KR102368717B1 - 유전성 난소암 발병 예측용 바이오마커 및 이의 용도 - Google Patents

유전성 난소암 발병 예측용 바이오마커 및 이의 용도 Download PDF

Info

Publication number
KR102368717B1
KR102368717B1 KR1020190146229A KR20190146229A KR102368717B1 KR 102368717 B1 KR102368717 B1 KR 102368717B1 KR 1020190146229 A KR1020190146229 A KR 1020190146229A KR 20190146229 A KR20190146229 A KR 20190146229A KR 102368717 B1 KR102368717 B1 KR 102368717B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ovarian cancer
gene
protein
onset
predicting
Prior art date
Application number
KR1020190146229A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200057652A (ko
Inventor
최윤진
호정윤
김경곤
허수영
Original Assignee
가톨릭대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가톨릭대학교 산학협력단 filed Critical 가톨릭대학교 산학협력단
Priority to PCT/KR2019/015660 priority Critical patent/WO2020101432A1/ko
Priority to CN201980088377.8A priority patent/CN113286898A/zh
Publication of KR20200057652A publication Critical patent/KR20200057652A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102368717B1 publication Critical patent/KR102368717B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • C12Q1/6886—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material for cancer
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57407—Specifically defined cancers
    • G01N33/57449—Specifically defined cancers of ovaries
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/158—Expression markers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/435—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
    • G01N2333/46—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans from vertebrates
    • G01N2333/47—Assays involving proteins of known structure or function as defined in the subgroups

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 유전성 난소암 발병 예측용 바이오마커 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유전성 난소암의 발병 예측용 마커 조성물, 유전성 난소암의 발병 예측용 조성물 및 발병 예측용 키트, 및 유전성 난소암의 발병 예측을 위한 정보제공방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 바이오마커 유전자의 mRNA 또는 단백질 수준을 측정함으로써 BRCA 돌연변이를 동반하는 유전성 난소암의 발병여부를 조기에 예측할 수 있으며, 상기 바이오마커를 표적으로 하여 유전성 난소암 치료제를 개발하는데 유용하게 이용될 수 있다.

