단계로, 상기 BCHE의 발현량은 서열목록 제2서열의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드의 정량을 통해 측정하는 것을 특징으로 하는 단계; 및(a) measuring the expression level of BCHE in a biological sample separated from the object, wherein the expression level of the BCHE is measured through quantification of a peptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID No. 2; And

(b) 상기 BCHE의 발현량을 분석하는 단계로, 상기 BCHE의 발현량이 대조군과 비교하여 하향-조절되는 경우에 비소세포성 폐암으로 판정한다.(b) analyzing the expression level of the BCHE, wherein the expression level of the BCHE is down-regulated compared to the control, the non-small cell lung cancer is judged.

본 발명자들은 폐암의 조기 진단을 위한 혈액학적 폐암 진단 방법을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 단백질 기반 진단 기술을 적용하여 proteotypic 및 quantotypic 펩타이드에 근거한 혈액 내 BCHE의 발현량을 검출하여 소세포성 폐암을 진단하였다.The present inventors have sought to develop a method for diagnosing hematological lung cancer for early diagnosis of lung cancer. As a result, the expression of BCHE in the blood based on proteotypic and quantotypic peptides was detected by using the protein - based diagnostic technology and diagnosed as small cell lung cancer.

본 명세서에서, 용어 “진단”은 특정 질병 또는 질환에 대하여 검사 대상자의 질환에 대한 감수성(susceptibility)을 판정하는 것, 특정 질병 또는 질환을 현재 가지고 있는 지 여부를 판정하는 것, 특정 질병 또는 질환에 걸린 대상자의 예후(prognosis)(예컨대, 트랜지션성 암 상태의 동정, 암의 단계 또는 진행상태 판별 또는 치료에 대한 암의 반응성 결정)를 판정하는 것 또는 테라메트릭스(therametrics)(예컨대, 치료 효능에 대한 정보를 제공하기 위하여 객체의 상태를 모니터링 하는 것)를 포함한다.As used herein, the term " diagnosis " refers to determining susceptibility to a subject's disease for a particular disease or disorder, determining whether a particular disease or disorder is presently present, Determining the prognosis of the acquired subject (e.g., identifying a transitional cancerous condition, determining the stage or progress of a cancer, or determining the response of a cancer to treatment), or determining therametrics (e.g., And monitoring the status of the object to provide information).

본 발명의 비소세포성 폐암의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법을 단계별로 설명한다.A method for providing information necessary for diagnosis of non-small cell lung cancer of the present invention will be described step by step.

단계(a): BCHE의 발현량의 측정Step (a): Measurement of the expression level of BCHE

먼저, 객체로부터 분리된 생물학적 시료에서 BCHE의 발현량을 측정하는 단계로, 상기 BCHE의 발현량은 서열목록 제2서열의 아미노산 서열로 포함하는 펩타이드의 정량을 통해 측정한다.First, the expression level of BCHE is measured in a biological sample separated from an object. The expression level of the BCHE is measured by quantifying a peptide containing the amino acid sequence of the second sequence.

본 명세서에 기재된 용어 “생물학적 시료”는 핵산을 포함한 생물의 모든 물질을 말하는 것이며, 본 발명에 진단 방법에 사용할 수 있는 생물학적 시료는 바이러스, 박테리아, 조직, 세포, 모발, 구강 조직, 구강 세포, 혈액, 림프, 골수 액, 타액, 유즙, 소변, 분변, 안구 액, 정액, 뇌추출 액, 척수 액, 관절 액, 유선 액, 복수, 양막 액 또는 세포조직액이 포함하나 이에 한정되지 않는다. 생물학적 시료로서 혈액은 전혈, 혈장, 또는 혈청을 포함한다.The term " biological sample " as used herein refers to all substances of an organism including nucleic acids, and biological samples usable in the diagnostic method of the present invention include viruses, bacteria, tissues, cells, hair, oral tissues, But are not limited to, lymphatic fluids, bone marrow fluids, saliva, milk, urine, feces, ocular fluids, semen, brain extracts, spinal fluid, articular fluid, mammary fluid, ascites, amniotic fluid or cell tissue fluids. As a biological sample, blood contains whole blood, plasma, or serum.

구체적으로는, 상기 생물학적 시료는 혈액, 혈청 또는 혈장이다.Specifically, the biological sample is blood, serum or plasma.

하기 실시예에서 확인할 수 있듯이, 객체로부터 혈액, 혈청 또는 혈장을 채취하여 비소세포성 폐암 여부를 진단 할 수 있다.As can be seen in the following examples, blood, serum or plasma can be collected from an object to diagnose non-small cell lung cancer.

보다 구체적으로는, 상기 생물학적 시료는 혈청 또는 혈장이다.More specifically, the biological sample is serum or plasma.

상기 단계 (a) 이전에 객체로부터 분리된 생물학적 시료를 분해하는 단계 (a’)를 선행할 수 있다.The step (a ') of decomposing the biological sample separated from the object prior to the step (a) may be preceded.

구체적으로, 상기 분해는 생물학적 시료 내 단백질의 분해이다. 단백질의 분해는 화학적 절단(chemical cleavage) 또는 효소적 분해(enzymatic digestion)일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 단백질의 분해는 효소적 분해이다. 상기 효소적 분해는 트립신(trypsin), 펩신(pepsin), 알카라제(alcalase), 브로멜라인(bromelain), 파파인(papain) 및 뉴트라제(neutrase)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 효소를 이용하여 실시할 수 있으며 이에 한정되지 않는다.Specifically, the degradation is the degradation of the protein in the biological sample. The degradation of the protein may be chemical cleavage or enzymatic digestion. More specifically, degradation of the protein is enzymatic degradation. Wherein the enzymatic degradation is carried out by using at least one enzyme selected from the group consisting of trypsin, pepsin, alcalase, bromelain, papain and neutrase, But the present invention is not limited thereto.

상기 단계 (a’)는 생물학적 시료 내 단백질을 펩타이드 수준으로 분해할 수 있다.The step (a ') may degrade the protein in the biological sample to a peptide level.

다음, 상기 생물학적 시료 내 BCHE의 발현량을 측정한다. 상기 BCHE의 발현량은 서열목록 제2서열의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드의 정량을 통해 측정한다.Next, the expression level of BCHE in the biological sample is measured. The expression level of the BCHE is measured by quantitation of the peptide consisting of the amino acid sequence of the second sequence of the Sequence Listing.

구체적으로, 상기 펩타이드의 정량은 다중반응검증법(multiple reaction mornitoring)에 의해 실시된다.Specifically, quantification of the peptide is carried out by multiple reaction mornitoring.

본 명세서에서, 용어 “다중반응검증법”은 극미량(예컨대, 1 ㎍) 시료의 단일 검사로 100-300여개의 단백질 표지자를 한번에 정량할 수 있는 기술이다. 간략하게, 특정 단백질을 화학적 전처리하여 펩타이드로 만든 후 전자 스캔으로 질량(Q1, precursor ion m/z)을 측정하고, 상기 펩타이드를 분쇄하여 펩타이드 파편으로 만든 후 전자 스캔으로 질량(Q3, product ion m/z)을 측정하여, 각 단백질 고유의 Q1/Q3의 질량값을 통해 시료 내 특정 단백질의 정량값을 얻는다. 이는 단백질에 대한 항체 없이도 단백질을 정량할 수 있는 방법이다. 예컨대, 동위원소를 갖는 아미노산으로 치환된 펩타이드 표준물(stable isotope labeled peptide standard)을 질량분석 전에 주입하여 절대 정량 분석하는 형태로 사용 가능하다. 다중반응검증법을 활용한 보다 효율적인 정량분석을 위해 TIQAM(targeted identification for quantitative analysis by MRM)과 같은 데이터베이스 및 프로그램을 활용하여 후보 단백질에만 검출되는 유일한 펩타이드의 선택과 해당 펩타이드에 대한 MRM 트랜지션의 생성과 검증을 이용하는 방법이 사용될 수 있다(Anderson L, et al., Mol. Cell Proteomics. 2006, 5: 573-588).In the present specification, the term " multiple reaction assay method " is a technique capable of quantifying 100-300 protein markers at a time by a single test of a trace amount (e.g., 1 ㎍) sample. Briefly, a specific protein is chemically pretreated to make a peptide, and the mass (Q1, precursor ion m / z) is measured by electron scanning. The peptide is pulverized into peptide fragments, / z), and the quantitative value of a specific protein in the sample is obtained through the mass value of Q1 / Q3 inherent to each protein. This is a way to quantify proteins without antibodies to proteins. For example, a stable isotope labeled peptide standard may be injected prior to mass spectrometry and used for absolute quantitative analysis. For the more efficient quantitative analysis using multiple reaction assays, the selection of unique peptides that are detected only in the candidate protein using databases and programs such as targeted identification for quantitative analysis (MRM), and the generation of MRM transitions for the peptides (Anderson L, et al., Mol. Cell Proteomics. 2006, 5: 573-588).

본 발명은 생물학적 시료 내 BCHE의 발현량을 정량할 수 있는 서열목록 제2서열의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드를 규명하였다.The present invention has identified a peptide consisting of the amino acid sequence of Sequence Listing 2, which can quantify the expression level of BCHE in a biological sample.

본 명세서에서 용어, “펩타이드”는 펩타이드 결합에 의해 아미노산 잔기들이 서로 결합되어 형성된 선형의 분자를 의미한다.As used herein, the term " peptide " refers to a linear molecule formed by peptide bonds and amino acid residues joined together.

구체적으로, 상기 펩타이드는 604.313269/931.471869 또는 599.309134/921.4636의 트랜지션(transition)을 갖는다.Specifically, the peptide has a transition of 604.313269 / 931.471869 or 599.309134 / 921.4636.

본 명세서에서, 용어 “트랜지션”은 특정 단백질을 화학적 전처리하여 만든 펩타이드의 질량(Q1) 및 상기 펩타이드를 분소한 펩타이드 파편의 질량(Q3)의 값을 트랜지션이라고 한다. 상기 트랜지션은 “Q1/Q3”로 나타낸다. 이러한 트랜지션은 단백질 고유의 값으로, 트랜지션을 질량분석기에 입력하여 시료의 질량 강도를 측정하면 특정 단백질 농도를 절대 정량 분석할 수 있다.In the present specification, the term " transition " refers to the mass (Q1) of a peptide prepared by chemically pretreating a specific protein and the value of the mass (Q3) of peptide fragments that have been fused with the peptide. The transition is denoted by " Q1 / Q3 ". These transitions are protein-specific values and can be used to quantitatively analyze specific protein concentrations by measuring the mass intensity of a sample by inputting a transition into a mass spectrometer.

본 발명의 펩타이드는 동위원소로 표지화하여 생물학적 시료 내 내부 표준 인자로 이용될 수 있다.The peptides of the present invention can be labeled with isotopes and used as internal standard parameters in biological samples.

상기 표지화는 펩타이드 합성 과정에서 안정한 동위원소를 가진 아미노산을 첨가함으로써 이루어지거나 합성 후 특정 아미노산에 안정한 동위원소를 가진 기능기를 표지함으로써 수행될 수 있다. 본 발명에서 상기 방사성 동위원소는 표준 펩타이드에 결합함으로써 야생형 펩타이드와 질량 차이를 주어 야생형 펩타이드와 구별되기 위하여 사용된 것이므로, 꼭 표준 펩타이드 내부에 포함될 필요가 없고, 표준 펩타이드의 OH 말단에 결합한 형태로 포함될 수도 있다.The labeling can be performed by adding an amino acid having a stable isotope in the course of peptide synthesis, or by labeling a functional group having a stable isotope at a specific amino acid after synthesis. In the present invention, since the radioactive isotope is used to distinguish the wild type peptide from the wild type peptide by binding to the wild type peptide by binding to the standard peptide, the radioactive isotope does not need to be included in the standard peptide and is included in a form bound to the OH end of the standard peptide It is possible.

상기 동위원소의 표지화는 18O, 17O, 34S, 15N, 13C, 2H 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 안정적인 경동위원소(light isotope) 또는 중동위원소(heavy isotope)를 포함한다.The labeling of the isotope may include one or more stable light isotopes or heavy isotopes selected from 18 O, 17 O, 34 S, 15 N, 13 C, 2 H, do.

본 명세서에서, 펩타이드의 아미노산 서열을 한정하기 위해 사용된 용어 “포함하는(comprising)”은 기재된 아미노산 서열로 이루어지거나 추가적인 서열을 포함할 수 있음을 의미하며, 이는 용어 "구성되는(consisting of)" 또는 "구성되다(consists of)"의 의미를 포함한다. 또한, 상기 아미노산의 변이도 포함할 수 있다. 상기 아미노산 변이는 아미노산 곁사슬 치환체의 상대적 유사성, 예컨대, 소수성, 친수성, 전하, 크기 등에 기초하여 이루어진다. 아미노산 곁사슬 치환체의 크기, 모양 및 종류에 대한 분석에 의하여, 아르기닌, 라이신과 히스티딘은 모두 양전하를 띤 잔기이고; 알라닌, 글라이신과 세린은 유사한 크기를 갖으며; 페닐알라닌, 트립토판과 타이로신은 유사한 모양을 갖는다는 것을 알 수 있다. 따라서, 이러한 고려 사항에 기초하여, 아르기닌, 라이신과 히스티딘; 알라닌, 글라이신과 세린; 그리고 페닐알라닌, 트립토판과 타이로신은 생물학적으로 기능 균등물이라 할 수 있다.As used herein, the term " comprising " used to define the amino acid sequence of a peptide means that it may consist of or consist of additional amino acid sequences as described, and the term " consisting of " Or "consists of ". In addition, the amino acid may include a variation of the amino acid. The amino acid variation is based on the relative similarity of amino acid side chain substituents, such as hydrophobicity, hydrophilicity, charge, size, and the like. By analysis of the size, shape and type of amino acid side chain substituents, arginine, lysine and histidine are both positively charged residues; Alanine, glycine and serine have similar sizes; Phenylalanine, tryptophan and tyrosine have similar shapes. Thus, based on these considerations, arginine, lysine and histidine; Alanine, glycine and serine; And phenylalanine, tryptophan and tyrosine are biologically functional equivalents.

