KR101888022B1 - 담도암의 항암제 내성 진단용 신규 바이오마커 및 이의 용도 - Google Patents

담도암의 항암제 내성 진단용 신규 바이오마커 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 담도암의 항암제 내성에 대한 신규한 분자 마커 및 이의 진단과 치료적 용도를 제공한다. 본 발명의 마커는 항암제 비내성 담도암 세포주에 비하여 항암제 내성 담도암 세포주에서 현저히 발현이 증가되어 있다. 본 발명의 마커 단백질의 발현 억제를 통하여 항암제 내성 담도암의 항암제에 대한 감수성을 증진시킬 수 있다.

Description

담도암의 항암제 내성 진단용 신규 바이오마커 및 이의 용도{Novel Biomarker for Diagnosis of Anticancer drug Resistance of Biliary tract Cancer and Uses thereof}
본 발명은 담도암의 항암제 내성과 관련된 신규한 바이오마커 및 이의 진단과 치료적 용도에 관한 것이다.
담관은 간에서 만들어지는 담즙을 십이지장으로 보내는 관으로서, 간 속에서 나뭇가지가 하나의 가지를 향해 모이듯이 서서히 합류하면서 굵어지며, 간에서 나올 때에 좌우의 담관이 대부분 하나로 합류하게 된다. 담관은 간 속을 지나는 간 내 담관과 간을 벗어나 십이지장까지 이어지는 간 외 담관으로 나뉜다. 간 외 담관 중 담즙을 일시적으로 저장하여 농축하는 주머니를 담낭이라 부르며, 이들 간 내외 담관과 담낭을 통틀어 담도라고 부른다.
담도암은 담관암이라고도 하며, 담관의 상피에서 발생하는 악성종양이다. 담도암은 진단 당시 70-80%가 진행암으로, 수술은 30-40%에만 가능하고, 5년 생존율은 7% 내외에 불과한 치료가 어려운 난치암 중의 하나이다.
현재까지 다양한 암에 대한 많은 항암제가 개발되었음에도 불구하고, 항암제만으로 완치가 가능한 암은 소수암에 불과한데, 그 이유는 항암제를 이용한 암 치료 시 항암제에 암 세포가 반응하지 않거나, 초기에는 효과적으로 종양이 줄어들지만 치료 도중 또는 치료 후에 항암제에 대한 내성이 생기기 때문이다. 따라서, 효과적인 항암 치료를 위해서는 항암제에 대한 암세포의 내성 등 항암제에 대한 저항성을 극복하여야 한다.
담도암의 경우에도 항암제 내성이 조기에 빈번히 발생하여 항암제 반응률이 15%에 불과하고, 수술 후 재발률이 85%에 달함에도 불구하고, 수술 전과 후의 보조 항암 약물치료를 위해 이용할 수 있는 효과적인 항암 약제가 전무한 상태이다. 따라서, 담도암의 치료 과정 중 항암제 내성 출현을 조기에 발견할 수 있는 신규한 바이오마커와, 항암제 내성을 극복할 수 있는 신개념의 항암제 개발이 절실히 필요하다.
한편, TAGLN2(Transgelin-2) 단백질은 TAGLN2 유전자에 의하여 코딩되는 인간 단백질로서, 대장암에서 발현이 증가되어 있음이 보고된바 있고(선행기술문헌 1), 또한 방광암의 진행 정도와 양의 상관관계가 있음이 보고된바 있다(선행기술문헌 2). 그러나, 아직까지 TAGLN2와 담도암의 항암제 내성 사이의 관련성에 대해서는 보고된바 없다.
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.
Cancer Sci February 2010 vol. 101, no. 2, 523-29 (2009.11.23 공개) British Journal of Cancer, 3/1/2011, Vol. 104 Issue 5, p808 (2001.03 공개)
본 발명자들은 담도암의 항암제 내성 여부를 조기에 정확하게 분자진단 할 수 있는 신규한 바이오마커를 발굴하고자 예의 노력하였으며, 아울러 담도암의 항암제 내성 극복을 위한 치료제를 개발하기 위한 연구를 실시하였다. 그 결과, TAGLN2의 발현이 항암제 비내성 담도암 세포주에 비하여 항암제 내성 담도암 세포주에서 현저히 증가되어 있음을 확인하여 TAGLN2가 항암제 내성 획득에 관여하고 있음을 검증하였으며, 나아가 TAGLN2의 발현 억제를 통하여 항암제 내성 담도암의 항암제에 대한 감수성(susceptibility)을 증진시킬 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 담도암의 항암제 내성 진단용 키트를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 담도암의 항암제 내성 마커 검출용 키트를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 담도암의 항암제 내성 마커를 검출하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 담도암의 항암제 내성 억제용 약제학적 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 TAGLN2(Transgelin-2) 단백질에 결합하는 항체, 앱타머, 올리고펩티드 또는 PNA(Peptide nucleic acid), 또는 상기 단백질을 코딩하는 핵산분자에 결합하는 프라이머 또는 프로브를 포함하는 담도암의 항암제 내성 진단용 키트를 제공한다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 본 발명은 TAGLN2(Transgelin-2) 단백질에 결합하는 항체, 앱타머, 올리고펩티드 또는 PNA(Peptide nucleic acid), 또는 상기 단백질을 코딩하는 핵산분자에 결합하는 프라이머 또는 프로브를 포함하는 담도암의 항암제 내성 마커 검출용 키트를 제공한다.
본 발명자들은 담도암의 항암제 내성 여부를 조기에 정확하게 분자진단 할 수 있는 신규한 바이오마커를 발굴하고자 예의 노력하였으며, 아울러 담도암의 항암제 내성 극복을 위한 치료제를 개발하기 위한 연구를 실시하였다. 그 결과, TAGLN2의 발현이 항암제 비내성 담도암 세포주에 비하여 항암제 내성 담도암 세포주에서 현저히 증가되어 있음을 확인하여 TAGLN2가 항암제 내성 획득에 관여하고 있음을 검증하였으며, 나아가 TAGLN2의 발현 억제를 통하여 항암제 내성 담도암의 항암제에 대한 감수성(susceptibility)을 증진시킬 수 있음을 확인하였다.
본 명세서에서 사용된 표현, "담도암의 내성 진단용 키트"는 "담도암의 내성 진단용 조성물"이 포함된 키트를 의미한다. 따라서, 상기 표현 "담도암의 항암제 내성 진단용 키트"는 "담도암의 항암제 내성 진단용 조성물"과 서로 교차 또는 혼용하여 사용이 가능하다.
본 명세서에서 사용된 용어, "진단"은 항암제에 대한 담도암의 감수성(susceptibility)을 판정하는 것, 발병한 담도암이 항암제 내성을 현재 가지고 있는지 여부를 판정하는 것, 또는 항암제 내성 담도암의 예후(prognosis)(예컨대, 항암 치료에 대한 암의 반응성 결정)를 판정하는 것을 포함한다.
본 발명자들은 본 발명의 마커를 사용하면, 개체로부터 채취한 생물학적 시료로부터 담도암의 항암제 내성 획득 여부를 신속하고 정확하게 진단할 수 있음을 확인하였다.
본 명세서에서 사용된 용어, "진단용 마커, 진단하기 위한 마커 또는 진단 마커(diagnosis marker)"란 항암제 내성 담도암 세포를 판별할 수 있는 물질로, 항암제에 대하여 내성을 획득한 담도암 세포에서 증가 양상을 보이는 유기 생체 분자를 의미한다. 본 발명의 목적상, 상기 담도암 내성 진단 마커는 TAGLN2 (Transgelin-2) 단백질 및 이를 코딩하는 핵산분자(DNA 또는 mRNA)를 포함한다.
본 발명의 일구현예에 따르면, 본 발명의 키트는 면역분석(immunoassay)용 키트, 즉 면역분석 방식(항원-항체 반응)으로 TAGLN2 단백질의 존재 여부와 발현 정도를 확인할 수 있는 키트이이며, 예를 들어, 상기 키트는 루미넥스 분석 키트, 단백질 마이크로어레이 키트 또는 ELISA 키트이다.
