KR20200099724A - A biomarker composition for diagnosing or prognosising thyroid cancer comprising GDF 15 - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 GDF 15를 포함하는 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측용 바이오마커 조성물 및 이를 이용한 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측용 조성물, 키트, 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측을 위한 정보 제공 방법 에 관한 것이다.The present invention is a biomarker composition for thyroid cancer diagnosis or thyroid cancer prognosis prediction comprising GDF 15, and a composition, kit for thyroid cancer diagnosis or thyroid cancer prognosis prediction using the same, a method for providing information for diagnosis of thyroid cancer or prediction of thyroid cancer prognosis About.
암(癌, cancer)은 신체의 어느 조직에서나 발생할 수 있으며, 암세포는 일반적으로 인접한 조직에 침투하여 파괴하고, 점점 순환계를 침범하여 암 발생부위로부터 멀리 떨어진 신체의 다른 부위로 전이되어 결국 숙주를 죽게 한다. 암세포는 비정상적으로 분열하며, 현미경하에서 관찰해보면 정상적인 조직이나, 세포의 형태를 잃고 비정상적인 기능을 나타낸다. 비정상적인 성장을 하는 세포가 모두 악성 종양이 되지는 않으며, 양성 종양이 아닌 것만이 악성 종양인 암이 된다.Cancer can occur in any tissue in the body, and cancer cells generally infiltrate and destroy adjacent tissues, gradually invade the circulatory system, and spread to other parts of the body far from the cancer site, eventually killing the host. do. Cancer cells divide abnormally, and when observed under a microscope, normal tissues or cells lose their shape and exhibit abnormal functions. Not all cells with abnormal growth become malignant tumors, only non-benign tumors become malignant tumors.
갑상선암(甲狀腺癌, thyroid neoplasm, thyroid cancer)은 갑상선호르몬을 생산하고, 칼슘 농도를 조절하는 기능이 있는 갑상선에서 생기는 악성종양이다. 갑상선 암은 특히 대한갑상선 질병학회에 보고된 자료에 의하면 2006년 기준 국내 암 발병률의 4위를 차지하고 있으며 여성의 경우는 1위를 차지하고 있고, 이러한 증가는 갑상선유두암종(papillary thyroid carcinoma, PTC)의 증가로 인한 것으로 알려져 있으며, 현재 한국에서 갑상선 암의 약 97%가 유두암종이다.Thyroid cancer (甲狀腺癌, thyroid neoplasm, thyroid cancer) is a malignant tumor that occurs in the thyroid gland, which produces thyroid hormone and regulates calcium concentration. According to the data reported to the Korean Society for Thyroid Disease, thyroid cancer was ranked 4th in the domestic cancer incidence rate as of 2006, and it was ranked 1st in women. This increase was attributed to papillary thyroid carcinoma (PTC). It is known to be due to an increase, and currently, about 97% of thyroid cancers in Korea are papillary carcinomas.
갑상선 암의 원인은 방사선 노출, 성호르몬 등으로 알려졌으나 아직 정확한 원인에 대한 규명은 이루어지지 않고 있다. 따라서, 상기 갑상선 암에 대한 암 발생 기전(tumorigenesis), 진단(Diagnosis), 암 진행(Cancer progression) 및 예후(Prognosis)에 대한 관심이 높아져왔다.The causes of thyroid cancer are known to be radiation exposure and sex hormones, but the exact cause has not been identified. Therefore, interest in tumorigenesis, diagnosis, cancer progression, and prognosis for thyroid cancer has increased.
갑상선 암은 조기에 발견하여 수술하면 생존율이 매우 높으므로 조기에 정확하게 진단하는 방법을 구축하는 것이 매우 중요한바, 갑상선 암에 대한 위험인자를 찾아내고 이를 활용하여 갑상선 암에 대한 예방 시스템을 구축하는 것이 필요하다. Since the survival rate of thyroid cancer is very high if it is detected early and operated, it is very important to establish a method for accurately diagnosing thyroid cancer early. It is very important to find a risk factor for thyroid cancer and build a preventive system for thyroid cancer using this. need.
인체의 암은 일종의 암표지 항원이라 일컬어지는 다양한 분자들을 발현시켜 분비한다. 현재 다양한 종류의 암환자들의 혈청을 분석하여 암의 발병과 전이의 진단 및 치료에 사용될 수 있는 항원들이 제시되고 있다. 지금까지 발견된 암 마커는 약 60여종에 이르는데, 현재 상용화되고 있는 암 마커로는 AFP(간암), CEA(대장암, 위암, 췌장암, 유방암), HCG(융모상피암), PAP(전립선암), NSE(폐암), C15-3(유방암), CA19-9(대장암, 췌장암)등을 들 수 있다. 그러나 갑상선 암의 진단 및 치료에 탁월한 효과가 있는 진단 마커나 항암제는 개발되어 있지 않은 실정이다. Cancer in the human body expresses and secretes various molecules called cancer-marking antigens. Currently, antigens that can be used for diagnosis and treatment of the onset and metastasis of cancer by analyzing the serum of various types of cancer patients are suggested. There are about 60 cancer markers discovered so far. Currently, commercially available cancer markers include AFP (liver cancer), CEA (colorectal cancer, gastric cancer, pancreatic cancer, breast cancer), HCG (choriocarcinoma), and PAP (prostate cancer). , NSE (lung cancer), C15-3 (breast cancer), CA19-9 (colorectal cancer, pancreatic cancer), and the like. However, there are no diagnostic markers or anticancer drugs that have excellent effects in the diagnosis and treatment of thyroid cancer.
또한 암의 검사수단은 물리적인 것이 대부분이다. 그 예로 위장 X선 촬영으로 이중조영법, 압박촬영법 또는 점막촬영법 등이 있다. 또한 내시경을 사용하여 내부 장기를 직접 육안으로 확인함으로써 X선 검사에서 나타나지 않는 아주 작은 병변까지 발견할 수 있을 뿐 아니라 암이 의심스러운 장소에서 직접 조직검사(생검)를 시행하여 그 진단율을 높이고 있다. 하지만 이 방법은 검사과정이 비교적 간단하다는 장점에도 불구하고 진단 성공률이 높지 않은 문제, 위생상의 문제 및 검사가 진행되는 동안 환자로 하여금 고통을 감수해야 하는 문제가 있어, 이를 대체할 만한 암의 진단 방법이 필요하다.Also, most of the cancer tests are physical. For example, gastrointestinal X-rays include double-contrast, compression, or mucosal imaging. In addition, by directly visually checking the internal organs using an endoscope, it is possible to detect even very small lesions that do not appear on X-rays, as well as to increase the diagnosis rate by performing a biopsy (biopsy) directly at a place where cancer is suspected. However, despite the advantage that the examination process is relatively simple, this method has problems that the diagnosis success rate is not high, hygiene problems, and problems that require the patient to suffer while the examination is in progress. I need this.
암을 치료하기 위해서는 치료 이전의 단계에서 높은 민감도와 특이도를 가진 암의 진단이 무엇보다 중요하며, 이러한 진단은 암의 초기에 발견될 수 있는 것이어야 한다. 조기 진단된 암의 경우 매우 높은 완치율을 나타내기 때문이다. 따라서 비침습성이며, 고감도 및 고특이성으로 암을 조기에 진단할 수 있는 방법의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 나아가 구체적 암에 대한 예후를 예측한 맞춤형 진단 및 치료가 필요하다. 하지만 현재까지 암 진단에 있어서 초기에 특이적으로 병소를 감지하여 발병 여부를 판단하는 분자적 진단 기술은 미미한 실정이고 특정 암에 대해서는 아직까지 그 방법이 전무한 상태라고 해도 과언이 아니다.In order to treat cancer, the diagnosis of cancer with high sensitivity and specificity in the pre-treatment stage is of paramount importance, and this diagnosis should be one that can be detected early in the cancer. This is because early diagnosis of cancer shows a very high cure rate. Therefore, development of a method that is non-invasive and capable of early diagnosis of cancer with high sensitivity and high specificity is required. Furthermore, there is a need for customized diagnosis and treatment that predicts the prognosis for specific cancers. However, it is not an exaggeration to say that the molecular diagnosis technology for determining whether or not to develop by detecting a lesion at an early stage in cancer diagnosis is insignificant, and there is still no method for a specific cancer.
이에 효과적인 갑상선 암 진단을 위한 진단 방법 또는 이를 진단할 수 있는 마커의 발견에 대한 필요성이 절실하다.Accordingly, there is an urgent need for a diagnostic method for effective thyroid cancer diagnosis or discovery of a marker capable of diagnosing the same.
갑상선 암은 갑상선 유두암, 갑상선 여포암, 갑상선 수질암, 갑상선 역형성 암으로 크게 분류되며, 갑상선 유두암, 갑상선 여포암, 갑상선 수질암이 전체 갑상선 암의 95%이상을 차지하며 치료 반응도 좋고, 예후가 불량하지 않지만, 갑상선 역형성 암은 전체 갑상선 암의 5% 미만을 차지하나 치료 반응도 나쁘고 예후가 불량한 것으로 알려져 있다. 또한 갑상선 암은 재발률이 27%에 이르고, 폐, 뼈, 림프절 전이가 많이 발생한다. 특히 갑상선 암이 폐에 전이되는 경우, 기존의 항암 치료 효과가 높지 않아 갑상선 암의 전이를 억제할 새로운 치료방법이 요구되고 있다.Thyroid cancer is largely classified into thyroid papillary cancer, thyroid follicular cancer, thyroid medullary cancer, and thyroid anaplastic cancer. Thyroid papillary cancer, thyroid follicular cancer, and medullary thyroid cancer account for more than 95% of all thyroid cancers, and the treatment response is good, and the prognosis is good. Although not poor, thyroid anaplastic cancer accounts for less than 5% of all thyroid cancers, but the treatment response is also poor and the prognosis is known to be poor. In addition, thyroid cancer has a recurrence rate of 27%, and metastasis of lung, bone, and lymph nodes occurs. In particular, when thyroid cancer is metastasized to the lungs, the existing anticancer treatment effect is not high, so a new treatment method to suppress the metastasis of thyroid cancer is required.
갑상선암은 생존률이 다른 암에 비하여 높다고 알려진 암에 해당하나, 수술 후 10년 이상 경과시 15~20%에서 재발 혹은 전이를 하는 난치성 갑상선암으로 가는 경우가 있다. 그럼에도 불구하고, 아직까지 어떤 환자군이 그러한 난치성 임상경과를 보이는지에 대한 예후 예측인자는 없는 것이 현실이다. 이에 본 발명자들은 갑상선의 진단 또는 예후를 예측하기 위한 바이오마커를 연구하던 중, 갑상선 암 환자의 조직에서 GDF15 유전자의 발현이 증가하고, GDF15 단백질이 과 발현된 것을 확인하였으며, 갑상선 암환자의 혈청을 분석한 결과 GDF15가 갑상선 암 환자에서만 특이적으로 과발현되는 것을 관찰하고, GDF15의 갑상선암 진단 또는 예후 예측하기 위한 바이오마커로서의 가능성을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Thyroid cancer is known to have a higher survival rate than other cancers, but there are cases in which 15-20% of thyroid cancers recur or metastasize after 10 years or more after surgery. Nevertheless, it is a reality that there are no predictors of prognosis for which patient group has such a refractory clinical course yet. Accordingly, the present inventors confirmed that the expression of the GDF15 gene was increased and the GDF15 protein was overexpressed in the tissues of thyroid cancer patients while studying biomarkers for diagnosing or predicting the prognosis of thyroid gland, and the serum of thyroid cancer patients was As a result of the analysis, the present invention was completed by observing that GDF15 is specifically overexpressed only in thyroid cancer patients, and confirming the possibility of GDF15 as a biomarker for diagnosing or predicting thyroid cancer.
따라서 본 발명의 목적은 GDF15를 포함하는 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측용 바이오마커 조성물 및 이를 이용한 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측용 조성물, 키트, 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측을 위한 정보 제공 방법 및 이를 이용한 갑상선 암 치료제의 스크리닝 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide information for a thyroid cancer diagnosis or thyroid cancer prognosis prediction biomarker composition including GDF15, and a thyroid cancer diagnosis or thyroid cancer prognosis prediction composition using the same, kit, thyroid cancer diagnosis or thyroid cancer prognosis prediction It is to provide a method and a method for screening a thyroid cancer therapeutic agent using the same.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 GDF15를 포함하는 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측용 바이오마커 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a biomarker composition for diagnosing thyroid cancer or predicting a thyroid cancer prognosis comprising GDF15.
또한 본 발명은 GDF15의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for diagnosing thyroid cancer or predicting a thyroid cancer prognosis, including an agent measuring the expression level of GDF15.
또한 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측용 키트를 제공한다. In addition, the present invention provides a thyroid cancer diagnosis or thyroid cancer prognosis prediction kit comprising the composition.
또한 본 발명은 시료로부터 GDF15의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측을 위한 정보 제공 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method of providing information for diagnosing thyroid cancer or predicting a thyroid cancer prognosis, including measuring the expression level of GDF15 from a sample.
또한 본 발명은 (a) 갑상선 암 세포에서 GDF15의 발현 수준을 측정하는 단계; (b) 갑상선 암 치료제 후보물질을 처리하는 단계; (c) 상기 후보물질이 처리된 세포에서 GDF15의 발현 수준을 측정하는 단계; 및 (d) 상기 (a) 단계의 GDF15의 발현과 상기 (c) 단계의 GDF15의 발현 수준을 비교하는 단계;를 포함하는 갑상선 암 치료제의 스크리닝 방법을 제공한다. In addition, the present invention (a) measuring the expression level of GDF15 in thyroid cancer cells; (b) treating a thyroid cancer drug candidate; (c) measuring the expression level of GDF15 in cells treated with the candidate substance; And (d) comparing the expression level of GDF15 in step (a) with the expression level of GDF15 in step (c). It provides a screening method for a therapeutic agent for thyroid cancer comprising.
본 발명의 GDF15는 갑상선 암환자에서 과발현되며, GDF15는 갑상선암 세포의 세포 성장, 세포 이동 및 세포 침습과 관련이 깊은 인자이므로, GDF15를 바이오마커로 이용하면 갑상선 암을 진단할 수 있을 뿐만 아니라, 갑상선 암 환자의 예후까지 정확하게 예측할 수 있어, 관련된 제약 및 의료 사업에 유용하게 이용할 수 있다.GDF15 of the present invention is overexpressed in thyroid cancer patients, and GDF15 is a factor that is deeply related to cell growth, cell migration, and cell invasion of thyroid cancer cells. Therefore, using GDF15 as a biomarker can diagnose thyroid cancer, as well as thyroid cancer. As it can accurately predict the prognosis of cancer patients, it can be usefully used in related pharmaceutical and medical businesses.
도 1은 갑상선암 조직과 갑상선 정상 조직에서 GDF15의 유전자 발현의 차이를 나타낸 도이다.
도 2A는 갑상선암 조직 내 GDF15 단백질의 발현을 면역염색을 통해 확인한 도이다.
도 2B는 갑상선암 조직의 GDF15 단백질 면역염색 결과를 스코어링(scoring)한 것을 나타낸 도이다. 1 is a diagram showing the difference in gene expression of GDF15 in thyroid cancer tissues and normal thyroid tissues.
Figure 2A is a diagram confirming the expression of GDF15 protein in thyroid cancer tissue through immunostaining.
Figure 2B is a diagram showing the scoring (scoring) of the GDF15 protein immunostaining results of thyroid cancer tissue.
본 발명은 GDF15(Growth/differentiation factor 15)를 포함하는 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측용 바이오마커 조성물을 제공한다.The present invention provides a biomarker composition for diagnosing thyroid cancer or predicting a thyroid cancer prognosis comprising GDF15 (Growth/differentiation factor 15).
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 GDF15(Growth/differentiation factor 15)는 대식세포 억제성 사이토카인-1(Macrophage inhibitory cytokine-1)으로써, 형질 전환 성장 인자 베타 수퍼패밀리(transforming growth factor beta superfamily)에 속하는 단백질이다. GDF15는 정상상태일때 간, 신장, 심장, 폐와 같은 장기에서 낮은 농도로 존재하나, 장기가 손상되면 농도가 증가하는 특성을 보인다. GDF15의 기능은 아직 완전히 밝혀지지 않았으나, 염증 경로를 조절하고, 세포 사멸, 세포 수복 및 세포 성장과 같은 생물학적 반응에 관여하는 것으로 알려져 있다. GDF15 (Growth/differentiation factor 15) of the present invention is a macrophage inhibitory cytokine-1, and is a protein belonging to the transforming growth factor beta superfamily. GDF15 is present in low concentrations in organs such as liver, kidney, heart, and lungs under normal conditions, but when the organs are damaged, the concentration increases. The function of GDF15 has not yet been fully elucidated, but it is known to regulate inflammatory pathways and participate in biological responses such as cell death, cell repair and cell growth.
본 발명에서의 'GDF15'는 갑상선 암 환자의 조직 및 혈청에서 발현양이 상승하는 인자로써, 갑상선 암세포의 증식, 이동, 침습을 증진시키며, 본 발명에서는 상기 GDF15를 갑상선 암의 진단 및 예후 예측용 바이오마커로 사용하였다.'GDF15' in the present invention is a factor that increases the amount of expression in tissues and serum of thyroid cancer patients, and promotes proliferation, migration, and invasion of thyroid cancer cells, and in the present invention, the GDF15 is used for diagnosis and prognosis of thyroid cancer. It was used as a biomarker.
본 발명에서의 '갑상선 암'은 갑상선에 발생하는 종양을 모두 포함할 수 있고, 바람직하게는 주위 조직에 침윤하면서 빠르게 성장하고 신체 각 부위에 확산되거나 전이되어 생명을 위협하는 갑상선 유두암, 갑상선 여포암, 갑상선 수질암 및 갑상선 역형성암을 포함한다. 따라서 본 발명은 GDF15를 포함하는 갑상선 유두암, 갑상선 여포암, 갑상선 수질암, 갑상선 역형성암을 진단하는 조성물을 제공하며, 본 발명에서 진단이 가능한 갑상선 암은 가장 바람직하게는 갑상선 유두암일 수 있다.'Thyroid cancer' in the present invention may include all tumors occurring in the thyroid gland, and preferably, thyroid papillary cancer, thyroid follicular cancer, which is life-threatening by infiltrating the surrounding tissues and growing rapidly and spreading or metastasizing to each part of the body. , Medullary thyroid cancer and anaplastic thyroid cancer. Accordingly, the present invention provides a composition for diagnosing papillary thyroid cancer, thyroid follicular cancer, thyroid medullary cancer, and thyroid anaplastic cancer including GDF15, and the thyroid cancer that can be diagnosed in the present invention may be most preferably thyroid papillary cancer.
본 발명에서의 용어 '진단'은 병리 상태의 존재 또는 특징을 확인하는 것을 의미한다. 상기 진단은 발병 여부 뿐 만 아니라 암의 경과, 병기, 전이 여부 등을 확인하는 것을 모두 포함하는 의미이다. 본 발명의 목적상, 진단은 갑상선 암의 발병, 경과, 병기 상태, 전이 여부 또는 특징을 확인하는 것을 의미한다.The term'diagnosis' in the present invention means to confirm the presence or characteristics of a pathological condition. The diagnosis includes not only the onset, but also the course, stage, and metastasis of cancer. For the purposes of the present invention, diagnosis means to determine the onset, course, stage state, metastasis, or characteristics of thyroid cancer.
본 발명에서의 용어 T 병기는 갑상선 암 환자의 종양의 크기에 따라 결정되는 병기로, 종양의 지름이 2cm이하인 경우 T1 병기로, 2cm 이상 4cm 이하인 경우 T2 병기로, 종양의 크기가 4cm 이상인 경우 T3 병기에 속한다고 판단한다. T4a 병기는 종양의 크기와 무관하게 갑상선 피막 밖으로 확장되어 피하 연부조직, 후두, 기관, 식도, 또는 반회신경을 침습하는 병기이며, T4b 병기는 종양이 척추 앞 근막까지 침습하거나 경동맥 혹은 종격동 혈관을 감싸는 경우의 병기이다. 그 외 원발성 종양의 크기는 알 수 없으나, 종양의 갑상선 외 확장이 없는 경우 Tx 병기로 판단한다.In the present invention, the term T is a stage determined according to the size of a thyroid cancer patient's tumor, if the diameter of the tumor is 2 cm or less, it is the T1 stage, 2 cm or more and 4 cm or less, the T2 stage, and the tumor size is 4 cm or more, T3 Judging that it belongs to the weapon. Stage T4a is a stage in which the tumor extends outside the thyroid capsule regardless of the size of the tumor and invades the subcutaneous soft tissue, larynx, trachea, esophagus, or semi-recurrent nerve. It is the weapon of the case. In addition, the size of the primary tumor is unknown, but if there is no expansion of the tumor beyond the thyroid gland, it is determined as Tx stage.
특히, 본 발명의 갑상선 암의 진단 및 예후 예측용 바이오마커 조성물을 이용하면 갑상선 암 환자가 어떤 병기에 속하는지 진단할 수 있으며, 구체적으로 갑상선암 환자가 T1, T2, T3 및 T4으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 병기에 속하는지 진단이 가능하다. 정상 대조군 대비 GDF15 검출양이 높아 갑상선 암을 갖는 것으로 진단된 환자 중에서 GDF15의 검출양을 상대적으로 비교하여 T 병기를 진단할 수 있으며, 특히, 혈청 내 GDF15 수준이 높은 경우에는 해당 갑상선 암 환자가 T2, T3 또는 T4에 해당하는 것으로, 혈청 내 GDF15 발현 수준이 낮은 경우 갑상선 암 환자가 T1에 해당하는 것으로 진단할 수 있다. 또한, 혈청 내 GDF15 농도가 높은 경우, 바람직하게는 400pg/ml 이상인 경우, 측면 림프절(lateral lymph node)에 전이된 경우를 포함하는 N1b stage로 예측 할 수 있으며, 현미경적 피막 침습(microscopic capsular invasion), 림프혈관 침습(lymphovascular invasion) 및 림프절 전이가 발생할 확률이 높음을 예측할 수 있고, 갑상선 암 재발률이 높을 것을 예측할 수 있다.In particular, the use of the biomarker composition for diagnosing and predicting the prognosis of thyroid cancer of the present invention can diagnose which stage a thyroid cancer patient belongs to, and specifically, the thyroid cancer patient is selected from the group consisting of T1, T2, T3 and T4. It is possible to diagnose whether it belongs to one stage. Among patients diagnosed as having thyroid cancer because the amount of GDF15 detected is higher than that of the normal control group, stage T can be diagnosed by comparing the amount of detection of GDF15 relatively. In particular, if the level of GDF15 in the serum is high, the corresponding thyroid cancer patient is T2. , T3 or T4, and when the level of GDF15 expression in serum is low, thyroid cancer patients can be diagnosed as corresponding to T1. In addition, if the concentration of GDF15 in the serum is high, preferably 400 pg/ml or more, it can be predicted by the N1b stage, including metastases to lateral lymph nodes, and microscopic capsular invasion. , Lymphovascular invasion and lymph node metastasis can be predicted to be high, and the recurrence rate of thyroid cancer can be predicted.
본 발명에서 용어 '예후'란 암의 치료 후 해당 개체의 재발, 전이, 약물 반응성, 내성 등과 같은 여부를 판단하는 것을 의미한다. 바람직하게는 개체의 시료로부터 본 발명의 GDF15의 발현 수준을 확인함으로써 해당 개체의 갑상선 암 발병 여부 뿐만 아니라 향후 해당 개체의 생존 예후가 좋을지 여부에 대해서까지 예측이 가능한 것을 의미한다.In the present invention, the term'prognosis' refers to determining whether the individual has recurrence, metastasis, drug responsiveness, resistance, etc. after treatment of cancer. Preferably, by checking the expression level of GDF15 of the present invention from a sample of an individual, it means that it is possible to predict not only whether the individual develops thyroid cancer, but also whether the individual has a good survival prognosis in the future.
본 발명에서의 '갑상선암의 예후 예측'은 혈중 GDF15 발현수준을 통해 갑상선암의 전이 여부, 종양의 악성도, 재발률, 해당 개체의 생존 예후에 대하여 예측하는 것을 의미하며, 바람직하게는 GDF15 발현수준이 높게 나타나는 경우 현미경적 피막 침습, 림프혈관 침습 또는 림프절 전이의 발생 가능성이 높을 것을 예측하거나, 재발 가능성이 높을 것으로 예측하는 것을 의미한다. 따라서 본 발명의 바이오마커 조성물은 갑상선 암 림프절 전이, 림프혈관 침습 (lymphovascular invasion) 또는 재발 가능성 진단용일 수 있다.'Predicting the prognosis of thyroid cancer' in the present invention means predicting the metastasis of thyroid cancer, the malignancy of the tumor, the recurrence rate, and the survival prognosis of the individual through the level of GDF15 expression in the blood, and preferably, the GDF15 expression level is high. If present, it means predicting that the probability of occurrence of microscopic capsular invasion, lymphatic invasion, or lymph node metastasis is high, or that the probability of recurrence is high. Therefore, the biomarker composition of the present invention may be used to diagnose thyroid cancer lymph node metastasis, lymphovascular invasion, or recurrence.
본 발명에서 용어, '바이오마커'는 진단용 마커 또는 진단 마커로도 쓰일 수 있으며, 생물학적 시료에서 갑상선암 발생 여부를 구분하여 진단할 수 있는 물질을 말한다. 본 발명은 구체적인 일실시예로, 갑상선암 환자의 혈청에서 GDF15의 발현이 증가하는 것을 확인하였는 바, GDF15를 갑상선암 진단 또는 예후 예측용 바이오마커로 활용할 수 있다.In the present invention, the term'biomarker' may also be used as a diagnostic marker or a diagnostic marker, and refers to a substance capable of distinguishing whether or not thyroid cancer has occurred in a biological sample. In a specific embodiment of the present invention, it has been confirmed that the expression of GDF15 is increased in the serum of thyroid cancer patients, and GDF15 can be used as a biomarker for diagnosing thyroid cancer or predicting prognosis.
본 발명의 갑상선 암은 주위 조직에 침윤하면서 빠르게 성장하고 신체 각 부위에 확산되거나 전이되어 생명을 위협하는 갑상선 유두암, 갑상선 여포암, 갑상선 수질암 및 갑상선 역형성암을 포함하며, 본 발명에서 진단 및 예후 예측이 가능한 갑상선 암은 바람직하게는 갑상선 유두암일 수 있다The thyroid cancer of the present invention infiltrates surrounding tissues and grows rapidly and spreads or metastases to various parts of the body, including life-threatening thyroid papillary cancer, thyroid follicular cancer, medullary thyroid cancer, and thyroid anaplastic cancer. Thyroid cancer with predictable prognosis may preferably be papillary thyroid cancer.
또한 본 발명은 GDF15의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for diagnosing thyroid cancer or predicting thyroid cancer prognosis, including an agent measuring the expression level of GDF15.
본 발명에 있어서, 'GDF15의 발현 수준을 측정하는 제제'란 상기와 같이 갑상선암 환자의 생물학적 시료에서 발현이 증가하는 마커인 GDF15의 단백질 또는 이를 코딩하는 mRNA에 특이적으로 결합하여, 이의 발현 수준을 확인함으로써 GDF15의 검출에 사용될 수 있는 분자를 의미한다.In the present invention, the term'agent for measuring the expression level of GDF15' refers to a protein of GDF15, a marker that increases expression in a biological sample of a thyroid cancer patient as described above, or an mRNA encoding it, and specifically binds to the expression level thereof. It refers to a molecule that can be used for detection of GDF15 by identification.
또한 상기 GDF15 검출용 제제는 상기 GDF15에 특이적으로 결합하는 올리고 펩타이드, 모노클로날 항체, 폴리클로날 항체, 키메릭(chimeric) 항체, 리간드, PNA(Peptide nucleic acid) 또는 앱타머(aptamer) 일 수 있으며 또한, GDF15의 mRNA에 특이적으로 결합하는 프라이머 또는 프로브, 또는 화합물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. In addition, the agent for detecting GDF15 is an oligopeptide, monoclonal antibody, polyclonal antibody, chimeric antibody, ligand, PNA (Peptide nucleic acid) or aptamer that specifically binds to the GDF15. In addition, it may be a primer, a probe, or a compound that specifically binds to the mRNA of GDF15, but is not limited thereto.
또한 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측용 키트를 제공한다. In addition, the present invention provides a thyroid cancer diagnosis or thyroid cancer prognosis prediction kit comprising the composition.
상기 키트는 RT PCR 키트, 마이크로어레이 칩(micro array chip) 키트, DNA 키트, 또는 단백질 칩 키트를 포함하며, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 키트는 마커 단백질에 해당하는 GDF15의 발현 수준을 확인하여 이를 검출함으로써 갑상선 암의 진단 또는 예후 예측을 할 수 있다. 본 발명의 키트에는 갑상선 암의 진단 또는 예후 예측을 위하여 선택적으로 마커를 인지하는 항체 뿐만 아니라 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성성분 조성물, 용액, 또는 장치가 포함될 수 있다.The kit includes, but is not limited to, an RT PCR kit, a micro array chip kit, a DNA kit, or a protein chip kit. The kit of the present invention can diagnose or predict the prognosis of thyroid cancer by checking and detecting the expression level of GDF15 corresponding to the marker protein. The kit of the present invention may include an antibody that selectively recognizes a marker for diagnosis or prognosis of thyroid cancer, as well as one or more other component compositions, solutions, or devices suitable for analysis methods.
단백질의 발현 수준 측정은 암의 진단 또는 예후 예측을 위하여 생물학적 시료에서 마커 단백질의 존재 여부와 발현 정도를 확인하는 과정으로, 상기 GDF15에 특이적으로 결합하는 항체를 이용해 단백질의 양을 확인할 수 있다.The measurement of the protein expression level is a process of confirming the presence and expression of a marker protein in a biological sample for diagnosis or prognosis of cancer, and the amount of the protein can be determined using an antibody that specifically binds to GDF15.
또한, 본 발명의 GDF15 발현 수준을 측정하기 위한 키트는 항체의 면역학적 검출을 위하여 기질, 적당한 완충용액, 발색 효소 또는 형광물질로 표지된 2차 항체, 및 발색 기질 등을 포함할 수 있다. 상기에서 기질은 니트로셀룰로오스 막, 폴리비닐 수지로 합성된 96 웰 플레이트, 폴리스티렌 수지로 합성된 96 웰 플레이트 및 유리로 된 슬라이드 글라스 등이 이용될 수 있고, 발색효소는 퍼옥시다아제(peroxidase), 알칼라인 포스파타아제(alkaline phosphatase) 등이 사용될 수 있고, 형광물질은 FITC, RITC 등이 사용될 수 있고, 발색기질액은 ABTS(2,2'-아지노-비스-(3-에틸벤조티아졸린-6-설폰산)) 또는 OPD(O-페닐렌디아민), TMB(테트라메틸 벤지딘)가 사용될 수 있다. 바람직하게는 개체의 시료로부터 본 발명의 GDF15 발현 수준을 확인함으로써 해당 개체의 갑상선 암 발병 여부뿐만 아니라, 향후 해당 개체의 생존 예후가 좋을지 여부에 대해서까지 예측할 수 있다.In addition, the kit for measuring the expression level of GDF15 of the present invention may include a substrate, a suitable buffer solution, a secondary antibody labeled with a color developing enzyme or a fluorescent substance, and a color developing substrate for immunological detection of the antibody. In the above, the substrate may be a nitrocellulose membrane, a 96-well plate synthesized with polyvinyl resin, a 96-well plate synthesized with polystyrene resin, and a slide glass made of glass, and the coloring enzyme is peroxidase, alkaline force. Fatase (alkaline phosphatase), etc. can be used, FITC, RITC, etc. can be used as a fluorescent substance, and ABTS (2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfur) Phonic acid)) or OPD (O-phenylenediamine), TMB (tetramethyl benzidine) can be used. Preferably, by checking the GDF15 expression level of the present invention from a sample of an individual, it is possible to predict not only whether the individual develops thyroid cancer, but also whether the individual has a good survival prognosis in the future.
또한 본 발명은 시료로부터 GDF15의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예측을 위한 정보 제공 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method of providing information for diagnosing thyroid cancer or predicting thyroid cancer, including measuring the expression level of GDF15 from a sample.
상기 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측을 위한 정보는 갑상선암 환자의 GDF15 발현에 대한 측정 정보이고, 본 발명의 목적상, GDF15의 발현이 증가된 것으로 측정되는 경우, 갑상선암 세포의 세포 성장, 세포 이동 및 세포 침습이 증가되어 갑상선암이 야기된다는 것을 제시하는 것이다. 따라서 본 발명의 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측을 위한 정보는 바람직하게는 대상이 갑상선 암인지 여부, 갑상선 암의 T 병기, N 병기, 현미경적 피막 침습(microscopic capsular invasion), 림프혈관 침습(lymphovascular invasion), 림프절 전이 또는 재발 여부에 관한 정보를 포함할 수 있다.The information for diagnosing thyroid cancer or predicting the prognosis of thyroid cancer is measurement information on the expression of GDF15 in patients with thyroid cancer, and for the purposes of the present invention, when it is determined that the expression of GDF15 is increased, cell growth, cell migration, and This suggests that increased cellular invasion leads to thyroid cancer. Therefore, the information for diagnosis of thyroid cancer or prediction of thyroid cancer prognosis of the present invention is preferably whether the target is thyroid cancer, stage T, stage N of thyroid cancer, microscopic capsular invasion, lymphatic vessel invasion (lymphovascular). invasion), lymph node metastasis or recurrence.
따라서 본 발명은 혈중 GDF15 발현수준이 정상 대조군 대비 높은 경우 갑상선 암 환자 환자인 것으로 판단할 수 있고, 특히 혈중 GDF15 발현수준이 바람직하게는 400pg/ml 이상인 경우 T2, T3 또는 T4 병기에 해당하는 것으로 예측할 수 있고, 혈중 GDF15 발현수준이 이보다 낮은 경우 T1 병기에 해당하는 것으로 예측하는 것을 특징으로 하는, 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측을 위한 정보 제공 방법을 제공한다. Therefore, the present invention can be determined to be a thyroid cancer patient if the blood GDF15 expression level is higher than that of the normal control group, and in particular, if the blood GDF15 expression level is preferably 400 pg/ml or more, it is predicted that it corresponds to the T2, T3 or T4 stage. In addition, a method of providing information for diagnosing thyroid cancer or predicting a thyroid cancer prognosis is provided, which is characterized in predicting that it corresponds to stage T1 when the blood GDF15 expression level is lower than this.
또한, 본 발명은 혈중 GDF15 발현수준이 정상 대조군 대비 높은 경우, 바람직하게는 400pg/ml 이상인 경우 갑상선 암 환자가 N1b 병기에 해당하는 것으로 예측하는 것을 특징으로 하는, 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측을 위한 정보 제공 방법을 제공한다. In addition, the present invention is characterized in that when the blood GDF15 expression level is higher than that of the normal control group, preferably 400 pg/ml or more, the thyroid cancer patient is predicted to correspond to the N1b stage, and the diagnosis of thyroid cancer or the prediction of the thyroid cancer prognosis Provides information provision method for
따라서 본 발명은 혈중 GDF15 발현수준이 정상 대조군 대비 높은 경우 현미경적 피막 침습(microscopic capsular invasion), 림프혈관 침습(lymphovascular invasion), 또는 림프절 전이의 발생가능성 및 높을 것으로 진단 또는 예측하는 것을 특징으로 하는, 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측을 위한 정보 제공 방법을 제공한다. Therefore, the present invention is characterized by diagnosing or predicting that the occurrence of GDF15 expression level in blood is higher than that of the normal control group, microscopic capsular invasion, lymphovascular invasion, or lymph node metastasis. It provides a method of providing information for diagnosing thyroid cancer or predicting a thyroid cancer prognosis.
또한 본 발명은 혈중 GDF15 발현수준이 정상 대조군 대비 높은 경우, 재발률이 높을 것으로 진단 또는 예측하는 것을 특징으로 하는, 갑상선 암 진단 또는 갑상선 암 예후 예측을 위한 정보 제공 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method of providing information for diagnosing thyroid cancer or predicting a thyroid cancer prognosis, characterized in that, when the expression level of GDF15 in blood is higher than that of the normal control group, the recurrence rate is diagnosed or predicted to be high.
본 발명에 있어서, 'GDF15의 발현 수준을 측정'이란 암의 진단을 위하여 생물학적 시료에서 마커 단백질의 존재 여부와 발현 정도를 확인하는 과정으로, 상기 GDF15 또는 GDF15의 mRNA에 특이적으로 결합하는 물질을 이용해 GDF15의 발현수준을 확인할 수 있다.In the present invention,'measurement of the expression level of GDF15' is a process of checking the presence and expression level of a marker protein in a biological sample for diagnosis of cancer, and a substance that specifically binds to the mRNA of GDF15 or GDF15 The expression level of GDF15 can be confirmed using.
본 발명에 있어서, 상기 시료는 혈액, 혈청, 혈장, 림프액, 뇌척수액, 복수, 요 및 조직생검으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the sample may be selected from the group consisting of blood, serum, plasma, lymph fluid, cerebrospinal fluid, ascites, urine and tissue biopsy, but is not limited thereto.
상기 GDF15의 발현 수준을 측정하는 방법은 웨스턴 블랏(Western blot), 효소면역분석법(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA), 방사선면역분석법(radioimmunoassay), 방사면역확산법(radioimmunodiffusion), 오우크테로니(Ouchterlony) 면역확산법, 로케트(Ouchterlony) 면역 전기 영동, 조직 면역 염색, 면역 침전 분석(immunoprecipitation assay), 보체 고정 분석법(complete fixation assay), FACS(Flow Cytometry) 및 단백질 칩(protein chip)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Methods for measuring the expression level of GDF15 include Western blot, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), radioimmunoassay, radioimmunodiffusion, and Ouchterlony. ) Immuno-diffusion method, Ouchterlony immunoelectrophoresis, tissue immunostaining, immunoprecipitation assay, complete fixation assay, FACS (Flow Cytometry), and protein chip. , Is not limited thereto.
또한 본 발명은 (a) 갑상선 암 세포에서 GDF15의 발현 수준을 측정하는 단계; (b) 갑상선 암 치료제 후보물질을 처리하는 단계; (c) 상기 후보물질이 처리된 세포에서 GDF15의 발현 수준을 측정하는 단계; 및 (d) 상기 (a) 단계의 GDF15의 발현과 상기 (c) 단계의 GDF15의 발현 수준을 비교하는 단계; 를 포함하는 갑상선 암 치료제의 스크리닝 방법을 제공한다. In addition, the present invention (a) measuring the expression level of GDF15 in thyroid cancer cells; (b) treating a thyroid cancer drug candidate; (c) measuring the expression level of GDF15 in cells treated with the candidate substance; And (d) comparing the expression level of GDF15 in step (a) with the expression level of GDF15 in step (c). It provides a screening method for a thyroid cancer treatment comprising a.
구체적으로, 갑상선 암 치료제 후보 물질의 존재 및 부존재하에서 GDF15 발현의 증가 또는 감소를 비교하는 방법으로 암 치료제를 스크리닝하는데 유용하게 사용할 수 있다. GDF15의 발현 수준을 간접적으로 또는 직접적으로 감소시키는 물질은 본 발명에서 개시하고 있는 갑상선암의 치료제로서 선택할 수 있다.Specifically, a method of comparing the increase or decrease of GDF15 expression in the presence and absence of a thyroid cancer therapeutic candidate substance can be usefully used for screening a cancer therapeutic agent. Substances that indirectly or directly reduce the expression level of GDF15 can be selected as a therapeutic agent for thyroid cancer disclosed in the present invention.
상기 (c) 단계에서, 대상 물질이 실험군의 GDF15의 발현을 억제시키는 경우 이는 갑상선암 세포주의 세포 성장, 세포 이동 및 세포 침습을 억제시킬 수 있으므로 갑상선암 치료제로서 선별될 수 있다.In the step (c), when the target substance inhibits the expression of GDF15 in the experimental group, it may inhibit cell growth, cell migration, and cell invasion of the thyroid cancer cell line, and thus may be selected as a thyroid cancer therapeutic agent.
본 명세서에서 달리 정의되지 않은 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 의미를 갖는 것이다.Terms not otherwise defined in the specification have the meanings commonly used in the art to which the present invention belongs.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples. However, the following examples are only illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the following.
실시예 1.Example 1. 갑상선암 환자 조직에서 GDF15 유전자 과발현의 확인Identification of GDF15 gene overexpression in tissues of thyroid cancer patients
갑상선암 환자 조직에서 GDF15의 과발현을 확인하기 위해, 충남대학교 병원에 내원한 갑상선암 진단을 받은 환자 중 갑상선 전 절제술을 시행한 환자 8명에서 정상 조직과 암 조직을 RNA sequencing을 통해 비교하였다. 모든 실험은 충남대학교 의과대학의 임상시험 심사위원회로부터 승인되었으며, RNA 시퀀싱 결과를 도 1에 나타내었다. To confirm the overexpression of GDF15 in tissues of thyroid cancer patients, 8 patients who had undergone total thyroidectomy among patients diagnosed with thyroid cancer who visited Chungnam National University Hospital were compared between normal and cancerous tissues through RNA sequencing. All experiments were approved by the clinical trial review committee of Chungnam National University College of Medicine, and the RNA sequencing results are shown in FIG.
도 1에 나타낸 바와 같이, GDF15유전자 전사체의 발현 수준이 정상조직에 비하여 암조직에서 약 4.7배 정도 증가됨을 확인하였다. 이는 GDF15 mRNA 발현이 정상 갑상선 조직에 비하여 암조직에서 증가되었다는 것을 의미한다.As shown in Fig. 1, it was confirmed that the expression level of the GDF15 gene transcript was increased by about 4.7 times in cancer tissues compared to normal tissues. This means that GDF15 mRNA expression was increased in cancer tissues compared to normal thyroid tissues.
실시예 2.Example 2. 갑상선암 환자 조직내 GDF15 단백질의 과발현의 입증Demonstration of overexpression of GDF15 protein in tissues of thyroid cancer patients
갑상선암 조직에서 GDF15 단백질의 과발현 여부를 확인하기 위해 갑상선암 환자 조직을 파라핀 블록 샘플로 제작한 후, 파라핀 블록 샘플 면역염색을 실시하여, GDF15 단백질의 발현 정도를 확인하였다. 구체적으로 조직 섹션 슬라이드를 크실렌으로 탈파라핀하고, 일차 다클론항체 (희석된 1:100, Abcam, Cambridge, UK, anti-GDF15 항체)를 이용하여 1시간동안 배양한 후, 슬라이드를 세척하고, polymer HRP 항 마우스 면역 글로불린 (Dako, Carpinteria, CA)을 추가로 20분 배양 후 세척하여 면역염색 슬라이드를 제작하였다. 면역염색 슬라이드의 GDF15단백 발현을 확인하기 위하여 스캐닝 스코프를 사용하여 디지털 스캔하였으며(Aperio Scanscope CS 시스템, U.S.A), 그 결과를 도 2A에 나타내었다.In order to check whether the GDF15 protein was overexpressed in the thyroid cancer tissue, the tissue of the thyroid cancer patient was prepared as a paraffin block sample, and then immunostained with the paraffin block sample was performed to check the expression level of the GDF15 protein. Specifically, tissue section slides were deparaffinized with xylene, and incubated for 1 hour using a primary polyclonal antibody (diluted 1:100, Abcam, Cambridge, UK, anti-GDF15 antibody), and then the slides were washed and polymerized. HRP anti-mouse immunoglobulin (Dako, Carpinteria, CA) was incubated for an additional 20 minutes and washed to prepare immunostaining slides. In order to confirm the expression of the GDF15 protein on the immunostained slides, digital scanning was performed using a scanning scope (Aperio Scanscope CS system, U.S.A), and the results are shown in FIG. 2A.
도 2A에 나타난 바와 같이, 갑상선 암 조직이 정상 조직으로 침습하는 부위(invasive front)에서 GDF15의 면역염색이 짙게 염색된 것을 확인하였다. 이러한 결과는, 정상 조직 보다 갑상선 암 조직에서 GDF15 단백질이 과발현된다는 것을 의미한다. 이러한 면역염색 결과를 토대로 정량적 분석을 위하여 총 266 명의 갑상선 암 환자의 array 조직에서 GDF15 면역염색을 수행하였으며, 염색된 정도를 도 2B 에 나타낸 바와 같이 음성은 0+, 양성은 1+, 2+, 3+로 스코어링하여 분류하였으며, 정량적 분석을 수행하였다.As shown in FIG. 2A, it was confirmed that the immunostaining of GDF15 was darkly stained at the invasive front of the thyroid cancer tissue. These results indicate that the GDF15 protein is overexpressed in thyroid cancer tissues than in normal tissues. Based on these immunostaining results, GDF15 immunostaining was performed on array tissues of a total of 266 thyroid cancer patients for quantitative analysis, and the degree of staining was shown in FIG. 2B. Classified by scoring as 3+, and quantitative analysis was performed.
실시예 3.Example 3. GDF15 발현량에 따른 임상 양상의 비교.Comparison of clinical features according to the expression level of GDF15.
3.1. GDF15 발현량에 따른 임상 양상 차이 3.1. Differences in clinical aspects according to the expression level of GDF15
충남대학교 병원에 내원한 266명의 갑상선암 환자들의 조직에서 면역염색을 시행하였으며, 실시예 2 및 도 2B에서 분류한 바와 같이, 조직 내 GDF15 단백질의 발현 정도에 따라 환자를 GDF발현이 음성(0+)인 그룹과 GDF15발현이 양성인 군(1+, 2+, 3+)으로 나누어 임상 양상의 차이를 분석하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Immunostaining was performed on the tissues of 266 thyroid cancer patients who visited Chungnam National University Hospital, and as classified in Example 2 and FIG. 2B, the patient had negative GDF expression (0+) depending on the expression level of the GDF15 protein in the tissue. The difference in clinical aspects was analyzed by dividing into a phosphorus group and a group in which GDF15 expression was positive (1+, 2+, 3+), and the results are shown in Table 1.
그 결과, 표 1에 나타난 바와 같이, GDF15 단백질이 발현된 군에서 T stage, 현미경적 피막 침습(Microscopic capsular invasion), 갑상선 외 확장(Extrathyroid extension), 림프혈관 침습(Lymphovascular invasion), 림프절 전이(Lymph node metastasis)가 더 많았으며, 종양의 공격성(tumor aggressiveness)과 관련된 BRAFV600E 변이(mutation) 유무도 관련성이 있음을 확인하였다.As a result, as shown in Table 1, in the group expressing GDF15 protein, T stage, microscopic capsular invasion, extrathyroid extension, lymphovascular invasion, and lymph node metastasis (Lymph node metastasis), and the presence or absence of BRAF V600E mutation related to tumor aggressiveness was also confirmed.
3.2. GDF15 발현과 독립 연관성 있는 임상 인자의 확인 3.2. Identification of clinical factors independent of GDF15 expression
상기 실시예 3.1.에서 확인한 GDF15와 관련성이 있는 임상 인자 중, GDF15의 발현과 독립적으로 관련이 있는 임상 인자를 찾기 위하여, 상기 표 1의 결과를 토대로 다중 회귀 분석을 시행하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.Among the clinical factors related to GDF15 identified in Example 3.1., multiple regression analysis was performed based on the results of Table 1 in order to find the clinical factors independently related to the expression of GDF15, and the results are shown in Table 2. Shown in.
그 결과, 표 2에서 나타난 바와 같이, GDF15발현은 독립적으로 림프절 전이 및 BRAFV600E 변이와 관련성이 있음을 확인하였다. 따라서 GDF15 발현 측정을 통해, 갑상선 암 진단뿐만 아니라 특히 림프절 전이 여부, BRAFV600E 변이에 대해서도 예측, 진단이 가능함을 확인하였다. As a result, as shown in Table 2, it was confirmed that GDF15 expression is independently associated with lymph node metastasis and BRAF V600E mutation. Therefore, by measuring GDF15 expression, it was confirmed that not only thyroid cancer can be diagnosed, but also lymph node metastasis and BRAF V600E mutation can be predicted and diagnosed.
실시예 4.Example 4. GDF15의 갑상선 암 특이적 진단 마커로써 가능성 확인Confirmation of the possibility of GDF15 as a specific diagnostic marker for thyroid cancer
GDF15은 암 조직뿐 아니라, 다양한 스트레스 상황 (암, 패혈증, 당뇨, 비만 등 대사성 질환)에서 증가하는 것으로 알려져 있어, GDF15가 다른 스트레스 상황과 관계없이 갑상선 암 특이적 진단에 사용될 수 있는지 확인하기 위하여, 정상군과 갑상선암으로 진단을 받은 환자들을 대상으로 혈청 내 GDF15 및 다양한 임상인자들을 측정하였다. 구체적으로, 10년 이상의 follow up 주기를 지닌 갑상선 유두암 환자 129명을 실험군으로 하고, 갑상선암이 없는 정상인을 대조군으로 하여 실험을 수행하였다. 혈청내 GDF15의 발현양을 정확히 측정하기 위해, 8시간 이상의 금식기간을 가진 환자군 및 대조군에서 아침 공복 시에 채혈한 혈액을 혈청의 상태로 충남대학교 인체자원은행에 -70℃에 보관하였고, 해당 샘플을 이용하여 실험을 실시하고 그 결과를 표 3에 나타내었다.GDF15 is known to increase not only in cancerous tissues, but also in various stressful situations (metabolic diseases such as cancer, sepsis, diabetes, obesity, etc.), so to confirm whether GDF15 can be used for specific diagnosis of thyroid cancer regardless of other stressful situations, Serum GDF15 and various clinical factors were measured in the normal group and patients diagnosed with thyroid cancer. Specifically, 129 patients with papillary thyroid cancer with a follow-up cycle of 10 years or more were used as the experimental group, and normal subjects without thyroid cancer were used as the control group. In order to accurately measure the expression level of GDF15 in the serum, blood sampled at the time of fasting in the morning from the patient group and the control group with a fasting period of 8 hours or longer was stored in the state of serum at -70°C in the Human Resources Bank of Chungnam National University. The experiment was performed using and the results are shown in Table 3.
표 3에 나타난 바와 같이 혈청 내 GDF15 발현 수준은 갑상선암 환자에서 높은 수준으로 나타난 것이 확인되나, 혈청 내 GDF15 발현 수준 이외의 지표는 갑상선 암과의 관계에 있어서 혈청 내 GDF15 발현 수준만큼의 유의적인 관련성을 나타내지 않았다. 이는 표 3의 다양한 인자들과 무관하게 GDF15 발현이 갑상선 암 유무에 의하여 변화된다는 것을 보여주는 결과이며, 혈청 내 GDF15 발현 수준 측정을 통해, GDF15가 갑상선 암 진단에 있어 특이적인 바이오마커로 이용될 수 있음을 확인하였다.As shown in Table 3, it was confirmed that the level of GDF15 expression in serum appeared to be high in thyroid cancer patients, but indices other than the level of GDF15 expression in serum were as significant as the level of GDF15 expression in serum in relation to thyroid cancer. Did not show. This is a result showing that the expression of GDF15 is changed by the presence or absence of thyroid cancer irrespective of the various factors in Table 3.By measuring the expression level of GDF15 in the serum, GDF15 can be used as a specific biomarker in the diagnosis of thyroid cancer. Was confirmed.
실시예 5.Example 5. 혈청 내 GDF15 발현수준 측정을 통한 갑상선 암 진단 및 예후 예측의 가능성 확인.Diagnosis of thyroid cancer and prognosis by measuring the expression level of GDF15 in serum.
혈청 내 GDF15 발현수준이 갑상선암 진단 및 재발 예측과 같은 예후 예측을 할 수 있는 바이오마커에 해당하는지 알기 위하여, 갑상선 암 환자들의 혈청 내 GDF15의 발현수준을 측정하였다. In order to determine whether the expression level of GDF15 in serum corresponds to a biomarker capable of predicting prognosis such as diagnosis of thyroid cancer and prediction of recurrence, the expression level of GDF15 in the serum of thyroid cancer patients was measured.
5.1 갑상선암에 대한 바이오마커로써 기준이 되는 혈청 내 GDF농도의 선정 5.1 Selection of serum GDF concentration as a biomarker for thyroid cancer
측정한 혈청 내 GDF15 농도를 다양한 기준, 즉 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500pg/ml 등 다양한 기준으로 분류하여 갑상선암 환자들의 임상양상을 비교하였다. 그 결과 혈청 내 GDF15 농도 400pg/mL를 기준으로 하였을 때 갑상선암 환자의 다양한 임상양상 및 재발과의 연관성을 발견하여 혈청 내 GDF 농도 400pg/mL를 분류 기준으로 선정하였다.The measured serum GDF15 concentration was classified into various criteria such as 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500 pg/ml, and the clinical features of thyroid cancer patients were compared. As a result, based on the serum GDF15 concentration of 400 pg/mL, the association with various clinical features and recurrence of thyroid cancer patients was found, and the serum GDF concentration of 400 pg/mL was selected as the classification criterion.
5.2 혈청 내 GDF 농도와 다양한 임상인자와의 관련성 확인.5.2 Confirmation of correlation between serum GDF concentration and various clinical factors.
다양한 임상 인자에 따라, 혈청 내 GDF15의 발현수준이 400pg/mL이상인 군과 400pg/mL미만인 군으로 분류, 비교하는 실험을 수행하고 그 결과를 표 5에 나타내었으며, 임상 인자 중 TMN stage의 정의와 관련된 내용을 표 4에 나타내었다.According to various clinical factors, an experiment was conducted to classify and compare the expression level of GDF15 in serum into a group having an expression level of 400 pg/mL or higher and a group having an expression level of less than 400 pg/mL, and the results are shown in Table 5, and the definition of TMN stage among clinical factors and Related contents are shown in Table 4.
표 5에 나타난 바와 같이, 갑상선 암환자에 있어서, 종양의 크기가 2cm 보다 작은 환자(T1 stage)보다 종양의 크기가 2cm이상인 환자에서(T2 stage, T3 stage) 혈청내 GDF15의 발현수준이 높은 것을 확인하여, 혈청 GDF15 농도가 400pg/mL 이상인 경우 T2 stage 또는 T3 stage로 예측 가능함을 확인하였다. 또한, 혈청 내 GDF15 농도가 400pg/mL이상인 경우, 측면 림프절(lateral lymph node)에 전이된 경우를 포함하는 N1b stage로 예측 가능하고, 현미경적 피막 침습(microscopic capsular invasion), 림프혈관 침습(lymphovascular invasion) 및 림프절 전이가 더 많이 나타나는 것을 확인하였으며, 갑상선 암 재발률이 높은 것을 확인하였다. As shown in Table 5, in thyroid cancer patients, the expression level of GDF15 in serum was higher in patients with tumors of 2 cm or more (T2 stage, T3 stage) than in patients with tumors smaller than 2 cm (T1 stage). By confirming, it was confirmed that if the serum GDF15 concentration is 400 pg/mL or more, it can be predicted as T2 stage or T3 stage. In addition, when the concentration of GDF15 in the serum is 400 pg/mL or more, it can be predicted by the N1b stage, including the case of metastasis to the lateral lymph node, and microscopic capsular invasion, lymphovascular invasion. ) And lymph node metastasis appeared more, and it was confirmed that the recurrence rate of thyroid cancer was high.
따라서, 혈청 내 GDF15의 발현수준을 측정하는 경우, 갑상선 암의 진단이 가능함과 동시에, 갑상선 암 환자의 구체적인 병기, 전이 여부, 종양의 악성도 및 재발을 예측할 수 있어 갑상선암 진단 및 예후 예측용 바이오마커로써 이용가능성을 확인하였다. Therefore, when measuring the expression level of GDF15 in serum, it is possible to diagnose thyroid cancer, and at the same time, it is possible to predict the specific stage, metastasis, malignancy and recurrence of the tumor in patients with thyroid cancer. The availability was confirmed.
Claims (13)
A biomarker composition for diagnosing thyroid cancer or predicting a thyroid cancer prognosis comprising GDF15 (Growth/differentiation factor 15).
According to claim 1, wherein the diagnosis is characterized in that the diagnosis is one stage selected from the group consisting of T1, T2, T3, and T4, thyroid cancer diagnosis or a biomarker composition for predicting thyroid cancer prognosis.
The biomarker composition for diagnosing thyroid cancer or predicting the prognosis of thyroid cancer according to claim 1, wherein the GDF15 promotes proliferation, migration, and invasion of thyroid cancer cells.
The biomarker composition of claim 1, wherein the composition is for diagnosis of thyroid cancer lymph node metastasis, lymphovascular invasion or recurrence possibility.
A composition for diagnosing thyroid cancer or predicting thyroid cancer prognosis, comprising an agent measuring the expression level of GDF15.
The method of claim 5, wherein the agent capable of measuring the expression level of GDF15 is an oligopeptide, monoclonal antibody, polyclonal antibody, chimeric antibody, ligand, PNA ( Peptide nucleic acid) or aptamer; Or a primer or probe, or a compound that specifically binds to the mRNA of GDF15; A composition for diagnosing thyroid cancer or predicting a thyroid cancer prognosis, characterized in that.
A kit for diagnosing thyroid cancer or predicting a thyroid cancer prognosis comprising the composition of any one of claims 1 to 6.
The kit of claim 7, wherein the kit is at least one selected from the group consisting of an RT-PCR kit, a microarray chip kit, a DNA kit, and a protein chip kit. Thyroid cancer diagnosis or thyroid cancer prognosis prediction kit.
A method of providing information for diagnosing thyroid cancer or predicting a thyroid cancer prognosis comprising measuring the expression level of GDF15 from the sample.
The method of claim 9, wherein the sample is selected from the group consisting of blood, serum, plasma, lymph fluid, cerebrospinal fluid, ascites, urine, and tissue biopsy.
The method of claim 9, wherein when the GDF15 expression level is higher than that of the normal control group, it is diagnosed or predicted that the probability of occurrence of microscopic capsular invasion, lymphovascular invasion, or lymph node metastasis is high. A method of providing information for diagnosing thyroid cancer or predicting a thyroid cancer prognosis.
The method of claim 9, wherein when the expression level of GDF15 is higher than that of the normal control group, the recurrence rate is diagnosed or predicted to be high.
(b) 갑상선 암 치료제 후보물질을 처리하는 단계;
(c) 상기 후보물질이 처리된 세포에서 GDF15의 발현 수준을 측정하는 단계; 및
(d) 상기 (a) 단계의 GDF15의 발현과 상기 (c) 단계의 GDF15의 발현 수준을 비교하는 단계;를 포함하는 갑상선 암 치료제의 스크리닝 방법.
(a) measuring the expression level of GDF15 in thyroid cancer cells;
(b) treating a thyroid cancer drug candidate;
(c) measuring the expression level of GDF15 in cells treated with the candidate substance; And
(d) comparing the expression level of GDF15 in step (a) with the expression level of GDF15 in step (c).
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|---|---|---|---|---|
| CN113311079A (en) * | 2021-05-10 | 2021-08-27 | 中国医学科学院北京协和医院 | Marker for thyroid cancer diagnosis, stratification and prognosis and application thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2366800A1 (en) * | 2010-03-01 | 2011-09-21 | Centrum Onkologii-Instytut im M. Sklodowskiej-Curie Oddzial w Gliwicach | Kit, method and use for the diagnosis of papillary thyroid cancer using a gene expression profile |
| US10100364B2 (en) * | 2007-08-30 | 2018-10-16 | Ait Austrian Institute Of Technology Gmbh | Set of tumor-markers |
-
2019
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