상술한 생물학적 균등 활성을 갖는 변이를 고려한다면, 본 발명의 펩타이드는 서열목록에 기재된 서열과 실질적인 동일성(substantial identity)을 나타내는 서열도 포함하는 것으로 해석된다. 상기의 실질적인 동일성은, 상기한 본 발명의 서열과 임의의 다른 서열을 최대한 대응되도록 얼라인하고, 당업계에서 통상적으로 이용되는 알고리즘을 이용하여 얼라인된 서열을 분석한 경우에, 최소 70%의 상동성, 보다 바람직하게는 80%의 상동성, 보다 더 바람직하게는 90%의 상동성, 가장 바람직하게는 98%의 상동성을 나타내는 서열을 의미한다. 서열비교를 위한 얼라인먼트 방법은 당업계에 공지되어 있다. 얼라인먼트에 대한 다양한 방법 및 알고리즘은 Smith and Waterman, Adv . Appl . Math. 2:482(1981); Needleman and Wunsch, J. Mol . Bio. 48:443(1970); Pearson and Lipman, Methods in Mol . Biol . 24: 307-31(1988); Higgins and Sharp, Gene 73:237-44(1988); Higgins and Sharp, CABIOS 5:151-3(1989); Corpet et al., Nuc. Acids Res. 16:10881-90(1988); Huang et al., Comp. Appl . BioSci . 8:155-65(1992) and Pearson et al., Meth . Mol . Biol . 24:307-31(1994)에 개시되어 있다. NCBI Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) (Altschul et al., J. Mol . Biol . 215:403-10(1990))은 NBCI (National Center for Biological Information) 등에서 접근 가능하며, 인터넷 상에서 blastp, blasm, blastx, tblastn and tblastx와 같은 서열 분석 프로그램과 연동되어 이용할 수 있다.Considering the mutation having the above-mentioned biological equivalent activity, the peptide of the present invention is interpreted to include a sequence showing substantial identity with the sequence described in the sequence listing. The above-mentioned substantial identity is determined by aligning the sequence of the present invention with any other sequence as much as possible, and analyzing the aligned sequence using an algorithm commonly used in the art. Homology, more preferably 80% homology, even more preferably 90% homology, most preferably 98% homology. Alignment methods for sequence comparison are well known in the art. Various methods and algorithms for alignment are described by Smith and Waterman, Adv . Appl . Math. 2: 482 (1981) ; Needleman and Wunsch, J. Mol . Bio. 48: 443 (1970); Pearson and Lipman, Methods in Mol . Biol . 24: 307-31 (1988); Higgins and Sharp, Gene 73: 237-44 (1988); Higgins and Sharp, CABIOS 5: 151-3 (1989); Corpet et al., Nuc. Acids Res. 16: 10881-90 (1988); Huang et al., Comp. Appl . BioSci . 8: 155-65 (1992) and Pearson et al., Meth . Mol . Biol . 24: 307-31 (1994). The NCBI Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) (Altschul et al., J. Mol . Biol . 215: 403-10 (1990)) is accessible from National Center for Biological Information (NBCI) It can be used in conjunction with sequence analysis programs such as blastx, tblastn and tblastx.

단계 (b): 비소세포성 폐암의 판정Step (b): determination of non-small cell lung cancer

다음, 상기 BCHE의 발현량을 분석하는 단계로, 상기 BCHE의 발현량이 대조군과 비교하여 하향-조절되는 경우에 비소세포성 폐암으로 판정한다.Next, the expression level of the BCHE is analyzed. When the expression level of the BCHE is down-regulated as compared with the control, it is judged to be non-small cell lung cancer.

구체적으로, BCHE의 발현량이 3.91±1.17 ㎍/㎖인 경우에 비소세포성 폐암으로 판정한다.Specifically, when the expression level of BCHE is 3.91 占 1.17 占 퐂 / ml, it is judged to be non-small cell lung cancer.

본 발명의 비소세포성 폐암의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법은 BCHE 외에 따른 마커는 하나 또는 두 개 이상의 조합, 예를 들면 두 개, 세 개, 네 개, 다섯 개, 여섯 개, 일곱 개 또는 그 이상의 조합으로 사용될 수 있으며, 예를 들면, GPx3, CP, C7 및 PRG4에 대응되는 서열목록 제8서열, 제4서열, 제3서열 및 제10서열 각각의 아미노선 서열로 이루어진 펩타이드를 동시에 정량하여 진단할 수 있다. 본원 실시예에 기재된 방법과 같은 정상인 및 환자를 포함하는 대상체의 생물학적 시료를 사용한 분석 및/또는 Logistic regression 분석과 같은 방법을 통해 목적하는 민감도 및 특이성을 만족하는 마커의 조합을 선별할 수 있다. 질환 별 패널 등을 만들어 사용할 경우, 비소세포성 폐암의 진단에 있어, 정확성(특이도와 민감도)을 높일 수 있다.The method for providing the information necessary for diagnosis of non-small cell lung cancer of the present invention is that a marker according to BCHE et al. Is one or two or more combinations, for example, two, three, four, five, six, For example, peptides consisting of the amino acid sequence of each of Sequence Listing 8, Sequence 4, Sequence 3, and Sequence 10 corresponding to GPx3, CP, C7 and PRG4 are simultaneously quantified . A combination of markers satisfying the desired sensitivity and specificity can be selected through a method such as analysis using a biological sample of a subject including a normal person and a patient such as the method described in this embodiment and / or a logistic regression analysis. By using disease-specific panels, the accuracy (specificity and sensitivity) of diagnosis of non-small cell lung cancer can be increased.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 생물학적 시료 내 서열목록 제2서열의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드의 수준을 정량하는 단계를 포함하는 생물학적 시료 내 BCHE의 정량 방법을 제공한다.According to another aspect of the invention, the present invention provides a method of quantifying BCHE in a biological sample, comprising quantifying the level of a peptide consisting of the amino acid sequence of the second sequence of the sequence listing in a biological sample.

본 발명의 BCHE의 정량 방법은 상기 비소세포성 폐암의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법과 동일한 방법을 이용하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.Since the method of quantifying BCHE of the present invention uses the same method as the method of providing information necessary for diagnosis of non-small cell lung cancer, the content common to the two is omitted in order to avoid the excessive complexity of the present specification do.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 비소세포성 폐암의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공한다:According to another aspect of the present invention, the present invention provides a method for providing information necessary for the diagnosis of non-small cell lung cancer comprising the steps of:

(a) 객체로부터 분리된 생물학적 시료에서 BCHE의 발현량을 측정하는 단계; 및(a) measuring the expression level of BCHE in a biological sample separated from an object; And

(b) 상기 BCHE의 발현량을 분석하는 단계로, 상기 BCHE의 발현량이 대조군과 비교하여 하향-조절되는 경우에 비소세포성 폐암으로 판정한다.(b) analyzing the expression level of the BCHE, wherein the expression level of the BCHE is down-regulated compared to the control, the non-small cell lung cancer is judged.

상기 단계 (a)의 BCHE의 발현량의 측정은 당업계에 공지된 다양한 면역분석 방법을 통해 실시될 수 있다. 예를 들어, BCHE의 발현량은 ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay, 예, 직접 ELISA, 간접 ELISA 및 샌드위치 ELISA), 방사능면역분석, 방사능면역침전, 면역침전, 을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.The measurement of the expression level of BCHE in the step (a) can be carried out through various immunoassay methods known in the art. For example, the expression levels of BCHE include, but are not limited to, ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay, e.g., direct ELISA, indirect ELISA and sandwich ELISA), radioimmunoassay, radioimmunoprecipitation, immunoprecipitation.

본 발명의 방법이 ELISA 방식으로 실시되는 경우, 본 발명의 특정 실시예는 (i) 분석하고자 하는 미지의 생물학적 시료를 고체 기질의 표면에 코팅하는 단계; (ⅱ) 일차항체로서의 BCHE에 대한 항체와 상기 시료를 반응시키는 단계; (ⅲ) 상기 단계 (ⅱ)의 결과물을 효소가 결합된 이차항체와 반응시키는 단계; 및 (ⅳ) 상기 효소의 활성을 측정하는 단계를 포함한다.When the method of the present invention is carried out by an ELISA method, a specific embodiment of the present invention comprises the steps of (i) coating an unknown biological sample to be analyzed on the surface of a solid substrate; (Ii) reacting said sample with an antibody to BCHE as a primary antibody; (Iii) reacting the result of step (ii) with an enzyme-conjugated secondary antibody; And (iv) measuring the activity of the enzyme.

상기 고체 기질로 적합한 것은 탄화수소 폴리머(예컨대, 폴리스틸렌 및 폴리프로필렌), 유리, 금속 또는 젤이며, 가장 바람직하게는 마이크로타이터 플레이트이다.Suitable as said solid substrate are hydrocarbon polymers (e.g., polystyrene and polypropylene), glass, metal or gel, and most preferably microtiter plates.

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.The enzyme bound to the secondary antibody may include an enzyme catalyzing a chromogenic reaction, a fluorescence reaction, a luminescent reaction, or an infrared reaction, but is not limited thereto. For example, an alkaline phosphatase,? -Galactosidase, Radish peroxidase, luciferase, and cytochrome P 450 . In the case where alkaline phosphatase is used as an enzyme binding to the secondary antibody, it is preferable that the substrate is selected from the group consisting of bromochloroindole phosphate (BCIP), nitroblue tetrazolium (NBT), naphthol-AS -Bl-phosphate and ECF (enhanced chemifluorescence) are used. When horseradish peroxidase is used, chloronaphthol, aminoethylcarbazole, diaminobenzidine, D-luciferin, lucigenin (10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine), HYR (p-phenylenediamine-HCl and pyrocatechol), TMB (tetramethylbenzidine), ABTS (2,2'- Azine-di [3-ethylbenzthiazoline sulfonate]), o - phenylenediamine (OPD) and naphthol / pie Ronin, glucose oxidase and t-NBT (nitroblue tetrazolium) and m-PMS a substrate such as phenzaine methosulfate may be used All.

본 발명의 방법이 샌드위치 ELISA 방식으로 실시되는 경우, 본 발명의 특정 실시예는 (i) 포획항체(capturing antibody)로서 본 발명의 BCHE에 대한 항체를 고체 기질의 표면에 코팅하는 단계; (ⅱ) 포획항체와 시료를 반응시키는 단계; (ⅲ) 상기 단계 (ⅱ)의 결과물을 시그널을 발생시키는 레이블이 결합되어 있고, BCHE 단백질에 특이적으로 반응하는 검출항체(detecting antibody)와 반응시키는 단계; 및 (ⅳ) 상기 레이블로부터 발생하는 시그널을 측정하는 단계를 포함한다.When the method of the present invention is carried out in a sandwich ELISA system, a specific embodiment of the present invention comprises the steps of (i) coating the surface of a solid substrate with an antibody against the BCHE of the present invention as a capturing antibody; (Ii) reacting the capture antibody with the sample; (Iii) reacting the result of step (ii) with a detecting antibody which is labeled with a signal generating label and specifically reacts with a BCHE protein; And (iv) measuring a signal originating from said label.

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.The detection antibody has a label that generates a detectable signal. The label may be a chemical (e.g., biotin), an enzyme (alkaline phosphatase,? -Galactosidase, horseradish peroxidase and cytochrome P 450 ), a radioactive material (such as C 14 , I 125 , P 32 and S 35 ), fluorescent materials (e.g., fluorescein), luminescent materials, chemiluminescent materials and fluorescence resonance energy transfer (FRET). Ed Harlow and David Lane, Using Antibodies: A Laboratory Manual , Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1999.

상기 ELISA 방법 및 샌드위치 ELISA 방법에서 최종적인 효소의 활성 측정 또는 시그널의 측정은 당업계에 공지된 다양한 방법에 따라 실시될 수 있다. 이러한 시그널이 검출은 본 발명의 BCHE의 정성적 또는 정량적 분석을 가능하게 한다. 만일, 레이블로서 바이오틴이 이용된 경우에는 스트렙타비딘으로, 루시퍼라아제가 이용된 경우에는 루시페린으로 시그널을 용이하게 검출할 수 있다.The measurement of the activity or the signal of the final enzyme in the ELISA method and the sandwich ELISA method can be carried out according to various methods known in the art. This signal detection enables a qualitative or quantitative analysis of the BCHE of the present invention. If biotin is used as a label, it can be easily detected by streptavidin. When luciferase is used, luciferin can easily detect a signal.

상술한 면역분석 과정에 의한 최종적인 시그널의 세기를 분석함으로써, 비소세포성 폐암을 판정할 수 있다. 즉, 생물학적 시료에서 본 발명의 BCHE에 대한 시그널이 대조군 보다 하향-조절되는 경우, 비소세포성 폐암인 것으로 판정한다.By analyzing the intensity of the final signal by the above-described immunoassay, it is possible to determine non-small cell lung cancer. That is, if the signal for BCHE of the present invention in the biological sample is down-regulated from the control, it is determined to be non-small cell lung cancer.

구체적으로, 상기 단계 (b)의 판정은 BCHE의 발현량이 4.04±1.12 ㎍/㎖인 경우 비소세포성 폐암으로 판정한다.Specifically, the determination in step (b) above is determined to be non-small cell lung cancer when the expression level of BCHE is 4.04 占 .12 占 퐂 / ml.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 객체로부터 분리된 생물학적 시료 내 BCHE을 검출하기 위한 BCHE 단백질에 특이적으로 결합하는 항체 또는 앱타머를 포함하는 비소세포성 폐암의 진단 키트를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a diagnostic kit for non-small cell lung cancer comprising an antibody or an aptamer that specifically binds to a BCHE protein for detecting BCHE in a biological sample separated from an object.

본 발명의 비소세포성 폐암의 진단 키트는 상기 비소세포성 폐암의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법과 동일한 면역분석 방식 등을 이용하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.Since the diagnostic kit for non-small cell lung cancer of the present invention uses the same immunoassay method as the method for providing the information necessary for diagnosis of non-small cell lung cancer, the common content between them avoids the excessive complexity of the present specification , The description thereof is omitted.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다: The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

(a) 본 발명은 비소세포성 폐암의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법 및 비소세포성 폐암 진단용 펩타이드를 제공한다.(a) The present invention provides a method for providing information necessary for diagnosis of non-small cell lung cancer and a peptide for diagnosing non-small cell lung cancer.

(b) 본 발명은 비소세포성 폐암의 혈액학적 진단 방법으로, 혈액 내 BCHE의 정량하여 폐암을 진단함으로써, 종래의 CT를 이용한 폐암 진단의 방사선에 의한 부작용의 우려를 해결할 수 있다.(b) The present invention is a hematological diagnostic method for non-small cell lung cancer. By diagnosing lung cancer by quantifying BCHE in blood, it is possible to solve the problem of radiation-induced side effects of lung cancer diagnosis using conventional CT.