Description

유전성 난소암 발병 예측용 바이오마커 및 이의 용도{Biomarker for predicting development of hereditary ovarian cancer and use thereof}
본 발명은 유전성 난소암 발병 예측용 바이오마커 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유전성 난소암의 발병 예측용 마커 조성물, 유전성 난소암의 발병 예측용 조성물 및 발병 예측용 키트, 및 유전성 난소암의 발병 예측을 위한 정보제공방법에 관한 것이다.
난소암은 국내여성 10대 발생 및 사망 원인인 암으로, 난소암 환자의 60% 이상이 암이 전이된 후 진단되며 이때의 5년 생존률은 30% 미만이다. 난소암은 그 증상이 뚜렷하지 않고, 복부팽만, 소화불량, 설사, 변비 등을 난소암의 증상으로 인식하기에는 애매하다. 또한 가장 중요한 것은 난소암을 조기에 발견할 수 있는 효과적인 검사법이 없다는 것이다. 이에, 난소암의 예방 및 조기 발견에 대한 효과적인 수단은 아직 충족되지 않은 중요한 의학적 요구이다.
난소암 중 가장 흔한 유형인 고도장액성난소암(high grade serous ovarian cancer)의 경우 약 25%가 BRCA1 유전자와 연관되어 있다고 알려져 있다. BRCA1 유전자는 염색체 17번에 위치하며 최초로 유방암 및 난소암의 발병 위험성을 증가시키는 유전자로 검증되었으며, BRCA2 역시 BRCA1에 이어 상기 암종들의 발병 위험성을 증가시킨다고 보고되어 있다. BRCA1 돌연변이를 가진 사람의 난소암 발병 확률은 70세 이전에 44%에 이르며, 돌연변이가 일어난 BRCA 유전자는 모계뿐만 아니라 부계로부터 유전될 수도 있다. 대략 난소암의 10%가 BRCA1 및 BRCA2 유전자의 돌연변이와 관련이 있는 것으로 알려져 있으며, 이 두 유전자 중에 돌연변이가 있을 경우, 난소암 발병률이 정상인에 비해 10배 이상 증가되며, 난소암의 재발률도 증가된다. 또한, 한국 난소암 환자 중 BRCA1(23.8%) 과 BRCA2(25.7%) 에서 가족력과 상관없이 BRCA 돌연변이가 동반된다고 보고되어 있다(Choi et al. JGO. 2016).
그러나 BRCA 돌연변이에 의한 이러한 영향에도 불구하고, 이에 의해 발병하는 난소암을 예방하기 위한 방법은 현재까지 예방적 양측 난소 절제술(risk-reducing salpingo-oophoerctomy; RRSO)만이 있으며, 이외의 방법은 아직까지 확립되어 있지 않다. 가임기 여성에게서 “예방적 양측난소 절제술”은 조기폐경을 야기하여 삶의 질 저하를 유발하며, 또한 국내 고령산모(출산 > 35세) 비율이 1999년 11%에서 2009년 28.6%으로 10년 사이 17.6%가 증가하여 BRCA1 보인자 중 적절한 시기에 RRSO가 시행 가능한 대상이 줄어들고 있다. 이에, 예방적 난소 절제술(RRSO) 이외의 난소암의 발병을 미리 예측하여 예방할 수 있는 방법의 개발이 절실한 상황이다.
최근 유방암과 BRCA 유전자 관련 연구에서 BRCA 양성 대상자에게 RANKL/RANK 저해제(e.g. denosumab)가 유방암의 예방적 약물로서 역할을 할 수 있을 것으로 제시된바 있다. 이를 바탕으로 하여, 유전성 난소암에서도 이를 미리 예측할 수 있는 바이오마커를 발굴하고 더 나아가 예방적 난소 절제술 이외의 치료법으로써 선별적 바이오마커의 표적 저해제를 이용한 유전성 난소암 치료제 개발이 필요하다고 판단된다.
전술한 바와 같이 본 발명자들은 BRCA 유전자 돌연변이가 동반된 유전성 난소암의 발병여부를 미리 예측하고 더 나아가 상기 질환의 치료제 개발을 위한 표적을 제시하기 위해 연구 노력한 결과, BRCA 돌연변이를 갖는 정상인에 비해 BRCA 돌연변이를 갖는 난소암 환자에서 발현이 유의하게 변화한 11종의 마커를 발굴하고 이의 유효성을 검증함으로써 본 발명을 완성하였다.
이에, 본 발명은 유전성 난소암의 발병 예측용 마커 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 유전성 난소암의 발병 예측용 조성물 및 상기 조성물을 포함하는 유전성 난소암의 발병 예측용 키트를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 유전성 난소암의 발병 예측을 위한 정보제공방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 ALDOA(aldolase, fructose-bisphosphate A; GenBank 접근(accession) 번호: NM_001243177), CDH2(Cadherin 2; NM_001792, NM_001308176), LTBP1(Latent-transforming growth factor beta-binding protein 1; NM_000627, NM_001166264, NM_001166265, NM_001166266, NM_206943), MRC1(mannose receptor C-type 1; NM_002438), PPBP(pro-platelet basic protein; NM_002704), RBP4(Retinol-binding protein 4; NM_001323517, NM_001323518, NM_006744), SPARC(secreted protein acidic and cysteine rich; NM_003118, NM_001309443, NM_001309444), SERPINA5(serpin family A member 5; NM_000624), SERPINC1(serpin family C member 1; NM_000488, NM_001365052), SERPINF2(serpin family F member 2; NM_000934, NM_001165920, NM_001165921), 및 THBS1(Thrombospondin 1; NM_003246)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유전자 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질을 포함하는, 유전성 난소암의 발병 예측용 마커 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 ALDOA(aldolase, fructose-bisphosphate A; GenBank 접근(accession) 번호: NM_001243177), CDH2(Cadherin 2; NM_001792, NM_001308176), LTBP1(Latent-transforming growth factor beta-binding protein 1; NM_000627, NM_001166264, NM_001166265, NM_001166266, NM_206943), MRC1(mannose receptor C-type 1; NM_002438), PPBP(pro-platelet basic protein; NM_002704), RBP4(Retinol-binding protein 4; NM_001323517, NM_001323518, NM_006744), SPARC(secreted protein acidic and cysteine rich; NM_003118, NM_001309443, NM_001309444), SERPINA5(serpin family A member 5; NM_000624), SERPINC1(serpin family C member 1; NM_000488, NM_001365052), SERPINF2(serpin family F member 2; NM_000934, NM_001165920, NM_001165921), 및 THBS1(Thrombospondin 1; NM_003246)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 유전성 난소암의 발병 예측용 조성물 및 상기 조성물을 포함하는 유전성 난소암의 발병 예측용 키트를 제공한다.
본 발명의 일구현예로, 상기 유전성 난소암은 BRCA1 또는 BRCA2 유전자의 돌연변이를 동반하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 유전자의 mRNA 수준을 측정하는 제제는 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 센스 및 안티센스 프라이머, 또는 프로브일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 단백질 수준을 측정하는 제제는 상기 유전자가 암호화하는 단백질에 특이적으로 결합하는 항체일 수 있다.
또한, 본 발명은 피검자 유래의 생물학적 시료에서 ALDOA(aldolase, fructose-bisphosphate A; GenBank 접근(accession) 번호: NM_001243177), CDH2(Cadherin 2; NM_001792, NM_001308176), LTBP1(Latent-transforming growth factor beta-binding protein 1; NM_000627, NM_001166264, NM_001166265, NM_001166266, NM_206943), MRC1(mannose receptor C-type 1; NM_002438), PPBP(pro-platelet basic protein; NM_002704), RBP4(Retinol-binding protein 4; NM_001323517, NM_001323518, NM_006744), SPARC(secreted protein acidic and cysteine rich; NM_003118, NM_001309443, NM_001309444), SERPINA5(serpin family A member 5; NM_000624), SERPINC1(serpin family C member 1; NM_000488, NM_001365052), SERPINF2(serpin family F member 2; NM_000934, NM_001165920, NM_001165921), 및 THBS1(Thrombospondin 1; NM_003246)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 유전성 난소암의 발병 예측을 위한 정보제공방법을 제공한다.
