KR102288447B1 - Composition for diagnosing polycystic kidney disease comprising agent for detecting CTGF and use thereof - Google Patents

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KR102288447B1 KR1020190176942A KR20190176942A KR102288447B1 KR 102288447 B1 KR102288447 B1 KR 102288447B1 KR 1020190176942 A KR1020190176942 A KR 1020190176942A KR 20190176942 A KR20190176942 A KR 20190176942A KR 102288447 B1 KR102288447 B1 KR 102288447B1
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Abstract

CTGF는 다낭신 환자의 조직에서 건강군에 비해 발현이 증가하며, 사구체 여과율이 감소함에 따라 환자 소변 내 검출 농도가 증가하여 다낭신의 진단용 마커로 활용할 수 있다. 본 발명은 또한 CTGF를 검출하는 제제를 포함하는 다낭신 진단용 키트, 소변 내 CTGF를 검출하는 단계를 포함하는 다낭신 진단에 관한 정보를 제공하는 방법, 시료 내 CTGF 농도 변화를 측정하는 단계를 포함하는 다낭신 치료제의 스크리닝 방법을 제공한다. CTGF is expressed in the tissues of polycystic kidney patients compared to the healthy group, and as the glomerular filtration rate decreases, the detection concentration in the patient's urine increases, so it can be used as a diagnostic marker for polycystic kidney. The present invention also provides a kit for diagnosing polycystic kidney comprising an agent for detecting CTGF, a method for providing information on diagnosing polycystic kidney comprising the step of detecting CTGF in urine, and measuring a change in CTGF concentration in the sample A screening method for a therapeutic agent for polycystic kidney is provided.

Description

CTGF 검출용 제제를 포함하는 다낭신의 진단용 조성물 및 이의 이용{Composition for diagnosing polycystic kidney disease comprising agent for detecting CTGF and use thereof}Composition for diagnosing polycystic kidney disease comprising agent for detecting CTGF and use thereof

본 발명은 CTGF 단백질을 검출할 수 있는 제제를 포함하는 다낭신(PKD)의 진단용 조성물, 상기 조성물을 포함하는 다낭신의 진단용 키트 및 CTGF를 검출하는 제제를 이용한 다낭신의 예방 또는 치료용 조성물을 스크리닝하는 방법에 관한 것이다The present invention provides a composition for diagnosis of polycystic kidney (PKD) comprising an agent capable of detecting CTGF protein, a kit for diagnosis of polycystic kidney comprising the composition, and a composition for preventing or treating polycystic kidney using an agent for detecting CTGF. it's about how

다낭신 또는 다낭포성 신장 질환은 액체로 채워진 여러 개의 낭종으로 인해 신장이 벌집 모양으로 변형되는 유전 질환으로, 상염색체 우성 다낭신(ADPKD), 상염색체 열성 다낭신(ARPKD) 등으로 분류된다.Polycystic kidney disease or polycystic kidney disease is a genetic disease in which the kidney is deformed into a honeycomb shape due to multiple fluid-filled cysts.

상염색체 우성 다낭신(ADPKD, 이하 "다낭신"이라 한다)은 신장에서 가장 흔한 유전성 신장질환으로, 1000명당 1명 꼴의 발병률을 보인다. 다낭신 환자는 양쪽 콩팥에 다수의 낭종이 발생하고, 낭종의 크기와 수가 증가하여 결국에는 50-60대에 신장 기능이 정지하여 죽음에 이르게 된다. 낭종의 진행은 낭종 표피 세포의 증식이 일어난 후 낭종 안으로 낭종액이 차게 되면서 낭종의 크기가 커지게 되며 진행된다.Autosomal dominant polycystic kidney (ADPKD, hereinafter referred to as "polycystic kidney") is the most common hereditary kidney disease in the kidney, with an incidence of 1 in 1,000 people. In patients with polycystic kidney, multiple cysts develop in both kidneys, and the size and number of cysts increase, eventually leading to death due to renal function cessation in the 50s and 60s. The cyst progresses as the cyst epithelial cells proliferate and the cyst fluid fills the cyst, causing the cyst to increase in size.

다낭신은 국내 투석 환자의 원인 중 약 2%를 차지하여, 당뇨, 고혈압, 사구체 신염 다음으로 흔하게 나타난다. 다낭신은 양쪽 콩팥의 구조적, 기능적 결함을 가져올 뿐만 아니라, 각종 신장의 합병증을 동반할 수 있기 때문에 비교적 질환의 초기 단계에서부터 관리가 필요하다.Polycystic kidney accounts for about 2% of domestic dialysis patients, and is the second most common cause after diabetes, hypertension, and glomerulonephritis. Polycystic kidneys not only cause structural and functional defects in both kidneys, but also can accompany various renal complications, so management is required from the relatively early stage of the disease.

다낭신의 원인 유전자는 PKD1과 PKD2 유전자로, 각각 polycystin-1과 polycystin-2라는 단백질을 코딩한다. 다낭신 진단 환자의 85%는 PKD1 유전자의 결함, 나머지 15%는 PKD2 유전자의 결함이 원인인 것으로 알려져 있다.The causative genes of polycystic kidney are PKD1 and PKD2 genes, which encode proteins called polycystin-1 and polycystin-2, respectively. It is known that 85% of patients diagnosed with polycystic kidney are due to a defect in the PKD1 gene and the remaining 15% to a defect in the PKD2 gene.

현재 다낭신의 완치 방법은 알려져 있지 않으며, 최근 치료 방향은 합병증에 의한 질병 이환 및 사망을 감소 시키는 방향으로 연구가 진행되고 있으며, 이를 위해 비침습적인 방법으로 초기에 다낭신을 진단할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.Currently, there is no known cure method for polycystic kidney, and recent research is being conducted in the direction of reducing disease morbidity and death due to complications. this is required

본 발명의 목적은 결합조직 성장인자(connective tissue growth factor, CTGF) 단백질 및/또는 이를 암호화하는 유전자로부터 전사된 mRNA를 검출하는 제제를 포함하는 다낭신의 진단용 조성물을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a composition for diagnosis of polycystic kidney comprising an agent for detecting connective tissue growth factor (CTGF) protein and/or mRNA transcribed from a gene encoding the same.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 진단용 조성물을 포함하는 다낭신의 진단 키트 또는 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a diagnostic kit for polycystic kidneys comprising the composition for diagnosis or a method for providing information necessary for diagnosis.

본 발명의 또 다른 목적은 CTGF의 양을 측정하는 단계를 포함하는 다낭신의 예방 또는 치료제의 스크리닝 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a screening method for the prevention or treatment of polycystic kidney, comprising the step of measuring the amount of CTGF.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명자들은 다낭신 환자의 신장 섬유화에 CTGF가 관여함을 규명함으로써 본 발명을 완성하였다. 본 발명이 제공하는 CTGF 바이오마커의 발현 수준을 측정함으로써 신장의 섬유화, 신장 기능 이상, 및 다낭신의 병증 진행 상황에 대한 정보를 제공할 수 있다. In order to achieve the above object of the present invention, the present inventors completed the present invention by identifying the involvement of CTGF in renal fibrosis of polycystic kidney patients. By measuring the expression level of the CTGF biomarker provided by the present invention, it is possible to provide information on the progress of renal fibrosis, renal dysfunction, and polycystic kidney disease.

본 발명은 CTGF의 발현량을 측정하는 제제를 포함하는 다낭신 진단용 조성물, 상기 조성물을 포함하는 다낭신 진단용 키트, 및 CTGF의 발현량을 측정하는 단계를 포함하는 다낭신 진단 또는 신장 기능 이상 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공한다.The present invention relates to a polycystic kidney diagnostic composition comprising an agent for measuring the expression level of CTGF, a polycystic kidney diagnostic kit comprising the composition, and a method for diagnosing polycystic kidney or renal dysfunction comprising the step of measuring the expression level of CTGF It provides a way to provide the necessary information.

본 발명은 또한 세포에 후보 물질을 처리하여 CTGF의 발현량을 조사하는 단계를 포함하는, 다낭신의 경감 또는 치료용 조성물 또는 신장의 기능 회복제 조성물을 스크리닝 하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for screening a composition for reducing or treating polycystic kidney or a composition for restoring function of the kidney, comprising the step of examining the expression level of CTGF by treating the cells with a candidate substance.

이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명이 제공하는 다낭신 예후 예측 및/또는 진단용 조성물은, CTGF 단백질 및/또는 상기 CTGF 단백질을 암호화하는 유전자의 발현을 검출하는 제제를 포함한다.The polycystic kidney prognosis and/or diagnosis composition provided by the present invention includes a CTGF protein and/or an agent for detecting the expression of a gene encoding the CTGF protein.

본 발명에서, 용어 "진단"은 병리 상태의 존재 또는 특징을 확인하는 것을 의미한다. 본 발명의 목적상, 진단은 다낭신 유전자의 존재, 발병 여부, 및/또는 예후를 확인하는 것이다. In the present invention, the term "diagnosing" means identifying the presence or characteristics of a pathological condition. For the purposes of the present invention, diagnosis is to determine the presence, the onset of, and/or the prognosis of, the polycystic kidney gene.

본 명세서에서 다낭신의 예후가 나쁘다 또는 좋지 않다로 표현되는 경우, 다낭신 환자의 신장 섬유화가 많이 이루어지거나, 사구체 여과율(eGFR)이 당업계에서 정상 신장 기능을 발휘하는 것으로 분류되는 기준치에 비해 낮음을 의미하며, 측정 시점 기준으로 시간의 경과에 따라 병의 진행 속도가 유지 또는 증가하거나, 조직의 기능이 정상화되지 않을 것으로 예측되는 경우를 모두 포함한다.In the present specification, when the prognosis of polycystic kidney is expressed as poor or poor, it indicates that the polycystic kidney patient has a lot of renal fibrosis or that the glomerular filtration rate (eGFR) is lower than the standard value classified as exhibiting normal renal function in the art. This includes all cases in which the rate of disease progression is maintained or increased or the tissue function is not expected to be normalized over time based on the measurement time point.

본 발명에서 상기 "다낭신"은 다낭포성 신장질환 또는 다낭성 신장질환을 의미하며, 예를 들어 상염색체 우성 다낭성 신장질환 또는 상염색체 열성 다낭성 신장질환일 수 있으며, 바람직하게는 상염색체 우성 다낭성 신장질환일 수 있다.In the present invention, the "polycystic kidney" means polycystic kidney disease or polycystic kidney disease, for example, may be autosomal dominant polycystic kidney disease or autosomal recessive polycystic kidney disease, preferably autosomal dominant polycystic kidney disease. can be

본 발명에서 "발현량"은 유전자의 mRNA 전사량 및/또는 상기 유전자에 의해 암호화되는 단백질의 번역량 및/또는 분비량을 모두 의미하며, 필요에 따라 상기 내용 중 하나로 해석될 수 있다. In the present invention, "expression amount" refers to both the mRNA transcription amount of a gene and/or the translation amount and/or the secretion amount of the protein encoded by the gene, and may be interpreted as one of the above contents if necessary.

