KR20210030883A - 인돌아민 2,3-이산소화 효소를 포함하는 전립선암 진단용 마커 - Google Patents

인돌아민 2,3-이산소화 효소를 포함하는 전립선암 진단용 마커 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인돌아민 2,3-이산소화 효소(indoleamine 2,3-dioxygenase) 또는 이의 대사체를 포함하는 전립선암 진단용 마커 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체를 이용하면 전립선암에서 과발현되는 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 특성을 통해 종래 전립선암의 진단 지표로 사용되고 있는 전립선 표면 항원 시험 (PSA 시험)을 대체하거나 보조하여, 전립선암을 보다 정확하고 빠르게 진단할 수 있다. 또한, 전립선암과 관련된 제약 및 의료 사업에서도 유용하게 사용될 수 있다.

Description

인돌아민 2,3-이산소화 효소를 포함하는 전립선암 진단용 마커 {Marker comprising Indoleamine-2,3-dioxygenase for diagnosing of prostate cancer}
본 발명은 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체를 포함하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측용 바이오 마커 조성물에 관한 것이다.
전립선암(prostate cancer)은 전립선에서 발생하는 악성 종양으로 서양에서 암으로 인한 사망률이 2위를 차지하며(Jamel A et al., CA Cancer J Clin 2010;60;277-300), 비슷하게 한국에서도 암 사망률의 주요 원인으로 지난 10년간 전립선암 발생이 빠르게 증가했다(Park SK et al., Prostate 2006; 66:1285-1291). 수십년 넘게 식이, 직업, 성병인자들을 포함하는 전립선암에 대한 외인성 위험 인자에 대한 역학 조사가 이뤄졌지만, 전립선암의 위험인자는 나이, 민족, 가족력에 대해서만 밝혀졌다(Chan JM et al., Cancer causes Control 2006;17:199-208).
대부분의 전립선암은 초기 발병 시에 무증상이고 느리게 성장하는 반면에, 특정 전립선암은 통증을 유발하고 치사에 이르게 된다. 현재, 두 가지 주요 유형의 비-침습성 스크리닝 시험이 남성에서의 전립선암 검출에 이용가능하다. 하나는 직장 수지 검사(DRE)로, 장갑 낀 손가락을 직장에 집어넣어 전립선을 촉진함으로써 의사로 하여금 전립선 이상을 검출하게 해주며, 다른 하나는 전립선 표면 항원 시험(PSA 시험)으로, 혈액 샘플 중 PSA 항원의 수준을 측정하는 것이다.
비록 FDA에서는 남성에서의 전립선암 검출에 도움을 주기 위하여 DRE와 함께 PSA 시험을 이용하는 것을 승인하였지만, PSA 시험에 의한 전립선암의 진단의 정확도는 아직 논란이 되고 있다. 최근에, PSA 스크리닝이 전립선암 사망률을 전혀 또는 거의 줄이지 못하면서 불필요한 통증과 부작용을 초래하는 치료 또는 시험으로 이끈다는 소견을 근거로, PSA 스크리닝에 대해 반대 입장의 권고를 한 문헌 [R. Chou et al., Ann. Intern. Med., October 7, 2011 E-375]; 및 [Djulbegovic et al., BMJ 2010, 341: c4543] 등이 발표된 바 있다. 실제로 PSA 수치가 기준치보다 낮음에도 전립선암으로 밝혀지는 위음성, 또는 기준치보다 높음에도 진단되는 위양성인 경우가 보고되어 추가적인 진단의 필요성은 지속적으로 지적되고 있다.
한편 전립선암의 대부분의 확진은 종양 세포의 존재에 대한 현미경 검사를 위하여 의심이 가는 환자로부터의 작은 전립선 조각을 적출하는 생검이다. 명백하게 그러한 절차는 다소 침습적이며 조기 스크리닝 및 검출에는 보다 덜 바람직하다.
따라서, 종래 PSA 시험법을 보완하며 보다 정확하게 전립선 암을 진단하기 위한 새로운 검출 지표 및 마커에 대한 필요성이 있다.
이에 본 발명자들은 전립선암을 진단할 수 있는 새로운 진단 방법에 대해 연구하던 중, 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체가 전립선암에서 특이적으로 과발현 되는 것을 확인하고 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체를 이용하면 전립선 표면 항원 시험 (PSA 시험)을 대체하거나 이를 보조할 수 있는 전립선암 진단이 가능함을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체를 포함하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측용 바이오마커 조성물, 이를 이용한 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측용 조성물, 키트, 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측을 위한 정보 제공 방법 및 전립선암 치료제의 스크리닝 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체를 포함하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측용 바이오마커 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측용 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측용 키트를 제공한다.
또한 본 발명은 생물학적 시료로부터 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측을 위한 정보 제공 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 (a) 생물학적 시료에서 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 측정하는 단계; (b) 전립선암 치료제 후보물질을 처리하는 단계; (c) 상기 후보물질이 처리된 생물학적 시료에서 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 측정하는 단계; 및 (d) 상기 (a) 단계의 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현과 상기 (c) 단계의 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 비교하는 단계를 포함하는 전립선암 치료제의 스크리닝 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체를 이용하면 전립선암에서 과발현되는 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 특성을 통해 종래 전립선암의 진단 지표로 사용되고 있는 전립선 표면 항원 시험 (PSA 시험)을 대체하거나 보조하여, 전립선암을 보다 정확하고 빠르게 진단할 수 있다. 또한, 전립선암과 관련된 제약 및 의료 사업에서도 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 전립선암 세포주(PC-3)와 대조군인 인간 정상 폐섬유 조직 세포(WI-38)에서의 IDO의 발현을 ELISA assay kit로 측정한 결과를 나타낸 도이다.
도 2는 신규 코호트 혈청 샘플에서의 IDO 발현을 ELISA assay kit로 측정한 결과를 나타낸 도이다.
도 3은 전립선암 세포주(PC-3)와 대조군인 인간 정상 폐섬유 조직 세포(WI-38)에서의 N-포밀 키누레닌의 발현양을 ELISA assay kit로 측정한 결과를 나타낸 도이다.
도 4는 신규 코호트 혈청 샘플에서의 N-포밀 키누레닌의 발현양을 ELISA assay kit로 측정한 결과를 나타낸 도이다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체를 포함하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측용 바이오마커 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 인돌아민 2,3-이산소화 효소 (Indoleamine-2,3-dioxygenase, IDO)는 Kynurenine 경로를 따라 트립토판 분해의 초기 속도 제한 단계를 촉매하는 세포 내 헴 함유 효소이다. IDO 활성에 의한 트립토판의 고갈은 T-세포의 활성화를 억제하는 반면에 Kynurenine 유도체 및 O2 자유 라디칼과 같은 트립토판 이화의 T-세포 증식 및 생존을 조절한다. IDO는 인간 조직 및 세포에서 발현되고 IFN-γ및 다른 염증성 사이토카인에 의한 염증 활동이 진행되는 동안 유도되는 것으로 알려져 있다.
본 발명의 상기 인돌아민 2,3-이산소화 효소는 전립선암의 바이오마커로서 사용될 수 있으나, 효소의 특성 상 효소 자체의 검출의 곤란성이 존재한다면, 인돌아민 2,3-이산소화 효소의 발현 측정과 더불어 상기 효소의 대사체 발현양을 측정하여 본원 발명의 바이오마커로서 이용할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 인돌아민 2,3-이산소화 효소의 대사체는 상기 효소의 대사 과정에서의 대사체를 모두 포함할 수 있으며, 바람직하게는 N-포밀 키누레닌(N-formyl kynurenine)일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어 "전립선암" 또는 "전립선 종양"은 상호 교환적으로 사용될 수 있으며, 용어 "진단" 은 분자적 또는 병리학적 상태, 질환 또는 병태의 확인, 예컨대 암의 확인을 언급하거나, 또는 특정 치료 계획으로부터 이익을 얻을 수 있는 암 환자의 확인을 의미한다.
본 발명의 전립선암 진단은 전립선 표면 항원 시험 (PSA) 시험과 같은 종래 전립선암 진단 방법과 개별적으로/동시에/순차적으로 수행될 수 있다.
한편 본 발명은 전립선암의 예후 예측에 대한 진단을 포함할 수 있으며, 용어 "예후"는 암 요법과 같은 치료로부터의 이익 가능성의 예측을 의미한다. 용어 "예측" 또는 "예측하는"은 본원에서 환자가 특정 항-전립선암 요법에 호의적으로 또는 비-호의적으로 (unfavorably) 반응하게 될 가능성을 언급하는 데 사용되며 구체적으로 환자가 치료, 예를 들어 특정 치료제로 치료 뒤에, 및 질환 진행 없이 소정 기간 동안 생존하거나 또는 호전할 것인지 여부 및/또는 그렇게 생존하거나 또는 호전할 확률에 관계한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "바이오마커"는 진단용 마커 또는 진단 마커로도 쓰일 수 있으며, 생물학적 시료에서 전립선암 발생 여부를 구분하여 진단할 수 있는 물질을 말한다. 본 발명은 구체적인 일실시예로, 전립선암 세포주 및 혈청에서 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현이 증가하는 것을 확인하였는바, 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체를 전립선암 진단 또는 예후 예측용 바이오마커로 활용할 수 있다.
또한, 본 발명은 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측용 조성물을 제공한다.
본 발명에서는 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 측정하는 제제를 이용하여 전립선암에 대한 진단을 수행할 수 있으며, 상기 제제는 상기 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체에 특이적으로 결합하는 올리고펩타이드, 모노클로날 항체, 폴리클로날 항체, 키메릭(chimeric) 항체, 리간드, PNA(Peptide nucleic acid) 또는 앱타머(aptamer) 일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 발현 수준을 측정할 수 있는 방법은 웨스턴 블롯, MALDI-TOF/MS, 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) 또는 단백질 칩(protein chip)을 포함할 수 있으며 상기 대사체가 화합물인 경우 발현 수준을 측정할 수 있는 방법은 질량분석기, 핵자기공명분광기, 액상 크로마토그래피, 고성능 액상 크로마토그래피(HPLC), 초고해상 액상 크로마토그래피(UPLC), 자외선분광기, 적외선분광기, 형광분광기 또는 ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay)를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측용 키트를 제공한다.
본 발명에 따른 “키트”란 인돌아민 2,3-이산소화 효소, 이의 대사체 또는 이를 검출하는 제제를 포함함으로써, 전립선암을 진단/예측할 수 있도록 하는 도구를 의미한다. 본 발명의 키트는 마커에 해당하는 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 확인하여 이를 검출함으로써 전립선암의 진단 또는 예후 예측을 할 수 있다. 본 발명의 키트에는 상기 조성물 외에도 전립선암 진단에 필요한 다른 구성성분 조성물, 용액, 장치가 포함될 수 있다.
또한, 상기 키트는 ELISA 키트, 마이크로어레이 칩(micro array chip) 키트 또는 단백질 칩 키트를 포함할 수 있다.
본 발명의 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준 측정은 암의 진단 또는 예후 예측을 위하여 생물학적 시료에서 마커의 존재 여부와 발현 정도를 확인하는 과정으로, 상기 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체에 특이적으로 결합하는 항체를 이용해 확인할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 생물학적 시료는 암 조직, 암 세포, 혈액, 혈청, 혈장, 림프액, 뇌척수액, 복수, 요 및 조직생검으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체 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 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체 발현 수준을 확인함으로써 해당 개체의 전립선암 발병 여부뿐만 아니라, 향후 해당 개체의 생존 예후가 좋을지 여부에 대해서까지 예측할 수 있다.
또한, 본 발명은 생물학적 시료로부터 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측을 위한 정보 제공 방법을 제공한다.
상기 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측을 위한 정보는 전립선암 환자의 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체 발현에 대한 측정 정보이고, 본 발명의 목적상, 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현이 증가된 것으로 측정되는 경우 전립선암 위험군 혹은 전립선암 진행과 관련되며, 상기와 같은 정보를 기반으로 본 발명은 대상의 전립선암 진단 및 예후 예측을 포함한 구체적인 정보를 제공한다.
본 발명에 있어서 상기 생물학적 시료는 암 조직, 암 세포, 혈액, 혈청, 혈장, 림프액, 뇌척수액, 복수, 요 및 조직생검으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 암 조직, 암 세포, 혈액 또는 혈청이나 이에 제한되지 않는다.
상기 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 확인하는 방법은 웨스턴 블롯, MALDI-TOF/MS, 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) 또는 단백질 칩(protein chip)을 포함할 수 있으며 상기 대사체가 화합물인 경우 발현 수준을 측정할 수 있는 방법은 질량분석기, 핵자기공명분광기, 액상 크로마토그래피, 고성능 액상 크로마토그래피(HPLC), 초고해상 액상 크로마토그래피(UPLC), 자외선분광기, 적외선분광기, 형광분광기 또는 ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay)를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은 (a) 생물학적 시료에서 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 측정하는 단계; (b) 전립선암 치료제 후보물질을 처리하는 단계; (c) 상기 후보물질이 처리된 생물학적 시료에서 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 측정하는 단계; 및 (d) 상기 (a) 단계의 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현과 상기 (c) 단계의 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 비교하는 단계를 포함하는 전립선암 치료제의 스크리닝 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서 상기 생물학적 시료는 암 조직, 암 세포, 혈액, 혈청, 혈장, 림프액, 뇌척수액, 복수, 요 및 조직생검으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 암 조직, 암 세포, 혈액 또는 혈청이나 이에 제한되지 않는다.
구체적으로, 전립선암 치료제 후보 물질의 존재 및 부존재하에서 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 증가 또는 감소를 비교하는 방법으로 암 치료제를 스크리닝하는데 유용하게 사용할 수 있다. 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 간접적으로 또는 직접적으로 감소시키는 물질은 본 발명에서 개시하고 있는 전립선암의 치료제로서 선택할 수 있다.
본 명세서에서 달리 정의되지 않은 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 의미를 갖는 것이다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 인돌아민 2,3-이산소화효소(indoleamine 2,3-dioxygenase, IDO) 또는 이의 대사체의 발현 확인을 위한 전립선암 세포주 및 혈청의 수득
인돌아민 2,3-이산소화효소(이하, 'IDO') 또는 이의 대사체인 N-포밀 키누레닌(N-formyl kynurenine)의 발현을 확인하기 위하여, 전립선암 세포주(PC-3) 및 인간 정상 폐섬유 조직 세포(WI-38)를 선정하였다. 본 실험에서는 각각의 세포주들을 CO2 incubator에서 T-75 flask를 사용하여 배양하였고, 각각 PC-3은 RPMI, WI-38은 EMEM를 사용하고 10% FBS, 1% Penicillin으로 조성된 배양액을 사용하여 배양시킨 후 사용하였다. 더불어 N-포밀 키누레닌의 발현 확인을 위해서는 추가적으로 정상 혈청 및 전립선암 위험군 혈청을 칠곡경북대학교병원으로부터 제공받아 사용하였다.
또한, 신규 코호트 혈청 샘플(정상 50개, 전립선암 50개)을 경북대학교병원으로부터 제공받아 본 실험을 위해 사용하였다.
실시예 2. IDO 발현 확인을 통한 IDO의 암 진단 및 예후 예측의 바이오마커로서의 가능성 확인
실시예 2.1. 세포주에서의 IDO 발현 확인을 통한 IDO의 암 진단 및 예후 예측의 바이오마커로서의 가능성 확인
IDO가 전립선암 진단 및 전립선암 환자의 예후를 예측할 수 있는 마커로서의 이용가능성을 확인하기 위하여, 상기 실시예 1에서 결정한 실험군인 전립선암 세포주(PC-3)와 대조군인 인간 정상 폐섬유 조직 세포(WI-38)에서의 IDO의 발현의 차이를 비교하였다. 상기 실험군과 대조군의 IDO 발현은 ELISA assay kit를 사용하여 확인하였고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.
도 1에 나타난 바와 같이, 전립선암 세포주(PC-3)에서의 IDO 발현(1729.497 mU/mg)이 대조군에서 검출된 발현(483.1597 mU/mg)에 비해 약 3.58배 증가한 것을 확인하였다. 따라서, 전립선암 환자에게만 특이적으로 발현이 증가하는 IDO가 바이오마커로서 활용될 수 있으며, 또한 세포 내 IDO 발현을 측정하면 전립선암을 손쉽게 진단할 수 있음을 확인하였다.
실시예 2.2. 신규 코호트 혈청에서의 IDO 발현 확인을 통한 IDO의 암 진단 및 예후 예측의 바이오마커로서의 가능성 확인
IDO가 전립선암 진단 및 전립선암 환자의 예후를 예측할 수 있는 마커로서의 이용가능성을 확인하기 위하여, 상기 실시예 1에서 경북대학교병원으로부터 제공받은 신규 코호트 혈청 샘플에서의 IDO 발현을 분석하였다. 상기 신규 코호트 혈청 샘플에서의 IDO 발현을 ELISA assay kit를 사용하여 확인하였고, 그 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2에 나타난 바와 같이, 전립선암 혈청 샘플에서의 IDO 발현(11399.92 mU/mg)이 정상 혈청 샘플에서의 IDO 발현(9667.964 mU/mg)보다 통계적으로 유의미하게 증가한 것을 확인하였다. 따라서, 전립선암 환자에게만 특이적으로 발현이 증가하는 IDO가 바이오마커로서 활용될 수 있으며, 또한 혈청 내 IDO 발현을 측정하면 전립선암을 손쉽게 진단할 수 있음을 확인하였다.
실시예 3. IDO의 대사체인 N-포밀 키누레닌(N-formyl kynurenine) 발현양 확인을 통한 N-포밀 키누레닌(N-formyl kynurenine)의 암 진단 및 예후 예측의 바이오마커로서의 가능성 확인
실시예 3.1. 세포주 및 혈청에서의 N-포밀 키누레닌의 발현양 확인
IDO는 트립토판의 대사 과정에 관여하는 키누레닌 경로(kynurenine pathway)에 포함되는 헴-포함 효소로서, 보다 구체적으로 상기 키누레닌 경로의 첫 단계에서는 IDO를 통해 L-트립토판이 N-포밀 키누레닌으로 산화된다.
따라서, IDO 대사체인 N-포밀 키누레닌의 전립선암 진단 및 전립선암 환자의 예후를 예측할 수 있는 마커로서의 이용가능성을 확인하기 위하여, 상기 실시예 1에서 결정한 실험군인 전립선암 세포주(PC-3), 대조군인 인간 정상 폐섬유 조직 세포(WI-38), 정상 혈청(control sera) 및 전립선암 위험군 혈청(PCa sera)에서의 N-포밀 키누레닌의 발현양의 차이를 비교하였다. 상기 N-포밀 키누레닌 발현은 ELISA assay kit를 사용하여 확인하였고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3에 나타난 바와 같이, 전립선암 세포주(PC-3)에서의 N-포밀 키누레닌 발현양(700.4464 pmole)이 대조군(WI-38)에서 검출된 양(443.5406 pmole)에 비해 통계적으로 유의미하게 증가한 것을 확인하였으며 정상 혈청에서의 N-포밀 키누레닌 발현양(2954.856 pmole)에 비해 전립선암 위험군 혈청에서의 N-포밀 키누레닌 발현양(3312.203 pmole)이 증가한 것을 확인하였다. 따라서, 전립선암 환자에게만 특이적으로 발현이 증가하는 N-포밀 키누레닌이 바이오마커로서 활용될 수 있으며, 또한 세포 및 혈청 내 N-포밀 키누레닌 발현양을 측정하면 전립선암을 손쉽게 진단할 수 있음을 확인하였다.
실시예 3.2. 신규 코호트 혈청에서의 N-포밀 키누레닌 발현양 확인
N-포밀 키누레닌의 전립선암 진단 및 전립선암 환자의 예후를 예측할 수 있는 마커로서의 이용가능성을 확인하기 위하여, 상기 실시예 1에서 경북대학교병원으로부터 제공받은 신규 코호트 혈청 샘플에서의 N-포밀 키누레닌 발현양을 분석하였다. 상기 신규 코호트 혈청 샘플에서의 N-포밀 키누레닌 발현을 ELISA assay kit를 사용하여 확인하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4에 나타난 바와 같이, 전립선암 혈청 샘플에서의 N-포밀 키누레닌 발현양(754.1928 pmole)이 정상 혈청 샘플에서의 N-포밀 키누레닌 발현양(644.604 pmole)보다 증가한 것을 확인하였다. 따라서, 전립선암 환자에게만 특이적으로 발현이 증가하는 N-포밀 키누레닌이 바이오마커로서 활용될 수 있으며, 또한 혈청 내 N-포밀 키누레닌 발현양을 측정하면 전립선암을 손쉽게 진단할 수 있음을 확인하였다.
상기 실시예를 통해 본 발명의 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체를 이용할 경우 상기 효소 및 대사체의 발현 분석을 통해 전립선암의 빠르고 정확한 진단 또는 예후 예측이 가능하여 전립선암 진단 또는 예후 예측을 위한 바이오마커로 활용할 수 있음을 확인하였다.

Claims (9)

  1. 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체를 포함하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측용 바이오마커 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 대사체는 N-포밀 키누레닌(N-formyl kynurenine)인 것을 특징으로 하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측용 바이오마커 조성물.
  3. 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측용 조성물.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준의 측정은 웨스턴 블롯, MALDI-TOF/MS, 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), 단백질 칩(protein chip), 질량분석기, 핵자기공명분광기, 액상 크로마토그래피, 고성능 액상 크로마토그래피(HPLC), 초고해상 액상 크로마토그래피(UPLC), 자외선분광기, 적외선분광기 및 형광분광기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 방법에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측용 조성물.
  5. 제 3항 또는 제 4항의 조성물을 포함하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측용 키트.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 키트는 ELISA 키트, 마이크로어레이 칩 키트 및 단백질 칩 키트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측용 키트.
  7. 시료로부터 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측을 위한 정보 제공 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 시료는 암 조직, 암 세포, 혈액, 혈청, 혈장, 림프액, 뇌척수액, 복수, 요 및 조직생검으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전립선암 진단 또는 전립선암 예후 예측을 위한 정보 제공 방법.
  9. (a) 생물학적 시료에서 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 측정하는 단계;
    (b) 전립선암 치료제 후보물질을 처리하는 단계;
    (c) 상기 후보물질이 처리된 생물학적 시료에서 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 측정하는 단계; 및
    (d) 상기 (a) 단계의 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현과 상기 (c) 단계의 인돌아민 2,3-이산소화 효소 또는 이의 대사체의 발현 수준을 비교하는 단계;를 포함하는 전립선암 치료제의 스크리닝 방법.
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