본 발명의 일구현예로, 상기 피검자는 BRCA1 또는 BRCA2 유전자의 돌연변이를 보유할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 RBP4, SERPINA5, SERPINC1 및 SERPINF2로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질 수준이 건강한 정상대조군에 비하여 감소되어 있는 경우 유전성 난소암이 발병할 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 ALDOA, CDH2, LTBP1, MRC1, PPBP, SPARC 및 THBS1으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질 수준이 건강한 정상대조군에 비하여 증가되어 있는 경우 유전성 난소암이 발병할 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 mRNA의 발현수준은 in situ 교잡법(in situ hybridization), 중합효소연쇄반응(PCR), 역전사 중합효소연쇄반응(RT-PCR), 실시간 중합효소연쇄반응(Real-time PCR), RNase 보호 분석법(RNase protection assay; RPA), 마이크로어레이(microarray) 및 노던 블롯팅(northern blotting)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 통해 측정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 단백질의 발현수준은 웨스턴 블롯팅(western blotting), 방사선면역분석법(radioimmunoassay; RIA), 방사 면역 확산법(radioimmunodiffusion), 효소면역분석법(ELISA), 면역침강법(immunoprecipitation), 유세포분석법(flow cytometry), 면역형광염색법(immunofluorescence), 오우크테로니(ouchterlony), 보체 고정 분석법(complement fixation assay) 및 단백질 칩(protein chip)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 통해 측정될 수 있다.
본 발명에서는 BRCA 유전자 돌연변이를 가지고 있는 대상자에서 유전성 난소암의 발병여부를 조기에 예측할 수 있는 11종의 바이오마커를 발굴하였는바, 본 발명에 따른 바이오마커 유전자의 mRNA 또는 단백질 수준을 측정함으로써 BRCA 돌연변이를 동반하는 유전성 난소암의 발병여부를 조기에 예측할 수 있으며, 상기 바이오마커를 표적으로 하여 유전성 난소암 치료제를 개발하는데 유용하게 이용될 수 있다.
도 1은 BRCA 유전자의 돌연변이를 동반하는 유전성 난소암의 발병 예측용 후보 마커 단백질을 도출한 결과로서, 도 1a는 BRCA 유전자 돌연변이 양성(BRCA+) 난소암 환자에서 특이적으로 발현이 변화된 단백질들을 발굴하기 위한 실험 시나리오를 그림으로 도시한 것이고, 도 1b는 BRCA 돌연변이 양성인 정상군 및 난소암 환자들로부터 얻은 혈장 시료를 이용하여 차등적으로 발현되는 단백질을 volcano plot으로 분석한 결과이며, 도 1c는 도 1b의 분석결과 상기 난소암 환자에서 발현이 감소한 단백질 19종 및 발현이 증가한 단백질 61종에 대하여 네트워크 분석을 통해 해당 단백질들의 기능을 분석하여 나타낸 것이고, 도 1d는 BRCA 돌연변이 양성 정상군(BRCA+ subjects: HC), 정상군(HC), BRCA 돌연변이 양성 난소암 환자(BRCA+ subjects: OC), 난소암 환자(OC) 각 군에서 발현이 유의하게 증가한 단백질 수를 비교하여 나타낸 결과이며, 도 1e는 상기 4개 군에서 확인된 단백질들을 비교분석한 후 결과를 밴다이어그램으로 나타내고, 이로부터 BRCA 돌연변이 양성 난소암 환자군에서만 특이적으로 발현이 감소 또는 증가한 24종의 단백질을 도출한 결과이다.
도 2는 BRCA 돌연변이 양성 난소암 환자에서 특이적으로 발현이 감소된 9종의 단백질 각각에 대하여 4개 군(BRCA 돌연변이 음성인 정상군(HN), BRCA 돌연변이 양성인 정상군(HP), BRCA 돌연변이 음성인 난소암 환자군(ON), 및 BRCA 돌연변이 양성인 난소암 환자군(OP)) 간의 단백질 발현 수준 차이에 대한 통계적 유의성 유무를 분석한 결과이다(도 2a 내지 도 2e).
도 3은 BRCA 돌연변이 양성 난소암 환자에서 특이적으로 발현이 증가된 15종의 단백질 각각에 대하여 4개 군(BRCA 돌연변이 음성인 정상군(HN), BRCA 돌연변이 양성인 정상군(HP), BRCA 돌연변이 음성인 난소암 환자군(ON), 및 BRCA 돌연변이 양성인 난소암 환자군(OP)) 간의 단백질 발현 수준 차이에 대한 통계적 유의성 유무를 분석한 결과이다(도 3a 내지 도 3h).
도 4는 BRCA 돌연변이 양성 난소암 환자에서 특이적으로 발현이 감소된 9종의 단백질 각각의 정확도를 조사하기 위해 ROC 곡선 분석을 실시하고 AUC 값을 도출하여 나타낸 결과이다(도 4a 내지 도 4e).
도 5는 BRCA 돌연변이 양성 난소암 환자에서 특이적으로 발현이 증가된 15종의 단백질 각각의 정확도를 조사하기 위해 ROC 곡선 분석을 실시하여 AUC 값을 도출한 결과이다(도 5a 내지 도 5h).
도 6은 상기 24종 마커 후보군의 유효성을 검증하기 위한 2 fold cross validation에 대한 모식도를 나타낸 것이다.
본 발명자들은 BRCA 유전자 돌연변이를 동반하는 유전성 난소암을 미리 예측하고 더 나아가 상기 질환의 치료제 개발을 위한 표적을 제시하기 위해 연구 노력한 결과, BRCA 돌연변이를 갖는 정상인에 비해 BRCA 돌연변이를 갖는 난소암 환자에서 발현이 유의하게 변화한 11종의 마커를 발굴하고 이의 유효성을 검증함으로써 본 발명을 완성하였다.
이에, 본 발명은 ALDOA(aldolase, fructose-bisphosphate A; GenBank 접근(accession) 번호: NM_001243177), CDH2(Cadherin 2; NM_001792, NM_001308176), LTBP1(Latent-transforming growth factor beta-binding protein 1; NM_000627, NM_001166264, NM_001166265, NM_001166266, NM_206943), MRC1(mannose receptor C-type 1; NM_002438), PPBP(pro-platelet basic protein; NM_002704), RBP4(Retinol-binding protein 4; NM_001323517, NM_001323518, NM_006744), SPARC(secreted protein acidic and cysteine rich; NM_003118, NM_001309443, NM_001309444), SERPINA5(serpin family A member 5; NM_000624), SERPINC1(serpin family C member 1; NM_000488, NM_001365052), SERPINF2(serpin family F member 2; NM_000934, NM_001165920, NM_001165921), 및 THBS1(Thrombospondin 1; NM_003246)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유전자 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질을 포함하는, 유전성 난소암의 발병 예측용 마커 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 ALDOA(aldolase, fructose-bisphosphate A; GenBank 접근(accession) 번호: NM_001243177), CDH2(Cadherin 2; NM_001792, NM_001308176), LTBP1(Latent-transforming growth factor beta-binding protein 1; NM_000627, NM_001166264, NM_001166265, NM_001166266, NM_206943), MRC1(mannose receptor C-type 1; NM_002438), PPBP(pro-platelet basic protein; NM_002704), RBP4(Retinol-binding protein 4; NM_001323517, NM_001323518, NM_006744), SPARC(secreted protein acidic and cysteine rich; NM_003118, NM_001309443, NM_001309444), SERPINA5(serpin family A member 5; NM_000624), SERPINC1(serpin family C member 1; NM_000488, NM_001365052), SERPINF2(serpin family F member 2; NM_000934, NM_001165920, NM_001165921), 및 THBS1(Thrombospondin 1; NM_003246)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 유전성 난소암의 발병 예측용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 유전성 난소암의 발병 예측용 키트를 제공한다.
본 발명자들은 구체적인 실시예를 통해 유전성 난소암의 발병 여부를 예측할 수 있는 11종의 바이오마커를 발굴하고 그 유효성을 검증하였다.
본 발명의 일실시예에서는, BRCA 돌연변이 양성 정상군과 BRCA 돌연변이 양성 난소암 환자군의 혈장 시료를 이용해 상기 정상군에 비해 난소암 환자군에서 유의하게 발현이 감소된 19종 및 발현이 증가된 61종의 단백질을 확인하였고, 상기 단백질 중에서 각각 BRCA 변이에 관계없는 전체 정상군 및 난소암 환자군에서 발현이 증가된 단백질과 중복되는 것들을 제외하여, BRCA 돌연변이 양성 난소암 환자군에서 특이적으로 발현이 유의하게 변화된 24종의 마커 후보군 단백질들을 도출하였다(실시예 2 참조).
