WO2021101339A1 - 직장암의 선행화학방사선 표준 치료 반응 예측 및 치료 후 예후 예측을 위한 조성물 및 표준 치료 후 예후가 매우 나쁜 환자를 예측하는 방법 및 조성물 - Google Patents

직장암의 선행화학방사선 표준 치료 반응 예측 및 치료 후 예후 예측을 위한 조성물 및 표준 치료 후 예후가 매우 나쁜 환자를 예측하는 방법 및 조성물 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a composition for predicting the responsiveness of prior chemoradiation treatment or the prognosis after treatment of rectal cancer, and a prediction method using the same.
  • Rectal cancer is the most common intestinal cancer, but it is easy to detect and treat early and has a high cure rate.
  • the incidence of rectal cancer is high after middle age.
  • Rectal polyps can be cited as developing moji.
  • the symptoms are similar to those of rectal catarrhal symptoms, and you can see a foul-smelling, bloody stool. Even after mucus discharge and bowel movements, frequent bowel movements are seen.
  • stenosis of the rectum includes a feeling of pressure around the rectum and anus, stubborn constipation, stool like rabbit poop, and subdivision of busyness.
  • Rectal cancer and colon cancer are treated differently despite their morphological similarities. Colorectal cancer is treated with adjuvant chemotherapy after treatment surgery, but rectal cancer is treated with chemoradiation before surgery, followed by therapeutic surgery.
  • the colon cancer subtype classifier of colon cancer is largely determined by the amount of interstitial tissue in the tumor mass, the colon cancer subtype classifier cannot be applied to rectal cancer, which is generally diagnosed as a small pretreated biopsy specimen.
  • colorectal cancer is classified into four molecular subtypes based on gene expression patterns, and CMS4 molecular subtypes have poor prognosis and resistance to existing anticancer drugs, but CMS4 molecular subtypes are determined by the ratio of fibroblasts in cancer tissues.
  • rectal cancer which is treated immediately without surgery after diagnosis using a small biopsy tissue before treatment, the percentage of fibroblasts cannot be known, so the molecular subtype classification method for colon cancer cannot be applied.
  • rectal cancer unlike colorectal cancer, is a situation in which biomarkers that provide clinical utility in response to preoperative chemoradiation therapy, recurrence rate, and survival rate, which are unique to rectal cancer, are required.
  • An object of the present invention is to provide a biomarker composition capable of accurately and simply predicting the therapeutic responsiveness of anticancer treatment or the prognosis after anticancer treatment.
  • Another object of the present invention is to provide a composition for predicting prognosis that can accurately and conveniently predict the therapeutic responsiveness of anticancer treatment or the prognosis after anticancer treatment.
  • Another object of the present invention is to provide a kit capable of accurately and simply predicting the treatment responsiveness of anticancer treatment or the prognosis after anticancer treatment.
  • Another object of the present invention is to provide a method of providing information that can accurately and conveniently predict the treatment responsiveness of chemotherapy or the prognosis after chemotherapy.
  • Another object of the present invention relates to a device capable of predicting the treatment responsiveness of anticancer treatment or the prognosis after anticancer treatment.
  • Another object of the present invention relates to a biomarker composition for discriminating a target group for total neoadjuvant therapy through analysis of cancer tissue obtained through a biopsy performed for diagnostic purposes prior to the start of rectal cancer treatment.
  • Another object of the present invention relates to a composition for discriminating a target group for total neoadjuvant therapy through analysis of cancer tissue obtained through a biopsy performed for diagnostic purposes before the start of rectal cancer treatment.
  • Another object of the present invention relates to a kit for discriminating a target group for total neoadjuvant therapy through analysis of cancer tissue obtained through a biopsy performed for diagnostic purposes before the start of rectal cancer treatment.
  • Another object of the present invention relates to an apparatus for discriminating a target group for total neoadjuvant therapy through analysis of cancer tissue obtained through a biopsy performed for diagnostic purposes before the start of rectal cancer treatment.
  • the present invention including at least one gene of the first molecular subtype and the second molecular subtype or a protein encoded by the gene, predicting the treatment responsiveness of anticancer therapy for cancer patients, predicting the prognosis after anticancer treatment, or It relates to a biomarker composition for discriminating patients subject to prior chemotherapy before chemotherapy.
  • the first molecular subtype may include one or more genes selected from PMP2, AGTR1, PLCXD3, TCEAL6, ANKRD1 and ARHGAP26-AS1.
  • the "PMP2" gene is a gene that encodes myelin P2 protein (PMP2), and the myelin P2 protein is a component of P2, the peripheral nervous system (PNS) myelin sheath and the central nervous system (CNS) myelin. It is an ingredient.
  • P2 is thought to stabilize the myelin sheath and may play a role in lipid transport in Schwann cells.
  • the myelin P2 protein may be composed of an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, but is not limited thereto.
  • the "AGTR1" gene is a gene encoding an angiotensin II receptor type 1 (AGTR1) protein
  • the angiotensin II receptor type 1 protein is the most characteristic angiotensin receptor and has a vasoconstrictor effect. It regulates the secretion of aldosterone.
  • the angiotensin II receptor type 1 protein may be composed of an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, but is not limited thereto.
  • the "PLCXD3" gene is an X domain containing 1 of phospholipase C specific for phosphatidyl inositol, exists in a pseudoautosomal region (PAR), and is a PI-PLC X domain-containing protein 3 (PI-PLC X domain-containing protein 3; PLCXD3).
  • the PI-PLC X domain-containing protein 3 may be composed of an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3, but is not limited thereto.
  • the "TCEAL6" gene encodes the transcription elongation factor A (SII)-like 6 or ankyrin repeat domain-containing protein 1 (Transcription elongation factor A (SII)-like 6; TCEAL6)" and is involved in transcriptional regulation.
  • the transcriptional elongation factor A (SII)-like 6 or ankyrin repeat domain-containing protein 1 may be composed of an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, but is not limited thereto.
  • the "ANKRD1" gene encodes ankyrin repeat domain-containing protein 1 (ANKRD1), is highly expressed in heart and skeletal muscle, and its expression level is increased under stress conditions.
  • the ankyrin repeat domain-containing protein 1 may be composed of an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5, but is not limited thereto.
  • the "ARHGAP26-AS1" gene is an RNA gene related to the lncRNA class, and may be represented by SEQ ID NO: 6, but is not limited thereto.
