KR20220020538A - Marker for diagnosis of prostate cancer - Google Patents

Marker for diagnosis of prostate cancer Download PDF

Info

Publication number
KR20220020538A
KR20220020538A KR1020200100956A KR20200100956A KR20220020538A KR 20220020538 A KR20220020538 A KR 20220020538A KR 1020200100956 A KR1020200100956 A KR 1020200100956A KR 20200100956 A KR20200100956 A KR 20200100956A KR 20220020538 A KR20220020538 A KR 20220020538A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
prostate cancer
metastatic
psa
gene
cancer
Prior art date
Application number
KR1020200100956A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102565608B1 (en
Inventor
정재승
한기호
조형석
서원익
이찬호
Original Assignee
인제대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인제대학교 산학협력단 filed Critical 인제대학교 산학협력단
Priority to KR1020200100956A priority Critical patent/KR102565608B1/en
Publication of KR20220020538A publication Critical patent/KR20220020538A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102565608B1 publication Critical patent/KR102565608B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • C12Q1/6886Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material for cancer
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/118Prognosis of disease development
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/136Screening for pharmacological compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/158Expression markers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2500/00Screening for compounds of potential therapeutic value
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/50Determining the risk of developing a disease
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/56Staging of a disease; Further complications associated with the disease

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

The present invention relates to a marker for diagnosis and prognosis judgement of prostate cancer. According to the present invention, since an mRNA expression amount and detection amount of PSA in blood cancer cells isolated from blood, a PSA gene in the blood cancer cells which is a marker of the present invention can be usefully used for diagnosis and prognosis judgement of prostate cancer.

Description

전립선암 진단용 마커{MARKER FOR DIAGNOSIS OF PROSTATE CANCER}Marker for diagnosis of prostate cancer {MARKER FOR DIAGNOSIS OF PROSTATE CANCER}

본 발명은 전립선암의 진단 및 예후 판단을 위한 마커에 관한 것이다.The present invention relates to a marker for the diagnosis and prognosis of prostate cancer.

의약 분야에서의 진단 및 치료, 및 연구 분야에서 최종 목적 또는 다른 분석을 하기 위한 준비적인 도구로서 세포 타입 또는 세포 내 성분의 분리가 요구된다. 현재 연구실 및 임상 실험실에서 사용되는 많은 종류의 세포 타입 또는 세포 내 성분의 분류 방법이 있다. 다른 종류의 입자, 예를 들어 바이러스, 박테리아, 세포 및 다세포 개체를 빠르게 분리하는 것은 의약 연구, 임상적 진단 및 환경 분석 영역의 다양한 응용분야에서 중심적 단계이다. 신약개발 및 단백질 연구에서 빠르게 성장하는 지식들은 연구자들로 하여금 단백질-단백질 상호작용, 세포 신호 경로, 및 대사 과정의 마커에 대한 더 많은 이해를 신속하게 얻도록 하고 있다. 이러한 정보는 단일 단백질 탐지 방법, 예를 들어 ELISA 또는 웨스턴블로팅과 같은 전통적방법을 이용해서는 획득하기 어렵거나 불가능하다. 따라서 세포타입 또는 세포 내 성분의 분리가 더더욱 요구되고 있다.Isolation of cell types or intracellular components is required for diagnostic and therapeutic purposes in the medical field, and as a preparatory tool for final purposes or other analyses in the field of research. There are currently many classification methods for cell types or intracellular components used in laboratories and clinical laboratories. The rapid isolation of different types of particles, such as viruses, bacteria, cells and multicellular entities, is a central step in a variety of applications in the areas of pharmaceutical research, clinical diagnostics and environmental analysis. Rapidly growing knowledge in drug discovery and protein research is enabling researchers to rapidly gain a better understanding of markers of protein-protein interactions, cellular signaling pathways, and metabolic processes. Such information is difficult or impossible to obtain using traditional methods such as single protein detection methods, for example, ELISA or western blotting. Therefore, the separation of cell types or intracellular components is further required.

혈장과 같은 생물학적 샘플로부터 특정의 표적 생체분자를 분리하는 방법으로서, 실리카, 유리섬유, 음이온교환수지 또는 자성 비드를 이용하는 방법이 알려져 있다. 이들 중에서 자성 비드를 이용하는 방법에 따르면, 표면에 표적 생체분자와 결합될 수 있는 프로브를 갖는 자성 비드를 샘플 용액에 투입하여 표적 생체분자를 포획하게 하고, 샘플 용액으로부터 다시 자성 비드를 분리함으로써 표적 생체분자를 추출한다. 이렇게 자성 비드를 이용하여 표적 생체분자를 분리하는 방법 (bead based separation) 방법은 이미 상용화 되어서, 세포, 단백질,핵산 또는 기타의 생체분자 등을 분리하는데 널리 사용되고 있다. 예를 들면, 미국특허 US 6,893,881에서는 항체가 코팅된 상자성(paramagnetic) 비드를 사용하여 특정 표적 세포를 분리하는 방법을 제시하고 있다.As a method for isolating a specific target biomolecule from a biological sample such as plasma, a method using silica, glass fiber, anion exchange resin or magnetic beads is known. Among them, according to the method using magnetic beads, magnetic beads having a probe capable of binding to a target biomolecule on the surface are introduced into a sample solution to capture the target biomolecule, and the magnetic beads are separated from the sample solution again to separate the target biomolecule. extract molecules. This method of separating target biomolecules using magnetic beads (bead based separation) has already been commercialized and is widely used to separate cells, proteins, nucleic acids, or other biomolecules. For example, US Pat. No. 6,893,881 discloses a method for isolating specific target cells using antibody-coated paramagnetic beads.

이러한 자성 비드를 분리하기 위한 고구배 자장(HGMS: high gradient magnetic separation)을 이용하는 자기영동(magnetophoresis) 분리 기술은 간단한 구조와 함께 효율이 높고, 사용이 간편하며, 유전영동(dielectrophoresis)에 비해 가수분해 특성이 없는 장점이 있어 오랫동안 꾸준히 연구되고 있는 분야이다. 이러한 자기영동의 또 다른 장점은 자성입자와 바이오 분석물 간의 생친화적 결합에 의하여 생물적 특이성이 유지되고, 자기영동 힘은 미디어에 의하여 영향받지 않는다는 것이다.Magnetophoresis separation technology using high gradient magnetic separation (HGMS) to separate these magnetic beads has a simple structure, high efficiency, easy to use, and hydrolysis compared to dielectrophoresis. It is a field that has been continuously researched for a long time because of its advantages without characteristics. Another advantage of such magnetophoresis is that the biological specificity is maintained by the biocompatible binding between the magnetic particles and the bioanalyte, and the magnetophoretic force is not affected by the media.

종래 자기 영동 방법은 분리하고자 하는 자성을 가진 시료의 자기 영동 분리를 위해 자기장을 인가하는 자기 에너지원과 상기 외부 자기 에너지원에 의해 인가된 자기장 구배를 증폭하기 위한 자성체 마이크로 구조물 영역을 두고, 분리하고자 하는 자성을 가진 시료에 대해 자기 에너지원에서 자기장을 인가하여 자기 밀도 구배에 따라 분리하는 방식을 사용하고 있다. The conventional magnetophoretic method includes a magnetic energy source that applies a magnetic field for magnetophoretic separation of a sample having a magnetism to be separated and a magnetic microstructure region for amplifying a magnetic field gradient applied by the external magnetic energy source, A method of separating according to a magnetic density gradient by applying a magnetic field from a magnetic energy source to a sample having a magnetic field is used.

암은 세계적으로 높은 사망률을 보이고 있으며, 서구 사회에서는 심혈관 질환 다음으로 가장 일반적인 사망 원인이다. 특히, 인구의 고령화와 더불어 흡연 인구의 증가 및 대기 오염으로 인해 폐암이 증가하고 있으며, 식생활이 서구화되어 고지방식의 섭취가 일반화되고, 환경 오염 물질의 급격한 증가, 음주량의 증가 등으로 대장암, 유방암, 전립선암 등이 지속적으로 증가하는 추세에 있다. 이러한 실정에서 암의 조기 예방 및 치료를 가능하게하여 인간 건강의 증진, 건강한 삶의 질 향상 및 인류 보건 증진에 기여할 수 있는 항암 물질의 창출이 절실히 요구되고 있다. 암을 정복하기 위해 DNA 손상/복구의 기본적인 메커니즘, 아폽토시스, 종양형성, 및 분자 측면에서의 치료의 더 깊은 이해에 초점을 맞춘 혁신적인 암 연구가 강력하게 요구되며 (Varmus, 2006; Alberts, 2008, 2011), 이는 결국 암 요법에서의 돌파구가 될 수 있을 것이다. 악성 종양은 대부분의 경우 하나의 장기 (폐, 간, 신장, 위, 대장, 직장 등)에서 발생한 후 처음 발생한 원발 부위인 장기로부터 다른 조직으로 퍼져 나가는데, 이렇게 원발 부위로부터 다른 조직으로 퍼져 나가는 것을 전이 (metastasis)라 한다. 전이는 악성 종양의 진행에 수반되는 현상으로, 악성 종양 세포가 증식하고 암이 진행함에 따라 전이에 필요한 새로운 유전 형질을 획득한 후 혈관과 림프선으로 침윤하고 혈액과 림프를 따라 순환하다가 다른 조직에 정착한 후 증식하게 된다. Cancer has a high mortality rate worldwide and is the second most common cause of death in Western societies after cardiovascular disease. In particular, with the aging of the population, lung cancer is increasing due to an increase in the smoking population and air pollution. The consumption of a high-fat diet has become common due to the westernization of diet, and the rapid increase in environmental pollutants and the increase in alcohol consumption has resulted in colorectal cancer, breast cancer, etc. , prostate cancer, etc. are on a continuous increase. In this situation, there is an urgent need for the creation of anticancer substances that can contribute to the promotion of human health, the improvement of the quality of healthy life, and the promotion of human health by enabling the early prevention and treatment of cancer. Innovative cancer research focusing on a deeper understanding of the underlying mechanisms of DNA damage/repair, apoptosis, tumorigenesis, and treatment in molecular terms is strongly required to conquer cancer (Varmus, 2006; Alberts, 2008, 2011) ), which could eventually be a breakthrough in cancer therapy. In most cases, malignant tumors develop in one organ (lung, liver, kidney, stomach, large intestine, rectum, etc.) and then spread to other tissues from the primary site where they first occurred. It is called metastasis. Metastasis is a phenomenon accompanying the progression of malignant tumors. As malignant tumor cells proliferate and cancer progresses, they acquire new genetic traits necessary for metastasis, then infiltrate into blood vessels and lymph glands, circulate through blood and lymph, and settle in other tissues. After that, it will proliferate.