하나의 특정예에서, 본 발명의 키트는 TAGLN2 단백질의 존재 여부와 발현 정도를 측정하기 위한 TAGLN2 단백질에 특이적으로 결합하는 항체를 포함한다.
본 발명에서 항체란, 항원성 부위에 대해서 지시되는 특이적인 단백질 분자를 의미한다. 본 발명의 목적상, 항체는 마커 단백질에 대해 특이적으로 결합하는 항체를 의미하며, 다클론 항체, 단클론 항체 및 재조합 항체를 모두 포함한다.
상기한 바와 같이 새로운 담도암 내성 진단용 마커 단백질이 규명되었으므로, 이를 이용하여 항체를 생성하는 것은 당업계에 널리 공지된 기술을 이용하여 용이하게 제조할 수 있다. 예를 들어, 다클론 항체는 상기한 마커 단백질 항원을 동물에 주사하고 동물로부터 채혈하여 항체를 포함하는 혈청을 수득하는 당업계에 널리 공지된 방법에 의해 생산할 수 있다. 이러한 다클론 항체는 염소, 토끼, 양, 원숭이, 말, 돼지, 소 개 등의 임의의 동물 종 숙주로부터 제조 가능하다.
단클론 항체는 당업계에 널리 공지된 하이브리도마 방법(hybridoma method)(Kohler 및 Milstein (1976) European Jounral of Immunology 6:511-519 참조), 또는 파지 항체 라이브러리(Clackson et al, Nature, 352:624-628, 1991; Marks et al, J. Mol. Biol., 222:58, 1-597, 1991) 기술을 이용하여 제조될 수 있다. 상기 방법으로 제조된 항체는 겔 전지영동, 투석, 염 침전, 이온교환 크로마토그래피, 친화성 크로마토그래피 등의 방법을 이용하여 분리, 정제할 수 있다.
본 발명의 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.
본 발명의 키트는 통상적인 면역분석 방법을 통하여 담도암의 항암제 내성을 진단하는 데 이용될 수 있다. 이러한 면역분석은 종래에 개발된 다양한 정량적 또는 정성적 면역분석 프로토콜에 따라 실시될 수 있다.
상기 면역분석 포맷은 방사능면역분석, 방사능면역침전, 면역침전, 면역조직화학염색, ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay), 캡처-ELISA, 억제 또는 경재 분석, 샌드위치 분석, 유세포 분석(flow cytometry), 면역형광염색 및 면역친화성 정제를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 면역분석 또는 면역염색의 방법은 Enzyme Immunoassay, E. T. Maggio, ed., CRC Press, Boca Raton, Florida, 1980; Gaastra, W., Enzymelinked immunosorbent assay (ELISA), in Methods in Molecular Biology, Vol. 1, Walker, J.M. ed., Humana Press, NJ, 1984; 및 Ed Harlow and David Lane, Using Antibodies:A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1999에 기재되어 있으며, 상기 문헌은 본 명세서에 참조로서 삽입된다.
예를 들어, 본 발명의 방법이 방사능면역분석 방법에 따라 실시되는 경우, 방사능동위원소(예컨대, C14, I125, P32 및 S35)로 레이블링된 항체가 본 발명의 마커 분자를 검출하는 데 이용될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 방법이 ELISA 방식으로 실시되는 경우, 본 발명의 특정 실시예는 (i) 분석하고자 하는 미지의 세포 시료 분해물 또는 세포 배양물을 고체 기질의 표면에 코팅하는 단계; (ⅱ) 일차항체로서의 마커에 대한 항체와 상기 세포 분해물 또는 세포 배양물을 반응시키는 단계; (ⅲ) 상기 단계 (ⅱ)의 결과물을 효소가 결합된 이차항체와 반응시키는 단계; 및 (ⅳ) 상기 효소의 활성을 측정하는 단계를 포함한다.
상기 이차항체에 결합된 효소는 발색반응, 형광반응, 발광반응 또는 적외선 반응을 촉매하는 효소를 포함하나, 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 알칼린 포스파타아제, β-갈락토시다아제, 호스래디쉬 퍼옥시다아제, 루시퍼라아제 및 사이토크롬 P450을 포함한다. 상기 이차항체에 결합하는 효소로서 알칼린 포스파타아제가 이용되는 경우에는, 기질로서 브로모클로로인돌일 포스페이트(BCIP), 니트로 블루 테트라졸리움(NBT), 나프톨-ASB1-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.
ELISA 방법을 포함한 면역분석 방법에서, 최종적인 효소의 활성 측정 또는 시그널의 측정은 당업계에 공지된 다양한 방법에 따라 실시될 수 있다. 이러한 시그널이 검출은 본 발명의 마커의 정성적 또는 정량적 분석을 가능하게 한다. 만일, 레이블로서 바이오틴이 이용된 경우에는 스트렙타비딘으로, 루시퍼라아제가 이용된 경우에는 루시페린으로 시그널을 용이하게 검출할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 키트는 마커 단백질에 대한 하나 이상의 항체를 이용한 웨스턴 블랏에 이용될 수 있다. 시료에서 전체 단백질을 분리하고, 이를 전기영동 하여 단백질을 크기에 따라 분리한 다음, 니트로셀루로즈 막으로 이동시켜 항체와 반응시킨다. 생성된 항원-항체 복합체의 양을 표지된 항체를 이용하여 확인하는 방법으로 유전자의 발현에 의해 생성된 단백질의 양을 확인하여, 담도암의 내성 여부를 확인할 수 있다.
또 다른 한편으로, 본 발명의 키트는 상기 마커 단백질에 대한 하나 이상의 항체를 이용한 면역조직 염색에 이용될 수 있다.
본 발명의 키트에는, 항체 대신에 본 발명의 마커 단백질에 특이적으로 결합하는 앱타머를 포함할 수 있다. 앱타머는 올리고핵산 또는 펩티드 분자이며, 앱타머의 일반적인 내용은 Bock LC et al., Nature 355(6360):5646(1992); Hoppe-Seyler F, Butz K "Peptide aptamers: powerful new tools for molecular medicine". J Mol Med. 78(8):42630(2000); Cohen BA, Colas P, Brent R . "An artificial cell-cycle inhibitor isolated from a combinatorial library". Proc Natl Acad Sci USA. 95(24):142727(1998)에 상세하게 개시되어 있다.
본 발명의 키트는 상기한 성분 이외에도, 다른 성분들을 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 키트가 PCR 증폭 과정에 적용되는 경우에는, 본 발명의 키트는 선택적으로, PCR 증폭에 필요한 시약, 예컨대, 완충액, DNA 중합효소(예컨대, Thermus aquaticus (Taq), Thermus thermophilus (Tth), Thermus filiformis, Thermis flavus, Thermococcus literalis 또는 Pyrococcus furiosus (Pfu)로부터 수득한 열 안정성 DNA 중합효소), DNA 중합효소조인자 및 dNTPs를 포함할 수 있다. 본 발명의 키트는 상기한 시약 성분을 포함하는 다수의 별도 패키징 또는 컴파트먼트로 제작될 수 있다.
본 발명의 일구현예에 따르면, 본 발명의 키트는 마이크로어레이 또는 유전자 증폭 키트이다. 본 발명의 키트가 마이크로어레이인 경우에는, 마이크로어레이의 고상 표면에 프로브가 고정화 되어 있으며, 본 발명의 키트가 유전자 증폭 키트인 경우에는 프라이머를 포함한다.