  • the first molecular subtype is GTF2IP1, TBC1D3L, BLOC1S5-TXNDC5, MIR4477B, HIST2H3C, HNRNPA1P33, CTAGE8, GOLGA8K, KRT222, LOC440434, C10orf131, PGM5-AS1, ACADIAA0408 , PLGLB2, ZNF676, KIAA2022, SEMA3E, PLCXD3, NLGN1, SLITRK4, GAS1RR, TCEAL2, LOC642131, LONRF2, GRIN2A, ADAMTS9-AS1, LOC644838, LOC100507387, FAM35BP, LINC-014266, MIR186, FAM47CD , FAM133A, NEXN, LGI1, OR7E12P, MIR3911, MYH8, ZNF728, BCHE, CCDC144B, LINC01537, LOC101928509, KC
  • the first molecular subtype is ACADL, ADAMTS9-AS1, ARHGEF18, BCHE, BLOC1S5-TXNDC5, BVES-AS1, C10orf131, CCDC144B, CDH19, CTAGE8, EPHA6, FAM133A, FAM35BP, FAM47E-STBD1, FAM47E-STBD1 , GAS1RR, GOLGA8K, GRIA2, GRIN2A, GTF2IP1, HCG23, HIST2H3C, HLX-AS1, HNRNPA1P33, KCTD8, KIAA0408, KIAA2022, KRT222, LGI1, LINC00504, LINC01266, LINCC01352100, LINC01266, LINCC01352100, LINC01266, LINCC01352, LINC01509 , LOC440434, LOC642131, LOC644838, LONRF2, MEIS1-AS
  • the first molecular subtype is AADACL2, ABCA6, ABCA8, ABCA9, ABCB5, ABI3BP, ACADL, ACSM5, ACTG2, ADAMTS9-AS1, ADAMTS9-AS2, ADAMTSL3, ADCYAP1R1, ADGRB3, ADH1B, ADIPOQ , ADRA1A, AFF3, AGTR1, AICDA, ALB, ANGPTL1, ANGPTL5, ANGPTL7, ANK2, ANKS1B, ANXA8L1, APOA2, APOB, APOC3, AQP4, AQP8, ARPP21, ART4, ASB5, ATP2BAY, ATP2, ATP2BAY, ATP2BTC , AVPR1B, B3GALT5-AS1, BCHE, BEST4, BHMT2, BLOC1S5-TXNDC5, BMP3, BRINP3, BVES, BVES-AS1, C14orf180, C1QTNF
  • the second molecular subtype may include one or more genes selected from PGP, SLC26A3, HIST1H4C, RUVBL2, RAB19, HIST2H2AC and SNORD69.
  • the "PGP” gene is a gene encoding P-glycoprotein 1 (PGP), and the P-glycoprotein 1 is multiple drug resistance protein 1 (MDR1), ATP binding cassette subfamily B Also known as member 1 (ABCB1) or differentiation cluster 243 (CD243), it is an important protein of the cell membrane that pumps many foreign substances out of the cell, or an ATP-dependent efflux pump with broad substrate specificity.
  • the P-glycoprotein 1 may consist of an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7, but is not limited thereto.
  • the "SLC26A3" gene encodes a chlorine anion exchanger (down-regulated in adenoma; DRA), and the chlorine anion exchanger is an SAT-based anion exchanger, and transports sulfate and other anions in the intestinal mucosa.
  • the chlorine anion exchanger may consist of an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, but is not limited thereto.
  • the "HIST1H4C” gene encodes histone H4 without an intron, and the histone H4 forms one of four key histones H1, H2, H3, and H4 that form a histone octamer.
  • the histone H4 may consist of an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9, but is not limited thereto.
  • the "RAB19" gene encodes a RuB-1 like 2 protein, and is homologous to the bacterial RubB gene.
  • the RuB-1 like 2 protein may consist of an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10, but is not limited thereto.
  • the "HIST2H2AC" gene encodes histone H2A type 2-C (HIST2H2AC), and the histone H2A type 2-C protein is H1, which is four key histones forming a histone octamer. , H2, H3, H4, and linker histone H1 interacts with linker DNA between nucleosomes and compresses chromatin into higher-order structures.
  • the histone H2A type 2-C may consist of an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 11, but is not limited thereto.
  • the "SNORD69” belongs to the C/D family of snoRNA and is a human orthologue of mouse MBII-210.
  • the second molecular subtype is TMEM160, TRAPPC5, FEZF2, SNHG25, C4orf48, SNORD38A, PRR7, EIF3IP1, MIR3661, LOC440311, SNORD30, PDF, TPGS1, CTU1, FAM173A, gene, PRSS2, MIR6807 , ADAT3, HIST1H4L, CDH16, GALR3, DEFA5, FOXI3, SMCR5, LIN28B, MESP1, MIR203A, RAET1E-AS1, ANP32D, BOD1L2, SMARCA5-AS1, RNU4-1, RNU5E-1, CCDC85B, ONECUT3, FAM230 , MIR4479, CSNK1A1L, BHLHA9, PITPNM2-AS1, SNORA36A, PRSS56, SPRR2G, MAGEA10, GPR25, SLC32A1, LOC101927972, LKAAEAR1, CT
  • the second molecular subtype is 1 selected from the group consisting of C4orf48, CTU1, EIF3IP1, FAM173A, FEZF2, LOC440311, MIR3661, NOXO1, PDF, PRR7, SNHG25, SNORD30, SNORD38A, TMEM160, TPGS1, and TRAPPC5. It may further include more than a species gene, but is not limited thereto.
  • the second molecular subtype is ADAT3, ANP32D, BHLHA9, BOD1L2, C4orf48, CCDC85B, CDH16, CLMAT3, CSNK1A1L, CTU1, DBET, DDC-AS1, DEFA5, EIF3IP1, FAM173A, FEZF2, FOXI3 FRMD8P1, GALR3, GJD3, GPR25, HBA1, HES4, HIST1H4A, HIST1H4L, HLA-L, IGFBP7-AS1, ITLN2, KCNE1B, LCN15, LKAAEAR1, LOC101927795, LOC101927972, LOC344967, MESP324, MLRIRA26, MLR26, MIRA344203, MLR26, MLR.
  • the anticancer treatment may be chemotherapy, radiation treatment, surgical operation treatment, or a combination thereof, preferably the chemotherapy or radiation treatment may be a prior anticancer treatment, more preferably prior chemoradiation It may be a standard treatment or a surgical treatment after a standard treatment with prior actinic radiation, but is not limited thereto.
  • prior anticancer treatment is an anticancer treatment performed before performing local surgical treatment or radiation treatment for the purpose of cure.