최근 암 조기 진단의 증가와 표적요법(targeted therapy)과 같은 치료법의 발전에도 불구하고 암은 여전히 사망 원인의 많은 부분을 차지하고 있으며, 대부분의 암들은 아직도 수술적인 제거를 통해 완치될 수 있을 뿐이다. 하지만 원발성 종양(primary tumor)이 제거된 후에도 많은 인자들의 관여에 의해 암의 국소적 재발(relapse) 및 원격 전이(metastasis)가 일어나는 것으로 확인되고 있다. 따라서 암 치료성적과 예후를 결정짓는 가장 중요한 요소 중 하나는 첫 진단 시 또는 치료 중에 전이된 암세포의 존재 여부를 판별하는 것이다. 암세포가 림프절이나 골수로 전이된 것을 “파종암 세포(disseminated tumor cell, DTC)", 암환자의 말초혈액 내에서 순환하는 암세포를 “혈중암세포(circulating tumor cell, CTC)"라고 정의하며, 이러한 암세포들은 원발 병소 또는 전이 병소로부터 탈락된 세포들이다. 혈중암세포(circulating tumor cell, CTC)는 암 진단, 치료 예후 분석, 미세전이 분석 등에 있어서 유력한 바이오마커로 기대되고 있을 뿐 만 아니라 기존의 암 진단 방법에 비해 분석 방법에 있어서 비침습(noninvasive) 방법이라는 장점을 가지고 있기 때문에 미래의 암 진단 방법으로 매우 유망하다. 하지만 혈중 암세포는 혈액 중 분포 비율이 전체 세포 10억개 당 암세포 1개 또는 백혈구 106~107개 당 암세포 1개 수준으로 매우 낮기 때문에 정확한 분석이 매우 어려우며 매우 정교한 분석 방법을 필요로 한다.Despite the recent increase in early diagnosis of cancer and the development of treatments such as targeted therapy, cancer still accounts for a large portion of the cause of death, and most cancers can still only be cured through surgical removal. However, even after the primary tumor is removed, it has been confirmed that local relapse and distant metastasis of cancer occur due to the involvement of many factors. Therefore, one of the most important factors in determining cancer treatment outcomes and prognosis is to determine the presence of metastasized cancer cells at the time of initial diagnosis or during treatment. Metastasis of cancer cells to lymph nodes or bone marrow is defined as “disseminated tumor cells (DTC)”, and cancer cells circulating in the peripheral blood of cancer patients are defined as “circulating tumor cells (CTC)”. These are cells that have shed from the primary or metastatic lesion. Circulating tumor cells (CTC) are not only expected to be powerful biomarkers in cancer diagnosis, treatment prognosis analysis, micrometastasis analysis, etc. Because it has advantages, it is very promising as a future cancer diagnosis method. However, since the distribution of blood cancer cells in the blood is very low at the level of 1 cancer cell per 1 billion total cells or 1 cancer cell per 10 6 to 10 7 white blood cells, accurate analysis is very difficult and requires a very sophisticated analysis method.

전립선암은 전세계적으로 가장 흔한 비뇨기계 종양 중 하나로서, 유방암과 폐암에 이어 세 번째로 빈번하게 발병이 되는 종양이다. 전립선암은 50세 이전에는 흔하지 않은 질환이나 50세를 넘게 되면 급격히 증가하는 양상을 보인다. 최근 평균 수명의 연장으로 국내에서도 노인 남성의 수가 급증하고 전립선암을 조기에 진단하여 악화되지 않도록 지속적인 관리를 필요로 한다. 특히 사람 전립선암은 뼈로 전이되는 성향을 가지는 것으로 보이며, 안드로겐 의존성 상태로부터 안드로겐 내성 상태로 불가피하게 진행되어 환자의 사망률을 증가시킨다고 알려져 있다. 대부분의 전립선암은 처음에는 안드로겐 의존형(AD)이다 (Feldman BJ etal., Nat Rev Cancer 20011:34-45. and Han M etal., J Urol 2001166:416-9.). 전립선암 세포는 처음에는 계속적인 증식을 하기 위해서 안드로겐을 필요로 한다. 안드로겐 차단 요법(ADT)을 통한 테스토스테론의 외과적(고환 절제술) 또는 내과적 (GnRH 작용제 또는 에스트로겐) 제거시, 또는 항-안드로겐제를 사용한 안드로겐 작용 차단시, 이에 대한 반응으로 감수성의 전립선암 세포의 급속한 세포자살이 유도된다. 양성 반응률은 전립선 특이 항원 (PSA)의 감소, 및 종양 체적의 안정화 또는 감소를 기준으로 약 86%이다. 일반적으로 발생되는 세포 사멸은 처음 수일 내지 일주일 동안 이루어진다. 그러나, 양성 반응 이후에 남아있는 세포는 사멸하지 않는 경향을 보이는 증식 정지 기간이 진행된다. 호르몬을 제거 및 차단한 지 18-36개월 이후에, 사례의 90%에서 증식이 재발한다. 생존하는 암세포는 일관되게 안드로겐 비의존형 또는 무반응형이 되고, 안드로겐-비의존적인(AI) 세포 증식이 뒤이어 이루어져 호르몬 불응성 전립선암(hormone-refractory prostate cancer, HRPC) 또는 거세 저항성 전립선암(castration resistant prostate cancer, CRPC)으로 발전한다 (Scher HI, Sawyers CL. J Clin Oncol 2006 23:8253-61.). 이러한 CRPC에는 현재 개발된 치료약이 없어서 환자가 결국 죽음에 이르게 된다. CRPC로의 전환을 가져오는 안드로겐 비의존성은 다양한 메카니즘에 의해 이루어지는 것으로 보인다. 더욱이, 전립선암 치료를 받은 남성의 약 25%는 병이 재발하여 추가적인 치료를 필요로 하는 질병으로서, 현재 미국에서 남자의 암 사망 원인 중 제2의 원인을 차지하고 있는바, 이에 대한 조기진단 및 치료가 필요한 실정이다. Prostate cancer is one of the most common urinary tract tumors worldwide, and is the third most common tumor after breast cancer and lung cancer. Prostate cancer is a rare disease before the age of 50, but it increases rapidly after the age of 50. Due to the recent increase in life expectancy, the number of elderly men in Korea is rapidly increasing, and prostate cancer is diagnosed at an early stage and continuous management is required to prevent deterioration. In particular, human prostate cancer appears to have a tendency to metastasize to bone, and it is known that it inevitably progresses from an androgen-dependent state to an androgen-resistant state, increasing the patient's mortality. Most prostate cancers are initially androgen dependent (AD) (Feldman BJ et al., Nat Rev Cancer 20011:34-45. and Han M et al., J Urol 2001166:416-9.). Prostate cancer cells initially need androgens in order to continue to proliferate. Upon surgical (orchiectomy) or medical (GnRH agonist or estrogen) removal of testosterone through androgen deprivation therapy (ADT), or blockade of androgen action with anti-androgens, the response of susceptible prostate cancer cells Rapid apoptosis is induced. The positive response rate is about 86% based on reduction of prostate specific antigen (PSA) and stabilization or reduction of tumor volume. Cell death, which normally occurs, occurs during the first few days to a week. However, after a positive reaction, the remaining cells undergo a period of proliferation arrest in which they do not tend to die. After 18-36 months of hormone removal and blockade, proliferation recurs in 90% of cases. Surviving cancer cells consistently become androgen-independent or unresponsive, followed by androgen-independent (AI) cell proliferation, resulting in hormone-refractory prostate cancer (HRPC) or castration resistant prostate cancer. prostate cancer, CRPC) (Scher HI, Sawyers CL. J Clin Oncol 2006 23:8253-61.). There is no currently developed treatment for CRPC, and the patient eventually dies. Androgen-independence leading to conversion to CRPC appears to be achieved by various mechanisms. Moreover, about 25% of men treated for prostate cancer relapse and require additional treatment. Currently, it is the second leading cause of cancer death among men in the United States. Early diagnosis and treatment for this disease is needed.

본 발명에서는 혈중암세포에서 검출할 수 있는 전립선암 특이적 마커, 특히, 전립선암의 발병 및 진행 정도를 진단할 수 있는 진단 마커를 개발하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to develop a prostate cancer-specific marker that can be detected in blood cancer cells, in particular, a diagnostic marker that can diagnose the onset and progression of prostate cancer.

상기 목적의 달성을 위해, 본 발명은 전립선암 진단용 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a composition for diagnosing prostate cancer.

또한, 본 발명은 전립선암 진단 키트를 제공한다. In addition, the present invention provides a prostate cancer diagnostic kit.

또한, 본 발명은 전립선암 억제제 스크리닝용 키트In addition, the present invention is a kit for prostate cancer inhibitor screening

아울러, 본 발명은 전립선암의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for providing information necessary for the diagnosis or prognosis of prostate cancer.

본 발명에 따르면, 혈액에서 분리한 혈중암세포에서 PSA의 mRNA 발현량 및 검출량이 전립선암의 병기에 특이적이므로, 이를 전립선암의 진단 및 예후 판단 용도로 유용하게 활용할 수 있다.According to the present invention, since the mRNA expression level and detection amount of PSA in blood cancer cells isolated from blood are specific to the stage of prostate cancer, it can be usefully used for diagnosis and prognosis of prostate cancer.

도 1은 혈중암세포(CTC)의 분리 및 유전자 분석을 위한 전체 실험 순서 모식도이다.
도 2는 자기영동의 방향을 조절하여 미세 입자를 분리하는 장치를 제조하는 과정을 나타낸다.
도 3은 제조된 자기영동의 방향을 조절하여 미세 입자를 분리하는 장치를 나타낸다.
도 4는 전립선암 환자들로부터 검출된 PSA 유전자의 검출율 및 검출된 PSA의 발현양을 나타낸 도이다.
도 5는 혈중 암세포 유래 PSA 유전자의 mRNA 수준과 환자 혈청 내 PSA 수준의 상관성을 확인한 도이다.
1 is a schematic diagram of the entire experimental sequence for the isolation and gene analysis of blood cancer cells (CTC).
2 shows a process of manufacturing a device for separating fine particles by controlling the direction of magnetophoresis.
3 shows an apparatus for separating fine particles by controlling the direction of the prepared magnetophoresis.
4 is a diagram showing the detection rate of the PSA gene and the detected PSA expression level from prostate cancer patients.
5 is a diagram confirming the correlation between the mRNA level of the PSA gene derived from cancer cells in the blood and the PSA level in the patient's serum.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명인 전립선암 진단용 마커의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention marker for diagnosing prostate cancer will be described with reference to the accompanying drawings.

