KR102640230B1 - A method for diagnosing endometrial-related diseases and screening method for endometrial-related diseases using the mechanism of change in the mobility of endometrial stromal cells treated with C-peptide - Google Patents

A method for diagnosing endometrial-related diseases and screening method for endometrial-related diseases using the mechanism of change in the mobility of endometrial stromal cells treated with C-peptide Download PDF

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Abstract

탈락막화(decidualization)가 이루어지지 않은 미분화된 자궁내막 기질세포에 C-peptide를 처리하면, MMP9, TIMP1, 및 TIMP3의 증가가 일어나고, 이에 따라 탈락막화가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포의 이동성 및 침습성이 탈락막화가 이루어진 자궁내막 기질세포에 비해 크게 증가하게 된다. 본 발명은 이렇게 증가한 미분화된 세포로 인하여 자궁내막 관련질환이 발생하게 되므로, MMP9의 증가 및 TIMP1, TIMP3의 감소를 확인하여, 자궁내막 관련질환의 진단방법 및 치료제의 스크리닝 방법을 제공할 수 있다.When C-peptide is treated with undifferentiated endometrial stromal cells that have not decidualized, MMP9, TIMP1, and TIMP3 increase, thereby increasing the mobility and invasiveness of the non-decidualized endometrial stromal cells. This increases significantly compared to the endometrial stromal cells that have undergone decidualization. The present invention can provide a method for diagnosing endometrial-related diseases and screening for therapeutic agents by confirming the increase in MMP9 and the decrease in TIMP1 and TIMP3, since endometrial-related diseases occur due to such increased undifferentiated cells.

Description

C-peptide를 처리한 자궁내막 기질세포의 이동성 변화 기작을 이용한 자궁내막 관련질환의 진단 방법 및 자궁내막 관련질환 치료제의 스크리닝 방법{A method for diagnosing endometrial-related diseases and screening method for endometrial-related diseases using the mechanism of change in the mobility of endometrial stromal cells treated with C-peptide}A method for diagnosing endometrial-related diseases and screening method for endometrial-related diseases using the mechanism of change in mobility of endometrial stromal cells treated with C-peptide the mechanism of change in the mobility of endometrial stromal cells treated with C-peptide}

C-peptide를 처리한 자궁내막 기질세포의 이동성 변화 기작을 이용한 자궁내막 관련질환의 진단 방법 및 자궁내막 관련질환 치료제의 스크리닝 방법에 관한 것이다.This relates to a diagnostic method for endometrial-related diseases and a screening method for endometrial-related disease treatments using the mechanism of change in mobility of endometrial stromal cells treated with C-peptide.

자궁(uterus)은 2cm 두께의 여러 층으로 구성된 기관으로, 가장 바깥쪽의 얇은 막으로 이루어진 자궁외막(perimetrium), 그 안쪽의 평활근으로 이루어진 근육층인 자궁근층(myometrium), 그리고 안쪽으로 자궁근층과 연결된 자궁내막(endometrium)으로 이루어져 있다. 자궁내막은 자궁근층과는 달리 부드러운 조직층으로, 배아 착상(implantation)에 중요한 역할을 하며, 자궁내막의 안쪽은 빈 공간인 자궁내강이 위치한다. 자궁내막은 성장인자(growth factor)와 사이토카인(cytokine)을 분비하여 배아가 착상하고 발달하는 환경을 제공하며, 여성호르몬인 에스트로겐(estrogen)과 프로게스테론(progesterone)의 조절에 의하여 일정 주기에 따라 모양적, 기능적 변화를 일으킨다. 구체적으로, 자궁내막은 기능층(functional layer)과 기저층(basal layer)으로 구성되고, 상기 기능층은 여성호르몬 분비 변화에 따른 여성의 생식주기에 맞추어 발달과 퇴축이 반복되며, 난소에서 난자가 배란된 후 10일 전후의 기간동안 자궁내막이 가장 비후되어 수정란이 착상하기 좋은 상태가 된다. 만약 수정란이 착상되지 않으면 두꺼워지고 발달된 내막이 허물어지면서 얇아지는데, 이를 월경(menstruation)이라 한다.The uterus is an organ composed of several layers with a thickness of 2 cm. The perimetrium consists of the outermost thin membrane, the myometrium is a muscle layer made of smooth muscle inside, and the inner layer is connected to the myometrium. It is made up of endometrium. Unlike the myometrium, the endometrium is a soft tissue layer and plays an important role in embryo implantation. Inside the endometrium is the empty space called the uterine cavity. The endometrium secretes growth factors and cytokines to provide an environment for embryo implantation and development, and is shaped according to a certain cycle by the regulation of the female hormones estrogen and progesterone. causes functional changes. Specifically, the endometrium is composed of a functional layer and a basal layer, and the functional layer repeatedly develops and regresses in accordance with the female reproductive cycle due to changes in female hormone secretion, and the egg ovulates in the ovary. During the period of about 10 days after conception, the endometrium thickens the most and becomes in a good condition for implantation of a fertilized egg. If the fertilized egg does not implant, the thickened and developed lining breaks down and becomes thinner, which is called menstruation.

탈락막화(decidualization)는 자궁내막 기질세포(endometrial stromal cell, ESC)의 분화를 말한다. 탈락막화 과정에는 형태와 기능적 변화가 일어난다.Decidualization refers to the differentiation of endometrial stromal cells (ESC). During the decidualization process, morphological and functional changes occur.

탈락막화가 이루어진 ESC는 전사 및 형태의 변화를 거쳐 장래의 배아 착상을 준비한다. ESC의 침습성 및 이동성은 탈락막화 및 착상이 이루어지는 동안 자궁내막 조직의 재구성 작업에 필수적 역할을 한다. 탈락막화가 이루어진 ESC는 미분화 세포보다 더 큰 침습성을 나타내게 된다. 성공적인 착상은 탈락막화된 ESC의 이동, ESC의 매트릭스 금속단백분해효소(matrix metalloproteinase, MMP) 및 MMP의 조직 억제제(TIMP)의 후속 분비, 그리고 융모외성 영양막세포(extravillous trophoblast cell)의 풍부함과 관련이 있다. MMP9 활동의 핵심 조절자인 TIMP는 영양막 침습정도를 변경하여 자궁 내막 이동 및 착상 초기의 항상성을 유지하는 데 중요한 역할을 한다.ESCs that have undergone decidualization undergo transcriptional and morphological changes to prepare for future embryo implantation. The invasiveness and mobility of ESCs play an essential role in the remodeling of endometrial tissue during decidualization and implantation. ESCs that have undergone decidualization exhibit greater invasiveness than undifferentiated cells. Successful implantation is associated with migration of decidualized ESCs, subsequent secretion of matrix metalloproteinases (MMPs) and tissue inhibitors of MMPs (TIMPs) from ESCs, and abundance of extravillous trophoblast cells. there is. TIMP, a key regulator of MMP9 activity, plays an important role in maintaining homeostasis during endometrial migration and early implantation by altering the degree of trophoblast invasion.

인간 프로인슐린 연결 펩타이드(이하 C-peptide)는 췌장 β세포에서 프로인슐린의 형태로 생성되는데, 단백질 용해(proteolysis)과정을 거쳐 인슐린과 분리되며 C-peptide가 된다. 인간의 C-peptide는 31개의 아미노산으로 구성되어 있으며 인슐린 단백질이 적절하게 3차원구조를 형성할 수 있도록 도와주고, 인슐린이 사슬간 이황화 결합을 형성하도록 도와준다.Human proinsulin linking peptide (hereinafter referred to as C-peptide) is produced in the form of proinsulin in pancreatic β cells, and is separated from insulin through a proteolysis process to become C-peptide. Human C-peptide is composed of 31 amino acids and helps the insulin protein form an appropriate three-dimensional structure and helps insulin form interchain disulfide bonds.

C-peptide와 인슐린은 동일한 양으로 분비되며, C-peptide는 인슐린보다 긴 반감기를 가지고 있어, 인슐린 수치에 대한 불활성 바이오마커로 활용되기도 한다.C-peptide and insulin are secreted in equal amounts, and C-peptide has a longer half-life than insulin, so it is also used as an inert biomarker for insulin levels.

C-peptide가 다른 세포 유형의 이동을 촉진하는 것으로 보고된 바는 있으나, C-peptide가 ESC의 이동성에 영향을 미치는지 여부는 불분명하다. 인간 자궁내막 기질세포(HESC)의 이동은 성공적인 탈락막화와 배아 영양막의 침습을 위해서 필수적으로 이루어져야 한다. 탈락막화가 이루어진 HESC는 배아(trophoblast)에서 분비되는 신호에 반응하여 배아쪽으로 빠르게 이동하여 모체와 태아 사이에 신호 전달을 증진시킨다(Gellersen et al. Hum Reprod 2010). 그러므로, 탈락막화가 이루어진 HESC와 탈락막화가 이루어지지 않은 HESC 사이에서, 이동성(motility)과 침습성(invasion)에 변동이 일어나면, 탈락막화된 HESC와 인간 배아(trophoblast)의 상호작용을 저해하므로 임신의 성공 확률을 감소시킨다.Although C-peptide has been reported to promote migration of other cell types, it is unclear whether C-peptide affects the mobility of ESCs. Migration of human endometrial stromal cells (HESC) is essential for successful decidualization and invasion of the embryonic trophoblast. HESCs that have undergone decidualization rapidly move toward the embryo in response to signals secreted from the embryo (trophoblast), thereby enhancing signal transmission between the mother and fetus (Gellersen et al. Hum Reprod 2010). Therefore, changes in motility and invasion between decidualized HESCs and non-deciduatized HESCs impede the interaction between decidualized HESCs and human embryos (trophoblasts), thereby affecting pregnancy. Reduces the probability of success.

본 발명자는 이 과정에서 고인슐린혈증을 앓고 있을 때 가지게 되는 높은 C-peptide 수준이 HESC의 이동성에 영향을 미칠 수 있는지를 살펴보기 위하여, C-peptide가 인간의 ESC의 이동을 조절하는지 여부를 실험하고 C-peptide에 의한 이동의 조절 기작을 조사하였다.In this process, the present inventor tested whether C-peptide regulates the migration of human ESCs in order to examine whether the high level of C-peptide that occurs when suffering from hyperinsulinemia can affect the mobility of HESCs. and investigated the regulatory mechanism of migration by C-peptide.

본 발명에서, C-peptide 처리시 탈락막화가 이루어진 ESC와 탈락막화가 이루어지지 않은 ESC의 이동성 변화를 확인했다. 또한, MMP2/9 및 여러 TIMP의 발현을 분석하여, C-peptide로 유도된 HESC 이동성의 조절 기작을 추가로 조사하였다. 이 과정에서, C-peptide가 탈락막화가 이루어지지 않은 HESC의 이동을 촉진함으로써 임신과 착상 및 자궁 내막의 유지를 저해하는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.In the present invention, changes in mobility between ESCs that had decidualized and ESCs that had not decidualized upon treatment with C-peptide were confirmed. In addition, the regulatory mechanism of C-peptide-induced HESC mobility was further investigated by analyzing the expression of MMP2/9 and several TIMPs. In this process, the present invention was completed by confirming that C-peptide inhibits pregnancy, implantation, and maintenance of the endometrium by promoting the movement of HESCs that have not decidualized.

본 발명자들은 탈락막화가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포와 탈락막화가 이루어진 자궁내막 기질세포에서 C-peptide를 처리하였을 때, 발현량이 변화하는 단백질 또는 유전자를 조사한 결과, 특정 인자가 발현량 또는 활성이 변화하는 것을 발견하게 되었고, 이와 같은 변화가 자궁내막과 관련된 질환들을 유발할 수 있다는 점에 착안하여 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors examined proteins or genes whose expression levels change when C-peptide is treated in endometrial stromal cells that have not decidualized and in endometrial stromal cells that have decidualized, and as a result, the expression level or activity of a specific factor has changed. Changes were discovered, and the present invention was completed by focusing on the fact that such changes can cause diseases related to the endometrium.

따라서, 본 발명의 목적은 탈락막화가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포에서 특정 물질의 유전자 또는 단백질을 일종의 바이오 마커로서 활용하여, 자궁내막 관련질환을 판단할 수 있는 정보를 제공하는 것이다.Therefore, the purpose of the present invention is to provide information that can determine endometrial-related diseases by using genes or proteins of specific substances in endometrial stromal cells that have not decidualized as a kind of biomarker.

본 발명의 다른 목적은 탈락막화가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포에 C-peptide를 처리하고, 상기 특정 물질의 유전자 또는 단백질을 이용하여 자궁내막 관련질환의 치료제를 스크리닝 할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for treating endometrial stromal cells that have not decidualized with C-peptide and screening for a treatment for endometrial-related diseases using the gene or protein of the specific substance. .