본 발명의 진단용 키트에 포함된 프로브 또는 프라이머는 TAGLN2 뉴클레오티드 서열에 대하여 상보적인 서열을 갖는다. 본 명세서에서 사용된 용어, "상보적(complementary)"은 어떤 특정한 혼성화(hybridization) 또는 어닐링 조건 하에서 상술한 뉴클레오티드 서열에 선택적으로 혼성화 할 수 있을 정도의 상보성을 갖는 것을 의미한다. 따라서, 용어 "상보적"은 용어 완전 상보적(perfectly complementary)과는 다른 의미를 가지며, 본 발명의 프라이머 또는 프로브는 상술한 뉴클레오티드 서열에 선택적으로 혼성화 할 수 있을 정도이면, 하나 또는 그 이상의 미스매치(mismatch) 염기서열을 가질 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어, "프라이머"는 적합한 온도에서 적합한 완충액 내에서 적합한 조건(즉, 4종의 다른 뉴클레오사이드 트리포스페이트 및 중합반응 효소) 하에서 주형-지시 DNA 합성의 개시점으로 작용할 수 있는 단일-가닥 올리고뉴클레오티드를 의미한다. 프라이머의 적합한 길이는 다양한 요소, 예컨대, 온도와 프라이머의 용도에 따라 변화가 있지만, 전형적으로 15-30 뉴클레오티드이다. 이러한 프라이머의 디자인은 TAGLN2의 뉴클레오티드 서열을 참조하여 당업자에 의해 용이하게 실시할 수 있으며, 예컨대, 프라이머 디자인용 프로그램(예: PRIMER 3 프로그램)을 이용하여 할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어, "프로브"는 자연의 또는 변형된 모노머 또는 연쇄(linkages)의 선형 올리고머를 의미하며, 디옥시리보뉴클레오티드 및 리보뉴클레오티드를 포함하고, 타깃 뉴클레오티드 서열에 특이적으로 혼성화 할 수 있으며, 자연적으로 존재하거나 또는 인위적으로 합성된 것이다.
프라이머 또는 프로브 제작 시 참조하여야 하는 본 발명 마커의 뉴클레오티드 서열은 GenBank에서 확인할 수 있으며, 이 서열을 참조하여 프라이머 또는 프로브를 디자인할 수 있다.
본 발명의 마이크로어레이에 있어서, 상기한 프로브는 혼성화 어레이 요소(hybridizable array element)로서 이용되며, 기체(substrate) 상에 고정화된다.
본 발명의 마이크로어레이에 적용되는 시료 DNA 또는 mRNA는 표지(labeling)될 수 있고, 마이크로어레이상의 어레이 요소와 혼성화된다. 혼성화 조건은 다양하게 할 수 있다. 혼성화 정도의 검출 및 분석은 표지 물질에 따라 다양하게 실시될 수 있다.
프로브의 표지는 혼성화 여부를 검출케 하는 시그널을 제공할 수 있으며, 이는 올리고뉴클레오티드에 연결될 수 있다. 적합한 표지는 형광단(예컨대, 플루오리신(fluorescein), 피코에리트린 (phycoerythrin), 로다민, 리사민 (lissamine), 그리고 Cy3와 Cy5(Pharmacia)), 발색단, 화학발광단, 자기입자, 방사능동위원소(P32 및 S35), 매스 표지, 전자밀집입자, 효소(알칼린 포스파타아제 또는 호스래디쉬 퍼옥시다아제), 조인자, 효소에 대한 기질, 중금속(예컨대, 금) 그리고 항체, 스트렙타비딘, 바이오틴, 디곡시게닌과 킬레이팅기와 같은 특정 결합 파트너를 갖는 햅텐을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 표지는 당업계에서 통상적으로 실시되는 다양한 방법, 예컨대, 닉 트랜스레이션(nick translation) 방법, 무작위 프라이밍 방법(Multiprime DNA labelling systems booklet, "Amersham"(1989)) 및 카이네이션 방법(Maxam & Gilbert, Methods in Enzymology, 65:499(1986))을 통해 실시될 수 있다. 표지는 형광, 방사능, 발색 측정, 중량 측정, X-선 회절 또는 흡수, 자기, 효소적 활성, 매스 분석, 결합 친화도, 혼성화 고주파, 나노크리스탈에 의하여 검출할 수 있는 시그널을 제공한다.
분석 대상이 되는 핵산 시료는 다양한 생시료(biosamples)에서 얻은 mRNA를 이용하여 제조할 수 있다. 상기 생시료는, 예를 들어, 담도암 세포 또는 이의 배양액, 담도암 조직, 혈액, 혈청 및 혈장이다. 프로브 대신에 분석 대상이 되는 cDNA를 표지하여 혼성화 반응-기초 분석을 실시할 수도 있다.
상기 "유전자 증폭 키트"를 언급하면서 사용한 용어,"증폭"은 핵산분자를 증폭하는 반응을 의미한다. 중합효소 연쇄반응(RT-PCR)(Sambrook 등, Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 3rd ed. Cold Spring Harbor Press(2001)), Miller, H. I.(WO 89/06700) 및 Davey, C. 등(EP 329,822)의 방법, 리가아제 연쇄 반응(ligase chain reaction; LCR)(17, 18), Gap-LCR(WO 90/01069), 복구 연쇄 반응(repair chain reaction; EP 439,182), 전사-매개 증폭(transcription-mediated amplification; TMA, WO 88/10315), 자가 유지 염기서열 복제(self sustained sequence replication, WO 90/06995), 타깃 폴리뉴클레오티드 염기서열의 선택적 증폭(selective amplification of target polynucleotide sequences, 미국 특허 제6,410,276호), 컨센서스 서열 프라이밍 중합효소 연쇄 반응(consensus sequence primed polymerase chain reaction(CP-PCR), 미국 특허 제4,437,975호), 임의적 프라이밍 중합효소 연쇄 반응(arbitrarily primed polymerase chain reaction(AP-PCR), 미국 특허 제5,413,909호 및 제5,861,245호), 핵산 염기서열 기반 증폭(nucleic acid sequence based amplification(NASBA), 미국 특허 제5,130,238호, 제5,409,818호, 제5,554,517호, 및 제6,063,603호), 가닥 치환 증폭(strand displacement amplification) 및 고리-중재 항온성 증폭(loop-mediated isothermal amplification; LAMP)와 같은 다양한 증폭 반응들이 당업계에 알려져 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 담도암의 항암제 내성 진단에 필요한 정보를 제공하기 위하여, 생물학적 시료 내에 있는 TAGLN2(Transgelin-2) 단백질 또는 상기 단백질을 코딩하는 핵산분자를 검출하는 단계를 통하여 담도암의 항암제 내성 마커를 검출하는 방법을 제공한다.
상기 담도암의 항암제 내성 마커를 검출하는 방법과 상기 담도암의 항암제 내성 진단용 키트는 동일한 마커를 사용하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 회피하기 위하여 그 기재를 생략한다.
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 방법은 상술한 항원-항체 반응 방식 또는 유전자 증폭 방식으로 실시된다. 상기 검출 방법들을 통하여, 대조군에서의 마커 단백질 또는 이를 코딩하는 핵산분자의 발현량과 담도암 환자 유래의 분석대상 생물학적 시료에서의 마커 단백질 또는 이를 코딩하는 핵산분자의 발현량을 비교할 수 있으며, 상기 발현량의 유의한 변화 여부를 판단하여 담도암의 항암제 내성 여부를 진단할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 담도암의 항암제 내성을 분자 진단 방법으로 판단한다. 본 발명의 마커는 항암제 내성 담도암에서 고농도로 존재하는 생체 분자이다. 본 명세서에서 사용된 용어, "고농도"는 조사 대상인 생물학적 시료 내의 마커의 양이 대조군 시료와 비교하여 많은 경우를 의미한다. 예를 들어, 상술한 분석 방법에 따라 분석한 결과, 본 발명의 마커가 대조군과 비교하여 2-10배 정도 많은 양이 검출되는 경우, 본 발명에서의 "고농도"로 판정하고 항암제에 대하여 내성을 갖는 담도암으로 판정한다. 이를 통하여, 담도암의 항암제 내성 여부를 확인할 수 있다.
상기 대조군 시료의 범위에는, 항암제에 대하여 내성을 획득하지 않은 것으로 확인된 담도암 환자 유래의 세포, 이의 배양액 및 조직뿐만 아니라, 혈액, 혈청 및 혈장도 포함된다.
상기 분석대상 생물학적 시료 역시 담도암 세포 또는 이의 배양액, 담도암 조직, 혈액, 혈청 및 혈장으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 TAGLN2(Transgelin-2)의 활성 억제제 또는 발현 억제제를 유효성분으로 포함하는 담도암의 항암제 내성 억제용 약제학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 일구현예에 따르면, 본 발명의 TAGLN2의 발현 억제제는 TAGLN2 유전자 또는 TAGLN2의 발현을 촉진하는 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오티드, siRNA(small interfering RNA), shRNA(small hairpin RNA) 및 리보자임(ribozyme)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상이고, TAGLN2의 활성 억제제는 TAGLN2에 결합하는 항체, 이의 항원 결합 단편, 화합물, 펩티드, 펩티드 미메틱스 및 앱타머로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상이다.
