KR102159344B1 - Composition or kit for diagnosing behavioral addiction and method of detecting kynurenine for diagnosis of behavioral addiction using the same - Google Patents
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Abstract
Description
행위 중독의 진단용 조성물, 키트 및 이를 이용한 행위 중독의 진단을 위한 바이오마커의 검출 방법에 관한 것이다.It relates to a composition for diagnosis of behavioral addiction, a kit, and a method of detecting a biomarker for diagnosis of behavioral addiction using the same.
행위 중독(behavioral addiction)은 도박 중독, 성 중독, 병리적 인터넷 사용 등과 같이 어떠한 행위, 과정, 활동에 관한 중독에 관한 것으로, 뇌 회로가 관여하고, 내성과 금단이 발생할 수 있으며, 충동성이 발달 초기 단계에 중요하게 작용하고 강박성이 행동 유지에 핵심적으로 관여한다. 현대 사회에서는 알코올 중독이나 마약 중독을 비롯한 인터넷 중독, 게임 중독, 및 강박적 중독 등이 두드러지게 나타나고 있다.Behavioral addiction relates to addiction related to certain behaviors, processes, and activities, such as gambling addiction, sex addiction, pathological Internet use, etc., where brain circuits are involved, tolerance and withdrawal may occur, and impulsiveness develops. It plays an important role in the early stages, and compulsion is key to maintaining behavior. In the modern society, alcohol addiction, drug addiction, Internet addiction, game addiction, and obsessive addiction are prominent.
정신 의학적 증상 예를 들어, 자폐, 파킨슨병, 치매, 주의력 결핍 과잉 행동 장애, 알코올 중독, 마약 중독, 및 강박 신경 장애 등에 대한 바이오마커들이 알려져 있다(미국 공개 공보 2005/0084880 A1(2005.04.21), 대한민국 등록공고 10-1157526(2016.06.27) 등). 그러나, 행위 중독, 특히 인터넷 중독 또는 게임 중독을 진단하기 위해 자기 공명 영상(magnetic resonance imaging: MRI)을 통한 뇌 영상 확인이나 설문조사를 통한 자가 진단 방법이 주로 이용될 뿐, 진단을 위해 효과적인 바이오마커가 아직 없다.Biomarkers are known for psychiatric symptoms such as autism, Parkinson's disease, dementia, attention deficit hyperactivity disorder, alcoholism, drug addiction, and obsessive-compulsive disorder (US Publication No. 2005/0084880 A1 (2005.04.21)). , Republic of Korea registration announcement 10-1157526 (2016.06.27), etc.). However, in order to diagnose behavioral addiction, especially internet addiction or game addiction, brain image verification through magnetic resonance imaging (MRI) or self-diagnosis through questionnaire is mainly used, and is an effective biomarker for diagnosis. Is not there yet.
따라서, 비용이 비싸고 번거로운 뇌 영상 진단이나 주관적 판단을 기반으로 하는 자가 설문조사 방법이 아니라, 행위 중독을 간편하고 비용이 저렴하게 진단할 수 있고, 진단의 정확도 및 특이도가 높은 바이오마커를 개발할 필요가 있다.Therefore, it is not necessary to develop a biomarker with high accuracy and specificity of diagnosis, which can diagnose behavioral addiction simply and inexpensively, rather than a self-test method based on expensive and cumbersome brain imaging diagnosis or subjective judgment. There is.
행위 중독 진단용 조성물을 제공한다.It provides a composition for diagnosis of behavioral addiction.
행위 중독 진단용 키트를 제공한다.Provides a kit for diagnosis of behavioral addiction.
행위 중독의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공한다.Provides a method of providing information necessary for the diagnosis of behavioral addiction.
일 양상은 키누레닌(kynurenine)의 양을 측정하는 제제를 포함하는 행위 중독 진단용 조성물을 제공한다.One aspect provides a composition for diagnosing behavioral addiction, including an agent for measuring the amount of kynurenine.
키누레닌(kynurenine)은 아미노산 L-트립토판의 대사산물로서, 하기 화학식을 갖는다:Kynurenine is a metabolite of the amino acid L-tryptophan and has the formula:
. .
