KR102671651B1 - 마이크로 rna-3918을 유효성분으로 함유하는 방사선 항암치료 민감제 조성물 - Google Patents

마이크로 rna-3918을 유효성분으로 함유하는 방사선 항암치료 민감제 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)을 유효성분으로 포함하는 방사선 치료 민감제 조성물에 관한 것으로, 교모세포종에서 방사선 치료 후 DGAT1의 발현이 증가하여, 이러한 방사선-유도 DGAT1의 발현 증가는 TG의 축적을 증가시켜 활성산소로부터의 공격을 피해 방사선 치료의 효율을 떨어뜨린다는 것을 기존 문제에서 착안하여, 동일 세포에서 방사선 처리와 miR-3918을 병용처리 해주었을 때 세포사멸 효과가 증대되는 것을 확인함으로써 miR-3918이 방사선 항암치료 민감제로 사용 가능함을 확인했다. U87MG-RR 및 BCL21-HP03을 마우스에 이종이식한 후 종양의 크기와 마우스의 생존율을 관찰한 결과 방사선 처리 시 감소한 암세포의 크기가 miR-3918 병용처리 시 추가로 감소하는 것을 확인하였으며, 생존율 역시 방사선 단독처리 시 소폭 증가한 데 반해 miR-3918 병용처리 시 마우스의 생존율이 큰 폭으로 증가함을 확인했다.

Description

마이크로 RNA-3918을 유효성분으로 함유하는 방사선 항암치료 민감제 조성물{Radiation sensitizer for cancer radiotherapy containing micro RNA-3918}
본 발명은 마이크로 RNA-3918을 유효성분으로 함유하는 방사선 항암치료 민감제 조성물을 제공한다.
뇌종양 4기에 해당하는 교모세포종 (glioblastoma; GBM)은 5년 생존율이 8%에 불과한 악성 종양으로, 외과적 수술의 한계로 인해 방사선 치료에 의존하는 비중이 크다. 그러나 암세포의 방사선 내성 획득으로 인한 방사선 저항성과 정상 조직의 손상 등이 방사선 치료의 효율을 저하하는 문제점으로 지적되고 있어, 방사선 치료의 효율을 증진시키기 위한 방사선 항암치료 민감제에 관한 연구가 필요한 실정이다.
한편, 기존 연구에 따르면 교모세포종은 디아실글리세롤 O-아실트랜스퍼라제 1 (Diacylglycerol O-Acyltransferase 1; DGAT1)의 발현 증가를 통해 지방 대사를 억제하고 지방 축적을 증가시켜 활성산소 (reactive oxygen species; ROS)로부터의 공격을 최소화한다는 것이 보고된 바 있다. 이러한 활성산소로부터의 회피는 방사선 치료의 효율을 떨어뜨리므로 상기 기작을 억제할 수 있는 새로운 형태의 방사선 항암치료 민감제의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 10-2019-0137392호.
본 발명의 목적은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)을 유효성분으로 포함하는 방사선 치료 민감제 조성물, 방사선 치료효과 증진을 위한 방사선 요법 보조용 약학 조성물 및 방사선 치료효과 증진을 위한 방사선 요법 보조용 식품 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)을 유효성분으로 포함하는 방사선 치료 예후 예측용 바이오마커 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)의 발현 수준을 검출할 수 있는 제제를 유효성분으로 포함하는 방사선 치료 예후 예측용 키트를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는 방사선 치료 민감성 예측을 위한 정보 제공 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 1) 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)의 발현이 감소되어 있는 암 세포주에 시험물질을 처리하는 단계; 및 2) 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)의 발현을 증가시킨 시험물질을 선별하는 단계를 포함하는, 방사선 치료 민감제 스크리닝 방법을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)을 유효성분으로 포함하는 방사선 치료 민감제 조성물, 방사선 치료효과 증진을 위한 방사선 요법 보조용 약학 조성물 및 방사선 치료효과 증진을 위한 방사선 요법 보조용 식품 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)을 유효성분으로 포함하는 방사선 치료 예후 예측용 바이오마커 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)의 발현 수준을 검출할 수 있는 제제를 유효성분으로 포함하는 방사선 치료 예후 예측용 키트를 제공한다.
또한, 본 발명은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는 방사선 치료 민감성 예측을 위한 정보 제공 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 1) 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)의 발현이 감소되어 있는 암 세포주에 시험물질을 처리하는 단계; 및 2) 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)의 발현을 증가시킨 시험물질을 선별하는 단계를 포함하는, 방사선 치료 민감제 스크리닝 방법을 제공한다.
본 발명은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)을 유효성분으로 함유하는 방사선 항암치료 민감제 조성물에 관한 것으로, 방사선 치료 시에 마이크로 RNA-3918를 병용하여 처리하는 경우, 디아실글리세롤 O-아실트랜스퍼라제 1 (Diacylglycerol O-Acyltransferase 1; DGAT1)의 발현이 선택적으로 억제되어 디아실글리세롤 O-아실트랜스퍼라제 1에 의한 활성산소(reactive oxygen species; ROS)로부터의 공격을 회피할 수 없게 되어, 방사선 치료의 효율을 향상시켜, 새로운 형태의 방사선 항암치료 민감제로 활용할 수 있다.
도 1은 마우스에 U87MG 세포를 이종이식한 후, 방사선 처리를 통하여 방사선 저항성 교모세포종 세포주 (이하, U87MG-RR라고 함)를 확보하는 실험 모식도를 나타낸다.
도 2는 U87MG-RR을 마우스에 이종이식한 후, 방사선 처리하여 암세포의 크기 변화를 조사한 것을 나타낸다.
도 3은 U87MG-RR에서 방사선 조사 이후 증가하는 디아실글리세롤 O-아실트랜스퍼라제 1 (Diacylglycerol O-Acyltransferase 1; 이하, DGAT1라고 함)을 특이적으로 억제시키는 마이크로 RNA (micro RNA; 이하, miR라고 함) 선별을 위해 방사선 처리한 이후의 miR 발현량을 비교 분석한 것을 나타낸다.
도 4는 U87MG-RR 및 환자-유래 교모세포종 세포주(이하, BCL21-HP03라고 함)에 마이크로 RNA-3918 (이하, miR-3918라고 함)을 처리하였을 때의 루시퍼레이즈 반응 (luciferase activity)을 나타낸다.
도 5는 U87MG-RR 및 BCL21-HP03에서 방사선 처리 이후, miR-3918을 처리했을 때, DGAT1의 발현량을 나타낸다.
도 6은 U87MG-RR 및 BCL21-HP03에서 방사선 처리 이후, miR-3918을 처리했을 때, 트라이글리세라이드 (triglyceride; 이하, TG라고 함)가 생성되는 양을 나타낸다.
도 7은 U87MG-RR 및 BCL21-HP03에서 지질의 베타 산화 과정을 통해 생성되는 활성산소종 (reactive oxygen species)의 발생 정도 측정한 것을 나타낸다.
도 8은 U87MG-RR 및 BCL21-HP03에서 세포 사멸 과정이 진행 중인 세포의 비중 측정한 것을 나타낸다.
도 9는 마우스에 U87MG-RR 및 BCL21-HP03을 이종이식 후, 각 처리 방법에 따른 암세포 크기 변화를 나타낸다.
도 10은 마우스의 두 개부에 U87MG-RR 및 BCL21-HP03을 이종이식 후, 각 처리 방법에 따라 사망하는 마우스를 기록하여, 카플란-마이어 (Kaplan-Meier) 생존 분석을 통한 생존율을 나타낸다.
도 11은 교모세포종 외에 난치암인 췌장암 세포주 (MIA-PaCa2, AsPc-1), 간암 세포주 (HepG2), 폐암 세포주 (A549, NCI-H292), 담도암 세포주 (SNU-308)에서도 마찬가지로 방사선 처리 후, miR-3918을 처리했을 때, DGAT1의 양을 나타낸다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 발명자들은 방사선저항성 교모세포종 세포 (U87MG-RR) 및 환자-유래 교모세포종 세포 (BCL21-HP03)에 방사선 처리 시 DGAT1의 발현을 억제시키는 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)이 감소하여, 방사선 처리 후 DGAT1의 발현이 증가 및 이로 인한 트라이글리세라이드 (triglyceride; TG)의 축적을 증가시켜 활성산소로부터의 공격을 피해 방사선 치료의 효율을 떨어뜨린다는 것을 확인하였는바, DGAT1의 발현을 선택적으로 억제시키고, 세포사멸을 주도하는 방사선 치료 민감제 조성물로 활용을 위해 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)을 유효성분으로 포함하는 방사선 치료 민감제 조성물을 제공하며, 상기 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)는 NCBI Gene ID: 100500851의 서열번호 1의 염기서열일 수 있다.
상기 방사선은 2 내지 30 Gy 세기의 고선량 방사선일 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아님을 명시한다.
상기 방사선 치료 민감제 조성물은 암질환 치료용 조성물일 수 있으며, 상기 암질환은 교모세포종, 자궁경부암, 폐암, 췌장암, 간암, 담도암, 결장암, 골암, 피부암, 피부 또는 안구내 흑색종, 자궁암, 난소암, 직장암, 위암, 항문부근암, 결장암, 유방암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암, 호지킨병(Hodgkin's disease), 식도암, 소장암, 내분비선암, 갑상선암, 부갑상선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 전립선암, 만성 또는 급성 백혈병, 림프구 림프종, 방광암, 신장 또는 수뇨관 암, 중추신경계(CNS; central nervous system) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 및 뇌하수체 선종으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.
상기 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)은 디아실글리세롤 O-아실트랜스퍼라제 1 (Diacylglycerol O-Acyltransferase 1; DGAT1)의 발현을 억제하여 방사선 저항성을 감소시키고, 방사선에 의한 세포 사멸을 증가시킬 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어 "방사선 치료"는 암세포에 본 발명의 조성물을 투여한 뒤 방사선을 처리하는 것을 포함하며, 상기 "방사선 처리"는 이온화 방사선, 특히, 통상적으로 사용되는 선형 가속기 (linear accelerators) 또는 방사핵종(radionuclides)에 의해 방사되는 감마 방사선 및 엑스선을 의미할 수 있다. 방사핵종에 의한 방사선 처리는 외부적 또는 내부적으로 이루어질 수 있으며, 투여되는 miR-3918의 양, 방사선 조사량 및 방사선 조사량의 간헐성은 종양의 종류, 위치, 화학 요법 또는 방사선 요법에 대한 환자의 반응과 같은 일련의 변수들에 의해 달라질 수 있다.
또한, 본 발명의 방사선 처리를 위한 기술로는 근접치료, 방사선 핵종치료, 외부 빔 방사선 요법 (external beam radiation therapy), 온열치료 (냉동절제 치료 및 고열 치료를 포함), 방사선 수술, 하전입자 방사선 치료 (charged-particle radiotherapy), 중성자 방사선 요법 및 광역동 치료 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 방사선 민감성 증진 및 방사선 치료는 암이 발생할 수 있는 임의의 개체에 적용 가능하며, 인간 및 영장류뿐만 아니라, 소, 돼지, 양, 말, 개, 고양이 등의 가축을 포함한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)은 방사선 민감성 증진 효과가 우수하므로, 방사선 민감성 증진에 유용한 의약품 또는 식품으로 사용될 수 있다.
본 발명은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)을 유효성분으로 포함하는, 방사선 치료효과 증진을 위한 방사선 요법 보조용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물은 약학 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 또한, 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 당해 기술 분야에 알려진 적합한 제제는 문헌 (Remington's Pharmaceutical Science, 최근, Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시 벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등이 있다. 상기 조성물을 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트 (calcium carbonate), 수크로오스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔 (witepsol), 마크로골, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명에서 용어, "투여"는 임의의 적절한 방법으로 개체에게 소정의 본 발명의 조성물을 제공하는 것을 의미한다.
본 발명의 약학 조성물의 바람직한 투여량은 개체의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 상기 조성물의 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수 회 나누어 투여할 수도 있다.
본 발명의 약학 조성물은 개체에게 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막 또는 뇌혈관 내 (intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.
본 발명의 조성물은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)과 함께 방사선 민감성 증진 또는 항암 치료 보조 효과를 갖는 공지의 유효성분을 1종 이상 더 함유할 수 있다.
본 발명의 조성물은 방사선 치료효과 증진을 위하여 단독으로, 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
본 발명은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)을 유효성분으로 포함하는, 방사선 치료효과 증진을 위한 방사선 요법 보조용 식품 조성물을 제공한다.
상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 수프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강식품을 모두 포함한다.
상기 외에 본 발명의 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 포함할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일주스, 과일주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 포함할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0.01 내지 0.1 중량부의 범위에서 선택 되는 것이 일반적이다.
본 발명은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)을 유효성분으로 포함하는 방사선 치료 예후 예측용 바이오마커 조성물을 제공한다.
본 발명은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)의 발현 수준을 검출할 수 있는 제제를 유효성분으로 포함하는 방사선 치료 예후 예측용 키트를 제공하며, 바람직하게, 상기 제제는 프라이머, 프로브, 항체, 펩타이드 및 앱타머로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아님을 명시한다.
본 발명은 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는 방사선 치료 민감성 예측을 위한 정보 제공 방법을 제공하며, 바람직 하게, 상기 방사선은 2 내지 30 Gy 세기의 고선량 방사선으로 조사 될 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아님을 명시한다.
본 발명은 1) 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)의 발현이 감소되어 있는 암 세포주에 시험물질을 처리하는 단계; 및 2) 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)의 발현을 증가시킨 시험물질을 선별하는 단계를 포함하는, 방사선 치료 민감제 스크리닝 방법을 제공한다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
[실시예 1] 방사선 저항성 교모세포종 세포주 (U87MG-RR) 확보
도 1과 같이, BALB/c 누드 마우스 (20 g, 수컷, 6주령; LabDiet 5L79 사료 자유 식이)의 피하조직에 U87MG 세포를 이종이식한 뒤 종양에 국부적으로 X-선을 2 Gy의 세기로 5일간 5회 조사한 후, 암세포의 크기가 줄어들었다가 다시 재발하는 개체를 선별하여 초대배양 (初代培養; primary culture)을 통해 [F1] 세포를 확보하였다. 그 후 같은 방식으로 [F1] 세포를 이종이식하여 X-선을 다시 2 Gy의 세기로 5일간 5회 조사 후 암세포의 크기가 줄어드는 비율이 적고, 성장 속도가 빠른 개체를 선별하여 초대배양을 통해 [F2] 세포를 확보하였다. 마지막으로 [F2] 세포를 마우스의 두개부에 이종이식한 후 종양에 국부적으로 X-선을 다시 2 Gy의 세기로 5일간 5회 조사 후 방사선 저항성이 가장 높다고 판단되는 개체를 선별하여 초대배양을 통해 [F3] 세포를 확보하고 이를 U87MG-RR로 명명하였다.
[ 실험예 1] 방사선 저항성 교모세포종 세포주 ( U87MG -RR)를 이종이식한 후, 암세포 크기 비교
U87MG-RR에 루시퍼레이즈 (luciferase)를 태깅시켜 BALB/c 누드 마우스 (20 g, 수컷, 6주령)에 이종이식한 후 18일 차에 마우스를 마취시켜 종양에 국부적으로 X-선을 2 Gy의 세기로 5일간 5회 조사하였다. 이후 7일 간격으로 마우스 복강에 루시페린 (luciferin)을 처리하여 암세포의 크기와 비례하는 루미네선스 측정값을 마취제만 처리한 대조군과 비교하였다.
그 결과, 도 2와 같이, U87MG-RR 세포 이종이식 마우스 군에서의 암세포의 크기가 X-선 처리한 이후에도 대조군과 유의미한 차이를 나타내지 않음을 확인하였다.
[ 실험예 2] 마이크로 RNA (micro RNA; miR ) 방사선 처리한 후의 발현량 비교
U87MG-RR에서 방사선 처리한 후에 감소하는 DGAT1 특이적 마이크로 RNA (micro RNA; miR)를 선별하기 위해 DGAT1을 특이적으로 억제하는 마이크로 RNA들의 방사선 처리한 후의 발현량을 비교 분석하였다. 방사선은 각각의 마이크로 RNA들에 X-선을 3 Gy의 세기로 1회 조사한 경우 또는 1 Gy의 세기로 3회 조사하였다.
그 결과, 도 3과 같이, miR-3918가 다른 마이크로 RNA들에 비하여, 방사선 처리한 이후의 발현량이 유의미하게 감소함을 확인하였다.
[실험예 3] miR-3918을 처리 시, DGAT1의 발현량 관련 비교 실험
1. DGAT1의 mRNA 전사량 비교
U87MG-RR 및 67세 남성인 교모세포종 환자로부터 얻은 세포 (부산대학교 윤부현 교수 실험실 및 인제대학교 해운대백병원이 공동연구를 통해 직접 확보하고 배양함; 이하, BCL21-HP03라고 함.)에 miR-3918과 동일한 시퀀스 (sequence)를 가진 마이크로 RNA-3918 mimic (이하, miRNA-3918 mimic라고 함)을 처리하였을 때, 루시퍼레이즈 반응 (luciferase activity)을 통하여, DGAT1의 mRNA 전사량을 비교하였다. 루시퍼레이즈 분석계 (luciferase assay system, promega)를 통하여 발광을 측정하였으며, 발광값을 통해 변이가 없는 (wt) 암세포와 변이가 있는 (mut) 암세포의 루시퍼레이즈 활성화된 정도를 확인할 수 있었다.
그 결과, 도 4와 같이, U87MG-RR 및 BCL21-HP03 모두에서 miRNA-3918 mimic을 처리하였을 때, 변이가 없는 DGAT1의 mRNA 전사량이 유의미하게 감소하는 것을 확인하였다.
2. DGAT1의 발현량 비교
U87MG-RR 및 BCL21-HP03에 방사선을 처리한 이후, miRNA-3918 mimic을 병용처리하였을 때, DGAT1 발현량의 변화를 RT-PCR로 확인하였다.
그 결과, 도 5와 같이, U87MG-RR 및 BCL21-HP03 모두에서 X-선 처리만 한 경우에는 DGAT1의 발현량이 아무 처리하지 않은 경우보다 3배 이상 증가하였으나, miRNA-3918 mimic을 함께 처리한 경우, 현저하게 발현량이 감소하여 아무 처리하지 않은 경우보다 더 발현량이 감소함을 확인하였다.
3. 트라이글리세라이드 ( triglyceride ; TG) 및 활성산소종 (reactive oxygen species)의 발생 정도
DGAT1의 발현 증가는 TG의 축적을 증가시켜 활성산소로부터의 공격을 피해 방사선 치료의 효율을 떨어뜨리는바, U87MG-RR 및 BCL21-HP03에서 방사선 치료와 miRNA-3918 mimic을 병용처리 해주었을 때 TG 및 지질의 베타 산화 과정을 통해 생성되는 활성산소종 (reactive oxygen species)의 발생 정도를 비교 확인하였다.
그 결과, 도 6과 같이, U87MG-RR 및 BCL21-HP03 모두에서 X-선 처리만 한 경우에는 TG의 양이 증가함을 확인하였으며, miRNA-3918 mimic을 병용처리한 경우에는, X-선 처리만 처리한 경우에 비하여 4배 가까이 감소함을 확인하였고, 도 7에 의할 때, miRNA-3918 mimic을 병용처리한 경우에 mitoSox staining값이 증가하였는바, miR-3918을 통해 DGAT1을 선택적으로 억제하였을 때, 더 많은 활성산소종이 생김을 확인하였다.
4. 세포사멸 정도 비교
miR-3918을 통해 DGAT1을 선택적으로 억제함을 확인하여, U87MG-RR 및 BCL21-HP03에 miRNA-3918 mimic을 병용처리한 경우를 통한 암세포의 사멸의 정도를 비교했다.
그 결과, 도 8과 같이, X-선만 처리하여 세포사멸된 경우 보다, miRNA-3918 mimic을 병용처리한 경우한 경우가 2배 이상의 세포 사멸이 일어남을 확인했다.
[ 실험예 4] U87MG -RR 및 BCL21 -HP03을 마우스에 이종이식한 후, 각 처리에 따른 효과 비교
방사선 치료효과 증진을 위한 방사선 처리와 함께 miRNA-3918을 병용처리한 효과를 확인하기 위하여, U87MG-RR 및 BCL21-HP03을 마우스에 이종이식한 후, 방사선 처리만 한 경우 및 miRNA-3918 mimic와 병용처리한 경우를 비교하여, 암세포의 크기 변화 및 마우스 생존율을 비교하였다.
그 결과, 도 9와 같이, 20일이 지난 후부터, 암세포 크기 (Tumor Volume)는 유의미한 차이가 나타났으며, 30일이 지난 후에는 방사선 처리만 한 경우보다 miRNA-3918 mimic와 병용처리한 경우의 암세포의 크기가 절반정도 작은 것으로 확인되었다. 또한, 도 10과 같이, 25일이 지난 후부터, 생존율 (Survival)이 유의미한 차이가 발생했으며, 30일이 지난 후에는 방사선 처리만 한 경우보다 miRNA-3918 mimic와 병용처리한 경우의 생존율이 2배 이상 높은 것으로 확인되었다.
[ 실험예 5] 다양한 암세포주를 이종이식한 후, miR -3918을 처리 시, DGAT1 발현량 비교
교모세포종 이외에도 난치암인 췌장암 세포주 (MIA-PaCa2 및 AsPc-1), 간암 세포주 (HepG2), 폐암 세포주 (A549 및 NCI-H292), 담도암 세포주 (SNU-308)에서도 마찬가지로 방사선 처리한 후, miR-3918을 처리 시, DGAT1의 발현량이 감소하는지 실험했다.
그 결과, 도 11과 같이, 실험한 모든 세포주에서 X-선만 처리한 경우 DGAT1의 발현량이 증가하였다가, 그 후, miRNA-3918 mimic을 병용처리한 경우한 경우에 다시 감소하는 것을 확인하여, 교모세포종 이외의 다른 암 세포주에도 효과가 있음을 확인했다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

  1. 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)을 유효성분으로 포함하는 암질환에 따른 방사선 치료 민감제 조성물로써,
    상기 암질환은 교모세포종, 췌장암, 폐암 및 담도암으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 암질환에 따른 방사선 치료 민감제 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)은 서열번호 1의 염기서열로 표시되는 것을 특징으로 하는 암질환에 따른 방사선 치료 민감제 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 방사선은 2 내지 30 Gy 세기의 고선량 방사선인 것을 특징으로 하는 암질환에 따른 방사선 치료 민감제 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)은 디아실글리세롤 O-아실트랜스퍼라제 1 (Diacylglycerol O-Acyltransferase 1; DGAT1)의 발현을 억제하여 방사선 저항성을 감소시키고, 방사선에 의한 세포 사멸을 증가시키는 것을 특징으로 하는 암질환에 따른 방사선 치료 민감제 조성물.
  7. 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)을 유효성분으로 포함하는, 암질환에 따른 방사선 치료 증진을 위한 방사선 요법 보조용 약학 조성물로써,
    상기 암질환은 교모세포종, 췌장암, 폐암 및 담도암으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 암질환에 따른 방사선 치료 증진을 위한 방사선 요법 보조용 약학 조성물.
  8. 삭제
  9. 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)을 유효성분으로 포함하는 암질환에 따른 방사선 치료 민감성 예후 예측용 바이오마커 조성물로써,
    상기 암질환은 교모세포종, 췌장암, 폐암 및 담도암으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 암질환에 따른 방사선 치료 민감성 예후 예측용 바이오마커 조성물.
  10. 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)의 발현 수준을 검출할 수 있는 제제를 유효성분으로 포함하는 암질환에 따른 방사선 치료 민감성 예후 예측용 키트로써,
    상기 암질환은 교모세포종, 췌장암, 폐암 및 담도암으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 암질환에 따른 방사선 치료 민감성 예측용 키트.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 제제는 프라이머, 프로브, 항체, 펩타이드 및 앱타머로 이루어지는 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 암질환에 따른 방사선 치료 민감성 예측용 키트.
  12. 마이크로 RNA-3918 (miR-3918)의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는 암질환에 따른 방사선 치료 민감성 예측을 위한 정보 제공 방법으로써,
    상기 암질환은 교모세포종, 췌장암, 폐암 및 담도암으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 암질환에 따른 방사선 치료 민감성 예측을 위한 정보 제공 방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 방사선은 2 내지 30 Gy 세기의 고선량 방사선인 것을 특징으로 하는 암질환에 따른 방사선 치료 민감성 예측을 위한 정보 제공 방법.
  14. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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G. Yang et al., Cell Cycle, 2019, 18, 976-989.*

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