본 발명에서 이용되는 TAGLN2의 활성 억제제 또는 발현 억제제는 담도암의 항암제 내성을 억제한다. 상기 용어, "항암제 내성 억제"는 "항암 감작" 또는 "화학 감작"과 동일한 의미를 갖는 용어로서, 항암제로 암을 치료 시 항암제 내성 억제용 조성이 없는 경우보다 있는 경우에 항암제의 담도암에 대한 독성이 더 강화되거나 증가되는 것으로서, 항암제 내성 등 항암제에 대한 저항성이 줄어들고 항암제의 효과가 더 잘 발휘되는 것을 의미한다. 본 발명에서 TAGLN2 억제제를 포함하는 조성물은 항암제에 대하여 담도암 세포를 민감화 시킴으로써, 항암제에 대한 담도암 세포의 저항성을 줄이고 항암제의 효과를 높일 수 있다.
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 항암제는 젬시타빈, 5-플루오로우라실(5-FU), 옥살리플라틴(Oxaliplatin), 카보플라틴(Carboplatin) 및 시스플라틴(Cisplatin)으로 구성된 군으로부터 선택된다.
상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 TAGLN2 mRNA에 결합할 수 있는 DNA 또는 RNA 서열로서, TAGLN2 mRNA의 번역, 세포질 내로의 전위(translocation), 성숙(maturation) 또는 다른 모든 전체적인 생물학적 기능에 대한 필수적인 활성을 저해할 수 있다. 안티센스 핵산의 길이는 6 내지 100염기이고, 바람직하게는 8 내지 60 염기이고, 보다 바람직하게는 10 내지 40 염기이다.
상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 효능을 증진시키기 위하여 하나 이상의 염기, 당 또는 골격(backbone)의 위치에서 변형될 수 있다(De Mesmaeker et al., Curr Opin Struct Biol., 5(3):343-55(1995)).
안티센스 올리고뉴클레오티드의 경우 통상의 방법으로 시험관에서 합성되어 생체 내로 투여하거나, 생체 내에서 안티센스 올리고뉴클레오티드가 합성되도록 할 수 있다.
본 발명에서 이용될 수 있는 안티센스 올리고뉴클레오티드의 디자인은 당업계에 공지된 방법에 따라 쉽게 제작할 수 있다(Weiss, B. (ed.): Antisense Oligodeoxynucleotides and Antisense RNA : Novel Pharmacological and Therapeutic Agents, CRC Press, Boca Raton, FL, 1997; Weiss, B., et al., Antisense RNA gene therapy for studying and modulating biological processes. Cell. Mol. Life Sci., 55:334-358(1999).
본 발명의 일구현예에 따르면, 본 발명의 TAGLN2 발현 억제제는 TAGLN2 유전자에 상보적인 서열을 포함하는 shRNA 또는 siRNA이다.
본 명세서에서 사용된 용어, "shRNA(small hairpin RNA 또는 short hairpin RNA)"는 견고한 헤어핀 턴을 만드는 RNA의 서열을 나타내며, 이는 RNA 간섭을 통해 유전자 발현을 사일런스 시키는데 이용될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어, "siRNA(small interference RNA)"는 RNA 방해 또는 유전자 사일런싱을 매개할 수 있는 핵산분자를 의미한다(참조: WO 00/44895, WO 01/36646, WO 99/32619, WO 01/29058, WO 99/07409 및 WO 00/44914). siRNA는 표적 유전자의 발현을 억제할 수 있기 때문에 효율적인 유전자 넉다운 방법으로서 또는 유전자치료 방법으로 제공된다.
본 발명의 siRNA 분자는, 센스 가닥과 안티센스 가닥이 서로 반대쪽에 위치하여 이중쇄를 이루는 구조를 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 siRNA 분자는, 자기-상보성(self-complementary) 센스 및 안티센스 가닥을 가지는 단일쇄 구조를 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 상보적은 100% 상보적인 경우뿐만 아니라 불완전한 상보성도 포괄하는 의미이다.
상기 TAGLN2 단백질의 활성 억제제는 TAGLN2 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 이의 항원 결합 단편, 화합물, 펩티드, 펩티드 미메틱스(Peptide mimetics 또는 앱타머일 수 있다. 상기 TAGLN2 단백질에 특이적으로 결합하는 펩티드는 당업계에 공지된 통상의 방법, 예를 들어 파아지 디스플레이 방식으로 얻을 수 있다(Smith GP, "Filamentous fusion phage: novel expression vectors that display cloned antigens on the virion surface". Science 228 (4705):13151317(1985); Smith GP, Petrenko VA, "Phage display". Chem. Rev. 97(2):391410(1997)). 상기 펩티드 미메틱스는 TAGLN2 단백질의 결합 도메인을 억제하여 TAGLN2 단백질의 활성을 억제하는 것이다. 펩티드 모방체는 펩티드 또는 비펩티드일 수 있고, psi 결합(Benkirane, N., et al. J.Biol. Chem., 271:33218-33224, 1996)과 같은, 비펩티드 결합에 의해 결합된 아미노산으로 구성될 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구 투여(예를 들어 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용) 할 수 있으며, 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 투여기간 또는 간격, 배설율, 체질 특이성, 제제의 성질 등에 따라 그 범위가 다양하다.
본 발명의 약제학적 조성물은 투여를 위하여 여러 가지 제제로 제형화 될 수 있으며, 부형제를 첨가하여 다양한 형태로 제형화 될 수 있다. 상기 부형제는 비독성이고 불활성인 약제학적으로 적합한 고상, 준고상 또는 액상의 모든 유형의 제형 보조물로서, 예를 들면, 충진제, 중량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 분산제, 계면활성제 또는 희석제 등을 들 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(ⅰ) 본 발명은 담도암의 항암제 내성에 대한 신규한 분자 마커 및 이의 진단과 치료적 용도를 제공한다.
(ⅱ) 본 발명의 마커는 항암제 비내성 담도암 세포주에 비하여 항암제 내성 담도암 세포주에서 현저히 발현이 증가되어 있다.
(ⅲ) 본 발명의 마커 단백질의 발현 억제를 통하여 항암제 내성 담도암의 항암제에 대한 감수성을 증진시킬 수 있다.
도 1a는 항암제 내성 담도암 세포주(SNU1196/GR)가 모세포주에 비해 항암제에 대한 IC50이 증가되었음을 보여주는 MTT 어세이 결과이다.
도 1b는 항암제 내성 담도암 세포주(SNU1196/GR)에서 TAGLN2의 발현 및 분비가 증가되어 있음을 보여주는 웨스턴 블럿 결과이다.
도 2-7은 CD151이 담도암 암 줄기세포 마커이지만, 항암제 내성 담도암 세포주에서는 감소되어 있음을 보여주는 결과들이다.
도 2a는 인체 담도암 세포주로부터 배양한 암 줄기세포의 특성을 갖는 스피어 세포를 나타낸 그림이다.
도 2b는 담도암 세포주의 스피어 세포에서 암 줄기세포 관련 유전자들의 과발현을 확인한 RT-PCR 결과이다.
도 2c는 담도암 세포주으로부터 분리 배양한 스피어 세포에서 암 줄기세포 마커인 c-met과 관련된 신호체계 및 상피 중간엽 세포이행(Epithelial to Mesenchymal transition) 관련 단백질들의 과발현을 확인한 웨스턴 블럿 결과이다.
도 3a는 담도암 세포주에서 배양한 스피어 세포의 특성을 집락 형성 분석법(clonogenic assay)을 이용해 나타낸 결과이다.
도 3b는 담도암 세포의 접착 세포와 스피어 세포를 각 누드마우스에 피하 주사한 후 12주 후의 종양 크기를 보여준다.
도 4a는 암 줄기세포의 특성을 가지고 있는 담도암 스피어 세포에서 CD151이 과발현되어 있음을 보여주는 웨스턴 블럿 결과이다.
도 4b는 6종의 인체 담도암 세포주에서의 CD151의 발현을 RT-PCR로 확인한 결과를 보여준다.
