KR20220041402A - Novel biomarker for diagnosing liver cancer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 간암 진단을 위한 신규 바이오마커 조성물, 이를 이용한 간암의 진단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a novel biomarker composition for diagnosing liver cancer, and a method for diagnosing liver cancer using the same.
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, 환경오염 물질의 급격한 증가, 음주량의 증가 등으로 간암, 대장암, 유방암, 전립선암 등이 지속적으로 증가하는 추세에 있다. 이러한 실정에서 암의 조기 예방 및 치료를 가능하게 하여 인간 건강의 증진, 건강한 삶의 질 향상 및 인류 보건 증진에 기여할 수 있는 항암 물질의 창출이 절실히 요구되고 있다. 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 liver cancer and colorectal cancer are caused by the rapid increase in environmental pollutants and the increase in the amount of alcohol consumed. , breast cancer, prostate cancer, etc. are continuously increasing. In this situation, there is an urgent need to create 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.
그 중에서도 간암은 한국인 남성에서 4위, 그리고 여성에서 6위를 차지하는 암으로써 국내 전체 암 사망자 중 약 22% 이상 (2015년 기준)을 차지하는 대표적인 고위험 한국인 호발암이다. 또한 환자 1명당 치료비용이 약 6,622만원으로 한국인 호발암 중 가장 많은 치료비용이 필요하며 사회·경제적 의료 부담을 증가시키는 주요 질환에 해당한다. 간암은 바이엘사의 넥사바(Nexavar)가 현재 유일한 치료제인데 연평균 10% 이상의 고성장을 통해 연간 1조 2천억원의 시장을 형성하고 있다. Among them, liver cancer is the most common high-risk Korean cancer, accounting for more than 22% of all cancer deaths in Korea (as of 2015). In addition, the treatment cost per patient is about 66.22 million won, which is the most expensive cancer among Korean cancers, and it is a major disease that increases the social and economic medical burden. Bayer's Nexavar is currently the only treatment for liver cancer, and it is growing at an average annual rate of more than 10%, forming a market worth 1.2 trillion won per year.
간암의 진단은 뚜렷한 고위험군에 대한 감시 검사로 주로 진행되었으나 국내에서 간암으로 진단받은 환자 중 검진에 의해 발견되는 경우가 50%에 미치지 못한다. 현재까지 간암 진단을 위해 AFP와 PIVKA II 단백질을 이용한 바이오마커 개발이 진행되었으나 간암 환자별 치료 효과 및 예후를 예측할 수 있는 고성능 바이오마커 및 진단시스템 개발은 부진한 상태이다. 또한, 최근 TCGA (The Cancer Genome Atlas)와 같은 대규모 암유전체 프로젝트에서 암에 대한 대규모 유전체/전사체/후성유전체 분석을 수행하여 다수의 유전체/전사체/후성유전체 변이를 보고하고 새로운 분자아형들을 제시하고 있으나, 간암 환자 예후와 연관성 있는 바이오마커는 아직까지 체계적으로 개발되어 있지 않은 상태이다. Diagnosis of liver cancer was mainly carried out as a surveillance test for clearly high-risk groups, but less than 50% of patients diagnosed with liver cancer in Korea are detected by screening. To date, biomarkers using AFP and PIVKA II proteins have been developed for liver cancer diagnosis, but the development of high-performance biomarkers and diagnostic systems that can predict the treatment effect and prognosis for each liver cancer patient is sluggish. In addition, a large-scale genome/transcriptome/epigenome analysis for cancer was recently conducted in a large-scale oncogenome project such as TCGA (The Cancer Genome Atlas) to report a number of genomic/transcriptome/epigene mutations and suggest new molecular subtypes. However, biomarkers related to the prognosis of liver cancer patients have not yet been systematically developed.
한편, 인간 게놈의 약 90%에서 RNA polymerase에 의한 전사가 일어나며 대부분의 RNA는 단백질을 암호화하지 않는 noncoding RNA이다. 이러한 noncoding RNA는 길이 및 기능에 따라 분류되며, transfer RNA, ribosomal RNA, miRNA, siRNA, 그리고 long noncoding RNA (lncRNA)의 기능에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 새로운 noncoding RNA의 한 종류로서, 활성화된 enhancer에서 만들어지는 enhancer RNA (eRNA)의 존재가 밝혀졌다. eRNA는 길이와 만들어지는 방식에 따라 1D(unidirectional) eRNA와 2D(bidirectional) eRNA로 구분이 된다. 최근 활발히 연구되고 있는 lncRNA와 달리 5' capping은 일어나지만 splicing이나 polyadenylation은 나타나지 않는 것으로 알려져 있다. On the other hand, transcription by RNA polymerase occurs in about 90% of the human genome, and most RNAs are noncoding RNAs that do not encode proteins. These noncoding RNAs are classified according to their length and function, and studies on the functions of transfer RNA, ribosomal RNA, miRNA, siRNA, and long noncoding RNA (lncRNA) are being actively conducted. Recently, as a type of novel noncoding RNA, the existence of an enhancer RNA (eRNA) made from an activated enhancer has been revealed. Depending on the length and production method, eRNA is divided into 1D (unidirectional) eRNA and 2D (bidirectional) eRNA. It is known that 5' capping occurs but not splicing or polyadenylation, unlike lncRNA, which has been actively studied recently.
따라서, 간암 세포주, 환자 유래의 조직 및 오가노이드를 기반으로 한국인 간암 특이적 enhancer 및 eRNA들을 발굴하여 암 발병기전을 이해하고 간암 진단 및 치료를 위한 신규 타겟을 제시할 필요성이 있다. 더욱이, 신규 enhancer 및 eRNA의 조절기전을 규명하여 간암 특이적 예측 시스템을 개발하기 위한 노력이 필요하다. Therefore, there is a need to understand the pathogenesis of cancer by discovering Korean liver cancer-specific enhancers and eRNAs based on liver cancer cell lines, patient-derived tissues and organoids, and to suggest new targets for liver cancer diagnosis and treatment. Moreover, efforts are needed to develop a liver cancer-specific prediction system by elucidating the regulatory mechanisms of novel enhancers and eRNAs.
이에, 본 발명자들은 간암 세포주들을 이용하여 통합 전사체 분석을 실시하고, 간암 세포주에서 활성화된 enhancer를 발굴하기 위해 histone H3, H3K4me1과 H3K27ac에 대한 ChIP-sequencing을 실시하였으며, Enhancer 부위 확인을 위해 ATAC-seq을 수행하여 히스톤 ChIP-seq에서 확보한 enhancer peaks로 통합 분석을 수행하였다. Accordingly, the present inventors performed integrated transcriptome analysis using liver cancer cell lines, and ChIP-sequencing was performed on histone H3, H3K4me1 and H3K27ac to discover activated enhancers in liver cancer cell lines. seq was performed to perform integration analysis with enhancer peaks obtained from histone ChIP-seq.
이에 따라, 간암 세포주로부터 활성화된 enhancer를 발굴하고, THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, AC104046.1을 The Cancer Genome Atlas (TCGA)의 데이터를 통해 분석한 결과, 정상인 대비 간암 환자에서 증가되어 있는 것으로 나타났다. Accordingly, activated enhancers were discovered from liver cancer cell lines, and THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, AC104046.1 were analyzed through the data of The Cancer Genome Atlas (TCGA). As a result of the analysis, it was found to be increased in liver cancer patients compared to normal people.
이러한 실험 결과를 바탕으로 검토하여 볼 때, THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, AC104046.1이 간암에 대한 특이적인 바이오마커로 활용될 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다. Based on these experimental results, it is confirmed that THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, AC104046.1 can be used as specific biomarkers for liver cancer. Confirmed and completed the present invention.
특히, 본 발명에 따른 바이오마커들을 이용할 때, ChIP-seq 분석, TCGA에서 모두 동일 결과를 나타내는 것을 확인하였다는 점에서 마커로써 우수한 효과가 인정된다. In particular, when using the biomarkers according to the present invention, the excellent effect as a marker is recognized in that it was confirmed that both ChIP-seq analysis and TCGA showed the same results.
본 발명의 하나의 목적은 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 바이오마커를 포함하는 간암의 진단용 바이오 마커 조성물을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to diagnose liver cancer comprising any one or more biomarkers selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 To provide a biomarker composition.
본 발명의 다른 하나의 목적은 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 eRNA(바이오마커)의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 간암의 진단용 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is the expression of any one or more eRNAs (biomarkers) selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 It is to provide a composition for diagnosis of liver cancer, including an agent for measuring the level.
THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 eRNA의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 간암의 진단용 키트를 제공하는 것이다. THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 for diagnosis of liver cancer, including an agent for measuring the expression level of any one or more eRNAs selected from the group consisting of to provide a kit.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 (a) 분리된 생물학적 시료로부터 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 eRNA 발현 수준을 측정하는 단계; Another object of the present invention is (a) any one selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 from an isolated biological sample measuring one or more eRNA expression levels;
(b) 상기 측정된 발현 수준을 대비되는 정상 대조군 시료의 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 수준과 비교하는 단계; 및(b) any one or more selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 of a normal control sample for comparing the measured expression level comparing the expression level; and
(c) 상기 생물학적 시료의 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 수준이 대비되는 정상 대조군의 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 수준보다 높을 경우 간암으로 판정하는 단계를 포함하는, 간암 진단을 위한 정보를 제공하는 방법을 제공하는 것이다. (c) the expression level of any one or more selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 of the biological sample of a normal control in contrast THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and when higher than the expression level of any one or more selected from the group consisting of AC104046.1 liver cancer, including the step of determining as liver cancer It is to provide a method for providing information for diagnosis.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 바이오마커를 포함하는 간암의 진단용 바이오마커 조성물을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides liver cancer comprising at least one biomarker selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 It provides a biomarker composition for diagnosis of
상기 하나 이상의 eRNA는 독립적 또는 조합으로 간암의 진단용 바이오마커로 사용될 수 있다. The one or more eRNAs may be used independently or in combination as a biomarker for diagnosis of liver cancer.
간암은 간세포가 지속적인 다양한 자극에 의해 자신의 고유 기능을 상실하고 암세포로 변신하여 끊임없는 자기증식을 이루면서 주변 또는 먼 곳으로 퍼져 나가는 특징을 갖게 되는 종양을 말하며, 원발성 종양과 간에서 발생하여 다른 장기로 이전된 전이암이 있다. 원발성 간암은 간세포의 이상으로 발생하는 간세포암과 담관세포의 이상으로 발생하는 담관암, 맥관육종을 포함하며, 90% 이상이 간세포암(Hepatocellular carcinoma, HCC)이다.Liver cancer refers to a tumor in which hepatocytes lose their inherent function due to continuous various stimuli, transform into cancer cells, and spread to nearby or distant places while achieving constant self-renewal. metastatic cancer that has spread to Primary liver cancer includes hepatocellular carcinoma caused by abnormalities in hepatocytes, cholangiocarcinoma and angiosarcoma caused by abnormalities in bile duct cells, and more than 90% is hepatocellular carcinoma (HCC).
본원에 따른 간암은 조직 자체에서 발생하는 원발성 악성 종양이며, 간세포암이다. 간세포암은 알콜 남용, 바이러스성 간염 및 간경변 또는 간경화를 포함하는 대사성 간질환과 같은 위험인자를 갖는 고위험군 환자에서 빈발한다. 간세포암은 섬유성 스트로마가 없어 출혈과 세포괴사가 발생하며, 간문맥 시스템으로의 혈관침윤이 일어나며, 심한 경우 간파열 및 복강내혈액삼출로 이어질 수 있다.Liver cancer according to the present application is a primary malignant tumor that occurs in a tissue itself, and is hepatocellular carcinoma. Hepatocellular carcinoma is frequent in high-risk patients with risk factors such as alcohol abuse, viral hepatitis and cirrhosis or metabolic liver disease including cirrhosis. Hepatocellular carcinoma does not have a fibrous stroma, causing hemorrhage and cell necrosis, vascular infiltration into the portal vein system, and, in severe cases, can lead to liver rupture and intraperitoneal blood effusion.
암의 진단 및 병기는 일반적으로 수술이나 생검으로 획득한 조직을 조직검사를 통해 암 세포의 종류와 분화도, 전이 정도 등에 따라 암종의 진행 병기를 결정한다. 즉 일반적인 고형암은 치료 및 예후가 TNM 병기에 의해 결정된다.The diagnosis and stage of cancer generally determines the stage of cancer progression according to the type of cancer cell, the degree of differentiation, the degree of metastasis, etc. through a biopsy of a tissue obtained through surgery or a biopsy. That is, the treatment and prognosis of general solid cancer are determined by the stage of TNM.
그러나, 간암의 경우, TNM 병기만으로 치료방법을 선택하거나 예후를 예측하기 어려울 수 있다. 이는 대부분의 간암환자에서 만성 간질환이 병발되어 암과는 별개의 진행된 간질환만으로도 치료방법 선택에 제한이 있기 때문이다. However, in the case of liver cancer, it may be difficult to select a treatment method or predict a prognosis based on the TNM stage alone. This is because chronic liver disease develops concurrently in most liver cancer patients, and treatment options are limited only with advanced liver disease independent of cancer.
따라서, 본 발명에 따른 마커를 사용하는 경우 간암의 발병을 모니터링하고 조기 진단할 수 있다. 본 발명에서 진단은 병리 상태의 존재 또는 특징을 확인하는 것을 의미한다. 본 발명의 목적상, 진단은 간암의 발병 여부, 간암의 예후, 간암으로 진행 가능성 등을 확인하는 것이다. 예를 들어, 병명을 판정하는 일을 말하고, 간암의 병명, 병의 상태, 병기, 병인, 합병증의 유무, 예후, 및 재발 등을 포함할 수 있다.Therefore, when the marker according to the present invention is used, the onset of liver cancer can be monitored and early diagnosis can be made. Diagnosis in the present invention means confirming the presence or characteristics of a pathological condition. For the purpose of the present invention, diagnosis is to determine whether or not liver cancer occurs, the prognosis of liver cancer, the possibility of progression to liver cancer, and the like. For example, it refers to determining the disease name, and may include the disease name, disease state, stage, etiology, presence or absence of complications, prognosis, and recurrence of liver cancer.
본 발명에서 바이오마커는 간암을 정상 간세포 등과 구분하여 진단할 수 있는 물질로, 간암에서 증가 또는 감소를 보이는 폴리펩타이드 또는 핵산(예: eRNA, mRNA 등), 지질, 당지질, 당단백질 또는 당(단당류, 이당류, 올리고당류 등) 등과 같은 유기 생체 분자 등을 포함한다. 본 발명의 목적상, 간암 진단용 바이오마커는 정상 간의 세포에 비해 간암에서 특이적으로 높은 수준의 발현을 나타내는 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, AC104046.1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 eRNA이다. In the present invention, the biomarker is a substance that can distinguish liver cancer from normal hepatocytes and the like, and is a polypeptide or nucleic acid (eg, eRNA, mRNA, etc.), lipid, glycolipid, glycoprotein or sugar (monosaccharide) showing an increase or decrease in liver cancer. , disaccharides, oligosaccharides, etc.) and the like). For the purpose of the present invention, biomarkers for diagnosing liver cancer are THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, AC104046 that show a specific high level of expression in liver cancer compared to normal liver cells. It is any one or more eRNAs selected from the group consisting of .1.
본 발명에서 enhancer RNA (eRNA)는 noncoding RNA의 한 종류로서 활성화된 enhancer에서 만들어지는 것으로 알려져 있다. In the present invention, enhancer RNA (eRNA) is known to be made from an activated enhancer as a type of noncoding RNA.
본 발명에서 THUMPD3-AS1(THUMPD3 antisense RNA 1) (ENSG00000206573) 정보는 NCBI(National Center for Biotechnology Information) 에 GeneID: 440944로 등록되어 있다. In the present invention, THUMPD3-AS1 (THUMPD3 antisense RNA 1) (ENSG00000206573) information is registered as GeneID: 440944 in the National Center for Biotechnology Information (NCBI).
본 발명에서 MIR4435-2HG(MIR4435-2 host gene) (ENSG00000172965)정보는 NCBI(National Center for Biotechnology Information) 에 GeneID: 541471로 등록되어 있다.In the present invention, MIR4435-2HG (MIR4435-2 host gene) (ENSG00000172965) information is registered as GeneID: 541471 in NCBI (National Center for Biotechnology Information).
본 발명에서 PLEKHA8P1(pleckstrin homology domain containing A8 pseudogene 1) (ENSG00000134297) 정보는 NCBI(National Center for Biotechnology Information) 에 GeneID: 51054로 등록되어 있다. In the present invention, PLEKHA8P1 (pleckstrin homology domain containing A8 pseudogene 1) (ENSG00000134297) information is registered as GeneID: 51054 in the National Center for Biotechnology Information (NCBI).
본 발명에서 LINC00511(long intergenic non-protein coding RNA 511) (ENSG00000227036) 정보는 NCBI(National Center for Biotechnology Information)에 GeneID: 400619로 등록되어 있다. In the present invention, LINC00511 (long intergenic non-protein coding RNA 511) (ENSG00000227036) information is registered as GeneID: 400619 in the National Center for Biotechnology Information (NCBI).
본 발명에서 LINC01006(long intergenic non-protein coding RNA 1006)의 (ENSG00000182648) 정보는 NCBI(National Center for Biotechnology Information)에 GeneID: 100506380로 등록되어 있다. In the present invention, (ENSG00000182648) information of LINC01006 (long intergenic non-protein coding RNA 1006) is registered as GeneID: 100506380 in NCBI (National Center for Biotechnology Information).
본 발명에서 HOXA-AS2(HOXA cluster antisense RNA 2) (ENSG00000253552)의 정보는 NCBI(National Center for Biotechnology Information)에 GeneID: 285943로 등록되어 있다. In the present invention, information on HOXA-AS2 (HOXA cluster antisense RNA 2) (ENSG00000253552) is registered as GeneID: 285943 in the National Center for Biotechnology Information (NCBI).
본 발명에서 AC019080.1(ENSG00000213963)의 정보는 NCBI(National Center for Biotechnology Information)에 GeneID: 100130691로 등록되어 있으며, LOC100130691의 ailas 이름 중 하나이다. In the present invention, the information of AC019080.1 (ENSG00000213963) is registered as GeneID: 100130691 in the National Center for Biotechnology Information (NCBI), and is one of the ailas names of LOC100130691.
본 발명에서 AC104046.1(ENSG00000259630)은 Fatty Acid Binding Protein 5 (Psoriasis-Associated) (FABP5)의 Pseudogene으로 알려져 있다. AC104046.1 (ENSG00000259630) in the present invention is known as a Pseudogene of Fatty Acid Binding Protein 5 (Psoriasis-Associated) (FABP5).
본 발명의 일실시양태에 따르면, THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, AC104046.1을 The Cancer Genome Atlas(TCGA)의 데이터 간암 샘플을 통해 분석한 결과, 정상인 대비 간암 환자에서 증가되어 있는 것으로 나타났다. According to one embodiment of the present invention, THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, AC104046.1 were analyzed through data liver cancer samples from The Cancer Genome Atlas (TCGA). As a result, it was found to be increased in liver cancer patients compared to normal people.
이러한 실험 결과를 바탕으로 검토하여 볼 때, THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, AC104046.1이 간암에 대한 특이적인 바이오마커로 활용될 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다. Based on these experimental results, it is confirmed that THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, AC104046.1 can be used as specific biomarkers for liver cancer. Confirmed and completed the present invention.
본 발명에 있어서, 상기 바이오마커 조성물은 단독, 또는 2 이상의 바이오마커의 조합을 제한없이 포함할 수 있다. In the present invention, the biomarker composition may include alone or a combination of two or more biomarkers without limitation.
본 발명은 또한, THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 eRNA의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 간암의 진단용 조성물을 제공한다. The present invention also includes an agent for measuring the expression level of any one or more eRNAs selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 It provides a composition for diagnosis of liver cancer.
THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 바이오마커의 발현 수준은 eRNA의 발현 수준을 확인함으로써 알 수 있다. The expression level of any one or more biomarkers selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 can be determined by checking the expression level of eRNA. there is.
본 발명에서 "eRNA 발현수준 측정"이란 간암을 진단하기 위하여 생물학적 시료에서 상기 eRNA 존재 여부와 발현 정도를 확인하는 과정으로, eRNA의 양을 측정함으로써 알 수 있다. 이를 위한 분석 방법으로는 RT-PCR, 경쟁적 RT-PCR(Competitive RT-PCR), 실시간 RT-PCR(Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅(Northern blotting) 및 DNA 칩 등이 있으나 이로 제한되는 것은 아니다.In the present invention, "eRNA expression level measurement" is a process of confirming the presence and expression level of the eRNA in a biological sample for diagnosing liver cancer, and can be known by measuring the amount of eRNA. Analysis methods for this include RT-PCR, competitive RT-PCR, real-time RT-PCR, RNase protection assay (RPA; RNase protection assay), Northern blotting (Northern blotting). blotting) and a DNA chip, but is not limited thereto.
eRNA 수준을 측정하는 제제는 바람직하게는 프라이머 쌍 또는 프로브이며, THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, AC104046.1의 유전자의 핵산 서열이 밝혀져 있으므로 당업자는 상기 서열을 바탕으로 이들 유전자의 특정 영역을 특이적으로 증폭하는 프라이머 또는 프로브를 디자인할 수 있다. The agent for measuring the eRNA level is preferably a pair of primers or a probe, and since the nucleic acid sequence of the genes of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, AC104046.1 is known, those skilled in the art can design a primer or probe that specifically amplifies a specific region of these genes based on the sequence.
본 발명에서 프라이머는 짧은 자유 3말단 수산화기(free 3' hydroxyl group)를 가지는 핵산 서열로 상보적인 템플레이트(template)와 염기쌍(base pair)을 형성할 수 있고 템플레이트 가닥 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 짧은 핵산 서열을 의미한다. 프라이머는 적절한 완충용액 및 온도에서 중합반응(즉, DNA폴리머레이즈 또는 역전사효소)을 위한 시약 및 상이한 4가지 뉴클레오사이드 트리포스페이트의 존재 하에서 합성을 개시할 수 있다. In the present invention, the primer is a nucleic acid sequence having a short free 3' hydroxyl group, which can form a complementary template and base pair, and serves as a starting point for template strand copying. It refers to a short nucleic acid sequence. Primers can initiate synthesis in the presence of four different nucleoside triphosphates and reagents for polymerization (ie, DNA polymerase or reverse transcriptase) in an appropriate buffer and temperature.
본 발명에서는 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 유전자의 센스 및 안티센스 프라이머를 이용하여 PCR 증폭을 실시하여 원하는 생성물의 생성 여부를 통해 간암을 진단할 수 있다. PCR 조건, 센스 및 안티센스 프라이머의 길이는 당업계에 공지된 것을 기초로 변형할 수 있다.In the present invention, PCR amplification is performed using sense and antisense primers of one or more genes selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1. Thus, liver cancer can be diagnosed through the production of a desired product. PCR conditions, the length of the sense and antisense primers can be modified based on what is known in the art.
본 발명에서 프로브는 eRNA와 특이적 결합을 이룰 수 있는 짧게는 수 염기 내지 길게는 수백 염기에 해당하는 RNA 또는 DNA 등의 핵산 단편을 의미하며 라벨링 되어 있어서 특정 eRNA의 존재 유무를 확인할 수 있다. 프로브는 올리고뉴클로타이드(oligonucleotide) 프로브, 단쇄 DNA(single stranded DNA) 프로브, 이중쇄 DNA(double stranded DNA) 프로브, RNA 프로브 등의 형태로 제작될 수 있다. 본 발명에서는 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 폴리뉴클레오티드와 상보적인 프로브를 이용하여 혼성화를 실시하여, 혼성화 여부를 통해 간암을 진단할 수 있다. 적당한 프로브의 선택 및 혼성화 조건은 당업계에 공지된 것을 기초로 변형할 수 있다.In the present invention, the probe refers to a nucleic acid fragment such as RNA or DNA corresponding to several bases to several hundred bases as long as possible to achieve specific binding to eRNA, and is labeled to confirm the presence or absence of a specific eRNA. 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 one or more polynucleotides selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1. , it is possible to diagnose liver cancer through hybridization. Selection of appropriate probes and hybridization conditions can be modified based on those known in the art.
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 치환, 및 뉴클레오타이드 간의 변형, 예를 들면, 하전되지 않은 연결체(예: 메틸 포스포네이트, 포스포트리에스테르, 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 of one or more homologues of natural nucleotides, and modifications between nucleotides, such as uncharged linkages (eg, methyl phosphonates, phosphotriesters, phosphoroamidates, carbamates, etc.) or charged linkages (eg phosphorothioates, phosphorodithioates, etc.).
본 발명에 있어서, 상기 간암의 진단용 조성물은 단독 또는 2 이상의 바이오마커의 조합에 대한 eRNA의 발현 수준을 측정하는 제제를 제한없이 포함할 수 있다. In the present invention, the composition for diagnosis of liver cancer may include, without limitation, an agent for measuring the expression level of eRNA for single or a combination of two or more biomarkers.
또한, 필요에 따라, 마커의 양을 확인할 수 있는 공지된 방법이면 제한없이 이용할 수 있기 때문에, 다중 마커들, 즉 eRNA의 다량 분석을 위해 ChIP(Chromatin Immunoprecipitation)-Seq, ChIP-qPCR, ATAC(Assay for Transposase-Accessible Chromatin)-Seq, DNase-seq, FAIRE(Formaldehyde-Assisted Isolation of Regulatory Elements)-seq, CLIP(Cross-linking immunoprecipitation)-seq, RIP(RNA immunoprecipitation)-seq 및 luciferase assay로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, if necessary, any known method capable of confirming the amount of the marker can be used without limitation, so for the analysis of multiple markers, that is, a large amount of eRNA, Chromatin Immunoprecipitation (ChIP)-Seq, ChIP-qPCR, ATAC (Assay) In the group consisting of for Transposase-Accessible Chromatin)-Seq, DNase-seq, FAIRE (Formaldehyde-Assisted Isolation of Regulatory Elements)-seq, CLIP (Cross-linking immunoprecipitation)-seq, RIP (RNA immunoprecipitation)-seq and luciferase assay Any one or more selected may be used, but is not limited thereto.
본 발명은 또한 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 eRNA의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 간암의 진단용 키트를 제공한다.The present invention also comprises an agent for measuring the expression level of any one or more eRNAs selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 , a kit for diagnosing liver cancer.
본 발명의 키트는 간암 진단을 위한 바이오마커인 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 바이오마커, 즉 eRNA의 발현 수준을 확인함으로써 검출할 수 있다. 본 발명의 진단용 키트에는 간암 바이오마커의 발현 수준을 측정하기 위한 프라이머, 프로브 뿐만 아니라 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분 조성물, 용액 또는 장치가 포함될 수 있다.The kit of the present invention includes any one or more biomarkers selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1, which are biomarkers for liver cancer diagnosis, That is, it can be detected by checking the expression level of eRNA. The diagnostic kit of the present invention may include primers and probes for measuring the expression level of liver cancer biomarkers, as well as one or more other component compositions, solutions or devices suitable for the analysis method.
구체적으로, THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1 및 AC104046.1로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 eRNA 발현 수준을 측정하기 위한 키트는 RT-PCR을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있다. RT-PCR 키트는, 바이오마커 유전자에 대한 특이적인 각각의 프라이머 쌍 외에도 RT-PCR 키트는 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액(pH 및 마그네슘 농도는 다양), 데옥시뉴클레오타이드(dNTPs), Taq-폴리머라아제 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNAse 억제제, DEPC-수(DEPCwater), 멸균수 등을 포함할 수 있다. 또한 정량 대조구로 사용되는 유전자에 특이적인 프라이머 쌍을 포함할 수 있다. 또한 바람직하게는, 본 발명의 키트는 DNA 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 진단용 키트일 수 있다. DNA 칩 키트는, 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA가 프로브로 부착되어 있는 기판, 및 형광표식 프로브를 제작하기 위한 시약, 제제, 효소 등을 포함할 수 있다. 또한, 기판은 정량 대조구 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA를 포함할 수 있다. 예를 들어, 핵산 증폭용 시약은 중합효소, dNTP, 완충제, 핵산, 조효소, 형광물질, 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 중합 효소는 예를 들어 Taq 중합효소이다. 상기 키트는 핵산 분리용 시약을 더 포함할 수 있다. 상기 핵산 분리용 시약은 세포 용해 용액을 포함할 수 있다. 세포 용해 용액은 염, 계면활성제, 금속 이온, 당, 환원제(예, DTT), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.Specifically, the kit for measuring the expression level of any one or more eRNAs selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1 and AC104046.1 is RT-PCR It may be a kit comprising the necessary elements necessary to perform it. The RT-PCR kit includes, in addition to each primer pair specific for a biomarker gene, a test tube or other appropriate container, reaction buffer (pH and magnesium concentrations vary), deoxynucleotides (dNTPs), Taq- enzymes such as polymerase and reverse transcriptase, DNase, RNAse inhibitors, DEPCwater, sterile water, and the like. It may also include a pair of primers specific for a gene used as a quantitative control. Also preferably, the kit of the present invention may be a diagnostic kit including essential elements necessary for performing a DNA chip. The DNA chip kit may include a substrate to which cDNA corresponding to a gene or fragment thereof is attached as a probe, and reagents, agents, enzymes, and the like for producing a fluorescently-labeled probe. In addition, the substrate may include cDNA corresponding to a quantitative control gene or a fragment thereof. For example, the reagent for nucleic acid amplification may be a polymerase, dNTP, buffer, nucleic acid, coenzyme, fluorescent material, or a combination thereof. The polymerase is, for example, Taq polymerase. The kit may further include a reagent for nucleic acid isolation. The reagent for nucleic acid isolation may include a cell lysis solution. The cell lysis solution may include a salt, a surfactant, a metal ion, a sugar, a reducing agent (eg, DTT), or a combination thereof.
본 발명에 있어서, 상기 간암의 진단용 키트는 앞서 살핀 조성물에서와 같이 단독, 2 이상의 바이오마커의 조합에 대한 eRNA의 발현 수준을 측정하는 제제를 제한없이 포함할 수 있으며, 바람직한 예는 앞서 살핀 바와 같다.In the present invention, the kit for diagnosing liver cancer may include, without limitation, an agent for measuring the expression level of eRNA for single or a combination of two or more biomarkers as in the salpin composition above, preferred examples are as described above salpin .
본 발명은 (a) 분리된 생물학적 시료로부터 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 수준을 측정하는 단계; The present invention measures the expression level of any one or more selected from the group consisting of (a) THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 from an isolated biological sample to do;
(b) 상기 측정된 발현 수준을 대비되는 정상 대조군 시료의 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 수준과 비교하는 단계; 및(b) any one or more selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 of a normal control sample for comparing the measured expression level comparing the expression level; and
(c) 상기 생물학적 시료의 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 수준이 대비되는 정상 대조군의 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 수준보다 높을 경우 간암으로 판정하는 단계를 포함하는, 간암 진단을 위한 정보를 제공하는 방법을 제공한다. (c) the expression level of any one or more selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 of the biological sample of a normal control in contrast THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and when higher than the expression level of any one or more selected from the group consisting of AC104046.1 liver cancer, including the step of determining as liver cancer A method for providing information for diagnosis is provided.
상기 (a) 및 (b) 단계의 발현 수준을 eRNA 수준에서 검출할 수 있고, 생물학적 시료에서 eRNA 분리는 공지의 공정을 이용하여 수행할 수 있다.The expression level of steps (a) and (b) may be detected at the eRNA level, and eRNA isolation from a biological sample may be performed using a known process.
본 발명에서 "시료"란 세포, 조직, 전혈, 혈청, 혈장, 뇌척수액, 타액, 객담 또는 뇨와 같은 시료를 포함하며, 바람직하게 간 조직 시료이다. In the present invention, the term "sample" includes samples such as cells, tissues, whole blood, serum, plasma, cerebrospinal fluid, saliva, sputum or urine, and is preferably a liver tissue sample.
상기 발현 수준 측정을 통하여, 정상 대조군에서의 eRNA 발현 수준을 간암 의심환자에서의 eRNA 발현 수준과 비교함으로써 간암 의심 환자의 간암 여부 발병 및 진행을 진단할 수 있다. Through the measurement of the expression level, it is possible to diagnose the onset and progression of liver cancer in a suspected liver cancer patient by comparing the eRNA expression level in the normal control with the eRNA expression level in the liver cancer suspected patient.
즉, 간암으로 추정되는 세포로부터 본 발명의 바이오마커의 발현 수준을 측정하고, 정상 세포로부터 본 발명의 마커의 발현 수준을 측정하여 양자를 비교한 후, 본 발명의 마커의 발현 수준이 정상 세포의 것보다 더 많이 발현되면 간암으로 추정되며, 이에 따라 간암으로 예측할 수 있는 것이다.That is, after measuring the expression level of the biomarker of the present invention from cells presumed to be liver cancer, and measuring the expression level of the marker of the present invention from normal cells, and comparing both, the expression level of the marker of the present invention is that of normal cells. If it is expressed more than that, it is presumed to be liver cancer, and accordingly, it can be predicted as liver cancer.
eRNA 수준을 측정하기 위한 분석 방법으로는 역전사효소 중합효소반응, 경쟁적 역전사효소 중합효소반응, 실시간 역전사효소 중합효소반응, RNase 보호 분석법, 노던 블랏팅, DNA 칩 등이 있으나 이로 제한되는 것은 아니다. 상기 검출 방법들을 통하여, 정상 대조군에서의 eRNA 발현량과 간암 의심환자에서의 eRNA 발현량을 비교할 수 있고, 간암 바이오마커 유전자에서 eRNA로의 유의한 발현량의 증가여부를 판단하여 간암 의심 환자의 발병 여부를 진단할 수 있다.Analytical methods for measuring eRNA levels include, but are not limited to, a reverse transcriptase polymerase reaction, a competitive reverse transcriptase polymerase reaction, a real-time reverse transcriptase polymerase reaction, an RNase protection assay, Northern blotting, and a DNA chip. Through the above detection methods, the eRNA expression level in the normal control group and the eRNA expression level in patients with suspected liver cancer can be compared, and the occurrence of a suspected liver cancer patient can be determined by determining whether the expression level of the liver cancer biomarker gene to eRNA is significantly increased. can be diagnosed
eRNA 발현수준 측정은 바람직하게는, 간암 바이오마커로 사용되는 유전자에 특이적인 프라이머를 이용하는 역전사효소 중합효소반응법 또는 DNA 칩을 이용하는 것이다.The eRNA expression level is preferably measured using a reverse transcriptase polymerase reaction method or a DNA chip using a primer specific for a gene used as a liver cancer biomarker.
상기의 역전사효소 중합효소반응은 반응 후 전기영동하여 밴드 패턴과 밴드의 두께를 확인함으로써 간암 바이오마커로 사용되는 유전자의 eRNA 발현 여부와 정도를 확인 가능하고 이를 대조군과 비교함으로써, 간암 발생 여부를 간편하게 진단할 수 있다.The reverse transcriptase polymerase reaction is electrophoresed after the reaction to confirm the band pattern and the thickness of the band, thereby confirming the presence and level of eRNA expression of a gene used as a liver cancer biomarker. can be diagnosed
DNA 칩은 상기 간암 바이오마커 유전자 또는 그 단편에 해당하는 핵산이 유리 같은 기판에 고밀도로 부착되어 있는 DNA 칩을 이용하는 것으로서, 시료에서 eRNA를 분리하고, 그 말단 또는 내부를 형광 물질로 표지된 cDNA 프로브를 조제하여, DNA 칩에 혼성화시킨 다음 간암의 발병 여부를 판독할 수 있다.The DNA chip uses a DNA chip in which a nucleic acid corresponding to the liver cancer biomarker gene or a fragment thereof is attached to a glass-like substrate at a high density, isolates eRNA from a sample, and a cDNA probe labeled with a fluorescent material at the end or inside. is prepared, hybridized to a DNA chip, and then the occurrence of liver cancer can be read.
본 발명에 있어서, 상기 간암의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법은 앞서 살핀 조성물에서와 같이 2 이상의 바이오마커의 조합에 대한 발현 수준 측정을 제한없이 포함할 수 있으며 바람직한 예는 앞서 살핀 바와 같다.In the present invention, the method of providing information for the diagnosis of liver cancer may include, without limitation, measurement of the expression level for a combination of two or more biomarkers as in the above salpin composition, and a preferred example is as described above salpin.
본 발명은 (a) 분리된 생물학적 시료로부터 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 수준을 측정하는 단계; The present invention measures the expression level of any one or more selected from the group consisting of (a) THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 from an isolated biological sample to do;
(b) 상기 측정된 발현 수준을 대비되는 정상 대조군 시료의 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 수준과 비교하는 단계; 및(b) any one or more selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 of a normal control sample for comparing the measured expression level comparing the expression level; and
(c) 상기 생물학적 시료의 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 수준이 대비되는 정상 대조군의 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 수준보다 높을 경우 간암으로 판정하는 단계; 및(c) the expression level of any one or more selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 of the biological sample of a normal control in contrast THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and determining the liver cancer when higher than the expression level of any one or more selected from the group consisting of AC104046.1; and
(d) 상기 간암으로 판정된 환자에게 약학적으로 유효한 양의 항암제를 투여하는 단계를 포함하는 간암의 치료 방법을 제공한다. (d) provides a method for treating liver cancer comprising administering a pharmaceutically effective amount of an anticancer agent to the patient determined to be liver cancer.
상기 약학적으로 유효한 양은 의학적 용도에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 혈관 투과성 증가를 억제 또는 완화하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 개체 종류 및 중증도, 연령, 성별, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다. 그리고 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. The pharmaceutically effective amount means an amount sufficient to inhibit or alleviate an increase in vascular permeability at a reasonable benefit/risk ratio applicable to medical use, and the effective dose level includes the subject type and severity, age, sex, drug activity, drug It can be determined according to factors including sensitivity to, administration time, administration route and excretion rate, duration of treatment, concurrent drugs, and other factors well known in the medical field. The composition of the present invention may be administered as an individual therapeutic agent or in combination with other therapeutic agents, and may be administered sequentially or simultaneously with conventional therapeutic agents. and may be administered single or multiple. Taking all of the above factors into consideration, it is important to administer an amount that can obtain the maximum effect with a minimum amount without side effects, and can be easily determined by those skilled in the art.
상기 투여는 어떠한 적절한 방법으로 대상에게 항암제를 도입하는 것을 말하며, 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다.The administration refers to introducing an anticancer agent to a subject in any suitable method, and the administration route may be administered through various routes, either oral or parenteral, as long as it can reach the target tissue.
본 발명에 따른 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 바이오마커는 간암의 진단에 우수한 효과를 보여, 간암 환자의 분류, 이에 따른 치료제 선택, 및 치료 계획 수립에 유용하게 이용될 수 있다. Any one or more biomarkers selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 according to the present invention show an excellent effect in diagnosing liver cancer , it can be usefully used to classify liver cancer patients, select a therapeutic agent accordingly, and establish a treatment plan.
도 1은 간암 특이적 enhancer 및 eRNA 발굴을 위한 전체 프로세스에 대한 모식도를 나타낸다.
도 2는 TCGA(The Cancer Genome Atlas) 데이터를 기초로 정상대조군 대비 간암에서 높게 발현되는 eRNA를 분석한 결과를 나타낸다.1 shows a schematic diagram of the entire process for liver cancer-specific enhancer and eRNA discovery.
2 shows the results of analyzing eRNAs highly expressed in liver cancer compared to normal controls based on TCGA (The Cancer Genome Atlas) data.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예 및 제제예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예 및 제제예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예 또는 제제예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples and formulation examples are presented to help the understanding of the present invention. However, the following Examples and Formulation Examples are only provided for easier understanding of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the Examples or Formulation Examples.
<< 실험예Experimental example 1> 1> ChIPChIP -- seqseq (Chromatin (Chromatin ImmunoprecipitationImmunoprecipitation -sequencing) 분석-sequencing) analysis
간암 특이적 enhancer 및 eRNA 발굴을 위해 총 8개의 간암(HCC) 세포주 (FT 3-7, Huh 7, Huh 7-5, PCLC PRF 5, SNU 182, SNU 387, SNU 449, HepG2)를 이용하였다.A total of 8 liver cancer (HCC) cell lines (FT 3-7, Huh 7, Huh 7-5, PCLC PRF 5, SNU 182, SNU 387, SNU 449, HepG2) were used for liver cancer-specific enhancer and eRNA discovery.
HCC 세포주들을 1 % 파라포름알데히드로 고정하고 글리신을 첨가하여 반응을 중지시켰다. 펠릿을 용해 완충액 (5mM PIPES pH 8.0, 85nM KCl, 0.5 % NP40, 1X 프로테아제 억제제 (Roche))에 용해시키고 sonication 완충액 (10 mM Tris-HCl pH 7.4, 1 mM EDTA pH 8.0, 0.1% SDS, 0.1 % Na-Deoxycholate, 1 % Triton X-100)으로 대부분의 조각 크기가 200 ~ 300bp 범위에 있을때까지 milliTUBE 또는 microTUBE에서 60 분 동안 초음파처리(diagenode)하였다. 각각의 면역 침강에 대해 항체를 첨가하고 실온에서 2 시간 회전시켜 비드 (DynabeadsTM Protein A, Invitrogen)에 결합시켰다. 사용된 항체는 H3 (면역 침 전당 2 μg, Abcam ab1791), H3K27ac (면역 침 전당 2 μg, Abcam ab4729) 및 H3K4me1 (면역 침 전당 2 μg, Abcam ab8895)이었다. 대조군 라이브러리의 경우, 1 μg의 비특이적 IgG 마우스 항체를 사용한 면역 침전이 사용되었다. block된 항체-접합된 비드를 자석에 놓고 상층액을 제거하고 초음파 처리된 용해물을 비드에 첨가한 다음 회전기, 4 °C에서 3 ~ 4 시간 동안 배양하였다. 비드를 세척한 다음 태그를 반응시켰다 (Nextra® DNA Library Prep Kit, illumina). 비드를 세척하고 2.5 μl의 Proteinase K (Roche) 및 1.5 ul의 10 % SDS를 포함하는 1X TE 완충액 (10 mM Tris-HCl pH 7.4, 1mM EDTA)으로 65 °C에서 밤새도록 용출하여 포름알데히드 cross-linking을 revert하였다. 마지막으로, DNA를 AMPure XP 비드로 정제하고 각 라이브러리를 증폭하였다 (Nextra® DNA Library Prep Kit, Nextra® Index Kit, illumina). 증폭된 라이브러리는 AMPure XP 비드를 사용하여 정제한 다음 AMPure XP 비드를 사용하여 크기를 선택하여 200-400bp의 조각 길이를 가진 라이브러리를 복구하였다. RNA 라이브러리 시퀀싱은 Illumina HiSeq2000 플랫폼에서 수행되었다. HCC cell lines were fixed with 1% paraformaldehyde and the reaction was stopped by adding glycine. The pellet was dissolved in lysis buffer (5 mM PIPES pH 8.0, 85 nM KCl, 0.5% NP40, 1X protease inhibitor (Roche)) and sonication buffer (10 mM Tris-HCl pH 7.4, 1 mM EDTA pH 8.0, 0.1% SDS, 0.1% Na-Deoxycholate, 1% Triton X-100) was sonicated (diagenode) in milliTUBE or microTUBE for 60 min until most fragment sizes were in the range of 200 to 300 bp. For each immunoprecipitation, antibody was added and spun at room temperature for 2 h to bind to beads (Dynabeads™ Protein A, Invitrogen). The antibodies used were H3 (2 μg per immunoprecipitation, Abcam ab1791), H3K27ac (2 μg per immunoprecipitation, Abcam ab4729) and H3K4me1 (2 μg per immunoprecipitation, Abcam ab8895). For the control library, immunoprecipitation with 1 μg of non-specific IgG mouse antibody was used. The blocked antibody-conjugated beads were placed on a magnet, the supernatant was removed, the sonicated lysate was added to the beads, and then incubated for 3-4 hours at 4 °C on a rotator. After washing the beads, the tags were reacted (Nextra® DNA Library Prep Kit, illumina). Wash the beads and elute overnight at 65 °C with 1X TE buffer (10 mM Tris-HCl pH 7.4, 1 mM EDTA) containing 2.5 μl of Proteinase K (Roche) and 1.5 ul of 10% SDS to cross-formaldehyde. The linking was reversed. Finally, DNA was purified with AMPure XP beads and each library was amplified (Nextra® DNA Library Prep Kit, Nextra® Index Kit, illumina). The amplified library was purified using AMPure XP beads and then size was selected using AMPure XP beads to recover a library with a fragment length of 200-400 bp. RNA library sequencing was performed on an Illumina HiSeq2000 platform.
<< 실험예Experimental example 2> 2> ChIPChIP -- seqseq 및 Total RNA- and Total RNA- seqseq 분석 analyze
활성화된 enhancer 발굴을 위해 H3K4 monomethylation (H3K4me1)과 H3K27 acetylation에 대한 ChIP-seq을 수행하였다. 또한 활성화된 enhancer로부터 발현되는 eRNA의 발굴을 위해 상기 8개의 간암세포주로부터 총 RNA 추출하여 total RNA-seq을 수행하였다.ChIP-seq was performed for H3K4 monomethylation (H3K4me1) and H3K27 acetylation to discover activated enhancers. In addition, total RNA-seq was performed by extracting total RNA from the 8 hepatocarcinoma cell lines to discover eRNA expressed from the activated enhancer.
구체적으로, Chip seq를 위하여, ‘FastQC’로 리드 퀄리티 체크 진행 후, ‘Trimmomatic’으로 리드 필터링을 진행하였다. ‘Bowtie2’로 alignment를 진행한 뒤 non-uniquely aligned reads 및 potential PCR duplicates를 제거한 BAM파일을 생성하였다. 이후 ‘MACS14’를 사용해 peack calling을 진행하고, ‘HOMER’로 peak annotation을 진행하였다.Specifically, for chip seq, read quality check was performed with 'FastQC', and then read filtering was performed with 'Trimmomatic'. After alignment with ‘Bowtie2’, a BAM file with non-uniquely aligned reads and potential PCR duplicates removed was created. After that, peak calling was performed using ‘MACS14’ and peak annotation was performed with ‘HOMER’.
또한, RNA seq를 위하여, ‘FastQC’로 리드 퀄리티 체크 진행 후, ‘Trimmomatic’으로 리드 필터링을 진행하였다. ‘Tophat’을 사용하여 total RNA-seq 리드를 Reference genom에 alignment하였다. Reference genome은 Ensembl의 GRCh38을 사용하였다. 이후 ‘Cufflinks’를 수행하고, 유전자의 발현량을 FPKM으로 구하였다.In addition, for RNA seq, After the read quality check was performed with 'FastQC', read filtering was performed with 'Trimmomatic'. Total RNA-seq reads were aligned to the reference genome using 'Tophat'. As the reference genome, GRCh38 of Ensembl was used. After that, 'Cufflinks' was performed, and the expression level of the gene was calculated using FPKM.
<< 실험예Experimental example 3> 간암 특이적 3> liver cancer specific enhancerenhancer 및 and eRNAeRNA 발굴 excavation
간암세포주에서 특이적으로 활성화된 enhancer 및 이로부터 발현되는 eRNA 발굴을 위해, 활성화된 enhancer에서 높게 나타나는 것으로 알려진 H3K27 acetylation peaks을 전체 genome 상에서 선별하였다. 활성화된 enhancer만을 발굴하기 위해 유전자의 promoter나 내부에서 나타나는 H3K27 acetylation peaks은 제외하였다. 다음으로 enhancer에 대한 마커로 알려진 H3K4 monometylation (H3K4me1)의 peaks을 전체 genome에서 선별하였고, 최종적으로 H3K27 acetylation과 H3K4 monomethylation이 동시에 높게 존재하는 활성화된 enhancer 부위를 선별하였다. For the discovery of the specifically activated enhancer and eRNA expressed therefrom in hepatocellular carcinoma cell lines, H3K27 acetylation peaks, which are known to be high in the activated enhancer, were selected on the entire genome. In order to discover only the activated enhancer, H3K27 acetylation peaks appearing in the gene promoter or inside were excluded. Next, the peaks of H3K4 monometylation (H3K4me1), known as a marker for enhancer, were selected from the entire genome, and finally, an activated enhancer site in which H3K27 acetylation and H3K4 monomethylation were simultaneously high was selected.
또한 활성화된 enhancer에서 발현되는 eRNA를 발굴하기 위해 total RNA-seq 데이터와 통합 분석을 진행하였다. 이와 관련된 일련의 분석 모식도를 도 1에 나타내었다. In addition, in order to discover the eRNA expressed in the activated enhancer, total RNA-seq data and integrated analysis were performed. A series of analysis schematic diagrams related thereto is shown in FIG. 1 .
<< 실험예Experimental example 4> 4> TCGATCGA (The Cancer Genome Atlas) 데이터를 이용한 검증(The Cancer Genome Atlas) Validation using data
정산인 간암 시료 50례와 간암환자 시료 50례에서 생산된 RNA-seq 데이터를 활용하여 선별된 eRNA의 발현 패턴을 분석하였다. The expression patterns of the selected eRNAs were analyzed using RNA-seq data produced from 50 samples of Jeongsanin liver cancer and 50 samples of liver cancer patients.
<실험결과><Experiment result>
1. One. 간암세포주에서in liver cancer cell lines 발현되는 expressed eRNAeRNA 발굴 및 분석 excavation and analysis
전체 8개의 간암세포주를 이용하여 활성화된 enhancer와 이로부터 발현되는 eRNA를 분석하였다. 구체적으로, 8개의 간암세포주 중 유전자 발현 패턴이 유사한 4개의 간암세포주 (F-3-7, Huh-7-5, SNU182, PLC-PRF-5)를 이용하여 총 45개의 eRNA을 선별하였으며, 그 구체적 분석 결과를 아래 표 1에 나타내었다. The activated enhancer and eRNA expressed therefrom were analyzed using a total of 8 hepatocellular carcinoma cell lines. Specifically, a total of 45 eRNAs were selected using 4 hepatocellular carcinoma cell lines (F-3-7, Huh-7-5, SNU182, PLC-PRF-5) with similar gene expression patterns among 8 hepatocellular carcinoma cell lines. Specific analysis results are shown in Table 1 below.
[표 1][Table 1]
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 총 45종의 eRNA가 간암세포주에서 발현이 나타나는 것으로 확인되었다. 위 확인된 eRNA로써 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1이 포함되었다. As can be seen in Table 1, it was confirmed that a total of 45 eRNAs were expressed in hepatocellular carcinoma cell lines. The eRNAs identified above included THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1.
2. 2. TCGATCGA 데이터를 이용한 검증 Validation using data
TCGA 데이터를 이용하여 발굴된 45개의 eRNA의 발현패턴을 확인하였다. 총 11개의 eRNA는 정상 간조직 (50례) 대비 간암조직 (50례)에서 발현이 증가하였다. 본 결과를 통해 간암세포주에서 발굴된 11개의 바이오마커 eRNA를 도 2 및 표 2에 나타내었다. Expression patterns of 45 eRNAs discovered using TCGA data were confirmed. A total of 11 eRNAs had increased expression in liver cancer tissues (50 cases) compared to normal liver tissues (50 cases). 11 biomarker eRNAs discovered in liver cancer cell lines through this result are shown in FIG. 2 and Table 2.
상기 표 2 및 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이 총 11종의 바이오마커 eRNA가 정상 간 조직대비 간암 조직에서 발현이 증가되는 것으로 확인되었다. As can be seen in Table 2 and FIG. 2, it was confirmed that the expression of a total of 11 biomarker eRNAs was increased in liver cancer tissues compared to normal liver tissues.
상기 결과를 기초로 확인하여 볼 때, 본 발명에 따른 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1가 간암 조직에서 발현이 크게 증가하며, 이는 정상 대조군과 대비하였을 때 유의적인 차이를 나타내었다. Based on the above results, the expression of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 according to the present invention is greatly increased in liver cancer tissue, This showed a significant difference when compared with the normal control group.
이러한 결과는 상기 언급한 바이오마커들이 간암의 진단에 유용하게 이용될 수 있음을 보여준다. These results show that the above-mentioned biomarkers can be usefully used for the diagnosis of liver cancer.
Claims (8)
(b) 상기 측정된 발현 수준을 대비되는 정상 대조군 시료의 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 수준과 비교하는 단계; 및
(c) 상기 생물학적 시료의 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 수준이 대비되는 정상 대조군의 THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, 및 AC104046.1으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 발현 수준보다 높을 경우 간암으로 판정하는 단계를 포함하는, 간암 진단을 위한 정보를 제공하는 방법. (a) measuring the expression level of any one or more selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 from the isolated biological sample;
(b) any one or more selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 of a normal control sample for comparing the measured expression level comparing the expression level; and
(c) the expression level of any one or more selected from the group consisting of THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and AC104046.1 of the biological sample as a contrasting normal control THUMPD3-AS1, MIR4435-2HG, PLEKHA8P1, LINC00511, LINC01006, HOXA-AS2, AC019080.1, and when higher than the expression level of any one or more selected from the group consisting of AC104046.1 liver cancer, including the step of determining as liver cancer How to provide information for diagnosis.
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