WO2020046029A1 - 유방암 진단용 바이오마커 및 이의 용도 - Google Patents

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WO2020046029A1
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breast cancer
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protein
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serpina6
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조제열
김동욱
박형민
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(주) 프로탄바이오
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    • G01N33/6893Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids related to diseases not provided for elsewhere
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    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/50Determining the risk of developing a disease

Definitions

  • a composition, kit for diagnosing breast cancer or mammary cancer, and a method for predicting the possibility of diagnosing or developing breast cancer using the same are provided.
  • Human breast or mammary cancer is a malignant tumor with the second highest incidence of female cancer.
  • the causes of breast cancer vary, but only about 20% of the known causes. The remaining 80% of the cause is unknown, but the opinion is likely to be caused by an external environment. Diseases caused by the external environment are so diverse that it is difficult to explain them as one cause. Therefore, a complex external environment is considered to be a major cause of breast cancer. Diseases caused by external environmental causes cannot be predicted and prevented, and since the treatment process is performed only after the diagnosis of the disease is made, there is a problem that the cost, duration and recovery time are considerable.
  • Companion animals for example companion dogs
  • the development of mammary gland cancer in dogs may mean the likelihood of developing breast cancer in humans (Sahabi K et al., J Vet Sci. 2018 Mar 31; 19 (2): 162-171).
  • kits for diagnosing breast cancer are provided.
  • a method of diagnosing breast cancer or a method of providing information for diagnosing breast cancer is provided.
  • compositions for diagnosing breast cancer comprising an agent measuring an expression level of a gene encoding a protein selected from the group consisting of PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, and SERPINA6, or an expression level of the protein or fragment thereof.
  • the PGLYRP2 is a peptidoglycan recognition protein 2, N-acetylmuramoyl-L-alanine amidase, HMFT0141, PGLYRPL, PGRP-L, PGRPL, TAGL It may also be called analogous protein, tagL, tagL-alpha, or tagl-beta.
  • PGLYRP2 is Uniprot No. Amino acid sequence represented by Q96PD5.
  • the GP1BA is a platelet glycoprotein Ib alpha chain, BDPLT1, BDPLT3, BSS, CD42B, CD42b-alpha, DBPLT3, GP1B, GPIbA, VWDP, GPIbalpha, glycoprotein Ib platelet alpha subunit, or It may also be referred to as protein Ib platelet subunit alpha.
  • Glycoprotein Ib is a platelet surface membrane glycoprotein consisting of alpha and beta chain heterodimers linked by disulfide bonds. Glycoprotein Ib can function as a receptor for von Willebrand factor (VWF).
  • the GP1BA is a Uniprot No. for humans. It may include the amino acid sequence represented by P07359. GP1BA is Uniprot No. Amino acid sequence represented by Q28256.
  • SERPING1 may also be called serpin family G member 1, C1-inhibitor, C1 esterase inhibitor, C1IN, C1INH, C1NH, HAE1, or HAE2.
  • the SERPING1 may inhibit the complement system to prevent continuous activation, and may inhibit not only the complement system but also the protease of the fibrinolytic, coagulation, and kinin pathways.
  • the SERPING 1 is for Uniprot No. It may include an amino acid sequence represented by P05155.
  • SERPING1 is the case of Uniprot No. It may include the amino acid sequence represented by F1PYX9.
  • SERPINA6 may also be called serpin family A member 6, Transcortin, or corticosteroid-binding globulin (CBG).
  • CBG corticosteroid-binding globulin
  • the SERPINA6 may be an alpha-globulin protein having corticosteroid-binding activity.
  • SERPINA6 in the case of human Uniprot No. It may include the amino acid sequence represented by P08185.
  • SERPINA6 in the case of Uniprot No. It may include an amino acid sequence represented by F1PHS2.
  • the fragment may be an immunogenic polypeptide as part of the protein.
  • the “gene” refers to a nucleic acid encoding the protein.
  • the expression level of a gene can be the expression level of mRNA encoding the protein or fragment thereof.
  • the expression level of mRNA may be a relative amount or an absolute amount of mRNA. Measuring the expression level of the gene may be to measure the amount of mRNA.
  • expression level refers to the amount of protein or the amount of transcript.
  • the expression level may be a relative proportion of the protein or fragment thereof, or transcript.
  • an increase in expression level may be an increase in the amount of protein or transcript compared to a negative control.
  • the agent may be an antibody or antigen binding fragment thereof, or an aptamer that specifically binds to the protein or fragment thereof.
  • the antibody may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody.
  • the term "antibody” may be used interchangeably with the term "immunoglobulin".
  • the antibody may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody.
  • the antibody may be a full length antibody.
  • the antigen binding fragment refers to a polypeptide comprising an antigen binding site.
  • the antigen binding fragment may be a single-domain antibody, Fab, Fab ', or scFv.
  • the antibody or antigen-binding fragment may be attached to a solid support.
  • the solid support is, for example, the surface of a metal chip, plate, or well.
  • the aptamer may be a single strand of nucleic acid (DNA, RNA or modified nucleic acid) or peptide that specifically binds to the S1PR1 protein or fragment thereof.
  • the agent may be a nucleic acid comprising a polynucleotide identical or complementary to a polynucleotide encoding the protein or fragment thereof.
  • the nucleic acid may be a primer, probe, or antisense oligonucleotide.
  • the primer, probe, or antisense oligonucleotide may be labeled with a fluorescent substance, chemiluminescent or radioisotope at its end or inside thereof.
  • breast cancer refers to a cancer occurring in the breast and may be interchangeably referred to as "mammary tumor".
  • mammary tumor For example, in humans it can be called breast cancer and in dogs and cats it can be called mammary cancer.
  • the breast cancer may include mammary gland breast cancer, lobule breast cancer, or a combination thereof.
  • the breast cancer includes cancers that occur in the epithelium of the milk ducts and lobes and cancers that occur in the stroma.
  • diagnosis refers to determining a disease name and may include the name of the breast cancer, the condition of the disease, the stage, the etiology, the presence or absence of complications, prognosis, recurrence, and the like.
  • the composition may be for diagnosing mammary tumors in dogs and breast cancers in humans simultaneously or sequentially.
  • the composition can be used for diagnosing mammary gland cancer in dogs and then used to diagnose human breast cancer.
  • kits for diagnosing breast cancer comprising an agent measuring the expression level of a gene encoding a protein selected from the group consisting of PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, and SERPINA6, or the expression level of the protein or fragment thereof.
  • the PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, and SERPINA6, genes, fragments, expression levels, agents, breast cancer, and diagnosis are as described above.
  • the kit may further include a sample necessary for diagnosing breast cancer.
  • the kit may comprise a solid support, or a substrate, a suitable buffer, a chromogenic enzyme, a secondary antibody labeled with a fluorescent substance, or a chromogenic substrate for immunological detection of an antibody, antigen binding fragment, or aptamer.
  • the kit may comprise a polymerase, a buffer, a nucleic acid, a coenzyme, a fluorescent substance, or a combination thereof, for nucleic acid detection.
  • the polymerase is for example Taq polymerase.
  • Another aspect includes measuring the expression level of a gene encoding a protein selected from the group consisting of PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, and SERPINA6, or the expression level of said protein or fragment thereof in a biological sample isolated from a subject suspected of breast cancer; And comparing the measured expression level with the expression level of a normal control group.
  • the PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, and SERPINA6, genes, fragments, expression levels, agents, breast cancer, and diagnosis are as described above.
  • the method comprises measuring the expression level of a gene encoding a protein selected from the group consisting of PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, and SERPINA6, or the expression level of the protein or fragment thereof, in a biological sample isolated from a subject suspected of breast cancer. Include.
  • the subject may be a mammal, eg, a human, dog, cat, mouse, rabbit, horse, sheep, hamster, hedgehog, ferret, or guinea pig.
  • the subject may be a subject suffering from or suspected of having breast cancer.
  • the biological sample refers to a sample obtained from the individual.
  • the biological sample is blood, plasma, serum, urine, mucus, saliva, tears, sputum, spinal fluid, pleural fluid, nipple aspirate, lymph, airway, intestinal fluid, urogenital fluid, breast milk, lymphatic system fluid, semen, cerebrospinal fluid, intratracheal system Body fluid, ascites, cystic tumor fluid, amniotic fluid, or a combination thereof.
  • the measuring step includes incubating the biological sample with an antibody or antigen-binding fragment thereof, or aptamer specifically binding to a protein or fragment thereof selected from the group consisting of PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, and SERPINA6. can do.
  • the measuring step is electrophoresis, immunoblotting, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), immunohistochemical staining, protein chip, immunoprecipitation, microarray, northern blotting, polymerase amplification reaction ( polymerase chain reaction (PCR), or a combination thereof.
  • the electrophoresis may be SDS-PAGE, isoelectric point electrophoresis, two-dimensional electrophoresis, or a combination thereof.
  • the PCR may be real time PCR or reverse transcription PCR.
  • the method includes comparing the measured expression level with that of a normal control.
  • normal control may be used interchangeably with the term “negative control”.
  • the normal control may be an individual who has never had breast cancer or a healthy individual.
  • the method may further comprise determining that the subject has breast cancer or is more likely to have breast cancer when the measured expression level is increased relative to the expression level measured in the normal control group.
  • Another aspect includes measuring the expression level of a gene encoding a protein selected from the group consisting of PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, and SERPINA6, or the expression level of said protein or fragment thereof in a biological sample isolated from a subject suspected of breast cancer; And comparing the measured expression level with the expression level of a normal control group to provide information for diagnosing breast cancer.
  • the method may further comprise predicting the likelihood of developing breast cancer in a second individual through diagnosing the breast cancer in the individual.
  • the individual ie, the first individual
  • the companion animal may refer to an animal that lives in the same living environment with a human.
  • the companion animal may be a dog, cat, mouse, rabbit, hamster, hedgehog, ferret, or guinea pig. Since one of the main causes of breast cancer is environmental factors, it is possible to diagnose breast cancer in a companion animal that lives in the same environment as a human and provide early diagnosis or provide information for breast cancer in a human guardian of a companion animal. have.
  • a dog can diagnose a diagnosis of mammary cancer and predict the possibility of developing breast cancer in a person who is a guardian of a dog.
  • breast cancer diagnosis, kit, and a method for diagnosing breast cancer using the same or a method for providing information for diagnosing breast cancer breast cancer can be diagnosed early.
  • FIG. 1A and 1B are lists of proteins differentially expressed in mammary cancer blood samples and normal blood samples in dogs
  • FIG. 1C is a list of proteins differentially expressed in breast cancer blood samples and normal samples in humans.
  • FIG. 2A is a graph of Venn diagrams showing significantly increasing proteins in human breast cancer and dog mammary gland cancer.
  • FIG. 2B is a list of proteins analyzed by BenDogram.
  • Serum protein was obtained from the prepared blood sample, and the obtained protein was digested with trypsin (Promega).
  • the digested peptide sample was purified using a C 18 column (Thermo Fisher Scientific Inc.). Purified peptides were calculated using raw mass spectrometry (Thermo Fisher Scientific Inc.) according to the mass of the peptide.
  • Raw data were used to analyze proteins differentially expressed in mammary cancer blood samples and normal blood samples in dogs, or in breast cancer blood samples and normal blood samples in humans.
  • Proteins differentially expressed in mammary cancer blood samples and normal blood samples in dogs are shown in FIGS. 1A and 1B.
  • Proteins differentially expressed in breast cancer blood samples and normal samples in humans are shown in FIG. 1C.
  • Example 1.1 to screen proteins commonly differentially expressed in mammary cancer blood samples and human breast cancer blood samples in dogs, proteins with expression levels increased by at least 1.2 fold over normal blood were screened.
  • Proteins that significantly increased 1.2 times more than normal blood in human breast cancer and proteins that increased 1.2 times more than normal blood in dog's mammary cancer blood sample were analyzed by Venn diagram, and the list of proteins was shown in FIGS. 2A and 2B, respectively. Shown in
  • the specific differentially expressed proteins in dogs ORM1, IGFBP1, PRDX1, PRDX4, KRT71, RPS27A, UBA52, UBBP4, UBC, KCTD12, ERAP1, HSPG2, LRG1, HSP90B1, ALB, CSF1, VCL, LOC100684663, LOC102155886, LOC476879, SAA1, CP, MGAM, CFP, RNPEP, CRP, SERPINA7, CPA3, CPB2, ITIH4, LCP1, PLS3, AMY2B, LOC480825, LOC607314, LOC608248, AAX3, LAD1, L3 LOC608247, GPX3, FCRL2, FCRL4, APOD, HIST1H2BA, MMP19, DSP, VTN, ALPP, PLTP, CRISP2, MST1, PSMA7, PSMA8, LOC100687054, LCAT, SELP, TTR, LYZ,
  • RNASE7 RNASE7, PI16, CD44, AGT, PZP, ITIH3, C2, QSOX1, APCS, C4A, C4B, CLEC3B, IGKV, A18, CRISP3, ALCAM, AZGP1, SERPINA1, IGLV7-46, SERPINA4, AFM, CHL1, SELL, IGHG3, HBB, IGHV3-73, SERPINF2, IGHA1, S100A9, BTD, IGHA2, PPBP, PF4, PF4V1, FCN2, and F12.
  • the proteins differentially expressed in human breast cancer and dog mammary cancer in common were found to be PGLYRP2, SERPING1, GP1BA, and SERPINA6.
  • PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, and SERPINA6 are common biomarkers differentially expressed in mammary gland cancer of dogs and human breasts.They detect these biomarkers and apply them to humans to diagnose mammary cancer in humans and to diagnose breast cancer in humans or breast cancer. It was confirmed that the onset can be predicted.

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Abstract

일 양상에 따른 유방암 진단용 조성물, 키트, 및 이를 이용한 유방암의 진단 방법 또는 유방암을 진단하기 위해 정보를 제공하는 방법에 따르면, 유방암을 조기에 진단할 수 있다. 또한, 반려 동물에서 유선암을 진단하고, 이를 통하여 반려 동물의 보호자인 사람의 유방암 발병 가능성을 예측할 수 있다.

Description

유방암 진단용 바이오마커 및 이의 용도
유방암 또는 유선암의 진단용 조성물, 키트, 및 이를 이용한 유방암의 진단 또는 발병 가능성의 예측 방법에 관한 것이다.
사람의 유방암 또는 유선암은 여성암 발병률 2위에 해당하는 악성 종양이다. 유방암의 발병 원인은 다양하지만, 알려진 원인은 약 20%에 불과한 실정이다. 나머지 약 80%는 원인이 알려지지 않았지만, 외부적인 환경에 의한 원인일 가능성이 높다는 의견이 중론이다. 외부 환경에 의한 질병은 발병 원인이 너무 다양하여 한가지 원인으로 설명하기 어렵다. 따라서 복합적인 외부 환경이 유방암의 주된 원인일 것으로 받아들여지고 있다. 외부 환경적 원인으로 발병된 질병은 미리 예측하여 예방할 수 없고 질병 진단이 이뤄진 다음에야 치료 과정이 이뤄지기 때문에, 비용, 기간 및 회복에 상당한 시간이 소요되는 문제가 있다.
반려동물(companion animals), 예를 들어 반려견(companion dogs)은 사람과 같은 공간과 환경에 노출되어 사람이 받는 외부 환경을 비슷하게 받는다. 반려견은 사람보다 대사가 빠르고 외부 환경에 대한 질환의 민감도(susceptibility)가 높아서, 사람(예, 반려견의 보호자)에서 발생할 수 있는 특정 질병을 외부로 먼저 표현할 수 있다. 예를 들어, 반려견에서의 유선암 발생은 곧 사람에게서 유방암 발병 가능성을 의미할 수 있다(Sahabi K et al., J Vet Sci. 2018 Mar 31;19(2):162-171).
따라서, 사람과 같은 환경에서 생활한 반려견의 유선암을 먼저 진단하고, 이를 사람에게 적용함으로써, 환경에 의한 사람 유방암의 발병 가능성을 예측하는 방법을 개발할 필요가 있다.
유방암 진단용 조성물을 제공한다,
유방암 진단용 키트를 제공한다.
유방암의 진단 방법 또는 유방암을 진단하기 위해 정보를 제공하는 방법을 제공한다.
일 양상은 PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, 및 SERPINA6으로 이루어진 군으로부터 선택된 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준, 또는 상기 단백질 또는 그의 단편의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는 유방암 진단용 조성물을 제공한다.
상기 PGLYRP2는 펩티도글리간 인식 단백질 2(Peptidoglycan recognition protein 2), N-아세틸무라모일-L-알라닌 아미다제(N-acetylmuramoyl-L-alanine amidase), HMFT0141, PGLYRPL, PGRP-L, PGRPL, TAGL-유사 단백질, tagL, tagL-알파, 또는 tagl-베타로도 불릴 수 있다. 상기 PGLYRP2는 사람의 경우 Uniprot No. Q96PD5로 표시되는 아미노산 서열을 포함할 수 있다. 상기 PGLYRP2는 개의 경우 Uniprot No. F6XZU1로 표시되는 아미노산 서열을 포함할 수 있다.
상기 GP1BA는 혈소판 당단백질 Ib 알파 사슬(Platelet glycoprotein Ib alpha chain), BDPLT1, BDPLT3, BSS, CD42B, CD42b-알파, DBPLT3, GP1B, GPIbA, VWDP, GPIb알파, 당단백질 Ib 혈소판 알파 서브유닛, 또는 당단백질 Ib 혈소판 서브유닛 알파로도 불릴 수 있다. 당단백질 Ib는 이황화 결합으로 연결된 알파 사슬과 베타 사슬의 헤테로이량체로 이루어진 혈소판 표면 막 당단백질이다. 당단백질 Ib는 폰 빌레브란트 인자(von Willebrand factor: VWF)에 대한 수용체로서 기능할 수 있다. 상기 GP1BA는 사람의 경우 Uniprot No. P07359로 표시되는 아미노산 서열을 포함할 수 있다. 상기 GP1BA는 개의 경우 Uniprot No. Q28256으로 표시되는 아미노산 서열을 포함할 수 있다.
상기 SERPING1는 세르핀 패밀리 G 멤버 1(serpin family G member 1), C1-저해제, C1 엘라스타제 저해제(C1 esterase inhibitor), C1IN, C1INH, C1NH, HAE1, 또는 HAE2로도 불릴 수 있다. 상기 SERPING1는 보체 시스템을 저해하여 지속적인 활성화를 예방할 수 있고, 보체 시스템뿐만 아니라 섬유소 용해, 응고, 및 키닌(kinin) 경로의 프로테아제도 저해할 수 있다. 상기 SERPING1은 사람의 경우 Uniprot No. P05155로 표시되는 아미노산 서열을 포함할 수 있다. 상기 SERPING1는 개의 경우 Uniprot No. F1PYX9로 표시되는 아미노산 서열을 포함할 수 있다.
상기 SERPINA6는 세르핀 패밀리 A 멤버 6(serpin family A member 6), 트랜스코르틴(Transcortin), 또는 코르티코스테로이드-결합 글로불린(corticosteroid-binding globulin: CBG)로도 불릴 수 있다. 상기 SERPINA6는 코르티코스테로이드-결합 활성을 갖는 알파-글로불린 단백질일 수 있다. 상기 SERPINA6는 사람의 경우 Uniprot No. P08185로 표시되는 아미노산 서열을 포함할 수 있다. 상기 SERPINA6는 개의 경우 Uniprot No. F1PHS2로 표시되는 아미노산 서열을 포함할 수 있다.
상기 단편(fragment)은 상기 단백질의 일부로서, 면역원성 폴리펩티드일 수 있다.
상기 "유전자"는 상기 단백질을 암호화하는 핵산을 말한다. 유전자의 발현 수준은 상기 단백질 또는 그의 단편을 암호화하는 mRNA의 발현 수준일 수 있다. mRNA의 발현 수준은 mRNA의 상대적 양 또는 절대적인 양일 수 있다. 상기 유전자의 발현 수준을 측정하는 것은 mRNA의 양을 측정하는 것일 수 있다.
용어 "발현 수준(expression level)"은 단백질의 양 또는 전사체의 양을 의미한다. 상기 발현 수준은 단백질 또는 이의 단편, 또는 전사체의 상대적인 비율일 수 있다. 예를 들어, 발현 수준의 증가는 음성 대조군에 비해 단백질 또는 전사체의 양이 증가한 것일 수 있다.
상기 제제는 상기 단백질 또는 이의 단편에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원 결합 단편, 또는 앱타머(aptamer)일 수 있다. 상기 항체는 폴리클론 항체 또는 모노클론 항체일 수 있다. 용어 "항체(antibody)"는 용어 "면역글로불린(immunoglobulin)"과 상호교환적으로 사용될 수 있다. 상기 항체는 폴리클론 항체 또는 모노클론 항체일 수 있다. 상기 항체는 전장 항체일 수 있다. 상기 항원 결합 단편은 항원 결합 부위를 포함하는 폴리펩티드를 말한다. 상기 항원 결합 단편은 단일-도메인 항체(single-domain antibody), Fab, Fab', 또는 scFv일 수 있다. 상기 항체 또는 항원 결합 단편은 고체 지지체에 부착된 것일 수 있다. 상기 고체 지지체는 예를 들어, 금속 칩, 플레이트, 또는 웰(well)의 표면이다. 상기 앱타머는 S1PR1 단백질 또는 이의 단편에 특이적으로 결합하는 단일 가닥의 핵산(DNA, RNA 또는 변형핵산)이나 펩티드일 수 있다.
상기 제제는 상기 단백질 또는 이의 단편을 암호화하는 폴리뉴클레오티드와 동일하거나 또는 이에 상보적인 폴리뉴클레오티드를 포함하는 핵산일 수 있다. 상기 핵산은 프라이머, 프로브, 또는 안티센스 올리고뉴클레오티드일 수 있다. 상기 프라이머, 프로브, 또는 안티센스 올리고뉴클레오티드는 그의 말단 또는 내부에 형광 물질, 화학발광물질(chemiluminescent) 또는 방사성 동위원소 등으로 표지된 것일 수 있다.
용어 "유방암(breast cancer)"은 유방에 생긴 암을 말하고, 상호교환적으로 "유선암(mammary tumor)"으로도 불릴 수 있다. 예를 들어, 사람의 경우 유방암이라고 부를 수 있고, 개나 고양이의 경우 유선암이라고 부를 수 있다. 상기 유방암은 유선(mammary gland) 유방암, 소엽(lobule) 유방암, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 유방암은 유관과 유엽의 상피에서 생기는 암과 기질에서 생기는 암을 포함한다.
용어 "진단(diagnosis)"은 병명을 판정하는 일을 말하고, 유방암의 병명, 병의 상태, 병기, 병인, 합병증의 유무, 예후, 및 재발 등을 포함할 수 있다.
상기 조성물은 개의 유선암(mammary tumor) 및 사람의 유방암(breast cancer)을 동시 또는 순차로 진단하기 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물은 개의 유선암을 진단하는데 이용한 후 사람의 유방암을 진단하는데 이용할 수 있다.
다른 양상은 PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, 및 SERPINA6으로 이루어진 군으로부터 선택된 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준, 또는 상기 단백질 또는 그의 단편의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는 유방암 진단용 키트를 제공한다.
상기 PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, 및 SERPINA6, 유전자, 단편, 발현 수준, 제제, 유방암, 및 진단은 전술한 바와 같다.
상기 키트는 유방암 진단에 필요한 시료를 더 포함할 수 있다. 상기 키트는 고체 지지체, 또는 항체, 항원 결합 단편, 또는 앱타머의 면역학적 검출을 위하여 기질, 적합한 완충용액, 발색 효소, 형광물질로 표지된 2차 항체, 또는 발색 기질을 포함할 수 있다. 상기 키트는 핵산 검출을 위하여, 중합효소, 완충제, 핵산, 조효소, 형광물질, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 중합 효소는 예를 들어 Taq 중합효소이다.
다른 양상은 유방암이 의심되는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, 및 SERPINA6으로 이루어진 군으로부터 선택된 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준, 또는 상기 단백질 또는 그의 단편의 발현 수준을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 발현 수준을 정상 대조군의 발현 수준과 비교하는 단계를 포함하는, 유방암의 진단 방법을 제공한다.
상기 PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, 및 SERPINA6, 유전자, 단편, 발현 수준, 제제, 유방암, 및 진단은 전술한 바와 같다.
상기 방법은 유방암이 의심되는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, 및 SERPINA6으로 이루어진 군으로부터 선택된 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준, 또는 상기 단백질 또는 그의 단편의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함한다.
상기 개체는 포유동물, 예를 들어, 사람, 개, 고양이, 마우스, 토끼, 말, 양, 햄스터, 고슴도치, 페럿(ferret), 또는 기니 피그(guinea pig)일 수 있다. 상기 개체는 유방암을 앓거나 앓는 것으로 의심되는 개체일 수 있다.
상기 생물학적 시료는 상기 개체로부터 수득된 시료를 말한다. 상기 생물학적 시료는 혈액, 혈장, 혈청, 소변, 점액, 타액, 눈물, 객담, 척수액, 흉수, 유두 흡인물, 림프액, 기도액, 장액, 비뇨생식관액, 모유, 림프계 체액, 정액, 뇌척수액, 기관계내 체액, 복수, 낭성 종양 체액, 양수액 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 측정하는 단계는 상기 생물학적 시료와, PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, 및 SERPINA6으로 이루어진 군으로부터 선택된 단백질 또는 그의 단편에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원 결합 단편, 또는 앱타머를 인큐베이션시키는 단계를 포함를 포함할 수 있다.
상기 측정하는 단계는 전기영동, 면역블로팅, 효소 결합 면역흡착 분석법(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay: ELISA), 면역 조직 화학 염색, 단백질 칩, 면역침강, 마이크로어레이, 노던 블로팅, 폴리머라제 증폭 반응(polymerase chain reaction: PCR), 또는 이들의 조합으로 수행될 수 있다. 상기 전기영동은 SDS-PAGE, 등전점 전기영동, 2차원 전기영동, 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 PCR은 실시간 PCR 또는 역전사 PCR일 수 있다.
상기 방법은 상기 측정된 발현 수준을 정상 대조군의 발현 수준과 비교하는 단계를 포함한다.
용어 "정상 대조군(normal control)"은 용어 "음성 대조군(negative control)"과 상호교환적으로 사용될 수 있다. 상기 정상 대조군은 유방암에 걸린 적이 없는 개체 또는 건강한 개체일 수 있다.
상기 방법은 상기 측정된 발현 수준이 정상 대조군에서 측정된 발현 수준에 비해 증가한 경우, 상기 개체는 유방암에 걸리거나 유방암에 걸릴 확률이 높은 것으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 양상은 유방암이 의심되는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, 및 SERPINA6으로 이루어진 군으로부터 선택된 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준, 또는 상기 단백질 또는 그의 단편의 발현 수준을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 발현 수준을 정상 대조군의 발현 수준과 비교하는 단계를 포함하는, 유방암을 진단하기 위해 정보를 제공하는 방법을 제공한다.
상기 방법은 상기 개체의 유방암 진단을 통해 제2 개체의 유방암의 발병 가능성을 예측하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 개체(즉, 제1 개체)는 반려 동물(companion animal)이고 제2 개체는 사람일 수 있다. 상기 반려 동물은 사람과 함께 동일한 생활 환경에서 살아가는 동물을 지칭힐 수 있다. 상기 반려 동물은 개, 고양이, 마우스, 토끼, 햄스터, 고슴도치, 페럿, 또는 기니 피그일 수 있다. 유방암의 주요 발병 원인 중 하나는 환경적 요인이기 때문에, 사람과 동일한 환경에서 생활하는 반려 동물에서 유방암을 진단하여 반려 동물의 보호자인 사람의 유방암을 조기에 진단하거나 유방암 진단에 필요한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 반려견에서 유선암 진단을 진단하고, 이를 통하여 반려견의 보호자인 사람의 유방암 발병 가능성을 예측할 수 있다.
일 양상에 따른 유방암 진단용 조성물, 키트, 및 이를 이용한 유방암의 진단 방법 또는 유방암을 진단하기 위해 정보를 제공하는 방법에 따르면, 유방암을 조기에 진단할 수 있다. 또한, 반려 동물에서 유선암을 진단하고, 이를 통하여 반려 동물의 보호자인 사람의 유방암 발병 가능성을 예측할 수 있다.
도 1a 및 1b는 반려견에서 유선암 혈액 시료와 정상 혈액 시료에서 차등 발현되는 단백질의 목록이고, 도 1c는 사람에서 유방암 혈액 시료와 정상 시료에서 차등 발현되는 단백질의 목록이다.
도 2a는 사람 유방암과 반려견 유선암에서 유의하게 증가하는 단백질을 벤 다이어그램으로 분석한 그래프이고, 도 2b는 벤 다이그램으로 분석한 단백질의 목록이다.
이하 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 반려견 유선암과 사람 유방암에서 공통적으로 검출가능한 바이오마커의 확인
1. 반려견 유선암 혈액 시료 및 사람 유방암 혈액 시료에서 각각 차등발현된 단백질의 확인
유선암을 갖는 반려견의 혈액(n=3) 및 유선암에 걸리지 않은 반려견의 혈액(n=3)을 준비하였다(서울대학교 동물병원 제공). 또한, 사람의 경우, 유방암 환자의 혈액(n=3) 및 유방암에 걸리지 않은 정상인의 혈액(n=3)을 준비하였다(서울대 동물병원과 해마루 동물병원 제공)
준비된 혈액 시료로부터 혈청 단백질을 수득하고, 수득된 단백질을 트립신(Promega)으로 분해하였다. 분해된 펩티드 시료를 C18 컬럼(Thermo Fisher Scientific Inc.)을 사용하여 정제하였다. 정제된 펩티드는 질량분석기(Thermo Fisher Scientific Inc.)를 사용하여 펩티드의 질량에 따른 미가공 데이터를 산출하였다. 미가공 데이터를 이용하여, 반려견에서 유선암 혈액 시료와 정상 혈액 시료, 또는 사람에서 유방암 혈액 시료와 정상 혈액 시료에서 차등 발현되는 단백질을 분석하였다.
반려견에서 유선암 혈액 시료와 정상 혈액 시료에서 차등 발현되는 단백질을 도 1a 및 1b에 나타내었다. 사람에서 유방암 혈액 시료와 정상 시료에서 차등 발현되는 단백질을 도 1c에 나타내었다.
2. 반려견 유선암 혈액 시료 및 사람 유방암 혈액 시료에서 공통적으로 차등발현되는 단백질의 확인
실시예 1.1에 기재된 바와 같이, 반려견에서 유선암 혈액 시료와 사람 유방암 혈액 시료에서 공통적으로 차등발현되는 단백질을 선별하기 위해, 발현 수준이 정상 혈액에 비해 1.2배 이상 증가하는 단백질을 스크리닝하였다.
사람 유방암에서 정상 혈액에 비해 1.2배 이상 유의하게 증가하는 단백질과 반려견 유선암 혈액 시료에서 정상 혈액에 비해 1.2배 이상 유의하게 증가하는 단백질을 벤 다이어그램으로 분석하고, 단백질의 목록을 각각 도 2a 및 도 2b에 나타내었다.
도 2a 및 도 2b에 나타난 바와 같이, 반려견에서 특이적으로 차등발현되는 단백질은 ORM1, IGFBP1, PRDX1, PRDX4, KRT71, RPS27A, UBA52, UBBP4, UBC, KCTD12, ERAP1, HSPG2, LRG1, HSP90B1, ALB, CSF1, VCL, LOC100684663, LOC102155886, LOC476879, SAA1, CP, MGAM, CFP, RNPEP, CRP, SERPINA7, CPA3, CPB2, ITIH4, LCP1, PLS3, AMY2B, LOC480825, LOC607314, LOC608248, ALDOC, COL18A1, LBP, PRDX3, LOC608247, GPX3, FCRL2, FCRL4, APOD, HIST1H2BA, MMP19, DSP, VTN, ALPP, PLTP, CRISP2, MST1, PSMA7, PSMA8, LOC100687054, LCAT, SELP, TTR, LYZ, 및 ADIPOQ이었다. 사람에서 특이적으로 차등발현되는 단백질은 RNASE7, PI16, CD44, AGT, PZP, ITIH3, C2, QSOX1, APCS, C4A, C4B, CLEC3B, IGKV, A18, CRISP3, ALCAM, AZGP1, SERPINA1, IGLV7-46, SERPINA4, AFM, CHL1, SELL, IGHG3, HBB, IGHV3-73, SERPINF2, IGHA1, S100A9, BTD, IGHA2, PPBP, PF4, PF4V1, FCN2, 및 F12였다. 또한, 사람 유방암과 반려견 유선암에 공통적으로 차등발현되는 단백질은 PGLYRP2, SERPING1, GP1BA, 및 SERPINA6인 것으로 확인되었다.
따라서, PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, 및 SERPINA6은 반려견의 유선암과 사람의 유방에 공통적으로 차등 발현되는 바이오마커로서, 이들 바이오마커를 검출함으로써 반려견에서 유선암 진단 및 이를 사람에게 적용하여 사람에서 유방암 진단 또는 유방암 발병을 예측할 수 있는 있음을 확인하였다.

Claims (15)

  1. PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, 및 SERPINA6으로 이루어진 군으로부터 선택된 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준, 또는 상기 단백질 또는 그의 단편의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는 유방암 진단용 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제제는
    상기 단백질 또는 그의 단편에 특이적으로 결합하는 물질은 항체 또는 이의 항원 결합 단편, 또는 앱타머; 또는
    상기 단백질 또는 이의 단편을 암호화하는 폴리뉴클레오티드와 동일하거나 또는 이에 상보적인 폴리뉴클레오티드를 포함하는 핵산인 것인 조성물.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 항체는 폴리클론 항체 또는 모노클론 항체인 것인 조성물.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 핵산은 프라이머, 프로브, 또는 안티센스 올리고뉴클레오티드인 것인 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 조성물은 개의 유선암(mammary tumor) 및 사람의 유방암(breast cancer)을 동시 또는 순차로 진단하기 위한 것인 조성물.
  6. PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, 및 SERPINA6으로 이루어진 군으로부터 선택된 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준, 또는 상기 단백질 또는 그의 단편의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는 유방암 진단용 키트.
  7. 유방암이 의심되는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, 및 SERPINA6으로 이루어진 군으로부터 선택된 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준, 또는 상기 단백질 또는 그의 단편의 발현 수준을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 발현 수준을 정상 대조군의 발현 수준과 비교하는 단계를 포함하는, 유방암의 진단 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 개체는 사람, 개, 고양이, 마우스, 토끼, 말, 양, 햄스터, 고슴도치, 페럿(ferret), 또는 기니 피그(guinea pig)인 것인 방법.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 생물학적 시료는 혈액, 혈장, 혈청, 소변, 점액, 타액, 눈물, 객담, 척수액, 흉수, 유두 흡인물, 림프액, 기도액, 장액, 비뇨생식관액, 모유, 림프계 체액, 정액, 뇌척수액, 기관계내 체액, 복수, 낭성 종양 체액, 양수액 또는 이들의 조합인 것인 방법.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 측정하는 단계는 상기 생물학적 시료와, PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, 및 SERPINA6으로 이루어진 군으로부터 선택된 단백질 또는 그의 단편에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원 결합 단편, 또는 앱타머를 인큐베이션시키는 단계를 포함하는 것인 방법.
  11. 청구항 7에 있어서, 상기 측정하는 단계는 전기영동, 면역블로팅, 효소 결합 면역흡착 분석법(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay: ELISA), 면역 조직 화학 염색, 단백질 칩, 면역침강, 마이크로어레이, 노던 블로팅, 폴리머라제 증폭 반응(polymerase chain reaction: PCR), 또는 이들의 조합으로 수행되는 것인 방법.
  12. 청구항 7에 있어서, 상기 측정된 발현 수준이 정상 대조군에서 측정된 발현 수준에 비해 증가한 경우, 상기 개체는 유방암에 걸리거나 유방암에 걸릴 확률이 높은 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  13. 유방암이 의심되는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 PGLYRP2, GP1BA, SERPING1, 및 SERPINA6으로 이루어진 군으로부터 선택된 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준, 또는 상기 단백질 또는 그의 단편의 발현 수준을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 발현 수준을 정상 대조군의 발현 수준과 비교하는 단계를 포함하는, 유방암을 진단하기 위해 정보를 제공하는 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 개체의 유방암 진단을 통해 제2 개체의 유방암의 발병 가능성을 예측하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 개체는 반려 동물이고 제2 개체는 사람인 것인 방법.
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