키누레닌은 염증 반응에서 혈관을 확장시키고, 면역 반응을 조절할 수 있다.Kynurenine dilates blood vessels in the inflammatory response and can regulate the immune response.
키누레닌의 양은 생물학적 시료로부터 측정된 절대적인 양, 생물학적 시료 중의 농도, 또는 정상 대조군의 키누레닌의 양에 대한 상대적인 비율일 수 있다. 상기 생물학적 시료는 혈액, 혈장, 혈청, 골수액, 림프액, 타액, 소변, 누액, 점막액, 양수, 또는 이들의 조합일 수 있다.The amount of kynurenine may be an absolute amount measured from a biological sample, a concentration in a biological sample, or a ratio relative to the amount of kynurenine in a normal control. The biological sample may be blood, plasma, serum, bone marrow fluid, lymph fluid, saliva, urine, tear fluid, mucosal fluid, amniotic fluid, or a combination thereof.
상기 제제는 키누레닌에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원 결합 단편, 또는 앱타머(aptamer)일 수 있다. 상기 항체는 폴리클론 항체 또는 모노클론 항체일 수 있다. 용어 "항체(antibody)"는 용어 "면역글로불린(immunoglobulin)"과 상호교환적으로 사용될 수 있다. 상기 항체는 폴리클론 항체 또는 모노클론 항체일 수 있다. 상기 항체는 전장 항체일 수 있다. 상기 항원 결합 단편은 항원 결합 부위를 포함하는 폴리펩티드를 말한다. 상기 항원 결합 단편은 단일-도메인 항체(single-domain antibody), Fab, Fab', 또는 scFv일 수 있다. 상기 항체 또는 항원 결합 단편은 고체 지지체에 부착된 것일 수 있다. 상기 고체 지지체는 예를 들어, 금속 칩, 플레이트, 또는 웰(well)의 표면이다. 상기 항체 또는 이의 항원 결합 단편은 항-키누레닌 항체 또는 이의 항원 결합 단편일 수 있다. 상기 앱타머는 키누레닌에 특이적으로 결합하는 단일 가닥의 핵산(DNA, RNA 또는 변형핵산)이나 펩티드일 수 있다.The agent may be an antibody specifically binding to kynurenine, an antigen-binding fragment thereof, or an aptamer. The antibody may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody. The term “antibody” may be used interchangeably with the term “immunoglobulin”. The antibody may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody. The antibody may be a full-length antibody. The antigen-binding fragment refers to a polypeptide containing an antigen-binding site. The antigen-binding fragment may be a single-domain antibody, Fab, Fab', or scFv. The antibody or antigen-binding fragment may be attached to a solid support. The solid support is, for example, a metal chip, a plate, or the surface of a well. The antibody or antigen-binding fragment thereof may be an anti-kynurenine antibody or an antigen-binding fragment thereof. The aptamer may be a single-stranded nucleic acid (DNA, RNA, or modified nucleic acid) or peptide that specifically binds to kynurenine.
용어 "행위 중독(behavioral addiction)"은 어떠한 행위, 과정 또는 활동에 관한 중독을 말한다. 행위 중독은 내성과 금단이 발생할 수 있다. 상기 행위 중독은 인터넷 중독, 스마트폰 중독, 게임 중독, 도박 중독, 종교 중독, 성 중독, 쇼핑 중독, 운동 중독, 및 일 중독으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 인터넷 중독은 병리적 또는 강박적인 인터넷 사용으로 인하여, 신체적, 정신적, 또는 사회적 생활에 지장을 받은 중독 상태에 이르는 것을 말한다. 상기 게임 중독은 병리적 또는 강박적으로 게임에의 몰입으로 인하여, 신체적, 정신적, 또는 사회적 생활에 지장을 받은 중독 상태에 이르는 것을 말한다. 상기 인터넷 또는 게임은 컴퓨터, 휴대전화, 스마트폰, 및 TV 등의 모든 매체에 의한 사용을 포함한다.The term "behavioral addiction" refers to an addiction to an action, process or activity. Behavioral addiction can lead to tolerance and withdrawal. The behavioral addiction may be selected from the group consisting of internet addiction, smartphone addiction, game addiction, gambling addiction, religious addiction, sex addiction, shopping addiction, exercise addiction, and work addiction. The internet addiction refers to a state of addiction in which physical, mental, or social life is disturbed due to pathological or compulsive internet use. The game addiction refers to pathologically or obsessive immersion in the game, leading to a state of addiction in which physical, mental, or social life is disturbed. The Internet or game includes use by all media such as computers, mobile phones, smart phones, and TVs.
다른 양상은 키누레닌의 양을 측정하는 제제를 포함하는 행위 중독 진단용 키트를 제공한다.Another aspect provides a kit for diagnosing behavioral addiction, including an agent for measuring the amount of kynurenine.
상기 키트는 행위 중독 진단에 필요한 시료를 더 포함할 수 있다. 상기 키트는 고체 지지체, 항체 또는 항원 결합 단편의 면역학적 검출을 위하여 기질, 적합한 완충용액, 발색 효소, 형광물질로 표지된 2차 항체, 또는 발색 기질을 포함할 수 있다.The kit may further include a sample necessary for diagnosis of behavioral addiction. The kit may include a solid support, a substrate for immunological detection of an antibody or antigen-binding fragment, a suitable buffer, a chromogenic enzyme, a secondary antibody labeled with a fluorescent substance, or a chromogenic substrate.
다른 양상은 행위 중독이 의심되는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 키누레닌의 양을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 양을 정상 대조군의 키누레닌의 양과 비교하는 단계를 포함하는, 행위 중독의 진단에 필요한 정보를 제공하기 위하여 키누레닌을 검출하는 방법을 제공한다.Another aspect includes measuring the amount of kynurenine in a biological sample isolated from an individual suspected of being addicted to behavior; And it provides a method of detecting kynurenine to provide information necessary for diagnosis of behavioral addiction, comprising the step of comparing the measured amount with the amount of kynurenine of a normal control group.
상기 방법은 행위 중독이 의심되는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 키누레닌의 양을 측정하는 단계를 포함한다.The method includes measuring the amount of kynurenine in a biological sample isolated from a subject suspected of behavioral addiction.
상기 개체는 포유동물, 예를 들면, 인간, 소, 말, 돼지, 개, 양, 염소, 또는 고양이일 수 있다. 상기 개체는 행위 중독을 앓고 있거나 행위 중독에 걸린 것으로 의심되는 개체일 수 있다.The subject may be a mammal, for example a human, cow, horse, pig, dog, sheep, goat, or cat. The subject may be a subject suffering from or suspected of having a behavioral addiction.
상기 생물학적 시료는 상기 개체로부터 수득된 시료를 말한다. 상기 생물학적 시료는 예를 들면 혈액, 혈장, 혈청, 골수액, 림프액, 타액, 소변, 누액, 점막액, 양수, 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 생물학적 시료는 시료로부터 수득된 단백질 시료 또는 핵산 시료를 포함한다.The biological sample refers to a sample obtained from the individual. The biological sample may be, for example, blood, plasma, serum, bone marrow fluid, lymph fluid, saliva, urine, tear fluid, mucosal fluid, amniotic fluid, or a combination thereof. The biological sample includes a protein sample or a nucleic acid sample obtained from the sample.
상기 키누레닌의 양을 측정하는 단계는 상기 생물학적 시료와, 키누레닌에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원 결합 단편, 또는 앱타머를 인큐베이션시키는 단계를 포함할 수 있다.The step of measuring the amount of kynurenine may include incubating the biological sample with an antibody specifically binding to kynurenine, an antigen-binding fragment thereof, or an aptamer.
상기 키누레닌의 양을 측정하는 단계는 질량분석법(mass spectrometry: MS), 효소 결합 면역흡착 분석법(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay: ELISA), 단백질 칩, 면역침강, 마이크로어레이, 전자현미경법(electron microscopy), 또는 이들의 조합으로 수행될 수 있다. 상기 질량분석법은 탠덤 질량분석법(Tandem mass spectrometry 또는 MS/MS)일 수 있다. 상기 ELISA는 직접(direct) ELISA, 샌드위치(sandwich) ELISA, 경쟁적(competitive) ELISA, 역(reverse) ELISA, 또는 이들의 조합일 수 있다.The step of measuring the amount of kynurenine is mass spectrometry (MS), enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), protein chip, immunoprecipitation, microarray, electron microscopy. , Or a combination thereof. The mass spectrometry method may be tandem mass spectrometry (MS/MS). The ELISA may be a direct ELISA, a sandwich ELISA, a competitive ELISA, a reverse ELISA, or a combination thereof.
상기 키누레닌의 양을 측정하는 단계는 키누레닌의 양을 측정하는것 뿐만 아니라, 키누레닌 생합성 관련 효소(예, 트립토판 디옥시게나제(tryptophan dioxygenase) 및 인돌아민 2,3-디옥시게나제(indoleamine 2,3-dioxygenase)) 또는 생분해 관련 효소의 유전자 발현 수준 또는 단백질 발현 수준을 측정하는 것을 포함한다.The step of measuring the amount of kynurenine is not only measuring the amount of kynurenine, but also enzymes related to kynurenine biosynthesis (eg, tryptophan dioxygenase) and indoleamine 2,3-dioxygenase (indoleamine 2, 3-dioxygenase)) or biodegradation-related enzyme gene expression level or protein expression level.
상기 방법은 상기 측정된 키누레닌의 양을 정상 대조군의 키누레닌의 양과 비교하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 측정된 키누레닌의 양이 정상 대조군에서 키누레닌의 양에 비해 증가되었는지 확인하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 정상 대조군은 행위 중독에 걸리지 않은 군으로서 음성 대조군을 의미한다. 상기 방법에서, 측정된 키누레닌의 양이 정상 대조군에서 키누레닌의 양에 비해 증가한 경우, 상기 개체는 행위 중독에 걸리거나 걸릴 확률이 높은 것으로 진단될 수 있다. 행위 중독으로 진단된 개체에 심리사회적 치료 또는 약물 치료를 수행할 수 있다. 상기 약물은 예를 들어, 클로르디아제폭사이드(chlordiazepoxide), 로라제팜(lorazepam), 알프라졸람(alprazolam), 디아제팜(diazepam), 리아졸람(triazolam), 플루라제팜(flurazepam), 비타민(Vitamine), 날트렉손(naltrexone), 디술피람(disulfiram), 메타돈(methadone), 아캄프로세이트(acamprosate), 부프로피온(bupropion), 바레니클린(varenicline), 부르페노르핀(buprenorphine), 또는 이들의 조합일 수 있다.The method includes comparing the measured amount of kynurenine with the amount of kynurenine in a normal control. The method may include checking whether the amount of kynurenine measured is increased compared to the amount of kynurenine in the normal control group. The normal control group is a group that did not suffer from behavioral addiction and means a negative control group. In the above method, when the measured amount of kynurenine is increased compared to the amount of kynurenine in the normal control group, the individual may be diagnosed with behavioral addiction or having a high probability of developing it. Psychosocial therapy or drug therapy can be performed on individuals diagnosed with behavioral addiction. The drugs are, for example, chlordiazepoxide, lorazepam, alprazolam, diazepam, triazolam, flurazepam, and vitamins. , Naltrexone, disulfiram, methadone, acamprosate, bupropion, varenicline, buprenorphine, or a combination thereof have.
일 양상에 따른 행위 중독 진단용 조성물, 키트, 및 이를 이용한 행위 중독의 진단에 필요한 정보를 제공하기 위하여 키누레닌을 검출하는 방법에 따르면, 행위 중독을 객관적이고, 간편하고, 높은 정확도 및 특이도로 진단하는데 이용할 수 있다.According to the composition and kit for diagnosis of behavioral addiction according to an aspect, and a method for detecting kynurenine to provide information necessary for the diagnosis of behavioral addiction using the same, it is possible to diagnose behavioral addiction with objective, simple, high accuracy and specificity. Can be used.
도 1은 혈청 시료 전처리 과정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 초고성능 액체 크로마토그래피 질량 분석 다중반응모니터링 모드로부터 얻은 28종의 신경화학물질의 추출된 이온 크로마토그램(Extracted ion chromatogram)이다.
도 3은 질량분석법을 이용하여 측정된 정상 대조군 및 행위 중독의 키누레닌의 농도를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic diagram showing a serum sample pretreatment process.
2 is an extracted ion chromatogram of 28 neurochemicals obtained from ultra-high performance liquid chromatography mass spectrometry multiple reaction monitoring mode.
3 is a graph showing the concentration of kynurenine in a normal control group and behavioral poisoning measured using mass spectrometry.
이하 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 하나 이상의 구체예를 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.It will be described in more detail through the following examples. However, these examples are for illustrative purposes only and the scope of the present invention is not limited to these examples.
실시예 1. 인터넷 또는 게임 중독군의 혈청 성분 중 차등 발현된 신경화학물질의 확인Example 1. Identification of differentially expressed neurochemicals among serum components of Internet or game addiction groups
1. 인터넷 또는 게임 중독군의 시료의 준비1. Preparation of samples from Internet or game addicts
서울대학교병원운영 서울특별시 보라매 병원으로부터 인터넷 또는 게임 중독 환자(n=35)의 혈청 시료를 수집하였다. 음성 대조군으로서 인터넷 또는 게임 중독 환자로 진단되지 않은 정상인(n=35)의 혈청 시료를 수득하였다.Serum samples of Internet or game addiction patients (n=35) were collected from Boramae Hospital in Seoul National University Hospital Operation. As a negative control, a serum sample of a normal person (n=35) who was not diagnosed with internet or game addiction was obtained.
혈청 시료의 단백질 분해 또는 변형을 막기 위해, 혈청을 수득한 직후에 수득된 혈청에 단백질 분해효소 저해제로서 cOmplete, Mini EDTA-free 프로테아제 저해제 칵테일(Roche) 및 포스파타아제 저해제로서 PhosSTOP(Roche)을 첨가하였다. 상기 저해제는 제조자의 프로토콜에 따라 1개의 정제를 200 ㎕의 인산완충식염수(phosphate buffered saline: PBS)에 녹여 50 X로 만든 후, 각 시료에 저해제의 최종 농도 1.5 X가 되도록 첨가하였다. 저해제를 첨가한 혈청 시료를 정량하고, 실험에 사용하기 전까지 -80℃에서 보관하였다.To prevent proteolysis or modification of serum samples, cOmplete as a protease inhibitor, Mini EDTA-free protease inhibitor cocktail (Roche), and PhosSTOP (Roche) as a phosphatase inhibitor were added to the serum obtained immediately after the serum was obtained. I did. According to the manufacturer's protocol, one tablet was dissolved in 200 µl of phosphate buffered saline (PBS) to make 50 X, and then added to each sample to a final concentration of 1.5 X. Serum samples to which inhibitors were added were quantified and stored at -80°C until use in experiments.
2. 혈청 시료의 전처리2. Serum sample preparation
혈청 시료 10 ㎕에 내부 표준물질 혼합물이 용해된 아세토니트릴 30 ㎕를 첨가하여, 유기용매를 이용한 단백 침전을 진행하였다. 상층액 30 ㎕를 취한 후 0.1%(v/v) 포름산이 첨가된 물 30 ㎕로 희석하였다. LC 바이알에 LC 인서트(insert) 바이알을 넣어 희석된 혈청 시료 60 ㎕를 옮겨 담고, UPLC-MS/MS에 5 ㎕를 주입하여 분석하였다. 최종 전처리 과정은 도 1에 나타내었다.To 10 µl of a serum sample, 30 µl of acetonitrile in which an internal standard mixture was dissolved was added, and protein precipitation using an organic solvent was performed. After taking 30 µl of the supernatant, it was diluted with 30 µl of water to which 0.1% (v/v) formic acid was added. An LC insert vial was added to the LC vial to transfer 60 µl of the diluted serum sample, and 5 µl was injected into UPLC-MS/MS for analysis. The final pretreatment process is shown in FIG. 1.
3. 초고성능 액체 크로마토그래피 분석3. Ultra-high performance liquid chromatography analysis
28종의 신경화학물질을 분석하기 위한 액체 크로마토그래피는 Agilent 1290 infinity II LC system(Agilent technologies, Inc.)을 사용하였다. 분석물질을 분리하기 위해 최종적으로 선정한 분석 컬럼은 Acquity UPLC HSS T3 컬럼(Waters corporation, 2.1 Х 100 mm, 1.8 ㎛)을 사용하였다.Liquid chromatography for analyzing 28 neurochemicals was performed using an Agilent 1290 infinity II LC system (Agilent technologies, Inc.). As the analysis column finally selected to separate the analyte, an Acquity UPLC HSS T3 column (Waters corporation, 2.1 Х 100 mm, 1.8 µm) was used.
분석 컬럼으로 적절한 분리를 위해 사용한 이동상은 0.1%(v/v) 포름산(formic acid)을 첨가한 물(이동상 A)과 0.1%(v/v) 포름산을 첨가한 아세토니트릴(이동상 B)를 사용하였다. 이동상 A와 B의 비율을 조절하는 기울기 용매를 사용하며, 기울기 용매 조건은 초기에 이동상 A를 100%로 시작하여 시작점부터 1.5분간 유지하였다. 1.5분 내지 6분 동안 이동상 A를 40%로, 6분 내지 7.2분 동안 이동상 A를 5%로 변화시켜 주었다. 7.2분 내지 7.5분 동안 이동상 A를 5% 유지한 뒤, 7.5분 내지 7.8분 동안 A를 다시 100%를 상승시켜 주었다. 7.8분 내지 9분 동안 초기 조건인 이동상 A 100%로 재평형(re-equilibrium) 시간을 두었다. 분석 시간은 총 9분이며, 이를 표 1에 나타내었다. 분석 컬럼의 온도는 40℃로 유지하고, 유속은 0.5 ㎖/분이고, 시료 주입 부피는 5 ㎕로 하였다.The mobile phase used for proper separation with the analytical column was water (mobile phase A) with 0.1% (v/v) formic acid added and acetonitrile (mobile phase B) with 0.1% (v/v) formic acid. I did. A gradient solvent that adjusts the ratio of mobile phases A and B was used, and the gradient solvent conditions initially started with 100% mobile phase A and maintained for 1.5 minutes from the start point. Mobile phase A was changed to 40% for 1.5 to 6 minutes, and mobile phase A to 5% for 6 to 7.2 minutes. After maintaining 5% of mobile phase A for 7.2 to 7.5 minutes, A was increased to 100% again for 7.5 to 7.8 minutes. Re-equilibrium time was given to 100% of mobile phase A as initial condition for 7.8 to 9 minutes. The analysis time was a total of 9 minutes, and it is shown in Table 1. The temperature of the analysis column was maintained at 40° C., the flow rate was 0.5 ml/min, and the sample injection volume was 5 μl.
4. 다중 반응 모니터링(Multiple Reaction Monitoring) 분석4. Multiple Reaction Monitoring Analysis
글루타메이트, 트립토판, 및 티로신의 대사체에 대한 MS/MS(mass spectrometry/mass spectrometry 또는 tandem mass spectrometry) 분석은 전자분무 이온화방식(electro spray ionization: ESI)과 triple quadrupole 장치로 이루어져 있는 AB SCIEX™ QTRAP 6500+ system(SCIEX)을 사용하였다. 이온화는 양이온 모드 및 음이온 모드로 동시 분석하였으며, 네뷸라이징(nebulizing) 기체와 가온(heating) 기체로 질소 가스를 사용하였다. 28종의 분석물질의 조각이온(fragment)을 확인하기 위하여, 분석물질을 각각 100 ng/㎖로 희석하고 MS/MS에 주입하였다. 분석모드는 MRM(multiple reaction monitoring) 모드를 사용하였다.MS/MS (mass spectrometry/mass spectrometry or tandem mass spectrometry) analysis of metabolites of glutamate, tryptophan, and tyrosine is performed by the AB SCIEX™ QTRAP 6500 consisting of electro spray ionization (ESI) and triple quadrupole devices. + system(SCIEX) was used. Ionization was simultaneously analyzed in cation mode and anion mode, and nitrogen gas was used as a nebulizing gas and a heating gas. In order to identify fragments of 28 kinds of analytes, each of the analytes was diluted to 100 ng/ml and injected into MS/MS. As the analysis mode, MRM (multiple reaction monitoring) mode was used.
질량분석기는 전자분무 이온화법으로 표준물질의 m/z 값과 질량 단편화(mass fragmentation)를 확인하였다. 먼저, 10 ng/㎖ 내지 100 ng/㎖ 농도의 표준물질을 주사기로 질량분석기에 주입하고, 전구체(precursor) 이온과 생성물(product) 이온이 높은 감도로 나올 수 있도록 MS/MS 최적화를 진행하였다. 이때, 처음 원료(source) 및 기체 파라미터의 수치는 초기 설정값으로 사용하였다. 각각 주입된 표준물질은 Q1 MS 스캔 모드로 확인하였다. 첫 번째 사중극자(quadrupole 1, Q1)에서 전구체가 [M+H]+ 또는 [M+H]- 형태로 선택되고, 이 전구체의 m/z 피크가 높게 생성되는 디클러스터링 포텐셜(declustering potential: DP) 값을 결정하였다.The mass spectrometer confirmed the m/z value and mass fragmentation of the standard material by electrospray ionization. First, a standard substance having a concentration of 10 ng/ml to 100 ng/ml was injected into the mass spectrometer with a syringe, and MS/MS optimization was performed so that precursor ions and product ions can come out with high sensitivity. At this time, the values of the initial source and gas parameters were used as initial set values. Each injected standard was confirmed by Q1 MS scan mode. In the first quadrupole (
이후 두 번째 사중극자를 통해 충돌(collision) 기체를 주입하여 전구체의 단편화를 일으켰다. 이 조각이온을 세번째 사중극자(quadrupole 3, Q3)에서 생성물 이온으로 선정하였다. 각 조각이온의 충돌 에너지(collision energy: CE) 값을 결정하고, 마지막에 최적화되는 파라미터는 CXP(collision cell exit potential)이고, 이외에도 EP(entrance potential), CEP(collision cell entrance potential)의 파라미터를 최적화하였다.After that, a collision gas was injected through the second quadrupole to cause fragmentation of the precursor. This fragment ion was selected as a product ion in the third quadrupole (Q3). The collision energy (CE) value of each fragment ion is determined, and the parameter optimized at the end is CXP (collision cell exit potential), and in addition, parameters of EP (entrance potential) and CEP (collision cell entrance potential) are optimized. I did.
이 후 MS 원료 파라미터는 자동 최적화 방법인 FIA(flow injection analysis)를 통해 최적화하였다. 이는 혼합된 분석대상이 컬럼이 연결되어 있지 않은 LC 시스템을 통해 전달되어 이온화와 관련된 원료 파라미터를 자동으로 최적화하는 방법이다. 커튼 기체(curtain gas: CUR), 이온 스프레이 전압(ion spray voltage: IS), 온도(temperature: TEM), 네뷸라이징 기체(nebulizing gas), 가온 기체(heating gas)의 값은 하기 표 1에 기재된 바와 같이 설정하였다.After that, MS raw material parameters were optimized through flow injection analysis (FIA), an automatic optimization method. This is a method of automatically optimizing raw material parameters related to ionization by passing the mixed analyte through an LC system that is not connected to a column. The values of curtain gas (CUR), ion spray voltage (IS), temperature (TEM), nebulizing gas, and heating gas are as described in Table 1 below. Set together.
분석 대상 물질들은 내인성 물질들로, 100 Da 내지 300 Da의 대체적으로 작은 분자량을 가지고, 동시 분석을 목적으로 하므로 Q1 MS 스캔 모드 모드에서 겹치지 않도록 주의하였다. 분석대상 물질들의 이온 피크 감도가 좋은 이온을 2개씩 선정하였고, 그 중 이온의 강도가 좋은 이온을 정량분석에 이용하고 나머지 이온을 정성분석을 위해 선택하였다.The materials to be analyzed are endogenous materials, and have a generally small molecular weight of 100 Da to 300 Da, and are intended for simultaneous analysis, so care was taken not to overlap in the Q1 MS scan mode mode. Two ions with good ion peak sensitivity of the analyte materials were selected, among them, ions with good ionic strength were used for quantitative analysis, and the remaining ions were selected for qualitative analysis.
MS/MS를 통해 최적화된 전구체 이온 및 생성물 이온의 Q1과 Q3의 m/z, 그리고 이에 따른 DP, CE, CXP 값을 하기 표 2에 표시하였다.The m/z of Q1 and Q3 of the precursor ions and product ions optimized through MS/MS, and DP, CE, and CXP values thereof are shown in Table 2 below.
(†: 정량자 이온(Quantifier ion))(†: Quantifier ion)
5. 크로마토그램 확인5. Check the chromatogram
실시예 1.4에 기재된 바와 같이 UPLC-MS/MS를 분석하여 신경화학물질이 적절히 분리된 크로마토그램을 얻었다.As described in Example 1.4, UPLC-MS/MS was analyzed to obtain a chromatogram in which neurochemical substances were properly separated.
얻어진 크로마토그램을 도 2에 나타내었고, 각각의 머무름 시간(retention time)을 하기 표 3에 정리하였다. The obtained chromatogram is shown in FIG. 2, and each retention time is summarized in Table 3 below.
6. 인터넷 또는 게임 중독군의 키누레닌 농도에 대한 통계 분석6. Statistical analysis of kynurenine concentration in Internet or game addicts
질량 분석 데이터에서 바이오마커 후보로 선정된 키누레닌 신경화학물질의 대조군 35명 및 인터넷 또는 게임 중독 환자 35 명의 발현 양상을 만-휘트니(Mann-Whitney) U-검정법으로 통계 분석하였고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.From the mass spectrometry data, the expression patterns of kynurenine neurochemicals selected as biomarker candidates in 35 control subjects and 35 Internet or game addiction patients were statistically analyzed using the Mann-Whitney U-test, and the results are shown. It is shown in 3.
도 3에 나타난 바와 같이 키누레닌은 인터넷 또는 게임 중독군에서 정상 대조군에 비해 통계적으로 유의한 수준으로 발현이 증가함을 확인하였다(p 값 <0.0001). 이를 통해, 키누레닌이 인터넷 또는 게임 중독에 대한 바이오마커로서 정확도가 우수함을 확인하였다.As shown in Figure 3, it was confirmed that the expression of kynurenine was increased to a statistically significant level in the Internet or game addiction group compared to the normal control group (p value <0.0001). Through this, it was confirmed that kynurenine has excellent accuracy as a biomarker for internet or game addiction.
Claims (10)
상기 행위 중독은 인터넷 중독 및 게임 중독으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 조성물.As a composition for diagnosing behavioral addiction comprising an agent measuring the amount of kynurenine,
The behavioral addiction is a composition selected from the group consisting of Internet addiction and game addiction.
상기 행위 중독은 인터넷 중독 및 게임 중독으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 키트.As a kit for diagnosing behavioral addiction comprising an agent for measuring the amount of kynurenine,
The behavioral addiction is a kit selected from the group consisting of internet addiction and game addiction.
상기 측정된 양을 정상 대조군의 키누레닌의 양과 비교하는 단계; 및
측정된 키누레닌의 양이 정상 대조군에서 키누레닌의 양에 비해 증가되었는지 확인하는 단계를 포함하는,
행위 중독의 진단에 필요한 정보를 제공하기 위하여 키누레닌을 검출하는 방법으로서,
상기 행위 중독은 인터넷 중독 및 게임 중독으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.Measuring the amount of kynurenine in a biological sample isolated from an individual suspected of behavioral poisoning;
Comparing the measured amount with the amount of kynurenine in a normal control group; And
Comprising the step of checking whether the amount of kynurenine measured is increased compared to the amount of kynurenine in the normal control,
As a method of detecting kynurenine to provide information necessary for diagnosis of behavioral addiction,
The behavioral addiction is selected from the group consisting of Internet addiction and game addiction.
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- 2019-08-05 KR KR1020190095162A patent/KR102159344B1/en active IP Right Grant
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