KR102523845B1 - Method for predicting drug resistance of cancer cells based on protein glycosylation - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단백질 당화를 기반으로 한 암세포의 약물 내성 예측 방법에 관한 것으로, 본 발명의 환자 혈청에서 PON1을 포함한 분비단백체의 푸코실화 정도를 기반으로 약물 내성 세포의 존재 여부를 예측하여 약물의 효과를 예측할 수 있다. 또한, 항암제 투여 전과 후 환자의 혈청에 존재하는 단백질의 푸코실화를 측정하여 항암제 선택 및 치료 경과 모니터링에 활용될 수 있다.The present invention relates to a method for predicting drug resistance of cancer cells based on protein glycosylation, and predicts the presence or absence of drug-resistant cells based on the degree of fucosylation of secretory proteins including PON1 in the serum of a patient of the present invention to determine the effect of a drug. Predictable. In addition, by measuring the fucosylation of proteins present in the patient's serum before and after administration of the anticancer drug, it can be used for selection of an anticancer drug and monitoring of treatment progress.

Description

단백질 당화를 기반으로 한 암세포의 약물 내성 예측 방법{Method for predicting drug resistance of cancer cells based on protein glycosylation}Method for predicting drug resistance of cancer cells based on protein glycosylation}

본 발명은 단백질 당화(glycosylation)를 기반으로 한 암세포의 약물 내성 예측 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for predicting drug resistance of cancer cells based on protein glycosylation.

대다수의 암 환자에게 표적 요법에 대한 완전한 반응(Complete response)은 드물게 나타난다. 종양 유발 요인의 치료적 억제에 의해 장기적으로 질병이 안정화될 수 있지만, 불가피하게도 표적 치료에 대한 저항성이 생기게 된다. 증폭되거나 돌연변이 활성화된 키나제(예를 들어, 폐 선암에서의 EGFR 돌연변이 또는 ALK 전좌(translocation), 흑색종의 BRAF 돌연변이 또는 유방암의 HER2 증폭)를 표적으로 하는 억제제를 사용하여 치료에 차도를 보일 수 있으나, 이러한 억제제에 대한 유전적 및 비유전적 메커니즘의 내성이 존재한다. 그러나 이러한 저항성 획득 모델은 종양 미세 환경 (tumor microenvironment; TME)의 중요성을 배제하였다. 예를 들어, 치료에 의해 유도된 분비단백체 (therapy-induced secretomes; TIS)라고 하는 약물 스트레스를 받은 종양에서 분비된 신호의 복잡한 네트워크는 기존에 존재하는 적은 수의 내성 클론의 수를 선택적으로 증가시키는 것으로 나타났으며, 이는 역설적으로 표적 치료의 재발을 설명한다. 이러한 약물 내성에 대한 전반적인 이해는 현재 암의 임상 약물 내성 관리에 대한 패러다임 전환으로 이어질 수 있다. For the majority of cancer patients, a complete response to targeted therapy is rare. Therapeutic inhibition of tumor-inducing factors can stabilize disease in the long term, but inevitably results in resistance to targeted therapies. Inhibitors that target amplified or mutagenicly activated kinases (e.g., EGFR mutations or ALK translocations in lung adenocarcinoma, BRAF mutations in melanoma, or HER2 amplification in breast cancer) may respond to treatment; However, genetic and non-genetic mechanisms of resistance to these inhibitors exist. However, this resistance acquisition model excludes the importance of the tumor microenvironment (TME). For example, a complex network of signals secreted by drug-stressed tumors, called therapy-induced secretomes (TIS), can selectively increase the number of pre-existing small number of resistant clones. , which paradoxically explains the relapse of targeted therapy. A holistic understanding of drug resistance could lead to a paradigm shift in the management of clinical drug resistance in current cancer.

암 분비단백체(cancer secretome)는 자연적으로 종양을 유발하는 분비 단백질의 집합이다. 이러한 분비단백체의 많은 구성 요소는 질병의 바이오마커이며, 주요 약물 표적이다. 고전적 경로(classical pathway) 및 비고전적 경로(non-classical pathway)는 세포 외 기질 단백질, 엑소좀, 성장 인자, 사이토카인, 수용체 쉐딩(Receptor shedding) 및 프로테아제를 포함한 구성 요소들의 분비를 조절한다. 스트레스가 발생하면, 이러한 분비단백체의 구성 요소는 종양 미세 환경(TME)의 조직 구조와 세포 구성, 스트레스 유발 자극 또는 간 항상성에 영향을 미치는 조건에 따라 리모델링된다. 실질적으로 분비된 용해성 단백질은 분비되기 전에 트래피킹(trafficking), 안정성 및 접힘을 일으키는 번역 후 변형 (post-translational modifications; PTM)을 겪게 된다. 분비 경로에 있는 이러한 번역 후 변형(PTM)은 화학 요법, 방사선 요법, 표적 요법 또는 면역 요법에서 종양 형성을 위해 지속적으로 일어난다. 이러한 번역 후 변형(PTM)에는 인산화(phosphorylation)와 글리코실화(glycosylation)가 가장 일반적이다. 글리코실화 (표적 스캐폴드와 당 모이어티의 공유적 결합)는 분비된 포유 동물 단백질이 적어도 하나의 글리칸(glycan)을 특정 부위에 부착하기 때문에 분비단백체에서 가장 풍부한 PTM이다. 예를 들어, 치료에 의해 유도된 골지체의 세포 사멸 분해는 특정 글리칸 유형의 변칙적 합성과 연관되어 있다. 어떤 경우에는 치료시에 아폽토시스(apoptosis) 신호의 직접적인 글리코실화가 세포 사멸 능력을 억제하거나 촉발할 수 있다. 더욱이, ER (endoplasmic reticulum) 스트레스 인자로 작용하는 치료법은 단백질 글리코실화를 억제하고 UPR (Unfolded Protein Response)을 시작하는 이황화 결합(disulfide bond)을 감소시킬 수 있다. UPR 후 골지에서 작동하는 ER 후 품질 관리(post-ER quality control)를 시사하는 증거는 거의 없지만, 스트레스에 의해 유발되는 말단 글리코실화 조절은 새로 합성된 분비 단백질의 조립을 지배하는 골지에 위치한 기구(Golgi-localized machinery)의 보완 메커니즘이다.The cancer secretome is a collection of secreted proteins that naturally induce tumors. Many components of these secretory proteomes are biomarkers of disease and are major drug targets. The classical and non-classical pathways regulate the secretion of components including extracellular matrix proteins, exosomes, growth factors, cytokines, receptor shedding and proteases. When stress occurs, these secretory proteomic components are remodeled according to the tissue and cellular composition of the tumor microenvironment (TME), stress-induced stimuli, or conditions affecting liver homeostasis. Substantially secreted soluble proteins undergo post-translational modifications (PTMs) that result in trafficking, stability and folding prior to secretion. These post-translational modifications (PTMs) in the secretory pathway are constitutive for oncogenesis in chemotherapy, radiation therapy, targeted therapy or immunotherapy. Phosphorylation and glycosylation are the most common of these post-translational modifications (PTMs). Glycosylation (covalent association of sugar moieties with targeting scaffolds) is the most abundant PTM in secreted proteins because secreted mammalian proteins attach at least one glycan to a specific site. For example, treatment-induced apoptotic degradation of the Golgi apparatus has been associated with aberrant synthesis of certain glycan types. In some cases, direct glycosylation of apoptosis signals may inhibit or trigger cell death capacity during treatment. Moreover, therapies that act as endoplasmic reticulum (ER) stressors can inhibit protein glycosylation and reduce disulfide bonds that initiate the unfolded protein response (UPR). Although there is little evidence to suggest post-ER quality control operating in the Golgi after the UPR, stress-induced regulation of terminal glycosylation is a mechanism located in the Golgi that governs the assembly of newly synthesized secreted proteins ( It is a complementary mechanism of the Golgi-localized machinery).

비정상적인 글리콤(glycome)은 암의 특징이다. 암 특이적으로 가장 빈번한 글리코실화 유형은 O- 및 N- 연결 글리코실화이며, 이는 글리코시드 연결을 촉매하는 효소인 글리코실트랜스퍼라제(glycosyltransferase)를 코딩하는 유전자의 발현과 분비 경로 (Golgi 및 ER) 내 위치화에 의해 조절된다. 악성 변형(Malignant transformation)은 주로 N- 글리콤으로 뚜렷하게 나타난다. 이 과정을 통해 글리 칸 수준과 구성, 접합 및 연결의 고유한 변화가 주로 지질과 단백질의 세포 표면, 세포 내 및 세포 외 스캐폴드(scaffold)에 반영된다. 외분비 상피 분비물(exocrine epithelial secretion)의 성분인 루이스 항원(Lewis antigen)은 발암과정에서 가장 빈번하게 푸코실화된 에피토프(epitope)를 과발현한다. 이것은 주로 푸코실트랜스퍼라제 (fucosyltransferase; FUT)에 의해서 발생한다. 그러나 FUT와 같은 글리코실트랜스퍼라제와 골지체 / ER에서 푸코스 대사를 조절하는 다른 인자 사이의 복잡한 상호 작용으로 조절되는 불완전한 합성(초기 발암성에서 흔히 볼 수 있는 절단된 글리코실화) 또는 신 합성(비정형 글리코실화 패턴의 새로운 생성)으로부터 더 미묘하고 복잡한 조절 장애가 발생할 수 있다. 그 결과 시알릴화된 아이소폼(stialylated isoform)을 포함한 여러 유형의 루이스 항원(Lewis antigen)이 현재 임상에서 암의 예후를 진단하는 바이오마커로 활용되고 있다. 이러한 글리칸의 변화가 암 분비단백체에 영향을 미친다는 점을 감안할 때, 치료에 의해 유도되는 종양 미세 환경(TME) 특히 분비된 성분의 리모델링은 글리코실화의 다양한 단계에서 변경된 기능을 수반한다.Abnormal glycomes are a hallmark of cancer. Cancer-specific, the most frequent types of glycosylation are O- and N-linked glycosylation, which is the expression of genes encoding glycosyltransferases, enzymes that catalyze glycosidic linkages, and secretion pathways (Golgi and ER). It is regulated by my positioning. Malignant transformation is predominantly evident with N-glycomes. Through this process, intrinsic changes in glycan levels and composition, conjugation and connectivity are primarily reflected in cell surface, intracellular and extracellular scaffolds of lipids and proteins. Lewis antigen, a component of exocrine epithelial secretion, overexpresses the most frequently fucosylated epitope during carcinogenesis. It is mainly caused by fucosyltransferase (FUT). However, complex interactions between glycosyltransferases such as FUT and other factors regulating fucose metabolism in the Golgi apparatus/ER lead to incomplete synthesis (truncated glycosylation common in early carcinogenesis) or neosynthesis (atypical More subtle and complex dysregulation can arise from de novo generation of glycosylation patterns. As a result, various types of Lewis antigens, including sialylated isoforms, are currently being used as biomarkers for diagnosing cancer prognosis in clinical practice. Given that these glycan changes affect cancer secretory proteomes, treatment-induced remodeling of the tumor microenvironment (TME), particularly its secreted components, is accompanied by altered function at various stages of glycosylation.

분비단백체, 특히 PON1의 당화에 대한 소폐포암의 진단 용도에 관한 선행기술이 대한민국 등록특허 제1013341230000호에 개시되어 있으나, 본원발명의 단백질 당화를 기반으로 한 암세포의 약물 내성 예측 방법에 대해서는 개시된 바 없다.Although the prior art related to the diagnostic use of small alveolar cancer for glycosylation of secretory proteins, particularly PON1, is disclosed in Korean Registered Patent No. 1013341230000, the method for predicting drug resistance of cancer cells based on protein glycosylation of the present invention is disclosed. does not exist.

이에, 본 발명자들은 치료에 의해 유도된 분비단백체(TIS)의 코어 푸코실화를 확인하였다. 구체적으로 (i) 상대적으로 더 작은 푸코실화된 단백질의 차별적 유도 (<60 kDa), (ii) 골지에서 α1,6-푸코실트랜스퍼라제 (FUT8)에 의한 N- 글리칸 코어 구조로의 GDP-β-I-푸코스 (GDP-Fuc) 전달, (iii) 푸코스 구조 유전자(fucose salvage gene) 및 GDP-Fuc 수송체 SLC35C1의 발현, (iv) 항산화 파라옥소나제 1 (paraoxonase 1; PON1)의 코어 푸코실화(core fucosylation)를 포함하는 것을 확인하였다. 또한, 글리코시다제에 의한 분비단백체의 탈 글리코실화, FUT8 또는 SLC35C1 RNA 간섭 (RNAi)에 의한 푸코실화 억제 또는 PON1 코어 푸코실화의 부위 특이적 차단은 소수 저항성 클론의 치료에 의해 유발된 분비단백체(TIS)에 의한 성장을 극적으로 저해하는 것을 확인하였다. 또한, 표적 스크린 및 전사체 전체(transcriptome-wide) 유전자 발현 분석을 통하여 산화 환원 스트레스 감지 및 UPR(Unfolded protein response)의 이펙터(effector)를 분비단백체 푸코실화에 특이적인 저항 조절제임을 밝힘으로써, 본 발명을 완성하였다. Thus, the present inventors confirmed the core fucosylation of the secretory protein (TIS) induced by treatment. Specifically (i) differential induction of relatively smaller fucosylated proteins (<60 kDa), (ii) GDP- into N-glycan core structures by α1,6-fucosyltransferase (FUT8) in the Golgi. β-I-fucose (GDP-Fuc) delivery, (iii) expression of the fucose salvage gene and GDP-Fuc transporter SLC35C1, (iv) antioxidant paraoxonase 1 (PON1) It was confirmed to contain core fucosylation. In addition, deglycosylation of secreted proteins by glycosidases, inhibition of fucosylation by FUT8 or SLC35C1 RNA interference (RNAi), or site-specific blockade of PON1 core fucosylation can reduce secreted proteins induced by treatment of minority resistant clones ( TIS) was confirmed to dramatically inhibit growth. In addition, the present invention revealed that the effector of redox stress sensing and unfolded protein response (UPR) is a specific resistance modulator for secretory protein fucosylation through target screen and transcriptome-wide gene expression analysis. has been completed.

본 발명은 암세포의 약물 내성에 특이적인 바이오마커를 발굴하여 약물 내성이 있는 암세포를 예측하기 위한 방법을 제공한다.The present invention provides a method for predicting drug-resistant cancer cells by discovering biomarkers specific to drug resistance in cancer cells.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 1) 시료로부터 푸코실화(fucosylation)된 분비단백체(secretome)를 분리하는 단계; 및 2) 30 내지 60 kDa의 분비단백체의 푸코실화 정도를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 내성 예측 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is 1) isolating the fucosylation (fucosylation) secretome (secretome) from the sample; and 2) measuring the degree of fucosylation of the 30 to 60 kDa secreted protein.

본 발명에서 상기 시료는 약물 치료를 받은 환자의 세포, 조직, 혈액, 혈청, 혈장, 타액 및 소변으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.In the present invention, the sample may be selected from the group consisting of cells, tissues, blood, serum, plasma, saliva and urine of patients who have received drug treatment.

본 발명에서 상기 푸코실화는 N-글리칸이 α-1,6에서 결합되는 코어 푸코실화(core fucosylation)일 수 있다.상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 1) 시료로부터 푸코실화(fucosylation)된 분비단백체(secretome)를 분리하는 단계; 및 2) 30 내지 60 kDa의 분비단백체의 푸코실화 정도를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 내성 예측 방법을 제공한다.In the present invention, the fucosylation may be core fucosylation in which N-glycan is coupled at α-1,6. In order to achieve the above object, the present invention 1) fucosylation from a sample ) isolating the secretome; and 2) measuring the degree of fucosylation of the 30 to 60 kDa secreted protein.

본 발명에서 상기 시료는 약물 치료를 받은 환자의 세포, 조직, 혈액, 혈청, 혈장, 타액 및 소변으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.In the present invention, the sample may be selected from the group consisting of cells, tissues, blood, serum, plasma, saliva and urine of patients who have received drug treatment.

본 발명에서 상기 푸코실화는 N-글리칸이 α-1,6에서 결합되는 코어 푸코실화(core fucosylation)일 수 있다.In the present invention, the fucosylation may be core fucosylation in which N-glycan is coupled at α-1,6.

본 발명에서 푸코실화 정도 증가하는 단백질의 크기는 100kDa 미만일 수 있으며, 바람직하게는 30 내지 60 kDa이다. In the present invention, the size of the protein whose degree of fucosylation increases may be less than 100 kDa, preferably 30 to 60 kDa.

본 발명에서 상기 30 내지 60 kDa의 분비단백체는 PRSS3(Serine Protease 3), PON1(Paraoxonase 1), HSPA7(Heat shock 70kDa protein 7), ACTG1(Actin Gamma 1), CYR61(Cysteine-rich angiogenic inducer 61), LCAT(Lecithin-cholesterol acyltransferase), CLU(clusterin), PDIA3(Protein disulfide-isomerase A3), P4HB(prolyl 4-hydroxylase subunit beta), STAM2(Signal Transducing Adaptor Molecule 2) 및 AFP(alpha-fetoprotein)로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the secreted protein of 30 to 60 kDa is PRSS3 (Serine Protease 3), PON1 (Paraoxonase 1), HSPA7 (Heat shock 70 kDa protein 7), ACTG1 (Actin Gamma 1), CYR61 (Cysteine-rich angiogenic inducer 61) , LCAT (Lecithin-cholesterol acyltransferase), CLU (clusterin), PDIA3 (Protein disulfide-isomerase A3), P4HB (prolyl 4-hydroxylase subunit beta), STAM2 (Signal Transducing Adaptor Molecule 2) and AFP (alpha-fetoprotein) Characterized in that it is selected from the group.

본 발명에서 상기 30 내지 60 kDa의 분비단백체의 푸코실화 정도는 정상인에 비해 약물 내성을 가진 환자에서 푸코실화(fucosylation)가 증가한다. In the present invention, the degree of fucosylation of the secreted protein of 30 to 60 kDa is increased in patients with drug resistance compared to normal subjects.

본 발명에서, 상기 환자는 간암, 위암, 대장암, 폐암, 자궁암, 유방암, 전립선암, 갑상선암 및 췌장암 환자로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the patient is characterized in that he is selected from the group consisting of patients with liver cancer, stomach cancer, colon cancer, lung cancer, uterine cancer, breast cancer, prostate cancer, thyroid cancer and pancreatic cancer.

또한, 본 발명은 30 내지 60 kDa의 푸코실화(fucosylation)된 분비단백체(secretome) 단백질에 특이적으로 결합하는 항체를 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 내성 예측용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for predicting drug resistance comprising an antibody specifically binding to a 30 to 60 kDa fucosylated secretome protein.

또한, 본 발명은 30 내지 60 kDa의 푸코실화(fucosylation)된 분비단백체(secretome) 단백질에 특이적으로 결합하는 항체를 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 내성 예측용 키트를 제공한다.In addition, the present invention provides a kit for predicting drug resistance comprising an antibody that specifically binds to a 30 to 60 kDa fucosylated secretome protein.

또한, 본 발명은 30 내지 60 kDa의 푸코실화(fucosylation)된 분비단백체(secretome) 단백질에 대한 특이적인 항체가 부착된 것을 특징으로 하는 약물 내성 예측용 마이크로어레이(microarray)를 제공한다.In addition, the present invention provides a microarray for predicting drug resistance, characterized in that an antibody specific to a fucosylated secretome protein of 30 to 60 kDa is attached.

본 발명에서 상기 30 내지 60 kDa의 푸코실화(fucosylation)된 분비단백체(secretome) 단백질은 PRSS3(Serine Protease 3), PON1(Paraoxonase 1), HSPA7(Heat shock 70kDa protein 7), ACTG1(Actin Gamma 1), CYR61(Cysteine-rich angiogenic inducer 61), LCAT(Lecithin-cholesterol acyltransferase), CLU(clusterin), PDIA3(Protein disulfide-isomerase A3), P4HB(prolyl 4-hydroxylase subunit beta), STAM2(Signal Transducing Adaptor Molecule 2) 및 AFP(alpha-fetoprotein)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the fucosylated secretome proteins of 30 to 60 kDa are PRSS3 (Serine Protease 3), PON1 (Paraoxonase 1), HSPA7 (Heat shock 70kDa protein 7), ACTG1 (Actin Gamma 1) , Cysteine-rich angiogenic inducer 61 (CYR61), lecithin-cholesterol acyltransferase (LCAT), clusterin (CLU), protein disulfide-isomerase A3 (PDIA3), prolyl 4-hydroxylase subunit beta (P4HB), signal transducing adapter molecule 2 (STAM2) ) and at least one selected from the group consisting of alpha-fetoprotein (AFP).

본 발명의 환자 혈청에서 PON1을 포함한 분비단백체의 푸코실화 정도를 기반으로 약물 내성 세포의 존재 여부를 예측하여 약물의 효과를 예측할 수 있다. 또한, 항암제 투여 전과 후 환자의 혈청에 존재하는 단백질의 푸코실화를 측정하여 항암제 선택 및 치료 경과 모니터링에 활용될 수 있다.The effect of the drug can be predicted by predicting the presence or absence of drug-resistant cells based on the degree of fucosylation of secreted proteins including PON1 in the serum of the patient of the present invention. In addition, by measuring the fucosylation of proteins present in the patient's serum before and after administration of the anticancer drug, it can be used for selection of an anticancer drug and monitoring of treatment progress.

