KR102143183B1 - A composition for the diagnosis of asthma, comprising a reagent for measuring microbiome in the respiratory - Google Patents

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KR102143183B1 KR1020180049304A KR20180049304A KR102143183B1 KR 102143183 B1 KR102143183 B1 KR 102143183B1 KR 1020180049304 A KR1020180049304 A KR 1020180049304A KR 20180049304 A KR20180049304 A KR 20180049304A KR 102143183 B1 KR102143183 B1 KR 102143183B1
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Abstract

본 발명은, 천식 진단용 조성물을 제공함으로써, 간단한 시료 채취를 통하여 천식의 조기진단 및 질병 정도를 유의적으로 예측 또는 파악할 수 있는 방법을 제공하며, 신속한 진단을 위한 진단 키트를 개발하는데 활용할 수 있다.The present invention, by providing a composition for diagnosing asthma, provides a method for significantly predicting or grasping the degree of disease and early diagnosis of asthma through simple sample collection, and can be used to develop a diagnostic kit for rapid diagnosis.

Description

호흡기 내 마이크로바이옴을 측정하는 제제를 포함하는 천식 진단용 조성물{A composition for the diagnosis of asthma, comprising a reagent for measuring microbiome in the respiratory}A composition for the diagnosis of asthma, comprising a reagent for measuring microbiome in the respiratory}

본 발명은 특정 미생물 군집(community)을 측정하는 제제를 포함하는 천식을 진단하기 위한 조성물, 상기 조성물을 이용하는 진단 키트 및 진단방법에 관한 것이다. The present invention relates to a composition for diagnosing asthma, including an agent for measuring a specific microbial community, a diagnostic kit and a diagnostic method using the composition.

미세먼지는 매우 복잡한 성분을 가진 대기 중에 부유하는 미세입자로, 미세먼지의 노출은 호흡기 및 심혈관계 질환의 발생뿐만 아니라 사망률을 증가시킨다고 알려져 있다. 일반적으로 미세입자의 직경은 0.1 내지 2.5㎛이며, 극미세입자는 직경이 0.1㎛ 미만인 물질을 의미한다. 미세먼지 조성은 매우 다양하나, 주로 탄소성분(유기탄소, 원소탄소), 이온성분(황산염, 질산염, 암모늄), 광물성분 등으로 구성되어 있다. 미세먼지는 주로 세기관지에서 염증반응을 일으키며, 이러한 작용은 천식, 만성 폐쇄성 폐질환 등을 일으키거나 악화시키는 것으로 알려져 있다.Fine dust is a fine particle suspended in the atmosphere with very complex components, and exposure to fine dust is known to increase mortality as well as incidence of respiratory and cardiovascular diseases. In general, the diameter of the fine particles is 0.1 to 2.5 μm, and the ultrafine particles mean a material having a diameter of less than 0.1 μm. Although the composition of fine dust is very diverse, it is mainly composed of carbon components (organic carbon, elemental carbon), ionic components (sulfate, nitrate, ammonium), and mineral components. Fine dust mainly causes inflammatory reactions in the bronchioles, and these actions are known to cause or worsen asthma and chronic obstructive pulmonary disease.

마이크로바이옴(microbiome)은 사람의 장, 호흡기, 피부 생식기 등의 인체 상피 세포에 주로 존재하는 모든 미생물들과 이들의 유전정보 전체를 말하는 것으로 단일생명체의 유전정보 전체를 뜻하는 게놈들의 집합체를 의미한다. 이러한 마이크로바이옴은 그 구성에 따라 인간의 건강에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 인체에 서식하는 미생물은 인체에 해를 끼치지 않는 공생균이 대부분이며 이중 일부는 병원균의 성장을 억제하거나, 인간 세포가 만들 수 없는 대사물질을 생성하는 등 유익균이다. 하지만 특정 신체부위에서는 일반 공생균으로 존재하지만 컨디션 및 신체 부위 등의 환경조건에 따라서 병원성을 나타내는 유해균(pathobiont) 역시 존재한다. Microbiome refers to all microorganisms mainly present in human epithelial cells such as human intestine, respiratory tract, skin and genital organs, and all of their genetic information, and refers to a collection of genomes that means the entire genetic information of a single organism. do. These microbiomes are known to affect human health according to their composition. Most of the microorganisms living in the human body are symbiotic bacteria that do not harm the human body, and some of them are beneficial bacteria such as inhibiting the growth of pathogens or producing metabolites that human cells cannot make. However, although it exists as a general symbiotic bacteria in a specific body part, pathobiont that exhibits pathogenicity also exists according to environmental conditions such as condition and body parts.

최근 유전자 서열분석 기술이 발달하면서, 인체 내 다양한 부위에서 인간 마이크로바이옴(microbiome)의 조사가 가능해졌다.With the recent development of gene sequencing technology, it has become possible to investigate the human microbiome in various parts of the human body.

환경 미생물은 만성 폐 질환의 보호 및 유해 효과 모두와 관련이 있으며, 흡입된 오염 물질을 대사 시키거나, 노출에 대한 염증 반응을 조절할 수 있다. 따라서, 미생물 군집의 생화학적 및 면역학적 프로파일은 폐 또는 기관지 환경의 건강 지표가 될 수 있다. 장 미생물이 건강에 미치는 영향에 대해서는 상대적으로 잘 연구되어 있으나, 오염 물질 흡입으로 유발되는 염증으로 유도되는 천식에서 미생물의 역할은 대체로 알려져 있지 않다. Environmental microbes are associated with both protective and detrimental effects of chronic lung disease and can metabolize inhaled pollutants or modulate inflammatory responses to exposure. Thus, the biochemical and immunological profile of the microbial community can be a health indicator of the lung or bronchial environment. The effects of intestinal microbes on health have been relatively well studied, but the role of microbes in asthma induced by inflammation caused by inhalation of pollutants is generally unknown.

대한민국 공개특허 제10-1831416 호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1831416

본 발명의 하나의 목적은 데이노코쿠스(Deinococcus) 속의 미생물을 검출하는 제제를 포함하는 천식의 진단용 조성물을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a composition for diagnosis of asthma comprising an agent for detecting microorganisms in the genus Deinococcus .

본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 포함하는 천식 진단용 키트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a kit for diagnosing asthma comprising the composition.

본 발명의 또 다른 목적은 (a) 의심개체로부터 데이노코쿠스(Deinococcus) 속의 수준을 측정하는 단계 및 (b) 상기 (a)단계에서 측정한 미생물의 수준을 대조구의 시료와 비교하는 단계를 포함하는 천식 진단을 위한 정보제공방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention includes the steps of (a) measuring the level of the genus Deinococcus from the suspected subject and (b) comparing the level of the microorganism measured in step (a) with a sample of a control It is to provide a method of providing information for the diagnosis of asthma.

본 발명자는 이산화타이타늄으로 염증을 유도한 동물모델에서 호흡기의 미생물 수준을 측정하고 대조구 동물 모델의 미생물 수준과 비교하였으며, 염증이 유도된 마우스에서 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter), 데이노코쿠스(Deinococcus) 및 엔히드로박터(Enhydrobacter) 속 미생물의 상대적 존재비가 증가함을 확인하였으며, 반면 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium) 및 미크로코쿠스(Micrococcus) 속의 미생물의 상대적 존재비가 감소함을 확인하였다. 이에 따라 폐에서 미생물 군집을 변화를 분석하여 폐 염증성 질환인 천식의 진단에 이용할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다. The present inventors measured the level of microorganisms in the respiratory tract in an animal model inducing inflammation with titanium dioxide and compared it with the level of microorganisms in a control animal model, and in mice in which inflammation was induced, Brucella , Methylobacterium , and Acine It was confirmed that the relative abundance of microorganisms of the genus Acinetobacter , Deinococcus , and Enhydrobacter increased, while Pseudomonas , Mesorhizobium , and Micrococcus ( It was confirmed that the relative abundance ratio of microorganisms in the genus Micrococcus ) decreased. Accordingly, by analyzing changes in the microbial community in the lung, it was confirmed that it can be used for diagnosis of asthma, which is a pulmonary inflammatory disease, and the present invention was completed.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하나의 양태로 데이노코쿠스(Deinococcus) 속의 미생물을 검출하는 제제를 포함하는 천식의 진단용 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a composition for diagnosing asthma comprising an agent for detecting microorganisms in the genus Deinococcus in one aspect.

