KR101796091B1 - 카복실 말단 조절 단백질을 포함하는 두경부암 진단용 바이오 마커 조성물 - Google Patents

카복실 말단 조절 단백질을 포함하는 두경부암 진단용 바이오 마커 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카복실 말단 조절 단백질을 포함하는 두경부암 진단용 바이오 마커 조성물 및 이를 이용한 두경부암 진단용 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 CTMP는 두경부암 세포주에서 과발현되며, CTMP 저해를 통해 두경부암 세포주의 세포 성장, 세포 이동 및 세포 침습을 억제하는 효과가 현저히 우수하므로, 두경부암을 진단할 수 있을 뿐만 아니라, 이의 억제제를 이용하여 두경부암의 예방 또는 치료 용도로도 이용 가능하여, 관련된 제약 및 의료 사업에 유용하게 이용할 수 있다.

Description

카복실 말단 조절 단백질을 포함하는 두경부암 진단용 바이오 마커 조성물{A biomarker composition for diagnosis of head and neck cancer comprising carboxyl-terminal modulator protein}
본 발명은 카복실 말단 조절 단백질을 포함하는 두경부암 진단용 바이오 마커 조성물 및 이를 이용한 두경부암 진단용 조성물에 관한 것이다.
두경부암(Head and Neck Cancer)은 전세계적으로 매년 600,000명 정도 발생하는, 전체암 중에 6번째로 흔한 암으로 알려져 있다. 두경부란 뇌 아래에서 가슴 윗 부분 사이를 말하고, 두경부에는 비강, 혀, 입, 후두, 침샘 등 음식을 먹거나 목소리를 내는 등의 기능을 하는 기관이 많이 있으며 이런 기관에 생긴 암을 두경부암이라고 통틀어 말한다. 유전적인 요인과 흡연, 음주가 두경부암을 일으킨다고 알려져 있다.
두경부암은 타 장기의 암보다 안면과 목이라는 특수성 때문에 치료상의 제약이 많고 진행 시 치명적이고 치료 후 기능상 외견상 장애가 많이 나타나는 곳이기도 하다. 발생되는 병의 병리적 기원도 다양하고 동일병리의 병이라고 하더라도 발생위치에 따라 전혀 다른 예후를 보이는 특징을 가지고 있다. 인구의 노령화와 음주와 흡연이 증가하면서 두경부암의 발생률도 증가 추세여서, 전체 암의 4~5%를 차지하며, 통계적으로 볼 때 장기별 암 발생기준으로 7위, 남자환자 기준으로 5위에 해당하는 비교적 흔한 암에 속한다.
두경부암의 종류를 구체적으로 살펴보면, 크게 비강 및 부비동암, 구강암, 비인두암, 구인두암, 하인두암, 후두암, 경부 식도암, 침샘암, 타액선암, 악성 림프종, 악성 흑색종, 각종 연부조직 암 등이 있다. 이와 관련하여, '국가암등록사업 연례보고서(2007)'에 따른 두경부암의 종류별 발생자수를 도 1에 나타내었다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 두경부암 환자 3,682명 중에, 후두암(1,072명), 인두암(1,025명), 구강암(965명), 침샘암(322명), 비,부비동암(298명) 순으로 발생되었다. 그 중 인두암 1,025명은 비인두암(359명), 구인두암(325명), 하인두암(341명)으로 세분화되었다.
또한, 이와 관련하여 보건복지부 중앙암정보센터에서 발간된 '최종 통계로 본 암현황(2015)'에 따른 주요 암종별 유병자 분율 및 성별 주요 암종별 유병자 분율을 각각 도 2 및 도 3에 나타내었다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 전국단위 암발생통계를 산출하기 시작한 1999년부터 2013년까지 암유병자(이하 2013년 암유병자)수는 1,370,049명으로 갑상선암의 유병자수가 가장 많았으며, 다음으로 위암, 대장암, 유방암, 폐암, 전립선암 순으로 나타났다.
또한 도 3에 나타낸 바와 같이, 남자에서는 위암, 대장암, 전립선암, 갑상선암(두경부암의 일종), 간암, 폐암 순으로 유병자수가 많았으며, 두경부암에 속하는 입술, 구강 및 인두암이 2.1% 유병율을 나타냈고, 여자에서는 갑상선암(두경부암의 일종), 유방암, 대장암, 위암, 자궁경부암 순으로 나타났다.
두경부암의 또 다른 중요한 특징은 다른 장기에 이차암이 발병하는 경우가 빈번하다는 것이다. 보고에 따라 다르지만 평생에 걸쳐 약 10~40%에서 두경부 외 다른 부위 폐, 위, 식도 등에 이차암이 발병하는 것으로 알려졌다. 이처럼 이차암의 발병률이 높은 이유는 두경부암과 폐암, 위암, 식도암이 발암 원인 인자를 공유하기 때문이다.
두경부암의 치료 방법으로는 수술, 방사선치료, 항암화학요법을 주로 사용한다. 진행성 암이 많은 두경부암은 두 가지 이상의 병합치료를 병행하게 된다. 수술 후 방사선 치료 혹은 항암 방사선치료를 추가하는 것이 일반적이나 최근 후두 등의 주요 장기의 희생으로 수술 후 기능 장애가 심각할 것으로 예상되는 경우에는 항암화학요법 후 종양의 치료반응 정도에 따라 수술이나 방사선치료를 다시 선택하거나 항암 방사선요법을 먼저 시행하고 추후 수술여부를 결정하는기관보존개념의 치료법이 사용되고 있다. 즉 두경부암 치료에서 가장 중요한 점은 암을 완전히 없애 생존율을 높이는 것이지만 구강과 혀, 후두의 중요한 기능은 목소리를 보전하는 것 역시 치료 후 환자 삶의 질에 있어 큰 부분을 차지하는 만큼 중요하게 고려된다. 최근 두경부암의 치료분야의 괄목할 만한 성장을 이루었지만, 치료기술의 발달에도 불구하고 최근 30년 동안 두경부암의 생존율은 뚜렷한 향상을 보이지 않고 있다.