본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 24종의 각 단백질에 대하여 4개 군(BRCA 음성인 정상군(HN), BRCA 양성인 정상군(HP), BRCA 음성인 난소암 환자군(ON), 및 BRCA 양성인 난소암 환자군(OP)) 간의 단백질 발현 수준 차이에 대한 통계적 유의성 유무를 분석하였고, 24종 단백질 모두 BRCA 양성인 정상군(HP)과 난소암 환자군(OP) 사이에 통계적 유의성이 있는 것을 확인하였다(실시예 3 참조).
본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 24종의 각 단백질에 대하여 정확도를 조사하기 위해 ROC 커브 분석을 실시하고 AUC 값을 도출하여 민감도 및 특이도를 확인하였다(실시예 4 참조).
본 발명의 또 다른 실시예에서는, 2 fold cross validation을 50회 반복하여 상기 24종의 단백질에 대한 마커로써의 유효성을 검증하였으며, 다양한 결과를 종합하여 최종 11종의 바이오마커를 도출하였다(실시예 5 참조).
본 발명에서 사용되는 용어, “유전성 난소암”은 부모중 적어도 한쪽으로부터 물려받은 돌연변이 유전자 또는 유전자의 결함으로 인해 발병하는 난소암을 의미하며, 본 발명에 있어서 유전성 난소암은 BRCA1 또는 BRCA2 유전자의 돌연변이를 동반하는 것일 수 있으며, 반드시 상기 유전자의 돌연변이에 의해 난소암이 유발되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어, “예측”이란 특정 개인에 대하여 유전성 난소암이 발병할 가능성이 있는지, 유전성 난소암이 발병할 가능성이 상대적으로 높은지, 또는 유전성 난소암이 이미 발병하였는지 여부를 판별하는 것을 말한다. 본 발명의 방법은 BRCA 유전자 돌연변이를 가지고 있는 개인을 대상으로 유전성 난소암 발병 위험도가 높은 개인으로 예측하고 이들에 대하여 특별하고 적절한 관리를 통하여 발병 시기를 늦추거나 발병하지 않도록 하는데 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 유전자의 mRNA 수준을 측정하는 제제는 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 센스 및 안티센스 프라이머, 또는 프로브일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어, “프라이머(primer)”란 DNA 합성의 기시점이 되는 짧은 유전자 서열로써, 진단, DNA 시퀀싱 등에 이용할 목적으로 합성된 올리고뉴클레오티드를 의미한다. 상기 프라이머들은 통상적으로 15 내지 30 염기쌍의 길이로 합성하여 사용할 수 있으나, 사용 목적에 따라 달라질 수 있으며, 공지된 방법으로 메틸화, 캡화 등으로 변형시킬 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어, “프로브(probe)”란 효소 화학적인 분리정제 또는 합성과정을 거쳐 제작된 수 염기 내지 수백 염기길이의 mRNA와 특이적으로 결합할 수 있는 핵산을 의미한다. 방사성 동위원소, 효소, 또는 형광체 등을 표지하여 mRNA의 존재 유무를 확인할 수 있으며, 공지된 방법으로 디자인하고 변형시켜 사용할 수 있다.
상기 단백질 수준을 측정하는 제제는 유전자가 암호화하는 단백질에 특이적으로 결합하는 항체일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 용어, “항체”는 면역학적으로 특정 항원과 반응성을 갖는 면역글로불린 분자를 포함하며, 단클론(monoclonal) 항체 및 다클론(polyclonal) 항체를 모두 포함한다. 또한, 상기 항체는 키메라성 항체(예를 들면, 인간화 뮤린 항체) 및 이종결합항체(예를 들면, 양특이성 항체)와 같은 유전공학에 의해 생산된 형태를 포함한다.
본 발명의 항암제 반응성 예측용 키트는 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성성분 조성물, 용액 또는 장치로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 피검자 유래의 생물학적 시료에서 ALDOA(aldolase, fructose-bisphosphate A; GenBank 접근(accession) 번호: NM_001243177), CDH2(Cadherin 2; NM_001792, NM_001308176), LTBP1(Latent-transforming growth factor beta-binding protein 1; NM_000627, NM_001166264, NM_001166265, NM_001166266, NM_206943), MRC1(mannose receptor C-type 1; NM_002438), PPBP(pro-platelet basic protein; NM_002704), RBP4(Retinol-binding protein 4; NM_001323517, NM_001323518, NM_006744), SPARC(secreted protein acidic and cysteine rich; NM_003118, NM_001309443, NM_001309444), SERPINA5(serpin family A member 5; NM_000624), SERPINC1(serpin family C member 1; NM_000488, NM_001365052), SERPINF2(serpin family F member 2; NM_000934, NM_001165920, NM_001165921), 및 THBS1(Thrombospondin 1; NM_003246)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 유전성 난소암의 발병 예측을 위한 정보제공방법을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "유전성 난소암 발병 예측을 위한 정보제공방법"은 발병 예측을 위한 예비적 단계로써 유전성 난소암의 발병 여부를 예측하기 위하여 필요한 객관적인 기초정보를 제공하는 것이며 의사의 임상학적 판단 또는 소견은 제외된다.
본 발명의 일구현예로, 상기 피검자는 BRCA1 또는 BRCA2 유전자 돌연변이 보유할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 RBP4, SERPINA5, SERPINC1 및 SERPINF2로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질 수준이 건강한 정상대조군에 비하여 감소되어 있는 경우 유전성 난소암이 발병할 것으로 예측할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 ALDOA, CDH2, LTBP1, MRC1, PPBP, SPARC 및 THBS1으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질 수준이 건강한 정상대조군에 비하여 증가되어 있는 경우 유전성 난소암이 발병할 것으로 예측할 수 있다.
상기 환자 유래의 생물학적 시료는 전혈, 혈액, 타액, 조직, 세포, 객담, 뇌척수액 및 뇨 등을 포함할 수 있으나, 이것으로 제한되는 것은 아니다.
상기 mRNA의 발현수준은 당업계에 알려진 통상적인 방법으로 중합효소연쇄반응(PCR), 역전사 중합효소연쇄반응(RT-PCR), 실시간 중합효소연쇄반응(Real-time PCR), RNase 보호 분석법(RNase protection assay; RPA), 마이크로어레이(microarray) 및 노던 블롯팅(northern blotting)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 통해 측정될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 단백질 발현수준은 당업계에 알려진 통상적인 방법으로 웨스턴 블롯팅(western blotting), 방사선면역분석법(radioimmunoassay; RIA), 방사 면역 확산법(radioimmunodiffusion), 효소면역분석법(ELISA), 면역침강법(immunoprecipitation), 유세포분석법(flow cytometry), 면역형광염색법(immunofluorescence), 오우크테로니(ouchterlony), 보체 고정 분석법(complement fixation assay) 및 단백질 칩(protein chip)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 통해 측정될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1. 실험방법
1-1. 피험자 모집 및 시료 확보
본 실시예의 모든 표본은 가톨릭대학교 의과대학 서울성모병원 임상시험 심사위원회의 적절한 동의와 승인을 받은 후 진행하였다. 혈장 시료는 수술 전인 20명의 난소암 환자 및 20명의 건강한 정상군으로부터 확보하였다. 난소암 환자유래 혈장 시료는 서울성모병원과 KGCB(Korean Gynecologic Cancer Bank)에서 제공받았고, 건강한 정상대조군유래 혈장 시료는 BRCA 돌연변이 음성 대상자의 경우 서울성모병원에서 건강검진을 받은 대상자들로부터 얻었고, BRCA 돌연변이 양성 대상자의 경우에는 서울성모병원을 방문하여 혈액 채취에 동의한 대상자들로부터 얻었다. 모든 시료는 액체 질소로 동결시키고 사용 전까지 -80℃에서 보관하였다.
1-2. 혈장 시료의 전처리
정상군 20명(BRCA1/2 유전자 돌연변이 10명, 비변이 10명) 및 난소암 환자 20명(BRCA1/2 유전자 돌연변이 10명, 비변이 10명)으로부터 얻은 혈장 시료를 하기와 같은 과정에 따라 전처리하였다. 보다 구체적으로, 상기 혈장 시료 40 ㎕를 이용하여 고농도로 존재하는 14개의 단백질(알부민, 면역글로불린A(IgA), 면역글로불린G(IgG), 면역글로불린M(IgM), 알파1-항트립신(α1-antitrypsin), 알파1-산 당단백질(α1-acid glycoprotein), 아포지단백 A1(apolipoprotein A1), 아포지단백 A2(apolipoprotein A2), 보체 C3(complement C3), 트랜스페린(transferrin), 알파2-마크로글로불린(α2-marcoglobulin), 합토글로빈(haptoglobin), 피브리노겐(fibrinogen), 트랜스타이레틴(transthyretin))이 제거된 HPLC MARS14(Multiple Affinity Removal System 14, agilent 사) 컬럼 내로 주입하였다. 다음으로, 저농도 혈장 단백질을 동결건조시킨 후 5% SDS, 50 mM의 1M 트라이에틸암모니움 바이카보네이트 (Triethylammonium bicarbonate)로 재흡수하고 20 mM이 되도록 디티오트레이톨 (Dithiothreitol)을 첨가하고 95℃에서 10분 동안 반응시켜 이황화결합을 환원시켰다. 이후, 알킬화를 위해 40 mM이 되도록 아이오도아세트아미드(iodoacetamide)를 가하여 암 조건하에 실온에서 30분 동안 반응시키고, 이를 S-trap filter(S-TRAPTM, Protifi사)를 이용하여 용해 완충액(lysis buffer) 및 용액을 필터(filter) 밖으로 내보내고 단백질만 필터 안에 가둔 후 원심분리하여 세척하였다. 이어서 분해 완충액(digestion buffer)으로 채우고 혈장 단백질과 Lys-C/트립신 혼합 효소(promega)가 질량 비율이 25:1이 되도록 넣은 후 37℃에서 16시간 동안 반응시켰다. 다음으로, 건조된 시료에 100 ㎕의 0.1% 포름산(Formic acid)을 녹인 후 5 ㎕를 취하여 LC-MS/MS 분석에 사용하였다.
1-3. LC-MS/MS 분석
상기 실시예 1-2에서 수행한 Nano LC-Q-Exactive plus 질량 분석(mass spectrometry)은 하기 방법에 따라 진행되었다.
i) 먼저 50 cm C18 capillary column(OD 360μm, ID 75μm)으로 200분 동안 분획하고; ⅱ) 150분 동안 구배(gradient)(5~45% 아세토니트릴(acetonitrile) 및 0.1% 포름산 용액)로 분획하고; ⅲ) 상위 20 intensity precursor에 대해 DDA(data dependent acquisition) 모드로 데이터를 수집한 후; ⅳ) 수집된 데이터는 Proteome discoverer 2.2 프로그램을 이용해 인간 SWISSPROT 서열 데이터베이스와 비교하며 펩타이드 및 단백질을 동정하였고, 동정된 펩타이드의 MS1 피크 강도를 이용하여 단백질의 LFQ(Lable-Free Quantification)값을 간결성(parsimony: 최소 데이터를 이용한 최대 정보) 방법으로 정량한 결과를 통해 바이오마커를 발굴하는 분석을 하였다.
1-4. 데이터 분석
혈장 시료 중 표적 단백질의 양을 비교하기 위하여, 내인성(endogenouse)의 혈장 단백질 중 군 간의 차이를 보이지 않고 보정 가능한 정규화 인자(normalization factor)로 새로운 6개의 혈장 단백질을 찾았다. 상기 6개 단백질은 티록신결합글로불린(Thyroxine-binding globulin; TBG), 보체 요소 I(Complement factor I; CFI), 보체 C6(Complement component C6; C6), 플라스틴-2(Plastin-2; PLS2), 보체 C2(Complement C2; C2), 보체 요소 H(Complement factor H; CFH)이다. 상기 6개 단백질의 대표 펩타이드에 대한 LFQ값을 총 40명의 피험자 유래 혈장 중 raw 값에서 각 펩타이드의 LFQ 값의 중앙값으로 나눈 후, 각 시료 당 6개의 펩타이드에서 중앙값을 구한 것을 최종 정규화 인자로 정의하고 다른 단백질의 LFQ 값을 최종 정규화 인자로 나누어 주었다.
통계분석 시 정규화된 값을 이용하여 Mann-whitney test를 통해서 P값을 구했고, 여기에 사후 검정으로 본페로니(Bonferonni) 보정을 통해서 0.05/374 보다 작은 P값을 가지면서 두 그룹간의 정량 차이가 2배 이상 나는 단백질을 발굴하였다.
실시예 2. 유전성 난소암 환자에서 특이적으로 발현이 변화된 후보 단백질 발굴
본 발명자들은 유전성 난소암의 발병여부를 예측할 수 있는 바이오마커를 발굴하기 위하여, 도 1a에 도시한 바와 같이 두 가지 시나리오에 따라 각각 혈장 시료에서 차등적으로 발현되는 단백질을 발굴하고 이를 종합적으로 분석하여 BRCA 유전자의 돌연변이가 동반된 유전성 난소암 환자에서 특이적으로 발현이 변화하는 마커를 도출하고자 하였다.
2-1. BRCA 돌연변이 양성 피험자 간에 차등적으로 발현된 단백질 확인 (Scenario I)
먼저, BRCA 돌연변이 양성(BRCA+)인 정상군 및 난소암 환자들로부터 얻은 혈장 시료를 이용하여 상기 실시예 1-2 및 1-3에 기재된 방법을 통해 분석하고, 실시예 1-4의 통계분석 기준에 따라 차등적으로 발현되는 단백질을 volcano plot으로 분석하였다. 그 결과, 도 1b에 나타낸 바와 같이 BRCA 돌연변이 양성 난소암 환자에서 유의적으로 발현이 감소한 단백질 19종이 발견되었고, 발현이 증가한 단백질 61종이 발견되었다.
나아가 각각 발현이 감소된 단백질 및 발현이 증가된 단백질에 대한 네트워크 분석을 통해 단백질의 기능을 기준으로 분류하였다. 그 결과, 도 1c에 나타낸 바와 같이 BRCA 양성 난소암 환자에서 발현이 감소된 19종의 단백질들은 중성지방의 이화 과정 조절, 급성-상 반응 및 혈액 응고 피브린 혈전 형성에 관련되어 있는 것을 확인하였고, BRCA 양성 난소암 환자에서 발현이 증가된 61종의 단백질들은 대표적으로 과산화수소 대사과정, NADH 대사과정, 인터루킨-8 생성 조절 및 인터루킨-12 매개 신호전달 경로, 산화적 스트레스에 의한 세포사멸의 조절, 혈소판 응집 및 바이러스 프로세스의 숙주에 의한 양성적 조절에 관련되어 있는 것을 알 수 있었다.
2-2. 정상군 및 난소암 환자에서 차등적으로 발현된 단백질 확인 (Scenario Ⅱ)
본 실시예에서는 BRCA 유전자의 돌연변이 여부에 관계없이 전체 정상군 및 난소암 환자를 대상으로 하였으며, 상기 실시예 2-1과 유사한 방법으로 전체 정상군 및 난소암 환자 유래 혈장 시료에서 차등적으로 발현되는 단백질을 도출하였다. 그 결과, 정상군에서는 13종의 단백질이 유의적으로 증가하였고, 난소암 환자군에서는 48종 단백질의 발현이 유의적으로 증가한 것을 확인하였다.
2-3. 유전성 난소암 환자에서 특이적으로 발현이 변화된 단백질 확인
이후 상기 실시예 2-1 및 2-2에서 얻어진 결과를 종합적으로 분석하였다. 도 1d에 BRCA 돌연변이 양성 정상군(BRCA+ subjects: HC), 정상군(HC), BRCA 돌연변이 양성 난소암 환자군(BRCA+ subjects: OC), 난소암 환자군(OC)의 각 그룹에서 발현이 증가한 단백질 수를 비교하여 나타내었으며, 도 1e에는 밴다이어그램으로 각 그룹에서 발현이 증가한 단백질 중에 공통적인 단백질 및 각 군에서만 발현이 증가한 단백질을 구분하였다. 그 결과, BRCA 돌연변이 양성 정상군 및 전체 정상군에서 각각 발현이 증가된 단백질 중에 10개의 단백질이 공통되며, BRCA 돌연변이 양성 난소암 환자 및 전체 난소암 환자 각각에서 발현이 증가된 단백질 중에는 46개가 공통적인 것을 알 수 있었다.
상기 결과들로부터, 공통적으로 발현이 증가된 단백질들을 제외하고 BRCA 돌연변이 양성 정상군에서만 발현이 증가한 단백질 즉, BRCA 돌연변이 양성 난소암 환자군에서만 발현이 감소한 단백질 9종 및 BRCA 돌연변이 양성 난소암 환자군에서만 발현이 증가한 단백질 15종을 분리하였으며, 상기 24종의 단백질을 유전성 난소암의 발병 예측용 마커 후보군으로 도출하였다. 상기 9종 및 15종의 단백질 및 이를 암호화하는 유전자에 대한 정보는 하기 표 1 및 2에 각각 나타내었다.
Index Uniprot ID Gene Protein Name
1 P05154 SERPINA5 Plasma serine protease inhibitor
2 P24593 IGFBP5 Insulin-like growth factor-binding protein 5
3 P00734 F2 Prothrombin
4 P02786 TFRC Transferrin receptor protein 1
5 P14151-2 SELL L-selectin
6 P02656 APOC3 Apolipoprotein C-III
7 P08697 SERPINF2 Alpha-2-antiplasmin
8 P01008 SERPINC1 Antithrombin-III
9 P02753 RBP4 Retinol-binding protein 4
Index UniprotID Gene Protein Name
1 O95497 VNN1 Pantetheinase
2 P02775 PPBP Platelet basic protein
3 P04075-2 ALDOA Fructose-bisphosphate aldolase A
4 P04275 VWF von Willebrand factor
5 P05121 SERPINE1 Plasminogen activator inhibitor 1
6 P06744-2 GPI Glucose-6-phosphate isomerase
7 P07602-3 PSAP Prosaposin
8 P07686 HEXB Beta-hexosaminidase subunit beta
9 P07996 THBS1 Thrombospondin-1
10 P09486 SPARC Osteonectin
11 P19022 CDH2 Cadherin-2
12 P22897 MRC1 Macrophage mannose receptor 1
13 P34932 HSPA4 Heat shock 70 kDa protein 4
14 P78509 RELN Reelin
15 Q14766-4 LTBP1 Latent-transforming growth factor beta-binding protein 1
실시예 3. 유전성 난소암 환자에서 특이적으로 발현이 변화된 단백질의 통계적 유의성 유무 분석