상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above purpose,

1) 자궁내막 관련질환이 의심되는 환자의 탈락막화(decidualization)가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포(endometrial stromal cell)와 건강한 사람의 탈락막화가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포를 각각 배양하는 단계;1) cultivating non-decidualized endometrial stromal cells from a patient suspected of having an endometrial-related disease and non-decidualized endometrial stromal cells from a healthy person, respectively;

2) 상기 단계 1)의 자궁내막 기질세포에서 C-peptide에 의한 탈락막화(decidualization)가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포의 이동성 증가를 유발하는 물질인 MMP9, GPR146, TIMP1 및 TIMP3로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 활성을 측정하는 단계; 및2) Select from the group consisting of MMP9, GPR146, TIMP1, and TIMP3, which are substances that cause increased mobility of endometrial stromal cells in step 1) that have not been decidualized by C-peptide. Measuring the expression level or protein activity of one or more genes; and

3) 상기 단계 2)의 탈락막화가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포의 이동성 증가를 유발하는 물질 중에서, MMP9, GPR146의 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 활성이 건강한 사람의 자궁내막 기질세포에 비해 증가했거나, TIMP1 또는 TIMP3의 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 활성이 건강한 사람의 자궁내막 기질세포에 비해 감소했으면, 자궁내막 관련질환으로 판단하는 단계;3) Among the substances that cause increased mobility of endometrial stromal cells that have not undergone decidualization in step 2), the expression level or protein activity of the genes of MMP9 and GPR146 is increased compared to endometrial stromal cells of healthy people. , if the expression level or protein activity of the TIMP1 or TIMP3 gene is decreased compared to the endometrial stromal cells of a healthy person, determining that it is an endometrial-related disease;

를 포함하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 판단을 위한 정보를 제공하는 방법을 제공한다.Provides a method of providing information for determining endometrial stromal-related diseases, including.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여,Additionally, in order to achieve the above purpose,

1) 탈락막화(decidualization)가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포(endometrial stromal cell)를 배양한 후, C-peptide를 처리하는 단계;1) Culturing endometrial stromal cells that have not undergone decidualization and then treating them with C-peptide;

2) 상기 단계 1)의 자궁내막 기질세포를 배양한 배양액에 피검물질을 처리한 후, 자궁내막 기질세포의 이동성 증가를 유발하는 물질인 MMP9, GPR146, TIMP1 및 TIMP3로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 활성을 측정하는 단계; 및2) After treating the test substance with the culture medium in which the endometrial stromal cells in step 1) were cultured, any one selected from the group consisting of MMP9, GPR146, TIMP1, and TIMP3, which are substances that cause increased mobility of endometrial stromal cells. Measuring the expression level of the above gene or the activity of the protein; and

3) 상기 단계 2)의 자궁내막 기질세포의 이동성 증가를 유발하는 물질 중에서, MMP9, GPR146의 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 활성이 정상 대조군에 비해 증가하거나, TIMP1 또는 TIMP3의 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 활성이 정상 대조군에 비해 감소하는 피검물질을 선별하는 단계;3) Among the substances that cause increased mobility of endometrial stromal cells in step 2), the expression level or protein activity of the genes of MMP9 or GPR146 increases compared to the normal control group, or the expression level or protein of the genes of TIMP1 or TIMP3 Selecting a test substance whose activity decreases compared to the normal control group;

를 포함하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 치료제 스크리닝 방법을 제공한다.Provides a screening method for a treatment for endometrial stromal-related diseases, including.

자궁내막 관련질환이 의심되는 환자에게서 탈락막화가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포의 이동성 증가를 유발하는 물질인 MMP9 및 GPR146의 증가와 TIMP1 및 TIMP3의 감소를 확인함으로써, 현재 자궁내막 관련질환을 앓고 있는지 여부를 빠르게 판단할 수 있는 효과가 있다.By confirming the increase in MMP9 and GPR146, which are substances that cause increased mobility of endometrial stromal cells that have not decidualized, and the decrease in TIMP1 and TIMP3 in patients suspected of having an endometrial-related disease, we can determine whether they are currently suffering from an endometrial-related disease. It has the effect of quickly determining whether or not it is possible.

또한, 탈락막화가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포의 이동성 증가를 유발하는 물질인 MMP9 및 GPR146의 증가, TIMP1, 및 TIMP3의 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 활성을 감소시키는 물질을 선택함으로써, 자궁내막 관련질환 치료제를 스크리닝 할 수 있다.In addition, by selecting substances that increase MMP9 and GPR146, which are substances that cause increased mobility of endometrial stromal cells that have not deciduated, and reduce the expression level or protein activity of TIMP1 and TIMP3 genes, endometrial-related Disease treatments can be screened.

도 1a는 8-Br-cAMP로 분화되어 탈락막화(decidualization)가 이루어진 인간의 자궁내막 기질세포(human endometrial stromal cell; HESC)와 탈락막화가 이루어지지 않은 미분화 자궁내막 기질세포의 이동성을 비교하기 위한 상처-회복 스크래치 분석(wound-healing scratch assay)을 한 것을 나타낸 것이다.
도 1b는 HESC를 8-Br-cAMP로 분화되어 탈락막화(decidualization)가 이루어진 HESC와 탈락막화가 이루어지지 않은 미분화 HESC에 50 nM C-peptide 처리 후 이동성을 트랜스웰로 분석한 것을 나타낸 것이다.
도 1c는 탈락막화가 이루어지지 않은 미분화 HESC에 50 nM C-peptide 처리 후 HESC의 이동성을 콜라겐 코팅된 트랜스웰에서 침습 분석(invasion assay)으로 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 1d는 3명의 피실험자로부터 분리된 HESC에 50 nM C-peptide 처리 후 24시간 상처-회복 스크래치 분석(wound-healing scratch assay)을 한 결과를 나타낸 것이다.
도 1e는 JEG-3 세포를 대상으로 도 1b와 동일하게 처리하여 트랜스웰 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 1f는 JEG-3 세포를 대상으로 도 1c와 동일하게 침습 분석을 한 결과를 나타낸 것이다.
도 2a는 HESC를 18시간 serum-starvation 배지에서 배양하고, 50 nM C-peptide와 함께 10분간 배양한 뒤, Akt, β-catenin 및 ERK1/2에 대하여 웨스턴 블롯한 결과를 나타낸 것이다.
도 2b는 8-Br-cAMP로 분화되어 탈락막화(decidualization)가 이루어진 HESC와 탈락막화가 이루어지지 않은 미분화 HESC를 용해하고 이를 GPR146에 대하여 qRT-PCR한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2c는 HESC를 1시간 동안 1 μM Akti로 전처리하고, 도 2a와 같이 배양한 뒤, β-catenin에 대하여 웨스턴 블롯한 결과를 나타낸 것이다.
도 2d는 50 nM C-peptide를 도 2a와 같이 처리한 HESC를 IgG 또는 항-β-catenin으로 면역침전시킨 뒤, β-catenin, PP2A에 대하여 웨스턴 블롯한 결과를 나타낸 것이다.
도 2e는 HESC를 1시간동안 10 μM 오카다산으로 전처리한 뒤 도 2a와 같이 처리한 것을 웨스턴 블롯한 사진과 수치를 나타낸 것이다.
도 2f는 HESC에 PPP1C의 발현을 억제하는 짧은 헤어핀 RNA(shRNA)를 사용하여 형질도입하고 1.5 μM 퓨로마이신을 사용하여 5일 동안 선별하였다. 이후 세포를 18시간 동안 serum-starvation시킨 다음, 50 nM C-peptide와 함께 10분간 배양한 후, β-catenin, PP1에 대하여 웨스턴 블롯한 결과를 나타낸 것이다.
도 3a는 HESC를 18시간동안 serum-starvation하고, 10분 동안 50 nM C-peptide와 함께 배양한 후에 세포질과 핵의 β-catenin에 대하여 웨스턴 블롯한 결과를 나타낸 것이다.
도 3b는 HESC를 1 μM Akti로 전처리하고 도 3a와 같이 처리한 후, 핵에서 β-catenin에 대하여 웨스턴 블롯한 결과를 나타낸 것이다.
도 3b는 HESC를 10 nM OA로 전처리하고 도 3a와 같이 처리한 후, 핵에서 β-catenin에 대하여 웨스턴 블롯한 것을 나타내었다.
도 4a는 HESC를 18시간동안 serum-starvation 상태로 두고, 1μM Akti 또는 10nM OA로 1시간동안 전처리하고, 50 nM C-peptdie를 한시간동안 처리한 후, 상처-회복 스크래치 방법으로 HESC의 이동성을 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 4b는 HESC를 도 4a와 같이 처리한 후, 트랜스웰 분석으로 HESC의 이동성을 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 4c는 스크램블과 PPP1C의 shRNA를 사용하여 HESC에 형질도입한 세포에서 PP1의 발현을 웨스턴 블롯으로 확인한 결과와 PPP1C shRNA가 형질도입된 세포를 도 4a와 같이 처리한 결과를 나타낸 것이다.
도 4d는 스크램블과 β-catenin의 shRNA를 사용하여 HESC에 형질도입한 세포를 용해하고, β-catenin에 대하여 웨스턴 블롯한 결과를 나타낸 것이다.
도 4e는 스크램블과 β-catenin의 shRNA를 사용하여 HESC에 형질도입한 세포를 도 4a와 같이 처리하여 상처-회복 스크래치 분석 방법으로 HESC의 이동성을 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 4f는 스크램블과 β-catenin의 shRNA를 사용하여 HESC에 형질도입한 세포를 도 4b와 같이 처리한 결과를 나타낸 것이다.
도 4g는 HESC를 10nM PNU-74654로 1시간동안 전처리하고, 도 4a와 같이 처리하여 상처-회복 스크래치 분석 방법으로 HESC의 이동성을 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 4h는 HESC를 콜라겐 코팅된 트랜스웰에서 나눈 뒤, 1시간 동안 10nM PNU-74654로 전처리한 다음 24시간 동안 50nM C-peptide와 함께 배양하여 침습 정도의 결과를 나타낸 것이다.
도 5a는 HESC를 50nM C-peptide와 함께 24시간 동안 배양하여 용해시키고, MMP2, MMP9의 mRNA 발현을 qRT-PCR 실시하여 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 5b는 HESC를 50nM C-peptide와 함께 24시간 동안 배양하고, 용해시켜서 MMP2, MMP9에 대하여 웨스턴 블롯한 결과를 나타낸 것이다.
도 5c는 HESC를 도 4a와 같이 처리하고, 젤라틴 자이모그래피를 실시하여 MMP의 활성도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 5d는 HESC를 10μM MMP2/9 억제제로 전처리하고, 50nM C-peptide를 처리한 후, 상처-회복 스크래치 분석으로 이동성을 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 5e는 도 5a와 같이 처리하고 HESC를 용해하여,TIMP1, TIMP2, TIMP3에 대한 qRT-PCR을 실시한 결과를 나타낸 것이다.
도 5f는 1 uM Akti, 10 nM OA, 또는 10 nM PNU-74654로 1시간동안 전처리 한 뒤, 50 nM C-peptide를 24시간동안 처리한 후, 용해하여 MMP9, TIMP1, TIMP3에 대한 qRT-PCR을 실시한 결과를 나타낸 것이다.
도 5g는 MMP9, TIMP1, TIMP3의 프로모터(promoter)의 조절 부위에 β-catenin의 결합 예측부위와 이를 확인하는 프라이머(primer)를 나타낸 것과, 스크램블과 β-catenin의 shRNA를 사용하여 HESC에 형질도입한 세포를 용해하고, MMP9, TIMP1 및 TIMP3의 프로모터 조절부위에 β-catenin의 결합여부를 염색질 면역침전법을 실시하여 확인한 결과를 나타낸 것, 스크램블과 β-catenin의 shRNA의 형질도입에 따라 HESC에서 β-catenin의 발현정도를 웨스턴 블랏으로 확인한 결과를 나타낸 것을 순차적으로 표시하였다.
도 6은 C-peptide에서 탈락막화 되지 않은 HESC의 migration까지의 경로를 대략적으로 나타낸 것이다.
Figure 1a is for comparing the mobility of human endometrial stromal cells (HESC) that have been differentiated with 8-Br-cAMP and decidualized and undifferentiated endometrial stromal cells that have not been decidualized. This shows that a wound-healing scratch assay was performed.
Figure 1b shows the mobility of HESC differentiated with 8-Br-cAMP and decidualized HESC and undifferentiated HESC without decidualization treated with 50 nM C-peptide and analyzed by transwell.
Figure 1c shows the results of analyzing the mobility of HESCs using an invasion assay in collagen-coated transwells after treatment with 50 nM C-peptide in undifferentiated HESCs that had not undergone decidualization.
Figure 1d shows the results of wound-healing scratch assay 24 hours after treatment with 50 nM C-peptide on HESCs isolated from three subjects.
Figure 1e shows the results of transwell analysis of JEG-3 cells treated in the same manner as in Figure 1b.
Figure 1f shows the results of the same invasion analysis as Figure 1c for JEG-3 cells.
Figure 2a shows the results of HESCs cultured in serum-starvation medium for 18 hours, incubated with 50 nM C-peptide for 10 minutes, and then subjected to Western blotting for Akt, β-catenin, and ERK1/2.
Figure 2b is a graph showing the results of lysing HESCs that were differentiated with 8-Br-cAMP and decidualized and undifferentiated HESCs that were not decidualized and subjected to qRT-PCR for GPR146.
Figure 2c shows the results of HESCs pretreated with 1 μM Akti for 1 hour, cultured as in Figure 2a, and then subjected to Western blotting for β-catenin.
Figure 2d shows the results of HESC treated with 50 nM C-peptide as shown in Figure 2a, immunoprecipitated with IgG or anti-β-catenin, and then subjected to Western blotting for β-catenin and PP2A.
Figure 2e shows Western blot photographs and values of HESCs pretreated with 10 μM okadaic acid for 1 hour and then treated as in Figure 2a.
Figure 2f shows that HESCs were transduced using short hairpin RNA (shRNA) that inhibits the expression of PPP1C and selected for 5 days using 1.5 μM puromycin. Afterwards, the cells were serum-starved for 18 hours, then incubated with 50 nM C-peptide for 10 minutes, and the results of Western blotting for β-catenin and PP1 are shown.
Figure 3a shows the results of Western blotting for cytoplasmic and nuclear β-catenin after HESCs were serum-starved for 18 hours and incubated with 50 nM C-peptide for 10 minutes.
Figure 3b shows the results of Western blotting for β-catenin in the nucleus after HESCs were pretreated with 1 μM Akti and treated as in Figure 3a.
Figure 3b shows Western blotting for β-catenin in the nucleus after HESCs were pretreated with 10 nM OA and treated as in Figure 3a.
Figure 4a shows that HESCs were serum-starved for 18 hours, pretreated with 1 μM Akti or 10 nM OA for 1 hour, and treated with 50 nM C-peptdie for 1 hour, and then the mobility of HESCs was analyzed using the wound-recovery scratch method. It shows one result.
Figure 4b shows the results of analyzing the mobility of HESCs by transwell analysis after treating them as in Figure 4a.
Figure 4c shows the results of confirming the expression of PP1 by Western blot in cells transduced into HESCs using scramble and PPP1C shRNA, and the results of treating the cells transduced with PPP1C shRNA as shown in Figure 4a.
Figure 4d shows the results of lysing HESC transduced cells using scramble and β-catenin shRNA and Western blotting for β-catenin.
Figure 4e shows the results of analyzing the mobility of HESCs using the wound-recovery scratch assay method by treating HESC transduced cells using scramble and β-catenin shRNA as in Figure 4a.
Figure 4f shows the results of processing cells transduced into HESC using scramble and β-catenin shRNA as shown in Figure 4b.
Figure 4g shows the results of pre-treating HESCs with 10nM PNU-74654 for 1 hour, treating them as in Figure 4a, and analyzing the mobility of HESCs using a wound-recovery scratch analysis method.
Figure 4h shows the results of invasion by dividing HESCs on collagen-coated transwells, pretreating them with 10nM PNU-74654 for 1 hour, and then culturing them with 50nM C-peptide for 24 hours.
Figure 5a shows the results of HESCs being lysed by culturing with 50nM C-peptide for 24 hours, and mRNA expression of MMP2 and MMP9 confirmed by qRT-PCR.
Figure 5b shows the results of HESCs cultured with 50nM C-peptide for 24 hours, lysed, and subjected to Western blotting for MMP2 and MMP9.
Figure 5c shows the results of measuring MMP activity by treating HESCs as in Figure 4a and performing gelatin zymography.
Figure 5d shows the results of HESCs pretreated with 10 μM MMP2/9 inhibitor, treated with 50 nM C-peptide, and analyzed for mobility by wound-recovery scratch assay.
Figure 5e shows the results of qRT-PCR for TIMP1, TIMP2, and TIMP3 by dissolving HESCs treated as in Figure 5a.
Figure 5f shows qRT-PCR for MMP9, TIMP1, and TIMP3 after pretreatment with 1 uM Akti, 10 nM OA, or 10 nM PNU-74654 for 1 hour, followed by treatment with 50 nM C-peptide for 24 hours, and then dissolved. This shows the results of the implementation.
Figure 5g shows the predicted binding site of β-catenin in the regulatory region of the promoters of MMP9, TIMP1, and TIMP3 and the primers confirming it, and transduction of HESC using scramble and β-catenin shRNA. One cell was lysed, and the binding of β-catenin to the promoter regulatory region of MMP9, TIMP1, and TIMP3 was confirmed by chromatin immunoprecipitation. In HESCs, following scramble and β-catenin shRNA transduction. The results of confirming the expression level of β-catenin by Western blot are shown sequentially.
Figure 6 roughly shows the path from C-peptide to migration of HESCs that have not been decidualized.

