KR101978401B1 - 자궁경부무력증 진단용 마커 및 이의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 Ezrin 또는 p-Ezrin의 단백질 또는 이의 유전자의 mRNA의 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 자궁경부무력증 진단용 조성물, 및 상기 조성물을 포함하는, 자궁경부무력증 진단용 키트, 상기 자궁경부무력증 진단을 위한 정보의 제공 방법을 제공한다.
본 발명은, 자궁경부무력증 진단용 조성물을 제공함으로서, 자궁경부무력증 환자에게서 발현이 변화하는 단백질 또는 그 유전자의 발현 수준을 측정 및 비교함으로서, 자궁경부무력증의 조기진단 및 질병 정도를 유의적으로 예측 또는 파악할 수 있다.
아울러, 본 발명의 진단용 조성물은 비침습성 진단을 가능하게 하여 혈액, 뇨 검사 등으로 간단하고 유효성 있는, 자궁경부무력증의 초기 진단을 할 수 있다.

Description

자궁경부무력증 진단용 마커 및 이의 용도{A biomarker for diagnosing incompetent internal os of cervix and the uses thereof}
본 발명은 자궁경부무력증 진단용 조성물, 상기 조성물을 포함하는, 자궁경부무력증 진단용 키트, 상기 자궁경부무력증 진단을 위한 정보의 제공 방법을 제공한다.
임신 내내 태아를 자궁 내 유지하는 자궁경부의 능력을 자궁경부 적격능력(Cervical competence)라고 한다. 임신 중 자궁경부가 이러한 역할을 하지 못하여 임신 도중 자궁문이 열려 양수 파수 및 태아 배출이 이루어지게 되는 증상을 자궁경부무력증(IIOC; Incompetent Internal Os of Cervix)이라고 한다.
자궁경부무력증은 자궁 수축력의 결여로 자궁경부가 임신을 유지할 수 없는 상태이며 통증이 없는 상태에서 자궁경부가 점진적으로 확장 및 소실이 되어 결과적으로 임신 2기 유산 또는 조기 출산이 야기된다. 분만의 0.5~2%에서 발생하고, 조산의 10~15% 그리고 임신 중반기 태아 손실의 20~25%가 자궁경부무력증이 원인이다. 이러한 증상의 중대성에도 불구하고 자궁경부무력증의 병태생리적 발생 기전이 아직 밝혀지지 않았고, 이로 인해 정확한 진단이 불가능한 상태이다.
자궁경부무력증의 원인 및 위험인자는 아직까지 명확하게 알려진 것이 없다. 일반적인 원인으로는 자궁경부의 선천적인 이상, 자궁경부가 손상을 받게 되는 경우, 예를 들어, 자궁경부암의 진단과 치료로 시행되는 자궁경부 원추 절제술을 시행한 경우, 인공 유산과 관련하여 자궁경부를 인위적으로 개대한 경우, 임신 중반기 임신 중절과 관련하여 자궁경부가 손상을 받은 경우이다. 자궁경부를 약화시키는 호르몬에 의한 영향 등 자궁경부를 약화시키는 모든 상황과 관련 있어 보인다.
자궁경부무력증의 증상으로는 아래로 빠질듯한 질 압박감, 자궁경부의 개대로 양막이 밀려나오거나 양막 파수 현상, 질 출혈, 점액질 같은 질 분비물의 과다 분비, 요통, 간헐적인 자궁 수축 등이 있다.
자궁경부무력증은 임신 2기 말에서 3기 초(임신 26주~32주 사이)에 조기 통증과 조기 분만의 문제를 일으킨다. 이때 자궁수축이 없으면서 자궁경부의 개대가 일어나서 태아 손실이 있어야 자궁경부무력증으로 진단할 수 있다. 환자가 과거에 유산이나 인공유산 등의 병력을 가지고 있거나 조산한 경험이 있을 경우에 진단을 내리게 되며, 초음파로 정확한 진단이 가능하다. 임산부가 초산이거나 과거에 자궁경부무력증의 경험이 없어 지나치게 된다면 위험한 상황에 이를 수 있다.
이에, 자궁경부무력증을 조기에 진단할 수 있는 바이오마커의 발굴이 시급한 실정이다.
대한민국 공개특허 제10-2012-0104690호
본 발명의 하나의 목적은, Ezrin 또는 p-Ezrin의 단백질 또는 이의 유전자의 mRNA의 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 자궁경부무력증 진단용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 포함하는, 자궁경부무력증 진단용 키트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 자궁경부무력증 진단을 위한 정보의 제공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 자궁경부무력증 치료제의 스크리닝 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하나의 양태로서, Ezrin 또는 p-Ezrin의 단백질 또는 이의 유전자의 mRNA의 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 자궁경부무력증 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명에서, 상기 자궁경부무력증 진단용 조성물은 Ezrin 또는 p-Ezrin의 단백질 또는 이의 유전자의 mRNA의 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 자궁경부무력증 진단용 조성물일 수 있다.
