KR20190124469A - 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 마커 및 이의 용도 - Google Patents

퇴행성 뇌신경 질환 진단용 마커 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

GIP (Gastric inhibitory polypeptide) 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성을 측정하는 제제를 포함하는 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 조성물, 그를 포함하는 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 키트, 및 퇴행성 뇌신경 질환의 진단을 위한 정보제공방법에 관한 것이다.

Description

퇴행성 뇌신경 질환 진단용 마커 및 이의 용도 {Marker for diagnosis of neurodegenerative diseases and use thereof}
퇴행성 뇌신경 질환 진단용 마커 및 이의 용도에 관한 것이다.
노령화 사회가 접어들면서 각종 노인 질환이 큰 사회적 문제점으로 대두되고 있으며, 국가적으로도 의료비 부담과 국가 경제에 막대한 손실을 초래하고 있다. 이러한 질환들 중에서도, 알츠하이머병 (Alzheimer's disease)은 운동력과 인지능력 저하의 파행적인 진행과 함께 다양한 심리적, 행동장애 증상이 동반되며, 초기에는 경미한 증상에서 시작하나, 최종적으로 자발적인 개인생활이 불가능할 정도로 진행되어 막대한 경제적 부담을 초래하는 질환이다. 특히, 알츠하이머병은 65-74세 인구의 약 10%, 75-84세 인구의 약 19%, 그리고 85세 이상의 인구의 약 47%가 발병하고, 발병률이 해마다 증가하고 있는바, 심각한 사회문제로 떠오르는 퇴행성 뇌신경계 질환이다.
이에 따라, 알츠하이머병의 조기 진단, 예방 및 치료에 대한 필요성이 시급한 실정이나, 현재까지 알츠하이머병의 진단은 신경심리학적인 검사 (예를 들어, Short Form of Geriatric Depression Scale (GDS) 또는 mini-mental state examination(MMSE))나, 특화된 MRI 촬영과 같은 많은 시간과 경비가 소요되는 방법들만이 활용되고 있다. 예를 들어, 기존의 알츠하이머병 진단방법으로, 고해상도 뇌영상 촬영장치를 이용한 뇌영상 촬영 기법이 있다. 뇌영상 촬영 기법을 통한 알츠하이머병의 조기 진단방법은 알츠하이머병 의심 환자를 대상으로 뇌 촬영을 통해 베타 아밀로이드 단백질의 이상축적 정도를 측정하고 환자들의 사후 뇌조직 검사 결과와의 비교분석을 통해 대상 질병을 진단하는 것이다. 그러나 이러한 영상기반 진단방법은 환자에게 고비용을 요구할 뿐만 아니라, 이미 뇌수축 또는 손상이 진행된 상태에서 판별이 이루어지므로 병의 탐지가 늦게 된다. 또 다른 대표적 진단 방법으로는 척수액을 진단하는 것으로서 뇌척수 내의 베타 아밀로이드 단백질 양의 변화를 측정하는 방법이다. 그러나 이 역시 뇌척수액 검사방법 자체가 환자에게는 너무나 고통스러운 방법이라고 알려져 있으며, 검사시 위험성이 동반된다는 점이 단점으로 지적되고 있다. 그 외 알츠하이머병의 진단을 위한 다른 방법으로는 tau 단백질의 농도를 측정하는 방법, 신경아교원섬유 산성 단백질 (glial fibrillary acidic protein, GFAP)-항체를 검출하는 방법 등의 생화학적 방법들이 제안되고 있으나 (한국공개특허 10-2018-0022399), 이들 역시 진단의 간편성과 정확도 등의 문제가 제기되고 있다.
이러한 기술적 배경 하에서, 최근 알츠하이머병을 진단하기 위한 새로운 기술에 대한 다양한 연구가 진행되고 있으나, 아직은 미비한 실정이다.
일 양상은 Gip, Abca1, Abcg1, Camk2b, Cldn22, Cnn1, Gna15, Gramd1b, Has2, Hist1h2ao, Lyz2, Pllp, Rcor2l1, Rtn2, S100a9, Scd, Tnnt3, Adra1a, Akr1b10, Cyp1b1, Epm2a, Fank1, Fbxo44, Lat2, Odf3, Pcbd1, Sv2b, Tmem116, 및 Txk로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성을 측정하는 제제를 포함하는 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 조성물을 제공하는 것이다.
다른 양상은 상기 진단용 조성물을 포함하는, 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 키트를 제공하는 것이다.
다른 양상은 (a) 개체로부터 분리된 생물학적 시료로부터 GIP (Gastric inhibitory polypeptide) 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성 수준을 측정하는 단계; 및 (b) 상기 측정된 발현 또는 활성 수준을 정상 대조군 시료의 수준과 비교하는 단계를 포함하는, 퇴행성 뇌신경 질환의 진단을 위한 정보제공방법을 제공하는 것이다.
일 양상은 GIP 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성을 측정하는 제제를 포함하는 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 조성물을 제공한다.
본 명세서에서 용어, "진단"은 병리 상태의 존재 또는 특징을 확인하는 것을 의미하며, 퇴행성 뇌신경 질환의 발병 여부 또는 발병 가능성 여부를 확인하는 것을 포함하는 의미일 수 있다.
본 명세서에서 용어, "발현 또는 활성 수준 측정"은 퇴행성 뇌신경 질환을 진단하기 위하여 생물학적 시료에서 퇴행성 뇌신경 질환 관련 마커의 발현 또는 활성의 정도를 측정하는 것을 포함할 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 유전자의 발현 또는 활성을 측정하는 제제는 mRNA의 존재 여부와 발현 정도 등을 확인하기 위한 제제로서, mRNA의 양을 측정하기 위한 것일 수 있다. 이를 위한 분석 방법으로는 예를 들면, 역전사 중합효소반응 (RT-PCR), 경쟁적 역전사 중합효소반응, 실시간 역전사 중합효소반응, RNase 보호 분석법, 노던 블랏팅, DNA 칩이 이용될 수 있으며, 상기 mRNA와 특이적으로 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오티드, 프라이머 쌍, 또는 프로브일 수 있다.
상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 안티센스 올리고머가 왓슨-크릭 염기쌍 형성에 의해 RNA 내의 표적 서열과 혼성화되어, 표적서열 내에서, 전형적으로 mRNA와 RNA:올리고머 헤테로이중체의 형성을 허용하는, 뉴클레오티드염기의 서열 및 서브 유닛간 백본을 갖는 올리고머를 지칭하는 것일 수 있다. 올리고머는 표적 서열에 대한 정확한 서열 상보성 또는 근사 상보성을 가질 수 있다. 이 안티센스 올리고머는 mRNA의 번역을 차단 또는 저해하고 mRNA의 스플라이스 변이체를 생산하는 mRNA의 프로세싱 과정을 변화시킬 수 있다.
상기 프라이머는 짧은 자유 3말단 수산화기를 가지는 핵산 서열로 상보적인 템플레이트 (template)와 염기쌍을 형성할 수 있고 템플레이트 가닥 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 짧은 핵산 서열을 의미할 수 있다. 상기 프라이머는 적절한 완충용액 및 온도에서 중합반응(즉, DNA 중합효소 또는 역전사효소)을 위한 시약 및 상이한 4가지 뉴클레오사이드 트리포스페이트의 존재하에서 DNA 합성이 개시할 수 있다.
상기 프로브는 mRNA와 특이적 결합을 이룰 수 있는 짧게는 수 염기 내지 길게는 수백 염기에 해당하는 RNA 또는 DNA 등의 핵산 단편을 의미할 수 있으며, 표지 (Labelling)되어 있어서 특정 mRNA의 존재 유무를 확인할 수 있다. 프로브는 올리고 뉴클레오티드 프로브, 단쇄 DNA(single stranded DNA) 프로브, 이중쇄 DNA(double stranded DNA) 프로브, RNA 프로브 등의 형태로 제작될 수 있다. 적당한 프로브의 선택 및 혼성화 조건은 당업계에 공지된 것을 기초로 변형할 수 있다.
상기 안티센스 올리고뉴클레오티드, 프라이머 또는 프로브 등는 포스포르 아미다이트 고체 지지체 방법, 또는 기타 널리 공지된 방법을 사용하여 화학적으로 합성할 수 있다. 이러한 핵산 서열은 또한 당해 분야에 공지된 많은 수단을 이용하여 변형시킬 수 있다. 이러한 변형의 비-제한적인 예로는 메틸화, 캡화, 천연 뉴클레오티드 하나 이상의 동족체로의 치환, 및 뉴클레오티드 간의 변형, 예를 들면, 하전되지 않은 연결체(예: 메틸 포스포네이트, 포스포트리에스테르, 포스포로아미 데이트, 카바메이트 등) 또는 하전된 연결체(예: 포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트 등)로의 변형이 있을 수 있다.
다른 구체예에 있어서, 상기 단백질의 발현 또는 활성을 측정하는 제제는 단백질의 존재 여부와 발현 정도 등을 확인하기 위한 제제로서, 단백질의 양을 측정하기 위한 것일 수 있다. 이를 위한 분석 방법으로는 웨스턴 블랏, ELISA, 방사선면역분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역침전 분석법, 보체 고정 분석법, 유세포분석, 단백질 칩이 이용될 수 있으며, 상기 단백질과 특이적으로 결합하는 올리고펩티드, 모노클로날 항체, 폴리클로날 항체, 키메릭 항체, 리간드, PNA 또는 앱타머일 수 있다.
상기 항체는 당해 분야에서 공지된 용어로서 항원성 부위에 대해서 지시되는 특이적인 단백질 분자를 의미한다. 각 유전자를 통상적인 방법에 따라 발현벡터에 클로닝하여 상기 마커 유전자에 의해 코딩되는 단백질을 얻고, 얻어진 단백질로부터 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 항체의 형태로는 모노클로날 항체, 폴리클로날 항체, 또는 키메릭 항체일 수 있고, 선택적으로, 인간화 항체 등의 특수 항체도 포함될 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 GIP 유전자 또는 이의 단백질은 퇴행성 뇌신경 질환 환자의 뇌 조직 또는 세포에서 정상인에 비해 발현 또는 활성이 감소되는 것일 수 있다.
다른 구체예에 있어서, 상기 GIP 유전자 또는 이의 단백질은 퇴행성 뇌신경 질환 환자의 분비 시료에서 정상인에 비해 발현 또는 활성이 증가되는 것일 수 있다.
상기 분비 시료는 콧물, 타액, 뇨, 객담, 및 림프액으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 조성물은 Abca1 (ATP-binding cassette, sub-family A (ABC1), member 1), Abcg1 (ATP-binding cassette, sub-family G (WHITE), member 1), Camk2b (calcium/calmodulin-dependent protein kinase II beta), Cldn22 (claudin 22), Cnn1 (calponin 1), Gna15 (guanine nucleotide binding protein (G protein), alpha 15), Gramd1b (GRAM Domain Containing 1B), Has2 (hyaluronan synthase 2), Hist1h2ao (Histone Cluster 1 H2A Family Member C), Lyz2 (lysozyme), Pllp (plasmolipin), Rcor2l1 (REST corepressor 2-like), Rtn2 (Reticulon 2), S100a9 (S100 calcium binding protein A9), Scd (stearoyl-Coenzyme A desaturase 2), 및 Tnnt3 (troponin T type 3)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성을 측정하는 제제를 더 포함하는 것일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 조성물은 Adra1a (adrenoceptor alpha 1A), Akr1b10 (aldo-keto reductase family 1, member B10), Cyp1b1 (cytochrome P450, family 1, subfamily B, polypeptide 1), Epm2a (epilepsy, progressive myoclonus type 2A), Fank1 (Fibronectin Type III And Ankyrin Repeat Domains 1), Fbxo44 (F-Box Protein 44), Lat2 (linker for activation of T cells family, member 2), Odf3 (Outer Dense Fiber Of Sperm Tails 3), Pcbd1 (pterin-4 alpha-carbinolamine dehydratase/dimerization cofactor of hepatocyte nuclear factor 1 alpha), Sv2b (synaptic vesicle glycoprotein 2B), Tmem116 (Transmembrane Protein 116), 및 Txk (TXK tyrosine kinase)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성을 측정하는 제제를 더 포함하는 것일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 퇴행성 뇌신경 질환은 β-아밀로이드의 침착과 관련된 질병을 의미하는 것일 수 있으며, 예를 들면, 알츠하이머병, 치매, 밀로이드맥관병증, 대뇌 아밀로이드 맥관병증, 전신성 아밀로이드병, 더취형 아밀로이드증 또는 봉입체 구염일 수 있다.
다른 양상은 GIP 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성을 측정하는 제제를 포함하는 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 키트를 제공한다.
상기 GIP 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성을 측정하는 제제, 및 퇴행성 뇌신경 질환 등에 대해서는 상기한 바와 같다.
상기 키트는 GIP 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성 수준을 측정함으로써, 퇴행성 뇌신경 질환을 조기에 진단할 수 있는 효과가 있다. 상기 키트에는 퇴행성 뇌신경 질환의 진단을 위한 프라이머 쌍, 프로브, 및 항체 등뿐만 아니라 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분 조성물, 용액, 또는 장치가 더 포함될 수 있으며, RT-PCR 키트, 마이크로어레이 칩 키트, DNA 칩 키트, 단백질 칩 키트를 포함할 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 GIP 유전자의 mRNA 발현 수준을 측정하기 위한 키트는 RT-PCR을 수행하기 위해 필요한 요소를 포함하는 키트일수 있다. RT-PCR 키트는 마커 유전자에 대한 특이적인 각각의 프라이머 쌍 외에도 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액, 데옥시뉴클레오티드 (dNTPs), Taq-중합 효소 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNase 억제제, DEPC-물(DEPC-water), 멸균수 등을 포함할 수 있다.
다른 구체예에 있어서, 상기 키트는 마이크로어레이를 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있다. 마이크로어레이 키트는, 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA가 프로브로 부착되어 있는 기판을 포함하고 기판은 정량 대조구 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA를 포함할 수 있으며, 상기 유전자를 이용하여 당업계에서 통상적으로 사용되는 제조 방법에 의하여 용이하게 제조될 수 있다. 마이크로어레이를 제작하기 위해서, 상기 탐색된 마커를 탐침 DNA 분자로 이용하여 DNA 칩의 기판상에 고정화시키기 위해 파이조일렉트릭 (piezoelectric) 방식을 이용한 마이크로피펫팅 (micropipetting)법 또는 핀 (pin) 형태의 스폿터 (spotter)를 이용한 방법 등을 사용할 수 있다. 상기 마이크로어레이 칩의 기판은 아미노-실란(amino-silane), 폴리-L-라이신(poly-Llysine) 및 알데히드 (aldehyde)로 이루어진 군에서 선택되는 활성기가 코팅된 것일 수 있다. 또한, 상기 기판은 슬라이드 글래스, 플라스틱, 금속, 실리콘, 나일론 막 및 니트로셀룰로스 막(nitrocellulose membrane)으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
다른 구체예에 있어서, 상기 키트는 DNA 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있다. DNA 칩 키트는 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA 또는 올리고뉴클레오티드 (oligonucleotide)가 부착되어 있는 기판, 및 형광표식 프로브를 제작하기 위한 시약, 제제, 효소 등을 포함할 수 있다. 또한 상기 기판은 대조군 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA 또는 올리고뉴클레오티드를 포함할 수 있다.
다른 양상은 (a) 개체로부터 분리된 생물학적 시료로부터 GIP (Gastric inhibitory polypeptide) 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성 수준을 측정하는 단계; 및
(b) 상기 측정된 발현 또는 활성 수준을 정상 대조군 시료의 수준과 비교하는 단계를 포함하는, 퇴행성 뇌신경 질환의 진단을 위한 정보제공방법을 제공한다.
본 명세서에서 용어, "개체"는 퇴행성 뇌신경 질환의 발병 여부 또는 발병 가능성을 확인하거나 발병 위험도를 예측하고자 하는 개체를 의미한다. 상기 개체는 척추동물일 수 있고, 구체적으로 포유류, 양서류, 파충류, 조류 등일 수 있고, 보다 구체적으로 포유동물일 수 있으며, 예를 들면, 인간 (Homo sapiens)일 수 있다.
본 명세서에서 용어, "생물학적 시료"는 개체로부터 분리된 전혈, 혈청, 혈장, 타액, 뇨, 객담, 림프액, 세포, 조직 등을 포함할 수 있고, 바람직하게는 생체로부터 분비되는 시료, 보다 구체적으로, 개체로부터 분리된 콧물, 타액, 뇨, 객담, 또는 림프액일 수 있다.
상기 "발현 또는 활성 수준을 측정하는 방법"은 역전사 중합효소반응, 경쟁적 역전사 중합효소반응, 실시간 역전사 중합효소반응, RNase 보호 분석법, 노던 블랏팅, DNA 칩, 웨스턴 블랏, ELISA, 방사선면역분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역침전 분석법, 보체 고정 분석법, 유세포분석, 및 단백질 칩으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
상기 방법에서, 개체의 조직 또는 세포에서 측정된 GIP 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성 수준이 정상 대조군에 비해 감소된 경우, 퇴행성 뇌신경 질환으로 판단할 수 있다.
상기 방법에서, 개체의 분비 시료에서 상기 측정된 GIP 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성 수준이 정상 대조군에 비해 증가된 경우, 퇴행성 뇌신경 질환으로 판단할 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 (b) 단계에서 Abca1, Abcg1, Camk2b, Cldn22, Cnn1, Gna15, Gramd1b, Has2, Hist1h2ao, Lyz2, Pllp, Rcor2l1, Rtn2, S100a9, Scd, 및 Tnnt3으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 또는 활성 수준을 정상 대조군 시료의 수준과 비교하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성 수준이 각각의 시료에 따라 정상 대조군에 비해 감소 또는 증가된 경우, 퇴행성 뇌신경 질환으로 판단할 수 있다.
다른 구체예에 있어서, 상기 (b) 단계에서 Adra1a, Akr1b10, Cyp1b1, Epm2a, Fank1, Fbxo44, Lat2, Odf3, Pcbd1, Sv2b, Tmem116, 및 Txk로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 또는 활성 수준을 정상 대조군 시료의 수준과 비교하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성 수준이 각각의 시료에 따라 정상 대조군에 비해 감소 또는 증가된 경우, 퇴행성 뇌신경 질환으로 판단할 수 있다.
일 양상에 따른 GIP (Gastric inhibitory polypeptide) 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성을 측정하는 제제를 포함하는 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 조성물, 그를 포함하는 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 키트, 및 방법에 의하면, 보다 간편하고 정확하게 퇴행성 뇌신경 질환을 진단할 수 있는 효과가 있다.
도 1의 A는 일 구체예에 따른 Aβ1-42의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 1의 B는 일구체 예에 따른 Aβ1-42 모노머, Aβ1-42 올리고머, 및 피브릴을 FE-TEM으로 확인한 결과이다.
도 2는 뇌혈관장벽 모의 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 3은 인간 뇌혈관 내피세포 (HBEC)에 일 구체예에 따른 Aβ1-42 모노머, Aβ1-42 올리고머, 및 피브릴을 처리한 후, 세포 증식능 변화를 시간의 경과에 따라 확인한 결과이다.
도 4는 렛트 뇌혈관 내피세포 (RBEC)에 일 구체예에 따른 Aβ1-42 모노머, Aβ1-42 올리고머, 및 피브릴을 처리한 후, 세포 증식능 변화를 시간의 경과에 따라 확인한 결과이다.
도 5는 뇌혈관장벽 모의 시스템에 일 구체예에 따른 Aβ1-42 모노머, Aβ1-42 올리고머, 및 피브릴을 처리한 후, transferrin 및 albumin의 transcytosis를 정량적으로 평가한 결과이다.
도 6은 일 구체예에 따른 Aβ1-42 올리고머에 의해 기능 변화가 유발되는 총 5개의 네트워크를 병합하여 모식화한 도이다.
도 7의 A는 렛트 뇌혈관 내피세포 (RBEC)에 일 구체예에 따른 Aβ1-42 모노머, Aβ1-42 올리고머를 처리한 후, RBEC 내 GIP의 농도를 qRT-PCR로 측정한 결과이다.
도 7의 B는 뇌 조직 내 GIP의 농도를 ELISA로 측정한 결과이다 (이하, WT: 야생형 대조군, APP-105: 알츠하이머병 동물모델을 나타낸다.)
도 7의 C는 후각신경구 (Olfactory bulb), 해마 (Hippo campus), 또는 대뇌 피질 (Cerebral cortex)에서 GIP의 농도를 면역형광 검출법으로 측정한 결과이다
도 8의 A는 뇌 조직 (피질) 내 아밀로이드-β의 발현을 면역조직화학법으로 측정한 결과이다
도 8의 B는 뇌 조직 내 글루코스의 농도를 ELISA로 측정한 결과이다.
도 8의 C는 후각신경구 (Olfactory bulb), 해마 (Hippo campus), 대뇌 피질 (Cerebral cortex)에서 인산화된 AKT 및 C-FOS 단백질의 발현을 면역형광 검출법으로 측정한 결과이다.
도 9는 뇌혈관 내피세포 내 glucose transporter 1 (GLUT1)의 분포를 면역형광 검출법으로 확인한 결과이다.
도 10은 비강 점막 내 GIP의 분포를 면역형광 검출법으로 확인한 결과이다.
도 11의 A는 알츠하이머병 환자 및 정상인의 콧물 시료에서 GIP 단백질의 농도를 웨스턴 블롯을 통해 비교한 결과이다.
도 11의 B는 알츠하이머병 환자 및 정상인의 콧물 시료에서 GIP 단백질의 농도를 정량적으로 비교한 결과이다.
도 11의 C는 알츠하이머병 환자 및 정상인의 콧물 시료에서 전체 단백질 대비 GIP 단백질의 양 (pg/mg)을 정량적으로 비교한 결과이다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 실험 재료 및 실험 준비
1-1. 아밀로이드-β의 제조
아밀로이드-β 펩티드는 GL-Biochem, Ltd (Shanghai, China)로부터 구입하였고, 펩티드의 서열은 도 1의 A에 나타내었다. 상기 펩티드를 사용하여 모노머 (Aβ1-42 모노머), 올리고머 (Aβ1-42 올리고머), 또는 피브릴화된 아밀로이드-β (피브릴) 용액을 제조하였다. 모노머 용액의 경우, 우선, 0.46mg 아밀로이드-β 펩티드를 100μl의 탈 이온수 (DW)에 용해시키고, 130μl의 헥사 플루오로 이소프로판올 (HFIP)을 첨가하였다. 이후, 상기 혼합물을 37℃에서 2시간 동안 배양기에서 인큐베이션하였고, 이를 12,000xg에서 15분 동안 원심분리한 뒤, 상등액을 폐기하였다. 이후, 펠릿을 1ml의 인산 완충 식염수 (PBS)에 재현탁시켜 100μM의 모노머 용액을 제조하고, 이를 사용 전까지 -80℃에서 보관하였다. 올리고머 용액은 가벼운 진탕과 함께 탈 이온수에서 100μM의 모노머 용액을 24시간 동안 추가적으로 인큐베이션하여 제조되었다. 아밀로이드-β 피브릴은 10 mM의 Tris 완충액 (pH 8.0)에 100μM의 아밀로이드-β 펩티드를 3일 동안 인큐베이션시켜 제조되었다. 올리고머 및 피브릴화된 용액을 사용 전까지 -80℃에서 보관하였다. HF-3300 전계 방출 투과형 전자 현미경 (FE-TEM, Hitachi, Japan)을 사용하여 각 용액에서 아밀로이드의 형태를 관찰하였다.
1-2. 뇌 혈관 내피세포의 배양
랫트 뇌혈관 내피세포 (RBECs)는 Cell Application, Inc. (San Diego, CA)로부터 구입하였고, 인간 뇌혈관 내피세포 (HBEC)는 Cell Systems, Co. (Kirkland, WA)로부터 구입하였다. RBECs는 부착 인자 용액 (Cell Applications, Inc.)으로 미리 코팅된 배양 플레이트 내 렛트 뇌 내피세포 성장 배지 (Cell Applications, Inc.)에서 배양되었다. HBECs는 Attachment FactorTM (Cell Systems, Co.)로 미리 코팅된 배양 플레이트 내 키트 (Cell systems, Co.)를 함유하는 완전 혈청에서 배양되었다. 상기 두 세포는 5 % CO2가 공급되는 37℃의 가습 배양기에서 배양되었다.
1-3. 뇌 혈관 내피세포에 대한 아밀로이드-β의 세포 독성
HBECs 및 RBECs는 96-웰 플레이트에 1×104 cell mL-1의 밀도로 씨딩되었고, 이후 밤새도록 인큐베이션되었다. 모노머, 올리고머, 또는 피브릴화된 아밀로이드-β 용액을 세포에 24시간 또는 48시간 동안 0, 0.625, 1.25, 2.5, 5 또는 10μM씩 처리하였다. 100μL의 CCK-8 (Dojindo Molecular Technology, Japan) 시약을 각각 세포 배양 웰에 첨가하고, 450nm에서 흡광도를 측정하여 세포의 생존력을 평가하였다. 세포의 증식 (%)은 음성 대조군 대비 아밀로이드-β-처리된 세포의 흡광도 비율, 즉, 동일한 부피의 샘플 용액에서 상기와 같이 처리된 세포에서의 흡광도 비율로 측정하였다.
1-4. 아밀로이드-β 노출에 대한 뇌 혈관 내피세포의 transcytosis 활성
transcytosis 어세이 시스템은 기존의 문헌들을 바탕으로 설정 및 변형되었다. 간단히 요약하면, HBECs와 RBECs (5×104 cells mL-1)를 Transwell® Permeable Supports (Costar, Corning, NY)에 있는 폴리 에스터 멤브레인 인서트 (0.4 ㎛ 기공 크기, 24-웰 플레이트) 내부에 씨딩하여 융합 단일층 (confluent monolayer)을 형성시켰다. 렛트 혈청 알부민 (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) 및 트랜스페린 (Sigma-Aldrich)는 Alexa Fluo®555 단백질 라벨링 키트 (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA)를 사용하여 제조사의 지침에 따라 형광 표지되었다. 형광 표지된 혈청 알부민 또는 트랜스페린 (~ 10㎍, 혈청 내 2㎕ 부피)을 상기 단일층을 형성하는 HBECs 및 RBECs에 24시간 또는 48시간 동안 처리하여, 세포층을 관통하는 단백질 분획의 양을 측정하였다. 마지막으로, 마이크로 플레이트 판독기 (GloMax-Multi + Microplate Multimode Reader, Promega, Madison, WI)를 이용하여 바닥 챔버의 배양 배지로부터 형광 강도를 측정하였다. 한편, 세포 단일층이 없는 막 인서트에 단백질을 처리한 후, 바닥 챔버로부터 수득한 배양 배지를 대조 샘플로 사용하였다.
1-5. 올리고머 아밀로이드-β의 노출에 의한 RBECs 내 발현 유전자의 프로파일
RBECs는 6-웰 플레이트에서 24 시간 동안 성장되었고, 올리고머 amyloid-β를 배양 배지에 첨가하여 10μM의 농도까지 이르도록 하였다. 이러한 노출은 24 시간 동안 지속되었고, Hybride-R™ RNA 키트 (GeneAll®TM, 서울, 한국)를 사용하여 제조사의 지침에 따라 총 RNA를 추출하였다. RNA 무결성 (RNA integrity)은 바이오 분석 기기, 컷오프 값이 RNA 무결성 값 (RIN) >8인, Agilent RNA 6000 Pico 키트 (Agilent, Santa Clara, CA)를 사용하여 확인하였다. mRNA 서열 라이브러리를 Truseq stranded mRNA 라이브러리 prep 키트 (Illumina, San Diego, CA)를 사용하여 제조사의 지침에 따라 준비하였다. mRNA는 poly-T 올리고-부착성 자성 비드 및 두 라운드의 정제를 사용하여 총 RNA (1μg)로부터 정제 및 단편화되었다. 이후, 무작위 hexamer가 결합된, 상기 RNA 단편을 역전사 효소, 무작위 프라이머, dTTP 대신에 dUTP를 사용하여 1차 cDNA로 역전사시켰다 (중합 효소는 상기 뉴클레오티드와 결합하지 않으므로, dUTP의 결합은 증폭 과정에서 두 번째 가닥을 소멸시킨다.). 이후, 이들 cDNA 단편에 단일 'A'염기를 첨가시킨 뒤, 어댑터를 연결하였다. 생성물을 정제하고 PCR으로 농축시켜 최종 가닥 특이적인 cDNA 라이브러리를 생성시켰다. 증폭된 라이브러리의 품질은 모세관 전기 영동 (Bioanalyzer, Agilent, Santa Clara, CA)을 통해 확인하였다. SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems)를 사용하여 qPCR을 실시한 후, 본 발명자들은 풀 (pool) 내에서 동일한 몰량의 라이브러리와 결합시켰다. 이후 Flow Cell을 Nextseq 500 시퀀싱 시스템 (Illumina, San Diego, CA)에 로딩하고 1 × 75 bp 판독 길이로 시퀀싱하였다.
정규화된 비율의 평균은 정규화된 신호 채널 강도의 평균을 정규화된 대조 채널 강도의 평균으로 나눔으로써 산출되었다. 발현 수준이 2 배 이상, 또는 0.5 배 이하인 유전자를 각각 상향 또는 하향 조절된 유전자로 선택하였다. 각 DEG에 대한 유전자 온톨로지 정보를 (http://www.biocarta.com/), GenMAPP (http://www.genmapp.org/), DAVID (http://david.abcc.ncifcrf.gov/)) 및 Medline 데이터베이스 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)로부터 수득하였다. 분자 네트워크 및 생물학적 경로와 관련된 DEG의 기능 분석은 Ingenuity Pathways Analysis (IPA, http://www.ingenuity.com, Qiagen)를 사용하여 수행되었다.
1-6. 동물모델
16 개월 내지 20 개월령의 NSE 조절된 APP-C105 마우스는 국립 독성학 연구소 (서울, 한국)로부터 기증되었다. APP-C105 마우스는 아밀로이드 전구체 단백질 (APP)을 과발현시키기 위한 형질전환된 C57BL/6 마우스이다. 상기 동물은 동물 관리 지침에 따라 DGIST Animal Laboratory (대구, 한국)에서 유지되었다. 모든 동물 실험 프로토콜은 DGIST의 동물 관리 및 사용 위원회의 승인을 받아 실시하였다. 1 개월 동안 새로운 조건에 순응시킨 후, 동물을 희생시키고, 이로부터 즉시 조직 (뇌, 혈청 및 후각 점막)을 수득하였다.
1-7. 세포 및 조직 추출물에서 GIP 및 포도당 수준의 측정
RBECs에서 GIP의 유전자 발현 수준은 qRT-PCR 분석에 의해 측정되었다. 제조사의 지침에 따라 Hybride-R™ RNA 키트 (GeneAll®, Korea)를 사용하여 총 RNA를 RBECs로부터 분리하였다. mRNA 분석용 cDNA는 PrimeScript 1st strand cDNA Synthesis 키트 (Exiqon, Vedbaek, Denmark)를 사용하여 1μg의 총 RNA로부터 합성되었다. mRNA 발현을 측정하기 위한 qRT-PCR은 ABI7900HT 실시간 PCR 시스템 (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA)에서 GIP 유전자 특이적 프라이머 쌍 (정방향 5'-TTGAGTTCCGATCCCATGCT-3', 역방향 5'-TTGTCCATGGCGATGCTGTA-3')과 Roche SYBR-Green® master mix를 사용하여 수행되었다. 뇌 추출물 및 혈청에서의 GIP 농도는 마우스 GIP ELISA 키트 (Wako)를 사용하여 측정되었다. 마우스 뇌 추출물 및 혈청에서 포도당의 수준은 제조사의 지침에 따라 글루코스 분석 키트 (Sigma-Aldrich)를 사용하여 측정되었다.
1-8. 면역조직화학 (IHC) 및 면역형광 (IF) 검출
아밀로이드-β 펩티드의 면역조직화학 검사 (IHC)는 뇌 조직을 대상으로 실시하였고, 면역형광 (IF) 검출은 APP-C105 마우스의 두뇌 또는 후각 점막에서, GIP, p-AKT 및 C-FOS에 대하여 수행하였다. 절개된 뇌 조직을 4 % 중성 완충 포르말린에서 24 시간 동안 고정시키고, 파라핀 포매 후, 종양 표본을 4μm의 단면으로 절단하였다. 조직 슬라이드의 염색은 제조사의 지침에 따라 EnVisionTM 검출 시스템 (Dako, Troy, MI)을 사용하여 수행하였다. 간단히 요약하면, 파라핀 포매된 조직 절편을 실란 처리 (silanized)에 의해 하전된 슬라이드 위에 올려 놓고 실온에서 1 시간 동안 건조시킨 다음, 이를 60℃에서 1시간 동안 인큐베이터에서 건조시켰다. 탈 파라핀화 및 재수화 후, 슬라이드를 5분 동안 proteinase K 용액과 함께 인큐베이션하였다. 증류수로 세척한 후, 조직 절편을 3% H2O2로 5분간 덮어 내재적 퍼옥시다아제를 차단시킨 후, 제공된 완충액으로 추가적으로 세척하였다. 이후 상기 슬라이드를 습기 챔버에서 아밀로이드-β(OC, Millipore), GIP (GeneTex), p-AKT (Cell Signaling), GLUT1 (Sigma-Aldrich) 및 C- FOS (Abcam)에 대한 1차 토끼 항체 함께 30분 동안 인큐베이션하였다. 완충액에서 2회 세정한 후, 슬라이드를 검출 시스템과 함께 30분동안 인큐베이션하였다. IHC에 의한 아밀로이드-β에 대한 조직 염색은 HRP (horseradish peroxidase)와 결합된 2차 항체와 함께 1 시간 동안 인큐베이션한 후, 2,4-diaminobutyric Acid (DAB) 기질 색소 용액으로 시각화하여 수행되었다. IF 검출을 위하여, Alexa Fluor 488 또는 555 염료로 표지된 2차 항체를 사용하였다. 슬라이드를 탈수시킨 뒤 커버 글라스를 씌우고, 이를 광학 현미경 (DFC425C, Leica, Wetzlar, Germany) 또는 공초점 현미경 (FV-1000, Olympus, Japan)으로 관찰하였다.
실시예 2. 합성된 β-아밀로이드의 분자량에 따른 병리적 변화 확인
본 실시예에서는 in vitro에서 뇌혈관 내피세포의 병리적 변화를 유도하기 위한 합성 β-아밀로이드 (Aβ)를 도출하고자, 다양한 분자량을 갖는 β-아밀로이드를 합성한 후, 이들의 처리에 따른 뇌혈관 내피세포에 대한 독성을 평가하였다. 구체적으로, 도 1의 A의 구조를 갖는 Aβ1-42를 합성한 뒤, 상기 합성된 Aβ1-42를 이용하여 각기 다른 분자량을 갖는 Aβ1-42 모노머 (Monomer), Aβ1-42 올리고머 (Oligomer), 및 피브릴 (Fibril)을 합성하였다 (도 1의 B 참조). 이후, 이들의 농도별 처리 (0.65, 1.25, 2.5, 5, 10μM)에 따른 인간 뇌혈관 내피세포 또는 렛트 뇌혈관 내피세포의 증식능 변화를 시간의 경과에 따라 비교하였다. 이와 함께, 도 2의 뇌혈관장벽 모의 시스템에 상기 합성된 Aβ1-42 모노머, Aβ1-42 올리고머, 및 피브릴을 처리하여, 뇌혈관 내피세포에서 물질의 흡수 및 전달 기작으로 알려진 transcytosis의 변화를 평가하였다. 한편, 본 실험에서는 transcytosis를 정량적으로 평가하기 위하여, transferrin 및 albumin을 이용하였다.
그 결과, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 시간이 경과함에 따라 Aβ1-42 올리고머 처리 군은 Aβ1-42 모노머 또는 피브릴 처리 군에 비해 세포 증식능이 현저하게 감소됨을 확인할 수 있었으며, 이러한 효과는 처리 농도에 의존하는 경향을 나타내었다. 또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기와 마찬가지로 Aβ1-42 올리고머를 처리한 경우, transferrin 및 albumin 모두 brain side로부터 blood side로의 이동이 유의적으로 증가됨을 확인할 수 있었다.
상기 실험 결과들은, in vitro 실험에서 β-아밀로이드의 침착에 따른 뇌혈관 내피세포의 병리적 변화를 유도하기 위해서는, 일 구체예에 따른 Aβ1-42 올리고머를 처리하여야 함을 나타내는 것이며, 이에, 이하의 실시예에서는 합성 β-아밀로이드로서 Aβ1-42 올리고머를 사용하였다.
실시예 3. β-아밀로이드의 처리에 따른 뇌혈관 내피세포 내 분자의 발현 변화 확인
본 실시예에서는 β-아밀로이드의 처리에 따른 뇌 혈관 내피세포의 분자 발현을 확인하고자 하였다. 구체적으로, 도 3의 뇌혈관장벽 (blood-brain barrier) 모의 시스템에 Aβ1-42 올리고머를 처리한 후, 이에 따른 전사체의 변화를 차세대 염기서열분석 (Next Generation Sequencing, NGS)을 사용하여 분석하였다.
그 결과, 유의적인 발현량 변화를 나타내면서, 통계적으로 유의성을 나타내는 (p<0.05) 총 29개의 분자들을 도출하였으며, 이들을 하기 표 1에 나열하였다.
Figure pat00001
또한, 이들간 네트워크 분석 (IPA network analysis)을 실시한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
Figure pat00002
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, Aβ1-42 올리고머에 의해 기능 변화가 유발되는 네트워크는 1) 지질 대사 (lipid metabolism), 2) 분자 수송 (molecular transport), 3) 소분자 생화학 (small molecule biochemistry), 4) 세포 주기 (cell cycle), 5) 세포의 조립 및 구성 (cellular assembly and organization)임을 알 수 있었다.
아울러, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 표 2에 나열된 총 5개의 네트워크들을 병합하여 모식화한 결과, 상기 분자들 중에서도, GIP (gastric inhibitory peptide)는 상위 3개의 네트워크에 모두 포함되는 분자로서, 분자간 상호 관계에서 상위 조절인자에 해당함을 확인할 수 있었다. 따라서, 이하의 실시예에서는 상기의 분자들 중 GIP와 β-아밀로이드의 침착과 높은 관련성이 있는 퇴행성 뇌신경 질환, 구체적으로 알츠하이머병 또는 치매의 발병간 상관 관계를 확인하고자 하였다.
실시예 4. 알츠하이머병에 의한 뇌 조직에서 GIP의 발현량 변화 확인
본 실시예에서는 알츠하이머병의 발병과 뇌 조직 내 GIP 발현량간 상관 관계를 실험적으로 확인하고자 하였다. 우선, 알츠하이머병 동물 모델인 APP/c-105 마우스를 대상으로, 후각신경구, 해마 또는 대뇌 피질에서 GIP의 발현량, 및 뇌 조직 추출물 내 GIP의 농도를 야생형 정상 마우스 (WT)와 비교하였다. 또한, GIP는 혈당 변화에 따라 glucose의 흡수를 촉진하는 것으로 알려져 있는바, APP/c-105 마우스의 뇌 조직 추출물 내 glucose 농도, 후각신경구, 해마, 또는 대뇌 피질에서 인산화된 AKT (P-AKT) 및 C-FOS 단백질의 발현량, 및 뇌혈관 내피세포 내 glucose transporter 1 (GLUT1)의 발현량을 야생형 정상 마우스 (WT)와 비교함으로써, 알츠하이머병 동물모델의 뇌 조직에서 GIP의 기능적 변화를 확인하고자 하였다.
그 결과, 도 7에 나타낸 바와 같이, 알츠하이머병 동물모델의 뇌 조직 내 GIP의 발현량, 및 뇌 조직 추출물에서 GIP의 농도는 야생형 정상동물 모델에 비해 현저하게 감소되었으며, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 알츠하이머병 동물모델의 경우, 뇌 조직 추출물 내 glucose의 농도, 및 뇌혈관 내피세포 내 GLUT1의 발현량은 상기와 마찬가지로 야생형 정상 마우스에 비해 매우 낮게 검출되었던 반면, P-AKT 및 C-FOS의 발현량은 유의적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. 상기 실험 결과들은, 알츠하이머병이 발병함에 따라, 뇌혈관 내피세포 내 GIP의 발현을 감소시키고, 이로 인해 뇌 혈관벽에 존재하는 GLUT1의 발현과 뇌 조직 내 glucose 농도 역시 현저하게 감소시킴을 나타내는 것으로서, 뇌 조직 내 GIP의 발현량은 알츠하이머병을 포함하는 퇴행성 뇌신경 질환의 조기 진단을 위한 바이오마커로 이용될 수 있음을 알 수 있다.
실시예 5. 알츠하이머병 등에 의한 콧물 시료 내 GIP의 농도 변화 확인
본 실시예에서는 알츠하이머병 등의 발병과 비침습성 시료인 콧물 시료 내 GIP의 농도간 상관 관계를 실험적으로 확인하고자 하였다. 우선, 알츠하이머병 동물모델인 APP/c-105 마우스를 대상으로, 후각 내피 세포 내 GIP의 발현량을 야생형 정상 마우스 (WT)와 비교하였다. 또한, 이러한 GIP의 발현량 변화를 비침습성 시료인 콧물 시료로부터 감지할 수 있는지 평가하기 위하여, 치매 환자의 콧물 시료 내 GIP의 농도를 정상인의 콧물 시료와 비교하였다. 한편 상기 GIP의 농도는 콧물 시료 내 총 단백질 대비 GIP의 비율 (GIP/Total protein)로 산출하였다.
그 결과, 도 10에 나타낸 바와 같이, 알츠하이머병 동물모델의 비강 점막의 후각 내피세포 내 GIP의 발현량은 야생형 정상동물 모델에 비해 현저하게 증가됨을 확인할 수 있었으며, 도 11에 나타낸 바와 같이, 이러한 GIP의 발현량 변화는 치매 환자의 콧물 시료 내 GIP의 농도에서도 동일한 경향을 보여주었다. 즉, 이러한 실험결과는 상기 실시예 4의 뇌혈관 내피세포 내 GIP의 발현량 변화 뿐만 아니라, 후각기관 내 GIP의 발현량을 통해서도 관련 질환의 발병 여부를 예측 가능하게 함을 나타내는 것으로, 즉, 비침습성 시료인 콧물 시료를 이용하여 보다 용이하게 검출할 수 있음을 의미하는 것이다. 따라서, 콧물 시료 내 GIP의 농도 역시 알츠하이머병을 포함하는 퇴행성 뇌신경 질환의 조기 진단을 위한 바이오마커로 이용될 수 있음을 알 수 있었다.

Claims (20)

  1. GIP (Gastric inhibitory polypeptide) 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성을 측정하는 제제를 포함하는 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 GIP 유전자 또는 이의 단백질은 퇴행성 뇌신경 질환 환자의 조직 또는 세포에서 정상인에 비해 발현 또는 활성이 감소되는 것인, 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 GIP 유전자 또는 이의 단백질은 퇴행성 뇌신경 질환 환자의 분비 시료에서 정상인에 비해 발현 또는 활성이 증가되는 것인, 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 조성물.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 분비 시료는 콧물, 타액, 뇨, 객담, 및 림프액으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것인, 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 GIP 유전자의 발현 또는 활성을 측정하는 제제는 GIP 유전자에 특이적으로 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오티드, 프라이머 쌍, 또는 프로브를 포함하는 것인, 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 GIP 단백질의 발현 또는 활성을 측정하는 제제는 GIP 단백질에 특이적으로 결합하는 올리고펩티드, 모노클로날 항체, 폴리클로날 항체, 키메릭(chimeric) 항체, 리간드, PNA (Peptide nucleic acid) 또는 앱타머 (aptamer)를 포함하는 것인, 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 퇴행성 뇌신경 질환은 알츠하이머병, 치매, 밀로이드맥관병증, 대뇌 아밀로이드 맥관병증, 전신성 아밀로이드병, 더취형 아밀로이드증 및 봉입체 구염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인, 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 조성물은 Abca1 (ATP-binding cassette, sub-family A (ABC1), member 1), Abcg1 (ATP-binding cassette, sub-family G (WHITE), member 1), Camk2b (calcium/calmodulin-dependent protein kinase II beta), Cldn22 (claudin 22), Cnn1 (calponin 1), Gna15 (guanine nucleotide binding protein (G protein), alpha 15), Gramd1b (GRAM Domain Containing 1B), Has2 (hyaluronan synthase 2), Hist1h2ao (Histone Cluster 1 H2A Family Member C), Lyz2 (lysozyme), Pllp (plasmolipin), Rcor2l1 (REST corepressor 2-like), Rtn2 (Reticulon 2), S100a9 (S100 calcium binding protein A9), Scd (stearoyl-Coenzyme A desaturase 2), 및 Tnnt3 (troponin T type 3)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성을 측정하는 제제를 더 포함하는 것인, 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 조성물은 Adra1a (adrenoceptor alpha 1A), Akr1b10 (aldo-keto reductase family 1, member B10), Cyp1b1 (cytochrome P450, family 1, subfamily B, polypeptide 1), Epm2a (epilepsy, progressive myoclonus type 2A), Fank1 (Fibronectin Type III And Ankyrin Repeat Domains 1), Fbxo44 (F-Box Protein 44), Lat2 (linker for activation of T cells family, member 2), Odf3 (Outer Dense Fiber Of Sperm Tails 3), Pcbd1 (pterin-4 alpha-carbinolamine dehydratase/dimerization cofactor of hepatocyte nuclear factor 1 alpha), Sv2b (synaptic vesicle glycoprotein 2B), Tmem116 (Transmembrane Protein 116), 및 Txk (TXK tyrosine kinase)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성을 측정하는 제제를 더 포함하는 것인, 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 조성물.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는, 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 키트.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 키트는 RT-PCR 키트, 마이크로어레이 칩 키트, DNA 키트, 및 단백질 칩 키트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인, 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 키트.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 퇴행성 뇌신경 질환은 알츠하이머병, 치매, 밀로이드맥관병증, 대뇌 아밀로이드 맥관병증, 전신성 아밀로이드병, 더취형 아밀로이드증 및 봉입체 구염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인, 퇴행성 뇌신경 질환 진단용 키트.
  13. (a) 개체로부터 분리된 생물학적 시료로부터 GIP (Gastric inhibitory polypeptide) 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성 수준을 측정하는 단계; 및
    (b) 상기 측정된 발현 또는 활성 수준을 정상 대조군 시료의 수준과 비교하는 단계를 포함하는, 퇴행성 뇌신경 질환의 진단을 위한 정보제공방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 (b) 단계에서, 개체의 조직 또는 세포에서 측정된 GIP 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성 수준이 정상 대조군에 비해 감소된 경우, 퇴행성 뇌신경 질환으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것인, 퇴행성 뇌신경 질환의 진단을 위한 정보제공방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 (b) 단계에서, 개체의 분비 시료에서 상기 측정된 GIP 유전자 또는 이의 단백질의 발현 또는 활성 수준이 정상 대조군에 비해 증가된 경우, 퇴행성 뇌신경 질환으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것인, 퇴행성 뇌신경 질환의 진단을 위한 정보제공방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 분비 시료는 콧물, 타액, 뇨, 객담, 및 림프액로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것인, 퇴행성 뇌신경 질환의 진단을 위한 정보제공방법.
  17. 청구항 13에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 발현 수준을 측정하는 방법은 역전사 중합효소반응 (RT-PCR), 경쟁적 역전사 중합효소반응 (Competitive RT-PCR), 실시간 역전사 중합효소반응 (Realtime RT-PCR), RNase 보호 분석법 (RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅 (Northern blotting), DNA 칩, 웨스턴 블랏, ELISA (enzyme linked immunosorbent assay), 방사선면역분석 (RIA: Radioimmunoassay), 방사 면역 확산법 (radioimmunodiffusion), 오우크테로니 (Ouchterlony) 면역확산법, 로케트 (rocket) 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역침전 분석법 (Immunoprecipitation Assay), 보체 고정 분석법 (Complement Fixation Assay), 유세포분석 (Fluorescence Activated Cell Sorter, FACS) 및 단백질 칩 (protein chip)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 방법인 것인, 퇴행성 뇌신경 질환의 진단을 위한 정보제공방법.
  18. 청구항 13에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 Abca1, Abcg1, Camk2b, Cldn22, Cnn1, Gna15, Gramd1b, Has2, Hist1h2ao, Lyz2, Pllp, Rcor2l1, Rtn2, S100a9, Scd, 및 Tnnt3으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 또는 활성 수준을 정상 대조군 시료의 수준과 비교하는 단계를 더 포함하는 것인, 퇴행성 뇌신경 질환의 진단을 위한 정보제공방법.
  19. 청구항 13에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 Adra1a, Akr1b10, Cyp1b1, Epm2a, Fank1, Fbxo44, Lat2, Odf3, Pcbd1, Sv2b, Tmem116, 및 Txk로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 또는 활성 수준을 정상 대조군 시료의 수준과 비교하는 단계를 더 포함하는 것인, 퇴행성 뇌신경 질환의 진단을 위한 정보제공방법.
  20. 청구항 13에 있어서,
    상기 퇴행성 뇌신경 질환은 알츠하이머병, 치매, 밀로이드맥관병증, 대뇌 아밀로이드 맥관병증, 전신성 아밀로이드병, 더취형 아밀로이드증 및 봉입체 구염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인, 퇴행성 뇌신경 질환의 진단을 위한 정보제공방법.
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