KR20220115152A - Biomarker composition for diagnosing idiopathic nephrotic syndrome and use thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 특발성 신증후군 진단을 위한 마이크로 RNA 바이오마커 및 상기 바이오마커를 이용한 진단에 정보를 제공하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a microRNA biomarker for diagnosing idiopathic nephrotic syndrome and a method for providing information for diagnosis using the biomarker.
일차성 신증후군(primary nephrotic syndrome)은 심한 부종, 다량의 단백뇨와 혈액의 저알부민혈증을 특징으로 정의된다. 일차성 신증후군의 원인 질환은 신장의 사구체 (glomerulus)에 염증이 발생하는 사구체 질환(glomerulitis)이며 종류는 10가지 이상이며 발병률을 기준으로 막성사구체신염(Membranous glomerulonephritis, MGN)과 특발성 사구체신염(Idiopathic nephrotic syndrome, INS)이 대다수를 차지한다. 일차성 신증후군은 질환별로 치료 방법 및 치료 예후가 다양한 것이 특징이다. MGN는 일반적으로 스테로이드 단독 치료에는 반응하지 않으며, 관해(resolution)를 위해서는 고용량의 스테로이드와 시클로포스파미드(cyclophosphamide)와 같은 다른 면역억제제 병합 치료가 필요하다. 이러한 치료에도 불구하고 치료에 반응하지 않는 난치성 MGN도 존재한다. Primary nephrotic syndrome is defined as severe edema, massive proteinuria, and hypoalbuminemia of the blood. The causative disease of primary nephrotic syndrome is glomerulitis in which the glomerulus of the kidney is inflamed, and there are more than 10 types. Membranous glomerulonephritis (MGN) and idiopathic glomerulonephritis nephrotic syndrome (INS) accounts for the majority. Primary nephrotic syndrome is characterized by a variety of treatment methods and treatment prognosis for each disease. MGN generally does not respond to steroid treatment alone, and high-dose steroids and other immunosuppressive agents such as cyclophosphamide are required for resolution. There are also refractory MGNs that do not respond to treatment despite these treatments.
신증후군에서 원인 질환의 정확한 진단을 위해서 gun needle을 이용하여 신장 조직을 채취하는 침습적인 조직검사(kidney biopsy)가 필수적이다. 또한 심장병과 뇌혈관 질환의 재발을 위해 복용하는 항혈소판제(antiplatelet agents), 항응고제(anticoagulation) 복용 시에는 침습적인 조직검사는 매우 위험한 검사이다. 따라서 침습적인 진단 방법인 조직검사와 더불어 질환의 확진에 도움을 주거나, 침습적인 조직검사가 불가능한 경우를 위한 비침습적인 바이오마커의 개발이 매우 중요하다.In nephrotic syndrome, an invasive kidney biopsy that collects kidney tissue using a gun needle is essential for an accurate diagnosis of the causative disease. In addition, invasive biopsy is a very dangerous test when taking antiplatelet agents and anticoagulation drugs for the recurrence of heart disease and cerebrovascular disease. Therefore, it is very important to develop a non-invasive biomarker that aids in the diagnosis of a disease along with biopsy, an invasive diagnostic method, or in cases where invasive biopsy is impossible.
한편, 마이크로RNA(microRNA; miRNA)는 동식물 모두의 게놈에 존재하는 비암호화의 작은 RNA로 생물의 전반적인 모든 과정에 관여하는 것으로 알려져 있으며, 최근 이러한 miRNAs를 질병 진단용 바이오마커로 사용하기 위한 연구들이 진행되고 있다. 현재 임상에서 사용되는 대부분의 바이오마커는 체액에 순환하는 단백질이나, 불행히도 새로운 단백질 기반의 바이오마커 개발은 시료 내 표적 단백질의 낮은 친화도로 인하여 상당한 기술적 어려움에 직면해 있는바, miRNAs를 이용한 바이오마커의 개발은 단백질 바이오마커의 한계점을 극복할 수 있는 하나의 대안이 될 수 있다.On the other hand, microRNA (miRNA) is a non-coding small RNA that exists in the genome of both animals and plants and is known to be involved in all processes of living things. is becoming Most biomarkers currently used in clinical practice are proteins circulating in body fluids, but unfortunately, the development of new protein-based biomarkers faces considerable technical difficulties due to the low affinity of the target protein in the sample. Development can be an alternative that can overcome the limitations of protein biomarkers.