도 4c는 인체 담도암 조직에서 담도암 암 줄기세포 마커인 CD151의 과발현을 면역화학염색을 통해 확인한 결과를 보여준다.
도 5a는 인체 담도암 세포주를 CD151 항체를 이용하여 간접 FACS 염색 후 세포 분류한 결과를 나타낸 그림이다.
도 5b는 CD151 항체에 의해 분리된 세포 중 CD151을 과발현하는 세포에서 암 줄기세포 관련 유전자들이 증가되어 있음을 보여주는 RT-PCR 결과이다.
도 5c는 CD151 항체에 의해 분리된 세포 중 CD151을 과발현하는 세포에서 세포 전이 능력이 증가되어 있음을 보여주는 결과이다.
도 5d는 CD151 항체에 의해 분리된 세포 중 CD151을 과발현하는 세포가 암 줄기세포의 특성인 집락 형성 능력이 증가되어 있음을 보여주는 군락 형성 어세이 결과이다
도 6a는 인체 담도암 세포주에 CD151 siRNA를 형질주입한 후의 시간에 따른 CD151의 발현 감소를 보여주는 RT-PCR 결과이다.
도 6b는 CD151 발현 억제에 따른 암 줄기세포 관련한 다양한 신호체계의 변화를 보여주는 웨스턴 블럿 결과이다.
도 6c는 인체 담도암 세포주에서 CD151 발현 억제시 암세포 전이 능력이 감소되었음을 보여주는 결과이다.
도 6d는 인체 담도암 세포주에 CD151 siRNA 형질주입 하였을 때, 암 줄기세포의 가장 중요한 특성인 자가 재생 능력이 현저히 감소됨을 보여주는 스피어 형성 분석(sphere forming assay) 결과이다.
도 7은 담도암 암 줄기세포 마커인 CD151이 항암제 내성 담도암 세포주에서 감소되어 있음을 보여주는 웨스턴 블럿 결과이다.
도 8a는 siRNA 형질주입을 통해 항암제 내성 담도암 세포주에서 TAGLN2의 발현이 억제되었음을 보여주는 웨스턴 블럿 결과이다.
도 8b는 항암제 내성 담도암 세포주에서 TAGLN2의 발현 저해 시, 항암제에 대한 감수성이 증가하였음을 보여주는 MTT 어세이 결과이다.
도 8c는 항암제 내성 담도암 세포주에서 TAGLN2의 발현 저해 시, 5-FU에 대한 감수성이 증가하였음을 보여주는 MTT 어세이 결과이다.
도 8d는 항암제 내성 담도암 세포주에서 TAGLN2의 발현 저해 시, 플라티넘 계열 항암제인 시스플라틴, 옥살리플라틴 및 카보플라틴에 대한 감수성이 증가하였음을 보여주는 MTT 어세이 결과이다.
도 8e는 항암제 내성 담도암 세포주에서 TAGLN2의 발현 저해 시, 토포이소머라아제 억제제인 이리노테칸 및 에토포시드, EGFR 억제제인 엘로티닙에 대한 감수성에 변화가 없었음을 보여주는 MTT 어세이 결과이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
실험방법
항암제 내성 담도암 세포주 구축
항암제 내성 담도암 세포주를 구축하기 위하여, SNU1196 세포주에 젬시타빈(gemcitabine)을 농도별로 처리한 후 MTT 어세이를 통해 IC50값을 구하고, IC50 농도의 젬시타빈을 3일 동안 세포에 처리하였다. 3일 후 약제가 없는 성장배지[10% 우태아혈청(FBS; Hyclone)을 포함하는 RPMI1640(Invitrogen Gibco)]에서 배양하여 세포가 회복되면, IC50 농도의 2배로 젬시타빈을 3일간 처리한 후 회복시켰으며, 이 과정을 반복하면서 1년 동안 세포 배양을 통해 항암제 내성 세포주(SNU1196/GR로 명명)를 구축하였다. 항암제에 대한 내성 획득 여부는 MTT 어세이를 통해 확인하였다.
MTT 어세이를 통한 항암제에 대한 내성 확인
담도암 세포주인 SNU1196과 항암제 내성 담도암 세포주인 SNU1196/GR 세포를 3 X 103 세포/웰씩 96웰 플레이트에 부착시킨 후, 다음날 젬시타빈을 농도별로 처리한 다음 72시간 동안 배양하였다. 72시간 후 MTT(3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]- 2,5 diphenyl tetrazolium bromide, Sigma-Aldrich) 용액을 100 ㎕/웰 씩 넣고, 차광하여 3시간 동안 반응시켰다. 3시간 후 MTT 용액을 제거하고, DMSO(Dimethyl sulfoxide)를 100 ㎕/웰 씩 넣은 후 570 nm에서 흡광도를 측정하였다.
웨스턴 블럿 분석
세포 단백질은, 세포에 아큐타아제(Accutase; Sigma-Aldrich)를 처리하여 수득하고, PBS로 세척한 후 세포 용해 버퍼[70 mM β-글리세로포스페이트, 0.6 mM Na vanadate, 2 mM MgCl2,1 mM EGTA,1 mM DTT, 0.5% Triton X100, 0.2 mM PMSF 및 프로테아제 억제제 칵테일(Roche)]를 이용하여 추출하였다. 분비 단백질 추출을 위해 세포를 무혈청 RPMI 배지에서 48시간 동안 배양한 후 원심분리와 필터를 이용하여 세포 부산물을 제거하고, 배양 상층액만을 수집하였다. 아세톤 침전법을 통해 배양 상층액 내의 분비 단백질을 농축한 후 세포 용해 버퍼를 이용하여 분비 단백질을 추출하였다. 단백질 정량은 Bradford assay(Bio-rad)를 통하여 수행하였으며, 동일한 농도의 단백질을 SDS-폴리아크릴아미드 젤에 로딩한 후 전기영동 하였다. 전기영동에 의해 크기별로 분획된 단백질들을 PVDF 멤브레인(Millipore)으로 이동시킨 후, 비특이적 반응을 감소시키기 위하여 5% 탈지유(non-fat milk)를 첨가한 TBS-T(Tris-buffered saline/0.05% Tween-20)에 1시간 동안 블록킹 하였다. 그 다음, 각각의 멤브레인을 1차 항체와 4℃에서 하룻밤 반응시켰다. 1차 항체는 래빗 폴리클로날 TAGLN2(Sigma-Aldrich), 마우스 모노클로날 GAPDH, 마우스 모노클로날 β-카테닌, 래빗 모노클로날 Occludin, 마우스 모노클로날 CD151, 래빗 폴리클로날 E-Cadherin (santa cruz biotechnology), 래빗 폴리클로날 phosho-AKT, 래빗 폴리클로날 phosphor-ERK, 래빗 폴리클로날 Snail, 래빗 폴리클로날 phospho-GSK3, 래빗 폴리클로날 Oct4(Cell Signaling Technology), 그리고 마우스 모노클로날 N-cadherin (Abcam plc)를 사용하였다. 1차 항체와 반응한 각각의 멤브레인을 TBS-T 버퍼에 세척시킨 후, HRP(horseradish peroxidase)가 접합된 2차 항체(santa cruz biotechnology)와 1시간 동안 반응시켰다. 각각의 단백질은 Enhanced chemiluminescence system(PIERCE)를 이용하여 검출하였다.
항암제 내성 담도암 세포주에서 TAGLN2 발현 억제에 의한 항암제 내성 극복 평가
TAGLN2에 대한 siRNA는 Santa cruz사의 sc-106633을 사용하였고, 대조군 (control) siRNA는 sc-37007(santa cruz biotechnology)을 사용하였다. 대조군 siRNA와 TAGLN2 siRNA를 리포펙타민 RNAiMAX 트랜스펙션 시약(Invitrogen)을 사용하여 항암제(gemcitabine) 내성 담도암 세포주 SNU1196/GR로 형질주입한 후 24시간 후에 젬시타빈을 농도별로 처리하여 72시간 동안 배양하였다. MTT 용액(Sigma-Aldrich)을 넣고 3시간 동안 반응시킨 후, DMSO를 처리하여 570 nm에서 흡광도를 측정하여 항암제 내성 담도암 세포주에서 TAGLN2 발현 억제에 의한 항암제 내성 극복 여부를 판단하였다. TAGLN2 siRNA에 의한 발현 억제 확인은 형질주입 후 72시간에 웨스턴 블럿 분석으로 확인하였다.
암 줄기세포의 특성을 갖는 스피어 분리 및 배양
스피어(Sphere) 배양을 위하여 세포를 EGF(10 ng/㎖, R&D Systems), bFGF(10 ng/㎖, R&D Systems), 1X ITS(insulin transferrin selenium, Gibco) 및 0.5% BSA(Invitrogen Gibco)를 보충한 무혈청 RPMI 배지에 1000 세포/㎖의 비율로 6-웰 울트라 로우 어탯치드 플레이트(Corning)에 접종 후 7-10일 동안 배양하였다. 같은 배양액으로 배양 접시(Nalgene)에 부착시켜 접합(adherent) 상태에서 키운 세포를 대조군으로 하였다.
반정량적 RT-PCR을 통한 암 줄기세포 관련 유전자들의 발현 분석
RNAeasy Mini kit(QIAGEN)를 사용하여 세포로부터 총 RNA를 추출하였다. Superscript II(GibcoBRL)의 반응을 통하여 42℃에서 한 시간 동안 추출된 각각의 RNA 2 ㎍를 역전사 반응시켰다. 암 줄기세포 관련 유전자들의 프라이머와 Taq 폴리머라아제에 의한 PCR을 통하여 암 줄기세포 관련 유전자들의 발현을 분석하였고, 베타-액틴(Beta-actin)유전자의 발현을 대조군으로 하였다. 암 줄기세포 관련 유전자들의 프라이머 염기 서열을 표 1에 나타내었다.
Figure 112016052035792-pat00001
면역조직화학염색을 통한 인체 담도암 조직에서의 담도암 암 줄기세포 관련 단백질 CD151의 발현 분석
인체 담도암 조직 슬라이드를 자일렌 내에서 탈파라핀화 시키고, 등급별 알코올 내에서 재수화 시켰다. 내생의 퍼옥시다제의 활성을 상온에서 20분 동안 0.3%의 과산화수소 포함 메탄올 용액으로 블록킹 하였다. 마이크로웨이브 항원 검색을 구연산나트륨 완충액(0.01 M, pH 6.0)에서 5분 동안 실시하였다. 그 다음, 슬라이드를 10% 노말 당나귀 혈청 용액으로 1시간 동안 배양시켜서 비-특이적인 배경 염색을 감소시켰다. 블록화된 섹션을 1:500으로 희석한 마우스 모노클로날 CD151(santa cruz biotechnology) 항체와 4℃에서 하룻밤 배양시켰다. 그 이후의 반응은 Envision 키트(DakoCytomation)에 포함된 표준 프로토콜에 따라 실시하였다. 마지막으로, 슬라이드를 3,3'-디아미노벤지딘 (3,3'-diaminobenzidine ; DakoCytomation)로 배양시키고, 변형된 해리스 헤마톡실린(Harris hematoxylin, Sigma-Aldrich)용액으로 대조 염색하였다.
반고형 한천 군락 형성 분석을 통한 자가 재생 및 군락 형성 검증
반고형 한천 군락 형성 분석(soft agar colony forming assay)은 표준 프로토콜을 변형하여 수행하였다(MJ Son et al., Cell stem cells: 4, 440-452(2009)). Difco agar noble(Becton Dickinson)을 사용하였으며, 2X 스피어 배양액과 1:1의 비율로 0.6%의 하층 아가(bottom agar)를 24웰 플레이트에 넣은 후 실온에서 고체화하였다. 스피어 배양액에 현탁시킨 세포와 아가를 혼합시켜 0.3%의 상층 아가(top agar)를 만들어 하층 아가 위에 분주하였다. 성장인자가 포함된 스피어 배양액은 2-3일마다 교체하였다. 2-3주간 37℃ CO2 인큐베이터에서 배양한 후 크리스탈 바이올렛 용액으로 염색하였고, 세포 군집을 세어 자가 재생 및 비부착 증식(anchorage independent growth)을 비교 분석하였다.
담도암 세포주 SNU1196에서 분리 배양된 스피어 세포의 암화 능력 확인
인체 담도암 세포주 SNU1196으로부터 배양된 접착과 스피어 세포를 0.25% 트립신 EDTA로 처리하여 동일한 수(1000개의 세포)의 단일 세포 현탁액을 제조하였다. 그 다음, 누드 마우스(Orientbio)의 양 옆구리에 피하 주사하였다. 이후, 12주간 관찰한 후 해부하여 스피어 세포의 암화 능력을 확인하였다.
담도암 암 줄기세포 관련 마커 CD151 항체에 의한 세포 분리 및 분리된 세포의 암 줄기세포 특성 확인
SNU1196 세포에 아큐타아제를 처리하여 동일한 수의 단일세포 현탁액을 제조하였다. 마우스 모노클로날 CD151 항체(Abcam) 또는 대조군인 노말 마우스 IgG(santa cruz)로 아이스에서 20분간 in direct 염색을 수행하였다. 이후, PE 고트 안티-마우스 IgG(BD Biosciences PharMingen) 2차 항체로 아이스에서 20분간 배양하였다. 세포 분류는 FACSAria II(BD Immunocytochemistry System)를 이용하였다. 분리된 세포에서 반정량적 RT-PCR, 암세포 전이분석 및 반고형 한천 군락 형성 분석을 수행하여 암 줄기세포의 특성을 분석하였다.
암세포 전이 분석(migration assay)
암세포 전이 분석은 트랜스웰(Corning)에서 수행되었다. 무혈청 배지(serum free media)에 4분의 1로 희석된 마트리겔(BD Biosciences PharMingen)을 상부 웰에 85 ㎕씩 넣고 37℃에서 고형화시켜 사용하였다. 상부 웰에는 무혈청 배지에 현탁시킨 세포를 1.0 X 104개씩, 하부 웰(lower well)에는 NIH3T3 섬유아세포의 배양액을 500 ㎕씩 분주한 후 24시간 동안 배양하였고, 필터를 통과하여 필터 아래쪽에 부착된 세포를 고정 및 염색한 후 현미경 관찰을 통하여 전이된 세포수를 측정하였다.
CD151 siRNA의 형질주입(transfection)에 의한 발현 억제
CD151에 대한 siRNA는 Santa cruz사의 sc-42829(santa cruz biotechnology)를 사용하였다. Lipofectamine RNAiMAX transfection reagent(Invitrogen)를 사용하여 형질주입 후 30시간, 72시간, 그리고 96시간에 CD151의 발현저해를 RT-PCR 또는 웨스턴 블럿으로 확인하였다. 대조군으로는 control siRNA(santa cruz, sc-37007)를 형질주입한 세포를 사용하였다.
실시예 1. 항암제 내성 담도암 세포주에서 TAGLN2의 과발현 확인
모세포주인 SNU1196/P에 젬시타빈의 농도를 증가시켜가며 1년간 배양한 결과, SNU1196/GR 세포의 젬시타빈에 대한 IC50값이 모세포주에 비해 100배 정도 높음을 확인하여 SNU1196/GR 세포가 젬시타빈에 대한 내성을 획득하였음을 확인하였다(도 1a).