  • the preceding anticancer treatment is mainly performed for patients whose cancer has progressed to the surrounding area and cannot be completely resected by surgery.By reducing the size and range of the primary tumor, surgery is performed in colon cancer, rectal cancer, head and neck tumor, osteosarcoma, anal cancer, breast cancer, etc. Major organs can be preserved by reducing the scope.
  • the "chemotherapy” is also referred to as CTX, and is a type of cancer treatment that uses one or more anticancer agents as part of standardized chemotherapy, and may be given for therapeutic purposes or aimed at prolonging life or reducing symptoms.
  • the "radiation treatment” is a treatment that kills cancer cells by using high-energy radiation, and may include external radiation treatment, proximity radiation treatment, etc., but is not limited thereto, and the radiation refers to a phenomenon in which energy propagates through space or Any material that mediates radio waves may be included without limitation.
  • the "treatment responsiveness” refers to the degree of effectiveness of treatment with respect to an individual, preferably an individual of a cancer patient.
  • the term “increased responsiveness” or “good responsiveness” when used in connection with the treatment of cancer patients can refer to an increase in the effectiveness of a treatment as measured using any method known in the art.
  • a cancer patient's response to treatment can be characterized as a complete or partial response.
  • the increased responsiveness of cancer patients to treatment can be characterized as overall survival, disease-free survival, target response rate, time to tumor progression, progression-free survival, or time to treatment failure.
  • prognosis refers to an act of predicting the course of a disease and the outcome of death or survival in advance
  • predicting the prognosis refers to an act of predicting the course of a disease and the outcome of death or survival in advance. Prediction may vary depending on the patient's physiological or environmental condition, and may be interpreted as meaning any action that predicts the progress of the disease before/after treatment by comprehensively considering the patient's condition.
  • the prognosis may refer to the course of disease and cure, such as migration and infiltration of cancer into tissues, metastasis to other tissues, and death due to disease.
  • the prognosis refers to the disease course or survival prognosis of a rectal cancer patient.
  • the prognosis may correspond to the identification of a pre-metastatic or metastatic cancer state, determination of the stage of the cancer, or determination of the treatment responsiveness of the cancer to treatment, but is not limited thereto.
  • the prognosis may be complete remission, recurrence, metastasis, or death after the chemotherapy.
  • the prognosis may be the case of occurrence of distant metastasis or a mortality rate of 60% or more within 3 years after the anticancer treatment, preferably after the standard treatment with prior actinic radiation, and after the surgical operation. It is not limited.
  • the prognosis is the anticancer treatment, preferably, the occurrence of distant metastasis within 3 years or a mortality rate of 60% or more after receiving a complete remission determination as a result of surgical treatment after standard treatment with preceding chemoradiation. It may be visible, but is not limited thereto.
  • complete pathological response refers to a case where no cancer cells are found during a pathology examination of a rectal tissue removed through an anterior surgery performed after prior actinic radiation treatment.
  • biomarker is a biological indicator that can detect changes in the body using cells, blood vessels, proteins, DNA, RNA, metabolites, etc., and the National Institutes of Health (NIH) uses the biomarker as a normal biological process, It was defined as an index that can objectively measure and evaluate drug responsiveness to disease progression and treatment methods. That is, in the case of a specific disease or cancer, it refers to a marker that can distinguish normal or pathological conditions, or predict a treatment response, and measure this objectively. Therefore, biomarkers must play a role in objectively measuring and evaluating the responsiveness of drugs to normal biological processes, disease progression, and treatment methods.
  • Target markers to confirm the presence of drug targets according to utilization, diagnostic markers to diagnose the presence or absence of diseases, predictive markers to distinguish responders and non-responders to specific drugs, and surrogate markers to monitor drug treatment effects There are markers, prognostic biomarkers that inform the prognosis of diseases, and the like.
  • tumor or “cancer” is a disease that continues cell division because the cell cycle is not regulated, and is classified into carcinoma and sarcoma depending on the site of occurrence.
  • Carcinoma refers to a malignant tumor arising from epithelial cells such as mucous membranes and skin
  • Sarcoma refers to a malignant tumor arising from non-epithelial cells such as muscle, connective tissue, bone, cartilage, and blood vessels.
  • the cancer is breast cancer, uterine cancer, esophageal cancer, gastric cancer, brain cancer, rectal cancer, colon cancer, lung cancer, skin cancer, ovarian cancer, cervical cancer, kidney cancer, blood cancer, pancreatic cancer, prostate cancer, testicular cancer, laryngeal cancer, oral cancer, head and neck cancer , Thyroid cancer, liver cancer, bladder cancer, osteosarcoma, lymphoma, and leukemia may be one or more types of cancer selected from the group consisting of, preferably rectal cancer.
  • predicting the therapeutic responsiveness of anticancer therapy for cancer patients including an agent measuring the expression level of at least one gene of the first molecular subtype and the second molecular subtype or the protein encoded by the gene , It relates to a composition for predicting prognosis after chemotherapy or for discriminating patients subject to prior chemotherapy before chemotherapy.
  • expression or “expression level” may include transcription and translation.
  • An increase in the expression level can be, for example, an increase in the number of genes encoding a polypeptide, an increase in the transcription of the gene (e.g., by placing the gene under the control of a constitutive promoter), an increase in the translation of the gene, It may be by a number of methods including knockout or a combination of these and/or other methods, and the decrease in expression may be due to a decrease in the number of genes, a decrease in transcription of a gene, expression of a competing gene, and the like.
  • the expression level of the first molecular subtype or the second molecular subtype may be normalized by comparison with the expression level of the comparative gene.
  • the agent for measuring the expression level of one or more proteins selected from the first molecular subtype and the second molecular subtype is an antibody, oligopeptide, ligand, peptide nucleic acid (PNA), and app that specifically binds to the protein. It may include one or more selected from the group consisting of aptamers.
  • the "antibody” refers to a substance that specifically binds to an antigen and causes an antigen-antibody reaction.
  • an antibody refers to an antibody that specifically binds to each of the proteins.
  • the antibody of the present invention includes all of polyclonal antibodies, monoclonal antibodies and recombinant antibodies.
  • the antibody can be easily prepared using techniques well known in the art.
  • polyclonal antibodies can be produced by methods well known in the art, including the process of injecting an antigen of the protein into an animal and collecting blood from the animal to obtain a serum containing the antibody.
  • Such polyclonal antibodies can be prepared from any animal such as goat, rabbit, sheep, monkey, horse, pig, cow, dog.