도 1a는 GDSC 및 CCLE로부터 얻은 여러 암 유형에서 FUT 유전자 발현과 약물 내성의 관계를 나타낸 도이다.
도 1b는 환자 혈청으로부터 코어 푸코실화가 증가된 샘플을 얻기 위한 실험 과정을 나타낸 도이다.
도 1c는 도 1b에서 준비한 환자 혈청 샘플로부터 푸코실화를 분석하기 위한 AAL 블롯 결과를 나타낸 도이다.
도 1d는 도 1b에서 준비한 환자 혈청 샘플로부터 N-글리칸 방출 분석을 나타낸 도이다.
도 1e는 세포 분비단백체의 준비와 sandwich ELLA 실험 방법을 나타낸 도이다.
도 1f는 도 1e의 방법으로 약물에 민감한 세포를 분석한 도이다.
도 1g는 도 1e의 방법으로 약물 내성 클론을 분석한 도이다.
도 1h는 약물 내성 클론을 공초점 현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 1i는 도 1e의 방법으로 약물에 민감한 세포를 이용하여 AAL 블롯 분석을 한 결과를 나타낸 도이다.
도 1j는 도 1e의 방법으로 약물 내성 클론을 이용하여 AAL 블롯 분석을 한 결과를 나타낸 도이다.
도 1k는 도 1b에 나타난 방법으로 준비한 환자 혈청 샘플 또는 도 1e에 나타난 방법으로 준비한 H1993 세포를 NMWL로 여과한 후 sandwich ELLA 분석한 결과를 나타낸 도이다.
도 2a는 'one pot' 혼합물 배양을 이용한 세포 추적 분석 방법을 나타낸 도이다.
도 2b는 도 2a에 나타난 방법으로 준비한 3D 혼합물을 공초점 현미경으로 관찰한 도이다.
도 2c는 도 2a에 나타난 방법으로 준비한 3D 혼합물의 SDS-PAGE로 분리한 후 쿠마시 염색을 한 결과를 나타낸 도이다.
도 2d는 도 2c 조건의 세포혼합물의 sandwich ELLA 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 2e는 도 2a에 나타난 방법으로 준비한 2D 혼합물의 AAL 블롯, sandwich ELLA, N-글리칸 방출 분석을 나타낸 도이다.
도 2f는 도 2a에 나타난 방법으로 준비한 3D 혼합물의 GR 클론의 공초점 현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 2g는 도 2a에 나타난 방법으로 준비한 2D 혼합물의 세포 추적 결과를 나타낸 도이다.
도 2h는 FUT8 또는 SLC35C1 siRNA를 이용한 것을 제외하면 도 2g와 비슷한 세포 추적 실험을 한 결과를 나타낸 도이다.
도 2i는 도 2g의 세포 혼합물의 세포 자멸체와 분비단백체를 이용하여 sandwich ELLA 분석한 결과를 나타낸 도이다.
도 2j는 도 2g와 같은 조건의 세포 혼합물의 인산화-RTK 어레이 결과를 나타낸 도이다.
도 2k는 CM 공동 배양을 나타낸 도이다.
도 2l는 도 2k와 같이 준비된 약물 내성 클론의 콜로니 형성을 나타낸 도이다.
도 2m는 도 2k와 같이 준비된 약물 내성 클론의 ELISA sandwich 기반 측정을 나타낸 도이다.
도 2n는 도 2a와 같이 준비된 3D 혼합물의 q-PCR 결과를 나타낸 도이다.
도 3a는 무 표지(lable-free) 분비단백체 분석을 나타낸 도이다.
도 3b는 예측된 30 내지 70kDA의 분비단백체의 상위 11개를 나타낸 도이다.
도 3c는 PON1의 발현과 푸코실화 수준을 나타내는 면역블롯과 AAL 블롯의 결과를 나타낸 도이다.
도 3d는 PON1의 푸코실화를 측정하기 위한 HLE 분석을 나타낸 도이다.
도 3e 세포와 약물 내성 클론의 분비단백체를 이용한 HLE 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 3f는 환자 혈청을 이용한 면역블롯 결과를 나타낸 도이다.
도 3g는 환자 혈청의 PON1 면역 침전물을 이용한 AAL 블롯 결과를 나타낸 도이다.
도 3h는 환자 혈청을 이용한 HLE 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 3i는 폐암 환자에서 PON1의 푸코실화 정도를 HLE 분석으로 나타낸 도이다.
도 3j는 약물 내성 클론을 공초점 현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 3k는 H1993-GR을 분획하고 면역침전한 후, AAL 분석한 결과를 나타낸 도이다.
도 3l은 SLC35C1 siRNA 처리한 약물 내성 클론의 HLE 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 3m은 SLC35C1 siRNA 처리한 H1993-GR을 공초점 현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 3n은 약물 내성 클론을 PON1, PON3 및 DAPI로 염색한 후, 공초점 현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 3o는 다중약물 치료를 받은 유방암 환자의 조직에서 PON1 및 PON3의 발현에 대한 qPCR분석과 PON3의 발현에 대한 면역조직화학분석을 나타낸 도이다.
도 3p은 PON1, PON3 또는 SLC35C1 siRNA 처리한 H1993-GR을 분획한 다음, PON1의 푸코실화 정도 및 PON1의 활성화 정도를 HLE 분석으로 나타낸 도이다.
도 3q는 골지/ ER 분획한 H1993-GR로부터 FUT8과 PON1으로 크로스 링크(cross linked)한 면역침전물을 이용하여, GDP-Fuc 활성을 확인한 도이다.
도 4a는 직렬 MS/MS의 결과로 분석한 N-글리칸의 구조를 나타낸 도이다.
도 4b는 PON1, PON1-N253G 또는 PON1-N324G로 형질 도입한 H1993-GR의 PON1 면역침전물을 이용한 AAL 블롯 결과를 나타낸 도이다.
도 4c는 도4b와 같은 조건으로 형질도입한 H1993-GR로부터 FUT8과 PON1으로 크로스 링크(cross linked)한 면역침전물을 이용하여, GDP-Fuc 활성을 확인한 도이다.
도 4d는 도 4b와 같은 조건으로 형질도입한 H1993-GR의 면역 블롯 결과를 나타낸 도이다.
도 4e는 도 4b와 같은 조건으로 형질도입한 H1993-GR의 ELISA 결과를 나타낸 도이다.
도 4는 도 4b와 같은 조건으로 형질도입한 H1993-GR의 폴리펩티드 합성을 확인한 도이다.
도 4g는 도 4b와 같은 조건으로 형질도입한 H1993-GR을 CHX 처리하여, 면역 블롯을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 4h는 도 4b와 같은 조건으로 형질도입한 H1993-GR의 ELISA 결과를 나타낸 도이다.
도 5a는 표시된 세포혼합물의 Cignal 45 경로 어레이를 나타낸 도이다.
도 5b는 표시된 조건의 H1993-GR을 공초점 현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 5c는 도 5a에 나타난 세포 혼합물을 이용하여 ROS/RNS를 측정한 결과를 나타낸 도이다.
도 5d는 ATF6 siRNA 처리한 H1993-GR을 PON1-N253G 형질 도입한 H1993 세포에 제피니팁을 처리한 분비단백체에서 키운 다음, ROS/RNS를 측정한 결과를 나타낸 도이다.
도 5e는 'sequential layer(순차 레이어)' 방법을 나타낸 도이다.
도 5f는 도 5e와 같이 준비한 3D 혼합물에 ATF6 siRNA 처리한 다음 세포 추적 분석한 결과를 나타낸 도이다.
도 5g는 도2b와 같이 준비한 세포 혼합물의 분비단백체로부터 사이토카인 분비를 분석한 도이다.
도 6a는 표시된 조건에서 차등 발현하는 유전자를 분석한 도이다.
도 6b는 표시된 조건에서 상향 조절 및 하향 조절된 유전자를 밴다이어그램으로 나타낸 도이다.
도 6c는 도 6d에 나타난 상위 20개 유전자를 나타낸 도이다.
도 6d는 폐암 환자 코호트로부터 무진행 생존율(first progression survival; FPS) 또는 재발 없는 생존 기간 (relapse-free survival; RFS)를 분석한 도이다.
Figure 1a is a diagram showing the relationship between FUT gene expression and drug resistance in several cancer types obtained from GDSC and CCLE.
Figure 1b is a diagram showing an experimental procedure for obtaining a sample with increased core fucosylation from patient serum.
Figure 1c is a diagram showing the AAL blot results for analyzing fucosylation from patient serum samples prepared in Figure 1b.
Figure 1d is a diagram showing the N-glycan release analysis from the patient serum sample prepared in Figure 1b.
Figure 1e is a diagram showing the preparation of cell-secreted protein and sandwich ELLA test method.
FIG. 1f is a diagram illustrating analysis of drug-sensitive cells by the method of FIG. 1e.
FIG. 1g is a diagram illustrating drug-resistant clones analyzed by the method of FIG. 1e.
1H is a diagram showing the results of confocal microscopy of drug-resistant clones.
FIG. 1i is a diagram showing the results of AAL blot analysis using drug-sensitive cells in the method of FIG. 1e.
Figure 1j is a diagram showing the results of AAL blot analysis using drug-resistant clones in the method of Figure 1e.
FIG. 1K is a view showing the results of sandwich ELLA analysis after filtering patient serum samples prepared by the method shown in FIG. 1B or H1993 cells prepared by the method shown in FIG. 1E with NMWL.
Figure 2a is a diagram showing a cell tracking analysis method using 'one pot' mixture culture.
Figure 2b is a view of observing the 3D mixture prepared by the method shown in Figure 2a with a confocal microscope.
Figure 2c is a diagram showing the results of Coomassie staining after separation by SDS-PAGE of the 3D mixture prepared by the method shown in Figure 2a.
Figure 2d is a diagram showing the result of sandwich ELLA analysis of the cell mixture in the condition of Figure 2c.
Figure 2e is a diagram showing the AAL blot, sandwich ELLA, N- glycan release analysis of the 2D mixture prepared by the method shown in Figure 2a.
Figure 2f is a diagram showing the results of confocal microscopy observation of GR clones of the 3D mixture prepared by the method shown in Figure 2a.
Figure 2g is a diagram showing the cell tracking results of the 2D mixture prepared by the method shown in Figure 2a.
Figure 2h is a diagram showing the results of a cell tracking experiment similar to Figure 2g, except that FUT8 or SLC35C1 siRNA was used.
Figure 2i is a diagram showing the results of sandwich ELLA analysis using the apoptotic body and secretory protein of the cell mixture of Figure 2g.
Figure 2j is a diagram showing the phosphorylation-RTK array results of the cell mixture under the same conditions as in Figure 2g.
Figure 2k is a diagram showing CM co-culture.
2l is a diagram showing colony formation of drug-resistant clones prepared as in FIG. 2k.
2m is a diagram showing ELISA sandwich-based measurement of drug-resistant clones prepared as in FIG. 2k.
Figure 2n is a diagram showing the q-PCR result of the 3D mixture prepared as in Figure 2a.
Figure 3a is a diagram showing label-free secreted protein analysis.
Figure 3b is a diagram showing the top 11 secreted proteins of 30 to 70 kDA predicted.
Figure 3c is a diagram showing the results of immunoblot and AAL blot showing the expression and fucosylation level of PON1.
Figure 3d is a diagram showing HLE analysis for measuring fucosylation of PON1.
Figure 3e is a diagram showing the results of HLE analysis using secreted proteomes of cells and drug-resistant clones.
3F is a diagram showing immunoblot results using patient serum.
Figure 3g is a diagram showing the results of AAL blotting using PON1 immunoprecipitates from patient serum.
Figure 3h is a diagram showing the results of HLE analysis using patient serum.
Figure 3i is a diagram showing the degree of fucosylation of PON1 in lung cancer patients by HLE analysis.
Figure 3j is a diagram showing the results of observing drug-resistant clones with a confocal microscope.
Figure 3k is a diagram showing the results of AAL analysis after fractionation and immunoprecipitation of H1993-GR.
3L is a diagram showing the results of HLE analysis of drug-resistant clones treated with SLC35C1 siRNA.
3m is a view showing the results of observation of SLC35C1 siRNA-treated H1993-GR with a confocal microscope.
3n is a diagram showing the results of confocal microscopy after staining drug-resistant clones with PON1, PON3, and DAPI.
Figure 3o is a diagram showing qPCR analysis for the expression of PON1 and PON3 and immunohistochemical analysis for the expression of PON3 in tissues of breast cancer patients who received multi-drug therapy.
Figure 3p is a diagram showing the degree of fucosylation and activation of PON1 after fractionation of H1993-GR treated with PON1, PON3 or SLC35C1 siRNA by HLE analysis.
Figure 3q is a diagram confirming GDP-Fuc activity using immunoprecipitates cross-linked from Golgi/ER-fractionated H1993-GR to FUT8 and PON1.
Figure 4a is a diagram showing the structure of N- glycan analyzed as a result of tandem MS / MS.
Figure 4b is a diagram showing the results of AAL blotting using PON1 immunoprecipitates of H1993-GR transduced with PON1, PON1-N253G or PON1-N324G.
Figure 4c is a diagram confirming GDP-Fuc activity using immunoprecipitates cross-linked to FUT8 and PON1 from H1993-GR transduced under the same conditions as in Figure 4b.
Figure 4d is a diagram showing the immunoblot results of H1993-GR transduced under the same conditions as in Figure 4b.
Figure 4e is a diagram showing the ELISA results of H1993-GR transduced under the same conditions as in Figure 4b.
Figure 4 is a diagram confirming the polypeptide synthesis of H1993-GR transduced under the same conditions as in Figure 4b.
FIG. 4g is a diagram showing the results of immunoblotting by CHX treatment of H1993-GR transduced under the same conditions as in FIG. 4b.
FIG. 4h is a diagram showing ELISA results of H1993-GR transduced under the same conditions as in FIG. 4b.
Figure 5a is a diagram showing the Cignal 45 pathway array of the indicated cell mixture.
Figure 5b is a diagram showing the results of observing H1993-GR under the indicated conditions with a confocal microscope.
FIG. 5c is a diagram showing the results of measuring ROS/RNS using the cell mixture shown in FIG. 5a.
Figure 5d is a diagram showing the results of measuring ROS/RNS after ATF6 siRNA-treated H1993-GR was grown in PON1-N253G-transduced H1993 cells in gefinitib-treated secretory protein.
5E is a diagram illustrating a 'sequential layer' method.
Figure 5f is a diagram showing the results of cell tracking analysis after ATF6 siRNA treatment on the 3D mixture prepared as in Figure 5e.
Figure 5g is a diagram illustrating the analysis of cytokine secretion from the secretory protein of the cell mixture prepared as in Figure 2b.
Figure 6a is a diagram of analyzing genes differentially expressed under the indicated conditions.
6B is a Venn diagram showing up-regulated and down-regulated genes under the indicated conditions.
Figure 6c is a diagram showing the top 20 genes shown in Figure 6d.
6D is a diagram analyzing first progression survival (FPS) or relapse-free survival (RFS) from a cohort of lung cancer patients.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

한편, 본 발명의 실시 형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.On the other hand, the embodiments of the present invention can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

본 발명은 1) 시료로부터 푸코실화(fucosylation)된 분비단백체(secretome)를 분리하는 단계; 및 2) 30 내지 60 kDa의 분비단백체의 푸코실화 정도를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 내성 예측 방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of 1) separating a fucosylated secretome from a sample; and 2) measuring the degree of fucosylation of the 30 to 60 kDa secreted protein.

본 발명에서 상기 시료는 약물 치료를 받은 환자의 세포, 조직, 혈액, 혈청, 혈장, 타액 및 소변으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다. In the present invention, the sample is characterized in that it is any one selected from the group consisting of cells, tissues, blood, serum, plasma, saliva and urine of patients who have received drug treatment.

본 발명에서 상기 푸코실화는 코어 푸코실화(core fucosylation)인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the fucosylation is characterized in that it is core fucosylation.

본 발명에서 상기 30 내지 60 kDa의 분비단백체는 PRSS3(Serine Protease 3), PON1(Paraoxonase 1), HSPA7(Heat shock 70kDa protein 7), ACTG1(Actin Gamma 1), CYR61(Cysteine-rich angiogenic inducer 61), LCAT(Lecithin-cholesterol acyltransferase), CLU(clusterin), PDIA3(Protein disulfide-isomerase A3), P4HB(prolyl 4-hydroxylase subunit beta), STAM2(Signal Transducing Adaptor Molecule 2) 및 AFP(alpha-fetoprotein)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the secreted protein of 30 to 60 kDa is PRSS3 (Serine Protease 3), PON1 (Paraoxonase 1), HSPA7 (Heat shock 70 kDa protein 7), ACTG1 (Actin Gamma 1), CYR61 (Cysteine-rich angiogenic inducer 61) , LCAT (Lecithin-cholesterol acyltransferase), CLU (clusterin), PDIA3 (Protein disulfide-isomerase A3), P4HB (prolyl 4-hydroxylase subunit beta), STAM2 (Signal Transducing Adaptor Molecule 2) and AFP (alpha-fetoprotein) It is characterized in that at least one selected from the group.

본 발명에서 상기 30 내지 60 kDa의 분비단백체의 푸코실화 정도는 정상인에 비해 약물 내성을 가진 환자에서 푸코실화(fucosylation)가 증가하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the degree of fucosylation of the secreted protein of 30 to 60 kDa is characterized in that fucosylation is increased in drug-resistant patients compared to normal subjects.

본 발명에서, 상기 환자는 간암, 위암, 대장암, 폐암, 자궁암, 유방암, 전립선암, 갑상선암 및 췌장암 환자로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the patient is characterized in that he is selected from the group consisting of patients with liver cancer, stomach cancer, colon cancer, lung cancer, uterine cancer, breast cancer, prostate cancer, thyroid cancer and pancreatic cancer.

상기 푸코실화 정도를 측정하는 방법은 sandwich ELLA 분석, N-글리칸 방출 분석, AAL 블롯(Aleuria aurantia lectin blotting), HLE(hybrid lectin ELISA) 분석, 당단백질 염색법, 렉틴 형광 염색법(lectin fluorescent staing), 통상의 효소면역분석법(ELISA), 방사능면역분석법(radioimmnoassay, RIA), 샌드위치 측정법(sandwich assay), 웨스턴 블롯팅, 면역침강법, 면역조직화학염색법(immnohistochemical staining), 유체세포 측정법(flow cytometry), 형광활성화 세포분류법(FACS), 효소기질발색법, 항원-항체 응집법 등의 방법을 이용하여 수행할 수 있다.Methods for measuring the degree of fucosylation include sandwich ELLA analysis, N-glycan release analysis, AAL blot (Aleuria aurantia lectin blotting), HLE (hybrid lectin ELISA) analysis, glycoprotein staining, lectin fluorescent staining, Conventional enzyme immunoassay (ELISA), radioimmunoassay (RIA), sandwich assay, western blotting, immunoprecipitation, immunohistochemical staining, flow cytometry, It can be performed using methods such as fluorescence-activated cell sorting (FACS), enzyme substrate staining, and antigen-antibody aggregation.

또한, 본 발명은 30 내지 60 kDa의 푸코실화(fucosylation)된 분비단백체(secretome) 단백질에 특이적으로 결합하는 항체를 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 내성 예측용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for predicting drug resistance comprising an antibody specifically binding to a 30 to 60 kDa fucosylated secretome protein.

본 발명에서 항체는 전체 형태의 항체(이하 "전항체"라고 함) 또는 그의 기능적인 단편일 수 있다. 상기 전항체는 단량체 또는 2 이상의 전항체가 결합되어 있는 다량체의 형태일 수 있다. In the present invention, the antibody may be a whole antibody (hereinafter referred to as "whole antibody") or a functional fragment thereof. The whole antibody may be in the form of a monomer or a multimer in which two or more whole antibodies are bound.

상기 항체의 기능적인 단편은 전항체의 중쇄 및 경쇄 가변영역을 갖는 항체로서, 실질적으로 전항체가 인식하는 것과 동일한 항원결합부위 (epitope)를 인식하는 것을 의미한다. 상기 항체의 기능적인 단편에는 단일쇄 가변영역 단편 (scFv), (scFv)2, Fab, Fab' 및 F(ab')2 등이 포함되나, 이에 한정되지 않는다. 상기 단일쇄 가변영역(scFv)은 중쇄 가변영역과 경쇄 가변영역이 링커 펩타이드를 통해 연결되어 단일쇄 폴리펩티드 형태를 취하는 항체 단편을 의미한다. The functional fragment of the antibody is an antibody having heavy and light chain variable regions of the entire antibody, and means to recognize substantially the same epitope as that of the entire antibody. Functional fragments of the antibody include single-chain variable region fragments (scFv), (scFv)2, Fab, Fab' and F(ab')2, etc., but are not limited thereto. The single-chain variable region (scFv) refers to an antibody fragment taking the form of a single-chain polypeptide in which a heavy chain variable region and a light chain variable region are connected through a linker peptide.

상기 항체는 효소, 형광 물질, 방사선 물질 및 단백질 등과 같은 다양한 분자와 결합하여 변형될 수 있다. 변형된 항체는 화학적으로 항체를 변형하여 수득할 수 있다. 이러한 변형 방법은 당업계에서 통상적으로 사용된다. 또한, 상기 항체는 비인간 항체로부터 유래한 변형 부위(variable region)와 인간 항체로부터 유래한 불변 부위 (constant region)가 결합된 키메라 항체(chimeric antibody)로 수득되거나, 또는 인간이 아닌 항체로부터 유도된 상보성 결정 부위를 포함하여 인간 항체로부터 유도된 구조 부위(frame work region, FR)와 불변부위가 결합된 인간화 항체(humanized antibody)로 수득될 수 있다. 이러한 항체는 당업계에 알려져 있는 방법을 이용하 여 제조될 수 있다. The antibody may be modified by binding to various molecules such as enzymes, fluorescent materials, radioactive materials, and proteins. Modified antibodies can be obtained by chemically modifying an antibody. This modification method is commonly used in the art. In addition, the antibody is obtained as a chimeric antibody in which a variable region derived from a non-human antibody and a constant region derived from a human antibody are combined, or a complementary antibody derived from a non-human antibody is obtained. It can be obtained as a humanized antibody in which a frame work region (FR) derived from a human antibody, including a crystal region, and a constant region are combined. Such antibodies can be prepared using methods known in the art.

본 발명의 예측용 조성물은 단백질에 특이적인 항체 이외에 면역학적 분석에 사용되는 당업계에 공지된 시약을 추가로 포함할 수 있다. 상기에서 면역학적 분석은 항원과 항체의 결합을 측정할 수 있는 방법이라면 모두 포함될 수 있다.The composition for prediction of the present invention may further include reagents known in the art used in immunological analysis in addition to protein-specific antibodies. In the above immunological analysis, any method capable of measuring the binding of an antigen and an antibody may be included.

또한, 본 발명은 30 내지 60 kDa의 푸코실화(fucosylation)된 분비단백체(secretome) 단백질에 특이적으로 결합하는 항체를 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 내성 예측용 키트를 제공한다. In addition, the present invention provides a kit for predicting drug resistance comprising an antibody that specifically binds to a 30 to 60 kDa fucosylated secretome protein.

상기 예측용 키트로는 예를 들면, 시료 중의 특정 단백질을 검출하기 위해 면역크로마토그래피법을 기초로 하는 측방 유동 검정 키트(lateral flow assay kit)의 형태로 제공될 수 있다. 측방 유동 검정 키트는 통상 시료가 적용되는 샘플패드(sample pad), 탐지용 항체가 코팅되어 있는 방출패드(releasing pad), 시료가 이동하여 분리되고 항원-항체 반응이 일어나는 전개용 막(예를 들어 니트로셀룰로스) 또는 스트립, 그리고 흡수패드 (absorption pad)로 이루어진다.The prediction kit may be provided in the form of, for example, a lateral flow assay kit based on immunochromatography to detect a specific protein in a sample. The lateral flow assay kit usually consists of a sample pad to which a sample is applied, a releasing pad coated with an antibody for detection, and a membrane for development where the sample moves and separates and where the antigen-antibody reaction occurs (e.g. nitrocellulose) or strips, and an absorption pad.

또한, 본 발명은 30 내지 60 kDa의 푸코실화(fucosylation)된 분비단백체(secretome) 단백질에 대한 특이적인 항체가 부착된 것을 특징으로 하는 약물 내성 예측용 마이크로어레이(microarray)를 제공한다. In addition, the present invention provides a microarray for predicting drug resistance, characterized in that an antibody specific to a fucosylated secretome protein of 30 to 60 kDa is attached.

상기 마이크로어레이는 일반적으로 특정 시약으로 처리된 슬라이드 글라스 표면 위에 항체를 부착하여 항원-항 체 반응에 의해 상기 항체에 특이적으로 부착하는 단백질을 검출할 수 있도록 하는 것이다.In the microarray, antibodies are generally attached to a slide glass surface treated with a specific reagent so that a protein specifically attached to the antibody can be detected through an antigen-antibody reaction.

본 발명에서 상기 30 내지 60 kDa의 푸코실화(fucosylation)된 분비단백체(secretome) 단백질은 PRSS3(Serine Protease 3), PON1(Paraoxonase 1), HSPA7(Heat shock 70kDa protein 7), ACTG1(Actin Gamma 1), CYR61(Cysteine-rich angiogenic inducer 61), LCAT(Lecithin-cholesterol acyltransferase), CLU(clusterin), PDIA3(Protein disulfide-isomerase A3), P4HB(prolyl 4-hydroxylase subunit beta), STAM2(Signal Transducing Adaptor Molecule 2) 및 AFP(alpha-fetoprotein)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the fucosylated secretome proteins of 30 to 60 kDa are PRSS3 (Serine Protease 3), PON1 (Paraoxonase 1), HSPA7 (Heat shock 70kDa protein 7), ACTG1 (Actin Gamma 1) , Cysteine-rich angiogenic inducer 61 (CYR61), lecithin-cholesterol acyltransferase (LCAT), clusterin (CLU), protein disulfide-isomerase A3 (PDIA3), prolyl 4-hydroxylase subunit beta (P4HB), signal transducing adapter molecule 2 (STAM2) ) and at least one selected from the group consisting of alpha-fetoprotein (AFP).

또한, H1993 세포, 제피티닙에 내성을 가지는 H1993 세포, H1993-GR 클론으로부터 푸코실화된 당단백질을 분리 및 농축한 후, 1D-SDS PAGE 겔에서 분리하고 인 겔 트립신 다이제스쳔(In gel tryptic digestion)를 이용하여 30 내지 70kDa의 푸코실화된 단백질을 펩티드 상태로 전처리한 다음 질량분석기를 이용하여 분석하였고, 3개의 샘플군을 비교분석하여 약물에 민감한 세포에 비해 약물 민감성 세포 및 약물 내성 클론에서 푸코실화가 증가한 11개의 분비단백체 단백질[PRSS3(Serine Protease 3), PON1(Paraoxonase 1), HSPA7(Heat shock 70kDa protein 7), ACTG1(Actin Gamma 1), CYR61(Cysteine-rich angiogenic inducer 61), LCAT(Lecithin-cholesterol acyltransferase), CLU(clusterin), PDIA3(Protein disulfide-isomerase A3), P4HB(prolyl 4-hydroxylase subunit beta), STAM2(Signal Transducing Adaptor Molecule 2) 및 AFP(alpha-fetoprotein)]을 동정하였다(도 3b).In addition, after separating and concentrating fucosylated glycoproteins from H1993 cells, H1993 cells resistant to gefitinib, and H1993-GR clones, they were separated on a 1D-SDS PAGE gel and subjected to in-gel trypsin digestion (In gel tryptic digestion). digestion) to pre-treat fucosylated proteins of 30 to 70 kDa into a peptide state, and then analyzed using a mass spectrometer. Three sample groups were compared and analyzed in drug-sensitive cells and drug-resistant clones compared to drug-sensitive cells. 11 secretory proteins with increased fucosylation [PRSS3 (Serine Protease 3), PON1 (Paraoxonase 1), HSPA7 (Heat shock 70kDa protein 7), ACTG1 (Actin Gamma 1), CYR61 (Cysteine-rich angiogenic inducer 61), LCAT (Lecithin-cholesterol acyltransferase), CLU (clusterin), PDIA3 (Protein disulfide-isomerase A3), P4HB (prolyl 4-hydroxylase subunit beta), STAM2 (Signal Transducing Adaptor Molecule 2) and AFP (alpha-fetoprotein)] were identified. (Fig. 3b).

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by the following Examples and Experimental Examples.

단, 하기의 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.However, the following Examples and Experimental Examples are only to illustrate the present invention, and the content of the present invention is not limited by the following Examples and Experimental Examples.

<실시예><Example>

실험 방법 및 재료Experimental methods and materials

1. 데이터 보고 및 통계1. Data reporting and statistics

모든 정량 데이터는 달리 명시되어 있지 않으면 평균 ± SD로 표시하였다. 스튜던트 t, Mann-Whitney, Dunnett, Wilcoxon rank-sum, Mantel-Cox 및 chi-squared tests; ROC 분석은 GraphPad Prism 8.4로 수행되었다. 샘플 또는 생물학적 복제의 수 (n)는 각 도면에 표시하였다.All quantitative data are expressed as mean ± SD unless otherwise indicated. Student's t, Mann-Whitney, Dunnett, Wilcoxon rank-sum, Mantel-Cox and chi-squared tests; ROC analysis was performed with GraphPad Prism 8.4. The number of samples or biological replicates (n) is indicated in each figure.

2. 인간 암 환자 샘플 및 윤리 성명2. Human Cancer Patient Samples and Ethics Statement

폐선암, 편평 세포 암 또는 유방암으로 진단받은 환자의 세 집단의 모든 인간 혈액 및 조직을 서면 사전 동의 후 서울대학교병원 기관 윤리 심의위원회 윤리 요건 및 규정에 따라 승인된 프로토콜로 수집 및 분석되었다 (IRB 번호 1104-086-359 및 B-1201/ 143-003). 모든 샘플은 무작위로 선택하고 분류하였다. 환자들은 서울대학교병원에서 원발성 또는 전이성 종양의 수술적 절제술을 받았다. 조직 및 혈액 샘플은 중심부바늘생검(core needle biopsy)으로 얻었다. 53 쌍의 폐암 종양 조직과 인접한 정상 조직이 수술 중에 획득되었다. 이 코호트(cohort)의 모든 환자는 수술 전 화학 요법을 받지 않았다. 이 코호트에서 수술 후 또는 수술 전 방사선 요법은 수행되지 않았다. 혈액 및 조직 처리 및 조직 병리학 데이터 해석은 전문 병리학자(류한석, 조석기, 김태민)가 감독하였다. 코호트의 임상 병리학적 정보는 의료 기록에서 추출되었으며, 익명화 되었다. 소스 DNA 및 RNA는 포르말린으로 고정하고 파라핀 포매된 (Formalin-Fixed Paraffin-Embedded; FFPE) 종양 및 인접 정상 조직에서 추출되었다. 동결된 종양에서 용해물을 얻었다. 냉동된 샘플은 액체 질소로 급속 냉동(snap-frozen)되었고, -80℃에 보관되었다. 혈장을 얻기 위해, 샘플은 채혈 후 1 시간 이내에 10 분 동안 1,600g에서 원심 분리된 후 10 분 동안 20,000g로 추가로 분리되었다. 혈청을 얻기 위해, 원심 분리 전에 혈액을 실온 (RT)에서 15-30 분 동안 응고시켰다. 모든 앨리쿼트(aliquot)은 -80℃에서 보관되었고, 사용 전에 두 번 이하로 해동되었다. MARS (Multiple Affinity Removal System) HSA / IgG spin columns (Agilent)은 혈액 샘플에서 알부민과 IgG를 제거하기 위해 사용되었다. 그런 다음, 샘플은 Amicon Ultra-2 mL Centrifugal Filters [Merck; 3k 3k molecular weight cut-off (MWCO)]을 사용하여 제조업체의 지침에 따라 농축되었다.All human blood and tissues from three groups of patients diagnosed with lung adenocarcinoma, squamous cell carcinoma, or breast cancer were collected and analyzed by approved protocols in accordance with the ethical requirements and regulations of the Institutional Ethics Review Committee of Seoul National University Hospital after informed written consent (IRB No. 1104-086-359 and B-1201/ 143-003). All samples were randomly selected and classified. Patients underwent surgical resection of primary or metastatic tumors at Seoul National University Hospital. Tissue and blood samples were obtained by core needle biopsy. Fifty-three pairs of lung cancer tumor tissues and adjacent normal tissues were obtained intraoperatively. All patients in this cohort did not receive preoperative chemotherapy. No postoperative or preoperative radiotherapy was performed in this cohort. Blood and tissue processing and histopathology data interpretation were supervised by expert pathologists (Ryu Han-Seok, Cho Seok-Ki, and Kim Tae-Min). The cohort's clinicopathological information was extracted from medical records and anonymized. Source DNA and RNA were extracted from formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) tumors and adjacent normal tissues. Lysates were obtained from frozen tumors. Frozen samples were snap-frozen in liquid nitrogen and stored at -80 °C. To obtain plasma, samples were centrifuged at 1,600g for 10 minutes and then further separated at 20,000g for 10 minutes within 1 hour after blood collection. To obtain serum, blood was allowed to clot at room temperature (RT) for 15–30 min before centrifugation. All aliquots were stored at -80 °C and thawed no more than twice before use. Multiple Affinity Removal System (MARS) HSA/IgG spin columns (Agilent) were used to remove albumin and IgG from blood samples. Samples were then run through Amicon Ultra-2 mL Centrifugal Filters [Merck; 3k molecular weight cut-off (MWCO)] and enriched according to the manufacturer's instructions.

3. 세포주의 배양3. Cultivation of cell lines

인간 H292, H1993, H358, HCC4006, H460, H1299 및 A549 세포주 [American Type Culture Collection (ATCC) nos. CRL-1848, CRL-5909, CRL-5807, CRL-2871, HTB-177, CRL-5803 및 CCL-185; 2014 년부터 2016 년까지 획득]는 10 % 소 태아 혈청 (FBS) 대체 태아 소 성장 혈청 (RMBIO) 또는 EqualFETAL 소 혈청 (Atlas bios), 2mM L- 글루타민 및 페니실린 (100 U / ml)-스트렙토마이신 (100 μg / ml; Invitrogen)이 보충된 RPMI 1640 (Welgene)에서 표준 조건으로 배양하였다. Human H292, H1993, H358, HCC4006, H460, H1299 and A549 cell lines [American Type Culture Collection (ATCC) nos. CRL-1848, CRL-5909, CRL-5807, CRL-2871, HTB-177, CRL-5803 and CCL-185; obtained from 2014 to 2016] were supplemented with 10% fetal bovine serum (FBS) alternative fetal bovine growth serum (RMBIO) or EqualFETAL bovine serum (Atlas bios), 2 mM L-glutamine and penicillin (100 U/ml)-streptomycin ( Cultured under standard conditions in RPMI 1640 (Welgene) supplemented with 100 μg/ml; Invitrogen).

PC9 및 HCC827 [J. K. Rho (울산 대학교 서울 아산 병원)에서 제공], EBC-1 [일본 연구 생물 자원 집 (Japanese Collection of Research Bioresources; JCRB) Cell Bank no. JCRB0820], HCC78 [German Collection of Microorganisms and Cell Cultures (DSMZ) GmbH no. ACC563], H3122 [원래 PA Janne (Dana-Farber Cancer Institute, Boston, MA, USA)에서 제공] 및 SKBR3 [DM Helfman (KAIST, 대전, 대한민국)에서 제공]은 모두 2017 년에 획득한 세포주로 상기와 동일한 조건의 RPMI 1640에서 배양하였다. PC9 and HCC827 [J. provided by K. Rho (Seoul Asan Medical Center, University of Ulsan)], EBC-1 [Japanese Collection of Research Bioresources (JCRB) Cell Bank no. JCRB0820], HCC78 [German Collection of Microorganisms and Cell Cultures (DSMZ) GmbH no. ACC563], H3122 [originally provided by PA Janne (Dana-Farber Cancer Institute, Boston, MA, USA)] and SKBR3 [provided by DM Helfman (KAIST, Daejeon, Korea)] are all cell lines obtained in 2017. It was cultured in RPMI 1640 under the same conditions.

인간 H1975, H2009, A375 및 HEK-293T 세포주 [ATCC nos. CRL-5908, CRL-5911, CRL-1619 및 CRL-3216; 2017 년에 획득]는 Eagle's minimum essential medium (Merck), DMEM / F12 (Gibco) 및 DMEM (Welgene)에서 L- 글루타민을 추가하지 않고, 1μg / mL 암포테리신 B(amphotericin B)를 추가로 포함하는 것을 제외하고는 상기와 동일한 조건으로 배양하였다. 마우스 LL / 2 (LLC1; ATCC 번호 CRL-1642; 2015 년에 획득)는 상기와 동일한 보충제를 사용하여 Earle′s salts (Merck)과 함께 BME에서 배양하였다. 모든 세포는 5 % CO2로 37℃의 가습 배양기에서 배양하고, 정기적으로 마이코플라스마(mycoplasma) 감염을 테스트하였다. 사용된 모든 세포주는 마이코플라스마(mycoplasma)에 대해 음성이었다(Cosmogenetech mycoplasma test service).Human H1975, H2009, A375 and HEK-293T cell lines [ATCC nos. CRL-5908, CRL-5911, CRL-1619 and CRL-3216; obtained in 2017] in Eagle's minimum essential medium (Merck), DMEM/F12 (Gibco) and DMEM (Welgene) containing no L-glutamine and additionally containing 1μg/mL amphotericin B Except for that, it was cultured under the same conditions as above. Mice LL/2 (LLC1; ATCC number CRL-1642; obtained in 2015) were cultured in BME with Earle's salts (Merck) using the same supplement as above. All cells were cultured in a humidified incubator at 37° C. with 5% CO 2 and were regularly tested for mycoplasma infection. All cell lines used were negative for mycoplasma (Cosmogenetech mycoplasma test service).

4. 약물 내성 클론4. Drug Resistant Clones

약물 내성 클론을 생성하기 위하여, 민감한 세포주(sensitive cell)를 낮은 밀도로 시드(seed)하고, 12주 내지 52 주 동안 약물의 농도를 점진적으로 증가시켜 지속적으로 노출하였다. 모든 클론은 콜로니에서 파생되고 증대되었으며, 특정 약물 농도에서 유지되었다. 클론은 새로운 약물 농도를 추가하여 2 또는 3 일마다 계대되었다. To generate drug-resistant clones, sensitive cell lines were seeded at low densities and continuously exposed to gradually increasing drug concentrations for 12 to 52 weeks. All clones were derived and expanded in colonies and maintained at specific drug concentrations. Clones were passaged every 2 or 3 days with the addition of new drug concentrations.

5. 세포 분비단백체의 준비5. Preparation of secreted cell proteins

분비단백체(secretome)를 준비하기 위해, 3x106 민감 세포(sensitive cell) 및 7x106 약물 내성 클론을 표준 배지를 사용하여 15cm 플레이트에 플레이팅하고, 밤새 부착되도록 두었다. 그런 다음 배지를 2% 투석된 FBS와 표지된 약물이 보충된 신선한 배지로 48시간 동안 교체하였다. FBS는 4℃에서 6시간 동안 10k MWCO dialysis tubing (Fisher Scientific)을 사용하여 글루코오스가 5mg/dL 이하에 도달할 때까지 0.15M NaCl으로 투석되었다. 분비단백체(secretome)는 1,000 r.p.m에서 원심 분리되었다. 5분 동안 0.45 μm 셀룰로오스 아세테이트 멤브레인 (cellulose acetate membranes, Whatman)을 사용하여 진공 여과하고, 즉시 얼음 위에 놓았다. To prepare the secretome, 3x10 6 sensitive cells and 7x10 6 drug resistant clones were plated in 15 cm plates using standard media and allowed to attach overnight. The medium was then replaced with fresh medium supplemented with 2% dialyzed FBS and labeled drug for 48 hours. FBS was dialyzed against 0.15M NaCl at 4°C for 6 hours using 10k MWCO dialysis tubing (Fisher Scientific) until glucose reached below 5mg/dL. The secretome was centrifuged at 1,000 rpm. Vacuum filtered using 0.45 μm cellulose acetate membranes (Whatman) for 5 min and immediately placed on ice.

2D 공동 배양을 위해, 분비단백체(secretome)를 4℃에 보관하고 사용하기 전에 데우고, 48 시간 이내에만 사용하였다. For 2D co-culture, secretomes were stored at 4°C, warmed before use, and used only within 48 hours.

3D 공동 배양을 위해, 갓 준비된 분비단백체(secretome)만 사용되었으며, Amicon Ultra-15 mL Centrifugal Filters (3k MWCO)를 사용하여 추가로 농축하였다. For 3D co-culture, only freshly prepared secretomes were used and further concentrated using Amicon Ultra-15 mL Centrifugal Filters (3k MWCO).

생화학적 분석을 위해, 분비단백체(secretome)는 Amicon Ultra-15 mL Centrifugal Filters (3k, 10k, 30k, 50k, 100k MWCO 표시)를 사용하여 추가로 농축되었고, MARS HAS/IgG 스핀 컬럼(spin column)을 사용하여 알부민과 IgG를 제거하였다. 앨리쿼트(aiquot)는 액체 질소에서 급속 냉동하였고, 사용할 때까지 -80℃에서 보관하였으며, 한 번만 해동되도록 하였다.For biochemical analysis, the secretome was further concentrated using Amicon Ultra-15 mL Centrifugal Filters (3k, 10k, 30k, 50k, 100k MWCO markings) and MARS HAS/IgG spin columns. was used to remove albumin and IgG. Aliquots were flash frozen in liquid nitrogen and stored at -80 °C until use, allowed to thaw only once.

6. 푸코실화 분석6. Fucosylation Assay

(ⅰ)AAL-enrichment assay(i) AAL-enrichment assay

코어 푸코실화 (core-fucasylation)된 단백질/지질 샘플을 풍부하게 하기 위해, AAL(Aleuria aurantia lectin, 들주발버섯 렉틴)을 코어 푸코스(core fucose)에 대한 탄수화물 프로브로 사용하여, N-아세틸글루코사민(N-acetylglucosamine)에 연결(α1,6)되거나 N-아세틸락토사민(N- acetyllactosamine) 관련 구조에 연결(α1,3)된 푸코스(fucose)를 가진 스캐폴드(scaffold)를 포착하였다(도 1b). 또한, AAL은 핵산에 부착된 푸코스에 가역적으로 결합한다. 바이오 스핀 칼럼(Bio-spin columns, Bio-Rad)은 1.5 mL 아가로스 비드(agarose bead)가 결합된 AAL (Vector Laboratories)로 되어있다. 아가로스 비드(agarose bead)는 억제 용액 [10mM HEPES (pH 7.5), 0.15M NaCl, 10mM 푸코스, 0.04% NaN3]에서 4℃에서 유지되었다. 분비단백체(secretome) (500 μL) 또는 혈청/혈장 (40 μL)은 4℃의 얼음에서 해동하고, 1.5 mL AAL 흡착 버퍼 (adsorption buffer, AffiSpin-AAL kit; GALAB)로 희석한 후, 얼음에서 5분 동안 배양하였고, 상기 바이오 스핀을 사용하여 4℃에서 최소 12 시간 동안 배양하였다. 결합되지 않은 단백질/지질은 중력에 의해서만 통과시키고, 흡착 완충액 및 PBS로 세척하여 제거하였다. 푸코실화된 단백질을 50 μL AAL elution buffer B1 또는 40 μL의 푸코스 결합 렉틴(fucose-binding lectins, Vector Laboratories)을 위한 당단백질 용리 용액(eluting solution)으로 4℃에서각각 1시간 동안 2번 용출하였다. 남아있는 결합된 푸코실화된 단백질은 강제로 용출되었다. 샘플은 80 μL 이상의 용출된 단백질을 생산하기 위해 스케일 업(scale-up)되었다. 모든 시약과 컬럼은 사용하기 전에 얼음으로 미리 냉각하였다. 용출된 단백질은 trichloroacetic acid(TCA)-sodium deoxycholate (DOC) 방법을 사용하여 침전시켰다. 단백질 농도는 Bradford 시약 (Bio-Rad)을 사용하여 측정되었다.To enrich core-fucasylated protein/lipid samples, AAL (Aleuria aurantia lectin) was used as a carbohydrate probe for core fucose, N-acetylglucosamine Scaffolds with fucose linked (α1,6) to N-acetylglucosamine or linked (α1,3) to N-acetyllactosamine-related structures were captured (Fig. 1b). In addition, AAL binds reversibly to fucose attached to nucleic acids. Bio-spin columns (Bio-Rad) are AAL (Vector Laboratories) coupled with 1.5 mL agarose beads. Agarose beads were maintained at 4° C. in inhibition solution [10 mM HEPES (pH 7.5), 0.15 M NaCl, 10 mM fucose, 0.04% NaN3]. The secretome (500 μL) or serum/plasma (40 μL) was thawed on ice at 4°C, diluted with 1.5 mL AAL adsorption buffer (AffiSpin-AAL kit; GALAB), and incubated on ice for 5 days. minutes, and incubated for at least 12 hours at 4° C. using the Biospin. Unbound proteins/lipids were passed through by gravity only and removed by washing with adsorption buffer and PBS. Fucosylated proteins were eluted twice for 1 hour each at 4° C. with 50 μL AAL elution buffer B1 or 40 μL of glycoprotein eluting solution for fucose-binding lectins (Vector Laboratories). . Remaining bound fucosylated proteins were forced to elute. Samples were scaled up to produce at least 80 μL of eluted protein. All reagents and columns were pre-cooled on ice before use. Eluted proteins were precipitated using the trichloroacetic acid (TCA)-sodium deoxycholate (DOC) method. Protein concentration was measured using Bradford reagent (Bio-Rad).

(ⅱ) sandwich ELLA 분석(ii) sandwich ELLA analysis

AAL이 풍부한 샘플에서 푸코실화된 단백질을 정량화하기 위해 샌드위치 ELLA 분석(sandwich ELLA assay)을 개발하였다. 96-well microtiter plates (Koma Biotech)를 100 μL 코팅 버퍼 (15mM Na2CO3, 35 mM NaHCO3, 0.02 % NaN3, pH 9.6)를 사용하여 0.4 μg MAL II, SNA, LCA, BTL, PSA, UEA1, ConA, 또는 RCA1 lectins (Vector Laboratories)으로 37℃에서 2 시간 동안 코팅하였다. 그런 다음, 플레이트를 웰당 0.1 mL 산화 완충액 (20 mM NaIO4)으로 배양하였다. 렉틴 용액은 PBS-Tween-20 (0.05 %; PBST)으로 3 회 세척하여 제거하였다. 이어서 플레이트를 3 % 소 혈청 알부민 (bovine serum albumin; BSA)이 담긴 PBST를 사용하여 실온에서 1 시간 동안 블로킹(blocking)하였다. 농축된 분비단백체(secretome), 용해물 또는 혈청/혈장을 각 웰에 첨가하고 실온에서 2 시간 동안 배양하였다. 플레이트를 PBST로 3 회 부드럽게 세척하여 결합되지 않은 단백질을 제거하였다. 100 μL의 4 μg/mL 비오틴화된 AAL (Vector Laboratories)을 첨가하고 실온에서 90 분 동안 배양하였다. 렉틴 용액을 제거하고 HRP- 접합된 스트렙타비딘 (HRP-conjugated streptavidin; Biolegend)을 첨가하고 실온에서 90 분 동안 인큐베이션한 다음 PBST로 2 회 추가로 세척하였다. 검출을 위해서 1-Step Turbo TMB-ELISA substrate solution (Thermo Scientific)을 사용하였다다. 흡광도는 마이크로 플레이트 리더 (VersaMax, Molecular Devices)를 사용하여 450nm에서 측정되었다.A sandwich ELLA assay was developed to quantify fucosylated proteins in AAL-rich samples. 96-well microtiter plates (Koma Biotech) were plated with 0.4 μg MAL II, SNA , LCA, BTL , PSA, It was coated with UEA1, ConA, or RCA1 lectins (Vector Laboratories) at 37° C. for 2 hours. Plates were then incubated with 0.1 mL oxidation buffer (20 mM NaIO4) per well. The lectin solution was removed by washing three times with PBS-Tween-20 (0.05%; PBST). Then, the plate was blocked for 1 hour at room temperature using PBST containing 3% bovine serum albumin (BSA). Concentrated secretome, lysate or serum/plasma was added to each well and incubated for 2 hours at room temperature. The plate was gently washed 3 times with PBST to remove unbound proteins. 100 μL of 4 μg/mL biotinylated AAL (Vector Laboratories) was added and incubated for 90 minutes at room temperature. The lectin solution was removed, HRP-conjugated streptavidin (Biolegend) was added, incubated at room temperature for 90 minutes, and then washed twice with PBST. For detection, 1-Step Turbo TMB-ELISA substrate solution (Thermo Scientific) was used. Absorbance was measured at 450 nm using a microplate reader (VersaMax, Molecular Devices).

(ⅲ) N-글리칸 방출 분석(iii) N-glycan release assay

20 μL 농축된 샘플을 2.5 μL 인산 나트륨 (sodium phosphate) 또는 시트레이트(citrate) 완충액 (500mM, pH 7.5) 및 10 μL 8U PNGase F 또는 10U Endo F/S와 혼합한 후, 가습 챔버에서 12 시간 동안 37℃에서 배양하고, 95℃에서 5분 동안 가열하였다. 이어서 반응물을 20 μL 2.5 M TCA 용액과 혼합하고 5분 동안 볼텍싱(vortex)하고 12,000 g에서 30분 동안 원심 분리하였다. 15 μL 상청액을 7.5 μL의 4M NaOH, 12.5 μL 1.7mM WST-1 수용액과 혼합하고 50℃에서 1시간 동안 인큐베이션(incubation)하였다. 겔 내 N-글리칸 방출(in-gel N-glycan release)의 경우, 겔 내 단백질을 밤새 트립신으로 분해하였다. 방출된 펩타이드를 포함하는 샘플은 최소 10 μL에 도달할 때까지 SpeedVac에서 감소되었다. 감소된 샘플을 10 μL H2O와 혼합하고 상기 언급한 것과 동일한 프로토콜을 사용하였다. 흡광도는 584nm에서 측정되었다. 방출된 N-글리칸은 말토스(maltose, Sigma)를 사용하여 정량화하였다.20 μL concentrated sample was mixed with 2.5 μL sodium phosphate or citrate buffer (500 mM, pH 7.5) and 10 μL 8U PNGase F or 10U Endo F/S, followed by 12 hours in a humidified chamber. Incubated at 37°C and heated at 95°C for 5 minutes. The reaction was then mixed with 20 μL 2.5 M TCA solution, vortexed for 5 minutes and centrifuged at 12,000 g for 30 minutes. 15 μL supernatant was mixed with 7.5 μL of 4M NaOH, 12.5 μL 1.7 mM WST-1 aqueous solution and incubated at 50° C. for 1 hour. For in-gel N-glycan release, proteins in the gel were digested with trypsin overnight. Samples containing released peptides were reduced in a SpeedVac until a minimum of 10 μL was reached. The reduced sample was mixed with 10 μL H 2 O and the same protocol as mentioned above was used. Absorbance was measured at 584 nm. The released N-glycan was quantified using maltose (Sigma).

(ⅳ) AAL 블로팅(iv) AAL blotting

AAL이 풍부한 침전된 샘플 (10-15 μg 농축된 세포 분비물 또는 3-5 μg의 혈청/ 혈장 단백질)을 12% SDS-PAGE에 로딩하였다. 겔을 니트로셀룰로오스 막 (nitrocellulose membranes, Whatman)으로 옮긴 후, 막을 1x Carbo-free blocking solution (Vector Laboratories)으로 블로킹(4℃, <2시간)하였다. 그런 다음, 5 내지 20 μg/mL의 비오틴화된 AAL로 배양(상온, 1시간)하였고, PBST로 3회 세척 후, HRP-접합 스트렙타비딘(HRP-conjugated streptavidin)으로 배양(상온, 1시간)하였다. 마지막으로, PBST로 3회 세척한 후 ECL 시스템 (Amersham)을 사용하여 현상하였다.AAL-enriched precipitated samples (10-15 μg concentrated cell secretion or 3-5 μg serum/plasma protein) were loaded on 12% SDS-PAGE. After transferring the gel to nitrocellulose membranes (Whatman), the membrane was blocked (4° C., <2 hours) with 1x Carbo-free blocking solution (Vector Laboratories). Then, it was incubated with 5 to 20 μg/mL of biotinylated AAL (room temperature, 1 hour), washed three times with PBST, and then incubated with HRP-conjugated streptavidin (room temperature, 1 hour). ) was done. Finally, after washing three times with PBST, it was developed using an ECL system (Amersham).

(ⅴ) SDS-PAGE 겔의 당단백질(Glycoprotein) 염색(v) SDS-PAGE gel glycoprotein staining

SDS-PAGE 겔의 당단백질(Glycoprotein) 염색은 제조업체의 프로토콜에 따라 GelCode glycoprotein staining kit (Pierce)를 사용하여 수행되하였다. 염색된 글리콜(glycol)은 자홍색 / 분홍색 밴드로 나타난다.Glycoprotein staining of SDS-PAGE gels was performed using the GelCode glycoprotein staining kit (Pierce) according to the manufacturer's protocol. Stained glycol appears as a magenta/pink band.

(ⅵ) HLE(hybrid lectin ELISA) 분석(vi) HLE (hybrid lectin ELISA) analysis

표적 단백질 푸코실화의 HLE(hybrid lectin ELISA)를 위해 ELISA starter kit (Koma Biotech)를 사용하였다. 구체적으로, 96- 웰 마이크로 타이터 플레이트(96-well microtiter plate)에 120ng PON1 (18155-1-AP, Protein Tech), AFP (ab3980, Abcam) 또는 A1AT (ab9399, Abcam) 단일 클론 항체를 넣은 100 μL 코팅 버퍼를 이용하여 37℃에서 3 시간 코팅하였다. 100 μL의 산화 완충액을 웰당 30 분 동안 첨가하고, 3 % BSA를 첨가한 PBS를 사용하여 실온에서 2 시간 동안 블로킹(blocking)하였다. 플레이트를 PBST로 4 회 세척하였다. 모든 AAL이 풍부한 샘플을 PBS에서 10 배 희석하고, 각 샘플 100 μL을 각 웰에 첨가하고 실온에서 2 시간 동안 배양하였다. PBST로 여러번 세척한 후, 2 μg / mL 비오틴화된 AAL을 첨가하고 실온에서 90 분 동안 배양하였다. 렉틴 용액을 제거하고 HRP- 접합된 스트렙타비딘 (HRP-conjugated streptavidin, Biolegend)을 첨가하고 실온에서 90분 동안 인큐베이션한 다음 PBST로 2 회 추가 세척하였다. 검출을 위해서 1-Step Turbo TMB-ELISA substrate solution (Thermo Scientific)을 사용하였다다. 흡광도는 마이크로 플레이트 리더 (VersaMax, Molecular Devices)를 사용하여 450nm에서 측정되었다.An ELISA starter kit (Koma Biotech) was used for HLE (hybrid lectin ELISA) of target protein fucosylation. Specifically, 120 ng PON1 (18155-1-AP, Protein Tech), AFP (ab3980, Abcam), or A1AT (ab9399, Abcam) monoclonal antibody was placed in a 96-well microtiter plate and 100 Coating was performed at 37° C. for 3 hours using μL coating buffer. 100 μL of oxidation buffer was added per well for 30 minutes, and then blocked for 2 hours at room temperature using PBS supplemented with 3% BSA. Plates were washed 4 times with PBST. All AAL-enriched samples were diluted 10-fold in PBS, and 100 μL of each sample was added to each well and incubated for 2 hours at room temperature. After washing several times with PBST, 2 μg/mL biotinylated AAL was added and incubated for 90 min at room temperature. The lectin solution was removed, HRP-conjugated streptavidin (Biolegend) was added, incubated at room temperature for 90 minutes, and then washed twice with PBST. For detection, 1-Step Turbo TMB-ELISA substrate solution (Thermo Scientific) was used. Absorbance was measured at 450 nm using a microplate reader (VersaMax, Molecular Devices).

(ⅶ) 렉틴 형광 염색(vii) Lectin fluorescence staining

세포 및 파라핀 섹션의 렉틴 형광 염색을 위해, 제조업체의 프로토콜 및 표준 면역 형광 프로토콜에 따라 15 μg / mL 플루오레세인 표지된 AAL (fluorescein-labeled AAL, Vector Laboratories) 또는 4 μg / mL FITC 결합된 UEA1 (FITC-conjugated UEA1, Thermo Scientific)을 사용하였다.For lectin fluorescence staining of cells and paraffin sections, 15 μg/mL fluorescein-labeled AAL (Vector Laboratories) or 4 μg/mL FITC-conjugated UEA1 ( FITC-conjugated UEA1, Thermo Scientific) was used.

(ⅷ) FUT8의 GDP-Fuc 활성 분석(viii) GDP-Fuc activity assay of FUT8

FUT8의 GDP-Fuc 활성은 제조업체의 프로토콜에 따라 GDP-Glo glycosyltransferase assay kit (Promega)를 사용하여 분석하였다. 발광은 발광계 (luminometer, POLARstar Omega)를 사용하여 판독하였다.GDP-Fuc activity of FUT8 was assayed using the GDP-Glo glycosyltransferase assay kit (Promega) according to the manufacturer's protocol. Luminescence was read using a luminometer (POLARstar Omega).

7. 세포 추적 실험7. Cell tracking experiments

3D 종양 스페로이드 어레이를 제작하기 위해 225 개의 구형 마이크로웰(spherical microwells) (15x15) 어레이가 있는 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane; PDMS) 기반 포지티브 마스터 몰드(ositive master mold)를 준비하였다. 몰드를 70 % (v / v) 에탄올에 담그고 사용전에 UV에서 30분 동안 멸균하였다. 아가로스 분말 (LPS 용액)을 RPMI 1640에 3 % (w / v) 농도로 첨가하고 단시간 동안 가열하여 완전히 용해시켰다. 겔화(gelation)하기 전에, 완전히 녹은 아가로스 용액을 35mm 세포 배양 접시 (3 mL / dish, SPL)에 붓고 멸균된 마스터 몰드를 즉시 겔 용액에 삽입하여 마이크로 웰을 만들었다. 아가로스를 실온에서 20 분 동안 응고시킨 후, 마스터 몰드를 부드럽게 제거하였다. PBS (3mL / 접시)를 아가로스 기반 마이크로웰에 첨가하여 사용 전에 수화 상태를 유지하였다. 이러한 마이크로 웰에 시드된 세포 혼합물은 즉시 스페로이드를 형성하였다 (도 2B). To fabricate a 3D tumor spheroid array, a polydimethylsiloxane (PDMS)-based positive master mold with an array of 225 spherical microwells (15x15) was prepared. The mold was immersed in 70% (v / v) ethanol and sterilized under UV for 30 minutes before use. Agarose powder (LPS solution) was added to RPMI 1640 at a concentration of 3% (w/v) and heated for a short time to completely dissolve. Before gelation, the completely dissolved agarose solution was poured into a 35 mm cell culture dish (3 mL/dish, SPL), and a sterilized master mold was immediately inserted into the gel solution to create microwells. After solidifying the agarose at room temperature for 20 minutes, the master mold was gently removed. PBS (3mL/dish) was added to the agarose-based microwells to keep them hydrated prior to use. Cell mixtures seeded in these microwells immediately formed spheroids (Fig. 2B).

세포 혼합물에서 추적 실험을 하기 위해 민감한 세포는 CellTracker-Green (CMFDA)으로 라벨링하고 약물 내성 클론은 CellTracker-Red (CMTPX) 또는 CellTracker-Deep Red (Thermo Scientific)로 라벨링하거나 제조업체의 프로토콜에 따라 pCAG-LifeAct-RFP (Ibidi)로 형질 감염되었다. RFP로 표지된 클론은 제조업체의 지침에 따라 제네티신 (geneticin, Thermo Scientific)을 사용하여 안정적으로 선택되었다. 표지된 세포와 클론을 cell strainer (Merck)를 사용하여 여과하고, 'one pot(원 포트)'또는 'sequential layer(순차 레이어)' 2D 및 3D 혼합물로 시드하였다 (도 2a). 3D 혼합물은 라이브 이미지화하였고 2D 혼합물은 PBS에서 3.7 % 포름알데히드(formaldehyde)로 5분 동안 고정하고, 이미지화 전에 PBS로 세척하였다. 3D 종양 스페로이드의 라이브 이미징은 CFI Apochromat TIRF 대물 렌즈가 장착된 형광 도립 현미경 (fluorescence inverted microscope, Nikon Eclipse Ti)을 사용하여 수행하였다. 타임 랩스 이미지(Time-lapse image)는 고조도(high illumination )에 의한 광표백 (photobleaching)및 광독성(phototoxicity)을 최소화하기 위해 15 분 프레임 간격으로 얻었으며 적층된 축의 3D 재구성으로 분석되었다. 2D 혼합물의 이미징은 형광 도립 현미경 (fluorescence inverted microscope, Leica DMI3000 B)을 사용하여 수행하였다. Fiji / ImageJ의 plug-in TrackMate를 사용하여 세포 추적 및 형광 분석을 수행하였다.For tracking experiments in cell mixtures, sensitive cells are labeled with CellTracker-Green (CMFDA) and drug-resistant clones are labeled with CellTracker-Red (CMTPX) or CellTracker-Deep Red (Thermo Scientific) or pCAG-LifeAct according to the manufacturer's protocol. -RFP (Ibidi). Clones labeled with RFP were stably selected using geneticin (Thermo Scientific) according to the manufacturer's instructions. The labeled cells and clones were filtered using a cell strainer (Merck) and seeded in 'one pot' or 'sequential layer' 2D and 3D mixtures (Fig. 2a). 3D mixtures were imaged live and 2D mixtures were fixed with 3.7% formaldehyde in PBS for 5 minutes and washed with PBS before imaging. Live imaging of 3D tumor spheroids was performed using a fluorescence inverted microscope (Nikon Eclipse Ti) equipped with a CFI Apochromat TIRF objective. Time-lapse images were obtained at 15 min frame intervals to minimize photobleaching and phototoxicity due to high illumination and analyzed as 3D reconstructions of stacked axes. Imaging of the 2D mixture was performed using a fluorescence inverted microscope (Leica DMI3000 B). Cell tracking and fluorescence analysis were performed using the Fiji/ImageJ plug-in TrackMate.

8. 플라스미드, RNAi 및 형질 감염8. Plasmids, RNAi and Transfection

짧은 간섭 RNA (short interfering RNA; siRNA) 또는 비표적 스크램블 siRNA / siLuciferase (non-targeting scrambled siRNA/siLuciferase, IDT Korea)의 60 nM 내지 120 nM 표적 특이적 스마트 풀은 제조업체의 지침에 따라 Lipofectamine 3000 (Life Technologies) 또는 DharmaFECT (Dharmacon)를 사용하여 전달되었다. 표적 siRNA는 IDT Korea, Life Technologies 또는 Bioneer에서 구입하였다. 달리 명시되어 있지 않으면, 형질 감염 후 48 시간에 분석하였다. pCMV6-AC-Myc-DDK 및 pCMV6-FUT8-Myc-DDK (Origene) 발현 플라스미드는 제조업체의 지침에 따라 Lipofectamine 3000 또는 FuGene 6 (Promega)을 사용하여 전달하였다. 형질 감염은 48 시간 동안 수행하었다. 60 nM to 120 nM target-specific smart pools of short interfering RNA (siRNA) or non-targeting scrambled siRNA/siLuciferase (IDT Korea) were prepared by Lipofectamine 3000 (Life Technologies) or DharmaFECT (Dharmacon). Targeting siRNAs were purchased from IDT Korea, Life Technologies or Bioneer. Unless otherwise specified, assays were performed 48 hours after transfection. The pCMV6-AC-Myc-DDK and pCMV6-FUT8-Myc-DDK (Origene) expression plasmids were delivered using Lipofectamine 3000 or FuGene 6 (Promega) according to the manufacturer's instructions. Transfection was performed for 48 hours.

PON1 및 SLC35C1 녹아웃 (KO) 세포를 확립하기 위해, 표적 shRNA 컨스트럭트(construct)를 암호화하는 pLKO.1-puro 또는 pLKO.1 플라스미드 (TRC shRNA 라이브러리, Broad에서 선택, Origene에서 구입)를 클로닝하였다. 컨스트럭트(construct)의 서열은 DNA 시퀀싱 (Origene)에 의해 검증하었다. 스크램블된 shRNA (Scrambled shRNA; Addgene)는 shControl로 사용하었다. HEK293T 세포에 제조업체의 프로토콜에 따라 iN-fect (Intron Biotechnology)를 사용하여 8μg의 복제된 이식 유전자 플라스미드, 1μg pMD2.G (패키징 플라스미드; Addgene) 및 3μg psPAX2 (패키징 플라스미드; Addgene)의 Lentiviral co-transfection하였고, 표준 절차를 사용하여 표시된 세포주에서 형질 도입을 하였다. 렌티 바이러스 역가(Lentivirus titer)는 Lenti-X p24 rapid titer kit (Takara Bio)를 사용하여 결정되었다. 안정한 세포주를 선별하기 위해 2주동안 2 내지 8 μg / mL 퓨로마이신(puromycin)을 점차적으로 첨가하였다. 안정적으로 선택된 KO 세포는 0.1 μg / mL 퓨로마이신(puromycin) 함유된 완전 배지에서 유지하였다. To establish PON1 and SLC35C1 knockout (KO) cells, pLKO.1-puro or pLKO.1 plasmids (TRC shRNA library, selected from Broad, purchased from Origene) encoding target shRNA constructs were cloned. . The sequence of the construct was verified by DNA sequencing (Origene). Scrambled shRNA (Addgene) was used as shControl. Lentiviral co-transfection of HEK293T cells with 8 μg of cloned transgene plasmid, 1 μg pMD2.G (packaging plasmid; Addgene), and 3 μg psPAX2 (packaging plasmid; Addgene) using iN-fect (Intron Biotechnology) according to the manufacturer's protocol. and transduction was performed in the indicated cell lines using standard procedures. Lentivirus titer was determined using the Lenti-X p24 rapid titer kit (Takara Bio). To select stable cell lines, 2 to 8 μg/mL puromycin was gradually added for 2 weeks. Stably selected KO cells were maintained in complete medium containing 0.1 μg/mL puromycin.

PON1 과발현 세포를 확립하기 위해, 인간 PON1 단일 mRNA 전사체의 CDS를 인코딩하는 bicistronic pLVX-EF1α-IRES-puro(Takara Bio)를 클로닝하였다. 빈 벡터는 대조군 (-CC)으로 사용하였다. 플라스미드의 공동 형질 감염, 형질 도입 및 선택은 감염된 세포가 1 μg / mL 퓨로마이신(puromycin)에서 선택되는 것을 제외하고는 상기와 같이 수행하였다. To establish PON1 overexpressing cells, bicistronic pLVX-EF1α-IRES-puro (Takara Bio) encoding the CDS of human PON1 single mRNA transcript was cloned. An empty vector was used as a control (-CC). Co-transfection of plasmids, transduction and selection were performed as above except that infected cells were selected in 1 μg/mL puromycin.

9. 부위 지정 돌연변이 유발(Site-directed mutagenesis)9. Site-directed mutagenesis

돌연변이 PON1 컨스트럭트(construct)를 만들기 위해 PCR-based Q5 site-directed mutagenesis kit (NEB)를 사용하여 제조업체의 지침에 따라 수행하였다. PON1 cDNA 주형은 pcDNA3.1 (Genscript)로 복제되었다. 돌연변이 유발 프라이머는 Primer X Tool (http://bioinformatics.org/primerx/)을 사용하여 설계하였다. 전장ull-lenght; FL) 또는 돌연변이 PON1 컨스트럭트(construct)는 제조업체의 프로토콜에 따라 Xfect transfection reagent (Clontech)를 사용하여 형질 감염되었다.To create the mutant PON1 construct, PCR-based Q5 site-directed mutagenesis kit (NEB) was used according to the manufacturer's instructions. The PON1 cDNA template was cloned into pcDNA3.1 (Genscript). Mutagenesis primers were designed using Primer X Tool (http://bioinformatics.org/primerx/). full-length full-length; FL) or mutant PON1 constructs were transfected using Xfect transfection reagent (Clontech) according to the manufacturer's protocol.

10. 유전자 발현 분석10. Gene expression analysis

전체 RNA (10μL 부피당 총 1 ~ 3μg)는 RNAeasy mini kit (QIAGEN) 또는 TRIzol (Life Technologies)을 사용하여 제조업체의 프로토콜에 따라 분리하였다. 종양 조직은 RLT-ME 완충액 (Qiagen)을 사용하여 휴대용 균질화기에서 균질화되었다. Complementary DNA (cDNA)는 Transcriptor First Strand cDNA synthesis kit (Roche)를 사용하여 만들었다. RNA는 deoxyribonuclease I (DNase I; Takara)을 처리하였고, RevertAid reverse transcriptase (Fermentas)를 사용하여 역전사되었다. cDNA는 SYBR Green PCR 마스터 믹스 (Applied Biosystems)를 사용하여 증폭되었다. Taqman 유전자 발현 분석 (Life technologies)을 사용하여 차등 RNA 수준을 분석하였다. SureCycler 8800 (Agilent) 및 AriaMx Real-Time PCR System (Agilent)을 사용하여 정량적 중합 효소 연쇄 반응 (qPCR)을 수행하였다. 상대 유전자 발현은 GAPDH 또는 ACTB와 같은 내부 대조군 유전자로 정규화되었다. FFPE 종양 샘플에서 핵산 추출 (총 RNA 및 게놈 DNA)을 위해 FFPE All-Prep 키트 (QIAGEN)를 사용하여 제조업체의 프로토콜에 따라 실험을 수행하였다. FFPE 종양 블록의 약 80 μm 조각에서 표본의 작은 부분을 준비한 다음 Deparaffinization Solution (QIAGEN)을 사용하여 왁스를 제거하였다. 정제된 RNA는 상기와 같이 역전사 PCR (RT-PCR) 및 qPCR에 사용되었다. Total RNA (1-3 μg total per 10 μL volume) was isolated using the RNAeasy mini kit (QIAGEN) or TRIzol (Life Technologies) according to the manufacturer's protocol. Tumor tissues were homogenized in a hand-held homogenizer using RLT-ME buffer (Qiagen). Complementary DNA (cDNA) was made using the Transcriptor First Strand cDNA synthesis kit (Roche). RNA was treated with deoxyribonuclease I (DNase I; Takara) and reverse transcribed using RevertAid reverse transcriptase (Fermentas). cDNA was amplified using SYBR Green PCR master mix (Applied Biosystems). Differential RNA levels were analyzed using Taqman Gene Expression Analysis (Life technologies). Quantitative polymerase chain reaction (qPCR) was performed using the SureCycler 8800 (Agilent) and AriaMx Real-Time PCR System (Agilent). Relative gene expression was normalized to internal control genes such as GAPDH or ACTB. Experiments were performed according to the manufacturer's protocol using the FFPE All-Prep kit (QIAGEN) for nucleic acid extraction (total RNA and genomic DNA) from FFPE tumor samples. Small sections of specimens were prepared from approximately 80 μm slices of FFPE tumor blocks and then dewaxed using Deparaffinization Solution (QIAGEN). Purified RNA was used for reverse transcription PCR (RT-PCR) and qPCR as above.

11. 면역 블롯(Immunoblotting) 및 면역 침강(immunoprecipitation)11. Immunoblotting and immunoprecipitation

Minute Golgi / ER 농축 키트 (Invent Biotech)를 사용하여 골지 및 ER 농축하였고, NE-PER Nuclear and Cytoplasmic Extraction Reagents (Pierce)를 사용하여 제조업체의 지침에 따라 핵 및 세포질 추출물을 분리하였다. Golgi and ER were enriched using the Minute Golgi/ER enrichment kit (Invent Biotech), and nuclear and cytoplasmic extracts were isolated using NE-PER Nuclear and Cytoplasmic Extraction Reagents (Pierce) according to the manufacturer's instructions.

수술 후, 이종 이식 종양(xenograft tumor)은 액체 질소에서 급속 냉동되었다. 마우스에서 절제된 동결된 종양의 일부를 얼음에서 해동하고 전체 용해물 추출을 위해 Complete Lysis Buffer (Active Motif)에서 균질화하였다. 단백질 농도는 Bradford 시약을 사용하여 결정되었다. 샘플을 Laemmlli 버퍼에서 5 분 동안 끓였다. 같은 양의 단백질 (30 내지 50 μg)을 SDS-PAGE (일반적으로 7.5, 10 및 12 % 젤)로 분리하였다. After surgery, xenograft tumors were flash frozen in liquid nitrogen. Portions of frozen tumors excised from mice were thawed on ice and homogenized in Complete Lysis Buffer (Active Motif) for total lysate extraction. Protein concentration was determined using Bradford reagent. Samples were boiled in Laemmli buffer for 5 minutes. Equal amounts of protein (30-50 μg) were separated by SDS-PAGE (typically 7.5, 10 and 12% gels).

면역 침강을 위해 PON1 단일 클론 항체를 단백질 G-Sepharose 4B beads (GE Healthcare)에 결합하고 용출하였다. 단백질을 반건식 전달 시스템 (semidry transfer system, Amersham)을 사용하여 Immobilon PVDF membranes (Millipore)으로 전달하였다. 검출은 Clarity Max Western ECL Substrate (Bio-Rad) 및 Western Lightning Plus-ECL (PerkinElmer)을 사용하여 수행하였다. 2 차 항체는 마우스 면역 글로불린 G- 호스래디시 퍼옥시다제 (IgG-HRP; DACO) 마우스 IgGκ(Santa Cruz Biotechnology)에 대한 염소 항체 또는 토끼 IgG-HRP에 대한 당나귀 항체 (GE Healthcare)를 사용하였다. 가교(cross-linking)를 위해, 세포를 가교(4 ℃에서 45 분 동안 1mM EGS를 사용)하기 전에 2 % 투석된 FBS를 함유하는 배지에서 굶주렸다. 구체적으로, 용해물을 분석 완충액에서 2 배 희석하고 FUT8 (단백질 G- 아가로스 비드; Abcam)에 대한 포획 비드(capture bead)와 함께 밤새 인큐베이션(incubation)하였다. 용해물을 16, 400g에서 15 분 동안 원심 분리하여 정화한 다음 아가로스 수지로 30 분 동안 미리 정화하였다. 그런 다음 용해물을 단백질 A / G 아가로스 및 PON1 항체와 함께 4℃에서 밤새 배양하였다. 다음날, 수지를 용해 완충액으로 6 회 세척한 다음 인산염 완충 식염수 (pH 8.5)에서 2M 히드록실아민 HCl(hydroxylamine HCL)과 함께 37℃에서 6 시간 동안 배양하였다. 그 후 수지를 제거하고, 상청액을 표시된 분석에 사용하였다. 면역 블롯팅에 사용된 1 차 항체는 PON1 (ab24261, Abcam), RCAS1 (12290, CST) 및 GAPDH (6C5, Santa Cruz Biotechnology)이다. 면역 침강에 사용된 항체는 PON1 (17A12, Santa Cruz Biotechnology) 및 FUT8 (ab191571, Abcam)이다.For immunoprecipitation, PON1 monoclonal antibody was bound to protein G-Sepharose 4B beads (GE Healthcare) and eluted. Proteins were transferred to Immobilon PVDF membranes (Millipore) using a semidry transfer system (Amersham). Detection was performed using Clarity Max Western ECL Substrate (Bio-Rad) and Western Lightning Plus-ECL (PerkinElmer). As the secondary antibody, a goat antibody to mouse immunoglobulin G-horseradish peroxidase (IgG-HRP; DACO) mouse IgGκ (Santa Cruz Biotechnology) or a donkey antibody to rabbit IgG-HRP (GE Healthcare) was used. For cross-linking, cells were starved in medium containing 2% dialyzed FBS before cross-linking (using 1 mM EGS for 45 min at 4°C). Specifically, lysates were diluted 2-fold in assay buffer and incubated overnight with capture beads for FUT8 (protein G-agarose beads; Abcam). The lysate was clarified by centrifugation at 16, 400 g for 15 min and then pre-clarified with agarose resin for 30 min. Lysates were then incubated overnight at 4°C with protein A/G agarose and PON1 antibody. The next day, the resin was washed 6 times with lysis buffer and then incubated with 2M hydroxylamine HCL in phosphate buffered saline (pH 8.5) at 37°C for 6 hours. The resin was then removed and the supernatant used for the indicated assay. Primary antibodies used for immunoblotting were PON1 (ab24261, Abcam), RCAS1 (12290, CST) and GAPDH (6C5, Santa Cruz Biotechnology). Antibodies used for immunoprecipitation were PON1 (17A12, Santa Cruz Biotechnology) and FUT8 (ab191571, Abcam).

12. ELISA12.ELISA

Sandwich-based ELISA kit는 제조업체의 프로토콜에 따라 PON1 (RayBiotech), FUT8 (LSBio) 및 ATF6 (Novus Biologicals)를 감지하는 데 사용되었다. SLC35C1의 ELISA 검출을 위해, 96 웰 마이크로 타이터 플레이트를 HLE와 유사한 SLC35C1 항체 (CSB-PA839285LA01HU, Cusabio)로 사전 코팅하였다. 흡광도는 450nm에서 측정되었다.A Sandwich-based ELISA kit was used to detect PON1 (RayBiotech), FUT8 (LSBio) and ATF6 (Novus Biologicals) according to the manufacturer's protocol. For ELISA detection of SLC35C1, 96 well microtiter plates were pre-coated with an HLE-like SLC35C1 antibody (CSB-PA839285LA01HU, Cusabio). Absorbance was measured at 450 nm.

13. 폴리펩티드 합성 분석13. Polypeptide synthesis assay

초기 단백질 합성을 감지하기 위하여 EZClick global protein synthesis kit (Biovision)를 제조업체의 프로토콜에 따라 사용하였다. 이 분석은 푸로마이신의 알킨 유사체, O-프로파길-푸로마이신 (O-Propargyl-puromycin; OP-puro)을 기반으로한다. OP-puro는 초기 폴리펩티드 사슬과 공유 결합체를 형성하여 번역을 중단한다. 잘린 폴리펩티드는 프로테아좀(proteasome)에 의해 빠르게 전환되며 형광 아 지드(fluorescent azide)와의 클릭 반응(click reaction)을 통해 검출할 수 있다. 형광은 LSR Fortessa (BD Biosciences)를 사용하여 유세포 분석법(flow cytometry u)으로 측정하였다. 여기(Excitation) 및 방출(emission) 파장은 각각 440 및 530 nm로 설정되었다. 분석은 BD FACSDiva 소프트웨어를 사용하여 수행되었다.To detect early protein synthesis, EZClick global protein synthesis kit (Biovision) was used according to the manufacturer's protocol. This assay is based on the alkyne analog of puromycin, O-Propargyl-puromycin (OP-puro). OP-puro stops translation by forming a covalent link with the nascent polypeptide chain. The cleaved polypeptide is rapidly converted by the proteasome and can be detected through a click reaction with fluorescent azide. Fluorescence was measured by flow cytometry using an LSR Fortessa (BD Biosciences). Excitation and emission wavelengths were set to 440 and 530 nm, respectively. Analysis was performed using BD FACSDiva software.

14. 트립신 감도 및 CHX 추적 분석14. Trypsin Sensitivity and CHX Trace Assay

PON1의 폴딩 상태를 평가하기 위해 용해물에 트립신을 처리하였다. 구체적으로, 용해물을 17,800g에서 4℃에서 10 분 동안 원심 분리하여 정화하였다. 1 mg / mL 50 μL 앨리쿼트(aliquot)의 투명한 용해물을 2 μL의 지시된 트립신 농도 (Promega), 4℃에서 15 분 동안 처리하였다. 50μL 정지 버퍼 (1x SDS 샘플 버퍼, 100mM 디티오트레이톨, 10x 프로테아제 억제제 칵테일)를 샘플에 첨가하고 100℃에서 5분 동안 인큐베이션하였다. 30 μg의 각 샘플을 SDS-PAGE로 분리하고 면역 블롯팅하였다. Lysates were trypsinized to assess the folding state of PON1. Specifically, the lysate was clarified by centrifugation at 17,800 g at 4° C. for 10 minutes. Clear lysates of 1 mg/mL 50 μL aliquots were treated with 2 μL of the indicated trypsin concentration (Promega), at 4° C. for 15 minutes. 50 μL stop buffer (1x SDS sample buffer, 100 mM dithiothreitol, 10x protease inhibitor cocktail) was added to the samples and incubated at 100° C. for 5 minutes. 30 μg of each sample was separated by SDS-PAGE and subjected to immunoblotting.

PON1 안정성을 평가하기 위해 6 웰 플레이트에서 배양된 세포를 지정된 시간에 25μg / mL CHX (Sigma)와 함께 배양하였고, 면역 블롯팅 또는 다른 분석에 사용하였다.To evaluate PON1 stability, cells cultured in 6-well plates were incubated with 25 μg/mL CHX (Sigma) at indicated times and used for immunoblotting or other analyses.

15. Phospho-RTK 어레이 및 키나제 인산화 분석15. Phospho-RTK Array and Kinase Phosphorylation Assay

인산화된 RTK는 PathScan human RTK signaling antibody array kit (R & D Systems)를 사용하여 제조업체의 지침에 따라 측정되었다. EGFR의 Tyrosine 1068 인산화, MET 및 HER3 / ErbB3의 pan-tyrosine 인산화, 인슐린 수용체 β의 tyrosine 1150/1151 인산화는 제조업체의 프로토콜에 따라 고체상 샌드위치 ELISA (solid-phase sandwich ELISA, CST PathScan kits)로 평가되었다. 이 분석은 표시된 표적의 내인성 수준을 정량적으로 검출한다. 흡광도는 450nm에서 측정되었다.Phosphorylated RTK was measured using the PathScan human RTK signaling antibody array kit (R & D Systems) according to the manufacturer's instructions. Tyrosine 1068 phosphorylation of EGFR, pan-tyrosine phosphorylation of MET and HER3/ErbB3, and tyrosine 1150/1151 phosphorylation of insulin receptor β were evaluated by solid-phase sandwich ELISA (CST PathScan kits) according to the manufacturer's protocol. This assay quantitatively detects endogenous levels of the indicated target. Absorbance was measured at 450 nm.

16. Cignal 45 경로 리포터 어레이16. Cignal 45 Pathway Reporter Array

Cignal 45-pathway reporter arrays (QIAGEN)를 사용하여 제조업체의 프로토콜에 따라 45 개의 전사 인자 / 신호 전달 경로의 활성을 동시에 측정하였다. 구체적으로, 다양한 조건에서 5 일 동안 성장한 세포 혼합물을 Cignal Finder 96- 웰 플레이트 (최소 30,000 세포 / 웰)로 옮겼다. 각 웰에 상주하는 리포터 컨스트럭트(construct)를 역 형질 감염(reverse transfection)을 통해 세포에 도입하였다. 세포 혼합물을 5 % FBS 및 0.1 mM MEM 비 필수 아미노산 (NEAA; Gibco)이 보충된 Opti-MEM (Gibco)에서 48 시간 동안 배양하였다. 그 다음, 세포 혼합물을 용해시키고 플레이트 리더 (POLARstar Omega)의 이중 방출 광학(dual-emission optic)을 사용하여 루시퍼라제(luciferase) 활성을 측정하였다.The activities of 45 transcription factors/signal transduction pathways were measured simultaneously using Cignal 45-pathway reporter arrays (QIAGEN) according to the manufacturer's protocol. Specifically, cell mixtures grown for 5 days in various conditions were transferred to Cignal Finder 96-well plates (minimum 30,000 cells/well). A reporter construct residing in each well was introduced into the cells by reverse transfection. Cell mixtures were cultured for 48 hours in Opti-MEM (Gibco) supplemented with 5% FBS and 0.1 mM MEM nonessential amino acids (NEAA; Gibco). Then, the cell mixture was lysed and the luciferase activity was measured using the dual-emission optics of a plate reader (POLARstar Omega).

17. 증식, 생존, 세포주기, 아폽토시스 및 노화 분석17. Proliferation, survival, cell cycle, apoptosis and senescence assays

세포 증식과 생존은 sulforhodamine B (SRB)와 콜로니 형성(colony formation) 분석에 의해 평가하였다. 세포 분류, DNA 함량 정량화에 의한 세포주기 분석, sub-G1 피크에서의 세포 사멸 검출은 FACSCalibur (BD Biosciences)를 사용하여 유세포 분석에 의해 수행하였다. 분석은 BD CellQuest Pro 소프트웨어를 사용하여 수행하였다. 각 분석에 최소 20,000 개의 세포를 사용하였다. 세포주기의 각 단계에서 세포 분포 비율의 변화가 결정되었다. apoptotic body를 분리하기 위해 지정된 조건에서 성장한 세포를 0.35 % BSA가 있는 무 혈청 배지로 옮기고 24 시간 후에 세포 파쇄물(cell debris)을 수집하였다. 세포를 300g에서 10 분 동안 원심 분리하고 남은 세포 파쇄물(cell debris)을 제거하고 가용성 분비단백체를 수득하였다. 혼합물을 초고속 진공 원심 분리기 (Vision Scientific)를 사용하여 20 분 동안 16,500g에서 원심 분리하였다. Cell proliferation and survival were assessed by sulforhodamine B (SRB) and colony formation assays. Cell sorting, cell cycle analysis by DNA content quantification, and cell death detection at the sub-G1 peak were performed by flow cytometry using a FACSCalibur (BD Biosciences). Analysis was performed using BD CellQuest Pro software. A minimum of 20,000 cells were used for each assay. Changes in cell distribution proportions at each stage of the cell cycle were determined. To isolate apoptotic bodies, cells grown under the specified conditions were transferred to serum-free medium containing 0.35% BSA, and cell debris was collected after 24 hours. Cells were centrifuged at 300 g for 10 minutes, and remaining cell debris was removed to obtain soluble secreted protein. The mixture was centrifuged at 16,500g for 20 minutes using an ultra high speed vacuum centrifuge (Vision Scientific).

노화를 감지하기 위해 senescence βgalactosidase staining kit (CST)를 사용하여 제조사의 프로토콜에 따라 SA-β활성을 측정하였다. SA-β양성 세포는 디지털 역광 현미경 (40x 위상차, Leica DMi1)으로 분석된 서로 다른 염색 영역의 3 개의 독립적인 이미지를 기반으로 정량화하였다. 노화 유전자 시그니처 및 SASP 활성을 평가하기 위해 qPCR을 통해 p16, LNMB1, IL-1α, IL-6, MMP-3, MMP-9, CXCL-1, CXCL-10 및 CCL20의 유전자 발현을 측정하였다.To detect aging, SA-β activity was measured using a senescence βgalactosidase staining kit (CST) according to the manufacturer's protocol. SA-β-positive cells were quantified based on three independent images of different staining areas analyzed with a digital inverted light microscope (40x phase contrast, Leica DMi1). Gene expressions of p16, LNMB1, IL-1α, IL-6, MMP-3, MMP-9, CXCL-1, CXCL-10 and CCL20 were measured by qPCR to evaluate the aging gene signature and SASP activity.

18. 카스파제(Caspase) 활성 및 세포 내 ATP 분석18. Caspase activity and intracellular ATP assay

Caspase 3/7 및 9 활성은 제조업체의 프로토콜에 따라 각각 fluorescence-based Apo-ONE homogenous caspase 3/7 assay kit (Promega) 및 luminescence-based caspase-glo 9 assay system (Promega)을 사용하여 평가하였다. 여기(Excitation) 및 방출(emission) 파장은 각각 560 및 590 nm으로 설정하였다. 발광은 발광계(luminometer)에서 판독하였다. Caspase 3/7 and 9 activities were evaluated using the fluorescence-based Apo-ONE homogenous caspase 3/7 assay kit (Promega) and the luminescence-based caspase-glo 9 assay system (Promega), respectively, according to the manufacturer's protocol. Excitation and emission wavelengths were set to 560 and 590 nm, respectively. Luminescence was read on a luminometer.

ATP 측정을 위해, 세포를 96 웰 플레이트에 넣고 영양 제한 배지 (10 % 투석 FBS)에서 지정된 처리 / 배양 조건을 적용하였다. ATP 수준은 luminescence-based ATPLite system (Perkin-Elmer)을 사용하여 제조업체의 지침에 따라 측정하였다.For ATP measurements, cells were placed in 96 well plates and subjected to the indicated treatment/culture conditions in nutrient-limited medium (10% dialysis FBS). ATP levels were measured using a luminescence-based ATPLite system (Perkin-Elmer) according to the manufacturer's instructions.

19. 효소 활성 분석19. Enzyme activity assay

Paraoxonase 활성은 4-nitrophenol 형성을 기반으로 평가되었다. Paraoxon (O, O-Diethyl O- (4-nitrophenyl) phosphate; Sigma)이 기질로 사용되었다. 흡광도는 412 nm에서 측정되었다. 파라옥소나제 활성의 한 단위는 분(min)당 형성된 1 nM 4-니트로페놀(4-nitrophenol)으로 정의되었다. 아릴에스테라제(arylesterase) 활성은 페놀 형성을 기반으로 평가되었다. 페닐아세테이트 (Sigma)가 기질로 사용되었고, 흡광도는 217nm에서 측정되었다. 아릴에스테라제(arylesterase) 활성의 한 단위는 분(min)당 가수 분해된 1mM의 페닐아세테이트(phenylacetate)와 동일하다.Paraoxonase activity was evaluated based on 4-nitrophenol formation. Paraoxon (O,O-Diethyl O-(4-nitrophenyl) phosphate; Sigma) was used as a substrate. Absorbance was measured at 412 nm. One unit of paraoxonase activity was defined as 1 nM 4-nitrophenol formed per minute. Arylesterase activity was evaluated based on phenol formation. Phenylacetate (Sigma) was used as a substrate and absorbance was measured at 217 nm. One unit of arylesterase activity is equal to 1 mM of phenylacetate hydrolyzed per minute.

20. ROS / RNS 및 사이토카인 측정20. ROS/RNS and Cytokine Measurements

자유 라디칼 ROS / RNS는 OxiSelect in vitro ROS / RNS assay kit (CellFree radical ROS/RNS was measured by OxiSelect in vitro ROS/RNS assay kit (Cell

Biolabs)를 사용하여 제조업체의 프로토콜에 따라 측정되었다. 이 분석은 DCFH 프로브를 사용하고 산화 반응은 H2O2 또는 DCF 표준에 대해 측정되었다. 여기(Excitation) 및 방출(emission) 파장은 각각 480 및 530 nm으로 설정되었다.Biolabs) was measured according to the manufacturer's protocol. This assay used a DCFH probe and oxidation reactions were measured against H 2 O 2 or DCF standards. Excitation and emission wavelengths were set to 480 and 530 nm, respectively.

IL-6, TFN-α 및 GM-CSF 수준은 제조업체의 지침 (Sigma)에 따라 지정된 포획 항체로 사전 코팅된 ELISA 키트를 사용하여 정량화되었다. IL-6 수준은 Q-Plex Human cytokine screen (16-plex; Quansys Biosciences)을 사용하여 사전에 검출되었다. 흡광도는 450nm에서 측정되었다. IL-6, TFN-α and GM-CSF levels were quantified using ELISA kits pre-coated with the specified capture antibodies according to the manufacturer's instructions (Sigma). IL-6 levels were previously detected using the Q-Plex Human cytokine screen (16-plex; Quansys Biosciences). Absorbance was measured at 450 nm.

21. 면역 형광21. Immunofluorescence

세포를 0.1 % 젤라틴 코팅 유리 바닥 30mm 접시 (3D 종양 스페로이드 제외)에 플레이팅하고 달리 명시하지 않는 한 밤새 배양하였다. 세포를 상온에서 8 분 동안 PBS에 포함된 4 % 파라포름알데히드로 고정하고, 상온에서 PBS에 포함된 10mM Tris에서 1 분 동안 급냉시키고, PBS에 포함된 0.1 % Triton X-100에서 투과화시켰다. 세포를 상온에서 30분 동안 2 % 소 혈청 알부민 (BSA) (0.01 % Triton X-100을 포함하는 PBS)으로 블로킹(blocking)하였고, 2 % BSA로 희석된 1 차 항체와 함께 2 시간 동안 배양하였다. Alexa Fluor 또는 fluorescein isothiocyanate-conjugated 2 차 항체를 사용하여 1 차 항체를 라벨링하였다. DAPI (4 ', 6-diamidino-2-phenylindole; 0.35 μg / ml)를 사용하여 핵을 염색하였다. VECTASHIELD Mounting Medium (Vector Laboratories)을 사용하여 세포를 봉입하였다. 공 초점 현미경(Confocal microscopy)은 1.20의 개구 수(numerical aperture)를 갖는 C-Apochromat 40x 렌즈를 사용한 ZEISS LSM 780 ApoTome microscope (Carl Zeiss)을 사용하여 수행되었다. 면역 형광에 사용된 1 차 항체는 PON1 (ab24261, Abcam), PON3 (ab42322, Abcam), ATF6 (PA5-20215, Invitrogen), RCAS1 (12290, CST) 및 XBP1 (ab37152, Abcam)이다.Cells were plated in 0.1% gelatin coated glass bottom 30 mm dishes (except for 3D tumor spheroids) and cultured overnight unless otherwise specified. Cells were fixed with 4% paraformaldehyde in PBS at room temperature for 8 minutes, quenched in 10 mM Tris in PBS at room temperature for 1 minute, and permeabilized in 0.1% Triton X-100 in PBS. Cells were blocked with 2% bovine serum albumin (BSA) (PBS containing 0.01% Triton X-100) for 30 minutes at room temperature and incubated for 2 hours with primary antibody diluted in 2% BSA. . Primary antibodies were labeled using Alexa Fluor or fluorescein isothiocyanate-conjugated secondary antibodies. Nuclei were stained using DAPI (4', 6-diamidino-2-phenylindole; 0.35 μg/ml). Cells were embedded using VECTASHIELD Mounting Medium (Vector Laboratories). Confocal microscopy was performed using a ZEISS LSM 780 ApoTome microscope (Carl Zeiss) using a C-Apochromat 40x lens with a numerical aperture of 1.20. Primary antibodies used for immunofluorescence were PON1 (ab24261, Abcam), PON3 (ab42322, Abcam), ATF6 (PA5-20215, Invitrogen), RCAS1 (12290, CST) and XBP1 (ab37152, Abcam).

22. 면역 조직 화학22. Immunohistochemistry

인간 또는 마우스 FFPE 종양 조직 절편을 자일렌 대체물 (Histo-Clear, EMS; 3x5 분)에서 탈 파라핀화하고, EtOH / H2O gradient series (각각 100 %, 95 %, 70 %, 40 %, 각 5 분)로 재수화(rehydration)하였다. 재수화된 부분을 TBS에서 10 분 동안 세척하였다. 에피토프(epitope)는 예열된 Tris (10mM Tris 염기, 0.05 % Tween 20, pH 8.0) 및 citrate buffer (10mM 나트륨 시트 레이트, 0.05 % Tween 20, pH 6.0)을 사용하여 드러내었다. 절편을 Tris 완충액에서 12 분 동안 압력하 조절하였고, 구연산염으로 옮긴 후, 12 분 동안 가열하고 실온에서 40 분 동안 냉각한 다음 0.1 % Twee-20을 포함하는 TBS로 10 분 동안 세척하였다. 섹션을 TBS에 포함된 0.3 % Triton X-100으로 45 분 동안 투과시키고 TBS (2 x 5 분)에서 세척하였다. 내인성 퍼옥시다제(peroxidase) 활성을 퍼옥시다제 용액 (0.3 % H2O2/TBS)에서 켄칭(quenching)하고 섹션을 1 % BSA/TBS에 포함된 10 % 정상 당나귀 혈청 또는 무 탄소 차단 용액 (푸코실화 검출용)을 사용하여 2시간동안 블로킹(blocking)하였다. 슬라이드를 블롯팅하여 혈청을 제거한 다음, 1 차 항체를 미리 결정된 농도 (1 : 400 또는 1 : 800)로 넣어주었다. 슬라이드를 4℃의 가습 챔버(humidified chamber)에서 밤새 배양하고 TBS (3 x 5 분)로 세척하였다. 비오틴화된 링크 및 HRP- 접합된 이차 항체를 섹션에 적용하고 상온의 어두운 가습 챔버에서 2 시간 동안 배양한 다음 세척하였다. 복제 슬라이드도 제조업체의 프로토콜에 따라 H & E (Vector Labs)로 염색되었다. 슬라이드를 장착하기 위해 A VECTASHIELD hard set mounting medium (Vector Labs)를 사용하였다. 양성 염색 밀도는 Leica DMi1 현미경에 연결된 Leica CCD 카메라를 사용하여 측정되었다. 비오틴화된 AAL (20 μg / ml)을 사용하여 푸코실화를 검출하였다. 사용된 1 차 항체는 PON1 (18155-1-AP, Protein tech) 및 PON3 (OTI1A5, Thermo Scientific)이다.Human or mouse FFPE tumor tissue sections were deparaffinized in xylene substitute (Histo-Clear, EMS; 3 × 5 min) and plated in an EtOH/H 2 O gradient series (100%, 95%, 70%, 40%, 5 min each). minutes) and rehydrated. The rehydrated part was washed in TBS for 10 minutes. The epitope was revealed using preheated Tris (10 mM Tris base, 0.05% Tween 20, pH 8.0) and citrate buffer (10 mM sodium citrate, 0.05% Tween 20, pH 6.0). Sections were pressure conditioned in Tris buffer for 12 minutes, transferred to citrate, heated for 12 minutes, cooled at room temperature for 40 minutes, and washed in TBS containing 0.1% Twee-20 for 10 minutes. Sections were permeabilized with 0.3% Triton X-100 in TBS for 45 minutes and washed in TBS (2 x 5 minutes). Endogenous peroxidase activity was quenched in peroxidase solution (0.3% H 2 O 2/ TBS) and sections were embedded in 1% BSA/TBS. Blocking was performed for 2 hours using 10% normal donkey serum or carbon-free blocking solution (for fucosylation detection). After blotting the slides to remove serum, primary antibodies were added at a predetermined concentration (1:400 or 1:800). The slides were incubated overnight in a humidified chamber at 4°C and washed with TBS (3 x 5 min). Biotinylated LINK and HRP-conjugated secondary antibodies were applied to the sections and incubated for 2 hours in a dark, humidified chamber at room temperature, followed by washing. Replica slides were also stained with H&E (Vector Labs) according to the manufacturer's protocol. A VECTASHIELD hard set mounting medium (Vector Labs) was used to mount the slides. Positive staining density was measured using a Leica CCD camera coupled to a Leica DMi1 microscope. Fucosylation was detected using biotinylated AAL (20 μg/ml). Primary antibodies used were PON1 (18155-1-AP, Protein tech) and PON3 (OTI1A5, Thermo Scientific).

23. 이종 이식 (xenograft) 및 폐 전이 유도23. Induction of xenograft and lung metastasis

실험은 기관 동물 관리 및 이용위원회에서 승인한 지침에 따라 서울대학교 수의과 대학에서 수행되었다. 5 내지 7 주령 C57BL / 6 배경 수컷 마우스는 Orient Bio Inc.에서 구입하였고, 일반적인 식이 (PMI LabDiet) 및 물이 제공되었다. Experiments were performed at the College of Veterinary Medicine, Seoul National University, according to guidelines approved by the Institutional Animal Care and Use Committee. Male mice, 5 to 7 weeks old, C57BL/6 background, were purchased from Orient Bio Inc. and provided with normal diet (PMI LabDiet) and water.

이종 이식(xenograft)의 경우, 200 μL의 배양 배지 / 성장 인자 감소된 Matrigel (BD Biosciences)의 LLC-CC 및 LLC-PON1 세포 현탁액 (1.2x107 세포)을 1 : 1 비율로 각 마우스의 오른쪽 옆구리에 피하 주사하였다. For xenograft, LLC-CC and LLC-PON1 cell suspensions (1.2x10 7 cells) in 200 μL of culture medium/growth factor reduced Matrigel (BD Biosciences) at a 1:1 ratio were added to the right flank of each mouse. was injected subcutaneously.

전이의 경우, 150 μL 배양 배지에 있는 LLC-CC 및 LLC-PON1 세포 현탁액 (2.5 x 106 세포)을 꼬리 정맥을 통해 정맥 주사하였다. 주사 후 지정된 시간에 마우스를 희생시켰다. 폐, 간, 비장 및 원발성 또는 전이된 종양이 발생한 기타 부위를 추가 테스트를 위해 얼음처럼 차가운 PBS에 보관하였다. 모든 마우스는 수술 중 및 안락사 전에 마취 마스크를 통해 2 내지 4 % 이소플루란 (Sigma)을 투여하여 지속적인 진정 상태를 유지하였다. 디지털 캘리퍼 측정을 사용하여 종양 부피를 결정하고 다음 공식을 사용하여 계산하였다. 종양 부피 = (D × d2) / 2, 여기서 D 및 d는 각각 긴 종양 직경과 짧은 종양 직경을 나타낸다. 각 마우스의 체중도 모니터링되었다. For metastasis, a suspension of LLC-CC and LLC-PON1 cells (2.5 x 10 6 cells) in 150 μL culture medium was injected intravenously through the tail vein. Mice were sacrificed at the indicated times after injection. Lungs, livers, spleens and other sites where primary or metastatic tumors developed were stored in ice-cold PBS for further testing. All mice were maintained under continuous sedation by administering 2 to 4% isoflurane (Sigma) through an anesthesia mask during surgery and before euthanasia. Tumor volume was determined using digital caliper measurements and calculated using the formula: Tumor volume = (D × d2)/2, where D and d represent the long and short tumor diameters, respectively. The body weight of each mouse was also monitored.

혈청을 샘플링하기 위해 마우스를 적외선 램프 아래에 있는 케이지에서 몇 분 동안 분리하여 혈류를 증가시켰다. 꼬리 부분을 닦고 혈액을 채취하였다. 혈액 샘플을 튜브로 옮기고, 4℃에서 최소 4 시간 동안 배양하고, 4 ℃에서 10,000g로 10 분 동안 원심 분리하였다. 혈청을 수집한 후, 다시 원심 분리하고 추가 사용까지 액체 질소에서 급속 냉동(snap frozen)하였다.To sample the serum, the mice were isolated from the cage for several minutes under an infrared lamp to increase blood flow. The tail was cleaned and blood was drawn. Blood samples were transferred to tubes, incubated at 4°C for a minimum of 4 hours, and centrifuged at 4°C at 10,000 g for 10 minutes. After serum was collected, it was centrifuged again and snap frozen in liquid nitrogen until further use.

24. Transwell 침입(invasion) 및 갭 폐쇄 분석(gap-closure assay)24. Transwell invasion and gap-closure assay

주화성(chemotactic) invasion assay는 matrigel / ECM 기반 막이 있는 Boyden 챔버 웰 (24 웰, 8μm 기공 크기, Corning)에서 수행되었다. Matrigel 매트릭스 (Corning)를 무 혈청 Opti-MEM으로 1mg / mL로 희석하고 상부 챔버의 인서트에 적용하였다. 세포의 주화성 유도를 위해, 8 % FBS 또는 지시된 마우스 혈청이 보충된 800 μL 배양 배지를 하부 챔버에 첨가하였다. 표준 배양 조건에서 24 시간 또는 48 시간 동안 배양한 후, 막 삽입물을 제거하고 막의 상부 표면에서 비 침습 세포를 제거하고 1x 세포 해리 용액 (코닝)을 사용하여 제조업체의 프로토콜을 따라 침입 세포를 비 효소적으로 제거하였다. 침입한 세포를 Mayer's modified hematoxylin (Abcam)으로 20 분 동안 염색하고 물로 세척하였다. A chemotactic invasion assay was performed in Boyden chamber wells (24 wells, 8 μm pore size, Corning) with matrigel/ECM based membranes. Matrigel matrix (Corning) was diluted to 1 mg/mL with serum-free Opti-MEM and applied to the insert in the upper chamber. For chemotaxis induction of cells, 800 μL culture medium supplemented with 8% FBS or indicated mouse serum was added to the lower chamber. After incubation for 24 or 48 hours under standard culture conditions, the membrane insert was removed and the non-enzymatically invading cells were removed from the upper surface of the membrane and non-enzymatically invading cells using 1x cell dissociation solution (Corning) following the manufacturer's protocol. was removed. Invading cells were stained with Mayer's modified hematoxylin (Abcam) for 20 minutes and washed with water.

갭 폐쇄 분석(gap closing assay)을 위해, 세포를 시드하고 융합할 때까지 성장시켰다. P10 팁을 사용하여 간격을 만들었다. 세포를 세척하고 분비단백체를 첨가하였다. 갭 폐쇄를 모니터링하기 위해 디지털 역광 현미경을 사용하여 시간이지남에 따른 이미지를 획득하였다.For the gap closing assay, cells were seeded and grown until confluent. Gaps were made using P10 tips. Cells were washed and secreted protein was added. Images were acquired over time using a digital inverted light microscope to monitor gap closure.

25. 무 표지 단백질체학(Label-free proteomics)25. Label-free proteomics

침전된 AAL이 풍부한 분비단백체(45μg)를 1mm 두께의 10 % SDS-PAGE 겔에서 분리하고 CBB G-250 염색 용액 (Bio-Rad)으로 상온에서 1.5 시간 동안 염색하였다. 30 내지 70 kDa 부분을 2 x 2 mm 큐브로 잘라내어 Protein Lo-Bind 튜브 (Eppendorf)로 옮겼다. 잘려진 겔을 튜브로 나누고, 흔들리는 랙(shaking rack)에서 75mM 중탄산암모늄 (ammonium bicarbonate, Sigma) 및 40 % EtOH (1 : 1)에서 여러 번 탈색시켰다. 탈색된 겔 조각을 100mM 중탄산암모늄(ammonium bicarbonate) 및 아세토니트릴(acetonitrile) (1 : 1)로 세척하고 볼텍싱(vortexing)하고, 실온에서 15 분 동안 배양하였다. 겔 조각을 100mM 중탄산암모늄(ammonium bicarbonate)으로 희석하고 1 시간 동안 51℃에서 10mM 디티오트레이톨(dithiothreitol)로 환원시켰다. 겔 조각을 30 분 동안 실온으로 식힌 다음, 어둠 속에서 45 분 동안 실온에서 20mM의 요오도아세트아미드(iodoacetamide a)로 알킬화(alkylation)시켰다. 겔 조각을 100 % 아세토니트릴에서 탈수시키고 SpeedVac에서 건조시켰다. 인-겔(In-gel) 단백질은 흔들리는 배양기(shaking incubator)에서 12 시간 동안 37℃에서 20 : 1의 단백질 : 효소 비율의 트립신으로 분해하였다. 펩타이드는 100μL 추출 완충액 (5 % 아세트산 / 아세토 니트릴; 1 : 2)에서 추출하고 흔들리는 인큐베이터에서 15 분 동안 37℃에서 배양하였다. 트립신 펩티드 혼합물은 0.1 % 아세트산(acetic acid)으로 겔로부터 용리하였다.The precipitated AAL-rich secretory protein (45 μg) was separated on a 1 mm thick 10% SDS-PAGE gel and stained with CBB G-250 staining solution (Bio-Rad) for 1.5 hours at room temperature. Sections between 30 and 70 kDa were cut into 2 x 2 mm cubes and transferred to Protein Lo-Bind tubes (Eppendorf). The cut gel was divided into tubes and destained several times in 75 mM ammonium bicarbonate (Sigma) and 40% EtOH (1:1) on a shaking rack. The destained gel pieces were washed with 100 mM ammonium bicarbonate and acetonitrile (1:1), vortexed, and incubated at room temperature for 15 minutes. The gel piece was diluted with 100 mM ammonium bicarbonate and reduced with 10 mM dithiothreitol at 51 °C for 1 hour. The gel pieces were cooled to room temperature for 30 minutes and then alkylated with 20 mM iodoacetamide a at room temperature for 45 minutes in the dark. Gel pieces were dehydrated in 100% acetonitrile and dried in a SpeedVac. In-gel proteins were digested with trypsin at a protein:enzyme ratio of 20:1 at 37°C for 12 hours in a shaking incubator. Peptides were extracted in 100 μL extraction buffer (5% acetic acid/acetonitrile; 1:2) and incubated at 37°C for 15 min in a shaking incubator. The tryptic peptide mixture was eluted from the gel with 0.1% acetic acid.

질량 분석(Mass spectrometry)을 위해 나노 스프레이 액체 크로마토그래피 직렬 질량 분석법 (nanospray liquidchromatography tandem mass spectrometry; LC-MS / MS)을 사용하였다. LC-MS / MS는 Agilent 1200 series G1312B binary pump SL 및 NanoLC AS-2 autosampler (Eksigent Technologies)와 결합한 LTQ-Orbitrap mass spectrometer (Thermo Electron)로 수행하였다. C18 역상 수지 (Magic C18, 5μm 입자, 200-Å 공극 크기, Michrom BioResources)로 채워진 전기분무 팁(electrospray tip)이 있는 75-μm (내경) 융합 실리카 모세관 컬럼에 자동 시료 주입기를 통해 펩타이드 혼합물 (샘플 당 2μL)을 로드하였다. For mass spectrometry, nanospray liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS / MS) was used. LC-MS/MS was performed with an LTQ-Orbitrap mass spectrometer (Thermo Electron) coupled to an Agilent 1200 series G1312B binary pump SL and a NanoLC AS-2 autosampler (Eksigent Technologies). Peptide mixture (sample 2 μL per) was loaded.

펩티드는 이동상을 사용하는 역상 액체 크로마토그래피로 분리하였다. 직렬 질량 스펙트럼은 Sorcerer 3.4 beta2 (Sorcerer 웹 인터페이스)를 사용하여 처리하였다. 모든 MS / MS 샘플은 SEQUEST Cluster (Thermo Scientific)를 사용하여 분석하였으며 Mascot generic format (MGF) 파일은 인간 IPI v3.68 데이터베이스를 문의하도록 설정하였다. 검색은 가변 변형으로서 시스테인의 메티오닌 및 카바미도 메틸 변형의 산화 유무에 관계없이 수행하였다. 노이즈 효과를 줄이기 위해 Sorcerer에서 데이터를 검색하는 동안 미끼 옵션(decoy option)을 통해 오탐 및 오 탐지율을 보정하였다. Scaffold v4.0.5 (Proteome 소프트웨어)는 MS / MS 기반 펩타이드 및 단백질 식별을 검증하기 위해 사용하였다. PeptideProphet는 MS / MS 스펙트럼에 대한 펩티드 및 단백질 할당을 검증하기 위해 사용하였다 (> 95 % 확률). 총 이온 전류 (total ion current; TIC, 단백질에 할당된 스펙트럼의 모든 TIC 값의 평균으로 정규화)로 정규화하여 각 데이터 세트에 대한 감산 단백질체 분석(Subtractive proteomic analysis)을 수행하였다.Peptides were separated by reverse phase liquid chromatography using a mobile phase. Serial mass spectra were processed using Sorcerer 3.4 beta2 (Sorcerer web interface). All MS/MS samples were analyzed using SEQUEST Cluster (Thermo Scientific) and Mascot generic format (MGF) files were set to query the human IPI v3.68 database. The search was performed with and without oxidation of methionine and carbamido methyl modifications of cysteine as variable modifications. In order to reduce the noise effect, the false positive and false positive rates were corrected through the decoy option during data retrieval in Sorcerer. Scaffold v4.0.5 (Proteome software) was used to verify MS/MS-based peptide and protein identification. PeptideProphet was used to verify peptide and protein assignments to MS/MS spectra (>95% probability). Subtractive proteomic analysis was performed on each data set, normalized to the total ion current (TIC, normalized to the average of all TIC values in the spectrum assigned to the protein).

26. RNA-seq26.RNA-seq

낮은 밀도의 H1993-GR을 지정된 조건에서 48 시간 동안 성장시켰고, RNAeasy 미니 키트를 사용하여 전체 RNA를 추출하였다. TruSeq stranded total RNA H/M/R prep kit를 사용하여 2x101 paired-end RNA-seq 라이브러리를 구성하고 Novaseq6000 시스템 (Illumina)을 사용하여 시퀀싱하였다. Raw paired-end 시퀀싱 읽기(sequencing reads)는 인간 게놈 (빌드 hg38)에 매핑되었다. HISAT2 v2.1.0는 "--dta" 및 "--dta-cufflinks" 옵션을 제외하고 기본 매개 변수를 사용하였다. Stringtie v.2.0.6은 GENCODE v27의 전사체 정보를 사용하여 유전자 및 전사체의 발현을 정량화하였다. Ballgown 패키지는 각 유전자에 대한 FPKM을 생성하는 차등 유전자 발현 분석을 수행하는 데 사용되었다. FDR (false discovery rate) <0.05 (폴드 변화가 2 배 이상 또는 0.7 배 미만인 유전자) 및 10 개 이상의 평균 읽기 수(read count)를 차별적으로 발현된 유전자로 정의하였다. Low density H1993-GR was grown for 48 hours under the indicated conditions and total RNA was extracted using the RNAeasy mini kit. A 2x101 paired-end RNA-seq library was constructed using the TruSeq stranded total RNA H/M/R prep kit and sequenced using the Novaseq6000 system (Illumina). Raw paired-end sequencing reads were mapped to the human genome (build hg38). HISAT2 v2.1.0 used default parameters except for "--dta" and "--dta-cufflinks" options. Stringtie v.2.0.6 quantified the expression of genes and transcripts using the transcript information of GENCODE v27. The Ballgown package was used to perform differential gene expression analysis generating FPKMs for each gene. A differentially expressed gene was defined as a false discovery rate (FDR) <0.05 (a gene with a fold change of 2-fold or more or less than 0.7-fold) and an average read count of 10 or more.

유전자 온톨로지 분석(Gene ontology analysis; GO)은 DAVID 6.8을 사용하여 수행하였다. 생물학적 과정 또는 분자 기능의 GO를 탐색하고 요약하였다. P <0.01 인 GO를 유의한 것으로 선택하였다. GO 의미론적 유사성(Semantic-similarity) 네트워크 시각화는 REVIGO (www.revigo.irb.hr)를 사용하여 수행하였다. R에서 pheatmap 라이브러리를 사용하여 계층적 클러스터링(clustering)을 수행하였다. 기본 옵션을 사용하여 행 값(Row-value)으로 필터링된 FPKM 값을 분석하였다.Gene ontology analysis (GO) was performed using DAVID 6.8. GOs of biological processes or molecular functions were explored and summarized. GOs with P<0.01 were selected as significant. GO semantic-similarity network visualization was performed using REVIGO (www.revigo.irb.hr). Hierarchical clustering was performed using the pheatmap library in R. The FPKM values filtered by row-value were analyzed using the default option.

27. 생물 정보학27. Bioinformatics

약물 반응 (약물 및 세포 주당 IC50) 및 유전자 발현 데이터 (기초 발현으로 정규화된 log2로 변환된 RNA 값 또는 세포 주당 RNA-seq TPM)는 GDSC (v2, www.cancerRxgene.org) 및 CCLE(v2, www.depmap.org)에서 수집하였다. 모든 IC50은 μM로 표시다. 암 유형별로 세포주를 범주별로 분류하고 R로 표시하였다. 해당 약물 또는 발현 측정이 없는 세포주는 분석에 포함되지 않았다. 암 유형별 약물 반응과 유전자 발현 간의 상관 관계 분석은 전처리된 값을 정량적으로 일치시켜 수행하였다. 스피만의 상관 계수(Spearman's correlation coefficient), 상대 정량 및 플로팅(plotting)은 Python으로 수행하였다. p <0.05 인 상관 관계만 표시된다. 돌연변이 데이터세트는 CCLE (v2, www.cbioportal.org)에서 얻었으며 FUT 도메인 정보는 Pfam 데이터베이스 (www.pfam.xfam.org)에서 검색되었다. CTRP 데이터 세트는 CARE 알고리즘 (www.care.dfci.harvard.edu)을 사용하여 분석하였다.Drug response (IC50 per drug and cell line) and gene expression data (log2 transformed RNA values normalized to basal expression or RNA-seq TPM per cell line) were obtained from GDSC (v2, www.cancerRxgene.org) and CCLE (v2, www .depmap.org). All IC50s are expressed in μM. Cell lines were categorized by cancer type and marked with R. Cell lines lacking the drug or expression measurement of interest were not included in the analyses. Correlation analysis between drug response and gene expression by cancer type was performed by quantitatively matching the preprocessed values. Spearman's correlation coefficient, relative quantification and plotting were performed in Python. Only correlations with p < 0.05 are shown. Mutational datasets were obtained from CCLE (v2, www.cbioportal.org) and FUT domain information was retrieved from the Pfam database (www.pfam.xfam.org). The CTRP data set was analyzed using the CARE algorithm (www.care.dfci.harvard.edu).

CCS 유전자 세트 (n = 1,810)는 UniProt에서 확보하였다. 글리코실화 (N- / O- 글리코 실화) 유전자 세트는 MSigDB의 GOs "글리코실화", "단백질 N- 연결 글리코실화"및 "단백질 O- 연결 글리코실화"를 사용하여 유전자 세트 분석을 수행하여 얻었다. CCS 유전자 세트와 함께 전체 및 중첩 글리코실화 유전자 (전체 글리코 실화의 경우 n = 264 또는 19, N- 연결의 경우 n = 81 또는 1, O- 연결의 경우 n = 193 또는 18)가 분석에 포함되었다. CCS의 경우 FC_2의 결측치(missing values)가 제거되었고 0이 결측치으로 간주되었다. P-값은 양면 스튜던트 t- 검정으로 계산하고 Benjamini-Hochberg 절차를 사용하여 FDR을 제어하도록 조정(Padj)하였다. The CCS gene set (n = 1,810) was obtained from UniProt. Glycosylation (N-/O-glycosylation) gene sets were obtained by performing gene set analysis using the GOs “Glycosylation”, “Protein N-linked glycosylation” and “Protein O-linked glycosylation” in MSigDB. Total and overlapping glycosylation genes (n = 264 or 19 for total glycosylation, n = 81 or 1 for N-linked, and n = 193 or 18 for O-linked) along with the CCS gene set were included in the analysis . For CCS, missing values of FC_2 were removed and 0 was considered as missing value. P-values were calculated with a two-sided Student's t-test and adjusted to control for FDR using the Benjamini-Hochberg procedure (Padj).

메틸화 데이터 분석은 CCLE v2의 전처리된 환원 표현 중아황산염 시퀀싱 (reduced representation bisulfite sequencing; RRBS) 데이터 세트를 사용하여 수행하였다. 약물 민감도 데이터는 GDSC에서 얻었다.Methylation data analysis was performed using the preprocessed reduced representation bisulfite sequencing (RRBS) data set of CCLE v2. Drug sensitivity data were obtained from GDSC.

PON1 공동 발현 유전자는 RNA-seq RPKM mRNA 풍부 데이터를 기반으로 CCLE v2를 얻었다. 상호 작용 순위는 스피만의 상관 관계 및 p- 값을 기반으로 정하였다. 정량 분석 및 플로팅은 Python으로 수행하였다. 각 유전자가 암호화하는 단백질의 위치는 Human Protein Atlas (www.proteinatlas.org)에서 조회되었다. PON1 co-expressed genes were obtained CCLE v2 based on RNA-seq RPKM mRNA abundance data. Interaction rankings were based on Spieman's correlations and p-values. Quantitative analysis and plotting were performed in Python. The location of the protein encoded by each gene was searched in the Human Protein Atlas (www.proteinatlas.org).

PON1 단백질 서열의 N- 글리코실화 부위는 NetNGlyc (www.cbs.dtu.dk/services/NetNGlyc)을 사용하여 예측되었다. PON1 내의 접힘 및 전하 영역은 FoldIndex (www.fold.weizmann.ac.il/fldbin/findex) 및 EMBOSS charge prediction tool (www.bioinformatics.nl/cgi-bin/emboss/charge)을 사용하여 시각화하였다. 특정 아미노산 치환으로 인한 단백질의 안정성 및 접힘 효과는 MutPred v2 (www.mutpred.mutdb.org) 및 I-Mutant v3 (www.gpcr2.biocomp.unibo.it/cgi/predictors/I-Mutant3.0 /I-Mutant3.0.cgi)을 사용하여 예측되었다.N-glycosylation sites in the PON1 protein sequence were predicted using NetNGlyc (www.cbs.dtu.dk/services/NetNGlyc). Fold and charge regions within PON1 were visualized using FoldIndex (www.fold.weizmann.ac.il/fldbin/findex) and EMBOSS charge prediction tool (www.bioinformatics.nl/cgi-bin/emboss/charge). Stability and folding effects of proteins due to specific amino acid substitutions were evaluated using MutPred v2 (www.mutpred.mutdb.org) and I-Mutant v3 (www.gpcr2.biocomp.unibo.it/cgi/predictors/I-Mutant3.0/I -Mutant3.0.cgi) was used to predict.

암 의존성에 관한 데이터는 DepMap 포털 (www.depmap.org/portal) RNAi 스크린 데이터세트 (CRISPR Avana Public 20Q2)로 부터 얻었다. 모든 암 유형에 대한 의존성 점수는 DepMap에 의해 사전 정의된대로 계통 유형별로 그룹화되었으며 이후 GDSC v2 (AUC 값)에서 얻은 표시된 표적 치료에 대한 약물 반응과의 상관 관계 분석에 사용되었다. 스피만의 상관 계수 및 선형 회귀 파생 p- 값(linear regression-derived p-value)은 DepMap 포털의 사전 계산된 연관으로부터 얻었다. 특정 유전자 조사를 위한 세포주가 4 개 미만인 계통은 데이터 세트에서 제거되었다. 원시 필수성 점수는 Broad Institute로부터 PRISM (Profiling Relative Inhibition Simultaneously in Mixtures) 약물 스크리닝 및 Project Achilles 유전자 의존성 스크리닝에서 파생되었다.Data on cancer dependence were obtained from the DepMap portal (www.depmap.org/portal) RNAi screen dataset (CRISPR Avana Public 20Q2). Dependence scores for all cancer types were grouped by phylogenetic type as predefined by DepMap and subsequently used for correlation analysis with drug response to indicated targeted therapies obtained from GDSC v2 (AUC values). Spieman's correlation coefficients and linear regression-derived p-values were obtained from pre-calculated associations in the DepMap portal. Lines with fewer than 4 cell lines for specific genetic investigations were removed from the data set. Raw essentiality scores were derived from the Profiling Relative Inhibition Simultaneously in Mixtures (PRISM) Drug Screening and Project Achilles Genetic Dependence Screening from the Broad Institute.

재발 없는 생존 기간 (relapse-free survival; RFS) 분석을 위해 폐암 또는 팬암(pan-cancer)에 대한 KM 플로터 (www.kmplot.com/analysis)에서 데이터를 얻었다. Data were obtained from KM plotter (www.kmplot.com/analysis) for lung cancer or pan-cancer for relapse-free survival (RFS) analysis.

동시 발생 유전자 분석(co-occurrence gene analysis)을 위해 유방암 METABRIC 코호트(cBioPortal)의 데이터가 사용되었다. 푸코실화 유전자 카피 수 증폭, 결실, mRNA 상향 조절 또는 mRNA 하향 조절이있는 환자에서 공동 발생하는 유전자를 계층화하였다.Data from the breast cancer METABRIC cohort (cBioPortal) were used for co-occurrence gene analysis. Co-occurring genes in patients with fucosylation gene copy number amplification, deletion, mRNA upregulation or mRNA downregulation were stratified.

<실험예 1> 치료에 의해 유발된 암 분비단백체(secretome)의 코어 푸코실화(Core fucosylation) 확인<Experimental Example 1> Confirmation of core fucosylation of cancer secretome induced by treatment

푸코실화가 약물 민감도와 상관 관계가 있는 지 조사하기 위하여, 푸코실트랜스터아제 (fucosyltransferases; FUT) 및 단백질 O-푸코실 트랜스퍼라제(protein O-fucosyltransferases; POFUT)의 유전자 발현을 조사하였다.To investigate whether fucosylation correlates with drug sensitivity, gene expressions of fucosyltransferases (FUT) and protein O-fucosyltransferases (POFUT) were examined.

구체적으로, 약물 유전체학 데이터베이스인 GDSC (Genomics of Drug Sensitivity in Cancer) 및 CCLE (Cancer Cell Line Encyclopedia)를 이용하였다. 세포주에서 파생된 데이터를 30 가지 암 유형으로 클러스터링한 후 유전자 발현과 요약 약물 반응 측정 사이의 상관 관계를 결정하였다(IC50 기준).Specifically, the pharmacogenomic databases Genomics of Drug Sensitivity in Cancer (GDSC) and Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE) were used. After clustering cell line-derived data into 30 cancer types, correlations between gene expression and summary drug response measures were determined (based on IC50).

그 결과, 도 1a에 나타난 바와 같이, Spearman의 상관 계수는 두 데이터 세트에서 푸코실화 유전자 발현과 약물 내성 사이에 가변적이지만 광범위한 연관성이 있음을 확인하였다. 특히, N- 결합을 통해 코어 푸코실화를 직접 매개하는 것으로 알려진 유일한 효소인 FUT8의 경우, 두 데이터 세트에서 다양한 암세포에서 일관되게 높게 발현되는 것을 확인하였다.As a result, as shown in FIG. 1A, Spearman's correlation coefficient confirmed that there was a variable but broad correlation between fucosylation gene expression and drug resistance in the two data sets. In particular, FUT8, the only enzyme known to directly mediate core fucosylation through N-linkage, was consistently highly expressed in various cancer cells in both data sets.

환자 혈청에서 푸코실화를 특징을 알아보기 위하여, 도 1b에 나와 있는 바와 같이, 폐암 환자(LC) 혈청으로부터 푸코실화된 샘플을 준비하고, AAL 블로팅 (AAL blotting)을 수행하였다.To characterize fucosylation in patient serum, fucosylated samples were prepared from lung cancer patient (LC) serum and AAL blotting was performed, as shown in FIG. 1B.

그 결과, 도 1c에 나타난 바와 같이, 치료받지 않은 환자에 비하여, 3세대 EGFR 티로신 키나제 억제제(EGFR-tyrosine kinase inhibitor, TKI)인 오시머티닙(osimertinib)을 여러번 투여받은 폐암(LC) 환자에서 30 내지 60kDa 사이의 혈청 단백질의 코어 푸코실화(core fucosylarion)가 뚜렷하게 관찰되었다.As a result, as shown in FIG. 1c, compared to untreated patients, 30% in lung cancer (LC) patients who received multiple doses of osimertinib, a third-generation EGFR-tyrosine kinase inhibitor (TKI), Core fucosylarion of serum proteins between 2 and 60 kDa was clearly observed.

상기 결과를 정량적으로 검증하기 위해 N-글리칸(N-glycan) 방출 분석을 수행하였다. In order to quantitatively verify the results, N-glycan release analysis was performed.

구체적으로, 도 1b에서와 같이 준비된 조(crude) 환자 혈청에서 표시된 글리코시데이즈(glycosidase)를 사용한 N-글리칸 방출 분석을 수행하였다. 이 분석 이전에, 샘플을 SDS-PAGE에 분리하고, 쿠마시 염색을 수행하였다. 30 내지 60 kDa 인-겔 단백질을 잘라낸 후 글리코시데이즈(glycosidase) (총 8U PNGase F 또는 총 10U Endo S / F)를 사용하여 탈당화시켰다. 글리칸 절단 부위는 각 효소에 대해 표시하였다. Specifically, an N-glycan release assay was performed using the indicated glycosidase in crude patient serum prepared as in FIG. 1B. Prior to this analysis, samples were separated on SDS-PAGE and subjected to Coomassie staining. The 30 to 60 kDa in-gel proteins were excised and deglycosidized using glycosidase (total 8U PNGase F or total 10U Endo S/F). Glycan cleavage sites are indicated for each enzyme.

겔 내 30 내지 60 kDa 혈청 단백질을 분석한 결과, 도 1d에 나타난 바와 같이, PNGase F에 의해 방출된 코어 푸코스(core fucose) (α1,6 site)가 포함된 N-글리칸은 치료 경험이 없는 환자에 비해 오시머티닙(osimertinib) 치료 환자에서 더 높은 수치를 나타내었다. Endo S/F에 의해 방출된 N-글리칸에서는 이러한 차이가 줄었는데, 이는 Endo S/F의 N-글리칸 절단 부위(β1,4)가 달라 코어 푸코스(core fucose)가 포함되지 않기 때문으로 보인다.As a result of analyzing 30 to 60 kDa serum proteins in the gel, as shown in Figure 1d, the N-glycan containing the core fucose (α1,6 site) released by PNGase F had no treatment experience. Patients treated with osimertinib showed higher values than patients without. This difference was reduced in N-glycans released by Endo S/F, because the N-glycan cleavage sites (β1,4) of Endo S/F are different and do not contain core fucose. looks like

상기의 결과는, 치료에 의해 유도된 암 분비단백체(TIS)에 60 kDa 미만의 코어 푸코실화(core fucosylarion)된 단백질을 많이 포함하고 있음을 시사한다.The above results suggest that the cancer secretory protein (TIS) induced by treatment contains many core fucosylarion proteins of less than 60 kDa.

세포 유래 분비단백체의 코어 푸코실화(core fucosylation)를 확인하기 위하여, AAL에 결합된 푸코실화된 단백질(AAL-captured fucosylated proteins)에 대한 다양한 결합력을 갖는 샌드위치 효소 연결 렉틴 분석(sandwich enzyme-linked lectin assay; ELLA)을 수행하였다.In order to confirm the core fucosylation of cell-derived secreted proteins, a sandwich enzyme-linked lectin assay with various binding abilities to AAL-captured fucosylated proteins ;ELLA) was performed.

구체적으로, 도 1e에 나타난 바와 같이, 48 시간 동안 표시된 약물을 처리 또는 처리하지 않은 세포 또는 약물 내성 클론으로부터 분비단백체를 수득한 후에, ALL을 이용하여 푸코실화된 분비단백체를 포획하고 용출한 다음, Ulex europaeus agglutinin I (UEA1)-AAL sandwich ELLA를 사용하여 세포 유래 분비단백체의 코어 푸코실화를 분석하였다 Specifically, as shown in FIG. 1e, after obtaining a secreted protein from cells or drug-resistant clones treated or not treated with the indicated drug for 48 hours, the fucosylated secreted protein was captured and eluted using ALL, Core fucosylation of cell-derived secretory proteins was analyzed using Ulex europaeus agglutinin I (UEA1)-AAL sandwich ELLA.

그 결과, 도 1f에 나타난 바와 같이, EGFR(gefitinib), BRAF(vemurafenib) 및 HER2(lapatinib) 신호 전달의 억제제로 처리된 암세포에서 유래된 치료에 의해 유도된 분비단백체(therapy-induced secretome; TIS)의 푸코실화가 증가되었음을 확인하였다.As a result, as shown in FIG. 1f, a therapy-induced secretome (TIS) derived from cancer cells treated with inhibitors of EGFR (gefitinib), BRAF (vemurafenib), and HER2 (lapatinib) signaling It was confirmed that fucosylation of was increased.

또한, 도 1g에서 나타난 바와 같이, 모든 약물 내성 클론에서 유래된 분비단백체(secretome)는 대조군과 비교하여, 분비단백체(secretome)의 푸코실화가 증가되었음을 확인하였다.In addition, as shown in FIG. 1g, it was confirmed that the secretome derived from all drug-resistant clones had increased fucosylation compared to the control group.

코어 푸코실화가 골지에서 일어난 것인지 확인해 보기 위하여, 면역 형광(immunofluorescence) 분석을 수행하였다. RCAS1 (골지 마커; 녹색), 플루오레세인-접합 AAL (코어 푸코실화; 빨간색) 및 DAPI (핵; 흰색)에 대해 염색하고 DR 클론을 공초점 현미경으로 관찰하였다. In order to confirm whether core fucosylation occurred in the Golgi, immunofluorescence analysis was performed. Stained for RCAS1 (Golgi marker; green), fluorescein-conjugated AAL (core fucosylation; red) and DAPI (nuclear; white) and DR clones were observed by confocal microscopy.

그 결과, 도 1h에서 나타난 바와 같이, 코어 푸코실화가 골지에서 즉각적으로 증가 (치료 후 16 시간)되었고 각각의 약물 내성 클론에서 지속적인 활성화가 있음을 확인하였다. As a result, as shown in FIG. 1h, it was confirmed that core fucosylation was immediately increased in the Golgi (16 hours after treatment) and that there was sustained activation in each drug-resistant clone.

상기의 결과는 분비단백체의 분비가 되기 전에 골지에서 분비단백체의 코어 푸코실화가 진행됨을 시사한다.The above results suggest that core fucosylation of the secretory protein proceeds in the Golgi before secretion of the secreted protein.

분비단백체(secretome)의 코어 푸코실화(core fucosylation)를 확인하기 위해, 암 세포에서 유래된 분비단백체(secretome)에서 푸코실화(fucosylation)를 특성화하였다. To confirm the core fucosylation of the secretome, fucosylation was characterized in the secretome derived from cancer cells.

구체적으로, 도 1e에 나타난 바와 같이, 48 시간 동안 표시된 약물을 처리 또는 처리하지 않은 세포 또는 약물 내성 클론으로부터 분비단백체를 수득한 후에, ALL을 이용하여 푸코실화된 분비단백체를 포획하고 용출한 다음, AAL 블롯팅(ALL-blotting)을 수행하였다. Specifically, as shown in FIG. 1e, after obtaining a secreted protein from cells or drug-resistant clones treated or not treated with the indicated drug for 48 hours, the fucosylated secreted protein was captured and eluted using ALL, AAL blotting (ALL-blotting) was performed.

그 결과, 도 1i에 나타난 바와 같이, 암세포에서 유래된 치료에 의해 유도된 분비단백체의 경우, EGFR (gefitinib), HER2 (lapatinib) 또는 BRAFi(vemurafenib) 억제제에 의한 표적 키나아제(kinase) 억제는 60 kDa 이하 분비 단백질의 푸코실화(fucosylation)를 유도하였다. 유사하게, 약물 내성 클론에서 유래된 분비단백체(secretome)에서도 60 kDa 이하 단백질의 푸코실화(fucosylation)를 유도함을 확인하였다(도 1j).As a result, as shown in FIG. 1i, in the case of secreted proteomes induced by treatment derived from cancer cells, target kinase inhibition by EGFR (gefitinib), HER2 (lapatinib) or BRAFi (vemurafenib) inhibitors is 60 kDa Hereafter, fucosylation of the secreted protein was induced. Similarly, it was confirmed that fucosylation of proteins of 60 kDa or less was induced in the secretome derived from the drug-resistant clone (FIG. 1j).

상기의 결과는 폐암(LC) 환자 혈청에서 오시머티닙에 의해 유도된 코어 푸코실화와 같은 결과를 나타내는 것이다.The above results show the same results as the core fucosylation induced by osimertinib in the serum of lung cancer (LC) patients.

상기의 결과를 자세히 살펴보기 위하여, 분자량 컷오프 여과(molecular weight cut-off filtration)을 수행한 후, 샌드위치 효소 연결 렉틴 분석(sandwich enzyme-linked lectin assay; ELLA)을 수행하였다. In order to examine the above results in detail, molecular weight cut-off filtration was performed, followed by sandwich enzyme-linked lectin assay (ELLA).

구체적으로, 분비단백체는 48 시간 동안 1μM 제피티닙(gefitinib)을 처리하거나 처리하지 않은 민감성 또는 저항성 H1993 세포의 분비단백질로 도1 i에서와 같이 준비하였고, 혈청은 오시머티닙으로 치료받거나 치료받지 않은 폐암(LC) 환자의 혈청으로 1F에서와 같이 준비하였으며, 표시된 공칭 분자량 한계 (nominal molecular weight limit; NMWL)에 따라 필터링한 후, sandwich ELLA를 수행하였다. Specifically, the secreted protein was prepared as in Figure 1i with the secreted protein of sensitive or resistant H1993 cells treated with or without 1 μM gefitinib for 48 hours, and serum was treated with or without osimertinib. Serum of an untreated lung cancer (LC) patient was prepared as in 1F, and after filtering according to the indicated nominal molecular weight limit (NMWL), sandwich ELLA was performed.

그 결과, 도 1k에 나타난 바와 같이, EGFR 억제제인 제피티닙을 처리한 H1933 세포, 제피티닙 내성 클론(GR) 및 EGFR 억제제 (오시머티닙) 처리된 환자의 혈청으로부터 30kDa 이상의 농축된 분비단백질에서 뚜렷하게 풍부한 코어 푸코실화를 관찰하였으나, 100 kDa 이상의 분비 단백질에서는 차이가 적은 것을 확인하였다.As a result, as shown in FIG. 1K, secreted proteins of 30 kDa or more were concentrated from the serum of H1933 cells treated with the EGFR inhibitor gefitinib, gefitinib-resistant clones (GR), and patients treated with the EGFR inhibitor (ocimertinib). Although distinctly abundant core fucosylation was observed in , it was confirmed that there was little difference in secreted proteins of 100 kDa or more.

상기의 결과는, 표적 치료가 다양한 암 분비단백체의 코어 푸코실화를 유도함을 시사한다. 치료에 의해 유도된 이러한 변화는 아마도 저항성을 확립하기 위한 진화 가능한 메커니즘일 것이다.The above results suggest that targeted therapy induces core fucosylation of various cancer secretory proteins. These treatment-induced changes are probably evolutionary mechanisms for establishing resistance.

<실험예 2> 약물에 의해 유도된 분비단백체의 푸코실화를 통한 치료 내성 확인<Experimental Example 2> Confirmation of treatment resistance through drug-induced fucosylation of secreted protein

많은 암에서 치료에 의해 유도된 분비단백체(secretome)가 코어 푸코실화된다는 결과를 바탕으로, 치료에 의해 유도된 분비단백체(secretome)의 탈당화가 살아남은 약물 내성 종양 세포의 성장을 억제한다는 가설을 세웠다. Based on the results of treatment-induced secretome core fucosylation in many cancers, we hypothesized that treatment-induced secretome deglycosylation inhibits the growth of surviving drug-resistant tumor cells.

퇴화 종양(regressing tumor)을 시험관 내에서 모델링하기 위해, 2D 및 3D 배양 모두에서 1 %의 적색 추적기 표지된 약물 내성 클론과 99 %의 녹색 추적기 표지된 약물 민감 세포를 혼합하여 다색 동형성 '원팟' 혼합 분석(multicolor homotypic 'one-pot' admixture assay)을 수행하였다. 그런 다음 혼합물을 표적 치료하고, 분비단백체(secretome)의 단백질을 탈당화(deglycosylation)하기 위하여 PNGase F를 넣은 후, 약물 내성 클론의 반동과 민감한 세포의 퇴행을 추적하였다 (도 2a).To model regressing tumors in vitro, a multicolor isomorphic 'one-pot' was created by mixing 1% red tracer-labeled drug-resistant clones with 99% green tracer-labeled drug-sensitive cells in both 2D and 3D cultures. A mixture assay (multicolor homotypic 'one-pot' admixture assay) was performed. Then, the mixture was subjected to targeted treatment, and PNGase F was added to deglycosylate proteins of the secretome, and then rebound of drug-resistant clones and degeneration of sensitive cells were tracked (FIG. 2a).

먼저, 표시된 3D 종양 스페로이드 혼합물을 도 2a에서와 같이 준비하고, 24 시간 동안 5μM 제피티닙(gefitinib)을 처리하거나 처리하지 않고 공초점 현미경(confocal microscopy)으로 관찰하였다.First, the indicated 3D tumor spheroid mixtures were prepared as in FIG. 2a and observed under confocal microscopy with or without treatment with 5 μM gefitinib for 24 hours.

그 결과, 도 2b에 나타난 바와 같이, 3D 종양 스페로이드(tumor spheroid)의 형성 후, 제피티닙(gefitinib) 내성 (GR) 클론의 집단은 점진적으로 증가 (1 일 후부터 증가하여 5 일까지 유지)한 반면, 민감 세포 집단은 크게 감소하였다. As a result, as shown in FIG. 2B, after the formation of 3D tumor spheroids, the population of gefitinib-resistant (GR) clones gradually increased (increased after 1 day and maintained until day 5) On the other hand, the sensitive cell population was greatly reduced.

그런 다음, 분비단백체(secretome)의 단백질을 탈당화(deglycosylation)하기 위하여 PNGase F를 넣은 후, AAL-enriched 분비단백체를 SDS 겔로 분리하고 쿠마시 염색(coomassie staining)(도 2c)하거나, sandwich ELLA 실험(도 2d)을 수행하였다. Then, PNGase F was added to deglycosylate the secretome protein, and the AAL-enriched secretome was separated by SDS gel and subjected to coomassie staining (Fig. 2c) or sandwich ELLA experiment. (FIG. 2d) was performed.

구체적으로, 도 2a에서와 같이 준비된 H1933의 3D 세포 혼합물에 2 μM 제피티닙 또는 PC3의 3D 세포 혼합물에 0.1 μM 엘로티닙을 1 일 또는 5 일 동안 처리하고 10 μg / mL 재조합 PNGase F를 처리하거나 처리하지 않았다. Specifically, the 3D cell mixture of H1933 prepared as in Figure 2a was treated with 2 μM gefitinib or the 3D cell mixture of PC3 with 0.1 μM erlotinib for 1 or 5 days and treated with 10 μg/mL recombinant PNGase F or did not process

쿠마시 염색과 sandwich ELLA 실험을 수행한 결과, 도 2c 및 2d에 나타난 바와 같이, 3D 세포 혼합물의 분비단백체(secretome)에 PNGase F를 첨가하면 현저한 단백질의 탈당화가 발생하는 것을 확인하였다. As a result of Coomassie staining and sandwich ELLA experiments, as shown in FIGS. 2c and 2d, it was confirmed that significant protein deglycosylation occurred when PNGase F was added to the secretome of the 3D cell mixture.

도 2a에 나타난 바와 같이 2d 세포 혼합물을 준비하여 AAL 블롯팅(blotting), sandwich ELLA, N-당화 방출 분석을 수행하였다.As shown in FIG. 2a, 2d cell mixtures were prepared and AAL blotting, sandwich ELLA, and N-glycation release assays were performed.

구체적으로, H1993 세포에 0 또는 1 μM 제피티닙(gefitinib)을 처리하고, PC9세포에 0 또는 0.1 μM 에를로티닙(erlotinib)을 처리한 후, 10 μg/mL 재조합 PNGase F와 함께 5일 동안 배양하였다. 분비단백체(secretome)는 30 kDa NMWL filter를 사용하여 여과되었다. Specifically, H1993 cells were treated with 0 or 1 µM gefitinib, and PC9 cells were treated with 0 or 0.1 µM erlotinib, followed by 10 µg/mL recombinant PNGase F for 5 days. cultured. The secretome was filtered using a 30 kDa NMWL filter.

그 결과, 도 2e에 나타난 바와 같이, 치료에 의해 유도된 대부분의 민감한 세포의 회귀(regression)와 소수의 제피티닙(gefitinib) 내성 클론 및 에를로티닙(erlotinib) 내성 클론의 증가는 분비단백체(secretome)의 증가된 코어 푸코실화(core fucosylation)와 밀접하게 관련되어 있음을 확인할 수 있다.As a result, as shown in FIG. 2e, the regression of most sensitive cells induced by the treatment and the increase of a small number of gefitinib-resistant clones and erlotinib-resistant clones are secreted proteome ( It can be confirmed that it is closely related to the increased core fucosylation of the secretome.

도 2a에서와 같이 제조된 3D 세포 혼합물에서 2μM 제피티닙으로 처리하고 10μg / mL 재조합 PNGase F를 처리하거나 처리하지 않고 24 시간 또는 48 시간 동안 배양하였다. The 3D cell mixture prepared as in FIG. 2a was treated with 2 μM gefitinib and cultured for 24 hours or 48 hours with or without treatment with 10 μg/mL recombinant PNGase F.

도 2a에서와 같이 제조된 형광 태그된 2D 세포 혼합물에 1μM 제피티닙으로 처리하거나 처리하지 않고, 표시된 시간 동안 10μg / mL 재조합 PNGase F를 사용하거나 사용하지 않고 배양하였다. 5 일째에 동일한 조건으로 표시된 세포 혼합물을 추적하고, 부착 세포의 세포주기 상태 및 부유 세포의 세포 사멸을 확인하였다.Fluorescently tagged 2D cell mixtures prepared as in FIG. 2a were treated with or without 1 μM gefitinib and cultured with or without 10 μg/mL recombinant PNGase F for the indicated times. On day 5, the indicated cell mixtures were followed under the same conditions, and the cell cycle status of adherent cells and apoptosis of floating cells were confirmed.

형광 태그가 결합된 제피티닙 저항(GR) 클론의 공초점 이미지를 살펴본 결과, 도 2f에 나타난 바와 같이, 3D 혼합 분석에서 분비단백체의 탈당화는 치료에 의해 유도된 분비단백체(TIS)에 의해 촉진된 약물 내성 클론의 성장 가속화를 차단하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 2g에서 나타난 바와 같이, 2D 혼합 분석에서도 분비단백체의 탈당화가 약물 내성 클론의 성장을 억제하는 유사한 결과가 나타났으며, 잔류 세포 집단의 S기를 지연시키고 세포 자멸사(apoptosis)를 촉진시키는 것을 확인하였다. As a result of examining confocal images of fluorescent tag-conjugated gefitinib-resistant (GR) clones, as shown in FIG. It was confirmed that the accelerated growth of the promoted drug-resistant clone was blocked. In addition, as shown in Figure 2g, the 2D mixing analysis also showed similar results that deglycosylation of secreted proteome inhibited the growth of drug-resistant clones, delayed S phase of the residual cell population and promoted apoptosis. Confirmed.

푸코스 경로의 FUT8 또는 SLC35C1 유전자와의 상관성을 알아보기 위하여 RNAi를 사용하고 세포 추적 실험을 수행하였다.In order to examine the correlation of the fucose pathway with FUT8 or SLC35C1 genes, RNAi was used and cell tracking experiments were performed.

구체적으로, H1993 혼합물에는 1μM 제피티닙으로 처리하거나 처리하지 않고, PC9 혼합물에는 0.1μM 에를로티닙을 처리하거나 처리하지 않고, A375 혼합물에는 0.1μM 베무라페닙을 처리하거나 처리하지 않았다. 혼합 전 48 시간 동안 민감한 세포에 FUT8 또는 SLC35C1 RNAi를 처리하였고, 도 2g에서와 유사한 추적 실험을 수행하였다.Specifically, the H1993 mixture was treated or not with 1 μM gefitinib, the PC9 mixture was treated with or without 0.1 μM erlotinib, and the A375 mixture was treated with or without 0.1 μM vemurafenib. Sensitive cells were treated with FUT8 or SLC35C1 RNAi for 48 hours prior to mixing, and a similar tracking experiment as in Figure 2g was performed.

그 결과, 도 2h에 나타난 바와 같이, FUT8 RNAi 또는 SLC35C1 RNAi 처리는 약물 내성 클론 집단의 확장을 효율적으로 차단하였다. As a result, as shown in FIG. 2h, FUT8 RNAi or SLC35C1 RNAi treatment effectively blocked the expansion of drug-resistant clone populations.

상기의 결과는 PNGase F에 의해 제공되는 유사한 효과인 단백질 탈당화가 FUT8 또는 SLC35C1에 의한 것임을 시사한다. The above results suggest that protein deglycosylation, a similar effect provided by PNGase F, is by FUT8 or SLC35C1.

푸코실화의 특징을 더 알아보기 위하여, 도 2g에서와 동일한 세포 혼합물을 이용하여 sandwich ELLA 및 Phospho-RTK array를 수행하였다. In order to further investigate the characteristics of fucosylation, sandwich ELLA and Phospho-RTK arrays were performed using the same cell mixture as in FIG. 2g.

그 결과, 도2i 및 2j에 나타난 바와 같이, 세포 자멸체(apoptotic bodies)와 용해성 단백질분비체 모두에서 PNGase F의처리에 의해 푸코실화가 감소함을 확인하였고, 키나아제(kinase)에 의한 단백질의 인산화가 고갈되는 것을 관찰하였다. As a result, as shown in Figures 2i and 2j, it was confirmed that fucosylation was reduced by PNGase F treatment in both apoptotic bodies and soluble protein secretion bodies, and phosphorylation of proteins by kinases depletion was observed.

도 2k에 도시된 바와 같이, 배양액(conditioned media; CM) 분석을 수행하였다. As shown in Figure 2k, conditioned media (CM) assays were performed.

먼저, 도 2k와 같이 준비된 약물 내성 클론의 콜로니 형성(colony formation) 분석과 인산화 분석을 수행하였다. First, as shown in FIG. 2k , colony formation analysis and phosphorylation analysis of the prepared drug-resistant clones were performed.

그 결과, 도 2l 및 2m에 나타난 바와 같이, 약물에 의해 유도된 분비단백체(TIS)의 탈당화는 약물 내성 클론이 콜로니를 형성하는 것을 방지하고, 제피티닙 내성 (GR) 및 에를로티닙 내성(ER) 클론에서 각각 EGFR, MET 및 ErbB3 키나제(kinase)의 인산화 활성을 감소시켰다.As a result, as shown in FIGS. 2L and 2M, drug-induced deglycosylation of secretory protein (TIS) prevents drug-resistant clones from forming colonies, and gefitinib-resistant (GR) and erlotinib-resistant The phosphorylation activity of EGFR, MET and ErbB3 kinase, respectively, was reduced in (ER) clones.

도 2a에서와 같이 준비된 3D 세포 혼합물에서 유전자 발현을 조사하기 위하여 qPCR 분석을 수행하였다. 구체적으로, 2 μM 제피티닙(gefitinib)으로 처리하거나 처리하지 않고, 10 μg / mL 재조합 PNGase F를 사용하거나 사용하지 않고 5 일 동안 배양하였다. 값은 DMSO에 상대적이며 GAPDH 수준으로 정규화되었다. qPCR analysis was performed to investigate gene expression in the 3D cell mixture prepared as in FIG. 2a. Specifically, the cells were cultured for 5 days with or without treatment with 2 μM gefitinib and with or without 10 μg/mL recombinant PNGase F. Values are relative to DMSO and normalized to GAPDH levels.

그 결과, 도 1n에 나타난 바와 같이, 치료에 의해 유도된 분비단백체(TIS)의 탈당화는 노화 관련 분비 표현형(senescence-associated secretory phenotype; SASP)을 촉발시켰고, 퇴행하는 종양미세환경(TME)에서 저항성 세포 성장을 촉진시키는 유전자의 발현을 방해하였다. As a result, as shown in Figure 1n, treatment-induced deglycosylation of secretory protein (TIS) triggered the senescence-associated secretory phenotype (SASP), and in the regressing tumor microenvironment (TME). Expression of genes that promote resistant cell growth was disrupted.

상기 결과들은 종양 회귀(tumor regression) 모델에서 약물 내성 클론 집단이 치료에 의해 유도된 분비단백체(TIS)의 푸코실화에 영향을 받는다는 것을 시사한다.These results suggest that drug-resistant clonal populations are affected by treatment-induced secretory protein (TIS) fucosylation in a tumor regression model.

<실험예 3> 치료로 유도된 암 분비단백체에서 PON1의 푸코실화 확인<Experimental Example 3> Confirmation of fucosylation of PON1 in cancer secretory protein induced by treatment

치료에 의해 유도된 분비단백체(TIS) 및 약물 내성 클론 특이적 N-글리콤(glycome)과 관련된 구성 요소를 확인하기 위해, label-free secretome analysis(도 3a)를 수행하였다. To identify components related to the treatment-induced secretory protein (TIS) and the drug-resistant clone-specific N-glycome, label-free secretome analysis (FIG. 3a) was performed.

제피티닙 처리된 H1993 세포와 제피티닙 내성 (GR) 클론 사이에 겹치는 푸코실화된 분비단백체를 선택한 후, 두 가지 다른 정량적 접근법 [라벨없는 정량화 (LFQ) 및 강도 기반 절대 정량화 (iBAQ)]을 사용하여 30 이상 70 kDa이하의 11 개의 상위 단백질(PRSS3, PON1, HSPA7, ACTG1, CYR61, LCAT, CLU, PDIA3, P4HB, STAM2 및 AFP)을 식별하였다(도 3b). After selecting overlapping fucosylated secretory proteins between gefitinib-treated H1993 cells and gefitinib-resistant (GR) clones, two different quantitative approaches [label-free quantification (LFQ) and intensity-based absolute quantification (iBAQ)] were used. 11 top proteins (PRSS3, PON1, HSPA7, ACTG1, CYR61, LCAT, CLU, PDIA3, P4HB, STAM2 and AFP) of 30 or more and less than 70 kDa were identified (Fig. 3b).

확인된 푸코실화된 단백질 중에서 항산화 효소인 PON1에 초점을 맞추어, PON1의 푸코실화를 확인하기 위한 면역 블롯과 AAL 블로팅 분석을 수행하였다.Among the identified fucosylated proteins, focusing on PON1, an antioxidant enzyme, immunoblot and AAL blotting analyzes were performed to confirm fucosylation of PON1.

구체적으로, 1 μM 제피티닙 처리된 H1993 세포 분비단백체에 8U PNGase F를 처리하고, PON1의 면역침강물(immunoprecipitates)을 분석하였다. Specifically, 1 μM gefitinib-treated H1993 cell-secreted protein was treated with 8U PNGase F, and immunoprecipitates of PON1 were analyzed.

그 결과, 도 3c에 나타난 바와 같이, PON1의 현저한 푸코실화를 확인할 수 있었는데, 분자 질량이 약 55kDa 또는 약 45kDa인 두가지 아이소폼(isoform)을 갖는 것으로 나타났다. 세포 내에서 PON1은 핵 및 세포질 동형을 모두 가지고 있으며, 여기서 약 40 kDa 세포질 동형은 폐암(LC) 환자 조직과 세포주에서 선택적으로 풍부한 것으로 알려져 있다. As a result, as shown in FIG. 3c, significant fucosylation of PON1 was confirmed, and it was found to have two isoforms with a molecular mass of about 55 kDa or about 45 kDa. In cells, PON1 has both nuclear and cytoplasmic isoforms, where the approximately 40 kDa cytoplasmic isoform is known to be selectively enriched in tissues and cell lines of lung cancer (LC) patients.

약물 스트레스가 있는 암 세포 및 약물 내성 클론에서 PON1의 푸코실화를 정량적으로 검증하기 위해, PON1 푸코실화에 특이적인 하이브리드 렉틴 ELISA (HLE; 도 3d)를 수행하였다. To quantitatively verify PON1 fucosylation in drug-stressed cancer cells and drug-resistant clones, PON1 fucosylation-specific hybrid lectin ELISA (HLE; Fig. 3d) was performed.

그 결과, 도 3e에 나타난 바와 같이, 다른 세포 계통, 다른 종양 유발 요인 및 다른 약물을 처리함에도 불구하고, 표적 치료시 여러 암 세포에서 푸코실화된 PON1의 광범위한 증가를 확인하였다.As a result, as shown in FIG. 3e , despite treatment with different cell lineages, different tumor-inducing factors, and different drugs, it was confirmed that a wide range of fucosylated PON1 was increased in several cancer cells during targeted therapy.

폐암(LC) 환자의 혈청에서 PON1의 푸코실화를 확인하기 위해 환자 혈청에 8U PNGase F를 처리하거나 처리하지 않은 샘플을 이용하여 면역 블롯을 수행하거나, 오시머티닙으로 치료를 받거나 받지 않은 환자 혈청 샘플을 AAL로 포획한 후에 PON1 면역침전 시키고 AAL 블롯팅을 수행하였다.To confirm fucosylation of PON1 in the serum of lung cancer (LC) patients, immunoblot was performed using patient serum samples treated with or without 8U PNGase F, or serum samples from patients treated with or without osimertinib. was captured with AAL, followed by PON1 immunoprecipitation and AAL blotting was performed.

그 결과, 도 3f 및 3g에 나타난 바와 같이, 환자 혈청에서 증가한 PON1 푸코실화는 PNGase F에 의해 탈당화되고, 오시머티닙 치료한 폐암(LC) 환자 혈청에서 현저하게 증가함을 확인하였다.As a result, as shown in FIGS. 3f and 3g , it was confirmed that the increased fucosylation of PON1 in patient serum was deglycosylated by PNGase F and significantly increased in osimertinib-treated lung cancer (LC) patient serum.

PON1의 푸코실화가 비처리 및 오시머티닙 처리한 폐암(LC) 환자 혈청을 구별 할 수 있는지 여부를 알아보기 위하여, 폐암 환자의 혈청으로부터 PON1 푸코실화의 HLE 분석 및 파라옥소나제(paraoxonase)의 활성 분석을 하고 ROC(receiver operating characteristic) 곡선을 사용하여 나타내었다.In order to examine whether fucosylation of PON1 can distinguish between untreated and osimertinib-treated lung cancer (LC) patient sera, HLE analysis of PON1 fucosylation and paraoxonase activity from serum of lung cancer patients Analysis was performed and expressed using a receiver operating characteristic (ROC) curve.

그 결과, 도 3h에 나타난 바와 같이, PON1의 푸코실화는 HLE 분석에 기초하여 0.901의 곡선 아래 관련 면적 (area under the curve; AUC)과 함께 높은 감도 및 특이성을 갖으며 구별되었다. 또한, 오시머티닙을 처리하지 않은 폐암(LC) 환자와 오시머티닙을 처리한 환자 혈청에서의 파라옥소나제 활성은 유의하게 구별되었다. As a result, as shown in Fig. 3h, fucosylation of PON1 was distinguished with high sensitivity and specificity with an area under the curve (AUC) of 0.901 based on HLE analysis. In addition, the paraoxonase activity in the serum of patients with lung cancer (LC) not treated with osimertinib and patients treated with osimertinib was significantly different.

폐암 환자에서 암의 재발과 PON1의 푸코실화의 상관관계를 확인하기 위하여, HLE 분석을 수행하였다. In order to confirm the correlation between cancer recurrence and fucosylation of PON1 in lung cancer patients, HLE analysis was performed.

그 결과, 도 3i에 나타난 바와 같이, 암이 재발한 폐암 (LC) 환자 조직에서 PON1 푸코실화가 증가함을 확인하였다.As a result, as shown in FIG. 3i , it was confirmed that PON1 fucosylation increased in tissues of lung cancer (LC) patients whose cancer relapsed.

상기의 결과는, PON1 푸코실화는 재발과 관련이 있으며 비재발성 암과는 구별됨을 시사한다. The above results suggest that PON1 fucosylation is associated with relapse and is distinct from non-recurrent cancer.

다음으로, 약물 내성 클론에서 세포 내 PON1 푸코실화를 특성화하였다.Next, intracellular PON1 fucosylation was characterized in drug-resistant clones.

제피티닙 처리한 H1993 클론과 베무라페닙(vemurafenib) 처리한 A357 클론을 RCAS1 (골지 마커; 녹색), PON1 (빨강색), 및 DAPI (핵; 흰색)로 염색하고 공초점 현미경으로 관찰하였다.The H1993 clone treated with gefitinib and the A357 clone treated with vemurafenib were stained with RCAS1 (Golgi marker; green), PON1 (red), and DAPI (nuclear; white) and observed under a confocal microscope.

그 결과, 도 3j에 나타난 바와 같이, PON1은 주로 골지에 위치하고 있는 것을 확인하였다. As a result, as shown in Figure 3j, it was confirmed that PON1 is mainly located in the Golgi.

또한, GR 처리한 H1993세포를 분획하여 PON1을 면역 침전시키고, AAL 블롯팅 또는 당단백질 (glycoprotein) 염색을 수행하였다. In addition, GR-treated H1993 cells were fractionated, PON1 was immunoprecipitated, and AAL blotting or glycoprotein staining was performed.

그 결과, 3k에 나타난 바와 같이, 제피티닙 내성 (GR) 클론의 Golgi / ER 분획에서 활성 푸코실화를 확인하였다. As a result, as shown in 3k, active fucosylation was confirmed in the Golgi/ER fraction of the gefitinib-resistant (GR) clone.

48시간동안 SLC35C1 RNAi를 처리한 두 약물 내성 클론(H1993-GR 및 A375-VR)의 용해물을 분획하고 HLE 분석을 수행하였다. 또한, 48시간동안 SLC35C1 RNAi를 처리한 약물 내성 클론(H1993-GR)을 SLC35C1 (흰색) 및 DAPI(파란색)으로 염색하고, 공초점 현미경으로 관찰하였다.Lysates of two drug-resistant clones (H1993-GR and A375-VR) treated with SLC35C1 RNAi for 48 hours were fractionated and subjected to HLE analysis. In addition, a drug-resistant clone (H1993-GR) treated with SLC35C1 RNAi for 48 hours was stained with SLC35C1 (white) and DAPI (blue), and observed under a confocal microscope.

그 결과, 도 3l 및 3m에 나타난 바와 같이, SLC35C1 RNAi는 두 약물 내성 클론의 Golgi에서의 PON1의 푸코실화를 상당히 감소시켰고, 핵에서의 푸코실화를 증가시켰다. As a result, as shown in Figures 3l and 3m, SLC35C1 RNAi significantly reduced fucosylation of PON1 in the Golgi and increased fucosylation in the nucleus of the two drug-resistant clones.

상기의 결과는 분비 경로를 따라 GDP-Fuc의 수송에 기능적 결함이 있음을 시사한다.The above results suggest that there is a functional defect in the transport of GDP-Fuc along the secretory pathway.

PON3이 PON1 푸코실화의 직접적인 조절자인지 확인하기 위해 두 약물 내성 클론(H1993-GR 및 A375-VR)을 PON1 (빨강), PON3 (초록) 및 DAPI (핵; 흰색)으로 염색하고 공초점 현미경으로 관찰하였다.To confirm that PON3 is a direct modulator of PON1 fucosylation, two drug-resistant clones (H1993-GR and A375-VR) were stained with PON1 (red), PON3 (green) and DAPI (nucleus; white) and analyzed by confocal microscopy. Observed.

그 결과, 도 3n에 나타난 바와 같이, GR과 VR 클론 모두에서 PON1과 PON3 사이에 활성 공동 지역화 (co-localization)가 있음을 확인하였다.As a result, as shown in FIG. 3n, it was confirmed that there was active co-localization between PON1 and PON3 in both GR and VR clones.

PON1 또는 PON3의 발현과 암의 재발 사이의 관계를 확인하기 위하여, 다중 약물 치료를 받은 유방암 환자의 조직을 이용하여 qPCR실험과 면역조직화학적 분석을 수행하였다.In order to confirm the relationship between the expression of PON1 or PON3 and cancer recurrence, qPCR experiments and immunohistochemical analysis were performed using tissues of breast cancer patients who received multiple drug treatments.

그 결과, 도 3o에 나타난 바와 같이, 암이 재발한 유방암 환자에서 PON3의 발현이 증가되어 있음을 확인하였다. As a result, as shown in FIG. 3O , it was confirmed that the expression of PON3 was increased in breast cancer patients whose cancer recurred.

상기의 결과는 PON1 발현은 재발성 및 비재발성 유방암 환자 조직을 구별하지 않았지만, PON3 과발현과 재발이 관련이 있음을 나타낸다. The above results indicate that PON1 expression does not discriminate between relapsed and non-relapsed breast cancer patient tissues, but PON3 overexpression is associated with recurrence.

또한, 48시간 동안 SLC35C1, PON1 또는 PON3 RNAi를 처리한 약물 내성 클론(H1993-GR)의 용해물의 Golgi/ER 분획물을 이용하여, HLE 분석을 수행하였다. In addition, HLE analysis was performed using the Golgi/ER fraction of the lysate of the drug-resistant clone (H1993-GR) treated with SLC35C1, PON1 or PON3 RNAi for 48 hours.

그 결과, 도 3p에 나타난 바와 같이, H1993-GR의 Golgi/ER에서 PON1 RNAi가 아닌 PON3 및 SLC35C1 RNAi는 모두 PON1 푸코실화를 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 이는, PON3이 분비 전에 PON1을 푸코실화하는 것을 입증하는 결과이다. 더욱이, PON3 또는 SLC35C1 RNAi가 아닌 PON1 RNAi만이 Golgi / ER의 파라옥소나제 활성을 방해하는 것을 확인할 수 있는데, 이는 파라옥손(paraoxon) 가수분해에서 두 PON 단백질 사이에 알려진 차이를 반영하는 결과이다. As a result, as shown in FIG. 3p, it was confirmed that both PON3 and SLC35C1 RNAi, but not PON1 RNAi, inhibit PON1 fucosylation in the Golgi/ER of H1993-GR. This is a result demonstrating that PON3 fucosylate PON1 before secretion. Moreover, only PON1 RNAi, but not PON3 or SLC35C1 RNAi, was found to interfere with Golgi/ER paraoxonase activity, a result reflecting known differences between the two PON proteins in paraoxon hydrolysis.

Golgi / ER 분획화된 H1993-GR 용해물로부터 가교(cross-linked)된 FUT8 및 PON1 공동 면역 침전물에서 FUT8의 P-Fuc 활성을 분석하였다.The P-Fuc activity of FUT8 was assayed in cross-linked FUT8 and PON1 co-immunoprecipitates from Golgi/ER fractionated H1993-GR lysates.

그 결과, 도3q에 나타난 바와 같이, PON3 또는 SLC35C1 RNAi가 FUT8의 푸코스 모이어티 전달 (GDP-Fuc에서 PON1의 N-글리칸 GlcNAc 잔기로의 이동)을 제거할 수 있음을 확인하였다.As a result, as shown in Figure 3q, it was confirmed that PON3 or SLC35C1 RNAi can remove the transfer of the fucose moiety of FUT8 (movement of PON1 from GDP-Fuc to the N-glycan GlcNAc residue).

상기의 결과들은 코어 푸코실화된 PON1이 암 치료에 의해 유도된 분비단백체(TIS)의 구성적 N-글리콤의 주요 구성 요소이며 표적 치료 저항성의 특징임을 시사한다.These results suggest that core fucosylated PON1 is a major component of the constitutive N-glycome of secretory proteins (TIS) induced by cancer treatment and is a hallmark of target therapy resistance.

<실험예 4> PON1의 코어 푸코실화가 PON1 안정성 및 분비에 미치는 영향 확인PON1에 결합된 N-글리칸(N-glycans)을 구조적으로 보여주기 위해, tandem mass spectrometry (MS/MS) 데이터를 분석하였고, FUT8 기질 특이성은 CID 데이터를 통해 분석하였다. <Experimental Example 4> Confirmation of the effect of core fucosylation of PON1 on PON1 stability and secretion To structurally show N-glycans bound to PON1, analyze tandem mass spectrometry (MS/MS) data and FUT8 substrate specificity was analyzed through CID data.

그 결과, 도 4a에 나타난 바와 같이, 면역 침전된 PON1에서 방출된 비정상적으로 푸코실화된 글리칸 6 개를 결정하였는데, 일반적으로 GlcNAc2Man3 + HexNAc2Fuc1 글리칸 구조로 나타났다. 또한, 가장 풍부한 글리칸인 피크 1 및 2는 높은 FUT8 기질 특이성을 갖는 것으로 확인되었으나, 피크 3 내지 6은 특이성이 낮거나 아직 확인되지 않았다.As a result, as shown in FIG. 4a, 6 abnormally fucosylated glycans released from the immunoprecipitated PON1 were determined, which generally showed a GlcNAc 2 Man 3 + HexNAc 2 Fuc 1 glycan structure. In addition, peaks 1 and 2, the most abundant glycans, were found to have high FUT8 substrate specificity, whereas peaks 3 to 6 had low specificity or were not identified yet.

글리코실화된 PON1의 위치(site)를 알아보기 위하여, 2 개의 PON1 시퀀 (sequon) [N253 (WT) 및 N324 (GT)]에 단일 점 돌연변이(single-point mutation)를 도입하였고, 36시간 동안 전장(full-length) PON1, PON1-N253 또는 PON1-N324G 콘스트럭트로 형질 감염된 약물 내성 클론(H1993-GR)로부터의 PON1 면역 침전물의 AAL 블롯 분석을 수행하하거나, AAL-농축 PON1 면역 침전물(AAL-enriched PON1 immunoprecipitates)에서 분비단백체 PON1 푸코실화의 HLE 분석 및 N- 글리칸 방출 분석을 수행하였다.In order to determine the site of glycosylated PON1, single-point mutations were introduced into two PON1 sequences [N253 (WT) and N324 (GT)], and full-length AAL blot analysis of PON1 immunoprecipitates from drug-resistant clones (H1993-GR) transfected with (full-length) PON1, PON1-N253 or PON1-N324G constructs was performed, or AAL-enriched PON1 immunoprecipitates (AAL- HLE analysis of secretory protein PON1 fucosylation and N-glycan release analysis were performed in enriched PON1 immunoprecipitates).

그 결과, 도 4b에 나타난 바와 같이, N253G(②) 및 N324G(③)의 PON1 돌연변이체 모두에서 PON1 코어 푸코실화 감소하는 것을 확인하였다.As a result, as shown in Figure 4b, it was confirmed that PON1 core fucosylation was reduced in both the PON1 mutants of N253G (②) and N324G (③).

또한, 상기 조건과 같이 형질 감염된 약물 내성 클론(H1993-GR)의 크로스링크된 FUT8 및 PON1 공동 면역침전물(co-immunoprecipitates)을 얻은 후, FUT8의 GDP-Fuc 활성 분석을 하였다In addition, after obtaining cross-linked FUT8 and PON1 co-immunoprecipitates of the transfected drug-resistant clone (H1993-GR) as described above, GDP-Fuc activity of FUT8 was analyzed.

그 결과, 도 4c에 나타난 바와 같이, 253G(②) 및 N324G(③)의 PON1 돌연변이체 모두에서 효율적인 GDP-Fuc 전달을 방지하는 것으로 나타났으며, N253G(②)는 N324G(③)보다 더 강력한 효과를 나타내었다. As a result, as shown in Figure 4c, it was shown that efficient GDP-Fuc delivery was prevented in both PON1 mutants of 253G (②) and N324G (③), and N253G (②) was more potent than N324G (③). showed effect.

PON1 안정성에 대한 N253G 및 N324G 돌연변이의 효과를 검증하기 위해 트립신에 의한 단백질 절단 또는 시클로헥시미드 (cycloheximide; CHX) 처리에 의한 de novo 단백질 합성 억제에 대한 PON1 폴딩 및 합성을 분석하였다. To verify the effect of the N253G and N324G mutations on PON1 stability, PON1 folding and synthesis were analyzed for protein cleavage by trypsin or de novo protein synthesis inhibition by cycloheximide (CHX) treatment.

제피티닙(gefitinib) 저항성 클론(H1993-GR) 용해물의 면역블롯팅(Immunoblotting) 결과, 도 4d에 나타난 바와 같이, N253G(②) 돌연변이의 경우 PON1이 트립신에의해 분해되어 PON1 접힘 오류(misfolding)를 현저하게 촉진한다는 것을 확인하였고, N324G는 더 높은 트립신 농도에서만 PON1 분해를 유도하는 것을 확인하였다.As a result of immunoblotting of the lysate of the gefitinib-resistant clone (H1993-GR), as shown in Fig. 4d, in the case of the N253G (②) mutant, PON1 was degraded by trypsin, resulting in PON1 folding errors (misfolding). ), and it was confirmed that N324G induces PON1 degradation only at higher trypsin concentrations.

또한, 제피티닙 저항성 클론(H1993-GR)의 Golgi / ER에서 ELISA를 사용하여 실험한 결과에서도, 유사한 결과를 확인할 수 있었다(도 4e). In addition, similar results were confirmed in the results of experiments using ELISA in the Golgi / ER of the gefitinib-resistant clone (H1993-GR) (FIG. 4e).

36시간 동안 전장(full-length) PON1, PON1-N253 또는 PON1-N324G 콘스트럭트로 형질 감염된 약물 내성 클론(H1993-GR)에 25 μg/mL CHX를 표시된 시간동안 처리하거나 처리하지않고, EZClick labeling 분석을 수행하거나 면역 블롯을 수행하였다. Drug-resistant clones (H1993-GR) transfected with full-length PON1, PON1-N253 or PON1-N324G constructs for 36 hours were treated with or without 25 μg/mL CHX for the indicated times, followed by EZClick labeling analysis. or immunoblot was performed.

EZClick labeling 분석을 수행하여 단백질 합성을 확인한 결과, 도 4f에 나타난 바와 같이, 제피티닙 저항성 클론에서 N253G는 전체 단백질 합성에는 큰 영향을 미치지 않은 것을 확인하였다.As a result of confirming protein synthesis by performing EZClick labeling analysis, as shown in FIG. 4f, it was confirmed that N253G did not significantly affect total protein synthesis in the gefitinib-resistant clone.

또한, 면역 블롯을 통한 PON1의 발현을 살펴본 결과, 도 4g에 나타난 바와 같이, 제피니팁 저항성 클론에서 N253G는 푸코실화된 형태의 PON1의 작은 크기의 동형 단백질(isoform)의 분해를 가속화하하는 것으로 나타났다. In addition, as a result of examining the expression of PON1 through immunoblot, as shown in FIG. 4g, N253G in the gefinitib-resistant clone accelerates the degradation of the small-sized isoform of PON1 in the fucosylated form. appear.

36시간 동안 전장(full-length) PON1, PON1-N253 또는 PON1-N324G 콘스트럭트로 형질 감염된 약물 내성 클론(H1993-GR)에 분비단백체 PON1의 발현을 확인하기 위해 ELISA 분석을 수행하였다.An ELISA assay was performed to confirm the expression of the secretory protein PON1 in drug-resistant clones (H1993-GR) transfected with full-length PON1, PON1-N253 or PON1-N324G constructs for 36 hours.

그 결과, 도 4h에 나타난 바와 같이, N253G가 PON1 분비를 상당히 제거하였으나, N324G는 적당한 효과를 나타내는 것을 확인하였다. As a result, as shown in FIG. 4h, it was confirmed that N253G significantly eliminated PON1 secretion, but N324G showed a moderate effect.

상기의 결과들은, 약물 내성 클론 및 PON1 과발현 세포에서 분비되기 전에 코어 푸코실화가 PON1 안정성을 촉진한다는 것을 시사한다. The above results suggest that core fucosylation promotes PON1 stability before secretion in drug-resistant clones and PON1 overexpressing cells.

<실험예 5> 분비단백체의 코어 푸코실화가 UPR 이펙터와 염증 촉진(pro-inflammatory)을 통한 치료 저항성에 미치는 영향 확인<Experimental Example 5> Confirmation of the effect of core fucosylation of secreted protein on treatment resistance through UPR effector and pro-inflammatory

세포 내 신호 전달 경로의 변화를 확인하기 위하여 Cignal 45 경로 리포터 어레이(Cignal 45-pathway reporter array)를 수행하였다. In order to confirm changes in intracellular signal transduction pathways, a Cignal 45-pathway reporter array was performed.

구체적으로, 세포혼합물에 1 μM 제피티닙을 처리하고, 5일 동안 10 μg/mL recombinant PNGase F를 처리하지않거나(대조군) 처리하여 리포터 전사 활성을 확인하였다.Specifically, the cell mixture was treated with 1 μM gefitinib, and 10 μg/mL recombinant PNGase F was not treated (control) or treated for 5 days to confirm reporter transcriptional activity.

그 결과, 도 5a에 나타난 바와 같이, ER 스트레스 (ATF6), 아미노산 반응 (AAR 요소; ATF2, ATF3, ATF4), 안드로겐 수용체 (androgen receptor; AR) 경로 및 E2F 전사가 뚜렷하게 상향 조절되었고, 줄기 세포 인자 (SOX2, NANOG, OCT4), 인터페론 자극 반응 (ISR 요소; STAT1, STAT2), STAT3 및 저산소증 (HIF) 신호 전달은 선택적으로 억제됨을 확인하였다. As a result, as shown in Fig. 5a, ER stress (ATF6), amino acid response (AAR elements; ATF2, ATF3, ATF4), androgen receptor (AR) pathway, and E2F transcription were markedly upregulated, and stem cell factors (SOX2, NANOG, OCT4), interferon-stimulated responses (ISR elements; STAT1, STAT2), STAT3, and hypoxia (HIF) signaling were selectively inhibited.

상기 결과는 치료에 의해 유도된 분비단백체(TIS)의 탈당화로 인하여 약물 내성 클론의 성장을 저해하는 매개체로 ER 스트레스 및 UPR에 의한 번역 변화를 초래함을 가리킨다.These results indicate that treatment-induced deglycosylation of secreted protein (TIS) is a mediator that inhibits the growth of drug-resistant clones, resulting in translational changes by ER stress and UPR.

이러한 프로세스를 검증하기 위하여 ER에 위치한 UPR-특이적 스트레스 센서인 ATF6에 중점을 두고 실험을 수행하였다.To verify this process, experiments were conducted focusing on ATF6, a UPR-specific stress sensor located in the ER.

총 8U PNGase F로 처리되거나 36 시간 동안 전장 PON1 또는 PON1-N253G 컨스트럭트로 형질 감염된 1 μM 제피티닙 처리된 H1993 세포의 분비단백체와 H1993-GR의 5일간 공동 배양한 후 공초점 현미경을 이용하여 관찰하였다. 제피티닙 저항성(GR) 클론은 플루오레세인-접합 AAL (코어 푸코실화; 녹색), ATF6 (빨간색) 및 DAPI (핵; 파란색)에 대해 염색되었다. 또한, 상기와 동일한 조건으로 공동 배양한 다음, Golgi / ER 분획하고 ATF6 발현의 ELISA 분석을 수행하였다. Secretory proteomes of H1993 cells treated with a total of 8U PNGase F or transfected with full-length PON1 or PON1-N253G constructs for 36 h and treated with 1 μM gefitinib and H1993-GR were co-cultured for 5 days, followed by confocal microscopy. Observed. Gefitinib resistant (GR) clones were stained for fluorescein-conjugated AAL (core fucosylation; green), ATF6 (red) and DAPI (nuclear; blue). In addition, after co-cultivation under the same conditions as above, Golgi/ER fractionation and ELISA analysis of ATF6 expression were performed.

그 결과, 도 5b에 나타난 바와 같이, 치료에 의해 유도된 분비단백체(secretome)의 탈당화 또는 푸코실화된 PON1 억제는 둘 다 약물 내성 클론에서 골지/ER에 위치한 ATF6와 푸코실화된 스캐폴드 잔기를 같은 위치에 적극적으로 유도함을 확인하였다. 이는 ER 스트레스에 의하여 ATF6가 ER에서 골지체로의 이동 / 분류(translocation/sorting)되는 것으로 보인다. As a result, as shown in Fig. 5b, treatment-induced secretome deglycosylation or fucosylated PON1 inhibition both inhibited ATF6 located in the Golgi/ER and fucosylated scaffold residues in drug-resistant clones. It was confirmed that it was actively induced to the same location. It seems that ATF6 is translocated/sorted from the ER to the Golgi apparatus by ER stress.

다음으로, PON1-N253G 돌연변이를 통한 치료에 의해 유도된 분비단백체(TIS) 특이적 PON1 푸코실화의 억제로 인한 스트레스 유발 반응이 산화 스트레스와 조율되는지 여부를 확인하기 위하여, 세포혼합물에 1 μM 제피티닙을 처리하고, 5일 동안 10 μg/mL recombinant PNGase F를 처리하지않거나(대조군), 처리하여 활성 산소 및 질소종(ROS/RNS) 생성을 확인하였다. 또한, PON1-N253G 컨스트럭트로 형질 감염된 1 μM 제피티닙 처리된 세포 혼합물을 이용하여 활성 산소 및 질소종의 생성을 확인하였다.Next, in order to determine whether the stress-induced response due to inhibition of secretory protein (TIS)-specific PON1 fucosylation induced by treatment with the PON1-N253G mutation is coordinated with oxidative stress, 1 μM Zepty was added to the cell mixture. The nip was treated, and 10 μg/mL recombinant PNGase F was not treated (control) or treated for 5 days to confirm generation of active oxygen and nitrogen species (ROS/RNS). In addition, the production of reactive oxygen species and nitrogen species was confirmed using a cell mixture transfected with the PON1-N253G construct and treated with 1 μM gefitinib.

그 결과, 도 5c에 나타난 바와 같이, 실제로 퇴행하는 세포 혼합물에서 치료에 의해 유도된 분비단백체(TIS)의 탈당화 및 푸코실화된 PON1 억제하는 것은 산화 환원 불균형의 특징인 활성 산소 및 질소종 (ROS / RNS)의 생성을 현저하게 자극하는 것을 확인할 수 있었다. As a result, as shown in FIG. 5c, inhibition of treatment-induced deglycosylation of TIS and fucosylated PON1 in the degenerating cell mixture actually inhibits reactive oxygen species (ROS) and nitrogen species (ROS), which are characteristic of redox imbalance. / RNS) was confirmed to significantly stimulate the production.

또한, 72 시간 동안 1μM 제피티닙을 처리하거나 처리하지 않은 PON1-N253G 형질 감염된 H1993 세포의 분비단백체에서 배양된 48 시간 동안 ATF6 RNAi에 대한 H1993-GR에서 활성 산소 및 질소종의 생성을 확인하였다.In addition, generation of reactive oxygen species and nitrogen species was confirmed in H1993-GR against ATF6 RNAi cultured in the secretory proteome of PON1-N253G transfected H1993 cells treated with or without 1 μM gefitinib for 72 hours.

그 결과, 도 5d에 나타난 바와 같이, PON1 푸코실화가 거의 없는 변형된 치료에 의해 유도된 분비단백체(TIS)에서 공동 배양된 약물 내성 클론에서 ATF6의 단백질 합성을 차단하면 세포 내 활성 산소 및 질소종의 생성이 억제됨을 확인하였다.As a result, as shown in Fig. 5d, blocking the protein synthesis of ATF6 in drug-resistant clones co-cultured in TIS induced by modified treatment with little PON1 fucosylation resulted in intracellular reactive oxygen species and nitrogen species. It was confirmed that the production of was inhibited.

제피티닙(gefitinib) 처리된 3D 세포 혼합물에서 PON1-N253G를 보유한 민감한 세포는 제피티닙 내성 클론의 성장을 억제한 반면, ATF6 RNAi를 처리한 경우에는 성장이 억제되지 않았다 (도 5e 및 5f). In 3D cell mixtures treated with gefitinib, sensitive cells harboring PON1-N253G inhibited growth of gefitinib-resistant clones, whereas ATF6 RNAi treatment did not (Figures 5e and 5f). .

세포 내 염증반응에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 36시간 동안 전장 PON1 또는 PON1-N253G 컨스트럭트로 형질 감염된 1 μM 제피티닙 처리된 H1993 세포의 분비단백체와 H1993-GR의 5일간 공동 배양한 후, IL-6, TNF-α 및 GM-CSF 사이토카인(cytokine)을 분석하기 위해 Sandwich ELISA를 수행하였다. In order to confirm the effect on the intracellular inflammatory response, the secretory protein of H1993 cells transfected with 1 μM gefitinib transfected with full-length PON1 or PON1-N253G construct for 36 hours and H1993-GR were co-cultured for 5 days, Sandwich ELISA was performed to analyze IL-6, TNF-α and GM-CSF cytokines.

그 결과, 도 5g에 나타난 바와 같이, PON1-N253G는 분비단백체에서 IL-6, TNF-α 및 GM-CSF 사이토카인(cytokine)의 증가시켜 염증 촉진(pro-inflammatory) 환경을 촉진하는 반면, ATF6 RNAi를 처리한 경우에는 이러한 현상이 관찰되지 않았다.As a result, as shown in FIG. 5g, PON1-N253G promotes a pro-inflammatory environment by increasing IL-6, TNF-α, and GM-CSF cytokines in the secretory protein, while ATF6 This phenomenon was not observed when RNAi was treated.

상기의 결과들을 통하여, PON1의 탈당화 또는 PON1 푸코실화의 억제는 활성산소와 질소종의 생성을 증가시키고, 염증촉진성 분비단백체를 유도한다는 것을 확인할 수 있었다. Through the above results, it was confirmed that inhibition of PON1 deglycosylation or PON1 fucosylation increases the production of reactive oxygen species and nitrogen species and induces pro-inflammatory secreted proteins.

<실험예 6> 분비단백체 PON1의 코어 푸코실화에 의해 매개되는 저항 관련 유전자의 확인<Experimental Example 6> Identification of resistance-related genes mediated by core fucosylation of secreted protein PON1

약물 내성 클론의 PON1 푸코실화 억제에 대한 반응을 일으키는 분자적 원인을 확인하기 위해, PNGase F 처리 및 PON1-N253G 형질 감염 조건에서 차별적으로 발현된 유전자(differentially expressed genes)의 데이터를 통합하였다. To identify the molecular causes of the response of drug-resistant clones to inhibition of PON1 fucosylation, data of differentially expressed genes under PNGase F treatment and PON1-N253G transfection conditions were integrated.

그 결과, 도 6a에 나타난 바와 같이, 분비단배체의 탈당화는 135 개의 하향 조절 및 65 개의 상향 조절된 유전자로 이어졌고, 분비단백체 PON1의 푸코실화 억제는 150 개의 하향 조절 및 83 개의 상향 조절 유전자를 생성하였며, 모두 통계적으로 유의한 p-값(p-value)을 나타내었다. 두 조건에서 공통적으로 21 개의 유전자가 상향 조절되었고, 90 개의 유전자가 하향 조절되었다 (도 6b). 구체적으로, PON1 푸코실화에 의한 약물 내성 클론 성장의 음성 조절 인자로 C19orf25, RPS27L, CLDN2, PAQR3 및 SOX4를, 양성 조절인자로 THBS1, F3, TAGLN, ANKRD1 및 DKK1을 예측하였다(도 6c). As a result, as shown in Figure 6a, deglycosylation of the secretory protein led to 135 down-regulated and 65 up-regulated genes, and inhibition of fucosylation of the secretory protein PON1 resulted in 150 down-regulated and 83 up-regulated genes. were generated, and all showed statistically significant p-values. Commonly in both conditions, 21 genes were upregulated and 90 genes were downregulated (Fig. 6b). Specifically, we predicted C19orf25, RPS27L, CLDN2, PAQR3, and SOX4 as negative regulators of drug-resistant clone growth by PON1 fucosylation, and THBS1, F3, TAGLN, ANKRD1, and DKK1 as positive regulators (Fig. 6c).

폐암 환자 코호트의 환자 생존 데이터는 마이크로 어레이 (first progression survival; FPS) 또는 RNA-seq (relapse-free survival; RFS) 데이터를 기반으로 1 차 종양에서 표시된 유전자 발현 (낮음 또는 높음)으로 계층화되었다.Patient survival data from a cohort of lung cancer patients were stratified by indicated gene expression (low or high) in primary tumors based on microarray (first progression survival; FPS) or RNA-seq (relapse-free survival; RFS) data.

그 결과, 도 6d에 나타난 바와 같이, 대규모 폐암 환자 집단에서 상향 조절된 RPS27L의 높은 발현은 증가된 무진행 생존율(first progression survival; FPS) 또는 재발 없는 생존 기간 (relapse-free survival; RFS)와 상관이 있는 반면, 하향 조절된 DKK1의 높은 발현은 낮은 생존과 관련이 있음을 확인하였다. As a result, as shown in Fig. 6d, high expression of upregulated RPS27L in a large lung cancer patient population correlates with increased first progression survival (FPS) or relapse-free survival (RFS). On the other hand, it was confirmed that high expression of downregulated DKK1 was associated with low survival.

상기의 결과는, PON1의 푸코실화 억제에 대한 약물 내성 클론의 반응을 조절하는 유전자는 표적 치료에 대한 약물 민감성과 기능적으로 연관되어 있으며, 상기 유전자는 약물 내성 클론의 생장을 제한하는 잠재적인 치료 표적임을 시사한다.The above results show that the gene controlling the response of drug-resistant clones to inhibition of PON1 fucosylation is functionally related to drug sensitivity to targeted therapy, and the gene is a potential therapeutic target that restricts the growth of drug-resistant clones. suggests that

Claims (12)

1) 시료로부터 푸코실화(fucosylation)된 PON1(Paraoxonase 1) 단백질을 분리하는 단계; 및
2) 상기 PON1 단백질의 푸코실화 정도를 측정하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 항암제 내성 예측 방법.
1) separating the fucosylated PON1 (Paraoxonase 1) protein from the sample; and
2) measuring the degree of fucosylation of the PON1 protein
Characterized in that it comprises a, anti-cancer drug resistance prediction method.
제1항에 있어서, 상기 단계1)의 시료는 약물 치료를 받은 환자의 세포, 조직, 혈액, 혈청, 혈장, 타액 및 소변으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 항암제 내성 예측 방법.
The method of claim 1, wherein the sample in step 1) is any one selected from the group consisting of cells, tissues, blood, serum, plasma, saliva and urine of patients who have received drug treatment. .
제1항에 있어서, 상기 단계1)의 푸코실화는 코어 푸코실화(core fucosylation)인 것을 특징으로 하는, 항암제 내성 예측 방법.
The method of claim 1, wherein the fucosylation of step 1) is core fucosylation.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 단계2)의 PON1 단백질의 푸코실화 정도는 정상인에 비해 항암제 내성을 가진 환자에서 푸코실화(fucosylation)가 증가하는 것을 특징으로 하는, 항암제 내성 예측 방법.
The method of claim 1, wherein the degree of fucosylation of the PON1 protein in step 2) is increased in patients with anticancer drug resistance compared to normal subjects.
제5항에 있어서, 상기 환자는 간암, 위암, 대장암, 폐암, 자궁암, 유방암, 전립선암, 갑상선암 및 췌장암 환자로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 항암제 내성 예측 방법.
The method of claim 5, wherein the patient is selected from the group consisting of patients with liver cancer, stomach cancer, colon cancer, lung cancer, uterine cancer, breast cancer, prostate cancer, thyroid cancer and pancreatic cancer.
푸코실화(fucosylation)된 PON1 단백질에 특이적으로 결합하는 항체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 항암제 내성 예측용 조성물.
A composition for predicting anticancer drug resistance, comprising an antibody that specifically binds to fucosylated PON1 protein.
삭제delete 푸코실화(fucosylation)된 PON1 단백질에 특이적으로 결합하는 항체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 항암제 내성 예측용 키트.
A kit for predicting anticancer drug resistance, comprising an antibody that specifically binds to fucosylated PON1 protein.
삭제delete 푸코실화(fucosylation)된 PON1 단백질에 대한 특이적인 항체가 부착된 것을 특징으로 하는, 항암제 내성 예측용 마이크로어레이(microarray).A microarray for prediction of anticancer drug resistance, characterized in that an antibody specific to fucosylated PON1 protein is attached. 삭제delete
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018013496A (en) 2005-05-05 2018-01-25 ドレクセル ユニバーシティ Diagnosis of liver pathology through assessment of protein glycosylation

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HONGYE MA et al., IUBMB Life, 2013, Vol. 65, pp 409-422.
Jian Wu et al., Oncotarget, 2016, Vol. 7, pp 25315-25327. 1부.*
XIAOXUE LV et al., Molecular Carcinogenesis, 2019, Vol. 58, pp 794-807.

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Singh et al. Increased expression of MARCH8, an E3 ubiquitin ligase, is associated with growth of esophageal tumor
Xu et al. HHLA2 predicts better survival and exhibits inhibited proliferation in epithelial ovarian cancer
Liu et al. LAIR-1 suppresses cell growth of ovarian cancer cell via the PI3K-AKT-mTOR pathway
Cao et al. DDRGK1, a crucial player of ufmylation system, is indispensable for autophagic degradation by regulating lysosomal function
Gaiteiro et al. Glycoproteogenomics characterizes the CD44 splicing code associated with bladder cancer invasion
Gao et al. Cosmc overexpression enhances malignancies in human colon cancer
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Wang et al. Long non-coding RNA AK093407 promotes proliferation and inhibits apoptosis of human osteosarcoma cells via STAT3 activation
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Guo et al. Water channel protein AQP1 in cytoplasm is a critical factor in breast cancer local invasion
Dutta et al. Neuropilin-2 regulates androgen-receptor transcriptional activity in advanced prostate cancer
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