본 발명에서 용어, "자궁경부무력증"은 자궁경관의 구조나 기능에 결함이 있어서 임신의 유지가 되지 않고 유산되는 경우를 의미한다. 자궁경부무력증의 원인은 아직 확실치는 않으나 자궁경부의 선천적인 이상이 원인일 수 있고, 후천적으로는 대부분 자궁경관의 외상이나 잦은 소파술, 경부절단술, 전기치료, 경부원추절제술이 원인일 수 있다.
특별한 증상은 없을 수 있으며, 임신 중 반복유산이나 조산의 경우 자궁경부무력증으로 추측하게 된다. 임신 중 질출혈, 질 분비물의 증가, 골반의 압통, 생리통과 비슷한 통증이 나타난다면 자궁경부가 변하는 증상일 수 있다. 아직 정확한 검사방법은 없으나 임신 중기 이후에 자궁수축을 동반하거나 혹은 자궁수축은 없으나 조산이나 유산의 경험, 또는 이전에 이런 경험이 없을지라도 초음파검사를 통해 자궁경관이 짧아져 있다면 자궁경부무력증의 위험이 있다고 추측하게 된다. 임신 14주 전후로 조산이나 유산을 막기 위해 예방적 차원에서 자궁경관 원형결찰술을 시행하며, 질식으로 시술하나 계속 반복하여 실패하거나 자궁경관의 질식결찰술을 시행할 수 없을 정도로 짧거나 손상이 심한 경우 복식 자궁경관 원형결찰술을 시행할 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어 "진단"은 병리 상태의 존재 또는 특징을 확인하는 것을 의미한다. 본 발명의 목적상, 진단은 자궁경부무력증 발병 여부를 확인하는 것으로서, 자궁경부무력증 발병 여부를 조기에 확인 할 수 있다.
본 발명에서 상기 Ezrin(에즈린) 단백질은 ERM(moesin-Ezrin-radixin) protein family에 속하는 단백질 중 하나로, ERM (moesin-Ezrin-radixin) protein family에 속하는 단백질들은 세포막의 단백질들과 세포 골격의 연접과 신호 전달을 함께 수행하는 단백질이다. 본 발명에서 Ezrin과 자궁경부무력증과의 관련성에 대하여 최초로 규명하였다.
상기 p-Ezrin은 활성화된 에즈린으로, 인산화된 에즈린(phospho Ezrin)을 의미하며, 본 발명에서 p-Ezrin과 자궁경부무력증과의 관련성에 대하여 최초로 규명하였다.
본 발명의 일 실시예에서, IIOC 실험군과 대조군의 자궁경부와 질 상피세포의 핵막과 세포질에서 Ezrin과 p-Ezrin의 발현 정도를 확인한 결과, 대조군에서는 IIOC 실험군에 비해 핵막에서 Ezrin과 p-Ezrin의 발현이 각각 약 2.53배 또는 2.76배 높았으며, 세포질에서도 Ezrin과 p-Ezrin의 발현이 각각 약 3.66 배 또는 2.47배 높았다. 즉, IIOC 실험군의 경우, 대조군에 비해 핵막에서 Ezrin과 p-Ezrin의 발현이 현저히 감소하였으며, 세포질에서도 Ezrin과 p-Ezrin 발현이 현저히 감소한 것을 확인한 바, 상기 Ezrin과 p-Ezrin 단백질이 자궁경부무력증을 조기에 진단할 수 있는 마커로 활용할 수 있음을 확인하였다.
본 발명에서 용어 "마커(marker)"란 정상군 개체와 자궁경부무력증을 가진 개체를 구분하여 진단할 수 있는 물질로, 본 발명의 자궁경부무력증을 가지는 개체에서 증가 또는 감소를 보이는 폴리펩티드, 단백질 또는 핵산, 유전자, 지질, 당지질, 당단백질 또는 당 등과 같은 유기 생체 분자들을 모두 포함한다. 특히 본 발명에서는 본 발명의 자궁경부무력증을 가지는 개체에서 변화되는 단백질일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 사용된 용어 "mRNA 수준 측정"이란 자궁경부무력증을 진단하기 위하여 생물학적 시료에서 자궁경부무력증 진단용 유전자들의 mRNA 존재 여부와 발현 정도를 확인하는 과정으로 mRNA의 양을 측정한다. 이를 위한 분석 방법으로는 역전사 중합효소반응(RT-PCR), 경쟁적 역전사 중합효소반응(Competitive RT-PCR), 실시간 역전사 중합효소반응(Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅(Northern blotting), DNA 칩 등이 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 유전자의 mRNA 수준을 측정하는 제제는 바람직하게는 프라이머 쌍 또는 프로브이며, 상기 유전자들의 핵산 정보가 GeneBank 등에 알려져 있으므로 당업자는 상기 서열을 바탕으로 이들 유전자의 특정 영역을 특이적으로 증폭하는 프라이머 또는 프로브를 디자인할 수 있다.