  • the monoclonal antibody is a hybridoma method well known in the art (hybridoma method; see Kohler and Milstein (1976) European Journal of Immunology 6:511-519), or phage antibody library technology (Clackson et al, Nature, 352 :624-628, 1991; Marks et al, J. Mol. Biol., 222:58, 1-597, 1991).
  • the antibody prepared by the above method may be separated and purified using a method such as gel electrophoresis, dialysis, salt precipitation, ion exchange chromatography, and affinity chromatography.
  • the antibody of the present invention includes a complete form having two full-length light chains and two full-length heavy chains, as well as functional fragments of antibody molecules.
  • the functional fragment of an antibody molecule means a fragment that has at least an antigen-binding function, and includes Fab, F(ab'), F(ab')2, Fv, and the like.
  • the "oligopeptide” is a peptide consisting of 2 to 20 amino acids, and may include di-peptide, tripeptide, tetra-peptide, and penta-peptide, but is not limited thereto.
  • PNA Peptide Nucleic Acid
  • DNA has a phosphate-ribose sugar backbone
  • PNA has a repeated N-(2-aminoethyl)-glycine backbone linked by a peptide bond, which greatly increases the binding capacity and stability to DNA or RNA, resulting in molecular biology. , Diagnostic analysis and antisense therapy.
  • PNA is described in Nielsen PE, Egholm M, Berg RH, Buchardt O (December 1991). "Sequence-selective recognition of DNA by strand displacement with a thymine-substituted polyamide". Science 254 (5037): 1497-1500.
  • the "aptamer” is an oligonucleotide or a peptide molecule, and general information of the aptamer is described in Bock LC et al., Nature 355(6360):5646(1992); Hoppe-Seyler F, Butz K "Peptide aptamers: powerful new tools for molecular medicine”. J Mol Med. 78(8):42630(2000); Cohen BA, Colas P, Brent R. "An artificial cell-cycle inhibitor isolated from a combinatorial library”. Proc Natl Acad Sci USA. 95(24): 142727(1998)].
  • the agent for measuring the expression level of the first molecular subtype and the second molecular subtype is RNA sequencing (RNAseq) or 1 selected from the group consisting of primers, probes, and antisense nucleotides that specifically bind to the gene. It may contain more than one species.
  • the "primer” is a fragment that recognizes a target gene sequence, and includes a forward and reverse primer pair, preferably, a primer pair that provides an analysis result having specificity and sensitivity. Since the nucleic acid sequence of the primer is a sequence inconsistent with the non-target sequence present in the sample, a primer that amplifies only the target gene sequence containing the complementary primer binding site and does not induce non-specific amplification can give high specificity. .
  • the "probe” refers to a substance capable of specifically binding to a target substance to be detected in a sample, and refers to a substance capable of specifically confirming the presence of a target substance in a sample through the binding.
  • the type of probe is a material commonly used in the art and is not limited, but preferably PNA (peptide nucleic acid), LNA (locked nucleic acid), peptide, polypeptide, protein, RNA or DNA, and most preferred Hagi is PNA.
  • the probe is a biomaterial that includes an organism-derived or similar thing or a thing produced in vitro, for example, enzymes, proteins, antibodies, microorganisms, animal and plant cells and organs, neurons, DNA, and It may be RNA, DNA includes cDNA, genomic DNA, oligonucleotide, RNA includes genomic RNA, mRNA, oligonucleotide, and examples of proteins include antibodies, antigens, enzymes, peptides, and the like.
  • the "locked nucleic acids (LNA)” refers to a nucleic acid analog including a 2'-O, 4'-C methylene bridge [J Weiler, J Hunziker and J Hall Gene Therapy (2006) 13, 496.502 ].
  • LNA nucleosides contain common nucleic acid bases of DNA and RNA, and can form base pairs according to the Watson-Crick base pairing rules. However, due to the'locking' of the molecule due to the methylene bridge, the LNA cannot form an ideal shape in the Watson-Crick bond.
  • LNA is included in a DNA or RNA oligonucleotide, the LNA can more quickly pair with a complementary nucleotide chain to increase the stability of the double helix.
  • the "antisense” refers to an antisense oligomer hybridized with a target sequence in RNA by Watson-Crick base pairing, and typically mRNA and RNA in the target sequence: a sequence of nucleotide bases that allows the formation of an oligomeric heterodimer. And an oligomer having a backbone between subunits. Oligomers may have exact sequence complementarity or approximate complementarity to the target sequence.
  • sequence information of the genes corresponding to the first molecular subtype and the second molecular subtype according to the present invention is known, those skilled in the art can easily design primers, probes or antisense nucleotides that specifically bind to the gene based on this information. In addition, it is possible to perform quantitative analysis through a general RNA sequencing method without a specific design.
  • the anticancer treatment may be chemotherapy, radiation treatment, surgical surgical treatment, or a combination thereof, preferably the chemotherapy or radiation treatment may be a preceding anticancer treatment, more preferably a preceding It may be a standard chemoradiation treatment or a surgical treatment after a standard chemoradiation treatment, but is not limited thereto.
  • the prognosis prediction may be to predict the survival rate after surgical treatment after the chemotherapy, preferably, standard chemoradiation or standard chemoradiation treatment, but is not limited thereto.
  • the prognosis prediction may be to predict complete remission after surgical treatment after the anticancer treatment, preferably prior chemoradiation standard treatment or prior chemoradiation standard treatment, but is limited thereto. It is not.
  • the prognosis prediction may be to predict the recurrence of cancer after surgical treatment after the chemotherapy, preferably, standard chemoradiation or standard chemoradiation treatment. It is not limited.
  • the prognosis prediction may be to predict the metastasis of the cancer after the chemotherapy, preferably, a surgical operation after the standard chemoradiation treatment, but is not limited thereto.
  • the prognosis prediction is to predict whether a distant metastasis occurs within 3 years after the chemotherapy, preferably, a surgical operation after the standard chemoradiation treatment, or whether the mortality rate is 60% or more.
  • the chemotherapy preferably, a surgical operation after the standard chemoradiation treatment, or whether the mortality rate is 60% or more.
  • it is not limited thereto.
  • the prognosis is predicted whether distant metastasis or mortality occurs within 3 years after receiving a complete remission as a result of surgical treatment after the chemotherapy, preferably, standard chemoradiation treatment, or more than 60% of mortality. It may be to predict whether or not, but is not limited thereto.
