KR20230036504A - Markers for diagnosing Sarcopenia and use thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for providing information capable of diagnosing and predicting a risk group of sarcopenia in an early stage by providing an SNP marker capable of predicting a high risk of sarcopenia, a composition for diagnosing sarcopenia, and a kit including the same. The present invention includes an agent for detecting at least one single nucleotide polymorphism (SNP) selected from a group consisting of NCBI refSNP ID: rs1187118, rs3768582 and rs6772958.

Description

근감소증 진단용 마커 및 이의 용도 {Markers for diagnosing Sarcopenia and use thereof}Markers for diagnosing sarcopenia and use thereof {Markers for diagnosing Sarcopenia and use thereof}

본 발명은 근감소증과 유의적 상관관계를 갖는 특정 단일염기다형성(SNP) 염기를 확인하여 근감소증을 진단하는 방법, 상기 SNP를 확인할 수 있는 제제를 포함하는 근감소증 진단용 조성물 및 키트에 관한 것이다.The present invention relates to a method for diagnosing sarcopenia by identifying a specific single nucleotide polymorphism (SNP) base having a significant correlation with sarcopenia, and a composition and kit for diagnosing sarcopenia, including an agent capable of identifying the SNP.

근감소증(Sarcopenia)은 나이가 많아지면서 근육의 양, 근력, 근 기능이 점진적으로 감소하는 연령 관련 장애이며, 의료 비용을 고려할 때 근감소증과 관련된 의미 있는 질병 표현형과 바이오마커를 식별하는 것이 필요하다. Sarcopenia is an age-related disorder in which muscle mass, strength, and function gradually decrease with age, and it is necessary to identify meaningful disease phenotypes and biomarkers related to sarcopenia when considering medical costs. .

여러 연구에서 근감소증을 정의하기 위한 다양한 기준을 제안해왔다. 근육량(Muscle mass)은 근감소증 진단에 중요한 요소이며, 근육량의 유전 가능성은 50% 이상으로 추정된다. 근육량과 관련된 매개변수 중 제지방량(lean body mass, LBM)은 근감소증을 예측하는 데 자주 사용되었다. 또한, 최근 골격근량 지수(skeletal muscle index, SMI)와 사지 근육량(appendicular skeletal muscle mass, ASM)도 신뢰할 수 있는 매개변수가 될 수 있다는 연구가 있었다 (비특허문헌 1). 이러한 점에서 LBM 외에도 산화 스트레스, 염증, 미토콘드리아 조절 장애 및 유전적 요인을 포함한 다양한 요인에 기인할 수 있는 근감소증의 복잡한 병인을 이해하기 위해 SMI 및 ASM을 분석할 필요가 있다 (비특허문헌 2 및 3).Several studies have proposed various criteria for defining sarcopenia. Muscle mass is an important factor in the diagnosis of sarcopenia, and the heritability of muscle mass is estimated to be over 50%. Among parameters related to muscle mass, lean body mass (LBM) has been frequently used to predict sarcopenia. In addition, a recent study has shown that skeletal muscle index (SMI) and appendicular skeletal muscle mass (ASM) can also be reliable parameters (Non-Patent Document 1). In this respect, it is necessary to analyze SMI and ASM to understand the complex pathogenesis of sarcopenia, which can be attributed to various factors including oxidative stress, inflammation, mitochondrial dysregulation and genetic factors in addition to LBM (Non-Patent Document 2 and 3).

한편, 인간의 경우 약 1000염기당 1회 빈도로 변이가 있는데 이것을 SNP (single nucleotide polymorphism)라고 하며, 5% 다형을 common polymorphism이라고 하며, 1~5% 다형을 rare polymorphism이라고 한다. 현재 인간의 전체 염기서열을 분석하기 위해 많은 실험 기법 등이 발달하였고, 그 중 전장 유전체 연구(Genome-wide association study, GWAS)는 현재까지 많은 질환 연구에 사용되고 있다. On the other hand, in humans, there is a mutation with a frequency of about once per 1000 bases, which is called a single nucleotide polymorphism (SNP), a 5% polymorphism is called a common polymorphism, and a 1-5% polymorphism is called a rare polymorphism. Currently, many experimental techniques have been developed to analyze the entire human nucleotide sequence, and among them, genome-wide association study (GWAS) has been used in many disease studies to date.

그러나, 종래에는 ASM 또는 SMI와 관련된 SNP 다형성을 이용하여 근감소증의 위험도를 진단하기 위한 연구는 거의 보고되지 않았으며, LBM의 유전적 요인을 조사하기 위한 연구는 대부분 연령과 관련 없고 유럽 가계를 기반으로 한 것이었다. However, studies to diagnose the risk of sarcopenia using SNP polymorphisms associated with ASM or SMI have been rarely reported in the past, and most studies to investigate the genetic factors of LBM are not age-related and are based on European ancestry. it was done with

Chen LK, J Woo, P Assantachai, et al. (2020) Asian Working Group for Sarcopenia: 2019 Consensus Update on Sarcopenia Diagnosis and Treatment. J Am Med Dir Assoc 21: 300-307 e302. Chen LK, J Woo, P Assantachai, et al. (2020) Asian Working Group for Sarcopenia: 2019 Consensus Update on Sarcopenia Diagnosis and Treatment. J Am Med Dir Assoc 21: 300-307 e302. Roubenoff R (2003) Sarcopenia: effects on body composition and function. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 58: 1012-1017. Roubenoff R (2003) Sarcopenia: effects on body composition and function. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 58: 1012-1017. Rolland Y, S Czerwinski, G Abellan Van Kan, et al. (2008) Sarcopenia: its assessment, etiology, pathogenesis, consequences and future perspectives. J Nutr Health Aging 12: 433-450. Rolland Y, S Czerwinski, G Abellan Van Kan, et al. (2008) Sarcopenia: its assessment, etiology, pathogenesis, consequences and future perspectives. J Nutr Health Aging 12: 433-450.

본 발명은 대상체로부터 얻은 유전자 시료에 대하여 근감소증 발병과 유의적 상관관계를 갖는 특정의 SNP 염기를 확인함으로써, 근감소증 진단 방법 또는 진단을 위한 정보 제공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a method for diagnosing sarcopenia or a method for providing information for diagnosis by identifying a specific SNP base having a significant correlation with the onset of sarcopenia with respect to a genetic sample obtained from a subject.

또한 본 발명은 특정 SNP 마커를 확인할 수 있는 제제를 포함하는 근감소증 진단용 조성물 또는 키트를 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a composition or kit for diagnosing sarcopenia comprising an agent capable of identifying a specific SNP marker.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명자들은 LBM, ASM, 또는 SMI와 관련된 개개인의 SNP 변이가 근감소증 발병 위험도에 영향을 미칠 것으로 가설을 세우고, 근감소증 환자들과 정상인들을 비교하여 GWAS 연구를 진행하고, 연관성 분석을 수행하였다. 그 결과, 근감소증 발병 위험을 미리 예측하고 진단할 수 있는 단일 SNP 바이오마커를 발굴하여 본 발명을 완성하였다.In order to achieve the above object, the present inventors hypothesize that individual SNP mutations associated with LBM, ASM, or SMI will affect the risk of developing sarcopenia, and compare sarcopenia patients with normal people to conduct a GWAS study , an association analysis was performed. As a result, the present invention was completed by discovering a single SNP biomarker capable of predicting and diagnosing the risk of sarcopenia in advance.

이하, 본 발명의 구성을 상세히 설명한다. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail.

본 발명은, NCBI refSNP ID: rs1187118, rs3768582 및 rs6772958로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단일염기다형성(SNP)을 검출하기 위한 제제를 포함하는 근감소증 진단용 조성물을 제공한다. The present invention provides a composition for diagnosing sarcopenia comprising an agent for detecting at least one single nucleotide polymorphism (SNP) selected from the group consisting of NCBI refSNP ID: rs1187118, rs3768582 and rs6772958.

본 발명의 용어, "rs 넘버(rs number)" 또는 "NCBI refSNP ID"란 NCBI가 등록되는 모든 SNP에 대하여 해당 SNP의 서열 및 그 위치를 나타낸 번호를 의미하며, 당업자라면 상기 refSNP ID를 이용하여 SNP 가 존재하는 염색체 위치, 유전자 자리(genetic loci), 및 SNP를 포함하는 다형성 서열(polymorphic sequence) 등을 용이하게 확인할 수 있을 것이다. NCBI의 dbSNP 번호인 refSNP ID에 해당하는 구체적인 서열은 계속되는 유전자에 대한 연구 결과에 따라 약간 변경될 수 있으며, 본 발명의 범위가 상기 변경된 서열에도 미치는 것은 당업자에게 자명할 것이다. The term "rs number" or "NCBI refSNP ID" of the present invention means a number indicating the sequence and position of the corresponding SNP for all SNPs for which NCBI is registered, and those skilled in the art can use the refSNP ID The chromosomal location where the SNP exists, the genetic loci, and the polymorphic sequence including the SNP can be easily identified. The specific sequence corresponding to the NCBI dbSNP number, refSNP ID, may be slightly changed according to the results of subsequent gene studies, and it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention also extends to the changed sequence.

구체적으로, 본 발명에서 rs1187118은 6번 염색체의 전체 서열의 34,201,243번째 염기가 A에서 G 또는 T로 치환된 것이며, rs3768582는 1번 염색체의 전체 서열의 183,584,735번째 염기가 C에서 T로 치환된 것이고, rs6772958은 3번 염색체의 전체 서열의 32,007,599번째 염기가 A에서 G 또는 T로 치환된 것이다.Specifically, in the present invention, rs1187118 is a substitution of base 34,201,243 from A to G or T in the entire sequence of chromosome 6, and rs3768582 is base 183,584,735 of the entire sequence of chromosome 1, substitution from C to T, rs6772958 is a 32,007,599th base of the entire sequence of chromosome 3 substituted from A to G or T.

본 발명에서, "다형성(polymorphism)"이란 단일 유전자 좌위(locus)에 두 가지 이상의 대립 유전자(allele)가 존재하는 경우를 말하며, “다형성 부위(polymorphic site)"란 상기 대립유전자가 존재하는 유전자 좌위를 의미한다. 다형성 부위 중에서, 사람에 따라 단일 염기만이 상이한 것을 "단일 염기 다형성", 즉 SNP(single nucleotide polymorphism)이라고 한다. In the present invention, "polymorphism" refers to the case where two or more alleles exist in a single locus, and "polymorphic site" refers to the locus at which the alleles exist. Among the polymorphic sites, when only a single nucleotide differs from person to person, it is called a "single nucleotide polymorphism", that is, a single nucleotide polymorphism (SNP).

게놈 유전자의 99.9%는 개체 내에서 공통적이고, 나머지 0.1%가 특정 질환에 대한 발병 위험도, 과민성 등과 관련한 개체 차이에 관여하고 있다고 여겨지는데, 이러한 발병 위험도 또는 과민성과 직접적으로 관련있다고 생각되는 것이 SNP이다. SNP는 출현 빈도가 높고, 게놈 전체에 걸쳐 거의 균등하게 분포되어 있기 때문에 상기 발병 위험도 또는 과민성과 유전자의 관련성을 연구하는 신뢰성 높은 유전자 다형성이라고 판단되고 있다. 따라서, 이러한 SNP의 변화를 효과적으로 분석하는 경우, 자연적인 유전자 변형과 관련된 각종 질환과의 연관성과 관련된 정보를 효과적으로 분석할 수 있어, 유전적 질환의 스크리닝 및 개인별 맞춤 치료에 크게 기여할 수 있다.99.9% of genomic genes are common within individuals, and the remaining 0.1% is considered to be involved in individual differences related to the risk of developing a specific disease or hypersensitivity. . Since SNPs have a high frequency of occurrence and are distributed almost evenly throughout the genome, they are considered to be highly reliable genetic polymorphisms for studying the relationship between genes and the risk of onset or hypersensitivity. Therefore, when such changes in SNPs are effectively analyzed, information related to associations with various diseases related to natural genetic variation can be effectively analyzed, which can greatly contribute to screening of genetic diseases and personalized treatment.

이러한 SNP의 위치는 보통 매우 보존된 서열들이 그 전후로 존재하게 된다. SNP는 보통 특정 위치의 한 염기가 다른 염기로 치환되어 일어나게 되는데, 뉴클레오타이드의 결실이나 중복에 의해서도 일어날 수 있다. 특히, 대립유전자(allele)의 빈도가 5% 이하인 경우를 rare SNP(레어 SNP)라고 하며, 대립유전자의 빈도가 5% 이상인 경우에는 common SNP(커먼 SNP)라고 한다. rare SNP는 민족별 또는 인종별로 다르게 나타날 수 있다. 이러한 rare SNP, 일정하게 정의된 집단(population)의 정의를 인류 전체로 볼 것인지, 특정 집단에 한정하여 볼 것인지에 따라 rare SNP의 범위가 변화할 수 있고, 한 집단에서 common SNP로 보이는 변이라 하더라도, 다른 집단에서는 rare SNP의 양상을 나타낼 수 있음은 자명한 사실에 해당한다.The location of these SNPs is usually followed by highly conserved sequences. SNPs usually occur when one base at a specific position is replaced with another base, but it can also occur due to deletion or duplication of nucleotides. In particular, when the allele frequency is 5% or less, it is called a rare SNP, and when the allele frequency is 5% or more, it is called a common SNP. Rare SNPs may appear differently by ethnicity or race. The range of rare SNPs may change depending on whether the definition of these rare SNPs, a defined population, is viewed as the whole of mankind or limited to a specific group, and even if a variation is seen as a common SNP in one group, It is a self-evident fact that other groups can exhibit the appearance of rare SNPs.

본 발명의 용어, "대립 유전자(allele)"는 상동 염색체의 동일한 유전자 좌위에 존재하는 한 유전자의 여러 타입을 말한다. 대립 유전자는 다형성을 나타내는데 사용되기도 하며, 예컨대, SNP는 두 종류의 대립인자를 갖는다.As used herein, the term "allele" refers to several types of a gene present in the same locus of a homologous chromosome. Alleles are also used to indicate polymorphism, for example, SNPs have two types of alleles.

본 발명에서 용어, "SNP 마커"란, 개체 또는 종을 식별하기 위해 이용되는 DNA 서열 상의 단일 염기 다형성 대립유전자 염기쌍을 의미한다. SNP는 비교적 그 빈도가 높고 안정하며 유전체 전체에 분포되어 있고 이에 의하여 개체의 유전적 다양성이 발생하므로, SNP 마커는 개체 간의 유전적 근접성을 알려주는 지표의 역할을 할 수 있다. SNP 마커는 일반적으로 단일 염기 다형성에 수반되는 표현형의 변화를 포함하지만 경우에 따라 그렇지 않을 수도 있다. 본 발명의 SNP 마커의 경우 아미노산 서열의 변이 또는 근감소증 감수성과 같은 개체의 표현형의 차이를 나타낼 수 있다.As used herein, the term "SNP marker" refers to a base pair of a single nucleotide polymorphism allele on a DNA sequence used to identify an individual or species. Since SNPs have a relatively high frequency, are stable, and are distributed throughout the genome, resulting in genetic diversity of individuals, SNP markers can serve as indicators of genetic proximity between individuals. SNP markers usually include phenotypic changes accompanying single nucleotide polymorphisms, but may not in some cases. In the case of the SNP markers of the present invention, variations in amino acid sequences or differences in phenotypes of individuals such as sarcopenia susceptibility may be indicated.

본 발명에서, "대상체"란 근감소증 위험도를 확인하고자 하는 대상을 의미할 수 있다. 또는, 근감소증이 이미 발병한 대상일 수 있다. 상기 대상체로부터 얻어진 유전자 시료를 이용하여, 상기 SNP 마커의 유전자형을 분석함으로써 상기 근감소증을 진단할 수 있다. 상기 "시료"는 대상체로부터 얻은 조직, 세포, 전혈, 혈청, 혈장, 타액, 객담, 뇌척수액 또는 뇨 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 시료로부터 유전자 시료를 얻을 수 있으며, DNA, mRNA, 또는 mRNA로부터 합성되는 cDNA를 포함할 수 있다. In the present invention, "subject" may mean a subject whose risk of sarcopenia is to be determined. Alternatively, the subject may have already developed sarcopenia. The sarcopenia can be diagnosed by analyzing the genotype of the SNP marker using a genetic sample obtained from the subject. The "sample" includes, but is not limited to, tissues, cells, whole blood, serum, plasma, saliva, sputum, cerebrospinal fluid or urine obtained from a subject. A genetic sample may be obtained from the sample, and may include DNA, mRNA, or cDNA synthesized from mRNA.

본 발명에서 용어, "진단"은 대상체에서 질병의 존재 또는 특징을 확인하는 일련의 행위를 의미한다. 본 발명에서 상기 진단은 질병의 발병 여부를 확인하는 행위를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에서 상기 진단은 질병의 발병 위험도를 확인하는 행위를 포함할 수 있다. 본 발명은 대한 근감소증 발병 위험도가 높은 임의의 특정 대상체에 특별하고 적절한 관리를 통하여 발병 시기를 늦추거나 발병하지 않도록 하는 데 사용될 수 있다. 또한, 본 발명은 근감소증을 조기에 진단하여 가장 적절한 치료 방식을 선택함으로써 치료 결정을 하기 위해 임상적으로 사용될 수 있다.As used herein, the term "diagnosis" refers to a series of actions for confirming the presence or characteristics of a disease in a subject. In the present invention, the diagnosis may include an act of confirming whether a disease has occurred. In addition, in the present invention, the diagnosis may include an act of confirming the risk of developing a disease. The present invention can be used to delay the onset or prevent the onset of sarcopenia through special and appropriate management for any specific subject at high risk of developing sarcopenia. In addition, the present invention can be used clinically to make treatment decisions by diagnosing sarcopenia at an early stage and selecting the most appropriate treatment modality.

본 발명에서, 상기 단일염기다형성 마커가 근감소증 진단에 이용될 수 있다는 것은, 근감소증이 발병된 군의 유전자 분석 결과 단일염기다형성 부위에서 특정 염기가 존재할 확률이 높다는 것에 근거한 것이다. 본 발명의 실시예에서, 본 발명자들은 노인 동아시아인으로 구성된 다중 코호트를 이용하여 총 6,961명의 샘플에 대해 GWAS 메타 분석을 실시하였다. 이를 통해, rs1187118, rs3768582 및 rs6772958이 근감소증과 관련된 표현형(LBM 또는 ASM)과 유의적 관련성이 있음을 확인하였다. In the present invention, the fact that the single nucleotide polymorphism marker can be used for diagnosing sarcopenia is based on the high probability that a specific base exists at the site of the single nucleotide polymorphism as a result of gene analysis of a group with sarcopenia. In an example of the present invention, the present inventors performed a GWAS meta-analysis on a total of 6,961 samples using multiple cohorts composed of elderly East Asians. Through this, it was confirmed that rs1187118, rs3768582, and rs6772958 were significantly related to the phenotype (LBM or ASM) associated with sarcopenia.

구체적으로, 본 발명에서 rs1187118 또는 rs3768582는 제지방량(LBM)과 관련된 유전적 바이오마커일 수 있다. 본 발명에서, rs6772958는 사지 근육량(ASM)과 관련된 유전적 마커일 수 있다. Specifically, in the present invention, rs1187118 or rs3768582 may be a genetic biomarker related to lean mass (LBM). In the present invention, rs6772958 may be a genetic marker associated with limb muscle mass (ASM).

본 발명의 조성물은 대상체로부터 분리된 유전자 시료에 대하여, rs1187118, rs3768582 및 rs6772958로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 SNP를 검출 또는 확인하기 위한 제제를 함유하는 것일 수 있다.The composition of the present invention may contain an agent for detecting or confirming one or more SNPs selected from the group consisting of rs1187118, rs3768582 and rs6772958 in a genetic sample isolated from a subject.

본 발명에서, 상기 제제는 상기 SNP를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오타이드 또는 이들의 상보적 폴리뉴클레오타이드; 또는 상기 폴리뉴클레오타이드와 특이적으로 혼성화하는 프로브 또는 프라이머일 수 있다. In the present invention, the agent is a polynucleotide consisting of 10 or more consecutive bases including the SNP or their complementary polynucleotide; Alternatively, it may be a probe or primer that specifically hybridizes with the polynucleotide.

일 예로, 본 발명의 조성물에 함유되는 제제는, 바람직하게는 rs1187118, rs3768582 및 rs6772958로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 염기를 포함하는 10개 이상의 연속 염기로 구성되는 폴리뉴클레오타이드 또는 이의 상보적 폴리뉴클레오타이드일 수 있다.For example, the agent contained in the composition of the present invention is preferably a polynucleotide consisting of 10 or more consecutive bases including one or more bases selected from the group consisting of rs1187118, rs3768582 and rs6772958, or a complementary polynucleotide thereof. can

본 발명에서, "폴리뉴클레오타이드"는 일반적으로 비변형된 RNA 또는 비변형된 DNA 또는 변형된 RNA 또는 변형된 DNA일 수 있는 임의의 폴리리보뉴클레오타이드 또는 폴리데옥시리보뉴클레오타이드를 의미한다. 따라서, 예를 들어 본 명세서에서 정의된 바와 같은 폴리뉴클레오타이드는 비제한적으로 단일 및 이중가닥 DNA, 단일 및 이중가닥 영역을 포함하는 DNA, 단일 및 이중가닥 RNA, 및 단일 및 이중가닥 영역을 포함하는 RNA, 단일가닥 또는 보다 전형적으로는 이중가닥이거나, 또는 단일 및 이중가닥 영역을 포함할 수 있는 DNA 및 RNA를 포함하는 하이브리드 분자를 포함한다. 따라서, 안정성 또는 다른 이유로 인해 변형된 백본을 갖는 DNA 또는 RNA는 본 명세서에서 의도된 용어와 같은 "폴리뉴클레오타이드”이다. 또한, 이노신과 같은 비통상적 염기 또는 삼중수소화 염기와 같은 변형된 염기를 포함하는 DNA 또는 RNA가 본 명세서에 정의된 바와 같은 "폴리뉴클레오타이드”에 포함될 수 있다. 일반적으로, 용어 "폴리뉴클레오타이드"는 비변형된 폴리뉴클레오타이드의 모든 화학적, 효소적 및/또는 대사적으로 변형된 형태를 포함한다. 폴리뉴클레오타이드는 시험관내 재조합 DNA-매개 기술을 비롯한 다양한 방법에 의해, 그리고 세포 및 유기체 내의 DNA 발현에 의해 제조될 수 있다.In the present invention, "polynucleotide" generally refers to any polyribonucleotide or polydeoxyribonucleotide, which may be unmodified RNA or unmodified DNA or modified RNA or modified DNA. Thus, for example, a polynucleotide as defined herein includes, but is not limited to, single and double-stranded DNA, DNA comprising single and double-stranded regions, single- and double-stranded RNA, and RNA comprising single- and double-stranded regions. , hybrid molecules comprising DNA and RNA that are single-stranded or more typically double-stranded, or may contain single- and double-stranded regions. Thus, DNA or RNA having a backbone that has been modified for stability or other reasons is a “polynucleotide” as the term is intended herein. Also, those containing unusual bases such as inosine or modified bases such as tritiated bases. DNA or RNA may be included in a “polynucleotide” as defined herein. In general, the term “polynucleotide” includes all chemically, enzymatically and/or metabolically modified forms of unmodified polynucleotides. Polynucleotides can be produced by a variety of methods, including in vitro recombinant DNA-mediated techniques, and by DNA expression in cells and organisms.

본 발명에 따른 상기 폴리뉴클레오타이드 또는 이의 상보적 폴리뉴클레오타이드는 5개 이상, 바람직하게는 10 내지 100개, 보다 바람직하게는 20 내지 80개, 보다 더 바람직하게는 40 내지 60개의 연속 염기로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The polynucleotide or its complementary polynucleotide according to the present invention may consist of 5 or more, preferably 10 to 100, more preferably 20 to 80, even more preferably 40 to 60 consecutive bases. However, it is not limited thereto.

다른 예로, 본 발명의 조성물에 함유되는 제제는, 바람직하게는 상기 폴리뉴클레오타이드 또는 이의 상보적 폴리뉴클레오타이드와 특이적으로 혼성화하는 폴리뉴클레오타이드일 수 있다.As another example, the agent contained in the composition of the present invention may preferably be a polynucleotide that specifically hybridizes with the polynucleotide or its complementary polynucleotide.

본 발명에서, 상기 폴리뉴클레오타이드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오타이드와 특이적으로 혼성화하는 폴리뉴클레오타이드는 대립유전자 특이적(allele-specific) 폴리뉴클레오타이드일 수 있다. In the present invention, the polynucleotide that specifically hybridizes with the polynucleotide or its complementary polynucleotide may be an allele-specific polynucleotide.

구체적으로, 대립형질 특이적 폴리뉴클레오타이드는 각 대립유전자에 특이적으로 혼성화하는 것을 의미한다. 즉, 다형성 서열 중에 존재하는 다형성 부위의 염기를 특이적으로 구별할 수 있도록 혼성화하는 것을 말한다. 여기에서, 혼성화 조건은 대립형질 간의 혼성화 강도에 있어서 유의한 차이를 보여 특정 대립유전자에만 혼성화되도록 충분히 엄격해야 한다. 혼성화에 적합한 조건은 당업계에 통상적으로 알려진 내용을 참조하여 결정할 수 있으며, 온도, 이온 세기(완충액 농도) 및 유기 용매와 같은 화합물의 존재 등을 조절하여 결정될 수 있다. 이러한 엄격한 조건은 혼성화되는 서열에 의존하여 다르게 결정될 수 있다.Specifically, an allele-specific polynucleotide means specifically hybridizing to each allele. That is, it refers to hybridization to be able to specifically distinguish the bases of the polymorphic site present in the polymorphic sequence. Here, hybridization conditions should be sufficiently stringent to hybridize only to specific alleles by showing significant differences in hybridization strength between alleles. Conditions suitable for hybridization may be determined by referring to information commonly known in the art, and may be determined by controlling temperature, ionic strength (buffer concentration), and the presence of a compound such as an organic solvent. These stringent conditions may be determined differently depending on the sequences to be hybridized.

본 발명에서, 상기 특이적으로 혼성화하는 폴리뉴클레오타이드는 대립 유전자 특이적 프로브일 수 있다. “프로브(probe)"는 특정 핵산에 서열 특이적으로 결합할 수 있는 핵산 단편을 의미한다. 프로브는 짧게는 수 염기 내지 길게는 수백 염기에 해당하는 RNA 또는 DNA 등의 핵산 단편일 수 있으며, 표지(Labelling)되 어 있어서 특정 핵산의 존재 유무를 확인 할 수 있다. 프로브는 올리고 뉴클레오타이드 프로브, 단쇄 DNA(single stranded DNA) 프로브, 이중쇄 DNA(double stranded DNA) 프로브, RNA 프로브 등의 형태로 제작될 수 있다. 본 발명의 프로브는 SNP를 포함하는 서열에 완전하게 또는 부분적으로 상보적인 서열이 이용될 수 있으나, 특이적 혼 성화를 방해하지 않는 범위 내에서 실질적으로 (substantially) 상보적인 서열이 이용될 수도 있다. 본 발명에서는 본 발명의 SNP 를 포함하는 부위와 상보적인 프로브를 이용하여 혼성화를 실시하여, 혼성화 여부를 통해 SNP를 확인할 수 있다. 적당한 프로브의 선택 및 혼성화 조건은 당업계에 공지된 것을 기초로 변형할 수 있다.In the present invention, the polynucleotide to specifically hybridize may be an allele-specific probe. "Probe" refers to a nucleic acid fragment capable of sequence-specific binding to a specific nucleic acid. A probe may be a nucleic acid fragment such as RNA or DNA corresponding to a few bases to several hundreds of bases as short as possible. (Labeling) to confirm the presence or absence of a specific nucleic acid Probes can be produced in the form of oligonucleotide probes, single stranded DNA probes, double stranded DNA probes, RNA probes, etc. For the probe of the present invention, a sequence completely or partially complementary to a sequence containing a SNP may be used, but a sequence substantially complementary to a sequence that does not interfere with specific hybridization may be used. In the present invention, hybridization can be performed using a probe complementary to a site containing the SNP of the present invention, and the SNP can be identified through hybridization. Selection of an appropriate probe and hybridization conditions are known in the art base can be transformed.

또한, 본 발명에서, 상기 특이적으로 혼성화하는 폴리뉴클레오타이드는 대립 유전자 특이적 프라이머일 수 있다. 본 발명에서 "프라이머"는 짧은 자유 3' 말단 수산화기를 가지는 염기 서열로 상보적인 주형과 염기쌍을 형성할 수 있고 주형 가닥 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 짧은 서열을 의미하며, 주로 특정 구간을 증폭하는 프라이머 세트의 형태로 사용된다. 프라이머는 적절한 완충용액 및 온도에서 중합반응(즉, DNA 중합효소 또는 역전사효소)을 위한 시약 및 상이한 4가지 뉴클레오사이드 트리포스페이트의 존재하에서 DNA 합성을 개시할 수 있다. 또한, 프라이머는 통상 7개 내지 50개 또는 15 내지 30개의 염기로 구성될 수 있으나, 프라이머의 적절한 길이는 사용 목적에 따라 달라질 수 있다. 프라이머는 DNA 합성의 개시점으로 작용하는 프라이머의 기본 성질을 변화시키지 않는 추가의 특징을 혼입할 수 있다. 프라이머 서열은 주형과 완전하게 상보적일 필요는 없으나, 주형과 혼성화할 정도로 충분히 상보적이어야 한다. 상기 프라이머는 SNP를 포함하는 서열에 혼성화하여 다형성 부위를 포함하는 DNA 단편을 증폭시켜 이를 검출하는데 사용할 수 있다.In addition, in the present invention, the polynucleotide to specifically hybridize may be an allele-specific primer. In the present invention, a "primer" is a base sequence having a short free 3' terminal hydroxyl group, which can form base pairs with a complementary template, and refers to a short sequence that functions as a starting point for template strand copying, mainly amplifying a specific section. It is used in the form of a primer set that A primer can initiate DNA synthesis in the presence of a reagent for polymerization (i.e., DNA polymerase or reverse transcriptase) and four different nucleoside triphosphates in an appropriate buffer and temperature. In addition, the primer may be composed of usually 7 to 50 or 15 to 30 bases, but the appropriate length of the primer may vary depending on the purpose of use. A primer may incorporate additional features that do not alter the basic properties of the primer that serve as the starting point of DNA synthesis. The primer sequence need not be perfectly complementary to the template, but must be sufficiently complementary to hybridize with the template. The primers can be used to amplify and detect a DNA fragment containing a polymorphic site by hybridizing to a sequence containing a SNP.

프라이머 또는 프로브는 포스포르아미다이트 고체 지지체 방법, 또는 기타 널리 공지된 방법을 사용하여 화학적으로 합성할 수 있다. 이러한 핵산 서열은 또한 당해 분야에 공지된 많은 수단을 이용하여 변형시킬 수 있다. 이러한 변형의 비-제한적인 예로는 메틸화, 캡화, 천연 뉴클레오타이드 하나 이상의 동족체로의 치환, 및 뉴클레오타이드 간의 변형, 예를 들면, 하전되지 않은 연결체(예: 메틸 포스포네이트, 포스포트리에스테르, 포스포로아미데이트, 카바메이트 등) 또는 하전된 연결체(예: 포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트 등)로의 변형이 있다.Primers or probes can be chemically synthesized using the phosphoramidite solid support method, or other well-known methods. Such nucleic acid sequences can also be modified using a number of means known in the art. Non-limiting examples of such modifications include methylation, capping, substitution of one or more homologs of a natural nucleotide, and modifications between nucleotides, such as uncharged linkages such as methyl phosphonates, phosphotriesters, phosphoro amidates, carbamates, etc.) or to charged linkages (eg phosphorothioates, phosphorodithioates, etc.).

본 발명은 rs1187118, rs3768582 및 rs6772958로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 SNP를 검출하기 위한 제제를 포함하는 키트를 제공한다. 상기 키트는 당업자에게 공지된 통상적인 방법에 의해 제작될 수 있다.The present invention provides a kit comprising an agent for detecting one or more SNPs selected from the group consisting of rs1187118, rs3768582 and rs6772958. The kit may be prepared by conventional methods known to those skilled in the art.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 키트는 RT-PCR 키트, 마이크로어레이 칩, 또는 미세유체 칩 (microfluidic chip) 키트일 수 있다. 본 발명의 키트는 상기 폴리뉴클레오타이드 또는 이의 상보적 폴리뉴클레오타이드 또는 이와 특이적으로 혼성화하는 폴리뉴클레오타이드 뿐만 아니라 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분 조성물, 용액 또는 장치가 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the kit may be an RT-PCR kit, a microarray chip, or a microfluidic chip kit. The kit of the present invention may include not only the polynucleotide or its complementary polynucleotide or the polynucleotide specifically hybridizing therewith, but also one or more other component compositions, solutions or devices suitable for the assay method.

일 구현예로서, 본 발명의 키트는 PCR을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있으며, 예를 들어, SNP 부위를 포함하는 핵산을 증폭할 수 있는 각각의 프라이머 쌍, 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 추가로 포함할 수 있다, As one embodiment, the kit of the present invention may be a kit including essential elements necessary to perform PCR, for example, each primer pair capable of amplifying a nucleic acid containing a SNP site, a test tube, or other Suitable containers, reaction buffers (pH and magnesium concentrations vary), deoxynucleotides (dNTPs), enzymes such as Taq-polymerase and reverse transcriptase, DNase, RNAse inhibitors, DEPC-water and sterile water, etc. may additionally include,

다른 일 구현예로서, 본 발명의 키트는 DNA 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 근감소증 진단용 키트일 수 있으며, 바람직하게는 마이크로어레이 칩 또는 미세유체 칩 키트일 수 있다. DNA 칩 키트는 상기 SNP에 대한 특이적인 폴리뉴클레오타이드, 또는 이와 특이적으로 혼성화하는 프라이머 또는 프로브가 부착되어 있는 기판을 포함하고 기판은 정량 대조군 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 핵산을 포함할 수 있다. 이러한 DNA 칩 키트에서 칩 표면에 핵산이 일정하게 배열되어, DNA 칩 상의 핵산과 칩 표면에 처리된 용액 내에 포함된 상보적인 핵산 간에 다중 혼성화 반응이 일어나 대량 병렬 분석이 가능하다. As another embodiment, the kit of the present invention may be a kit for diagnosing sarcopenia that includes essential elements necessary for performing a DNA chip, preferably a microarray chip or a microfluidic chip kit. The DNA chip kit includes a polynucleotide specific to the SNP, or a substrate to which a primer or probe specifically hybridizing thereto is attached, and the substrate may include a nucleic acid corresponding to a quantitative control gene or a fragment thereof. In such a DNA chip kit, nucleic acids are regularly arranged on the surface of the chip, and multiple hybridization reactions occur between nucleic acids on the DNA chip and complementary nucleic acids contained in a solution treated on the chip surface, enabling mass parallel analysis.

마이크로어레이는 본 발명의 상기 폴리뉴클레오타이드 또는 이의 상보적 폴리뉴클레오타이드 또는 이와 특이적으로 혼성화하는 폴리뉴클레오타이드를 포함하는 것을 제외하고는 통상적인 마이크로어레이로 이루어질 수 있다. 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.The microarray may be composed of a conventional microarray except for including the polynucleotide of the present invention, its complementary polynucleotide, or a polynucleotide specifically hybridizing thereto. Hybridization of nucleic acids on microarrays and detection of hybridization results are well known in the art. The detection is performed by, for example, labeling a nucleic acid sample with a fluorescent material, for example, a label material capable of generating a detectable signal including materials such as Cy3 and Cy5, followed by hybridization on a microarray and the labeling material. A hybridization result can be detected by detecting a signal arising from

미세유체 칩은 미세유체 제어 기술을 이용하여 유체샘플에 포함되어 있는 분석 대상 물질을 칩 위에 있는 생체 물질, 세포, 조직 또는 검출 장치와의 상호작용을 측정 및 분석하는 미소유체 장치로서, 프로브/표적 혼성화, 핵산 증폭, 및 모세관 전기영동 반응과 같은 과정을 소형화 및 구획화하여 포함할 수 있다A microfluidic chip is a microfluidic device that measures and analyzes the interaction of a material to be analyzed contained in a fluid sample with a biological material, cell, tissue, or detection device on the chip using microfluidic control technology. Processes such as hybridization, nucleic acid amplification, and capillary electrophoresis reactions can be miniaturized and compartmentalized to include

본 발명의 SNP의 유전자형의 확인에는 서열분석(sequencing), 마이크로어레이 등에 의한 혼성화 분석, PCR을 이용한 증폭 등이 사용될 수 있다Sequencing, hybridization analysis by microarray, etc., amplification using PCR, etc. can be used to confirm the genotype of the SNP of the present invention.

본 발명의 SNP의 유전자형의 확인은 유전자 서열 분석에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 시퀀싱, 미니-시퀀싱, 자동시퀀싱, TaqMan 분석, 파이로시퀀싱, 대립 유전자 특이적인 PCR(allele specific PCR), 다이나믹 대립유전자 혼성화 기법(dynamic allelespecific hybridization, DASH), PCR-RELP (restriction fragment length polymorphism), PCR-SSCP(single strand conformation polymorphism), PCR-SSO (specific sequence oligonucleotide), 마이크로어레이에 의한 혼성화, 프라이머 신장, 서던 블롯 혼성화, 도트 혼성화, PCR-SSO과 도트 하이브리드화를 조합한 ASO(allele specific oligonucleotide) 혼성화, RCA (rolling circle amplification), HRM (high resolution melting), 또는 MALDI-TOF/MS (matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry) 등의 공지의 방법이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Confirmation of the genotype of the SNP of the present invention can be performed by gene sequence analysis. For example, sequencing, mini-sequencing, automated sequencing, TaqMan analysis, pyrosequencing, allele specific PCR (allele specific PCR), dynamic allelespecific hybridization (DASH), PCR-RELP (restriction fragment length polymorphism), PCR-SSCP (single strand conformation polymorphism), PCR-SSO (specific sequence oligonucleotide), microarray hybridization, primer extension, Southern blot hybridization, dot hybridization, ASO combining PCR-SSO and dot hybridization Known methods such as (allele specific oligonucleotide) hybridization, rolling circle amplification (RCA), high resolution melting (HRM), or matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF/MS) may be used. , but is not limited thereto.

나아가, 상기 SNP 다형성의 결과들은 당업계에서 일반적으로 사용되는 통계학적 분석 방법을 이용하여 통계처리 할 수 있으며, 예를 들면, 스튜던트 t-검정(Student's t-test), 카이-스퀘어 테스트 (Chi-square test), 선형 회귀선 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.Furthermore, the results of the SNP polymorphism can be statistically processed using a statistical analysis method commonly used in the art, for example, Student's t-test, Chi-Square test (Chi-Square test) square test), linear regression line analysis, multivariate logistic regression analysis, etc. for continuous variables, absolute variables, odds ratio, and 95 It can be analyzed using variables such as % confidence interval.

본 발명의 일 양태는 대상체로부터 분리된 유전자 시료에 대하여, rs1187118, rs3768582 및 rs6772958로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 SNP를 검출하는 단계를 포함하는 근감소증 진단을 위한 정보 제공 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 대상체로부터 분리된 유전자 시료에 대하여, rs1187118, rs3768582 및 rs6772958로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 SNP를 검출하는 단계를 포함하는 근감소증 진단 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 근감소증 진단에 필요한 정보를 제공하기 위하여, 대상체로부터 분리된 유전자 시료로부터 rs1187118, rs3768582 및 rs6772958로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 SNP를 검출하는 방법을 제공한다.One aspect of the present invention provides an information providing method for diagnosing sarcopenia comprising the step of detecting at least one SNP selected from the group consisting of rs1187118, rs3768582 and rs6772958 in a genetic sample isolated from a subject. In addition, the present invention provides a method for diagnosing sarcopenia comprising detecting at least one SNP selected from the group consisting of rs1187118, rs3768582 and rs6772958 in a genetic sample isolated from a subject. In addition, the present invention provides a method for detecting one or more SNPs selected from the group consisting of rs1187118, rs3768582 and rs6772958 from a genetic sample isolated from a subject in order to provide information necessary for diagnosing sarcopenia.

상기에서 근감소증 진단용 조성물 및 키트와 관련하여 기술한 모든 내용이 상기 방법에 그대로 적용 또는 준용될 수 있다. All contents described in relation to the composition and kit for diagnosing sarcopenia above may be applied or applied mutatis mutandis to the above method.

상기 방법은 대상체의 시료에서 검출된 SNP를 근감소증 환자의 SNP 대조군 또는 정상인의 SNP 대조군과 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체의 시료에서 검출된 SNP가 근감소증 환자의 SNP 대조군과 동일한 유전형을 나타내는 경우, 근감소증이 발병되거나 발병 위험도가 높다고 판단될 수 있고, 상기 대조군과 동일한 유전형을 나타내지 않는 경우 근감소증이 발병되지 않거나 발병 위험도가 낮다고 판단될 수 있다. 또는, 대상체의 시료에서 검출된 SNP가 정상인의 SNP 대조군과 비교하여 동일한 유전형을 나타내는 경우 근감소증이 발병되지 않거나 발병 위험도가 낮다고 판단될 수 있고, 상기 대조군과 동일한 유전형을 나타내지 않는 경우 근감소증이 발병되거나 발병 위험도가 높다고 판단될 수 있다.The method may include comparing a SNP detected in a sample of a subject to a SNP control of a sarcopenia patient or a SNP control of a normal person. For example, if the SNP detected in the sample of the subject shows the same genotype as the SNP control of the sarcopenia patient, it can be determined that sarcopenia develops or has a high risk of developing sarcopenia, and if it does not show the same genotype as the control group, sarcopenia It may not occur or the risk of developing it may be judged to be low. Alternatively, if the SNP detected in the sample of the subject shows the same genotype compared to the SNP control group of a normal person, it may be determined that sarcopenia does not occur or the risk of developing sarcopenia is low, and if it does not show the same genotype as the control group, sarcopenia occurs or may be judged to be at high risk of developing the disease.

본 발명에서, 상기 rs1187118, rs3768582 및 rs6772958로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 SNP가 검출되는 경우, 근감소증 발병 위험도가 높은 것으로 진단하는 것일 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 상기 방법은 상기 rs1187118의 염기가 G 또는 T인 경우, A인 경우보다 근감소증 발병 위험도가 높은 것으로 진단하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 방법은 상기 rs3768582의 염기가 T인 경우, C인 경우보다 근감소증 발병 위험도가 높은 것으로 진단하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 방법은 상기 rs6772958의 염기가 G 또는 T인 경우, A인 경우보다 근감소증 발병 위험도가 높은 것으로 진단하는 단계를 포함할 수 있다.In the present invention, when one or more SNPs selected from the group consisting of rs1187118, rs3768582 and rs6772958 are detected, it may be diagnosed as having a high risk of sarcopenia. In one embodiment of the present invention, the method may include diagnosing that the risk of developing sarcopenia is higher when the base of rs1187118 is G or T than when the base is A. In another embodiment of the present invention, the method may include diagnosing that the risk of developing sarcopenia is higher when the base of rs3768582 is T than when the base is C. In another embodiment of the present invention, the method may include diagnosing that the risk of developing sarcopenia is higher when the base of rs6772958 is G or T than when the base is A.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and how to achieve them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the present embodiments will complete the disclosure of the present invention and allow common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명은 근감소증을 진단할 수 있는 정보 제공 방법, 조성물 및 키트에 관한 것으로, 전장 유전체 연관성 분석(GWAS)을 통해 근감소증 발병 위험도와 연관된 SNP 변이를 확인하였는바, 상기 SNP 변이를 통해 근감소증 진단 또는 발병 예측에 활용할 수 있다. The present invention relates to a method, composition, and kit for providing information capable of diagnosing sarcopenia. SNP mutations associated with the risk of developing sarcopenia were identified through genome-wide genome association analysis (GWAS). It can be used for diagnosis or disease prediction.

도 1은 분석 연구 설계의 개략도를 나타낸 것이다.
도 2는 LBM에 대한 맨해튼 플롯을 나타낸 것이다.
도 3은 LBM에 대한 Q-Q 플롯을 나타낸 것이다.
도 4는 ASM에 대한 맨해튼 플롯을 나타낸 것이다.
도 5는 ASM에 대한 Q-Q 플롯을 나타낸 것이다.
도 6은 LBM에 대한 게놈 전체의 유의미하게 연관된 SNP인 rs1187118의 LocusZoom 플롯이다.
도 7은 LBM에 대한 게놈 전체의 유의미하게 연관된 SNP인 rs3768582의 LocusZoom 플롯이다.
도 8은 ASM에 대한 게놈 전체의 유의미하게 연관된 SNP인 rs6772958의 LocusZoom 플롯이다.
Figure 1 shows a schematic diagram of the assay study design.
Figure 2 shows a Manhattan plot for LBM.
3 shows a QQ plot for LBM.
Figure 4 shows a Manhattan plot for ASM.
5 shows a QQ plot for ASM.
6 is a LocusZoom plot of rs1187118, a genome-wide significantly associated SNP for LBM.
7 is a LocusZoom plot of rs3768582, a genome-wide significantly associated SNP for LBM.
8 is a LocusZoom plot of rs6772958, a genome-wide significantly associated SNP for ASM.

이하, 본 출원을 실시예를 통해 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 출원을 예시하는 것일 뿐 본 출원의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present application will be described in detail through examples. The following examples are merely illustrative of the present application, but the scope of the present application is not limited to the following examples.

[실시예][Example]

본 연구는 6,961명의 대상체에서 제지방량(lean body mass, LBM)과 체지방량 모두에 대한 GWAS(genome-wide association study) 메타 분석을 사용하여 노인 코호트에서 근감소증과 관련된 유전적 변이를 조사하는 것을 목표로 했다. 이를 위해, 한국인 노인으로 구성된 2개의 유전적 코호트를 분석했고, 사지 근육량(appendicular skeletal muscle mass, ASM)과 골격근 지수(skeletal muscle index, SMI)에 대해서도 하위군 GWAS를 수행했다.This study aimed to investigate genetic variations associated with sarcopenia in an elderly cohort using a genome-wide association study (GWAS) meta-analysis of both lean body mass (LBM) and body fat mass in 6,961 subjects. did. To this end, we analyzed two genetic cohorts of elderly Koreans, and subgroup GWAS was also performed for appendicular skeletal muscle mass (ASM) and skeletal muscle index (SMI).

유전자 발현에 대한 유의미한 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism, SNP)의 영향은 또한 다중 발현 정량적 형질 유전자좌(eQTL) 데이터 세트, 유전자 발현 옴니버스 데이터 세트(GSE38718)의 차등 발현 유전자 분석을 사용하여 조사되었다.The impact of significant single nucleotide polymorphisms (SNPs) on gene expression was also investigated using differential expression genetic analysis of the multiple expression quantitative trait loci (eQTL) data set, Gene Expression Omnibus data set (GSE38718).

실험방법Experiment method

1-1. 연구 대상1-1. subject of study

VHSMC(n=2,518) 및 KARE(안산/안성 연구: 한국 게놈 및 역학 코호트, n=5,235) 두 코호트에서 데이터를 얻었다. VHSMC 코호트는 다양한 질병을 가진 많은 대상체를 포함하는 병원 기반 노인 코호트이며, KARE 코호트는 한국의 유전체(genome) 연구를 위한 전국을 대표하는 코호트이고, 이는 한국의 안산과 안성 공동체의 종적 코호트이다. 본 연구는 국립보건연구원 유전체 센터에서 개발한 한국인칩 (Korea Biobank Array Affymetrix Axiom 1.1(Affymetrix, Santa Clara, CA)) 사용에 대한 데이터가 있는 KARE 코호트 및 VHSMC 코호트의 대상이 포함되었다. 기능 저하 또는 제한이 있거나 AWGS 2019에 따라 원발성 근감소증(primary sarcopenia)에 영향을 미칠 수 있는 만성 질환이 있는 대상체는 제외되어, 6,961명의 참가자가 두 코호트에 걸쳐 등록되었다(도 1). VHSMC의 기관심사위원회(IRB)는 연구 프로토콜(IRB No.2020-02-015 및 IRB No.2021-05-005)을 승인했으며, 연구는 헬싱키 선언에 따라 수행되었다. VHS Biobank 위원회(VBP-2020-03)와 National Biobank of Korea(KBN-2021-041) 모두 이 연구를 위한 생물자원의 사용을 승인했다.Data were obtained from two cohorts: VHSMC (n=2,518) and KARE (Ansan/Anseong Study: Korean Genome and Epidemiology Cohort, n=5,235). The VHSMC cohort is a hospital-based elderly cohort that includes many subjects with various diseases, and the KARE cohort is a nationally representative cohort for genome research in Korea, which is a longitudinal cohort of Ansan and Anseong communities in Korea. This study included subjects from the KARE cohort and the VHSMC cohort with data on the use of a Korean chip (Korea Biobank Array Affymetrix Axiom 1.1 (Affymetrix, Santa Clara, CA)) developed by the National Institute of Health Genome Center. Subjects with reduced or limited function or chronic diseases that could affect primary sarcopenia according to AWGS 2019 were excluded, and 6,961 participants were enrolled across both cohorts (FIG. 1). The Institutional Review Board (IRB) of VHSMC approved the study protocols (IRB No.2020-02-015 and IRB No.2021-05-005), and the study was conducted in accordance with the Declaration of Helsinki. Both the VHS Biobank Committee (VBP-2020-03) and the National Biobank of Korea (KBN-2021-041) approved the use of biomass for this study.

1-2. 근육량 측정 평가1-2. Muscle Mass Measurement Assessment

생체 전기 임피던스 분석(BIA) 측정은 VHSMC 코호트에서 InBody 770(Biospace Co., LTD, 서울, 한국)을 사용하고 KARE 코호트에서 InBody 3.0(Biospace Co., LTD, 서울, 한국)을 사용하여 수행되었다. 화면에는 LBM(kg), 골격근량(kg), 체지방량(BFM; kg) 및 체지방률(%)의 측정값이 자동으로 표시된다. LBM 및 BFM 데이터는 두 코호트 모두에서 사용할 수 있었고 분석을 위한 초기 표현형으로 사용되었다. BIA에서 파생된 ASM 또는 SMI를 사용하여 하위군 분석을 수행했다; 이 데이터는 VHSMC 코호트에서만 사용할 수 있었다. 매개변수는 AWGS 2019의 합의에 따라 정의되었다.Bioelectrical impedance analysis (BIA) measurements were performed using the InBody 770 (Biospace Co., LTD, Seoul, Korea) in the VHSMC cohort and the InBody 3.0 (Biospace Co., LTD, Seoul, Korea) in the KARE cohort. The screen automatically displays measurements of LBM (kg), skeletal muscle mass (kg), body fat mass (BFM; kg), and body fat percentage (%). LBM and BFM data were available for both cohorts and were used as initial phenotypes for analysis. Subgroup analyzes were performed using ASM or SMI derived from BIA; These data were only available for the VHSMC cohort. Parameters were defined according to the consensus of AWGS 2019.

1-3. 유전자형 및 대체1-3. Genotype and substitution

정맥혈 시료에서 게놈 DNA를 분리하고, 국립보건연구원에서 설계한 한국인칩 (Korea Biobank Array Affymetrix Axiom 1.1(Affymetrix, Santa Clara, CA))을 이용하여 100ng의 DNA 유전형을 분석하였다. 유전자형은 배치 효과(batch effect)를 최소화하기 위해 K-medoid 클러스터링 기반 알고리즘으로 식별되었다. PLINK(version 1.9, Boston, MA) 및 ONETOOL(Song et al. 2018, 참고문헌 1) 소프트웨어 패키지는 품질 관리 절차 및 연관 분석에 사용되었다. 다음 기준 중 하나와 일치하는 샘플은 제외되었다: (1) 성별 불일치, 또는 (2) 최대 97%의 호출률(call rate). 호출률이 하디-와인버그 평형(Hardy-Weinberg equilibrium, HWE) 순열 테스트(P < 1Х10-5)보다 낮은 경우 SNP를 필터링했다. Genomic DNA was isolated from venous blood samples, and 100 ng of DNA genotype was analyzed using a Korean chip (Korea Biobank Array Affymetrix Axiom 1.1 (Affymetrix, Santa Clara, CA)) designed by the National Institute of Health. Genotypes were identified with a K-medoid clustering-based algorithm to minimize batch effects. The PLINK (version 1.9, Boston, MA) and ONETOOL (Song et al. 2018, Ref. 1) software packages were used for quality control procedures and association analyses. Samples meeting one of the following criteria were excluded: (1) gender mismatch, or (2) a call rate of up to 97%. SNPs were filtered out if their call rates were lower than the Hardy-Weinberg equilibrium (HWE) permutation test (P < 1Х10 -5 ).

유전자형 대체는 미시간 (Michigan) 임퓨테이션 서버를 사용하여 수행했다. 하플로타입 레퍼런스 컨소시움 (Haplotype Reference Consortium release v1.1, McCarthy et al. 2016, 참고문헌 2)의 '비유럽인' 또는 '혼합' 집단만 참조 목적으로 사용되었고, 각각 Eagle v2.4(Loh et al. 2016, 참고문헌 3) 및 Minimac4(Das et al. 2016, 참고문헌 4)를 사용하여 사전단계화(Pre-phasing) 및 대체(imputation)를 수행했다. 대체 과정 후, R-제곱(Rsq)이 0.9보다 작거나 중복된 SNP가 있는 경우, 누락된 유전자형 비율(missing genotype rate)이 0.05보다 더 큰 경우, HWE에 대한 P-value가 1Х10-5미만이거나 소수 대립 유전자 빈도(MAF)가 0.05 미만인 경우, 대체된 SNP를 제거했다. MAF는 한국 참조 데이터(Kref) 또는 동아시아인 대상의 게놈 데이터베이스 (Genome Aggregation Database,GnomAD)와 같은 참조 자료와 비교했다. 최종적으로, VHSMC 코호트의 2,422명의 대상(및 2,804,834 SNP)과 KARE 코호트의 5,235명의 대상(및 3,423,819 SNP)이 분석에 사용되었다.Genotype replacement was performed using the Michigan imputation server. Only the 'non-European' or 'mixed' populations of the Haplotype Reference Consortium (Haplotype Reference Consortium release v1.1, McCarthy et al. 2016, Ref. 2) were used for reference purposes, respectively Eagle v2.4 (Loh et al. 2016, Ref. 3) and Minimac4 (Das et al. 2016, Ref. 4) were used to perform pre-phasing and imputation. After the imputation process, the R-squared (Rsq) is less than 0.9 or there are overlapping SNPs, the missing genotype rate is greater than 0.05, the P-value for HWE is less than 1Х10 -5 , or SNPs that were substituted were removed if their minority allele frequency (MAF) was less than 0.05. MAF was compared with reference data such as the Korean Reference Data (Kref) or the Genome Aggregation Database (GnomAD) of East Asian subjects. Finally, 2,422 subjects (and 2,804,834 SNPs) from the VHSMC cohort and 5,235 subjects (and 3,423,819 SNPs) from the KARE cohort were used for analysis.

1-4. 통계 분석1-4. statistical analysis

연구 집단의 기준선 특성은 연속(continuous) 변수 및 숫자에 대한 표준 편차(SD)가 있는 평균으로, 그리고 범주형(categorical) 변수에 대한 비율로 여기에 표시된다. 전장유전체분석은 선형 모델을 사용하여 수행되었으며, PLINK는 각 코호트 내에서 사용되었다. 연령, 성별 및 10개의 주성분 점수가 공변량(covariate)으로 포함되었다. Baseline characteristics of the study population are presented here as means with standard deviations (SDs) for continuous variables and numbers, and as ratios for categorical variables. Genome analysis was performed using a linear model, and PLINK was used within each cohort. Age, sex and 10 principal component scores were included as covariates.

VHSMC 및 KARE 코호트의 메타 분석은 METAL 소프트웨어를 사용하여 수행되었다. 이질성(heterogeneity)에 대한 코크란 Q검정(Cochran's Q-test)이 수행되었다; P-값은 'HetPVal''로 표시되었다. 각 GWAS의 유의한 SNP 및 유전좌위 근처에 있는 유전자들을 소프트웨어를 사용하여 플롯하였다. 이 모델에서 통계적 유의성에 대한 임계값은 P < 5.0Х10-8였으며, 이는 일반적으로 전장유전체의 유의성을 반영하는 것으로 간주된다.A meta-analysis of the VHSMC and KARE cohorts was performed using METAL software. Cochran's Q-test for heterogeneity was performed; P-values were expressed as 'HetPVal''. Genes near significant SNPs and loci of each GWAS were plotted using the software. The threshold for statistical significance in this model was P < 5.0Х10 -8 , which is generally considered to reflect the significance of the whole genome.

1-5. 비교유전체 분석 (Functional annotation)1-5. Comparative genomic analysis (Functional annotation)

발현 정량적 형질 유전자좌(eQTL) 연구는 유전자형-조직 발현(GTEx) 데이터셋을 사용하여 수행되었으며, 이는 그들의 유전체 안에서 유전적 변이를 평가하기 위해 동일한 밀집 유전자형의 기증자로부터 다양한 인간 조직을 제공한다. 유전자 발현 옴니버스(GEO) 데이터셋(GSE38718)에서 19~28세 및 65~76세인 대상의 골격근에서 차등발현유전자(DEG)로 관련 유전자를 추가로 조사했다. 다중 가설 검정 수정에는 벤자민 호치버그 교정 (Benjamini-Hochberg correction)을 이용하여 거짓 발견율(FDR)이 0.1로 조정된 유의 수준이 적용되었다.Expression quantitative trait loci (eQTL) studies were performed using the genotype-tissue expression (GTEx) dataset, which provides diverse human tissues from donors of identically clustered genotypes to assess genetic variation within their genomes. In the gene expression omnibus (GEO) dataset (GSE38718), we further investigated the relevant genes as differentially expressed genes (DEGs) in the skeletal muscle of subjects aged 19-28 and 65-76 years. A significance level with a false discovery rate (FDR) adjusted to 0.1 was applied using the Benjamini-Hochberg correction to correct for multiple hypothesis testing.

실험 결과Experiment result

1. 연구 참가자의 특성1. Characteristics of study participants

연구 참가자들의 특성을 표 1에 나타내었다. 하기 표에서 위 첨자로 기재된 a는 카이제곱검정 (Chi-square test)를, b는 t-검정 (t-test)를 의미한다. The characteristics of study participants are shown in Table 1. In the table below, a written as a superscript means a Chi-square test, and b means a t-test.

Figure pat00001
Figure pat00001

2. 제지방량(LBM)의 GWAS 메타분석2. GWAS meta-analysis of lean mass (LBM)

총 2,360,975개의 SNP가 LBM의 GWAS 메타 분석에 사용되었다. LBM에 대한 맨해튼 플롯 및 Q-Q(Quantile-Quantile) 플롯이 도 2 및 도 3에 각각 나타나있다. Q-Q 플롯은 테스트 통계의 인플레이션에 대한 증거가 없음을 밝혀냈다(분산 인플레이션 계수[VIF] = 1.044). LBM의 상위 10개 변이는 표 2에 나열하였다. 아래 표에서 위 첨자로 기재된 a는 한국인 레퍼런스 데이터(Korean reference data, Kref)를, b는 게놈 데이터 베이스(Genome Aggregation Database, GnomAD) (동아시아인)를 의미한다. A total of 2,360,975 SNPs were used in the GWAS meta-analysis of LBM. Manhattan plots and quantile-quantile (Q-Q) plots for LBM are shown in FIGS. 2 and 3 , respectively. The Q-Q plot revealed no evidence for inflation of the test statistic (variance inflation factor [VIF] = 1.044). The top 10 variants of LBM are listed in Table 2. In the table below, superscripted a indicates Korean reference data (Kref), and b indicates Genome Aggregation Database (GnomAD) (East Asians).

Figure pat00002
Figure pat00002

이들 중 2개는 유전체 전체에 걸쳐 유의미한 유전자좌였다. 가장 유의한 변이는 GRM4(Glutamate Metabotropic Receptor 4) 및 HMGA1(High Mobility Group AT-Hook 1) 근처의 rs1187118(effect = 0.720, standard error [SE] = 0.117, P = 1.09× 10-9, HetPVal = 0.199)이었고, 그 다음은 NCF2(Neutrophil Cytosolic Factor 2) 근처의 rs3768582 (effect = 0.554, SE = 0.100, P = 4.09×10-8, HetPVal = 0.537)였다. Two of these were significant loci across the genome. The most significant mutation was rs1187118 near Glutamate Metabotropic Receptor 4 (GRM4) and High Mobility Group AT-Hook 1 (HMGA1) (effect = 0.720, standard error [SE] = 0.117, P = 1.09 × 10-9, HetPVal = 0.199 ), followed by rs3768582 near NCF2 (Neutrophil Cytosolic Factor 2) (effect = 0.554, SE = 0.100, P = 4.09 × 10 -8, HetPVal = 0.537).

3. 사지 골격근(ASM)의 GWAS3. GWAS of limb skeletal muscle (ASM)

총 2,804,834개의 SNP가 VHSMC 코호트만을 사용한 ASM의 GWAS 분석에 사용되었다. ASM에 대한 맨해튼 및 Q-Q 플롯은 도 4 및 도 5에 각각 나와있다; Q-Q 플롯은 테스트 통계(VIF=1.031)의 인플레이션에 대한 증거가 없음을 밝혀냈다. ASM의 상위 10개 변이는 표 3에 나열하였다. 아래 표에서 위 첨자로 기재된 a는 중앙보훈병원(Veterans Health Service Medical Center, VHSMC)를, b는 한국인 레퍼런스 데이터(Korean reference data, Kref)를, c는 게놈 데이터 베이스(Genome Aggregation Database, GnomAD) (동아시아인)를 의미한다. 또한, MAF는 소수 대립형질 빈도(minor allele frequency)를 의미한다.A total of 2,804,834 SNPs were used in the GWAS analysis of ASM using only the VHSMC cohort. Manhattan and Q-Q plots for ASM are shown in Figures 4 and 5, respectively; A Q-Q plot revealed no evidence for inflation of the test statistic (VIF=1.031). The top 10 variants of ASM are listed in Table 3. In the table below, a in superscript is the Veterans Health Service Medical Center (VHSMC), b is the Korean reference data (Kref), and c is the Genome Aggregation Database (GnomAD) ( East Asian). Also, MAF means minor allele frequency.

Figure pat00003
Figure pat00003

유일하게 유의한 변이는 ZNF86(zinc finger protein 86) 및 GPD1L (Glycerol-3-Phosphate Dehydrogenase 1 Like) 근처의 전장유전체 유전자좌인 rs6772958(effect = -0.456, SE = 0.081, P = 2.30×10-8)였다. The only significant mutation was rs6772958 (effect = -0.456, SE = 0.081, P = 2.30 × 10-8), a full-length genomic locus near ZNF86 (zinc finger protein 86) and GPD1L (Glycerol-3-Phosphate Dehydrogenase 1 Like). was

4. 위치적 분석 및 기능적 주석4. Positional Analysis and Functional Annotation

각 표현형(LBM 및 ASM)의 유전체 전반에 걸친 유의한 변이에 대해 주요한 SNP가 있는 위치 플롯(regional plot)이 도 6 내지 도 8에 표시되었다.Regional plots with major SNPs for significant genome-wide variation of each phenotype (LBM and ASM) are shown in Figures 6-8.

LBM과 관련하여, 유전체 전반에 가장 유의한 SNP인 GTEx 프로젝트(V7)의 rs1187118 eQTL 분석에서 RPS10(Ribosomal Protein S10) 이 햇빛에 노출된 하지 조직에서 높게 발현되는 것으로 나타났다(P = 1.40× 10-7). 또한, NUDT3(Nudix Hydrolase 3) 에 대한 연관 불균형(LD) 변이 eQTL 연관성은 골격근 조직에서도 발견되었다(P = 4.30×10-21). RPS10은 NUDT3의 상류에 있는 유전자로, NUDT3와 근감소증의 연관성에 대한 조절 기능을 나타낼 수 있다. 본 발명에서, NUDT3는 노인 코호트에서 LBM과 관련이 있는 것으로 밝혀졌다. NUDT3은 이노시톨 인산염(inositol phosphate) 대사 경로의 중요한 단계에서 항상성 관문(checkpoint) 역할을 하는 MutT 또는 Nudix 단백질 패밀리에 속한다. 따라서 KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) 경로 데이터베이스의 phosphatidyl-1D-myo-inositol 및 글리세롤인지질(glycerophospholipid) 대사와 같은 경로는 LBM과 관련될 수 있다.Regarding LBM, rs1187118 eQTL analysis of the GTEx project (V7), which is the most significant SNP across the genome, showed that RPS10 (Ribosomal Protein S10) was highly expressed in sunlight-exposed lower extremity tissues (P = 1.40 × 10 -7 ). In addition, linkage disequilibrium (LD) variant eQTL association to Nudix Hydrolase 3 (NUDT3) was also found in skeletal muscle tissue (P = 4.30×10 -21 ). RPS10 is a gene upstream of NUDT3 and may have a regulatory function for the association between NUDT3 and sarcopenia. In the present invention, NUDT3 was found to be associated with LBM in an elderly cohort. NUDT3 belongs to the MutT or Nudix protein family, which serves as a homeostatic checkpoint at critical steps in the inositol phosphate metabolic pathway. Thus, pathways such as phosphatidyl-1D-myo-inositol and glycerophospholipid metabolism from the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway database may be related to LBM.

두 번째로 유전체 전체에서 유의한 SNP인 rs3768582 eQTL 분석은 NCF2(Neutrophil Cytosolic Factor), SMG7 (SMG7 Nonsense Mediated mRNA Decay Factor) 및 ARPC5(Actin Related Protein 2/3 Complex Subunit 5) 가 동맥(P = 1.50×10-9), 심장(P = 2.60×10-5) 및 세포 조직(P = 7.30×10-5)에서 각각 높게 발현됨을 보여주었다. 악액질(cachexia) 환자의 골격근 조직에서 DEG에 대한 연구(Narasimhan et al. 2018, 참고문헌 5)는 NCF2가 염증과 관련된 신호 경로에서 확인되었음을 보여주는데, 이러한 결과는 본 연구의 결과와 일치한다. SMG7은 GWAS 카탈로그에서 신장 및 BMI-adjusted 허리 둘레와 관련된 것으로 알려진 넌센스에 의한 mRNA 분해(nonsense-mediated mRNA decay)에 필수적인 단백질을 암호화한다. SMG7은 텔로머라제 역전사효소(TERT)와 연결되어 있기 때문에 근감소증은 microRNA-195를 통해 근육 세포 노화와 관련될 수 있다. 또한, ARPC5는 액틴 관련 단백질2/3 복합체(Actin-related protein 2/3 complex)를 암호화하는데, 이는 근육 조직의 세포골격과 관련된 발현에 대해 음의 배수 차이를 보인다. Second, analysis of rs3768582 eQTL, a significant SNP throughout the genome, showed that NCF2 (Neutrophil Cytosolic Factor), SMG7 (SMG7 Nonsense Mediated mRNA Decay Factor), and ARPC5 (Actin Related Protein 2/3 Complex Subunit 5) were significantly 10 −9 ), heart (P = 2.60×10 −5 ) and cell tissue (P = 7.30×10 −5 ), respectively. A study on DEGs in skeletal muscle tissue from patients with cachexia (Narasimhan et al. 2018, Ref. 5) showed that NCF2 was identified in signaling pathways related to inflammation, which is consistent with the results of this study. SMG7 encodes a protein essential for nonsense-mediated mRNA decay known to be associated with height and BMI-adjusted waist circumference in the GWAS catalog. Since SMG7 is linked to telomerase reverse transcriptase (TERT), sarcopenia may be related to muscle cell senescence through microRNA-195. In addition, ARPC5 encodes the actin-related protein 2/3 complex, which shows a negative fold difference in expression associated with the cytoskeleton of muscle tissue.

한편, GSE38718을 사용한 DEG 분석에서 RPS10 (P = 8.00×10-4), NUDT3 (P = 1.19×10-3), NCF2 (P = 1.26×10-2), SMG7 (P = 1.03×10-3) 및 ARPC5 (P = 4.26×10-2)는 젊은군에 비해 노인군(표 4)에서 더 발현되었다.Meanwhile, in the DEG analysis using GSE38718, RPS10 (P = 8.00×10 -4 ), NUDT3 (P = 1.19×10 -3 ), NCF2 (P = 1.26×10 -2 ), SMG7 (P = 1.03×10 -3 ) and ARPC5 (P = 4.26×10 -2 ) were more expressed in the elderly group (Table 4) than in the young group.

Figure pat00004
Figure pat00004

ASM과 관련하여, 유전체 전체에서 유일하게 유의한 SNP인 rs6772958 eQTL 분석은 GPD1L이 갑상선 조직에서 높게 발현되었음을 보여주었다(P = 8.10×10-15). 쥐(rat)의 근육에 대한 조직 기반 연구에서 GPD1L이 근감소증의 후보 유전자좌로 확인되었다. 이러한 결과는 GPD1L이 세포질 에너지 대사를 통해 하향 조절되는 것으로 밝혀진 노년 여성의 근감소성 근육 조직을 조사한 이전 연구에서도 관찰되었다. 또한, 전신(systemic) 유전적 접근은 GPD1L과 인간 지방 조직의 비만에 대한 분자 메커니즘이 에너지 대사와 관련이 있음을 확인했다. GPD1L 발현은 microRNA-210(miR-210) 수준과 음의 상관관계가 있는 것으로 밝혀졌으며, 비만 대상에서 일관되게 하향조절되었다. 그들은 감소된 miR-210 수준이 GPD1L을 증가시켜 저산소 전사 인자-1α(hypoxic transcription factor-1α, HIF-1α) 활성을 억제한다고 가정했다. 혈장에서 순환하는 miRNA에 대한 이전 연구에서는 miR-210이 근감소증이 없는 환자와 비교하여 노인의 근감소증에서 유의하게 하향조절되는 것으로 나타났다(He et al. 2020, 참고문헌 6). 정리하면, GPD1L은 miR-210 및 HIF-1α 경로를 기반으로 하는 근감소증의 유전적 바이오마커가 될 수 있다. Regarding ASM, analysis of rs6772958 eQTL, the only significant SNP in the whole genome, showed that GPD1L was highly expressed in thyroid tissue (P = 8.10×10 -15 ). A tissue-based study of rat muscle identified GPD1L as a candidate locus for sarcopenia. These results were also observed in a previous study examining sarcopenic muscle tissue in elderly women, where GPD1L was found to be downregulated through cellular energy metabolism. In addition, a systemic genetic approach confirmed that the molecular mechanisms of GPD1L and human adipose tissue obesity are related to energy metabolism. GPD1L expression was found to negatively correlate with microRNA-210 (miR-210) levels and was consistently downregulated in obese subjects. They hypothesized that reduced miR-210 levels would increase GPD1L and suppress hypoxic transcription factor-1α (HIF-1α) activity. A previous study of miRNAs circulating in plasma showed that miR-210 was significantly downregulated in elderly patients with sarcopenia compared to patients without sarcopenia (He et al. 2020, Ref. 6). In summary, GPD1L can be a genetic biomarker for sarcopenia based on the miR-210 and HIF-1α pathways.

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2: McCarthy S, S Das, W Kretzschmar, et al. (2016) A reference panel of 64,976 haplotypes for genotype imputation. Nature Genetics 48: 1279-1283.2: McCarthy S, S Das, W Kretzschmar, et al. (2016) A reference panel of 64,976 haplotypes for genotype imputation. Nature Genetics 48: 1279-1283.

3: Loh P-R, P Danecek, PF Palamara, et al. (2016) Reference-based phasing using the Haplotype Reference Consortium panel. Nature Genetics 48: 1443-1448. 3: Loh P-R, P Danecek, P F Palamara, et al. (2016) Reference-based phasing using the Haplotype Reference Consortium panel. Nature Genetics 48: 1443-1448.

4: Das S, L Forer, S Schonherr, et al. (2016) Next-generation genotype imputation service and methods. Nature Genetics 48: 1284-1287.4: Das S, L Forer, S Schonherr, et al. (2016) Next-generation genotype imputation service and methods. Nature Genetics 48: 1284-1287.

5: Narasimhan A, R Greiner, OF Bathe, et al. (2018) Differentially expressed alternatively spliced genes in skeletal muscle from cancer patients with cachexia. J Cachexia Sarcopenia Muscle 9: 60-70.5: Narasimhan A, R Greiner, OF Bathe, et al. (2018) Differentially expressed alternatively spliced genes in skeletal muscle from cancer patients with cachexia. J Cachexia Sarcopenia Muscle 9: 60-70.

6: He N, YL Zhang, Y Zhang, et al. (2020) Circulating MicroRNAs in Plasma Decrease in Response to Sarcopenia in the Elderly. Front Genet 11: 167.6: He N, YL Zhang, Y Zhang, et al. (2020) Circulating MicroRNAs in Plasma Decrease in Response to Sarcopenia in the Elderly. Front Genet 11: 167.

본 발명은 상술한 실시예 및 실험예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예 및 실험예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the above-described embodiments and experimental examples, but this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other examples and experimental examples therefrom. will understand Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (6)

NCBI refSNP ID: rs1187118, rs3768582 및 rs6772958로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단일염기다형성(SNP)을 검출하기 위한 제제를 포함하는,
근감소증 진단용 조성물.
NCBI refSNP ID: comprising an agent for detecting one or more single nucleotide polymorphisms (SNPs) selected from the group consisting of rs1187118, rs3768582 and rs6772958,
A composition for diagnosing sarcopenia.
제1항에 있어서,
상기 제제는 rs1187118, rs3768582 및 rs6772958로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 SNP를 검출할 수 있는 프로브 또는 프라이머인,
근감소증 진단용 조성물
According to claim 1,
The agent is a probe or primer capable of detecting one or more SNPs selected from the group consisting of rs1187118, rs3768582 and rs6772958,
Composition for diagnosis of sarcopenia
제1항의 조성물을 포함하는,
근감소증 진단용 키트.
Comprising the composition of claim 1,
A kit for diagnosing sarcopenia.
제3항에 있어서,
상기 키트는 RT-PCR 키트, 마이크로어레이 칩 또는 미세유체 칩인,
근감소증 진단용 키트.
According to claim 3,
The kit is an RT-PCR kit, a microarray chip or a microfluidic chip,
A kit for diagnosing sarcopenia.
대상체로부터 분리된 유전자 시료에 대하여,
제1항의 조성물을 이용하여 rs1187118, rs3768582 및 rs6772958로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 SNP를 검출하는 단계를 포함하는,
근감소증 진단을 위한 정보 제공 방법.
For a genetic sample isolated from a subject,
Detecting one or more SNPs selected from the group consisting of rs1187118, rs3768582 and rs6772958 using the composition of claim 1,
Methods of providing information for the diagnosis of sarcopenia.
제5항에 있어서,
상기 rs1187118, rs3768582 및 rs6772958로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 SNP가 검출되는 경우, 근감소증 발병 위험도가 높은 것으로 진단하는 것인,
근감소증 진단을 위한 정보 제공 방법.
According to claim 5,
When one or more SNPs selected from the group consisting of rs1187118, rs3768582 and rs6772958 are detected, it is diagnosed as having a high risk of developing sarcopenia,
Methods of providing information for the diagnosis of sarcopenia.
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Non-Patent Citations (3)

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