도 1은 본 연구에 사용된 실험 절차의 개략도이다.
도 2a 내지 2d는 GEO의 10 트랜스크립톰(transcriptome) 데이터세트의 분석이다. 도 2a는 종양 및 비-종양 조직((p-값<0.001; 폴드 변화>±15%; 빨간색: 상향-조절; 초록색: 하향-조절) 간의 3232 DEGs(differentially expressed genes)의 계층적 클러스터 분석 및 히트 맵이다. 도 2b는 세포 시크리톰(FDR≤1%) 내 확인된 단백질의 수이다. SignalP, SecretomeP 및 TMHMM을 이용하여 분비 경로를 예측하였다. 인간-FBS 데이터베이스를 이용하여 소의 오염물질을 구별하였다. 도 2c는 DAVID에 제안된 분자적 기능에 근거하여 DEG를 분류하였다. 도 2d는 DEG의 준세포위치를 나타낸다(검정색: 비소세포성 폐암에서 상향조절; 흰색: 비소세포성 폐암에서 하향조절).
도 3a 내지 3d는 비소세포성 폐암 세포주로부터 수확한 조건배지의 분석 결과이다. 도 3a는 조건배지(CM) 및 세포 추출물(CE) 내 단백질(10 ㎍)을 항-α-튜불린 항체를 이용하여 웨스턴 블럿하여 분석한 결과이다. 도 3b는 세포 시크리톰(FDR a 1%) 내 확인된 단백질의 수이다. SignalP, SecretomeP 및 TMHMM을 이용하여 분비 경로를 예측하였다. 인간-FBS 데이터베이스를 이용하여 소의 오염물질을 구별하였다. 도 3c는 세포 시크리톰으로부터 확인된 단백질 및 조직 내 DEG의 벤다이아그램이다. 도 3d는 모든 세포주 내 확인된 시크리톰 단백질의 추정 분비 경로이다.
도 4a 내지 4d는 질량 분석법에 의한 혈장의 프로테옴 분석 결과이다. 도 4a는 10명의 건강한 대조군 및 10명의 폐암 환자로부터 채취하여 풀링된 혈장의 SDS-PAGE(단백질 10 ㎍)를 25분획으로 나누었다. 도 4b는 높은-pH RPLC 분획(단백질 10 ㎍) 설명의 개략도이다. 용출액을 컬럼(1-12 컬럼, 12분획)으로 합하였다. 대응하는 펩타이드는 215 ㎚에서 용출액의 UV 흡광도를 측정하여 모니터링하였다. 도 4c는 GeLC-MS/MS 및 높은-pH RPLC 분획으로 확인된 단백질의 벤다이어그램이다. 도 4d는 DEG, 시크리톰 및 혈장 프로테옴 중 분석된 분자의 수의 벤다이어그램이다.
도 5a 내지 5e는 혈청 MRM 분석의 시스템적 평가를 나타낸다. 도 5a는 내인성(빨간색) 펩타이드 및 각각의 SIS 펩타이드(파란색)의 총 이온 크로마토그램(total ion chromatogram; TIC)이다. 도 5b는 두 그룹의 여섯 단백질의 상대 발현의 원형 히트맵이다. 46개의 임상 샘플은 23개의 대조군과 23개의 비소세포성 폐암(선암 16, 편평상피세포암 17)이다. 인덱싱 다음에 LC-MRM 실행의 서열을 실시하였다. 도 5c는 대조군 및 비소세포성 폐암군의 BCHE 혈청 농도이고, 도 5d는 대조군 및 비소세포성 폐암군의 GPx3의 혈청 농도이다. 도 5e는 BCHE, GPx3 및 두 단백질 조합의 ROC 곡선이다.
도 6a 내지 6c는 대조군(n=50) 및 비소세포성 폐암(n=50) 샘플의 독립적 세트 내 두 단백질의 ELISA를 이용한 정량 결과이다. 대조군 및 비소세포성 폐암군의 BCHE(A) 및 GPx3(B)의 혈청 수준을 나타낸다. 도 6c는 BCHE, GPx3 및 두 단백질 조합의 ROC 곡선이다.
Figure 1 is a schematic diagram of the experimental procedure used in this study.
Figures 2a-2d are analyzes of a GEO 10 transcriptome data set. Figure 2a shows a hierarchical cluster analysis of 3232 DEGs (differentially expressed genes) between tumor and non-tumor tissue (p-value &lt;0.001; fold change +/- 15%; red: up-regulated; Figure 2b shows the number of identified proteins in the cell secretory (FDR &lt; = 1%). The secretion pathway was predicted using SignalP, SecretomeP and TMHMM. Figure 2c classifies DEGs based on the molecular function proposed in DAVID Figure 2d shows the location of the quasi-cell of DEG (black: upregulated in non-small cell lung cancer; white: downregulated in non-small cell lung cancer ).
FIGS. 3A to 3D are the results of analysis of conditioned media harvested from non-small cell lung cancer cell lines. FIG. FIG. 3A shows the result of Western blot analysis of the protein (10 μg) in conditioned medium (CM) and cell extract (CE) using an anti-α-tubulin antibody. Figure 3b is the number of identified proteins in the cell secretory (FDR a 1%). SignalP, SecretomeP and TMHMM were used to predict the secretion pathway. The human-FBS database was used to distinguish the bovine contaminants. Figure 3c is a Venn diagram of DEG and protein in tissue identified from cell secretory. Figure 3d is an estimated secretory pathway of identified secretory proteins in all cell lines.
4A to 4D are the results of proteome analysis of plasma by mass spectrometry. Figure 4a shows SDS-PAGE (protein 10 [mu] g) of pooled plasma taken from 10 healthy controls and 10 lung cancer patients divided into 25 fractions. Figure 4b is a schematic diagram of the high-pH RPLC fraction (10 [mu] g protein) description. The eluate was combined into a column (1-12 columns, 12 fractions). The corresponding peptides were monitored by measuring the UV absorbance of the eluate at 215 nm. Figure 4c is a Venn diagram of proteins identified with GeLC-MS / MS and high-pH RPLC fractions. 4D is a Venn diagram of the number of molecules analyzed in DEG, secretory and plasma proteomes.
Figures 5A through 5E show a systematic evaluation of serum MRM analysis. Figure 5a is the total ion chromatogram (TIC) of endogenous (red) peptide and each SIS peptide (blue). Figure 5b is a circular heat map of the relative expression of the two groups of six proteins. The 46 clinical samples were 23 control and 23 non-small cell lung cancer (adenocarcinoma 16, squamous cell carcinoma 17). Following the indexing, a sequence of LC-MRM run was performed. FIG. 5c is the BCHE serum concentration of the control and non-small cell lung cancer group, and FIG. 5d is the serum concentration of GPx3 of the control and non-small cell lung cancer group. Figure 5E is the ROC curve of BCHE, GPx3 and the combination of the two proteins.
Figures 6a to 6c are quantitative results using ELISA of two proteins in an independent set of control (n = 50) and non-small cell lung cancer (n = 50) samples. Serum levels of BCHE (A) and GPx3 (B) in control and non-small cell lung cancer groups. Figure 6C is the ROC curve of BCHE, GPx3 and the combination of the two proteins.

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.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 “%“는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량) %, 고체/액체는 (중량/부피) %, 그리고 액체/액체는 (부피/부피) %이다Throughout this specification, "%" used to denote the concentration of a particular substance is intended to include solids / solids (wt / wt), solid / liquid (wt / Liquid / liquid is (volume / volume)%

실시예Example

1. 실험재료 및 방법1. Materials and Methods

1.1. 유전자 발현 옴니버스의 마이닝(mining) 마이크로어레이 데이터1.1. Mining of gene expression omnivus Microarray data

인간의 어레이는 NCBI(National Center for Biotechnology Information)의 GEO(Gene Expression Omnibus)로부터 얻을 수 있으며, 유전자 발현 데이터를 위한 공개 저장소로 널리 이용되고 있다. 폐암 및 정상 조직의 mRNA 발현을 비교하기 위해 동일한 플랫폼(GPL 570; Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0 Array)을 사용하는 10개의 데이터 세트(GEO 접근 번호 GSE1643 [14], GSE12667 [15], GSE10245 [16], GSE18842 [17], GSE10445 [18], GSE19188 [19], GSE10799 [20], GSE19804 [21], GSE12345 [22], and GSE21369 [23])를 선별하였다(표 1). 많은 실험에서 위치 및/또는 강도 수준에 따라 비례가 다르게 나타나므로 어레이의 모든 유전자에 대해 수학적으로 일정한 비례 계수를 가정하는 글로벌 표준화 방법(global normalization)이 적용되었다[24]. 이 접근법에서, 마이크로어레이를 통한 발현 분포(마이크로어레이 내 모든 유전자에 대한 발현 수준)의 중앙값을 동일하게 설정하였다. 다음, 통계적 유의성을 결정하기 위해 이분산성(heteroscedastic) t-테스트를 실시하고(p<0.001), P-값을 수정하기 위해 거짓발견율(false discovery rates; FDRs)을 계산하였다(q<0.001)[25].Human arrays can be obtained from GEO (Gene Expression Omnibus) of the National Center for Biotechnology Information (NCBI) and are widely used as open repositories for gene expression data. 10 data sets (GEO accession numbers GSE1643 [14], GSE12667 [15], GSE10245 [16]) using the same platform (GPL 570; Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0 Array) were used to compare mRNA expression of lung cancer and normal tissues. , GSE18842 [17], GSE10445 [18], GSE19188 [19], GSE10799 [20], GSE19804 [21], GSE12345 [22], and GSE21369 [23]. In many experiments, global proportions are assumed to be different depending on position and / or intensity level, so global normalization is applied, assuming a mathematically constant coefficient of proportionality for all genes in the array [24]. In this approach, the median distribution of expression through the microarray (the level of expression for all genes in the microarray) was set equal. Next, false discovery rates (FDRs) were calculated (q <0.001) to perform a heteroscedastic t-test to determine statistical significance (p <0.001) ].

1.2. 시크리톰(secretome)의 제조1.2. Manufacture of secretome

폐암 세포주 A549, Calu-1, H1299, H23, H460 및 H520을 사용하였고, 10% FBS(Gibco) 및 1% 페니실린/스트렙토마이신(Gibco)를 첨가한 RPMI1640(Gibco, Rockville, MD, USA)을 가습 95% 공기, 5% CO2 배양기에서 37℃로 배양하였다. 세포를 약 70% 컨플루언스까지 성장시키고 실온에서 무혈청배지(serum free medium; SFM)로 3회 조심스럽게 세척하였다. 다음, 세포를 SFM에서 37℃ 조건에서 12시간 동안 배양하여 세포 사멸로 인해 주변에 세포질성 단백질이 방출되는 것을 최소화하였다. 항온반응 후, 조건 배지를 조심스럽게 수집하고 2 mM PMSF 및 1 mM EDTA를 프로테아제 억제제로 처리하였다. 원심분리(400 ×g, 10분, 4℃) 및 멸균 여과(구멍 크기: 0.22 ㎛, Millipore, MA, USA)를 실시하여 부유 세포 및 세포 파편을 제거하였다. 배지를 농축시키고 Amicon Ultra-15 원심 필터 장치(Millipore)를 사용하여 한외여과하여 8 M 우레아, 75 mM NaCl 및 50 mM Tris(pH 8.2)로 구성된 완충액으로 교환하였다.RPMI1640 (Gibco, Rockville, MD, USA) supplemented with 10% FBS (Gibco) and 1% penicillin / streptomycin (Gibco) was used to humidify the lung cancer cell lines A549, Calu-1, H1299, H23, H460 and H520 And cultured in a 95% air, 5% CO 2 incubator at 37 ° C. Cells were grown to about 70% confluence and carefully washed three times with serum free medium (SFM) at room temperature. Next, the cells were cultured in SFM at 37 ° C for 12 hours to minimize the release of cytoplasmic proteins to the periphery due to apoptosis. After the incubation, the conditioned medium was carefully collected and 2 mM PMSF and 1 mM EDTA were treated with the protease inhibitor. Suspension cells and cell debris were removed by centrifugation (400 × g, 10 min, 4 ° C.) and sterile filtration (pore size: 0.22 μm, Millipore, MA, USA). The medium was concentrated and ultrafiltered using an Amicon Ultra-15 centrifugal filter device (Millipore) and replaced with a buffer consisting of 8 M urea, 75 mM NaCl and 50 mM Tris (pH 8.2).

1.3. 혈장 및 혈청1.3. Plasma and Serum

모든 혈액 샘플의 준비는 EDTA 튜브에 혈액을 수집하고 HUPO 혈장 프로테옴 프로젝트[26]와 동일하게 혈장을 준비하였다. 사전 검사를 위한 혈장 샘플은 연세 세브란스병원(서울, 대한민국)에서 수집하였으며, IRB로부터 연구 목적으로 샘플을 사용하는데 대한 허가를 얻었다. 10명의 폐암 환자와 10명의 건강한 대조군으로부터 채취된 혈장 샘플을 사용하였다. PierceTM Top12 Abundant Protein Depletion Spin Columns(Pierce, Rockford, IL, USA)을 이용하여 혈장 내 가장 풍부한 단백질 12종(α1-acid glycoprotein, fibrinogen, α1-antitrypsin, haptoglobin, α2-macroglubulin, IgA, albumin, IgG, apolipoprotein A-I, IgM, apolipoprotein A-II 및 transferrin)을 제거하였다.All blood samples were prepared by collecting blood in EDTA tubes and preparing plasma as in the HUPO plasma proteome project [26]. Plasma samples for pre-test were collected at Yonsei Severance Hospital (Seoul, Korea) and obtained permission from IRB to use the samples for research purposes. Plasma samples taken from 10 lung cancer patients and 10 healthy controls were used. (Α1-acid glycoprotein, fibrinogen, α1-antitrypsin, haptoglobin, α2-macroglubulin, IgA, albumin, IgG, and albumin) in plasma using PierceTM Top12 Abundant Protein Depletion Spin Columns (Pierce, Rockford, IL, USA) apolipoprotein AI, IgM, apolipoprotein A-II and transferrin).

MRM 연구에 사용된 혈청 샘플은 비소세포성 폐암 환자 23명(전남대학교 화순병원 치료시작 전의 선암 16, 편평상피세포암 7)과 건강한 정상대조군 23명을 대상으로 하였다. ELISA-기반 검증을 위해, 독립적인 비소세포성 폐암 환자군(n=50, 모두 신규환자) 및 대조군(n=50, 41명은 신규 정상대조군이고 다른 9개 샘플은 MRM 대조군)이 선택되었다. 차트 검토를 통해 임상 정보를 얻었고, 모든 진단은 수술 생검을 통해 조직학적으로 확인하였다. 본 연구는 전남대학교 화순병원의 IRB(HCRI 12045-3)에 의해 승인되었다. 혈청 샘플은 즉시 얼음에 놓고 실험실로 운반하여 원심분리하고 분주한 다음, 사용 시까지 80℃에 동결하였다.Serum samples used in the MRM study consisted of 23 patients with non - small cell lung cancer (adenocarcinoma 16, squamous cell carcinoma 7 before initiation of treatment at Chonnam National University Hwasun Hospital) and 23 healthy control subjects. For ELISA-based assays, independent non-small cell lung cancer patients (n = 50, all new patients) and controls (n = 50, 41 were new normal controls and 9 others were MRM controls) were selected. Clinical information was obtained through chart review, and all diagnoses were histologically confirmed by surgical biopsy. This study was approved by IRB (HCRI 12045-3) of Chonnam National University Hwasun Hospital. Serum samples were immediately placed on ice, transferred to the laboratory, centrifuged and dispensed, and frozen at 80 ° C until use.

1.4. 트립신에 의한 단백질 분해1.4. Protein degradation by trypsin

용액 내 분해(in-solution digestion)를 위해, 세포주, 혈장 및 혈청 유래의 시크리톰의 모든 샘플(~100 ㎍)을 5 mM DTT(Sigma, St. Louis, MO, USA)로 30℃에서 1시간 동안 환원시키고 14 mM iodoacetamide(Sigma, St. Louis, MO, USA)로 30℃에서 1시간 동안 알킬화시켰다. 샘플을 5번 희석하여 요소 농도를 1.6 M로 감소시키고 CaCl2(Sigma)를 최종 농도 1 mM로 첨가하였다. 단백질 혼합물을 sequencing grade modified trysin(Promega, Madison, WI, USA)로 37℃에서 16시간 동안 분해하였다(효소:단백질=1:50). 트립신에 의해 분해된 펩타이드를 C18 스핀 컬럼(Thermo Scientific, Waltham, MA, USA)으로 탈염시키고 추가 분획하였다.For in-solution digestion, all samples (~ 100 μg) of cell line, plasma and serum-derived secretory form were incubated with 5 mM DTT (Sigma, St. Louis, MO, USA) And alkylated with 14 mM iodoacetamide (Sigma, St. Louis, MO, USA) at 30 ° C for 1 hour. Samples were diluted 5 times to reduce the urea concentration to 1.6 M and CaCl 2 (Sigma) was added to a final concentration of 1 mM. Protein mixtures were digested with sequencing grade modified trypsin (Promega, Madison, WI, USA) at 37 ° C for 16 hours (enzyme: protein = 1:50). Peptides degraded by trypsin were desalted with C18 spin column (Thermo Scientific, Waltham, Mass., USA) and further fractionated.

겔 내 분해(in-gel digestion)를 위해, 풀링한 혈장을 20 mM DTT로 56℃에서 1시간 동안 환원시킨 후 50 mM iodoacetamide(in 25 mM ammonium bicarbonate)로 암조건에서 1시간동안 알킬화시켰다. 처리 후, 시약을 제거하고 겔 조각을 50 mM 탄산수소암모늄으로 세척한 다음 아세토니트릴로 탈수시켰다. 이어, 건조된 겔 조각을 트립신 용액(in 25 mM ammonium bicarbonate)에서 16시간 동안 재수화하였다. 50% 아세토니트릴(in 5% 포름산) 및 70% 아세토니트릴(in 5% 포름산)로 겔 내 트립신 펩타이드를 추출하였다. 모든 분해물을 C18 스핀 컬럼으로 탈염시키고 진공 건조시킨 다음 사용 시까지 80℃에서 보관하였다.For in-gel digestion, the pooled plasma was reduced with 20 mM DTT at 56 ° C for 1 hour and alkylated with 50 mM iodoacetamide (in 25 mM ammonium bicarbonate) for 1 hour under dark conditions. After treatment, the reagent was removed and the gel piece washed with 50 mM ammonium bicarbonate and dehydrated with acetonitrile. The dried gel pieces were then rehydrated in a trypsin solution (25 mM ammonium bicarbonate) for 16 hours. The trypsin peptide in the gel was extracted with 50% acetonitrile (in 5% formic acid) and 70% acetonitrile (in 5% formic acid). All the degradation products were desalted with a C18 spin column, vacuum dried and stored at 80 ° C until use.

1.5. 용액 내 분해 후 분획화1.5. After decomposition in solution,

시크리톰 유래의 트립신 분해물을 펩타이드의 등전점에 기초하여 OFFGEL 3100 분획기(Agilent Technology, Santa Clara, CA, USA)를 이용하여 추가적으로 12 분획으로 분리하였다. 모든 분획물을 C18 스핀 컬럼(Thermo Scientific)으로 탈염시키고, 진공 건조 시킨 다음, 사용하기 전까지 80℃에 보관하였다. 고갈된 혈장 샘플의 트립신 분해물을 AKTA Exploer(GE Healthcare Life Science, USA)를 사용하여, 고 pH, 역상(RP) 마이크로 LC로 분획하였다. 분획화는 유속 0.5 mL/분으로 XBridge C-18 컬럼(직경 4.6 ㎜, 길이 250 ㎜, 구멍 크기 130 Å, 입자 크기 5 ㎜, Waters Corporation, Milford, MA, USA)을 사용하여 실시하였다. 이동상 A는 10 mM 포름산 암모늄(pH 10)이고, 이동상 B는 10 mM ammonium formate(in 90% 아세토니트릴, pH10)이였다. 플라스마 분해물을 125 ㎕의 이동상 A에 용해시킨 다음 수동으로 100 ㎕ 샘플 루프에 주입하였다. 5분 동안 5-10% 상 A, 45분 동안 10-30% 상 B, 10분 동안 30-45% 상 B 및 15분 동안 45-90% 상 B의 구배가 적용된 후, 컬럼을 각각 30분 동안 100% 및 50% 이동상 B로 처리하였다. 분별 과정에서 AKTA Explorer의 Frac-950 fraction collector에 있는 96-웰 플레이트에 매분마다 용리액을 수집하였다[12]. 총 96개의 분획, 8개의 열(A-E)×12개의 컬럼(1 내지 12)의 펩타이드 용리액을 컬럼으로 조합하여 1개의 분획으로 연결하였다. 또한, 215 ㎜에서 용리액의 UV 흡광도를 모니터링함으로써 고-pH RPLC 동안 대리(surrogate) 펩타이드를 찾아내었다. LC-SRM/MS의 다음 단계를 위해 선택된 분획을 건조시키고 사용시까지 20℃에 보관하였다.The tryptic cleavage from the secretory tract was further separated into 12 fractions using an OFFGEL 3100 fractionator (Agilent Technology, Santa Clara, Calif., USA) based on the peptide isoelectric point. All fractions were desalted with C18 spin columns (Thermo Scientific), vacuum dried and stored at 80 ° C until use. Trypsin digests of depleted plasma samples were fractionated by high pH, reversed phase (RP) micro LC using AKTA Exploer (GE Healthcare Life Science, USA). Fractionation was performed using an XBridge C-18 column (diameter 4.6 mm, length 250 mm, pore size 130 Å, particle size 5 mm, Waters Corporation, Milford, Mass., USA) at a flow rate of 0.5 mL / min. The mobile phase A was 10 mM ammonium formate (pH 10) and the mobile phase B was 10 mM ammonium formate (in 90% acetonitrile, pH 10). The plasma lysate was dissolved in 125 [mu] l of mobile phase A and then injected manually into a 100 [mu] l sample loop. After a gradient of 5-10% Phase A for 5 minutes, 10-30% Phase B for 45 minutes, 30-45% Phase B for 10 minutes and 45-90% Phase B for 15 minutes, the columns were washed for 30 minutes each Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 100% &lt; / RTI &gt; In the fractionation procedure, the eluent was collected every minute on a 96-well plate in the Frac-950 fraction collector of AKTA Explorer [12]. A total of 96 fractions, 8 column (A-E) × 12 columns (1 to 12) peptide eluants were combined in a column and connected in one fraction. In addition, surrogate peptides were found during high-pH RPLC by monitoring the UV absorbance of the eluent at 215 mm. The fractions selected for the next step of LC-SRM / MS were dried and stored at 20 ° C until use.

1.6. 액체 크로마토그래피 및 이중질량분석법(LC-MS/MS)1.6. Liquid chromatography and double mass spectrometry (LC-MS / MS)

펩타이드 샘플을 0.4% 아세트산에서 복원한 다음, 분주(~1 ㎍)를 역상 Magic C18aq 컬럼(15 ㎝×75 ㎛, 200 Å, 5 U)에 주입하였다. Agilent 1200 HPLC 시스템에서 95% 완충액 A(0.1% 포름산 in water) 및 5% 완충액 B(0.1% 포름산 in 아세토니트릴)로 컬럼을 사전-평형시켰다. 시크리톰으로부터 수득한 펩타이드를 90분 동안 5-40% 완충액 B의 선형 구배를 갖는 분석 칼럼을 통해 0.4 ㎕/분의 유속으로 용출시켰다. HPLC 시스템을 LTQ-XL 질량 분석기(Thermo Scientific, San Jose, CA)에 연결하였다. ESI 전압은 1.9 kV, 모세관 전압은 30 V, 가열된 모세관의 온도는 250℃로 설정하였다. MS 측량은 300-2,000 m/z에서 스캔한 후, 다음의 세가지 옵션에 따라 3가지 데이터-의존 MS/MS 스캔을 실시하였다: 분리 폭, 1.5 m/z; 표준화된 충돌에너지, 25%; 동적 배제지속 시간, 180초. 모든 실험은 중복으로 실시하였고 모든 데이터는 Xcalibur 소프트웨어 v2.0.7을 사용하여 수득하였다.The peptide sample was reconstituted in 0.4% acetic acid and the fraction (~ 1 ug) was injected onto a reversed phase Magic C18 aq column (15 cm × 75 μm, 200 Å, 5 U). The column was pre-equilibrated with 95% Buffer A (0.1% formic acid in water) and 5% Buffer B (0.1% formic acid in acetonitrile) on an Agilent 1200 HPLC system. The peptides obtained from Sikritom were eluted over an analytical column with a linear gradient of 5-40% Buffer B for 90 minutes at a flow rate of 0.4 l / min. The HPLC system was connected to an LTQ-XL mass spectrometer (Thermo Scientific, San Jose, Calif.). The ESI voltage was set to 1.9 kV, the capillary voltage was set to 30 V, and the temperature of the heated capillary was set to 250 캜. The MS survey was scanned at 300-2,000 m / z and then subjected to three data-dependent MS / MS scans according to the following three options: separation width, 1.5 m / z; Standardized impact energy, 25%; Dynamic exclusion duration, 180 seconds. All experiments were performed in duplicate and all data were obtained using Xcalibur software v2.0.7.

혈장으로부터 얻은 분석물은 LTQ-XL-Orbitrap 질량분석기(Thermo Scientific)를 사용하여 분석하였다. 분무전압은 1.9 kV로, 가열된 모세관의 온도는 250℃로 설정하였다. 측량 전체 스캔 MS 스펙트럼(300-2000 m/z)은 Orbitrap으로부터 하나의 마이크로 스코어와 100,000의 resolution으로 수득하였고, 전구체 선별 및 전하-상태 측정을 위한 프리뷰 모드를 허용하였다. 프리뷰 측량 스캔에서 가장 강한 이온 10의 MS/MS 스펩트럼을 Orbitrap의 전체 스캔 확보를 위해 이온-트랩에서 동시에 수집하여 다음 옵션을 사용하였다: 분리폭 10 ppm; 표준화된 충돌에너지. 35%; 동적 배제지속 시간, 30초. 매칭되지 않는 전위 상태를 갖는 전구체는 데이터-의존 획득 과정에서 제외되었다. 단일 전하를 갖는 전구체도 제외되었다. Xcalibur 소프트웨어 v2.0.7을 사용하여 데이터를 수득하였다.Analyzes from plasma were analyzed using the LTQ-XL-Orbitrap mass spectrometer (Thermo Scientific). The spraying voltage was set to 1.9 kV and the temperature of the heated capillary was set to 250 캜. Measurement The full scan MS spectrum (300-2000 m / z) was obtained from Orbitrap with one microscope and 100,000 resolution, allowing preview mode for precursor screening and charge-state measurements. The MS / MS peptides of the strongest ion 10 in the preview survey scans were simultaneously collected in the ion-trap to obtain a full scan of Orbitrap and the following options were used: separation width 10 ppm; Standardized impact energy. 35%; Dynamic exclusion duration, 30 seconds. Precursors with unmatched dislocation states were excluded from the data-dependent acquisition process. Precursors with a single charge were also excluded. Data was obtained using Xcalibur software v2.0.7.

1.7. 질량 데이터의 분석1.7. Analysis of mass data

인간의 실험적 검증된 FBS UniProtKB 데이터베이스[27]를 포함하는 UniProtKB 데이타베이스(2012년 3월 발표)에 대하여 SEQUEST(TurboSequest version 27, revision 12)을 이용하여 세포 시크리톰으로부터 얻은 MS/MS 스펙트럼을 검색하였다. 두 개의 트립신 missed cleavage를 허용하였고, MS/MS와 MS의 펩타이드 질량 허용 오차는 각각 ±0.5 및 ±2 Da로 설정하였다. SEQUEST에 사용된 다른 옵션은 시스테인에서의 카바미도메틸화(carbaminomethylation)의 고정된 변형(+57.02 Da) 및 메티오닌에서의 산화의 가변적 변형(+15.99 Da)이다. Trans-Proteomic Pipeline(TPP, 버전 4.0)을 사용하여 펩타이드 배치 및 검증을 실시하였다. SEQUEST 검색 출력을 TPP 분석을 위한 입력으로 사용하였다. 혈장 샘플로부터 수득한 MS/MS 스펙트럼을 Proteome Discoverer 1.4(Thermo Fisher Scientific, 버전 1.4.0.288)에서 SEQUEST를 사용하여 분석하였다. 검색 파라미터는 앞서 언급한 파라미터와 동일하였다. 펩타이드 서열 일치(peptide sequence matching; PSM)의 검증을 위해, 퍼컬레이터(percolator)를 사용하여 각 PSM에 대한 통계적 신뢰도의 측정값으로 q 값을 계산하였다. 출력은 q <0.01로 필터링하였다.MS / MS spectra obtained from the cell secretor were searched using the SEQUEST (TurboSequest version 27, revision 12) for the UniProtKB database (released March 2012) containing human experimental and validated FBS UniProtKB database [27] . Two trypsin-missed cleavages were allowed, and peptide mass tolerances of MS / MS and MS were set to ± 0.5 and ± 2 Da, respectively. Another option used in SEQUEST is a fixed strain (+57.02 Da) of carbaminomethylation in cysteine and a variable strain (+15.99 Da) of oxidation in methionine. Peptide placement and validation were performed using the Trans-Proteomic Pipeline (TPP, version 4.0). SEQUEST search output was used as an input for TPP analysis. MS / MS spectra from plasma samples were analyzed using SEQUEST in Proteome Discoverer 1.4 (Thermo Fisher Scientific, version 1.4.0.288). The search parameters were the same as those mentioned above. For the verification of peptide sequence matching (PSM), the q value was calculated as a measure of the statistical reliability for each PSM using a percolator. The output was filtered with q <0.01.

1.8. 데이터 마이닝을 위한 생물정보학1.8. Bioinformatics for Data Mining

확인된 분비 단백질을 분석하기 위해 ProteinCenter(Proxeon Bioinformatics)를 사용하였다. 각 프로그램에 대해 하나의 FASTA 형식 파일에 몇 가지 단백질을 제출하였다. 확인된 단백질에서 신호 펩타이드의 존재를 예측하기 위해 SignalP(버전 4.0)를 사용하였다[28]. 비표준 단백질 분비의 가능성을 예측하기 위해 SecretomeP 프로그램(버전 2.0)을 사용하였다. 또한, 내장 막 단백질의 막통과 나선형 구조(transmembrane helix)를 예측하는데 TMHMM 프로그램 (버전 2.0)을 사용하였다. 분비된 모든 단백질은 Plasma Proteome Database(PPD)를 사용하여 추가로 분석하였다. 단백질의 세포 내 지방화 및 생물학적 기능을 결정하기 위해 Ingenuity Pathway Analysis(IPA, Ingenuity system)를 사용하였다.ProteinCenter (Proxeon Bioinformatics) was used to analyze the identified secreted proteins. Several proteins were submitted in one FASTA format file for each program. SignalP (version 4.0) was used to predict the presence of signal peptides in identified proteins [28]. We used the SecretomeP program (version 2.0) to predict the probability of non-standard protein secretion. In addition, the TMHMM program (version 2.0) was used to predict transmembrane helix of visceral membrane proteins. All secreted proteins were further analyzed using the Plasma Proteome Database (PPD). Ingenuity Pathway Analysis (IPA, Ingenuity system) was used to determine intracellular localization and biological function of proteins.

1.9. 안정 동위원소 표준(stable isotope standard; SIS) 합성 펩타이드1.9. The stable isotope standard (SIS) synthetic peptide

MRM 분석 패널은 프리스크리닝 LC-MRM/MS 데이터로부터 얻은 내부 표준의 11개의 SIS 펩타이드에 상응하는 8개의 혈장 단백질을 대신하는 11개의 경질(light) 펩타이드로 구성하였다. 선택된 펩타이드는 양적으로 안정적이고 재현성 있는 검출을 보장하기 위해 이중 또는 삼중으로 전하된 전구 이온(precursor ion)으로 나타내었다. 카르복시 말단에 [13C6, 15N2] 리신 및 [13C6, 15N4] 아르기닌을 포함하는 합성 SIS 펩타이드를 21st Century Biochemical(Marlboro, MA, 미국)로부터 수득하였다. 각 펩타이드에 대한 아미노산 분석(AAA)은 공급 업체를 통해 실시하였다. 이러한 펩타이드를 혈장 내 표적 단백질에 대해 예상되는 것과 유사한 스케일로 0.1 % 포름산을 함유하는 20 % 아세토니트릴에서 재용해하였다. 11 개의 SIS 펩타이드를 풀링한 후, 트립신 분해 전에 혈장에 첨가하였다.The MRM assay panel consisted of 11 light peptides instead of 8 plasma proteins corresponding to 11 internal SIS peptides from the pre-screening LC-MRM / MS data. The selected peptides were quantified as double or triple charged precursor ions to ensure stable and reproducible detection. A synthetic SIS peptide containing [ 13 C 6 , 15 N 2 ] lysine and [ 13 C 6 , 15 N 4 ] arginine at the carboxy terminus was obtained from 21st Century Biochemical (Marlboro, Mass., USA). Amino acid analysis (AAA) for each peptide was performed by the supplier. These peptides were redissolved in 20% acetonitrile containing 0.1% formic acid on a scale similar to that expected for target proteins in plasma. Eleven SIS peptides were pooled and added to plasma prior to trypsin degradation.

1.10. 다중 반응 검증 질량 분석법(Multiple reaction monitoring mass spectrometry; MRM-MS)1.10. Multiple reaction monitoring mass spectrometry (MRM-MS)

LC-MRM-MS 분석은 nanoLC-MRM-MS 상에서 2-컬럼 스위칭에 의해 수행되었다. LC 시스템은 Eksigent nanoLC-Ultra 2D Plus와 NanoFlex 시스템으로 구성된다. 이동상 A 및 이동상 B는 물(용매 A) 및 아세토니트릴(용매 B)이고, 각각 0.1 % 포름산을 함유한다. 혈장 샘플 분해물을 2% 아세토니트릴 및 0.1% 포름산 22.5 ㎕로 복원하였다. 각 샘플을 1 ㎕ 샘플 루프로 픽업하고 Nano cHiPLC ReproSil-Pur C18- 컬럼(id 75 ㎛, 길이 15 ㎝, 기공 크기 120A, 입자 크기 3 ㎛, Eksigent Technologies, Dublin, CA)을 사용하여 유속은 300 nL/분으로 분리하였다. 컬럼은 40℃를 유지하였다. 2-컬럼 스위칭 방법을 사용하기 때문에, 샘플을 재생되는 칼럼(즉, 흐름이 질량 분광계로 향하지 않는 컬럼)에 다음과 같이 로딩하였다: 10 분 동안 이동상 B (5-90-5-90-5 %)의 M형 구배, 이어서 5% B로 40 분간 재평형을 시켰다. 샘플을 로딩 컬럼에 30분째에 주입하였다. 칼럼을 전환(즉, 흐름을 질량 분석기로 향하게 함)하고 샘플을 하기 용리 방법으로 분리하였다: 4 분 동안 5% 내지 10% B의 구배, 30분 동안 10% 내지 25%의 구배, 3분 동안 25%-60% B의 구배, 3분 동안 60% B를 유지, 1분에 60%-5% B의 구배, 9분 동안 5% B를 유지. LC 시스템을 nanoelectrospray ion source(SCIEX, Foster City, CA)에 의해 5500 Qtrap 질량 분석기(ABSciex)에 연결하였다. MS 검출은 다음의 파라미터를 갖는 포지티브 MRM 모드에서 실시하였다: 이온 분무 전압 2200 V, 커튼 가스 10 psi, 분무기 가스 30 psi, resolution at 0.7 Da(유니트 resolution) for Q1/Q3, 인터페이스 온도 150℃, 스캔 질량 범위 m/z>300-1250. Turbospray(Sciex, Foster City, CA)를 사용하여 직접 주입으로 충돌 에너지(collisional energy, CE)와 디클러스터링 전위(declustering potential : DP)를 최적화하였다. 정량화는 20 ms의 체류 시간과 2.4 s의 사이클 시간을 갖는 스케줄되지 않은 MRM 모드를 사용하여 실시하였다[30]. 원본 데이터는 PeptideAtlas 데이터베이스(수탁 번호, PASS00767)에 보관하였다.LC-MRM-MS analysis was performed by two-column switching on nanoLC-MRM-MS. The LC system consists of the Eksigent nanoLC-Ultra 2D Plus and the NanoFlex system. Mobile phase A and mobile phase B are water (solvent A) and acetonitrile (solvent B), each containing 0.1% formic acid. Plasma sample lysates were reconstituted with 22.5 [mu] l of 2% acetonitrile and 0.1% formic acid. Each sample was picked up in a 1 μl sample loop and flow rate was adjusted to 300 nL using a Nano cHiPLC ReproSil-Pur C18-column (id 75 μm, length 15 cm, pore size 120 A, particle size 3 μm, Eksigent Technologies, Dublin, CA) / Min. The column was maintained at 40 &lt; 0 &gt; C. Because the two-column switching method was used, the sample was loaded into the regenerated column (i.e., the column where the flow was not directed to the mass spectrometer) as follows: mobile phase B (5-90-5-90-5% ), Followed by re-equilibration at 5% B for 40 minutes. A sample was injected into the loading column at 30 minutes. The sample was separated by the following eluting method: a gradient of 5% to 10% B over 4 minutes, a gradient of 10% to 25% over 30 minutes, 3 minutes (for example, Keep a gradient of 25% -60% B, 60% B for 3 minutes, a gradient of 60% -5% B for 1 minute, and 5% B for 9 minutes. The LC system was connected to a 5500 Qtrap mass spectrometer (ABSciex) by a nanoelectrospray ion source (SCIEX, Foster City, Calif.). MS detection was performed in a positive MRM mode with the following parameters: ion spray voltage 2200 V, curtain gas 10 psi, atomizer gas 30 psi, resolution at 0.7 Da (unit resolution) for Q1 / Q3, Mass range m / z &gt; 300-1250. The collisional energy (CE) and declustering potential (DP) were optimized by direct injection using a Turbospray (Sciex, Foster City, CA). Quantification was performed using an unscheduled MRM mode with a residence time of 20 ms and a cycle time of 2.4 s [30]. The original data was stored in the PeptideAtlas database (accession number PASS00767).

1.11. MRM-MS 데이터의 분석1.11. Analysis of MRM-MS data

MRM-MS 데이터를 생성하고 MRM 매개 변수 데이터(*.wiff)를 최적화하는데 Analyst 소프트웨어(버전 1.5.2, ABSciex)를 사용하였다. 추출된 이온 크로마토 그램(XICs)의 MRM 결과를 분석하는데 Skyline(버전 2.6.0)[31]을 사용하였다. 측정하고자 하는 펩티드와 서열은 같으나 안정한 동위원소로 라벨된 (C-말단의 리신이나 아르기닌의 12C/14N가 13C/15N로 치환된) 표준 펩티드를 합성한 후 일정량 첨가하여 MRM 측정하였다. 각 펩티드가 질량분석기에서 CID에 의해 파편화될 때, 어미이온과 딸이온의 조합으로 구성되는 트랜지션을 4개 이상 측정하였다. 측정 후 간섭이 적고 민감도가 가장 높은 하나의 트랜지션을 선택하였으며 시료의 펩티드와 표준펩티드의 트랜지션으로부터 추출된 이온 크로마토그램(XICs) 값을 사용하여 정량하였다. 마커 후보 단백질을 Excel 2010(버전 14.0, Microsoft Office) 및 R 소프트웨어(버전 3.1.0)를 사용하여 통계적으로 분석하였다.Analyst software (version 1.5.2, ABSciex) was used to generate MRM-MS data and to optimize MRM parameter data (*. Wiff). Skyline (version 2.6.0) [31] was used to analyze the MRM results of extracted ion chromatograms (XICs). Standard peptides labeled with stable isotopes (C-terminal lysine or arginine 12C / 14N replaced with 13C / 15N) were synthesized and then added to the peptide in a predetermined amount to measure the MRM. When each peptide was fragmented by CID in a mass spectrometer, four or more transitions consisting of a combination of parent and daughter ions were measured. One transient with low interference and highest sensitivity was selected and quantified using the ion chromatograms (XICs) extracted from the transitions of the peptides and standard peptides of the sample. Marker candidate proteins were statistically analyzed using Excel 2010 (version 14.0, Microsoft Office) and R software (version 3.1.0).

1.12. 혈액 샘플 내 단백질의 ELISA-기반 검증1.12. ELISA-based verification of proteins in blood samples

GPx3 및 BCHE의 혈청 수준은 시판용 ELISA 키트(AdipoGen, Inc., 한국, R&D Systems, Inc., USA, USA)를 사용하여 결정하였다. 각 마이크로타이터 플레이트를 인간 GPx3 특이적 폴리클로날 항체 또는 인간 BCHE 특이 모노클로날 항체로 코팅하였다. GPx3의 경우, 각 환자의 혈청 샘플을 1:250으로 희석하여 준비하고 100 ㎕를 웰에 넣고 1 시간 동안 37℃에서 항온반응시켰다. 플레이트를 3 번 세척한 후, 100 ㎕의 1 차 검출 항체를 첨가하였다. 37℃에서 1시간 동안 배양한 후, 플레이트를 3 회 더 세척하고 2차 검출 항체 100 ㎕를 첨가하였다. 37℃에서 1시간 추가로 배양하였다. 플레이트를 5번 세척한 후, 100 ㎕의 기질 용액을 첨가하였다. 다음, VERSAmax 마이크로 플레이트 판독기(Molecular Devices, Sunnyvale, CA)를 사용하여 플레이트를 450 ㎚의 파장에서 20분 이내로 판독하였다. BCHE의 경우, 각 혈청 샘플을 1:2000 희석하여 50 ㎕을 웰에 넣었다. 플레이트를 500 rpm으로 설정된 수평 궤도 마이크로 플레이트 쉐이커 상에서 2시간 동안 실온에서 배양하였다. 플레이트를 3번 세척한 후, 200 ㎕의 검출 항체를 첨가하고 진탕기에서 실온에서 2시간 동안 배양 하였다. 3회 세척한 후, 기질 용액 200 ㎕를 각 웰에 첨가하였다. 다음, 암조건의 실온에서 30분 동안 배양했다. Infinite M200 Pro 마이크로 플레이트 판독기(TECAN, Mannedorf, Switzerland)에서 450 ㎚에서의 흡광도를 판독하였다. 모든 실험 절차는 중복하여 실시하였고, 측정값을 평균하였다.Serum levels of GPx3 and BCHE were determined using a commercial ELISA kit (AdipoGen, Inc., Korea, R & D Systems, Inc., USA, USA). Each microtiter plate was coated with human GPx3 specific polyclonal antibody or human BCHE specific monoclonal antibody. For GPx3, serum samples from each patient were diluted 1: 250 and 100 μl were added to the wells and incubated at 37 ° C for 1 hour. After washing the plate three times, 100 [mu] l of primary detection antibody was added. After incubation at 37 ° C for 1 hour, the plate was washed three more times and 100 μl of secondary detection antibody was added. Followed by further incubation at 37 DEG C for 1 hour. After washing the plate 5 times, 100 [mu] l of substrate solution was added. Plates were then read at a wavelength of 450 nm within 20 minutes using a VERSAmax microplate reader (Molecular Devices, Sunnyvale, Calif.). For BCHE, each serum sample was diluted 1: 2000 and 50 [mu] l was added to the wells. Plates were incubated at room temperature for 2 hours on a horizontal orbital microplate shaker set at 500 rpm. After washing the plate three times, 200 [mu] l of detection antibody was added and incubated at room temperature for 2 hours in a shaker. After 3 washes, 200 [mu] l of substrate solution was added to each well. Then, the cells were incubated at room temperature for 30 minutes under dark conditions. Absorbance at 450 nm was read on an Infinite M200 Pro microplate reader (TECAN, Mannedorf, Switzerland). All experimental procedures were performed in duplicate and the measurements were averaged.

1.13. 통계적 분석1.13. Statistical analysis

ELISA 데이터의 분석은 SOFTMax Pro 버전 5 소프트웨어(Molecular Devices, Sunnyvale, CA)를 사용하여 실시하였다. 모든 MRM-MS 및 ELISA 값은 평균±SD로 나타내었다. 두 군(대조군과 비소세포성 폐암군)의 연령, BCHE 및 GPx3 수치를 비교하는데 Mann-Whitney 검사를 사용하였다. 혈청 샘플 그룹 간의 성별, 흡연 이력, 고혈압 (HTN) 및 당뇨병 (DM)의 차이를 평가하는데 카이 제곱 검정을 사용하였다. AUC는 Receiver operating characteristics curve(ROC) 분석에 의해 평가되었다. p 값 <0.05는 통계적으로 유의하다고 간주되었다. 모든 통계 분석은 SPSS Statistics 21(IBM, Armonk, United States)로 수행하였다.Analysis of ELISA data was performed using SOFTMax Pro version 5 software (Molecular Devices, Sunnyvale, Calif.). All MRM-MS and ELISA values were expressed as mean SD. The Mann-Whitney test was used to compare the age, BCHE and GPx3 levels of the two groups (control and non-small cell lung cancer). A chi-square test was used to evaluate differences in sex, smoking history, hypertension (HTN) and diabetes (DM) among the serum sample groups. AUC was assessed by receiver operating characteristic curve (ROC) analysis. p value <0.05 was considered statistically significant. All statistical analyzes were performed with SPSS Statistics 21 (IBM, Armonk, United States).

2. 결과2. Results

2.1. GEO 데이터의 정량적 분석2.1. Quantitative analysis of GEO data

본 연구에 사용된 실험 절차에 대한 개략도를 도 1에 나타내었다. 출발점은 유전자 발현 데이터 분석이다. 10 개의 GEO 데이터 세트(GSE1643[14], GSE12667[15], GSE10245[16], GSE18842[17], GSE10445[18], GSE19188[19], GSE10799[20], GSE19804[21], GSE12345[22] 및 GSE21369[23])로부터 폐암 전사체 데이터를 수득하였고, 비세포성폐암-특이적 유전자의 찾는데 사용되었다(표 1).A schematic diagram of the experimental procedure used in this study is shown in FIG. The starting point is gene expression data analysis. 10 GEO data sets (GSE1643 [14], GSE12667 [15], GSE10245 [16], GSE18842 [17], GSE10445 [18], GSE19188 [19], GSE10799 [20], GSE19804 [21], GSE12345 [ And GSE21369 [23]) and used to identify non-invasive lung cancer-specific genes (Table 1).

접근 번호Access number 제목title 플랫폼platform 저널Journal 출판년도Year of publication 샘플 수Number of samples GSE1643GSE1643 Non-diseased lung tissueNon-diseased lung tissue GPL570aGPL570a Am J Respir Cell Am J Respir Cell MolMol Biol  Biol 20062006 4040 GSE10245GSE10245 Non-small lung cancer subtypes: adenocarcinoma and squamous cell carcinoma Non-small lung cancer subtypes: adenocarcinoma and squamous cell carcinoma GPL570GPL570 Lung Cancer Lung Cancer 20092009 5858 GSE10445GSE10445 Merlion lung cancer study Merlion lung cancer study GPL570GPL570 Cancer Res Cancer Res 20092009 7272 GSE10799GSE10799 Gene expression profile of lung tumors Gene expression profile of lung tumors GPL570GPL570 ClinClin Cancer Res Cancer Res 20092009 1919 GSE12345GSE12345 Global gene expression profiling of human pleural mesotheliomas  Global gene expression profiling of human pleural mesotheliomas GPL570GPL570 PLoS One PLoS One 20092009 1313 GSE12667GSE12667 Discovery of somatic mutations in lung adenocarcinomas Discovery of somatic mutations in lung adenocarcinomas GPL570GPL570 NatureNature 20082008 7575 GSE18842GSE18842 Gene expression analysis of human lung cancer and control samples  Gene expression analysis of human lung cancer and control samples GPL570GPL570 IntInt J Cancer J Cancer 20112011 9191 GSE19188GSE19188 Expression data for early stage NSCLC Expression data for early stage NSCLC GPL570GPL570 PLoS OnePLoS One 20102010 156156 GSE19804GSE19804 Genome-wide screening of transcriptional modulation in nonsmoking female lung cancer in Taiwan  Genome-wide screening of transcriptional modulation in nonsmoking female lung cancer in Taiwan GPL570GPL570 Cancer Epidemiol Biomarkers PrevCancer Epidemiol Biomarkers Prev 20102010 120120 GSE21369GSE21369 Gene expression profiles of interstitial lung disease (ILD) patients Gene expression profiles of interstitial lung disease (ILD) patients GPL570GPL570 BMC BMC MedMed Genomics Genomics 20112011 2929

이 분석은 정상 폐 조직 271개와 폐암 조직 547개에서 20,297 개의 유전자가 포함하였다. 모든 데이터 세트에 글로벌 표준화 방법을 적용하여, 이분산성 T-테스트 p-값<0.001, FDR q-값<0.001 및 발현 배율 변경> ±15%를 토대로, 합계 3232 DEG를 수집하였으며 비-종양 조직과 비교하여 폐암 조직에서 그 중 2507개의 유전자가 상향-조절되었고(최대 배수 변화; 2.287), 725개 유전자가 하향-조절되었다(최대 배수 변화; 0.524). DEG의 계층 적 클러스터 분석을 도 2A의 히트 맵으로 나타내었다. 암 조직에서 상향-조절된 유전자는 전사 인자 활성, 막 투과 수송체 활성 및 효소 저해제 활성에 관여하며, 하향-조절된 유전자는 단백질 결합, 신호 변환기 활성 및 기질 특이적인 수송체 활성과 관련이 있다(도 2B). DEG는 주로 세포 외 영역에서 구획화되었으며(도 2C), 이는 DEG 단백질이 세포에서 더 많이 분비될 가능성이 있음을 의미한다.This analysis included 20,297 genes in 271 normal lung tissues and 547 lung cancer tissues. A global standardization method was applied to all data sets to collect a total of 3232 DEG based on the bi-dispersive T-test p-value <0.001, the FDR q-value <0.001 and the change in expression magnification> ± 15% In lung cancer tissues, 2507 genes were up-regulated (maximal multiple changes; 2.287), and 725 genes were down-regulated (maximal multiple changes; 0.524). A hierarchical cluster analysis of DEG is shown in the heat map of FIG. 2A. Up-regulated genes in cancer tissues are involved in transcription factor activity, membrane permeability transporter activity, and enzyme inhibitor activity, and down-regulated genes are involved in protein binding, signal transducer activity, and substrate-specific transporter activity 2B). DEG was predominantly localized in the extracellular domain (Fig. 2C), indicating that the DEG protein is more likely to be secreted from the cell.

2.2. LC-MS/MS에 의한 폐암 세포의 시크리톰 확인2.2. Identification of secretory cells of lung cancer cells by LC-MS / MS

6개의 폐암 세포주(A549, Calu-1, H1299, H23, H460, 및 H520)의 시크리톰을 LC-MS/MS로 프로파일링하였다(도 1). 이 분석의 주요 목적은 비소세포성 폐암의 암 세포에서 분비될 수 있는 단백질을 확인하는 것이다. 웨스턴 블랏 분석에서 세포의 시크리톰의 음성 대조군으로 α-튜불린을 측정하였다. 세포 골격 단백질은 세포 추출물에서 명확하게 검출되었지만 조건 배지에서는 검출되지 않았다(도 3A). 이는 시크리톰이 파열된 세포에서 방출된 세포 내 단백질로 거의 오염되지 않았음을 의미한다. 총 2,992 개의 비-중복 인간 단백질이 6개의 세포주에서 확인되었으며, A549, Calu-1, H1299, H23, H460 및 H520에서 각각 942, 1498, 1114, 1390, 1328 및 1128 단백질이 확인되었다(도 3B).The secretion of six lung cancer cell lines (A549, Calu-1, H1299, H23, H460, and H520) was profiled by LC-MS / MS (Fig. 1). The main goal of this analysis is to identify proteins that can be secreted in the cancer cells of non-small cell lung cancer. The? -Tubulin was measured as a negative control of the secretory cells of the cells in Western blot analysis. The cytoskeletal proteins were clearly detected in cell extracts but not in conditioned media (Fig. 3A). This means that the secretory protein is rarely contaminated with the intracellular proteins released from the ruptured cells. A total of 2,992 non-redundant human proteins were identified in six cell lines and 942, 1498, 1114, 1390, 1328 and 1128 proteins were identified in A549, Calu-1, H1299, H23, H460 and H520, .

2.3. DEG 및 세포 시크리톰 데이터의 통합2.3. Integration of DEG and cell secretory data

공개 유전자 발현 데이터에서 확인된 DEG를 암세포 시크리톰을 프로파일링하여 얻은 단백질과 통합하였다(도 1). 3,232개 DEG를 2,992 개의 분비된 단백질과 결합시킨 결과, 281개의 단백질이 두 목록 사이에 중첩되었다(215 개의 상향 조절 DEG 및 66 개의 하향 조절 DEG; 도 3C). 이 281 개의 유전자/단백질은 정상 조직에서의 암세포 수준과 비교하여 암 조직의 양적 변화를 나타내었고, 세포 시토크롬에도 존재하기 때문에 혈장/혈청에서 적절한 폐암 바이오 마커가 될 것이라는 가설을 세웠다. 따라서, 이 281 개의 단백질은 폐암의 잠재적 마커 후보로 간주되었다.The DEG identified in open gene expression data was integrated with the protein obtained by profiling the cancer cell secrete (Fig. 1). As a result of binding 3,232 DEGs to 2,992 secreted proteins, 281 proteins were superimposed between the two lists (215 upregulated DEG and 66 downregulated DEG; Fig. 3C). These 281 genes / proteins showed a quantitative change in cancer tissue compared to the levels of cancer cells in normal tissues and hypothesised that they would be suitable lung biomarkers in plasma / serum because they are also present in the cell cytochrome. Thus, these 281 proteins were considered potential marker candidates for lung cancer.

단백질 분비 경로를 예측하기 위해 고안된 생물정보학 프로그램을 사용하여 상기 281 단백질을 분석하였고, 다양한 분비 경로(도 3D)를 통해 분비될 것으로 예상되는 단백질 70%(281개 단백질 중 198개)이 분석되었다. 간략하게, SignalP 프로그램에 기초하여, 단백질의 46%가 신호 펩타이드의 존재에 기초한 고전적인 분비 경로를 통해 분비되었다(SignalP-noTM 네트워크에 대한 D cut-off 값> 0.45 또는 SignalP-TM networks> 0.5 신호 펩타이드 = '예'에 대한 컷-오프)[28]. SecretomeP 2.0 프로그램은 단백질의 21%가 비고전적 분비 경로(SignalP signal peptide = 'No, SecretomeP score> 0.5)를 통해 방출된다고 예측하였다[29]. 추가로 3 %의 단백질이 TMHMM을 통해 완전한 막 단백질로 결정되었다[30]. 이 중 203개 단백질(72.2%)이 PPD에서 혈장 단백질로 보고되었으며, 그 중 6.8%(19개 단백질)가 MRM-MS 스펙트럼에서도 명확하였다.The 281 protein was analyzed using a bioinformatics program designed to predict the protein secretion pathway, and 70% of the proteins (198 of 281 proteins) expected to be secreted via various secretion pathways (FIG. 3D) were analyzed. Briefly, based on the SignalP program, 46% of the protein was secreted through the classic secretory pathway based on the presence of the signal peptide (D cut-off value for SignalP-noTM network> 0.45 or SignalP-TM networks> 0.5 signal Peptides = cut-off for 'yes') [28]. The SecretomeP 2.0 program predicted that 21% of the protein would be released via a non-classical secretory pathway (SignalP signal peptide = 'No, SecretomeP score> 0.5) [29]. An additional 3% of the proteins were determined as complete membrane proteins via TMHMM [30]. Of these, 203 proteins (72.2%) were reported as plasma proteins in PPD, of which 6.8% (19 proteins) were also evident in the MRM-MS spectrum.

2.4. LC-MS/MS 분석에 의한 혈장 내 후보 단백질의 검출2.4. Detection of Candidate Proteins in Plasma by LC-MS / MS Analysis

다음으로 인간 혈장 또는 혈청에서 281 단백질의 검출 가능성을 평가하였다(도 1). 10 명의 폐암 환자와 10 명의 건강한 사람의 혈장을 혼합하여 준비한 샘플에서 풍부한 단백질 12 종을 제거하고 그 결과물 단백질 샘플로 GeLC(도 4A의 25 겔 피스) 및 부분적으로는 용액 내 트립신 분해 후 높은 pH 분획화(도 5B의 12 분획)의 두 가지 독립적 방법을 통해 분획화한 후 LC-MS/MS 분석을 실시하였다. 모든 LC-MS/MS 실행은 사전 정의된 포함 목록을 사용하여 수행되었다. 상기 포함 목록에는 종양 조직에서 상향 조절되고 분비 지점에서 검출 된 215 개의 후보 단백질에 대한 proteotypic 펩타이드의 m/z 값이 포함되었다. 총 524 개의 중복되지 않은 단백질이 혈장 프로테옴 프로파일로부터 확인되었다(도 4C). 281개의 후보 단백질 중 폐암 환자의 유전자 발현 자료, 암세포 분 해체 및 혈장 프로테옴을 종합적으로 종합한 통합 분석을 바탕으로 최종적으로 17개의 단백질이 선택되었다(도 4D).Next, the detectability of 281 protein in human plasma or serum was evaluated (Fig. 1). 12 proteins rich in proteins were removed from samples prepared by mixing 10 plasma lung cancer patients and 10 healthy human plasma samples, and the resultant protein samples were analyzed by GeLC (25 gel piece in Fig. 4A) and partially after the in-solution trypsin digestion, LC-MS / MS analysis was carried out after fractionation through two independent methods of fractionation (12 fractions in Figure 5B). All LC-MS / MS implementations were performed using predefined inclusion lists. The inclusion list included m / z values of proteotypic peptides for 215 candidate proteins that were up-regulated in tumor tissue and detected at the secretion site. A total of 524 non-overlapping proteins were identified from the plasma proteome profile (Figure 4C). Seventeen proteins were finally selected based on an integrated analysis comprehensively synthesizing gene expression data, cancer cell division and plasma proteome of lung cancer patients among 281 candidate proteins (FIG. 4D).

2.5. 후보 단백질의 검출을 위한 LC-MRM-MS의 최적화2.5. Optimization of LC-MRM-MS for detection of candidate proteins

17개의 선택된 단백질에 대한 proteotypic 펩타이드와 MRM 트랜지션(transition)는 혈장 프로테옴 프로파일링의 결과에 근거하여 선택되었다. Uniprot 데이터베이스(2014.02. 이후 공개됨)의 6 개에서 20 개 아미노산 서열과 독특한 이중 전하된 트립신 펩타이드가 우선적으로 선택되었다. P2(xxxxPK/R) 또는 P3(xxxxPxK/R) 부위에 프롤린, 트립신 부위 후 프롤린, P1’부위의 염기성 아미노산 및 알려진 단일 아미노산 다형성(SAPs) 또는 번역 후 변형을 포함하는 펩타이드는 리스트에서 제외되었다[13]. 마지막으로, 17개 단백질의 78개의 펩타이드가 LC-MRM-MS의 표적으로 선택되었다.Proteotypic peptides and MRM transitions for 17 selected proteins were selected based on the results of plasma proteome profiling. Six to 20 amino acid sequences and unique double-charged trypsin peptides from the Uniprot database (published after 2014.02) were the primary choice. Peptides containing proline, a proline following the trypsin site, a basic amino acid at the P1 'site and known single amino acid polymorphisms (SAPs) or post-translational modifications at the P2 (xxxxPK / R) or P3 (xxxxPxK / R) 13]. Finally, 78 peptides of 17 proteins were selected as targets for LC-MRM-MS.

GPM(Global Proteome Machine) 및 NIST(National Institute of Standard and Technology) 데이터베이스에서 검색하여 MRM 트랜지션을 작성하는데 78 개의 선택된 펩타이드의 탠덤(tandem) 질량 스펙트럼을 사용하였다. 높은 재현성을 유지하기 위해, MRM 분석에서 친화도-기반 감소(depletion) 과정을 배제하기 때문에, 사전 면역고갈(immunodepletion) 없이 전체 혈장/혈청에서 MRM을 통해 펩타이드에 접근할 수 있는지 가능성을 평가하였다. 본 연구진은 디클러스터링 포텐셜(declustering potential; DP), 충돌에너지(collisional energy; CE) 및 충돌 출구 세포 전압(collision cell exit potential; CXP)와 같은 장치 매개 변수의 간헐적인 최적화로 3-14분의 스케줄된 LC-MRM 실행을 사용하여 78개의 펩타이드의 373 트랜지션을 모니터링하였다[32]. 최종적으로, 8개 단백질의 11개의 펩타이드(표 2)가 명확하게 검출되었고 LC-MRM-MS에 의한 다음 검증 과정에 포함될 수 있는 검출 가능하고 정량 가능한 마커 후보로 간주되었다. 따라서, 본 연구진은 11개의 표적 펩타이드에 대해 중동위 원소(heavy isotope) 표지 표준을 합성하였다.The tandem mass spectra of 78 selected peptides were used to generate MRM transitions by searching in the Global Proteome Machine (GPM) and National Institute of Standards and Technology (NIST) databases. To maintain high reproducibility, the possibility of accessing the peptide through MRM in whole plasma / serum without prior immunodepletion was assessed because the affinity-based depletion process in the MRM assay was excluded. Our team developed intermittent optimization of device parameters such as declustering potential (DP), collisional energy (CE) and collision cell exit potential (CXP) 373 transitions of 78 peptides were monitored using LC-MRM run [32]. Finally, eleven peptides of eight proteins (Table 2) were clearly detected and considered as detectable and quantifiable marker candidates that could be included in the next verification step by LC-MRM-MS. Therefore, we synthesized heavy isotope label standards for eleven target peptides.

-- 단백질protein 펩타이드 서열Peptide sequence 타겟이온Target ion Q1/Q3Q1 / Q3 서열목록Sequence List 1One BCHEBCHE NIAAFGGNPKNIAAFGGNPK 2y8.heavy2y8.heavy 498.771265/769.408263498.771265 / 769.408263 제1서열First sequence 2y8.light2y8.light 494.764166/761.394064494.764166 / 761.394064 YLTLNTESTRYLTLNTESTR 2y7.heavy2y7.heavy 604.313269/931.471869604.313269 / 931.471869 제2서열Second sequence 2y7.light2y7.light 599.309134/921.4636599.309134 / 921.4636 22 C7C7 VLFYVDSEKVLFYVDSEK 2y7.heavy2y7.heavy 554.294239/895.428724554.294239 / 895.428724 제3서열Third sequence 2y7.light2y7.light 550.287139/887.414525550.287139 / 887.414525 33 CPCP ALYLQYTDETFRALYLQYTDETFR 2y8.heavy2y8.heavy 765.37914/1069.482434765.37914 / 1069.482434 제4서열Fourth sequence 2y8.light2y8.light 760.375006/1059.474165760.375006 / 1059.474165 EYTDASFTNREYTDASFTNR 2y5.heavy2y5.heavy 607.271601/634.318269607.271601 / 634.318269 제5서열Fifth sequence 2y5.light2y5.light 602.267467/624.310602.267467 / 624.310 44 CRISP3CRISP3 YEDLYSNC*KYEDLYSNC * K 2y7.heavy2y7.heavy 600.26007/907.406943600.26007 / 907.406943 제6서열6th sequence 2y7.light2y7.light 596.252971/899.392744596.252971 / 899.392744 55 GGHGGH YYIAASYVKYYIAASYVK 2y6.heavy2y6.heavy 543.291499/646.365001543.291499 / 646.365001 제7서열Seventh sequence 2y6.light2y6.light 539.2844/638.350802539.2844 / 638.350802 66 GPX3GPX3 FLVGPDGIPIMRFLVGPDGIPIMR 2y4.heavy2y4.heavy 662.8697/526.304533662.8697 / 526.304533 제8서열Eighth sequence 2y4.light2y4.light 657.865565/516.296264657.865565 / 516.296264 LFWEPMKLFWEPMK 2y5.heavy2y5.heavy 479.750956/698.342157479.750956 / 698.342157 제9서열Ninth sequence 2y5.light2y5.light 475.743856/690.327958475.743856 / 690.327958 77 PRG4PRG4 DQYYNIDVPSRDQYYNIDVPSR 2y3.heavy2y3.heavy 690.326908/369.212013690.326908 / 369.212013 제10서열Tenth sequence 2y3.light2y3.light 685.322773/359.203744685.322773 / 359.203744 88 SPP2SPP2 VNSQSLSPYLFRVNSQSLSPYLFR 2y6.heavy2y6.heavy 710.876568/792.42782710.876568 / 792.42782 제11서열Eleventh sequence 2y6.light2y6.light 705.872433/782.419551705.872433 / 782.419551

C*은 Carbamidomethyl-cysteine임.C * is Carbamidomethyl-cysteine.

2.6. 혈청 샘플의 기준치 및 인구학적 특징 2.6. Standard and demographic characteristics of serum samples

MRM-MS에 의한 바이오 마커 측정을 위해 46 명의 환자가 이 연구에 등록되었다. 대조군에 등록된 23명의 피검자는 정기 건강 검진 검사를 위해 본 병원을 방문하였다. 대조군에서 이전에 악성 종양이 발견된 환자는 없었다. 대조군의 평균 연령은 56.5±14.9 세였다. 14명의 대상자는 남성(56 %)이었고 6명은 흡연 이력(26 %)이 있었다. 5명은 고혈압(HTN, 22%), 1명은 당뇨(DM, 4%)였다. 비세포성 폐암 그룹(NSCLC)에 등록된 23명은 선암 환자가 16명(70%), 편평상피세포암 환자가 7명(30%)이었다. 비소세포성 폐암의 평균 연령은 60.3±9.8세; 남자는 10명(43%), 흡연 이력은 6명 (26%)이었다. 8명은 고혈압(35 %), 4명은 당뇨(21%)였다(표 3).Forty-six patients were enrolled in this study for biomarker measurements by MRM-MS. Twenty - three subjects who were enrolled in the control group visited our hospital for regular physical examination. No patient had previously had a malignant tumor in the control group. The mean age of the control group was 56.5 ± 14.9 years. 14 subjects were male (56%) and 6 had a history of smoking (26%). 5 had hypertension (HTN, 22%) and 1 had diabetes (DM, 4%). Twenty - three patients with adenocarcinoma (70%) and seven patients with squamous cell carcinoma (30%) were enrolled in the non - metastatic lung cancer group (NSCLC). The mean age of non-small cell lung cancer was 60.3 ± 9.8 years; Ten men (43%) were male and six were smoking history (26%). Eight patients had hypertension (35%) and four patients had diabetes (21%) (Table 3).

바이오마커의 ELISA 측정을 위해, 대조군(n=50)과 비소세포성 폐암군(NSCLC, n=50) 샘플의 독립적인 세트를 선택하였다. 대조군의 평균 연령은 56.9±10.2 세였다. 남성이 26명(52%)이였고, 13명(26%)이 흡연 이력이 있었다. 12명은 HTN(24%), 7명은 DM(14%)이였다. 비소세포성 폐암군(n=50)은 선암이 40명(80%), 편평상피세포암이 10명(20%)이었다. 비소세포성 폐암의 평균 나이는 59.2±8.4세; 남자가 17명(34%), 흡연 이력이 14명(28%)이었다. 19명은 고혈압(38%), 8명은 당뇨(16%)였다.For ELISA measurements of biomarkers, an independent set of samples from the control (n = 50) and non-small cell lung cancer (NSCLC, n = 50) samples was selected. The mean age of the control group was 56.9 ± 10.2 years. 26 (52%) were men and 13 (26%) were smoking history. 12 were HTN (24%), and 7 were DM (14%). Adenocarcinoma was found in 40 patients (80%) and squamous cell carcinoma in 10 patients (20%). The mean age of non-small cell lung cancer was 59.2 ± 8.4 years; 17 (34%) were male and 14 (28%) were smoking history. 19 had hypertension (38%) and 8 had diabetes (16%).

-- MRM-MSMRM-MS ELISAELISA 대조군Control group NSCLCNSCLC p-값p-value 대조군Control group NSCLCNSCLC p-값p-value Number 2323 2323 -- 5050 5050 -- 나이age 56.5±14.9 56.5 ± 14.9 60.3±9.8 60.3 ± 9.8 0.660.66 56.9±10.2 56.9 ± 10.2 59.2±8.4 59.2 + - 8.4 0.230.23 성별
(M/F)
gender
(M / F)
14/914/9 10/1310/13 0.240.24 26/2426/24 17/3317/33 0.070.07
흡연
(Y/N)
smoking
(Y / N)
6/176/17 6/176/17 1.001.00 13/3713/37 14/3614/36 0.820.82
HTN
(Y/N)
HTN
(Y / N)
5/185/18 8/158/15 0.330.33 12/3812/38 19/3119/31 0.130.13
DM
(Y/N)
DM
(Y / N)
1/221/22 4/194/19 0.350.35 7/437/43 8/428/42 0.780.78

2.7. MRM-MS 분석에 의한 비소세포성 폐암의 마커 후보의 검증2.7. Identification of Marker Candidates for Non-Small Cell Lung Cancer by MRM-MS Analysis

본 연구진은 MRM-MS 분석을 통해 면역고갈 또는 분획화 없는 상기 샘플 내 8개의 표적 단백질에 대응하는 11개 펩타이드를 모니터링하였다. 모든 샘플을 무작위로 순차적으로 분석하였다. 또한, 무작위로 선택된 12개의 샘플(건강한 대조군 5명, 선암 환자 4명, 편평상피세포암 환자 3명)을 3회 반복하여 분석 절차의 재현성 및 정확성을 평가하였다.We monitored 11 peptides corresponding to the 8 target proteins in the sample without immunological depletion or fractionation through MRM-MS analysis. All samples were randomly sequenced. In addition, 12 randomly selected samples (5 healthy controls, 4 adenocarcinoma patients, 3 squamous cell carcinoma patients) were repeated 3 times to evaluate the reproducibility and accuracy of the analysis procedure.

최종 정량값을 구하기 위해 SIS 펩타이드에 상응하는 XIC와 내인성 펩타이드의 XIC를 비교하였다(도 5A). MRM에 의해 모니터링된 11개의 펩타이드 중에서, 단 하나의 펩타이드, CRISP3.YEDLYSNCK는 3중 실시된 여러 건에서 발견되지 않았다. 따라서, 이 펩타이드에 대한 편차(CV)를 계산할 수 없었다. 다른 펩타이드 인 SPP.VNSQSLSPYLFR과 GGH.YYIAASYVK의 경우 정상 신호와 NSCLC 혈청 샘플의 50 % 이상에서 신호 대 잡음비가 3보다 낮았으며 두 번의 3 회 반복 실행 CV는 30 %를 초과하였다. 나머지 8 개의 펩타이드의 CV는 20% 미만이었고 중앙값은 4.4%였다. 3개의 단백질, BCHE, CP 및 GPx3은 2개의 펩타이드가 동시에 모니터링 되었고, 최종 단백질-수준 정량에 더 높은 MRM 신호를 나타내는 펩타이드를 이용하였다. 나머지 두 단백질(C7 및 PRG4)은 단 하나의 대표적인 펩타이드만 나타내었다. 5 가지 quantotypic 펩타이드의 유지 시간의 상대표준편차(RSDs, %)는 6% 미만이였다. 5개의 표적 단백질의 수준을 도 5B에 원형히트맵으로 샘플 평가 순서에 따라 나타내었다.XIC corresponding to the SIS peptide and XIC of the endogenous peptide were compared to obtain the final quantitative value (Fig. 5A). Of the 11 peptides monitored by MRM, only one peptide, CRISP3.YEDLYSNCK, was not found in several triplicates. Therefore, the deviation (CV) for this peptide could not be calculated. For the other peptides SPP.VNSQSLSPYLFR and GGH.YYIAASYVK, the signal-to-noise ratio was lower than 3 in over 50% of the normal and NSCLC serum samples, and the two-fold repeatable CV exceeded 30%. The CV of the remaining 8 peptides was less than 20% and the median was 4.4%. The three proteins, BCHE, CP, and GPx3, used two peptides simultaneously monitored and peptides that displayed a higher MRM signal for final protein-level quantification. The other two proteins (C7 and PRG4) showed only one representative peptide. The relative standard deviation (RSDs,%) of the retention times of the five quantotypic peptides was less than 6%. The levels of the five target proteins are shown in FIG. 5B as a circular heat map according to the sample evaluation sequence.

5 가지 바이오마커 후보의 수준을 Mann-Whitney test(표 4)를 사용하여 두 그룹(대조군과 비소세포성 폐암) 간에 비교하였다. 대조군과 비소세포성 폐암군 사이에 유의한 수준 차이가 있는 단 두 개의 단백질(BCHE 및 GPx3)이 선택되었다. 대조군과 비소세포성 폐암군의 평균 BCHE 수치는 각각 4.87±1.27 ㎍/㎖와 3.91±1.17 ㎍/㎖이었다(p<0.05). 대조군과 비소세포성 폐암군의 GPx3 수치는 각각 11.20±2.26 ㎍/㎖와 9.79±1.98 ㎍/㎖이었다(p<0.05)(도 5C, 5D 및 표 4). ROC 분석 결과, BCHE의 AUC는 0.713(95% 신뢰구간(CI): 0.563-0.862, p<0.05)이었고, GPx3의 AUC는 0.673(95% CI: 0.517-0.828, p<0.05)이였다. 이 두 값을 합치면 AUC는 0.773으로 증가하였다(95% CI: 0.631-0.915, p<0.01)(도 5E).The levels of the five biomarker candidates were compared between the two groups (control and non-small cell lung cancer) using the Mann-Whitney test (Table 4). Only two proteins (BCHE and GPx3) with significant differences between the control and non-small cell lung cancer groups were selected. The mean BCHE values of the control and non - small cell lung cancer groups were 4.87 ± 1.27 ㎍ / ㎖ and 3.91 ± 1.17 ㎍ / ㎖, respectively (p <0.05). The GPx3 levels of the control and non-small cell lung cancer groups were 11.20 ± 2.26 ㎍ / ㎖ and 9.79 ± 1.98 ㎍ / ㎖, respectively (Figs. 5C and 5D and Table 4). As a result of ROC analysis, the AUC of BCHE was 0.713 (95% confidence interval (CI): 0.563-0.862, p <0.05) and the AUC of GPx3 was 0.673 (95% CI: 0.517-0.828, p <0.05). Combining these two values increased the AUC to 0.773 (95% CI: 0.631-0.915, p <0.01) (Fig. 5E).

(㎍/㎖)(占 퐂 / ml) MRM-MSMRM-MS ELISAELISA 대조군Control group NSCLCNSCLC p-값p-value 대조군Control group NSCLCNSCLC p-값p-value BCHEBCHE 4.87 ± 1.27 4.87 ± 1.27 3.91 ± 1.17 3.91 ± 1.17 <0.05 &Lt; 0.05 4.50 ± 0.93 4.50 + - 0.93 4.04 ± 1.12 4.04 ± 1.12 <0.05 &Lt; 0.05 C7C7 40.72 ± 12.79 40.72 ± 12.79 32.61 ± 14.00 32.61 ± 14.00 0.11 0.11 -- -- -- CPCP 2006.94 ± 538.75 2006.94 ± 538.75 1934.31 ± 631.82 1934.31 + - 631.82 0.49 0.49 -- -- -- GPx3GPx3 11.20 ± 2.27 11.20 ± 2.27 9.79± 1.98 9.79 ± 1.98 <0.05 &Lt; 0.05 13.79 ± 5.25 13.79 ± 5.25 9.01 ± 4.27 9.01 + - 4.27 <0.01 <0.01 PRG4PRG4 5.83 ± 1.84 5.83 + 1.84 6.81 ± 3.07 6.81 + - 3.07 0.30 0.30 -- -- --

3.8. GPx3 및 BCHE의 ELISA-기반 정량의 검증 시험3.8. ELISA-based quantitative assays for GPx3 and BCHE

MRM(BCHE 및 GPx3)에 의해 선택된 2개의 바이오 마커를 독립적인 대조군 및 환자(NSCLC) 샘플을 갖는 ELISA로 검증하였다. 대조군 및 비소세포성 폐암군의 BCHE 및 GPx3의 수준을 Mann-Whitney test로 비교하였다(표 4). 대조군의 BCHE 수준은 비소세포성 폐암군과 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 대조군과 비소세포성 폐암군의 평균 BCHE 수치는 각각 4.50±0.93 ㎍/㎖ 및 4.04±1.10 ㎍/㎖이였다(도 6A 및 표 4). 대조군의 GPx3 수준은 비소세포성 폐암군과 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 대조군과 비소세포성 폐암군의 평균 GPx3 수치는 각각 13.79±5.25 ㎍/㎖ 및 9.01±4.27 ㎍/㎖이였다(도 6B 및 표 4). 검증 집단에서 GPx3 및 BCHE에 대해 ROC 곡선이 작성하였다. BCHE에 대한 AUC는 0.630(95% CI: 0.520±0.740, p<0.05); GPx3에 대한 AUC는 0.759(95% CI: 0.665±0.852, p<0.01)였다. GPx3 및 BCHE의 복합 모델에서 AUC는 0.788(95% CI: 0.700±0.876, p<0.01)이였다(도 6C).Two biomarkers selected by MRM (BCHE and GPx3) were validated with ELISA with independent control and patient (NSCLC) samples. The levels of BCHE and GPx3 in the control and non-small cell lung cancer groups were compared by the Mann-Whitney test (Table 4). The BCHE level of the control group was significantly different from the non-small cell lung cancer group (p <0.05). The mean BCHE values of the control and non-small cell lung cancer groups were 4.50 ± 0.93 ㎍ / ㎖ and 4.04 ± 1.10 ㎍ / ㎖, respectively (Fig. 6A and Table 4). The GPx3 level of the control group was significantly different from the non-small cell lung cancer group (p <0.01). The mean GPx3 values of the control and non-small cell lung cancer groups were 13.79 ± 5.25 ㎍ / ㎖ and 9.01 ± 4.27 ㎍ / ㎖, respectively (Fig. 6B and Table 4). ROC curves for GPx3 and BCHE were generated in the validation group. The AUC for BCHE was 0.630 (95% CI: 0.520 +/- 0.740, p <0.05); The AUC for GPx3 was 0.759 (95% CI: 0.665 +/- 0.852, p < 0.01). In the combined model of GPx3 and BCHE, the AUC was 0.788 (95% CI: 0.700 + 0.876, p < 0.01) (Fig. 6C).

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. It is therefore intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.

<110> INDUSTRY FOUNDATION OF CHONNAM NATIONAL UNIVERSITY <120> Method for Haematological Diagnosing Non Small Cell Lung Cancer <130> PN170064 <160> 11 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 10 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 1 Asn Ile Ala Ala Phe Gly Gly Asn Pro Lys 1 5 10 <210> 2 <211> 10 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 2 Tyr Leu Thr Leu Asn Thr Glu Ser Thr Arg 1 5 10 <210> 3 <211> 9 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 3 Val Leu Phe Tyr Val Asp Ser Glu Lys 1 5 <210> 4 <211> 12 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 4 Ala Leu Tyr Leu Gln Tyr Thr Asp Glu Thr Phe Arg 1 5 10 <210> 5 <211> 10 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 5 Glu Tyr Thr Asp Ala Ser Phe Thr Asn Arg 1 5 10 <210> 6 <211> 9 <212> PRT <213> Homo sapiens <220> <221> MISC_FEATURE <222> (8) <223> xaa denotes carbaminomethyl-cysteine <400> 6 Tyr Glu Asp Leu Tyr Ser Asn Xaa Lys 1 5 <210> 7 <211> 9 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 7 Tyr Tyr Ile Ala Ala Ser Tyr Val Lys 1 5 <210> 8 <211> 12 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 8 Phe Leu Val Gly Pro Asp Gly Ile Pro Ile Met Arg 1 5 10 <210> 9 <211> 7 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 9 Leu Phe Trp Glu Pro Met Lys 1 5 <210> 10 <211> 11 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 10 Asp Gln Tyr Tyr Asn Ile Asp Val Pro Ser Arg 1 5 10 <210> 11 <211> 12 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 11 Val Asn Ser Gln Ser Leu Ser Pro Tyr Leu Phe Arg 1 5 10 <110> INDUSTRY FOUNDATION OF CHONNAM NATIONAL UNIVERSITY <120> Method for Haematological Diagnosis Non Small Cell Lung Cancer <130> PN170064 <160> 11 <170> KoPatentin 3.0 <210> 1 <211> 10 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 1 Asn Ile Ala Ala Phe Gly Gly Asn Pro Lys   1 5 10 <210> 2 <211> 10 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 2 Tyr Leu Thr Leu Asn Thr Glu Ser Thr Arg   1 5 10 <210> 3 <211> 9 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 3 Val Leu Phe Tyr Val Asp Ser Glu Lys   1 5 <210> 4 <211> 12 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 4 Ala Leu Tyr Leu Gln Tyr Thr Asp Glu Thr Phe Arg   1 5 10 <210> 5 <211> 10 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 5 Glu Tyr Thr Asp Ala Ser Phe Thr Asn Arg   1 5 10 <210> 6 <211> 9 <212> PRT <213> Homo sapiens <220> <221> MISC_FEATURE <222> (8) <223> xaa denotes carbaminomethyl-cysteine <400> 6 Tyr Glu Asp Leu Tyr Ser Asn Xaa Lys   1 5 <210> 7 <211> 9 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 7 Tyr Tyr Ile Ala Ala Ser Tyr Val Lys   1 5 <210> 8 <211> 12 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 8 Phe Leu Val Gly Pro Asp Gly Ile Pro Ile Met Arg   1 5 10 <210> 9 <211> 7 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 9 Leu Phe Trp Glu Pro Met Lys   1 5 <210> 10 <211> 11 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 10 Asp Gln Tyr Tyr Asn Ile Asp Val Pro Ser Arg   1 5 10 <210> 11 <211> 12 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 11 Val Asn Ser Gln Ser Leu Ser Pro Tyr Leu Phe Arg   1 5 10

Claims (11)

다음의 단계를 포함하는 비소세포성 폐암의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법:
(a) 객체로부터 분리된 생물학적 시료에서 BCHE(butyrylcholinesterase)의 발현량을 측정하는 단계로, 상기 BCHE의 발현량은 서열목록 제2서열의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드의 정량을 통해 측정하는 것을 특징으로 하는 단계; 및
(b) 상기 BCHE의 발현량을 분석하는 단계로, 상기 BCHE의 발현량이 대조군과 비교하여 하향-조절되는 경우에 비소세포성 폐암으로 판정한다.
A method for providing information necessary for the diagnosis of non-small cell lung cancer comprising the steps of:
(a) measuring the expression level of BCHE (butyrylcholinesterase) in a biological sample separated from an object, wherein the expression level of the BCHE is measured by quantifying a peptide comprising the amino acid sequence of the second sequence of the sequence listing ; And
(b) analyzing the expression level of the BCHE, wherein the expression level of the BCHE is down-regulated compared to the control, the non-small cell lung cancer is judged.
제 1 항에 있어서, 상기 단계 (a)의 생물학적 시료는 혈액, 혈청 또는 혈장 시료인 것을 특징으로 하는 방법.
2. The method of claim 1, wherein the biological sample of step (a) is a blood, serum, or plasma sample.
제 1 항에 있어서, 상기 단계 (a)의 이전에 객체로부터 분리된 생물학적 시료를 분해(digestion)하는 단계 (a’)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to claim 1, comprising a step (a ') of digesting the biological sample separated from the object prior to said step (a).
제 1 항에 있어서, 상기 단계 (a)의 펩타이드의 정량은 다중반응검증법(multiple reaction mornitoring), 선택 반응 검증법(selected reaction monitoring) 또는 다중 선택반응 검증법(multiple selected reaction monitoring)에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to claim 1, wherein the quantification of the peptide of step (a) is performed by multiple reaction mornitoring, selected reaction monitoring, or multiple selected reaction monitoring &Lt; / RTI &gt;
제 1 항에 있어서, 상기 단계 (a)의 펩타이드는 604.313/931.472 또는 599.309/921.464의 트랜지션(transition)을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
3. The method of claim 1, wherein the peptide of step (a) has a transition of 604.313 / 931.472 or 599.309 / 921.464.
제 1 항에 있어서, 상기 단계 (b)는 BCHE의 발현량이 3.91±1.17 ㎍/㎖인 경우에 비소세포성 폐암으로 판정하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to claim 1, wherein the step (b) is determined to be non-small cell lung cancer when the expression level of BCHE is 3.91 占 1.17 占 퐂 / ml.
삭제delete 다음의 단계를 포함하는 비소세포성 폐암의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법:
(a) 객체로부터 분리된 생물학적 시료에서 BCHE(butyrylcholinesterase)의 발현량을 측정하는 단계; 및
(b) 상기 BCHE의 발현량을 분석하는 단계로, 상기 BCHE의 발현량이 대조군과 비교하여 하향-조절되는 경우에 비소세포성 폐암으로 판정한다.
A method for providing information necessary for the diagnosis of non-small cell lung cancer comprising the steps of:
(a) measuring the expression level of BCHE (butyrylcholinesterase) in a biological sample separated from an object; And
(b) analyzing the expression level of the BCHE, wherein the expression level of the BCHE is down-regulated compared to the control, the non-small cell lung cancer is judged.
제 8 항에 있어서, 상기 단계 (a)는 면역분석(immunoassay) 방식에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 방법
9. The method according to claim 8, wherein step (a) is carried out by an immunoassay method
제 8 항에 있어서, 상기 단계 (b)의 판정은 BCHE의 발현량이 4.04±1.12 ㎍/㎖인 경우 비소세포성 폐암으로 판정하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. The method according to claim 8, wherein the determination in step (b) is determined to be non-small cell lung cancer when the expression level of BCHE is 4.04 占 .1 占 퐂 / ml.
객체로부터 분리된 생물학적 시료 내 BCHE(butyrylcholinesterase)을 검출하기 위한 BCHE 단백질에 특이적으로 결합하는 항체 또는 앱타머를 포함하는 비소세포성 폐암의 진단 키트.A diagnostic kit for non-small cell lung cancer comprising an antibody or an aptamer that specifically binds to a BCHE protein to detect BCHE (butyrylcholinesterase) in a biological sample separated from the object.
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