이후, 항암제(gemcitabine) 내성 담도암 세포주 SNU1196/GR에서 TAGLN2의 발현을 웨스턴 블럿 분석으로 확인한 결과, 도1b에 나타난 바와 같이, 모세포주( SNU1196/P)에 비해 항암제 내성 담도암 세포(SNU1196/GR)에서 TAGLN2의 발현 및 분비가 현저히 증가되어 있었다(도 1b). 이상의 결과를 통해, TAGLN2가 담도암 세포의 항암제 내성 획득에 중요한 역할을 하고 있으며, TAGLN2의 발현 수준을 확인함으로써 담도암 세포의 항암제 내성 여부를 진단할 수 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 2. 항암제 내성 담도암 세포주에서 암 줄기세포 마커인 CD151의 발현 분석
암 줄기세포 특성을 갖는 스피어 분리 및 배양
인체 담도암 세포주에서 줄기세포의 특성을 나타내는 스피어 형성 유무를 확인하였고, SNU1196 세포주를 선택하여 후속 실험을 진행하였다(도 2a). 스피어의 형성이 확인된 담도암 세포주 중 SNU1196을 선택하여 스피어를 분리 배양하였으며, 다양한 암 줄기세포 관련 유전자와 단백질들의 발현을 확인하였다. 담도암 세포주들의 접착세포(Adherent cells)에 비해 스피어 세포(Sphere cells)에서 Notch, Hedgehog 및 Wnt 등 줄기세포 관련 신호전달 체계가 활성화되어 있는 것을 확인하였다(도 2b). 뿐만 아니라, 암 줄기세포 마커인 c-met과 하위 시그널들이 증가되어 있고, 암 줄기세포의 특성인 EMT(Epithelial to Mesenchymal transition)의 마커인 N-cadherin과 snail 또한 증가되어 있음을 알 수 있었다(도 2c).
스피어 세포의 암화 능력 확인
집락 형성 분석법을 통하여 SNU1196에서 배양한 스피어 세포의 특성을 검증하였다. 접착 세포에 비해 스피어 세포가 콜로니를 더 많이 형성하여 줄기세포의 가장 중요한 특성인 자가 재생 및 비부착 증식 능력이 높음을 확인하였다(도 3a).
인체 담도계암 세포주 SNU1196 스피어 세포의 암화 능력을 확인하기 위하여, 대조군인 접착 세포와 스피어 세포를 각각 1000개씩 누드마우스의 양 옆구리에 피하 주사한 후 12주간 관찰하였다. 암 줄기세포의 특성을 지니는 스피어 세포를 주입한 그룹이 접착 세포를 주입한 그룹에 비해 암 형성 능력이 더 높게 나타나 결과적으로, 스피어 세포의 성장이 더욱 빠르며, 조직학적으로도 내부 궤사가 심하여 보다 악성 양상을 나타냄을 확인하였다(도 3b).
담도암 세포주로부터 형성된 스피어 세포가 암 줄기세포와 관련된 유전자 및 마커들이 과발현되어 있고, 암화 능력이 증가되어 있는 위의 결과들을 토대로, 스피어 세포는 다량의 암 줄기세포를 포함하고 있을 것으로 생각하였으며, 스피어에서 특이적으로 발현하는 바이오마커를 조사함으로써 담도암 암 줄기세포 특이 표지자를 예측할 수 있을 것으로 판단하였다.
담도암 암 줄기세포, 암세포주 및 인체 담도암 조직에서의 CD151의 발현 분석
웨스턴 블럿에 의해 암 줄기세포의 특성을 가지는 스피어 세포에서 CD151이 과발현되어 있음을 확인하였다(도 4a). 이는 CD151이 담도암 암 줄기세포 관련 표지자로서의 가능성을 나타낸다고 할 수 있다. 또한, 인체 담도암 세포주에서 과발현되어 있었으며(도 4b), 인체 정상 담도 상피조직과 담도암 조직에서 CD151의 발현을 확인한 결과, 정상 조직에서는 발현이 현저히 낮은 반면 담도암 조직에서 강하게 발현하고 있음을 검증하였다(도 4c).
담도암 암 줄기세포 관련 마커인 CD151에 대한 항체에 의한 세포 분리 및 분리된 세포의 암 줄기세포 특성 확인
담도암 암 줄기세포 관련 표지자 CD151과 암 줄기세포와의 연관성을 검증하기 위하여, 담도암 세포주 SNU1196세포를 항-CD151 항체를 이용하여 in direct FACS 염색 후 세포를 분리하였다(도 5a). 항-CD151 항체에 의해 분리된 세포 중, CD151을 높게 발현하는 세포에서 줄기세포의 다분화 능력을 나타내는 OCT4, 암 줄기세포의 유지 및 재생에 관여하는 beta-catenin, 암 줄기세포 마커인 c-met, 그리고 암 줄기세포의 여러 특성 중 하나인 암 전이에 관련된 유전자인 vimentin과 CD104도 함께 증가되어 있음을 확인하였다(도 5b). 또한, 암 전이 세포 분석과 암 줄기세포의 가장 중요한 특징인 자가 재생과 비부착 증식을 알아보기 위한 집락 형성 분석 결과를 통하여 CD151을 높게 발현하는 세포가 암 전이 및 자기 재생능력이 높음을 검증하였다(도 5c 및 5d).
CD151 발현 억제에 따른 암 줄기세포의 특성 변화 분석
SNU1196 세포주에 CD151 siRNA를 형질주입한 경우, 30시간부터 96시간까지 CD151 mRNA의 발현이 확연하게 감소되어 있음을 확인하였다(도 6a).
CD151 siRNA 형질주입 후 72시간 되었을 때에 다양한 단백질들의 발현 변화를 웨스턴 블럿으로 확인한 결과, 암 줄기세포 마커로 알려진 c-met과 하위 시그널인 인산화된 AKT 및 GSK3의 발현이 CD151의 발현 저해와 함께 감소되었으며, 암 줄기세포 관련 Wnt 신호체계의 beta-catenin과 줄기세포의 다분화 능력을 나타내는 OCT4, 암 전이 관련 유전자인 N-cadherin과 Snail 이 감소됨을 확인하였다(도 6b). 이와 더불어 CD151 발현 저해시 암 전이 능력 억제(도 6c)와 자가 재생 능력 억제(도 6d)의 결과를 보여주어, CD151이 담도암 암 줄기세포 관련 마커이자 치료용 타겟임을 유추할 수 있었다.
항암제 내성 담도암 세포주에서 암 줄기세포 마커인 CD151의 발현 감소 확인
도 2부터 6의 결과들을 통하여 CD151이 담도암 암 줄기세포 마커임을 검증하였다. 그러나, CD151의 발현 수준은, TAGLN2과 달리 항암제 내성 담도암 세포주에서 오히려 감소되어 있었다(도 7).
실시예 3. 항암제 내성 담도암 세포주에서 TAGLN2의 발현 억제를 통한 항암제 내성 극복 확인
항암제 내성 담도암 세포주에서 TAGLN2의 발현 억제에 의한 항암제 내성 극복 여부를 판단하기 위하여, 웨스턴 블럿과 MTT 분석을 수행하였다. 항암제 내성 담도암 세포(SNU1196/GR)에서 TAGLN2 siRNA 150 nM 형질주입에 의해 TAGLN2의 발현이 현저히 억제됨을 웨스턴 블럿 분석으로 확인하였고(도 8a), 젬시타빈을 병용 처리한 결과, 모세포주의 IC50 농도보다도 낮은 10 nM의 농도에서도 항암제 감수성이 43% 증가하는 결과를 보여주었다(도 8b).
또한, 담도암 항암제 내성 세포주 SNU1196/GR에서 TAGLN2 발현 억제 시, 대사길항물질(anti-metabolite) 계열의 항암제인 5-FU(도 8c) 및 플라티넘(platinum) 계열 항암제인 시스플라틴(Cisplatin), 옥살리플라틴(Oxaliplatin)과 카보플라틴(Carboplatin)(도 8d)에 대한 감수성이 증가하였다.
한편, 토포이소머라아제 억제제(Topoisomerase inhibitor)인 이리노테칸(Irinotecan)과 에토포시드(Etoposide), EGFR 억제제인 엘로티닙(Erlotinib)에 대한 감수성은 TAGLN2 발현 억제에 의해 변화를 나타내지 않았다.
본 발명의 실험 결과, 항암제 내성 담도암 세포주에서 TAGLN2가 과발현되어 있으며, TAGLN2를 타겟으로 하는 siTAGLN2 형질 주입을 통해 젬시타빈 뿐만 아니라, 5-FU와 플라티넘 계열의 항암제들(시스플라틴, 옥살리플라틴 및 카보플라틴)의 감수성을 증진시킬 수 있음을 확인하였다.
이상의 결과를 통하여, TAGLN2가 담도암의 항암제 내성 극복을 위한 새로운 치료용 타겟임을 규명하였다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
<110> INDUSTRY-ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION, Yonsei University <120> Novel Biomarker for Diagnosis of Anticancer drug Resistance of Biliary tract Cancer and Uses thereof <130> PN150224 <160> 32 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for Notch3 <400> 1 atggtgggaa ctaaacacag ct 22 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for Notch3 <400> 2 atgaccctgg aggaagcaca 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for Hes1 <400> 3 gtgctgtctg gatgcggagt 20 <210> 4 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for Hes1 <400> 4 gaacactcac actcaaagcc c 21 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for Ihh <400> 5 cctgaactcg ctggctatct 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for Ihh <400> 6 aatacaccca gtcaaagccg 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for Gli1 <400> 7 agagtccagg gggttacata 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for Gli1 <400> 8 agagtccagg gggttacata 20 <210> 9 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for Nanog <400> 9 actgtctctc ctcttccttc ct 22 <210> 10 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for Nanog <400> 10 agagtaaagg ctggggtagg ta 22 <210> 11 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for Oct4 <400> 11 gtggaggaag ctgacaacaa 20 <210> 12 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for Oct4 <400> 12 agcagcctca aaatcctctc 20 <210> 13 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for PTEN <400> 13 ggacgaactg gtgtaatgat 20 <210> 14 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for PTEN <400> 14 cagaccacaa actgaggatt 20 <210> 15 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for FZD7 <400> 15 ccaacggcct gatgtacttt 20 <210> 16 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for FZD7 <400> 16 gccatgccga agaagtagag 20 <210> 17 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for beta-catenin <400> 17 gtatgagtgg gaacagggat tt 22 <210> 18 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for beta-catenin <400> 18 cctggtcctc gtcatttagc 20 <210> 19 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for C-met <400> 19 caatgtgaga tgtctccagc 20 <210> 20 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for C-met <400> 20 ccttgtagat tgcaggcaga 20 <210> 21 <211> 38 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for Snail <400> 21 aagcttccat ggcgcgctct ttcctcgtca ggaagccc 38 <210> 22 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for Snail <400> 22 ggatcctcag cggggacatc ctgagcagcc ggactcttg 39 <210> 23 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for Vimentin <400> 23 gagaactttg ccgttgaagc 20 <210> 24 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for Vimentin <400> 24 gcttcctgta ggtggcaatc 20 <210> 25 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for CD90 <400> 25 gacccgtgag acaaagaagc 20 <210> 26 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for CD90 <400> 26 actgtgacgt tctgggagga 20 <210> 27 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for CEACAM1 <400> 27 atacctgcca cgccaataac 20 <210> 28 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for CEACAM1 <400> 28 ttatgctgag ggtggtgttg 20 <210> 29 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for CD151 <400> 29 ctccccggac atactctctg 20 <210> 30 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for CD151 <400> 30 gtcagagctc acctggcttc 20 <210> 31 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for beta-actin <400> 31 ggcatcctca ccctgaagta 20 <210> 32 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for beta-actin <400> 32 ggggtgttga aggtctcaaa 20

Claims (13)

  1. TAGLN2(Transgelin-2) 단백질에 결합하는 항체, 앱타머, 올리고펩티드 또는 PNA(Peptide nucleic acid), 또는 상기 단백질을 코딩하는 핵산분자에 결합하는 프라이머 또는 프로브를 포함하는 담도암의 항암제 내성 진단용 키트로서,
    상기 항암제는 5-플루오로우라실(5-FU), 옥살리플라틴(Oxaliplatin), 카보플라틴(Carboplatin) 및 시스플라틴(Cisplatin)으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 담도암의 항암제 내성 진단용 키트.
  2. TAGLN2(Transgelin-2) 단백질에 결합하는 항체, 앱타머, 올리고펩티드 또는 PNA(Peptide nucleic acid), 또는 상기 단백질을 코딩하는 핵산분자에 결합하는 프라이머 또는 프로브를 포함하는 담도암의 항암제 내성 마커 검출용 키트로서,
    상기 항암제는 5-플루오로우라실(5-FU), 옥살리플라틴(Oxaliplatin), 카보플라틴(Carboplatin) 및 시스플라틴(Cisplatin)으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 담도암의 항암제 내성 마커 검출용 키트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 키트는 면역분석(immunoassay)용 키트인 것을 특징으로 하는 키트.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 면역분석(immunoassay)용 키트는 루미넥스 분석 키트, 단백질 마이크로어레이 키트 또는 ELISA 키트인 것을 특징으로 하는 키트.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 키트는 마이크로어레이 또는 유전자 증폭 키트인 것을 특징으로 하는 키트.
  6. 담도암의 항암제 내성 진단에 필요한 정보를 제공하기 위하여, 생물학적 시료 내에 있는 TAGLN2(Transgelin-2) 단백질 또는 상기 단백질을 코딩하는 핵산분자를 검출하는 단계를 통하여 담도암의 항암제 내성 마커를 검출하는 방법으로서,
    상기 항암제는 5-플루오로우라실(5-FU), 옥살리플라틴(Oxaliplatin), 카보플라틴(Carboplatin) 및 시스플라틴(Cisplatin)으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 담도암의 항암제 내성 마커를 검출하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 방법은 항원-항체 반응 방식으로 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 방법은 유전자 증폭 방식으로 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 생물학적 시료는 담도암 세포 또는 이의 배양액, 담도암 조직, 혈액, 혈청 및 혈장으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. TAGLN2(Transgelin-2)의 활성 억제제 또는 발현 억제제를 유효성분으로 포함하는 담도암의 항암제 내성 억제용 약제학적 조성물로서,
    상기 담도암은 TAGLN2 발현이 증가된 항암제 내성 담도암이고,
    상기 항암제는 5-플루오로우라실(5-FU), 옥살리플라틴(Oxaliplatin), 카보플라틴(Carboplatin) 및 시스플라틴(Cisplatin)으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 담도암의 항암제 내성 억제용 약제학적 조성물.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 TAGLN2의 활성 억제제는 TAGLN2에 결합하는 항체, 이의 항원 결합 단편, 화합물, 펩티드, 펩티드 미메틱스 및 앱타머로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 TAGLN2의 발현 억제제는 TAGLN2 유전자 또는 TAGLN2의 발현을 촉진하는 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오티드, siRNA(small interfering RNA), shRNA(small hairpin RNA) 및 리보자임(ribozyme)으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230077936A (ko) 2021-11-26 2023-06-02 경북대학교 산학협력단 구강암의 시스플라틴 내성 예측용 바이오마커 및 이의 용도

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006135886A2 (en) 2005-06-13 2006-12-21 The Regents Of The University Of Michigan Compositions and methods for treating and diagnosing cancer
WO2008127718A2 (en) 2007-04-13 2008-10-23 Osi Pharmaceuticals, Inc. Biological markers predictive of anti-cancer response to epidermal growth factor receptor kinase inhibitors
US20080312260A1 (en) 2007-04-13 2008-12-18 Haley John D Biological markers predictive of anti-cancer response to kinase inhibitors

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8055375B2 (en) * 2008-09-30 2011-11-08 Rockwell Automation Technologies, Inc. Analytical generator of key performance indicators for pivoting on metrics for comprehensive visualizations
KR101127566B1 (ko) * 2009-01-08 2012-03-23 한국원자력연구원 ｔｒａｎｓｇｅｌｉｎ ２ 유전자 발현을 억제하여 암세포의화합물 또는 방사선에 대한 민감도를 증진하는 방법
KR101389018B1 (ko) * 2011-07-19 2014-04-29 연세대학교 산학협력단 담도암 암 줄기세포 특성에 기초한 담도암 신규 바이오마커 및 그의 용도

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006135886A2 (en) 2005-06-13 2006-12-21 The Regents Of The University Of Michigan Compositions and methods for treating and diagnosing cancer
WO2008127718A2 (en) 2007-04-13 2008-10-23 Osi Pharmaceuticals, Inc. Biological markers predictive of anti-cancer response to epidermal growth factor receptor kinase inhibitors
US20080312260A1 (en) 2007-04-13 2008-12-18 Haley John D Biological markers predictive of anti-cancer response to kinase inhibitors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230077936A (ko) 2021-11-26 2023-06-02 경북대학교 산학협력단 구강암의 시스플라틴 내성 예측용 바이오마커 및 이의 용도

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