KR20220138789A - 암 환자에 대하여 자연살해세포를 이용한 면역 항암 치료의 치료 반응성을 예측하는 방법 - Google Patents

암 환자에 대하여 자연살해세포를 이용한 면역 항암 치료의 치료 반응성을 예측하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PD-L1(Programmed cell death-ligand 1) 또는 PMS2(PMS1 Homolog 2, Mismatch Repair System Component) 단백질이나 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정함으로써 자연살해세포를 이용한 면역 항암 치료제의 치료 반응성을 예측하기 위한 조성물, 키트 및 정보 제공 방법에 관한 것이다.

Description

암 환자에 대하여 자연살해세포를 이용한 면역 항암 치료의 치료 반응성을 예측하는 방법{Method for predicting responsiveness to immunotherapy using natural killer cells in a patient with cancer}
본 발명은 암 환자에 대하여, 면역 세포로, 특히는 자연살해세포를 이용하여 면역 항암 치료의 적용 시 치료 반응성을 예측하기 위한 조성물, 키트 및 정보 제공 방법에 관한 것이다.
담도암은 간의 담관에 생기는 암으로 간암과 같은 줄기세포에서 발생하는 것으로 생각된다 (Sell and Dunsford Am J. Pathol. 134:1347-1363, 1989). 세계적으로 담도암의 발생 빈도는 간암에 비해 훨씬 낮으나, 동남아시아에서의 발생 빈도는 유럽이나 북아메리카 보다 훨씬 높게 나타난다. 담도암은 높은 재발률 때문에 외과적 절제술이 효과적이지 않고 보통의 화학 요법이나 방사선 요법이 잘 듣지 않는다는 특징을 가진다 (Pederson et al Cancer Res. 4325-4332, 1997). 게다가, 담도암의 진단이 쉽지 않고, 담즙관의 박테리아나 기생충 감염으로 인한 만성염증으로부터 오는 만성 담즙관의 염증이 담도암을 형성하는 경향이 있다는 소견이 있다 (Roberts et al., Gastroenterology 112:269-279, 1997).
그럼에도 불구하고, 담도암의 발생 원인에 대한 기전은 아직 잘 알려져 있지 않으며, 담도암의 치료를 위한 타겟 분자도 알려져 있지 않다. 또한, 몇몇 담도암의 세포유전적 연구들이 발표되고 극소수의 세포주만이 확립되어 있으며(Yamaguchi et al., J. Natl Cancer Inst 75: 29-35, 1985; Ding et al., Br J Cancer 67: 1007-1010, 1993), 이 세포주를 이용하여 담도암에 결합하는 항체를 제조하는 방법도 알려지지 않았다.
자연살해세포(natural killer cell, NK cell)는 병원균 및 암 세포를 제거하는 선천성 면역(innate immunity)에 관여하며, 인터페론-감마(IFN-γ), 종양괴사인자-알파(TNF-α), 대식세포 염증성 단백질-1β(MIP-1β) 및 그 외 적응성 면역(adaptive immunity)을 매개하는 물질들을 분비하는 것으로 알려져 있다. NK 세포가 다른 세포를 만나면, NK 세포의 MHC가 분자 작용을 통해 암 세포처럼 MHC Class 1이 없거나 바이러스에 감염된 세포와 같이 MHC Class 1의 형태가 비정상적인 경우 NK 세포 내부로 신호를 보내 이러한 비정상 세포를 공격하는 시스템을 갖고 있다. 그러나, 여러 종류의 암에서는 이러한 NK 세포의 기능 및 분화 능력에 결함이 있는 것으로 보고 되어, 암 세포의 생존과 NK 세포의 활성이 밀접한 관련이 되어 있음이 알려져 있다. 따라서, 암 면역 치료를 위해 NK 세포의 수나 활성을 증가시키고자 하는 연구가 다양한 형태로 수행되어 왔지만, 아직까지는 만족할 만한 성과를 얻은 바는 없다.
한편, 항암 치료의 반응률을 개선하기 위하여, 환자 개체군을 계층화하는 것이 암 환자의 임상적 관리 차원에서 점점 중요해지고 있으며, 앞서 설명한 바와 같이, 최근 들어 NK 세포를 이용하여 암을 치료하고자 하는 연구가 많이 행해지고 있다. 그런데, 암 환자에 있어서 암종이 동일하다고 하더라도 환자별로 NK 세포 치료에 대하여 다르게 반응하므로, 암 환자에 있어서 NK 세포 치료의 치료 반응성을 예측하는 방법, 또는 NK 세포 치료를 위한 대상 환자를 선별하는 방법이 여전히 필요ㅎ한 실정이다. 본 발명의 방법과 조성물은 이들 필요성을 충족하고 다른 관련 이점을 제공한다.
본 발명의 일 목적은 암 환자에 대한 면역 항암 치료제의 치료 반응성을 예측하기 위한 조성물, 키트 및 치료 반응성 예측을 위한 정보 제공 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 면역 항암 치료를 위한 대상 암 환자의 선별용 조성물, 키트 및 치료 반응성 예측을 위한 정보 제공 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 암 환자에 대하여 면역 항암 치료 후 예후를 예측하기 위한 조성물, 키트 및 치료 반응성 예측을 위한 정보 제공 방법을 제공하고자 한다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하, 본원에 기재된 다양한 구체예가 도면을 참조로 기재된다. 하기 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 위해서, 다양한 특이적 상세 사항, 예컨대, 특이적 형태, 조성물 및 공정 등이 기재되어 있다. 그러나, 특정의 구체예는 이들 특이적 상세 사항 중 하나 이상 없이, 또는 다른 공지된 방법 및 형태와 함께 실행될 수 있다. 다른 예에서, 공지된 공정 및 제조 기술은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않게 하기 위해서, 특정의 상세사항으로 기재되지 않는다. "한 가지 구체예" 또는 "구체예"에 대한 본 명세서 전체를 통한 참조는 구체예와 결부되어 기재된 특별한 특징, 형태, 조성 또는 특성이 본 발명의 하나 이상의 구체예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸친 다양한 위치에서 표현된 "한 가지 구체예에서" 또는 "구체예"의 상황은 반드시 본 발명의 동일한 구체예를 나타내지는 않는다. 추가로, 특별한 특징, 형태, 조성, 또는 특성은 하나 이상의 구체예에서 어떠한 적합한 방법으로 조합될 수 있다.
본 발명 내 특별한 정의가 없으면 본 명세서에 사용된 모든 과학적 및 기술적인 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 당 업자에 의하여 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
1. 면역 항암 치료제의 치료 반응성 예측
본 발명의 일 구현 예에 따르면, PD-L1(Programmed cell death-ligand 1) 및 PMS2(PMS1 Homolog 2, Mismatch Repair System Component) 중 적어도 하나의 단백질; 또는 이를 암호화하는 유전자;의 발현 수준을 측정하기 위한 제제를 포함하는, 면역 항암 치료제의 치료 반응성 예측용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 "PD-L1(Programmed cell death-ligand 1)"은 암 세포의 표면이나 조혈 세포에 있는 단백질이다. CD274, B7-H1라고도 부른다. 암 세포의 표면에 있는 단백질인 PD-L1, PD-L2가 T 세포의 표면에 있는 단백질인 PD-1과 결합하면, T 세포는 암 세포를 공격하지 못한다. 면역 항암제는 T 세포의 PD-1 수용체에 달라붙어 암 세포의 회피 기능을 억제한다. MSD의 키트루다와 옵디보가 작용하는 원리이다. 여기서, 상기 PD-L1은 서열번호 1로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 "PMS2(PMS1 Homolog 2, Mismatch Repair System Component)"는 인간에서 PMS2 유전자에 의해 암호화되는 효소로, 미스매치 복구에 관여하는 것으로 알려져 있고, MutL 호모로그에서 메타-결합 모티브의 통합에 의존하는 잠재된 핵산내 가수분해 효소 활성을 갖는 것으로 알려져 있다. 여기서, 상기 PMS2는 서열번호 2로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 "면역 항암 치료(cancer immunotherapy)"는 억제되어 있던 체내 면역 세포를 활성화시켜 암 세포를 사멸시키는 새로운 기전을 갖고 있는 항암 치료법에 해당한다. 상기 면역 항암제는 환자 스스로의 면역 강화를 통해 치료를 한다는 점에서 부작용이 적으며, 암 환자의 삶의 질을 높이고 생존 기간도 대폭 연장되는 효과를 가지고 있다. 면역 항암 치료제는 면역 체계의 특이성(specificity), 기억 능력(memory), 적응력(adaptiveness)을 증강시킴으로써 항암 효과를 나타낸다. 즉 인체의 면역 시스템을 이용하여 정확하게 암 세포만 공격해 부작용이 적고 면역 시스템의 기억 능력과 적응력을 이용하기 때문에 면역 항암제에 효과가 있는 환자는 지속적인 항암 효과를 볼 수 있다. 이처럼, 면역 항암제는 1세대 화학 항암제의 부작용과 2세대 표적 항암제의 내성을 개선하였고, 장기간 효과 지속(durable response), 장기 생존 가능(long-term survival), 폭넓은 항암 효과(broad anti-tumor activity) 및 낮은 부작용(low toxicity profile) 등을 특징으로 한다. 면역 항암제는 크게 수동 면역과 능동 면역 치료로 구분되며, 수동 면역 치료에는 면역관문 억제제(immune checkpoint inhibitor)와 면역 세포 치료제(immune cell therapy), 치료용 항체 등이 있다. 능동 면역 치료에는 암 치료 백신, 면역 조절제(immune-modulation agents) 등이 있다. 본 발명의 목적 상 상기 면역 항암 치료제는 면역 세포 치료제를 포함할 수 있고, 필요에 따라서는 면역관문 억제제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 "면역 세포 치료제"란 외부에서 침입하는 병원체나 바이러스, 혹은 체내에서 발생하는 암 세포 등에 저항하여 인체를 보호하는 역할을 하는 세포로, 예를 들면 자연살해세포(natural killer cell; NK cell), 수지상 세포, T 세포, B 세포, 큰포식세포(macrophage) 또는 림프구의 면역 세포, 바람직하게는 자연살해세포(NK cell)를 이용하여 체내의 면역반응을 활성화시켜 질병, 특히는 암을 치료할 목적으로 사용되는 의약품일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 "면역관문 억제제(immune checkpoint inhibitor)"는 T 세포 억제에 관여하는 면역 체크포인트 단백질(immune checkpoint protein)의 활성을 차단함으로써 T 세포를 활성화시켜 암 세포를 공격하는 약제를 말한다. 즉, 다시 말하면 암 세포는 면역 세포의 공격을 PD-L1을 발현함으로써 자기로 인식하도록 하여, 공격을 피하는 회피 메커니즘이 있는데, 상기 약물은 면역 반응 회피 신호를 억제하여 면역 세포가 암 세포를 공격하게 하여 암 세포가 제거될 수 있도록 한다. 이처럼 암 세포의 면역 체계 회피 반응을 무력화하기 위해 개발된 신약들은 대표적으로 CTLA-4, PD-1, PD-L1 부위를 타깃으로 인식하는 항체를 사용한다. 본 발명에서 상기 면역관문 억제제는 펨브롤리주맙(Pembrolizumab), 니볼루맙(Nivolumab), 아테졸리주맙(Atezolizumab), 아벨루맙(Avelumab), 더발루맙(Durvalumab), 세미플리맙(Cemiplimab)과 같은 "PD-1/PD-L1 치료제" 또는 이필리무맙(Ipilimumab), 트레멜리무맙(Tremelimumab)과 같은 "CTLA-4 치료제"일 수 있고, 바람직하게는 펨브롤리주맙(Pembrolizumab)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 치료 반응성은 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 환자에 대하여 면역 항암 치료제를 이용한 항암 치료의 치료 반응성을 예측하는 것일 수 있다.
본 발명에서 상기 "치료 반응성 예측"이란, 환자에게 해당 면역 항암 치료제를 적용하였을 때 치료 효과가 어느 정도인지를 예측하는 것을 말한다. 해당 면역 항암 치료제에 대한 감수성이 높은 경우는 우수한 치료 효과를 기대할 수 있는 반면, 해당 면역 항암 치료제에 대한 감수성이 낮은 경우는 저조한 치료 효과가 예상된다.
본 발명에서 상기 암은 담도암, 담낭암, 유방암, 난소암, 대장암, 위암, 간암, 췌장암, 자궁경부암, 갑상선암, 부갑상선암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(Central nervous system; CNS) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종일 수 있으나, 바람직하게는 담도암 또는 담낭암일 수 있다.
본 발명에서 상기 단백질의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 올리고펩타이드, 리간드, PNA(peptide nucleic acid) 및 앱타머(aptamer)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 "항체"는 항원과 특이적으로 결합하여 항원-항체 반응을 일으키는 물질을 가리킨다. 본 발명의 목적상, 항체는 상기 PD-L1 또는 PMS2 단백질에 대해 특이적으로 결합하는 항체를 의미한다. 본 발명의 항체는 다클론 항체, 단클론 항체 및 재조합 항체를 모두 포함한다. 상기 항체는 당업계에 널리 공지된 기술을 이용하여 용이하게 제조될 수 있다. 예를 들어, 다클론 항체는 상기 단백질의 항원을 동물에 주사하고 동물로부터 채혈하여 항체를 포함하는 혈청을 수득하는 과정을 포함하는 당 업계에 널리 공지된 방법에 의해 생산될 수 있다. 이러한 다클론 항체는 염소, 토끼, 양, 원숭이, 말, 돼지, 소, 개 등의 임의의 동물로부터 제조될 수 있다. 또한, 단클론 항체는 당 업계에 널리 공지된 하이브리도마 방법(hybridoma method; Kohler 및 Milstein (1976) European Journal of Immunology 6:511-519 참조), 또는 파지 항체 라이브러리 기술(Clackson et al, Nature, 352:624-628, 1991; Marks et al, J. Mol. Biol., 222:58, 1-597, 1991 참조)을 이용하여 제조될 수 있다. 상기 방법으로 제조된 항체는 겔 전기영동, 투석, 염 침전, 이온교환 크로마토그래피, 친화성 크로마토그래피 등의 방법을 이용하여 분리, 정제될 수 있다. 또한, 본 발명의 항체는 2개의 전장의 경쇄 및 2개의 전장의 중쇄를 갖는 완전한 형태뿐만 아니라, 항체 분자의 기능적인 단편을 포함한다. 항체 분자의 기능적인 단편이란, 적어도 항원 결합 기능을 보유하고 있는 단편을 의미하며, Fab, F(ab'), F(ab')2 및 Fv 등이 있다.
본 발명에서 상기 "올리고펩타이드"는 펩타이드로 2 내지 20 개의 아미노산으로 구성되며 디 펩티드, 트리 펩티드, 테트라 펩티드 및 펜타 펩티드를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 상기 "PNA(Peptide Nucleic Acid)"는 인공적으로 합성된, DNA 또는 RNA와 비슷한 중합체를 가리키며, 1991년 덴마크 코펜하겐 대학교의 Nielsen, Egholm, Berg와 Buchardt 교수에 의해 처음으로 소개되었다. DNA는 인산-리보스당 골격을 갖는데 반해, PNA는 펩타이드 결합에 의해 연결된 반복된 N-(2-아미노에틸)-글리신 골격을 가지며, 이로 인해 DNA 또는 RNA에 대한 결합력과 안정성이 크게 증가되어 분자 생물학, 진단 분석 및 안티센스 치료법에 사용되고 있다. PNA는 문헌[Nielsen PE, Egholm M, Berg RH, Buchardt O (December 1991). "Sequence-selective recognition of DNA by strand displacement with a thymine-substituted polyamide". Science 254 (5037): 1497-1500]에 상세하게 개시되어 있다.
본 발명에서 상기 "앱타머"는 올리고핵산 또는 펩타이드 분자이며, 앱타머의 일반적인 내용은 문헌[Bock LC et al., Nature 355(6360):5646(1992); Hoppe-Seyler F, Butz K "Peptide aptamers: powerful new tools for molecular medicine". J Mol Med. 78(8):42630(2000); Cohen BA, Colas P, Brent R. "An artificial cell-cycle inhibitor isolated from a combinatorial library". Proc Natl Acad Sci USA. 95(24): 142727(1998)]에 상세하게 개시되어 있다.
본 발명에서 상기 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제는, 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 및 안티센스 뉴클레오티드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 "프라이머"는 표적 유전자 서열을 인지하는 단편으로서, 정방향 및 역방향의 프라이머 쌍을 포함하나, 바람직하게는, 특이성 및 민감성을 가지는 분석 결과를 제공하는 프라이머 쌍이다. 프라이머의 핵산 서열이 시료 내 존재하는 비-표적 서열과 불일치하는 서열이어서, 상보적인 프라이머 결합 부위를 함유하는 표적 유전자 서열만 증폭하고 비특이적 증폭을 유발하지 않는 프라이머일 때, 높은 특이성이 부여될 수 있다.
본 발명에서 상기 "프로브"란 시료 내의 검출하고자 하는 표적 물질과 특이적으로 결합할 수 있는 물질을 의미하며, 상기 결합을 통하여 특이적으로 시료 내의 표적 물질의 존재를 확인할 수 있는 물질을 의미한다. 프로브의 종류는 당 업계에서 통상적으로 사용되는 물질로서 제한은 없으나, 바람직하게는 PNA(peptide nucleic acid), LNA(locked nucleic acid), 펩타이드, 폴리펩타이드, 단백질, RNA 또는 DNA일 수 있으며, 가장 바람직하게는 PNA이다. 보다 구체적으로, 상기 프로브는 바이오 물질로서 생물에서 유래되거나 이와 유사한 것 또는 생체 외에서 제조된 것을 포함하는 것으로, 예를 들어, 효소, 단백질, 항체, 미생물, 동식물 세포 및 기관, 신경세포, DNA, 및 RNA일 수 있으며, DNA는 cDNA, 게놈 DNA, 올리고뉴클레오타이드를 포함하며, RNA는 게놈 RNA, mRNA, 올리고뉴클레오타이드를 포함하며, 단백질의 예로는 항체, 항원, 효소, 펩타이드 등을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 "LNA(Locked nucleic acids)"란, 2'-O, 4'-C 메틸렌 브릿지를 포함하는 핵산 아날로그를 의미한다 [J Weiler, J Hunziker and J Hall Gene Therapy (2006) 13, 496.502]. LNA 뉴클레오사이드는 DNA와 RNA의 일반적 핵산 염기를 포함하며, Watson-Crick 염기 쌍 규칙에 따라 염기 쌍을 형성할 수 있다. 하지만, 메틸렌 브릿지로 인한 분자의 'locking'으로 인해, LNA는 Watson-Crick 결합에서 이상적 형상을 형성하지 못하게 된다. LNA가 DNA 또는 RNA 올리고뉴클레오티드에 포함되면, LNA는 보다 빠르게 상보적 뉴클레오티드 사슬과 쌍을 이루어 이중 나선의 안정성을 높일 수 있다. 본 발명에서 상기 "안티센스"는 안티센스 올리고머가 왓슨-크릭 염기쌍 형성에 의해 RNA 내의 표적 서열과 혼성화되어, 표적서열 내에서 전형적으로 mRNA와 RNA: 올리고머 헤테로이중체의 형성을 허용하는, 뉴클레오티드 염기의 서열 및 서브유닛간 백본을 갖는 올리고머를 의미한다. 올리고머는 표적 서열에 대한 정확한 서열 상보성 또는 근사 상보성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 상기 PD-L1 및 PMS2 유전자의 정보는 알려져 있으므로, 당업자라면 이를 바탕으로 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 또는 안티센스 뉴클레오티드를 용이하게 디자인할 수 있을 것이다.
본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에 따른 조성물을 포함하는 면역 항암 치료제의 치료 반응성 예측용 키트에 관한 것이다.
본 발명에서 "키트"는 바이오마커 성분에 특이적으로 결합하는 프로브 또는 항체를 검출 가능한 표지로 표지하여 바이오마커의 발현 수준을 평가할 수 있는 도구를 말한다. 프로브 또는 항체 관련하여 검출 가능한 물질을 기질과의 반응에 의해서 직접적으로 표지하는 것뿐만 아니라, 직접적으로 표지된 다른 시약과의 반응성에 의한 발색하는 표지체가 접합된 간접적 표지도 포함한다. 상기 표지체와 발색 반응할 발색 기질 용액, 세척액 및 기타 다른 용액 등을 포함할 수 있으며, 사용되는 시약 성분을 포함하여 제작될 수 있다. 본 발명에서 키트는 RT-PCR을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있으며, 마커 유전자에 대한 특이적인 각각의 프라이머 쌍 외에도 테스트 튜브, 반응 완충액, 데옥시뉴클레오티드(dNTPs), Taq-중합효소, 역전사효소, DNase, RNase 억제제, 멸균수 등을 포함할 수 있다. 또한, 키트는 DNA 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 예후 진단용 유전자를 검출하기 위한 키트일 수 있다. DNA 칩 키트는 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA가 프로브로 부착되어 있는 기판을 포함하고 기판은 정량 대조군 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA를 포함할 수 있다. 본 발명의 키트는 당 업계에 공지되어 있는 것이라면, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 상기 키트는 RT-PCR 키트, DNA 칩 키트, ELISA 키트, 단백질 칩 키트, 래피드(rapid) 키트 또는 MRM(Multiple reaction monitoring) 키트일 수 있다.
본 발명의 상기 키트는 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분 조성물, 용액 또는 장치를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명에서 상기 키트는 역전사 중합효소반응을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 더 포함할 수 있다. 역전사 중합효소반응 키트는 마커 단백질을 코딩하는 유전자에 대해 특이적인 프라이머 쌍을 포함한다. 프라이머는 상기 유전자의 핵산 서열에 특이적인 서열을 가지는 뉴클레오티드로써, 약 7 bp 내지 50 bp의 길이, 보다 바람직하게는 약 10 bp 내지 30 bp의 길이를 가질 수 있다. 또한 대조군 유전자의 핵산 서열에 특이적인 프라이머를 포함할 수 있다. 그 외 역전사 중합효소반응 키트는 테스트 튜브 또는 다른 적절한 용기, 반응 완충액(pH 및 마그네슘 농도는 다양), 데옥시뉴클레오타이드(dNTPs), Taq-폴리머라아제 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNase 억제제 DEPC-수(DEPC-water), 멸균수 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 키트는 DNA 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함할 수 있다. DNA 칩 키트는 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA 또는 올리고뉴클레오티드(oligonucleotide)가 부착되어 있는 기판, 및 형광표지 프로브를 제작하기 위한 시약, 제제, 효소 등을 포함할 수 있다. 또한 기판은 대조군 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA 또는 올리고뉴클레오티드를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 키트는 ELISA를 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함할 수 있다. ELISA 키트는 상기 단백질에 대해 특이적인 항체를 포함한다. 항체는 마커 단백질에 대한 특이성 및 친화성이 높고 다른 단백질에 대한 교차 반응성이 거의 없는 항체로, 단클론 항체, 다클론 항체 또는 재조합 항체이다. 또한 ELISA 키트는 대조군 단백질에 특이적인 항체를 포함할 수 있다. 그 외 ELISA 키트는 결합된 항체를 검출할 수 있는 시약, 예를 들면, 표지된 2차 항체, 발색단(chromophores), 효소(예: 항체와 컨주게이트됨) 및 그의 기질 또는 항체와 결합할 수 있는 다른 물질 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 키트에서 항원-항체 결합반응을 위한 고정체로는 니트로셀룰로오즈 막, PVDF 막, 폴리비닐(polyvinyl) 수지 또는 폴리스티렌(polystyrene) 수지로 합성된 웰 플레이트(Well plate), 유리로 된 슬라이드 글래스 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 키트에서 2차 항체의 표지체는 발색 반응을 하는 통상의 발색제가 바람직하며, HRP(horseradish peroxidase), 염기성 탈인산화효소(alkaline phosphatase), 콜로이드 골드(coloid gold), FITC(폴리 L-라이신-플루오르세인 아이소티오시아네이트), RITC(로다민-B-아이소티오시아네이트) 등의 형광물질(fluorescein) 및 색소(dye) 등의 표지체가 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 키트에서 발색을 유도하기 위한 발색 기질은 발색 반응을 하는 표지체에 따라 사용하는 것이 바람직하며, TMB(3,3',5,5'-테트라메틸 베지딘), ABTS[2,2'-아지노-비스(3-에틸벤조티아졸린-6-설폰산)], OPD(o-페닐렌다이아민) 등을 사용할 수 있다. 이때, 발색 기질은 완충 용액(0.1 M NaAc, pH 5.5)에 용해된 상태로 제공되는 것이 더욱 바람직하다. TMB와 같은 발색기질은 이차 항체 접합체의 표지체로 사용된 HRP에 의해 분해되어 발색 침적체를 생성하고, 이 발색 침적체의 침적 정도를 육안으로 확인함으로써 상기 마커 단백질들의 존재 유무를 검출한다.
본 발명의 키트에서 세척액은 인산염 완충 용액, NaCl 및 트윈 20(Tween 20)을 포함하는 것이 바람직하며, 0.02 M 인산염 완충용액, 0.13 M NaCl, 및 0.05% 트윈 20으로 구성된 완충 용액(PBST)이 더욱 바람직하다. 세척액은 항원-항체 결합 반응 후 항원-항체 결합체에 2차 항체를 반응시킨 다음 적당량을 고정체에 첨가하여 3 내지 6회 세척한다. 반응 정지 용액은 황산 용액(H2SO4)이 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 PD-L1 및 PMS2 중 적어도 하나의 단백질; 또는 이를 암호화하는 유전자;의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 면역 항암 치료제의 치료 반응성을 예측하기 위한 정보 제공 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 면역 항암 치료제는 면역 세포 치료제를 포함할 수 있고, 필요에 따라서는 면역관문 억제제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 면역 세포 치료제는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell), 수지상 세포, T 세포, B 세포, 큰포식세포(macrophage) 또는 림프구의 면역 세포, 바람직하게는 자연살해세포(NK cell)를 이용하여 체내의 면역반응을 활성화시켜 질병, 특히는 암을 치료할 목적으로 사용되는 의약품일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 면역관문 억제제는 펨브롤리주맙(Pembrolizumab), 니볼루맙(Nivolumab), 아테졸리주맙(Atezolizumab), 아벨루맙(Avelumab), 더발루맙(Durvalumab), 세미플리맙(Cemiplimab)과 같은 "PD-1/PD-L1 치료제" 또는 이필리무맙(Ipilimumab), 트레멜리무맙(Tremelimumab)과 같은 "CTLA-4 치료제"일 수 있고, 바람직하게는 펨브롤리주맙(Pembrolizumab)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 "목적하는 개체"란, 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 개체로, 바람직하게는 인간, 래트, 마우스, 모르모트, 햄스터, 토끼, 원숭이, 개, 고양이, 소, 말, 돼지, 양 및 염소로 구성된 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 암은 담도암, 담낭암, 유방암, 난소암, 대장암, 위암, 간암, 췌장암, 자궁경부암, 갑상선암, 부갑상선암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(Central nervous system; CNS) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종일 수 있으나, 바람직하게는 담도암 또는 담낭암일 수 있다.
본 발명에서 상기 생물학적 시료는 전혈(whole blood), 백혈구(leukocytes), 말초혈액 단핵 세포(peripheral blood mononuclear cells), 백혈구 연층(buffy coat), 혈장(plasma), 혈청(serum), 객담(sputum), 눈물(tears), 점액(mucus), 세비액(nasal washes), 비강 흡인물(nasal aspirate), 호흡(breath), 소변(urine), 정액(semen), 침(saliva), 복강 세척액(peritoneal washings), 복수(ascites), 낭종액(cystic fluid), 뇌척수막 액(meningeal fluid), 양수(amniotic fluid), 선액(glandular fluid), 췌장액(pancreatic fluid), 림프액(lymph fluid), 흉수(pleural fluid), 유두 흡인물(nipple aspirate), 기관지 흡인물(bronchial aspirate), 활액(synovial fluid), 관절 흡인물(joint aspirate), 기관 분비물(organ secretions), 세포(cell), 세포 추출물(cell extract) 또는 뇌척수액(cerebrospinal fluid) 등을 포함할 수 있고, 바람직하게는 암 조직 또는 암 세포일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서 상기 세포 시료는 인위적으로 제작된 세포, 환자로부터 분리된 세포, 상기 세포의 배양물, 상기 세포의 분쇄물, 상기 세포의 추출물; 또는 상기 세포, 세포 배양물, 세포 분쇄물, 또는 세포 추출물로부터 추출한 단백질, DNA, 또는 RNA 등일 수 있다. 구체적으로 상기 세포는 암 세포(종양 세포)일 수 있다. 예컨대, 상기 암 세포는 담도암, 담낭암, 유방암, 난소암, 대장암, 위암, 간암, 췌장암, 자궁경부암, 갑상선암, 부갑상선암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(Central nervous system; CNS) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종 등으로 이루어진 군에서 선택된 암세포일 수 있다.
본 발명에서 상기 단백질의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 올리고펩타이드, 리간드, PNA(peptide nucleic acid) 및 앱타머(aptamer)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 단백질의 발현 수준의 측정은 단백질 칩 분석, 면역 측정법, 리간드 바인딩 어세이, MALDI-TOF(Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) 분석, SELDI-TOF(Sulface Enhanced Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) 분석, 방사선 면역 분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 보체 고정 분석법, 2차원 전기영동 분석, 액상 크로마토그래피-질량분석(liquid chromatography-Mass Spectrometry, LC-MS), LC-MS/MS(liquid chromatography-Mass Spectrometry/ Mass Spectrometry), 웨스턴 블랏팅 또는 ELISA(enzyme linked immunosorbentassay)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 단백질의 발현 수준의 측정은 다중 반응 모니터링 (multiple reaction monitoring; MRM) 방법에 의할 수 있다.
본 발명에서 상기 다중 반응 모니터링 방법 시 내부 표준 물질은 타깃 펩타이드를 구성하는 특정 아미노산을 동위원소로 치환한 합성 펩타이드 또는 대장균 베타 갈락토시다아제를 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 및 안티센스 뉴클레오티드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 유전자의 발현 수준의 측정은 역전사 중합효소반응(RT-PCR), 경쟁적 역전사 중합효소반응(Competitive RT-PCR), 실시간 역전사 중합효소반응(Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅(Northern blotting) 또는 DNA 칩에 의할 수 있다.
본 발명에서 상기 단백질 또는 상기 유전자의 발현 수준의 측정은 목적하는 개체에 대하여 면역 항암 치료제를 이용한 항암 치료의 수행 전, 수행 중 또는 수행 후 측정될 수 있으며, 측정 시기는 특별히 제한하지 않는다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 단백질 또는 상기 유전자의 발현 수준이라 함은 시료 내 총 종양 세포의 수 대비 시료 내 PD-L1 및 PMS2 중 적어도 하나의 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자를 발현하는 종양 세포, 림프구 또는 대식 세포의 수의 백분율(%)을 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 PD-L1 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이란 하기 식 1로 표시되는 복합 양성 점수(Combined Positive Score; CPS)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
[식 1]
CPS(%) = (시료 내 PD-L1 양성의 종양 세포, 림프구 또는 대식 세포의 수)/(시료 내 총 살아있는 종양 세포의 수) X 100
본 발명의 일 예시에서, 상기 단백질 또는 상기 유전자의 발현 수준이라 함은 정상 조직 또는 정상 세포 대비 측정의 대상이 되는 암 조직 또는 암 세포에서의 PD-L1 및 PMS2 중 적어도 하나의 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준의 비율(%)을 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 여기서, 상기 정상 조직 또는 정상 세포는 목적하는 개체에서 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 것으로 예측되는 기관의 일부 정상 조직 또는 정상 세포일 수 있고, 혹은 건강한 타 개체에서의 해당 조직 또는 해당 세포일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 단백질 또는 상기 유전자의 발현 수준이라 함은 대상이 되는 암 조직 또는 암 세포의 시료에서 PD-L1 및 PMS2 중 적어도 하나의 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 여부를 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예시에서, 측정된 PD-L1 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준, 바람직하게는 복합 양성 점수(CPS)가 30% 초과인 경우, 면역 항암 치료제의 치료 반응성이 높을 것으로 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예시에서, 측정된 PD-L1 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준, 바람직하게는 복합 양성 점수(CPS)가 30% 이하인 경우, 면역 항암 치료제의 치료 반응성이 낮을 것으로 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에서 일 예시에서, 측정된 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이 대조군에 비하여 감소된 경우, 면역 항암 치료제의 치료 반응성이 높을 것으로 예측하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 대조군은 상기 목적하는 개체에서 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 것으로 예측되는 기관의 일부 정상 조직 또는 정상 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준일 수 있고, 혹은 건강한 타 개체에서의 해당 조직 또는 해당 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자일 수 있고, 혹은 해당 암 조직 또는 해당 암 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준의 중앙 값 또는 평균 값일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 여기서 상기 "감소"는 대조군에 비하여 상기 단백질 또는 상기 유전자의 발현 수준이 상대적으로 감소된 경우뿐만 아니라 해당 시료에서 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자가 발현되지 않는 것으로 측정된 경우 또한 포함할 수 있다.
본 발명에서 일 예시에서, 측정된 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이 대조군에 비하여 동등 또는 증가된 경우, 면역 항암 치료제의 치료 반응성이 낮을 것으로 예측하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 대조군은 상기 목적하는 개체에서 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 것으로 예측되는 기관의 일부 정상 조직 또는 정상 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준일 수 있고, 혹은 건강한 타 개체에서의 해당 조직 또는 해당 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자일 수 있고, 혹은 해당 암 조직 또는 해당 암 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준의 중앙 값 또는 평균 값일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 "치료 반응성이 높은"은 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 환자가 면역 항암 치료제에 대해 비선호적으로 반응하지 않는 것, 혹은 선호적으로 반응하는 것으로, 예를 들면, 완전 관해(complete response; CR) 또는 부분 관해(partial response; PR) 뿐만 아니라, 암의 진행이 더 이상 악화되지 않는 안정 상태(stable disease; SD)일 수 있고, 혹은 면역 항암 치료제에 대하여 내성이 발생하지 않거나, 생존 기간이 길어지는 경우 등을 모두 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 "치료 반응성이 낮은"은 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 환자가 면역 항암 치료제에 대해 비선호적으로 반응하는 것으로, 예를 들면, 암이 진행되는 상태(progressive disease; PD)일 수 있고, 혹은 면역 항암 치료제에 대하여 내성이 발생하거나, 생존 기간이 짧아지는 경우 등을 모두 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서는 상기 면역 항암 치료제의 치료 반응성이 높을 것으로 예측되는 경우, 상기 목적하는 개체에 면역 항암 치료제를 투여하여 암을 예방, 개선 또는 치료하는 단계를 추가로 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 면역 항암 치료제의 투여 시 상기 면역 항암 치료제는 자연살해세포를 1Х104 세포/kg, 1Х105 세포/kg, 3Х105 세포/kg, 1Х106 세포/kg, 3Х106 세포/kg, 6Х106 세포/kg, 또는 1Х107 세포/kg 이상, 그리고 1Х1010 세포/kg 이하의 양으로 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 용어 "예방"은, 상기 약학적 조성물의 투여로 암 질환을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 용어 "치료"는, 상기 약학적 조성물의 투여로 암 질환의 증세가 호전되거나 완치되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 면역 항암 치료제는 캡슐, 정제, 과립, 주사제, 연고제, 분말 또는 음료 형태임을 특징으로 할 수 있으며, 상기 면역 항암 치료제는 인간을 대상으로 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 면역 항암 치료제는 이들로 한정되는 것은 아니지만, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 캡슐, 정제, 수성 현탁액 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 약제적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다. 약제학적으로 허용되는 담체는 경구 투여 시에는 결합제, 활탁제, 붕해제, 부형제, 가용화제, 분산제, 안정화제, 현탁화제, 색소, 향료 등을 사용할 수 있으며, 주사제의 경우에는 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제 등을 혼합하여 사용할 수 있으며, 국소투여용의 경우에는 기제, 부형제, 윤활제, 보존제 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물의 제형은 상술한 바와 같은 약제학적으로 허용되는 담체와 혼합하여 다양하게 제조될 수 있다. 예를 들어, 경구 투여시에는 정제, 트로키, 캡슐, 엘릭서(elixir), 서스펜션, 시럽, 웨이퍼 등의 형태로 제조할 수 있으며, 주사제의 경우에는 단위 투약 앰플 또는 다수회 투약 형태로 제조할 수 있다. 기타, 용액, 현탁액, 정제, 캡슐, 서방형 제제 등으로 제형할 수 있다.
한편, 제제화에 적합한 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말디톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 또는 광물유 등이 사용될 수 있다. 또한, 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 면역 항암 치료제의 투여 경로는 이들로 한정되는 것은 아니지만 구강, 정맥내, 근육내, 동맥내, 골수내, 경막내, 심장내, 경피, 피하, 복강내, 비강내, 장관, 국소, 설하 또는 직장이 포함된다. 경구 또는 비경구 투하가 바람직하다.
본 발명에서, "비경구"는 피하, 피내, 정맥내, 근육내, 관절내, 활액낭내, 흉골내, 경막내, 병소내 및 두개골내 주사 또는 주입기술을 포함한다. 본 발명의 약학적 조성물은 또한 직장 투여를 위한 좌제의 형태로 투여될 수 있다.
본 발명의 면역 항암 치료제는 사용되는 세포 또는 면역관문 억제제의 활성, 연령, 체중, 일반적인 건강, 성별, 정식, 투여시간, 투여경로, 배출율, 약물 배합 및 예방 또는 치료될 특정 질환의 중증을 포함한 여러 요인에 따라 다양하게 변할 수 있고, 상기 면역 항암 치료제의 투여량은 환자의 상태, 체중, 질병의 정도, 약무형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있고, 1일 0.0001 내지 50mg/kg 또는 0.001 내지 50mg/kg으로 투여할 수 있다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명에 따른 의약 조성물은 환제, 당의정, 캡슐, 액제, 겔, 시럽, 슬러리, 현탁제로 제형될 수 있다.
2. 면역 항암 치료제의 적용 대상 선별
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, PD-L1 및 PMS2 중 적어도 하나의 단백질; 또는 이를 암호화하는 유전자;의 발현 수준을 측정하기 위한 제제를 포함하는, 면역 항암 치료제의 적용 대상 선별용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 면역 항암 치료제는 면역 세포 치료제를 포함하고, 필요에 따라서는 면역관문 억제제를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 면역 세포 치료제는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell), 수지상 세포, T 세포, B 세포, 큰포식세포(macrophage) 또는 림프구의 면역 세포, 바람직하게는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell)를 이용하여 체내의 면역반응을 활성화시켜 질병, 특히는 암을 치료할 목적으로 사용되는 의약품일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 면역관문 억제제는 펨브롤리주맙(Pembrolizumab), 니볼루맙(Nivolumab), 아테졸리주맙(Atezolizumab), 아벨루맙(Avelumab), 더발루맙(Durvalumab), 세미플리맙(Cemiplimab)과 같은 "PD-1/PD-L1 치료제" 또는 이필리무맙(Ipilimumab), 트레멜리무맙(Tremelimumab)과 같은 "CTLA-4 치료제"일 수 있고, 바람직하게는 펨브롤리주맙(Pembrolizumab)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 암은 담도암, 담낭암, 유방암, 난소암, 대장암, 위암, 간암, 췌장암, 자궁경부암, 갑상선암, 부갑상선암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(Central nervous system; CNS) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종일 수 있으나, 바람직하게는 담도암 또는 담낭암일 수 있다.
본 발명에서 상기 "대상"은 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높아, 치료를 위하여 적절한 항암 치료 방법의 선택이 필요한 개체로, 바람직하게는 인간, 래트, 마우스, 모르모트, 햄스터, 토끼, 원숭이, 개, 고양이, 소, 말, 돼지, 양 및 염소로 구성된 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 단백질의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 올리고펩타이드, 리간드, PNA(peptide nucleic acid) 및 앱타머(aptamer)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제는, 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 및 안티센스 뉴클레오티드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에 따른 조성물을 포함하는 면역 항암 치료제의 적용 대상 선별용 키트에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 키트는 RT-PCR 키트, DNA 칩 키트, ELISA 키트, 단백질 칩 키트, 래피드(rapid) 키트 또는 MRM(Multiple reaction monitoring) 키트일 수 있다.
본 발명의 상기 키트는 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분 조성물, 용액 또는 장치를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명에서 상기 키트는 역전사 중합효소반응을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 더 포함할 수 있다. 역전사 중합효소반응 키트는 마커 단백질을 코딩하는 유전자에 대해 특이적인 프라이머 쌍을 포함한다. 프라이머는 상기 유전자의 핵산 서열에 특이적인 서열을 가지는 뉴클레오티드로써, 약 7 bp 내지 50 bp의 길이, 보다 바람직하게는 약 10 bp 내지 30 bp의 길이를 가질 수 있다. 또한 대조군 유전자의 핵산 서열에 특이적인 프라이머를 포함할 수 있다. 그 외 역전사 중합효소반응 키트는 테스트 튜브 또는 다른 적절한 용기, 반응 완충액(pH 및 마그네슘 농도는 다양), 데옥시뉴클레오타이드(dNTPs), Taq-폴리머라아제 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNase 억제제 DEPC-수(DEPC-water), 멸균수 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 키트는 DNA 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함할 수 있다. DNA 칩 키트는 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA 또는 올리고뉴클레오티드(oligonucleotide)가 부착되어 있는 기판, 및 형광표지 프로브를 제작하기 위한 시약, 제제, 효소 등을 포함할 수 있다. 또한 기판은 대조군 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA 또는 올리고뉴클레오티드를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 키트는 ELISA를 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함할 수 있다. ELISA 키트는 상기 단백질에 대해 특이적인 항체를 포함한다. 항체는 마커 단백질에 대한 특이성 및 친화성이 높고 다른 단백질에 대한 교차 반응성이 거의 없는 항체로, 단클론 항체, 다클론 항체 또는 재조합 항체이다. 또한 ELISA 키트는 대조군 단백질에 특이적인 항체를 포함할 수 있다. 그 외 ELISA 키트는 결합된 항체를 검출할 수 있는 시약, 예를 들면, 표지된 2차 항체, 발색단(chromophores), 효소(예: 항체와 컨주게이트됨) 및 그의 기질 또는 항체와 결합할 수 있는 다른 물질 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 키트에서 항원-항체 결합반응을 위한 고정체로는 니트로셀룰로오즈 막, PVDF 막, 폴리비닐(polyvinyl) 수지 또는 폴리스티렌(polystyrene) 수지로 합성된 웰 플레이트(Well plate), 유리로 된 슬라이드 글래스 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 키트에서 2차 항체의 표지체는 발색 반응을 하는 통상의 발색제가 바람직하며, HRP(horseradish peroxidase), 염기성 탈인산화효소(alkaline phosphatase), 콜로이드 골드(coloid gold), FITC(폴리 L-라이신-플루오르세인 아이소티오시아네이트), RITC(로다민-B-아이소티오시아네이트) 등의 형광물질(fluorescein) 및 색소(dye) 등의 표지체가 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 키트에서 발색을 유도하기 위한 발색 기질은 발색 반응을 하는 표지체에 따라 사용하는 것이 바람직하며, TMB(3,3',5,5'-테트라메틸 베지딘), ABTS[2,2'-아지노-비스(3-에틸벤조티아졸린-6-설폰산)], OPD(o-페닐렌다이아민) 등을 사용할 수 있다. 이때, 발색 기질은 완충 용액(0.1 M NaAc, pH 5.5)에 용해된 상태로 제공되는 것이 더욱 바람직하다. TMB와 같은 발색기질은 이차 항체 접합체의 표지체로 사용된 HRP에 의해 분해되어 발색 침적체를 생성하고, 이 발색 침적체의 침적 정도를 육안으로 확인함으로써 상기 마커 단백질들의 존재 유무를 검출한다.
본 발명의 키트에서 세척액은 인산염 완충 용액, NaCl 및 트윈 20(Tween 20)을 포함하는 것이 바람직하며, 0.02 M 인산염 완충용액, 0.13 M NaCl, 및 0.05% 트윈 20으로 구성된 완충 용액(PBST)이 더욱 바람직하다. 세척액은 항원-항체 결합 반응 후 항원-항체 결합체에 2차 항체를 반응시킨 다음 적당량을 고정체에 첨가하여 3 내지 6회 세척한다. 반응 정지 용액은 황산 용액(H2SO4)이 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 PD-L1 및 PMS2 중 적어도 하나의 단백질; 또는 이를 암호화하는 유전자;의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 면역 항암 치료제의 적용 대상을 선별하기 위한 정보 제공 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 면역 항암 치료제는 면역 세포 치료제를 포함하고, 필요에 따라서는 면역관문 억제제를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 면역 세포 치료제는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell), 수지상 세포, T 세포, B 세포, 큰포식세포(macrophage) 또는 림프구의 면역 세포, 바람직하게는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell)를 이용하여 체내의 면역반응을 활성화시켜 질병, 특히는 암을 치료할 목적으로 사용되는 의약품일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 면역관문 억제제는 펨브롤리주맙(Pembrolizumab), 니볼루맙(Nivolumab), 아테졸리주맙(Atezolizumab), 아벨루맙(Avelumab), 더발루맙(Durvalumab), 세미플리맙(Cemiplimab)과 같은 "PD-1/PD-L1 치료제" 또는 이필리무맙(Ipilimumab), 트레멜리무맙(Tremelimumab)과 같은 "CTLA-4 치료제"일 수 있고, 바람직하게는 펨브롤리주맙(Pembrolizumab)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 "목적하는 개체"란, 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높아, 치료를 위하여 적절한 항암 치료 방법의 선택이 필요한 개체로, 바람직하게는 인간, 래트, 마우스, 모르모트, 햄스터, 토끼, 원숭이, 개, 고양이, 소, 말, 돼지, 양 및 염소로 구성된 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 암은 담도암, 담낭암, 유방암, 난소암, 대장암, 위암, 간암, 췌장암, 자궁경부암, 갑상선암, 부갑상선암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(Central nervous system; CNS) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종일 수 있으나, 바람직하게는 담도암 또는 담낭암일 수 있다.
본 발명에서 상기 생물학적 시료는 전혈(whole blood), 백혈구(leukocytes), 말초혈액 단핵 세포(peripheral blood mononuclear cells), 백혈구 연층(buffy coat), 혈장(plasma), 혈청(serum), 객담(sputum), 눈물(tears), 점액(mucus), 세비액(nasal washes), 비강 흡인물(nasal aspirate), 호흡(breath), 소변(urine), 정액(semen), 침(saliva), 복강 세척액(peritoneal washings), 복수(ascites), 낭종액(cystic fluid), 뇌척수막 액(meningeal fluid), 양수(amniotic fluid), 선액(glandular fluid), 췌장액(pancreatic fluid), 림프액(lymph fluid), 흉수(pleural fluid), 유두 흡인물(nipple aspirate), 기관지 흡인물(bronchial aspirate), 활액(synovial fluid), 관절 흡인물(joint aspirate), 기관 분비물(organ secretions), 세포(cell), 세포 추출물(cell extract) 또는 뇌척수액(cerebrospinal fluid) 등을 포함할 수 있고, 바람직하게는 암 조직 또는 암 세포일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서 상기 세포 시료는 인위적으로 제작된 세포, 환자로부터 분리된 세포, 상기 세포의 배양물, 상기 세포의 분쇄물, 상기 세포의 추출물; 또는 상기 세포, 세포 배양물, 세포 분쇄물, 또는 세포 추출물로부터 추출한 단백질, DNA, 또는 RNA 등일 수 있다. 구체적으로 상기 세포는 암 세포(종양 세포)일 수 있다. 예컨대, 상기 암 세포는 담도암, 담낭암, 유방암, 난소암, 대장암, 위암, 간암, 췌장암, 자궁경부암, 갑상선암, 부갑상선암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(Central nervous system; CNS) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종 등으로 이루어진 군에서 선택된 암 세포일 수 있다.
본 발명에서 상기 단백질의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 올리고펩타이드, 리간드, PNA(peptide nucleic acid) 및 앱타머(aptamer)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 단백질의 발현 수준의 측정은 단백질 칩 분석, 면역 측정법, 리간드 바인딩 어세이, MALDI-TOF(Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) 분석, SELDI-TOF(Sulface Enhanced Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) 분석, 방사선 면역 분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 보체 고정 분석법, 2차원 전기영동 분석, 액상 크로마토그래피-질량분석(liquid chromatography-Mass Spectrometry, LC-MS), LC-MS/MS(liquid chromatography-Mass Spectrometry/ Mass Spectrometry), 웨스턴 블랏팅 또는 ELISA(enzyme linked immunosorbentassay)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 단백질의 발현 수준의 측정은 다중 반응 모니터링 (multiple reaction monitoring; MRM) 방법에 의할 수 있다.
본 발명에서 상기 다중 반응 모니터링 방법 시 내부 표준 물질은 타깃 펩타이드를 구성하는 특정 아미노산을 동위원소로 치환한 합성 펩타이드 또는 대장균 베타 갈락토시다아제를 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 및 안티센스 뉴클레오티드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 유전자의 발현 수준의 측정은 역전사 중합효소반응(RT-PCR), 경쟁적 역전사 중합효소반응(Competitive RT-PCR), 실시간 역전사 중합효소반응(Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅(Northern blotting) 또는 DNA 칩에 의할 수 있다.
본 발명에서 상기 단백질 또는 상기 유전자의 발현 수준의 측정은 목적하는 개체에 대하여 면역 항암 치료제를 이용한 항암 치료의 수행 전, 수행 중 또는 수행 후 측정될 수 있으며, 측정 시기는 특별히 제한하지 않는다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 단백질 또는 상기 유전자의 발현 수준이라 함은 시료 내 총 종양 세포의 수 대비 시료 내 PD-L1 및 PMS2 중 적어도 하나의 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자를 발현하는 종양 세포, 림프구 또는 대식 세포의 수의 백분율(%)을 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 PD-L1 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이란 하기 식 1로 표시되는 복합 양성 점수(Combined Positive Score; CPS)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
[식 1]
CPS(%) = (시료 내 PD-L1 양성의 종양 세포, 림프구 또는 대식 세포의 수)/(시료 내 총 살아있는 종양 세포의 수) X 100
본 발명의 일 예시에서, 상기 단백질 또는 상기 유전자의 발현 수준이라 함은 정상 조직 또는 정상 세포 대비 측정의 대상이 되는 암 조직 또는 암 세포에서의 PD-L1 및 PMS2 중 적어도 하나의 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준의 비율(%)을 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 여기서, 상기 정상 조직 또는 정상 세포는 목적하는 개체에서 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 것으로 예측되는 기관의 일부 정상 조직 또는 정상 세포일 수 있고, 혹은 건강한 타 개체에서의 해당 조직 또는 해당 세포일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 단백질 또는 상기 유전자의 발현 수준이라 함은 대상이 되는 암 조직 또는 암 세포의 시료에서 PD-L1 및 PMS2 중 적어도 하나의 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 여부를 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예시에서, 측정된 PD-L1 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준, 바람직하게는 복합 양성 점수(CPS)가 30% 초과인 경우, 상기 목적하는 개체를 면역 항암 치료제의 적용 대상으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예시에서, 측정된 PD-L1 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준, 바람직하게는 복합 양성 점수(CPS)가 30% 이하인 경우, 상기 목적하는 개체를 면역 항암 치료제의 적용 대상이 아닌 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에서 일 예시에서, 측정된 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이 대조군에 비하여 감소된 경우, 상기 목적하는 개체를 면역 항암 치료제의 적용 대상으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 대조군은 상기 목적하는 개체에서 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 것으로 예측되는 기관의 일부 정상 조직 또는 정상 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준일 수 있고, 혹은 건강한 타 개체에서의 해당 조직 또는 해당 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자일 수 있고, 혹은 해당 암 조직 또는 해당 암 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준의 중앙 값 또는 평균 값일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 여기서 상기 "감소"는 대조군에 비하여 상기 단백질 또는 상기 유전자의 발현 수준이 상대적으로 감소된 경우뿐만 아니라 해당 시료에서 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자가 발현되지 않는 것으로 측정된 경우 또한 포함할 수 있다.
본 발명에서 일 예시에서, 측정된 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이 대조군에 비하여 동등 또는 증가된 경우, 상기 목적하는 개체를 면역 항암 치료제의 적용 대상이 아닌 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 대조군은 상기 목적하는 개체에서 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 것으로 예측되는 기관의 일부 정상 조직 또는 정상 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준일 수 있고, 혹은 건강한 타 개체에서의 해당 조직 또는 해당 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자일 수 있고, 혹은 해당 암 조직 또는 해당 암 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준의 중앙 값 또는 평균 값일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서는 상기 면역 항암 치료제의 적용 대상으로 결정되는 경우, 상기 목적하는 개체에 면역 항암 치료제를 투여하여 암을 예방, 개선 또는 치료하는 단계를 추가로 더 포함할 수 있다. 여기서, 면역 항암 치료제의 투여 용량, 경로, 방법 등에 관한 내용은 앞선 1. 면역 항암 치료제의 치료 반응성 예측에서 기재된 바와 동일하여 이하 그 기재를 생략한다.
3. 면역 항암 치료제의 치료 후 예후 예측
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, PD-L1 및 PMS2 중 적어도 하나의 단백질; 또는 이를 암호화하는 유전자;의 발현 수준을 측정하기 위한 제제를 포함하는, 면역 항암 치료 후 예후 예측용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 면역 항암 치료는 면역 세포 치료제를 이용하여 수행될 수 있고, 필요에 따라서는 면역관문 억제제를 추가로 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명에서 상기 면역 세포 치료제는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell), 수지상 세포, T 세포, B 세포, 큰포식세포(macrophage) 또는 림프구의 면역 세포, 바람직하게는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell)를 이용하여 체내의 면역반응을 활성화시켜 질병, 특히는 암을 치료할 목적으로 사용되는 의약품일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 면역관문 억제제는 펨브롤리주맙(Pembrolizumab), 니볼루맙(Nivolumab), 아테졸리주맙(Atezolizumab), 아벨루맙(Avelumab), 더발루맙(Durvalumab), 세미플리맙(Cemiplimab)과 같은 "PD-1/PD-L1 치료제" 또는 이필리무맙(Ipilimumab), 트레멜리무맙(Tremelimumab)과 같은 "CTLA-4 치료제"일 수 있고, 바람직하게는 펨브롤리주맙(Pembrolizumab)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 "예후"란, 질병의 경과 및 사망 또는 생존의 결과를 미리 예측하는 행위를 말하고, "예후 예측"은 질병의 경과 및 사망 또는 생존의 결과를 미리 예측하는 행위를 말한다. 상기 예후 또는 예후 예측이란 질환의 경과가 환자의 생리적 또는 환경적 상태에 따라 달라질 수 있으며, 이러한 환자의 상태를 종합적으로 고려하여 치료 전/후 질병의 경과를 예측하는 모든 행위를 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 또한 상기 예후는 암의 조직 내 이주 및 침윤, 다른 조직으로의 전이 및 질병에 기인한 사망 등의 병의 경과 및 완치 여부를 의미할 수 있다. 본 발명의 목적 상, 상기 예후는 암 환자의 병의 경과 또는 생존 예후를 의미한다. 본 발명의 목적 상, 상기 예후는 전-전이성, 전이성 암 상태의 동정, 암의 단계 결정 또는 치료에 대한 암의 치료 반응성 결정을 판정하는 것에 해당하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서 상기 암은 담도암, 담낭암, 유방암, 난소암, 대장암, 위암, 간암, 췌장암, 자궁경부암, 갑상선암, 부갑상선암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(Central nervous system; CNS) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종일 수 있으나, 바람직하게는 담도암 또는 담낭암일 수 있다.
본 발명에서 상기 단백질의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 올리고펩타이드, 리간드, PNA(peptide nucleic acid) 및 앱타머(aptamer)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제는, 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 및 안티센스 뉴클레오티드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 발명에 따른 조성물을 포함하는 면역 항암 치료 후 예후 예측용 키트에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 키트는 RT-PCR 키트, DNA 칩 키트, ELISA 키트, 단백질 칩 키트, 래피드(rapid) 키트 또는 MRM(Multiple reaction monitoring) 키트일 수 있다.
본 발명의 상기 키트는 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분 조성물, 용액 또는 장치를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명에서 상기 키트는 역전사 중합효소반응을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 더 포함할 수 있다. 역전사 중합효소반응 키트는 마커 단백질을 코딩하는 유전자에 대해 특이적인 프라이머 쌍을 포함한다. 프라이머는 상기 유전자의 핵산 서열에 특이적인 서열을 가지는 뉴클레오티드로써, 약 7 bp 내지 50 bp의 길이, 보다 바람직하게는 약 10 bp 내지 30 bp의 길이를 가질 수 있다. 또한 대조군 유전자의 핵산 서열에 특이적인 프라이머를 포함할 수 있다. 그 외 역전사 중합효소반응 키트는 테스트 튜브 또는 다른 적절한 용기, 반응 완충액(pH 및 마그네슘 농도는 다양), 데옥시뉴클레오타이드(dNTPs), Taq-폴리머라아제 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNase 억제제 DEPC-수(DEPC-water), 멸균수 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 키트는 DNA 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함할 수 있다. DNA 칩 키트는 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA 또는 올리고뉴클레오티드(oligonucleotide)가 부착되어 있는 기판, 및 형광표지 프로브를 제작하기 위한 시약, 제제, 효소 등을 포함할 수 있다. 또한 기판은 대조군 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA 또는 올리고뉴클레오티드를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 키트는 ELISA를 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함할 수 있다. ELISA 키트는 상기 단백질에 대해 특이적인 항체를 포함한다. 항체는 마커 단백질에 대한 특이성 및 친화성이 높고 다른 단백질에 대한 교차 반응성이 거의 없는 항체로, 단클론 항체, 다클론 항체 또는 재조합 항체이다. 또한 ELISA 키트는 대조군 단백질에 특이적인 항체를 포함할 수 있다. 그 외 ELISA 키트는 결합된 항체를 검출할 수 있는 시약, 예를 들면, 표지된 2차 항체, 발색단(chromophores), 효소(예: 항체와 컨주게이트됨) 및 그의 기질 또는 항체와 결합할 수 있는 다른 물질 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 키트에서 항원-항체 결합반응을 위한 고정체로는 니트로셀룰로오즈 막, PVDF 막, 폴리비닐(polyvinyl) 수지 또는 폴리스티렌(polystyrene) 수지로 합성된 웰 플레이트(Well plate), 유리로 된 슬라이드 글래스 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 키트에서 2차 항체의 표지체는 발색 반응을 하는 통상의 발색제가 바람직하며, HRP(horseradish peroxidase), 염기성 탈인산화효소(alkaline phosphatase), 콜로이드 골드(coloid gold), FITC(폴리 L-라이신-플루오르세인 아이소티오시아네이트), RITC(로다민-B-아이소티오시아네이트) 등의 형광물질(fluorescein) 및 색소(dye) 등의 표지체가 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 키트에서 발색을 유도하기 위한 발색 기질은 발색 반응을 하는 표지체에 따라 사용하는 것이 바람직하며, TMB(3,3',5,5'-테트라메틸 베지딘), ABTS[2,2'-아지노-비스(3-에틸벤조티아졸린-6-설폰산)], OPD(o-페닐렌다이아민) 등을 사용할 수 있다. 이때, 발색 기질은 완충 용액(0.1 M NaAc, pH 5.5)에 용해된 상태로 제공되는 것이 더욱 바람직하다. TMB와 같은 발색기질은 이차 항체 접합체의 표지체로 사용된 HRP에 의해 분해되어 발색 침적체를 생성하고, 이 발색 침적체의 침적 정도를 육안으로 확인함으로써 상기 마커 단백질들의 존재 유무를 검출한다.
본 발명의 키트에서 세척액은 인산염 완충 용액, NaCl 및 트윈 20(Tween 20)을 포함하는 것이 바람직하며, 0.02 M 인산염 완충용액, 0.13 M NaCl, 및 0.05% 트윈 20으로 구성된 완충 용액(PBST)이 더욱 바람직하다. 세척액은 항원-항체 결합 반응 후 항원-항체 결합체에 2차 항체를 반응시킨 다음 적당량을 고정체에 첨가하여 3 내지 6회 세척한다. 반응 정지 용액은 황산 용액(H2SO4)이 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 PD-L1 및 PMS2 중 적어도 하나의 단백질; 또는 이를 암호화하는 유전자;의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 면역 항암 치료 후 예후를 예측하기 위한 정보 제공 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 면역 항암 치료는 면역 세포 치료제를 이용하여 수행될 수 있고, 필요에 따라서는 면역관문 억제제를 추가로 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명에서 상기 면역 세포 치료제는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell), 수지상 세포, T 세포, B 세포, 큰포식세포(macrophage) 또는 림프구의 면역 세포, 바람직하게는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell)를 이용하여 체내의 면역반응을 활성화시켜 질병, 특히는 암을 치료할 목적으로 사용되는 의약품일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 면역관문 억제제는 펨브롤리주맙(Pembrolizumab), 니볼루맙(Nivolumab), 아테졸리주맙(Atezolizumab), 아벨루맙(Avelumab), 더발루맙(Durvalumab), 세미플리맙(Cemiplimab)과 같은 "PD-1/PD-L1 치료제" 또는 이필리무맙(Ipilimumab), 트레멜리무맙(Tremelimumab)과 같은 "CTLA-4 치료제"일 수 있고, 바람직하게는 펨브롤리주맙(Pembrolizumab)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 "목적하는 개체"란, 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 개체로, 바람직하게는 인간, 래트, 마우스, 모르모트, 햄스터, 토끼, 원숭이, 개, 고양이, 소, 말, 돼지, 양 및 염소로 구성된 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 암은 담도암, 담낭암, 유방암, 난소암, 대장암, 위암, 간암, 췌장암, 자궁경부암, 갑상선암, 부갑상선암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(Central nervous system; CNS) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종일 수 있으나, 바람직하게는 담도암 또는 담낭암일 수 있다.
본 발명에서 상기 생물학적 시료는 전혈(whole blood), 백혈구(leukocytes), 말초혈액 단핵 세포(peripheral blood mononuclear cells), 백혈구 연층(buffy coat), 혈장(plasma), 혈청(serum), 객담(sputum), 눈물(tears), 점액(mucus), 세비액(nasal washes), 비강 흡인물(nasal aspirate), 호흡(breath), 소변(urine), 정액(semen), 침(saliva), 복강 세척액(peritoneal washings), 복수(ascites), 낭종액(cystic fluid), 뇌척수막 액(meningeal fluid), 양수(amniotic fluid), 선액(glandular fluid), 췌장액(pancreatic fluid), 림프액(lymph fluid), 흉수(pleural fluid), 유두 흡인물(nipple aspirate), 기관지 흡인물(bronchial aspirate), 활액(synovial fluid), 관절 흡인물(joint aspirate), 기관 분비물(organ secretions), 세포(cell), 세포 추출물(cell extract) 또는 뇌척수액(cerebrospinal fluid) 등을 포함할 수 있고, 바람직하게는 암 조직 또는 암 세포일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서 상기 세포 시료는 인위적으로 제작된 세포, 환자로부터 분리된 세포, 상기 세포의 배양물, 상기 세포의 분쇄물, 상기 세포의 추출물; 또는 상기 세포, 세포 배양물, 세포 분쇄물, 또는 세포 추출물로부터 추출한 단백질, DNA, 또는 RNA 등일 수 있다. 구체적으로 상기 세포는 암 세포(종양 세포)일 수 있다. 예컨대, 상기 암 세포는 담도암, 담낭암, 유방암, 난소암, 대장암, 위암, 간암, 췌장암, 자궁경부암, 갑상선암, 부갑상선암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(Central nervous system; CNS) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종 등으로 이루어진 군에서 선택된 암 세포일 수 있다.
본 발명에서 상기 단백질의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 올리고펩타이드, 리간드, PNA(peptide nucleic acid) 및 앱타머(aptamer)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 단백질의 발현 수준의 측정은 단백질 칩 분석, 면역 측정법, 리간드 바인딩 어세이, MALDI-TOF(Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) 분석, SELDI-TOF(Sulface Enhanced Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) 분석, 방사선 면역 분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 보체 고정 분석법, 2차원 전기영동 분석, 액상 크로마토그래피-질량분석(liquid chromatography-Mass Spectrometry, LC-MS), LC-MS/MS(liquid chromatography-Mass Spectrometry/ Mass Spectrometry), 웨스턴 블랏팅 또는 ELISA(enzyme linked immunosorbentassay)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 단백질의 발현 수준의 측정은 다중 반응 모니터링 (multiple reaction monitoring; MRM) 방법에 의할 수 있다.
본 발명에서 상기 다중 반응 모니터링 방법 시 내부 표준 물질은 타깃 펩타이드를 구성하는 특정 아미노산을 동위원소로 치환한 합성 펩타이드 또는 대장균 베타 갈락토시다아제를 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 및 안티센스 뉴클레오티드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 유전자의 발현 수준의 측정은 역전사 중합효소반응(RT-PCR), 경쟁적 역전사 중합효소반응(Competitive RT-PCR), 실시간 역전사 중합효소반응(Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅(Northern blotting) 또는 DNA 칩에 의할 수 있다.
본 발명에서 상기 단백질 또는 상기 유전자의 발현 수준의 측정은 목적하는 개체에 대하여 면역 항암 치료제를 이용한 항암 치료의 수행 전, 수행 중 또는 수행 후 측정될 수 있으며, 측정 시기는 특별히 제한하지 않는다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 단백질 또는 상기 유전자의 발현 수준이라 함은 시료 내 총 종양 세포의 수 대비 시료 내 PD-L1 및 PMS2 중 적어도 하나의 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자를 발현하는 종양 세포, 림프구 또는 대식 세포의 수의 백분율(%)을 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 PD-L1 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이란 하기 식 1로 표시되는 복합 양성 점수(Combined Positive Score; CPS)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
[식 1]
CPS(%) = (시료 내 PD-L1 양성의 종양 세포, 림프구 또는 대식 세포의 수)/(시료 내 총 살아있는 종양 세포의 수) X 100
본 발명의 일 예시에서, 상기 단백질 또는 상기 유전자의 발현 수준이라 함은 정상 조직 또는 정상 세포 대비 측정의 대상이 되는 암 조직 또는 암 세포에서의 PD-L1 및 PMS2 중 적어도 하나의 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준의 비율(%)을 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 여기서, 상기 정상 조직 또는 정상 세포는 목적하는 개체에서 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 것으로 예측되는 기관의 일부 정상 조직 또는 정상 세포일 수 있고, 혹은 건강한 타 개체에서의 해당 조직 또는 해당 세포일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 단백질 또는 상기 유전자의 발현 수준이라 함은 대상이 되는 암 조직 또는 암 세포의 시료에서 PD-L1 및 PMS2 중 적어도 하나의 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 여부를 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예시에서, 측정된 PD-L1 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준, 바람직하게는 복합 양성 점수(CPS)가 30% 초과인 경우, 상기 면역 항암 치료 후 예후가 좋을 것으로 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예시에서, 측정된 PD-L1 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준, 바람직하게는 복합 양성 점수(CPS)가 30% 이하인 경우, 상기 면역 항암 치료 후 예후가 나쁠 것으로 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에서 일 예시에서, 측정된 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이 대조군에 비하여 감소된 경우, 상기 면역 항암 치료 후 예후가 좋을 것으로 예측하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 대조군은 상기 목적하는 개체에서 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 것으로 예측되는 기관의 일부 정상 조직 또는 정상 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준일 수 있고, 혹은 건강한 타 개체에서의 해당 조직 또는 해당 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자일 수 있고, 혹은 해당 암 조직 또는 해당 암 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준의 중앙 값 또는 평균 값일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 여기서 상기 "감소"는 대조군에 비하여 상기 단백질 또는 상기 유전자의 발현 수준이 상대적으로 감소된 경우뿐만 아니라 해당 시료에서 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자가 발현되지 않는 것으로 측정된 경우 또한 포함할 수 있다.
본 발명에서 일 예시에서, 측정된 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이 대조군에 비하여 동등 또는 증가된 경우, 상기 면역 항암 치료 후 예후가 나쁠 것으로 예측하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 대조군은 상기 목적하는 개체에서 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 것으로 예측되는 기관의 일부 정상 조직 또는 정상 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준일 수 있고, 혹은 건강한 타 개체에서의 해당 조직 또는 해당 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자일 수 있고, 혹은 해당 암 조직 또는 해당 암 세포에서의 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준의 중앙 값 또는 평균 값일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서는 상기 면역 항암 치료 후 예후가 좋을 것으로 예측되는 경우, 상기 목적하는 개체에 면역 항암 치료제를 투여하여 암을 예방, 개선 또는 치료하는 단계를 추가로 더 포함할 수 있다. 여기서, 면역 항암 치료제의 투여 용량, 경로, 방법 등에 관한 내용은 앞선 1. 면역 항암 치료제의 치료 반응성 예측에서 기재된 바와 동일하여 이하 그 기재를 생략한다.
본 발명에 의하는 경우, 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 개체에게 면역 세포 치료제를 이용한 면역 항암 치료를 수행하기에 앞서 치료 반응성이나 치료 후 예후를 예측하여 적절한 치료 또는 모니터링 계획을 세울 수 있는 이점을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실험예 1에서, 자연살해세포 치료를 받은 담도암 환자 유래의 시료에 대하여 측정된 PD-L1의 발현 수준(CPS) 및 PMS2 손실(loss) 여부와, 상기 치료 후 담도암의 크기 변화의 상관 관계를 그래프로 나타낸 것이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예
1. 자연살해세포 치료제의 준비(SMT-NK주)
시험대상자 가족 또는 건강한 혈액공여자의 혈액 60 ml을 채취한 뒤 Ficoll- Paque PLUS를 이용하여 3000 rpm에서 30분 동안 원심 분리하여 PBMC 층을 회수하였다. 이후 인산완충용액을 이용하여 세척 후 T75 플라스크에서 37 ℃, 6 부피% CO2 조건 하에서 12 내지 14일 간 1차 배양한 뒤, T175 플라스크로 옮겨서 37 ℃, 6 부피% CO2 조건 하에서 7 내지 10일간 2차로 배양하였다. 배양된 자연살해세포 3 x 106(±20%) 세포/kg을 생리식염수 100 ml와 혼합하여 자연살해세포 치료제를 준비하였다.
2. 면역 항암 치료 계획의 수립
담도암으로 진단받은 환자 20명에 대하여 상기와 같이 준비된 SMT-NK주를 1주에 1회씩 2회 투여 후 1주 회복기간을 가지는 일정으로 정맥 내 투여하였고, 펨브롤리주맙(Keytruda®)는 매 3 주마다 200 mg을 정맥 내 점적 주입하는 방식으로 하였다. 총 9주에 걸쳐 SMT-NK주 총 18회 (1주에 1회, 2주 투여 후 1주 휴약, 총 9 Cycles)와 펨브롤리주맙 총 9회 (3주 간격)를 투여하였다.
3. 환자 유래 담도암 조직에서의 PD-L1 및 PMS2 단백질의 발현 수준 확인
상기 담도암 환자 22명에 대하여 외과적 절제술 시행 중 담도암 조직 시료를 수득하였다. 이러한 담도암 조직 시료에 대하여 하기 식 1로 표시되는 복합 양성 점수(Combined Positive Score; CPS)를 측정하여 PD-L1 발현 스코어를 측정하였다. 또한, 면역조직화학 염색법에 의해 PMS2 발현의 손실(loss) 여부를 확인하였다.
[식 1]
CPS(%) = (시료 내 PD-L1 양성 종양 세포, 림프구 또는 대식 세포의 수)/(시료 내 총 살아있는 종양 세포의 수) X 100
4. 담도암 환자에서의 PD-L1 또는 PMS2 단백질의 발현 수준과 면역 항암 치료 후 치료 반응성 사이의 상관 관계 확인
상기와 같이 측정된 담도암 환자 유래의 담도암 조직에서의 PD-L1 발현 수준 또는 PMS2 단백질의 발현 여부와, 해당 환자에서 면역 항암 치료 후 병변의 크기 변화의 상관 관계를 도 1에 그래프로 나타내었다.
도 1에서 보는 바와 같이, 담도암 조직에서의 PD-L1 발현 수준(CPS)이 30% 초과인 경우, 자연살해세포를 주입하는 면역 항암 치료의 반응성이 높아 담도암의 크기가 현저히 감소한 것을 확인할 수 있었다. 또한, PMS2 단백질 발현에 손실(loss)을 보인 환자(PMS2 loss)에서 면역 항암 치료의 반응성이 가장 높아 담도암의 크기가 100%에 근접하게 감소하는 양상을 보였다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
<110> SMT bio <120> Method for predicting responsiveness to immunotherapy using natural killer cells in a patient with cancer <130> DP21-036 <150> KR 10-2021-0044391 <151> 2021-04-06 <150> KR 10-2021-0141858 <151> 2021-10-22 <160> 2 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 290 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 1 Met Arg Ile Phe Ala Val Phe Ile Phe Met Thr Tyr Trp His Leu Leu 1 5 10 15 Asn Ala Phe Thr Val Thr Val Pro Lys Asp Leu Tyr Val Val Glu Tyr 20 25 30 Gly Ser Asn Met Thr Ile Glu Cys Lys Phe Pro Val Glu Lys Gln Leu 35 40 45 Asp Leu Ala Ala Leu Ile Val Tyr Trp Glu Met Glu Asp Lys Asn Ile 50 55 60 Ile Gln Phe Val His Gly Glu Glu Asp Leu Lys Val Gln His Ser Ser 65 70 75 80 Tyr Arg Gln Arg Ala Arg Leu Leu Lys Asp Gln Leu Ser Leu Gly Asn 85 90 95 Ala Ala Leu Gln Ile Thr Asp Val Lys Leu Gln Asp Ala Gly Val Tyr 100 105 110 Arg Cys Met Ile Ser Tyr Gly Gly Ala Asp Tyr Lys Arg Ile Thr Val 115 120 125 Lys Val Asn Ala Pro Tyr Asn Lys Ile Asn Gln Arg Ile Leu Val Val 130 135 140 Asp Pro Val Thr Ser Glu His Glu Leu Thr Cys Gln Ala Glu Gly Tyr 145 150 155 160 Pro Lys Ala Glu Val Ile Trp Thr Ser Ser Asp His Gln Val Leu Ser 165 170 175 Gly Lys Thr Thr Thr Thr Asn Ser Lys Arg Glu Glu Lys Leu Phe Asn 180 185 190 Val Thr Ser Thr Leu Arg Ile Asn Thr Thr Thr Asn Glu Ile Phe Tyr 195 200 205 Cys Thr Phe Arg Arg Leu Asp Pro Glu Glu Asn His Thr Ala Glu Leu 210 215 220 Val Ile Pro Glu Leu Pro Leu Ala His Pro Pro Asn Glu Arg Thr His 225 230 235 240 Leu Val Ile Leu Gly Ala Ile Leu Leu Cys Leu Gly Val Ala Leu Thr 245 250 255 Phe Ile Phe Arg Leu Arg Lys Gly Arg Met Met Asp Val Lys Lys Cys 260 265 270 Gly Ile Gln Asp Thr Asn Ser Lys Lys Gln Ser Asp Thr His Leu Glu 275 280 285 Glu Thr 290 <210> 2 <211> 862 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 2 Met Glu Arg Ala Glu Ser Ser Ser Thr Glu Pro Ala Lys Ala Ile Lys 1 5 10 15 Pro Ile Asp Arg Lys Ser Val His Gln Ile Cys Ser Gly Gln Val Val 20 25 30 Leu Ser Leu Ser Thr Ala Val Lys Glu Leu Val Glu Asn Ser Leu Asp 35 40 45 Ala Gly Ala Thr Asn Ile Asp Leu Lys Leu Lys Asp Tyr Gly Val Asp 50 55 60 Leu Ile Glu Val Ser Asp Asn Gly Cys Gly Val Glu Glu Glu Asn Phe 65 70 75 80 Glu Gly Leu Thr Leu Lys His His Thr Ser Lys Ile Gln Glu Phe Ala 85 90 95 Asp Leu Thr Gln Val Glu Thr Phe Gly Phe Arg Gly Glu Ala Leu Ser 100 105 110 Ser Leu Cys Ala Leu Ser Asp Val Thr Ile Ser Thr Cys His Ala Ser 115 120 125 Ala Lys Val Gly Thr Arg Leu Met Phe Asp His Asn Gly Lys Ile Ile 130 135 140 Gln Lys Thr Pro Tyr Pro Arg Pro Arg Gly Thr Thr Val Ser Val Gln 145 150 155 160 Gln Leu Phe Ser Thr Leu Pro Val Arg His Lys Glu Phe Gln Arg Asn 165 170 175 Ile Lys Lys Glu Tyr Ala Lys Met Val Gln Val Leu His Ala Tyr Cys 180 185 190 Ile Ile Ser Ala Gly Ile Arg Val Ser Cys Thr Asn Gln Leu Gly Gln 195 200 205 Gly Lys Arg Gln Pro Val Val Cys Thr Gly Gly Ser Pro Ser Ile Lys 210 215 220 Glu Asn Ile Gly Ser Val Phe Gly Gln Lys Gln Leu Gln Ser Leu Ile 225 230 235 240 Pro Phe Val Gln Leu Pro Pro Ser Asp Ser Val Cys Glu Glu Tyr Gly 245 250 255 Leu Ser Cys Ser Asp Ala Leu His Asn Leu Phe Tyr Ile Ser Gly Phe 260 265 270 Ile Ser Gln Cys Thr His Gly Val Gly Arg Ser Ser Thr Asp Arg Gln 275 280 285 Phe Phe Phe Ile Asn Arg Arg Pro Cys Asp Pro Ala Lys Val Cys Arg 290 295 300 Leu Val Asn Glu Val Tyr His Met Tyr Asn Arg His Gln Tyr Pro Phe 305 310 315 320 Val Val Leu Asn Ile Ser Val Asp Ser Glu Cys Val Asp Ile Asn Val 325 330 335 Thr Pro Asp Lys Arg Gln Ile Leu Leu Gln Glu Glu Lys Leu Leu Leu 340 345 350 Ala Val Leu Lys Thr Ser Leu Ile Gly Met Phe Asp Ser Asp Val Asn 355 360 365 Lys Leu Asn Val Ser Gln Gln Pro Leu Leu Asp Val Glu Gly Asn Leu 370 375 380 Ile Lys Met His Ala Ala Asp Leu Glu Lys Pro Met Val Glu Lys Gln 385 390 395 400 Asp Gln Ser Pro Ser Leu Arg Thr Gly Glu Glu Lys Lys Asp Val Ser 405 410 415 Ile Ser Arg Leu Arg Glu Ala Phe Ser Leu Arg His Thr Thr Glu Asn 420 425 430 Lys Pro His Ser Pro Lys Thr Pro Glu Pro Arg Arg Ser Pro Leu Gly 435 440 445 Gln Lys Arg Gly Met Leu Ser Ser Ser Thr Ser Gly Ala Ile Ser Asp 450 455 460 Lys Gly Val Leu Arg Pro Gln Lys Glu Ala Val Ser Ser Ser His Gly 465 470 475 480 Pro Ser Asp Pro Thr Asp Arg Ala Glu Val Glu Lys Asp Ser Gly His 485 490 495 Gly Ser Thr Ser Val Asp Ser Glu Gly Phe Ser Ile Pro Asp Thr Gly 500 505 510 Ser His Cys Ser Ser Glu Tyr Ala Ala Ser Ser Pro Gly Asp Arg Gly 515 520 525 Ser Gln Glu His Val Asp Ser Gln Glu Lys Ala Pro Lys Thr Asp Asp 530 535 540 Ser Phe Ser Asp Val Asp Cys His Ser Asn Gln Glu Asp Thr Gly Cys 545 550 555 560 Lys Phe Arg Val Leu Pro Gln Pro Thr Asn Leu Ala Thr Pro Asn Thr 565 570 575 Lys Arg Phe Lys Lys Glu Glu Ile Leu Ser Ser Ser Asp Ile Cys Gln 580 585 590 Lys Leu Val Asn Thr Gln Asp Met Ser Ala Ser Gln Val Asp Val Ala 595 600 605 Val Lys Ile Asn Lys Lys Val Val Pro Leu Asp Phe Ser Met Ser Ser 610 615 620 Leu Ala Lys Arg Ile Lys Gln Leu His His Glu Ala Gln Gln Ser Glu 625 630 635 640 Gly Glu Gln Asn Tyr Arg Lys Phe Arg Ala Lys Ile Cys Pro Gly Glu 645 650 655 Asn Gln Ala Ala Glu Asp Glu Leu Arg Lys Glu Ile Ser Lys Thr Met 660 665 670 Phe Ala Glu Met Glu Ile Ile Gly Gln Phe Asn Leu Gly Phe Ile Ile 675 680 685 Thr Lys Leu Asn Glu Asp Ile Phe Ile Val Asp Gln His Ala Thr Asp 690 695 700 Glu Lys Tyr Asn Phe Glu Met Leu Gln Gln His Thr Val Leu Gln Gly 705 710 715 720 Gln Arg Leu Ile Ala Pro Gln Thr Leu Asn Leu Thr Ala Val Asn Glu 725 730 735 Ala Val Leu Ile Glu Asn Leu Glu Ile Phe Arg Lys Asn Gly Phe Asp 740 745 750 Phe Val Ile Asp Glu Asn Ala Pro Val Thr Glu Arg Ala Lys Leu Ile 755 760 765 Ser Leu Pro Thr Ser Lys Asn Trp Thr Phe Gly Pro Gln Asp Val Asp 770 775 780 Glu Leu Ile Phe Met Leu Ser Asp Ser Pro Gly Val Met Cys Arg Pro 785 790 795 800 Ser Arg Val Lys Gln Met Phe Ala Ser Arg Ala Cys Arg Lys Ser Val 805 810 815 Met Ile Gly Thr Ala Leu Asn Thr Ser Glu Met Lys Lys Leu Ile Thr 820 825 830 His Met Gly Glu Met Asp His Pro Trp Asn Cys Pro His Gly Arg Pro 835 840 845 Thr Met Arg His Ile Ala Asn Leu Gly Val Ile Ser Gln Asn 850 855 860

Claims (29)

  1. PD-L1(Programmed cell death-ligand 1) 및 PMS2(PMS1 Homolog 2, Mismatch Repair System Component) 중 적어도 하나의 단백질; 또는 이를 암호화하는 유전자;의 발현 수준을 측정하기 위한 제제를 포함하는, 면역 항암 치료제의 치료 반응성 예측용 조성물로,
    상기 면역 항암 치료제는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell), 수지상 세포, T 세포, B 세포, 큰포식세포(macrophage) 또는 림프구의 면역 세포를 포함하는, 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 면역 항암 치료제는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell)를 포함하는 것인, 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 암은 담도암, 담낭암, 유방암, 난소암, 대장암, 위암, 간암, 췌장암, 자궁경부암, 갑상선암, 부갑상선암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(Central nervous system; CNS) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종인, 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단백질의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 올리고펩타이드, 리간드, PNA(peptide nucleic acid) 및 앱타머(aptamer)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제는, 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 및 안티센스 뉴클레오티드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 면역 항암 치료제의 치료 반응성 예측용 키트로,
    상기 면역 항암 치료제는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell), 수지상 세포, T 세포, B 세포, 큰포식세포(macrophage) 또는 림프구의 면역 세포를 포함하는, 키트.
  7. 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 PD-L1(Programmed cell death-ligand 1) 및 PMS2(PMS1 Homolog 2, Mismatch Repair System Component) 중 적어도 하나의 단백질; 또는 이를 암호화하는 유전자;의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 면역 항암 치료제의 치료 반응성을 예측하기 위한 정보 제공 방법으로,
    상기 면역 항암 치료제는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell), 수지상 세포, T 세포, B 세포, 큰포식세포(macrophage) 또는 림프구의 면역 세포를 포함하는, 정보 제공 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 면역 항암 치료제는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell)를 포함하는, 정보 제공 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 암은 담도암, 담낭암, 유방암, 난소암, 대장암, 위암, 간암, 췌장암, 자궁경부암, 갑상선암, 부갑상선암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(Central nervous system; CNS) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종인, 정보 제공 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 생물학적 시료는 암 조직 또는 암 세포를 포함하는, 정보 제공 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 단백질의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 올리고펩타이드, 리간드, PNA(peptide nucleic acid) 및 앱타머(aptamer)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 정보 제공 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 단백질의 발현 수준의 측정은 단백질 칩 분석, 면역 측정법, 리간드 바인딩 어세이, MALDI-TOF(Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) 분석, SELDI-TOF(Sulface Enhanced Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) 분석, 방사선 면역 분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 보체 고정 분석법, 2차원 전기영동 분석, 액상 크로마토그래피-질량분석(liquid chromatography-Mass Spectrometry, LC-MS), LC-MS/MS(liquid chromatography-Mass Spectrometry/ Mass Spectrometry), 웨스턴 블랏팅 또는 ELISA(enzyme linked immunosorbentassay)에 의해 수행되는, 정보 제공 방법.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 및 안티센스 뉴클레오티드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 정보 제공 방법.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 유전자의 발현 수준의 측정은 역전사 중합효소반응(RT-PCR), 경쟁적 역전사 중합효소반응(Competitive RT-PCR), 실시간 역전사 중합효소반응(Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅(Northern blotting) 또는 DNA 칩에 의하는, 정보 제공 방법.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 정보 제공 방법은 측정된 PD-L1 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이 30% 초과인 경우, 면역 항암 치료제의 치료 반응성이 높을 것으로 예측하는 단계를 더 포함하는, 정보 제공 방법.
  16. 제7항에 있어서,
    상기 정보 제공 방법은 측정된 PD-L1 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이 30% 이하인 경우, 면역 항암 치료제의 치료 반응성이 낮을 것으로 예측하는 단계를 더 포함하는, 정보 제공 방법.
  17. 제7항에 있어서,
    상기 정보 제공 방법은 측정된 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이 대조군에 비하여 감소된 경우, 면역 항암 치료제의 치료 반응성이 높을 것으로 예측하는 단계를 더 포함하는, 정보 제공 방법.
  18. PD-L1(Programmed cell death-ligand 1) 및 PMS2(PMS1 Homolog 2, Mismatch Repair System Component) 중 적어도 하나의 단백질; 또는 이를 암호화하는 유전자;의 발현 수준을 측정하기 위한 제제를 포함하는, 면역 항암 치료제의 적용 대상 선별용 조성물로,
    상기 면역 항암 치료제는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell), 수지상 세포, T 세포, B 세포, 큰포식세포(macrophage) 또는 림프구의 면역 세포를 포함하는, 조성물.
  19. 제18항의 조성물을 포함하는 면역 항암 치료제의 적용 대상 선별용 키트로,
    상기 면역 항암 치료제는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell), 수지상 세포, T 세포, B 세포, 큰포식세포(macrophage) 또는 림프구의 면역 세포를 포함하는, 키트.
  20. 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 PD-L1(Programmed cell death-ligand 1) 및 PMS2(PMS1 Homolog 2, Mismatch Repair System Component) 중 적어도 하나의 단백질; 또는 이를 암호화하는 유전자;의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 면역 항암 치료제의 적용 대상을 선별하기 위한 정보 제공 방법으로,
    상기 면역 항암 치료제는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell), 수지상 세포, T 세포, B 세포, 큰포식세포(macrophage) 또는 림프구의 면역 세포를 포함하는, 정보 제공 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 생물학적 시료는 암 조직 또는 암 세포를 포함하는, 정보 제공 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 정보 제공 방법은 측정된 PD-L1 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이 30% 초과인 경우, 상기 목적하는 개체를 면역 항암 치료제의 적용 대상으로 결정하는 단계를 더 포함하는, 정보 제공 방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 정보 제공 방법은 측정된 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이 대조군에 비하여 감소된 경우, 상기 목적하는 개체를 면역 항암 치료제의 적용 대상으로 결정하는 단계를 더 포함하는, 정보 제공 방법.
  24. PD-L1(Programmed cell death-ligand 1) 및 PMS2(PMS1 Homolog 2, Mismatch Repair System Component) 중 적어도 하나의 단백질; 또는 이를 암호화하는 유전자;의 발현 수준을 측정하기 위한 제제를 포함하는, 면역 항암 치료 후 예후 예측용 조성물로,
    상기 면역 항암 치료는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell), 수지상 세포, T 세포, B 세포, 큰포식세포(macrophage) 또는 림프구를 포함하는 면역 세포 치료제를 이용하여 수행되는, 조성물.
  25. 제24항의 조성물을 포함하는 면역 항암 치료 후 예후 예측용 키트로,
    상기 면역 항암 치료는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell), 수지상 세포, T 세포, B 세포, 큰포식세포(macrophage) 또는 림프구를 포함하는 면역 세포 치료제를 이용하여 수행되는, 키트.
  26. 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 PD-L1(Programmed cell death-ligand 1) 및 PMS2(PMS1 Homolog 2, Mismatch Repair System Component) 중 적어도 하나의 단백질; 또는 이를 암호화하는 유전자;의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 면역 항암 치료 후 예후를 예측하기 위한 정보 제공 방법으로,
    상기 면역 항암 치료는 자연살해세포(natural killer cell; NK cell), 수지상 세포, T 세포, B 세포, 큰포식세포(macrophage) 또는 림프구를 포함하는 면역 세포 치료제를 이용하여 수행되는, 정보 제공 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 생물학적 시료는 암 조직 또는 암 세포를 포함하는, 정보 제공 방법.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 정보 제공 방법은 측정된 PD-L1 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이 30% 초과인 경우, 상기 면역 항암 치료 후 예후가 좋을 것으로 예측하는 단계를 더 포함하는, 정보 제공 방법.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 정보 제공 방법은 측정된 PMS2 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이 대조군에 비하여 감소된 경우, 상기 면역 항암 치료 후 예후가 좋을 것으로 예측하는 단계를 더 포함하는, 정보 제공 방법.
KR1020210151499A 2021-04-06 2021-11-05 암 환자에 대하여 자연살해세포를 이용한 면역 항암 치료의 치료 반응성을 예측하는 방법 KR20220138789A (ko)

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