  • the cancer is breast cancer, uterine cancer, esophageal cancer, gastric cancer, brain cancer, rectal cancer, colon cancer, lung cancer, skin cancer, ovarian cancer, cervical cancer, kidney cancer, blood cancer, pancreatic cancer, prostate cancer, testicular cancer, laryngeal cancer, oral cancer, head and neck cancer , Thyroid cancer, liver cancer, bladder cancer, osteosarcoma, lymphoma, and leukemia may be one or more types of cancer selected from the group consisting of, preferably rectal cancer.
  • kits for predicting treatment responsiveness of anticancer treatment for cancer patients comprising the composition of the present invention, predicting prognosis after anticancer treatment, or discriminating patients subject to prior chemotherapy before anticancer treatment.
  • kit refers to a tool capable of evaluating the expression level of a biomarker by labeling a probe or antibody that specifically binds to a biomarker component with a detectable label.
  • an indirect label conjugated with a color developing label by reactivity with other directly labeled reagents is also included. It may include a color developing substrate solution, a washing solution, and other solutions to react with the label, and may be prepared by including a reagent component to be used.
  • the kit may be a kit including essential elements necessary for performing RT-PCR, and in addition to each primer pair specific for a marker gene, a test tube, reaction buffer, deoxynucleotide (dNTPs), Taq-polymerization Enzymes, reverse transcriptase, DNase, RNase inhibitors, sterile water, and the like may be included.
  • the kit may be a kit for detecting a gene for predicting prognosis including essential elements necessary to perform a DNA chip.
  • the DNA chip kit includes a substrate to which cDNA corresponding to a gene or a fragment thereof is attached as a probe, and the substrate may include a cDNA corresponding to a quantitative control gene or a fragment thereof. If the kit of the present invention is known in the art, it is not limited thereto.
  • the kit may be an RT-PCR kit, a DNA chip kit, an ELISA kit, a protein chip kit, a rapid kit, or a multiple reaction monitoring (MRM) kit.
  • MRM multiple reaction monitoring
  • the kit of the present invention may further include one or more other component compositions, solutions, or devices suitable for the analysis method.
  • the kit may further include essential elements necessary to perform a reverse transcription polymerase reaction.
  • the reverse transcription polymerase reaction kit contains a pair of primers specific for the gene encoding the marker protein.
  • the primer is a nucleotide having a sequence specific to the nucleic acid sequence of the gene, and may have a length of about 7 bp to 50 bp, more preferably about 10 bp to 30 bp.
  • a primer specific to the nucleic acid sequence of the control gene may be included.
  • reverse transcription polymerase reaction kits include test tubes or other suitable containers, reaction buffers (various pH and magnesium concentrations), deoxynucleotides (dNTPs), enzymes such as Taq-polymerase and reverse transcriptase, DNase, RNase inhibitor DEPC. - May include DEPC-water, sterilized water, etc.
  • the kit of the present invention may include essential elements necessary to perform a DNA chip.
  • the DNA chip kit may include a substrate to which cDNA or oligonucleotide corresponding to a gene or fragment thereof is attached, and reagents, agents, enzymes, etc. for preparing a fluorescently labeled probe.
  • the substrate may include a cDNA or oligonucleotide corresponding to a control gene or a fragment thereof.
  • the kit of the present invention may contain essential elements necessary for performing ELISA.
  • the ELISA kit contains an antibody specific for the protein.
  • Antibodies are antibodies with high specificity and affinity for a marker protein and little cross-reactivity with other proteins, and are monoclonal, polyclonal, or recombinant antibodies.
  • the ELISA kit may contain an antibody specific for a control protein.
  • Other ELISA kits include reagents capable of detecting bound antibodies, such as labeled secondary antibodies, chromophores, enzymes (e.g., conjugated with antibodies) and their substrates or antibodies capable of binding. Other materials may be included.
  • a nitrocellulose membrane, a PVDF membrane, a well plate synthesized of polyvinyl resin or polystyrene resin, and a glass slide glass And the like may be used, but is not limited thereto.
  • the marker of the secondary antibody is preferably a conventional coloring agent that performs a color development reaction, and HRP (horseradish peroxidase), basic dephosphorylation enzyme (alkaline phosphatase), colloid gold (coloid gold), FITC ( Fluorescein such as poly L-lysine-fluorcein isothiocyanate) and RITC (rhodamine-B-isothiocyanate) and labels such as dye may be used, but are not limited thereto. .
  • HRP horseradish peroxidase
  • basic dephosphorylation enzyme alkaline phosphatase
  • colloid gold colloid gold
  • FITC Fluorescein such as poly L-lysine-fluorcein isothiocyanate
  • RITC rhodamine-B-isothiocyanate
  • the color developing substrate for inducing color development is preferably used depending on the label that reacts to color development, and TMB (3,3',5,5'-tetramethyl vezidine), ABTS[ 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)], OPD (o-phenylenediamine), and the like can be used.
  • TMB 3,3',5,5'-tetramethyl vezidine
  • ABTS 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)]
  • OPD o-phenylenediamine
  • the color developing substrate is provided in a dissolved state in a buffer solution (0.1 M NaAc, pH 5.5).
  • a chromogenic substrate such as TMB is decomposed by HRP used as a marker for the secondary antibody conjugate to generate a chromogenic deposit, and the presence or absence of the marker proteins is detected by visually checking the degree of deposition of the chromogenic deposit.
  • the washing solution preferably contains a phosphate buffer solution, NaCl and Tween 20, and a buffer solution (PBST) consisting of 0.02 M phosphate buffer solution, 0.13 M NaCl, and 0.05% Tween 20 More preferable.
  • PBST buffer solution
  • the washing solution reacts with the secondary antibody to the antigen-antibody conjugate, and then an appropriate amount is added to the fixator, followed by washing 3 to 6 times.
  • a sulfuric acid solution H2SO4 may be preferably used as the reaction stop solution.
  • the kit can be used to diagnose the degree of susceptibility or treatment responsiveness to anticancer treatment, and the prognosis, stage, possibility of cancer metastasis, recurrence, or survival rate after the treatment.
  • the cancer is breast cancer, uterine cancer, esophageal cancer, gastric cancer, brain cancer, rectal cancer, colon cancer, lung cancer, skin cancer, ovarian cancer, cervical cancer, kidney cancer, blood cancer, pancreatic cancer, prostate cancer, testicular cancer, laryngeal cancer, oral cancer, head and neck cancer , Thyroid cancer, liver cancer, bladder cancer, osteosarcoma, lymphoma, and leukemia may be one or more types of cancer selected from the group consisting of, preferably rectal cancer.
  • an anticancer comprising the step of measuring the expression level of at least one of a first molecular subtype and a second molecular subtype or a protein encoded by it in a biological sample isolated from a target individual
  • the present invention relates to a method of providing information for predicting treatment responsiveness of treatment, predicting prognosis after chemotherapy, or discriminating patients subject to prior chemotherapy before chemotherapy.
  • the "individual” refers to an individual who has developed cancer or is highly likely to develop cancer, and may be an individual or a cancer patient who has received the anti-cancer treatment, and may include all mammals.
  • examples of the mammal include humans, non-human primates such as chimpanzees, other apes or monkey species; Livestock animals such as cattle, horses, sheep, goats, pigs; Domesticated animals such as rabbits, dogs or cats; Experimental animals, for example rodents, such as rats, mice, guinea pigs, and the like may be included, but are not limited thereto.
  • the "biological sample” refers to any substance, biological body fluid, tissue or cell obtained from or derived from an individual, for example, whole blood, leukocytes, peripheral blood mononuclear Peripheral blood mononuclear cells, buffy coat, plasma, serum, sputum, tears, mucus, nasal washes, nasal aspirate (nasal aspirate), breath, urine, semen, saliva, peritoneal washings, ascites, cystic fluid, meningeal fluid , Amniotic fluid, glandular fluid, pancreatic fluid, lymph fluid, pleural fluid, nipple aspirate, bronchial aspirate, synovial fluid fluid, joint aspirate, organ secretions, cells, cell extracts or cerebrospinal fluid, but preferably prior to initiating treatment. It means cancer tissue obtained from an individual.
  • the agent for measuring the expression level of at least one of the first molecular subtype and the second molecular subtype includes at least one selected from the group consisting of primers, probes, and antisense nucleotides that specifically bind to the gene. can do.
  • the measurement of the expression level of at least one of the first molecular subtype and the second molecular subtype is a reverse transcription polymerase reaction (RT-PCR), a competitive reverse transcription polymerase reaction (Competitive RT-PCR), and a real-time reverse transcription polymerase.
  • RT-PCR reverse transcription polymerase reaction
  • Competitive RT-PCR competitive reverse transcription polymerase reaction
  • RPA RNase protection assay
  • Northern blotting or DNA chip.
  • an agent for measuring the expression level of a protein encoded by at least one of the first molecular subtype and the second molecular subtype is an antibody, oligopeptide, ligand, peptide nucleic acid (PNA) that specifically binds to the protein. acid) and at least one selected from the group consisting of aptamer.
  • PNA peptide nucleic acid
  • the measurement of the protein expression level encoded by at least one gene of the first molecular subtype and the second molecular subtype is a protein chip analysis, immunoassay, ligand binding assay, MALDI-TOF (Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization).
  • Time of Flight Mass Spectrometry Analysis, SELDI-TOF (Sulface Enhanced Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) analysis, radiation immunity analysis, radioactive immunity diffusion method, octeroni immunity diffusion method, rocket immunoelectrophoresis, tissue immunostaining, Complement fixation method, two-dimensional electrophoresis analysis, liquid chromatography-Mass Spectrometry (LC-MS), liquid chromatography-Mass Spectrometry/ Mass Spectrometry (LC-MS/MS), Western blotting or ELISA ( enzyme linked immunosorbentassay).
  • LC-MS liquid chromatography-Mass Spectrometry
  • LC-MS/MS liquid chromatography-Mass Spectrometry/ Mass Spectrometry
  • Western blotting or ELISA enzyme linked immunosorbentassay
  • the anticancer treatment may be chemotherapy, radiation treatment, surgical operation treatment, or a combination thereof, preferably the chemotherapy or radiation treatment may be a prior anticancer treatment, more preferably prior chemoradiation It may be a standard treatment or a surgical treatment after a standard treatment with prior actinic radiation, but is not limited thereto.
  • the prognosis prediction may be to predict the survival rate after the anticancer treatment, preferably, a surgical operation after the standard chemoradiation treatment, but is not limited thereto.
  • the prognosis prediction may be a prediction of complete remission after the chemotherapy, preferably, a surgical operation after the standard chemoradiation treatment, but is not limited thereto.
  • the prognosis prediction may be to predict the recurrence of the cancer after the chemotherapy, preferably, a surgical operation after the standard chemoradiation treatment, but is not limited thereto.
  • the prognosis prediction may be to predict the metastasis of the cancer after the chemotherapy, preferably, a surgical operation after the standard chemoradiation treatment, but is not limited thereto.
  • the prediction that the prognosis is poor may correspond to the case where the distant metastasis and mortality rate are 60% or more within 3 years after receiving a complete remission determination as a result of the standard treatment with previous chemoradiation.
  • the TNM stage, age, sex, remission determination of the individual may further include the step of confirming the information combined, but is not limited thereto.
  • the "TNM stage” is a world-recognized standard for classifying the degree of spread of cancer in the TNM classification of malignant tumors, and is a system for classifying the anatomical degree of tumors or cancers.
  • T represents the size of the primary tumor and whether it has invaded the surrounding tissues
  • N represents the relationship to nearby lymph nodes
  • M represents the distant metastasis.
  • the first molecular subtype or the protein encoded by it when the first molecular subtype or the protein encoded by it is expressed in the biological sample isolated from the object of interest, or the expression level is higher than that of the control, it can be predicted that the therapeutic responsiveness of the anticancer treatment will be low.
  • the expression level of the first molecular subtype or the protein encoded by it is higher than that of the control group, it is predicted that the treatment responsiveness of the standard treatment with prior actinic radiation or the treatment responsiveness of the surgical treatment after standard treatment with prior actinic radiation will be low. I can.
  • the prognosis after the anticancer treatment when the first molecular subtype is expressed in the biological sample isolated from the target individual or the expression level is higher than that of the control, it can be predicted that the prognosis after the anticancer treatment will be poor.
  • the expression level of the first molecular subtype or the protein encoded by it is higher than that of the control group, the prognosis after standard chemoradiation treatment or standard chemoradiation treatment will be performed and then the prognosis will be poor. It can be predicted, and specifically, it can be predicted that the survival rate is low, the probability of recurrence is high, or the probability of metastasis is high, but is not limited thereto.
  • the expression level of the first molecular subtype measured in the biological sample isolated from the object of interest is higher than that of the control group, and complete remission is not determined after anticancer treatment, preferably, standard treatment with prior actinic radiation , It can be predicted that the prognosis will be poor.