상기 유전자의 mRNA 수준을 측정하는 제제는 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머 쌍, 프로브 또는 안티센스 뉴클레오티드를 포함할 수 있다.
바람직하게 자궁경부무력증 진단을 위하여, 상기 mRNA 수준을 측정하는 제제는 Ezrin 또는 p-Ezrin의 단백질의 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머 쌍, 프로브 또는 안티센스 올리고뉴클레오티드를 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어 "프라이머 쌍"은 표적 유전자 서열을 인지하는 정방향 및 역방향의 프라이머로 이루어진 모든 조합의 프라이머쌍을 포함하나, 바람직하게는, 특이성 및 민감성을 가지는 분석 결과를 제공하는 프라이머 쌍이다. 프라이머의 핵산 서열이 시료내 존재하는 비-표적 서열과 불일치하는 서열이어서, 상보적인 프라이머 결합 부위를 함유하는 표적 유전자 서열만 증폭하고 비특이적 증폭을 유발하지 않는 프라이머일 때, 높은 특이성을 부여할 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어 "프로브"란 시료 내의 검출하고자 하는 표적 물질과 특이적으로 결합할 수 있는 물질을 의미하며, 상기 결합을 통하여 특이적으로 시료 내의 표적 물질의 존재를 확인할 수 있는 물질을 의미한다. 프로브 분자의 종류는 당업계에서 통상적으로 사용되는 물질로서 제한은 없으나, 바람직하게는 PNA (peptide nucleic acid), LNA (locked nucleic acid), 펩타이드, 폴리펩타이드, 단백질, RNA 또는 DNA 일 수 있으며, 가장 바람직하게는 PNA이다. 보다 구체적으로, 상기 프로브는 바이오 물질로서 생물에서 유래되거나 이와 유사한 것 또는 생체외에서 제조된 것을 포함하는 것으로 예를 들어, 효소, 단백질, 항체, 미생물, 동식물 세포 및 기관, 신경세포, DNA, 및 RNA일 수 있으며, DNA는 cDNA, 게놈 DNA, 올리고뉴클레오타이드를 포함하며, RNA는 게놈 RNA, mRNA, 올리고뉴클레오타이드를 포함하며, 단백질의 예로는 항체, 항원, 효소, 펩타이드 등을 포함할 수 있다.
본 발명에서 용어, "안티센스 올리고뉴클레오티드"는 특정 mRNA의 서열에 상보적인 핵산 서열을 함유하고 있는 DNA 또는 RNA 또는 이들의 유도체로서, mRNA 내의 상보적인 서열에 결합하여 mRNA의 단백질로의 번역을 저해하는 작용을 한다. 안티센스 올리고뉴클레오티드 서열은 상기 유전자들의 mRNA에 상보적이고 상기 mRNA에 결합할 수 있는 DNA 또는 RNA 서열을 의미한다. 이는 상기 유전자 mRNA의 번역, 세포질 내로의 전위(translocation), 성숙(maturation) 또는 다른 모든 전체적인 생물학적 기능에 대한 필수적인 활성을 저해할 수 있다. 안티센스 올리고뉴클레오티드의 길이는 6 내지 100 염기, 바람직하게는 8 내지 60 염기, 보다 바람직하게는 10 내지 40 염기일 수 있다. 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 통상의 방법으로 시험관 내에서 합성되어 생체 내로 투여하거나 생체 내에서 안티센스 올리고뉴클레오티드가 합성되도록 할 수 있다. 시험관 내에서 안티센스 올리고뉴클레오티드를 합성하는 한가지 예는 RNA 중합효소 I를 이용하는 것이다. 생체 내에서 안티센스 RNA가 합성되도록 하는 한 가지 예는 다중클로닝부위(MCS)의 기원이 반대 방향에 있는 벡터를 사용하여 안티센스 RNA가 전사되도록 하는 것이다. 상기 안티센스 RNA는 서열 내에 번역 중지 코돈이 존재하도록 하여 펩타이드 서열로 번역되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용된 용어 "단백질 수준 측정"이란 자궁경부무력증 진단을 위하여 생물학적 시료에서 자궁경부무력증 진단용 마커 단백질의 존재 여부와 발현 정도를 확인하는 과정이다. 상기 마커 단백질에 대하여 특이적으로 결합하는 항체를 이용하여 단백질의 양을 확인할 수 있으며, 바람직하게는 항체를 이용하지 않고 단백질 발현 수준 자체를 측정한다.
상기 단백질 수준 측정 또는 비교 분석 방법으로는 단백질 칩 분석, 면역측정법, 리간드 바인딩 어세이, MALDI-TOF(Matrix Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry)분석, SELDI-TOF(Sulface Enhanced Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry)분석, 방사선 면역분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역세포화학(immunocytochemistry), 보체 고정 분석법, 2차원 전기영동 분석, 액상 크로마토그래피-질량분석(liquid chromatography-Mass Spectrometry, LC-MS), LC-MS/MS(liquid chromatography-Mass Spectrometry/ Mass Spectrometry), 웨스턴 블랏, 및 ELISA(enzyme linked immunosorbentassay) 등이 있으나 이로 제한되는 것은 아니다.
자궁경부무력증 진단을 위하여 바람직하게 상기 단백질 수준을 측정하는 제제는 Ezrin 또는 p-Ezrin의 단백질에 특이적으로 결합하는 항체를 포함할 수 있다.
본 발명에 사용된 용어 "항체"는 항원성 부위에 대해서 지시되는 특이적인 단백질 분자를 의미한다. 본 발명의 목적상, 항체는 상기 Ezrin 또는 p-Ezrin의 단백질에 대해 특이적으로 결합하는 항체를 의미하며, 다클론 항체, 단클론 항체 및 재조합 항체를 모두 포함한다. 항체를 생성하는 것은 당업계에 널리 공지된 기술을 이용하여 용이하게 제조할 수 있다.
또한 본 발명의 항체는 2개의 전체 길이의 경쇄 및 2개의 전체 길이의 중쇄를 가지는 완전한 형태뿐만 아니라, 항체 분자의 기능적인 단편을 포함한다. 항체분자의 기능적인 단편이란 적어도 항원 결합 기능을 보유하고 있는 단편을 뜻하며, Fab, F(ab'), F(ab') 2 및 Fv 등이 있다.
본 발명은 다른 양태로서, 상기 자궁경부무력증 진단용 조성물을 포함하는, 자궁경부무력증 진단용 키트를 제공한다.
바람직하게, 상기 키트는 RT-PCR(Reverse transcription polymerase chain reaction) 키트, DNA 칩 키트, ELISA(Enzyme-linked immunosorbent assay) 키트, 단백질 칩 키트 또는 래피드(rapid) 키트 일 수 있다.
또한, 바람직하게, 상기 자궁경부무력증 진단용 키트는 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성성분 조성물, 용액 또는 장치를 더 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 진단용 키트는 역전사 중합효소반응을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단용 키트일 수 있다. RT-PCR (역전사 중합효소반응) 키트는 마커 유전자에 대한 특이적인 각각의 프라이머 쌍을 포함한다. 프라이머는 상기 각 유전자의 핵산서열에 특이적인 서열을 가지는 뉴클레오타이드로서, 약 7 bp 내지 50 bp의 길이, 보다 바람직하게는 약 10 bp 내지 30 bp 의 길이이다. 또한 대조군 유전자의 핵산 서열에 특이적인 프라이머를 포함할 수 있다. 그외 역전사 중합효소반응 키트는 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액(pH 및 마그네슘 농도는 다양), 데옥시뉴클레오타이드(dNTPs), Taq-폴리머라아제 및 역전사효소와 같은 효소, DNAse, RNAse 억제제 DEPC-수(DEPC-water), 멸균수등을 포함할 수 있다.
바람직하게 DNA 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단용 키트일 수 있다. DNA 칩 키트는 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA 또는 올리고뉴클레오티드(oligonucleotide)가 부착되어 있는 기판, 및 형광표식 프로브를 제작하기 위한 시약, 제제, 효소 등을 포함할 수 있다. 또한 기판은 대조군 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA 또는 올리고뉴클레오티드를 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, ELISA를 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 키트일 수 있다. ELISA 키트는 상기 단백질에 대한 특이적인 항체를 포함한다. 항체는 각 마커 단백질에 대한 특이성 및 친화성이 높고 다른 단백질에 대한 교차 반응성이 거의 없는 항체로, 단클론 항체, 다클론 항체 또는 재조합 항체이다. 또한 ELISA 키트는 대조군 단백질에 특이적인 항체를 포함할 수 있다. 그 외 ELISA 키트는 결합된 항체를 검출할 수 있는 시약, 예를 들면, 표지된 2차 항체, 발색단(chromophores), 효소(예: 항체와 컨주게이트됨) 및 그의 기질 또는 항체와 결합할 수 있는 다른 물질 등을 포함할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 5분내 분석결과를 알 수 있는 신속한 테스트를 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 래피드(rapid) 키트 일 수 있다. 래피드 키트는 단백질에 대한 특이적인 항체를 포함한다. 항체는 각 마커 단백질에 대한 특이성 및 친화성이 높고 다른 단백질에 대한 교차 반응성이 거의 없는 항체로, 단클론 항체, 다클론 항체 또는 재조합 항체이다. 또한 래피드 키트는 대조군 단백질에 특이적인 항체를 포함할 수 있다. 그 외 래피드 키트는 결합된 항체를 검출할 수 있는 시약, 예를 들면, 특이항체와 2차 항체가 고정된 나이트로 셀룰로오스 멤브레인, 항체가 결합된 비드에 결합된 멤브레인, 흡수패드와 샘플 패드 등 다른 물질 등을 포함할 수 있다.
본 발명은 다른 양태로서, 자궁경부무력증 진단을 위한 정보의 제공 방법을 제공한다.
바람직하게, 본 발명의 방법은 상기 생물학적 시료로부터 Ezrin 또는 p-Ezrin의 단백질 또는 이의 유전자의 발현 수준을 측정하는 단계; 및
상기 단계에서 측정된 단백질의 발현 수준 또는 유전자의 발현 수준을 정상 대조구 시료와 비교하는 단계를 포함하는, 자궁경부무력증 진단을 위한 정보의 제공 방법 일 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어 "생물학적 시료"란 자궁경부무력증 발병에 의해 유전자 발현 수준 또는 단백질 발현 수준이 차이가 나는 조직, 세포, 전혈, 혈청, 혈장, 타액, 뇌척수액 또는 뇨와 같은 시료 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
상기 Ezrin 또는 p-Ezrin은 모두 정상 대조군과 비교하여, 자궁경부무력증 이 있는 개체에서 유전자 발현 수준 또는 해당 단백질의 발현 수준이 변화하는 특징을 가지므로, 상기 수준이 변화하면 자궁경부무력증으로 진단할 수 있다.
또한, 자궁경부무력증 의심 개체의 분리된 시료의 상기 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 발현 수준이 정상 대조군 시료의 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 발현 수준보다 낮을 경우, 자궁경부무력증으로 판단할 수 있다.
바람직하게, 본 발명의 상기 유전자의 발현 수준은 mRNA 발현 수준을 측정하거나 비교할 수 있다.
상기 mRNA 발현 수준 측정 또는 비교는 역전사 중합효소반응, 경쟁적 역전사 중합효소반응, 실시간 역전사 중합효소반응, RNase 보호 분석법, 노던 블랏팅 또는 DNA 칩 등을 사용할 수 있으나, 본 발명은 이들에 제한되는 것이 아니다. 상기 측정 방법들을 통하여 정상 대조군에서의 mRNA 발현량과 자궁경부무력증 환자의 mRNA 발현량을 확인할 수 있고, 이들 발현량 정도를 비교함으로써 자궁경부무력증 발병 여부를 진단 또는 예측할 수 있다.
바람직하게 본 발명의 상기 단백질 발현 수준은 해당 단백질에 특이적으로 결합하는 항체를 이용하여 측정 및 비교할 수 있다. 상기 항체와 생물학적 시료 내의 해당 단백질이 항원-항체 복합체를 형성하도록 하고, 이를 검출하는 방법을 이용한다.
본 발명에서 사용된 용어 "항원-항체 복합체"는 생물학적 시료 중의 해당 단백질 항원과 이를 인지하는 항체의 결합물을 의미한다. 상기 항원-항체 복합체의 검출은 당업계에 공지된 바와 같은 방법, 예를 들어 분광학적, 광화학적, 생물화학적, 면역화학적, 전기적, 흡광적, 화학적 및 기타 방법을 이용하여 검출할 수 있다.
본 발명의 목적상, 상기 단백질 발현 수준 측정 또는 비교 분석 방법으로는 단백질 칩 분석, 면역측정법, 리간드 바인딩 어세이, MALDI-TOF(Matrix Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry)분석, SELDI-TOF(Sulface Enhanced Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry)분석, 방사선 면역분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역세포화학(immunocytochemistry), 보체 고정 분석법, 2차원 전기영동 분석, 액상 크로마토그래피-질량분석(liquid chromatography-Mass Spectrometry, LCMS), LC-MS/MS(liquid chromatography-Mass Spectrometry/ Mass Spectrometry), 웨스턴 블랏, 및 ELISA(enzyme linked immunosorbentassay) 등이 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 구체적인 실시예에서는, Ezrin 또는 p-Ezrin의 단백질 발현 수준 자체를 측정 및 비교하기 위해서, 면역세포화학(immunocytochemistry)을 사용하였다.