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

명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, “including” an element means that other elements may be further included rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.

본 발명은 1) 자궁내막 관련질환이 의심되는 환자의 탈락막화(decidualization)가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포(endometrial stromal cell)와 건강한 사람의 탈락막화가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포를 각각 배양하는 단계;The present invention provides a method for cultivating 1) non-decidualized endometrial stromal cells from a patient suspected of having an endometrial-related disease and non-decidualized endometrial stromal cells from a healthy person, respectively. step;

2) 상기 단계 1)의 자궁내막 기질세포에서 C-peptide에 의한 탈락막화(decidualization)가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포의 이동성 증가를 유발하는 물질인 MMP9, GPR146, TIMP1 및 TIMP3로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 활성을 측정하는 단계; 및2) Select from the group consisting of MMP9, GPR146, TIMP1, and TIMP3, which are substances that cause increased mobility of endometrial stromal cells in step 1) that have not been decidualized by C-peptide. Measuring the expression level or protein activity of one or more genes; and

3) 상기 단계 2)의 탈락막화가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포의 이동성 증가를 유발하는 물질 중에서, MMP9, GPR146의 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 활성이 건강한 사람의 자궁내막 기질세포에 비해 증가했거나, TIMP1 또는 TIMP3의 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 활성이 건강한 사람의 자궁내막 기질세포에 비해 감소했으면, 자궁내막 관련질환으로 판단하는 단계;3) Among the substances that cause increased mobility of endometrial stromal cells that have not undergone decidualization in step 2), the expression level or protein activity of the genes of MMP9 and GPR146 is increased compared to endometrial stromal cells of healthy people. , if the expression level or protein activity of the TIMP1 or TIMP3 gene is decreased compared to the endometrial stromal cells of a healthy person, determining that it is an endometrial-related disease;

를 포함하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 판단을 위한 정보를 제공하는 방법을 제공한다.Provides a method of providing information for determining endometrial stromal-related diseases, including.

구체적으로, C-peptide를 처리하면, 자궁내막 기질세포 중에서, 탈락막화(decidualization)가 이루어진 세포보다 탈락막화가 이루어지지 않은 미분화 세포가 더 빠르게 이동하게 된다(도 1a). 이는 C-peptide가 탈락막화 되지 않은 미분화 세포의 이동성 및 침습성을 향상시키기 때문이다(도 1b, 도 1c). 이와 같은 이동성의 증가는 여러 사람의 HESC를 통해서 확인된다(도 1d).Specifically, when treated with C-peptide, among endometrial stromal cells, undifferentiated cells that have not undergone decidualization move faster than cells that have decidualized (Figure 1a). This is because C-peptide improves the mobility and invasiveness of undifferentiated cells that have not decidualized (Figure 1b, Figure 1c). This increase in mobility is confirmed through HESCs from several people (Figure 1d).

게다가 C-peptide의 처리는 영양막(trophoblast)에서 유래한 JEG-3세포의 이동을 향상시키고(도 1e), 침습성도 향상시킨다(도 1f).In addition, treatment with C-peptide improves the migration of trophoblast-derived JEG-3 cells (Figure 1e) and improves invasiveness (Figure 1f).

본 발명의 일 실시예에서, 상기 단계 1)의 자궁내막 관련질환이 의심되는 환자는 탈락막화가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포의 이동성 및 침습성이 탈락막화가 이루어진 자궁내막 기질세포에 비해 증가된 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 판단을 위한 정보를 제공하는 방법일 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the patient suspected of having an endometrial-related disease in step 1), the mobility and invasiveness of non-decidualized endometrial stromal cells are increased compared to decidualized endometrial stromal cells. It may be a method of providing information for determining the characteristic endometrial stromal-related diseases.

구체적으로, C-peptide를 처리하면 탈락막화 되지 않은 HESC에서 Akt(Ser 473)와 β-catenin(Ser 552)의 인산화를 향상시키고, β-catenin(Ser 33/37/41)의 인산화는 감소한다. 반면에, 탈락막화가 이루어진 HESC에서는 Akt와 β-catenin의 인산화를 향상시키지 않는다(도 2a).Specifically, treatment with C-peptide enhances the phosphorylation of Akt (Ser 473) and β-catenin (Ser 552) and decreases the phosphorylation of β-catenin (Ser 33/37/41) in HESCs that have not decidualized. . On the other hand, in HESCs that have undergone decidualization, phosphorylation of Akt and β-catenin is not enhanced (Figure 2a).

또한, C-peptide 수용체로 추정되는 G-단백질 결합 수용체인 GPR146의 전사량은 탈락막화가 이루어지지 않은 HESC가 더 높다(도 2b). Akt 억제제(Akti)를 처리하면 β-catenin(Ser 552)의 인산화는 감소한다(도 2c).In addition, the transcription level of GPR146, a G-protein coupled receptor presumed to be a C-peptide receptor, is higher in HESCs that have not undergone decidualization (Figure 2b). When treated with Akt inhibitor (Akti), phosphorylation of β-catenin (Ser 552) is reduced (Figure 2c).

게다가, C-peptide를 처리하면 β-catenin과 PP2A의 상호작용을 감소시키지만(도 2d), PP의 억제제인 OA를 같이 처리하면 β-catenin의 인산화가 다시 회복된다(도 2e). 마찬가지로, C-peptide 처리로, β-catenin의 인산화가 감소하지 않지만 스크램블된 shRNA-감염 세포에서 β-catenin 인산화를 감소시킨다(도 2f)In addition, treatment with C-peptide reduces the interaction between β-catenin and PP2A (Figure 2d), but treatment with OA, an inhibitor of PP, restores phosphorylation of β-catenin (Figure 2e). Likewise, C-peptide treatment did not reduce phosphorylation of β-catenin, but reduced β-catenin phosphorylation in scrambled shRNA-infected cells (Figure 2f).

아울러, C-peptide를 처리하면, 세포질의 β-catenin은 감소하지 않으면서, 핵 내부의 β-catenin이 증가한다(도 3a). 그러나 여기에 Akti, OA를 같이 처리한 경우에는 β-catenin의 핵전위(translocation)가 감소한다(도 3b, 도 3c).In addition, when treated with C-peptide, β-catenin inside the nucleus increases while cytoplasmic β-catenin does not decrease (Figure 3a). However, when Akti and OA were treated together, the nuclear translocation of β-catenin decreased (Figure 3b, Figure 3c).

또한, C-peptide를 처리하면 세포의 이동성이 증가하고(도 4a), Akti 또는 OA를 처리하면 세포이동이 감소하는 것을 상처-회복 스크래치 분석과 트랜스웰 분석을 통해 확인할 수 있다(도 4b).In addition, treatment with C-peptide increased cell mobility (Figure 4a), and treatment with Akti or OA decreased cell migration, as confirmed through wound-recovery scratch analysis and transwell analysis (Figure 4b).

여기에서, PP1이 녹다운된 경우 세포의 이동이 감소하고(도 4c), β-catenin이 녹다운된 경우에도(도 4d), 세포의 이동이 감소하고(도 4e), 침습도 감소한다(도 4f). 그리고 PNU-74654를 처리하면, 세포의 이동성이 감소하고(도 4g), 침습도 감소한다(도 4h).Here, when PP1 is knocked down, cell migration is reduced (Figure 4c), and when β-catenin is knocked down (Figure 4d), cell migration is reduced (Figure 4e) and invasion is also reduced (Figure 4f). ). And when treated with PNU-74654, cell mobility decreased (Figure 4g) and invasion also decreased (Figure 4h).

MMP9은 C-peptide의 처리로 인하여 전사량이 증가하고(도 5a), 단백질량도 증가한다(도 5b). 그러나 MMP2의 발현은 유의적으로 증가하지는 않는다. The transcription amount of MMP9 increases due to C-peptide treatment (Figure 5a), and the protein amount also increases (Figure 5b). However, the expression of MMP2 is not significantly increased.

MMP9 이량체의 양도 증가한다(도 5c). MMP9 억제제를 처리하면 C-peptide에 의해서 증가한 이동성이 다시 회복된다(도 5d).The amount of MMP9 dimers also increases (Figure 5c). When treated with an MMP9 inhibitor, the mobility increased by C-peptide was restored (Figure 5d).

C-peptide를 처리하면 TIMP1과 TIMP3의 전사량이 감소한다(도 5e). 그러나 TIMP2는 유의하게 감소하지 않는다. 반면에 Akti(Akt inhibitor), OA 및 PNU-74654를 처리하면 MMP9의 발현이 원래대로 감소하고, TIMP1과 TIMP3의 전사량은 다시 회복된다(도 5f).Treatment with C-peptide decreased the transcript amounts of TIMP1 and TIMP3 (Figure 5e). However, TIMP2 is not significantly reduced. On the other hand, when treated with Akti (Akt inhibitor), OA, and PNU-74654, the expression of MMP9 was reduced to its original state, and the transcription levels of TIMP1 and TIMP3 were restored (Figure 5f).

β-catenin은 MMP9, TIMP1 및 TIMP3의 추정 결합 영역에서 결합을 형성하는데, 이 결합은 β-catenin을 녹다운(knockdown)하면 감소한다(도 5g).β-catenin forms associations at the putative binding regions of MMP9, TIMP1, and TIMP3, and this association is reduced upon knockdown of β-catenin (Figure 5g).

본 발명의 일 측면에서, 상기 단계 2)의 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 활성을 측정하는 단계는 면역침전법, 염색체 면역침전법, 웨스턴 블롯, qRT-PCR, 트랜스웰 분석법(transwell assay), 침습 분석법(invasion assay), 상처-회복 스크래치 분석법(wound-healing scratch assay), 자이모그래피(zymography)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 방법으로 실시하는 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 판단을 위한 정보를 제공하는 방법일 수 있다.In one aspect of the present invention, the step of measuring the expression level of the gene or the activity of the protein in step 2) includes immunoprecipitation, chromosome immunoprecipitation, Western blot, qRT-PCR, transwell assay, and invasion. Endometrial stromal-related diseases characterized by being performed by one or more methods selected from the group consisting of invasion assay, wound-healing scratch assay, and zymography. It may be a way to provide information for judgment.

상기 단계 2)의 유전자의 발현 수준의 측정은 qRT-PCR, 경쟁적 RT-PCR(competitive RT-PCR), 실시간 RT-PCR(Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA: RNase protection assay), 노던 블롯팅(Northern blotting), DNA 칩 중 하나 이상의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 판단을 위한 정보를 제공하는 방법일 수 있다.The expression level of the gene in step 2) can be measured using qRT-PCR, competitive RT-PCR, real-time RT-PCR, and RNase protection assay (RPA). It may be a method of providing information for determining endometrial stromal-related diseases, characterized by using one or more of the following methods: , Northern blotting, and DNA chip.

구체적으로, 유전자의 발현 수준 측정은 자궁내막 관련질환의 판단을 위한 정보를 제공하기 위하여 생물학적 시료에서 자궁내막 기질세포의 이동성 증가를 유발하는 물질의 유전자의 mRNA의 존재여부와 발현정도를 확인하는 과정으로서 mRNA양의 측정하며, 본 발명의 일 구현예에 따르면 mRNA에 대한 프라이머 또는 프로브를 이용하여 측정할 수 있고, 상기 방법에 한정되는 것은 아니다.Specifically, measuring the expression level of a gene is a process of confirming the presence and expression level of mRNA of the gene of a substance that causes increased mobility of endometrial stromal cells in a biological sample in order to provide information for determining endometrial-related diseases. The amount of mRNA is measured as, and according to one embodiment of the present invention, it can be measured using a primer or probe for mRNA, but is not limited to the above method.

상기 단계 2)의 단백질의 활성의 측정은 웨스턴블롯, ELISA, 방사선면역분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역침전 분석법, 보체 고정 분석법, 자이모그래피, FACS 또는 단백질 칩 중 하나 이상의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 판단을 위한 정보를 제공하는 방법일 수 있다.The protein activity in step 2) can be measured using Western blot, ELISA, radioimmunoassay, radioimmunodiffusion, Ouchteroni immunodiffusion, rocket immunoelectrophoresis, tissue immunostaining, immunoprecipitation assay, complement fixation assay, and Zymo. It may be a method of providing information for the determination of endometrial stromal-related diseases, which is characterized by using one or more methods among photography, FACS, or protein chip.