본 발명의 CTGF 유전자는 인간 염색체 6번 유전자에 위치하는 것으로 알려져 있으며, CTGF 단백질은 결합 조직 성장 인자(connective tissue growth factor) 또는 CCN2로도 나타내어지며, 세포 부착, 이동, 증식, 혈관생성, 골격 발달, 상처 조직 재생 및 암 발병에 관여하는 것으로 알려져 있다. The CTGF gene of the present invention is known to be located in the human chromosome 6 gene, and the CTGF protein is also referred to as connective tissue growth factor or CCN2, cell adhesion, migration, proliferation, angiogenesis, skeletal development, It is known to be involved in wound tissue regeneration and cancer pathogenesis.

상기 mRNA를 검출하는 제제는 mRNA의 발현량을 측정할 수 있는 것이면 당업자가 자유롭게 선택하여 사용할 수 있으며, 예를 들어, CTGF 유전자에 특이적으로 결합하는 올리고뉴클레오티드, 프라이머 또는 프로브일 수 있다.The agent for detecting the mRNA can be freely selected and used by those skilled in the art as long as the mRNA expression level can be measured, for example, it may be an oligonucleotide, primer or probe that specifically binds to the CTGF gene.

상기 CTGF 단백질을 검출하는 제제는 단백질의 발현 또는 활성 수준을 측정할 수 있는 제제라면 제한 없이 선택하여 이용할 수 있으며, 예를 들어, 상기 CTGF 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 펩타이드, 압타머 또는 뉴클레오티드일 수 있다. 상기 단백질의 발현 여부를 측정하는 제제는 상기 단백질에 대하여 특이적으로 결합하는 항체를 의미하고, 다클론 항체, 단클론 항체, 재조합 항체 및 이들의 조합을 모두 포함한다. The agent for detecting the CTGF protein can be selected and used without limitation as long as it is an agent capable of measuring the expression or activity level of the protein, for example, an antibody, peptide, aptamer or nucleotide that specifically binds to the CTGF protein. can be The agent for measuring the expression of the protein refers to an antibody that specifically binds to the protein, and includes polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, recombinant antibodies, and combinations thereof.

본 발명의 일 실시예에서, 다낭신 환자로부터 분리된 조직을 면역조직화학염색법으로 염색한 결과, CTGF, 인산화된 Smad2 및 Smad3의 발현이 건강군에 비해 증가하였음이 확인되었다. 또한 다낭신 환자군 및 건강군의 신장 낭종 표피 세포를 추출하여 세포주화한 다음, Western blot을 수행한 결과, 인산화되지 않은 smad2 및 smad3의 발현량은 건강군과 환자군에서 차이가 없었으나, 인산화된 smad2, smad3 및 CTGF의 발현량이 증가했다. 따라서 CTGF 단백질은 다낭신, 바람직하게는 상염색체 우성 다낭신 진단용 바이오마커로서 활용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, as a result of staining tissues isolated from polycystic kidney patients by immunohistochemical staining, it was confirmed that the expression of CTGF, phosphorylated Smad2 and Smad3 was increased compared to the healthy group. In addition, renal cyst epithelial cells from the polycystic kidney patient group and the healthy group were extracted and cell lined, and then Western blot was performed. As a result, the expression levels of unphosphorylated smad2 and smad3 were not different between the healthy group and the patient group, but phosphorylated smad2 , increased expression of smad3 and CTGF. Therefore, CTGF protein can be utilized as a biomarker for diagnosing polycystic kidney, preferably autosomal dominant polycystic kidney.

일 예에서, 본 발명이 제공하는 조성물은 환자로부터 분리된 시료 내 CTGF 단백질 및/또는 유전자의 발현량을 측정하여 다낭신의 예후 예측 또는 진단에 필요한 정보의 제공에 이용될 수 있으며, 예를 들어 소변 내 CTGF 농도를 측정할 수 있다. In one example, the composition provided by the present invention can be used to provide information necessary for prognosis or diagnosis of polycystic kidney by measuring the expression level of CTGF protein and/or gene in a sample isolated from a patient, for example, urine I can measure my CTGF concentration.

일 예에서, 환자로부터 분리된 시료에서 CTGF가 검출되는 경우 다낭신 환자로 분류할 수 있다. 또 다른 일 예에서, 다낭신 환자로 확진된 환자의 소변 내 CTGF 농도가 0.1ng/ml 이하인 경우, CTGF 무발현군(undetectable), CTGF 농도가 0.1 내지 1.0ng/ml인 경우, CTGF 단백질 저발현군(low), 1.0ng/ml 초과인 경우, CTGF 단백질 고발현군으로 분류할 수 있으며, 고발현군에 해당 및/또는 CTGF 발현량이 높을수록 신장 기능이 저하된 것, 및/또는 다낭신의 예후가 나쁜 것으로 분류할 수 있다. In one example, when CTGF is detected in a sample isolated from a patient, it may be classified as a polycystic kidney patient. In another example, when the CTGF concentration in the urine of a patient confirmed as polycystic kidney is 0.1 ng/ml or less, CTGF undetectable, when the CTGF concentration is 0.1 to 1.0 ng/ml, low CTGF protein expression Group (low), when it exceeds 1.0 ng/ml, it can be classified as a high CTGF protein expression group, and the higher the CTGF expression level and/or the lower the kidney function, the worse the prognosis of polycystic kidney. can be classified as

본 발명의 또 다른 실시예에서, 각기 진행도가 다른 다낭신 환자로부터 분리된 시료, 예를 들어, 소변 내에 존재하는 CTGF 단백질의 양을 ELISA로 측정하였다. 다낭신 환자의 소변에서 CTGF의 양이 많이 검출될수록 사구체투과율(eGFR)이 감소하는 경향이 나타나, CTGF 단백질을 신장 기능의 저하 탐지용 바이오마커로 사용할 수 있음을 알 수 있다. 일 구체예에서, 환자의 소변 내 CTGF 단백질 농도가 높게 나타날수록 신장 기능이 저하된 것으로 판단할 수 있다. 따라서 시료 내 CTGF 단백질을 검출하여 그 함량을 조사함으로써 다낭신의 예후 예측에 이용될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the amount of CTGF protein present in a sample isolated from polycystic kidney patients with different progression rates, for example, urine was measured by ELISA. As the amount of CTGF is detected in the urine of polycystic kidney patients, the glomerular permeability (eGFR) tends to decrease, suggesting that CTGF protein can be used as a biomarker for detecting deterioration of renal function. In one embodiment, the higher the CTGF protein concentration in the urine of the patient, the lower the renal function may be determined. Therefore, it can be used to predict the prognosis of polycystic kidney by detecting the CTGF protein in the sample and examining its content.

본 발명이 제공하는 다낭신의 예후 예측 및/또는 진단용 조성물은, TGF-b2 단백질 또는 상기 단백질을 암호화하는 유전자, 인산화된 Smad2 단백질, 및 인산화된 Smad3 단백질로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 검출하는 제제를 추가로 포함할 수 있다.The composition for prognosis prediction and/or diagnosis of polycystic kidney provided by the present invention is an agent for detecting one or more selected from the group consisting of TGF-b2 protein or a gene encoding the protein, phosphorylated Smad2 protein, and phosphorylated Smad3 protein may further include.

일 예에서, 상염색체 우성 다낭신 환자에게서는 TGF-b2의 분비가 증가하며, 이는 Smad2/3의 C-말단 부위의 인산화를 유발한다. 한편 인산화된 ERK는 Smad2/3의 linker region을 인산화하여 인산화된 Smad2/3을 안정화시킨다. 상기 안정화된 P-smad2/3은 핵으로 이동하여 CTGF의 발현을 촉진하고, 그 결과 신장의 섬유화가 진행된다 (도 7).In one example, the secretion of TGF-b2 is increased in patients with autosomal dominant polycystic kidney, which causes phosphorylation of the C-terminal region of Smad2/3. Meanwhile, phosphorylated ERK phosphorylates the linker region of Smad2/3 to stabilize phosphorylated Smad2/3. The stabilized P-smad2/3 migrates to the nucleus and promotes CTGF expression, resulting in renal fibrosis ( FIG. 7 ).

따라서 환자로부터 분리된 시료에서 인산화된 Smad2, 인산화된 Smad3 및 TGF-b2 단백질로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 단백질의 발현이 증가하면, 상기 환자를 다낭신 환자로 분류할 수 있다. Therefore, if the expression of one or more proteins selected from the group consisting of phosphorylated Smad2, phosphorylated Smad3 and TGF-b2 proteins in a sample isolated from a patient increases, the patient may be classified as a polycystic kidney patient.

본 발명의 또 다른 일 예는 CTGF 유전자 및/또는 단백질을 검출하는 제제를 포함하는 다낭신 진단용 키트에 관한 것이다.Another embodiment of the present invention relates to a kit for diagnosing polycystic kidneys comprising an agent for detecting a CTGF gene and/or protein.

상기 진단용 키트는 상기 CTGF 유전자 및/또는 단백질을 검출하기 위한 프라이머, 프로브, 안티센스 올리고뉴클레오티드, 압타머, 항체 등의 검출 제제를 포함할 뿐만 아니라, 분석 방법에 적합한 1종 이상의 다른 구성성분 조성물, 용액, 또는 장치가 포함될 수 있다.The diagnostic kit includes a detection agent such as a primer, a probe, an antisense oligonucleotide, an aptamer, and an antibody for detecting the CTGF gene and/or protein, as well as at least one other component composition suitable for an analysis method, a solution , or devices may be included.

구체적인 일례로서, 본 발명에서 CTGF 유전자의 mRNA 발현 정도를 측정하기 위한 키트는 RT-PCR을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있다. RT-PCR 키트는, ELK3 유전자의 mRNA에 대한 특이적인 각각의 프라이머 쌍 외에도 테스트튜브 또는 다른 적절한 컨테이너(container), 반응 완충액(pH 및 마그네슘 농도는 다양), 데옥시뉴클레오타이드(dNTPs), Taq-폴리머라아제(Taq-polymerase) 및 역전사 효소와 같은 효소, DNase, RNase 억제제, DEPC-수(DEPC-water), 멸균수 등을 포함할 수 있다. 또한 정량 대조구로 사용되는 유전자에 특이적인 프라이머 쌍을 포함할 수 있다. 또한 바람직하게는, 본 발명의 키트는 DNA 칩(chip)을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 진단용 키트일 수 있다. DNA 칩 키트는, 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA가 프로브로 부착되어 있는 기판, 형광표식 프로브를 제작하기 위한 시약, 제제, 효소 등을 포함할 수 있다. 또한, 기판은 정량 대조구 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA를 포함할 수 있다.As a specific example, the kit for measuring the mRNA expression level of the CTGF gene in the present invention may be a kit including essential elements necessary for performing RT-PCR. The RT-PCR kit contains, in addition to each primer pair specific for the mRNA of the ELK3 gene, a test tube or other appropriate container, reaction buffer (pH and magnesium concentration vary), deoxynucleotides (dNTPs), Taq-polymer enzymes such as lyase (Taq-polymerase) and reverse transcriptase, DNase, RNase inhibitors, DEPC-water, sterile water, and the like. It may also include a pair of primers specific for a gene used as a quantitative control. Also preferably, the kit of the present invention may be a diagnostic kit including essential elements necessary for performing a DNA chip. The DNA chip kit may include a substrate to which cDNA corresponding to a gene or fragment thereof is attached as a probe, reagents, agents, enzymes, and the like for preparing a fluorescently-labeled probe. In addition, the substrate may include cDNA corresponding to a quantitative control gene or a fragment thereof.

또 다른 구체적인 일례로서, 본 발명에서 CTGF 단백질의 발현 정도를 측정하기 위한 키트는 항체의 면역학적 검출을 위하여 기질, 적당한 완충 용액, 발색 효소 또는 형광물질로 표지된 2차 항체, 발색 기질 등을 포함할 수 있다. 상기 기질은 니트로셀룰로오스 막, 폴리 비닐 수지로 합성된 96-웰 플레이트, 폴리스티렌 수지로 합성된 96 웰 플레이트 및 유리로 된 슬라이드 글라스 등이 이용될 수 있고, 발색 효소는 퍼옥시다아제(peroxidase), 알칼라인 포스파타아제(Alkaline Phosphatase)가 사용될 수 있고, 형광 물질은 FITC, RITC 등이 사용될 수 있고, 발색 기질액은 ABTS(2,2'-아지노-비스(4-에틸벤조티아졸린-6-설폰산)) 또는 OPD(o-페닐렌디아민), TMB(테트라메틸 벤지딘)가 사용될 수 있다.As another specific example, the kit for measuring the expression level of CTGF protein in the present invention includes a substrate, an appropriate buffer solution, a secondary antibody labeled with a chromogenic enzyme or fluorescent substance, a chromogenic substrate, etc. for immunological detection of the antibody. can do. As the substrate, a nitrocellulose membrane, a 96-well plate synthesized from a polyvinyl resin, a 96-well plate synthesized from a polystyrene resin, and a glass slide glass may be used, and the chromogenic enzyme is peroxidase, alkaline phosphorus Alkaline Phosphatase may be used, FITC, RITC, etc. may be used as a fluorescent material, and ABTS (2,2'-azino-bis(4-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) as a color developing substrate solution. ) or OPD (o-phenylenediamine), TMB (tetramethyl benzidine) can be used.

구체적인 일 예에서, 본 발명의 CTGF 단백질의 발현 정도 및/또는 CTGF 유전자의 발현 정도를 측정하기 위한 키트는 소변 검사용 키트로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 소변 내 CTGF 발현량이 증가할수록 사구체 여과율이 감소하여, 다낭신의 발병 및/또는 신장 기능이 저하를 확인할 수 있었다. In a specific example, the kit for measuring the expression level of the CTGF protein and/or the expression level of the CTGF gene of the present invention may be configured as a kit for urinalysis. In one embodiment, as the expression level of CTGF in urine increased, the glomerular filtration rate decreased, confirming the onset of polycystic kidney and/or deterioration of renal function.

본 발명의 또 다른 일 예는 환자로부터 분리된 시료 내 CTGF 유전자 및/또는 단백질의 발현량을 측정하는 단계를 포함하는, 다낭신 예후 예측 및/또는 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법에 관한 것이다. Another embodiment of the present invention relates to a method of providing information necessary for predicting polycystic kidney prognosis and/or diagnosis, comprising measuring the expression level of a CTGF gene and/or protein in a sample isolated from a patient.

상기 시료는 예를 들어, 환자의 조직, 혈액, 세포, 혈장, 혈청, 뇨, 낭종액, 및 타액으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상, 둘 이상, 셋 이상, 넷 이상, 또는 다섯 이상인 것일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 바람직하게는 환자의 뇨일 수 있다. 환자의 소변을 시료로 사용함으로써 비침습적인 방법으로 다낭신의 진단 및 예후 예측이 가능한 장점이 있다. The sample may be, for example, one or more, two or more, three or more, four or more, or five or more selected from the group consisting of tissue, blood, cells, plasma, serum, urine, cyst fluid, and saliva of a patient. It is not limited, and it may preferably be the urine of a patient. There is an advantage of being able to diagnose polycystic kidney and predict the prognosis in a non-invasive way by using a patient's urine as a sample.

상기 방법은, 환자로부터 분리된 시료로부터 CTGF 유전자의 mRNA 및/또는 CTGF 단백질의 발현 정도를 측정하는 단계, 및 상기 mRNA 및/또는 단백질의 발현 정도를 건강 대조군 시료 내 mRNA 및/또는 단백질의 발현 정도와 비교하는 단계를 포함할 수 있다.The method comprises the steps of measuring the expression level of the mRNA and/or CTGF protein of the CTGF gene from a sample isolated from the patient, and the expression level of the mRNA and/or protein in the health control sample. may include a step of comparing with

일 예에서, 다낭신의 예후 예측에 필요한 정보를 제공하는 방법은, 다낭신으로 확진된 환자로부터 분리된 시료로부터 CTFG 단백질 및 상기 CTGF 단백질을 암호화하는 유전자로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 발현량을 측정하는 단계를 포함한다.In one example, the method of providing information necessary for predicting the prognosis of polycystic kidney measures the expression level of one or more selected from the group consisting of a CTFG protein and a gene encoding the CTGF protein from a sample isolated from a patient diagnosed with polycystic kidney. including the steps of

상기 CTGF 유전자의 mRNA 발현 정도를 측정하는 방법은, 예를 들어 역전사효소 중합효소연쇄반응(RT-PCR), 경쟁적 역전사효소 중합효소연쇄반응, 실시간 역전사효소 중합효소연쇄반응(Real time RT-PCR), RNase 보호 분석법, 노던 블롯팅, 및 DNA 칩으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 방법을 이용하는 것일 수 있다.Methods for measuring the mRNA expression level of the CTGF gene, for example, reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR), competitive reverse transcriptase polymerase chain reaction, real time reverse transcriptase polymerase chain reaction (Real time RT-PCR) , an RNase protection assay, Northern blotting, and one or more methods selected from the group consisting of a DNA chip may be used.

상기 역전사효소 중합효소 연쇄반응은, 반응 후 전기영동하여 밴드 패턴과 밴드의 두께를 확인함으로써 CTGF 유전자의 mRNA 발현 여부 및 발현 정도를 확인 가능하고, 이를 대조군과 비교함으로써 다낭신의 발병 또는 진행 정도를 진단할 수 있다.In the reverse transcriptase polymerase chain reaction, it is possible to check whether or not the mRNA expression and the expression level of the CTGF gene is expressed by checking the band pattern and the thickness of the band by electrophoresis after the reaction, and the onset or progression of polycystic kidney is diagnosed by comparing it with the control can do.

상기 CTGF 단백질의 발현량을 측정하는 방법은, 웨스턴 블롯팅, ELISA, 방사선면역분석법, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역 전기영동, 조직면역 염색, 면역 침전 분석법, 보체 고정 분석법, FACS, 및 단백질 칩으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 방법을 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Methods for measuring the expression level of the CTGF protein include Western blotting, ELISA, radioimmunoassay, radioimmunodiffusion, Octeroni immunodiffusion, rocket immunoelectrophoresis, tissue immunostaining, immunoprecipitation assay, complement fixation assay, One or more methods selected from the group consisting of FACS, and protein chips may be performed, but are not limited thereto.

일 구체예로, 상기 단백질 발현 정도 측정은 ELISA법을 이용하는 것이다. ELISA는 고체 지지체에 부착된 항원을 인지하는 표지된 항체를 이용하는 직접적 ELISA, 고체 지지체에 부착된 항원을 인지하는 항체의 복합체에서 포획 항체를 인지하는 표지된 항체를 이용하는 간접적 ELISA, 고체 지지체에 부착된 항체와 항원의 복합체에서 항원을 인지하는 표지된 또 다른 항체를 이용하는 직접적 샌드위치 ELISA, 고체 지지체에 부착된 항체와 항원의 복합체에서 항원을 인지하는 또 다른 항체와 반응시킨 후 이 항체를 인지하는 표지된 2차 항체를 이용하는 간접적 샌드위치 ELISA 등 다양한 ELISA 방법을 포함한다. 보다 바람직하게는, 고체 지지체에 항체를 부착시키고 시료를 반응시킨 후 항원-항체 복합체의 항원을 인지하는 표지된 항체를 부착시켜 효소적으로 발색시키거나 항원-항체복합체의 항원을 인지하는 항체에 대해 표지된 2차 항체를 부착시켜 효소적으로 발색시키는 샌드위치 ELISA 방법에 의해서 검출한다. 다낭신 마커인 CTGF 단백질과 항체의 복합체 형성 정도를 확인하여, 다낭신의 발병 및/또는 진행 여부를 확인할 수 있다.In one embodiment, the protein expression level is measured using an ELISA method. ELISA is a direct ELISA using a labeled antibody recognizing an antigen attached to a solid support, an indirect ELISA using a labeled antibody recognizing a capture antibody in a complex of antibodies recognizing an antigen attached to a solid support, Direct sandwich ELISA using another labeled antibody that recognizes an antigen in a complex of an antibody and antigen, reacts with another antibody that recognizes an antigen in a complex of an antibody attached to a solid support and an antigen It includes various ELISA methods, such as an indirect sandwich ELISA using a secondary antibody. More preferably, after attaching an antibody to a solid support and reacting the sample, a labeled antibody recognizing the antigen of the antigen-antibody complex is attached to enzymatically develop color or for an antibody recognizing the antigen of the antigen-antibody complex Detection is performed by a sandwich ELISA method in which a labeled secondary antibody is attached and enzymatically developed. By confirming the degree of complex formation between the CTGF protein, which is a polycystic kidney marker, and the antibody, it is possible to determine whether polycystic kidney disease develops and/or progresses.

또한, 바람직하게는, CTGF 단백질에 대한 하나 이상의 항체가 기판 위의 정해진 위치에 배열되어 고밀도로 고정화되어 있는 단백질 칩을 이용하는 것이다. 단백질 칩을 이용하여 시료를 분석하는 방법은, 시료에서 단백질을 분리하고, 분리한 단백질을 단백질 칩과 혼성화시켜서 항원-항체 복합체를 형성시키고, 이를 판독하여, 단백질의 존재 또는 발현 정도를 확인하여, 신장 섬유화 또는 다낭신 발병 여부를 확인할 수 있다.Also, it is preferable to use a protein chip in which one or more antibodies against CTGF protein are arranged at a predetermined position on a substrate and immobilized at a high density. In the method of analyzing a sample using a protein chip, the protein is separated from the sample, the separated protein is hybridized with the protein chip to form an antigen-antibody complex, and the presence or expression level of the protein is checked by reading it, Kidney fibrosis or polycystic kidney disease can be confirmed.

본 발명이 제공하는 다낭신 진단에 관한 정보를 제공하는 방법은, 상기 환자 시료에서의 CTGF 유전자의 mRNA 및/또는 단백질의 발현량을 건강 대조군의 CTGF 유전자의 mRNA 및/또는 단백질의 발현 정도와 비교하는 단계 이후 환자 시료에서의 CTGF 유전자의 mRNA 및/또는 단백질의 발현량이 정상군보다 높은 경우 다낭신 환자로 결정 및/또는 분류하는 단계를 추가로 더 포함할 수 있다.The method for providing information on polycystic kidney diagnosis provided by the present invention compares the expression level of the mRNA and/or protein of the CTGF gene in the patient sample with the expression level of the mRNA and/or protein of the CTGF gene of a healthy control group. When the expression level of the mRNA and/or protein of the CTGF gene in the patient sample is higher than that of the normal group after the step of determining and/or classifying the patient as a polycystic kidney patient, the method may further include.

상기 검출 방법을 통하여 다낭신의 발병 여부, 다낭신 환자의 낭종 형성 및 진행 상황, 및 다낭신 환자의 예후를 진단 및/또는 예측할 수 있다. 즉, 환자의 CTGF 유전자의 mRNA 및/또는 단백질의 발현 정도를 건강 대조군에서의 CTGF 유전자의 mRNA 및/또는 단백질 발현 정도와 비교함으로써 환자의 CTGF 유전자의 mRNA 및/또는 단백질 발현 정도가 건강 대조군에서보다 더 높게 나타나면, 다낭신이 발병 또는 진행된 것으로 진단할 수 있다. Through the detection method, it is possible to diagnose and/or predict the onset of polycystic kidney, cyst formation and progression in polycystic kidney patients, and prognosis in polycystic kidney patients. That is, by comparing the expression level of the mRNA and/or protein of the CTGF gene in the patient with the mRNA and/or protein expression level of the CTGF gene in the healthy control group, the mRNA and/or protein expression level of the CTGF gene in the patient is higher than in the healthy control group. If it appears higher, polycystic kidney disease can be diagnosed as onset or advanced.

일 예에서, 다낭신 환자의 예후 예측을 위해 환자의 시료로부터 검출된 CTGF 단백질 및/또는 상기 단백질을 암호화하는 유전자의 발현량에 따라 환자를 복수의 그룹으로 그룹화할 수 있으며, 예를 들어, CTGF 미검출군, CTGF 저발현군, 및 CTGF 고발현군으로 그룹화할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. In one example, in order to predict the prognosis of polycystic kidney patients, the patients may be grouped into a plurality of groups according to the expression level of the CTGF protein and/or the gene encoding the protein detected from the patient's sample, for example, CTGF It may be grouped into an undetected group, a low CTGF expression group, and a CTGF high expression group, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에서, 다낭신 환자의 환자를 소변 내 CTGF 검출량을 기준으로 미검출 (undetectable, 0.1ng/ml 미만), 저 CTGF (low, 0.1 내지 1.0ng/ml), 및 고 CTGF (high, 1.0ng/ml 초과)의 세 그룹으로 분류한 후 각 그룹별 eGFR을 분석한 결과 (도 3b), 각 그룹별로 비슷한 사구체 투과율(eGFR)을 보였으며, 그룹별 eGFR의 중간값은 미검출, 저 CTGF, 및 고 CTGF에서 각각 60.5, 48.7, 및 35.7(ml/min/1.73m2)로 나타나 CTGF 양에 따른 사구체투과율이 서로 연관성 있게 나누어짐이 확인되었다. 따라서 환자 소변 내 CTGF 양으로 환자의 신장 기능 정도를 알 수 있으며, 이는 CTGF 단백질 및/또는 상기 단백질을 암호화하는 유전자가 다낭신 환자의 섬유화 정도와 신장 기능 정도를 알 수 있는 바이오마커로 적용 가능함을 암시한다. In one embodiment of the present invention, polycystic kidney patients were treated based on the detected amount of CTGF in urine (undetectable, less than 0.1 ng/ml), low CTGF (low, 0.1 to 1.0 ng/ml), and high CTGF ( As a result of analyzing the eGFR for each group after classification into three groups (high, over 1.0ng/ml) (Fig. 3b), similar glomerular permeability (eGFR) was shown for each group, and the median value of eGFR for each group was not detected. , low CTGF, and high CTGF showed 60.5, 48.7, and 35.7 (ml/min/1.73m 2 ), respectively, confirming that the glomerular permeability according to the amount of CTGF was correlated with each other. Therefore, it is possible to know the degree of renal function of the patient by the amount of CTGF in the patient's urine, which means that the CTGF protein and/or the gene encoding the protein can be applied as a biomarker that can determine the degree of fibrosis and the degree of renal function in patients with polycystic kidney. imply

본 발명의 또 다른 일 예는, 다낭신 치료제의 후보 물질을 처리하는 단계 및 CTGF 유전자의 mRNA 및/또는 단백질의 발현량 변화를 검출(측정)하는 단계를 포함하는, 다낭신 치료제의 스크리닝 방법에 관한 것이다.Another embodiment of the present invention provides a screening method for a polycystic kidney treatment, comprising treating a candidate substance for a polycystic kidney treatment and detecting (measuring) a change in the expression level of CTGF gene mRNA and/or protein. it's about

본 발명에 있어서, 다낭신 치료제란 다낭신의 증상을 완화하거나 질병의 진행을 중단시키는 물질을 포함한다.In the present invention, the polycystic kidney treatment includes a substance that relieves symptoms of polycystic kidney or stops the progression of the disease.

구체적으로, 다낭신 치료 후보 물질의 존재 및 부재 하에서 CTGF 유전자의 mRNA 및/또는 단백질의 발현 증감을 비교하는 방법으로 다낭신 치료제를 스크리닝하는 데 유용하게 사용할 수 있다. CTGF 유전자의 mRNA 또는 단백질 농도를 직간접적으로 감소시키는 물질은 다낭신의 치료제로 선택 및/또는 분류될 수 있다. 즉, 다낭신 치료제 후보 물질의 존재 하에 본 발명의 마커 CTGF 유전자의 mRNA 및/또는 단백질의 발현 정도를 측정하여 양자를 비교한 후, 다낭신 치료제 후보 물질이 존재할 때의 CTGF 유전자의 mRNA 및/또는 단백질의 발현 정도가 다낭신 후보 물질의 부재 하에서의 CTGF 유전자의 mRNA 및/또는 단백질의 발현 정도보다 감소시키는 물질을 다낭신의 치료제로 예측할 수 있다. Specifically, it is a method of comparing the expression increase or decrease of CTGF gene mRNA and/or protein in the presence and absence of a polycystic kidney treatment candidate, which can be usefully used for screening polycystic kidney treatment agents. Substances that directly or indirectly decrease the mRNA or protein concentration of the CTGF gene may be selected and/or classified as a therapeutic agent for polycystic kidney. That is, after measuring the expression level of the mRNA and/or protein of the marker CTGF gene of the present invention in the presence of a candidate polycystic kidney treatment, the mRNA and/or of the CTGF gene in the presence of a polycystic kidney treatment candidate material A substance in which the expression level of the protein decreases than the expression level of the mRNA and/or protein of the CTGF gene in the absence of the candidate polycystic kidney may be predicted as a therapeutic agent for polycystic kidney.

본 발명자들은 다낭신의 신장 섬유화에 대한 정확한 신호전달체계를 규명함으로써 향후 환자의 신장 기능 저하를 억제할 수 있는 치료제 개발을 위한 타겟을 제공한다. 구체적으로, 환자의 소변 내 CTGF의 양이 증가함은 환자 신장 기능의 저하를 의미하므로 이를 추적 관찰하면 향후 환자의 신장기능 정도를 예측할 수 있는 바이오마커로 적용 가능하며, 이를 통한 환자 개인 맞춤형 진료를 할 수 있다. The present inventors provide a target for the development of a therapeutic agent capable of inhibiting renal function decline in patients in the future by identifying an accurate signal transduction system for renal fibrosis of polycystic kidney. Specifically, an increase in the amount of CTGF in a patient's urine means a decrease in the patient's renal function, so follow-up observation can be applied as a biomarker that can predict the patient's renal function in the future. can do.

도 1a는 상염색체 우성 다낭신(ADPKD) 환자의 신장조직을 masson stain으로 섬유화를 확인한 결과를 나타낸 현미경 사진이다.
도 1b는 건강인과 다낭신 환자의 신장 조직을 면역조직화학염색법(IHC)으로 CTGF 항체를 이용하여 CTGF를 염색하고 CTGF의 전사인자인 인산화된 smad2와 smad3를 항체를 이용하여 동일한 방법으로 염색하여 비교한 사진이다.
도 1c는 건강인과 다낭신 환자의 신장 조직을 분해하여 단백질을 추출한 후 각 항체를 이용하여 Western blot 방법으로 단백질 발현량을 비교한 사진이다.
도 2a는 상염색체 우성 다낭신 환자들의 신장 낭종 표피 세포들에서 각 항체를 이용하여 Western blot 방법으로 단백질 발현량을 비교한 사진이다.
도 2b는 상염색체 우성 다낭신 환자들의 신장 낭종 표피 세포들에 smad2와 3의 인산화 저해제인 A83-01을 처리한 경우 각 항체를 이용하여 Western blot 방법으로 단백질 발현량을 비교한 사진이다.
도 3a는 다낭신 환자의 소변에서, CTGF의 양과 사구체투과율(eGFR)의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
도 3b는 다낭신 환자의 소변 내 CTGF 양을 세 그룹으로 나누어 각 그룹에서의 사구체 투과율(eGFR)을 분석한 그래프이다.
도 4a는 다낭신 환자로부터 분리된 신장 낭종 표피 세포와 정상 세포에서 TGF_b의 종류별 발현량의 차이를 확인한 ELISA 결과 그래프이다.
도 4b는 다낭신 환자로부터 분리된 신장 낭종 표피 세포와 정상 세포에서 TGF-b의 종류별 발현량의 차이를 확인한 RT-PCR 결과 전기영동 사진이다.
도 4c는 다낭신 환자로부터 분리된 낭종 표피 세포에 TGF-b2를 처리하였을 때의 p-smad2, smad2, p-smad3, smad3 및 CTGF의 발현량을 Western blot을 이용해 확인한 결과이다.
도 5a는 PD98059(ERK 억제제) 처리에 따른 세포질 및 핵에서의 P-Smad2, P-Smad3, Lamin A/C 및 b-actin에 대한 Western blot 결과이다.
도 6a는 재조합 PC1 유전자가 도입된 IMCD 세포 내에서 AKT의 인산화가 일어남을 확인한 결과이다.
도 6b는 AKT의 인산화가 일어난 IMCD 세포에서 TGF-b2의 분비가 줄어들고 이는 AKT에 의한 것임을 AKT 억제제의 농도별 처리로 보여주는 ELISA 결과이다.
도 6c는 재조합 PC1 유전자가 도입된 IMCD 세포 내에서 AKT 억제제를 처리한 경우 TGF-b2의 mRNA 발현양을 확인한 RT-PCR 결과 전기영동 사진이다.
도 7은 상염색체우성 다낭신 환자에서 CTGF와 관련된 Smad2/3 신호전달경로의 작용 기전의 모식도이다.
1A is a micrograph showing the result of confirming fibrosis of kidney tissue of a patient with autosomal dominant polycystic kidney (ADPKD) with masson stain.
Figure 1b shows the kidney tissue of healthy people and polycystic kidney patients by immunohistochemical staining (IHC) using CTGF antibody to stain CTGF, and phosphorylated smad2 and smad3, which are transcription factors of CTGF, using the same method. This is a comparison picture.
Figure 1c is a photograph comparing the protein expression level by Western blot method using each antibody after extracting the protein by decomposing the kidney tissue of a healthy person and a patient with polycystic kidney.
Figure 2a is a photograph comparing the protein expression level by Western blot method using each antibody in renal cyst epithelial cells of autosomal dominant polycystic kidney patients.
Figure 2b is a photograph comparing protein expression levels by Western blot method using each antibody when A83-01, a phosphorylation inhibitor of smad2 and 3, was treated in renal cyst epithelial cells of autosomal dominant polycystic kidney patients.
Figure 3a is a graph showing the correlation between the amount of CTGF and glomerular permeability (eGFR) in the urine of polycystic kidney patients.
Figure 3b is a graph analyzing the glomerular permeability (eGFR) in each group by dividing the amount of CTGF in the urine of polycystic kidney patients into three groups.
Figure 4a is a graph showing the result of ELISA confirming the difference in the expression level of TGF_b by type in renal cyst epithelial cells and normal cells isolated from polycystic kidney patients.
FIG. 4b is an electrophoretic image of RT-PCR results confirming the difference in the expression level of TGF-b by type in renal cyst epithelial cells and normal cells isolated from polycystic kidney patients.
Figure 4c shows the results of confirming the expression levels of p-smad2, smad2, p-smad3, smad3 and CTGF when TGF-b2 was treated in cystic epithelial cells isolated from a polycystic kidney patient using Western blot.
Figure 5a shows Western blot results for P-Smad2, P-Smad3, Lamin A/C and b-actin in the cytoplasm and nucleus according to PD98059 (ERK inhibitor) treatment.
6a is a result confirming that phosphorylation of AKT occurs in IMCD cells into which the recombinant PC1 gene is introduced.
FIG. 6b is an ELISA result showing that the secretion of TGF-b2 is reduced in IMCD cells in which phosphorylation of AKT has occurred, and that this is due to AKT treatment by concentration of an AKT inhibitor.
6c is an electrophoresis picture of the RT-PCR result confirming the mRNA expression level of TGF-b2 when the AKT inhibitor was treated in IMCD cells into which the recombinant PC1 gene was introduced.
7 is a schematic diagram of the mechanism of action of the Smad2/3 signaling pathway related to CTGF in an autosomal dominant polycystic kidney patient.

이하 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of Examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and do not limit the scope of the present invention.

실시예 1. 시료의 준비 Example 1. Preparation of samples

다낭신 환자의 신장 조직 샘플은 서울대학교병원으로부터 공급받았다. 조직 염색을 위한 신장 조직 샘플은 4% paraformaldehyde에 담가 고정을 시키고 파라핀(paraffin)으로 embedding 시켰다. 낭종 세포주 제작을 위하여 상염색체 우성 다낭신 환자로부터 추출된 신장에서 낭종의 일부를 추출하여 세포 배양을 진행하였다. 세포 배양은 DMEM/10% FBS 배지에서 37℃, 5% CO2 조건에서 진행되었다. 대조군 시료로는 ATCC에서 구매한 RPTEC/TERT1 (CRL-4031) 이라는 정상 신장 표피 세포를 사용하였다.Kidney tissue samples from patients with polycystic kidney were supplied by Seoul National University Hospital. Kidney tissue samples for tissue staining were fixed by immersion in 4% paraformaldehyde and embedded with paraffin. For the production of a cyst cell line, a part of the cyst was extracted from a kidney extracted from a patient with autosomal dominant polycystic kidney, and cell culture was performed. Cell culture was performed in DMEM/10% FBS medium at 37° C., 5% CO 2 conditions. As a control sample, normal renal epidermal cells called RPTEC/TERT1 (CRL-4031) purchased from ATCC were used.

실시예 2. masson trichrome 조직 염색Example 2. Masson trichrome tissue staining

다낭신 환자에서의 섬유화를 확인하기 위해 masson trichrome 조직 염색을 수행하였다. 구체적으로, 실시예 1에서 준비된 환자 및 건강한 사람의 신장 파라핀 조직 슬라이드에 (1) 탈파라핀, 함수를 거쳐 수세 5분, (2) Bouin sol.에 slide를 넣고 56

Figure 112019135028924-pat00001
부란기에 1시간 동안 매염 시킴, (3) 흐르는 물에 10분간 수세(picric acid 색소 제거), (4) Weigert hema로 10분간 핵염색 후 흐르는 물에 10분간 중화, (5) Biebrich scarlet-acid fuchsin용액으로 10 - 15분간 염색, (6) 수세로 과량의 염색액 제거후 P.T.A.-P.M.A.용액으로 5분간 처리, (7) 수세 후 0.5% acetic acid로 10분간 감작, (8) 수세없이 aniline blue용액으로 5분간 염색, (9) 수세로 염료를 깨끗이 씻고 탈수, 투명, 봉입의 단계를 거쳐 수행되었다. To confirm fibrosis in polycystic kidney patients, masson trichrome tissue staining was performed. Specifically, put the slide in (1) deparaffinized, water-washed 5 minutes, (2) Bouin sol. on the renal paraffin tissue slides of patients and healthy people prepared in Example 1 56
Figure 112019135028924-pat00001
Mording for 1 hour during incubation period, (3) washing with running water for 10 minutes (picric acid dye removal), (4) nuclear staining with Weigert hema for 10 minutes and neutralization in running water for 10 minutes, (5) Biebrich scarlet-acid fuchsin Dyeing with solution for 10 - 15 minutes, (6) removing excess staining solution with water and then treating with PTA-PMA solution for 5 minutes, (7) washing with water and sensitizing with 0.5% acetic acid for 10 minutes, (8) without washing with aniline blue solution Dyeing for 5 minutes, (9) washing the dye thoroughly with water, dehydration, transparency, and encapsulation were performed.

Masson Trichrome 염색법으로 염색을 수행하면 파란색은 섬유조직에, 약한 붉은색은 세포질에, 짙은 붉은색은 핵에 염색된다. 도 1에 다낭신 환자 및 건강한 사람의 세포에 대한 masson trichrome 염색 결과 사진을 나타내었다. 도면으로 확인 가능한 것과 같이 환자 낭종 주위로 섬유화가 되는 경우 파랗게 염색이 됨을 확인하였다. 즉, 환자의 신장 조직에서 섬유화가 많이 일어났음을 확인하였다.When staining is performed by the Masson Trichrome staining method, blue is stained for fibrous tissue, weak red for cytoplasm, and dark red for nuclei. 1 shows a photograph of the result of masson trichrome staining of cells of polycystic kidney patients and healthy people. As can be seen in the drawings, it was confirmed that the dye was blue when fibrosis occurs around the patient's cyst. That is, it was confirmed that a lot of fibrosis occurred in the renal tissue of the patient.

실시예 3. 다낭신 환자 조직의 CTGF, Smad2, Smad3의 발현 분석Example 3. Expression analysis of CTGF, Smad2, Smad3 in polycystic kidney patient tissue

3-1. 면역조직화학 염색(Immunohistochemistry staining; IHC staining)3-1. Immunohistochemistry staining (IHC staining)

다낭신 환자의 CTGF 발현량 변화 및 CTGF의 전사인자인 인산화된 Smad2와 Smad3의 발현량을 대조군인 건강인의 조직과 비교하기 위해 면역조직화학 염색 (IHC staining)을 수행하였다. 구체적으로 서울대학교병원에서 투석이나 신장 이식 수술을 위하여 기존의 다낭신 신장을 외과적 적출 방법으로 얻어진 환자 및 건강인의 조직을 4% paraformaldehyde에 고정시키고 paraffin 으로 embedding 하였다. Immunohistochemical staining (IHC staining) was performed to compare the expression level of CTGF and the expression levels of phosphorylated Smad2 and Smad3, which are transcription factors of polycystic kidney patients, with those of healthy individuals as a control group. Specifically, for dialysis or kidney transplantation at Seoul National University Hospital, tissues of patients and healthy individuals obtained by surgical excision of the existing polycystic kidney were fixed in 4% paraformaldehyde and embedded with paraffin.

Paraffin 절편이 붙어있는 슬라이드를 deparaffination 후 D.W에 washing 하였다. paraffin이 제거된 조직 절편 슬라이드를 1X antigen retrieval solution(DARCO cat #:S1699)이 들어있는 통에 넣었다. pressure cooker에 슬라이드가 들어 있는 통을 넣고 전자레인지에 넣어 5분 동안 끓여주었다. Antigen retrieval이 끝난 슬라이드는 실온에서 식힌 후 PBS로 2회 washing 하였다. Blocking solution(5 % BSA + 0.2 % Triton X-100 in PBS)에 슬라이드를 넣어 실온에서 1시간 incubation 시켰다. CTGF(abcam, ab6992), p-smad2(cell signaling, #3101s), p-smad3(abcam, ab52903)의 1차 항체를 1:200의 비율로 만들어 슬라이드에 200ul 분주 후 4℃에서 shaker에서 overnight 시켰다. 다음날 PBS로 2회 washing 후 2차 항체(vector, PI-1000)를 1:500의 비율로 만들어 슬라이드에 200ul 분주 후 실온에서 1시간 incubation 시켜주었다. 1시간이 지나면 PBS로 2회 washing 후 DAB substrate(vector, sk-4100)로 발색하였다. 발색 시간은 1차 항체 마다 차이가 있으므로 현미경으로 관찰 후 반응을 정지시켜 주었다. 발색이 완료된 슬라이드는 dehydration 과정을 거쳐 mounting 하여 현미경으로 관찰 후 사진촬영을 하였다.Slides with paraffin sections attached were washed in D.W after deparaffination. The tissue section slides from which the paraffin was removed were placed in a container containing 1X antigen retrieval solution (DARCO cat #:S1699). Put the barrel with the slide in the pressure cooker and put it in the microwave to boil for 5 minutes. After antigen retrieval, the slides were cooled at room temperature and washed twice with PBS. Slides were put in a blocking solution (5% BSA + 0.2% Triton X-100 in PBS) and incubated at room temperature for 1 hour. CTGF (abcam, ab6992), p-smad2 (cell signaling, #3101s), and p-smad3 (abcam, ab52903) of primary antibodies were prepared at a ratio of 1:200, and 200ul was dispensed onto the slide, followed by incubation at 4°C overnight on a shaker. . The next day, after washing twice with PBS, the secondary antibody (vector, PI-1000) was prepared at a ratio of 1:500, and 200ul was dispensed on the slides and incubated at room temperature for 1 hour. After 1 hour, after washing twice with PBS, the color was developed with DAB substrate (vector, sk-4100). Since the color development time differs for each primary antibody, the reaction was stopped after observation under a microscope. After the color development was completed, the slides were mounted through dehydration, observed under a microscope, and then photographed.

도 1b에 건강인과 다낭신 환자의 신장 조직을 면역조직화학염색법(IHC)으로 CTGF 항체를 이용하여 CTGF를 염색하고 CTGF의 전사인자인 인산화된 smad2와 smad3를 항체를 이용하여 동일한 방법으로 염색하여 비교한 사진을 나타내었다. CTGF, 인산화된 Smad2(P-smad2) 및 인산화된 smad3 (P-smad3) 모두 상염색체 우성 다낭신 환자의 조직에서 발현이 증가되었다.In Figure 1b, kidney tissues of healthy people and polycystic kidney patients were stained with CTGF antibody by immunohistochemical staining (IHC), and phosphorylated smad2 and smad3, which are transcription factors of CTGF, were stained in the same way using the antibody. Comparison pictures are shown. CTGF, phosphorylated Smad2 (P-smad2) and phosphorylated smad3 (P-smad3) were all elevated in the tissues of patients with autosomal dominant polycystic kidney.

3-2. Western blot을 이용한 단백질 발현량 비교3-2. Comparison of protein expression levels using Western blot

다낭신의 섬유화에 관여하는 신호전달체계를 연구하기 위해 환자 및 건강군의 신장 조직과 신장 낭종 표피 세포에서 단백질을 추출하여, CTGF와 smad2 및 smad3의 단백질 발현량을 비교하기 위해 Western blot을 수행하였다. 구체적으로 실시예 1의 방법으로 신장 조직과 세포주화 한 건강군과 환자의 신장 낭종 표피 세포로부터 RIPA 용액을 이용한 chemical lysis 방법으로 단백질 시료를 얻고, 12% 폴리아크릴아마이드 (polyacrylamide) gel에서 SDS-PAGE 수행 후, CTGF(abcam, ab6992), p-smad2(cell signaling, #3101s), p-smad3(abcam, ab52903)의 1차 항체를 1:200의 비율로 만들어 항체를 단백질과 결합시켰다 To study the signaling system involved in polycystic kidney fibrosis, proteins were extracted from kidney tissue and renal cyst epithelial cells of patients and healthy groups, and Western blot was performed to compare the protein expression levels of CTGF and smad2 and smad3. Specifically, a protein sample was obtained by chemical lysis using a RIPA solution from renal cyst epithelial cells of a healthy group and a patient who had kidney tissue and cell lined according to the method of Example 1, and SDS-PAGE on 12% polyacrylamide gel. After performing, primary antibodies of CTGF (abcam, ab6992), p-smad2 (cell signaling, #3101s), and p-smad3 (abcam, ab52903) were made at a ratio of 1:200 and the antibodies were bound to proteins.

도 1c과 2a에 건강인과 다낭신 환자의 신장 조직과 세포을 분해하여 단백질을 추출한 후 각 항체를 이용하여 Western blot 방법으로 단백질 발현량을 비교한 사진을 나타내었다. 대조군(control)로는 b-actin이 이용되었으며, 인산화되지 않은 smad2 및 smad3은 정상군과 환자군 모두에서 공통적으로 나타났으나, 인산화된 smad2, 인산화된 smad3 및 CTGF가 환자군에서만 발현되는 것으로 나타났다. Figures 1c and 2a show photos comparing the protein expression levels by Western blot method using each antibody after protein extraction by decomposing kidney tissue and cells of healthy people and polycystic kidney patients. As a control, b-actin was used, and unphosphorylated smad2 and smad3 were common in both the normal and patient groups, but phosphorylated smad2, phosphorylated smad3 and CTGF were expressed only in the patient group.

도 2b에 상염색체 우성 다낭신 환자들의 신장 낭종 표피 세포들에 smad2와 3의 인산화 저해제인 A83-01을 처리한 경우 각 항체를 이용하여 Western blot 방법으로 단백질 발현량을 비교한 사진을 나타내었다. smad2와 smad3의 인산화를 방해하는 저해제인 A83-01을 환자 낭종 세포주에 처리한 경우 smad2와 smad3의 인산화와 CTGF의 단백질 발현량이 줄어듦으로서 CTGF의 발현이 인산화된 smad2와 smad3에 의해 조절 받음을 알 수가 있다. 이러한 결과는 다낭신 환자의 경우 smad2 및 smad3가 인산화되어 활성화되면 이들이 전사물질로 핵내로 이동하여 CTGF의 전사를 유발하여 CTGF의 발현이 증가하고 이는 섬유화를 유발하게 된다. Figure 2b shows a photograph comparing protein expression levels by Western blot method using each antibody when A83-01, a phosphorylation inhibitor of smad2 and 3, was treated in renal cyst epithelial cells of autosomal dominant polycystic kidney patients. When the patient cyst cell line was treated with A83-01, an inhibitor that interferes with smad2 and smad3 phosphorylation, phosphorylation of smad2 and smad3 and protein expression levels of CTGF decreased, indicating that CTGF expression is regulated by phosphorylated smad2 and smad3. there is. These results show that in the case of polycystic kidney patients, when smad2 and smad3 are phosphorylated and activated, they move into the nucleus as a transcription material to induce the transcription of CTGF, thereby increasing the expression of CTGF, which leads to fibrosis.

실시예 4. ELISA를 이용한 소변 내 CTGF의 양 조사Example 4. Investigation of the amount of CTGF in urine using ELISA

여러 다낭신 환자의 소변 샘플을 모아 ELISA를 이용하여 CTGF의 양과 사구체 투과율(estimated glomerular filtration rate)을 비교하였다.Urine samples from several polycystic kidney patients were collected and the amount of CTGF and estimated glomerular filtration rate were compared using ELISA.

구체적으로 환자의 소변 샘플은 서울대학교병원 다낭신 환자로부터 총 76 개의 샘플이 수집되었다. ELISA는 Antigenix America사의 Human CTGF "Super X" ELISA kit를 이용하여 측정하였다. 사구체 투과율은 4-variable MDRD formula (age, race, sex, creatinine) 방법으로 측정되었다. Specifically, a total of 76 samples were collected from patients with polycystic kidneys at Seoul National University Hospital. ELISA was measured using Antigenix America's Human CTGF "Super X" ELISA kit. The glomerular permeability was measured using the 4-variable MDRD formula (age, race, sex, creatinine).

도 3a에 다낭신 환자의 소변에서, CTGF의 양과 사구체투과율(eGFR)의 상관관계를 나타낸 그래프를 나타내었다. 소변 내 CTGF 양이 많이 발견될수록 사구체투과율(eGFR)이 떨어짐을 보이며, 이는 신장 기능이 저하됨을 의미한다. 따라서 소변의 CTGF양이 많이 발견되는 환자일수록 사구체투과율이 낮은, 즉 신장 기능이 저하된 환자이며, 소변의 CTGF 양이 다낭신 환자의 신장 기능을 예측할 수 있는 바이오마커로 사용될 수 있음을 의미한다.3a shows a graph showing the correlation between the amount of CTGF and glomerular permeability (eGFR) in the urine of polycystic kidney patients. As the amount of CTGF in the urine increases, the glomerular permeability (eGFR) decreases, which means that the renal function decreases. Therefore, it means that patients with a large amount of CTGF in urine have lower glomerular permeability, that is, patients with reduced renal function, and that the amount of CTGF in urine can be used as a biomarker to predict renal function in patients with polycystic kidney.

이후 소변 내 CTGF 양에 따라 환자를 크게 세 그룹으로 구분하여 사구체투과율의 분포를 살펴보았다. 각 그룹은 소변 내 CTGF 양에 따라 미검출 (undetectable, 0.1ng/ml 미만), 저 CTGF (low, 0.1 내지 1.0ng/ml), 및 고 CTGF (high, 1.0ng/ml 초과)의 세 그룹으로 분류되었다. 도 3b에 다낭신 환자의 소변 내 CTGF 양을 세 그룹으로 나누어 각 그룹에서의 사구체 투과율(eGFR)을 분석한 그래프를 나타내었다. 각 그룹별로 비슷한 사구체 투과율을 보였으며, 그룹별 eGFR의 중간값은 미검출, 저 CTGF, 및 고 CTGF에서 각각 60.5, 48.7, 및 35.7(ml/min/1.73m2)로 나타나 CTGF 양에 따른 사구체투과율이 서로 연관성 있게 나누어짐이 확인되었다. Afterwards, the distribution of glomerular permeability was examined by dividing the patients into three groups according to the amount of CTGF in the urine. Each group was divided into three groups according to the amount of CTGF in urine: undetectable (undetectable, less than 0.1 ng/ml), low CTGF (low, 0.1 to 1.0 ng/ml), and high CTGF (high, more than 1.0 ng/ml). classified. 3b shows a graph analyzing the glomerular permeability (eGFR) in each group by dividing the amount of CTGF in the urine of polycystic kidney patients into three groups. Each group showed similar glomerular permeability, and the median eGFR for each group was 60.5, 48.7, and 35.7 (ml/min/1.73m 2 ) in undetected, low CTGF, and high CTGF, respectively. It was confirmed that the transmittance was divided in correlation with each other.