본 발명은 다른 양태로서 자궁경부무력증 치료제의 스크리닝 방법을 제공한다.
본 발명의 자궁경부무력증 치료제의 스크리닝 방법은 자궁경부무력증 치료제 후보물질을 자궁경부 또는 질 상피세포에 처리하는 단계; 상기 후보물질 처리군에서 Ezrin 또는 p-Ezrin 단백질의 발현수준을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 Ezrin 또는 p-Ezrin 단백질의 발현수준이 후보물질을 처리하지 않은 대조군보다 증가하면, 상기 후보물질을 자궁경부무력증 치료제로 선택하는 단계를 포함한다.
본 발명의 용어, "자궁경부무력증 치료제 후보물질"은 통상적인 선정방식에 따라 자궁경부무력증 치료의 가능성을 지닌 것으로 추정되거나 또는 무작위적으로 선정된 개별적인 핵산, 단백질, 기타 추출물 또는 천연물, 또는 화합물 등이 될 수 있다.
본 발명에서 발현 수준 측정은 Ezrin 또는 p-Ezrin 단백질의 발현수준을 측정하는 것일 수 있다.
본 발명의 용어 "대조군"이란 자궁경부무력증 치료제 후보물질을 처리하지 않은 세포 또는 조직으로 상기 후보물질을 처리한 군과 병렬 관계에 속하는 세포 또는 조직을 의미한다.
본 발명의 “자궁경부무력증 치료제의 스크리닝 방법”은, 자궁경부무력증 에 Ezrin 또는 p-Ezrin의 발현이 관련됨을 확인함으로써, Ezrin 또는 p-Ezrin의 발현을 치료제 후보물질을 처리하지 않은 대조군 세포와 비교하는 방식으로 고안되었다. 자궁경부무력증을 예방 또는 치료할 수 있는 후보물질의 부재 하에 세포에서의 Ezrin 또는 p-Ezrin 단백질의 수준을 측정하고, 또한, 상기 후보물질의 존재 하에서 Ezrin 또는 p-Ezrin 단백질의 수준을 측정하여 양자를 비교한 후, 상기 후보물질이 존재할 때의 Ezrin 또는 p-Ezrin 단백질의 수준이 상기 후보물질의 부존재 하에서의 수준보다 증가시키는 물질을 자궁경부무력증의 예방 또는 치료용 제제로 예측할 수 있다.
상기에서 기술한 바와 같이, 본 발명은, 자궁경부무력증 진단용 조성물을 제공함으로서, 자궁경부무력증 환자에게서 발현이 변화하는 단백질 또는 그 유전자의 발현 수준을 측정 및 비교함으로서, 자궁경부무력증의 조기진단 및 질병 정도를 유의적으로 예측 또는 파악할 수 있다.
아울러, 본 발명의 진단용 조성물은 비침습성 진단을 가능하게 하여 혈액, 뇨 검사 등으로 간단하고 유효성 있는, 혈관 협착 질환의 초기 진단을 할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
< 실시예 1> 자궁경부무력증 ( IIOC ; Incompetent Internal Os of Cervix) 실험 군과 대조군 샘플의 준비
자궁경부와 질 상피세포에서의 Ezrin과 p-Ezrin의 발현 정도를 알기 위해 병원에 내원한 임산부 40명을 대상으로 자궁경부무력증으로 진단받은 20명의 IIOC (자궁경부무력증, Incompetent Internal Os of Cervix) 실험군과 특별한 질환력과 과거력이 없는 37주 이후, 분만이 임박한 임산부 20명을 대조군으로 분류했다. 임상시험윤리위원회의 심사를 거쳐 수술을 시행하는 환자에게 동의를 구한 후 병리과로 보내질 자궁경부와 질 조직의 적출물에서 일부 조직을 분리하였다. 임상 샘플로부터 핵과 세포질에서의 Ezrin, p-Ezrin의 발현 정도를 Immunocytochemistry로 확인하였다.