일 측면에서, 본 발명은 혈중암세포 내 PSA 유전자를 포함하는 전립선암 진단용 마커에 관한 것이다.In one aspect, the present invention relates to a marker for diagnosing prostate cancer comprising a PSA gene in blood cancer cells.

일 측면에서, 본 발명은 혈중암세포 내 PSA 유전자를 포함하는 전립선암 예후 예측용 마커에 관한 것이다.In one aspect, the present invention relates to a marker for predicting prognosis of prostate cancer comprising a PSA gene in blood cancer cells.

본 발명에서 용어 “예후 예측용 마커, 예후를 판단하기 위한 바이오 마커 또는 예후 진단 마커(diagnosis marker)”란 전립선암의 재발 위험도를 예측/진단할 수 있는 물질로, 전립선암의 치료 후 재발되어 발전되는 호르몬 불응성 전립선암(hormone-refractory prostate cancer, HRPC) 또는 거세 저항성 전립선암(castration resistant prostate cancer, CRPC)의 발생 가능성과 유의미한 상관관계를 가지고 발현이 증가 또는 감소하는 양상을 보이는 폴리펩타이드 또는 핵산(예: mRNA 등), 지질 , 당지질, 당단백질, 당(단당류, 이당류, 올리고당류 등) 등과 같은 유기 생체 분자 등을 포함한다. 본 발명의 목적상, 상기 전립선암의 예후 예측용 마커는 혈중암세포 내 유전자 PSA로서, 전립선암에 특이적으로 mRNA 발현 정도가 증가하는 유전자이다. 이러한 마커는 유전자뿐만 아니라 어느 하나의 마커와 상보적인 DNA 또는 mRNA을 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the term “prognostic marker, biomarker for prognosis, or prognosis diagnostic marker” refers to a substance capable of predicting/diagnosing the risk of recurrence of prostate cancer, which recurs and develops after treatment of prostate cancer. A polypeptide or nucleic acid showing an increase or decrease in expression with a significant correlation with the likelihood of occurrence of hormone-refractory prostate cancer (HRPC) or castration resistant prostate cancer (CRPC) organic biomolecules such as (eg, mRNA, etc.), lipids, glycolipids, glycoproteins, sugars (monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, etc.). For the purpose of the present invention, the marker for predicting the prognosis of prostate cancer is a gene PSA in blood cancer cells, which is a gene with an increased level of mRNA expression specifically for prostate cancer. Preferably, such a marker includes not only a gene but also DNA or mRNA complementary to any one of the markers.

일 측면에서, 본 발명은 혈중암세포(circulating tumor cell, CTC)에서 PSA(prostate specific antigen) 유전자의 발현양을 측정하는 제제를 포함하는, 전립선암 진단용 조성물에 대한 것이다.In one aspect, the present invention relates to a composition for diagnosing prostate cancer, comprising an agent for measuring the expression level of a prostate specific antigen (PSA) gene in circulating tumor cells (CTC).

일 구현예에서, 전립선암은 국한 병기(Localized stages) 또는 전이 병기(Metastatic stages)일 수 있으며, 전이성 호르몬 양성 전립선암(metastatic hormone-sensitive prostate cancer, mHSPC) 또는 전이성 거세저항성 전립선암(metastatic castrate-resistant prostate cancer, mCRPC)인 것이 더욱 바람직하다.In one embodiment, the prostate cancer may be in Localized stages or Metastatic stages, metastatic hormone-sensitive prostate cancer (mHSPC) or metastatic castrate-resistant prostate cancer (mHSPC). resistant prostate cancer (mCRPC) is more preferable.

일 구현예에서, 상기 조성물은 PSA 유전자의 발현양을 PSA 유전자의 mRNA 수준 또는 단백질 수준에서 측정하는 제제를 포함할 수 있으며, 혈중암세포에서 PSA 유전자의 mRNA 수준에서 측정하는 제제를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.In one embodiment, the composition may include an agent for measuring the expression level of the PSA gene at the mRNA level or the protein level of the PSA gene, and more preferably include an agent for measuring the level of PSA gene mRNA in blood cancer cells Do.

일 구현예에서, mRNA 수준에서 측정하는 제제는, 상기 유전자의 핵산서열, 상기 핵산서열에 상보적인 핵산서열, 상기 핵산서열 및 상보적인 서열의 단편을 특이적으로 인식하는 프라미어 쌍, 프로브, 또는 프라이머 쌍 및 프로브일 수 있고 상기 측정은 중합효소연쇄반응, 실시간 RT-PCR (Real-time RT-PCR), 역전사 중합효소연쇄반응, 경쟁적 중합효소연쇄반응(Competitive RT-PCR), Nuclease 보호 분석(RNase, S1 nuclease assay), in situ 교잡법, 핵산 마이크로어레이, 노던블랏, DNA 칩, multiplex PCR 또는 ddPCR로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 방법으로 수행될 수 있다.In one embodiment, the agent measured at the mRNA level is a nucleic acid sequence of the gene, a nucleic acid sequence complementary to the nucleic acid sequence, a primer pair that specifically recognizes the nucleic acid sequence and a fragment of the complementary sequence, a probe, It may be a primer pair and a probe, and the measurement is polymerase chain reaction, real-time RT-PCR, reverse transcription polymerase chain reaction, competitive polymerase chain reaction (Competitive RT-PCR), nuclease protection assay ( RNase, S1 nuclease assay), in situ hybridization, nucleic acid microarray, Northern blot, DNA chip, multiplex PCR, or ddPCR may be performed by one or more methods selected from the group consisting of.

일 구현예에서, 단백질 수준에서 측정하는 제제는, 유전자의 단백질 전장 또는 그 단편을 특이적으로 인식하는 항체, 항체단편, 앱타머(aptamer), 아비머(avidity multimer) 또는 펩티도모방체(peptidomimetics)일 수 있으며, 상기 측정은 웨스턴블랏, ELISA(enzyme linked immunosorbent assay), 방사선면역분석(RIA: Radioimmunoassay), 방사면역확산법(radioimmunodiffusion), 면역 전기영동, 조직면역염색, 면역침전 분석법(Immunoprecipitation assay), 보체 고정 분석법(Complement Fixation Assay), FACS, 질량분석 또는 단백질 마이크로어레이로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 방법으로 수행될 수 있다.In one embodiment, the agent measured at the protein level is an antibody, antibody fragment, aptamer, avidity multimer, or peptidomimetics that specifically recognizes the full protein length of a gene or a fragment thereof ), and the measurement may be Western blot, ELISA (enzyme linked immunosorbent assay), radioimmunoassay (RIA), radioimmunodiffusion, immunoelectrophoresis, tissue immunostaining, immunoprecipitation assay. , complement fixation assay (Complement Fixation Assay), FACS, mass spectrometry, or one or more methods selected from the group consisting of protein microarray.

일 실시예에서, 상기 유전자는 본 출원인에 의해 기 등록된 자기영동의 방향을 조절하여 미세 입자를 분리하는 장치 (바이오칩)으로( '10-1622342' 인 '자기 영동을 이용한 미세입자 분리 장치 및 이를 이용하여 미세입자를 분리하는 방법')분리한 혈중암세포에서 전립선암의 발병 여부 및 병기에 대해 특이적으로 발현이 증가하였으며, 국한 병기(Localized stages)에서는 각 환자의 혈청 PSA와 CTC 내 PSA mRNA가 상관성을 보이지 않았으나, 전이성 그룹인 mHSPC 및 mCRPC에서는 각 환자의 혈청 내 PSA 수준과 CTC 내 PSA mRNA 수준이 동일하게 증가하는 패턴을 나타났다.In one embodiment, the gene is a device (biochip) for separating fine particles by controlling the direction of magnetophoresis previously registered by the applicant ('10-1622342', 'a device for separating fine particles using magnetophoresis and In the isolated blood cancer cells, the expression was increased specifically for the onset and stage of prostate cancer, and in the localized stages, each patient's serum PSA and PSA mRNA in CTC Although there was no correlation, in the metastatic group, mHSPC and mCRPC, the PSA level in the serum of each patient and the PSA mRNA level in the CTC increased in the same pattern.

본 발명에서 사용된 용어, "검출" 또는 "측정"은 검출 또는 측정된 대상의 수준(농도)을 정량하는 것을 의미한다.As used herein, the term "detection" or "measurement" means quantifying the level (concentration) of a detected or measured object.

본 발명에서 사용된 용어, "프라이머"는 짧은 자유 3말단 수산화기 (free 3 hydroxyl group)를 가지는 핵산 서열로 상보적인 템플레이트(template)와 염기쌍 (base pair)를 형성할 수 있고 템플레이트 가닥 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 짧은 핵산 서열을 의미한다. 프라이머는 적절한 완충용액 및 온도에서 중합반응 (즉, DNA 폴리머레이트 또는 역전사효소)을 위한 시약 및 상이한 4가지 뉴클레오사이드 트리포스페이트의 존재하에서 DNA 합성이 개시할 수 있다. As used herein, the term "primer" is a nucleic acid sequence having a short free 3 hydroxyl group, capable of forming a base pair with a complementary template and starting for template strand copying. It refers to a short nucleic acid sequence that functions as a point. The primers can initiate DNA synthesis in the presence of reagents for polymerization (ie, DNA polymerate or reverse transcriptase) and the four different nucleoside triphosphates in an appropriate buffer and temperature.

본 발명에서 사용된 용어, "프로브"란 mRNA와 특이적 결합을 이룰 수 있는 짧게는 수 염기 내지 길게는 수백 염기에 해당하는 RNA 또는 DNA 등의 핵산 단편을 의미하며 라벨링 되어 있어서 특정 mRNA의 존재 유무를 확인할 수 있다. 프로브는 올리고 뉴클레오타이드(oligonucleotide) 프로브, 단쇄 DNA(single stranded DNA) 프로브, 이중쇄 DNA(double stranded DNA) 프로브, RNA 프로브 등의 형태로 제작될 수 있다. 본 발명에서는 상기 PSA 유전자와 상보적인 프로브를 이용하여 혼성화를 실시하여, 혼성화 여부를 통해 CTC에서의 상기 유전자 발현 정도를 진단할 수 있다. 적당한 프로브의 선택 및 혼성화 조건은 통상의 기술분야에 공지된 것을 기초로 변형할 수 있으므로 본 발명에서는 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.As used herein, the term "probe" refers to a nucleic acid fragment such as RNA or DNA corresponding to several bases to several hundred bases in length that can form specific binding to mRNA, and is labeled to indicate the presence or absence of specific mRNA can be checked. The probe may be manufactured in the form of an oligonucleotide probe, a single stranded DNA probe, a double stranded DNA probe, an RNA probe, or the like. In the present invention, hybridization is performed using a probe complementary to the PSA gene, and the degree of gene expression in CTC can be diagnosed based on whether hybridization occurs. The selection of suitable probes and hybridization conditions may be modified based on those known in the art, and therefore, the present invention is not particularly limited thereto.

본 발명의 프라이머 또는 프로브는 포스포르아미다이트 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 뉴클레오타이드 하나 이상의 동족체로의 치환및 뉴클레오타이드 간의 변형, 예를 들면, 하전되지 않은 연결체 (예: 메틸 포스포네이트, 포스소트리에스테르, 포스포로아미데이트, 카바메이트 등) 또는 하전된 연결체 (예: 포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트 등)로의 변형이 있다.The primers or probes of the present invention can be chemically synthesized using the phosphoramidite solid support method, or other well-known methods. Such nucleic acid sequences may also be modified using a number of means known in the art. Non-limiting examples of such modifications include methylation, encapsulation, substitution with one or more homologues of natural nucleotides, and modifications between nucleotides, such as uncharged linkages such as methyl phosphonates, phossotriesters, phosphoro amidates, carbamates, etc.) or charged linkages (eg phosphorothioates, phosphorodithioates, etc.).

본 발명에서, 프로브를 cDNA 분자와 혼성화시키는 적합한 조건은 최적화 절차에 의하여 일련의 과정으로 결정될 수 있다. 이런 절차는 연구실에서 사용을 위한 프로토콜을 수립하기 위하여 당업자에 의하여 일련의 과정으로 실시된다. 예를 들어, 온도, 성분의 농도, 혼성화 및 세척 시간, 완충액 성분 및 이들의 pH 및 이온세기 등의 조건은 프로브의 길이 및 GC 양 및 타깃 뉴클레오타이드 서열 등의 다양한 인자에 의존한다. 혼성화를 위한 상세한 조건은 Joseph Sambrook, et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y.(2001); 및 M.L.M. Anderson, NucleicAcidHybridization, Springer-Verlag New York Inc. N.Y.(1999)에서 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 엄격조건 중에서 고 엄격조건은 0.5 M NaHPO4, 7% SDS(sodium dodecyl sulfate),1mM EDTA에서 65℃ 조건으로 혼성화하고, 0.1 x SSC(standard saline citrate)/0.1% SDS에서 68℃ 조건으로 세척하는 것을 의미한다. 또는, 고 엄격조건은 6 x SSC/0.05% 소듐 파이로포스페이트에서 48℃ 조건으로 세척하는 것을 의미한다. 저 엄격조건은 예를 들어, 0.2 x SSC/0.1% SDS에서 42℃ 조건으로 세척하는 것을 의미한다.In the present invention, suitable conditions for hybridizing a probe with a cDNA molecule can be determined in a series of processes by an optimization procedure. These procedures are carried out as a series of procedures by those skilled in the art to establish protocols for use in the laboratory. For example, conditions such as temperature, concentration of components, hybridization and washing times, buffer components and their pH and ionic strength depend on various factors such as probe length and GC amount and target nucleotide sequence. Detailed conditions for hybridization are described in Joseph Sambrook, et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. (2001); and M.L.M. Anderson, NucleicAcidHybridization, Springer-Verlag New York Inc. N.Y. (1999). For example, high stringency among the stringent conditions is 0.5 M NaHPO4, 7% sodium dodecyl sulfate (SDS), 1 mM EDTA at 65° C., and 0.1×SSC (standard saline citrate)/0.1% SDS at 68° C. It means washing under conditions. Alternatively, high stringency conditions mean washing at 48° C. in 6×SSC/0.05% sodium pyrophosphate. Low stringency conditions mean washing at 42° C. in, for example, 0.2×SSC/0.1% SDS.

본 발명에서 사용된 용어, "항체"란 당해 분야에서 공지된 용어로서 항원성 부위에 대해서 지시되는 특이적인 단백질 분자를 의미한다. 본 발명의 목적상, 항체는 본 발명의 마커인 PSA 유전자에서 발현되는 단백질에 대해 특이적으로 결합하는 항체를 의미하며, 상기 항체의 제조방법은 널리 공지된 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 여기에는 상기 단백질에서 만들어질 수 있는 부분 펩티드도 포함된다. 본발명의 항체의 형태는 특별히 제한되지 않으며 폴리클로날 항체, 모노클로날 항체 또는 항원 결합성을 갖는 것이면 그것의 일부도 본 발명의 항체에 포함되고 모든 면역 글로불린 항체가 포함된다. 나아가, 본 발명의 항체에는 인간화 항체 등의 특수 항체도 포함된다.As used herein, the term “antibody” refers to a specific protein molecule directed against an antigenic site as a term known in the art. For the purposes of the present invention, an antibody refers to an antibody that specifically binds to a protein expressed in the PSA gene, which is a marker of the present invention, and the method for preparing the antibody may be prepared using a well-known method. This also includes partial peptides that can be made from the protein. The form of the antibody of the present invention is not particularly limited, and a part thereof is also included in the antibody of the present invention as long as it has a polyclonal antibody, a monoclonal antibody, or antigen-binding property, and all immunoglobulin antibodies are included. Furthermore, the antibody of the present invention includes a special antibody such as a humanized antibody.

일 측면에서, 본 발명은 CTC 내 PSA의 발현 억제제를 유효성분으로 포함하는, 전립선암의 억제 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.In one aspect, the present invention relates to a pharmaceutical composition for inhibiting or treating prostate cancer, comprising an inhibitor of PSA expression in CTC as an active ingredient.

본 발명에 따른 약학적 조성물에는 CTC 내 PSA의 발현을 억제할 수 있는 물질이라면 모두 포함할 수 있다.The pharmaceutical composition according to the present invention may include any material capable of inhibiting the expression of PSA in CTC.

본 발명에서 상기 본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 허용되는 담체를 추가로 포함할 수 있다. 상기에서 "약학적으로 허용되는"이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증 등 과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 조성물을 말한다. 약학적으로 허용되는 담체로는 예를 들면, 락토스, 전분, 셀룰로스 유도체, 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산 등과 같은 경구 투여용 담체 및 물, 적합한 오일, 식염수, 수성 글루코스 및 글리콜 등과 같은 비경구 투여용 담체 등이 있으며 안정화제 및 보존제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 안정화제로는 아황산수소나트륨, 아황산나트륨 또는 아스코르브산과 같은 항산화제가 있다. 적합한 보존제로는 벤즈알코늄 클로라이드, 메틸- 또는 프로필-파라벤 및 클로로부탄올이 있다. 그 밖의 약학적으로 허용되는 담체로는 다음의 문헌에 기재되어 있는 것을 참고로 할 수 있다 (Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995). In the present invention, the pharmaceutical composition of the present invention may further include a pharmaceutically acceptable carrier. As used herein, "pharmaceutically acceptable" refers to a composition that is physiologically acceptable and does not normally cause allergic reactions or similar reactions such as gastrointestinal disorders and dizziness when administered to humans. Pharmaceutically acceptable carriers include, for example, carriers for oral administration such as lactose, starch, cellulose derivatives, magnesium stearate, stearic acid, and the like, and carriers for parenteral administration such as water, suitable oils, saline, aqueous glucose and glycols, and the like. and the like, and may further include a stabilizer and a preservative. Suitable stabilizers include antioxidants such as sodium hydrogen sulfite, sodium sulfite or ascorbic acid. Suitable preservatives are benzalkonium chloride, methyl- or propyl-paraben and chlorobutanol. As other pharmaceutically acceptable carriers, reference may be made to those described in the following literature (Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995).

본 발명에 따른 약학적 조성물은 상술한 바와 같은 약학적으로 허용되는 담체와 함께 당업계에 공지된 방법에 따라 적합한 형태로 제형화될 수 있다. 즉, 본 발명의 약학적 조성물은 공지의 방법에 따라 다양한 비경구 또는 경구 투여용 형태로 제조될 수 있으며, 비경구 투여용 제형의 대표적인 것으로는 주사용 제형으로 등장성 수용액 또는 현탁액이 바람직하다. 주사용 제형은 적합한 분산제 또는 습윤제 및 현탁화제를 사용하여 당업계에 공지된 기술에 따라 제조할 수 있다. 예를 들면, 각 성분을 식염수 또는 완충액에 용해시켜 주사용으로 제형화될 수 있다. 또한, 경구 투여용 제형으로는, 이에 한정되지는 않으나, 분말, 과립, 정제, 환약 및 캡슐 등이 있다. 상기와 같은 방법으로 제형화된 약학적 조성물은 유효량으로 경구, 경피, 피하, 정맥 또는 근육을 포함한 여러 경로를 통해 투여될 수 있는데, 상기 "투여"란 어떠한 적절한 방법으로 환자에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미하며 물질의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 상기에서 "유효량"이란 환자에게 투여하였을 때, 예방 또는 치료 효과를 나타내는 양을 말한다. 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여량은 환자의 질환 종류 및 중증도, 연령, 성별, 체중, 약물에 대한 민감도, 현재 치료법의 종류, 투여방법, 표적 세포 등 다양한 요인에 따라 달라질 수 있으며, 당 분야의 전문가들에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 또한, 본 발명의 약학적 조성물은 종래의 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 바람직하게는 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 1~10000㎍/체중kg/day, 더욱 더 바람직하게는 10~1000㎎/체중kg /day의 유효용량으로 하루에 수회 반복 투여될 수 있다. The pharmaceutical composition according to the present invention may be formulated in a suitable form according to a method known in the art together with a pharmaceutically acceptable carrier as described above. That is, the pharmaceutical composition of the present invention can be prepared in various parenteral or oral dosage forms according to known methods, and as a representative dosage form for parenteral administration, an isotonic aqueous solution or suspension is preferred as an injectable dosage form. Formulations for injection may be prepared according to techniques known in the art using suitable dispersing or wetting agents and suspending agents. For example, each component may be formulated for injection by dissolving it in saline or buffer. In addition, formulations for oral administration include, but are not limited to, powders, granules, tablets, pills and capsules. The pharmaceutical composition formulated in the above manner may be administered in an effective amount through various routes including oral, transdermal, subcutaneous, intravenous or intramuscular, and the “administration” refers to introducing a predetermined substance into a patient by any suitable method. and the route of administration of the substance can be administered through any general route as long as it can reach the target tissue. As used herein, the term “effective amount” refers to an amount exhibiting a preventive or therapeutic effect when administered to a patient. The dosage of the pharmaceutical composition according to the present invention may vary depending on various factors such as the type and severity of the patient's disease, age, sex, weight, sensitivity to drugs, the type of current treatment, administration method, target cell, etc. can be easily determined by experts in In addition, the pharmaceutical composition of the present invention may be administered in combination with a conventional therapeutic agent, may be administered sequentially or simultaneously with the conventional therapeutic agent, and may be administered single or multiple. Preferably, in consideration of all of the above factors, an amount capable of obtaining the maximum effect with a minimum amount without side effects can be administered, more preferably from 1 to 10000 μg/weight kg/day, even more preferably from 10 to 1000 It can be administered repeatedly several times a day at an effective dose of mg/kg body weight/day.

일 구현예에서, PSA의 발현 억제제는, 바람직하게는 화학물질, 뉴클레오티드, 안티센스, siRNA 올리고뉴클레오타이드 또는 천연물 추출물을 유효성분으로 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 유전자의 뉴클레오티드 서열에 상보적인 서열을 가지는 안티센스 또는 siRNA(small interference RNA) 올리고뉴클레오티드를 유효성분으로 포함할 수 있다.In one embodiment, the PSA expression inhibitor may include a chemical substance, nucleotide, antisense, siRNA oligonucleotide or natural product extract as an active ingredient, and more preferably, a sequence complementary to the nucleotide sequence of the gene The eggplant may include an antisense or small interference RNA (siRNA) oligonucleotide as an active ingredient.

본 발명에서 사용되는 용어, "발현 억제"란 표적 유전자의 (mRNA로의) 발현 또는 (단백질로의) 번역 저하를 야기하는 것을 의미하며, 바람직하게는 이에 의해 표적 유전자 발현이 탐지 불가능해지거나 무의미한 수준으로 존재하게 되는 것을 의미한다.As used herein, the term "repression of expression" means to cause a decrease in expression (to mRNA) or translation (to protein) of a target gene, preferably by which the target gene expression becomes undetectable or insignificant. means to exist as

본 발명에서 사용되는 용어, "siRNA(small interfering RNA)"란 RNA 방해 또는 유전자 사일런싱을 매개할 수 있는 핵산 분자를 의미한다 (국제 공개특허 번호 00/44895, 01/36646, 99/32619, 01/29058, 99/07409 및 00/44914 참조). siRNA는 표적 유전자의 발현을 억제할 수 있기 때문에 효율적인 유전자 넉다운(knock-down) 방법으로서 또는 유전자 치료 방법으로 제공된다. 본 발명의 siRNA 분자는, 센스 가닥(PSA의 mRNA 서열에 상응하는 서열)과 안티센스 가닥(PSA의 mRNA 서열에 상보적인 서열)이 서로 반대쪽에 위치하여 이중쇄를 이루는 구조를 가질 수 있으며, 또한, 본 발명의 siRNA 분 자는 자기-상보성(self-complementary) 센스 및 안티센스 가닥을 가지는 단일쇄 구조를 가질 수 있다. 나아가 siRNA는 RNA끼리 짝을 이루는 이중사슬 RNA 부분이 완전히 쌍을 이루는 것에 한정되지 않고 미스매치(대응하는 염기가 상보적이지 않음), 벌지(일방의 사슬에 대응하는 염기가 없음) 등에 의하여 쌍을 이루지 않는 부분이 포함될 수 있다. 또한, siRNA 말단 구조는 PSA유전자의 발현을 RNAi 효과에 의하여 억제할 수 있는 것이면 평활(blunt) 말단 혹은 점착(cohesive) 말단 모두 가능하고, 점착 말단 구조는 3'-말단 돌출 구조와 5'-말단 돌출 구조 모두 가능하다. 또한, 본 발명의 siRNA 분자는 자기-상보성(self-complementary) 센스 및 안티센스 가닥 사이에 짧은 뉴클레오티드 서열이 삽입된 형태를 가질 수 있으며, 이 경우 뉴클레오타이드 서열의 발현에 의해 형성된 siRNA 분자는 분자내 혼성화에 의하여 헤어핀 구조를 형성하게 되며, 전체적으로는 스템-앤드-루프 구조를 형성하게 된다. 이 스템-앤드-루프 구조는 인 비트로 또는 인 비보에서 프로세싱되어 RNAi를 매개할 수 있는 활성의 siRNA 분자를 생성한다. siRNA를 제조하는 방법은 시험관에서 siRNA를 직접 합성한 뒤, 형질전환 과정을 거쳐 세포 안으로 도입시키는 방법과 siRNA가 세포 안에서 발현되도록 제조된 siRNA 발현 벡터 또는 PCR-유래의 siRNA 발현 카세트 등을 세포 안으로 형질전환 또는 감염(infection)시키는 방법이 있다.As used herein, the term "small interfering RNA (siRNA)" refers to a nucleic acid molecule capable of mediating RNA interference or gene silencing (International Patent Publication Nos. 00/44895, 01/36646, 99/32619, 01 see /29058, 99/07409 and 00/44914). Since siRNA can inhibit the expression of a target gene, it is provided as an efficient gene knock-down method or as a gene therapy method. The siRNA molecule of the present invention may have a structure in which the sense strand (sequence corresponding to the mRNA sequence of PSA) and the antisense strand (sequence complementary to the mRNA sequence of PSA) are positioned opposite to each other to form a double-stranded structure, The siRNA molecule of the present invention may have a single-stranded structure having self-complementary sense and antisense strands. Furthermore, siRNA is not limited to the complete pairing of double-stranded RNA parts that are paired with each other, but pairs are formed by mismatch (corresponding bases are not complementary), bulges (there is no base corresponding to one chain), etc. There may be parts that are not achieved. In addition, as long as the siRNA end structure can inhibit the expression of the PSA gene by the RNAi effect, both a blunt end or a cohesive end are possible, and the cohesive end structure includes a 3'-end protrusion structure and a 5'-end structure. Both protrusion structures are possible. In addition, the siRNA molecule of the present invention may have a form in which a short nucleotide sequence is inserted between the self-complementary sense and antisense strands, and in this case, the siRNA molecule formed by expression of the nucleotide sequence is used for intramolecular hybridization Thus, a hairpin structure is formed, and as a whole, a stem-and-loop structure is formed. This stem-and-loop structure can be processed in vitro or in vivo to generate active siRNA molecules capable of mediating RNAi. Methods for preparing siRNA include direct synthesis of siRNA in a test tube and introduction into cells through transformation, and transfection of an siRNA expression vector or PCR-derived siRNA expression cassette prepared so that siRNA is expressed in the cell. There is a method of converting or infecting.

일 구현예에서, 유전자 특이적인 siRNA를 포함하는 본 발명의 조성물은 siRNA의 세포 내 유입을 촉진시키는 제제를 포함할 수 있다. siRNA의 세포 내 유입을 촉진시키는 제제에는 일반적으로 핵산 유입을 촉진하는 제제를 사용할 수 있으 며, 이러한 예로는, 리포좀을 이용하거나 콜레스테롤, 콜레이트 및 데옥시콜산을 비롯한 다수의 스테롤류 중 1 종의 친유성 담체와 함께 배합할 수 있다. 또한 폴리-L-라이신(poly-L-lysine), 스퍼민(spermine), 폴리실아잔 (polysilazane), 폴리에틸레민(PEI: polyethylenimine), 폴리디하이드로이미다졸레늄 (polydihydroimidazolenium), 폴리알리라민(polyallylamine), 키토산(chitosan) 등의 양이온성 고분자 (cationic polymer)를 이용할 수도 있고, 숙실화된 PLL(succinylated PLL), 숙실화된 PEI(succinylated PEI), 폴리글루타믹산(polyglutamic acid), 폴리아스파틱산(polyaspartic acid), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리메타아크릴산(polymethacylic acid), 덱스트란 설페이트(dextran sulfate), 헤파린(heparin), 히아루릭산 (hyaluronic acid) 등의 음이온성 고분자(anionic polymer)를 이용할 수 있다. In one embodiment, the composition of the present invention comprising a gene-specific siRNA may include an agent that promotes the influx of the siRNA into a cell. In general, an agent that promotes nucleic acid influx can be used for the agent that promotes the influx of siRNA into the cell. For example, a parent of one of a number of sterols including cholesterol, cholate and deoxycholic acid using liposomes. It may be formulated with an oily carrier. Also poly-L-lysine (poly-L-lysine), spermine (spermine), polysilazane (polysilazane), polyethylenimine (PEI: polyethylenimine), polydihydroimidazolenium (polydihydroimidazolenium), polyallylamine (polyallylamine) ), a cationic polymer such as chitosan may be used, and succinylated PLL (succinylated PLL), succinylated PEI (succinylated PEI), polyglutamic acid, polyaspartic acid (polyaspartic acid), polyacrylic acid (polyacrylic acid), polymethacylic acid (polymethacylic acid), dextran sulfate (dextran sulfate), heparin (heparin), anionic polymers such as hyaluronic acid (hyaluronic acid) Available.

일 구현예에서, 상기 PSA 단백질의 발현 및 활성을 감소시키는 물질로서 상기 단백질에 특이적인 항체를 사용할 경우, 상기 항체는 기존의 치료제와 직접 또는 링커 등을 통하여 간접적으로 커플링(예를 들어, 공유결합)시킬 수 있다. In one embodiment, when an antibody specific for the protein is used as a substance for reducing the expression and activity of the PSA protein, the antibody is directly or indirectly coupled to an existing therapeutic agent or through a linker (eg, covalently) can be combined).

본 발명에서 사용되는 용어, "안티센스 올리고뉴클레오타이드”란 특정 mRNA의 서열에 상보적인 핵산 서열을 함유 하고 있는 DNA 또는 RNA 또는 이들의 유도체를 의미하고, mRNA 내의 상보적인 서열에 결합하여 PSA의 단백질로의 번역을 저해하는 작용을 한다. 본 발명의 안티센스 서열은 PSA mRNA에 상보적이고 PSA mRNA에 결합할 수 있는 DNA 또는 RNA 서열을 의미하며, PSA mRNA의 번역, 세포질 내로의 전위(translocation), 성숙 (maturation) 또는 다른 모든 전체적인 생물학적 기능에 대한 필수적인 활성을 저해할 수 있다. 또한, 상기 안티센스 핵산은 효능을 증진시키기 위하여 하나 이상의 염기, 당 또는 골격(backbone)의 위치에서 변형될 수 있다 (De Mesmaeker et al., Curr Opin Struct Biol., 5, 3, 343-55, 1995). 핵산 골격은 포스포로티 오에이트, 포스포트리에스테르, 메틸 포스포네이트, 단쇄 알킬, 시클로알킬, 단쇄 헤테로아토믹, 헤테로시클릭 당 간 결합 등으로 변형될 수 있다. 또한, 안티센스 핵산은 하나 이상의 치환된 당 모이어티(sugar moiety)를 포함할 수 있다. 안티센스 핵산은 변형된 염기를 포함할 수 있다. 변형된 염기에는 하이포크잔틴, 6-메틸아데닌, 5-메틸피리미딘 (특히, 5-메틸시토신), 5-하이드록시메틸시토신(HMC), 글리코실 HMC, 젠토비오실 HMC, 2-아미노아 데닌, 2-티오우라실, 2-티오티민, 5-브로모우라실, 5-하이드록시메틸우라실, 8-아자구아닌, 7-데아자구아닌, N6 (6-아미노헥실)아데닌, 2,6-디아미노퓨린 등이 있다. 또한, 본 발명의 안티센스 핵산은 상기 안티센스 핵산의 활성 및 세포 흡착성을 향상시키는 하나 이상의 모이어티(moiety) 또는 컨쥬게이트(conjugate)와 화학적으로 결합될 수 있다. 콜레스테롤 모이어티, 콜레스테릴 모이어티, 콜릭산, 티오에테르, 티오콜레스테롤, 지방성 사슬, 인지질, 폴리아민, 폴리에틸렌 글리콜 사슬, 아다맨탄 아세트산, 팔미틸 모이어티, 옥타데실아민, 헥실아미노카르보닐-옥시콜에스테롤 모이어티 등의 지용성 모이어티 등이 있고 이에 제한되지는 않는다. 지용성 모이어티를 포함하는 올리고뉴클레오티드와 제조 방법은 본 발명의 기술 분야에서 이미 잘 알려져 있다 (미국특허 제 5,138,045호, 제5,218,105호 및 제5,459,255호). 상기 변형된 핵산은 뉴클레아제에 대한 안정성을 증가시키고 안티센스 핵산과 표적 mRNA와의 결합 친화력을 증가시킬 수 있다. 안티센스 올리고뉴클레오타이드는 통상의 방법으로 시험관에서 합성되어 생체 내로 투여하거나 생체 내에서 안티센스 올리고뉴클레오타이드가 합성되도록 할 수 있다. 시험관에서 안티센스 올리고뉴클레오타이드를 합성하는 일예는 RNA 중합효소 I를 이용하는 것이다. 생체 내에서 안티센스 RNA가 합성되도록 하는 한 가지 예는 인식부 위(MCS)의 기원이 반대 방향에 있는 벡터를 사용하여 안티센스 RNA가 전사되도록 하는 것이다. 이런 안티센스 RNA는 서열 내에 번역 중지 코돈이 존재하도록 하여 펩타이드 서열로 번역되지 않도록 하는 것이 바람직하다.As used herein, the term "antisense oligonucleotide" refers to DNA or RNA or a derivative thereof containing a nucleic acid sequence complementary to a specific mRNA sequence, and binds to a complementary sequence in mRNA to convert PSA into protein. The antisense sequence of the present invention is complementary to PSA mRNA and refers to a DNA or RNA sequence capable of binding to PSA mRNA, translation of PSA mRNA, translocation into the cytoplasm, and maturation ) or all other essential activity for overall biological function.In addition, the antisense nucleic acid can be modified at one or more bases, sugars or backbone positions to enhance efficacy (De Mesmaeker et al. ., Curr Opin Struct Biol., 5, 3, 343-55, 1995).The nucleic acid backbone is phosphorothioate, phosphotriester, methyl phosphonate, short chain alkyl, cycloalkyl, short chain heteroatomic, heterocyclic Can be modified by the linkage between sugars, etc. In addition, the antisense nucleic acid can include one or more substituted sugar moieties.Antisense nucleic acid can include a modified base.The modified base includes hypoxanthine. , 6-methyladenine, 5-methylpyrimidine (particularly 5-methylcytosine), 5-hydroxymethylcytosine (HMC), glycosyl HMC, gentobiosyl HMC, 2-aminoadenine, 2-thiouracil, 2-thiothymine, 5-bromouracil, 5-hydroxymethyluracil, 8-azaguanine, 7-deazaguanine, N6 (6-aminohexyl) adenine, and 2,6-diaminopurine. , the antisense nucleic acid of the present invention can be chemically combined with one or more moieties or conjugates that enhance the activity and cell adsorption of the antisense nucleic acid.Cholesterol moiety, cholesteryl moiety, cholic acids, thioethers, thiocholesterols, fatty chains, phospholipids, fat soluble moieties such as, but not limited to, polyamines, polyethylene glycol chains, adamantane acetic acid, palmityl moieties, octadecylamine, hexylaminocarbonyl-oxycholesterol moieties, and the like. Oligonucleotides comprising a fat-soluble moiety and methods of preparation are well known in the art (US Pat. Nos. 5,138,045, 5,218,105 and 5,459,255). The modified nucleic acid may increase the stability to nucleases and increase the binding affinity between the antisense nucleic acid and the target mRNA. Antisense oligonucleotides can be synthesized in vitro by a conventional method and administered in vivo, or antisense oligonucleotides can be synthesized in vivo. An example of synthesizing antisense oligonucleotides in vitro is using RNA polymerase I. One example of allowing antisense RNA to be synthesized in vivo is to use a vector with the origin of the recognition site (MCS) in the opposite direction to allow the antisense RNA to be transcribed. Such antisense RNA preferably has a translation stop codon in the sequence so that it is not translated into the peptide sequence.

일 측면에서, 본 발명은 본 발명의 조성물을 포함하는 전립선암 진단 키트에 관한 것이다.In one aspect, the present invention relates to a prostate cancer diagnostic kit comprising the composition of the present invention.

일 구현예에서, 상기 전립선암은 전이성 호르몬 양성 전립선 또는 전이성 거세저항성 전립선암일 수 있다.In one embodiment, the prostate cancer may be metastatic hormone-positive prostate or metastatic castration-resistant prostate cancer.

일 구현예에서, 상기 키트는 대상체 또는 환자로부터 생체 시료를 수집하기 위한 도구 및/또는 시약 뿐 아니라 그 시료로부터 게놈 DNA, cDNA, RNA 또는 단백질을 준비하기 위한 도구 및/또는 시약을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 게놈 DNA의 관련 영역을 증폭하기 위한 PCR 프라이머를 포함할 수 있다. 상기 키트는 약리게놈학적 프로파일링에 유용한 유전 인자의 프로브를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 키트의 사용에 있어서, 표지화된 올리고뉴클레오티드를 사용하여 분석 중 용이하게 동정할 수 있다.In one embodiment, the kit may further include tools and/or reagents for collecting a biological sample from a subject or patient, as well as tools and/or reagents for preparing genomic DNA, cDNA, RNA or protein from the sample. there is. For example, it may include PCR primers for amplifying a relevant region of genomic DNA. The kit may include probes of genetic factors useful for pharmacogenomic profiling. In addition, in the use of such a kit, the labeled oligonucleotide can be easily identified during analysis.

일 구현예에서, 상기 키트는 DNA 중합효소 및 dNTP(dGTP, dCTP, dATP 및 dTTP), 형광물질 등의 표지 물질을 추가로 더 함유할 수 있다.In one embodiment, the kit may further contain a labeling material such as a DNA polymerase and dNTPs (dGTP, dCTP, dATP and dTTP), a fluorescent material, and the like.

일 측면에서, 본 발명은 혈중암세포에서 PSA 유전자의 발현양을 mRNA 또는 단백질 수준에서 측정하는 제제를 포함하는, 전립선암 억제제 스크리닝용 키트에 관한 것이다.In one aspect, the present invention relates to a prostate cancer inhibitor screening kit comprising an agent for measuring the expression level of the PSA gene in blood cancer cells at the mRNA or protein level.

일 구현예에서, 전립선암은 전이성 호르몬 양성 전립선 또는 전이성 거세저항성 전립선암일 수 있다.In one embodiment, the prostate cancer may be metastatic hormone-positive prostate or metastatic castration-resistant prostate cancer.

일 구현예에서, 상기 키트는 전립선암의 진행 또는 전이를 억제하는 억제제를 스크리닝할 수 있다.In one embodiment, the kit can screen for inhibitors that inhibit the progression or metastasis of prostate cancer.

일 측면에서, 본 발명은 검사 대상체로부터 분리된 시료에서 PSA 유전자의 mRNA 또는 단백질의 발현 수준을 확인하는 단계; 및 정상 대조군 시료의 해당 유전자의 상응하는 결과와 비교하는 단계를 포함하는, 전립선암의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법에 관한 것이다.In one aspect, the present invention comprises the steps of determining the expression level of the mRNA or protein of the PSA gene in a sample isolated from a test subject; And it relates to a method of providing information necessary for the diagnosis or prognosis of prostate cancer, comprising the step of comparing the result with the corresponding gene of the normal control sample.

일 구현예에서, 상기 방법은 바이오칩으로 검사 대상체의 혈액 시료로부터 혈중암세포를 분리하여 검사 대상체로부터 분리된 시료를 준비하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In one embodiment, the method may further include preparing a sample separated from the test subject by isolating blood cancer cells from the test subject's blood sample using a biochip.

일 구현예에서, 검사 대상체로부터 분리된 시료는 혈중암세포일 수 있으며, 바이오칩을 이용해 검사 대상체로부터 분리된 혈액으로부터 분리한 혈중암세포인 것이 더욱 바람직하고, 상기 바이오칩은 본 발명의 유전 영동 및 자기영동의 방향을 조절하여 미세 입자를 분리하는 장치, 즉, 본 출원인에 의해 기 등록된 '10-1622342' 인 '자기 영동을 이용한 미세입자 분리 장치 및 이를 이용하여 미세입자를 분리하는 방법'이 바람직하다.In one embodiment, the sample isolated from the test subject may be a blood cancer cell, and more preferably, a blood cancer cell isolated from the blood isolated from the test subject using a biochip, wherein the biochip is a diaphoretic and magnetophoretic sample of the present invention. A device for separating fine particles by controlling the direction, that is, 'a device for separating fine particles using magnetophoresis and a method for separating fine particles using the same', which is '10-1622342' previously registered by the present applicant, is preferred.

일 구현예에서, 전립선암은 전이성 호르몬 양성 전립선암 또는 전이성 거세저항성 전립선암일 수 있다.In one embodiment, the prostate cancer may be metastatic hormone-positive prostate cancer or metastatic castration-resistant prostate cancer.

일 구현예에서, PSA 유전자의 mRNA 발현 수준에 따라 전립선암의 병기를 구별하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 전립선암 병기는 국한 병기(Localized stages)의 T2, T3 및 T4 병기, mHSPC 및 mCRPC일 수 있다. In one embodiment, the method may further comprise distinguishing stages of prostate cancer according to the mRNA expression level of the PSA gene, wherein the stages of prostate cancer are localized stages T2, T3 and T4, mHSPC and mCRPC can be

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 내용을 구체화하기 위한 것일 뿐 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail through the following examples. However, the following examples are only intended to embody the contents of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

제조예. 자기영동의 방향을 조절하여 미세 입자를 분리하는 장치의 제조manufacturing example. Manufacture of a device that separates fine particles by controlling the direction of magnetophoresis

미소유체채널을 형성하기 위하여 0.7 mm 두께의 바닥 유리기판(BorofloatTM, Howard Glass Co,Worchester,MA)에 Ti/Cu/Cr seed layer를 증착하고, 포토레지스트를 통해 패턴을 형성한 뒤, 도금 과정을 통하여 30 ㎛ 두께의 강자성 니켈 와이어를 형성하였다.To form a microfluidic channel, a Ti/Cu/Cr seed layer was deposited on a 0.7 mm thick bottom glass substrate (Borofloat™, Howard Glass Co, Worchester, MA), a pattern was formed through photoresist, and the plating process was performed. A 30 μm thick ferromagnetic nickel wire was formed through the

분리용 미세 유체 채널 부분의 하부 유리 기판에 2개의 강자성 니켈 와이어가 포함되도록 하였으며, 이중 하나의 와이어는 시료의 흐름 방향에 대하여 57°경사각으로 포함되고, 나머지 하나의 와이어는 71°로 진행되다가 분리용 미세 유체 채널의 말단부에서 113 °로 경사각을 변경시킨 후, 다시 경사각을 90°변경시켜 패턴 형성하였다.Two ferromagnetic nickel wires were included in the lower glass substrate of the microfluidic channel part for separation, of which one wire was included at an inclination angle of 57° with respect to the flow direction of the sample, and the other wire was separated after proceeding at 71° After changing the inclination angle to 113° at the distal end of the microfluidic channel, the inclination angle was again changed to 90° to form a pattern.

세포가 미세 유체 채널 표면에 붙는 현상을 줄이기 위하여 상기 강자성 니켈 와이어를 분리용 미소 유체 채널부의 채널 표면으로부터 100 ㎛ 이격되도록 구성하였다. 포토리지스트를 제거하고, 에폭시 접착제를 도포하고 표면을 평탄하게 함으로써 자성 구조체로서 강자성 니켈 와이어를 포함하는 하부 기판을 제조하였다.In order to reduce the adhesion of cells to the surface of the microfluidic channel, the ferromagnetic nickel wire was configured to be 100 μm apart from the channel surface of the microfluidic channel for separation. A lower substrate including a ferromagnetic nickel wire as a magnetic structure was prepared by removing the photoresist, applying an epoxy adhesive, and leveling the surface.

이후, 상부 유리 기판에 SU-8 을 미세 유체 채널 패턴으로 형성하고, Nitril rubber O-rings(size 001-1/2,McMaster-Carr, IL, USA) 를 사용하여 시료 주입부를 만들어 상부 유리 기판을 제조하고, 상기 제조된 하부 유리 기판과 UV 접착제(1187-M, DYMAX Co, Torrington, CT)로 접합함으로써 자기 유동을 이용한 미세입자 분리기를 최종 완성하였다.After that, SU-8 was formed on the upper glass substrate in a microfluidic channel pattern, and a sample injection part was made using Nitril rubber O-rings (size 001-1/2, McMaster-Carr, IL, USA) to prepare the upper glass substrate. The microparticle separator using magnetic flow was finally completed by bonding the prepared lower glass substrate with UV adhesive (1187-M, DYMAX Co, Torrington, CT).

실시예 1. 전립선암 환자 분류, 임상 데이터 및 시료 수집Example 1. Prostate Cancer Patient Classification, Clinical Data and Sample Collection

암에 걸리지 않은 대조군 환자 5명으로부터 수집한 시료 5개 및 전립선암 환자 58명으로부터 수집한 시료 64개를 미국국립암연구소의 SEER 프로그램의 요약병기(summary stage) 분류에 따라 국소질환 속하는 국한 병기(Localized stages) (T2, T3 및 T4) 및 원격전이로 인한 진행성 질환에 속하는 전이 병기(Metastatic stages) (전이성 호르몬 양성 전립선암 (metastatic hormone-sensitive prostate cancer, mHSPC) 및 전이성 거세저항성 전립선암 (metastatic castrate-resistant prostate cancer, mCRPC))로 분류하고 임상 데이터를 수집하고 분석하였다 (표 1).Five samples collected from 5 control patients without cancer and 64 samples collected from 58 prostate cancer patients were treated with localized disease according to the summary stage classification of the SEER program of the National Cancer Institute. Localized stages (T2, T3 and T4) and metastatic stages (metastatic hormone-sensitive prostate cancer (mHSPC)) and metastatic castrate belonging to progressive disease due to distant metastases -resistant prostate cancer, mCRPC)), and clinical data were collected and analyzed (Table 1).

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

실시예 2. 시료로부터 혈중암세포 분리Example 2. Separation of blood cancer cells from samples

상기 환자들로부터 수집한 전혈을 PBS 용액 (Invitrogen, USA)을 포함한 1 대 5 비율로 희석하여 항응고 처리하여(anticoagulated)(Heparin-Agarose, H-1027, Sigma Diagnostics, USA) 혈액 시료를 준비하고, 이에 EpCAM 특이 항원 반응 면역자성나노비드를 주입하여 전처리하였다. 이와 같이 제조된 시료를 상기 제조예에서 제작한 유전 영동 및 자기영동의 방향을 조절하여 미세 입자를 분리하는 장치의 시료 주입구에 8 μl/h의 속도로 주입하여 혈중암세포(CTC)를 분리하였다. Whole blood collected from the above patients was diluted 1 to 5 with PBS solution (Invitrogen, USA) and anticoagulated (Heparin-Agarose, H-1027, Sigma Diagnostics, USA) to prepare a blood sample and , was pre-treated by injecting EpCAM-specific antigen-reactive immunomagnetic nanobeads. The sample thus prepared was injected at a rate of 8 μl/h into the sample inlet of a device for separating microparticles by controlling the directions of dielectrophoresis and magnetophoresis prepared in Preparation Example at a rate of 8 μl/h to separate blood cancer cells (CTCs).

실시예 3. CTC 내 PSA 및 혈청 내 PCA 상관성 분석Example 3. PSA in CTC and PCA in Serum Correlation Analysis

상기 실시예 2에서 분리한 혈중암세포를 응집화하고 세포 파쇄한 뒤, 세포 파쇄물과 OligodT25가 표면에 부착되어 있는 자성 비드(magnetic bead)를 혼합하여 세포 파쇄물 내의 mRNA의 poly-A tail과 비드의 T25를 결합시켰다. 그 후, mRNA가 결합된 자성 비드를 세척 버퍼 A 타입으로 2 회 (세포 부유물 제거) 및 세척 버퍼 B 타입으로 2회 (mRNA 사이사이에 붙은 기타 세포 부유물 제거 및 mRNA 안정화) 세척하였다. 세척된 mRNA-자성비드를 Tris-HCL 버퍼로 탈착하고 탈착된 mRNA를 cDNA (complementary DNA)로 합성하였다. 합성한 cDNA를 이용하여 multiplex PCR을 수행하고 하기 표 2의 조건의 ddPCR 방식으로 PSA 유전자를 검출하였다. 여기서, ddPCR 방식은 상대값이 아니라 절대값으로 측정을 하기 때문에 유전자 발현양 측정시 기준값(Threshold)을 설정하고 (PSA의 기준값 0.01), 기준값 이상에 해당되는 시료(환자)는 각 유전자가 측정된것으로 간주하였다. 기준값은 대조군 시료의 평균 측정값 이상의 값을 사용하였다. 검출한 혈중암세포 내 PSA mRNA 수준과 표 1에서 확인한 임상 데이터 중 혈청 내 PSA 수준의 상관성을 분석하였다.After aggregating and disrupting the blood cancer cells isolated in Example 2, the cell lysate and magnetic beads having OligodT 25 attached to the surface were mixed to form the poly-A tail of mRNA and the beads in the lysate. T 25 was bound. Thereafter, the magnetic beads to which mRNA was bound were washed twice with wash buffer A type (removal of cell suspension) and twice with wash buffer type B (removal of other cell suspensions stuck between mRNA and mRNA stabilization). The washed mRNA-magnetic beads were desorbed with Tris-HCL buffer, and the desorbed mRNA was synthesized as cDNA (complementary DNA). Multiplex PCR was performed using the synthesized cDNA, and the PSA gene was detected by the ddPCR method of the conditions shown in Table 2 below. Here, since the ddPCR method measures an absolute value rather than a relative value, a threshold is set when measuring gene expression (the reference value of PSA 0.01), and the sample (patient) corresponding to the reference value or higher is measured for each gene. was considered to be As the reference value, a value greater than or equal to the average measured value of the control sample was used. The correlation between the PSA mRNA level in the detected blood cancer cells and the PSA level in the serum among the clinical data confirmed in Table 1 was analyzed.

환자의 CTC 유래 mRNA PSA 유전자 발현양을 적은 순서에서 많은순서로 liner fitting, 이후 각 환자에 해당되는 Serum PSA protein 값을 liner fitting 하여 도출하였다.The CTC-derived mRNA PSA gene expression levels of the patients were derived by liner fitting from the smallest to the largest, and then liner fitting the serum PSA protein values for each patient.

Figure pat00003
Figure pat00003

CTC로부터 분리한 mRNA 수준을 통해 PSA 유전자 검출율 및 발현량을 확인한 결과, CTC의 PSA mRNA 수준은 임상 병기가 증가할수록 PSA 유전자 발현 수준 및 검출율이 증가하였으며, 특히, mHSPC (38.47)에서 PSA 유전자 발현 수준은 국한병기 (0.07462 copies/ul), mHSPC (255.833 copies/ul) 임으로 3428 배 증가하였다. 아울러, 혈청 내 PSA 수준(Serum PSA)과 CTC 내 PSA mRNA 수준의 상관성을 확인한 결과, 국한 병기(Localized stages)에서는 각 환자의 혈청 PSA와 CTC 내 PSA mRNA가 상관성을 보이지 않았으나, 전이성 그룹인 mHSPC 및 mCRPC에서는 각 환자의 혈청 내 PSA 수준과 CTC 내 PSA mRNA 수준이 동일하게 증가하는 패턴을 나타냈다 (도 5). As a result of confirming the detection rate and expression level of the PSA gene through the mRNA level isolated from CTC, the PSA mRNA level of CTC increased as the clinical stage increased. In particular, the PSA gene expression level and detection rate increased in mHSPC (38.47). The expression level was increased by 3428 times with localized stage (0.07462 copies/ul) and mHSPC (255.833 copies/ul). In addition, as a result of confirming the correlation between serum PSA levels and CTC PSA mRNA levels, there was no correlation between each patient's serum PSA and CTC PSA mRNA levels in the localized stages, but the metastatic group mHSPC and In mCRPC, each patient's serum PSA level and CTC PSA mRNA level showed a pattern in which the same increased (FIG. 5).

Claims (16)

혈중암세포(circulating tumor cell, CTC)에서 PSA(prostate specific antigen) 유전자의 발현양을 측정하는 제제를 포함하는, 전립선암 진단용 조성물.A composition for diagnosing prostate cancer, comprising an agent for measuring the expression level of a PSA (prostate specific antigen) gene in circulating tumor cells (CTC). 제 1항에 있어서, 국한 병기(Localized stages) 또는 전이 병기(Metastatic stages)의 전립선암인, 전립선암 진단용 조성물.According to claim 1, Localized stage (Localized stages) or metastatic stage (Metastatic stages) of prostate cancer, prostate cancer diagnostic composition. 제 1항에 있어서, 전이성 호르몬 양성 전립선암(metastatic hormone-sensitive prostate cancer, mHSPC) 또는 전이성 거세저항성 전립선암(metastatic castrate-resistant prostate cancer, mCRPC)인, 전립선암 진단용 조성물.According to claim 1, metastatic hormone-sensitive prostate cancer (metastatic hormone-sensitive prostate cancer, mHSPC) or metastatic castrate-resistant prostate cancer (metastatic castrate-resistant prostate cancer, mCRPC), prostate cancer diagnostic composition. 제 1항에 있어서, PSA 유전자의 발현양을 PSA 유전자의 mRNA 수준 또는 단백질 수준에서 측정하는 제제를 포함하는, 전립선암 진단용 조성물.The composition for diagnosing prostate cancer according to claim 1, comprising an agent for measuring the expression level of the PSA gene at the mRNA level or the protein level of the PSA gene. 제 4항에 있어서, mRNA 수준에서 측정하는 제제는, 상기 유전자의 핵산서열, 상기 핵산서열에 상보적인 핵산서열, 상기 핵산서열 및 상보적인 서열의 단편을 특이적으로 인식하는 프라미어 쌍, 프로브, 또는 프라이머 쌍 및 프로브인, 전립선암 진단용 조성물.According to claim 4, wherein the agent measured at the mRNA level, a nucleic acid sequence of the gene, a nucleic acid sequence complementary to the nucleic acid sequence, a primer pair that specifically recognizes the nucleic acid sequence and a fragment of the complementary sequence, a probe, Or a primer pair and a probe, a composition for diagnosing prostate cancer. 제 5항에 있어서, 측정은 중합효소연쇄반응, 실시간 RT-PCR (Real-time RT-PCR), 역전사 중합효소연쇄반응, 경쟁적 중합효소연쇄반응(Competitive RT-PCR), Nuclease 보호 분석(RNase, S1 nuclease assay), in situ 교잡법, 핵산 마이크로어레이, 노던블랏, DNA 칩, multiplex PCR 또는 ddPCR로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 방법으로 수행되는, 전립선암 진단용 조성물.According to claim 5, wherein the measurement is polymerase chain reaction, real-time RT-PCR (Real-time RT-PCR), reverse transcription polymerase chain reaction, competitive polymerase chain reaction (Competitive RT-PCR), nuclease protection assay (RNase, S1 nuclease assay), in situ hybridization, nucleic acid microarray, Northern blot, DNA chip, multiplex PCR or ddPCR is performed by one or more methods selected from the group consisting of, prostate cancer diagnostic composition. 제 6항에 있어서, 단백질 수준에서 측정하는 제제는, 유전자의 단백질 전장 또는 그 단편을 특이적으로 인식하는 항체, 항체단편, 앱타머(aptamer), 아비머(avidity multimer) 또는 펩티도모방체(peptidomimetics)인, 전립선암 진단용 조성물.The method according to claim 6, wherein the agent measured at the protein level is an antibody, antibody fragment, aptamer, avidity multimer, or peptidomimetic ( peptidomimetics), a composition for diagnosing prostate cancer. 제 7항에 있어서, 측정은 웨스턴블랏, ELISA(enzyme linked immunosorbent assay), 방사선면역분석(RIA: Radioimmunoassay), 방사면역확산법(radioimmunodiffusion), 면역 전기영동, 조직면역염색, 면역침전 분석법(Immunoprecipitation assay), 보체 고정 분석법(Complement Fixation Assay), FACS, 질량분석 또는 단백질 마이크로어레이로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 방법으로 수행되는, 전립선암 진단용 조성물.The method of claim 7, wherein the measurement is Western blot, ELISA (enzyme linked immunosorbent assay), radioimmunoassay (RIA), radioimmunodiffusion, immunoelectrophoresis, tissue immunostaining, immunoprecipitation assay (Immunoprecipitation assay) , Complement Fixation Assay (Complement Fixation Assay), FACS, mass spectrometry, or one or more methods selected from the group consisting of protein microarray, prostate cancer diagnostic composition. 제 1항의 조성물을 포함하는, 전립선암 진단 키트.A prostate cancer diagnostic kit comprising the composition of claim 1 . 혈중암세포에서 PSA 유전자의 발현양을 mRNA 또는 단백질 수준에서 측정하는 제제를 포함하는, 전립선암 억제제 스크리닝용 키트.A kit for screening a prostate cancer inhibitor, comprising an agent for measuring the expression level of the PSA gene in blood cancer cells at the mRNA or protein level. 제 10항에 있어서, 전이성 호르몬 양성 전립선 또는 전이성 거세저항성 전립선암인, 전립선암 억제제 스크리닝용 키트.The kit for screening a prostate cancer inhibitor according to claim 10, which is metastatic hormone-positive prostate cancer or metastatic castration-resistant prostate cancer. 제 10항에 있어서, 전립선암의 진행 또는 전이를 억제하는 억제제를 스크리닝하는, 전립선암 억제제 스크리닝용 키트.The kit for screening a prostate cancer inhibitor according to claim 10, which screens an inhibitor that inhibits the progression or metastasis of prostate cancer. a) 검사 대상체로부터 분리된 시료에서 PSA 유전자의 mRNA 또는 단백질의 발현 수준을 확인하는 단계; 및
b) 정상 대조군 시료의 해당 유전자의 상응하는 결과와 비교하는 단계를 포함하는, 전립선암의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법.
a) determining the expression level of the mRNA or protein of the PSA gene in the sample isolated from the test subject; and
b) a method for providing information necessary for the diagnosis or prognosis of prostate cancer, comprising the step of comparing the result with the corresponding gene in the normal control sample.
제 13항에 있어서, 검사 대상체로부터 분리된 시료는 혈중암세포인, 전립선암의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법.The method according to claim 13, wherein the sample isolated from the test subject is a blood cancer cell, providing information necessary for diagnosis or prognosis of prostate cancer. 제 14항에 있어서, 바이오칩을 이용해 검사 대상체로부터 분리된 혈액으로부터 분리한 혈중암세포인, 전립선암의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법.15. The method of claim 14, which is a blood cancer cell isolated from blood isolated from a test subject using a biochip, and provides information necessary for diagnosis or prognosis of prostate cancer. 제 13항에 있어서, 전이성 호르몬 양성 전립선암 또는 전이성 거세저항성 전립선암인, 전립선암의 진단 또는 예후에 필요한 정보를 제공하는 방법.The method for providing information necessary for the diagnosis or prognosis of prostate cancer according to claim 13, which is metastatic hormone-positive prostate cancer or metastatic castration-resistant prostate cancer.
KR1020200100956A 2020-08-12 2020-08-12 Marker for diagnosis of prostate cancer KR102565608B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200100956A KR102565608B1 (en) 2020-08-12 2020-08-12 Marker for diagnosis of prostate cancer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200100956A KR102565608B1 (en) 2020-08-12 2020-08-12 Marker for diagnosis of prostate cancer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220020538A true KR20220020538A (en) 2022-02-21
KR102565608B1 KR102565608B1 (en) 2023-08-09

Family

ID=80475259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200100956A KR102565608B1 (en) 2020-08-12 2020-08-12 Marker for diagnosis of prostate cancer

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102565608B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017202995A1 (en) * 2016-05-26 2017-11-30 Inember Ab Extraction of circulating tumor cells

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017202995A1 (en) * 2016-05-26 2017-11-30 Inember Ab Extraction of circulating tumor cells

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Clin Chem, 55(4): 765-773 (2009.02.20.)* *

Also Published As

Publication number Publication date
KR102565608B1 (en) 2023-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11332748B2 (en) Oligonucleotide probes and uses thereof
US20220290124A1 (en) Oligonucleotide probes and uses thereof
RU2651474C2 (en) Phosphodiesterase 4d7 as prostate cancer marker
EP3577127A1 (en) Targeted oligonucleotides
CN103782174A (en) Circulating biomarkers for cancer
CN103797131A (en) Biomarker compositions and methods
CN103874770A (en) Biomarker compositions and methods
KR20170131516A (en) Digital analysis of circulating tumor cells in blood samples
AU2020214287A1 (en) Novel biomarkers and diagnostic profiles for prostate cancer
KR102565608B1 (en) Marker for diagnosis of prostate cancer
KR102253304B1 (en) Biomarkers for predicting recurrence of gastric cancer
KR101351234B1 (en) Use of Gankyrin as a hepatocellular carcinomar diagnostic marker
KR102565607B1 (en) Biochip and markers for diagnosis of prostate cancer
KR102025005B1 (en) Biomarker for early diagnosis of hepatocellular carcinoma in precancerous lesion and use thereof
KR101238196B1 (en) Composition for Diagnosis of Liver Metastasis of Colorectal Cancer and the Use Thereof
US10316319B2 (en) Composition for diagnosis of liver metastasis of colorectal cancer and the use thereof
KR20140123701A (en) Use of SIRT7 as a novel therapeutic agent for hepatocellular carcinomar
KR101128640B1 (en) Use of RPS 14 as a hepatocellular carcinomar diagnostic marker
KR101150410B1 (en) Use of S100P as a hepatocellular carcinomar diagnostic marker
KR102042332B1 (en) TCIRG1 biomarker for diagnosing recurrent and prognosis of liver cancer and use thereof
KR101927577B1 (en) Use of H2A.Z.1 as a hepatocellular carcinomar biomarker
KR101552014B1 (en) Novel use of NIR for diagnosing lung cancer
KR20210133743A (en) Circulating tumor cell based biomarker composition for diagnosis and prognosis of metastatic prostate cancer

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
E801 Decision on dismissal of amendment
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant