KR20150103874A - Use of miR-101 for NLK expression inhibitor - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a use of miR-101 as a NLK expression inhibitor and, more specifically, to a novel use of miR-101 which can treat liver cancer by inhibiting NLK expression and cell proliferation of a liver cancer cell line through miR-101 binding to NLK 3′UTR. The present invention first investigates miR-101 is a regulator which inhibits NLK expression, wherein the miR-101 which inhibits NLK expression can be helpfully used in a method for preventing or treating liver cancer induced by NLK overexpression and can be effectively useful in treating other various diseases induced by NLK overexpression.

Description

NLK의 발현 억제제로서의 miR-101의 용도{Use of miR-101 for NLK expression inhibitor}Use of miR-101 as an inhibitor of expression of NLK {Use of miR-101 for NLK expression inhibitor}

본 발명은 NLK의 발현 억제제로서의 miR-101의 용도에 관한 것으로, 더 상세하게는 NLK의 3'UTR에 결합하여 NLK의 발현을 억제함으로써 간암 세포주의 세포증식을 억제하여 간암을 치료할 수 있는 miR-101의 신규한 용도에 관한 것이다.The present invention relates to the use of miR-101 as an inhibitor of the expression of NLK, and more particularly to the use of miR-101 as an inhibitor of NLK, and more particularly, to a method for inhibiting the proliferation of miR- 101 < / RTI >

간암은 남성에서 5 번째로 많이 발병하고, 여성에게서 7 번째로 많이 발병하는 암으로, 세계적으로 전체 암 중 사망률 2위를 차지하고 있는 매우 심각한 질환이다. 이 중에서도 간세포암(heptocellular carcinoma)은 간암 중 가장 높은 비중을 차지하고 있으며, 50만 건 이상의 새로운 사례들이 보고되고 있다. 간세포암을 일으키는 주요 인자로는 B형 및 C형 간염 바이러스, 아플라톡신 B1과 알코올이 알려져 있으나, 지난 20년간의 연구에도 불구하고 간세포암으로 인한 환자의 생존률은 매우 낮은 실정이다. 많은 선행 연구들을 통하여 몇 개의 종양 억제자, ERK/MAPK 경로와 Wnt/β-catenin 경로와 같은 세포 성장 신호 전달 경로의 비정상적 조절이 간세포암 종양 형성 과정과 밀접한 상관관계가 있는 것으로 알려져 있으나, 간세포암 발병의 분자기전에 대해서는 아직도 그 이해가 매우 미비한 실정이다. Liver cancer is the fifth most common cancer in men and the seventh most common cancer in women. It is the world's second most serious cancer worldwide. Of these, hepatocellular carcinoma is the most common hepatocellular carcinoma, and more than 500,000 new cases are reported. Although hepatitis B and hepatitis C viruses, aflatoxin B1 and alcohol are known to be the main causes of hepatocellular carcinoma, the survival rate of patients with hepatocellular carcinoma is very low despite the research of 20 years. Many previous studies have shown that abnormal regulation of cell growth signaling pathways such as ERK / MAPK pathway and Wnt / β-catenin pathway is closely correlated with hepatocellular carcinoma tumor formation, The molecular mechanism of onset is still poorly understood.

NLK(Nemo-like kinase)는 몇몇 전사 인자의 인산화를 통해 다양한 신호전달과정을 조절하는 진화적으로 보존된 MAP-키나아제-유사 키나아제이다. NLK는 포유류 세포주에서 Wnt/β-catenin 신호전달 경로와 Notch 신호전달 경로를 조절하고 많은 전사 인자를 조절하는 것으로 알려져 있다. 최근에는 NLK의 발현과 활성이 암의 진행과의 상관관계가 보고되고 있으나, 종양발생에서 NLK의 역할에 대해서는 일치된 견해를 보이고 있지 않다. 본 발명자들은 이전 연구를 통하여 NLK가 간세포암에서 과발현되고, NLK가 세포 주기 조절의 핵심 구성요소인 cyclin D1의 발현을 양성적으로 조절한다고 보고한 바 있다. 활성화된 Wnt/β-catenin 신호는 간세포의 악성 변이와 증식에 연관되어 있으며, NLK는 neuro-2a 세포주에서 Wnt/β-catenin 신호전달을 양성적으로 조절함으로써 cyclin D1의 발현을 촉진한다고 알려져 있다. 따라서, NLK는 Wnt/β-catenin 신호전달 활성을 강화하여 간세포암의 성장에 기여할 수 있을 것이다. 이와 반대로, 전립선 암과 신경교종에서는 NLK가 종양 억제자로써 기능하는 것으로 나타났다. 따라서, NLK의 기능은 종양 특이적이고, 종양이 진행되는 단계에 따라 그 기능이 달라질 수 있다. NLK (Nemo-like kinase) is an evolutionarily conserved MAP-kinase-like kinase that regulates a variety of signaling processes through the phosphorylation of several transcription factors. NLK is known to regulate the Wnt / β-catenin signaling pathway and the Notch signaling pathway in mammalian cell lines and regulate many transcription factors. Recently, NLK expression and activity have been reported to correlate with cancer progression, but there is no consensus on the role of NLK in tumorigenesis. The present inventors have previously reported that NLK is overexpressed in hepatocellular carcinoma and that NLK positively regulates the expression of cyclin D1, a key component of cell cycle regulation. Activated Wnt / β-catenin signal is associated with malignant mutation and proliferation of hepatocytes. NLK is known to promote cyclin D1 expression by positively regulating Wnt / β-catenin signaling in neuro-2a cell lines. Thus, NLK could enhance Wnt / β-catenin signaling activity and contribute to the growth of hepatocellular carcinoma. Conversely, NLK functions as a tumor suppressor in prostate cancer and glioma. Thus, the function of NLK is tumor specific and its function may vary depending on the stage of tumor progression.

마이크로RNA(miRNA)는 21~25개의 뉴클레오티드로 구성된 비-코딩 RNA로 타겟 유전자 mRNA의 3’-UTR( 3’-untranslated region)에 결합하여 mRNA의 분해를 유도하고 mRNA의 번역을 억제하는 기능을 한다. 많은 연구 결과, miRNA는 많은 인간의 암의 진행에 있어서 매우 중요한 조절자 기능을 하는 것으로 알려졌고, miRNA 기능의 손실과 획득은 각각 종양유전자(oncogenes)의 상향 조절 또는 종양 억제 유전자(tumor suppressor genes)의 침묵(silencing)을 유도하여 암의 발달에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 간세포암에서는 miR-125, miR-29 및 miR-221과 같은 miRNA의 비정상적 발현이 종양 세포 성장, 세포사멸, 세포 이동과 침습 과정을 조절하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 아직까지 간암발병에 있어서 NLK를 조절하는 miRNA에 대해서는 규명된 바 없다. MicroRNAs (miRNAs) are non-coding RNAs composed of 21 to 25 nucleotides that bind to the 3'-untranslated region of the target gene mRNA to induce mRNA degradation and inhibit mRNA translation do. Much research has shown that miRNAs play a crucial regulatory role in the progression of many human cancers, and the loss and gain of miRNA function are upregulated on oncogenes or tumor suppressor genes It is known to induce silencing and to affect cancer development. Abnormal expression of miRNAs such as miR-125, miR-29 and miR-221 in hepatocellular carcinoma is known to regulate tumor cell growth, apoptosis, cell migration and invasion process. However, miRNAs that regulate NLK in liver cancer have not yet been identified.