본 발명자들은 상기 실시예 2를 통해 도출된 BRCA 돌연변이 양성 난소암 환자에서 특이적으로 발현이 변화된 24종 단백질 각각에 대하여 4개 군(BRCA 음성인 정상군(HN), BRCA 양성인 정상군(HP), BRCA 음성인 난소암 환자군(ON), 및 BRCA 양성인 난소암 환자군(OP)) 간의 단백질 발현량 차이에 대한 통계적 유의성 유무를 분석하였다.
BRCA 돌연변이를 보유한 난소암 환자에서 발현이 감소된 9종의 단백질에 대한 결과는 도 2a 내지 도 2e에 나타내었고, 발현이 증가된 15종의 단백질에 대한 결과는 도 3a 내지 도 3h에 나타내었다. 분석 결과, 24종의 단백질 모두 BRCA 돌연변이 양성인 정상군과 BRCA 돌연변이 양성인 난소암 환자군 간의 발현수준에 유의한 차이가 있는 것을 확인하였다. 하기 표 3에는 BRCA 돌연변이 양성인 정상군과 BRCA 돌여변이 양성인 난소암 환자군에서 24종 단백질의 평균 발현량 및 표준 편차를 정리하여 나타내었다.
Accession Description HC vs OC Healthy-
BRCA+
(n=20) 		OC-
BRCA+
(n=20) 		Healthy-
BRCA+
(n=20) 		OC
BRCA+
(n=20)
P00734 Prothrombin HC ↑ 38.49 37.11 0.17 0.40
P01008 Antithrombin-III HC ↑ 38.14 36.81 0.16 0.52
P02656 Apolipoprotein C-III HC ↑ 34.20 33.06 0.71 0.97
P02753 Retinol-binding protein 4 HC ↑ 35.50 34.42 0.23 0.60
P02786 Transferrin receptor protein 1 HC ↑ 28.61 26.83 0.58 1.10
P05154 Plasma serine protease inhibitor HC ↑ 33.17 32.01 0.22 0.48
P08697 Alpha-2-antiplasmin HC ↑ 36.17 35.04 0.13 0.32
P14151-2 Isoform 2 of L-selectin HC ↑ 30.13 29.11 0.55 0.65
P24593 Insulin-like growth factor-binding protein 5 HC ↑ 26.71 25.70 0.85 0.61
O95497 Pantetheinase OC ↑ 26.38 27.95 1.17 1.15
P02775 Platelet basic protein OC ↑ 32.11 35.11 0.88 0.49
P04075-2 Isoform 2 of Fructose-bisphosphate aldolase A OC ↑ 27.80 28.92 0.36 0.87
P04275 von Willebrand factor OC ↑ 32.04 33.73 0.4 0.44
P05121 Plasminogen activator inhibitor 1 OC ↑ 26.20 27.64 0.6 0.65
P06744-2 Isoform 2 of Glucose-6-phosphate isomerase OC ↑ 27.68 28.77 0.48 0.63
P07602-3 Isoform Sap-mu-9 of Prosaposin OC ↑ 25.26 26.74 0.62 0.64
P07686 Beta-hexosaminidase subunit beta OC ↑ 24.20 25.46 0.88 0.57
P07996 Thrombospondin-1 OC ↑ 29.82 32.88 1.11 0.78
P09486 SPARC OC ↑ 25.67 30.19 0.82 1.15
P19022 Cadherin-2 OC ↑ 26.58 27.73 0.59 0.65
P22897 Macrophage mannose receptor 1 OC ↑ 26.35 27.36 0.61 0.56
P34932 Heat shock 70 kDa protein 4 OC ↑ 26.01 27.43 0.49 0.85
P78509 Reelin OC ↑ 25.69 27.36 1.24 0.60
Q14766-4 Isoform 4 of Latent-transforming growth factor beta-binding protein 1 OC ↑ 25.73 28.82 0.84 0.58
실시예 4. 24종 마커의 민감도 및 특이도 분석
본 발명자들은 상기 BRCA 돌연변이 양성 난소암 환자군에서 유의적으로 발현이 변화된 24종의 마커에 대하여 정확도를 알아보기 위해 민감도(Sensitivity) 및 특이도(Specificity)를 분석하고자 하였으며, 이를 위해 ROC 곡선 분석을 실시하였다. 민감도 및 특이도는 ROC 곡선 아래 면적(AUC)을 계산함으로써 평가하였다.
BRCA 돌연변이를 보유한 난소암 환자에서 발현이 감소된 9종의 단백질에 대한 결과는 도 4a 내지 도 4e 및 표 4에 나타내었고, 발현이 증가된 15종의 단백질에 대한 결과는 도 5a 내지 도 5h 및 표 5에 나타내었다. Area=1인 경우 시험 데이터세트에 대한 완벽한 정확도를 갖는 것으로 판단하였고, Area=0.5인 경우에는 부정확한(worthless) 정확도를 갖는 것으로 판단하였다. AUC 값에 따른 정확도 기준은 하기와 같다: 0.9~1 = excellent, 0.8~0.9 = good, 0.7~0.8 = Fair (C), 0.6-0.7 = poor (D), 0.5-0.6 = Fail (F).
Index Uniprot ID Gene Protein Name AUC value
1 P05154 SERPINA5 Plasma serine protease inhibitor 0.951
2 P24593 IGFBP5 Insulin-like growth factor-binding protein 5 0.839
3 P00734 F2 Prothrombin 0.868
4 P02786 TFRC Transferrin receptor protein 1 0.753
5 P14151-2 SELL L-selectin 0.864
6 P02656 APOC3 Apolipoprotein C-III 0.633
7 P08697 SERPINF2 Alpha-2-antiplasmin 0.914
8 P01008 SERPINC1 Antithrombin-III 0.927
9 P02753 RBP4 Retinol-binding protein 4 0.981
Index Uniprot ID Gene Protein Name AUC value
1 O95497 VNN1 Pantetheinase 0.533
2 P02775 PPBP Platelet basic protein 0.534
3 P04075.2 ALDOA Fructose-bisphosphate aldolase A 0.844
4 P04275 VWF von Willebrand factor 0.792
5 P05121 SERPINE1 Plasminogen activator inhibitor 1 0.642
6 P06744.2 GPI Glucose-6-phosphate isomerase 0.774
7 P07602.3 PSAP Prosaposin 0.771
8 P07686 HEXB Beta-hexosaminidase subunit beta 0.755
9 P07996 THBS1 Thrombospondin-1 0.667
10 P09486 SPARC Osteonectin 0.664
11 P19022 CDH2 Cadherin-2 0.868
12 P22897 MRC1 Macrophage mannose receptor 1 0.816
13 P34932 HSPA4 Heat shock 70 kDa protein 4 0.826
14 P78509 RELN Reelin 0.760
15 Q14766.4 LTBP1 Latent-transforming growth factor beta-binding protein 1 0.674
실시예 5. 24종 마커의 유효성 검증
본 발명자들은 상기 24종의 BRCA 돌연변이 양성 난소암 환자군에서 유의적으로 발현이 변화된 24종의 마커에 대하여 유전성 난소암의 발병을 예측할 수 있는 특이적 바이오마커로서의 유효성을 검증하고자 하였다. 이를 위해, 상기 24종의 각 단백질에 대하여 50회 반복하여 2 fold cross validation을 진행하였으며, 도 6에 상기 검증과정에 대한 모식도를 나타내었다.
상기 분석을 통해 24종의 후보군 단백질 중에서 선별된 변수인 optimal K 값이 15이고, cross validation의 AUC 값이 0.983 이상이며, Probability(확률)가 0.70 이상(selected K=7)인 15개의 단백질을 선정하였으며, 문헌 등을 통해 7개 단백질을 선별하였다. 또한 이에 추가적으로 24종의 후보군 단백질에서 BRCA 변이 양성 정상군과 난소암 환자 간에 유의적인 발현 차이를 나타내며, BRCA 돌연변이 양성 및 음성군 사이에서도 유의적인 발현 차이를 보인 PPBP, SPARC, THBS1, 및 LTBP1 단백질을 추가하였다.
이에, 상기 실시예를 통해 BRCA 변이 후 난소암 발병 예측용 바이오마커로써 하기 11종이 최종 발굴되었으며, 11종의 바이오마커에 대한 정보를 하기 표 6에 나타내었다.
Information Significant sample group Univariate ROC
analysis
Accession Description Gene HC vs OC AUC
P01008 Antithrombin-III SERPINC1 HC ↑ 0.927
P02753 Retinol-binding protein 4 RBP4 HC ↑ 0.981
P05154 Plasma serine protease inhibitor SERPINA5 HC ↑ 0.951
P08697 Alpha-2-antiplasmin SERPINF2 HC ↑ 0.914
P04075-2 Isoform 2 of Fructose-bisphosphate aldolase A ALDOA OC ↑ 0.844
P19022 Cadherin-2 CDH2 OC ↑ 0.868
P22897 Macrophage mannose receptor 1 MRC1 OC ↑ 0.816
P02775 Platelet basic protein PPBP OC ↑ 0.534
P09486 Osteonectin, SPARC SPARC OC ↑ 0.664
P07996 Thrombospondin-1 THBS1 OC ↑ 0.667
Q14766.4 Latent-transforming growth factor beta-binding protein 1 LTBP1 OC ↑ 0.674