본 발명에서 사용된 용어 “천식” 은 기관, 기관지, 세기관지, 그리고 폐포로 이어지는 기도의 염증반응과 이로 인한 기도조직의 손상 및 변화를 특징으로 하는 여러 가지 질환들을 통칭하는 포괄적인 질환명이다. 구체적으로, 천식은 폐 속에 있는 기관지가 아주 예민해진 상태로, 때때로 기관지가 좁아져서 숨이 차고 가랑가랑하는 숨소리가 들리면서 기침을 심하게 하는 증상을 나타내는 질환으로, 기관지의 알레르기 염증 반응 때문에 발생하는 알레르기 질환이다. 천식의 대표적인 증상은 호흡곤란, 기침, 천명(쌕쌕거리는 거친 숨소리) 등이며, 좁아진 기관지를 짧은 시간 내에 완화시키는 증상 완화제(기관지 확장제) 또는 기관지의 알레르기 염증을 억제하여 천식발작을 예방하는 질병 조절제(항염증제, 류코트리엔 조절제) 등이 대표적인 치료제로 사용된다. 본 발명에서 상기 천식은 기관지성 천식, 알러지성 천식, 아토피형 천식, 비아토피형 천식, 운동유발 천식, 아스피린 천식, 심인성 천식 또는 폐포성 천식일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.The term "asthma" used in the present invention is a generic name for various diseases characterized by inflammatory reactions of the airways leading to organs, bronchi, bronchioles, and alveoli, as well as damage and changes in airway tissues. Specifically, asthma is a condition in which the bronchi in the lungs becomes very sensitive, sometimes causing the bronchi to become narrowed, causing the bronchi to become short of breath and a crotch of breath, causing severe coughing. It is a disease. Typical symptoms of asthma are shortness of breath, cough, wheezing (wheezing, rough breathing), etc., symptom relievers (bronchodilators) that relieve narrowed bronchi in a short time, or disease regulators that prevent asthma attacks by suppressing allergic inflammation of the bronchi ( Anti-inflammatory drugs, leukotriene modulators), etc. are used as representative treatments. In the present invention, the asthma may be bronchial asthma, allergic asthma, atopic asthma, non-topic asthma, exercise-induced asthma, aspirin asthma, psychogenic asthma, or alveolar asthma, but is not limited thereto.

본 발명에서 사용된 용어 "진단"은 병리 상태의 존재 또는 특징을 확인하는 것을 의미한다. 본 발명의 목적상, 진단은 천식의 발병 여부를 확인하는 것으로서, 천식의 발병 여부를 조기에 확인 할 수 있다. The term "diagnosis" as used in the present invention means identifying the presence or characteristics of a pathological condition. For the purpose of the present invention, the diagnosis is to confirm the onset of asthma, and the onset of asthma can be confirmed early.

본 발명의 실시예에서 100㎚ 이하의 이산화타이타늄(나노분진)을 주입한 마우스에서 기도과민성과 염증세포가 증가함을 확인하였으며, 염증 유발시킨 마우스의 폐조직에서 16s rRNA를 분석하여 각 마우스의 폐에서 검출되는 미생물의 상대적 존재비를 생리식염수를 처리한 대조군과 비교 분석하였다. 16s rRNA는 V1 내지 V3 영역을 증폭시켜 분석하였으며, 분석 결과, 염증이 유도된 마우스의 폐조직에서 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter), 데이노코쿠스(Deinococcus) 및 엔히드로박터(Enhydrobacter) 속의 미생물의 상대적 존재비가 증가함을 확인하였으며, 반면 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium) 및 미크로코쿠스(Micrococcus) 속의 미생물의 상대적 존재비가 감소함을 확인하였다. 또한 염증세포 수(총세포수, 대식세포수, 호산구 수)와 데이노코쿠스(Deinococcus)의 상대적 존재비가 정의 상관관계를 가짐을 확인하였다.In an embodiment of the present invention, it was confirmed that airway hypersensitivity and inflammatory cells were increased in mice injected with titanium dioxide (nano dust) of 100 nm or less, and 16s rRNA was analyzed in the lung tissue of the mice that caused inflammation to The relative abundance of microorganisms detected in was compared and analyzed with the control group treated with physiological saline. 16s rRNA is V1 to by analyzed amplify the V3 domain, the analysis results, Brucella in lung tissue inflammation is induced mice (Brucella), tumefaciens (Methylobacterium) methyl, Acinetobacter (Acinetobacter), Day Noko Syracuse (Deinococcus ) And Enhydrobacter genera increased relative abundance of microorganisms, whereas Pseudomonas , Mesorhizobium , and Micrococcus were found to decrease in relative abundance of microorganisms. Confirmed. It was also confirmed that the number of inflammatory cells (total cells, macrophages, eosinophils) and the relative abundance of Deinococcus had a positive correlation.

따라서 데이노코쿠스(Deinococcus) 속 미생물의 수준을 측정하여 천식을 진단할 수 있다.Therefore, it is possible to diagnose asthma by measuring the level of microorganisms in the genus Deinococcus .

또한, 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium), 미크로코쿠스(Micrococcus), 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter) 및 엔히드로박터(Enhydrobacter)로 이루어진 군에서 선택되는 속의 미생물의 수준을 측정함으로써, 천식을 진단할 수 있다.In addition, a Pseudomonas (Pseudomonas), meso hijo emptying (Mesorhizobium), micro nose kusu (Micrococcus), brucellosis (Brucella), tumefaciens (Methylobacterium) methyl, ahsine Sat bakteo (Acinetobacter) and yen dihydro bakteo (Enhydrobacter) By measuring the level of microorganisms in the genus selected from the group consisting of, it is possible to diagnose asthma.

따라서 본 발명의 조성물은 데이노코쿠스(Deinococcus) 속 미생물을 검출하는 제제를 포함하며, 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium), 미크로코쿠스(Micrococcus), 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter) 및 엔히드로박터(Enhydrobacter)로 이루어진 군에서 선택되는 속의 미생물을 검출하는 제제를 추가로 포함할 수 있다.Therefore, the composition of the present invention includes an agent that detects microorganisms in the genus Deinococcus , and includes Pseudomonas , Mesorhizobium , Micrococcus , Brucella , and methylo . tumefaciens (Methylobacterium), may include a ahsine Sat bakteo (Acinetobacter) and yen dihydro bakteo (Enhydrobacter) adding an agent for detecting the microorganism in the is selected from the group consisting of.

본 발명에서 데이노코쿠스(Deinococcus)는 분류학적으로 데이노코쿠스 속에 속하는 종(species)들로 구성된 미생물 또는 그 군집을 말한다. 본 발명에서 데이노코쿠스는, 종래에 보고된 균주들 뿐 아니라, 종래에 보고된 데이노코쿠스와 16S rRNA 서열 비교시 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 가지는 미생물들이 모두 본 발명의 범위에 포함된다.In the present invention, Deinococcus refers to a microorganism or a community thereof composed of species belonging to the genus Deinococcus taxonomically. In the present invention, deinococcus, as well as the previously reported strains, is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, more preferably 90% when comparing the previously reported deinococcus and 16S rRNA sequence. All microorganisms having a sequence homology of at least 95%, most preferably at least 95% are included in the scope of the present invention.

본 발명에서 프세우도모나스(Pseudomonas)는 분류학적으로 프세우도모나스 속에 속하는 종(species)들로 구성된 미생물 또는 그 군집을 말한다. 본 발명에서 프세우도모나스는, 종래에 보고된 균주들 뿐 아니라, 종래에 보고된 프세우도모나스와 16S rRNA 서열 비교시 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 가지는 미생물들이 모두 본 발명의 범위에 포함된다.In the present invention, Pseudomonas ( Pseudomonas ) refers to a microorganism composed of species (species) belonging to the genus Pseudomonas taxonomically or a community thereof. In the present invention, Pseudomonas, as well as the previously reported strains, is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and more preferably 90 when comparing the previously reported Pseudomonas and 16S rRNA sequences. All microorganisms having a sequence homology of at least 95%, most preferably at least 95% are included in the scope of the present invention.

본 발명에서 메소히조비움(Mesorhizobium)은 분류학적으로 메소히조비움 속에 속하는 종(species)들로 구성된 미생물 또는 그 군집을 말한다. 본 발명에서 메소히조비움은, 종래에 보고된 균주들 뿐 아니라, 종래에 보고된 메소히조비움과 16S rRNA 서열 비교시 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 가지는 미생물들이 모두 본 발명의 범위에 포함된다.In the present invention, Mesorhizobium refers to a microorganism or a community thereof composed of species belonging to the genus Mesorhizobium taxonomically. In the present invention, mesohizobium is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and even more preferably 90 when comparing the previously reported mesohizobium and 16S rRNA sequence as well as the previously reported strains. All microorganisms having a sequence homology of at least 95%, most preferably at least 95% are included in the scope of the present invention.

본 발명에서 미크로코쿠스(Micrococcus)는 분류학적으로 미크로코쿠스 속에 속하는 종(species)들로 구성된 미생물 또는 그 군집을 말한다. 본 발명에서 미크로코쿠스는 종래에 보고된 균주들 뿐 아니라, 종래에 보고된 미크로코쿠스와 16S rRNA 서열 비교시 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 가지는 미생물들이 모두 본 발명의 범위에 포함된다.In the present invention, Micrococcus refers to a microorganism or a community thereof composed of species belonging to the genus Micrococcus taxonomically. Micrococcus in the present invention is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, even more preferably 90% or more, when comparing the previously reported micrococcus and 16S rRNA sequences, as well as the previously reported strains, Most preferably, all microorganisms having a sequence homology of 95% or more are included in the scope of the present invention.

본 발명에서 브루셀라(Brucella)는 분류학적으로 브루셀라 속에 속하는 종(species)들로 구성된 미생물 또는 그 군집을 말한다. 본 발명에서 브루셀라는, 종래에 보고된 균주들 뿐 아니라, 종래에 보고된 브루셀라와 16S rRNA 서열 비교시 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 가지는 미생물들이 모두 본 발명의 범위에 포함된다.In the present invention, Brucella refers to a microorganism or a group thereof composed of species belonging to the genus Brucella taxonomically. In the present invention, Brucella, as well as conventionally reported strains, is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, more preferably 90% or more, when comparing the conventionally reported Brucella and 16S rRNA sequence. Preferably, all microorganisms having a sequence homology of 95% or more are included in the scope of the present invention.

본 발명에서 메틸로박테리움(Methylobacterium)은 분류학적으로 메틸로박테리움 속에 속하는 종(species)들로 구성된 미생물 또는 그 군집을 말한다. 본 발명에서 메틸로박테리움은, 종래에 보고된 균주들 뿐 아니라, 종래에 보고된 메틸로박테리움과 16S rRNA 서열 비교시 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 가지는 미생물들이 모두 본 발명의 범위에 포함된다.In the present invention, methylobacterium refers to a microorganism or a community thereof composed of species belonging to the genus methylobacterium taxonomically. In the present invention, methylobacterium is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and more preferably when comparing the previously reported methylobacterium and 16S rRNA sequence as well as the previously reported strains. All microorganisms having a sequence homology of 90% or more, most preferably 95% or more are included in the scope of the present invention.

본 발명에서 아시네토박터(Acinetobacter)는 분류학적으로 아시네토박터 속에 속하는 종(Species)들로 구성된 미생물 또는 그 군집을 말한다. 본 발명에서 아시네토박터는, 종래에 보고된 균주들 뿐 아니라, 종래에 보고된 아시네토박터와 16S rRNA 서열 비교시 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 가지는 미생물들이 모두 본 발명의 범위에 포함된다.Acinetobacter in the present invention (Acinetobacter) refers to a microorganism or a cluster made up of species (Species) belonging to the genus Acinetobacter taxonomically. In the present invention, Acinetobacter is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, more preferably 90% when comparing the previously reported Acinetobacter and 16S rRNA sequence as well as the previously reported strains. All microorganisms having a sequence homology of at least 95%, most preferably at least 95% are included in the scope of the present invention.

본 발명에서 엔히드로박터(Enhydrobacter)는 분류학적으로 엔히드로박터 속에 속하는 종(Species)들로 구성된 미생물 또는 그 군집을 말한다. 본 발명에서 엔히드로박터는, 종래에 보고된 균주들 뿐 아니라, 종래에 보고된 엔히드로박터와 16S rRNA 서열 비교시 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 가지는 미생물들이 모두 본 발명의 범위에 포함된다.In the present invention, Enhydrobacter refers to a microorganism or a community thereof composed of species belonging to the genus Enhydrobacter taxonomically. In the present invention, Enhydrobacter is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, even more preferably 90% when comparing the previously reported Enhydrobacter and 16S rRNA sequences as well as the previously reported strains. All microorganisms having a sequence homology of at least 95%, most preferably at least 95% are included in the scope of the present invention.

본 발명에서 용어, "검출하는 제제"란, 시료 내에서 천식 진단 마커인 데이노코쿠스(Deinococcus), 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium), 미크로코쿠스(Micrococcus), 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter) 또는 엔히드로박터(Enhydrobacter)의 속의 미생물의 존재를 검출하기 위하여 사용될 수 있는 물질을 의미한다. 예를 들어, 데이노코쿠스(Deinococcus), 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium), 미크로코쿠스(Micrococcus), 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter) 또는 엔히드로박터(Enhydrobacter)의 속의 미생물에 특이적으로 존재하는 단백질, 핵산, 지질, 당지질, 당단백질 또는 당(단당류, 이당류, 올리고당류 등) 등과 같은 유기 생체 분자를 특이적으로 검출할 수 있는 프라이머, 프로브, 안티센스 올리고뉴클레오티드, 압타머, 또는 항체 등이 될 수 있다.In the present invention, the term "agent to detect" refers to asthma diagnostic markers in a sample, Deinococcus , Pseudomonas , Mesorhizobium , Micrococcus , Brucella ), means tumefaciens (Methylobacterium), materials which can be used to ahsine Sat bakteo (to detect the presence of the genus of microorganism Acinetobacter) or yen dihydro bakteo (Enhydrobacter) methyl. For example, Deinococcus ( Deinococcus ), Pseudomonas ( Pseudomonas ), Mesorhizobium ( Mesorhizobium ), Micrococcus ( Micrococcus ), Brucella ( Brucella ), Methylobacterium ( Methylobacterium ), Acinetobacter ( Acinetobacter) ) Or an organic biomolecule such as a protein, nucleic acid, lipid, glycolipid, glycoprotein or sugar (monosaccharide, disaccharide, oligosaccharide, etc.) that are specifically present in microorganisms in the genus Enhydrobacter can be specifically detected. Primers, probes, antisense oligonucleotides, aptamers, or antibodies.

본 발명에서 마커(marker)란 정상군 개체와 천식을 가진 개체를 구분하여 진단할 수 있는 물질로, 구체적으로 본 발명의 천식을 가지는 개체에서 증가 또는 감소를 보이는 미생물 군집을 구분하여 진단할 수 있는 물질을 의미한다.In the present invention, a marker is a substance capable of distinguishing and diagnosing a normal group individual and an individual with asthma, and specifically, a microbial community showing an increase or decrease in the individual with asthma of the present invention. Means substance.

본 발명에서 사용된 용어 "프라이머"는 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.The term "primer" as used in the present invention includes all combinations of primer pairs consisting of forward and reverse primers that recognize a target gene sequence, but is preferably a primer pair that provides an analysis result having specificity and sensitivity. Since the nucleic acid sequence of the primer is a sequence inconsistent with the non-target sequence present in the sample, a primer that amplifies only the target gene sequence containing the complementary primer binding site and does not induce non-specific amplification can impart high specificity. .

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 있다. 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. The term "probe" used in the present invention refers to a substance capable of specifically binding to a target substance to be detected in a sample, and refers to a substance capable of specifically confirming the presence of a target substance in a sample through the binding. do. The type of probe molecule is not limited as a material commonly used in the art, but preferably may be a peptide nucleic acid (PNA), a locked nucleic acid (LNA), a peptide, a polypeptide, a protein, RNA or DNA. Specifically, the probe is a biomaterial that includes an organism-derived or similar thing, or a thing produced in vitro, for example, enzymes, proteins, antibodies, microorganisms, animal and plant cells and organs, neurons, DNA, and RNA. DNA includes cDNA, genomic DNA, and oligonucleotide, RNA includes genomic RNA, mRNA, and oligonucleotide, and examples of proteins may include antibodies, antigens, enzymes, peptides, and the like.

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.In the present invention, the term "antisense oligonucleotide" is a DNA or RNA containing a nucleic acid sequence complementary to a specific mRNA sequence, or a derivative thereof, which binds to a complementary sequence in the mRNA and inhibits translation of the mRNA into a protein. It works. The antisense oligonucleotide sequence refers to a DNA or RNA sequence that is complementary to the mRNA of the genes and can bind to the mRNA. This can inhibit the translation of the gene mRNA, translocation into the cytoplasm, maturation or any other essential activity for overall biological function. The length of the antisense oligonucleotide may be 6 to 100 bases, preferably 8 to 60 bases, and more preferably 10 to 40 bases. The antisense oligonucleotide may be synthesized in vitro by a conventional method and administered in vivo, or an antisense oligonucleotide may be synthesized in vivo. One example of synthesizing antisense oligonucleotides in vitro is the use of RNA polymerase I. One example of allowing antisense RNA to be synthesized in vivo is to allow antisense RNA to be transcribed using a vector whose origin is in the opposite direction of the multicloning site (MCS). It is preferable that the antisense RNA has a translation stop codon in the sequence so that it is not translated into a peptide sequence.

본 발명에서 용어, "압타머"는 그 자체로 안정된 삼차 구조를 가지면서 표적분자에 높은 친화성과 특이성으로 결합하는 단일가닥 핵산(DNA, RNA, 또는 변형핵산)을 의미한다. 본 발명의 목적상, 상기 압타머는 데이노코쿠스(Deinococcus), 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium), 미크로코쿠스(Micrococcus), 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter) 또는 엔히드로박터(Enhydrobacter)의 속의 미생물에 특이적으로 존재하는 단백질과 결합하는 압타머를 의미한다. 압타머의 생성은 당업게에 널리 공지된 기술을 이용하여 용이하게 제조할 수 있다.In the present invention, the term "aptamer" refers to a single-stranded nucleic acid (DNA, RNA, or modified nucleic acid) that binds to a target molecule with high affinity and specificity while having a stable tertiary structure by itself. For the purposes of the present invention, the aptamer is Deinococcus , Pseudomonas , Mesorhizobium , Micrococcus , Brucella , Methylobacterium , Acinetobacter ( Acinetobacter ) or Enhydrobacter ( Enhydrobacter ) means an aptamer that binds to a protein specifically present in microorganisms in the genus. The production of the aptamer can be easily prepared using techniques well known in the art.

본 발명에서 용어 "항체"는 항원성 부위에 대해서 지시되는 특이적인 단백질 분자를 의미한다. 본 발명의 목적상, 항체는 데이노코쿠스(Deinococcus), 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium), 미크로코쿠스(Micrococcus), 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter) 또는 엔히드로박터(Enhydrobacter)의 속의 미생물에 존재하는 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.In the present invention, the term "antibody" refers to a specific protein molecule directed against an antigenic site. For the purposes of the present invention, antibodies are Deinococcus , Pseudomonas , Mesorhizobium , Micrococcus , Brucella , Methylobacterium , Acine It refers to an antibody that specifically binds to a protein present in a microorganism of the genus Acinetobacter or Enhydrobacter , and includes all polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, and recombinant antibodies. Producing antibodies can be readily prepared using techniques well known in the art.

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.In addition, the antibody of the present invention includes not only a complete form having two full-length light chains and two full-length heavy chains, but also functional fragments of antibody molecules. A functional fragment of an antibody molecule refers to a fragment that has at least an antigen-binding function, and includes Fab, F(ab'), F(ab') 2 and Fv.

구체적으로, 본 발명에서 검출하는 제제는 데이노코쿠스(Deinococcus), 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium), 미크로코쿠스(Micrococcus), 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter) 또는 엔히드로박터(Enhydrobacter)의 속의 미생물의 게놈 서열을 특이적으로 검출하고 다른 미생물의 게놈 서열에는 특이적 결합을 하지 않는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 데이노코쿠스(Deinococcus), 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium), 미크로코쿠스(Micrococcus), 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter) 및 엔히드로박터(Enhydrobacter)의 속의 미생물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 미생물의 16S rRNA를 증폭할 수 있는 프라이머일 수 있다.Specifically, the agent to be detected in the present invention is Deinococcus , Pseudomonas , Mesorhizobium , Micrococcus , Brucella , Methylobacterium , Acinetobacter ( Acinetobacter ) or Enhydrobacter ( Enhydrobacter ) It is preferable to specifically detect the genomic sequence of a microorganism in the genus and do not specifically bind to the genome sequence of other microorganisms. More specifically, Deinococcus ( Deinococcus ), Pseudomonas ( Pseudomonas ), Mesorhizobium ( Mesorhizobium ), Micrococcus ( Micrococcus ), Brucella ( Brucella ), Methylobacterium ( Methylobacterium ), Acinetobacter ( Acinetobacter) ) And Enhydrobacter may be a primer capable of amplifying 16S rRNA of one or more microorganisms selected from the group consisting of microorganisms of the genus.

본 발명에서 16S rRNA란, 원핵생물 리보솜의 30S 소단위체를 구성하고 있는 rRNA로, 모든 종에 공통적인 보존 영역(conserved region)과 특정 종을 분류할 수 있는 초가변 영역(hypervariable region)이 존재하므로 염기서열분석을 통하여 미생물을 동정할 수 있다. 특히 동종 간에는 다양성이 거의 없는 반면에 타종 간에는 다양성이 나타나므로 16S rRNA의 서열을 비교하여 원핵생물을 유용하게 동정할 수 있다. 또한 16S rDNA 는 16S rRNA를 코딩하는 유전자이므로, 16S rDNA를 활용하여 미생물을 동정할 수도 있다.In the present invention, 16S rRNA is an rRNA constituting the 30S subunit of a prokaryotic ribosome, and there is a conserved region common to all species and a hypervariable region capable of classifying a specific species. Microorganisms can be identified through sequencing. In particular, since there is little diversity between homogeneous species, diversity appears between other species, and thus prokaryotes can be usefully identified by comparing the sequence of 16S rRNA. In addition, 16S rDNA is a gene encoding 16S rRNA, so 16S rDNA can be used to identify microorganisms.

특이적인 16S rRNA(또는 16S rDNA) 서열을 증폭시키는 데 사용될 수 있으며, 서열 증폭 결과 원하는 생성물의 생성 여부를 통하여 데이노코쿠스(Deinococcus), 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium), 미크로코쿠스(Micrococcus), 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter) 또는 엔히드로박터(Enhydrobacter)의 속의 미생물의 존재를 검출할 수 있다.It can be used to amplify a specific 16S rRNA (or 16S rDNA) sequence, and through sequence amplification results in the production of a desired product, Deinococcus , Pseudomonas , Mesorhizobium , micro nose kusu (Micrococcus), brucellosis (Brucella), can detect the presence of the genus of microorganisms tumefaciens (Methylobacterium), sat ahsine bakteo (Acinetobacter) or yen dihydro bakteo (Enhydrobacter) methyl.

구체적으로, 본 발명에서 상기 프라이머는 데이노코쿠스(Deinococcus), 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium), 미크로코쿠스(Micrococcus), 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter) 또는 엔히드로박터(Enhydrobacter)의 속의 미생물에 특이적인 프라이머를 이용한 서열 증폭 방법은 당업계에 알려진 다양한 방법들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 중합효소연쇄반응(PCR), 역전사-중합효소 연쇄반응(RT-PCR), 멀티플렉스 PCR, 터치다운(touchdown) PCR, 핫 스타트(hot start) PCR, 네스티드(nested) PCR, 부스터(booster) PCR, 실시간(real-time) PCR, 분별 디스플레이PCR(differential display PCR: DD-PCR), cDNA 말단의 신속 증폭(rapid amplification of cDNA ends: RACE), 인버스(inverse) 중합효소 연쇄반응, 벡토레트(vectorette) PCR, TAIL-PCR(thermal asymmetric interlaced PCR), 리가아제 연쇄 반응, 복구 연쇄 반응, 전사-중재 증폭, 자가 유지 염기서열 복제, 또는 타깃 염기서열의 선택적 증폭 반응을 이용할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되지는 않는다Specifically, in the present invention, the primers are Deinococcus , Pseudomonas , Mesorhizobium , Micrococcus , Brucella , Methylobacterium , The sequence amplification method using a primer specific for microorganisms of the genus Acinetobacter or Enhydrobacter may use various methods known in the art. For example, polymerase chain reaction (PCR), reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR), multiplex PCR, touchdown PCR, hot start PCR, nested PCR, Booster PCR, real-time PCR, differential display PCR (DD-PCR), rapid amplification of cDNA ends (RACE), inverse polymerase chain reaction , Vectorette PCR, TAIL-PCR (thermal asymmetric interlaced PCR), ligase chain reaction, repair chain reaction, transcription-mediated amplification, self-maintaining sequence replication, or selective amplification of the target sequence may be used. , The scope of the present invention is not limited thereto

또한, 본 발명에서 미생물을 검출하는 제제는, 항체일 수 있으며, 항원-항체 반응을 기반으로 한 면역학적 방법을 사용하여 해당 미생물을 검출할 수 있다. 이를 위한 분석 방법으로는 웨스턴 블랏, ELISA(enzyme linked immunosorbent asay), 방사선면역분석(RIA: Radioimmunoassay), 방사면역확산법(radioimmunodiffusion), 오우크테로니(Ouchterlony) 면역 확산법, 로케이트(rocket) 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역침전 분석법(Immunoprecipitation assay), 보체고정분석법 (Complement Fixation Assay), FACS(Fluorescence activated cell sorter), 또는 단백질 칩(protein chip) 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the agent for detecting a microorganism in the present invention may be an antibody, and the microorganism may be detected using an immunological method based on an antigen-antibody reaction. Analysis methods for this include Western blot, ELISA (enzyme linked immunosorbent assay), radioimmunoassay (RIA), radioimmunodiffusion, Ouchterlony immune diffusion, and rocket immunoelectricity. Electrophoresis, tissue immunostaining, immunoprecipitation assay, Complement Fixation Assay, FACS (Fluorescence activated cell sorter), or protein chip, etc., but are not limited thereto.

그 외, 당업계에 널리 사용되는 분자 및 면역학적 방법이 본 발명의 미생물을 검출하는 데 사용될 수 있다.In addition, molecular and immunological methods widely used in the art can be used to detect the microorganism of the present invention.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다른 양태로 상기 조성물을 포함하는, 천식 진단용 키트를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a kit for diagnosing asthma, including the composition in another aspect.

본 발명의 상기 진단용 조성물은, 진단 키트 형태로 구현되어 제공될 수 있다. 본 발명의 키트는 해당 미생물을 검출하기 위한 프라이머, 프로브, 안티센스 올리고뉴클레오티드, 압타머, 또는 항체 등의 검출 제제를 포함할 뿐만 아니라, 분석 방법에 적합한 1종 이상의 다른 구성성분 조성물, 용액, 또는 장치가 포함될 수 있다.The diagnostic composition of the present invention may be implemented and provided in the form of a diagnostic kit. The kit of the present invention not only includes detection agents such as primers, probes, antisense oligonucleotides, aptamers, or antibodies for detecting the microorganism, but also one or more other constituent compositions, solutions, or devices suitable for analysis methods. May be included.

구체적으로 데이노코쿠스속(Deinococcus), 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium), 미크로코쿠스(Micrococcus), 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter) 또는 엔히드로박터(Enhydrobacter) 속의 박테리아에 특이적인 프라이머를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단용 키트일수 있다. 프라이머를 포함하는 진단용 키트는 PCR 등의 증폭 반응을 수행하기 위한 필수 요소들을 포함할 수 있다. 예를들어, 상기 PCR용 키트는 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액, 데옥시뉴클레오타이드(dNTPs), Taq-폴리머라아제 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNAse 억제제, DEPC-수(DEPC-water), 또는 멸균수 등을 포함할 수 있다.Specifically day Noko kusu in (Deinococcus), Pseudomonas (Pseudomonas), meso hijo emptying (Mesorhizobium), micro nose kusu (Micrococcus), brucellosis (Brucella), tumefaciens (Methylobacterium) methyl, Acinetobacter (Acinetobacter) Alternatively, it may be a diagnostic kit comprising a primer specific for bacteria of the genus Enhydrobacter . A diagnostic kit including a primer may include essential elements for performing an amplification reaction such as PCR. For example, the PCR kit includes a test tube or other suitable container, reaction buffer, deoxynucleotides (dNTPs), enzymes such as Taq-polymerase and reverse transcriptase, DNase, RNAse inhibitor, DEPC-water ), or sterilized water.

또한 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.In addition, it may be a diagnostic kit characterized in that it includes essential elements necessary to perform the DNA chip. The DNA chip kit may include a substrate to which cDNA or oligonucleotide corresponding to a gene or fragment thereof is attached, and reagents, agents, enzymes, etc. for preparing a fluorescently labeled probe. In addition, the substrate may include a cDNA or oligonucleotide corresponding to a control gene or a fragment thereof.

또한, 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.In addition, it may be a diagnostic kit characterized in that it contains the essential elements necessary to perform the ELISA. ELISA kits contain antibodies specific for the protein. Antibodies are antibodies with high specificity and affinity for each marker protein and little cross-reactivity with other proteins, and are monoclonal antibodies, polyclonal antibodies, or recombinant antibodies. In addition, the ELISA kit may contain an antibody specific for a control protein. Other ELISA kits include reagents capable of detecting bound antibodies, such as labeled secondary antibodies, chromophores, enzymes (e.g., conjugated with antibodies) and their substrates or antibodies capable of binding. Other materials may be included.

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.In addition, preferably, it may be a rapid kit, characterized in that it contains the essential elements necessary to perform a rapid test that can know the analysis result within 5 minutes. The rapid kit contains antibodies specific for the protein. Antibodies are antibodies with high specificity and affinity for each marker protein and little cross-reactivity with other proteins, and are monoclonal antibodies, polyclonal antibodies, or recombinant antibodies. In addition, the rapid kit may include an antibody specific for a control protein. Other rapid kits include reagents that can detect bound antibodies, for example, nitrocellulose membranes in which specific antibodies and secondary antibodies are immobilized, membranes bound to beads bound to antibodies, absorption pads and sample pads, etc. It may contain substances and the like.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 또 다른 양태로 (a) 의심개체로부터 데이노코쿠스(Deinococcus) 속의 수준을 측정하는 단계 및 (b) 상기 (a)단계에서 측정한 미생물의 수준을 대조구의 시료와 비교하는 단계를 포함하는 천식 진단을 위한 정보제공방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is another aspect of (a) measuring the level of the genus Deinococcus from a suspected individual, and (b) measuring the level of microorganisms measured in the step (a) as a control It provides a method of providing information for diagnosing asthma comprising the step of comparing with a sample of.

상기 (a) 단계에서, “의심개체”란 천식으로 의심되는 환자의 폐에서 채취된 것으로, 구체적으로 천식 의심 환자에게 채취한 기관지 폐포 세척액(BALF), 또는 폐조직 시료일 수 있다. In the step (a), the “suspect subject” may be collected from the lungs of a patient suspected of asthma, and specifically, may be a bronchial alveolar lavage fluid (BALF) collected from a suspected asthma patient, or a lung tissue sample.

본 발명에서 데이노코쿠스(Deinococcus) 속의 수준의 측정은 의심개체의 시료내의 존재하는 데이노코쿠스(Deinococcus) 속 미생물에 특이적으로 존재하는 단백질, 핵산, 지질, 당지질, 당단백질 또는 당(단당류, 이당류, 올리고당류) 등과 같은 유기 분자의 수준을 측정하는 것을 의미한다.The present invention Day Noko Syracuse (Deinococcus) level measuring in the are data Noko Syracuse (Deinococcus) specific to the present protein, nucleic acid, lipid, glycolipid, protein or (monosaccharide sugar per to the genus microorganisms present in a sample of the suspected object in, It means measuring the level of organic molecules such as disaccharides, oligosaccharides).

상기 유기 분자의 수준 측정에는 상기 유기생체 분자를 특이적으로 검출할 수 있는 프라이머, 프로브, 안티센스 올리고뉴클레오티드, 압타머, 또는 항체를 이용할 수 있으며, 구체적으로 16s rRNA를 검출하는 프라이머를 사용할 수 있다.For measuring the level of the organic molecule, a primer, a probe, an antisense oligonucleotide, an aptamer, or an antibody capable of specifically detecting the organic molecule may be used, and specifically, a primer that detects 16s rRNA may be used.

상기 (b) 단계에서 대조구 시료는 정상 개체의 폐에서 채취된 것으로, 바람직하게는 정상 개체에서 채취한 기관지 폐포 세척액(BALF) 또는 폐조직일 수 있다.In the step (b), the control sample is taken from the lungs of a normal individual, and preferably may be a bronchial alveolar lavage fluid (BALF) or lung tissue collected from a normal individual.

전술한 실시예에서 염증이 유도된 마우스에서 데이노코쿠스(Deinococcus), 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium), 미크로코쿠스(Micrococcus), 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter) 및 엔히드로박터(Enhydrobacter) 속의 미생물의 수준이 정상 대조구와 비교하여 변화하는 것을 확인하였는바, 의심개체에서 측정한 데이노코쿠스(Deinococcus) 수준을 정상 대조구의 비교하여 천식으로 진단할 수 있으며, 상기 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium), 미크로코쿠스(Micrococcus), 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter) 및 엔히드로박터(Enhydrobacter)로 이루어진 군에서 선택되는 속의 미생물의 수준을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다. Deinococcus ( Deinococcus ), Pseudomonas ( Pseudomonas ), Mesorhizobium ( Mesorhizobium ), Micrococcus ( Micrococcus ), Brucella ( Brucella ), Methylobacterium ( Methylobacterium) ), Acinetobacter ( Acinetobacter ) and Enhydrobacter ( Enhydrobacter ) levels of microorganisms in the genus were confirmed to change compared to the normal control bar, Deinococcus ( Deinococcus ) level measured in the suspected subject compared to the normal control and a diagnosis of asthma, wherein the Pseudomonas (Pseudomonas), meso hijo emptying (Mesorhizobium), micro nose kusu (Micrococcus), brucellosis (Brucella), tumefaciens (Methylobacterium) methyl, Acinetobacter (Acinetobacter) and yen It may further comprise the step of measuring the level of microorganisms in the genus selected from the group consisting of Hydrobacter ( Enhydrobacter ).

또한, 염증이 유도된 마우스의 폐에서 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter), 데이노코쿠스(Deinococcus) 및 엔히드로박터(Enhydrobacter)가 증가함을 확인하였는바, 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter), 데이노코쿠스(Deinococcus) 및 엔히드로박터(Enhydrobacter)로 이루어진 군에서 선택되는 속의 미생물의 수준이 대조구의 미생물 수준보다 증가하는 경우, 천식으로 진단하는 단계를 더 포함할 있다. In addition, Brucella in the lung inflammation is induced mice (Brucella), bar hayeotneun confirmed that tumefaciens (Methylobacterium), ahsine Sat bakteo (Acinetobacter), Day Noko Syracuse (Deinococcus) and yen dihydro bakteo (Enhydrobacter) is increased to methyl , brucellosis (Brucella), tumefaciens (Methylobacterium), ahsine Sat bakteo (Acinetobacter), Day Noko Syracuse (Deinococcus) and yen dihydro bakteo (Enhydrobacter) the level of microbial control microbial levels of the genus selected from the group consisting of methyl than If it increases, the step of diagnosing asthma may be further included.

또한 염증이 유도된 마우스의 폐에서 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium) 및 미크로코쿠스(Micrococcus) 속의 미생물의 수준이 대조구의 미생물 수준보다 감소하는 것을 확인하였는바, 상기 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium) 및 미크로코쿠스(Micrococcus)로 이루어진 군에서 선택되는 미생물의 수준이 대조구의 미생물 수준보다 감소하는 경우, 천식으로 진단하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, it was confirmed that the level of microorganisms in the genus Pseudomonas , Mesorhizobium , and Micrococcus in the lungs of the mice in which inflammation was induced was decreased compared to the level of microorganisms in the control. If the level of the microorganism selected from the group consisting of ( Pseudomonas ), Mesorhizobium and Micrococcus decreases than that of the control, the step of diagnosing asthma may be further included.

상기에 기술한 바와 같이 본 발명은, 천식 진단용 조성물을 제공함으로써, 간단한 시료 채취를 통하여 천식의 조기진단 및 질병 정도를 유의적으로 예측 또는 파악할 수 있는 방법을 제공하고, 신속한 진단을 위한 진단 키트를 개발하는데 활용할 수 있다.As described above, the present invention provides a method for significantly predicting or grasping the early diagnosis and disease degree of asthma through simple sample collection by providing a composition for diagnosing asthma, and provides a diagnostic kit for rapid diagnosis. It can be used for development.

도 1은 이산화타이타늄으로 유도한 마우스 모델 분석에 관한 것으로, 구체적으로 a는 마우스 모델의 이산화타이타늄 유도 방법을 나타낸 것이고, b는 기도과민성 측정결과이며, c는 전체 세포 수 및 대식세포, 호산구, 호중구의 수이고, d는 폐 조직을 H&E 염색한 현미경 이미지이다.
도 2의 a 내지 c는 마우스 모델의 폐에서 미생물의 다양성 지수인 Chao1, Shannon 및 Simpson을 측정한 결과이다. 구체적으로, a는 Chao1 풍부도 추정, b는 Shannon 균등성 및 c는 Simpson의 다양성 측정한 결과이다.
도 2d는 가중치가 적용된 Unifrac 거리 메트릭을 이용하여 폐 마이크로 바이옴의 차이를 조사하기 위한 주요 좌표 분석 플롯이다.
도 2e는 마우스 모델의 폐에서 16s rRNA 유전자 빈도를 분석한 결과이다.
도 2f는 마우스 폐 시퀀스에서 유추된 박테리아 군집(community) 중 주요한 11개의 운영분류단위(operating taxonomic unit, OTU)를 보여 주는 히트 맵으로, 각 마우스는 개별적으로 나타내었다(n=6~8).
도 3은 마우스 모델의 폐 샘플의 박테리아 군집(community) 구성을 분석한 결과이다(a 내지 h). 각 그룹에서 폐 마이크로바이옴(microbiome)의 상대적인 존재비(abundance)는 상자그림(boxplot) 분석으로 나타내었으며 상자는 검은 선으로 표시한 중앙값의 내부 4분위수 값(inner quartile value) 범위를 나타낸다.
도 4는 염증세포의 수와 Deinococcus의 상대적인 존재비(abundance)의 관계에 관한 것으로, 구체적으로 총 세포 수, 대식세포 수 또는 호산구 수와 상기 Deinococcus의 상대적 존재비의 상관관계를 분석한 것이다.
Figure 1 relates to the analysis of a mouse model induced by titanium dioxide, specifically a shows the method of inducing titanium dioxide in the mouse model, b is the airway hypersensitivity measurement result, c is the total number of cells and macrophages, eosinophils, neutrophils And d is a microscopic image obtained by H&E staining of lung tissue.
2A to 2C are results of measuring Chao1, Shannon, and Simpson, which are microbial diversity indexes in the lungs of a mouse model. Specifically, a is the Chao1 abundance estimation, b is the Shannon uniformity, and c is the measurement result of Simpson's diversity.
2D is a main coordinate analysis plot for investigating differences in lung microbiome using a weighted Unifrac distance metric.
2E is a result of analyzing the frequency of 16s rRNA genes in the lungs of a mouse model.
2F is a heat map showing 11 major operating taxonomic units (OTUs) among the bacterial communities inferred from the mouse lung sequence, and each mouse is shown individually (n=6-8).
3 is a result of analyzing the bacterial community composition of a lung sample of a mouse model (a to h). The relative abundance of the lung microbiome in each group was shown by boxplot analysis, and the boxes represent the inner quartile value range of the median indicated by a black line.
FIG. 4 relates to the relationship between the number of inflammatory cells and the relative abundance of Deinococcus , specifically analyzing the correlation between the total number of cells, the number of macrophages, or the number of eosinophils and the relative abundance of Deinococcus .

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. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

<재료 및 방법><Materials and methods>

1. 마우스 모델 연구1. Mouse model study

본 연구는 순천향대 학교 부천 병원 동물 실험실 운영위원회에 의거하여 수행되었으며, 실험 동물은 특정 병원균이 없는 환경에서 사육하였다. 6 내지 8 주령의 BALB/c 암컷 마우스(n = 8 마리, Orient Bio, 성남, 대한민국)를 연구에 사용하였다. 마우스는 초음파 네뷸라이저(nebulizer)를 사용하여 1 시간 동안 이산화타이타늄(TiO2, 100㎚ 이하)을 200㎍/m3로 5 일 동안 노출시켰으며, 대조그룹 마우스는 생리 식염수에 노출시켰다. 6 일째, 기도과민증(airway hyperreactivity, AHR)을 측정하였고, 7 일째, 마우스의 양쪽 폐에 1.05X 인산염 완충 식염수(PBS)를 넣고 부드럽게 흡입하여 기관지 세척액(bronchial airway lavage, BAL)을 수집하고 분석하였다. 총 세포 수는 혈구계산판(hemocytometer)를 이용하여 측정하였으며, 세포 감별 계산(differential cell count)은 세포원심분리기(cytocentrifugation) 및 Diff-Quik 염색(Dade Diagnostics, Deerfield, IL)을 이용하였다. 폐를 4% 완충 포르말린으로 하룻밤 고정시킨 후, 파라핀으로 포매 하였다. 폐 마이크로 절편(4㎛)은 헤마톡실린(hematoxylin)과 에오신(eosin)으로 염색(H&E 염색)하여 조직학적 평가에 사용 하였다.This study was carried out in accordance with the Steering Committee of the Animal Laboratory of Soonchunhyang University Bucheon Hospital, and the experimental animals were raised in an environment free of specific pathogens. BALB/c female mice of 6 to 8 weeks of age (n = 8, Orient Bio, Seongnam, Korea) were used in the study. Mice were exposed to titanium dioxide (TiO 2 , 100 nm or less) for 1 hour at 200 μg/m 3 for 5 days using an ultrasonic nebulizer, and control mice were exposed to physiological saline. On the 6th day, airway hyperreactivity (AHR) was measured, and on the 7th day, 1.05X phosphate buffered saline (PBS) was added to both lungs of the mouse and gently inhaled to collect and analyze bronchial airway lavage (BAL). . The total number of cells was measured using a hemocytometer, and the differential cell count was performed using a cytocentrifugation and Diff-Quik staining (Dade Diagnostics, Deerfield, IL). The lungs were fixed overnight in 4% buffered formalin and then embedded in paraffin. Lung micro-sections (4㎛) were stained with hematoxylin and eosin (H&E staining) and used for histological evaluation.

2. 메타콜린(methacholine)에 대한 기도 반응 측정2. Measurement of airway response to methacholine

기도 반응은 위에서 기술된 바와 같이, 마지막 노출 1일 후(6일째), 의식이 있는 마우스를 사용하여 측정하였다. 마우스를 기압 측정용 챔버(barometric plethysmographic chamber)에 넣고, 3 분간 측정하여 평균값을 베이스 라인 측정값으로 계산하였다. 이후 에어로졸화 된 메타콜린의 농도를 5에서 100㎎/㎖로 증가시키면서 챔버 입구를 통해 3분간 분무하고, 3 분간 동안 기압변화를 측정하였다. 각 농도별 분무 후 측정값의 평균을 계산하여 향상된 일시정지(enhanced pause, Penh)를 분석하였다. Penh은 (호기시간/이완시간 - 1) × (최대 호기 유량/최대 흡기 유량)으로 계산되며, 최대 흡기 박스 압력 신호에 대한 최대 만료 비율의 함수를 나타내는 무차원 값이며, 만료 시간의 함수입니다. Penh는 메타콜린(methacholine)에 대한 기도 반응의 척도로 사용하였다. 결과는 메타콜린의 각 농도로 투여 한 후 Penh에서의 퍼센트 증가로 나타내었고, 기준선 Penh(식염수 노출)는 실제 값으로 나타내었다. Penh 값은 각 분무화 후 3 분 동안 평가되고 평균화하였다.Airway responses were measured using conscious mice 1 day after the last exposure (day 6), as described above. The mice were placed in a barometric plethysmographic chamber, measured for 3 minutes, and an average value was calculated as a baseline measurement value. Thereafter, while increasing the concentration of aerosolized methacholine from 5 to 100 mg/ml, it was sprayed through the inlet of the chamber for 3 minutes, and the change in atmospheric pressure was measured for 3 minutes. The average of the measured values after spraying for each concentration was calculated to analyze the enhanced pause (Penh). Penh is calculated as (exhalation time/relaxation time-1) × (maximum expiratory flow/maximum inspiratory flow), a dimensionless value representing a function of the maximum expiration rate for the maximum intake box pressure signal, and a function of the expiration time. Penh was used as a measure of the airway response to methacholine. The results were expressed as a percent increase in Penh after administration at each concentration of methacholine, and the baseline Penh (saline exposure) was expressed as an actual value. Penh values were evaluated and averaged for 3 minutes after each nebulization.

3. 폐 마이크로바이오타(microbiota) 분석3. Lung microbiota analysis

DNA는 QIAamp DNA 미니 키트(Qiagen)를 사용하여 200㎍ TiO2/m3 (n = 6) 및 식염수 노출(n = 6) 그룹으로부터 폐 조직으로부터 분리하였고, 상기 두 그룹의 DNA 추출물은 시퀀싱 센터로 보냈다. 서열 분석은 Illumina HiSeq 2500을 사용하여 수행 하였다. 16S rRNA의 V1 내지 V3 영역도 또한 PCR에 의해 증폭시켰다. DNA was isolated from lung tissue from 200 μg TiO 2 /m 3 (n = 6) and saline exposure (n = 6) groups using a QIAamp DNA mini kit (Qiagen), and DNA extracts of the two groups were transferred to a sequencing center. sent. Sequence analysis was performed using Illumina HiSeq 2500. The V1 to V3 regions of 16S rRNA were also amplified by PCR.

PCR은 95℃에서 5 분간의 초기 변성, 95℃에서 30 초 변성, 55℃에서 30 초 동안 프라이머 어닐링, 72℃에서 30 초간 연장, 최종 연신 단계는 72℃에서 5 분의 조건으로 수행하였다. 그 후 2% 아가로스 겔 전기 영동을 통해 Gel Doc System (BioRad, Hercules, CA, USA)을 사용하여 PCR 산물을 시각화하여 확인 하였다.PCR was performed under conditions of initial denaturation at 95°C for 5 minutes, denaturation at 95°C for 30 seconds, primer annealing at 55°C for 30 seconds, extension at 72°C for 30 seconds, and final stretching steps at 72°C for 5 minutes. Then, PCR products were visualized and confirmed using Gel Doc System (BioRad, Hercules, CA, USA) through 2% agarose gel electrophoresis.

상기의 증폭산물은 QIAquick PCR 정제 키트 (Qiagen, Valencia, CA, USA)를 사용하여 정제 하였다. 균등한 농도의 정제산물을 혼합하고, 비특이적 증폭산물은 AMpure 비즈 키트(Agencourt Bioscience, MA, USA)를 사용하여 제거하였다. DNA 7500 칩을 사용하여 Bioanalyzer 2100 (Agilent, Palo Alto, CA, USA)에서 정제한 PCR 산물의 크기 및 품질을 분석하였다. 혼합된 증폭산물을 에멀젼 PCR에 적용한 다음 피코타이터 플레이트(PicotiterPlate) 상에 침착 시켰다. 제조사의 지침에 따라 GS 주니어 시스템(Roche, Branford, CT, USA)을 사용하여 Chunlab, Inc. (서울, 대한민국)에서 수행하였다.The amplification product was purified using a QIAquick PCR purification kit (Qiagen, Valencia, CA, USA). Purified products of equal concentration were mixed, and non-specific amplified products were removed using AMpure beads kit (Agencourt Bioscience, MA, USA). The size and quality of PCR products purified by Bioanalyzer 2100 (Agilent, Palo Alto, CA, USA) were analyzed using a DNA 7500 chip. The mixed amplification products were applied to emulsion PCR and then deposited on a picotite plate. Chunlab, Inc. using the GS Junior System (Roche, Branford, CT, USA) according to the manufacturer's instructions. (Seoul, Korea).

두개의 샘플 또는 여러개의 샘플 세트에서 공유되는 박테리아 종(spices)의 조성과 비율을 계산하였으며, 군집(community) 간의 전반적인 계통 발생 거리는 Fast UniFrac을 사용하여 추정하고, 주 좌표계 분석(principal coordinate analysis, PCoA)을 사용하여 시각화하였다. 샘플 간의 운영 분류 단위 (Operational taxonomic unit, OTU)를 비교하기 위해 XOR 분석을 사용하여 공유된 OTU를 확인하였다(CL 커뮤니티 프로그램, Chunlab Inc.).The composition and ratio of the spices shared by two samples or multiple sample sets were calculated, and the overall phylogenetic distance between communities was estimated using Fast UniFrac, and principal coordinate analysis (PCoA). ) To visualize. The shared OTU was identified using XOR analysis to compare the operational taxonomic unit (OTU) between samples (CL Community Program, Chunlab Inc.).

4. 통계 분석4. Statistical Analysis

연속 변수는 Mann-Whitney test를 이용하여 비교하였으며, Chi-square test 또는 Fisher 's exact test를 이용하여 범주 변수를 분석하였다. 데이터는 연속 변수의 경우 중앙값 [4 분위수], 범주 형 변수의 경우 수(%)로 표시하였다. 보정 된 p 값이 0.05보다 작은 경우 통계적으로 유의 하다고 간주하였다. 모든 통계 분석은 SPSS 버전 22 (SPSS, Chicago, IL, USA)를 사용하여 수행하였다.Continuous variables were compared using Mann-Whitney test, and categorical variables were analyzed using Chi-square test or Fisher's exact test. Data are expressed as median [quartile] for continuous variables and number (%) for categorical variables. If the adjusted p value was less than 0.05, it was considered statistically significant. All statistical analyzes were performed using SPSS version 22 (SPSS, Chicago, IL, USA).

<결과><Result>

1. 이산화타이타늄(TiO1. Titanium dioxide (TiO 22 ) 노출 마우스 모델에서 폐 기능 장애 분석) Lung dysfunction analysis in exposed mouse model

100㎚ 이하의 이산화타이타늄(TiO2) 나노분진에 노출 후 48시간 째의 마우스의 BAL을 분석한 결과 비히클 - 처리 된 대조 마우스와 비교하여 기도 과민성(도 1B) 및 BAL 총 세포 수(도 1c)의 유의한 증가를 나타내었다. 이산화타이타늄(TiO2)은 BAL에서 대식세포가 현저하게 존재하는 염증 세포 증가를 유발했다(도 1b). 또한, 폐 조직학 분석결과, 이산화타이타늄(TiO2)이 폐 간질과 폐포 구획에서 염증 세포 침윤(주로 호중구와 단핵구 세포)과 상피 재 형성을 유도함을 확인하였다(도 1d). 즉, 마우스 모델에서 천식이 유발됨을 확인하였다.As a result of analyzing BAL of mice 48 hours after exposure to titanium dioxide (TiO 2 ) nanoparticles of 100 nm or less, compared to vehicle-treated control mice, airway hypersensitivity (Fig. 1B) and total BAL cell count (Fig. 1c) Showed a significant increase in. Titanium dioxide (TiO 2 ) induced an increase in inflammatory cells in which macrophages were remarkably present in BAL (FIG. 1B). In addition, as a result of lung histology analysis, it was confirmed that titanium dioxide (TiO 2 ) induces inflammatory cell infiltration (mainly neutrophils and monocytes) and epithelial remodeling in the lung interstitial and alveolar compartment (Fig. 1d). That is, it was confirmed that asthma was induced in the mouse model.

2. 미생물 군집(community) 프로파일링: 파이로 시퀀싱(Pyrosequencing) 결과 및 박테리아 군집(community) 구성 분석2. Microbial community profiling: Pyrosequencing results and bacterial community composition analysis

폐 조직으로부터 DNA를 추출하고 16S rRNA 유전자의 영역을 표적으로 하는 범용 프라이머로 PCR을 수행하였다. PCR 증폭산물을 시퀀싱하고 운영 분류 단위로 모으고, 분류학적으로 주석을 달아 폐 미생물 군집(community)의 구성 및 구조를 평가하였다(도 2e). TiO2 그룹의 마우스의 폐 조직에서는 프세우도모나스(Pseudomonas), 브루셀라(Brucella) 및 아시네토박터(Acinetobacter)의 속의 박테리아가 우점함을 확인하였으며, 각 17.6 %, 14.3 % 및 13.9 %를 차지하였다. 또한, 메소히조비움(Mesorhizobium), 엔히드로박터(Enhydrobacter), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 데이노코쿠스(Deinococcus), 리조비움(Rhizobium), 크리세오박테리움(Chryseobacterium), 스핀고비움(Sphingobium), 다이어트지아(Dietzia), 브레분디모나스(Brevundimonas)의 속의 미생물은 각 2 내지 8%의 상대적 존재비를 가짐을 확인하였다.DNA was extracted from lung tissue and PCR was performed with a universal primer targeting a region of the 16S rRNA gene. The PCR amplification products were sequenced and collected into operational classification units, and taxonomically annotated to evaluate the composition and structure of the lung microbial community (FIG. 2E). In the lung tissue of TiO 2 group of mice was confirmed that the bacteria are dominant genus of Pseudomonas (Pseudomonas), brucellosis (Brucella) and Acinetobacter (Acinetobacter), accounted for each 17.6%, 14.3% and 13.9%. Further, the method hijo emptying (Mesorhizobium), yen dihydro bakteo (Enhydrobacter), methyl tumefaciens (Methylobacterium), Day Noko Syracuse (Deinococcus), separation tank emptying (Rhizobium), Cri Seo tumefaciens (Chryseobacterium), spin and emptying (Sphingobium ), Dietzia , and Brevundimonas were found to have a relative abundance ratio of 2 to 8%, respectively.

16S RNA 태그를 분석하여, 군집(community)의 복잡성을 Chao1, Shannon 및 Simpson (1-)의 다양성 지수로 측정하였으며, 분석결과, 군집(community)의 복잡성이 TiO2 처리에 의해 변하지 않음을 확인하였다(도 2a, b 및 c). 군집의 복잡성에 대한 TiO2의 효과는 통계적으로 유의하지 않았지만, 분석결과에서 관찰된 박테리아 성장이 폐의 미생물 생태계에 기여함을 확인하였다.By analyzing the 16S RNA tag, the complexity of the community was measured by the diversity index of Chao1, Shannon and Simpson (1-), and as a result of the analysis, it was confirmed that the complexity of the community was not changed by TiO 2 treatment. (Fig. 2a, b and c). Although the effect of TiO 2 on community complexity was not statistically significant, it was confirmed that the bacterial growth observed in the analysis results contributed to the microbial ecosystem in the lungs.

다음으로, 염증이 유발된 폐에서 미생물 군집의 구성변화를 확인하고자, 폐의 미생물의 군집(community)의 구성을 분석하였다. 주좌표 분석(Principal Coordinates Analysis, PCoA)에 의해 샘플을 구별하는 데 군집의 구조 차이를 측정하는 Yue와 Chandlans 측정을 기초한 매트릭스를 사용하였다(도 2d). 분석 결과, 데이터의 총 변동의 29.3 %가 주 좌표 PC1에 의해 설명 될 수 있음이 확인하였다. Next, the composition of the microbial community in the lung was analyzed to confirm the change in the composition of the microbial community in the lung in which inflammation was induced. A matrix based on Yue and Chandlans measurement, which measures the difference in the structure of clusters, was used to distinguish samples by Principal Coordinates Analysis (PCoA) (FIG. 2D). As a result of the analysis, it was confirmed that 29.3% of the total variation in the data can be explained by the main coordinate PC1.

또한, TiO2 노출그룹과 대조그룹 마우스에서 박테리아 미생물의 빈도 분석을 통해 상대적 존재비 차이가 큰 주요 11개의 속(genus)의 박테리아를 확인하였다(도 2f). 상기 11개 속의 박테리아는 프세우도모나스(Pseudomonas), 아시네토박터(Acinetobacter), 브루셀라(Brucella), 메소히조비움(Mesorhizobium), 엔히드로박터(Enhydrobacter), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 리조비움(Rhizobium), 크리세오박테리움(Chryseobacterium), 브레분디모나스(Brevundimonas), 데이노코쿠스(Deinococcus) 및 미크로코쿠스(Micrococcus)로 확인되었다.In addition, through the frequency analysis of bacterial microorganisms in the TiO 2 exposed group and the control group mice, 11 major genus of bacteria having a large relative abundance difference were identified (FIG. 2F). The 11 in the bacterium is Pseudomonas (Pseudomonas), ahsine Sat bakteo (Acinetobacter), brucellosis (Brucella), meso hijo emptying (Mesorhizobium), yen dihydro bakteo (Enhydrobacter), tumefaciens (Methylobacterium) methyl, separation tank emptying ( Rhizobium ), Chryseobacterium , Brevundimonas , Deinococcus and Micrococcus were identified.

다음으로 상기 분석결과를 바탕으로 TiO2 노출그룹과 대조그룹 마우스에서 상대적 존재비 차이가 큰 8개 속(genus)의 박테리아의 선별하였으며, TiO2 노출그룹과 대조그룹 마우스의 존재하는 미생물의 상대적 존재비를 상자그림 분석을 이용하여 비교하였다(도 3a-h). 분석결과, 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium) 및 미크로코쿠스(Micrococcus) 속 박테리아의 상대적 존재비가 TiO2 노출그룹에서 대조그룹 마우스보다 감소함을 확인하였다. 반면 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter), 데이노코쿠스(Deinococcus) 및 엔히드로박터(Enhydrobacter) 속의 박테리아의 상대적 존재비가 TiO2 노출그룹에서 증가하는 것을 확인하였다.Next, the relative abundance of microorganisms were selected for the bacteria in the relative abundance ratio is greater eight genus (genus) difference in TiO 2 exposed group and the control group mice on the basis of the analysis results, the presence of the control group mice, and TiO 2 exposed group Compared using box plot analysis (Fig. 3a-h). As a result of the analysis, it was confirmed that the relative abundance of bacteria in the genus Pseudomonas , Mesorhizobium , and Micrococcus decreased in the TiO 2 exposure group compared to the control group mice. On the other hand it was confirmed that brucellosis (Brucella), methyl tumefaciens (Methylobacterium), ahsine Sat bakteo (Acinetobacter), Day Noko Syracuse (Deinococcus) and yen dihydro bakteo (Enhydrobacter) relative presence of in the bacteria ratio is increased from TiO 2 exposed group .

구체적으로, TiO2로 기도염증 유발한 마우스의 폐에서 미크로코쿠스(Micrococcus)속은 1.3에서 0.1%로 11배 감소하였으며, 데이노코쿠스(Deinococus)속은 0.8에서 3.38 %로 3.8배 증가함을 확인하였다(P = 0.025).Specifically, it was confirmed that in the lungs of mice induced airway inflammation with TiO 2 , Micrococcus genus decreased 11 times from 1.3 to 0.1%, and Deinococus genus increased 3.8 times from 0.8 to 3.38%. (P = 0.025).

추가적으로, 기도 염증 세포와 미생물 군집의 관계를 확인하였다. 분석결과, 전체세포, 대식세포 및 호산구의 수가 데이노코쿠스(Deinococcus) 속의 상대적 존재비와 정의 상관 관계를 가짐을 확인하였다(도 4)Additionally, the relationship between airway inflammatory cells and microbial communities was confirmed. As a result of the analysis, it was confirmed that the number of total cells, macrophages, and eosinophils had a positive correlation with the relative abundance in Deinococcus (Fig. 4).

Claims (9)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete (a) 대조구와 의심 개체에서 채취한 기관지 폐포 세척액 또는 폐 조직 시료로부터 미생물 수준을 측정하는 단계;
(b) 상기 (a)단계에서 측정한 의심 개체 시료의 미생물 수준과 대조구 시료의 미생물 수준의 상대적 존재비를 비교하는 단계; 및
(c) 의심 개체 시료에서 기도 염증 세포 수를 측정하고 상기 염증 세포 수와 상기 의심 개체의 미생물 수준의 상관관계를 비교하는 단계를 포함하며,
상기 미생물은 데이노코쿠스(Deinococcus), 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium), 미크로코쿠스(Micrococcus), 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter) 및 엔히드로박터(Enhydrobacte) 속이며,
상기 (b)단계에서 대조구 시료와 비교하여 의심 개체 시료의 미생물 수준이 i) 브루셀라(Brucella), 메틸로박테리움(Methylobacterium), 아시네토박터(Acinetobacter), 데이노코쿠스(Deinococcus) 및 엔히드로박터(Enhydrobacter) 속은 증가하고, ii) 프세우도모나스(Pseudomonas), 메소히조비움(Mesorhizobium) 및 미크로코쿠스(Micrococcus) 속은 감소하는 경우 천식으로 진단하는,
천식 진단을 위한 정보제공방법.
(a) measuring microbial levels from bronchial alveolar lavage fluid or lung tissue samples collected from control and suspected individuals;
(b) comparing the relative abundance ratio of the microbial level of the sample of the suspected object measured in step (a) with the microbial level of the control sample; And
(c) measuring the number of airway inflammatory cells in the sample of the suspected individual and comparing the correlation between the number of inflammatory cells and the level of microorganisms of the suspected individual,
The microorganism day Noko Syracuse (Deinococcus), Pseudomonas (Pseudomonas), meso hijo emptying (Mesorhizobium), micro nose kusu (Micrococcus), brucellosis (Brucella), tumefaciens (Methylobacterium) methyl, Acinetobacter (Acinetobacter) And Enhydrobacte genus,
Tumefaciens (Methylobacterium) in Brucella (Brucella) is i) microbial level of suspicious objects samples compared to control samples in the step (b), methyl, ahsine Sat bakteo (Acinetobacter), Day Noko Syracuse (Deinococcus) and yen dihydro bakteo ( Enhydrobacter ) increases, ii) Pseudomonas ( Pseudomonas ), Mesorhizobium ( Mesorhizobium ) and Micrococcus ( Micrococcus ) when the genus decreases, diagnosed as asthma,
How to provide information for diagnosing asthma.
삭제delete 삭제delete 제 6항에 있어서,
상기 (c)단계의 의심 개체 시료의 기도 염증 세포 수와 의심 개체의 미생물 수준이 정의 상관관계를 가지는 경우 천식으로 판단하며, 상기 미생물은 데이노코쿠스(Deinococcus) 속인 것을 특징으로 하는, 천식 진단을 위한 정보제공방법.
The method of claim 6,
If the number of airway inflammatory cells in the sample of the suspected individual in step (c) has a positive correlation with the level of the microorganism of the suspected individual, it is determined as asthma, and the microorganism is of the genus Deinococcus . How to provide information for
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