KR20230151707A - 폐암의 뇌전이 진단용 바이오마커 조성물, 키트 및 뇌전이 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐암의 뇌전이 진단용 바이오마커 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는 폐암의 뇌전이 진단용 바이오마커 조성물, 진단용 키트, 폐암의 뇌전이 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법 및 예방제 또는 치료제 스크리닝 방법에 관한 것이다. 본 발명의 바이오마커를 이용하는 경우, 초기 폐암 환자에서 뇌전이를 진단할 수 있어 뇌 MRI를 사용한 선택적 선별 검사를 고려할 수 있으며, 치료 표적으로 이용 가능한 바, 매우 우수하다.
Description
본 발명은 폐암 환자의 뇌전이 진단용 바이오마커 조성물 및 키트와 관련된 발명으로, 초기 폐암 환자에서 뇌전이를 진단하기 위한 기술이다.
국제적으로 폐암은 남성과 여성의 암 관련 사망의 주요 원인이 되고 있다. 최근에 고위험 환자에서 폐암 검진의 이점을 뒷받침하는 증거가 나오고 있다. 조기 폐암 검진은 폐암 사망률은 20%, 전체 사망률은 7% 감소시킬 수 있으며, 인구 고령화와 고위험군 선별검사 도입으로 임상 1기 비소세포폐암(NSCLC)의 발병률이 증가하고 있다.
조기 발견된 폐암 환자의 수가 증가함에 따라 이러한 환자의 병기를 적절하게 결정하기 위해 무엇을 해야 하는지에 대한 임상적 질문이 제기된다. 미확인 흉곽외 전이는 부적절한 치료와 나쁜 예후를 초래할 수 있으므로 치료를 시작하기 전에 원격 전이를 발견하는 것은 매우 중요하다. 따라서 병리학적으로 입증된 원발성 폐암 환자는 모두 양전자방출단층촬영(PET) 스캔을 받아야 한다. PET는 NSCLC의 M병기 결정에 특히 유용하고, 뼈 신티그래피(bone scintigraphy)의 사용을 대체할 수 있으나, 자기공명영상(MRI)와 비교하여 뇌전이(Brain Metastais, 이하 'BM')를 밝혀 내는 데에는 한계가 있다.
초기 단계의 폐암으로 추정되는 환자에서 MRI로 뇌 영상을 촬영해야 하는지 여부와 관련하여 지침 권장 사항이 일치하지 않는 실정이다. NCCN(National Comprehensive Cancer Network) 가이드라인은 II기~IV기 NSCLC 환자에서 뇌 MRI를 권장하며, 이는 IB기 NSCLC 환자에서 선택 사항임을 시사한다. NICE(National Institute of Health and Care Excellence)는 III기 NSCLC 환자에게 뇌 MRI를 권장하나, 임상 I기 환자에서 뇌 영상 촬영을 수행해서는 안 되며, 임상 II기 환자에서 조영증강(contrast-enhanced) 뇌 컴퓨터 단층촬영(CT)을 수행해야 한다고 한다.
임상 I기 폐암 환자를 대상으로 한 뇌 전이에 대한 고품질 연구의 수가 제한되어 있기 때문에, 이러한 권장 사항을 뒷받침하는 증거 수준이 여전히 상대적으로 낮고 폐암 I기 환자에서 뇌 MRI를 일상적으로 수행해야 하는지에 대한 논란이 있는 실정이다.
이러한 고려 사항을 감안하여 본 발명자들은 임상 I기 폐암으로 추정되는 환자에서 뇌전이의 실제 발생률을 평가하고 유전자의 발현 및 관련 임상 특성을 포함하여 해당 집단에서 뇌전이에 대한 특정 위험 요소를 발견하기 위해 예의 노력하여 본 발명을 완성하였다.
이에, 본 발명자들은 임상 1기 비소세포폐암(NSCLC)으로 추정되는 환자에서 뇌전이의 임상적 특징과 유전학을 조사하여, 차등적으로 발현되는 유전자를 분석하여 새로운 바이오마커를 밝혀냈다.
따라서, 본 발명의 목적은 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는, 폐암의 뇌전이 진단용 바이오마커 조성물을 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는 폐암의 뇌전이 진단용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 상기 조성물을 포함하는 폐암의 뇌전이 진단용 키트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 개체로부터 분리된 시료에서 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 폐암의 뇌전이 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 폐암의 뇌전이 발병의 예방 또는 치료 후보물질을 뇌전이가 발생한 환자로부터 분리한 시료에 처리 후 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는 폐암의 뇌전이 예방제 또는 치료제 스크리닝 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S 및 COL9A1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 발현을 억제하는 제제; 또는 CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 발현을 증가시키는 제제를 포함하는 폐암의 뇌전이 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안 된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속 하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는, 폐암의 뇌전이 진단용 바이오마커 조성물을 제공한다.
일실시예에 있어서, 상기 폐암은 비소세포폐암(non-small cell lung cancer)일 수 있다.
본 발명은 또한, TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는 폐암의 뇌전이 진단용 조성물을 제공한다.
일실시예에 있어서, 상기 단백질의 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 상호작용 단백질, 리간드, 올리고펩타이드, 펩타이드 핵산(peptide nucleic acid, PNA), 나노입자 및 앱타머로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
일실시예에 있어서, 상기 mRNA의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오티드, 프라이머 및 프로브로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종일 수 있다.
본 발명은 상기 조성물을 포함하는 폐암의 뇌전이 진단용 키트를 제공한다.
본 발명은 또한, 개체로부터 분리된 시료에서 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 폐암의 뇌전이 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공한다.
일실시예에 있어서, 상기 시료는 폐조직, 폐암 조직 및 폐 세포로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상일 수 있다.
일실시예에 있어서, 상기 방법은 측정된 단백질 또는 mRNA의 발현 수준을 폐암에서 뇌전이가 일어나지 않은 군의 시료로부터 측정된 수준과 비교하여, 하기 a) 내지 b)에서 어느 하나 이상에 해당하는 경우 뇌에 전이가 일어난 것으로 판정하는 단계를 포함할 수 있다:
a) TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S 및 COL9A1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현의 상향 조절; 및
b) CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현의 하향 조절.
본 발명은 또한, 폐암의 뇌전이 발병의 예방 또는 치료 후보물질을 뇌전이가 발생한 환자로부터 분리한 시료에 처리 후 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는 폐암의 뇌전이 예방제 또는 치료제 스크리닝 방법을 제공한다.
일실시예에 있어서, 상기 시료는 폐조직, 폐암 조직 및 폐 세포로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상일 수 있다.
일실시예에 있어서, 상기 방법은 후보물질을 처리한 이후 하기의 a) 또는 b)에 해당하는 경우 예방제 또는 치료제로 판단하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다:
a) TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S 및 COL9A1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현의 하향 조절; 및
b) CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현의 상향 조절.
본 발명은 또한, TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S 및 COL9A1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 발현을 억제하는 제제; 또는 CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 발현을 증가시키는 제제를 포함하는 폐암의 뇌전이 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 바이오마커를 이용하는 경우, 초기 폐암 환자에서 뇌전이를 진단할 수 있어 뇌 MRI를 사용한 선택적 선별 검사를 고려할 수 있으며, 치료 표적으로 이용 가능한 바 매우 유용하다.
도 1은 연구 모집단 선정 과정을 나타낸다.
도 2는 뇌 전이 발생률의 차이에 대한 해당 p 값이 있는 다양한 컷오프 포인트에 대한 차트를 나타낸다. 점선은 0.007의 Bonferroni 조정 유의 수준을 나타낸다.
도 3은 종양 크기에 따른 뇌전이 발생률을 나타낸다.
도 4는 뇌전이가 있는 폐암과 뇌전이가 없는 폐암에서 차등적으로 발현되는 유전자(DEG)의 비교 분석결과를 나나탠다. (A)는 분석을 위해 선택된 환자의 임상적 특성을 나타내며, (B)는 두 비교 그룹의 DEG에 대한 벤 다이어그램, (C)는 DEG의 볼케이노 플롯, (D)는 가장 상향 조정된 상위 10개 및 하향 조정된 상위 10개 DEG의 히트맵 시각화, (E)는 DEG의 단백질-단백질 네트워크를 나타낸다.
도 5는 RNA시퀀싱 데이터로부터 (A) distance matrix 히트맵을 나타내며, (B)는 주요소 분석 플롯(principal component analysis plot)을 나타낸다.
도 6은 조사된 케이스의 임상적, 병리학적 데이터를 나타낸다.
도 7은 DEG의 유전자 온톨로지 및 pathway enrichment analysis를 나타낸다. (A)는 DEG의 상당히 다른 유전자 온톨로지, (B) 유전자 및 게놈 경로의 교토 백과사전의 enrichment analysis 결과를 나타낸다.
도 8(A)는 뇌 전이와 관련된 유전자 발현의 히트맵 시각화결과를 나타낸다. (B)는 종양 미세환경, (C)는상피-중간엽 전이에서 뇌 전이가 있는 폐암 및 뇌 전이가 없는 폐암에서 중요한 DEG를 나타낸다.
도 9는 Na+ 누출 채널, 비선택적(NALCN) 억제는 폐암 세포 증식 및 이동을 억제함을 확인한 결과를나타낸다. (A)는 세포 증식은 A549 세포의 L-703,606 처리 후 MTT 분석에 의해 검출되었음을 확인한 결과이며, (B)는 L-703,606으로 처리된 A549 세포의 콜로니 형성을 확인한 것이고, (C)는 콜로니 형성 분석의 대표적인 이미지, (D)는 L-703,606으로 처리된 A549 세포의 상처 치유 분석, (E)는 상처 치유 분석의 대표적인 이미지를 나타낸다.
도 10은 뇌전이 환자의 치료양식을 나타낸다.
도 11은 뇌 전이가 있는 환자의 예상 생존 확률을 표시하는 Kaplan-Meier 곡선을 나타낸다.
도 2는 뇌 전이 발생률의 차이에 대한 해당 p 값이 있는 다양한 컷오프 포인트에 대한 차트를 나타낸다. 점선은 0.007의 Bonferroni 조정 유의 수준을 나타낸다.
도 3은 종양 크기에 따른 뇌전이 발생률을 나타낸다.
도 4는 뇌전이가 있는 폐암과 뇌전이가 없는 폐암에서 차등적으로 발현되는 유전자(DEG)의 비교 분석결과를 나나탠다. (A)는 분석을 위해 선택된 환자의 임상적 특성을 나타내며, (B)는 두 비교 그룹의 DEG에 대한 벤 다이어그램, (C)는 DEG의 볼케이노 플롯, (D)는 가장 상향 조정된 상위 10개 및 하향 조정된 상위 10개 DEG의 히트맵 시각화, (E)는 DEG의 단백질-단백질 네트워크를 나타낸다.
도 5는 RNA시퀀싱 데이터로부터 (A) distance matrix 히트맵을 나타내며, (B)는 주요소 분석 플롯(principal component analysis plot)을 나타낸다.
도 6은 조사된 케이스의 임상적, 병리학적 데이터를 나타낸다.
도 7은 DEG의 유전자 온톨로지 및 pathway enrichment analysis를 나타낸다. (A)는 DEG의 상당히 다른 유전자 온톨로지, (B) 유전자 및 게놈 경로의 교토 백과사전의 enrichment analysis 결과를 나타낸다.
도 8(A)는 뇌 전이와 관련된 유전자 발현의 히트맵 시각화결과를 나타낸다. (B)는 종양 미세환경, (C)는상피-중간엽 전이에서 뇌 전이가 있는 폐암 및 뇌 전이가 없는 폐암에서 중요한 DEG를 나타낸다.
도 9는 Na+ 누출 채널, 비선택적(NALCN) 억제는 폐암 세포 증식 및 이동을 억제함을 확인한 결과를나타낸다. (A)는 세포 증식은 A549 세포의 L-703,606 처리 후 MTT 분석에 의해 검출되었음을 확인한 결과이며, (B)는 L-703,606으로 처리된 A549 세포의 콜로니 형성을 확인한 것이고, (C)는 콜로니 형성 분석의 대표적인 이미지, (D)는 L-703,606으로 처리된 A549 세포의 상처 치유 분석, (E)는 상처 치유 분석의 대표적인 이미지를 나타낸다.
도 10은 뇌전이 환자의 치료양식을 나타낸다.
도 11은 뇌 전이가 있는 환자의 예상 생존 확률을 표시하는 Kaplan-Meier 곡선을 나타낸다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
상술한 바와 같이, 본 발명자들은 임상 1기 비소세포폐암(NSCLC)으로 추정되는 환자에서 뇌전이(BM)의 임상적 특징과 유전학을 조사했다. BM의 전체 발생률은 3.6%였으며, 원발성 종양 크기가 3.5cm 이상인 환자에서 발생률은 11.5%로 증가했다. BM의 유일한 임상적 예측 인자는 종양 크기였다. 본 발명자들은 또한 사례(BM이 있는 경우)와 대조군(BM이 없는 경우)에서 차등적으로 발현된 유전자를 분석하고 1기 NSCLC로 추정되는 환자에서 BM의 새로운 바이오마커를 식별하는 데 도움이 될 수 있는 20개의 유전자를 선택했다. 본 발명은 초기 단계의 NSCLC로 추정되는 환자에서 BM의 발생률과 유리한 결과를 감안할 때, 특히 고위험 특징이 있는 환자에서 뇌 MRI를 사용한 선택적 선별 검사를 고려할 수 있다는 점에서 매우 유용하다.
따라서, 본 발명은 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는, 폐암의 뇌전이 진단용 바이오마커 조성물을 제공한다.
본 발명의 용어 "바이오마커"는 생물학적 현상의 존재와 정량적 또는 정성적으로 연관된 분자를 의미하며, 본 발명의 바이오마커는 뇌전이가 있는지 확인할 수 있는 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자일 수 있다. 이 용어는 마커 서열에 상보적이거나 이에 플랭킹된 핵산 서열, 예컨대 마커 서열을 증폭시킬 수 있는 프로브 또는 프라이머 쌍으로 사용된 핵산을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 뇌전이 또는 비전이군의 전사체를 비교분석한 뒤 두 군 사이에서 차등적으로 발현하는 상기 바이오마커들을 확인함으로써, TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자가 폐암의 뇌전이에 대한 진단용 바이오 마커로 활용될 수 있음을 확인하였다.
본 발명에 있어서, "진단"은 병리 상태의 존재 또는 특징을 확인하는 것을 의미한다. 본 발명에서의 진단은 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 발현 수준을 측정하여 폐암 환자에서 뇌전이의 존재 또는 발생 여부를 확인하는 것이다.
"폐암"이란, 폐에서 기원하는 악성 종양을 의미하는데, 그 조직형태에 따라 크게 소세포폐암(small cell lung cancer)과 비소세포폐암(non-mall cell lung cancer)으로 구분한다.
일실시예에 있어서, 상기 폐암은 비소세포폐암(non-small cell lung cancer)일 수 있다.
한편, 종래 연구에서는 BM 이외의 원격전이가 알려진 환자를 배제하지 않았고, 병기결정에 사용한 진단법에 대한 자료가 없었다. 본 발명에서 모든 참가자는 BM 이외의 원격 전이를 배제하기 위해 PET 스캔을 받았고 BM의 존재는 조영 증강 뇌 MRI로 확인되었다. 따라서, 본 발명의 바이오마커는 폐암에서 뇌전이에 특이적이다.
본 발명은 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는 폐암의 뇌전이 진단용 조성물을 제공한다.
상기 "제제(agent)" 또는 "시험 제제(test agent)"는 임의의 물질(substance), 분자(molecule), 원소 (element), 화합물(compound), 실재물(entity) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예컨대, 단백질, 폴리펩티드, 소 유기 물질(small organic molecule), 다당류(polysaccharide), 폴리뉴클레오티드 등을 포함할 수 있으 며, 자연 산물(natural product), 합성 화합물 또는 화학 화합물 또는 2개 이상의 물질의 조합일 수 있다. 달리 정의되지 않는 한, 상기 제제, 물질 및 화합물은 상호 교환적(interchangeably)으로 사용할 수 있다.
일실시예에 있어서, 상기 단백질의 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 상호작용 단백질, 리간드, 올리고펩타이드, 펩타이드 핵산(peptide nucleic acid, PNA), 나노입자 및 앱타머로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
일실시예에 있어서, 상기 mRNA의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오티드, 프라이머 및 프로브로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종일 수 있다.
본 발명의 “안티센스”는 안티센스 올리고머가 왓슨-크릭 염기쌍 형성에 의해 RNA 내의 표적 서열과 혼성화되어, 표적서열 내에서, 전형적으로 mRNA와 RNA:올리고머 헤테로이중체의 형성을 허용하는, 뉴클레오티드염기의 서열 및 서브 유닛간 백본을 갖는 올리고머를 지칭한다. 올리고머는 표적 서열에 대한 정확한 서열 상보성 또는 근사 상보성을 가질 수 있다. 이 안티센스 올리고머는 mRNA의 번역을 차단 또는 저해하고 mRNA의 스플라이스 변이체를 생산하는 mRNA의 프로세싱 과정을 변화시킬 수 있다.
본 발명에서 "프라이머"는 짧은 자유 3' 말단 수산화기(free 3` hydroxyl group)을 가지는 핵산 서열로 상보적인 주형(template)과 염기쌍(base pair)을 형 성할 수 있고 주형의 복사를 위한 시작지점으로 기능을 하는 짧은 핵산 서열을 의 미한다. 본 발명에서는 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1의 센스 및 안티센스 프라이머를 이용하여 PCR 증폭을 실시하여 원하는 생성물의 생성 여부를 통해 폐암의 뇌전이를 진단할 수 있다. PCR 조건, 센스 및 안티센스 프라이머의 길이는 당업계에 공지된 것을 기초로 변형할 수 있다.
본 발명에서 용어, "프로브(probe)" 란 핵산과 특이적 결합을 이룰 수 있는 짧게는 수 염기 내지 길게는 수백 염기에 해당하는 RNA 또는 DNA 등의 핵산 단편을 의미하며, 표지(labeling)되어 있어서 특정 핵산의 존재 유무를 확인할 수 있다. 프로브는 올리고 뉴클레오티드 프로브, 단일 사슬 DNA(single stranded DNA) 프로브, 이중사슬 DNA(double stranded DNA) 프로브, RNA 프로브 등의 형태로 제작될 수 있다. 본 발명에서는 본 발명의 바이오마커 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1 mRNA와 상보적인 프로브를 이용하여 혼성화를 실시하여, 혼성화 여부를 통해 폐암에서 뇌전이를 진단할 수 있다. 적당한 프로브의 선택 및 혼성화 조건은 당업계에 공지된 것을 기초로 변형할 수 있다.
본 발명의 프라이머 또는 프로브는 포스포르아미다이트 고체 지지체 방법 또는 기타 널리 공지된 방법을 사용하여 화학적으로 합성할 수 있다. 이러한 핵산 서열은 또한 당해 분야에 공지된 많은 수단을 이용하여 변형시킬 수 있다. 이러한 변형의 비-제한적인 예로는 메틸화, 캡화, 천연 뉴클레오티드 하나 이상의 동족체로의 치환, 및 뉴클레오티드간의 변형, 예를 들면, 하전되지 않은 연결체(예: 메틸 포스포네이트, 포스포트리에스테르, 포스포로아미데이트, 카바메이트 등) 또는 하전된 연결체(예: 포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트 등)로의 변형이 있다.
본 발명의 “항체”는 당해 분야에서 공지된 용어로서 항원성 부위에 대해서 지시되는 특이적인 단백질 분자를 의미한다. 본 발명의 목적상, 항체는 본 발명의 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1 단백질에 대해 특이적으로 결합하는 항체를 의미하며, 이러한 항체는 각 유전자를 통상적인 방법에 따라 발현벡터에 클로닝하여 상기 유전자에 의해 코딩되는 단백질을 얻고, 얻어진 단백질로부터 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 여기에는 상기 단백질에서 만들어질 수 있는 부분 펩티드도 포함되며, 본 발명의 부분 펩티드로는, 최소한 7개의 아미노산, 바람직하게는 9개 아미노산, 더욱 바람직하게는 12개 이상의 아미노산을 포함한다. 본 발명의 항체의 형태는 특별히 제한되지 않으며 폴리클로날 항체, 모노클로날 항체 또는 항원 결합성을 갖는 것이면 그의 일부도 본 발명의 항체에 포함되고 모든 면역 글로불린 항체가 포함된다. 나아가, 본 발명의 항체에는 인간화 항체 등의 특수 항체도 포함된다. 이러한 본 발명의 유전자에 의해 코딩되는 단백질에 대한 항체는 당업계의 공지된 방법으로 제조될 수 있는 모든 항체가 될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 폐암의 뇌전이 진단용 마커의 검출에 사용되는 항체는 2개의 전체 길이의 경쇄 및 2개의 전체 길이의 중쇄를 가지는 완전한 형태뿐만 아니라 항체 분자의 기능적인 단편을 포함할 수 있다. 상기 항체 분자의 기능적인 단편이란 적어도 항원 결합 기능을 보유하고 있는 단편을 뜻하며, Fab, F(ab'), F(ab')2, Fv 등이 될 수 있으나, 특별히 이에 제한되지는 않는다.
일 실시예에 있어서 “측정”이란, 정량 및/또는 정성 분석을 포함하는 것으로, 존재, 부존재의 측정 및 발현량 측정을 포함하는 것으로 이러한 방법은 당업계에 공지되어 있으며, 당업자라면 본원의 실시를 위해 적절한 방법을 선택할 수 있을 것이다.
일 실시예에 있어서 “단백질 발현량 측정”이란 폐암에서 뇌전이의 진행 여부를 확인하기 위하여 폐 조직 세포에서 본 발명의 유전자로부터 발현된 단백질의 존재 여부와 발현 정도를 확인하는 과정으로, 단백질의 양을 측정하여 이루어진다. 이를 위한 분석 방법으로는 웨스턴 블랏, ELISA (enzyme linked immunosorbent assay), 방사선면역분석 (RIA:Radioimmunoassay), 방사 면역 확산법 (radioimmunodiffusion), 오우크테로니 (Ouchterlony) 면역확산법, 로케트 (rocket) 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역침전 분석법 (Immunoprecipitation Assay), 보체 고정 분석법(Complement Fixation Assay), 유세포분석 (Fluorescence Activated Cell Sorter, FACS), 단백질 칩 (protein chip) 등이 있으나 이로 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서. 상기 “유전자 발현 수준 측정”이란 폐암에서 뇌전이 가능성 여부를 확인하기 위하여 폐 조직 세포에서 상기 유전자의 mRNA 존재 여부와 발현 정도를 확인하는 과정으로, mRNA의 양을 측정하여 이루어진다. 이를 위한 분석 방법으로는 예를 들어, 역전사 중합효소반응 (RT-PCR), 경쟁적 역전사 중합효소반응 (Competitive RT-PCR), 실시간 역전사 중합효소반응 (Realtime RT-PCR), RNase 보호 분석법 (RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅(Northern blotting), DNA 칩 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 본 발명의 일실시예에서는 상위 10개의 유의하게 상향 조절된 유전자와 상위 10개의 유의하게 하향 조절된 유전자를 선택했으며, 이 20개의 유전자는 BM이 없는 7개의 폐 선암종 조직 샘플과 BM이 있는 7개의 폐 선암종 조직 샘플 간에 유의하게 차등적으로 발현되었음을 확인하였다(도 4D). 20개의 mRNA 사이의 생물학적 관계와 신호 전달 경로를 결정하기 위해 GO 및 KEGG 분석을 수행했다.
본 발명은 상기 조성물을 포함하는 폐암의 뇌전이 진단용 키트를 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 키트는 RT-PCR 키트, 경쟁적 RT-PCR 키트, 실시간 RT-PCR 키트, DNA 칩 키트 또는 단백질 칩 키트일 수 있다.
본 발명의 키트에는 상기 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상을 인식하는 프라이머, 프로브 뿐만 아니라 분석 방법에 적합한 하나 이상의 다른 구성 성분을 포함하는 조성물, 용액 또는 장치가 포함될 수 있다.
본 발명의 키트에는 상기 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질을 인식하는 항체 또는 상기 단백질을 코딩하는 유전자의 mRNA를 인식하는 프라이머, 프로브 뿐만 아니라 분석 방법에 적합한 하나 이상의 다른 구성 성분을 포함하는 조성물, 용액 또는 장치가 포함될 수 있다.
구체적인 양태로서 상기 키트는 역전사 중합효소반응을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단용 키트일 수 있다. 역전사 중합효소반응 키트는 상기 단백질을 코딩하는 유전자에 대해 특이적인 각각의 프라이머 쌍을 포함한다. 프라이머는 각 유전자의 핵산서열에 특이적인 서열을 가지는 뉴클레오티드로서, 약7bp 내지 50bp의 길이, 보다 바람직하게는 약 10bp 내지 30bp의 길이이다. 또한 대조군 유전자의 핵산 서열에 특이적인 프라이머를 포함할 수 있다. 그 외 역전사 중합효소반응 키트는 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액(pH 및 마그네슘 농도는 다양), 데옥시뉴클레오티드(dNTPs), Taq-폴리머라아제 및 역전사효소와 같은 효소, DNAse, RNAse 억제제 DEPC-수(DEPC-water), 멸균수 등을 포함할 수 있다.
또 다른 양태로는 DNA 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단 키트일 수 있다. DNA 칩 키트는 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA 또는 올리고뉴클레오티드(oligonucleotide)가 부착되어 있는 기판, 및 형광표식 프로브를 제작하기 위한 시약, 제제, 효소 등을 포함할 수 있다. 또한 기판은 대조군 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA 또는 올리고뉴클레오티드를 포함할 수 있다.
또 다른 양태로, 본 발명에서 단백질의 발현수준을 측정하기 위한 키트는 항체의 면역학적 검출을 위하여 기질, 적당한 완충용액, 발색 효소 또는 형광물질로 표지 된 2차 항체 및 발색 기질 등을 포함할 수 있다. 상기에서 기질은 니트로셀룰로오스 막, 폴리 비닐 수지로 합성된 96 웰 플레이트, 폴리스틸렌 수지로 합성된 96 웰 플레이트 및 유리로 된 슬라이드 글라스 등이 이용될 수 있고, 발색효소는 퍼옥시다아제(peroxidase), 알칼라인 포스파타아제(alkaline phosphatase)가 사용될 수 있고, 형광물질은 FITC, RITC 등이 사용될 수 있으며, 발색기질액은 ABTS(2,2'-아지노-비스-(3-에틸벤조티아졸린-6-설폰산)) 또는 OPD(o-페닐렌디아민), TMB(테트라메틸 벤지딘) 등이 사용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질의 발현량을 측정하기 위한 방법은 웨스턴 블롯, ELISA(enzyme linked immunosorbent assay), 방사선면역분석(RIA: Radioimmunoassay), 방사 면역 확산법(radioimmunodiffusion), 오우크테로니(Ouchterlony) 면역확산법, 로케트(rocket) 면역전기영동, 조직 면역 염색, 면역침전 분석법(Immunoprecipitation Assay), 보체 고정 분석법 (Complement Fixation Assay), 유세포분석(FluorescenceActivated Cell Sorter, FACS) 및 단백질 칩 (protein chip)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1개 이상의 방법인 것을 특징으로 하는, 폐암의 뇌전이 진단용 키트일 수 있다.
본 발명은 또한, 개체로부터 분리된 시료에서 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 폐암의 뇌전이 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공한다.
본 발명에서, "개체"는 폐암에서 뇌전이 위험성이 있는 개체로서, 인간, 침팬지를 포함한 영장류, 개, 고양이 등의 애완동물, 소, 말, 양, 염소 등의 가축 동물, 마우스, 래트 등의 설치류 등의 포유동물, 양식어류 등을 제한 없이 포함할 수 있다. 바람직하게는 본 발명에서 개체는 초기 단계의 폐암으로 추정되는 환자일 수 있다.
본 발명에서, 분석을 위해 사용되는 "시료"는 세포, 조직, 혈액, 혈장, 혈청, 타액, 비액, 객담, 복수, 질 분비물, 소변, 대변 등 정상적인 상태와 구별될 수 있는 폐암 환자의 뇌전이 가능성을 확인할 수 있는 생체 시료를 포함한다. 바람직하게는 상기 시료는 생물학적 조직, 더욱 바람직하게는 폐조직, 폐암 조직 및 폐 세포로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상일 수 있다.
일실시예에 있어서, 상기 방법은 측정된 단백질 또는 mRNA의 발현 수준을 폐암에서 뇌전이가 일어나지 않은 군의 시료로부터 측정된 수준과 비교하여, 하기 a) 내지 b)에서 어느 하나 이상에 해당하는 경우 뇌에 전이가 일어난 것으로 판정하는 단계를 포함할 수 있다:
a) TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S 및 COL9A1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현의 상향 조절; 및
b) CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현의 하향 조절.
본 발명은 또한, 폐암의 뇌전이 발병의 예방 또는 치료 후보물질을 뇌전이가 발생한 환자로부터 분리한 시료에 처리 후 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는 폐암의 뇌전이 예방제 또는 치료제 스크리닝 방법을 제공한다.
일실시예에 있어서, 상기 시료는 폐조직, 폐암 조직 및 폐 세포로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
일실시예에 있어서, 상기 방법은 후보물질을 처리한 이후 하기의 a) 또는 b)에 해당하는 경우 예방제 또는 치료제로 판단하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다:
a) TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S 및 COL9A1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현의 하향 조절; 및
b) CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현의 상향 조절.
본 발명의 폐암의 뇌전이 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법 및 폐암의 뇌전이 예방제 또는 치료제 스크리닝 방법은 모두 개체로부터 분리된 시료에서 수행되는 생체 외 (in vitro) 방법이므로, 인간 (human) 또는 인체 (human body)를 대상으로 하지 않는다.
다만, 생체 내 (in vivo)에서 치료제 스크리닝 방법이 수행되는 경우, 인간을 제외한 포유동물을 대상으로 하며, 인간 (human) 또는 인체 (human body)를 대상으로 하지 않는다
본 발명은 또한, TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S 및 COL9A1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 발현을 억제하는 제제; 또는 CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 발현을 증가시키는 제제를 포함하는 폐암의 뇌전이 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 약학조성물은 약학적으로 허용 가능한 희석제, 부형제 또는 담체를 추가로 포함할 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 상기 조성물은 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 하나 이상의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로오스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 스테아린산 마그네슘, 탈크 등과 같은 윤활제들도 사용된다. 경구투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결 건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테로 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기 제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 약학조성물은 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제, 멸균된 수 용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제 및 좌제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여될 수 있는데, 본 발명의 용어 "약학적으로 유 효한 양"이란, 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 개체 종류 및 중증도, 연령, 성별, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다. 그리고 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
[준비예]
참가자들
이 후향적 연구는 2006년 1월부터 2020년 5월까지 국내 대학 부속 3차 의뢰병원인 세브란스병원에서 비소세포폐암 진단을 받은 환자들을 대상으로 하였다.
새로 진단된 NSCLC 환자 16,398명 중 과거 암 병력이 있는 3,108명의 환자는 비동기식 이중암이 BM의 진정한 기원을 가릴 수 있기 때문에 제외했다. 선정 과정(도 1)에 따라 흉부 CT, PET 스캔, 기관지경 검사 데이터를 기반으로 BM 상태를 제외한 초기 폐암(T1/2aN0M0) 환자 1,382명을 최종 선정하였다. TNM 병기 분류는 IASLC 병기결정 시스템 45의 8판을 기반으로 했다.
연구는 세브란스병원 윤리심의위원회(IRB No. 4-2020-1306)의 승인을 받았으며, 후향적 연구인 특성으로 인해 사전 동의의 필요성을 면제받았다.
임상 데이터 수집
전자의무기록에서 환자의 인구통계학적 정보, 흡연력, 방사선 및 병리보고서, 진단평가 및 치료이력을 수집하였다. NSCLC의 모든 진단은 생검된 표본의 병리 보고서에 의해 확인되었으며 병리학적 유형에 대한 정보도 기록되었다. 원발성 종양 크기는 흉부 전문의 경험이 풍부한 방사선 전문의에 의해 측정되었다. 아고형 병변의 경우, IASLC 병기 결정 시스템의 8판을 참조하여 고형 부분 크기를 측정하고 분석을 위해 기록했다. BM은 진단 당시 신경방사선 전문의가 작성한 뇌의 가돌리늄 조영증강 MRI의 방사선 보고서 데이터베이스를 스크리닝하여 후향적으로 확인했다. 뇌 병변이 BM에 대해 모호할 때, 다학문 팀 진단과 연속 뇌 MRI 영상의 검토는 BM의 진단을 확인했다.
유전 데이터 수집
BM이 있는 환자를 식별한 후, 성별, 연령, 종양 크기 및 알려진 유전자 돌연변이 매칭에 따른 분자 분석을 위해 BM이 없는 쌍을 이루는 대조군을 선택했다.
파라핀이 포매된 폐 종양 조직의 절편(5 μm 두께)을 크실렌에서 10분 동안 탈랍하고 100%, 90% 및 80% 에탄올로 세척하고 증류수에 재수화했다. 70% 이상의 종양 세포가 있는 종양 영역을 긁어내기 위해 염색되지 않은 섹션을 현미경으로 분석했다. AllPrep DNA/RNA FFPE Kit(Qiagen, Hilden, Germany)를 사용하여 DNA와 RNA를 제조업체의 지침에 따라 분리했다. 제조사의 프로토콜에 따라 Illumina RNA Prep with Enrichment(Illumina Inc., CA, USA)로 라이브러리를 준비한 후 Illumina NextSeq550(Illumina Inc., CA, USA)으로 시퀀싱을 수행했다.
연구 모집단의 임상적 특징
표 1은 연구 모집단의 임상적 특성을 보여준다. 1,382명의 환자 중 651명(47.1%)은 여성, 731명(52.9%)은 남성, 평균 연령은 64.3±10.4세였다. 676명의 환자(48.9%)가 흡연 경험이 있었다. 선암(adenocarcinoma, ADC) 이 가장 흔한 병리학적 유형(82.3%)이었고 편평세포암(squamous cell carcinoma, SqCC) (16.9%)과 대세포암(large-cell carcinoma, LCC)(0.4%)이 뒤를 이었다. 평균 종양 크기는 22.0 ± 8.0 mm였다. 949명의 환자(68.7%)가 병기 결정 중 뇌 MRI(magnetic resonance imaging)를 받았다. 고령 또는 더 큰 종양 크기를 가진 환자는 병기 검사 동안 뇌 MRI를 받는 경향이 더 있었다(p <0.05).
| Total | Brain MRI | p value | |||||
| Performed | Not performed | ||||||
| 환자수 | 1,382 | 949 (%) | 433 | ||||
| 여성 (%) | 651 | (47.1) | 450 | (47.4) | 201 | (46.4) | 0.771 |
| 나이 (years) | 64.3 | ±10.4 | 64.8 | ±10.6 | 63.2 | ±10.1 | 0.007 |
| 흡연 여부 (%) | 676 | (48.9) | 470 | (49.5) | 206 | (47.6) | 0.524 |
| 병리학적 타입 | 0.119 | ||||||
| ADC | 1,137 | (82.3) | 777 | (81.9) | 360 | (83.1) | |
| SqCC | 233 | (16.9) | 167 | (17.6) | 66 | (15.2) | |
| LCC | 6 | (0.4) | 3 | (0.3) | 3 | (0.7) | |
| 기타 | 6 | (0.4) | 2 | (0.2) | 4 | (0.9) | |
| 평균 종양 크기, mm | 22.0 | ±8.0 | 23.1 | ±7.7 | 19.8 | ±8.1 | <0.001 |
* Includes mucoepidermoid carcinoma (n=2), sarcomatoid carcinoma (n=1), and non-small cell carcinoma not otherwise specified (n=3)
BM의 발병률 및 임상적 위험인자
조영증강 뇌자기공명영상(contrast-enhanced brain MRI)을 시행한 949명의 환자 중 34명(3.6%)이 BM으로 밝혀져 IV기 비소세포폐암으로 진단되었다. BM 발생에 따른 환자군 비교에서는 성별, 연령, 흡연력, 병리학적 유형에서 두 군간에 통계적으로 유의한 차이가 없었으나 평균 종양 크기는 전이군에서 더 컸다(p<0.05)(표 2).
| IV기 비소세포폐암 BM-positive |
I기 비소세포폐암 BM-negative |
p value | |||
| 환자수 | 34 | 915 | |||
| 성별, 여성 | 17 | (50.0) | 433 | (47.3) | 0.862 |
| 나이 | 62.5 | (56-75) | 65.0 | (58-73) | 0.894 |
| 흡연여부 | 15 | (44.1) | 455 | (49.7) | 0.602 |
| 병리학적 타입 | 0.850 | ||||
| ADC | 29 | (85.3) | 748 | (81.7) | |
| SqCC | 5 | (14.7) | 162 | (17.7) | |
| LCC | 0 | (0.0) | 3 | (0.3) | |
| 기타 | 0 | (0.0) | 2 | (0.2) | |
| 종양 사이즈, mm | 25.5 | (20-35) | 23.0 | (18-28) | 0.031 |
Categorical data are presented as numbers (%) and tested with Fisher's exact test; continuous data are presented as medians (IQRs) and tested with the Mann-Whitney U test.
Firth의 편향 감소 로지스틱 회귀 모델은 원발성 종양 크기(OR 1.056; 95% CI 1.009-1.106, p=0.018)가 BM의 존재에 대한 유일한 예측 변수임을 보여주었다(표 3).
| 변수 | OR (95% CI) | p value |
| 여성 | 1.113 (0.563-2.199) | 0.756 |
| 나이 | 1.003 (0.971-1.037) | 0.854 |
| 흡연여부 | 0.804 (0.402-1.582) | 0.527 |
| Adenocarcinoma | 1.209 (0.517-3.411) | 0.682 |
| 종양크기, mm | 1.056 (1.009-1.106) | 0.018 |
최소 p 값 접근법을 사용한 Fisher의 정확한 검정을 사용하여 BM 예측을 위한 종양 크기의 최적 컷오프 값을 결정했다. 도 2는 뇌전이 발생률의 차이에 대한 해당 p 값이 있는 다양한 컷오프 포인트에 대한 차트를 나타낸다. 점선은 0.007의 Bonferroni 조정 유의 수준을 나타낸다. 3.5cm의 종양 크기를 최적 컷오프로 결정했다(도 2). 또한, 도 3에 나타난 바와 같이, 종양 크기가 3.5cm 이상인 환자에서 BM의 발생률은 11.5%(참가자 78명 중 9명)였으며, 종양 크기가 3.5cm 미만인 환자에서는 2.9%(참가자 871명 중 25명)였으며, 그 차이는 통계적으로 유의했다(p=0.001).
DEG(Differentially Expressed Gene) 식별
BM 환자 34명 중 14명의 환자가 원발성 폐 병변의 파라핀 포매 조직 은행 샘플을 이용할 수 있었고, 7명의 환자의 조직 샘플은 7보다 큰 RNA Integrity number를 기반으로 유전자 분석에 적합한 것으로 확인되었다.
도 4A에 나타난 바와 같이 14개의 샘플에서 BM이 없는 폐 선암종 조직의 4개 전사체와 BM이 있는 4개의 일치하는 폐 선암종 조직을 선택했다. 3쌍의 전사체 데이터는 기준선 특성(즉, 병리학적 유형 및 돌연변이)의 불일치 및 이질성으로 인해 분석에서 제외되었다(도 5 및 도 6).
RNA 시퀀싱 데이터는 유전자 온톨로지(GO) 및 교토 유전자 및 게놈 백과사전(KEGG) 측면에서 차등 발현 분석(Differential Expression Analysis) 및 pathway enrichment analysis로 분석되었다.
시퀀스 리드의 품질은 FASTQC(버전 0.11.5)를 사용하여 검증되었으며, 어댑터 서열과 저품질 염기는 Cutadapt(버전 2.10)를 사용하여 제거되었고, 트리밍된 리드는 STAR(버전 2.7.3a)를 사용하여 인간 레퍼런스 게놈에 매핑되었다. Ensembl ID로 HTSeq-count(버전 0.6.1p1)를 사용하여 얼라인(align)된 시퀀스를 정량화했다. 미가공된 카운트 데이터는 환자 샘플 크기의 중앙값 방법으로 정규화되었고 DESeq2 패키지의 정규화된 로그 변환 기능을 사용하여 변환되었다. 그런 다음 특정 그룹의 유전자 발현을 z-score로 계산하고 R(버전 4.1.0)의 pheatmap 패키지(버전 1.0.12)를 사용하여 시각화를 수행했다.
차등 발현 분석을 위해 다른 유형의 돌연변이를 제외하고, 단일 뇌 전이 또는 비전이 및 EGFR L858R 돌연변이 유무의 두 가지 특징에 따라 8명의 전사체를 분석군으로 포함하였다. 전체 분석 샘플의 유전자 발현이 총합의 70% 이상을 필요로 하는 선별된 8명의 환자의 미가공 카운트 매트릭스를 필터링하였다.
DESeq2 패키지(버전 1.32.0)의 DESeqDataSetFromMatrix 기능에 대한 입력 데이터로 사전 필터링된 카운트가 뇌 전이 및 EGFR 돌연변이의 두 가지 모델을 사용하여 R(버전 4.1.0)에 제공되었다. 차등 발현 분석 결과는 DESeq와 결과 함수로 추출하였다. DEG 후, Ensembl ID에 의한 유전자 이름은 R의 biomart 패키지를 사용하여 NCBI Entrez ID에 의해 변경되었으며, 일치하지 않는 유전자는 진행 분석에서 제거되어 결과 21880개의 유전자가 되었다.
거짓 발견률(False discovery rate, FDR) 조정 p-값 컷오프를 0.01로 하여 유전자 수를 log2 배수 변화의 양수 값과 음수 값으로 구분하고 log2 배수 변화에 대한 자세한 컷오프 값을 볼케이노 플롯에 설명했다.
그 결과로, 도 4B는 이 두 그룹에서 차등적으로 발현된 유전자(DEG)를 분석하여 총 8,439개의 유전자를 확인한 결과이다. 도 4C는 3,861개의 상향 조절된 유전자와 143개의 하향 조절된 유전자가 |log2배 변화|>3을 나타내는 볼케이노 플롯이다. 상위 10개의 유의하게 상향 조절된 유전자 및 상위 10개의 유의하게 하향 조절된 유전자가 도 4D에 나타냈다. 이 20개의 유전자는 또한 BM이 없는 7개의 폐 선암종 조직과 BM이 있는 7개의 폐 선암종 조직 간에 유의하게 차등적으로 발현되었다(도 4D).
Pathway enrichment analysis
Pathway enrichment analysis의 경우 ClusterProfiler 패키지(버전 4.0.5)는 유전자 온톨로지(Gene Onthology, 이하'GO') 및 교토 유전자 및 게놈 백과사전(KEGG) 측면에서 pathway enrichment를 나타냈다. GO 및 KEGG 데이터 세트는 DOSE에의해 액세스 했다. Enrichment pathway에 대한 입력 데이터는 Entrez ID로 표시된 FDR 조정 p-값 < 0.01로 log2 배수 변화 값이었다. p-값 조정을 위한 통계적 방법은 Benjamini-Hochberg이고 p-값 컷오프는 0.05이다.
결과에서 다양한 경로가 추정되는 경우, 각 GO 경로 분석 및 KEGG 경로에서 가장 낮은 조정 p-값으로 배열된 최대 20개 및 40개 경로를 설명했다.
DEG 간의 잠재적인 상호 작용을 조사하고 폐암의 BM에서 중요한 역할을 할 수 있는 단백질을 식별하기 위해 Cytoscape 소프트웨어 11을 사용하여 단백질-단백질 상호작용(PPI) 네트워크를 구성했다. DEG 간의 PPI 네트워크는 84,683개의 단백질을 기반으로 분석되었다. 11,649개의 단백질에 대한 단백질 상호작용은 다음 5가지 인터랙톰 데이터베이스-인터랙톰 데이터베이스에서 얻은 것이다: Biological General Repository for Interaction Datasets(BioGRID) 12, IntAct 분자 상호작용 데이터베이스(IntAct) 13, Molecular INTeraction 데이터베이스(MINT) 14, Database of Interaction Datasets(BioGRID) 12 Interacting Proteins(DIP) 15 및 Interologous Interaction Database(I2D) 16. 도 4E는 시각화된 네트워크를 나타낸다. 상위 5개 허브 노드는 칼넥신(CANX), 열충격 단백질 패밀리 A(Hsp70) 구성원 5(HSPA5), 단백질 키나제 C 감마(PRKCG), 알부민(ALB) 및 글루타메이트 이온성 수용체 NMDA 유형 소단위 1(GRIN1)이다.
DEG의 유전자 온톨로지 및 pathway enrichment analysis
GO 분석은 DEG가 생물학적 과정(biological processes, BP), 세포 성분(cellular components, CP) 및 분자 기능(molecular function, MF)의 세 가지 기능 범주에서 상당히 풍부하다는 것을 보여주었다(도 7A). BP에서 가장 풍부한 기능은 '감각 지각' 및 '막 및 소포체(ER)를 표적으로 하는 동시 번역 단백질'과 연관이 있었다. CP에서 가장 풍부한 기능은 '시냅스 전', '세포-기질 접합' 및 '초점 접착'과 연관이 있었다. 골수섬유증에서 가장 풍부한 기능은 '후각 수용체 활성', '수동적 막횡단 수송체 활성' 및 '채널 활성'과 연관이 있었다. KEGG 경로 분석은 BM과 관련된 풍부한 경로가 '신경 활성 리간드-수용체 상호 작용', '니코틴 중독', 'COVID-19', '미각 전달' 및 '에스트로겐 신호 전달 경로'임을 보여주었다(도 7B).
뇌 전이, 종양 미세 환경 및 상피-중간엽 전이와 관련된 DEG
다음으로 BM 17과 관련된 알려진 유전자의 발현에 초점을 맞추었다. Iris Kamer et al.는 NSCLC의 외과적 절제 후 뇌전이에 대한 위험 유전자로서 원발성 NSCLC 종양의 22개 유전자 세트를 제안했다.
본 발명자들은 데이터 세트에서 18개 유전자의 발현을 감지했다(도 8A). 이 18개 유전자 중 5개는 DEG에서 상당한 차이를 보였다. 유의하게 상향 조절된 유전자는 테나신 N(TNN), 징크 핑거 단백질 843(ZNF843), 안키린 반복 도메인 62(ANKRD62) 및 염색체 5 오픈 리딩 프레임 60(C5orf60)이었고 하향 조절된 유전자는 CUGBP elav-like family member 1이었다(CELF1).
종양 미세 환경(TME)과 관련하여 폐암의 TME와 관련된 알려진 7개의 유전자를 확인했다. 이들 3개의 하향조절된 유전자는 레티노산 수용체 반응자 2(RARRES2), 분비된 인단백질 1(SPP1) 및 칼슘/칼모듈린 의존성 단백질 키나제 1D(CAMK1D)였다.
상피-중간엽 전이(EMT)도 종양 전이 19에서 중요한 역할을 한다. EMT 관련 유전자의 변화를 평가하기 위해 데이터 세트에서 EMT 20과 관련된 것으로 알려진 16개의 유전자를 확인했다. 이들 유전자 중 3개의 상피 마커 유전자(TJP1, CDH1, DSP)는 BM이 없는 환자에서 상향조절되었고, 3개의 EMT 드라이버 유전자(SOX10 21, TWIST1 22, CDH2 23)는 BM이 있는 환자에서 상향조절되었다(도 8C).
NALCN 억제는 폐암 세포 증식 및 이동을 억제함을 확인
UNC79(unc-79 homolog) 유전자는 NALCN 복합 소단위 24의 보조 소단위로 기능하는 UNC79 단백질을 암호화한다. BM에 관련된 DEG 중 UNC79는 BM 그룹의 폐 선암종 조직에서 가장 많이 발현되는 유전자였다(도 4D). 폐암 증식 및 전이에서 Na+ 누출 채널, 비선택적(NALCN)의 역할을 조사하기 위해 본 발명자들은 NALCN 억제제 L-703,606 25와 함께 A549 세포를 사용하여 시험관내 분석을 수행했다.
세포 배양 및 증식 분석
선암성 인간 폐포 기저 상피 A549 세포는 37℃, 5% CO2의 가습 분위기에서 10% 소태아혈청(FBS) 및 1% 페니실린/스트렙토마이신(P/S)이 보충된 Roswell Park Memorial Institute(RPMI)-1640 배지에서 배양되었다.
살아있는 세포를 MTT(3-[4,5-디메틸티아졸-2-일]-2,5-디페닐테트라졸륨 브로마이드)로 염색하는 방법으로 세포 증식을 평가하였다. A549 세포를 96웰 플레이트에 각 웰에 약 12,000개의 세포를 접종했다. 세포를 1일 동안 인큐베이션하였다. 디메틸 설폭사이드(DMSO, Sigma Aldrich) 및 RPMI-1640 배지를 사용하여 L-703,606 oxalate salt(Sigma Aldrich)를 1μM, 5μM 및 10μM의 농도로 용해시켰다. 용액은 1% DMSO 및 99% RPMI-1640 배지(10% FBS 및 1% P/S 포함)로 구성되었다. 이 용액을 사용하여 96-well plate의 배지를 매일 교체하였다. L-703,606 배양 24시간, 48시간, 72시간 후, 제조사의 프로토콜에 따라 Cell Proliferation Kit Ⅰ(MTT)(Roche에서 구매)을 사용하여 MTT assay를 수행하였다.
그 결과, A549 세포주에서 NALCN 억제제 투여는 세포 증식을 억제했다. MTT assay에 따르면, A549 세포의 L-703,606(1~10μM)은 1일, 2일, 3일에 세포 성장을 유의하게 억제했다(도 9A).
콜로니 형성 분석
나아가, NALCN 억제가 폐암 세포 독성에 미치는 영향을 조사하기 위해 콜로니 형성에 기반한 세포 생존 분석을 수행했다.
A549 세포를 96-웰 스페로이드 플레이트에 각 웰에 약 1000개 세포를 시딩했다. 화학물질(L-703,606 oxalate salt hydrate)의 농도는 RPMI-1640 배지와 DMSO에서 1μM, 5μM 및 10μM이었다. 그런 다음 배지를 흡입하지 않고 2일마다 100μL의 동일한 조건의 배지를 추가했다. 콜로니 형성의 이미지는 0h, 24h, 72h, 120h 및 168h 후에 촬영되었다.
그 결과로, 도 9B 및 9C는 L-703,606이 7일 후 콜로니 형성을 유의하게 감소시켰음을 입증한다.
시험관 내 상처 치유 분석
또한, A549 세포 이동 능력에 대한 NALCN 억제 효과는 상처 치유 분석에 의해 평가되었다.
A549 세포를 10% FBS 및 1% P/S가 포함된 1mL RPMI 배지로 각 웰에 약 1ⅹ106세포/mL로 12웰 플레이트에 시딩했다. 세포를 적어도 1일 동안 인큐베이션하였다. 200uL 멸균 플라스틱 피펫 팁을 사용하여 웰의 중앙을 직선으로 긁었다. 그 후 PBS를 이용하여 웰을 부드럽게 세척하였다. 그런 다음 DMSO에 용해된 화학물질(L-703,606 oxalate salt hydrate)이 포함된 1mL RPMI-1640 배지를 넣었다. 화학물질의 농도는 1μM, 5μM, 10μM이었고 DMSO의 최대 농도는 1%(부피율)였다. 마이그레이션 이미지는 0h, 24h 및 48h 후에 촬영되었다.
그 결과, 도 9D 및 9E에 나타난 바와 같이, 상처 치유 분석에서 A549 세포의 L-703,606(1~10μM)은 1일차와 2일차에 상처 봉합률을 유의하게 감소시켰다. 이러한 데이터는 NALCN 억제제가 폐암 세포를 억제하고 폐암 전이를 억제할 수 있음을 시사한다.
BM 환자의 치료 양식 및 예후
34명의 BM 환자가 수술, 정위 방사선 요법(SRT) 및 전신 화학 요법의 조합으로 치료되었다(도 10). Kaplan-Meier 추정에 따르면 BM 환자의 전체 생존 중앙값은 5.5년이었고 5년 생존율은 59.8%였다(도 11).
통계 분석
기술변수는 평균, 중위수, 표준편차, 사분위수 범위 및 비율로 요약되며 Fisher의 정확한 검정, T 검정 또는 Mann-Whitney U 검정을 사용하여 관심 종속변수에 따라 비교되었다. BM의 위험 요소를 결정하기 위해 Firth의 편향 감소 로지스틱 회귀를 사용했다. 최소 p 값 접근 방식을 사용한 Fisher의 정확한 검정을 사용하여 BM 예측을 위한 종양 크기의 최적 컷오프 값을 결정했다. p 값 <0.05는 모든 분석에서 유의미한 것으로 간주되었다.
데이터 분석은 SPSS 버전 26(IBM Corp. Released 2019. Armonk, NY, USA) 및 R(버전 4.0.3; R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria)을 사용하여 수행되었다.
Claims (13)
- TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는, 폐암의 뇌전이 진단용 바이오마커 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 폐암은 비소세포폐암(non-small cell lung cancer)인 것을 특징으로 하는 폐암의 뇌전이 진단용 바이오마커 조성물.
- TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는 폐암의 뇌전이 진단용 조성물.
- 제3항에 있어서,
상기 단백질의 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 상호작용 단백질, 리간드, 올리고펩타이드, 펩타이드 핵산(peptide nucleic acid, PNA), 나노입자 및 앱타머로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폐암의 뇌전이 진단용 조성물.
- 제3항에 있어서,
상기 mRNA의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오티드, 프라이머 및 프로브로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종인 것을 특징으로 하는 폐암의 뇌전이 진단용 조성물.
- 제3항의 조성물을 포함하는 폐암의 뇌전이 진단용 키트.
- 개체로부터 분리된 시료에서 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 폐암의 뇌전이 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 시료는 폐조직, 폐암 조직 및 폐 세포로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상 인것을 특징으로 하는 폐암의 뇌전이 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 방법은 측정된 단백질 또는 mRNA의 발현 수준을 폐암에서 뇌전이가 일어나지 않은 군의 시료로부터 측정된 수준과 비교하여, 하기 a) 내지 b)에서 어느 하나 이상에 해당하는 경우 뇌에 전이가 일어난 것으로 판정하는 단계를 포함하는 폐암의 뇌전이 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법:
a) TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S 및 COL9A1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현의 상향 조절; 및
b) CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현의 하향 조절.
- 폐암의 뇌전이 발병의 예방 또는 치료 후보물질을 뇌전이가 발생한 환자로부터 분리한 시료에 처리 후 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는 폐암의 뇌전이 예방제 또는 치료제 스크리닝 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 시료는 폐조직, 폐암 조직 및 폐 세포로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상 인것을 특징으로 하는 폐암의 뇌전이 예방제 또는 치료제 스크리닝 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 방법은 후보물질을 처리한 이후 하기의 a) 또는 b)에 해당하는 경우 예방제 또는 치료제로 판단하는 단계를 추가적으로 포함하는 폐암의 뇌전이 예방제 또는 치료제 스크리닝 방법:
a) TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S 및 COL9A1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현의 하향 조절; 및
b) CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 mRNA 발현의 상향 조절.
- TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S 및 COL9A1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 발현을 억제하는 제제;
또는 CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자의 발현을 증가시키는 제제를 포함하는 폐암의 뇌전이 예방 또는 치료용 약학 조성물.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020220051383A KR20230151707A (ko) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 폐암의 뇌전이 진단용 바이오마커 조성물, 키트 및 뇌전이 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법 |
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2022
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