Claims (15)

  1. THBS1(Thrombospondin 1;GenBank 접근(accession) 번호: NM_003246) 유전자 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질을 포함하는, 유전성 난소암의 발병 예측용 마커 조성물로서,
    상기 유전성 난소암은 BRCA1 또는 BRCA2 유전자의 돌연변이를 동반하는 것을 특징으로 하는, 마커 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마커 조성물은 ALDOA(aldolase, fructose-bisphosphate A; NM_001243177), CDH2(Cadherin 2; NM_001792, NM_001308176), LTBP1(Latent-transforming growth factor beta-binding protein 1; NM_000627, NM_001166264, NM_001166265, NM_001166266, NM_206943), MRC1(mannose receptor C-type 1; NM_002438), PPBP(pro-platelet basic protein; NM_002704), RBP4(Retinol-binding protein 4; NM_001323517, NM_001323518, NM_006744), SPARC(secreted protein acidic and cysteine rich; NM_003118, NM_001309443, NM_001309444), SERPINA5(serpin family A member 5; NM_000624), SERPINC1(serpin family C member 1; NM_000488, NM_001365052), 및 SERPINF2(serpin family F member 2; NM_000934, NM_001165920, NM_001165921)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유전자 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 마커 조성물.
  3. 삭제
  4. THBS1(Thrombospondin 1;GenBank 접근(accession) 번호: NM_003246) 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 유전성 난소암의 발병 예측용 조성물로서,
    상기 유전성 난소암은 BRCA1 또는 BRCA2 유전자의 돌연변이를 동반하는 것을 특징으로 하는, 유전성 난소암의 발병 예측용 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 조성물은 ALDOA(aldolase, fructose-bisphosphate A; NM_001243177), CDH2(Cadherin 2; NM_001792, NM_001308176), LTBP1(Latent-transforming growth factor beta-binding protein 1; NM_000627, NM_001166264, NM_001166265, NM_001166266, NM_206943), MRC1(mannose receptor C-type 1; NM_002438), PPBP(pro-platelet basic protein; NM_002704), RBP4(Retinol-binding protein 4; NM_001323517, NM_001323518, NM_006744), SPARC(secreted protein acidic and cysteine rich; NM_003118, NM_001309443, NM_001309444), SERPINA5(serpin family A member 5; NM_000624), SERPINC1(serpin family C member 1; NM_000488, NM_001365052), 및 SERPINF2(serpin family F member 2; NM_000934, NM_001165920, NM_001165921)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질 수준을 측정하는 제제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 유전성 난소암의 발병 예측용 조성물.
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서,
    상기 유전자의 mRNA 수준을 측정하는 제제는 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 센스 및 안티센스 프라이머, 또는 프로브인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 단백질 수준을 측정하는 제제는 상기 유전자가 암호화하는 단백질에 특이적으로 결합하는 항체인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  9. 제4항의 조성물을 포함하는, 유전성 난소암의 발병 예측용 키트.
  10. 피검자 유래의 생물학적 시료에서 THBS1(Thrombospondin 1;GenBank 접근(accession) 번호: NM_003246) 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 유전성 난소암의 발병 예측을 위한 정보제공방법으로서,
    상기 유전성 난소암은 BRCA1 또는 BRCA2 유전자의 돌연변이를 동반하는 것을 특징으로 하는, 정보제공방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 정보제공방법은 ALDOA(aldolase, fructose-bisphosphate A; NM_001243177), CDH2(Cadherin 2; NM_001792, NM_001308176), LTBP1(Latent-transforming growth factor beta-binding protein 1; NM_000627, NM_001166264, NM_001166265, NM_001166266, NM_206943), MRC1(mannose receptor C-type 1; NM_002438), PPBP(pro-platelet basic protein; NM_002704), RBP4(Retinol-binding protein 4; NM_001323517, NM_001323518, NM_006744), SPARC(secreted protein acidic and cysteine rich; NM_003118, NM_001309443, NM_001309444), SERPINA5(serpin family A member 5; NM_000624), SERPINC1(serpin family C member 1; NM_000488, NM_001365052), 및 SERPINF2(serpin family F member 2; NM_000934, NM_001165920, NM_001165921)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질 수준을 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 유전성 난소암의 발병 예측을 위한 정보제공방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제10항에 있어서,
    상기 mRNA의 발현수준은 in situ 교잡법 (in situ hybridization), 중합효소연쇄반응(PCR), 역전사 중합효소연쇄반응(RT-PCR), 실시간 중합효소연쇄반응(Real-time PCR), RNase 보호 분석법(RNase protection assay; RPA), 마이크로어레이(microarray) 및 노던 블롯팅(northern blotting)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 통해 측정되는 것을 특징으로 하는, 정보제공방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 단백질의 발현수준은 웨스턴 블롯팅(western blotting), 방사선면역분석법(radioimmunoassay; RIA), 방사 면역 확산법(radioimmunodiffusion), 효소면역분석법 (ELISA), 면역침강법(immunoprecipitation), 유세포분석법(flow cytometry), 면역형광염색법(immunofluorescence), 오우크테로니(ouchterlony), 보체 고정 분석법(complement fixation assay) 및 단백질 칩(protein chip)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방법을 통해 측정되는 것을 특징으로 하는, 정보제공방법.
KR1020190146229A 2018-11-16 2019-11-14 유전성 난소암 발병 예측용 바이오마커 및 이의 용도 KR102368717B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2019/015660 WO2020101432A1 (ko) 2018-11-16 2019-11-15 유전성 난소암 발병 예측용 바이오마커 및 이의 용도
CN201980088377.8A CN113286898A (zh) 2018-11-16 2019-11-15 用于预测遗传性卵巢癌发生的生物标志物及其用途

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20180141712 2018-11-16
KR1020180141712 2018-11-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200057652A KR20200057652A (ko) 2020-05-26
KR102368717B1 true KR102368717B1 (ko) 2022-02-28

Family

ID=70915425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190146229A KR102368717B1 (ko) 2018-11-16 2019-11-14 유전성 난소암 발병 예측용 바이오마커 및 이의 용도

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102368717B1 (ko)
CN (1) CN113286898A (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102402428B1 (ko) * 2021-06-18 2022-05-31 주식회사 레지온 난소암 진단용 다중 바이오 마커 및 이의 용도
KR102573076B1 (ko) * 2022-01-25 2023-09-01 주식회사 베르티스 난소암의 진단용 신규 바이오마커
CN116879558B (zh) * 2023-09-05 2023-12-01 天津云检医学检验所有限公司 卵巢癌诊断标志物、检测试剂及检测试剂盒

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008123866A2 (en) * 2007-04-05 2008-10-16 Source Precision Medicine, Inc. Gene expression profiling for identification, monitoring and treatment of ovarian cancer
GB2549763A (en) * 2016-04-28 2017-11-01 Univ Oxford Innovation Ltd Biomarkers for early diagnosis of ovarian cancer

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003068054A2 (en) * 2002-02-13 2003-08-21 The Government Of The United States Of America As Represented By The Secretary, Department Of Health Services Identification of ovarian cancer tumor markers and therapeutic targets
WO2012031008A2 (en) * 2010-08-31 2012-03-08 The General Hospital Corporation Cancer-related biological materials in microvesicles
WO2013124740A2 (en) * 2012-02-23 2013-08-29 Stichting Vu-Vumc BRCA DEFICIENCY PROTEIN AND mRNA SIGNATURES USEFUL IN IDENTIFICATION OF PATIENTS WITH BRCA-DEFICIENT TUMORS AND PREDICTING BENEFIT OF ANTI-CANCER THERAPY IN CANCER PATIENTS

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008123866A2 (en) * 2007-04-05 2008-10-16 Source Precision Medicine, Inc. Gene expression profiling for identification, monitoring and treatment of ovarian cancer
US20100216137A1 (en) 2007-04-05 2010-08-26 SOURCE PRECISION MEDICINE, INC d/b/a SOURCE MDX Gene Expression Profiling for Identification, Monitoring and Treatment of Ovarian Cancer
GB2549763A (en) * 2016-04-28 2017-11-01 Univ Oxford Innovation Ltd Biomarkers for early diagnosis of ovarian cancer

Also Published As

Publication number Publication date
CN113286898A (zh) 2021-08-20
KR20200057652A (ko) 2020-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200333344A1 (en) Use of markers including filamin a in the diagnosis and treatment of prostate cancer
EP1987360B1 (en) Methods for identifying patients with an increased likelihood of having ovarian cancer and compositions therefor
KR102368717B1 (ko) 유전성 난소암 발병 예측용 바이오마커 및 이의 용도
US20140274794A1 (en) Methods and Compositions for Diagnosis of Ovarian Cancer
EP3710831A1 (en) Markers for the diagnosis and treatment of non-alcoholic steatohepatitis (nash) and advanced liver fibrosis
US10480034B2 (en) Cancer biomarker and diagnostic
EP3655778B1 (en) Agrin as a marker for endometrial cancer
US20110151580A1 (en) Method for the detection of breast cancer by determining alcam and/or bcam levels in a patient
US20200292548A1 (en) Markers for the diagnosis of biochemical recurrence in prostate cancer
US20170315119A1 (en) Urinary biomarkers for sle and lupus nephritis
WO2020101432A1 (ko) 유전성 난소암 발병 예측용 바이오마커 및 이의 용도
JP5653725B2 (ja) 筋萎縮性側索硬化症マーカー及びその利用
Zhang et al. A potential role for CXCR2 in early-onset preeclampsia: placental CXCR2 expression is related to increased blood pressure and serum LDH levels
US20210080466A1 (en) Markers for the diagnosis of prostate cancer
JP7354454B2 (ja) 妊娠中毒症診断用バイオマーカー組成物及びその用途
CN112415206B (zh) 外泌体中的cd171蛋白作为肿瘤转移诊断标志物的应用
EP4365595A1 (en) Improved method for the screening, diagnosis or monitoring of endometriosis, kit and uses thereof
Sun et al. SPP1 as a potential biomarker for diagnosis and prognosis in oral squamous cell carcinoma
CA3214833A1 (en) Protein markers for the prognosis of breast cancer progression
IL307530A (en) Estrogen receptor-like (ER) breast cancer protein markers LUMINAL A (LA) and LUMINAL B1 (LB1)
Ozdogan et al. SERUM NITRIC OXIDE (NO), MALONDIALDEHYDE (MDA), VASCULAR ENDOTHELIAL GROWTH FACTOR (VEGF), ENDOTHELIN (ET), INTERLEUKIN-18 AND INTERLEUKIN-2 LEVELS RELATIONSHIP BETWEEN TUMOUR SIZE, GRADE AND LYMPH NODE METASTASIS IN PATIENTS WITH BREAST CANCER

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant