KR20220122251A - Diagnostic methods for prognosis of non-small-cell lung cancer using BRD3 SNP - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for diagnosing the prognosis of non-small cell lung cancer using a BRD3 polymorphism, and more specifically, to a method for diagnosing or predicting prognosis affecting the survival outcome of early-stage non-small cell lung cancer using the rs2427964C>T single nucleotide polymorphism of the BRD3 gene and uses thereof. The technology for predicting the survival prognosis of non-small cell lung cancer according to the present invention can easily and accurately predict the patient's prognosis for patients with non-small cell lung cancer, also be applied to methods for selection and evaluation of appropriate therapies, and further increase the survival rate of the patients with non-small cell lung cancer through novel targeted therapies for non-small cell lung cancer.

Description

BRD3의 단일염기다형성을 이용한 비소세포폐암의 예후 진단방법{Diagnostic methods for prognosis of non-small-cell lung cancer using BRD3 SNP}Prognosis diagnosis method for non-small-cell lung cancer using single nucleotide polymorphism of BRD3 {Diagnostic methods for prognosis of non-small-cell lung cancer using BRD3 SNP}

본 발명은 BRD3의 다형성을 이용한 비소세포폐암의 예후 진단 방법에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 BRD3의 rs2427964C>T 단일염기다형성을 이용하여 비소세포폐암의 생존 예후를 진단 또는 예측하는 방법 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a method for diagnosing the prognosis of non-small cell lung cancer using a polymorphism of BRD3. Specifically, the present invention relates to a method for diagnosing or predicting the survival prognosis of non-small cell lung cancer using the rs2427964C>T single nucleotide polymorphism of BRD3, and uses thereof is about

폐암은 전 세계적으로 암 관련 사망의 주요 원인이다. 비소세포폐암 (NSCLC: non-small-cell lung cancer)은 원발성 폐암의 약 85%를 차지하고 있고, NSCLC의 약 2/3가 진행성 질환을 가지고 있다. Lung cancer is the leading cause of cancer-related deaths worldwide. Non-small-cell lung cancer (NSCLC) accounts for about 85% of primary lung cancers, and about 2/3 of NSCLCs have advanced disease.

NSCLC의 진단은 생검 샘플과 같은 의심된 조직의 병리학자의 조사에 의해 수행된다. NSCLC 진단 후, 환자의 질환은 환자의 전체 건강 상태 및 연령, 기침 및 호흡 곤란과 같은 증상의 중증도, 특정 유형의 NSCLC 및 암의 진행 단계(staging)를 사용한 예후(회복 기회)로 할당된다. 진행 단계는 종양의 크기 및 종양이 단지 폐에만 존재하는지 또는 신체의 다른 곳으로 확산되었는지를 고려한다. NSCLC 환자에 대한 특정 치료 옵션은 상기 고려사항을 기준으로 선택하고, 암 진행 단계는 치료 선택을 위해 중요한 요소이다. 조기 NSCLC를 갖는 환자들은 잠재적으로 종양을 제거하기 위한 수술 절제에 의해 치유될 수 있지만, 현재 진단 양상으로는 어느 환자가 수술 후 재발할 것인지를 예측할 수 없다.Diagnosis of NSCLC is made by the pathologist's examination of the suspected tissue, such as a biopsy sample. After diagnosis of NSCLC, the patient's disease is assigned to the patient's overall health and age, the severity of symptoms such as cough and shortness of breath, the specific type of NSCLC and the prognosis (chance of recovery) using the staging of the cancer. The stage of progression takes into account the size of the tumor and whether the tumor exists only in the lungs or has spread to other parts of the body. Specific treatment options for patients with NSCLC are selected based on the above considerations, and the stage of cancer progression is an important factor for treatment selection. Patients with early NSCLC can potentially be cured by surgical resection to remove the tumor, but current diagnostic modalities cannot predict which patients will relapse after surgery.

폐암의 이상적인 치료법은 조기 발견하여 수술로 완전히 암을 제거하는 것이지만, 폐암의 진단 시 환자의 50% 이상이 수술을 할 수 없을 정도로 진행된 상태이므로 조기 치료는 현실적으로 어렵다. 또한, 폐암 발병 후의 경우, 특히 비소세포암은 외과적 수술을 할 수 있을 만큼 진행되지 않은 경우라면 우선 수술을 시행하는데, 근치 절제술을 시행할 수 있는 경우는 30%에 불과하다. 수술 후 완치 여부를 판정하는 5년 생존율은 암의 진행 정도에 따라 다르나, 근치 절제술을 시행한 전체 환자를 대상으로 보면 편평상피암 37%, 선암 27%, 대세포암 27% 정도가 완치되었다. 이들 환자의 대다수는 수술 절제 후에 보다 공격적인 질환으로 재발하여 사망한다. The ideal treatment for lung cancer is to detect it early and completely remove the cancer with surgery. In addition, after lung cancer, especially non-small cell cancer, surgery is performed first if it has not progressed enough to be surgically performed, but radical resection is only possible in 30% of cases. The 5-year survival rate, which determines whether or not the patient is cured after surgery, differs depending on the degree of cancer progression, but in all patients who underwent radical resection, about 37% of squamous cell carcinomas, 27% of adenocarcinomas, and 27% of large cell carcinomas were cured. The majority of these patients die after surgical resection due to recurrence of a more aggressive disease.

현재 임상적 진단 방법으로는 재발할 가능성이 높은 환자에 대해 보다 공격적인 치료요법을 지시하기에 충분한 정확도로 조기 NSCLC 예후를 확인할 수 없다. Current clinical diagnostic methods cannot confirm early NSCLC prognosis with sufficient accuracy to instruct more aggressive therapy for patients with high relapse potential.

따라서 화학치료 요법을 받아야만 하거나 일반적으로 재평가된 치료 소견을 가져야만 하는 높은 위험성의 조기 NSCLC 환자를 확인할 필요가 있고, 추가 필요한 치료 방법의 사용 여부를 손쉽게 결정할 수 있도록 NSCLC의 예후를 판단할 수 있다면 환자의 생존율을 높일 수 있을 것이다.Therefore, it is necessary to identify high-risk early NSCLC patients who must receive chemotherapy or have a general re-evaluation of treatment findings, and if the prognosis of NSCLC can be determined so that the patient can easily decide whether to use additional treatment methods, the patient may increase the survival rate of

한편, BET 단백질은 히스톤 변형의 염색질 조절 효소를 동원하여 유전자 발현을 조절하는 후성 유전학적 리더로 알려져 있다. BET 단백질 계열은 BRD2, BRD3, BRD4 및 BRDT(bromodomain testis specific protein)을 포함하는 브로모 도메인으로 구성되어 있다. 그러나 이러한 BET 계열 유전자의 조절 이상은 암의 발생과 관련성이 있다고 알려져 있다.On the other hand, BET protein is known as an epigenetic leader that regulates gene expression by mobilizing chromatin regulatory enzymes of histone modification. The BET protein family consists of bromo domains including BRD2, BRD3, BRD4 and bromodomain testis specific protein (BRDT). However, it is known that the dysregulation of these BET family genes is related to the development of cancer.

그러나 아직까지 BET 단백질 계열 중에서 BRD3에 존재하는 특정 rs2427964C>T 다형성이 비소세포폐암의 예후 판단에 이용될 수 있음이 보고된 바 없다.However, it has not yet been reported that the specific rs2427964C>T polymorphism present in BRD3 among the BET protein family can be used for prognosis of non-small cell lung cancer.

대한민국 등록특허 10-2195591Republic of Korea Patent Registration 10-2195591

이에 본 발명자들은 비소세포폐암(NSCLC)의 발생 및 진행과 관련 있는 BRD2, BRD3 및 BRD4의 3가지 유전자에서 77개의 잠재적 기능성 단일염기다형성을 선정하고 이들의 유전자형을 근치적 절제술을 받은 디스커버리 코호트의 349명의 환자 및 검증 코호트의 424명의 환자들의 임상 결과와 연관성 여부를 분석하여, 상기 선정된 단일염기다형성에 대한 유전자형을 분석함으로써, 비소세포폐암 환자의 예후와 관련된 단일염기다형성인 BRD3의 rs2427964C>T를 발굴함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors selected 77 potential functional single nucleotide polymorphisms in three genes, BRD2, BRD3, and BRD4, which are related to the development and progression of non-small cell lung cancer (NSCLC), and their genotypes were 349 of the discovery cohort that underwent radical resection. rs2427964C>T of BRD3, a single nucleotide polymorphism related to the prognosis of patients with non-small cell lung cancer, by analyzing the association with the clinical results of 424 patients in patients and validation cohorts and analyzing the genotype for the selected single nucleotide polymorphism. The present invention was completed by excavation.

따라서 본 발명의 목적은 BRD3 유전자의 rs2427964 C>T 다형성을 포함하는 비소세포폐암 예후 진단 및 예측을 위한 마커용 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a composition for a marker for prognosis and prediction of non-small cell lung cancer prognosis comprising the rs2427964 C>T polymorphism of the BRD3 gene.

본 발명의 다른 목적은 BRD3 유전자의 rs2427964 C>T 다형성을 검출할 수 있는 제제를 포함하는 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측용 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a composition for predicting survival prognosis of non-small cell lung cancer patients, comprising an agent capable of detecting the rs2427964 C>T polymorphism of the BRD3 gene.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 BRD3(Bromodomain-containing protein 3) 유전자의 단일염기다형성(SNP)을 포함하는 비소세포폐암 예후 진단 및 예측을 위한 마커용 조성물로서, 상기 BRD3 유전자의 단일염기다형성은 서열번호 1로 표시되는 염기서열에서 201번째 염기에 위치하는 rs2427964 C>T 다형성인 것을 특징으로 하는, 비소세포폐암 예후 진단 및 예측을 위한 마커용 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention provides a composition for a marker for diagnosis and prediction of prognosis of non-small cell lung cancer including a single nucleotide polymorphism (SNP) of a Bromodomain-containing protein 3 (BRD3) gene. The single nucleotide polymorphism provides a marker composition for non-small cell lung cancer prognosis diagnosis and prediction, characterized in that the rs2427964 C>T polymorphism located at the 201st base in the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1.

또한, 본 발명은 서열번호 1로 표시되는 염기서열에서 201번째 염기의 단일염기다형성(SNP)을 검출할 수 있는 제제를 포함하는, 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for predicting survival prognosis of non-small cell lung cancer patients, comprising an agent capable of detecting a single nucleotide polymorphism (SNP) of the 201st base in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제제는 서열번호 1로 이루어지는 염기서열에서 201번째 염기의 단일염기다형성(SNP)을 포함하는 10~100개의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드를 증폭시킬 수 있는 프라이머 또는 프로브일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the agent is a polynucleotide consisting of 10 to 100 consecutive bases including a single nucleotide polymorphism (SNP) of the 201st base in the nucleotide sequence consisting of SEQ ID NO: 1 or a polynucleotide complementary thereto It may be a primer or probe capable of amplifying

또한 본 발명은 본 발명의 조성물을 포함하는 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측용 키트를 제공한다.The present invention also provides a kit for predicting survival prognosis of non-small cell lung cancer patients comprising the composition of the present invention.

또한 본 발명은 본 발명의 조성물을 포함하는 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측용 마이크로어레이를 제공한다.The present invention also provides a microarray for predicting survival prognosis of a non-small cell lung cancer patient comprising the composition of the present invention.

또한 본 발명은, 검체로부터 추출한 핵산에 대하여, BRD3(Bromodomain-containing protein 3) 유전자의 rs2427964 C>T 다형성을 확인하는 단계를 포함하는, 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측을 위한 정보를 제공하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides information for predicting survival prognosis of patients with non-small cell lung cancer, comprising the step of confirming the rs2427964 C>T polymorphism of the Bromodomain-containing protein 3 (BRD3) gene with respect to the nucleic acid extracted from the sample. provides

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 BRD3 유전자의 rs2427964 C>T 다형성의 유전자형이 TT인 경우, 생존 예후가 낮은 군으로 판정하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the genotype of the rs2427964 C>T polymorphism of the BRD3 gene is TT, it may be determined as a group with a low survival prognosis.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 BRD3 유전자의 rs2427964 C>T 다형성의 유전자형이 CC 또는 CT인 경우, 상기 유전자형이 TT인 경우에 비해 생존 예후가 좋은 군으로 판정하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the genotype of the rs2427964 C>T polymorphism of the BRD3 gene is CC or CT, it may be determined as a group having a better survival prognosis than when the genotype is TT.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 BRD3 유전자의 rs2427964 C>T 다형성의 유전자형이 CC 또는 CT인 경우, 전사 억제자(transcriptional repressor)인 SIN3A가 BRD3에 결합하여 BRD3의 발현을 감소 또는 억제하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the genotype of the rs2427964 C>T polymorphism of the BRD3 gene is CC or CT, SIN3A, a transcriptional repressor, binds to BRD3 to reduce or inhibit the expression of BRD3. can

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 BRD3 유전자의 rs2427964 C>T 다형성의 유전자형이 TT인 경우, 상기 유전자형이 CC 또는 CT인 경우에 비해 BRD3 프로모터의 활성이 증가하여 BRD3의 발현이 증가하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the genotype of the rs2427964 C>T polymorphism of the BRD3 gene is TT, the activity of the BRD3 promoter increases compared to the case where the genotype is CC or CT, thereby increasing the expression of BRD3. have.

본 발명에 따른 비소세포폐암 생존 예후의 예측 기술은 비소세포폐암이 발병한 환자에 대하여 쉽고 정확하게 환자의 예후를 예측할 수 있고, 적절한 치료법의 선택 및 평가를 위한 방법에도 적용될 수 있으며, 나아가 비소세포폐암에 대한 새로운 표적 치료를 통해 비소세포폐암 환자의 생존율을 높일 수 있다.The technology for predicting the survival prognosis of non-small cell lung cancer according to the present invention can predict the prognosis of a patient with non-small cell lung cancer easily and accurately, and can be applied to a method for selecting and evaluating an appropriate treatment, furthermore, non-small cell lung cancer New targeted therapy for non-small cell lung cancer can increase the survival rate of patients.

도 1은 UCSC Genome Browser를 사용한 BRD3 프로모터 영역의 생물정보학 주석 및 LD(linkage disequilibrium)의 5 종류의 다형성을 나타낸 것으로, A는 rs2506711 및 rs2427964의 염색체 상에서의 위치를 나타낸 것이고, B는 JPT를 이용한 SNPinfo 웹 서버-LD TAG SNP 선택 웹 기반 소프트웨어에 의해 생성된 BRD3 태깅 SNP 플롯을 나타낸 것이며, C는 Haploview 소프트웨어에 의해 생성된 773명의 폐암 환자 유전자형에서의 rs2506711 및 rs2427964 LD 플롯을 나타낸 것이다.
도 2는 BRD3 rs2427964 SNP의 유전자형에 따른 전체 생존 곡선을 나타낸 것으로, A 및 B는 디스커버리 코호트의 분석 결과이고, C 및 D는 검증 코호트의 분석결과이며, E 및 F는 결합 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 H1299 및 A549 세포주에서 BRD3 프로모터 영역에 대한 ChIP-qPCR 분석결과를 나타낸 것이고(A), rs2427964 SNP의 유전자형에 따른 이중 루시퍼라제 리포터 분석 결과를 나타낸 것이다(B).
도 4는 BRD3 rs2427964 SNP에 대한 EMSA(Electrophoretic mobility shift assay) 분석 결과를 나타낸 것으로, A는 표지되지 않은 rs2427964-C 또는 rs2427964-T 올리고뉴클레오티드를 사용하여 경쟁 분석을 수행한 것이고, B는 SIN3A 및 ETS1 항체를 사용하여 Supershift 분석을 수행한 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 암 세포주에서의 BRD3의 발현수준 및 TCGA 데이터베이스를 이용한 생존율 분석 결과를 나타낸 것으로, A는 CCLE(Cancer Cell Line Encyclopedia)의 RNA-seq mRNA 발현수준을 상자 플롯으로 나타낸 것이고, 상자 플롯 상자 내의 점선은 평균을 나타낸 것이며, B는 다양한 폐암 세포주에서 BRD3의 발현수준을 RT-PCR 분석으로 확인한 결과를 나타낸 것이고, C는 TCGA 데이터베이스를 이용하여 종양 및 비악성 폐 조직에서의 BRD3 mRNA 발현 수준을 나타낸 것이며, D는 TCGA 데이터베이스를 이용하여 BRD3 mRNA 발현에 따른 전체 생존율의 변화를 Kaplan-Meier 플롯으로 나타낸 것이다.
도 6은 BRD3 유전자 침묵이 H1299 및 A549 암세포의 성장, 이동 및 침입에 미치는 영향을 분석한 것으로, A는 BRD3에 대한 siRNA(siBRD3) 처리에 따른 BRD3의 mRNA 수준을 RT-PCR 분석으로 확인한 것이고, B는 siRNA 처리에 따른 BRD3 단백질 수준을 웨스턴 블럿으로 확인한 것이며, C는 siRNA 처리에 따른 H1299 및 A549 세포주의 증식에 미치는 영향을 세포 카운팅으로 분석한 것이고, D는 MTT 어세이를 통해 세포 생존율을 분석한 것이며, E는 트랜스 웰 침입 어세이를 통해 세포 이동에 미치는 영향을 분석한 것이고, F는 소프트 한천 콜로니 형성 어세이를 통해 콜로니 형성능을 확인한 것이며, G는 siRNA 처리 여부에 따른 세포 이동에 의한 상처 치유 여부를 관찰한 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 BRD3 유전자 침묵이 세포사멸 및 세포주기에 미치는 영향을 분석한 것으로, A는 BRD3에 대한 siRNA(siBRD3) 처리 여부에 따른 세포 사멸정도를 유세포 분석기를 통해 확인한 것이고, B는 세포 주기별 세포의 분포도를 유세포 분석기로 분석한 결과를 나타낸 것이다.
1 shows the bioinformatics annotation of the BRD3 promoter region and five types of polymorphisms of LD (linkage disequilibrium) using the UCSC Genome Browser, where A shows the positions on the chromosomes of rs2506711 and rs2427964, B is SNPinfo using JPT BRD3 tagged SNP plots generated by the web server-LD TAG SNP selection web-based software are shown, and C shows the rs2506711 and rs2427964 LD plots in 773 lung cancer patient genotypes generated by the Haploview software.
Figure 2 shows the overall survival curve according to the genotype of the BRD3 rs2427964 SNP, where A and B are the analysis results of the discovery cohort, C and D are the analysis results of the validation cohort, and E and F show the binding analysis results.
3 shows the results of ChIP-qPCR analysis for the BRD3 promoter region in H1299 and A549 cell lines (A), and shows the results of double luciferase reporter analysis according to the genotype of the rs2427964 SNP (B).
Figure 4 shows the results of EMSA (Electrophoretic mobility shift assay) analysis for BRD3 rs2427964 SNP, where A is an unlabeled rs2427964-C or rs2427964-T oligonucleotide to perform competition analysis, and B is SIN3A and ETS1 The results of Supershift analysis using the antibody are shown.
5 shows the expression level of BRD3 in cancer cell lines and the results of survival analysis using the TCGA database, where A is a box plot showing the RNA-seq mRNA expression level of CCLE (Cancer Cell Line Encyclopedia), and The dotted line shows the average, B shows the result of RT-PCR analysis of the expression level of BRD3 in various lung cancer cell lines, and C shows the BRD3 mRNA expression level in tumor and non-malignant lung tissues using the TCGA database. and D is a Kaplan-Meier plot showing the change in overall survival according to BRD3 mRNA expression using the TCGA database.
6 is an analysis of the effect of BRD3 gene silencing on the growth, migration and invasion of H1299 and A549 cancer cells. B is a Western blot confirmation of the BRD3 protein level according to siRNA treatment, C is an analysis of the effect of siRNA treatment on the proliferation of H1299 and A549 cell lines by cell counting, and D is an analysis of cell viability through MTT assay E is an analysis of the effect on cell migration through a transwell invasion assay, F is a soft agar colony formation assay that confirms the colony forming ability, and G is a wound caused by cell migration depending on whether siRNA is treated or not. Shows the results of observation of healing or not.
Figure 7 is an analysis of the effect of BRD3 gene silencing on apoptosis and cell cycle, A shows the degree of cell death according to whether siRNA (siBRD3) treatment for BRD3 was confirmed through flow cytometry, B is cells by cell cycle It shows the results of analysis of the distribution diagram with flow cytometry.

본 발명은 비소세포폐암의 예후 진단 및 예측을 위한 BRD3(Bromodomain-containing protein 3) 유전자의 단일염기다형성(SNP)에 대한신규 용도를 제공함에 특징이 있다.The present invention is characterized by providing a novel use of a single nucleotide polymorphism (SNP) of a Bromodomain-containing protein 3 (BRD3) gene for prognostic diagnosis and prediction of non-small cell lung cancer.

구체적으로 본 발명은, BRD3(Bromodomain-containing protein 3) 유전자의 단일염기다형성(SNP)을 포함하는 비소세포폐암 예후 진단 및 예측을 위한 마커용 조성물을 제공할 수 있으며, 본 발명에서 상기 BRD3 유전자의 단일염기다형성은 서열번호 1로 표시되는 염기서열에서 201번째 염기에 위치하는 rs2427964 C>T 다형성인 것을 특징으로 한다.Specifically, the present invention can provide a marker composition for diagnosing and predicting the prognosis of non-small cell lung cancer including a single nucleotide polymorphism (SNP) of the Bromodomain-containing protein 3 (BRD3) gene, and in the present invention, The single nucleotide polymorphism is characterized in that the rs2427964 C>T polymorphism is located at the 201st base in the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1.

서열번호 1은 하기와 같다.SEQ ID NO: 1 is as follows.

서열번호 1 : AACTCTTTTC CTCTTCTGTT CCTTCTCACA GGGTAGGGCG GGGGAGGACG GGACACACGA AGCTGCCTCT TGCAGTTCCA GCCCAATTAC TCTGCCCACC AATGCACTAC AGTCTCCCCT CCTGGTTAAC TTTTGCAGAC AATGACCAAG TTTAATGTAA GGGGGAGAAA TCCCAGTATC TATTTCTGAG CAGAAAGCTT C CAACCAAAA TTAAAGATCG CAACCACTCA AGGATTGGGT CGAACGGAGG AACCCACACG ATGGACGCCG GGTCCCTGCC CCCGGTGGGT CTCGGCGGGC CGAGTTCTCG CCCTCCAGGG AAAGGAGGCC GCGCGAAGCC CCCATCCCGG CCCTGCCCCC GAACGAGCAA CCGGTGGAAT AAGACTTCCC GCACGCCCCA GCTTTATTCA CAGAGAGCCC ACCAGGGCCA TGTGGGTGTA C서열번호 1 : AACTCTTTTC CTCTTCTGTT CCTTCTCACA GGGTAGGGCG GGGGAGGACG GGACACACGA AGCTGCCTCT TGCAGTTCCA GCCCAATTAC TCTGCCCACC AATGCACTAC AGTCTCCCCT CCTGGTTAAC TTTTGCAGAC AATGACCAAG TTTAATGTAA GGGGGAGAAA TCCCAGTATC TATTTCTGAG CAGAAAGCTT C CAACCAAAA TTAAAGATCG CAACCACTCA AGGATTGGGT CGAACGGAGG AACCCACACG ATGGACGCCG GGTCCCTGCC CCCGGTGGGT CTCGGCGGGC CGAGTTCTCG CCCTCCAGGG AAAGGAGGCC GCGCGAAGCC CCCATCCCGG CCCTGCCCCC GAACGAGCAA CCGGTGGAAT AAGACTTCCC GCACGCCCCA GCTTTATTCA CAGAGAGCCC ACCAGGGCCA TGTGGGTGTA C

본 발명자들은 비소세포폐암 예후를 신속하고 정확하게 진단 및 예측할 수 있는 바이오마커를 발굴하기 위해 연구하던 중, 비소세포폐암(NSCLC)의 발생 및 진행과 관련 있는 BRD2, BRD3 및 BRD4의 3가지 유전자에서 77개의 잠재적 기능성 단일염기다형성을 선정하였고, 선정된 77개의 단일염기다형성을 비소세포폐암 절제술을 받은 디스커버리 코호트의 349명의 환자 및 검증 코호트의 424명 환자들에 대한 암상 결과와 연관성 여부를 분석한 결과, BRD3 유전자의 rs2427964C>T 다형성이 유의미하게 비소세포폐암의 예후와 관련성이 있음을 확인하였다.While the present inventors were studying to discover biomarkers that can rapidly and accurately diagnose and predict the prognosis of non-small cell lung cancer, 77 in three genes, BRD2, BRD3, and BRD4, which are related to the development and progression of non-small cell lung cancer (NSCLC). Potential functional single nucleotide polymorphisms were selected, and as a result of analyzing whether the selected 77 single nucleotide polymorphisms were correlated with the cancer outcome of 349 patients in the discovery cohort and 424 patients in the validation cohort who underwent non-small cell lung cancer resection, It was confirmed that the rs2427964C>T polymorphism of the BRD3 gene is significantly related to the prognosis of non-small cell lung cancer.

본 발명의 일실시예에 따르면, BRD3 유전자의 rs2427964C>T 다형성에 대한 유전자형과 비소세포폐암 환자의 생존율과의 관련성을 분석한 결과, rs2427964C>T 다형성의 유전자형이 TT인 경우, 생존 예후가 낮은 것으로 나타났고, 상기 다형성의 유전자형이 CC 또는 CT인 경우, 유전자형이 TT인 경우에 비해 생존 예후가 좋은 것으로 나타났다.According to an embodiment of the present invention, as a result of analyzing the relationship between the genotype for the rs2427964C>T polymorphism in the BRD3 gene and the survival rate of patients with non-small cell lung cancer, when the genotype of the rs2427964C>T polymorphism is TT, the survival prognosis is low. In the case of the polymorphic genotype CC or CT, the survival prognosis was better than that of the TT genotype.

따라서 이러한 결과를 통해, BRD3 유전자의 rs2427964C>T 다형성에 대한 유전자형 분석으로 비소세포폐암 환자의 생존 예후를 예측할 수 있음을 알 수 있었다.Therefore, through these results, it was found that the genotyping analysis of the rs2427964C>T polymorphism of the BRD3 gene could predict the survival prognosis of non-small cell lung cancer patients.

나아가 본 발명자들은 다양한 폐암 세포주에서 BRD3의 발현 수준을 분석하였는데, 그 결과, 정상 폐세포에 비해 폐암 세포에서 BRD3의 발현 수준이 증가되어 있는 것으로 나타났고, 특히 비소세포폐암 세포주인 H1299와 A549 세포에서 가장 높은 발현수준을 확인할 수 있었다.Furthermore, the present inventors analyzed the expression level of BRD3 in various lung cancer cell lines. As a result, it was found that the expression level of BRD3 was increased in lung cancer cells compared to normal lung cells, and in particular, in non-small cell lung cancer cell lines H1299 and A549 cells. The highest expression level was confirmed.

따라서 본 발명자들은 BRD3 발현 수준 분석을 통해 폐암, 바람직하게는 비소세포폐암의 발병 여부를 예측 또는 진단할 수 있음을 알 수 있었다.Therefore, it was found that the present inventors can predict or diagnose the onset of lung cancer, preferably non-small cell lung cancer, through BRD3 expression level analysis.

본 발명의 또 다른 일실시예에서는, 비소세포폐암 세포주에서 BRD3이 과발현되었음을 확인함에 따라, BRD3의 발현 억제에 따른 항암 활성이 있는지 확인하는 실험을 수행하였는데, BRD3에 대한 siRNA 처리로 BRD3 유전자의 발현을 억제 또는 감소하는 침묵 현상을 유도하였고, siRNA가 처리된 비소세포폐암 세포주의 암세포증식, 세포이동, 세포사멸, 세포주기의 변화를 분석하였다.In another embodiment of the present invention, as it was confirmed that BRD3 was overexpressed in the non-small cell lung cancer cell line, an experiment was performed to confirm whether there was anticancer activity according to the inhibition of the expression of BRD3. Expression of the BRD3 gene by siRNA treatment for BRD3 was induced to suppress or decrease silencing, and changes in cancer cell proliferation, cell migration, apoptosis, and cell cycle were analyzed in non-small cell lung cancer cell lines treated with siRNA.

그 결과, BRD3 siRNA가 처리된 군은 siRNA를 처리하지 않은 군에 비해 비소세포폐암 세포주의 세포증식이 억제되고, 세포이동도 억제되며, 세포사멸 유도 및 세포주기 어레스트(G2/M 세포주기의 어레스트)와 같은 항암 활성이 있는 것으로 나타났다.As a result, the group treated with BRD3 siRNA suppressed cell proliferation, cell migration, and apoptosis induction and cell cycle arrest (G2/M cell cycle arrest) compared to the group not treated with siRNA. ) has been shown to have anticancer activity.

이를 통해 본 발명자들은 BRD3의 발현 또는 활성을 억제할 수 있는 억제제를 비소세포폐암에 대한 치료제로 사용할 수 있음을 알 수 있었다.Through this, the present inventors found that an inhibitor capable of inhibiting the expression or activity of BRD3 can be used as a therapeutic agent for non-small cell lung cancer.

뿐만 아니라 본 발명자들은 비소세포폐암에서 BRD3 rs2427964C>T 다형성이 미치는 영향을 확인하기 위해, BRD3 프로모터 활성에서 rs2427964C>T 다형성의 영향을 이중 루시퍼라제 리포터 분석을 통해 확인하였다.In addition, in order to confirm the effect of the BRD3 rs2427964C>T polymorphism in non-small cell lung cancer, the present inventors confirmed the effect of the rs2427964C>T polymorphism on BRD3 promoter activity through a double luciferase reporter assay.

그 결과, 비소세포폐암 세포주에서 rs2427964 C 대립 유전자보다 rs2427964 T 대립 유전자에서 월등히 높은 프로모터 활성이 있는 것으로 나타났다.As a result, it was found that the rs2427964 T allele had significantly higher promoter activity than the rs2427964 C allele in the non-small cell lung cancer cell line.

이러한 결과는 BRD3 rs2427964C>T 다형성에서 대립인자의 유전자형에 따른 BRD3의 발현이 상이할 수 있음을 의미하며, 특히 대립 유전자가 T인 경우 대립 유전자가 C인 경우에 비해, BRD3의 향상된 프로모터 활성으로 BRD3의 발현이 증가된다는 것을 알 수 있었다.This result means that the expression of BRD3 may be different depending on the genotype of the allele in the BRD3 rs2427964C>T polymorphism. It was found that the expression of

또한, BRD3 rs2427964C>T 다형성에서 대립인자의 유전자형에 따른 전사인자들의 결합여부를 분석하였는데, 그 결과, 전사 억제자로 알려진 SIN3A(transcription regulator family member A)는 C 대립 유전자에만 선택적으로 결합하는 것으로 나타났다.In addition, binding of transcription factors according to the genotype of the allele in the BRD3 rs2427964C>T polymorphism was analyzed. As a result, transcription regulator family member A (SIN3A), known as a transcriptional repressor, was found to selectively bind only to the C allele.

이러한 결과를 통해, 본 발명자들은 BRD3 rs2427964 다형성의 C 대립 유전자는 전사 억제자인 SIN3A간의 결합에 의해 BRD3의 발현이 감소 또는 억제됨을 알 수 있었고, 이를 바탕으로 BRD3 rs2427964 다형성의 유전자형이 CC 또는 CT인 경우, 상기 유전자형이 TT인 경우에 비해 BRD3의 발현이 감소 또는 억제되어 비소세포폐암 환자의 생존 예후가 좋게 나타난다는 것을 알 수 있었다. 반면, 상기 유전자형이 TT인 경우에는 상기 유전자형이 CC 또는 CT인 경우에 비해, BRD3의 프로모터 활성 증진으로 BRD3의 발현이 증가되어 비소세포폐암 환자의 생존 예후가 낮게 나타난다는 것을 알 수 있었다.Through these results, the present inventors found that the C allele of the BRD3 rs2427964 polymorphism is reduced or suppressed by the binding between the transcriptional repressor SIN3A, and the expression of BRD3 is reduced or suppressed. , it was found that the expression of BRD3 was reduced or suppressed compared to the case where the genotype was TT, so that the survival prognosis of non-small cell lung cancer patients was good. On the other hand, when the genotype is TT, compared to the case where the genotype is CC or CT, the expression of BRD3 is increased due to the enhancement of the promoter activity of BRD3, so that the survival prognosis of non-small cell lung cancer patients is low.

그러므로 본 발명은 BRD3 유전자의 rs2427964C>T 단일염기다형성을 포함하는 비소세포폐암 예후 진단 및 예측을 위한 마커용 조성물을 제공할 수 있으며, 또한 본 발명은 BRD3 유전자의 rs2427964C>T 단일염기다형성을 검출할 수 있는 제제를 포함하는, 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측용 조성물을 제공할 수 있다.Therefore, the present invention can provide a composition for a marker for diagnosing and predicting the prognosis of non-small cell lung cancer including the rs2427964C>T single nucleotide polymorphism of the BRD3 gene. It is possible to provide a composition for predicting survival prognosis of patients with non-small cell lung cancer, including an agent that can be used.

또한, 상기 BRD3 유전자의 rs2427964C>T 단일염기다형성을 검출할 수 있는 제제는 서열번호 1로 이루어지는 염기서열에서 201번째 염기의 단일염기다형성(SNP)을 포함하는 10~100개의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드를 증폭시킬 수 있는 프라이머 또는 프로브일 수 있다.In addition, the agent capable of detecting the rs2427964C>T single nucleotide polymorphism of the BRD3 gene includes a single nucleotide polymorphism (SNP) of the 201st base in the nucleotide sequence consisting of SEQ ID NO: 1 polymorph consisting of 10 to 100 consecutive bases It may be a primer or probe capable of amplifying a nucleotide or its complementary polynucleotide.

본 발명에서 상기 "예후"는 폐암과 같은 질환의 발병, 재발, 전이성 확산, 및 약물 내성을 비롯한 폐암-기인성 사망 또는 진행의 가능성 등의 병의 경과 및 완치 여부를 의미한다. 본 발명의 목적상 예후는 폐암, 바람직하게는 비소세포폐암의 발병 위험성 및 발병 후의 생존 예후를 의미한다.In the present invention, the "prognosis" refers to the progress and cure of diseases such as the onset, recurrence, metastatic spread, and the possibility of lung cancer-induced death or progression, including drug resistance, of a disease such as lung cancer. For the purposes of the present invention, the prognosis means the risk of developing lung cancer, preferably non-small cell lung cancer, and the prognosis for survival after the onset.

"예측"이란 환자가 폐암, 바람직하게는 비소세포폐암이 발병할 가능성이 있는지를 판별하고, 화학요법 또는 방사선 치료 등 치료법에 대해 선호적으로 또는 비선호적으로 반응하여 환자의 치료, 예를 들어 특정 치료제, 및/또는 원발성 종양의 수술로 제거, 및/또는 암 재발 없이 특정 시기 동안 화학요법으로 치료된 후 생존할 여부 및/또는 가능성과 관련된다."Prediction" means determining whether a patient is likely to develop lung cancer, preferably non-small cell lung cancer, and responding favorably or unfavorably to therapy, such as chemotherapy or radiation therapy, to treat the patient, e.g., a specific with respect to whether and/or the likelihood of survival after treatment with a therapeutic agent, and/or surgical removal of the primary tumor, and/or chemotherapy for a specified period of time without cancer recurrence.

본 발명의 예측 방법은 임의의 특정 환자에 대한 비소세포폐암 발병 위험성이 높은 환자로서 특별하고 적절한 관리를 통하여 발병 시기를 늦추거나 발병하지 않도록 하거나, 비소세포폐암 발병 환자에 대한 가장 적절한 치료 방식을 선택함으로써 치료 결정을 하기 위해 임상적으로 사용될 수 있다. 본 발명의 예측 방법은 환자가 예를 들어 소정 치료제 또는 조합물, 외과적 개입, 화학요법 등의 투여를 비롯한 소정 치료 처방과 같은 치료 처방에 선호적으로 반응하는지를 확인하거나, 치료 처방 후 환자의 장기 생존이 가능한지 여부를 예측할 수 있다.The prediction method of the present invention is a patient with a high risk of developing non-small cell lung cancer for any specific patient, and through special and appropriate management, the onset time is delayed or prevented, or the most appropriate treatment method for the non-small cell lung cancer patient is selected. can be used clinically to make treatment decisions. The predictive method of the present invention determines whether a patient responds favorably to a treatment regimen, such as a prescribed treatment regimen, including, for example, administration of a given therapeutic agent or combination, surgical intervention, chemotherapy, etc. It is possible to predict whether or not survival is possible.

"유전적 다형성(genetic polymorphism)"은 인구집단에서 적어도 1% 이상의 빈도로 유전자 변이가 나타나는 경우를 말한다. DNA에서 한 개의 뉴클레오티드의 삽입, 소실, 또는 치환이 일어나는 것을 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism, SNP) 이라고 한다."Genetic polymorphism" refers to the occurrence of a genetic mutation with a frequency of at least 1% or more in a population. The insertion, deletion, or substitution of one nucleotide in DNA is called single nucleotide polymorphism (SNP).

"다형성"이라는 용어는 군집 내에서 변하는 유전자의 서열에서의 배치를 지칭한다. 다형성은 상이한 "대립유전자"로 구성된다. 이러한 다형성의 배치는 유전자에서의 그의 위치 및 그에서 발견되는 상이한 아미노산 또는 염기에 의해 확인될 수 있다. 이러한 아미노산 변이는 2개의 상이한 대립유전자인, 2개의 가능한 변이체 염기, C 및 T의 결과이다. 유전자형은 2개의 다른 별개의 대립유전자로 구성되기 때문에, 여러 가능한 변이체 중 임의의 변이체가 어느 한 개체에서 관찰될 수 있다(예를 들어, CC, CT 또는 TT). 개개의 다형성은 또한 당업자에게 공지되어 있고, 예를 들면, NCBI 웹사이트 상에서 이용가능한 뉴클레오티드 염기 변이의 단일 뉴클레오티드 다형성 데이터베이스(Single Nucleotide Polymorphism Database(dbSNP) of Nucleotide Sequence Variation)에서 사용되는 것인, 지정된 독특한 식별자("기준 SNP", "refSNP" 또는 "rs#")이다.The term "polymorphism" refers to the placement in the sequence of a gene that varies within a population. Polymorphisms consist of different “alleles”. The placement of such polymorphisms can be identified by their position in the gene and the different amino acids or bases found therein. These amino acid variations are the result of two different alleles, two possible variant bases, C and T. Because the genotype consists of two different distinct alleles, any of several possible variants can be observed in any one individual (eg, CC, CT or TT). Individual polymorphisms are also known to those skilled in the art and are used, for example, in the Single Nucleotide Polymorphism Database (dbSNP) of Nucleotide Sequence Variation available on the NCBI website. An identifier ("reference SNP", "refSNP" or "rs#").

"단일염기다형성(single nucleotide polymorphism, SNP)"은 게놈에서 단일염기(A, T, C 또는 G)가 종의 멤버들간 또는 한 개체(individual)의 쌍 염색체 간에 다른 경우에 발생하는 DNA 서열의 다양성을 의미한다. 예를 들어, 서로 다른 개체의 세 개의 DNA 단편들(예: AAGT[A/A]AG, AAGT[A/G]AG,AAGT[G/G]AG)처럼 단일염기에서 차이를 포함하는 경우, 두 개의 대립 유전자(A 또는 G)라고 부르며, 일반적으로 거의 모든 SNPs는 두 개의 대립 유전자를 가진다. 한 집단(population)내에서, SNP는 소수 대립인자 빈도(minor allele frequency, MAF; 특정 집단에서 발견되는 유전자위치(locus)에서 가장 낮은 대립인자 빈도)로 할당될 수 있다. 단일염기는 폴리뉴클레오타이드 서열에 변화(대체), 제거(결실) 또는 첨가(삽입)될 수 있다. SNP는 번역 프레임의 변화를 유발할 수 있다."Single nucleotide polymorphism (SNP)" is the diversity of DNA sequences that occurs when a single nucleotide (A, T, C, or G) in the genome differs between members of a species or between pairs of chromosomes in an individual. means For example, when three DNA fragments from different individuals (eg, AAGT[A/A]AG, AAGT[A/G]AG, AAGT[G/G]AG) contain differences in a single base, Called two alleles (A or G), in general almost all SNPs have two alleles. Within a population, SNPs can be assigned a minor allele frequency (MAF; the lowest allele frequency at a locus found in a particular population). A single base can be changed (replaced), removed (deleted), or added (inserted) into the polynucleotide sequence. SNPs can cause changes in the translation frame.

"유전자형(genotype)"이라는 용어는 세포 또는 조직 샘플에서 특정 유전자의 특이적 대립유전자를 지칭한다.The term “genotype” refers to a specific allele of a particular gene in a cell or tissue sample.

"대립인자" 또는 '대립 유전자'란 같은 염색체 위치(same chromosomal locus) 를 점유하는 한 유전자의 둘 또는 그 이상의 선택적인 형태(alternative forms) 중 하나를 뜻한다."Allele" or "allele" means one of two or more alternative forms of a gene that occupy the same chromosomal locus.

"진단"은 병리 상태의 존재 또는 특징을 확인하는 것을 의미한다. 그 중에서도 본 발명은 특히 비소세포폐암의 재발(Recurrence), 진행(progression), 전이(metastasis) 등을 예측하는 것을 포함한다. 이에, 비소세포폐암의 재발 및 진행을 정확히 예측할 수 있는 지표가 매우 중요하며 조직의 분화도와 병기와 같은 임상적 지표를 보완하면서 치료의 반응을 예측할 수 있는 인자가 필요한데, 본 발명의 BRD3 rs2427964 C>T SNP가 이러한 지표 기능을 하므로 비소세포폐암 진단 인자로이용할 수 있다. 즉, 이러한 유전자들의 다형성 특성 측정은 비소세포폐암의 분화도 및 병기, 진행을 예측하는데 유용한 지표(진단 마커)로 사용될 수 있다."Diagnosing" means identifying the presence or character of a pathological condition. Among them, the present invention particularly includes predicting recurrence, progression, metastasis, and the like of non-small cell lung cancer. Therefore, an indicator that can accurately predict the recurrence and progression of non-small cell lung cancer is very important, and a factor that can predict the response to treatment while supplementing clinical indicators such as the degree of tissue differentiation and stage is needed. Since T SNP functions as such an indicator, it can be used as a diagnostic factor for non-small cell lung cancer. That is, measurement of polymorphism of these genes can be used as a useful indicator (diagnostic marker) for predicting the degree of differentiation, stage, and progression of non-small cell lung cancer.

"진단용 마커 또는 진단 마커(diagnosis marker)" 란 비소세포폐암을 가진 세포를 정상 세포와 구분하여 진단할 수 있는 물질로, 정상 세포에 비하여 비소세포폐암을 가진 세포에서 증가 양상을 보이는 폴리펩타이드 또는 핵산(예: mRNA 등), 지질 , 당지질, 당단백질, 당(단당류, 이당류, 다당류 등) 등과 같은 유기 생체 분자 등을 포함한다."Diagnostic marker or diagnostic marker" is a substance that can distinguish and diagnose non-small cell lung cancer cells from normal cells, and a polypeptide or nucleic acid that shows an increase in non-small cell lung cancer cells compared to normal cells organic biomolecules such as (eg, mRNA, etc.), lipids, glycolipids, glycoproteins, sugars (monosaccharides, disaccharides, polysaccharides, etc.), and the like.

"비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측용 마커" 란 비소세포폐암 발병 위험성, 발병한 비소세포폐암의 완치 여부, 혹은 경과를 예측할 수 있는 다형성을 가진 마커를 의미하며, 바람직하게는 상기에서 서술한 뉴클레오티드를 의미한다. 또한, 상기 환자는 비소세포폐암 발병 위험성을 판별하기 위한 환자 또는 비소세포폐암에 대하여 항암 화학 요법을 시행한 환자를 의미한다. "Marker for predicting survival prognosis of patients with non-small cell lung cancer" means a marker having polymorphism that can predict the risk of non-small cell lung cancer, whether or not the onset of non-small cell lung cancer is cured, or the course, preferably the above-mentioned nucleotides means In addition, the patient refers to a patient for determining the risk of developing non-small cell lung cancer or a patient who has undergone chemotherapy for non-small cell lung cancer.

"대상" 또는 "환자"는 인간, 소, 개, 기니아 피그, 토끼, 닭, 곤충 등을 포함하여 치료가 요구되는 임의의 단일 개체를 의미한다. 또한, 임의의 질병 임상 소견을 보이지 않는 임상 연구 시험에 참여한 임의의 대상 또는 역학연구에 참여한 대상 또는 대조군으로 사용된 대상이 대상에 포함된다. "Subject" or "patient" means any single individual in need of treatment, including humans, cattle, dogs, guinea pigs, rabbits, chickens, insects, and the like. Also included in the subject are any subjects who participated in a clinical study trial that do not show any clinical manifestations of any disease, or subjects who participated in epidemiological studies or subjects used as controls.

"조직 또는 세포 샘플"은 대상 또는 환자의 조직으로부터 얻은 유사한 세포의 집합체를 의미한다. 조직 또는 세포 샘플의 공급원은 신선한, 동결된 및/또는 보존된 장기 또는 조직 샘플 또는 생검 또는 흡인물로부터의 고형조직; 혈액 또는 임의의 혈액 구성분; 대상의 임신 또는 발생의 임의의 시점의 세포일 수 있다. 조직 샘플은 또한 1차 또는 배양 세포 또는 세포주일 수 있다."Tissue or cell sample" means a collection of similar cells obtained from the tissue of a subject or patient. Sources of tissue or cell samples may include solid tissue from fresh, frozen and/or preserved organ or tissue samples or biopsies or aspirates; blood or any blood component; The cells may be at any time of conception or development in a subject. A tissue sample may also be a primary or cultured cell or cell line.

"핵산"은 임의의 DNA 또는 RNA, 예를 들어, 조직 샘플에 존재하는 염색체, 미토콘드리아, 바이러스 및/또는 세균 핵산을 포함하는 의미이다. 이중 가닥 핵산 분자의 하나 또는 두개 모두의 가닥을 포함하고, 무손상 핵산 분자의 임의의 단편 또는 일부를 포함한다."Nucleic acid" is meant to include any DNA or RNA, eg, chromosomal, mitochondrial, viral and/or bacterial nucleic acids present in a tissue sample. It includes one or both strands of a double-stranded nucleic acid molecule, and includes any fragment or portion of an intact nucleic acid molecule.

"유전자"는 단백질 코딩 또는 전사시에 또는 다른 유전자 발현의 조절시에 기능적 역할을 갖는 임의의 핵산 서열 또는 그의 일부를 의미한다. 유전자는 기능적 단백질을 코딩하는 모든 핵산 또는 단백질을 코딩 또는 발현하는 핵산의 일부만으로 이루어질 수 있다. 핵산 서열은 엑손, 인트론, 개시 또는 종료 영역, 프로모터 서열, 다른 조절 서열 또는 유전자에 인접한 특유한 서열 내에 유전자 이상을 포함할 수 있다.By “gene” is meant any nucleic acid sequence or portion thereof that has a functional role in protein coding or transcription or in the regulation of other gene expression. A gene may consist of any nucleic acid encoding a functional protein or only a portion of a nucleic acid encoding or expressing a protein. Nucleic acid sequences may include gene abnormalities within exons, introns, initiation or termination regions, promoter sequences, other regulatory sequences, or unique sequences adjacent to the gene.

"프라이머"는 상보성 RNA 또는 DNA 표적 폴리뉴클레오티드에 혼성화 하고 예를 들어 폴리머라제 연쇄 반응에서 발생하는 뉴클레오티딜 트랜스퍼라제의 작용에 의해 모노뉴클레오티드로부터 폴리뉴클레오티드의 단계적 합성을 위한 출발점으로 기능하는 올리고뉴클레오티드 서열을 의미한다.A "primer" is an oligonucleotide sequence that hybridizes to a complementary RNA or DNA target polynucleotide and serves as a starting point for the stepwise synthesis of polynucleotides from mononucleotides, for example, by the action of nucleotidyl transferases occurring in the polymerase chain reaction. means

"단백질"은 또한 기준 단백질과 본질적으로 동일한 생물 활성 또는 기능을 보유하는, 단백질의 단편, 유사체 및 유도체를 포함하는 것이다"Protein" also includes fragments, analogs and derivatives of proteins that retain essentially the same biological activity or function as a reference protein.

"치료"는 이롭거나 바람직한 임상적 결과를 수득하기 위한 접근을 의미한다. 본 발명의 목적을 위해서, 이롭거나 바람직한 임상적 결과는 비 제한적으로, 증상의 완화, 질병 범위의 감소, 질병 상태의 안정화(즉, 악화되지 않음), 질병 진행의 지연 또는 속도의 감소, 질병 상태의 개선 또는 일시적 완화 및 경감(부분적이거나 전체적으로), 검출 가능하거나 또는 비검출의 여부를 포함한다. 또한, "치료"는 치료를 받지 않았을 때 예상되는 생존율과 비교하여 생존율을 늘이는 것을 의미할 수도 있다. 치료는 치료학적 치료 및 예방적 또는 예방조치 방법 모두를 가리킨다. 상기 치료들은 예방되는 장애뿐만 아니라 이미 발생한 장애에 있어서 요구되는 치료를 포함한다. 질병을 "완화(Palliating)"하는 것은 치료를 하지 않은 경우와 비교하여, 질병상태의 범위 및/또는 바람직하지 않은 임상적 징후가 감소되거나 및/또는 진행의 시간적 추이(time course)가 늦춰지거나 길어지는 것을 의미한다."Treatment" means an approach for obtaining beneficial or desirable clinical results. For the purposes of the present invention, beneficial or desirable clinical outcomes include, but are not limited to, alleviation of symptoms, reduction of the extent of disease, stabilization (ie, not worsening) of disease state, delay or rate of disease progression, disease state improvement or temporary relief and alleviation (partial or total), detectable or non-detectable. "Treatment" may also mean increasing survival as compared to the expected survival rate if not receiving treatment. Treatment refers to both therapeutic treatment and prophylactic or prophylactic methods. Such treatments include the treatment required for the disorder being prevented as well as the disorder that has already occurred. "Palliating" a disease means that the extent and/or undesirable clinical signs of the disease state are reduced and/or the time course of progression is delayed or prolonged, compared to no treatment. means to lose

또한 본 발명은 본 발명에 따른 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측용 조성물을 포함하는 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측용 키트를 제공할 수 있고, 나아가 본 발명에 따른 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측용 조성물을 포함하는 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측용 마이크로어레이를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a kit for predicting the survival prognosis of a non-small cell lung cancer patient comprising the composition for predicting the survival prognosis of a non-small cell lung cancer patient according to the present invention, and furthermore predicting the survival prognosis of a non-small cell lung cancer patient according to the present invention It is possible to provide a microarray for predicting survival prognosis of a patient with non-small cell lung cancer comprising a composition for the present invention.

본 발명의 키트는 비소세포폐암 생존 예후의 예측용 마커인, BRD3 유전자의 rs2427964 C>T 다형성 부위(SNP)를 확인함으로써 비소세포폐암 생존 예후를 예측하는 데 사용될 수 있다. 본 발명의 비소세포폐암 생존 예후의 예측용 키트에는 BRD3 유전자의 rs2427964 C>T SNP를 확인하기 위한 폴리뉴클레오티드, 프라이머 또는 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 can be used to predict the survival prognosis of non-small cell lung cancer by identifying the rs2427964 C>T polymorphic region (SNP) of the BRD3 gene, which is a marker for predicting the survival prognosis of non-small cell lung cancer. The kit for predicting the survival prognosis of non-small cell lung cancer of the present invention includes a polynucleotide, primer, or probe for confirming the rs2427964 C>T SNP of the BRD3 gene, as well as one or more other component compositions, solutions or devices suitable for the analysis method may be included.

또한, 본 발명의 키트는 PCR을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있다. PCR 키트는, 상기 SNP에 대한 특이적인 폴리뉴클레오티드, 프라이머 또는 프로브 외에도 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(DEPC-water) 및 멸균수 등을 포함할 수 있다.In addition, the kit of the present invention may be a kit including essential elements necessary for performing PCR. The PCR kit contains, in addition to polynucleotides, primers or probes specific for the SNP, a test tube or other suitable container, reaction buffer (with varying pH and magnesium concentrations), deoxynucleotides (dNTPs), Taq-polymerase and reverse transcriptase. enzymes such as DNase, RNAse inhibitors, DEPC-water and sterile water, and the like.

또한 본 발명의 상기 마이크로어레이는 본 발명의 폴리뉴클레오티드, 프라이머 또는 프로브를 포함하는 것을 제외하고는 통상적인 마이크로어레이로 이루어질 수 있다.In addition, the microarray of the present invention may be composed of a conventional microarray except for containing the polynucleotide, primer or probe of the present invention.

마이크로어레이 상에서의 핵산의 혼성화 및 혼성화 결과의 검출은 당업계에 잘 알려져 있다. 상기 검출은 예를 들면, 핵산 시료를 형광 물질, 예를 들면, Cy3 및 Cy5와 같은 물질을 포함하는 검출가능한 신호를 발생시킬 수 있는 표지 물질로 표지한 다음, 마이크로어레이 상에 혼성화하고 상기 표지 물질로부터 발생하는 신호를 검출함으로써 혼성화 결과를 검출할 수 있다.Hybridization of nucleic acids on microarrays and detection of hybridization results are well known in the art. The detection is, for example, labeling the nucleic acid sample with a labeling material capable of generating a detectable signal including a fluorescent material, for example, a material such as Cy3 and Cy5, and then hybridizing on a microarray and the labeling material. A hybridization result can be detected by detecting a signal generated from

상기 마이크로어레이(Microarray) 방법은 종양 내의 수천 또는 심지어 수만 개의 유전자의 RNA 발현을 동시에 연구할 수 있어, 인간 질병의 분자적 기초에 대한 포괄적 통찰력을 보다 효과적으로 얻을 수 있게 해준다.The microarray method can simultaneously study the RNA expression of thousands or even tens of thousands of genes within a tumor, allowing more effective insight into the molecular basis of human disease.

또한, 이를 이용하여 종양 분류에서의 유전자 발현 패턴, 임상학적 결과 및 화학적 치료요법에 대한 반응의 평가가 가능하다.It can also be used to evaluate gene expression patterns in tumor classification, clinical outcomes, and response to chemotherapy.

나아가 본 발명은 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측을 위한 정보를 제공하는 방법을 제공할 수 있는데, 상기 방법은 바람직하게, 검체로부터 추출한 핵산에 대하여, BRD3(Bromodomain-containing protein 3) 유전자의 rs2427964 C>T 다형성을 확인하는 단계를 포함할 수 있다. Furthermore, the present invention can provide a method of providing information for predicting survival prognosis of a patient with non-small cell lung cancer, wherein the method preferably includes rs2427964 C of the Bromodomain-containing protein 3 (BRD3) gene with respect to the nucleic acid extracted from the sample. identifying the >T polymorphism.

이때, 상기 BRD3 유전자의 rs2427964 C>T 다형성의 유전자형이 TT인 경우, 생존 예후가 낮은 군으로 판정할 수 있으며, 상기 BRD3 유전자의 rs2427964 C>T 다형성의 유전자형이 CC 또는 CT인 경우, 상기 유전자형이 TT인 경우에 비해 생존 예후가 좋은 군으로 판정할 수 있다.At this time, when the genotype of the rs2427964 C>T polymorphism of the BRD3 gene is TT, it can be determined as a group with a low survival prognosis, and when the genotype of the rs2427964 C>T polymorphism of the BRD3 gene is CC or CT, the genotype is Compared to the case of TT, it can be determined as a group with a better survival prognosis.

또한, 본 발명에 따른 상기 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측을 위한 정보를 제공하는 방법에서, BRD3 유전자의 rs2427964 C>T 다형성을 확인하는 방법은 상기 rs2427964 C>T 다형성의 유전자형을 확인하는 방법으로 수행될 수 있는데, 상기 유전자형의 확인은 시퀀싱 분석, 자동염기서열분석기를 사용한 시퀀싱 분석, 파이로시퀀싱(pyrosequencing), 마이크로어레이에 의한 혼성화, PCR-RELP법(restriction fragment length polymorphism), PCR-SSCP법(single strand conformation polymorphism), PCR-SSO법(specific sequence oligonucleotide), PCR-SSO법과 도트 하이브리드화법을 조합한 ASO(allele specific oligonucleotide) 하이브리드화법, TaqMan-PCR법, MALDI-TOF/MS법, RCA법(rolling circle amplification), HRM(high resolution melting)법, 프라이머 신장법, 서던 블롯 하이브리드화법, 도트 하이브리드화법 등의 공지의 방법에 의하여 수행될 수 있다.In addition, in the method of providing information for predicting the survival prognosis of the non-small cell lung cancer patient according to the present invention, the method of confirming the rs2427964 C>T polymorphism of the BRD3 gene is a method of confirming the genotype of the rs2427964 C>T polymorphism. The genotype can be confirmed by sequencing analysis, sequencing analysis using an automatic sequencing analyzer, pyrosequencing, hybridization by microarray, PCR-RELP method (restriction fragment length polymorphism), PCR-SSCP method (single strand conformation polymorphism), PCR-SSO method (specific sequence oligonucleotide), ASO (allele specific oligonucleotide) hybridization method combining PCR-SSO method and dot hybridization method, TaqMan-PCR method, MALDI-TOF/MS method, RCA method (rolling circle amplification), HRM (high resolution melting) method, primer extension method, Southern blot hybridization method, it can be carried out by a known method such as a dot hybridization method.

또한, 상기 SNP 다형성의 결과들은 당업계에서 일반적으로 사용되는 통계학적 분석 방법을 이용하여 통계처리할 수 있으며, 예를 들면, 스튜던트 t-검정(Student's t-test), 카이-스퀘어 테스트(Chi-square test), 선형회귀선 분석(linear regression line analysis), 다변량 로지스틱 회귀분석(multiple logistic regression analysis) 등을 통해 얻은 연속 변수(continuous variables), 절대 변수(categorical variables), 대응비(odds ratio) 및 95% 신뢰구간(confidence interval) 등의 변수를 이용하여 분석할 수 있다.In addition, the results of the SNP polymorphism can be statistically processed using statistical analysis methods commonly used in the art, for example, Student's t-test, Chi-square test (Chi-). square test), linear regression line analysis, and multiple logistic regression analysis, such as continuous variables, categorical variables, odds ratios, and 95 It can be analyzed using variables such as % confidence interval.

또한, 상기 진단 방법은 비소세포폐암에 따른 특정 마커의 발현 특징을 조사하는 것에 관한 것이고, 본 명세서에 개시된 방법은 비소세포폐암 환자 치료를 위해 적절하거나 효과적인 요법을 평가할 때 유용한 데이터 및 정보를 얻기 위한 편리하고, 효율적이며, 비용 효과적인 수단을 제공할 수 있을 것이다.In addition, the diagnostic method relates to examining the expression characteristics of specific markers according to non-small cell lung cancer, and the method disclosed herein is a method for obtaining useful data and information when evaluating appropriate or effective therapies for treating patients with non-small cell lung cancer. It would be possible to provide a convenient, efficient and cost effective means.

비소세포폐암 환자의 핵산은 이들 환자로부터 획득한 조직, 세포, 전혈, 혈청, 혈장, 타액, 객담, 뇌척수액 또는 뇨 등의 시료로부터 수득할 수 있으며, 그 핵산 시료는 DNA, mRNA, 또는 mRNA로부터 합성되는 cDNA를 포함한다.Nucleic acids from non-small cell lung cancer patients can be obtained from samples such as tissues, cells, whole blood, serum, plasma, saliva, sputum, cerebrospinal fluid or urine obtained from these patients, and the nucleic acid sample is synthesized from DNA, mRNA, or mRNA. contains cDNA.

상기 비소세포폐암 환자의 핵산은 페놀/클로로포름 추출법 및 프로테아제 K 처리방법과 같은 통상의 방법과 분리방법에 의하여 수행될 수 있으며, 또한 표적 핵산을 PCR을 통하여 증폭하고 이를 정제하여 얻을 수 있다.The nucleic acid of the non-small cell lung cancer patient can be obtained by conventional methods and separation methods such as phenol/chloroform extraction and protease K treatment, and also by amplifying the target nucleic acid through PCR and purifying it.

또한 본 발명은 비소세포폐암에 대한 항암화학요법 치료 후 재발 또는 전이 방지를 위해 필요한 항암제 투여량 및 투여방법 결정을 위한 정보도 제공할 수 있다.In addition, the present invention can also provide information for determining the amount and administration method of an anticancer agent necessary to prevent recurrence or metastasis after chemotherapy treatment for non-small cell lung cancer.

즉, 본 발명은 비소세포폐암 환자로부터 분리된 생물학적 시료로부터 BRD3 유전자의 rs2427964 C>T 다형성을 확인하여 예후가 나쁜 경우와 그렇지 않은 경우에 따라 추가적으로 투여할 항암제의 종류, 양 및 농도 등 항암제 투여 방법을, 해당 폐암의 종류에 따라 적합하도록 서로 상이하게 적용할 수 있다.That is, the present invention confirms the rs2427964 C>T polymorphism of the BRD3 gene from a biological sample isolated from a non-small cell lung cancer patient. may be applied differently to suitably according to the type of the corresponding lung cancer.

이처럼, 본 발명에서는 비소세포폐암 환자에게서 BRD3 rs2427964 C>T 다형성 발현 프로파일을 이용하는, 비소세포폐암 예후 진단 및 예측 마커로서의 모든 용도를 포함한다.As such, the present invention includes all uses of the BRD3 rs2427964 C>T polymorphic expression profile as a prognostic diagnostic and predictive marker for non-small cell lung cancer in patients with non-small cell lung cancer.

이하, 본 발명의 구성요소와 기술적 특징을 다음의 실시예들을 통하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 하기 실시예들은 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the components and technical features of the present invention will be described in more detail through the following examples. However, the following examples are merely illustrative of the content of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the examples.

<실험재료 및 방법><Test materials and methods>

1. 연구대상 선정1. Selection of research subjects

디스커버리 코호트에는 1998년 9월부터 2007년 12월까지 경북대학교 병원에서 절제 수술을 받은 349명의 비소세포폐암(NSCLC) 환자가 등록되었다. 검증 코호트에는 2005년 9월부터 2012년 3월까지 분당 서울대학교 병원에서 NSCLC 치료 수술을 받은 424명의 환자를 포함하였다. 본 연구의 모든 환자는 한국인이며, 수술 전에 서면 동의와 유전형 분석을 위한 혈액 샘플을 수집하였다. 또한 본 연구는 두 병원의 기관 검토위원회의 승인을 받은 상태에서 수행하였다.The Discovery cohort enrolled 349 non-small cell lung cancer (NSCLC) patients who underwent resection at Kyungpook National University Hospital from September 1998 to December 2007. The validation cohort included 424 patients who underwent NSCLC treatment surgery at Seoul National University Bundang Hospital from September 2005 to March 2012. All patients in this study were Korean, and blood samples were collected for genotyping with written consent prior to surgery. In addition, this study was conducted with the approval of the institutional review committees of both hospitals.

2. 다형성 선정 및 지노타이핑2. Polymorphism Selection and Genotyping

다형성의 수집을 위해, 인간 게놈에서 모든 SNP에 대한 조절 기능을 분석하는 큐레이트된 인간 SNP 리소스를 제공하는 rSNPBase 데이터베이스(http://rsnp.psych.ac.cn/result)를 사용하였다. rSNPBase의 "목록 검색" 모듈을 통해 BRD2, BRD3 및 BRD4 유전자를 표적으로 하는 다형성을 검색하였는데, 이때 BET 계열의 다른 멤버인 BRDT는 고환 특이 염색질 단백질이기 때문에 이 연구에서 제외시켰다. 총 5669, 2025 및 2624의 BRD2, BRD3 및 BRD4 다형성 각각을 선별하였다. 다음으로, SNPinfo 웹 서버(https://snpinfo.niehs.nih.gov/)에서 LD 태그 SNP 선택을 위한 "TagSNP" 유틸리티를 사용하여 HapMap JPT에서 0.1 미만의 작은 대립 유전자 빈도를 가지며 강력 연계 불균형(LD) (r2> 0.8)을 갖는 SNP는 제외시켰다. 최종적으로 77개의 SNP를 선택하였다(BRD2에서 59개, BRD3에서 7개, BRD4에서 11개). 선별한 다형성들은 제조업체의 지침에 따라 MassARRAY iPLEX 분석(Sequenom)을 통해 유전자형을 분석하였다.For the collection of polymorphisms, the rSNPBase database (http://rsnp.psych.ac.cn/result) was used, which provides a curated human SNP resource analyzing regulatory functions for all SNPs in the human genome. Polymorphisms targeting the BRD2, BRD3 and BRD4 genes were searched for through the "List Search" module of rSNPBase, but BRDT, another member of the BET family, was excluded from this study because it is a testis-specific chromatin protein. A total of 5669, 2025 and 2624 BRD2, BRD3 and BRD4 polymorphisms, respectively, were selected. Next, we used the "TagSNP" utility for LD tag SNP selection on the SNPinfo web server (https://snpinfo.niehs.nih.gov/) with a small allele frequency of less than 0.1 in HapMap JPT and a strong linkage disequilibrium ( LD) (r2>0.8) was excluded. Finally, 77 SNPs were selected (59 from BRD2, 7 from BRD3, 11 from BRD4). The selected polymorphisms were genotyped by MassARRAY iPLEX analysis (Sequenom) according to the manufacturer's instructions.

3. TCGA(The Cancer Genome Atlas) 데이터 분석3. The Cancer Genome Atlas (TCGA) data analysis

TCGA(The Cancer Genome Atlas)의 mRNA 시퀀싱 유전자 발현에 대한 데이터는 Broad Institute의 TCGA 편평 세포 암종 및 선암 코호트에 대한 데이터 포털을 통해 얻었다. 총 51개의 폐 편평 세포암종과 58개의 폐 선암 종양 쌍의 정상 조직 샘플이 포함되었다. 통계 분석은 통계 소프트웨어(SAS, 버전 9.4, SAS 연구소)를 사용하여 수행하였다.Data on mRNA sequencing gene expression from The Cancer Genome Atlas (TCGA) were obtained through the Broad Institute's data portal for TCGA squamous cell carcinoma and adenocarcinoma cohorts. In total, normal tissue samples from 51 lung squamous cell carcinoma and 58 lung adenocarcinoma tumor pairs were included. Statistical analysis was performed using statistical software (SAS, version 9.4, SAS Laboratories).

4. 단백질 추출 및 웨스턴 블럿4. Protein Extraction and Western Blot

H1299 및 A549 세포주를 미리 냉각시킨 인산염 완충 식염수(PBS)로 2번 세척한 다음, 포유류 단백질 추출 시약(Thermo Scientific)을 첨가하여 세포를 용해시켰다. 단백질 농도는 Pierce BCA 단백질 분석 키트(Thermo Scientific)를 사용하여 측정하였다. 총 단백질 용해물을 10% SDS-PAGE 전기영동으로 분리한 후, 폴리 비닐리덴디플루오라이드 막(Millipore)으로 옮기고 차단 버퍼로 블록킹하였다. 이후 1 차 항체로 BRD3(abcam)을 사용하여 반응시켰고, 이때 내부 대조군으로는 β-actin 항체(1차 항체; Santa Cruz Biotech)를 사용하였다. 이후 Immobilon Western Chemiluminescent HRP Substrate(Millipore)에 의해 면역 반응성 단백질을 검출하였다. The H1299 and A549 cell lines were washed twice with pre-chilled phosphate buffered saline (PBS), and then the cells were lysed by the addition of mammalian protein extraction reagent (Thermo Scientific). Protein concentration was determined using a Pierce BCA protein assay kit (Thermo Scientific). The total protein lysate was separated by 10% SDS-PAGE electrophoresis, then transferred to a polyvinylidene difluoride membrane (Millipore) and blocked with blocking buffer. Thereafter, the reaction was performed using BRD3 (abcam) as a primary antibody, and β-actin antibody (primary antibody; Santa Cruz Biotech) was used as an internal control. Thereafter, immunoreactive proteins were detected by Immobilon Western Chemiluminescent HRP Substrate (Millipore).

5. 세포 배양5. Cell Culture

인간 폐암 세포주 H1299 및 A549는 American Type Culture Collection에서 구입하여 사용하였다. 각 세포주는 37°C, 5 % CO2 인큐베이터에서 10%(v/v) 소 태아 혈청(FBS) 및 페니실린 G(100 U/mL)가 보충된 RPMI-1640 배지에서 배양하였다. Human lung cancer cell lines H1299 and A549 were purchased from the American Type Culture Collection and used. Each cell line was cultured in RPMI-1640 medium supplemented with 10% (v/v) fetal bovine serum (FBS) and penicillin G (100 U/mL) in a 37 °C, 5% CO 2 incubator.

6. BRD3 siRNA 및 형질감염(transfection)6. BRD3 siRNA and transfection

인간 폐암 세포에서 BRD3의 녹다운은 BRD3 siRNA인 siBRD3(Bioneer사)를 이용한 형질감염에 의해 수행하였다. BRD3를 표적으로 하는 siRNA 서열은 하기에 기재된 바와 같다. 이때 Bioneer 사에서 제공하는 비특이적 siRNA 올리고뉴클레오티드인 siCtrl을 음성 대조군으로 사용하였고, siRNA를 처리하지 않은 세포 또는 형질감염 시약만 처리된 세포를 대조군(Mock)으로 사용하였다. 세포로의 형질감염은 제조업체의 프로토콜에 따라 Effectene(Quiagen사) 시약을 사용하여 100 nM의 siRNA로 형질 감염하였다.Knockdown of BRD3 in human lung cancer cells was performed by transfection using BRD3 siRNA, siBRD3 (Bioneer). The siRNA sequences targeting BRD3 are as described below. In this case, siCtrl, a non-specific siRNA oligonucleotide provided by Bioneer, was used as a negative control, and cells not treated with siRNA or cells treated with only the transfection reagent were used as a control (Mock). Cells were transfected with 100 nM siRNA using Effectene (Quiagen) reagent according to the manufacturer's protocol.

BRD3 siRNA 센스: 5'-CUGAUGUCCGGCUGAUGUU-3'BRD3 siRNA sense: 5'-CUGAUGUCCGGCUGAUGUU-3'

BRD3 siRNA 안티센스: 5'-AACAUCAGCCGGACAUCAG-3'BRD3 siRNA antisense: 5'-AACAUCAGCCGGACAUCAG-3'

7. 세포 증식 어세이7. Cell proliferation assay

세포 생존율 분석은 MTT(3-(4,5-demerthylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide) 시약을 사용하여 분석하였다. 구체적으로, 세포를 96- 웰 플레이트에 웰당 4 x 103 세포수로 분주하고, 24 시간 후 배지를 제거하고 Effectene 형질감염시약(Qiagen)을 사용하여 siBRD(Bioneer사)로 형질감염시켰다. 이후 Multiskan ™ FC Microplate Photometer(Thermo Scientific)를 사용하여 세포 생존율을 분석하였다. 각 웰의 세포 생존율은 570nm 파장에서 흡광도 측정을 통해 확인하였고, 이러한 실험은 8회 반복 수행하였다. Cell viability was analyzed using MTT (3-(4,5-demerthylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide) reagent. Specifically, cells were aliquoted in a 96-well plate at the number of 4 x 10 3 cells per well, the medium was removed after 24 hours, and transfected with siBRD (Bioneer) using Effectene transfection reagent (Qiagen). Thereafter, cell viability was analyzed using a Multiskan™ FC Microplate Photometer (Thermo Scientific). Cell viability of each well was confirmed by measuring absorbance at a wavelength of 570 nm, and this experiment was repeated 8 times.

8. 트랜스웰 침입 어세이(Transwell invasion assay)8. Transwell invasion assay

세포침입분석은 BioCoat Matrigel 침입 챔버(24-well, 8-μm 기공크기; Corning, #354480)를 사용하여 수행하였다. 실험 전에 Matrigel로 코팅된 트랜스웰 삽입물을 500 μL의 무혈청 RPMI-1640 배지로 재수화시키고 37 °C에서 2 시간 동안 배양하였다. H1299 및 A549 세포를 트립신 처리하고 PBS로 세척하였다. 총 2.5 x 104개의 세포를 FBS가 없는 500 μL의 RPMI-1640 배지로 현탁시키고 현탁액을 상부 챔버에 첨가하였고, 10 % FBS를 함유하는 750 μL의 RPMI-1640 배지를 하부 챔버에 첨가하였다. 세포 이동이 가능한 상태로 12시간 동안 유지시킨 후, 3.7 % 파라포름알데히드로 20 분간 고정하고 PBS로 세척한 후, 0.05 % 크리스탈 바이올렛이 함유된 20 % 메탄올 용액으로 30 분간 염색하였다. 이후 트랜스웰을 PBS로 세척하고 상부 챔버에 있는 비침습성 세포를 면봉으로 제거하였다. 그런 뒤, 현미경(Nikon)을 사용하여 세포 침습(세포 이동) 여부의 이미지를 관찰하였다.Cell invasion assay was performed using a BioCoat Matrigel invasion chamber (24-well, 8-μm pore size; Corning, #354480). Prior to the experiment, Matrigel-coated transwell inserts were rehydrated with 500 µL of serum-free RPMI-1640 medium and incubated at 37 °C for 2 h. H1299 and A549 cells were trypsinized and washed with PBS. A total of 2.5 x 10 4 cells were suspended in 500 μL of RPMI-1640 medium without FBS and the suspension was added to the upper chamber, and 750 μL of RPMI-1640 medium containing 10% FBS was added to the lower chamber. After maintaining for 12 hours in a state where the cells were able to migrate, they were fixed with 3.7% paraformaldehyde for 20 minutes, washed with PBS, and then stained with a 20% methanol solution containing 0.05% crystal violet for 30 minutes. Thereafter, the transwell was washed with PBS and the non-invasive cells in the upper chamber were removed with a cotton swab. Then, images of cell invasion (cell migration) were observed using a microscope (Nikon).

9. 소프트 한천 콜로니 형성 어세이9. Soft Agar Colony Formation Assay

형질감염된 A549 세포(1 × 104)를 0.3 % 소프트 한천과 혼합하고, 6웰 플레이트 상에 분주된 0.6% 바닥 한천 위에 상기 세포를 플레이팅 하였다. 그런 뒤 플레이트를 10 % FBS가 포함된 배지 1 mL에서 37℃, 5 % CO2 배양기로 배양하였다. 세포를 3주 동안 배양하면서 형성된 콜로니를 계수하기 위해 0.05 % 크리스탈 바이올렛으로 염색하였고, 형성된 콜로니의 이미지를 수득하였다. Transfected A549 cells (1 × 10 4 ) were mixed with 0.3% soft agar, and the cells were plated on 0.6% bottom agar dispensed on a 6-well plate. Then, the plate was incubated in 1 mL of medium containing 10% FBS at 37°C, 5% CO 2 in an incubator. Cells were stained with 0.05% crystal violet to count colonies formed while culturing for 3 weeks, and images of colonies formed were obtained.

10. 상처 치유 어세이10. Wound Healing Assays

H1299 및 A549 세포를 각각 6-웰 플레이트에 분주하고 세포가 컨플루언스할때까지 배양하였다. 이후 세포의 단층을 20 μL 피펫 팁을 사용하여 스크래치를 내었고, PBS로 세척하여 세포 파편을 제거하였다. 그런 다음, siRNA를 세포에 처리하였다. 6-웰 플레이트를 0, 24 및 48 시간 동안 5% CO2에서 37 °C의 온도로 배양한 다음, 각 시점에서 동일 상처 부위를 관찰하고 현미경으로 이미지를 수득하였다. 또한 스크래치 간의 거리도 시간별 측정하였다. H1299 and A549 cells were each seeded in a 6-well plate and cultured until the cells were confluent. The monolayer of cells was then scratched using a 20 μL pipette tip and washed with PBS to remove cell debris. Then, the cells were treated with siRNA. 6-well plates were incubated at a temperature of 37 °C in 5% CO 2 for 0, 24 and 48 h, then the same wound site was observed at each time point and images were obtained under a microscope. In addition, the distance between the scratches was also measured by time.

11. Annexin V를 이용한 세포 아팝토시스 분석11. Cell Apoptosis Analysis Using Annexin V

siBRD3 또는 스크램블 siRNA로 형질 감염된 H1299 및 A549 세포를 트립신/EDTA로 처리하고 Annexin V-FITC Apoptosis Detection Dit(abcam, # ab14085)을 사용하여 제조업체의 지침에 따라 annexin V 및 PI 염색을 수행하였다. 염색된 세포는 즉시 유세포 분석(FACS Calibur, BD Biosciences)으로 분석하였다. H1299 and A549 cells transfected with siBRD3 or scrambled siRNA were treated with trypsin/EDTA and annexin V and PI staining was performed using Annexin V-FITC Apoptosis Detection Dit (abcam, # ab14085) according to the manufacturer's instructions. Stained cells were immediately analyzed by flow cytometry (FACS Calibur, BD Biosciences).

12. 세포주기 어레스트 분석12. Cell Cycle Arrest Analysis

세포주기 분석을 위해 세포를 트립신 처리하고 원심 분리하여 수집하였다. 이후 PBS로 세척한 후, 미리 냉각시킨 70 % 에탄올을 세포에 첨가하여 고정하였다. 고정된 세포를 PBS로 세척한 다음, PI/RNase 염색 완충액(BD PharmingenTM, # 550825)으로 실온에서 암 조건하에 30 분 동안 재현탁하였다. 염색된 세포는 유세포 분석(FACS Calibur, BD Biosciences)으로 분석하였고, 결과는 세포주기의 G1, S 또는 G2 단계에서의 세포를 전체 세포 백분율로 나타내었다. For cell cycle analysis, cells were collected by trypsinization and centrifugation. After washing with PBS, pre-cooled 70% ethanol was added to the cells to fix them. The fixed cells were washed with PBS and then resuspended in PI/RNase staining buffer (BD Pharmingen™, # 550825) at room temperature under dark conditions for 30 minutes. Stained cells were analyzed by flow cytometry (FACS Calibur, BD Biosciences), and the results were expressed as a percentage of total cells in cells in G1, S or G2 phase of the cell cycle.

13. 정량적 PCR을 통한 크로마틴 면역침강13. Chromatin Immunoprecipitation by Quantitative PCR

제조업체 지침에 따라 Pierce Magnetic ChIP Kit(Thermo science)를 사용하여 ChIP(Chromatin immunoprecipitation) 분석을 수행하였다. 구체적으로, NSCLC 세포주(H1299 및 A549)가 4×106 세포수에 도달하면 세포를 상온에서 1% 포름알데히드가 첨가된 배지로 10분 동안 가교 결합 반응시킨 후, 글리신 용액으로 퀀칭(quenching)하였다. 이후, 세포를 차가운 PBS로 두 번 세척하였다. 10 μL의 halt 칵테일을 포함하는 1 mL의 차가운 PBS를 세포에 첨가하고 세포를 긁어서 분리하였다. MNase 및 Vibra-Cell Ultrasonic Liquid Processors(Sonics & Materials)를 사용하여 초음파 처리를 통해 세포 용해물로부터 세포 DNA를 분해하였다. DNA를 평균 300 bp 길이로 분해하고 10,000 x g에서 10 분 동안 원심분리하여 세포 파편을 제거하였다. 그런 다음, 세포 용해물을 표적 특이적 IPs anti-SIN3A(10 ug, abcam 사) 및 anti-ETS1(10ug, abcam사)로 반응시켰으며, 이때 음성 대조군으로 IP 정상 토끼 IgG를 사용하였고, 양성 대조군으로 IP anti-RNA 중합효소 II 항체를 사용하였으며 이들 항체를 4℃에서 24시간 동안 반응시켰다. 자성 비드를 각 IP에 첨가하고 혼합하면서 4°C에서 2시간 동안 반응시켰다. 반응 이후, 비드는 마그네틱 스탠드로 수집하였고 상층액은 조심스럽게 제거하고 버렸다. 수집된 비드는 1X IP 용출 완충액으로 용출시켰다. 마지막으로, DNA는 각각의 용출된 IP에서 스핀 컬럼으로 정제하였고, 게놈 DNA는 유사한 절차를 통해 수득하였다. 모든 DNA 샘플은 NanoDrop 2000 분광 광도계를 사용하여 정량화하였고, ChIP DNA는 LightCycler 480(Roche Applied Science)에서 QuantiFast SYBR Green PCR Master Mix(QIAGEN)를 사용하여 정량적 PCR(qPCR)로 분석하였다.Chromatin immunoprecipitation (ChIP) analysis was performed using the Pierce Magnetic ChIP Kit (Thermo science) according to the manufacturer's instructions. Specifically, when the NSCLC cell lines (H1299 and A549) reached the number of 4 × 10 6 cells, the cells were cross-linked with a medium supplemented with 1% formaldehyde at room temperature for 10 minutes, and then quenched with a glycine solution. . Then, the cells were washed twice with cold PBS. 1 mL of cold PBS containing 10 μL of halt cocktail was added to the cells and the cells were detached by scraping. Cell DNA was digested from cell lysates by sonication using MNase and Vibra-Cell Ultrasonic Liquid Processors (Sonics & Materials). DNA was digested to an average length of 300 bp and centrifuged at 10,000 xg for 10 min to remove cell debris. Then, the cell lysate was reacted with target-specific IPs anti-SIN3A (10 ug, abcam) and anti-ETS1 (10 ug, abcam), in which case IP normal rabbit IgG was used as a negative control, and a positive control As an IP anti-RNA polymerase II antibody, these antibodies were reacted at 4°C for 24 hours. Magnetic beads were added to each IP and incubated for 2 h at 4 °C with mixing. After the reaction, the beads were collected on a magnetic stand and the supernatant was carefully removed and discarded. Collected beads were eluted with 1X IP elution buffer. Finally, DNA was purified by spin column from each eluted IP, and genomic DNA was obtained through a similar procedure. All DNA samples were quantified using a NanoDrop 2000 spectrophotometer, and ChIP DNA was analyzed by quantitative PCR (qPCR) using a QuantiFast SYBR Green PCR Master Mix (QIAGEN) on a LightCycler 480 (Roche Applied Science).

상기 PCR에 사용된 프라이머는 다음과 같다.The primers used for the PCR are as follows.

BRD3 정방향 프라이머: 5'- CCCAGTATCTATTTCTGAGCAG-3'BRD3 Forward Primer: 5'-CCCAGTATCTATTTCTGAGCAG-3'

BRD3 역방향 프라이머: 5'- TTCCTCCGTTCGACCCAATCCT-3'BRD3 reverse primer: 5'-TTCCTCCGTTCGACCCAATCCT-3'

14. 프로모터-루시퍼라제 구조물 및 루시퍼라제 어세이14. Promoter-Luciferase Constructs and Luciferase Assays

BRD3 TSS(transcription start site) 영역의 rs2427964C>T가 유전자의 프로모터 활성을 조절하는지 확인하기 위해 루시퍼라제 분석을 수행하였다. rs2427964C>T를 포함하는 791 bp 단편(rs2427964에서 -390에서 +400에 해당하는 단편)은 이형 접합체를 운반하는 공여자의 게놈 DNA를 사용하여 PCR로 합성하였다. KpnI 제한효소 사이트를 포함하는 정방향 프라이머(5’-GGGGTACCGGTTCAGACCTTCCTTAGACC -3’)와 XhoI 제한효소 사이트를 포함하는 역방향 프라이머(5’-CCGCTCGAGAGTTCCCGTTTTGAAATCAGCC-3’)를 사용하였다. PCR 산물을 pGL3-basic 벡터(Promega)의 KpnI / XhoI 사이트로 클로닝하여 rs2427964 C 또는 T 대립 유전자를 포함하는 pGL3-Basic-BRD3 플라스미드 구축물을 제조하였다. 모든 클론의 정확한 서열은 게놈 시퀀싱에 의해 확인되었다. H1299 및 A549 세포주는 Effectene(Qiagen)을 사용하여 pRL-SV40 벡터(Promega) 및 pGL3-basic 벡터로 형질감염하였다. 형질감염 48 시간 후, 세포를 수확하고 세포 용해물을 Dual-Luciferase Reporter Assay System(Promega)을 사용하여 제조하였다. 루시퍼라제 활성은 Synergy HTX Multi-Mode Microplate Reader(BioTek Instruments)를 사용하여 분석하였다. 결과는 pRL-SV40 Renilla luciferase 활성으로 표준화시켜 측정하였다.Luciferase analysis was performed to confirm whether rs2427964C>T of the BRD3 transcription start site (TSS) region regulates the promoter activity of the gene. A 791 bp fragment containing rs2427964C>T (a fragment corresponding to -390 to +400 in rs2427964) was synthesized by PCR using the genomic DNA of a donor carrying the heterozygote. A forward primer containing a KpnI restriction enzyme site (5'-GGGGTACCGGTTCAGACCTTCCTTAGACC -3') and a reverse primer containing an XhoI restriction enzyme site (5'-CCGCTCGAGAGTTCCCGTTTTGAAATCAGCC-3') were used. The PCR product was cloned into the KpnI / XhoI site of the pGL3-basic vector (Promega) to prepare a pGL3-Basic-BRD3 plasmid construct containing the rs2427964 C or T allele. The exact sequence of all clones was confirmed by genomic sequencing. H1299 and A549 cell lines were transfected with pRL-SV40 vector (Promega) and pGL3-basic vector using Effectene (Qiagen). 48 hours after transfection, cells were harvested and cell lysates were prepared using the Dual-Luciferase Reporter Assay System (Promega). Luciferase activity was assayed using a Synergy HTX Multi-Mode Microplate Reader (BioTek Instruments). The results were measured by normalizing to pRL-SV40 Renilla luciferase activity.

15. 전기영동 이동성 변화분석 및 초이동 분석(Electrophoretic mobility shift assay and supershift assay)15. Electrophoretic mobility shift assay and supershift assay

LightShift Chemiluminescent EMSA Kit(Pierce Biotechnology Inc.)를 사용하여 EMSA(Electrophoretic mobility shift assay) 분석을 수행하였다. 이를 위해, 먼저 H1299 및 A549 세포로부터 Pierce NE-PER 핵 추출 시약 및 세포질 추출 시약을 이용하여 핵 추출물을 수득하였다. 상보적인 31 bp의 올리고뉴클레오티드(rs2427964의 -15에서 +15까지의 서열을 기초로 함)를 하기와 같이 합성하였다: 5'- CTGAGCAGAAAGCTT C CAACCAAAATTAAAG-3' 및 5'- CTGAGCAGAAAGCTT T CAACCAAAATTAAAG-3'(다형성 대립 유전자는 굵은 문자의 밑줄로 표시됨). 상기 올리고뉴클레오티드 프로브를 비오틴으로 표지한 다음, 5μg의 핵 추출물을 실온에서 20 분 동안 상기 프로브와 함께 반응시켰다. DNA-단백질 결합 특이성 분석은 2- 및 5-배의 비표지된 특정 경쟁 올리고뉴클레오티드 또는 비특이적 경쟁 올리고뉴클레오티드를 상기 표지된 프로브에 첨가하여 반응시킨 결합 반응을 이용하여 분석하였다. 반응 혼합물은 비-변성 6 % 아크릴 아미드 겔에서 분리한 다음, 겔을 양전하 나일론 막으로 이동시켰다. 막은 UV 교차 결합시켰고, 비오틴으로 표지된 프로브는 안정화된 스트렙 타비딘-호스래디쉬 퍼옥시다제 접합체를 사용하여 검출하였다. DNA-단백질 복합체의 밴드는 ScionImage(Scion Corporation)를 사용한 밀도 측정 분석으로 정량화하였다. 프로브 표지 단계 전에 SIN3A 및 ETS1 항체로 반응시킨 10μg의 핵 추출물을 슈퍼 시프트 분석에 사용하였다. Electrophoretic mobility shift assay (EMSA) analysis was performed using the LightShift Chemiluminescent EMSA Kit (Pierce Biotechnology Inc.). To this end, nuclear extracts were first obtained from H1299 and A549 cells using Pierce NE-PER nuclear extraction reagent and cytoplasmic extraction reagent. A complementary 31 bp oligonucleotide (based on the sequence -15 to +15 of rs2427964) was synthesized as follows: 5'-CTGAGCAGAAAGCTT C CAACCAAAATTAAAG-3' and 5'-CTGAGCAGAAAGCTT T CAACCAAAATTAAAG-3' ( Polymorphic alleles are underlined in bold letters). After the oligonucleotide probe was labeled with biotin, 5 μg of the nuclear extract was reacted with the probe at room temperature for 20 minutes. DNA-protein binding specificity analysis was analyzed using a binding reaction in which 2- and 5-fold unlabeled specific competitive oligonucleotides or non-specific competitive oligonucleotides were added to the labeled probe and reacted. The reaction mixture was separated on a non-denaturing 6% acrylamide gel, and then the gel was transferred to a positively charged nylon membrane. Membranes were UV cross-linked and biotin-labeled probes were detected using a stabilized streptavidin-horseradish peroxidase conjugate. Bands of DNA-protein complexes were quantified by densitometry analysis using ScionImage (Scion Corporation). 10 μg of nuclear extract reacted with SIN3A and ETS1 antibodies before the probe labeling step was used for super shift analysis.

16. 통계처리16. Statistical processing

전체 생존율(OS) 및 무병 생존율(DFS)은 Kaplan-Meier 방법으로 분석하였다. OS는 수술 일부터 사망일 또는 마지막 후속 조치까지 계산되었다. DFS는 수술 당일부터 모든 원인으로 인한 재발 또는 사망으로 계산되었다. HRs 및 CIs는 연령, 성별, 흡연 상태, 병리학적 단계 및 보조 요법에 대한 조정을 통해 다변량 통계 모델(Cox 비례 위험 모델)에 대해 계산되었다. 0.05 미만의 P 값은 통계적으로 유의미한 것으로 간주하였고, 모든 분석은 Windows용 통계 분석 시스템 버전 9.4(SAS Institute)를 사용하여 수행하였다.Overall survival (OS) and disease-free survival (DFS) were analyzed by the Kaplan-Meier method. OS was calculated from the date of surgery to the date of death or the last follow-up. DFS was counted as recurrence or death from any cause from the day of surgery. HRs and CIs were calculated for a multivariate statistical model (Cox proportional hazards model) with adjustments for age, sex, smoking status, pathological stage and adjuvant therapy. P values less than 0.05 were considered statistically significant, and all analyzes were performed using Statistical Analysis System version 9.4 for Windows (SAS Institute).

<실시예 1> 환자특성 및 임상학적 예측 인자<Example 1> Patient characteristics and clinical predictors

환자들의 임상학적 특징 및 그들의 전체 생존율(OS)과 무병 생존율(DFS)과의 연관을 조사하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 병리학적 단계는 두 코호트 그룹에서 전체 생존율 및 무병 생존율에 통계적으로 유의미한 영향을 미쳤다. 젊은 환자는 더 나은 전체 생존율과 관련이 있었고, 여성, 흡연 미경험자 및 선암은 검증 코호트에서 더 나은 전체 생존율과 관련이 있는 것으로 나타났다(표 1).The clinical characteristics of patients and their association with overall survival (OS) and disease-free survival (DFS) were investigated, and the results are shown in Table 1 below. Pathological stage had a statistically significant effect on overall survival and disease-free survival in both cohort groups. Younger patients were associated with better overall survival, and women, naive smokers, and adenocarcinomas were found to be associated with better overall survival in the validation cohort (Table 1).

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<실시예 2> SNPs 및 생존 결과 사이의 관련성<Example 2> Relation between SNPs and survival outcome

제노타입한 77개의 SNP 중에서 Sequenom 실패를 보였거나 또는 Hardy-Weinberg 평형으로부터 편차를 보이는 18개를 제외하고 본 발명에서는 59개를 분석하였다. 11개의 SNP는 P값이 0.05 미만인 OS 또는 DFS와 연관성이 있는 것으로 나타났다(표 2 참고). 이러한 11개의 SNP 중에서, BRD3 rs2506711C>T 다형성이 검증 코호트에서 디스커버리 코호트와 동일 방향으로 복제되었다. 또한 BRD3 rs2506711C>T 다형성은 디스커버리 코호트, 검증 코호트 및 조합 분석에서 OS와 유의한 상관관계가 있는 것으로 나타났다(under a recessive model, HR = 1.79, 95% CI = 1.17 - 2.74, P = 0.01; HR = 1.97, 95% CI = 1.18 - 3.28, P = 0.01; and HR = 1.91, 95% CI = 1.38 - 2.65, P = 9 ×10-5, 각각; 표 3 참조).Among the 77 genotyped SNPs, 59 were analyzed in the present invention except for 18 that showed Sequenom failure or deviation from the Hardy-Weinberg equilibrium. Eleven SNPs were found to be associated with OS or DFS with a P value less than 0.05 (see Table 2). Among these 11 SNPs, the BRD3 rs2506711C>T polymorphism was replicated in the validation cohort and in the same direction as the discovery cohort. In addition, the BRD3 rs2506711C>T polymorphism was found to be significantly correlated with OS in the discovery cohort, validation cohort, and combinatorial analysis (under a recessive model, HR = 1.79, 95% CI = 1.17 - 2.74, P = 0.01; HR = 1.97, 95% CI = 1.18 - 3.28, P = 0.01; and HR = 1.91, 95% CI = 1.38 - 2.65, P = 9 × 10 -5 , respectively; see Table 3).

생물정보학 예측에 따르면, rs2506711C>T는 헤테로크로마틴 및 억제 영역에 존재하고 있으며(도 1A), 따라서 OS에서 rs2506711C>T의 영향은 LD에 있는 다른 다형성 때문일 수 있다. rs2506711C>T는 표지된 다형성이지만, 4개의 다른 다형성들은 rs2506711과 강한 LD 관계(r2 ≥ 0.9)에 있다(도 1B). LD의 5개의 다형성에 대한 기능적 내용은 하기 표 4에 기재되어 있다. 이중에서 BRD3 rs2427964는 rs2506711(D '및 r2 = 0.98)과 함께 강력한 LD를 가지며 TSS 영역에 위치하고 있고, 프로모터 역할을 할 것으로 예상되었다(표 4 및 도 1 참조). BRD3 rs2427964C>T는 디스커버리 코호트, 검증 코호트 및 결합 분석에서 나쁜 OS와 관련이 있음을 알 수 있었다(under a recessive model, HR = 1.70, 95% CI = 1.11 - 2.61, P = 0.02; HR = 1.97, 95% CI = 1.18 - 3.28, P = 0.01; and HR = 1.92, 95% CI = 1.39 - 2.65, P = 8 × 10-5, 각각; 표 5 및 도 2).According to bioinformatics predictions, rs2506711C>T is present in heterochromatin and inhibitory regions (Fig. 1A), and thus the effect of rs2506711C>T in OS may be due to other polymorphisms in LD. Although rs2506711C>T is a labeled polymorphism, four other polymorphisms are in strong LD relationship (r2 ≥ 0.9) with rs2506711 (Fig. 1B). The functional content of the five polymorphisms of LD is given in Table 4 below. Among them, BRD3 rs2427964 had a strong LD together with rs2506711 (D' and r2 = 0.98), was located in the TSS region, and was expected to serve as a promoter (see Table 4 and Fig. 1). BRD3 rs2427964C>T was found to be associated with poor OS in the discovery cohort, validation cohort and binding analysis (under a recessive model, HR = 1.70, 95% CI = 1.11 - 2.61, P = 0.02; HR = 1.97, 95% CI = 1.18 - 3.28, P = 0.01; and HR = 1.92, 95% CI = 1.39 - 2.65, P = 8 × 10 -5 , respectively; Table 5 and Figure 2).

또한, 계층화된 분석에서 BRD3 rs2427964의 임상 효과는 조직학적 세포 유형에 의해서만 다른 것으로 나타났다(균질성 테스트에 대한 P값<0.05, 표 4). BRD3 rs2506711 또는 rs2427964와 OS 사이의 유의미한 연관성은 선암에서만 발견되었고, 편평세포암(SCC)에서는 그렇지 않은 것으로 나타났다.In addition, stratified analysis showed that the clinical effect of BRD3 rs2427964 differed only by histological cell type (P value <0.05 for homogeneity test, Table 4). A significant association between BRD3 rs2506711 or rs2427964 and OS was found only in adenocarcinoma and not in squamous cell carcinoma (SCC).

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<실시예 3> BRD3 rs2427964C>T에 대한 ChiP-qPCR 및 프로모터 분석<Example 3> ChiP-qPCR and promoter analysis for BRD3 rs2427964C>T

ROADMAP epigenomics 프로젝트 및 ENCODE 데이터는 rs2427964가 A549 세포주에서 전사 인자 결합영역에 위치한다는 것을 보여주었다(도 3A). 이에 본 발명자들은 rs2427964가 A549 세포 및 H1299 세포에서 전사인자 결합영역에 위치하고 있는지를 ChiP-qPCR을 통해 분석하였다.ROADMAP epigenomics project and ENCODE data showed that rs2427964 is located in the transcription factor binding region in A549 cell line (Fig. 3A). Therefore, the present inventors analyzed whether rs2427964 is located in the transcription factor binding region in A549 cells and H1299 cells through ChiP-qPCR.

그 결과, 도 3A 나타낸 바와 같이, H1299 및 A549 세포주 모두에서 대조군(IgG)에 비해 rs2427964에서 더 높은 인풋(input) 값을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in Figure 3A, it was possible to confirm a higher input (input) value in rs2427964 compared to the control (IgG) in both H1299 and A549 cell lines.

또한, BRD3 프로모터 활성에서 rs2427964C>T이 미치는 영향을 이중 루시퍼라제 리포터 분석을 통해 시험관 내에서 평가하였는데, 그 결과, rs2427964C>T 다형성을 포함하는 BRD3 프로모터 영역은 공벡터(empty vector)에 비해 프로모터 활성이 있는 것으로 나타났고, 프로모터 활성은 H1299 및 A549 세포주 모두에서 rs2427964 C 대립 유전자보다 rs2427964 T 대립 유전자에서 월등히 높은 것으로 나타났다(각각 P = 0.046 및 2×10-6; 도 3B).In addition, the effect of rs2427964C>T on BRD3 promoter activity was evaluated in vitro through a double luciferase reporter assay. and promoter activity was significantly higher in the rs2427964 T allele than in the rs2427964 C allele in both H1299 and A549 cell lines (P = 0.046 and 2×10 −6 , respectively; FIG. 3B ).

<실시예 4> 전사 활성에 대한 rs2427964의 영향<Example 4> Effect of rs2427964 on transcriptional activity

rs2427964C>T 다형성은 BRD3 유전자의 프로모터 영역에 위치하기 때문에 이러한 변이체는 서열 특이적 전사인자의 결합을 조절하여 BRD3 전사에 영향을 미칠 수 있을 것으로 예상했다. 이에 EMSA 분석을 통해 rs2427964C>T 대립 유전자에 따른 전사 인자에 대한 결합에 미치는 영향을 분석하였다.Since the rs2427964C>T polymorphism is located in the promoter region of the BRD3 gene, we expected that this variant could affect BRD3 transcription by regulating the binding of sequence-specific transcription factors. Accordingly, the effect on the binding to transcription factors according to the rs2427964C>T allele was analyzed through EMSA analysis.

그 결과, 도 4A에 나타낸 바와 같이, rs2427964 C 대립 유전자는 rs2427564 T 대립 유전자보다 더 많은 전사 인자들이 결합하는 것으로 나타났다. 비오틴으로 표지된 T 대립 유전자 프로브의 이동 강도는 경쟁적 C 대립 유전자를 첨가한 군(lane 10)이 경쟁적 T 대립 유전자를 첨가한 군(lane 8)에 비해 감소한 것으로 나타났다. 한편, 비오틴 표지 C 대립 유전자 프로브의 이동 강도는 경쟁적 C 대립 유전자(lane 3)에 비해 경쟁적 T 대립 유전자(lane 5)를 첨가한 군에서 증가한 것으로 나타났다.As a result, as shown in Fig. 4A, the rs2427964 C allele was shown to bind more transcription factors than the rs2427564 T allele. It was found that the migration intensity of the biotin-labeled T allele probe was decreased in the group to which the competitive C allele was added (lane 10) compared to the group to which the competitive T allele was added (lane 8). On the other hand, it was shown that the migration intensity of the biotin-labeled C allele probe was increased in the group to which the competitive T allele (lane 5) was added compared to the competitive C allele (lane 3).

한편, 전사 인자 ChIP-seq 클러스터는 전사 인자 ETS1 및 SIN3A가 A549 세포주에서 rs2427964 영역에 결합하는 것으로 나타났다(도 1A). 이에 본 발명자들은 rs2427964 C 또는 T 대립 유전자에 따라 ETS1 및 SIN3A에 대한 결합 정도가 다른지를 확인하기 위하여 Supershift 분석을 수행하였다.On the other hand, the transcription factor ChIP-seq cluster showed that the transcription factors ETS1 and SIN3A bind to the rs2427964 region in the A549 cell line (Fig. 1A). Accordingly, the present inventors performed Supershift analysis to determine whether the degree of binding to ETS1 and SIN3A is different depending on the rs2427964 C or T allele.

그 결과, 도 4B에 나타낸 바와 같이, EST1 항체는 C 및 T 대립 유전자 모두에 결합하는 것으로 나타났지만, SIN3A 항체는 C 대립 유전자에만 선택적으로 결합했다. SIN3A는 전사 억제자로 알려져 있기 때문에 BRD3 rs2427964 C 대립 유전자와 SIN3A간의 결합은 BRD3의 발현을 억제할 것으로 예상할 수 있었다.As a result, as shown in Fig. 4B, the EST1 antibody was shown to bind both the C and T alleles, whereas the SIN3A antibody selectively bound only the C allele. Since SIN3A is known as a transcriptional repressor, binding between the BRD3 rs2427964 C allele and SIN3A could be expected to suppress the expression of BRD3.

<실시예 5> 다양한 암세포주에서 BRD3 발현수준 분석<Example 5> Analysis of BRD3 expression level in various cancer cell lines

암세포 백과사전 데이터에 의하면 BRD3의 mRNA 발현 수준이 폐암 세포를 포함한 다양한 인간 암 세포주에서 증가되어 있는 것으로 나타났다(도 5A). 이를 확인하기 위해, 본 발명자들은 RT-PCR을 이용하여 다양한 폐암 세포주에서 BRD3의 mRNA 발현을 측정하였다. Cancer cell encyclopedia data showed that the mRNA expression level of BRD3 was increased in various human cancer cell lines, including lung cancer cells (FIG. 5A). To confirm this, the present inventors measured the mRNA expression of BRD3 in various lung cancer cell lines using RT-PCR.

그 결과, BDR3 mRNA 발현은 정상 폐세포인 MRC5에 비해 다양한 폐암 세포주에서 증가되어 있는 것으로 나타났으며(도 5B), 특히 비소세포폐암 세포주인 H1299와 A549 세포에서 BDR3 mRNA 발현 수준이 가장 높은 것으로 나타났다. 이에 하기 실험에서는 H1299와 A549 세포주를 이용하여 실험을 수행하였다.As a result, BDR3 mRNA expression was found to be increased in various lung cancer cell lines compared to MRC5, a normal lung cell ( FIG. 5B ), and in particular, the BDR3 mRNA expression level was highest in non-small cell lung cancer cell lines H1299 and A549 cells. . Therefore, in the following experiments, experiments were performed using H1299 and A549 cell lines.

또한, TCGA 데이터 분석에서는 BRD3의 상대적 mRNA 발현이 인접한 정상 조직보다 폐암에서 유의하게 더 높아져 있는 것으로 나타났다(P = 0.019, 도 5C). 따라서 이러한 결과에 의하면, BRD3 발현이 낮은 환자에 비해 BRD3 발현이 높은 환자의 경우, 전체 생존율이 더 나빠질 수 있음을 알 수 있으며, BRD3이 잠재적인 종양 유전자로서 기능함을 알 수 있었다.In addition, TCGA data analysis showed that the relative mRNA expression of BRD3 was significantly higher in lung cancer than in adjacent normal tissues (P = 0.019, FIG. 5C ). Therefore, according to these results, it can be seen that overall survival may be worse for patients with high BRD3 expression compared to patients with low BRD3 expression, and BRD3 functions as a potential oncogene.

<실시예 6> 암세포주의 증식과 이동에서 BRD3 유전자 침묵(silencing)이 미치는 영향<Example 6> Effect of BRD3 gene silencing on proliferation and migration of cancer cell lines

BRD3의 넉다운(knockdown) 효능을 평가하기 위해, 3개의 siRNA를 제작하여 사용하였다. siBRD3로 형질감염 한 후, BRD3 mRNA 발현 수준 분석 결과, 대조군에 비해 BRD3의 발현이 크게 감소한 것으로 나타났다(도 6A). 웨스턴 블롯 결과에서도 siBRD3을 처리한 후, H1299 및 A549 세포에서 BRD3 발현이 현저하게 감소된 것으로 나타났다(도 6B). In order to evaluate the knockdown efficacy of BRD3, three siRNAs were prepared and used. After transfection with siBRD3, as a result of analyzing the BRD3 mRNA expression level, it was found that the expression of BRD3 was significantly reduced compared to the control group (FIG. 6A). Western blot results also showed that BRD3 expression was significantly reduced in H1299 and A549 cells after siBRD3 treatment ( FIG. 6B ).

다음으로, BRD3는 폐암에서 높은 수준으로 발현되기 때문에 BRD3의 녹다운이 폐암 세포의 성장에 영향을 미치는지 확인하기 위해 siRNA 처리군과 미처리군에 대하여 시간별 세포수를 카운팅 하였다. Next, since BRD3 is expressed at a high level in lung cancer, the number of cells per hour was counted for the siRNA-treated group and the untreated group to determine whether the knockdown of BRD3 affects the growth of lung cancer cells.

그 결과, 도 6C에 나타난 바와 같이, siBRD3로 72시간 동안 형질 감염된 군의 경우, 암세포 성장은 H1299 및 A549 세포주 모두에서 시간이 지남에 따라 현저하게 감소한 것으로 나타났다. MTT 분석에 의한 세포 생존력 결과에서도 siBRD3 형질 감염된 H1299 및 A549 세포에서 세포 생존율이 감소된 것으로 나타났다(도 6D). 이러한 결과는 BRD3가 H1299 및 A549의 암세포 성장에 중요한 영향을 준다는 것을 의미한다.As a result, as shown in FIG. 6C , in the group transfected with siBRD3 for 72 hours, cancer cell growth was significantly reduced over time in both H1299 and A549 cell lines. Cell viability results by MTT assay also showed decreased cell viability in siBRD3-transfected H1299 and A549 cells ( FIG. 6D ). These results suggest that BRD3 has a significant effect on H1299 and A549 cancer cell growth.

나아가 BRD3의 발현 억제가 세포 이동 능력에도 영향을 미치는지 확인하기 위하여 트랜스 웰 침입 분석을 수행하였는데, 그 결과, siBRD3로 형질 감염된 H1299 및 A549 세포에서는 세포의 이동이 Mock 및 siCtrl에 비해 현저하게 억제되는 것으로 나타났다(도 6E). BRD3의 발현 억제는 세포 콜로니 형성능에도 영향을 주었는데, siBRD3가 처리된 A549 세포에서는 콜로니 형성이 대조군에 비해 감소된 것으로 나타났고(도 6F). 상처 치유 분석에서도 48시간 동안 siBRD3로 형질 감염된 군이 대조군에 비해 감소된 세포 이동을 보이는 것으로 나타났다(도 6G).Furthermore, transwell invasion analysis was performed to confirm that suppression of BRD3 expression also affects cell migration ability. As a result, H1299 and A549 cells transfected with siBRD3 showed that cell migration was significantly inhibited compared to Mock and siCtrl. appeared (FIG. 6E). Inhibition of the expression of BRD3 also affected the cell colony-forming ability, and colony formation was reduced in siBRD3-treated A549 cells compared to the control group ( FIG. 6F ). In the wound healing assay, the group transfected with siBRD3 for 48 hours showed reduced cell migration compared to the control group (Fig. 6G).

<실시예 7> 세포 사멸(cell apoptosis) 및 세포 주기(cell cycle)에서 BRD3 유전자 침묵(silencing)의 영향<Example 7> Effect of BRD3 gene silencing on cell apoptosis and cell cycle

BRD3 유전자 침묵이 세포 사멸에 영향을 미치는지 확인하기 위해 유세포 분석을 수행하였다. Flow cytometry was performed to determine if BRD3 gene silencing affects apoptosis.

그 결과, BRD3 siRNA를 처리한 H1299 및 A549 암세포에서 세포 사멸 백분율이 siRNA를 처리하지 않은 대조군에 비해 증가한 것으로 나타났다(도 7A).As a result, it was found that the percentage of cell death in H1299 and A549 cancer cells treated with BRD3 siRNA was increased compared to the control group not treated with siRNA ( FIG. 7A ).

이에 본 발명자들은 BRD3 침묵에 의한 세포사멸의 유도가 어떠한 기작에 의한 것인지를 확인하기 위해 추가적으로 유세포 분석법으로 DNA 함량을 측정하여 세포주기 정지 시기를 분석하였다.Accordingly, the present inventors analyzed the cell cycle arrest period by additionally measuring the DNA content by flow cytometry to confirm the mechanism by which the induction of apoptosis by BRD3 silencing is caused.

그 결과, 7B에 나타낸 바와 같이, siBRD3 처리 군의 경우, G0/G1 단계의 감소와 함께 H1299 및 A549 세포 모두에서 G2/M의 세포주기 정지가 관찰되었다. 이러한 결과는 BRD3의 유전자 발현 억제가 암세포의 G2/M 세포주기를 어레스트하여 암세포의 세포사멸을 유도한다는 것을 의미한다. As a result, as shown in 7B, in the siBRD3-treated group, G2/M cell cycle arrest was observed in both H1299 and A549 cells along with a decrease in G0/G1 phase. These results suggest that inhibition of gene expression of BRD3 induces apoptosis of cancer cells by arresting the G2/M cell cycle of cancer cells.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, with respect to the present invention, the preferred embodiments have been looked at. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

<110> Kyungpook National University Industry-Academic Cooperation Foundation <120> Diagnostic methods for prognosis of non-small-cell lung cancer using BRD3 SNP <130> PN2102-629 <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 441 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BRD3 <400> 1 aactcttttc ctcttctgtt ccttctcaca gggtagggcg ggggaggacg ggacacacga 60 agctgcctct tgcagttcca gcccaattac tctgcccacc aatgcactac agtctcccct 120 cctggttaac ttttgcagac aatgaccaag tttaatgtaa gggggagaaa tcccagtatc 180 tatttctgag cagaaagctt ccaaccaaaa ttaaagatcg caaccactca aggattgggt 240 cgaacggagg aacccacacg atggacgccg ggtccctgcc cccggtgggt ctcggcgggc 300 cgagttctcg ccctccaggg aaaggaggcc gcgcgaagcc cccatcccgg ccctgccccc 360 gaacgagcaa ccggtggaat aagacttccc gcacgcccca gctttattca cagagagccc 420 accagggcca tgtgggtgta c 441 <110> Kyungpook National University Industry-Academic Cooperation Foundation <120> Diagnostic methods for prognosis of non-small-cell lung cancer using BRD3 SNPs <130> PN2102-629 <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 441 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BRD3 <400> 1 aactcttttc ctcttctgtt ccttctcaca gggtagggcg ggggaggacg ggacacacga 60 agctgcctct tgcagttcca gcccaattac tctgcccacc aatgcactac agtctcccct 120 cctggttaac ttttgcagac aatgaccaag tttaatgtaa gggggagaaa tcccagtatc 180 tatttctgag cagaaagctt ccaaccaaaa ttaaagatcg caaccactca aggattgggt 240 cgaacggagg aacccacacg atggacgccg ggtccctgcc cccggtgggt ctcggcgggc 300 cgagttctcg ccctccaggg aaaggaggcc gcgcgaagcc cccatcccgg ccctgccccc 360 gaacgagcaa ccggtggaat aagacttccc gcacgcccca gctttattca cagagagccc 420 accagggcca tgtgggtgta c 441

Claims (10)

BRD3(Bromodomain-containing protein 3) 유전자의 단일염기다형성(SNP)을 포함하는 비소세포폐암 예후 진단 및 예측을 위한 마커용 조성물로서,
상기 BRD3 유전자의 단일염기다형성은 서열번호 1로 표시되는 염기서열에서 201번째 염기에 위치하는 rs2427964 C>T 다형성인 것을 특징으로 하는, 비소세포폐암 예후 진단 및 예측을 위한 마커용 조성물.
A composition for markers for diagnosis and prediction of prognosis of non-small cell lung cancer including single nucleotide polymorphism (SNP) of BRD3 (Bromodomain-containing protein 3) gene,
The single nucleotide polymorphism of the BRD3 gene is an rs2427964 C>T polymorphism located at the 201st base in the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1, A composition for a marker for diagnosing and predicting prognosis of non-small cell lung cancer.
서열번호 1로 이루어지는 염기서열에서 201번째 염기의 단일염기다형성(SNP)을 검출할 수 있는 제제를 포함하는, 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측용 조성물.A composition for predicting survival prognosis of non-small cell lung cancer patients, comprising an agent capable of detecting a single nucleotide polymorphism (SNP) of the 201st base in the nucleotide sequence consisting of SEQ ID NO: 1. 제2항에 있어서,
상기 제제는 서열번호 1로 이루어지는 염기서열에서 201번째 염기의 단일염기다형성(SNP)을 포함하는 10~100개의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드를 증폭시킬 수 있는 프라이머 또는 프로브인 것을 특징으로 하는, 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측용 조성물.
3. The method of claim 2,
The agent is a primer or probe capable of amplifying a polynucleotide consisting of 10 to 100 consecutive bases including a single nucleotide polymorphism (SNP) of the 201st base in the nucleotide sequence consisting of SEQ ID NO: 1 or a complementary polynucleotide thereof A composition for predicting survival prognosis of non-small cell lung cancer patients, characterized in that.
제2항 또는 제3항에 따른 조성물을 포함하는 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측용 키트.A kit for predicting survival prognosis of a patient with non-small cell lung cancer, comprising the composition according to claim 2 or 3. 제2항 또는 제3항에 따른 조성물을 포함하는 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측용 마이크로어레이.A microarray for predicting survival prognosis of a non-small cell lung cancer patient comprising the composition according to claim 2 or 3. 검체로부터 추출한 핵산에 대하여, BRD3(Bromodomain-containing protein 3) 유전자의 rs2427964 C>T 다형성을 확인하는 단계를 포함하는, 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측을 위한 정보를 제공하는 방법.A method of providing information for predicting survival prognosis of non-small cell lung cancer patients, comprising the step of confirming the rs2427964 C>T polymorphism of a Bromodomain-containing protein 3 (BRD3) gene with respect to a nucleic acid extracted from a sample. 제6항에 있어서,
상기 BRD3 유전자의 rs2427964 C>T 다형성의 유전자형이 TT인 경우, 생존 예후가 낮은 군으로 판정하는 것을 특징으로 하는, 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측을 위한 정보를 제공하는 방법.
7. The method of claim 6,
When the genotype of the rs2427964 C>T polymorphism of the BRD3 gene is TT, a method of providing information for predicting survival prognosis of non-small cell lung cancer patients, characterized in that the group is determined as a group with a low survival prognosis.
제6항에 있어서,
상기 BRD3 유전자의 rs2427964 C>T 다형성의 유전자형이 CC 또는 CT인 경우, 상기 유전자형이 TT인 경우에 비해 생존 예후가 좋은 군으로 판정하는 것을 특징으로 하는, 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측을 위한 정보를 제공하는 방법.
7. The method of claim 6,
When the genotype of the rs2427964 C>T polymorphism of the BRD3 gene is CC or CT, information for predicting survival prognosis of non-small cell lung cancer patients, characterized in that it is determined as a group with a better survival prognosis than when the genotype is TT How to provide.
제6항에 있어서,
상기 BRD3 유전자의 rs2427964 C>T 다형성의 유전자형이 CC 또는 CT인 경우, 전사 억제자(transcriptional repressor)인 SIN3A가 BRD3에 결합하여 BRD3의 발현을 감소 또는 억제하는 것을 특징으로 하는, 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측을 위한 정보를 제공하는 방법.
7. The method of claim 6,
When the genotype of the rs2427964 C>T polymorphism of the BRD3 gene is CC or CT, SIN3A, a transcriptional repressor, binds to BRD3 and reduces or suppresses the expression of BRD3. A method of providing information for predicting survival prognosis.
제6항에 있어서,
상기 BRD3 유전자의 rs2427964 C>T 다형성의 유전자형이 TT인 경우, 상기 유전자형이 CC 또는 CT인 경우에 비해 BRD3 프로모터의 활성이 증가하여 BRD3의 발현이 증가하는 것을 특징으로 하는, 비소세포폐암 환자의 생존 예후 예측을 위한 정보를 제공하는 방법.
7. The method of claim 6,
When the genotype of the rs2427964 C>T polymorphism of the BRD3 gene is TT, the activity of the BRD3 promoter increases compared to the case where the genotype is CC or CT, and the expression of BRD3 is increased, characterized in that the survival of patients with non-small cell lung cancer A method of providing information for predicting prognosis.
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