구체적으로 단백질의 활성 측정은 자궁내막 관련질환의 판단을 위한 정보를 제공하기 위하여 생물학적 시료에서의 자궁내막 기질세포의 이동성 증가를 유발하는 물질의 유전자에서 발현된 단백질의 존재여부와 발현 정도를 확인하는 과정으로, 본 발명의 일 구현예에 따르면 상기 단백질에 대해 특이적으로 결합하는 항체 또는 결합 도메인을 갖는 부분 펩티드를 이용하여 단백질을 확인할 수 있고, 상기 방법에 한정되는 것은 아니다.Specifically, the measurement of protein activity confirms the presence and expression level of proteins expressed from the genes of substances that cause increased mobility of endometrial stromal cells in biological samples in order to provide information for determining endometrial-related diseases. As a process, according to one embodiment of the present invention, a protein can be identified using an antibody that specifically binds to the protein or a partial peptide having a binding domain, but the method is not limited to the above.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환은 불임, 난임, 자궁 내막증(endometriosis), 선근증(adenomyosis), 자궁 내막암(endometrial cancer), 자궁내막 기질 육종(endometrial stromal sarcoma), 자궁내막상피내종양(endometrial intraepithelial neoplasia), 융모막암(choriocarcinoma), 자궁내막염(endometritis), 자궁내막외출혈(endometrial ectopia), 자궁내막선 증식증(endometrial glandular hyperplasia), 자궁내막 위축증(endometrial atrophy), 자궁내막 기질증(endometrial stromatosis), 포상기태(hydatidiform mole), 융모선종(villous adenoma)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 판단을 위한 정보를 제공하는 방법일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the endometrial stromal-related diseases include infertility, subfertility, endometriosis, adenomyosis, endometrial cancer, and endometrial stromal sarcoma. ), endometrial intraepithelial neoplasia, choriocarcinoma, endometritis, endometrial ectopia, endometrial glandular hyperplasia, endometrial atrophy, Provides information for determining endometrial stromal-related diseases characterized by one or more selected from the group consisting of endometrial stromatosis, hydatidiform mole, and villous adenoma. It could be a way.

본 발명의 일 측면에서, 상기 이동성은 트랜스웰 분석법, 침습 분석법 및 상처-회복 스크래치 분석법(wound-healing scratch assay)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 통해 정상 대조군과 비교하여 변화를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 판단을 위한 정보를 제공하는 방법일 수 있다.In one aspect of the present invention, the mobility can be confirmed as a change compared to a normal control group through one or more selected from the group consisting of a transwell assay, an invasion assay, and a wound-healing scratch assay. It may be a method of providing information for determining endometrial stromal-related diseases characterized by:

구체적으로 트랜스웰 분석법과 침습 분석법은 트랜스웰 챔버를 이용할 수 있는 것이고, 상기 트랜스웰 챔버(transwell chamber)는 하단부에 미세다공성 막을 포함하는 챔버를 말한다. 상기 트랜스웰 챔버는 트랜스웰 상부 챔버(transwell upper chamber) 또는 트랜스웰 인서트(transwell insert)로도 지칭된다. 상기 미세다공성 막은 완충액, 세포성 물질, 또는 배양 배지 등의 물질이 투과하지만 세포는 투과할 수 없는 지지체이다. 미세다공성 막의 포어 크기는 당업자가 적절히 채택할 수 있고, 예를 들어 0.4 ㎛ 내지 0.8 ㎛이다. 예를 들어, 미세다공성 막은 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 및 콜라겐-코팅된 폴리테트라플루오로에틸렌이다. 상기 트랜스웰 챔버는 당해 기술분야에서 널리 사용되는 것으로, 상업적으로 시판되는 제품일 수 있다.Specifically, the transwell assay and invasion assay can use a transwell chamber, and the transwell chamber refers to a chamber containing a microporous membrane at the bottom. The transwell chamber is also referred to as a transwell upper chamber or a transwell insert. The microporous membrane is a support that is permeable to substances such as buffers, cellular substances, or culture media, but not to cells. The pore size of the microporous membrane can be appropriately adopted by a person skilled in the art and is, for example, 0.4 μm to 0.8 μm. For example, microporous membranes are polycarbonate, polyester, and collagen-coated polytetrafluoroethylene. The transwell chamber is widely used in the art and may be a commercially available product.

본 발명은 1) 탈락막화(decidualization)가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포(endometrial stromal cell)를 배양한 후, C-peptide를 처리하는 단계;The present invention includes the following steps: 1) culturing endometrial stromal cells that have not undergone decidualization and then treating them with C-peptide;

2) 상기 단계 1)의 자궁내막 기질세포를 배양한 배양액에 피검물질을 처리한 후, 자궁내막 기질세포의 이동성 증가를 유발하는 물질인 MMP9, GPR146, TIMP1 및 TIMP3로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 활성을 측정하는 단계; 및2) After treating the test substance with the culture medium in which the endometrial stromal cells in step 1) were cultured, any one selected from the group consisting of MMP9, GPR146, TIMP1, and TIMP3, which are substances that cause increased mobility of endometrial stromal cells. Measuring the expression level of the above gene or the activity of the protein; and

3) 상기 단계 2)의 자궁내막 기질세포의 이동성 증가를 유발하는 물질 중에서, MMP9, GPR146의 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 활성이 정상 대조군에 비해 증가하거나, TIMP1 또는 TIMP3의 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 활성이 정상 대조군에 비해 감소하는 피검물질을 선별하는 단계;3) Among the substances that cause increased mobility of endometrial stromal cells in step 2), the expression level or protein activity of the genes of MMP9 or GPR146 increases compared to the normal control group, or the expression level or protein of the genes of TIMP1 or TIMP3 Selecting a test substance whose activity decreases compared to the normal control group;

를 포함하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 치료제 스크리닝 방법을 제공한다.Provides a screening method for a treatment for endometrial stromal-related diseases, including.

구체적으로, 상기 피검물질은 C-peptide의 수용체로 추정되는 GPR146을 표적으로 하는 경쟁적 억제제, 비경쟁적 억제제 또는 GPR146 유전자의 일부서열을 포함하는 miRNA와 같은 물질일 수 있다.Specifically, the test substance may be a competitive inhibitor targeting GPR146, which is presumed to be a receptor for C-peptide, a non-competitive inhibitor, or a substance such as a miRNA containing a partial sequence of the GPR146 gene.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 단계 2)에서 자궁내막 기질세포는 탈락막화가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포의 이동성 및 침습성이 탈락막화가 이루어진 자궁내막 기질세포에 비해 증가하는 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 치료제 스크리닝 방법일 수 있다.In one embodiment of the present invention, in step 2), the mobility and invasiveness of endometrial stromal cells that are not decidualized are increased compared to the endometrial stromal cells that are decidualized. It may be a screening method for treatments for endometrial stromal-related diseases.

본 발명의 일 측면에서, 4) 상기 단계 3)에서 변화된 자궁내막 기질세포의 이동성 증가를 유발하는 물질인 MMP9, TIMP1 및 TIMP3로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유전자의 발현 수준 또는 단백질의 활성이 Akti, OA(okadaic acid) 또는 PNU-74654를 전처리한 경우에는 변화가 없는 것을 확인하는 단계;In one aspect of the present invention, 4) the expression level or protein activity of one or more genes selected from the group consisting of MMP9, TIMP1, and TIMP3, which are substances that cause increased mobility of endometrial stromal cells changed in step 3). Confirming that there is no change when pretreated with Akti, OA (okadaic acid), or PNU-74654;

를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 치료제 스크리닝 방법일 수 있다.It may be a screening method for a treatment for diseases related to the endometrial stromal, characterized in that it additionally includes.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 단계 2)의 유전자의 발현 수준의 측정은 qRT-PCR, 경쟁적 RT-PCR(competitive RT-PCR), 실시간 RT-PCR(Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA: RNase protection assay), 노던 블롯팅(Northern blotting), DNA 칩 중 하나 이상의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 치료제 스크리닝 방법일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the expression level of the gene in step 2) is measured using qRT-PCR, competitive RT-PCR, real-time RT-PCR, and RNase. It may be a screening method for a treatment for diseases related to the endometrial stromal, characterized by using one or more of the following methods: RNase protection assay (RPA), Northern blotting, and DNA chip.

본 발명의 일 측면에서, 상기 단계 2)의 단백질의 활성의 측정은 웨스턴블롯, ELISA, 방사선면역분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역침전 분석법, 보체 고정 분석법, 자이모그래피, FACS 또는 단백질 칩 중 하나 이상의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 치료제 스크리닝 방법일 수 있다.In one aspect of the present invention, the activity of the protein in step 2) is measured using Western blot, ELISA, radioimmunoassay, radioimmunodiffusion, Ouchteroni immunodiffusion, rocket immunoelectrophoresis, tissue immunostaining, and immunoprecipitation assay. , It may be a screening method for a treatment for endometrial stromal-related diseases, characterized by using one or more of complement fixation analysis, zymography, FACS, or protein chip.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환은 불임, 난임, 자궁 내막증(endometriosis), 선근증(adenomyosis), 자궁 내막암(endometrial cancer), 자궁내막 기질 육종(endometrial stromal sarcoma), 자궁내막상피내종양(endometrial intraepithelial neoplasia), 융모막암(choriocarcinoma), 자궁내막염(endometritis), 자궁내막외출혈(endometrial ectopia), 자궁내막선 증식증(endometrial glandular hyperplasia), 자궁내막 위축증(endometrial atrophy), 자궁내막 기질증(endometrial stromatosis), 포상기태(hydatidiform mole), 융모선종(villous adenoma)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 치료제 스크리닝 방법일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the endometrial stromal-related diseases include infertility, subfertility, endometriosis, adenomyosis, endometrial cancer, and endometrial stromal sarcoma. , endometrial intraepithelial neoplasia, choriocarcinoma, endometritis, endometrial ectopia, endometrial glandular hyperplasia, endometrial atrophy, uterus It may be a screening method for a treatment for endometrial stromal-related diseases, characterized by one or more selected from the group consisting of endometrial stromatosis, hydatidiform mole, and villous adenoma.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 이동성 및 침습성은 트랜스웰 분석법, 침습 분석법 및 상처-회복 스크래치 분석법(wound-healing scratch assay)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 통해 정상 대조군과 비교하여 변화를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 치료제 스크리닝 방법일 수 있다.In another aspect of the present invention, the mobility and invasiveness are changed compared to a normal control group through one or more selected from the group consisting of a transwell assay, an invasion assay, and a wound-healing scratch assay. It may be a screening method for a treatment for diseases related to the endometrial stromal, which can be confirmed.

본 발명에서, 상기 탈락막화(decidualization)가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포(endometrial stromal cell) 또는 상기 자궁내막 기질세포 대신 영양막(trophoblast) 세포 또는 JEG-3 세포로 수행하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 치료제 스크리닝 방법일 수 있다.In the present invention, the endometrial stromal treatment is performed using endometrial stromal cells that have not undergone decidualization, or trophoblast cells or JEG-3 cells instead of the endometrial stromal cells. It may be a screening method for treatments for diseases.

이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through 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 merely illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the following examples and experimental examples.

한편, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 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.Meanwhile, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Additionally, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the relevant technical field.

<실시예 1> 항체와 기타 시약 준비<Example 1> Preparation of antibodies and other reagents

C-peptide는 Peptron사(대한민국 대전)에서 제작하여 사용하였다.C-peptide was produced and used by Peptron (Daejeon, Korea).

기타 다른 시약은 다음과 같이 준비하였다.Other reagents were prepared as follows.

Abcam(영국 케임브리지)의 세포 추적 염료 키트-그린-사이토페인터(카탈로그 번호 ab138891); Vectashield, VECTOR(Malven, PA, USA)의 4', 6-디아미디노-2-페닐인돌(DAPI)(카탈로그 번호 H1200)이 포함된 변색 방지 장착 매체; Cell Signaling Technology(Danvers, MA, USA)로부터의 오카다산(OA)(카탈로그 번호 ALX-350-003-C100); Sigma-Aldrich(St. Louis, MO, USA)의 8-브로모 아데노신 35'-사이클릭 아데노신 모노포스페이트(8-Br-cAMP)(카탈로그 번호 B5386) 및 Akti(카탈로그 번호 124018); Selleckchem(미국 텍사스주 휴스턴)의 PNU-74654(카탈로그 번호 74654); 및 Abcam의 MMP2/MMP9 억제제(카탈로그 번호 ab1415190). Akt(카탈로그 번호 9272S), pS473-Akt(카탈로그 번호 4051L), β-catenin(카탈로그 번호 9582S), pS522-β-catenin(카탈로그 번호 9566S), pS33/37/41-β-catenin(카탈로그 번호 9561S), pT202/Y204-ERK1/2(카탈로그 번호 9101S), ERK1/2(카탈로그 번호 9102S), MMP2(카탈로그 번호 87809S), MMP9(카탈로그 번호 13667S) 및 PP2A(카탈로그 번호 2259S)는 Cell Signaling Technology에서 구입하였다. 튜불린(카탈로그 번호 ab11304) 및 PP1A(카탈로그 번호 MAB3000)에 대한 항체는 각각 Abcam 및 R&D Systems(Minneapolis, MN, USA)에서 구입하였다. 항-마우스 이차 항체(Cat. No.115-035-003) 및 항-토끼 항체(Cat. No.211-002-171)는 Jackson Immuno Research Laboratories Inc.(West Grove, PA, USA)에서 입수하였다.Cell Tracking Dye Kit-Green-CytoPainter (catalog number ab138891) from Abcam (Cambridge, UK); Vectashield, anti-fade mounting medium containing 4′, 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) (catalog number H1200) from VECTOR (Malven, PA, USA); Okadasan (OA) (catalog number ALX-350-003-C100) from Cell Signaling Technology (Danvers, MA, USA); 8-bromo adenosine 35′-cyclic adenosine monophosphate (8-Br-cAMP) (catalog no. B5386) and Akti (catalog no. 124018) from Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA); PNU-74654 (catalog number 74654) from Selleckchem (Houston, TX, USA); and MMP2/MMP9 inhibitor from Abcam (catalog number ab1415190). Akt (catalog number 9272S), pS473-Akt (catalog number 4051L), β-catenin (catalog number 9582S), pS522-β-catenin (catalog number 9566S), pS33/37/41-β-catenin (catalog number 9561S) , pT202/Y204-ERK1/2 (catalog number 9101S), ERK1/2 (catalog number 9102S), MMP2 (catalog number 87809S), MMP9 (catalog number 13667S), and PP2A (catalog number 2259S) were purchased from Cell Signaling Technology. . Antibodies against tubulin (catalog number ab11304) and PP1A (catalog number MAB3000) were purchased from Abcam and R&D Systems (Minneapolis, MN, USA), respectively. Anti-mouse secondary antibody (Cat. No.115-035-003) and anti-rabbit antibody (Cat. No.211-002-171) were obtained from Jackson Immuno Research Laboratories Inc. (West Grove, PA, USA). .

<실시예 2> 자궁내막 기질세포(HESC)의 배양과 분리(isolation) 과정<Example 2> Culture and isolation process of endometrial stromal cells (HESC)

인간 자궁내막 기질세포(HESC)는 자궁적출술을 통해 45-50세의 폐경전 여성 25명의 자궁내막에서 분리하였다.Human endometrial stromal cells (HESC) were isolated from the endometrium of 25 premenopausal women aged 45-50 years through hysterectomy.

자궁내막 기질세포(HESC)는 16개 분리하였으며, 1g/L 포도당(Welgene, 한국 경상북도, 한국), 10% fetal bovine serum (FBS)을 포함하는 Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM, Welgene))에서 37°C 및 5% CO2에서 성장시켰다.Sixteen endometrial stromal cells (HESC) were isolated and incubated at 37° in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM, Welgene) containing 1 g/L glucose (Welgene, Gyeongsangbuk-do, Korea) and 10% fetal bovine serum (FBS). Grown at C and 5% CO2.

그리고, 1% 페니실린/스트렙토마이신(P/S, 10,000 U/mL, Welgene)을 사용하고 0.05% 트립신 Ethylenediaminetetraacetic acid(EDTA)(Welgene)를 사용하여 플레이트에서 분리하였다. 시험관내 세포를 100% 밀집(confluence) 될 때까지 확장하고 10% FBS, 1% P/S 및 0.5mM 8-Br-cAMP를 함유하는 DMEM에 노출시켜 격일로 배지를 교체하여 탈락막화(decidualization)를 진행시켰다.Then, it was separated from the plate using 1% penicillin/streptomycin (P/S, 10,000 U/mL, Welgene) and 0.05% trypsin Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) (Welgene). In vitro cells were expanded until 100% confluence and decidualized by exposure to DMEM containing 10% FBS, 1% P/S, and 0.5mM 8-Br-cAMP, with medium changed every other day. proceeded.

<실시예 3> 세포용해(cell lysis) 과정과 면역침전법(immunoprecipitation) 실시 과정, 웨스턴 블롯(western blot) 과정<Example 3> Cell lysis process, immunoprecipitation process, and western blot process

탈락된 세포를 PBS(phosphate-buffered saline)로 세척하고, lysis buffer(Cat. No. 9303, Cell Signaling Technology)를 사용하여 용해시킨 후, 4℃에서 13,000 x g에서 10분간 미세원심분리하였다. 상층액을 수집하고 3분 동안 나트륨 도데실 설페이트(SDS) 샘플 완충액에서 끓였다. 단백질은 SDS-폴리아크릴아미드 겔 전기영동을 사용하여 분리하였다. β-catenin의 면역침전을 위해 RIPA 완충액 I(50mM Tris-HCl, pH 7.4, 150mM NaCl, 0.5% 소듐 데옥시콜레이트, 0.1% SDS, 1% NP-40, 프로테아제 억제제 칵테일(Cat. No.P8340, Sigma)) 그런 다음 4℃에서 10분 동안 13,000 x g에서 미세원심분리하였다. The dropped cells were washed with phosphate-buffered saline (PBS), lysed using lysis buffer (Cat. No. 9303, Cell Signaling Technology), and then microcentrifuged at 13,000 x g for 10 minutes at 4°C. The supernatant was collected and boiled in sodium dodecyl sulfate (SDS) sample buffer for 3 min. Proteins were separated using SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. For immunoprecipitation of β-catenin, RIPA buffer I (50mM Tris-HCl, pH 7.4, 150mM NaCl, 0.5% sodium deoxycholate, 0.1% SDS, 1% NP-40, protease inhibitor cocktail (Cat. No.P8340, Sigma)) were then microcentrifuged at 13,000 x g for 10 minutes at 4°C.

이후, 원심분리한 용액의 상층액을 수집하고 RIPA 완충액에서 β-catenin으로 4°C에서 밤새 면역침전시킨 다음, 단백질 G-아가로스와 함께 4°C에서 1시간 동안 배양하였다.Afterwards, the supernatant of the centrifuged solution was collected, immunoprecipitated with β-catenin in RIPA buffer overnight at 4°C, and then incubated with protein G-agarose for 1 hour at 4°C.

생성된 비드를 RIPA 완충액 I을 사용하여 3회 세척하고 SDS-폴리아크릴아미드 겔 전기영동을 사용하여 분석하였다. 분해된 겔을 폴리비닐리덴 플루오라이드 막(Millipore, Billerica, MA, USA)으로 옮겼다. 각 막을 실온에서 5%(w/v) 무지방 탈지유가 포함된 인산염 완충 식염수 트윈(PBST)에서 30분 동안 차단한 다음 5%(w/v) 무지방 탈지 우유와 함께 PBST에서 1차 항체와 함께 밤새 -4℃에서 배양했다. 이후 Immobilon Western Chemiluminescent HRP Substrate(Millipore)를 사용하여 horseradish 퍼옥시다제 결합 이차 항체를 검출했다. ImageJ를 사용하여 X선 필름 이미지의 농도계에 의해 웨스턴 블롯 밴드 강도를 정량화했다.The resulting beads were washed three times using RIPA buffer I and analyzed using SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The resolved gel was transferred to a polyvinylidene fluoride membrane (Millipore, Billerica, MA, USA). Each membrane was blocked for 30 min in phosphate-buffered saline Tween (PBST) with 5% (w/v) non-fat skim milk at room temperature and then incubated with primary antibody in PBST with 5% (w/v) non-fat skim milk. Together, they were incubated at -4°C overnight. Afterwards, horseradish peroxidase-conjugated secondary antibodies were detected using Immobilon Western Chemiluminescent HRP Substrate (Millipore). Western blot band intensities were quantified by densitometry of X-ray film images using ImageJ.

<실시예 4> qRT-PCR 수행과정<Example 4> qRT-PCR performance process

총 RNA는 TRIzol 시약(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)을 사용하여 분리된 HESC에서 추출되었으며, 제조사의 지침(Enzynomics, 대전)에 따라 수행하였다.Total RNA was extracted from isolated HESCs using TRIzol reagent (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) and performed according to the manufacturer's instructions (Enzynomics, Daejeon).

다음으로, TOPrealTM qPCR 2X PreMIX(SYBR Green with high ROX, Enzynomics), CFX384 C1000 열 순환기(Bio Rad, Hercules, CA, USA) 및 하기의 프라이머를 사용하여 qRT-PCR을 수행했다. MMP2(primerbank ID 189217851c1), MMP9(프라이머뱅크 ID 74272286c3), TIMP1(프라이머뱅크 ID 73858576c1), TIMP2(프라이머뱅크 ID 73858577c2), TIMP3(프라이머뱅크 ID 75905820c1), GPR146(프라이머뱅크 ID 41349503c3) 및 glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase GAPDH.Next, qRT-PCR was performed using TOPreal TM qPCR 2X PreMIX (SYBR Green with high ROX, Enzynomics), CFX384 C1000 thermal cycler (Bio Rad, Hercules, CA, USA), and the following primers. MMP2 (primerbank ID 189217851c1), MMP9 (primerbank ID 74272286c3), TIMP1 (primerbank ID 73858576c1), TIMP2 (primerbank ID 73858577c2), TIMP3 (primerbank ID 75905820c1), GPR146 (primerbank ID 41349503c3) and glyceraldehyde 3- phosphate dehydrogenase GAPDH.

유전자 발현 수준은 인간 GAPDH의 발현에 맞추어 일반화 하였다.Gene expression levels were normalized to that of human GAPDH.

<실시예 5> 시험관내(in vitro)에서 상처 회복 스크래치 분석(wound-healing scratch assay) 실시과정<Example 5> Process of conducting wound-healing scratch assay in vitro

분리된 HESC를 1.0g/L 포도당, 10% FBS 및 1% P/S를 포함하는 DMEM에서 37°C 및 5% CO2에서 일주일 동안 배양하였다. 배지를 serum이 포함되지 않은 DMEM 배지로 교체한 후 세포 증식을 최소화하기 위해 HESC를 37°C, 5% CO2 조건에서 18시간 동안 배양하고 멸균 플라스틱 피펫 팁(200 μL)으로 스크래치를 만들었다. HESC 및 JEG-3의 이동 분석은 50nM C-peptide의 처리 후 수행되었다. 24시간 후, CytoPainter Cell Tracking Staining Kit를 사용하여 세포를 염색하고 4X 대물렌즈(Olympus CKX3-Houn Microscope, Olympus, Tokyo, Japan)가 있는 형광 현미경을 사용하여 관찰하였다.Isolated HESCs were cultured in DMEM containing 1.0 g/L glucose, 10% FBS, and 1% P/S at 37°C and 5% CO 2 for one week. After replacing the medium with DMEM medium without serum, HESCs were cultured at 37°C and 5% CO 2 for 18 hours to minimize cell proliferation, and a scratch was made with a sterile plastic pipette tip (200 μL). Migration analysis of HESCs and JEG-3 was performed after treatment with 50 nM C-peptide. After 24 hours, cells were stained using CytoPainter Cell Tracking Staining Kit and observed using a fluorescence microscope with a 4X objective (Olympus CKX3-Houn Microscope, Olympus, Tokyo, Japan).

ImageJ는 이동한 세포의 수와 이동 거리를 계산하는 데 사용되었다.ImageJ was used to calculate the number of migrated cells and the distance traveled.

<실시예 6> 트랜스웰(transwell)과 침습(invasion) 분석법<Example 6> Transwell and invasion assay

분리된 HESC를 0.05% 트립신-EDTA(Welgene)와 함께 배양하고 serum-free 배지(1.0g/L 글루코스 및 1% P/S를 함유하는 DMEM)에 현탁시켰다. 트랜스웰 이동 분석은 24-웰 세포 배양 인서트(pore 크기 8 μm)에서 수행되었다.Isolated HESCs were cultured with 0.05% trypsin-EDTA (Welgene) and suspended in serum-free medium (DMEM containing 1.0 g/L glucose and 1% P/S). Transwell migration assays were performed in 24-well cell culture inserts (pore size 8 μm).

과정은 300 μL 세포 현탁액(5 x 104 세포)을 상부 챔버에 첨가하고 500 μL C-peptide 함유하는 성장 배지(1g/L 포도당, 10% FBS, 1% P/S를 포함하는 DMEM 및 50 nM C-peptide)를 하부 챔버에 첨가하였다. 37°C, 5% CO2 환경에서 24시간 배양한 후 면봉으로 닦아 챔버 상부 표면의 세포를 제거했다. 이동된 세포를 10% 포름알데히드에 10분 동안 고정하고 DAPI로 염색하였다. 형광 현미경(Olympus CKX3-Houn, 4X)을 사용하여 이미지를 캡처하고 ImageJ를 사용하여 무작위로 선택된 5개 필드에서 이동된 세포를 계산하였다.The process involved adding 300 μL cell suspension (5 -peptide) was added to the lower chamber. After culturing in an environment of 37°C and 5% CO 2 for 24 hours, cells on the upper surface of the chamber were removed by wiping with a cotton swab. The migrated cells were fixed in 10% formaldehyde for 10 minutes and stained with DAPI. Images were captured using a fluorescence microscope (Olympus CKX3-Houn, 4X), and migrated cells were counted in five randomly selected fields using ImageJ.

QCM 콜라겐 세포 침습 분석 키트(Cat no. ECM551, Millipore, Bedford, MA, USA)를 사용하여 세포 침습을 평가했다. Cell invasion was assessed using the QCM Collagen Cell Invasion Assay Kit (Cat no. ECM551, Millipore, Bedford, MA, USA).

300 μL 세포 현탁액 및 500 μL C-peptide 함유 성장 배지를 콜라겐 코팅 인서트 및 하부 챔버에 각각 첨가하였다. 37°C, 5% CO2 환경에서 24시간 배양 후 면봉을 사용하여 침입하지 않은 세포를 제거하고 침입한 세포를 10% 포름알데히드에 10분 동안 고정하고 염색하고 추출물 완충액으로 처리했다. 제조업체의 프로토콜. 침입 세포의 수는 560 nm에서 광학 밀도를 측정하여 정량화했다.300 μL cell suspension and 500 μL C-peptide-containing growth medium were added to the collagen-coated insert and lower chamber, respectively. After 24 hours of incubation in an environment of 37°C and 5% CO 2 , non-invading cells were removed using a cotton swab, and the invaded cells were fixed in 10% formaldehyde for 10 minutes, stained, and treated with extract buffer. Manufacturer's protocol. The number of invading cells was quantified by measuring optical density at 560 nm.

<실시예 7> 핵 분획 과정(nuclear fractionation)<Example 7> Nuclear fractionation process

분리된 HESC를 1g/L 포도당, 10% FBS 및 1% P/S를 함유하는 DMEM에서 100% 밀집(confluence)된 상태로 성장시킨 후, 48시간 동안 serum이 포함되지 않은 배지에 배양하였으며, Akti(1 μM)와 오카다산(OA)(30 nM)을 1시간 동안 전처리한 후, 50 nM C-peptide를 10분간 처리하였다. 그런 다음 세포를 차가운 PBS를 사용하여 3회 세척하고 300μL 세포질 단백질 추출 완충액(5mM KCl, 5mM HEPES, 0.05mM 에틸렌 글리콜 비스(ethylene glycol bis, 2-아미노에틸 에테르) 테트라아세트산(EGTA), 0.05mM EDTA 및 0.075% NP-40). 용해 후 세포를 30분 동안 얼음 위에서 10분마다 흔들면서 배양한 다음 4°C에서 1500 x g에서 10분 동안 원심분리했다.Isolated HESCs were grown to 100% confluence in DMEM containing 1g/L glucose, 10% FBS, and 1% P/S, then cultured in serum-free medium for 48 hours, and Akti After pretreatment with (1 μM) and okadaic acid (OA) (30 nM) for 1 hour, 50 nM C-peptide was treated for 10 minutes. Cells were then washed three times using cold PBS and incubated in 300 μL cytosolic protein extraction buffer (5 mM KCl, 5 mM HEPES, 0.05 mM ethylene glycol bis (2-aminoethyl ether) tetraacetic acid (EGTA), 0.05 mM EDTA. and 0.075% NP-40). After lysis, cells were incubated on ice for 30 min with shaking every 10 min and then centrifuged at 1500 × g for 10 min at 4°C.

원심분리한 후, 세포질 상층액을 새 튜브로 옮겼다. 한편, 남아있는 핵 펠릿은 세포질 단백질 추출 완충액을 사용하여 3회 세척하고, 100μL 핵 단백질 추출 완충액(0.25M EDTA, 0.5M Tris-HCl pH 7.4, 2.5M NaCl, 5% Na deoxycholate, 5% SDS, 및 5% Triton X-100)에 재현탁시켰다. 그리고 나서 10분마다 흔들면서 얼음 위에서 30분 동안 배양했다. 핵 분획(nuclear fractionation)은 4℃에서 30분 동안 13,000 x g에서 원심분리하여 수집했다. 그런 다음 세포질 및 핵 추출물을 5X SDS 샘플 버퍼에서 5분 동안 끓이고 앞에서 설명한 대로 웨스턴 블롯팅을 수행했다.After centrifugation, the cytoplasmic supernatant was transferred to a new tube. Meanwhile, the remaining nuclear pellet was washed three times using cytosolic protein extraction buffer and incubated in 100 μL nuclear protein extraction buffer (0.25 M EDTA, 0.5 M Tris-HCl pH 7.4, 2.5 M NaCl, 5% Na deoxycholate, 5% SDS, and 5% Triton X-100). They were then incubated on ice for 30 minutes with shaking every 10 minutes. Nuclear fractions were collected by centrifugation at 13,000 x g for 30 min at 4°C. Cytoplasmic and nuclear extracts were then boiled in 5× SDS sample buffer for 5 min and subjected to Western blotting as previously described.

<실시예 8> 렌티 바이러스 매개 shRNA(short hairpin RNA) 제조<Example 8> Lentivirus-mediated shRNA (short hairpin RNA) production

β-catenin에 대한 shRNA(CTNNB1)는 pLKO.1-puro 벡터(MISSION shRNA)이고, Sigma-Aldrich로부터 입수했다. 클론 ID는 shCTNNB1-1는 TRCN0000314991, CTNNB1-2는 TRCN0000314921이었다.shRNA for β-catenin (CTNNB1) was pLKO.1-puro vector (MISSION shRNA) and was obtained from Sigma-Aldrich. The clone IDs were TRCN0000314991 for shCTNNB1-1 and TRCN0000314921 for CTNNB1-2.

<실시예 9> 자이모그래피(zymography) 분석 과정<Example 9> Zymography analysis process

먼저, 분리된 HESC를 1g/L 포도당, 10% FBS 및 1% P/S를 포함하는 DMEM에서 100% 밀집(confluence)된 상태로 성장시키고, 48시간 동안 serum이 포함되지 않은 배지에서 배양한 후, C-peptide(50 nM)를 24시간 처리하였다. 배양액을 원심분리(4°C에서 5분)하여 세포와 파편을 제거하고 Amicon® Ultra-15 원심분리 필터 장치(Cat. No. UFC901024, Merck, Darmstadt, Germany)를 사용하여 500μL로 농축했다. 그런 다음 500μL의 정제된(clarified) 조정 배지를 30μL의 50% 젤라틴-아가로스 비드(Cat. No. 6025-10, Adar Biotech, Rehovot, Israel) 슬러리와 혼합했다. 그 후, 4°C에서 3시간 동안 회전했다.First, isolated HESCs were grown to 100% confluence in DMEM containing 1g/L glucose, 10% FBS, and 1% P/S, and cultured in serum-free medium for 48 hours. , C-peptide (50 nM) was treated for 24 hours. Cultures were centrifuged (5 min at 4°C) to remove cells and debris and concentrated to 500 μL using an Amicon® Ultra-15 centrifugal filter device (Cat. No. UFC901024, Merck, Darmstadt, Germany). Then, 500 μL of clarified conditioned medium was mixed with 30 μL of 50% gelatin-agarose beads (Cat. No. 6025-10, Adar Biotech, Rehovot, Israel) slurry. Afterwards, it was rotated at 4°C for 3 hours.

이렇게 얻은 비드를 TBS-B(50mM Tris-HCl, pH 7.5, 150mM NaCl, 5mM CaCl2, 0.02% Brij-35)를 사용하여 두 번 세척하고 60㎕의 1ХSDS 샘플 완충액을 첨가한 후, 반응 혼합물을 10% SDS-폴리아크릴아미드-0.1% 젤라틴 겔 전기영동(SDS-PAGE)을 사용하여 분석했다. 겔을 30분 동안 변성(renaturing) 용액(2.5% v/v Triton X-100) 및 developing buffer(50mM Tris-HCl, pH 7.8, 0.2M NaCl, 5mM CaCl2 및 0.02% Brij-35)와 함께 배양했다. 30분 동안 부드럽게 교반한 다음 37°C에서 16시간 동안 새로운 developing buffer로 교체 하여 배양하였다. 겔을 염색 용액(0.5% Coomassie blue R-250, 5% 메탄올, dH2O 중 10% 아세트산)으로 1시간 동안 염색한 다음, 탈색 용액(10% 메탄올, dH2O 중 5% 아세트산)으로 염색했다. 젤라틴 분해 활성 영역은 파란색 배경 위에 명확하고 날카로운 밴드로 나타났다. MMP2/9의 강도는 ImageJ에 의해 측정되었다. 각 MMP9 수준(단량체 및 이량체)은 MMP2 수준으로 정규화한 다음 총 MMP9 수준으로 나누어 계산했다.The beads thus obtained were washed twice using TBS-B (50mM Tris-HCl, pH 7.5, 150mM NaCl, 5mM CaCl 2 , 0.02% Brij-35), 60㎕ of 1ХSDS sample buffer was added, and the reaction mixture was Analyzed using 10% SDS-polyacrylamide-0.1% gelatin gel electrophoresis (SDS-PAGE). Gel was incubated with denaturing solution (2.5% v/v Triton did. After gently stirring for 30 minutes, it was replaced with new developing buffer and incubated at 37°C for 16 hours. Gels were stained with staining solution (0.5% Coomassie blue R-250, 5% methanol, 10% acetic acid in dH 2 O) for 1 hour and then with destaining solution (10% methanol, 5% acetic acid in dH 2 O). did. The gelatinolytic active zone appeared as a clear, sharp band on a blue background. The intensity of MMP2/9 was measured by ImageJ. Each MMP9 level (monomer and dimer) was calculated by normalizing to the MMP2 level and then dividing by the total MMP9 level.

<실시예 10> 염색체 면역 침전법(chromosome immunoprecipitation; ChIP)<Example 10> Chromosome immunoprecipitation (ChIP)

세포를 0.75% 포름알데히드로 30분 동안 처리하고 ChIP 용해 완충액(50mM Tris-HCl, pH 7.4, 1% Igepal CA-630(Cat. No. I3021, Sigma), 0.25% 소듐 데옥시콜레이트, 150mM NaCl, 1mM EDTA, 0.1% SDS, 0.5mM 디티오트레이톨(DTT), 5mM Na-부티레이트, 프로테아제 억제제 칵테일(카탈로그 번호 P8340, Sigma), 포스파타제 억제제 칵테일 I(카탈로그 번호 P2850, Sigma) 및 포스파타제 억제제 칵테일 II(카탈로그 번호 P5726, Sigma) 혼합용액에서 초음파 처리(sonication)하여 세포를 파괴하였다. 이후, 핵을 수확하고, 다시 초음파 처리하여 파괴하였다.Cells were treated with 0.75% formaldehyde for 30 min and lysed in ChIP lysis buffer (50mM Tris-HCl, pH 7.4, 1% Igepal CA-630 (Cat. No. I3021, Sigma), 0.25% sodium deoxycholate, 150mM NaCl; 1mM EDTA, 0.1% SDS, 0.5mM dithiothreitol (DTT), 5mM Na-butyrate, protease inhibitor cocktail (catalog no. P8340, Sigma), phosphatase inhibitor cocktail I (catalog no. P2850, Sigma) and phosphatase inhibitor cocktail II ( Cells were destroyed by sonication in the mixed solution (catalog number P5726, Sigma). Then, the nuclei were harvested and destroyed by sonication again.

용해물을 항-β-catenin 항체(8480S, Cell Signaling Technology)와 함께 밤새 배양하고 단백질 A/G-PLUS-아가로스 비드(SC-2003, Santa Cruz Biotechnology, Dallas, TX, USA)를 사용하여 침전시켰다. 생성된 비드를 ChIP 용해 완충액으로 세척하고 결합된 DNA를 용출 완충액(1% SDS 및 100mM NaHCO3)에서 용출하였다.Lysates were incubated overnight with anti-β-catenin antibody (8480S, Cell Signaling Technology) and precipitated using protein A/G-PLUS-agarose beads (SC-2003, Santa Cruz Biotechnology, Dallas, TX, USA). I ordered it. The resulting beads were washed with ChIP lysis buffer, and the bound DNA was eluted in elution buffer (1% SDS and 100mM NaHCO3).

마지막으로 RNase와 proteinase K를 이용하여 용출된 용액의 RNA와 단백질을 제거하고, phenol-chloroform 추출을 이용하여 DNA를 더욱 정제하였다. 생성된 DNA는 특정 프라이머를 사용한 PCR 분석에 사용되었다(표 1).Finally, RNA and proteins from the eluted solution were removed using RNase and proteinase K, and DNA was further purified using phenol-chloroform extraction. The resulting DNA was used for PCR analysis using specific primers (Table 1).

프라이머 이름primer name 서열order MMP9-ChIP-FMMP9-ChIP-F 5'-TGTCCCCTTTACTGCCCTGA-3'5'-TGTCCCCTTTACTGCCCTGA-3' MMP9-ChIP-RMMP9-ChIP-R 5'-GAAGACTCCCTGAGACTT-3'5'-GAAGACTCCCTGAGACTT-3' TIMP1-ChIP-FTIMP1-ChIP-F 5'-CCCATATTTCCTCATCCGTA-3'5'-CCCATATTTCCTCATCCGTA-3' TIMP1-ChIP-RTIMP1-ChIP-R 5'-CTTACCCAGGATCACAGAG-3'5'-CTTACCCAGGATCACAGAG-3' TIMP3-ChIP-FTIMP3-ChIP-F 5'-CCCAGTCATGTCCAACCCA-3'5'-CCCAGTCATGTCCAACCCA-3' TIMP3-ChIP-RTIMP3-ChIP-R 5'-CAGCTGGCTATGATATATG-3'5'-CAGCTGGCTATGATATATG-3'

<실험예 1> C-peptide가 자궁내막 기질세포에서 세포의 이동을 촉진하는지 여부 확인<Experimental Example 1> Determination of whether C-peptide promotes cell migration in endometrial stromal cells

8-Br-cAMP로 분화되어 탈락막화(decidualization)가 이루어진 인간의 자궁내막 기질세포(human endometrial stromal cell; HESC)와 탈락막화가 이루어지지 않은 미분화 자궁내막 기질세포의 이동성에 대한 C-peptide의 효과를 확인하기 위해, C-peptide 유무에 따른 상처 회복 스크래치 분석을 실시하였다.Effect of C-peptide on the mobility of human endometrial stromal cells (HESC) that are differentiated with 8-Br-cAMP and decidualized and undifferentiated endometrial stromal cells that are not decidualized To confirm, wound recovery scratch analysis was performed according to the presence or absence of C-peptide.

C-peptide를 처리하지 않은 상태에서, 탈락막화가 이루어진 세포는 탈락막화가 이루어지지 않은 세포보다 빠르게 이동하였다(도 1a).In the absence of C-peptide treatment, decidualized cells moved faster than non-decidualized cells (Figure 1a).

도 1a을 보면, C-peptide의 처리는 탈락막화가 이루어지지 않은 세포에서 세포의 이동성이 증가하여 무세포 영역을 더 낮추고, 이동 세포의 수를 더 늘리게 된다. 하지만, 탈락막화가 이루어진 세포는 C-peptide 처리 유무에 따라 세포의 이동성은 변하지 않아서 무세포 영역과 이동 세포의 수에 변화가 없었다. 이를 통해 C-peptide를 처리함으로써, 탈락막화가 이루어지지 않은 세포의 이동성은 증가시키나, 탈락막화가 이루어진 세포의 이동성은 변화되지 않는다는 것을 확인하였다.Looking at Figure 1a, treatment with C-peptide increases cell mobility in cells that have not decidualized, further reducing the cell-free area and increasing the number of migrating cells. However, for decidualized cells, the cell mobility did not change depending on the presence or absence of C-peptide treatment, so there was no change in the cell-free area and the number of moving cells. Through this, it was confirmed that treatment with C-peptide increased the mobility of non-decidualized cells, but did not change the mobility of decidualized cells.

탈락막화 여부에 따른 세포의 이동성 차이를 확인하기 위하여 추가로 트랜스웰 분석(transwell assay)을 실시하였다(도 1b).To confirm the difference in cell mobility depending on whether decidualization occurred, a transwell assay was additionally performed (Figure 1b).

그 결과, C-peptide의 처리로 인하여 탈락막화가 이루어지지 않은 세포의 이동성은 유의미하게 증가하였으나, 탈락막화가 이루어진 세포의 이동성은 증가시키지 않았다(도 1b).As a result, treatment with C-peptide significantly increased the mobility of cells that were not decidualized, but did not increase the mobility of cells that were decidualized (Figure 1b).

도 1b의 결과와 유사하게, 콜라겐 코팅된 트랜스웰 필터에서 탈락막화 되지 않은 세포의 침습성이 향상되었다(도 1c).Similar to the results in Figure 1B, the invasiveness of non-decidualized cells was improved on collagen-coated Transwell filters (Figure 1C).

또한, 세 사람의 다른 사람의 샘플에서 분리한 HESC에서 세포 이동성에 대한 C-peptide의 효과를 확인하기 위해 상처-회복 스크래치 분석을 실시하였다. 다른 사람에서 분리한 3개의 다른 HESC가 모두 C-peptide의 처리에 의해 무세포 영역을 더 낮추고, 이동 세포의 수가 증가하는 현상을 보여서 C-peptide에 의한 HESC 이동성의 증가는 조직에서 분리한 HESC에서 발생하는 일반적인 현상임을 확인하였다(도 1d).Additionally, a wound-recovery scratch assay was performed to determine the effect of C-peptide on cell motility in HESCs isolated from three different human samples. All three different HESCs isolated from different people showed a decrease in the cell-free area and an increase in the number of migrating cells by treatment with C-peptide, so the increase in HESC mobility by C-peptide was observed in HESCs isolated from tissues. It was confirmed that this was a common phenomenon (Figure 1d).

여기에, 영약막의 이동 및 침습을 C-peptide가 조절하는지 여부를 추가로 조사하기 위하여, JEG-3 세포를 대상으로 트랜스웰 분석과 침습 분석(invasion assay)를 실시하였다.Here, to further investigate whether C-peptide regulates the migration and invasion of the elixir film, transwell analysis and invasion assay were performed on JEG-3 cells.

C-peptide는 JEG-3 세포의 이동성을 향상시키고(도 1e), 콜라겐 코팅된 트랜스웰 필터에서 침습한 JEG-3 세포의 수를 증가시켰다(도 1f).C-peptide improved the mobility of JEG-3 cells (Figure 1e) and increased the number of invaded JEG-3 cells on collagen-coated transwell filters (Figure 1f).

이러한 결과를 통해 C-peptide는 탈락막화 되지 않은 자궁내막 기질세포(HESC)와 JEG-3 세포의 이동을 촉진한다는 것을 확인하였다.These results confirmed that C-peptide promotes the migration of non-decidualized endometrial stromal cells (HESC) and JEG-3 cells.

<실험예 2> C-peptide는 Akt 또는 단백질 인산화제(protein phosphatase)-의존적인 방식으로, β-catenin 인산화 및 핵 국소화(nuclear localization)를 제어하는지 여부 확인<Experimental Example 2> Determination of whether C-peptide controls β-catenin phosphorylation and nuclear localization in an Akt or protein phosphatase-dependent manner

탈락막화가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포(HESC)의 C-peptide 강화 이동성의 기본 메커니즘을 분석하기 위해 탈락막이 없는 HESC와 탈락된 HESC 모두에서 ERK1/2 및 Akt에 대한 C-peptide의 효과를 분석하였다.To analyze the underlying mechanism of C-peptide-enhanced mobility of decidualized endometrial stromal cells (HESCs), we analyzed the effects of C-peptide on ERK1/2 and Akt in both decidualized and decidualized HESCs. did.

C-peptide 처리는 미분화 HESC에서 Akt(Ser 473)의 인산화를 유의하게 향상시켰지만 ERK1/2의 인산화는 향상시키지 않았다(도 2a).C-peptide treatment significantly enhanced the phosphorylation of Akt (Ser 473) but not ERK1/2 in undifferentiated HESCs (Figure 2a).

또한, C-peptide는 Ser 552에서는 β-catenin의 인산화를 증가시키고, Ser 33/37/41에서는 감소시켰다. 그러나 Akt와 β-catenin의 인산화는 탈락막화된 자궁내막 기질세포(HESC)에서 변하지 않은 채로 유지되었다(도 2a).Additionally, C-peptide increased the phosphorylation of β-catenin at Ser 552 and decreased it at Ser 33/37/41. However, phosphorylation of Akt and β-catenin remained unchanged in decidualized endometrial stromal cells (HESCs) ( Fig. 2A ).

이러한 결과와 일치하게, C-peptide 수용체로 추정되는 G-단백질 결합 수용체 146(GPR146)의 mRNA 수준은 탈락막화가 이루어진 HESC에서보다 탈락막화가 이루어지지 않은 HESC에서 더 높았다. 이 결과로 분화전의 ESC에서의 GPR146의 높은 발현 정도 때문에 C-peptide에 대한 높은 반응성이 나타남을 확인할 수 있었다(도 2b).Consistent with these results, the mRNA level of G-protein coupled receptor 146 (GPR146), a putative C-peptide receptor, was higher in non-decidualized HESCs than in decidualized HESCs. As a result, it was confirmed that pre-differentiation ESCs showed high reactivity to C-peptide due to the high expression level of GPR146 (Figure 2b).

한편, Akt 억제제(Akti)로 전처리하면 Ser 552에서 β-catenin 인산화가 감소되는데(도 2c), 이는 Ser 552에서 β-catenin 인산화 과정에서 Akt가 인산화를 돕는 역할을 하고 있음을 나타낸다.Meanwhile, pretreatment with an Akt inhibitor (Akti) reduces β-catenin phosphorylation at Ser 552 (Figure 2c), indicating that Akt plays a role in assisting phosphorylation of β-catenin at Ser 552.

다음으로, C-peptide 처리된 세포에서 β-catenin의 탈인산화(dephosphorylation)를 담당하는 단백질 탈인산화효소(protein phosphatase,PP)를 확인하기 위해, β-catenin과 PP2A 상호작용에 있어 C-peptide의 효과를 확인하는 실험을 하였다.Next, to identify the protein phosphatase (PP) responsible for dephosphorylation of β-catenin in C-peptide treated cells, the role of C-peptide in the interaction between β-catenin and PP2A was investigated. An experiment was conducted to confirm the effect.

PP2A의 조절 소단위인 PR55α는 β-catenin에 특이적으로 결합하고 PP2A 매개 β-catenin 탈인산화를 조절한다고 알려져 있다.PR55α, a regulatory subunit of PP2A, is known to specifically bind to β-catenin and regulate PP2A-mediated β-catenin dephosphorylation.

C-peptide 처리는 β-catenin과 PP2A 사이의 상호작용을 감소시켰으며(도 2d), 이는 PP2A가 C-peptide 처리에 의해 유도되는 Ser 33/37/41에서 β-catenin의 탈인산화에 관여하지 않음을 나타낸다. C-peptide treatment reduced the interaction between β-catenin and PP2A (Figure 2d), which suggests that PP2A is not involved in the dephosphorylation of β-catenin at Ser 33/37/41 induced by C-peptide treatment. indicates no.

반면에 PP 억제제인 OA는 C-peptide 처리에 의해 감소된 β-catenin Ser 33/37/41의 인산화를 회복시켰다(도 2e). 일관되게, C-peptide 처리는 PP1A 결핍 세포에서 β-catenin Ser 33/37/41에서 인산화를 변화시키지 않았으나, 대조군인 스크램블 shRNA-감염 세포에서 C-peptide 처리는 β-catenin Ser 33/37/41의 인산화를 감소시켰다(도 2f).On the other hand, OA, a PP inhibitor, restored the phosphorylation of β-catenin Ser 33/37/41, which was reduced by C-peptide treatment (Figure 2e). Consistently, C-peptide treatment did not change phosphorylation at β-catenin Ser 33/37/41 in PP1A-deficient cells, but in control scramble shRNA-infected cells, C-peptide treatment did not alter phosphorylation at β-catenin Ser 33/37/41. decreased phosphorylation (Figure 2f).

C-peptide는 세포질에서의 β-catenin양의 감소 없이, 핵내의 β-catenin 양을 증가시켰다(도 3a).C-peptide increased the amount of β-catenin in the nucleus without decreasing the amount of β-catenin in the cytoplasm (Figure 3a).

그러나, Akti와 OA로 전처리 하면 β-catenin의 핵 전위가 감소하였다(도 3b 및 도 3c) 이러한 결과는 C-peptide가 Akt 또는 PP 의존적 방식으로 β-catenin의 인산화를 조절하여, β-catenin의 핵 전위를 촉진한다는 것을 나타낸다.However, pretreatment with Akti and OA decreased the nuclear translocation of β-catenin (Figures 3b and 3c). These results suggest that C-peptide regulates the phosphorylation of β-catenin in an Akt- or PP-dependent manner, thereby increasing the phosphorylation of β-catenin. It indicates that it promotes nuclear translocation.

<실험예 3> β-catenin, Akt 및 PP1이 인간 자궁내막 기질세포(HESC)에서 C-peptide로 유도된 세포이동에 필수인지 여부 확인.<Experimental Example 3> Determination of whether β-catenin, Akt, and PP1 are essential for C-peptide-induced cell migration in human endometrial stromal cells (HESC).

C-peptide에 의해 유도된 세포 이동에서 Akt와 PP1의 역할을 확인하기 위해 C-peptide 처리된 자궁내막 기질세포(HESC)에 대한 Akt 또는 PP1 억제제의 효과를 분석하였다.To determine the role of Akt and PP1 in C-peptide-induced cell migration, we analyzed the effects of Akt or PP1 inhibitors on C-peptide-treated endometrial stromal cells (HESCs).

상처-회복 스크래치 분석(도 4a)과 트랜스웰 분석(도 4b) 모두에서 세포 이동이 감소된 것을 통해 Akti 또는 OA로 전처리하면 C-peptide에 의해 유도되는 세포 이동은 감소하는 것을 확인할 수 있다.It can be seen that cell migration induced by C-peptide is reduced when pretreated with Akti or OA, as cell migration was reduced in both the wound-recovery scratch assay (Figure 4a) and the transwell assay (Figure 4b).

PPP1C의 shRNA를 형질도입하여 PP1의 발현이 감소하는 것을 확인하였고(도 4c), 그 PP1이 녹다운(knockdown)된 세포에서 상처-회복 스크래치 분석을 실시하였다. 그 결과, 무세포 영역이 증가한 것을 통해 PP1의 녹다운(knockdown)이 세포의 이동성을 유의미하게 감소시킨다는 것을 확인하였다(도 4c).A decrease in PP1 expression was confirmed by transducing shRNA of PPP1C (Figure 4c), and wound-recovery scratch analysis was performed on cells in which PP1 was knocked down. As a result, it was confirmed that knockdown of PP1 significantly reduced cell mobility through an increase in cell-free area (Figure 4c).

또한, shRNA의 형질도입으로, β-catenin 녹다운을 확인하고(도 4d), 그 β-catenin이 녹다운된 세포를 사용하여 스크래치 분석과 트랜스웰 분석을 실시하여 β-catenin이 C-peptide에 의한 세포의 이동성에 미치는 영향을 확인하였다. 도 4e와 도4f에서 보는 바와 같이 β-catenin의 녹다운이 이동성을 감소시키는 것을 확인할 수 있었다.In addition, β-catenin knockdown was confirmed by transduction of shRNA (Figure 4d), and scratch analysis and transwell analysis were performed using the cells in which β-catenin was knocked down. The effect on mobility was confirmed. As shown in Figures 4e and 4f, it was confirmed that knockdown of β-catenin reduced mobility.

또한, β-catenin 억제제인 PNU-74654 처리하여 β-catenin을 억제하면, C-peptide에 의한 세포 이동성의 증가도 억제되는 것을 확인하였다. 또한 PNU-74654를 전처리하면, C-peptide에 의한 자궁내막 기질세포(HESC)의 침습을 차단하는 것도 확인하였다(도 4h). 이러한 결과는 Akt, PP1 및 β-catenin이 자궁내막 기질세포(HESC)의 C-peptide에 의한 세포의 이동성을 조절하는 중요한 조절인자임을 나타낸다.In addition, it was confirmed that when β-catenin was inhibited by treatment with PNU-74654, a β-catenin inhibitor, the increase in cell mobility caused by C-peptide was also suppressed. In addition, it was confirmed that pretreatment with PNU-74654 blocked the invasion of endometrial stromal cells (HESC) by C-peptide (Figure 4h). These results indicate that Akt, PP1, and β-catenin are important regulators of C-peptide-mediated cell mobility of endometrial stromal cells (HESC).

<실험예 4> C-peptide는 β-catenin을 통해 MMP9 및 TIMP1/3의 발현을 조절하는지 여부 확인<Experimental Example 4> Confirm whether C-peptide regulates the expression of MMP9 and TIMP1/3 through β-catenin

MMP의 발현과 활성화는 세포외 기질(extracellular matrix, ECM)을 통한 세포 이동에 필요하다.Expression and activation of MMPs are required for cell migration through the extracellular matrix (ECM).

도 5a 및 5b에 나타난 바와 같이, C-peptide는 MMP9의 발현을 유의하게 증가시켰으나 MMP2의 발현은 증가시키지 않았다. MMP9의 활성을 측정하기 위한 젤라틴 자이모그래피 분석을 통해, MMP9의 활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, MMP9 이량체의 활성이 C-peptide 처리된 세포의 조건 배지에서 유의적으로 증가하였다(도 5c).As shown in Figures 5a and 5b, C-peptide significantly increased the expression of MMP9, but did not increase the expression of MMP2. Through gelatin zymography analysis to measure the activity of MMP9, it was confirmed that the activity of MMP9 increased. In particular, the activity of MMP9 dimers was significantly increased in the conditioned medium of C-peptide treated cells (Figure 5c).

MMP9의 발현이 증가하는 결과를 바탕으로, MMP9의 활성 억제가 C-peptide의 처리에 의한 세포의 이동성 증가에 미치는 영향을 확인하고자 MMP9 억제제의 효과를 확인하였다. MMP9 저해제를 전처리하면 C-peptdie로 증가된 세포 이동성이 완전히 억제되었다(도 5d), 이 결과는 MMP9가 C-peptide로 유도된 HESC 이동에 중요한 역할을 하는 것을 나타낸다.Based on the results of increased expression of MMP9, the effect of MMP9 inhibitor was confirmed to determine the effect of inhibition of MMP9 activity on the increase in cell mobility by treatment with C-peptide. Pretreatment with an MMP9 inhibitor completely inhibited the cell mobility increased by C-peptide (Figure 5D), indicating that MMP9 plays an important role in C-peptide-induced HESC migration.

대조적으로, C-peptide 처리는 TIMP1 및 TIMP3의 mRNA 발현을 유의미하게 감소시켰지만, TIMP2의 mRNA 발현은 감소시키지 않았다(도 5e). 또한, Akti, OA 및 PNU-74654를 전처리하면 C-peptide 처리된 자궁내막 기질세포(HESC)에서 MMP9 발현을 유의미하게 감소시키고 TIMP1 및 TIMP3 발현을 회복시켰다(도 5f).In contrast, C-peptide treatment significantly reduced the mRNA expression of TIMP1 and TIMP3, but not that of TIMP2 (Figure 5e). In addition, pretreatment with Akti, OA, and PNU-74654 significantly reduced MMP9 expression and restored TIMP1 and TIMP3 expression in C-peptide-treated endometrial stromal cells (HESC) (Figure 5f).

β-catenin이 핵으로 전위(translocation)되면 TCF/LEF와 직접 상호작용하여 표적 유전자의 발현을 조절한다. TCF-1의 추정 결합 부위는 MMP9, TIMP1 및 TIMP3의 근위 프로모터 영역에서 확인할 수 있다(도 5g).When β-catenin is translocated to the nucleus, it directly interacts with TCF/LEF to regulate the expression of target genes. Putative binding sites for TCF-1 can be identified in the proximal promoter regions of MMP9, TIMP1, and TIMP3 (Figure 5g).

β-catenin 항체를 이용한 ChIP 분석을 통해, MMP9, TIMP1 및 TIMP3의 추정 결합 영역에서 β-catenin이 결합을 형성하고, 그 결합이 C-peptide 처리에 의해 증가하는 것을 확인하였고, 이 결합은 β-catenin을 녹다운(knockdown)하자 감소하였다(도 5g). 이러한 결과는 C-peptide가 β-catenin을 직접적으로 조절하여, MMP9, TIMP1 및 TIMP3의 발현을 조절함으로써 자궁내막 기질세포(HESC)의 세포 이동을 조절한다는 것을 확인하였다.Through ChIP analysis using a β-catenin antibody, it was confirmed that β-catenin forms a bond in the putative binding region of MMP9, TIMP1, and TIMP3, and that the bond increases by C-peptide treatment, and this bond is β- It decreased when catenin was knocked down (Figure 5g). These results confirmed that C-peptide directly regulates β-catenin and regulates cell migration of endometrial stromal cells (HESC) by regulating the expression of MMP9, TIMP1, and TIMP3.

<110> Gachon University of Industry Academic Cooperation Foundation <120> A method for diagnosing endometrial-related diseases and screening method for endometrial-related diseases using the mechanism of change in the mobility of endometrial stromal cells treated with C-peptide <130> 2021P-06-015 <160> 6 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> MMP9-ChIP-F <400> 1 tgtccccttt actgccctga 20 <210> 2 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> MMP9-ChIP-R <400> 2 gaagactccc tgagactt 18 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TIMP1-ChIP-F <400> 3 cccatatttc ctcatccgta 20 <210> 4 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TIMP1-ChIP-R <400> 4 cttacccagg atcacagag 19 <210> 5 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TIMP3-ChIP-F <400> 5 cccagtcatg tccaaccca 19 <210> 6 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TIMP3-ChIP-R <400> 6 cagctggcta tgatatatg 19 <110> Gachon University of Industry Academic Cooperation Foundation <120> A method for diagnosing endometrial-related diseases and screening method for endometrial-related diseases using the mechanism of change in the mobility of endometrial stromal cells treated with C-peptide <130> 2021P-06-015 <160> 6 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223>MMP9-ChIP-F <400> 1 tgtccccttt actgccctga 20 <210> 2 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> MMP9-ChIP-R <400> 2 gaagactccc tgagactt 18 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223>TIMP1-ChIP-F <400> 3 cccatatttc ctcatccgta 20 <210> 4 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223>TIMP1-ChIP-R <400> 4 cttaccagg atcacagag 19 <210> 5 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TIMP3-ChIP-F <400> 5 cccagtcatg tccaaccca 19 <210> 6 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TIMP3-ChIP-R <400> 6 cagctggcta tgatatatg 19

Claims (14)

1) 자궁내막 관련 질환이 의심되는 환자의 탈락막화(decidualization)가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포(endometrial stromal cell)와 건강한 사람의 탈락막화가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포를 각각 배양하는 단계;
2) 상기 단계 1)의 자궁내막 기질세포에 C-peptide를 처리하는 단계,
3) 자궁내막 기질세포의 이동성과 관련된 물질인 MMP9, GPR146, TIMP1 및 TIMP3의 단백질의 활성 또는 상기 단백질을 코딩하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 단계; 및
4) 상기 단계 3)의 자궁내막 기질세포의 이동성과 관련된 물질 중에서 MMP9 및 GPR146 단백질의 활성 또는 상기 단백질을 코딩하는 유전자의 발현 수준이 건강한 사람의 자궁내막 기질세포에 비해 증가하고, TIMP1 및 TIMP3 단백질의 활성 또는 상기 단백질을 코딩하는 유전자의 발현 수준이 건강한 사람의 자궁내막 기질세포에 비해 감소하는 경우, 자궁내막 관련질환으로 판단하는 단계;를 포함하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 판단을 위한 정보를 제공하는 방법으로서, 상기 자궁내막 관련 질환은 불임, 난임, 자궁 내막증(endometriosis), 선근증(adenomyosis), 자궁 내막암(endometrial cancer), 자궁내막 기질 육종(endometrial stromal sarcoma), 자궁내막상피내종양(endometrial intraepithelial neoplasia), 융모막암(choriocarcinoma), 자궁내막염(endometritis), 자궁내막외출혈(endometrial ectopia), 자궁내막선 증식증(endometrial glandular hyperplasia), 자궁내막 위축증(endometrial atrophy), 자궁내막기질증(endometrial romatosis), 포상기태(hydatidiform mole), 융모선종(villous adenoma)으로 이루어진 군에서 선택되는, 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 판단을 위한 정보를 제공하는 방법.
1) cultivating non-decidualized endometrial stromal cells from a patient suspected of having an endometrial-related disease and non-decidualized endometrial stromal cells from a healthy person, respectively;
2) treating the endometrial stromal cells of step 1) with C-peptide,
3) measuring the activity of MMP9, GPR146, TIMP1, and TIMP3 proteins, which are substances related to the mobility of endometrial stromal cells, or the expression level of genes encoding these proteins; and
4) Among the substances related to the mobility of endometrial stromal cells in step 3), the activity of MMP9 and GPR146 proteins or the expression level of genes encoding these proteins are increased compared to endometrial stromal cells of healthy people, and TIMP1 and TIMP3 proteins When the activity or expression level of the gene encoding the protein is reduced compared to the endometrial stromal cells of a healthy person, determining that it is an endometrial-related disease; for determining an endometrial stromal-related disease, including As a method of providing information, the endometrial-related diseases include infertility, subfertility, endometriosis, adenomyosis, endometrial cancer, endometrial stromal sarcoma, and endometrial intraepithelial neoplasia. (endometrial intraepithelial neoplasia, choriocarcinoma, endometritis, endometrial ectopia, endometrial glandular hyperplasia, endometrial atrophy, endometrial stromal disease) A method of providing information for determining endometrial stromal-related diseases selected from the group consisting of romatosis, hydatidiform mole, and villous adenoma.
제1항에 있어서,
상기 단계 1)의 자궁내막 관련질환이 의심되는 환자는 탈락막화가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포의 이동성 및 침습성이 탈락막화가 이루어진 자궁내막 기질세포에 비해 증가된 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 판단을 위한 정보를 제공하는 방법.
According to paragraph 1,
Patients suspected of having an endometrial-related disease in step 1) have endometrial stromal disease, which is characterized by increased mobility and invasiveness of non-decidualized endometrial stromal cells compared to decidualized endometrial stromal cells. ) A method of providing information for determining related diseases.
제1항에 있어서,
상기 단계 3)의 유전자의 발현 수준의 측정은 qRT-PCR, 경쟁적 RT-PCR(competitive RT-PCR), 실시간 RT-PCR(Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA: RNase protection assay), 노던 블롯팅(Northern blotting), DNA 칩 중 하나 이상의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 판단을 위한 정보를 제공하는 방법.
According to paragraph 1,
The expression level of the gene in step 3) can be measured using qRT-PCR, competitive RT-PCR, real-time RT-PCR, and RNase protection assay (RPA). A method of providing information for determining endometrial stromal-related diseases, characterized by using one or more of the following methods: , Northern blotting, and DNA chip.
제1항에 있어서,
상기 단계 3)의 단백질의 활성의 측정은 웨스턴블롯, ELISA, 방사선면역분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역침전 분석법, 보체 고정 분석법, 자이모그래피, FACS 또는 단백질 칩 중 하나 이상의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 판단을 위한 정보를 제공하는 방법.
According to paragraph 1,
The protein activity in step 3) can be measured using Western blot, ELISA, radioimmunoassay, radioimmunodiffusion, Ouchteroni immunodiffusion, rocket immunoelectrophoresis, tissue immunostaining, immunoprecipitation assay, complement fixation assay, and Zymo. A method of providing information for the determination of endometrial stromal-related diseases, characterized by using one or more methods of photography, FACS, or protein chip.
삭제delete 제2항에 있어서,
상기 이동성 및 침습성은 트랜스웰 분석법, 침습 분석법 및 상처-회복 스크래치 분석법(wound-healing scratch assay)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 통해 정상 대조군과 비교하여 변화를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 판단을 위한 정보를 제공하는 방법.
According to paragraph 2,
The uterus is characterized in that changes in the mobility and invasiveness can be confirmed compared to a normal control group through one or more selected from the group consisting of a transwell assay, an invasion assay, and a wound-healing scratch assay. A method of providing information for determining endometrial stromal-related diseases.
1) 탈락막화(decidualization)가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포(endometrial stromal cell)를 배양한 후, C-peptide를 처리하는 단계;
2) 상기 단계 1)의 C-peptide가 처리된 자궁내막 기질세포 배양액에 피검물질을 처리한 후, 자궁내막 기질세포의 이동성과 관련된 물질인 MMP9, GPR146, TIMP1 및 TIMP3의 단백질의 활성 또는 상기 단백질을 코딩하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 단계; 및
3) 상기 단계 2)의 자궁내막 기질세포의 이동성과 관련된 물질 중에서, MMP9 및 GPR146의 단백질의 활성 또는 상기 단백질을 코딩하는 유전자의 발현 수준이 피검물질 미처리 대조군에 비해 증가하고, TIMP1 및 TIMP3의 단백질의 활성 또는 상기 단백질을 코딩하는 유전자의 발현 수준이 피검물질 미처리 대조군에 비해 감소하는 피검물질을 선별하는 단계;를 포함하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 치료제 스크리닝 방법으로서, 상기 자궁내막(endometrial stromal) 관련 질환은 불임, 난임, 자궁 내막증(endometriosis), 선근증(adenomyosis), 자궁 내막암(endometrial cancer), 자궁내막 기질 육종(endometrial stromal sarcoma), 자궁내막상피내종양(endometrial intraepithelial neoplasia), 융모막암(choriocarcinoma), 자궁내막염(endometritis), 자궁내막외출혈(endometrial ectopia), 자궁내막선 증식증(endometrial glandular hyperplasia), 자궁내막 위축증(endometrial atrophy), 자궁내막기질증(endometrial tromatosis), 포상기태(hydatidiform mole), 융모선종(villous adenoma)으로 이루어진 군에서 선택되는, 자궁내막(endometrial stromal) 관련 질환의 치료제 스크리닝 방법.
1) Culturing endometrial stromal cells that have not undergone decidualization and then treating them with C-peptide;
2) After treating the test substance with the endometrial stromal cell culture medium treated with C-peptide in step 1), the activity of the proteins MMP9, GPR146, TIMP1 and TIMP3, which are substances related to the mobility of endometrial stromal cells, or the above proteins Measuring the expression level of the gene encoding; and
3) Among the substances related to the mobility of endometrial stromal cells in step 2), the activity of MMP9 and GPR146 proteins or the expression level of genes encoding the proteins increases compared to the untreated control group, and the proteins of TIMP1 and TIMP3 A screening method for a treatment for diseases related to the endometrial stromal, comprising the step of selecting a test substance in which the activity or expression level of the gene encoding the protein decreases compared to an untreated control group, wherein the endometrial stromal-related diseases include infertility, subfertility, endometriosis, adenomyosis, endometrial cancer, endometrial stromal sarcoma, endometrial intraepithelial neoplasia, and choriocarcinoma. (choriocarcinoma), endometritis, endometrial ectopia, endometrial glandular hyperplasia, endometrial atrophy, endometrial tromatosis, hydatidiform mole ), a screening method for a treatment for diseases related to the endometrial stromal, selected from the group consisting of villous adenoma.
제7항에 있어서,
상기 단계 2)에서 자궁내막 기질세포는 탈락막화가 이루어지지 않은 자궁내막 기질세포의 이동성 및 침습성이 탈락막화가 이루어진 자궁내막 기질세포에 비해 증가하는 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 치료제 스크리닝 방법.
In clause 7,
In step 2), endometrial stromal cells are involved in diseases related to the endometrial stromal, characterized in that the mobility and invasiveness of non-decidualized endometrial stromal cells increase compared to decidualized endometrial stromal cells. Methods for screening therapeutics.
삭제delete 제7항에 있어서,
상기 단계 2)의 유전자의 발현 수준의 측정은 qRT-PCR, 경쟁적 RT-PCR(competitive RT-PCR), 실시간 RT-PCR(Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA: RNase protection assay), 노던 블롯팅(Northern blotting), DNA 칩 중 하나 이상의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 치료제 스크리닝 방법.
In clause 7,
The expression level of the gene in step 2) can be measured using qRT-PCR, competitive RT-PCR, real-time RT-PCR, and RNase protection assay (RPA). A screening method for a treatment for endometrial stromal-related diseases, characterized by using one or more of the following methods: , Northern blotting, and DNA chip.
제7항에 있어서,
상기 단계 2)의 단백질의 활성의 측정은 웨스턴블롯, ELISA, 방사선면역분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역침전 분석법, 보체 고정 분석법, 자이모그래피, FACS 또는 단백질 칩 중 하나 이상의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 치료제 스크리닝 방법.
In clause 7,
The protein activity in step 2) can be measured using Western blot, ELISA, radioimmunoassay, radioimmunodiffusion, Ouchteroni immunodiffusion, rocket immunoelectrophoresis, tissue immunostaining, immunoprecipitation assay, complement fixation assay, and Zymo. A screening method for a therapeutic agent for endometrial stromal-related diseases, characterized by using one or more methods among photography, FACS, or protein chip.
삭제delete 제8항에 있어서,
상기 이동성 및 침습성은 트랜스웰 분석법, 침습 분석법 및 상처-회복 스크래치 분석법(wound-healing scratch assay)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 통해 미처리 대조군과 비교하여 변화를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 자궁내막(endometrial stromal) 관련질환의 치료제 스크리닝 방법.
According to clause 8,
The uterus is characterized in that changes in the mobility and invasiveness can be confirmed compared to the untreated control group through one or more selected from the group consisting of a transwell assay, an invasion assay, and a wound-healing scratch assay. Screening method for treatments for endometrial stromal-related diseases.
삭제delete
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