종합하면, 환자 소변의 CTGF 양으로 환자의 신장 기능 정도를 알 수 있으며, 이는 CTGF를 다낭신 환자의 섬유화 정도와 신장 기능 정도를 알 수 있는 바이오마커로 적용 가능함을 암시한다. Taken together, the amount of CTGF in the patient's urine can determine the patient's renal function, suggesting that CTGF can be applied as a biomarker to determine the degree of fibrosis and renal function in polycystic kidney patients.

실시예 5. 다낭신 환자의 세포 배양액 내 TGF-b 분비 확인Example 5. Confirmation of TGF-b secretion in cell culture medium of polycystic kidney patients

5-1. Smad2/3 신호전달경로에 관여하는 TGF-b 종류 확인5-1. Identification of the type of TGF-b involved in the Smad2/3 signaling pathway

상염색체 우성 다낭신 환자에서 Smad2/3 신호전달 경로를 유도하는 TGF-β(TGF-b)의 종류를 확인하기 위해 ELISA 및 RT-PCR을 수행하였다.ELISA and RT-PCR were performed to identify the type of TGF-β (TGF-b) that induces the Smad2/3 signaling pathway in patients with autosomal dominant polycystic kidney.

구체적으로, 다낭신 환자로부터 분리된 신장 낭종 표피 세포와 정상 세포를 DMEM/10% FBS에서 배양하여, 배양액에 대해 ELISA를 실시예 4와 실질적으로 동일한 방법으로 수행하였다. Specifically, renal cyst epithelial cells and normal cells isolated from polycystic kidney patients were cultured in DMEM/10% FBS, and ELISA was performed on the culture solution in substantially the same manner as in Example 4.

도 4a에 상기 ELISA 결과를 나타내었다. TGF-b3은 정상군과 환자군 모두에서 거의 발현이 되지 않았으며, TGF-b1은 유의미한 발현량의 차이를 보이지 않았다. 그러나 TGF-b2는 정상군에서보다 환자군에서 유의미하게 발현량이 증가하여 (정상군 약 1500 내지 2500pg/ml, 환자군 약 5500 내지 7000pg/ml) TGF-b2가 상술한 Smad2/3 신호전달 경로를 유도함을 확인하였다. Figure 4a shows the ELISA results. TGF-b3 was hardly expressed in both the normal group and the patient group, and TGF-b1 did not show a significant difference in expression level. However, the expression level of TGF-b2 was significantly increased in the patient group than in the normal group (about 1500 to 2500 pg/ml in the normal group, about 5500 to 7000 pg/ml in the patient group), indicating that TGF-b2 induces the Smad2/3 signaling pathway described above. Confirmed.

RT-PCR은 상기 낭종 세포 또는 정상 세포를 각각 배양한 후 Qiagen사의 RNeasy Plus Mini Kit를 사용하여 세포 내 전체 RNA를 추출하였다. 추출된 RNA 주형으로, TAKARA 사의 PrimeScript RT-PCR Kit를 이용하여 역전사 중합효소 연쇄반응(reverse transcription polymerase chain reaction; RT-PCR)을 통해 cDNA를 제작하였다. 구체적으로, 30℃에서 10분, 42℃에서 30분, 95℃에서 5분 반응을 수행한 후 4℃ 에서 보관하였다.For RT-PCR, intracellular total RNA was extracted using Qiagen's RNeasy Plus Mini Kit after culturing the cyst cells or normal cells, respectively. As the extracted RNA template, cDNA was prepared through reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) using TAKARA's PrimeScript RT-PCR Kit. Specifically, the reaction was carried out at 30°C for 10 minutes, at 42°C for 30 minutes, and at 95°C for 5 minutes, and then stored at 4°C.

상기 cDNA를 주형으로 하여, 하기 표 1에 나타낸 서열번호 1 내지 8의 프라이머를 이용해, TGF-b1, TGF-b2, TGF-b3 및 GAPDH(대조군)에 대해 RT-PCR을 수행하였으며, RT-PCR 후 전기영동 결과를 도 4b에 나타내었다. Using the cDNA as a template, RT-PCR was performed on TGF-b1, TGF-b2, TGF-b3 and GAPDH (control) using the primers of SEQ ID NOs: 1 to 8 shown in Table 1 below, and RT-PCR After the electrophoresis results are shown in Figure 4b.

서열번호SEQ ID NO: 설명Explanation 핵산 서열 (5'>3')Nucleic acid sequence (5'>3') 1One TGF-b1_forwardTGF-b1_forward GACTACTACGCCAAGGAGGACTACTACGCCAAGGAG 22 TGF-b1_reverseTGF-b1_reverse GCTCTGATGTGTTGAAGAAGCTCTGATGTGTTGAAGAA 33 TGF-b2_forwardTGF-b2_forward GTGCCTGAACAACGGATTGTGCCTGAACAACGGATT 44 TGF-b2_reverseTGF-b2_reverse ATTCGCCTTCTGCTCTTGATTCGCCTTCTGCTCTTG 55 TGF-b3_forwardTGF-b3_forward AATCAGCATTCACTGTCCATAATCAGCATTCACTGTCCAT 66 TGF-b3_reverseTGF-b3_reverse TCATTGTCCACGCCTTTGTCATTGTCCACGCCTTTG 77 GAPDH_forwardGAPDH_forward TTGCCATCAATGACCCCTTCATTGCCATCAATGACCCCTTCA 88 GAPDH_reverseGAPDH_reverse CGCCCCACTTGATTTTGGACGCCCCACTTGATTTTGGA

대조군인 GAPDH의 밴드와 TGF-b1, TGF-b3의 밴드 세기는 대조군(정상)과 상염색체 우성 다낭신 환자들 사이에서 큰 변화를 보이지 않았으나, TGF-b2의 경우, 상염색체 우성 다낭신 환자에서 대조군에 비해 밴드가 강하게 나타나, 다낭신 환자에서 TGF-b2 유전자의 전사량이 증가함을 확인하였다.The control group, GAPDH band, and TGF-b1, TGF-b3 band intensity did not show significant changes between the control group (normal) and autosomal dominant polycystic kidney patients, but in the case of TGF-b2, autosomal dominant polycystic kidney The band appeared stronger than that of the control group, confirming that the transcription amount of the TGF-b2 gene was increased in patients with polycystic kidney.

5-2. TGF-b2 첨가 유무에 따른 Smad2/3 경로의 활성화5-2. Activation of Smad2/3 pathway with or without TGF-b2 addition

상염색체 우성 다낭신 환자에서 TGF-b2가 Smad2/3 경로의 활성화 및 CTGF의 발현에 관여하는 지 확인하기 위해, 상염색체 우성 다낭신 환자로부터 분리한 낭종 표피 세포를 배양하여, TGF-b2 처리에 따른 p-smad2, smad2, p-smad3, smad3 및 CTGF의 발현량을 Western blot을 이용해 확인하였다.To determine whether TGF-b2 is involved in the activation of the Smad2/3 pathway and expression of CTGF in patients with autosomal dominant polycystic kidney, cystic epithelial cells isolated from patients with autosomal dominant polycystic kidney were cultured and treated with TGF-b2. Expression levels of p-smad2, smad2, p-smad3, smad3 and CTGF were confirmed using Western blot.

도 4c에 상기 Western blot 결과를 나타내었다. TGF-b2가 첨가되지 않았을 때에는 CTGF가 거의 발현되지 않고, smad2와 smad3 모두 인산화되지 않았으나, TGF-b2 첨가시 인산화된 smad2와 smad3가 증가하고, CTGF 단백질의 발현량이 증가하였음을 정성적으로 확인하였다. 4c shows the Western blot results. When TGF-b2 was not added, CTGF was hardly expressed and neither smad2 nor smad3 was phosphorylated, but it was qualitatively confirmed that phosphorylated smad2 and smad3 increased when TGF-b2 was added, and the expression level of CTGF protein was increased. .

실시예 6. ERK와 Smad2/3 경로의 관계 확인Example 6. Confirmation of the relationship between ERK and Smad2/3 pathways

ERK는 Smad3의 linker region을 인산화시키는 것으로 알려져 있으며, 상염색체 우성 다낭신 환자에게서는 ERK의 활성이 증가되어 있음이 알려져 있다. Smad2/3 신호전달 경로에서 상기 ERK의 역할을 확인하기 위해, 본 발명자들은 ERK 저해제인 PD98059를 다낭신 환자로부터 분리된 낭종 표피세포에 처리하여, 처리 여부에 따른 ERK, Smad3의 인산화 여부를 확인하였다.ERK is known to phosphorylate the linker region of Smad3, and it is known that ERK activity is increased in patients with autosomal dominant polycystic kidney. In order to confirm the role of ERK in the Smad2/3 signaling pathway, the present inventors treated cystic epithelial cells isolated from polycystic kidney patients with PD98059, an ERK inhibitor, to determine whether ERK and Smad3 phosphorylation were performed according to treatment. .

도 5에 PD98059(ERK 억제제) 처리에 따른 세포질 및 핵에서의 P-Smad2, P-Smad3, Lamin A/C 및 b-actin에 대한 Western blot 결과를 나타내었다. 5 shows Western blot results for P-Smad2, P-Smad3, Lamin A/C and b-actin in the cytoplasm and nucleus according to PD98059 (ERK inhibitor) treatment.

핵 내 인산화된 Smad2/3은 ERK 억제제(PD98059) 처리시 발현량이 감소하였으며, 세포질에서는 ERK 억제제 처리와 관계 없이 P-Smad2와 P-Smad3가 관찰되지 않았다.The expression level of phosphorylated Smad2/3 in the nucleus decreased when ERK inhibitor (PD98059) was treated, and P-Smad2 and P-Smad3 were not observed in the cytoplasm regardless of ERK inhibitor treatment.

실시예 7. AKT와 TGF-b2의 관계 확인Example 7. Confirmation of the relationship between AKT and TGF-b2

AKT가 활성화되면 TGF-b2를 억제하고, PC1(polycystin1)의 과발현은 AKT를 활성화하는 것으로 알려져 있다. 이에, 본 발명자들은 PC1이 AKT를 통해 TGF-b2를 억제하는지 여부를 확인하였다.It is known that activation of AKT inhibits TGF-b2, and overexpression of PC1 (polycystin1) activates AKT. Accordingly, the present inventors confirmed whether PC1 inhibits TGF-b2 through AKT.

구체적으로 IMCD 세포에 재조합 PC1 유전자를 도입하여 형질전환 후, PC1의 과발현이 일어난 세포 내에서 AKT의 인산화(S473 부위 인산화)가 일어나는지 Western blot으로 확인하여 그 결과를 도 6a에 나타내었다.Specifically, after transformation by introducing the recombinant PC1 gene into IMCD cells, Western blot was used to confirm whether phosphorylation of AKT (phosphorylation at S473 site) occurred in the cells in which PC1 overexpression occurred, and the results are shown in FIG. 6a.

pcDNA5는 PC1 유전자가 없는 빈 플라스미드를 의미하며 PC1이 과발현된 세포에서는 P-AKT 밴드가 pcDNA5 또는 대조군(AKT 억제제 5uM 첨가군)에 비해 높게 나타나, PC1의 과발현이 AKT의 인산화를 유발함이 확인되었다.pcDNA5 means an empty plasmid without the PC1 gene, and the P-AKT band was higher in PC1 overexpressed cells than pcDNA5 or the control group (5uM of AKT inhibitor added group), confirming that overexpression of PC1 induced phosphorylation of AKT. .

도 6b에서는 PC1 유전자가 과발현되는 IMCD 세포에 AKT 억제제인 AKT1/2 kinase inhibitor (A6730, Sogma-Aldrich)를 5uM, 10uM 농도별로 처리하고 배양액에서 TGF-b의 양을 ELISA 방법으로 확인한 결과이다.In FIG. 6b, AKT1/2 kinase inhibitor (A6730, Sogma-Aldrich), an AKT inhibitor, was treated in IMCD cells overexpressing the PC1 gene at different concentrations of 5uM and 10uM, and the amount of TGF-b in the culture medium was confirmed by ELISA method.

도 6b에서 확인할 수 있는 바와 같이, PC1 유전자가 과발현되는 IMCD 세포에 AKT 억제제가 처리된 경우, 배양액 내 분비된 TGF-b2의 농도가 PC1 유전자가 과발현되는 IMCD 세포에 비해 다시 증가하여, AKT가 TGF-b2의 분비를 억제함을 확인하였다. As can be seen in FIG. 6b , when IMCD cells overexpressing the PC1 gene were treated with an AKT inhibitor, the concentration of TGF-b2 secreted in the culture medium increased again compared to IMCD cells overexpressing the PC1 gene, so that AKT was reduced to TGF It was confirmed that the secretion of -b2 was inhibited.

또한, TGF-b2 및 GAPDH에 대해 서열번호 3 및 4, 서열번호 7 및 8의 프라이머쌍을 이용해 RT-PCR을 수행한 결과(도 6c)도 역시, AKT 억제제 처리시 PC1 유전자가 과발현되는 IMCD 세포에서보다 TGF-b2 유전자의 발현량이 증가하여 AKT가 TGF-b2의 세포 내 발현 및 분비를 억제함을 확인하였다.In addition, as a result of performing RT-PCR using primer pairs of SEQ ID NOs: 3 and 4 and SEQ ID NOs: 7 and 8 for TGF-b2 and GAPDH (FIG. 6c), IMCD cells overexpressing the PC1 gene upon treatment with an AKT inhibitor It was confirmed that AKT suppressed the intracellular expression and secretion of TGF-b2 by increasing the expression level of the TGF-b2 gene than in .

실시예 8. 상염색체 우성 다낭신 환자에서의 CTGF 관련 작용 기전 정리Example 8. Summary of CTGF-related mechanism of action in patients with autosomal dominant polycystic kidney

상기 실시예들의 내용을 요약하면, 상염색체 우성 다낭신 환자에게서는 TGF-b2의 분비가 증가하며, 이는 Smad2/3의 C-말단 부위의 인산화를 유발한다.To summarize the contents of the above examples, the secretion of TGF-b2 is increased in patients with autosomal dominant polycystic kidney, which causes phosphorylation of the C-terminal region of Smad2/3.

한편 인산화된 ERK는 Smad2/3의 linker region을 인산화하여 인산화된 Smad2/3을 안정화시킨다. 상기 안정화된 P-smad2/3은 핵으로 이동하여 CTGF의 발현을 촉진하고, 그 결과 신장의 섬유화가 진행된다.Meanwhile, phosphorylated ERK phosphorylates the linker region of Smad2/3 to stabilize phosphorylated Smad2/3. The stabilized P-smad2/3 migrates to the nucleus to promote CTGF expression, and as a result, kidney fibrosis proceeds.

상기 작용 기전을 도 7에 도식화하여 나타내었다.The mechanism of action is shown schematically in FIG. 7 .

<110> Seoul National University R&DB Foundation <120> Composition for diagnosing polycystic kidney disease comprising agent for detecting CTGF and use thereof <130> DPP20195200KR <150> KR 10-2018-0172218 <151> 2018-12-28 <160> 8 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TGF-b1_forward <400> 1 gactactacg ccaaggag 18 <210> 2 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TGF-b1_reverse <400> 2 gctctgatgt gttgaagaa 19 <210> 3 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TGF-b2_forward <400> 3 gtgcctgaac aacggatt 18 <210> 4 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TGF-b2_reverse <400> 4 attcgccttc tgctcttg 18 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TGF-b3_forward <400> 5 aatcagcatt cactgtccat 20 <210> 6 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TGF-b3_reverse <400> 6 tcattgtcca cgcctttg 18 <210> 7 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GAPDH_forward <400> 7 ttgccatcaa tgaccccttc a 21 <210> 8 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GAPDH_reverse <400> 8 cgccccactt gattttgga 19 <110> Seoul National University R&DB Foundation <120> Composition for diagnosing polycystic kidney disease comprising agent for detecting CTGF and use thereof <130> DPP20195200KR <150> KR 10-2018-0172218 <151> 2018-12-28 <160> 8 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TGF-b1_forward <400> 1 gactactacg ccaaggag 18 <210> 2 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TGF-b1_reverse <400> 2 gctctgatgt gttgaagaa 19 <210> 3 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TGF-b2_forward <400> 3 gtgcctgaac aacggatt 18 <210> 4 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TGF-b2_reverse <400> 4 attcgccttc tgctcttg 18 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TGF-b3_forward <400> 5 aatcagcatt cactgtccat 20 <210> 6 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TGF-b3_reverse <400> 6 tcattgtcca cgcctttg 18 <210> 7 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GAPDH_forward <400> 7 ttgccatcaa tgaccccttc a 21 <210> 8 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GAPDH_reverse <400> 8 cgccccactt gattttgga 19

Claims (10)

환자로부터 분리된 시료로부터 결합조직 성장인자(Connective tissue growth factor, CTGF) 단백질 및 상기 CTGF 단백질을 암호화하는 유전자로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 검출하는 제제를 포함하고, 상기 시료는 소변인, 상염색체 우성 다낭신의 진단용 조성물.An agent for detecting at least one selected from the group consisting of a connective tissue growth factor (CTGF) protein and a gene encoding the CTGF protein from a sample isolated from a patient, wherein the sample is urine A composition for diagnosis of chromosomal dominant polycystic kidney. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, TGF-b2 단백질 또는 상기 단백질을 암호화하는 유전자, 인산화된 Smad2 단백질, 및 인산화된 Smad3 단백질로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 검출하는 제제를 추가로 포함하는, 조성물. The composition of claim 1, further comprising an agent for detecting at least one selected from the group consisting of TGF-b2 protein or a gene encoding the protein, phosphorylated Smad2 protein, and phosphorylated Smad3 protein. 환자로부터 분리된 시료로부터 CTGF 단백질 및 상기 CTGF 단백질을 암호화하는 유전자로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 발현량을 측정하는 단계; 및
상기 발현량을 건강 대조군 시료에서의 발현량과 비교하는 단계;를 포함하고, 상기 시료는 소변인, 상염색체 우성 다낭신 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법.
Measuring the expression level of one or more selected from the group consisting of a CTGF protein and a gene encoding the CTGF protein from a sample isolated from a patient; and
Comprising; comparing the expression level with the expression level in a healthy control sample, wherein the sample is urine, a method of providing information necessary for diagnosis of autosomal dominant polycystic kidney.
제5항에 있어서, 상기 환자 시료에서의 CTGF 단백질 발현량 및 CTGF 단백질을 암호화하는 유전자의 발현량으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 발현량이 건강 대조군에서의 발현량보다 높은 경우 상기 환자를 다낭신 환자로 분류하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.The polycystic kidney patient according to claim 5, wherein when the expression level of one or more selected from the group consisting of the expression level of CTGF protein and the expression level of a gene encoding CTGF protein in the patient sample is higher than the expression level in the healthy control group, the patient is polycystic kidney patient. The method further comprising the step of classifying into 다낭신 치료제의 후보 물질을 환자로부터 분리된 시료에 처리하는 단계; 및
상기 시료 내 CTGF 유전자 및 CTGF 단백질로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 발현량 변화를 검출하는 단계를 포함하는, 다낭신 치료제의 스크리닝 방법.
treating a sample isolated from a patient with a candidate substance for the treatment of polycystic kidney; and
A screening method for a therapeutic agent for polycystic kidney, comprising the step of detecting a change in the expression level of one or more selected from the group consisting of a CTGF gene and a CTGF protein in the sample.
제7항에 있어서, 상기 후보 물질이 처리된 시료 내 CTGF 유전자 및 CTGF 단백질로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 발현량 상기 후보 물질을 처리하지 않은 시료보다 감소하는 경우, 상기 후보 물질을 다낭신 치료제로 분류하는 것인, 다낭신 치료제의 스크리닝 방법. The method according to claim 7, wherein when the expression level of one or more selected from the group consisting of CTGF gene and CTGF protein in the sample treated with the candidate substance is reduced compared to the sample that is not treated with the candidate substance, the candidate substance is used as a polycystic kidney treatment. A screening method for a therapeutic agent for polycystic kidney which is to classify. 다낭신으로 확진된 환자로부터 분리된 시료로부터 결합조직 성장인자(Connective tissue growth factor, CTGF) 단백질 및 상기 CTGF 단백질을 암호화하는 유전자로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 검출하는 제제를 포함하고, 상기 시료는 소변인, 상염색체 우성 다낭신의 예후 예측용 조성물.An agent for detecting at least one selected from the group consisting of a connective tissue growth factor (CTGF) protein and a gene encoding the CTGF protein from a sample isolated from a patient diagnosed with polycystic kidney, the sample is urine, a composition for predicting the prognosis of autosomal dominant polycystic kidney. 다낭신으로 확진된 환자로부터 분리된 시료로부터 CTGF 단백질 및 상기 CTGF 단백질을 암호화하는 유전자로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 발현량을 측정하는 단계를 포함하고, 상기 시료는 소변인, 상염색체 우성 다낭신의 예후 예측에 필요한 정보를 제공하는 방법.Measuring the expression level of one or more selected from the group consisting of a CTGF protein and a gene encoding the CTGF protein from a sample isolated from a patient diagnosed with polycystic kidney, wherein the sample is urine, autosomal dominant polycystic kidney How to provide the information needed to predict the prognosis.
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