< 실시예 2> 면역세포화학법 ( Immunocytochemistry )
IIOC 실험군과 대조군으로부터 얻은 자궁경부와 질 상피 세포를 DPBS에 희석시켜, cytospin으로 슬라이드 위에 세포를 위치시켰다. 슬라이드를 10분 정도 건조 시킨 후, 95% alcohol에 담가 고정했다. 고정 과정을 거친 슬라이드를 methanol에 fixation 처리 하여 항원을 고정시켰다. 이 후, 내인성 과산화효소의 활성을 억제하기 위해 0.3% hydrogen peroxide-methanol에 10분 간 처리한 후 50nm Tris 완충용액(TBS, pH 7.5)으로 수세하였다. 비특이성 반응을 제거하기 위해 30분간 염소 혈청 혹은 말 혈청을 처리하고 여분의 용액을 제거했다. 1차 항체인 Ezrin(Abcam Inc., Cambridge, MA, USA)과 p-Ezrin(Abcam Inc., Cambridge, MA, USA) 을 4℃에서 overnight으로 작용시켰다. 이후 TBS로 수세하고, biotin이 부착된 2차 항체(1:300, Zymed Co.)를 실온에서 30분간 작용시켰다. 다음으로 통상적인 avidin-biotin complex법으로 염색하였다. 발색제는 AEC를 사용하고 Mayer’s hematoxylin으로 대조 염색하였다.
Statistical Issues
Window용 SPSS(version 12.0) 통계 프로그램을 이용하여 두 군간의 변수에 대한 평균 비교를 위해 T-test, Mann-Whitney test를 사용하여 비교하고, p 값이 <0.05 일 때를 통계학적으로 유의성이 있는 것으로 하였다.
< 실험예 1> IIOC 실험군과 대조군 환자의 임상적 특징 분석
대조군: 특별한 질환력과 과거력이 없는 37주 이후의 분만이 임박한 임산부 6명
자궁경부무력증(IIOC) 실험군: 이전 임신에서 조산으로 인한 자궁경부무력증으로 진단받아 예방적 자궁경부 결찰술을 시행할 예정인 임산부 4명으로, 임신 24주 미만에 자궁수축과 진통 없이 자궁경부 개대가 진행되어 양막이 자궁경부를 통해 팽창되어 나오는 것이 육안적으로 확인되었으며, 적절한 치료를 받았음에도 임신유지가 되지 않아 유산이 된 임산부에 해당함
상기 두 군의 환자 정보는 다음과 같다. 두 군의 키와 신체질량지수(body mass index, BMI)에는 큰 차이를 보이지 않았지만 체중은 IIOC 실험군이 대조군에 비해 무거웠다. IIOC 실험군과 대조군의 평균 연령은 각각 33, 34.17이였다. 이들 두 그룹간의 나이, 키, 체중, BMI에서의 P value는 p<0.05를 만족하지 않아 유의적인 차이가 없음을 알 수 있었다(표 1).
IIOC 실험군과 대조군의 임상적 특징
Age (years)* Height (m) Weight (kg) BMI (kg/m2)§
Mean SE Median Median Median
IIOC
(n = 4)
33 0.845 1.63
(1.59-1.68)
75.1
(56-83)
27.41
(22.15-30.85)
Control
(n = 6)
34.17 1.740 1.61
(1.57-1.66)
68.5
(57.1-83)
27.27
(20.72-33.45)
P value by t-test: * 0.631, 0.418, 0.623, § 0.884
§ Body mass index = weight (kg)/height (m)2
SE: Standard Error, Median: Median (min-mix)
IIOC : Cervical incompetence group, Control : Normal pregnant group
또한, 두 군에서 임신 전과 임신 후의 BMI의 평균의 P value는 IIOC 실험군에서 0.063으로 임신 전과 후의 평균에 차이가 없었지만, 대조군에서는 P value는 0.004로 임신 전과 후의 차이를 보였으며, 임신 후의 값이 더 컸다.
BMI_1과 BMI_2의 평균값 차이
BMI_1(임신 전) BMI_2(임신 후)
Mean SE Mean SE
IIOC*
(n = 4)
25.11 1.405 26.96 1.797
Control
(n = 6)
21.00 1.552 26.53 1.960
P value by Paired t-test: * 0.063, 0.004
Body mass index = weight (kg)/height (m)2
SE: Standard Error
IIOC : Cervical incompetence group, Control : Normal pregnant group,
BMI_1 : BMI before pregnant, BMI_2 : BMI after pregnant.
< 실험예 2> IIOC 실험군과 대조군 샘플의 Ezrin과 p- Ezrin의 발현양 분석
자궁경부무력증을 진단받은 임산부의 자궁경부와 질 상피세포에서 Ezrin과 p-Ezrin의 발현을 확인해 보았다. 상기 실험예 1에서 분류한 4명의 자궁경부무력증 환자의 조직(IIOC 실험군), 6명의 특별한 질환력과 과거력이 없는 임산부의 조직(대조군)을 이용하여, 면역세포화학법(Immunocytochemistry)를 통해 Ezrin과 p-Ezrin의 발현 양상을 확인하고, IIOC 실험군과 대조군의 자궁경부와 질 상피세포의 핵막과 세포질에서 Ezrin과 p-Ezrin의 발현 정도를 수치로 나타내었다.
그 결과, 대조군에서는 IIOC 실험군에 비해 핵막에서 Ezrin과 p-Ezrin의 발현이 각각 약 2.53배 또는 2.76배 높았으며, 세포질에서도 Ezrin과 p-Ezrin의 발현이 각각 약 3.66 배 또는 2.47배 높았다. 즉, IIOC 실험군의 경우, 대조군에 비해 핵막에서 Ezrin과 p-Ezrin의 발현이 현저히 감소하였으며, 세포질에서도 Ezrin과 p-Ezrin 발현이 현저히 감소하였다. 이러한 Ezrin과 p-Ezrin의 발현 정도가 p<0.05를 만족하여 대조군에 비해 IIOC 실험군에서 Ezrin과 p-Ezrin의 발현이 유의성 있게 감소하였다(표 3).
IIOC 실험군과 대조군의 자궁경부와 질 상피세포의 핵막과 세포질에서 Ezrin과 p-Ezrin의 발현 정도
Ezrin at Nuclear membrane* pEzrin at Nuclear membrane Ezrin at Cytoplasm pEzrin at Cytoplasm§
Mean SE Mean SE Mean SE Mean SE
IIOC
(n = 4)
15.125 3.318 14.5 1.887 16.55 2.763 26.27 8.89
Control
(n = 6)
38.367 5.582 40.05 4.183 60.567 5.35 65 5.493
P value by T-test: * 0.014, 0.000, § 0.004
P value by Mann-Whitney test : 0.010
Ezrin at Nuclear membrane : The expression of Ezrin at Nuclear membrane.
pEzrin at Nuclear membrane : The expression of pEzrin at Nuclear membrane.
Ezrin at Cytoplasm : The expression of Ezrin at Cytoplasm
pEzrin at Cytoplasm : The expression of pEzrin at Cytoplasm
SE: Standard Error
IIOC : Cervical incompetence group, Control : Normal pregnant group,
이처럼, IIOC 실험군에서 대조군에 비해 Ezrin과 p-Ezrin의 발현이 현저한 수준으로 감소하는 것을 확인하였는 바, Ezrin과 p-Ezrin의 발현이 감소하는 경우, 자궁경부무력증으로 진단할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (12)

  1. 자궁경부 또는 질 상피세포에서 Ezrin 또는 p-Ezrin의 단백질의 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 자궁경부무력증 진단용 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 단백질 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체를 포함하는 것인, 자궁경부무력증 진단용 조성물.
  4. 제1항에 따른 조성물을 포함하는, 자궁경부무력증 진단용 키트.
  5. 제4항에 있어서, 상기 키트는 ELISA(Enzyme-linked immunosorbent assay) 키트, 단백질 칩 키트 또는 래피드(rapid) 키트인 것인, 자궁경부무력증 진단용 키트.
  6. 생물학적 시료로부터 Ezrin 또는 p-Ezrin의 단백질의 발현 수준을 측정하는 단계; 및
    상기 단계에서 측정된 단백질의 발현 수준을 정상 대조구 시료와 비교하는 단계를 포함하며,
    상기 생물학적 시료는 자궁경부 또는 질 상피세포인,
    자궁경부무력증 진단을 위한 정보의 제공 방법.
  7. 제6항에 있어서, 자궁경부무력증 의심 개체의 분리된 생물학적 시료의 상기 단백질의 발현 수준이 정상 대조군 시료의 단백질의 발현 수준보다 낮을 경우, 자궁경부무력증으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 자궁경부무력증 진단을 위한 정보의 제공 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서, 상기 단백질 발현 수준 측정은 해당 단백질에 특이적으로 결합하는 항체를 이용하는 것인, 자궁경부무력증 진단을 위한 정보의 제공 방법.
  11. 제6항에 있어서, 상기 단백질 발현 수준 측정 또는 비교는 단백질 칩 분석, 면역측정법, 리간드 바인딩 어세이, MALDI-TOF(Matrix Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry)분석, SELDI-TOF(Sulface Enhanced Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry)분석, 방사선 면역분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역세포화학(immunocytochemistry), 보체 고정 분석법, 2차원 전기영동 분석, 액상 크로마토그래피-질량분석(liquid chromatography-Mass Spectrometry, LC-MS), LC-MS/MS(liquid chromatography-Mass Spectrometry/ Mass Spectrometry), 웨스턴 블랏, 및 ELISA(enzyme linked immunosorbentassay)로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는, 자궁경부무력증 진단을 위한 정보의 제공 방법.
  12. 삭제
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