이에 본 발명자들은 간암발병에 있어서 NLK를 타겟팅하는 miRNA를 식별하기 위하여 인간 간세포암 조직에서 miRNA 프로파일을 miRNA 타겟 예측 프로그램인 miRWARK와 National Center for Biotechnology Information (NCBI) Gene Expression Omnibus (GEO) 데이터 베이스에 적용함으로써 본 발명을 완성할 수 있었다. In order to identify miRNAs targeting NLK in hepatocarcinogenesis, the present inventors applied miRNA profiles in human hepatocellular carcinoma tissues to miRWARK miRNA target prediction program and National Center for Biotechnology Information (NCBI) Gene Expression Omnibus (GEO) database Whereby the present invention can be completed.

대한민국 등록특허 제10-131557호Korean Patent No. 10-131557

따라서, 본 발명의 목적은 NLK(nemo-like kinase)의 발현을 억제하여 간암을 예방 또는 치료하는 신규한 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel method for preventing or treating liver cancer by inhibiting the expression of NLK (nemo-like kinase).

본 발명의 다른 목적은 간암 발병 인자인 NLK(nemo-like kinase)의 발현을 억제하는 신규한 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a novel method for inhibiting the expression of NLK (nemo-like kinase) which is a pathogenic factor of liver cancer.

본 발명의 또 다른 목적은 NLK 발현 억제용 조성물을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a composition for inhibiting NLK expression.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 NLK(nemo-like kinase)의 발현을 억제하여 간암을 예방 또는 치료하는 방법에 있어서, 상기 방법은 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 miR-101를 처리하는 단계로 구성되는 간암을 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for preventing or treating liver cancer by inhibiting expression of NLK (nemo-like kinase), comprising the step of treating miR-101 comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 A method for preventing or treating liver cancer comprising the steps of:

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 miR-101은 NLK의 3'UTR에 직접적으로 결합하여 NLK의 발현을 억제하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, miR-101 may directly bind to the 3'UTR of NLK to inhibit the expression of NLK.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 miR-101은 간암 세포주의 세포 성장을 억제하는 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the miR-101 may inhibit cell growth of a liver cancer cell line.

또한, 본 발명은 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 miR-101을 시험관 내에 처리하여 간암 발병 인자인 NLK(nemo-like kinase)의 발현을 억제하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for inhibiting the expression of NLK (nemo-like kinase), which is a pathogenic factor of liver cancer, by treating miR-101 consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 in vitro.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 miR-101은 NLK의 3'UTR에 직접적으로 결합하여 NLK의 발현을 억제하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, miR-101 may directly bind to the 3'UTR of NLK to inhibit the expression of NLK.

또한, 본 발명은 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 miR-101을 포함하는 NLK 발현 억제용 조성물을 제공한다.Further, the present invention provides a composition for inhibiting NLK expression comprising miR-101 consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 miR-101은 NLK의 3'UTR에 직접적으로 결합하여 NLK의 발현을 억제하는 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, miR-101 may directly bind to the 3'UTR of NLK to inhibit the expression of NLK.

본 발명은 miR-101이 NLK의 발현을 억제하는 조절자임을 최초로 규명한 것으로서, miR-101은 NLK의 발현을 억제하여 NLK의 과발현에 의해 유발되는 간암을 예방 또는 치료하는 치료 방법에 유용하게 활용할 수 있을 것이며, 기타 NLK의 과발현에 의해 유도되는 다양한 질병의 치료에도 효과적으로 활용할 수 있을 것이다.The present invention is the first to demonstrate that miR-101 is a regulator that inhibits the expression of NLK. MiR-101 inhibits the expression of NLK and is useful as a therapeutic method for preventing or treating liver cancer induced by overexpression of NLK And may be effectively utilized for the treatment of various diseases induced by overexpression of other NLKs.

도 1은 인간 간세포암에서 NLK의 비정상적인 조절 양상을 나타내는 것이다. (A) 간세포암에서 NLK의 mRNA 발현을 RT-PCR로 확인한 것으로, GAPDH는 로딩 컨트로, N은 비종양 조직, T는 종양 조직을 의미한다. (B) 인간 간 세포주에서 NLK 단백질의 발현을 웨스턴 블라팅으로 확인한 것으로, GAPDH는 로딩 컨트롤을 의미한다. (C) GEO(Gene Expression Omnibus) 데이터베이스로부터 마이크로어레이 데이터를 분석한 결과이다. GSE 14520, GSE 36376의 접근 번호를 가지고 있는 GSE 데이터 세트들은 NLK mRNA 발현이 간세포암과 비종양 그룹에서 현저한 차이가 있음을 보여준다(unpaired Student t-test, 평균±표준편차, *P<0.05; **P<0.01; ***P<0.001). (D) Hep3B를 음성 대조군 siRNA(NC)와 두 개의 다른 Dicer-siRNA(si-Dicer #1, #2)로 형질주입한 웨스턴 블라팅 결과로, GAPDH는 로딩 컨트롤로 사용되었다.
도 2는 인간 간세포암에서 NLK를 타겟팅하는 miRNA를 식별한 것으로, miR-101은 간세포암에서 하향 조절되었다. (A) 일차 간세포암(n=16)과 정상 간조직(n=8)에서 마이크로어레이에 기초한 miRNA 발현을 나타낸 것으로, 유전자 발현양(log2 intensity) 은 각 카테고리로 배정되고 산포도로 나타내었으며, 이들의 차이는 unpaired Student t test ( *P < 0.05, vs 비종양)로 결정하였다. 일차 miRNA 마이크로어레이 데이터는 NCBI, GEO 데이터베이스(Accession No. GSE39678)에서 이용할 수 있다. (B) 대형 코호트 간세포암 환자군에서 miRNA 발현 양성을 조사한 것으로, miRNA 마이크로어레이 데이터는 NCBI, GEO 데이터베이스(Accession No. GSE22058)로부터 얻을 수 있었다. 비종양 조직과 간세포암 종양 환자에서 miRNA의 상대적 발현은 산점도(scatter plot)으로 도시화하였다. 각 그룹의 평균 발현 수준은 수평으로 표시하였다. miRNA 발현 수준은 자표(log2 강도)에 표시하였다. 간세포암에서 miRNA의 차등 발현은 unpaired Student t test로 결정하였다(ns; no significant and **P < 0.01 and *** P<0.001 versus Non-tumor). (C) GSE31384 데이터 세트의 Kaplan-Meier 생존 곡선으로, 종양 조직에서 miR-101 고발현된 환자군의 5년 생존율은 비종양 조직에 비해 현저히 증가하였다(***P<0.001). (D) 간세포암 조직의 하위집단에서 miR-101의 qRT-PCR 분석 결과를 나타낸 것으로 종양 조직에서 miR-101의 발현은 U6 snRNA로 정상화하였다(평균±표준편차, n=3, ***P<0.001). (E) 정상 간세포주(MIHA, HLK-3)와 간세포암 세포주(Hep3B, Huh7, PLC/PRF/5, SK-HepI, SNU-182)의 하위집단에서 miR-101의 qRT-PCR 분석 결과를 나타낸 것으로 miR-101의 발현은 U6 snRNA로 정상화하였다(평균±표준편차, n=3, ***P<0.001).
도 3은 miR-101이 간세포암에서 NLK의 내부 조절자로서 기능함을 확인한 결과로 (A)는 miR-101에 의한 NLK 3'UTR의 타겟 사이트를 나타낸 것이고 (B)는 야생형 3'UTR을 psi-CHECK-2 플라스미드에 삽입한 후, miR-101과 함께 Hep3B와 Huh7 세포주에 co-transfection하고, 루시퍼라아제 리포터 어세이를 실시하였다. 모든 분석은 3회 반복하여 진행하였다(평균±표준편차, n=3, ***P<0.001). (C) Hep3B와 Huh7 세포주를 100nM의 miR-101의 miRNA mimics으로 trnasfection하고, qRT-PCR로 miR-101 발현양을 분석하였다. 이 경우 small nuclear RNA U6을 정상화를 위해 사용하였다(평균±표준편차, n=3, *P<0.05; **P<0.01; ***P<0.001). (D) Hep3B 세포주를 100nM si-Dicer transfection 후 100nM의 miRNA mimic으로 transfection한 후, 웨스턴 블라팅으로 Dicer와 NLK 단백질 발현양을 분석하였고, GAPDH를 loading control로 사용하였다.
도 4는 MiR-101이 NLK를 직접적으로 타겟팅함으로써 간암 세포주의 성장을 저해하는 것을 (A), (B) BrDU incorporation assay로 분석한 것으로, miR-101의 이소성 발현이 Hep3B와 Huh7의 세포 증식을 억제하였다. 상단패널은 miR-101의 이소성 발현에 의한 NLK 억제를 웨스턴 블라팅으로 확인한 것이고, 하단 패널은 miR-101 transfection 후 24, 28시간 경과 후 세포 증식을 BrdU assay로 분석한 것이다(평균±표준편차, n=3, **P<0.01; ***P<0.001). (C), (D)는 miR-101의 이소성 발현에 따른 Hep3B, Huh7 세포 성장 저해 효과를 MTT assay로 분석한 결과이다(평균±표준편차, n=3, **P<0.01; ***P<0.001).
Figure 1 shows abnormal regulation of NLK in human hepatocellular carcinoma. (A) The expression of NLK mRNA in hepatocellular carcinoma was confirmed by RT-PCR. GAPDH means loading control, N means non-tumor tissue, and T means tumor tissue. (B) Expression of NLK protein in human liver cell line was confirmed by Western blotting, and GAPDH means loading control. (C) Results of analysis of microarray data from GEO (Gene Expression Omnibus) database. GSE data sets with accession numbers of GSE 14520 and GSE 36376 show that NLK mRNA expression is significantly different in hepatocellular carcinoma and non-tumor groups (unpaired Student t- test, mean ± SD, * P <0.05; * P < 0.01; *** P < 0.001). (D) GAPDH was used as loading control as a result of Western blotting of Hep3B with negative control siRNA (NC) and two different Dicer-siRNAs (si-Dicer # 1, # 2)
Figure 2 identifies miRNAs targeting NLK in human hepatocellular carcinoma, and miR-101 was down-regulated in hepatocellular carcinoma. (A) miRNA expression based on microarray in primary hepatocellular carcinoma (n = 16) and normal liver tissue (n = 8). The log 2 intensity was assigned to each category and expressed as a scatter plot, These differences were determined by unpaired Student t test (* P <0.05, vs non-tumor). Primary miRNA microarray data is available in the NCBI, GEO database (Accession No. GSE 39678). (B) Positive miRNA expression in large cohort hepatocellular carcinoma patients. MiRNA microarray data were obtained from NCBI, GEO database (Accession No. GSE22058). Relative expression of miRNAs was visualized as a scatter plot in patients with non-tumor and hepatocellular carcinoma tumors. The mean expression level of each group was expressed horizontally. miRNA expression levels are indicated in the markers (log2 intensity). Differential expression of miRNA in hepatocellular carcinoma was determined by unpaired Student t test (ns; no significant and ** P <0.01 and *** P <0.001 versus Non-tumor). (C) The Kaplan-Meier survival curve of the GSE31384 data set showed that the 5-year survival rate of miR-101 highly expressed patients in tumor tissues was significantly higher than that of non-tumor tissues (*** P <0.001). The expression of miR-101 in tumor tissues was normalized to U6 snRNA (mean ± standard deviation, n = 3, *** P &Lt; 0.001). The results of qRT-PCR analysis of miR-101 in (E) normal hepatocyte (MIHA, HLK-3) and subgroup of hepatocellular carcinoma cell lines (Hep3B, Huh7, PLC / PRF / 5, SK- HepI, SNU- Expression of miR-101 was normalized to U6 snRNA (mean ± standard deviation, n = 3, *** P <0.001).
Figure 3 shows the results of confirming that miR-101 functions as an internal regulator of NLK in hepatocellular carcinoma. (A) shows the target site of NLK 3'UTR by miR-101 and (B) shows the wild type 3'UTR After insertion into the psi-CHECK-2 plasmid, co-transfection was performed with Hep3B and Huh7 cell lines with miR-101 and luciferase assay was performed. All analyzes were performed in triplicate (mean ± standard deviation, n = 3, *** P <0.001). (C) Hep3B and Huh7 cell lines were transfected with miRNA mimics of 100 nM miR-101, and the amount of miR-101 expression was analyzed by qRT-PCR. In this case, small nuclear RNA U6 was used for normalization (mean ± standard deviation, n = 3, * P <0.05; ** P <0.01; *** P <0.001). (D) Hep3B cell line was transfected with 100 nM si-Dicer transfection and 100 nM miRNA mimic. Western blot analysis was performed to analyze the amount of Dicer and NLK protein expression, and GAPDH was used as a loading control.
Figure 4 shows the results of (A) and (B) BrDU incorporation assay that MiR-101 directly inhibited the growth of hepatocellular carcinoma cells by targeting NLK directly. Ectopic expression of miR-101 showed cell proliferation of Hep3B and Huh7 Respectively. The upper panel shows NLK inhibition by ectopic expression of miR-101 by Western blotting. The lower panel shows the cell proliferation after 24 and 28 hours after miR-101 transfection by BrdU assay (mean ± SD, n = 3, ** P &lt;0.01; *** P < 0.001). (C) and (D) were the results of MTT assay for the inhibition of Hep3B and Huh7 cell growth by the ectopic expression of miR-101 (mean ± standard deviation, n = 3, ** P <0.01; P < 0.001).

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

NLK(Nemo-like Kinase)는 초파리의 눈 발달 과정에서 세포 운동성(개안 회전, ommatidia rotation)에 관여하는 유전자인 네모(nemo) 유사성 키나아제로, 야생형 초파리는 육각형 모양의 개안을 형성하는데 네모(nomo) 돌연변이는 사각형 모양의 개안을 형성한다. 네모(nemo) 유전자의 척추 동물의 homolog는 1998년 Brott 연구팀에 의해 발견되었는데, 이를 "Nemo-like kinase"로 명명하였고, NLK는 유충에서 인간에 이르기까지 진화적으로 보존되어 있는 것으로 나타났다. NLK는 인간 세포주에서 LEF1을 인산화하고 Wnt/β-catenin 신호전달 경로를 양성적으로 조절한다. 또한, NLK는 c-Myb과 Foxo와 같은 많은 전사인자를 조절한다. 인간 암에서 NLK는 다양한 암의 진행 과정에서 종양 억제자로써 기능한다고 알려졌는데, 예를들어 NLK의 이소성 발현은 세포 사멸을 유도하고 안드로겐 수용체 매개의 전립선 암을 억제하는 것으로 알려졌고, NLK는 인간 담낭암 세포주에서 세포 증식과 세포 이동 활성을 억제한다고 알려졌다. 또한, NLK의 과발현은 또한 인간 대장암에서 암세포주의 성장을 억제하고 세포사멸을 유도하는 것으로 보고된 바 있다. NLK (Nemo-like Kinase) is a nemo-like kinase that is involved in cell motility (omatidia rotation) in the development of fruit flies, while wild-type flies form a hexagon- The mutation forms a square eye. The vertebrate homolog of the nemo gene was discovered by the Brott team in 1998, and it was named "Nemo-like kinase" and NLK was found to be evolutionarily conserved from larva to human. NLK phosphorylates LEF1 in human cell lines and positively regulates the Wnt / β-catenin signaling pathway. In addition, NLK regulates many transcription factors such as c-Myb and Foxo. In human cancer, NLK is known to function as a tumor suppressor in the progression of various cancers. For example, it is known that the ectopic expression of NLK induces apoptosis and inhibits androgen receptor-mediated prostate cancer. NLK, Inhibit cell proliferation and cell migration activity. In addition, overexpression of NLK has also been reported to inhibit the growth of cancer cells in human colon cancer and induce apoptosis.

한편, 본 발명자들은 이전 연구를 통하여 NLK가 간세포암에서 비정상적으로 조절되고 NLK의 분열이 간암에서 CDK2와 cyclin D1과 같은 세포 주기 조절 인자의 전사를 억제하여 종양 세포의 세포분열을 억제하는 것을 규명한 바 있다. 이처럼 NLK의 암의 진행에 있어서 발암 유전자로서의 가능성은 NLK가 Wnt 신호전달의 음성적인 변이에 의해 폐암 진행을 억제하고, 담낭암 세포의 악성 증식의 주요 조절자로써 기능한다는 점과 밀접한 관련이 있다. Meanwhile, the present inventors have previously found that NLK is abnormally regulated in hepatocellular carcinoma and NLK cleavage inhibits cell division of tumor cells by inhibiting transcription of cell cycle regulators such as CDK2 and cyclin D1 in liver cancer There is a bar. Thus, the possibility of NLK as a carcinogenesis in cancer progression is closely related to the fact that NLK inhibits lung cancer progression by negative mutation of Wnt signaling and functions as a major regulator of malignant growth of gallbladder cancer cells.

따라서, 암의 발생과 진행 과정에서 중요한 역할을 하는 NLK의 조절 기전에 대한 규명은 암 치료제 개발에 유용하게 활용될 수 있는바, 본 발명자들은 NLK 조절 기전을 연구하기 위하여 간세포암의 miRNA 발현 데이터 세트를 종합적으로 분석하였고, miR-101이 간세포암 발병의 주요 음성 조절자로 기능한다는 것을 확인할 수 있었다. 즉, miR-101의 이소성 발현(ectopic expression)은 간세포암 세포주에서 NLK의 발현을 억제하는 것으로 확인되었다. Therefore, in order to investigate the mechanism of NLK regulation, the miRNA expression data set of hepatocellular carcinoma can be used to study the mechanism of regulation of NLK, which plays an important role in the development and progress of cancer, , And that miR-101 functions as a major negative regulator of hepatocellular carcinoma. That is, ectopic expression of miR-101 was found to inhibit the expression of NLK in hepatocellular carcinoma cell lines.

miRNA는 진화적으로 보존되어 있는 작은 비코딩 RNA로 유전자의 발현을 조절하는데, 많은 연구를 통하여 miRNA 발현이 암에서 하향 조절되고, miRNA의 과발현 또는 사일런싱이 암 발달과 밀접한 관계가 있음이 보고되고 있다. miRNAs regulate gene expression in small noncoding RNAs that are conserved evolutionarily. Much research has shown that miRNA expression is down-regulated in cancer, miRNA overexpression or silencing is closely related to cancer development have.

이에 본 발명자들은 miRNA를 만드는 효소인 Dicer의 넉다운을 유도하자, NLK 단백질 발현이 증가되는 것을 확인하였고, 이로써 후기 전사 단계에서 NLK의 상향조절이 간세포암에서 NLK를 선택적으로 타겟팅하는 miRNA의 억제 또는 손실에 의해 유도될 수 있음을 알 수 있었다.The present inventors confirmed that NLK protein expression was increased by inducing knockdown of Dicer, an miRNA-producing enzyme, and it was found that up-regulation of NLK in the late transcription stage inhibited or lost miRNAs selectively targeting NLK in hepatocarcinoma And the like.

이에 본 발명자들은 인간 간세포암의 대규모 miRNA 발현 분석을 통하여 간세포암에서 현저히 하향 조절되는 HDAC2를 타겟팅하는 4개의 miRNA를 식별하였다(도 2 참조). 그리고 이들 중 miR-101은 간세포암 발암과정에서 발암유전자인 NLK의 억제에 의해 종양 억제자로써 기능하고 세포내 NLK의 발현을 억제하는 것을 확인할 수 있었다(도 3 및 도 4 참조). Thus, we have identified four miRNAs targeting HDAC2 that are downregulated significantly in hepatocellular carcinomas through extensive miRNA expression analysis of human hepatocarcinoma cells (see FIG. 2). Among them, miR-101 was found to function as a tumor suppressor and inhibit the expression of NLK in cells by inhibiting NLK, a carcinogenesis gene in hepatocellular carcinogenesis (see FIGS. 3 and 4).

본 발명에서는 miR-101이 간세포암에서 암 억제 인자로써 작용하여 간세포암 세포의 증식과 성장을 억제할 수 있음을 규명하였다. 특히, miR-101은 간암 발병에 있어서 NLK의 과발현을 억제함으로써 종양 억제자로써 기능하고, miR-101의 발현은 간세포암 세포주에서 하향 조절되며, miR-101의 이소성 발현은 간세포암 세포주에서 NLK mRNA의 번역을 직접적으로 억제함으로써 종양 성장을 억제함을 알 수 있었다. In the present invention, it was confirmed that miR-101 acts as a tumor suppressor in hepatocarcinoma cells and inhibits proliferation and growth of hepatocellular carcinoma cells. In particular, miR-101 functions as a tumor suppressor by inhibiting NLK overexpression in hepatocarcinogenesis. Expression of miR-101 is down-regulated in hepatocellular carcinoma cell line. Ectopic expression of miR-101 is expressed in NLK mRNA And suppress tumor growth by directly inhibiting translation of the tumor.

따라서, 본 발명은 NLK(nemo-like kinase)의 발현을 억제하여 간암을 예방 또는 치료하는 방법에 있어서, 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 miR-101를 처리하는 단계로 구성되는 간암을 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method for preventing or treating liver cancer by inhibiting the expression of NLK (nemo-like kinase), comprising the step of treating miR-101 comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 to prevent or treat liver cancer . &Lt; / RTI &gt;

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 miR-101은 NLK의 3'UTR에 직접적으로 결합하여 NLK의 발현을 억제하고, 이를 통해 간암 세포주의 세포 성장을 억제할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the miR-101 binds directly to the 3'UTR of NLK to inhibit the expression of NLK, thereby inhibiting the cell growth of the liver cancer cell line.

또한, 본 발명은 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 miR-101을 시험관 내에 처리하여 간암 발병 인자인 NLK(nemo-like kinase)의 발현을 억제하는 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for inhibiting the expression of NLK (nemo-like kinase), which is a pathogenic factor of liver cancer, by treating miR-101 consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 in vitro.

또한, 본 발명은 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 miR-101을 포함하는 NLK 발현 억제용 약제학적 조성물을 제공한다.The present invention also provides a pharmaceutical composition for inhibiting NLK expression comprising miR-101 comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

따라서, 상기와 같은 NLK 발현 억제 방법과 NLK 발현 억제용 조성물은 NLK의 과발현에 의하여 야기된다고 알려진 다양한 질병의 치료 방법 및 치료용 약제학적 조성물로 활용될 수 있을 것이다.Accordingly, the NLK expression inhibiting method and the composition for inhibiting NLK expression as described above can be utilized as a therapeutic method and a pharmaceutical composition for treating various diseases known to be caused by overexpression of NLK.

NLK의 과발현에 의해 야기된다고 알려진 질병은 예를 들면, 간암을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.Diseases known to be caused by overexpression of NLK include, but are not limited to, liver cancer.

본 발명의 약제학적 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체와 함께 투여될 수 있으며, 경구 투여시에는 결합제, 활탁제, 붕해제, 부형제, 가용화제, 분산제, 안정화제, 현탁화제, 색소, 향료 등을 사용할 수 있으며, 주사제의 경우에는 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제 등을 혼합하여 사용할 수 있으며, 국소 투여용의 경우에는 기제, 부형제, 윤활제, 보존제 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물의 제형은 상술한 바와 같은 약제학적으로 허용되는 담체와 혼합하여 다양하게 제조될 수 있다. 예를 들어, 경구 투여시에는 정제, 트로키, 캡슐, 엘릴시르, 서스펜션, 시럽, 웨이퍼 등의 형태로 제조할 수 있으며, 주사제의 경우에는 단위 투약 앰플 또는 다수회 투약 형태로 제조할 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention may be administered together with a pharmaceutically acceptable carrier. In the oral administration, a binder, a lubricant, a disintegrant, an excipient, a solubilizer, a dispersant, a stabilizer, a suspending agent, a pigment, A buffer, a preservative, an anhydrous agent, a solubilizer, an isotonic agent, a stabilizer and the like may be mixed and used for injections, and a base, an excipient, a lubricant and a preservative may be used for topical administration. Formulations of the pharmaceutical compositions of the present invention may be prepared in a variety of ways by mixing with pharmaceutically acceptable carriers as described above. For example, it can be prepared in the form of tablets, troches, capsules, elixirs, suspensions, syrups, wafers and the like in the case of oral administration, and in the case of injections, unit dosage ampoules or a plurality of dosage forms.

본 발명의 약제학적 조성물에 함유되는 유효 투여량의 범위는 성별, 중증도, 연령, 투여 방법, 표적 세포, 발현 수준 등 다양한 요인에 따라 달라질 수 있으며, 당 분야의 전문가들에 의해 용이하게 결정될 수 있다.The effective dosage range of the pharmaceutical composition of the present invention may vary depending on various factors such as sex, severity, age, administration method, target cell, expression level, and the like, and can be easily determined by those skilled in the art .

본 발명에 따른 약제학적 조성물은 경구적으로 또는 정맥내, 피하, 비강내 또는 복강내 등에 비경구적으로 사람과 동물에게 투여된다. 비경구적 투여는 피하주사, 근육내 주사 및 정맥주사와 같은 주사법 및 점적법을 포함한다. 이외의 본 발명 약제학적 조성물은 각종 제형의 형태로 통용되는 기법에 따라 제조할 수 있다.
The pharmaceutical composition according to the present invention is orally or parenterally administered to humans and animals such as intravenously, subcutaneously, intranasally or intraperitoneally. Parenteral administration includes injection and drip, such as subcutaneous, intramuscular, and intravenous. Other pharmaceutical compositions of the invention may be prepared according to techniques commonly used in the form of various formulations.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, these examples are intended to further illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

<< 실시예Example 1> 1>

재료 준비 Material preparation

총 10개의 간세포암 조직과 이에 상응하는 정상 조직은 연세대학교 의과대학 환자들으로부터 샘플을 수득하였다. 샘플 수득과 관련한 고지에 입각한 동의는 헬싱키 데클라레이션에 따라 진행하였다. 서면의 고지에 입각한 동의를 모든 환자로부터 수득하였고, 본 발명은 가톨릭대학교 의과대학 성의 교정의 임상시험심사위원회(Institutional Review of Board)의 승인하에 진행되었다(IRB 승인 번호: MC12EISI0106). 한편, 본 발명에서 사용한 miRNA101은 miR-101-3p(Accession No.: MIMAT0000099)으로, 5'- UACAGUACUGUGAUAACUGAA -3'을 가지고 있다.
A total of 10 hepatocellular carcinoma tissues and corresponding normal tissues were obtained from patients at Yonsei University College of Medicine. Informed consent was obtained in accordance with the Helsinki Declaration on the obtaining of samples. A written informed consent was obtained from all patients and the present invention was conducted under the approval of the Institutional Review of Board of the College of Medicine, Catholic University of Medicine (IRB approval number: MC12EISI0106). MiRNA101 used in the present invention is miR-101-3p (Accession No .: MIMAT0000099) and has 5'-UACAGUACUGUGAUAACUGAA-3 '.

<< 실시예Example 2> 2>

세포 배양Cell culture

인간 간세포암 세포주 Hep3B, Huh7, PLC/PRF/5, SK-Hep-I 및 SNU-182 세포주는 KCLB (Korean Cell Line Bank, Seoul, South Korea)에서 분양받아 사용하였다. 간 세포주 MIHA와 HLK-3는 ATCC(Manassas, VA, USA)에서 구입하였다. 각 세포주는 10% FBS(Sigma, St. Louis, MO)와 100 units/ml의 페니실린-스트렙토마이신(Invitrogen, Carlsbad, CA)으로 보충된 RPMI 1640 또는 DMEM 배지(Lonza, Walkersville, MD)를 이용하여 5% CO2, 37℃의 습식 배양기에서 배양하였다.
Human hepatocellular carcinoma cell lines Hep3B, Huh7, PLC / PRF / 5, SK-Hep-I and SNU-182 were purchased from KCLB (Korean Cell Line Bank, Seoul, South Korea). Liver cell lines MIHA and HLK-3 were purchased from ATCC (Manassas, VA, USA). Each cell line was cultured in RPMI 1640 or DMEM medium supplemented with 10% FBS (Sigma, St. Louis, MO) and 100 units / ml penicillin-streptomycin (Invitrogen, Carlsbad, Calif. And cultured in a 5% CO 2 , 37 ° C wet incubator.

<< 실시예Example 3> 3>

통계분석Statistical analysis

모든 실험은 적어도 3회 이상 수행하였고, 모든 샘플은 3회 이상 실험하여 통계분석 하였다. 결과는 평균± 표준편차로 나타내었고, 실험군 간의 통계적 차이는 GraphpadTM 5.0 software를 이용한 unpaired two tailed student t-test 로 평가하였다. P<0.05만을 통계적으로 유의한 데이터로 취급하였다.
All experiments were performed at least three times, and all samples were tested three times or more and analyzed statistically. Results were expressed as mean ± standard deviation, and statistical differences between the experimental groups were evaluated by unpaired two-tailed student t-test using Graphpad 5.0 software. Only P <0.05 was considered as statistically significant data.

<< 실시예Example 4> 4>

간암 조직과 주변 정상 조직에서의 In liver cancer tissue and surrounding normal tissue NLKNLK 발현양Expression level 비교 compare

간암 세포주에서 NLK의 과도한 발현 양상을 확인하기 위하여 환자로부터 채취한 10개의 간세포암 세포주와 간세포암과 인접한 간 정상 조직 세포에서 NLK mRNA 발현 양상을 RT-PCR을 이용하여 확인하였다. In order to confirm the overexpression of NLK in hepatocarcinoma cell line, expression pattern of NLK mRNA was confirmed by RT-PCR in 10 hepatocellular carcinoma cell lines and liver normal tissue cells adjacent to hepatocarcinoma.

총 RNA는 Trizol 시약(Invitrogen, Carlsbad, CA)을 이용하여 분리하였고, 총 RNA 1㎍을 M-MLV Reverse Transcriptase (Invitrogen, Carlsbad, CA)를 이용하여 제조자 방식에 따라 cDNA로 역전사하였다. PCR은 nTaq-tenuto DNA Polymerase (Enzynomics, KP)로 수행하였고, GAPDH 유전자를 대조군으로 사용하였다. Total RNA was isolated using Trizol reagent (Invitrogen, Carlsbad, Calif.) And 1 μg of total RNA was reverse transcribed with cDNA using M-MLV Reverse Transcriptase (Invitrogen, Carlsbad, Calif.) According to the manufacturer's protocol. PCR was performed with nTaq-tenuto DNA Polymerase (Enzynomics, KP) and GAPDH gene was used as a control.

그 결과, 도 1A에서 볼 수 있듯이, 10개의 샘플 모두에서 간세포암 세포주의 NLK 발현이 주변 정상 조직에서의 NLK 발현에 비해 현저히 증가하는 것으로 나타났다. As a result, as shown in FIG. 1A, the NLK expression of the hepatocellular carcinoma cell line was significantly increased in all 10 samples compared with the NLK expression in the surrounding normal tissues.

상기 실험과 더불어, 정상 간 세포주와 간세포암 세포주에서의 NLK 단백질 발현을 추가로 확인해 보았다. In addition to the above experiments, we further examined the expression of NLK protein in normal liver and hepatocellular carcinoma cell lines.

이를 위하여, 세포를 protein extraction buffer (50 mM HEPES, 5 mM EDTA, 50 mM NaCl, 1% Triton X-100, 50 mM NaF, 10 mM Na2P2O7, 1 mM Na3VO4, 5 ㎍/mL aprotinin, 5 ㎍/mL leupeptin, 1 mM PMSF 및 protease inhibitor cocktail)로 용해하고, 동량의 단백질을 함유하는 용해물을 SDS-PAGE로 전기영동한 후, PVDF 멤브레인(Bio-Rad, Hercules, CA)으로 트랜스퍼 하였다. 이 후, 블랏을 5% 스킴 밀크 용액으로 블라킹 하고, anti-NLK와 anti-GAPDH (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) 항체와 반응시켰다. 결합된 항체를 확인하기 위하여 ImmobilonTM Western blotting detection system (Millipore, MA)를 이용하였고, 밴드의 강도는 LAS 3000 (Fuji Photo Film Co., Japan)으로 정량화하였다.For this, the cells were suspended in protein extraction buffer (50 mM HEPES, 5 mM EDTA, 50 mM NaCl, 1% Triton X-100, 50 mM NaF, 10 mM Na 2 P 2 O 7 , 1 mM Na 3 VO 4 , (Bio-Rad, Hercules, Calif., USA). The lysates containing the same amount of protein were analyzed by SDS-PAGE. ). The blots were then blaked with 5% skim milk solution and reacted with anti-NLK and anti-GAPDH (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) antibody. Immobilon Western blotting detection system (Millipore, MA) was used to identify the bound antibody. The intensity of the band was quantified by LAS 3000 (Fuji Photo Film Co., Japan).

그 결과, 도 1B에서 볼 수 있듯이, 인간 간암 세포주인 Hep3B, Huh7, PLC/PRF/5, SK-Hep1, SNU-182에서는 정상 간 세포주인 MIHA 및 HLK-3에 비하여 상대적으로 높은 NLK 발현 양상을 나타내었다.As a result, as shown in FIG. 1B, relatively high NLK expression patterns were observed in human hepatoma cell lines Hep3B, Huh7, PLC / PRF / 5, SK-Hep1 and SNU-182 as compared with normal liver cell lines MIHA and HLK- Respectively.

한편, NCBI(National Center for Biotechnology Information)와 GEO(Gene Expression Omnibus) 데이터베이스(accession numbers: GSE14520, GSE36376, GSE22058 and GSE22097)를 통하여 확인된 간세포암 환자의 대규모 집단에서 NLK 유전자 발현을 확인해 본 결과, 도 1C에서 볼 수 있듯이 정상 대조군에 비하여 NLK mRNA 양이 현저히 증가하는 것으로 확인되었다.
NLK gene expression was confirmed in a large population of patients with hepatocellular carcinoma identified through National Center for Biotechnology Information (NCBI) and Gene Expression Omnibus (GEO) databases (accession numbers: GSE14520, GSE36376, GSE22058 and GSE22097) 1C, the amount of NLK mRNA was significantly increased compared with the normal control.

<< 실시예Example 5> 5>

NLKNLK 발현 조절 인자로서의  As an expression regulator miRNAmiRNA 의 존부 확인The presence of

암과 관련된 것으로 알려진 세포사멸, 세포 증식, 세포 생존 및 전이와 같은 일련의 과정은 대략 19~25개의 뉴클레이티드로 구성된 작은 조절형 비-코딩 RNA인 miRNA에 의해 조절되는 것으로 알려져 있다. 따라서, NLK가 간세포암에서 발현양이 증가되었다는 사실은 정상적인 NLK 발현은 간 세포에서 NLK mRNA 번역을 선택적으로 조절하는 세포 내 miRNA에 의해 균형을 이루고 있을 수 있다.A series of processes known to be associated with cancer, such as apoptosis, cell proliferation, cell survival and metastasis, are known to be regulated by miRNAs, small regulated non-coding RNAs composed of approximately 19-25 nucleotides. Thus, the fact that NLK is expressed in hepatocellular carcinomas may be normalized by intracellular miRNAs that selectively regulate NLK mRNA translation in liver cells.

이와 같이 간세포암 세포주에서 NLK 발현이 miRNA에 의해 조절되는지 확인해 보고자, Hep3B 세포주에 대조군 siRNA(NC)와 miRNA 발생을 저지하기 위한 Dicer 특이적 siRNA(si-Dicer #1, #2)를 트랜스펙션하여 보았다. To determine whether NLK expression was regulated by miRNAs in hepatocellular carcinoma cell lines, we transfected Dicer specific siRNAs (si-Dicer # 1, # 2) to inhibit control siRNA (NC) and miRNA production in Hep3B cell line .

siRNA는 Genolution(seoul, Korea)에서 합성하였고, 대조군 RNA duplex는 Ambion (Austin, TX)에서 구입하였다. 트랜스펙션은 제조자 방식에 따라 lipofectamine 2000과 RNAiMAX (Invitrogen, Carlsbad, CA)를 이용하여 진행하였다. siRNA was synthesized in Genolution (seoul, Korea) and control RNA duplex was purchased from Ambion (Austin, TX). Transfection was carried out using lipofectamine 2000 and RNAiMAX (Invitrogen, Carlsbad, Calif.) According to the manufacturer's protocol.

그 결과, 도 1D에서 볼 수 있듯이, Hep3B 간세포암 세포주에서 Dicer의 넉다운(Knock-down)은 NLK 단백질 발현양을 증가시키는 것으로 확인되었다. 따라서, 이들 세포들 내부에 NLK를 조절하는 miRNA가 존재함을 알 수 있었다.
As a result, as shown in FIG. 1D, knockdown of Dicer in Hep3B hepatocellular carcinoma cell line was found to increase the amount of NLK protein expression. Therefore, miRNAs that regulate NLK were present inside these cells.

<< 실시예Example 6> 6>

바이오인포메틱스를Bioinformatics 이용한  Used NLKNLK 발현 조절 인자로서의  As an expression regulator miRmiR -101의 동정-101 Identification

간세포암 세포주에서 NLK를 조절하는 miRNA를 확인하기 위하여 유전자 발현 및 miRNA 발현 프로파일링 데이타 세트는 NCBI(National Center for Biotechnology Information)와 GEO(Gene Expression Omnibus )에서 얻을 수 있었다(Accession No. GSE14520, GSE25097, GSE31376, GSE22058, GSE10694, GSE21362 and GSE31384). Gene expression and miRNA expression profiling data sets were obtained from National Center for Biotechnology Information (NCBI) and Gene Expression Omnibus (GEO) to identify miRNAs that regulate NLK in hepatocellular carcinoma cell lines (Accession No. GSE 14520, GSE 25097, GSE31376, GSE22058, GSE10694, GSE21362 and GSE31384).

간세포암 세포주에서 NLK를 조절하는 miRNA를 확인하기 위하여 miRWALK (http://www.umm.uni-heidelberg.de/apps/zmf/mirwalk/)를 적용해 보았는데, 우선 8개의 예측 프로그램(RNA22, miRanda, miRDB, TargetScan, RNAhybrid, PITA, PICTAR, and Diana-microT)에 대한 비교 분석을 통하여 적어도 7개의 프로그램 상에서 NLK의 3'UTR을 타겟팅하는 33개의 miRNA을 확인할 수 있었다. 이들 중에서, 정상 대조군에 비하여 간세포암 대조군에서 현저히 하향 조절되는 4개의 miRNA인 miR-101, miR-140-5p, miR-152, miR-181a를 HCC miRNA 시그너쳐 데이터 세트(GSE39678)에서 확인할 수 있었다(도 2A 참조). MiRWALK (http://www.umm.uni-heidelberg.de/apps/zmf/mirwalk/) was applied to identify miRNAs that regulate NLK in hepatocellular carcinoma cell lines. First, eight prediction programs (RNA22, miRanda , miRDB, TargetScan, RNAhybrid, PITA, PICTAR, and Diana-microT), 33 miRNAs targeting 3'UTR of NLK were identified in at least seven programs. Of these, the four miRNAs miR-101, miR-140-5p, miR-152 and miR-181a, which are significantly down-regulated in the hepatocellular carcinoma control compared to the normal control, were confirmed in the HCC miRNA signature data set (GSE 39678 2A).

한편, 두 개의 다른 GEO 데이터 세트(GSE 22058 및 GSE 21362)에서 이들 miRNA의 발현 양상을 확인해 본 결과, 오직 miRNA-101만이 두 개의 다른 HCC 집단에서 하향 조절되는 것으로 확인되었다(도 2B 참조). On the other hand, confirmation of the expression patterns of these miRNAs in two different GEO data sets (GSE 22058 and GSE 21362) confirmed that only miRNA-101 was down regulated in two different HCC populations (see FIG. 2B).

또한, 간세포암을 가지고 있는 환자의 Kaplan-Meier 생존 곡선에서 낮은 miR-101 발현을 나타내는 환자의 5년 전체 생존을 높은 miR-101 발현을 나타내는 환자에 비하여 훨씬 낮은 것으로 확인되었다(도 2C 참조). 한편, 간세포암 환자에서 다른 miRNA들은 생존율과 유의한 상관관계를 나타내지 않았다.In addition, the Kaplan-Meier survival curves of patients with hepatocellular carcinoma showed that the 5-year overall survival of patients exhibiting low miR-101 expression was much lower than that of patients exhibiting high miR-101 expression (see FIG. 2C). On the other hand, other miRNAs in hepatocellular carcinoma patients did not show a significant correlation with survival rate.

다음으로, 간세포암 환자에서 miR-101의 저해 여부를 확인해 보고자 10개의 임의로 선택한 간세포암 조직과 인접한 정상 조직의 miR-101의 발현을 조사해 보았다. 그 결과, 10개의 간세포암 조직 중 9개의 간세포암 조직의 miR-101 발현이 정상 간조직에 비하여 감소되는 것으로 나타났다(도 2D 참조). We next examined the expression of miR-101 in 10 randomly selected hepatocellular carcinoma tissues and adjacent normal tissues in order to confirm miR-101 inhibition in patients with hepatocellular carcinoma. As a result, miR-101 expression of nine hepatocellular carcinoma tissues among 10 hepatocellular carcinoma tissues was found to be decreased as compared with normal liver tissues (see Fig. 2D).

또한, 간암 세포주에서도 정상 간 세포주에 비하여 miR-101의 발현이 저해되는 것으로 나타났다(도 2E 참조).In addition, the expression of miR-101 was inhibited in liver cancer cell lines as compared to normal liver cell lines (see FIG. 2E).

이들 결과를 살펴볼 때, 본 발명자들은 miR-101이 간 종양 발생에 있어서 NLK 발현을 조절하는 조절자로서 중요한 역할을 하는 miRNA 임을 확인할 수 있었다.
In view of these results, the present inventors confirmed that miR-101 is an miRNA that plays an important role as a regulator of NLK expression in liver tumorigenesis.

<< 실시예Example 7> 7>

miRmiR -101의 -101 NLKNLK 발현 조절에 의한 종양 억제 효과 Tumor Inhibition by Expression Control

NLK 유전자의 3'UTR에 직접적인 결합을 통해 miR-101이 NLK를 특이적으로 발현 조절하는지 확인해 보고자, NLK의 3'UTR을 psiCHECK2-NLK_3'UTR wild type (NLK 3'UTR)을 발현할 수 있는 리포터 벡터로 클로닝하였다. 이 벡터를 간암 세포주인 Hep3B와 Huh 7 세포주에 트랜스펙션하였다. 그 결과, miR-101이 Hep3B와 Hu7 세포주에서 모두 리포터 유전자의 활성을 억제하는 것으로 나타났다(도 3A 및 도 3B 참조). 이들 결과로부터, miR-101이 간암 세포주에서 NLK의 3'UTR과의 직접적인 결합을 통해 NLK의 발현을 조절할 수 있음을 확인할 수 있었다.To confirm whether miR-101 specifically regulates NLK expression through direct binding to the 3'UTR of the NLK gene, the 3'UTR of NLK was compared with the expression level of psiCHECK2-NLK_3'UTR wild type (NLK 3'UTR) And cloned into a reporter vector. This vector was transfected into liver cancer cell lines Hep3B and Huh7 cell lines. As a result, miR-101 was found to inhibit the activity of the reporter gene in both Hep3B and Hu7 cell lines (see Figs. 3A and 3B). From these results, it was confirmed that miR-101 can regulate NLK expression through direct binding with 3'UTR of NLK in liver cancer cell line.

한편, miR-101의 이소성 발현(ectopic expression)이 간암 세포주에서의 NLK 불활성화에 영향을 미칠 수 있는지 확인해 본 결과, miR-101의 과발현은 NLK의 억제 효과를 나타내는 것을 알 수 있었다(도 3C 및 도 3D 참조).
On the other hand, it was confirmed that ectopic expression of miR-101 could affect NLK inactivation in hepatocarcinoma cell line. As a result, it was found that overexpression of miR-101 showed an inhibitory effect of NLK (FIGS. 3C and 3C) 3D).

<< 실시예Example 8> 8>

miRmiR -101의 간암 세포주 성장에 미치는 영향-101 on Hepatocellular Carcinoma Cell Line Growth

상기 결과를 통하여 miR-101이 간에서 NLK 특이적 조절자임을 알 수 있었다. 이에 본 발명자들은 miR-101의 이소성 발현(ectopic expression)이 간암 세포주의 세포 성장에도 영향을 미치는지 확인해 보고자 하였다.These results indicate that miR-101 is a NLK-specific modulator in the liver. Therefore, the present inventors tried to confirm whether ectopic expression of miR-101 affects cell growth of liver cancer cell line.

이를 위하여 Hep3B와 Huh7 세포를 24웰 플레이트에 분주하고 siRNA 또는 miRNA를 72시간 동안 트랜스펙션하고, 제조자 방식에 따라 BrdU cell proliferation assay kit (Millipore, MA)로 Bromodeoxyuridine (BrdU) incorporation assay를 수행하였다. For this purpose, Hep3B and Huh7 cells were plated in 24 well plates and siRNA or miRNA were transfected for 72 hours. Bromodeoxyuridine (BrdU) incorporation assay was performed with BrdU cell proliferation assay kit (Millipore, MA) according to the manufacturer's method.

그 결과, miR-101의 발현은 NLK 발현을 억제하고, Hep3B와 Huh7 세포주의 증식을 효과적으로 억제하였다(도 4A 및 도 4B 참조). As a result, miR-101 expression suppressed NLK expression and effectively suppressed the proliferation of Hep3B and Huh7 cell lines (see FIGS. 4A and 4B).

또한, 간암 세포주의 세포 증식에 miR-101이 미치는 MTT assay를 통하여 추가적으로 확인해 보기 위하여, Hep3B와 Huh7 세포를 6웰 플레이트에 30% 정도 분주하고 16시간 배양한 후, siRNA와 miRNA를 트랜스펙션하고, 5㎎/㎖의 MTT를 처리한 후 37℃에서 반응시켰다. 이 후, 코르마잔 크리스탈을 DMSO에 용해시킨 후, VICTOR3TM multilabel plate reader (PerkinElmer, Boston, MA)로 흡광도를 측정하였다. 그 결과, miR-101이 Hep3B와 Huh7 세포주의 세포 성장을 효과적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다(도 4C 및 4D 참조).
In addition, to further confirm the effect of miR-101 on cell proliferation of liver cancer cell lines, Hep3B and Huh7 cells were cultured for 16 hours in a 6-well plate at about 30%, and siRNA and miRNA were transfected , Treated with 5 mg / ml of MTT, and reacted at 37 ° C. After this, the cormazan crystal was dissolved in DMSO and the absorbance was measured with a VICTOR3 TM multilabel plate reader (PerkinElmer, Boston, Mass.). As a result, it was confirmed that miR-101 effectively inhibited cell growth of Hep3B and Huh7 cell lines (see FIGS. 4C and 4D).

상기와 같은 결과들을 통하여 볼 때, miR-101은 세포 내에서 NLK를 직접적으로 조절하는 조절자로써 간 종양 생성에서 NLK의 비정상적인 활성을 조절하는 종양 억제자로서 기능할 수 있음을 확인할 수 있었다.
These results indicate that miR-101 can act as a tumor suppressor that regulates the abnormal activity of NLK in hepatoma production as a direct regulator of NLK in the cells.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

<110> CATHOLIC UNIVERSITY INDUSTRY ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION <120> Use of miR-101 for NLK expression inhibitor <130> PN1401-009 <160> 1 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 21 <212> RNA <213> miR-101-3p RNA sequence <400> 1 uacaguacug ugauaacuga a 21 <110> CATHOLIC UNIVERSITY INDUSTRY ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION <120> Use of miR-101 for NLK expression inhibitor <130> PN1401-009 <160> 1 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 21 <212> RNA <213> miR-101-3p RNA sequence <400> 1 uacaguacug ugauaacuga a 21

Claims (7)

NLK(nemo-like kinase)의 발현을 억제하여 간암을 예방 또는 치료하는 방법에 있어서, 상기 방법은 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 miR-101를 처리하는 단계로 구성되는 간암을 예방 또는 치료하는 방법.A method for preventing or treating liver cancer by inhibiting the expression of NLK (nemo-like kinase), comprising the step of treating miR-101 comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 . 제1항에 있어서,
상기 miR-101은 NLK의 3'UTR에 직접적으로 결합하여 NLK의 발현을 억제하는 것을 특징으로 하는 간암을 예방 또는 치료하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein said miR-101 binds directly to the 3'UTR of NLK to inhibit the expression of NLK.
제2항에 있어서,
상기 miR-101은 간암 세포주의 세포 성장을 억제하는 것을 특징으로 하는 간암을 예방 또는 치료하는 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein said miR-101 inhibits cell growth of a liver cancer cell line.
서열번호 1의 염기서열로 이루어진 miR-101을 시험관 내에 처리하여 간암 발병 인자인 NLK(nemo-like kinase)의 발현을 억제하는 방법.A method for inhibiting the expression of NLK (nemo-like kinase), a factor of liver cancer, by treating miR-101 consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 in vitro. 제4항에 있어서,
상기 miR-101은 NLK의 3'UTR에 직접적으로 결합하여 NLK의 발현을 억제하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein said miR-101 binds directly to the 3'UTR of NLK to inhibit the expression of NLK.
서열번호 1의 염기서열로 이루어진 miR-101을 포함하는 NLK 발현 억제용 약제학적 조성물.1. A pharmaceutical composition for inhibiting NLK expression comprising miR-101 consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. 제6항에 있어서,
상기 miR-101은 NLK의 3'UTR에 직접적으로 결합하여 NLK의 발현을 억제하는 것을 특징으로 하는 조성물.
The method according to claim 6,
Wherein said miR-101 binds directly to the 3'UTR of NLK to inhibit the expression of NLK.
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