본 발명은 비침습적 방법으로 특발성 신증후군을 효과적으로 진단하기 위한 바이오마커 조성물을 제공하며, 상기 바이오마커 조성물을 이용한 특발성 신증후군 진단용 키트 및 특발성 신증후군 진단을 위한 정보제공방법을 제공하고자 한다.The present invention provides a biomarker composition for effectively diagnosing idiopathic nephrotic syndrome in a non-invasive method, and a kit for diagnosing idiopathic nephrotic syndrome using the biomarker composition and an information providing method for diagnosing idiopathic nephrotic syndrome.
본 발명은 miR-335 및 miR-17로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 마이크로 RNA를 포함하는 특발성 신증후군 진단용 바이오마커 조성물을 제공한다.The present invention provides a biomarker composition for diagnosing idiopathic nephrotic syndrome comprising one or more microRNAs selected from the group consisting of miR-335 and miR-17.
본 발명은 miR-335 및 miR-17로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 마이크로 RNA의 발현수준을 측정하는 제제를 포함하는 특발성 신증후군 진단키트를 제공한다.The present invention provides an idiopathic nephrotic syndrome diagnostic kit comprising an agent for measuring the expression level of one or more microRNAs selected from the group consisting of miR-335 and miR-17.
또한, 본 발명은 개체로부터 시료를 분리하는 단계; 및In addition, the present invention comprises the steps of isolating a sample from the subject; and
상기 분리된 시료에서 miR-335 및 miR-17로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 마이크로 RNA의 발현수준을 측정하는 단계를 포함하는 특발성 신증후군 진단을 위한 정보 제공 방법을 제공한다.It provides an information providing method for diagnosing idiopathic nephrotic syndrome, comprising measuring the expression level of one or more microRNAs selected from the group consisting of miR-335 and miR-17 in the isolated sample.
본 발명에 따르면, 정상군, 특발성 신증후군 및 막성사구체신염의 혈액에서 분리한 엑소좀 내에 포함된 마이크로RNA를 분석한 결과, 정상군과 막성사구체신염에 비해 특발성 신증후군에서 발현이 유의하게 증가하거나 감소한 마이크로RNA-335(microRNA-335) 및 마이크로RNA-17(microRNA-17)를 확인함에 따라, 상기 마이크로RNA를 특발성 신증후군 진단용 바이오마커로 제공하여 특발성 신증후군 진단을 위한 정보를 제공하는 방법 및 진단용 키트에 유용하게 사용될 수 있다.According to the present invention, as a result of analyzing the microRNA contained in the exosomes isolated from the blood of the normal group, idiopathic nephrotic syndrome and membranous glomerulonephritis, the expression significantly increased or By identifying the reduced microRNA-335 (microRNA-335) and microRNA-17 (microRNA-17), the microRNA is provided as a biomarker for diagnosing idiopathic nephrotic syndrome. A method of providing information for diagnosing idiopathic nephrotic syndrome and It can be usefully used in a diagnostic kit.
도 1은 정상군(HV) 및 특발성 신증후군(INS) 대상자들의 혈청에서 분리한 엑소좀 내 microRNAs의 발현수준을 확인한 결과로, 도 1a는 정상군에 비해 특발성 신증후군(INS)에서 유의적으로 2배 이상(p < 0.05) 발현이 감소 또는 증가한 microRNAs의 발현수준에 따른 계층적 클러스터링을 수행한 히트맵 결과이며, 도 1b는 상기에서 검출된 microRNAs의 발현수준에 따른 산점도(scatter plot) 결과이다.
도 2는 특발성 신증후군(INS) 및 막성사구체신염(MGN) 대상자들의 혈청에서 분리한 엑소좀 내 microRNAs의 발현수준을 확인한 결과로, 도 2a는 INS군에 비해 MGN군에서 유의적으로 2배 이상(p < 0.05) 발현이 감소 또는 증가한 microRNAs의 발현수준에 따른 계층적 클러스터링을 수행한 히트맵 결과이며, 도 2b는 상기에서 검출된 microRNAs의 발현수준에 따른 산점도(scatter plot) 결과이다.
도 3은 정상군(HV) 및 막성사구체신염(MGN) 대상자들의 혈청에서 분리한 엑소좀 내 microRNAs의 발현수준을 확인한 결과로, 도 3a는 정상군에 비해 MGN군에서 유의적으로 2배 이상(p < 0.05) 발현이 감소 또는 증가한 microRNAs의 발현수준에 따른 계층적 클러스터링을 수행한 히트맵 결과이며, 도 3b는 상기에서 검출된 microRNAs의 발현수준에 따른 산점도(scatter plot) 결과이다.
도 4a는 상기 도 1, 2 및 3의 결과로부터 발현이 유의하게 증가된 microRNAs을 벤다이어그램으로 표현하여 정상군, 막성사구체신염군에 비해 특발성 신증후군에서만 발현이 증가된 microRNAs를 확인한 결과 (10개) 이며, 도 4b는 상기 도 1, 2, 3의 결과로부터 발현이 유의하게 감소된 microRNAs을 벤다이어그램으로 표현하여 정상군, 막성사구체신염군에 비해 특발성 신증후군에서 발현이 감소된 microRNAs을 확인한 결과 (4개)이다.
도 5은 정상군(normal)과 특발성 신증후군(INS) 간의 miR-335-5p 또는 miR-17-5p의 발현수준을 차이를 확인한 결과이다.1 is a result of confirming the expression level of microRNAs in exosomes isolated from the serum of normal group (HV) and idiopathic nephrotic syndrome (INS) subjects. It is a heat map result obtained by performing hierarchical clustering according to the expression level of microRNAs with reduced or increased expression by more than 2 times (p < 0.05), and FIG. 1B is a scatter plot result according to the expression level of the microRNAs detected above. .
Figure 2 is the result of confirming the expression level of microRNAs in exosomes isolated from the serum of subjects with idiopathic nephrotic syndrome (INS) and membranous glomerulonephritis (MGN). (p < 0.05) is a heat map result obtained by performing hierarchical clustering according to the expression level of the microRNAs with decreased or increased expression, and FIG. 2B is a scatter plot result according to the expression level of the microRNAs detected above.
3 is a result of confirming the expression level of microRNAs in exosomes isolated from the serum of normal group (HV) and membranous glomerulonephritis (MGN) subjects. p < 0.05) is a heat map result obtained by performing hierarchical clustering according to the expression level of the microRNAs with decreased or increased expression, and FIG. 3B is a scatter plot result according to the expression level of the microRNAs detected above.
4a is a Venn diagram expressing microRNAs with significantly increased expression from the results of FIGS. 1, 2 and 3, and confirming microRNAs with increased expression only in idiopathic nephrotic syndrome compared to the normal group and membranous glomerulonephritis group (10 ), and FIG. 4b is a Venn diagram expressing microRNAs with significantly reduced expression from the results of FIGS. 1, 2, and 3, confirming the microRNAs with reduced expression in idiopathic nephrotic syndrome compared to the normal group and membranous glomerulonephritis group. (4).
5 is a result confirming the difference in the expression level of miR-335-5p or miR-17-5p between the normal group (normal) and idiopathic nephrotic syndrome (INS).
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명자들은 비침습적 방법으로 특발성 신증후군을 효과적으로 진단하기 위한 방법을 연구하던 중 정상군과 막성사구체신염에 비해 특발성 신증후군 환자의 혈청유래 엑소좀에서 증가 또는 감소하는 특발성 신증후군에 특이적인 마이크로RNA을 확인함에 따라, 본 발명을 완성하였다.While the present inventors were researching a method for effectively diagnosing idiopathic nephrotic syndrome by a non-invasive method, microRNA specific for idiopathic nephrotic syndrome increased or decreased in serum-derived exosomes of idiopathic nephrotic syndrome patients compared to the normal group and membranous glomerulonephritis. By confirming, the present invention was completed.
본 발명은 miR-335 및 miR-17로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 마이크로 RNA를 포함하는 특발성 신증후군 진단용 바이오마커 조성물을 제공할 수 있다.The present invention may provide a biomarker composition for diagnosing idiopathic nephrotic syndrome comprising one or more microRNAs selected from the group consisting of miR-335 and miR-17.
상기 miR-335는 서열번호 1로 표시되는 염기서열로 이루어지는 것일 수 있으며, 보다 상세하게는 hsa-miR-335-5p 일 수 있다.The miR-335 may consist of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1, and more specifically, may be hsa-miR-335-5p.
상기 miR-17-5p는 서열번호 2로 표시되는 염기서열로 이루어지는 것일 수 있으며, 보다 상세하게는 hsa-miR-17-5p일 수 있다.The miR-17-5p may consist of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2, and more specifically, may be hsa-miR-17-5p.
상기 miR-335는 정상군과 비교하여 발현이 증가되는 것일 수 있으며, 상기 miR-17은 정상군과 비교하여 발현이 감소되는 것일 수 있다.The miR-335 may have increased expression compared to the normal group, and the miR-17 may have decreased expression compared to the normal group.
본 발명은 miR-335 및 miR-17로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 마이크로 RNA의 발현수준을 측정하는 제제를 포함하는 특발성 신증후군 진단키트를 제공할 수 있다.The present invention can provide an idiopathic nephrotic syndrome diagnostic kit comprising an agent for measuring the expression level of one or more microRNAs selected from the group consisting of miR-335 and miR-17.
상기 제제는 프라이머, 프로브, 항체, 펩타이드 및 앱타머로 이루어지는 군으로부터 선택된 것일 수 있다.The agent may be selected from the group consisting of primers, probes, antibodies, peptides and aptamers.
본 발명에서 사용되는 용어, “프라이머”란 DNA 합성의 기시점이 되는 짧은 유전자 서열로써, 진단, DNA 시퀀싱 등에 이용할 목적으로 합성된 올리고뉴클레오티드를 의미한다. 상기 프라이머들은 통상적으로 15 내지 30 염기쌍의 길이로 합성하여 사용할 수 있으나, 사용 목적에 따라 달라질 수 있으며, 공지된 방법으로 메틸화, 캡화 등으로 변형시킬 수 있다. As used herein, the term “primer” refers to an oligonucleotide synthesized for use in diagnosis, DNA sequencing, etc. as a short gene sequence serving as a starting point of DNA synthesis. The primers can be synthesized and used with a length of typically 15 to 30 base pairs, but may vary depending on the purpose of use, and may be modified by methylation, capping, etc. by a known method.
본 발명에서 사용되는 용어, “프로브”란 효소 화학적인 분리정제 또는 합성과정을 거쳐 제작된 수 염기 내지 수백 염기길이의 mRNA와 특이적으로 결합할 수 있는 핵산을 의미한다. 방사성 동위원소나 효소 등을 표지하여 mRNA의 존재 유무를 확인할 수 있으며, 공지된 방법으로 디자인하고 변형시켜 사용할 수 있다. As used herein, the term “probe” refers to a nucleic acid capable of specifically binding to mRNA having a length of several bases to several hundred bases produced through enzymatic chemical separation and purification or synthesis. The presence or absence of mRNA can be checked by labeling radioactive isotopes or enzymes, and can be designed and modified by a known method.
본 발명의 진단키트는 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성성분 조성물, 용액 또는 장치로 구성된다.The diagnostic kit of the present invention consists of one or more other component compositions, solutions or devices suitable for the assay method.
예컨대, 본 발명의 키트는 PCR을 수행하기 위해, 분석하고자 하는 시료로부터 유래된 게놈 DNA, 본 발명의 마커 유전자에 대해 특이적인 프라이머 세트, 적당량의 DNA 중합 효소, dNTP 혼합물, PCR 완충용액 및 물을 포함하는 키트일 수 있다. 상기 PCR 완충용액은 KCl, Tris-HCl 및 MgCl2를 함유할 수 있다. 이외에 PCR 산물의 증폭 여부를 확인할 수 있는 전기영동 수행에 필요한 구성 성분들이 본 발명의 키트에 추가로 포함될 수 있다. For example, the kit of the present invention contains genomic DNA derived from a sample to be analyzed, a primer set specific for the marker gene of the present invention, an appropriate amount of a DNA polymerase, a dNTP mixture, a PCR buffer, and water to perform PCR. It may be a kit comprising The PCR buffer may contain KCl, Tris-HCl and MgCl 2 . In addition, components necessary for performing electrophoresis that can confirm whether or not the PCR product is amplified may be additionally included in the kit of the present invention.
또한, 본 발명의 키트는 RT-PCR을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있다. RT-PCR 키트는 마커 유전자에 대한 특이적인 각각의 프라이머 쌍 외에도 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액, 데옥시뉴클레오티드(dNTPs), Taq-폴리머레이즈 및 역전사 효소와 같은 효소, DNase, RNase 억제제, DEPC-수(DEPC-water), 멸균수 등을 포함할 수 있다. 또한 정량 대조군으로 사용되는 유전자에 특이적인 프라이머 쌍을 포함할 수 있다. In addition, the kit of the present invention may be a kit including essential elements necessary for performing RT-PCR. In addition to each primer pair specific for a marker gene, the RT-PCR kit includes a test tube or other suitable container, reaction buffer, deoxynucleotides (dNTPs), enzymes such as Taq-polymerase and reverse transcriptase, DNase, RNase inhibitors, DEPC -Water (DEPC-water), sterile water, etc. may be included. In addition, a primer pair specific for a gene used as a quantitative control may be included.
또한, 본 발명은 개체로부터 시료를 분리하는 단계; 및 상기 분리된 시료에서 miR-335 및 miR-17로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 마이크로 RNA의 발현수준을 측정하는 단계를 포함하는 특발성 신증후군 진단을 위한 정보 제공 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention comprises the steps of isolating a sample from the subject; and measuring the expression level of one or more microRNAs selected from the group consisting of miR-335 and miR-17 in the isolated sample.
상기 정보 제공 방법은 개체로부터 분리된 시료로부터 단백뇨 증가 수준을 확인하는 단계를 추가로 더 포함하는 것일 수 있다.The information providing method may further include the step of confirming the increased level of proteinuria from the sample isolated from the subject.
상기 시료는 조직, 세포, 전혈, 혈액, 타액, 객담, 뇌척수액 및 뇨로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 보다 바람직하게는 혈액 또는 혈액 유래 엑소좀일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The sample may be selected from the group consisting of tissue, cells, whole blood, blood, saliva, sputum, cerebrospinal fluid and urine, and more preferably may be blood or blood-derived exosomes, but is not limited thereto.
상기 정보 제공 방법에 있어서, miR-335는 정상군과 비교하여 발현이 증가되는 것일 수 있으며, 상기 miR-17은 정상군과 비교하여 발현이 감소될 경우 특발성 신증후군으로 진단할 수 있다.In the information providing method, the expression of miR-335 may be increased compared to the normal group, and when the expression of miR-17 is decreased compared to the normal group, idiopathic nephrotic syndrome can be diagnosed.
상기 마이크로 RNA의 발현수준은 차세대 염기서열 분석(Next generation sequencing; NGS), 중합효소연쇄반응(PCR), 역전사 중합효소연쇄반응(RT-PCR), 실시간 중합효소연쇄반응(Real-time PCR), RNase 보호 분석법(RNase protection assay; RPA), 마이크로어레이(microarray) 및 노던 블롯팅(northern blotting)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 방법으로 측정하는 것일 수 있다.The expression level of the microRNA is determined by next generation sequencing (NGS), polymerase chain reaction (PCR), reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), real-time polymerase chain reaction (Real-time PCR), It may be measured by one or more methods selected from the group consisting of RNase protection assay (RPA), microarray, and northern blotting.
본 발명에서 사용되는 용어, “진단(diagnosis)”이란 넓은 의미로는 환자의 병의 실태를 모든 면에 걸쳐서 판단하는 것을 의미한다. 판단의 내용은 병명, 병인, 병형, 경중, 병상의 상세한 양태, 및 합병증의 유무 등이다. 본 발명에서 진단은 특발성 신증후군의 발병 여부 및 진행단계 수준 등을 판단하는 것이다. As used herein, the term “diagnosis” in a broad sense refers to judging the actual condition of a patient's disease in all aspects. The content of the judgment is the disease name, etiology, disease type, severity, detailed mode of the disease, and the presence or absence of complications. Diagnosis in the present invention is to determine whether or not the onset of idiopathic nephrotic syndrome and the level of progression.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, to help the understanding of the present invention, examples will be described in detail. However, the following examples are merely illustrative of the content of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.
<실험예><Experimental example>
하기의 실험예들은 본 발명에 따른 각각의 실시예에 공통적으로 적용되는 실험예를 제공하기 위한 것이다.The following experimental examples are intended to provide experimental examples commonly applied to each embodiment according to the present invention.
1. 분석대상 모집1. Recruitment of analysis subjects
특발성 신증후군을 조기에 진단하고 특발성 신증후군 관련 합병증의 발병을 예방하기 위한 특발성 신증후군 진단용 바이오마커를 발굴하기 위해, 각각 정상군(HV) 20명, 막성사구체신염군(MGN) 19명, 특발성 신증후군 21명의 대상자들을 모집하였으며, 상기 각 군의 대상자들로부터 혈청을 제공받았다.To discover idiopathic nephrotic syndrome diagnostic biomarkers for early diagnosis of idiopathic nephrotic syndrome and prevention of idiopathic nephrotic syndrome-related complications, 20 patients in the normal group (HV), 19 patients in the membranous glomerulonephritis group (MGN), and idiopathic nephrotic syndrome Twenty-one subjects with nephrotic syndrome were recruited and received serum from subjects in each of the above groups.
2. 혈청으로부터 RNA 분리 및 서열분석2. RNA Isolation and Sequencing from Serum
앞서 각 군의 대상자들로부터 수집한 혈청 샘플에 Exoquick(SBI, USA)을 사용해 엑소좀(exosome)을 분리하였고, 상기 분리된 엑소좀으로부터 Qiagen miRNeasy kit을 이용하여 총 RNA를 추출하였으며, 추출된 총 RNA의 질은 Agilent RNA Bioanalyzer를 이용해 제조사의 지시에 따라 측정하였다. Previously, exosomes were isolated from serum samples collected from subjects in each group using Exoquick (SBI, USA), and total RNA was extracted from the isolated exosomes using Qiagen miRNeasy kit, and the extracted total RNA quality was measured using an Agilent RNA Bioanalyzer according to the manufacturer's instructions.
이후 상기 분리된 RNA를 이용하여 Takara SMARTer smRNA for illumina kit(마이크로젠)를 사용하여 라이브러리를 제작한 후 Hiseq 2500으로 차세대 염기서열 분석(NGS)을 실시하여 microRNA를 검출하였다. Thereafter, a library was prepared using the Takara SMARTer smRNA for illumina kit (Microgen) using the isolated RNA, and then the microRNA was detected by performing next-generation sequencing (NGS) with Hiseq 2500.
<실시예 1> 특발성 신증후군 진단용 마이크로RNA (microRNA) 발굴<Example 1> Discovering microRNA (microRNA) for diagnosis of idiopathic nephrotic syndrome
1. 정상군 vs 특발성 신증후군에서 발현 수준 차이를 나타내는 microRNA 확인1. Identification of microRNAs showing differences in expression levels in normal group vs. idiopathic nephrotic syndrome
먼저, 앞선 실험예와 같이 모집된 정상군 20명과 특발성 신증후군 21명의 혈액 유래 엑소좀에서 발현수준의 차이가 나는 microRNA(miRNA)를 동정하기 위하여, 상기 실험예와 같이 각 대상자들에서 채취한 혈청으로부터 엑소좀을 분리하고 추출된 총 RNA에 대한 NGS 분석을 수행하였다. 분석 결과 228개의 miRNAs가 검출되었으며, 상기 검출된 miRNAs의 발현수준을 비교하였다. First, in order to identify microRNAs (miRNAs) with different expression levels in the blood-derived exosomes of 20 normal group and 21 idiopathic nephrotic syndrome patients recruited as in the previous experimental example, serum collected from each subject as in the experimental example. Exosomes were isolated from and NGS analysis was performed on the extracted total RNA. As a result of the analysis, 228 miRNAs were detected, and the expression levels of the detected miRNAs were compared.
그 결과, 도 1a와 같이 44개의 miRNAs 중에 정상군(HV)에 비해 특발성 신증후군에서 2배 이상(p < 0.05) 발현이 증가하는 miRNA가 33개, 발현이 증가하는 miRNA가 11개가 확인되었다. 또한, 상기 유의한 발현 변화를 보이는 miRNAs의 발현수준에 따른 산점도(scatter plot) 결과를 도 1b와 같이 확인하였다.As a result, as shown in FIG. 1a , among 44 miRNAs, 33 miRNAs with increased expression more than twice (p < 0.05) in idiopathic nephrotic syndrome compared to the normal group (HV) and 11 miRNAs with increased expression were confirmed. In addition, a scatter plot result according to the expression level of the miRNAs showing the significant expression change was confirmed as shown in FIG. 1B.
2. 특발성 신증후군 vs. 막성사구체신염의 발현수준에 차이가 있는 microRNA 분석2. Idiopathic Nephrotic Syndrome vs. Analysis of microRNAs with differences in the expression level of membranous glomerulonephritis
상기 특발성 신증후군 21명과 막성사구체신염군 19명의 혈액 유래 엑소좀에서 발현수준의 차이가 나는 miRNA를 동정하기 위하여, 상기와 동일한 방법으로 얻은 엑소좀 내 총 RNA에 대한 NGS 분석을 수행하였다. 분석 결과 228개의 miRNA가 검출되었으며, 상기 검출된 miRNAs의 발현수준을 비교하였다. In order to identify miRNAs having different expression levels in the blood-derived exosomes of 21 patients with idiopathic nephrotic syndrome and 19 patients with membranous glomerulonephritis, NGS analysis was performed on total RNA in the exosomes obtained in the same manner as above. As a result of the analysis, 228 miRNAs were detected, and the expression levels of the detected miRNAs were compared.
그 결과, 도 2a와 같이 11개의 miRNAs 중에 특발성 신증후군에 비해 막성사구체신염에서 2배 이상(p < 0.05) 발현이 증가하는 miRNA가 3개, 발현이 감소하는 miRNA가 8개가 확인되었다. 또한, 상기 유의한 발현 변화를 보이는 miRNA의 발현수준에 따른 산점도(scatter plot) 결과를 도 2b와 같이 확인하였다. As a result, as shown in FIG. 2a , out of 11 miRNAs, 3 miRNAs with increased expression more than doubled (p < 0.05) in membranous glomerulonephritis compared to idiopathic nephritis, and 8 miRNAs with decreased expression were confirmed. In addition, a scatter plot result according to the expression level of the miRNA showing the significant expression change was confirmed as shown in FIG. 2b.
3. 정상대조군 vs. 막성사구체신염의 발현수준에 차이가 있는 microRNA 확인3. Normal control vs. Identification of microRNAs with differences in the expression level of membranous glomerulonephritis
상기 정상군 20명과 막성사구체신염 19명의 혈액 유래 엑소좀에서 발현수준의 차이가 나는 miRNA를 동정하기 위하여, 상기와 동일한 방법으로 얻은 엑소좀 내 총 RNA에 대한 NGS 분석을 수행하였다. 분석 결과 228개의 miRNA가 검출되었으며, 상기 검출된 miRNAs의 발현수준을 비교하였다. In order to identify miRNAs having different expression levels in the blood-derived exosomes of 20 normal group and 19 membranous glomerulonephritis, NGS analysis was performed on total RNA in exosomes obtained in the same manner as above. As a result of the analysis, 228 miRNAs were detected, and the expression levels of the detected miRNAs were compared.
그 결과, 도 3a와 같이 58개의 miRNAs 중에 정상군(HV)에 비해 막성사구체신염에서 2배 이상(p < 0.05) 발현이 증가하는 miRNA가 31개, 발현이 감소하는 miRNA 27개를 확인하였다. 또한, 상기 유의한 발현 변화를 보이는 miRNAs의 발현수준에 따른 산점도(scatter plot) 결과를 도 3b와 같이 확인하였다. As a result, as shown in FIG. 3a , 31 miRNAs with increased expression and 27 miRNAs with decreased expression were identified in membranous glomerulonephritis in membranous glomerulonephritis, compared to the normal group (HV), among 58 miRNAs as shown in FIG. 3A . In addition, a scatter plot result according to the expression level of the miRNAs showing the significant expression change was confirmed as shown in FIG. 3b.
4. 특발성 신증후군 진단용 microRNA 확인4. Identification of microRNA for diagnosis of idiopathic nephrotic syndrome
앞서 확인된 결과로부터 특발성 신증후군을 특이적으로 진단할 수 있는 miRNA를 발굴하기 위해, 상기 분석결과 발현이 유의하게 증가하는 것으로 확인된 miRNA를 도 4와 같이 벤다이어그램으로 나타내었다.In order to discover miRNAs capable of specifically diagnosing idiopathic nephrotic syndrome from the previously confirmed results, miRNAs confirmed to have significantly increased expression as a result of the analysis are shown in a Venn diagram as shown in FIG. 4 .
그 결과, 정상군 및 막성사구체신염에 비해 특발성 신증후군에서 발현이 유의하게 증가된 10종의 miRNA와 정상군 및 막성사구체신염에 비해 발현이 감소하는 4종의 miRNA를 확인하였으며, 상기 miRNA 중 가장 유의한 발현수준 차이를 나타내는 hsa-miR-335-5p 및 hsa-miR-17-5p를 최종 선별하였다. As a result, 10 miRNAs with significantly increased expression in idiopathic nephrotic syndrome compared to the normal group and membranous glomerulonephritis and 4 miRNAs with reduced expression compared to the normal group and membranous glomerulonephritis were identified, and among the miRNAs, the most hsa-miR-335-5p and hsa-miR-17-5p, which show significant difference in expression level, were finally selected.
최종 선별된 miRNA는 표 1과 같이 정상인에 비해 특발성 신증후군에서 각각 2.05 배 및 2.04 배의 유의한 차이를 나타내는 것이 확인되었으며, 도 5와 같이 hsa-miR-335-5p 및 hsa-miR-17-5p은 정상군(normal)과 특발성 신증후군 간의 유의한 발현차이를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, it was confirmed that the final selected miRNAs showed a significant difference of 2.05 times and 2.04 times, respectively, in idiopathic nephrotic syndrome compared to normal persons, and as shown in FIG. 5 , hsa-miR-335-5p and hsa-miR-17- It was confirmed that 5p represents a significant difference in expression between the normal group and idiopathic nephrotic syndrome.
fold changeIdiopathic Nephrotic Syndrome/Normal
fold change
상기 결과로부터 각각 정상인, 막성사구체신염에 비해 특발성 신증후군에서만 발현이 유의하게 증가하거나 감소하는 상기 2종의 miRNAs는 특발성 신증후군을 특이적으로 진단할 수 있는 바이오마커로 유용하게 이용될 수 있이 확인되었다.From the above results, the two types of miRNAs, whose expression is significantly increased or decreased only in idiopathic nephrotic syndrome compared to normal membranous glomerulonephritis, can be usefully used as biomarkers that can specifically diagnose idiopathic nephrotic syndrome. Confirmed.
<실시예 2> 혈청 지표 확인<Example 2> Serum index confirmation
앞선 실험예에서 수집된 정상군(HV) 20명, 막성사구체신염군(MGN) 19명, 특발성 신증후군 21명의 혈청에서 다양한 지표의 수준변화를 표 2와 같이 확인하였다.Changes in the level of various indicators were confirmed in the serum of 20 patients in the normal group (HV), 19 patients in the membranous glomerulonephritis group (MGN), and 21 patients in idiopathic nephrotic syndrome collected in the previous experimental example.
(MGN vs Idiopathic NS)P value
(MGN vs Idiopathic NS)
(n = 21)Idiopathic NS
(n = 21)
* HVs vs MGN P value < 0.05; ** HVs vs Idiopathic NS P value < 0.05* HVs vs MGN P value < 0.05; ** HVs vs Idiopathic NS P value < 0.05
HVs-Health volunteers, MGN-Membranous glomerulonephritis, NS-nephrotic syndrome. Hb-hemoglobin, PLT-platelet, BUN-blood urea nitrogen, Cr-creatinine, eGFR-estimated glomerular filtration rate, HDL-high density lipoprotein, LDL-low density lipoproteinHVs-Health volunteers, MGN-Membranous glomerulonephritis, NS-nephrotic syndrome. Hb-hemoglobin, PLT-platelet, BUN-blood urea nitrogen, Cr-creatinine, eGFR-estimated glomerular filtration rate, HDL-high density lipoprotein, LDL-low density lipoprotein
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As described above in detail a specific part of the content of the present invention, for those of ordinary skill in the art, it is clear that this specific description is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. Accordingly, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
<110> Research Cooperation Foundation of Yeungnam University <120> Biomarker composition for diagnosing idiopathic nephrotic syndrome and use thereof <130> ADP-2020-0616 <160> 2 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 23 <212> RNA <213> Unknown <220> <223> hsa-miR-335-5p <400> 1 ucaagagcaa uaacgaaaaa ugu 23 <210> 2 <211> 23 <212> RNA <213> Unknown <220> <223> hsa-miR-17-5p <400> 2 caaagugcuu acagugcagg uag 23 <110> Research Cooperation Foundation of Yeungnam University <120> Biomarker composition for diagnosing idiopathic nephrotic syndrome and use thereof <130> ADP-2020-0616 <160> 2 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 23 <212> RNA <213> Unknown <220> <223> hsa-miR-335-5p <400> 1 ucaagagcaa uaacgaaaaa ugu 23 <210> 2 <211> 23 <212> RNA <213> Unknown <220> <223> hsa-miR-17-5p <400> 2 caaagugcuu acagugcagg uag 23
Claims (11)
상기 분리된 시료에서 miR-335 및 miR-17로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 마이크로 RNA의 발현수준을 측정하는 단계를 포함하는 특발성 신증후군 진단을 위한 정보 제공 방법.isolating the sample from the subject; and
An information providing method for diagnosing idiopathic nephrotic syndrome, comprising measuring the expression level of one or more microRNAs selected from the group consisting of miR-335 and miR-17 in the isolated sample.
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