인체의 종양은 일종의 암표지 항원이라 일컬어지는 다양한 분자들을 발현시켜 분비한다. 현재 다양한 종류의 암환자들의 혈청을 분석하여 암의 발병과 전이의 진단 및 치료에 사용될 수 있는 항원들이 제시되고 있다. 지금까지 발견된 종양 마커는 약 60여종에 이르는데, 현재 상용화되고 있는 종양 마커로는 AFP(간암), CEA(대장암, 위암, 췌장암, 유방암), HCG(융모상피암), PAP(전립선암), NSE(폐암), C15-3(유방암), CA19-9(대장암, 췌장암)등을 들 수 있다. 그러나 안타깝게도 두경부암의 진단 및 치료에 탁월한 효과가 있는 진단 마커나 항암제는 개발되어 있지 않은 실정이다.
한편, 카복실 말단 조절 단백질(CTMP; Carboxyl Terminal Modulator Protein)은 240개의 아미노산으로 구성되어 있으며, PKB(protein kinase B; Akt) 카복실 말단(carboxyl terminal end)에 결합하는 분자량이 27000 Da인 단백질이다. CTMP 단백질은 AKT 결합 파트너로서 플라즈마 막(plasma membrane)에서 AKT 활성을 저해한다고 보고된 바 있다(Maira et al., Carboxyl-Terminal Modulator Protein (CTMP), a Negative Regulator of PKB/Akt and v-Akt at the Plasma Membrane, Science 2002;294:374-380). 그러나 아직까지 CTMP는 두경부암과 관련하여 보고된 바 없다.
이에 본 발명자들은 두경부암의 진단을 위한 바이오 마커를 연구하던 중, 두경부암에서의 CTMP 발현을 분석한 결과 CTMP가 두경부암 조직에서 특이적으로 과발현되는 것을 관찰하고, CTMP의 두경부암 진단을 위한 바이오 마커로서의 가능성을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 카복실 말단 조절 단백질(CTMP; Carboxyl Terminal Modulator Protein)을 포함하는 두경부암 진단용 바이오 마커 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, CTMP 또는 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 측정하는 제제를 포함하는, 두경부암 진단용 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 상기 조성물을 포함하는 두경부암 진단용 키트를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 상기 조성물을 이용한 두경부암 진단에 대한 정보 제공 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, CTMP 억제제를 포함하는 두경부암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 두경부암 치료제의 스크리닝 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 카복실 말단 조절 단백질(CTMP)을 포함하는 두경부암 진단용 바이오 마커 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은, CTMP 또는 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 측정하는 제제를 포함하는, 두경부암 진단용 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은, 상기 조성물을 포함하는 두경부암 진단용 키트를 제공한다.
또한 본 발명은, 생물학적 시료에서 CTMP 또는 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 측정하는 단계를 포함하는, 두경부암 진단에 대한 정보 제공 방법을 제공한다.
또한 본 발명은, CTMP 억제제를 포함하는 두경부암 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은, (a) 실험군으로서 생물학적 시료에 스크리닝하고자 하는 대상 물질을 처리하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계의 실험군과 대상물질을 처리하지 않은 대조군에서 CTMP 또는 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 측정하여 비교하는 단계; 및
(c) 상기 (b) 단계 비교 결과, 대조군과 비교하여 실험군의 CTMP 또는 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 억제시키는 대상 물질을 선별하는 단계;를 포함하는 두경부암 치료제의 스크리닝 방법을 제공한다.
본 발명의 CTMP는 두경부암 세포주에서 과발현되며, CTMP 저해를 통해 두경부암 세포주의 세포 성장, 세포 이동 및 세포 침습을 억제하는 효과가 현저히 우수하므로, 두경부암을 진단할 수 있을 뿐만 아니라, 이의 억제제를 이용하여 두경부암의 예방 또는 치료 용도로도 이용 가능하여, 관련된 제약 및 의료 사업에 유용하게 이용할 수 있다.
도 1은 두경부암의 종류별 발생자수(출처: 국가암등록사업 연례보고서, 2007)를 나타낸 도이다.
도 2는 주요 암종별 유병자 분율(출처: 보건복지부 중앙암정보센터, 2015)을 나타낸 도이다.
도 3은 2013년 성별 주요 암종별 유병자 분율(출처: 보건복지부 중앙암정보센터, 2015)를 나타낸 도이다.
도 4A는 두경부암 세포주에서 CTMP 진단 마커의 발현 정도를 역전사 중합효소반응을 이용하여 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 4B는 두경부암 세포주에서 CTMP 진단 마커의 단백질 발현 정도를 웨스턴 블랏을 이용하여 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 5A는 두경부암 환자의 정상조직과 암조직에서 CTMP 진단 마커의 발현 정도를 역전사 중합효소반응을 이용하여 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 5B는 두경부암 환자의 정상조직과 암조직에서 CTMP 진단 마커의 단백질 발현 정도를 웨스턴 블랏을 이용하여 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 6A 및 도 6B는 두경부암 조직에서 CTMP 단백질의 약한 발현을 면역조직염색법을 통하여 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 6C 및 도 6D는 두경부암 조직에서 CTMP 단백질의 강한 발현을 면역조직염색법을 통하여 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 7A 및 도 7B는 두경부암 세포주(SNU1041, SCC15)에서 CTMP siRNA 도입에 따른 암세포 성장 억제를 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 7C 및 도 7D는 두경부암 세포주(SNU1041, SCC15)에서 CTMP siRNA 도입에 따른 암세포 이동성 억제를 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 8A 및 도 8B는 두경부암 세포주(SNU1041, SCC15)에서 CTMP siRNA 도입에 따른 암세포 상처 치유 억제를 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
본 발명은 카복실 말단 조절 단백질(Carboxyl Terminal Modulator Protein, CTMP)을 포함하는 두경부암 진단용 바이오 마커 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, "카복실 말단 조절 단백질(CTMP)"은 240개의 아미노산으로 구성되어 있으며, PKB(protein kinase B; Akt) 카복실 말단(carboxyl terminal end)에 결합하는 분자량이 27000 Da의 단백질로서, 서열번호 1로 표시될 수 있다(GeneID_117145).
CTMP의 mRNA 서열은 NCBI(National Center for Biotechnology Information)에 등록되어 있다(NM_053055.4).
본 발명에 있어서, "진단"은 병리 상태의 존재 또는 특징을 확인하는 것을 의미한다. 상기 진단은 발병 여부뿐 만 아니라 예후, 암의 경과, 병기 등을 확인하는 것을 모두 포함하는 의미이다. 본 발명의 목적상, 진단은 두경부암의 발병, 예후, 경과, 병기 상태 또는 특징을 확인하는 것을 의미한다.
본 발명에서 용어, "바이오 마커"는 진단용 마커 또는 진단 마커로도 쓰일 수 있으며, 생물학적 시료에서 두경부암 발생 여부를 구분하여 진단할 수 있는 물질로, 정상 시료에 비하여 두경부암 환자에서 채취한 시료에서 CTMP의 증가 또는 감소를 보이는 폴리펩타이드 또는 핵산(예: mRNA 등), 지질, 당지질, 당단백질 또는 당(단당류, 이당류, 올리고당류 등) 등과 같은 유기 생체 분자 등을 포함한다.
상기 두경부암은 쇄골보다 상부에 발생하는 암 중에서 갑상샘을 제외한 암을 총칭하는 것으로, 비강 및 부비동암, 구강암, 비인두암, 구인두암, 하인두암, 후두암, 경부 식도암, 침샘암, 타액선암 또는 설암일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, CTMP가 두경부암 세포주에서 과발현됨을 확인하였는바, CTMP는 두경부암 진단용 바이오 마커로 활용될 수 있다.
또한 본 발명은, CTMP 또는 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 측정하는 제제를 포함하는, 두경부암 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, "CTMP 또는 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 측정하는 제제"란 상기와 같이 두경부암 환자의 생물학적 시료에서 발현이 증가하는 마커인 CTMP의 단백질 또는 이를 코딩하는 mRNA에 특이적으로 결합하여, 이의 발현 수준을 확인함으로써 마커의 검출에 사용될 수 있는 분자를 의미한다.
상기 CTMP의 발현을 측정하는 제제는 상기 CTMP에 특이적으로 결합하는 올리고펩타이드, 모노클로날 항체, 폴리클로날 항체, 키메릭(chimeric) 항체, 리간드, PNA(Peptide nucleic acid) 또는 앱타머(aptamer)일 수 있다.
본 발명에 있어서, "항체"란 당해 분야에서 공지된 용어로서 항원성 부위에 대해서 지시되는 특이적인 단백질 분자를 의미한다. 본 발명의 목적상, 항체는 본 발명의 마커인 CTMP에 대해 특이적으로 결합하는 항체를 의미하며, 이러한 항체는, 각 유전자를 통상적인 방법에 따라 발현벡터에 클로닝하여 상기 마커 유전자에 의해 코딩되는 단백질을 얻고, 얻어진 단백질로부터 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 여기에는 상기 단백질에서 만들어질 수 있는 부분 펩티드도 포함된다. 본 발명의 항체의 형태는 특별히 제한되지 않으며 폴리클로날 항체, 모노클로날 항체 또는 항원 결합성을 갖는 것이면 그것의 일부도 본 발명의 항체에 포함되고 모든 면역 글로불린 항체가 포함된다. 나아가, 본 발명의 항체에는 인간화 항체 등의 특수 항체도 포함된다.
본 발명의 두경부암 진단용 마커의 검출에 사용되는 항체는 2개의 전체 길이의 경쇄 및 2개의 전체 길이의 중쇄를 가지는 완전한 형태뿐만 아니라 항체 분자의 기능적인 단편을 포함한다. 항체 분자의 기능적인 단편이란 적어도 항원 결합 기능을 보유하고 있는 단편을 뜻하며 Fab, F(ab'), F(ab') 2 및 Fv 등이 있다.
상기 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 측정하는 제제는 안티센스 올리고뉴클레오티드, 프라이머 쌍 또는 프로브일 수 있다.
본 발명에 있어서, "프라이머"는 짧은 자유 3말단 수산화기(free 3' hydroxyl group)를 가지는 핵산 서열로 상보적인 템플레이트(template)와 염기쌍(base pair)을 형성할 수 있고 템플레이트 가닥 복사를 위한 시작지점으로 기능을 하는 짧은 핵산 서열을 의미한다. 프라이머는 적절한 완충용액 및 온도에서 중합반응(즉, DNA 폴리머레이즈 또는 역전사효소)을 위한 시약 및 상이한 4가지 뉴클레오사이드 트리포스페이트의 존재하에서 DNA 합성이 개시할 수 있다. 본 발명에서는 CTMP 폴리뉴클레오티드의 센스 및 안티센스 프라이머를 이용하여 PCR 증폭을 실시하여 원하는 생성물의 생성 여부를 통해 암을 진단할 수 있다. PCR 조건, 센스 및 안티센스 프라이머의 길이는 당업계에 공지된 것을 기초로 변형할 수 있다.
본 발명에 있어서, "프로브"란 mRNA와 특이적 결합을 이룰 수 있는 짧게는 수 염기 내지 길게는 수백 염기에 해당하는 RNA 또는 DNA 등의 핵산 단편을 의미하며 라벨링 되어 있어서 특정 mRNA의 존재 유무를 확인할 수 있다. 프로브는 올리고뉴클로타이드(oligonucleotide) 프로브, 단쇄 DNA(single stranded DNA) 프로브, 이중쇄DNA(double stranded DNA) 프로브, RNA 프로브 등의 형태로 제작될 수 있다. 본 발명에서는 MED30 폴리뉴클레오티드와 상보적인 프로브를 이용하여 혼성화를 실시하여, 혼성화 여부를 통해 암을 진단할 수 있다. 적당한 프로브의 선택 및 혼성화 조건은 당업계에 공지된 것을 기초로 변형할 수 있다.
본 발명의 프라이머 또는 프로브는 포스포르아미다이트 고체 지지체 방법, 또는 기타 널리 공지된 방법을 사용하여 화학적으로 합성할 수 있다. 이러한 핵산 서열은 또한 당해 분야에 공지된 많은 수단을 이용하여 변형시킬 수 있다. 이러한 변형의 비-제한적인 예로는 메틸화, "캡화", 천연 뉴클레오타이드 하나 이상의 동족체로의 치환, 및 뉴클레오타이드 간의 변형, 예를 들면, 하전되지 않은 연결체(예: 메틸 포스포네이트, 포스포트리에스테르, 포스포로아미데이트, 카바메이트 등) 또는 하전된 연결체(예: 포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트 등)로의 변형이 있다.
또한 본 발명은, 상기 조성물을 포함하는 두경부암 진단용 키트를 제공한다.
상기 키트는 RT-PCR 키트, DNA 칩 키트 또는 단백질 칩 키트일 수 있다.
상기 키트에는 CTMP 또는 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 측정하는 제제뿐만 아니라, 면역학적 분석에 사용되는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 도구, 시약 등이 포함될 수 있다.
상기 도구 또는 시약의 일 예로, 적합한 담체, 검출 가능한 신호를 생성할 수 있는 표지 물질, 발색단(chromophores), 용해제, 세정제, 완충제, 안정화제 등이 포함되나 이에 제한되지 않는다. 표지물질이 효소인 경우에는 효소 활성을 측정할 수 있는 기질 및 반응 정지제를 포함할 수 있다. 담체는 가용성 담체, 불용성 담체가 있고, 가용성 담체의 일 예로 당 분야에서 공지된 생리학적으로 허용되는 완충액, 예를 들어 PBS가 있고, 불용성 담체의 일 예로 폴리스틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아크릴로니트릴, 불소 수지, 가교 덱스트란, 폴리사카라이드, 라텍스에 금속을 도금한 자성 미립자와 같은 고분자, 기타 종이, 유리, 금속, 아가로오스 및 이들의 조합일 수 있다.
본 발명의 키트는 상술한 바이오 마커 조성물 및 진단용 조성물을 구성으로 포함하므로, 중복된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.
또한 본 발명은, 생물학적 시료에서 CTMP 또는 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 측정하는 단계를 포함하는, 두경부암 진단에 대한 정보 제공 방법을 제공한다.
상기 진단에 대한 정보는 두경부암 환자의 CTMP 발현에 대한 측정 정보이고, 본 발명의 목적상, CTMP의 발현이 증가된 것으로 측정되는 경우, 두경부암 세포의 세포 성장, 세포 이동 및 세포 침습을 증가시켜 두경부암이 야기된다는 것을 제시하며, 이를 기반으로 본 발명은 대상의 두경부암에 대한 정보를 제공한다.
본 발명에 있어서 "CTMP 발현을 측정"이란 두경부암을 진단하기 위하여 생물학적 시료에서의 두경부암 마커 유전자에서 발현된 단백질의 존재 여부와 발현 정도를 확인하는 과정으로, 상기 단백질에 대하여 특이적으로 결합하는 분자를 이용하여 단백질의 양을 확인하는 것이다.
이를 위한 분석 방법으로는 웨스턴 블랏, ELISA(enzyme linked immunosorbent assay), 방사선면역분석(RIA: Radioimmunoassay), 방사 면역확산법(radioimmunodiffusion), 오우크테로니(Ouchterlony) 면역 확산법, 로케트(rocket) 면역전기영동, 조직 면역 염색, 면역침전 분석법(Immunoprecipitation Assay), 보체 고정 분석법(Complement Fixation Assay), FACS 및 단백질 칩(protein chip) 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, "CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 측정"이란 두경부암을 진단하기 위하여 생물학적 시료에서 두경부암 진단용 마커 유전자의 mRNA 존재 여부와 발현 정도를 확인하는 과정으로, mRNA의 양을 측정함으로써 알 수 있다.
이를 위한 분석 방법으로는 RT-PCR, 경쟁적 RT-PCR(Competitive RT-PCR), 실시간 RT-PCR(Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅(Northern blotting) 또는 DNA 칩 등이 있으나 이로 제한되는 것은 아니다.
상기 생물학적 시료는 혈액, 혈장, 혈청, 소변, 타액 또는 조직일 수 있으나 이로 제한되는 것은 아니다.
또한 본 발명은, CTMP 억제제를 포함하는 두경부암 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 약학적 조성물에서 CTMP 억제제는 CTMP가 증가된 두경부암을 갖는 개체에서 CTMP의 발현을 억제시킬 수 있는 목적을 달성하기 위한 물질이다.
본 발명의 일실시예에 있어서, CTMP 발현 억제를 통해 두경부암 세포주의 세포 성장, 세포 이동 및 세포 침습이 억제되는 등 항암 효과가 우수함을 확인하였는바, CTMP 억제제는 두경부암 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물의 유효성분으로 이용될 수 있다.
상기 CTMP 억제제는 CTMP 단백질에 특이적인 항체 또는 그 항원 결합 단편을 포함하며, 이러한 항체는 폴리클로날 항체, 모노클로날 항체 또는 항원 결합성을 갖는 것이면 그것의 일부도 본 발명의 항체에 포함되고 모든 면역 글로불린 항체가 포함된다. 나아가, 본 발명의 항체에는 인간화 항체 등의 특수 항체도 포함하며, 신규 항체 외에 이미 당해 기술분야에서 공지된 항체들도 포함될 수 있다.
상기 항체는 CTMP를 특이적으로 인식하는 결합의 특성을 갖는 한, 2개의 중쇄와 2개의 경쇄의 전체 길이를 가지는 완전한 형태뿐만 아니라, 항체 분자의 기능적인 단편을 포함한다.
상기 CTMP 억제제는 CTMP의 mRNA에 특이적으로 결합하는 siRNA(small interference RNA), shRNA(short hairpin RNA) 또는 miRNA(microRNA)일 수 있다.
본 발명에 있어서, "siRNA"는, 이중가닥의 RNA가 다이서에 의해 절단되어 생성되는 21-25 뉴클레오티드 크기의 작은 RNA 조각으로 상보적인 서열을 갖는 mRNA에 특이적으로 결합하여 발현을 억제하는 것을 말한다. 본 발명의 목적상, mRNA에 특이적으로 결합하여 상기 유전자의 발현을 억제하는 것을 의미한다. siRNA는 화학적으로 또는 효소학적으로 합성될 수 있다. siRNA의 제조방법으로는 특별히 한정되지 않으며, 당업계에 공지된 방법을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 siRNA는 그 자체로 폴리뉴클레오타이드 페어링을 갖는 완전한 형태, 즉 시험관에서 siRNA를 직접 합성한 두 형질전환 과정을 거쳐 세포 안으로 도입되는 형태이거나, 생체 내에 투여된 후 이러한 형태를 갖도록 하나의 단일쇄 올리고뉴클레오타이드 단편과 이의 역방향(reverse) 상보물이 스페이서에 의해 분리된 단일쇄 폴리뉴클레오타이드로부터 유도될 수 있는 형태, 예를 들어 siRNA가 세포 안에서 발현되도록 제조된 siRNA 발현 벡터 또는 PCR-유도된 siRNA 발현 카세트를 형질전환 또는 감염(infection) 과정을 거쳐 세포 안으로 도입되는 형태일 수 있다. siRNA를 제조하고 세포 또는 동물로 도입하는 방법의 결정은 목적 및 표적 유전자 산물의 세포 생물학적 기능에 따라 달라질 수 있다. 일 양태로서, 본 발명에서는 siRNA로서 5'-CAC AUG GCA UUC CCU CUG U(dTdT)-3'을 사용하였으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 siRNA는 서열번호 2로 표시될 수 있으며, 이는 하기와 같다.
5'-CAC AUG GCA UUC CCU CUG U(dTdT)-3'
본 발명에 있어서, "shRNA"는, 45 내지 70 뉴클레오티드의 길이를 가지는 단일가닥의 RNA로서 타겟유전자 siRNA 염기서열의 sense와 상보적인 nonsense 사이에 3-10 개의 염기 링커를 연결하는 올리고 DNA를 합성한 후 플라스미드 벡터에 클로닝하거나 또는 shRNA를 레트로바이러스인 렌티바이러스(lentivirus) 및 아데노바이러스 (adenovirus)에 삽입하여 발현시키면 루프(loop)가 있는 헤어핀(hairpin) 구조의 shRNA (short hairpin RNA)가 만들어지고 세포 내의 Dicer에 의해 siRNA로 전환되어 RNAi 효과를 나타내는 것을 의미한다. shRNA(small hairpin RNA)를 포함한 발현 컨스트럭트/벡터는 당분야에서 공지된 방법으로 제조할 수 있다.
본 발명에 있어서 "miRNA(microRNA)"는, mRNA의 3' 비번역 영역(UTR) 부위와의 염기결합을 통해 전사 후 억제자 역할을 하는 대략 22 nt의 비번역 RNA를 의미한다. miRNA의 제조방법으로는 특별히 한정되지 않으며, 당업계에 공지된 방법을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, "예방" 은 질환 또는 질병을 보유하고 있다고 진단된 적은 없으나, 이러한 질환 또는 질병에 걸리기 쉬운 경향이 있는 동물에서 질환 또는 질병의 발생을 억제하는 것을 의미한다. 본 명세서에서 용어 "치료"는 질환 또는 질병의 발전의 억제; 질환 또는 질병의 경감; 및 질환 또는 질병의 제거를 의미한다.
본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 허용되는 담체를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물에 포함되는 약학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.
본 발명의 약학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있고, 비경구로 투여되는 경우, 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 경피 투여 등으로 투여할 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물은 적용되는 질환의 종류에 따라, 투여 경로가 결정되는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물에 포함되는 유효성분인 증진제 내 해당 유전자 또는 이의 단백질의 발현 억제제의 농도는 치료 목적, 환자의 상태, 필요 기간, 질환의 위중도 등을 고려하여 결정하며 특정 범위의 농도로 한정되지 않는다.
본 발명의 약학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
또한 본 발명은
(a) 실험군으로서 생물학적 시료에 스크리닝하고자 하는 대상 물질을 처리하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계의 실험군과 대상물질을 처리하지 않은 대조군에서 CTMP 또는 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 측정하여 비교하는 단계; 및
(c) 상기 (b) 단계 비교 결과, 대조군과 비교하여 실험군의 CTMP 또는 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 억제시키는 대상 물질을 선별하는 단계;를 포함하는 두경부암 치료제의 스크리닝 방법을 제공한다.
상기 (c) 단계에서, 대상 물질이 실험군의 CTMP 또는 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 억제시키는 경우 이는 두경부암 세포주의 세포 성장, 세포 이동 및 세포 침습을 억제시킬 수 있으므로 두경부암 치료제로서 선별될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용을 한정하는 것은 아니다.
실시예 1 : 세포주 및 조직에서의 mRNA 분리
역전사 중합효소 반응을 위하여 정상세포주인 인간 섬유아세포를 포함하는 두경부암 세포주 총 5개를 선정하고(hFB, FADU, SNU1041, SNU1076, SCC15), 이를 대한민국 서울시 종로구 연건동 28번지 소재 한국세포주은행 (Korean Cell Line Bank, KCLB)에서 분양받았다. 또한 1999년부터 2011년까지 충남대학교 병원의 이비인후과에서 수술한 총 119명의 두경부암 환자로부터 얻은 암조직과 정상조직을 실험에 이용하였다. 이 연구는 충남대학교 의과대학의 임상시험심사위원회에서 승인되었다.
각각의 세포주들을 최적 배양배지인 DMEM(Invitrogen) 또는 RPMI1640(Invitrogen) 배지에 10%의 우태아 혈청(Fetal Bovine Serum, FBS, Hyclon) 및 페니실린/스트렙토마이신(1mg/ml Penicillin/Streptomycin, Sigma)을 보충한 후, 5-6일간 배양시킨 후, 구아니디움 방법(Guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform method)에 의해 총 RNA를 분리하고, 싱글-스탭 RNA 분리를 수행하였다. 분리된 RNA는 스팩트로포토메터를 사용하여 정량하였고, 사용 전까지 -70℃의 냉동고에서 보관하였다.
실시예 2. 역전사 중합효소반응을 이용한 유전자 발현 비교
상기 실시예 1에서 수득한 두경부암 세포 유래 총 RNA를 대상으로 역전사 중합효소 반응을 수행하여 CTMP(Carboxyl Terminal Modulator Protein)의 발현량을 분석하였다.
먼저, 프라이머의 제작을 위하여 CTMP의 전체 DNA 염기 서열을 NCBI의 코어 뉴클레오티드(Core Nucleotide, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)에서 얻었으며, 프라이머3(Primer3) 프로그램을 통하여 이들 유전자들의 프라이머 서열을 디자인하였다. 상기와 같이 디자인된 프라이머를 이용하여, 중합효소 반응을 실시하여 CTMP의 발현 정도를 확인하였다. 각각의 프라이머 서열은 서열번호 3 및 서열번호 4로 표시되며, 하기 표 1에 나타내었다.
유전자 프라이머 서열(5'-3') 생성물
CTMP
CTMP-F 서얼번호 3(ctggaaacgtttgccttcat)
CTMP-R 서열번호 4(aggtaagggcctccttgaaa) 216 bp
역전사 효소반응을 위하여 상기 실시예 1의 세포주 및 조직에서 추출한 mRNA로부터 역전사 반응을 통해 cDNA를 제조하였다. cDNA는 cDNA 합성 키트 (AccuAcript High Fielity 1st Stand cDNA Synthesis Kit, STRATAGENE)를 이용하여 제작하였다.
상기 제작된 cDNA와 프라이머들을 사용하여 역전사효소 반응(1 cycle: 94℃ 5분; 2 내지 30 cycles: 94℃ 40초, 56℃ 40초, 72℃ 30초; final extension: 72℃ 7분)을 수행하였으며, 그 결과를 도 4A 및 5A에 나타내었다.
도 4A에 나타낸 바와 같이, CTMP가 정상 세포주인 인간 섬유아세포에 비해 두경부암 세포주 FADU, SNU1041, SNU1076 및 SCC15에서 발현이 증가함을 확인하였다. 또한 도 5A에 나타낸 바와 같이, 정상조직에 비해 두경부암 환자 암조직에서의 CTMP 발현이 현저히 증가함을 확인하였다.
실시예 3. 웨스턴 블랏을 이용한 세포 및 조직내 단백질 발현량 비교
두경부암 세포 및 조직내 CTMP 단백질 발현 정도를 확인하기 위하여 웨스턴 블랏을 수행하였다.
우선, 세포주 및 조직에서 세포 추출물(총 단백질)을 분리하고, 동량 부피의 샘플 완충용액(125mM Tris pH 6.8, 4% SDS, 10% 글리세롤, 0.006% 브로모페놀 블루, 1.8% BME)을 넣어 5분간 끓인 후, 12%의 SDS-PAGE 전기영동을 이용하여 단백질을 분리하였다. 분자 크기별로 분리된 단백질이 포함된 상기 전기영동된 젤을 니트로셀룰로오스 막과 접촉하고 전류를 통하게 하여 단백질을 니트로셀룰로오스 막으로 이동시켰다. 이에 3% 우태아혈청 알부민이 포함된 TBST 용액(10mM Tris, 100mM 염화나트륨, 0.05% 트윈20)에서 1시간 동안 블로킹시킨 후 CTMP 항체(Cell Signaling, 1:1000)를 넣고 4℃에서 밤새 교반하며 반응시켰다. 이후 여분의 항체를 TBST로 세척하여 제거하고, 퍼옥시다아제(Horse Radish Peroxydase)가 결합된 2차 항체(ABCAM, Rabbit polyclonal to Mouse IgG)를 넣고 4℃에서 교반하며 1시간동안 반응시켰다. 이후, 니트로셀룰로오스 막을 밀리포어(MILLIPORE)사의 ECL의 수용액 A(Solution A, Luminol 과 enhancer 포함)와 수용액 B(Solution B, Hydrogen peroxide)를 동량으로 섞어 1분간 잘 흔들어준 다음 멤브레인(membrane)의 물기를 적당히 제거한 후 필름카세트에 잘 붙이고 암실로 가서 현상하였으며, 그 결과를 도 4B 및 5B에 나타내었다.
도 4B 및 5B에 나타낸 바와 같이, 실시예 2의 결과와 마찬가지로 FADU, SNU1041, SNU1076 및 SCC15 두경부암 세포주에서 정상세포에 비해 CTMP 단백질이 과발현되어 있었으며, 두경부암 조직에서도 정상조직에 비해 높은 CTMP 발현을 나타냄을 확인하였다. 이는 상기 실시예 2의 결과와 일치하며, 상기 CTMP의 단백질이 두경부암 진단 마커로서 유용하게 사용될 수 있음을 나타낸다.
실시예 4. 면역염색을 이용한 조직 내 단백질 발현량 비교
두경부암 조직에서의 CTMP 단백질의 존재 여부 및 발현 위치를 확인하고자 조직 슬라이드를 대상으로 면역 염색을 수행하였다.
우선, 외과적 절제술을 통하여 두경부암 환자들로부터 두경부 정상 상피세포 조직과 두경부암 세포조직을 적출하여 파라핀 포매 블록을 만들었다. 이를 마이크로톰을 이용하여 5m의 두께로 잘라 유리슬라이드에 붙여 조직 슬라이드를 만들었다. 이를 면역염색법으로 염색하여 현미경으로 조직 내 단백질의 존재 여부 및 위치를 확인하였으며, 이때 항체로는 항 CTMP 항체(Cell Signaling, 1:1000)를 이용하였다. 총 119명의 두경부암 환자 암조직을 대상으로 실험을 수행하였으며, 그 결과를 도 6에 나타내었다.
도 6A 및 6B에 나타낸 바와 같이, 86명(72.3%)의 암조직에서 약한 발현을 보였고, 도 6C 및 6D에 나타낸 바와 같이, 33명(27.7%)의 암조직에서 강한 발현을 확인하였다.
실시예 5. CTMP siRNA 도입에 따른 암세포주의 발현 및 이동성(migration) 확인
암세포 조직 또는 암세포주에서 다량 발현되는 유전자의 경우 siRNA 기법을 통해 유전자 발현을 억제하여 세포의 증식 속도 변화 및 세포의 이동성 (migration)에 효과가 있는지를 관찰할 수 있다. 이에 본 발명에서는 CTMP에 대한 siRNA를 디자인하여 각종 암세포에 도입한 후 해당유전자 발현 저하에 따른 암세포주의 성장 속도 변화 및 세포의 이동성 효과를 관찰하였다.
먼저, CTMP 및 scrambled siRNA를 (주)바이오니어에서 디자인하여 합성하였다(CTMP siRNA 5'-CAC AUG GCA UUC CCU CUG U(dTdT)-3'). 합성된 siRNA는 유전자 염기서열을 바탕으로 디자인된 19개 올리고뉴클레오타이드의 이중 리보핵산사슬에 단쇄의 2 염기가 매달린 구조로 구성되어 있다. scrambled siRNA는 세포의 증식 및 세포의 상처 치유에 아무 영향을 미치지 않는 siRNA 실험의 음성 대조군으로 사용되었다.
두경부암 세포주 SNU1041(서울대 세포주은행) 및 SCC15(서울대 세포주은행)를 70% 컨플루언시로 배양한 후 K-Max 방법으로 상기 siRNA 및 대조군 scrambled siRNA를 세포 내에 도입하고 24시간 동안 배양하며 형질 전환하였다.
그 후 각 세포주에서 단백질을 추출하여 웨스턴블랏을 수행하였으며, 그 결과를 도 7A 및 7B에 나타내었다.
도 7A 및 7B에 나타낸 바와 같이, 해당 유전자 발현이 감소되었으며, siRNA에 의한 유전자 발현 억제가 이루어졌음을 확인하였다.
또한, 상기 세포주에서 siRNA에 의한 세포의 성장 억제 및 세포의 이동성 효과 억제 정도를 조사하기 위하여 각 세포주를 크리스탈바이올렛(Crystal violet, Sigma)으로 염색하고 세포 이동에 큰 변화가 없는 대조군인 scrambled siRNA를 처리한 세포주를 기준으로 현미경을 통해 분석하였다. 분석은 해당 유전자의 siRNA를 도입한 세포의 이동 억제 정도를 현미경 사진에서 염색된 이동 세포수를 계수하여 비교하였으며, 그 결과를 도 7C 및 7D에 나타내었다.
도 7C 및 7D에 나타낸 바와 같이, 두 개의 암 세포주 모두에서 CTMP의 siRNA 처리를 통해 두경부암 세포주의 성장 억제 및 이동성 억제를 유발함을 확인하였다. 이는 CTMP가 두경부암 치료 및 전이 억제 타겟으로 활용 가능함을 나타낸다.
실시예 6. CTMP siRNA 도입에 따른 암세포주의 침습(invasion) 확인
암세포 조직 또는 암세포주에서 다량 발현되는 유전자의 경우 siRNA 기법을 통해 유전자 발현을 억제하여 암세포 전이과정 중의 하나인 암세포의 침습 (invasion) 억제 효과가 있는지를 관찰할 수 있다. 이에 본 발명에서는 CTMP에 대한 siRNA를 디자인하여 각종 암세포에 도입한 후 해당유전자의 발현 저하에 따른 암세포주의 침습 억제 정도를 관찰하였다.
먼저, CTMP 및 scrambled siRNA를 (주)바이오니어에서 디자인하여 합성하였다(CTMP siRNA 5'-CAC AUG GCA UUC CCU CUG U(dTdT)-3'). 합성된 siRNA는 유전자 염기서열을 바탕으로 디자인된 19개 올리고뉴클레오타이드의 이중 리보핵산사슬에 단쇄의 2 염기가 매달린 구조로 구성되어 있다. scrambled siRNA는 세포의 증식 및 세포의 상처 치유에 아무 영향을 미치지 않는 siRNA 실험의 음성 대조군으로 사용되었다.
상기 실시예 5와 같이, 두경부암 세포주 SNU1041(서울대 세포주은행) 및 SCC15(서울대 세포주은행)를 70% 컨플루언시로 배양 후 K-Max 방법으로 상기 siRNA 및 대조군 scrambled siRNA를 세포 내에 도입하고 24시간 동안 배양하며 형질 전환하였다. 그 후 각 세포에서 단백질을 추출하여 웨스턴블랏을 수행하여 해당 유전자 mRNA가 감소되었음을 확인하고 siRNA에 의한 유전자 발현 억제가 이루어졌음을 확인하였다.
그 후 상기 세포주에서 siRNA에 의한 세포의 침습 억제 정도를 조사하기 위하여 각 세포주를 크리스탈바이올렛(Crystal violet, Sigma)으로 염색하고 세포 이동에 큰 변화가 없는 대조군인 scrambled siRNA를 처리한 세포주를 기준으로 현미경을 통해 분석하였다. 분석은 해당 유전자의 siRNA를 도입한 세포의 침습 억제 정도를 현미경 사진에서 염색된 이동 세포수를 계수하여 비교하였으며, 그 결과를 도 8A 및 8B에 나타내었다.
도 8A 및 8B에 나타낸 바와 같이, 두 개의 암 세포주 모두에서 CTMP의 siRNA 처리를 통해 두경부암 세포주의 침습 억제를 유발함을 확인하였다. 이는 CTMP가 두경부암 전이 억제 타겟으로 활용 가능함을 나타낸다.
이상의 실험 결과를 통하여, 본 발명의 CTMP가 두경부암 세포주에서 과발현되며, CTMP 저해를 통해 두경부암 세포주의 세포 성장, 세포 이동 및 세포 침습을 억제하는 효과가 현저히 우수하므로 이를 통해 본 발명의 CTMP를 두경부암 진단용뿐만 아니라, 이의 억제제를 이용하여 두경부암의 예방 또는 치료 용도로도 이용 가능함을 확인하였다.
이하 본 발명의 약학적 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명을 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예 1. 약학적 조성물의 제조
1-1. 산제의 제조
CTMP 억제제 20 mg
유당 100 mg
탈크 10 mg
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.
1-2. 정제의 제조
CTMP 억제제 10 mg
옥수수전분 100 mg
유당 100 mg
스테아린산 마그네슘 2 mg
상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.
1-3. 캡슐제의 제조
CTMP 억제제 10 mg
결정성 셀룰로오스 3 mg
락토오스 14.8 mg
마그네슘 스테아레이트 0.2 mg
통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.
1-4. 주사제의 제조
CTMP 억제제 10 mg
만니톨 180 mg
주사용 멸균 증류수 2974 mg
Na2HPO42H2O 26 mg
통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당 (2 ml) 상기의 성분 함량으로 제조한다.
1-5. 액제의 제조
CTMP 억제제 20 mg
이성화당 10 g
만니톨 5 g
정제수 적량
통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100 ml로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.
<110> The Industry & Academic Cooperation in Chungnam National University (IAC) <120> A biomarker composition for diagnosis of head and neck cancer comprising carboxyl-terminal modulator protein <130> p-136 <160> 4 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 240 <212> PRT <213> carboxyl-terminal modulator protein <400> 1 Met Leu Arg Ser Cys Ala Ala Arg Leu Arg Thr Leu Gly Ala Leu Cys 1 5 10 15 Leu Pro Pro Val Gly Arg Arg Leu Pro Gly Ser Glu Pro Arg Pro Glu 20 25 30 Leu Arg Ser Phe Ser Ser Glu Glu Val Ile Leu Lys Asp Cys Ser Val 35 40 45 Pro Asn Pro Ser Trp Asn Lys Asp Leu Arg Leu Leu Phe Asp Gln Phe 50 55 60 Met Lys Lys Cys Glu Asp Gly Ser Trp Lys Arg Leu Pro Ser Tyr Lys 65 70 75 80 Arg Thr Pro Thr Glu Trp Ile Gln Asp Phe Lys Thr His Phe Leu Asp 85 90 95 Pro Lys Leu Met Lys Glu Glu Gln Met Ser Gln Ala Gln Leu Phe Thr 100 105 110 Arg Ser Phe Asp Asp Gly Leu Gly Phe Glu Tyr Val Met Phe Tyr Asn 115 120 125 Asp Ile Glu Lys Arg Met Val Cys Leu Phe Gln Gly Gly Pro Tyr Leu 130 135 140 Glu Gly Pro Pro Gly Phe Ile His Gly Gly Ala Ile Ala Thr Met Ile 145 150 155 160 Asp Ala Thr Val Gly Met Cys Ala Met Met Ala Gly Gly Ile Val Met 165 170 175 Thr Ala Asn Leu Asn Ile Asn Tyr Lys Arg Pro Ile Pro Leu Cys Ser 180 185 190 Val Val Met Ile Asn Ser Gln Leu Asp Lys Val Glu Gly Arg Lys Phe 195 200 205 Phe Val Ser Cys Asn Val Gln Ser Val Asp Glu Lys Thr Leu Tyr Ser 210 215 220 Glu Ala Thr Ser Leu Phe Ile Lys Leu Asn Pro Ala Lys Ser Leu Thr 225 230 235 240 <210> 2 <211> 19 <212> RNA <213> CTMP siRNA <400> 2 cacauggcau ucccucugu 19 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> CTMP-F primer <400> 3 ctggaaacgt ttgccttcat 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> CTMP-R primer <400> 4 aggtaagggc ctccttgaaa 20

Claims (17)

  1. 카복실 말단 조절 단백질(Carboxyl Terminal Modulator Protein, CTMP)을 포함하는 두경부암 진단용 바이오 마커 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 CTMP는 서열번호 1로 표시되는 것을 특징으로 하는, 두경부암 진단용 바이오 마커 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 두경부암은 비강암, 부비동암, 구강암, 비인두암, 구인두암, 하인두암, 후두암, 경부 식도암, 침샘암, 타액선암 및 설암으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 두경부암 진단용 바이오 마커 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 CTMP는 두경부암 세포에서 과발현되는 것을 특징으로 하는, 두경부암 진단용 바이오 마커 조성물.
  5. CTMP 또는 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 측정하는 제제를 포함하는, 두경부암 진단용 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 CTMP의 발현을 측정하는 제제는 상기 CTMP에 특이적으로 결합하는 올리고펩타이드, 모노클로날 항체, 폴리클로날 항체, 키메릭(chimeric) 항체, 리간드, PNA(Peptide nucleic acid) 또는 앱타머(aptamer)인 것을 특징으로 하는, 두경부암 진단용 조성물.
  7. 제5항에 있어서, 상기 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 측정하는 제제는 안티센스 올리고뉴클레오티드, 프라이머 쌍 또는 프로브인 것을 특징으로 하는, 두경부암 진단용 조성물.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 두경부암 진단용 키트.
  9. 제8항에 있어서, 상기 키트는 RT-PCR 키트, DNA 칩 키트 또는 단백질 칩 키트인 것을 특징으로 하는 두경부암 진단용 키트.
  10. 생물학적 시료에서 CTMP 또는 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 측정하는 단계를 포함하는, 두경부암 진단에 대한 정보 제공 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 CTMP의 발현은 웨스턴 블랏, ELISA, 방사선면역분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역침전 분석법, 보체 고정 분석법, FACS 및 단백질 칩 방법으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상에 의해 측정하는 것을 특징으로 하는, 두경부암 진단에 대한 정보 제공 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현은 역전사효소 중합효소반응, 경쟁적 역전사효소 중합효소반응, 실시간 역전사효소 중합효소반응, RNase 보호 분석법, 노던 블랏팅 및 DNA 칩으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상에 의해 측정하는 것을 특징으로 하는, 두경부암 진단에 대한 정보 제공 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 생물학적 시료는 혈액, 혈장, 혈청, 소변, 타액 및 조직으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 두경부암 진단에 대한 정보 제공 방법.
  14. CTMP 억제제인 서열번호 2로 표시되는 염기서열을 포함하는 siRNA(small interference RNA)를 유효성분으로 포함하는, 두경부암 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. (a) 실험군으로서 생물학적 시료에 스크리닝하고자 하는 대상 물질을 처리하는 단계;
    (b) 상기 (a) 단계의 실험군과 대상물질을 처리하지 않은 대조군에서 CTMP 또는 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 측정하여 비교하는 단계; 및
    (c) 상기 (b) 단계 비교 결과, 대조군과 비교하여 실험군의 CTMP 또는 CTMP를 코딩하는 유전자의 발현을 억제시키는 대상 물질을 선별하는 단계;를 포함하는 두경부암 치료제의 스크리닝 방법.
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US20150297743A1 (en) 2012-11-07 2015-10-22 Oxford Biotherapeutics Ltd Ly75 as cancer therapeutic and diagnostic target

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