  • anticancer treatment when the expression level of the first molecular subtype in the biological sample isolated from the object of interest is higher than that of the control group, and the TNM stage of the individual is in the T3 or T4 stage, anticancer treatment, preferably precedence It can be predicted that the prognosis will be poor after surgical treatment after performing standard chemoradiation treatment or standard prior chemoradiation treatment.
  • anticancer treatment when the expression level of the first molecular subtype in the biological sample isolated from the target individual is higher than that of the control group, and the TNM stage of the individual is at the N1 or N2 stage, anticancer treatment, preferably It can be predicted that the prognosis will be poor after standard treatment with previous chemoradiation or surgical operation.
  • the expression level of the first molecular subtype in the biological sample isolated from the object of interest is higher than that of the control, and the TNM stage of the individual is in the T3 or T4 stage, and in the N1 or N2 stage, It can be predicted that the prognosis is poor after anticancer treatment, preferably, standard treatment with prior chemoradiation or surgical operation.
  • the second molecular subtype expression level measured in the biological sample isolated from the object of interest is higher than that of the control group, and complete remission is not determined after anticancer treatment, preferably, standard prior chemoradiation treatment. If not, it can be predicted that the prognosis will be good.
  • the second molecular subtype expression level measured in the biological sample isolated from the object of interest is higher than that of the control group, and complete remission is determined after anticancer treatment, preferably, standard treatment with prior actinic radiation , It can be predicted that the prognosis will be good after chemotherapy.
  • anticancer treatment when the level of expression of the second molecular subtype in the biological sample isolated from the target individual is higher than that of the control group, and the TNM stage of the individual is T0, T1 or T2 stage, anticancer treatment, preferably Can predict that the prognosis is good after surgical treatment after performing the standard chemoradiation treatment or standard chemoradiation treatment.
  • anti-cancer treatment when the expression level of the second molecular subtype in the biological sample isolated from the object of interest is higher than that of the control group, and the TNM stage of the individual is at stage N0, anti-cancer treatment, preferably, prior chemistry It can be predicted that the prognosis will be good after standard radiation therapy or surgical operation.
  • the expression level of the second molecular subtype in the biological sample isolated from the target individual is higher than that of the control group, and the TNM stage of the individual is the T0, T1, T2 stage, and the N0 stage, It can be predicted that the prognosis is poor after anticancer treatment, preferably, standard treatment with prior chemoradiation or surgical operation.
  • control group is the expression level of the first molecular subtype or the second molecular subtype or the protein encoded by it in a normal individual, or an individual who has developed or is likely to develop cancer, in particular, who has been diagnosed with cancer. It may be an average value or a median value of the expression level of the gene or protein in the individual, but is not limited thereto.
  • the expression level of the first molecular subtype or the protein encoded thereby when the expression level of the first molecular subtype or the protein encoded thereby is higher than that of the control group, it may further include performing anticancer treatment.
  • the anticancer treatment may be a chemotherapy, but is not limited thereto.
  • the step of performing anticancer treatment may be further included.
  • the anticancer treatment may be a chemotherapy, but is not limited thereto.
  • the cancer is breast cancer, uterine cancer, esophageal cancer, gastric cancer, brain cancer, rectal cancer, colon cancer, lung cancer, skin cancer, ovarian cancer, cervical cancer, kidney cancer, blood cancer, pancreatic cancer, prostate cancer, testicular cancer, laryngeal cancer, oral cancer, head It may be at least one cancer selected from the group consisting of cervical cancer, thyroid cancer, liver cancer, bladder cancer, osteosarcoma, lymphoma, and leukemia, and preferably rectal cancer.
  • a measuring unit for measuring the expression level of at least one gene of a first molecular subtype and a second molecular subtype or a protein encoded by it in a biological sample isolated from a target individual; And an operation unit that provides information on predicting the therapeutic responsiveness of the anticancer treatment or the prognosis after the anticancer treatment for the individual from the expression level of at least one gene of the first molecular subtype and the second molecular subtype or the protein encoded thereby, It relates to a device for predicting treatment responsiveness of chemotherapy, predicting prognosis after chemotherapy, or discriminating patients subject to prior chemotherapy before chemotherapy.
  • the description is omitted.
  • the anticancer treatment may be chemotherapy, radiation treatment, surgical operation treatment, or a combination thereof, preferably the chemotherapy or radiation treatment may be a prior anticancer treatment, more preferably prior chemoradiation It may be a standard treatment or a surgical treatment after a standard treatment with prior actinic radiation, but is not limited thereto.
  • predicting that the prognosis is poor may correspond to a case in which the distant metastasis and mortality rate are 60% or more within 3 years after receiving a complete remission determination as a result of the standard treatment with previous chemoradiation.
  • an output unit for outputting the prognostic prediction information may be further included, but the present invention is not limited thereto.
  • the output unit is included without limitation as long as it is capable of outputting information to the device, and the device is included without limitation as long as it outputs information through a web page or application, and may include, for example, a computing device, a mobile device, a server, etc. have.
  • the TNM stage, age, sex, whether or not to determine the remission of the individual, or a combination thereof may further include an input unit, but is not limited thereto.
  • the treatment responsiveness of the anticancer treatment is predicted to be low.
  • the expression level of the first molecular subtype or the protein encoded by it is higher than that of the control group, it is predicted that the treatment responsiveness of the surgical treatment after the standard treatment with prior actinic radiation or the standard treatment with prior actinic radiation is low. I can.
  • the prognosis after the anticancer treatment may be predicted to be poor.
  • the expression level of the first molecular subtype or the protein encoded by it is higher than that of the control group, the prognosis after standard chemoradiation treatment or standard chemoradiation treatment will be performed and then the prognosis will be poor. It can be predicted, and specifically, it can be predicted that the survival rate is low, the probability of recurrence is high, or the probability of metastasis is high, but is not limited thereto.
  • the operation unit determines that the expression level of the first molecular subtype measured in the biological sample isolated from the object of interest is higher than that of the control group, and determines complete remission after chemotherapy, preferably, standard prior chemoradiation treatment. If not received, it can be predicted that the prognosis will be poor.
  • anticancer treatment when the expression level of the first molecular subtype in the biological sample isolated from the target individual is higher than that of the control, and the TNM stage of the individual is T3 or T4, anticancer treatment, preferably In other words, it can be predicted that the prognosis will be poor after surgical treatment after performing the standard chemoradiation treatment or the standard chemoradiation treatment.
  • anticancer treatment when the expression level of the first molecular subtype in the biological sample isolated from the target individual is higher than that of the control group, and the TNM stage of the individual is N1 or N2 stage, anticancer treatment, Preferably, it can be predicted that the prognosis is poor after standard treatment with previous chemoradiation or surgical operation.
  • the operation unit has a higher expression level of the first molecular subtype in the biological sample isolated from the target individual compared to the control, the TNM stage of the individual is T3 or T4 stage, and the N1 or N2 stage In this case, it can be predicted that the prognosis will be poor after anticancer treatment, preferably, standard treatment with prior chemoradiation or surgical operation.
  • the operation unit has a higher level of expression of the second molecular subtype measured in a biological sample isolated from the object of interest, compared to the control group, and complete remission after chemotherapy, preferably, standard prior chemoradiation treatment. If it is not judged, it can be predicted that the prognosis will be good.
  • the operation unit determines that the second molecular subtype expression level measured in the biological sample isolated from the object of interest is higher than that of the control group, and determines complete remission after chemotherapy, preferably, standard prior chemoradiation treatment. If received, it can be predicted that the prognosis will be good after chemotherapy.
  • anticancer treatment when the expression level of the second molecular subtype in the biological sample isolated from the target individual is higher than that of the control group, and the TNM stage of the individual is T0, T1 or T2 stage, anticancer treatment , Preferably, it can be predicted that the prognosis will be good after surgical treatment after performing the standard chemoradiation treatment or the standard chemoradiation treatment.
  • anticancer treatment when the expression level of the second molecular subtype in the biological sample isolated from the target individual is higher than that of the control group, and the TNM stage of the individual is in the N0 stage, anticancer treatment, preferably It can be predicted that the prognosis will be good after standard treatment with previous chemoradiation or surgical operation.
  • the operation unit has a higher level of expression of the second molecular subtype in the biological sample isolated from the target individual compared to the control, and the TNM stage of the individual is T0, T1, T2 stage, and N0 stage.
  • the prognosis will be poor after anticancer treatment, preferably, standard treatment with prior chemoradiation or surgical operation.
  • control group is the expression level of the first molecular subtype or the second molecular subtype or the protein encoded by it in a normal individual, or an individual who has developed or is likely to develop cancer, especially in an individual diagnosed with cancer. It may be an average value of the expression level of the corresponding gene of, but is not limited thereto.
  • the cancer is breast cancer, uterine cancer, esophageal cancer, gastric cancer, brain cancer, rectal cancer, colon cancer, lung cancer, skin cancer, ovarian cancer, cervical cancer, kidney cancer, blood cancer, pancreatic cancer, prostate cancer, testicular cancer, laryngeal cancer, oral cancer, head and neck cancer , Thyroid cancer, liver cancer, bladder cancer, osteosarcoma, lymphoma, and leukemia may be one or more types of cancer selected from the group consisting of, preferably rectal cancer.
  • an anticancer treatment for cancer patients particularly rectal cancer patients
  • molecular subtype 1 has the characteristics of epithelial mesenchymal transition (EMT) and cancer stem cells.
  • FIG. 5 is a diagram showing the result of a gene group enrichment analysis performed to see the difference between the colorectal cancer molecular subtype and the colorectal cancer molecular subtype according to Preparation Example 9 of the present invention.
  • Molecular subtype 1 has the characteristics of stem cells. Is shown.
  • FIG 7 shows the disease-free survival (DFS) of patients according to subtypes classified by the secondly selected gene group according to an embodiment of the present invention.
  • Example 16 shows a treatment protocol for rectal cancer according to Example 1 of the present invention, according to the first and second molecular subtypes and pathological characteristics of the patient.
  • An object of the present invention is to provide a biomarker composition capable of accurately and simply predicting the therapeutic responsiveness of anticancer treatment or the prognosis after anticancer treatment.
  • RNAseq data from 177 rectal cancer patients downloaded from The Cancer Genome Atlas project
  • RNAseq data from a validation cohort consisting of 230 rectal cancer cases from Yonsei Cancer Hospital. A clinical cohort was used.
  • Non-negative matrix factorization was used to discover the unique molecular subtypes of rectal cancer, and genes expressed differently among the identified subtypes were identified using the DEseq2 package. Based on the gene set enrichment analysis of DEseq2 data, the present inventors established a clinical hypothesis for the role of molecular subtypes in predicting response to chemotherapy and prognosis, and diagnosed and treated at Yonsei Cancer Hospital. It was prospectively tested in 230 cases of rectal cancer.
  • a molecular subtype classification gene list was constructed using 522 genes whose expression levels differed by more than 2 times and p-values less than 10 -5 when analyzed by DESeq2.
  • Microarray's Prediction Analysis of Microarray was used to develop an optimal list of classified genes for the discovered molecular subtypes.
  • the CRT consisted of a total of 45Gy delivered to the pelvis in 25 fractions of 180cGy five times a week using 3D conformal technique, and a boost radiation therapy of 540cGy was given in three portions.
  • the concurrent chemotherapy used was 5-fluorouracil combined with leucovorin or capcitabine.
  • TME was performed 6-8 weeks after completion of CRT. Fluoruracil-based postop-radiation therapy (postop-CRT) was given unless postoperative pathologic examination reported pCR.
  • Routine surveillance included physical examination, endoscopy, serum cancer embryonic antigen, CT scans of the chest and abdominal pelvis, and toxicity assessment. Histological confirmation, MRI or FDG-PET were performed for further evaluation if recurrence was suspected. Intrapelvic recurrence was defined as local recurrence and other recurrences were defined as distant recurrences.
  • the primary evaluation criterion was disease free survival (DFS), defined as the period from the day of surgery to the first local or distant recurrence event, death, or last follow-up if censored.
  • Secondary endpoints included survival without distant recurrence (DRFS), survival without local recurrence (LRFS) and overall survival (OS). Data was censored at the time of the competition event for LRFS and DRFS analysis. OS was defined as the period from the date of surgery to the date of death or, if censored, the last follow-up.
  • the R survival package was used for survival analysis.
  • the Survminer and ggplot2 packages were used to generate Kaplan Meier plots. The difference in survival between distinct subtypes was compared using the Kaplan-Meier method and tested with a log rank test. Factors related to DFS and OS were analyzed by Cox proportional hazard regression analysis. Double-sided P-values of less than 0.05 were considered statistically significant. The relative accuracy of each prognostic model was evaluated using the log likelihood ratio and the correlation index (C-index).
  • FIG. 2 shows an index of the results of TCGA rectal cancer data analysis using non-negative matrix factorization (NMF).
  • NMF non-negative matrix factorization
  • RNAseq data (TCGA-READ.htseq_fpkm-uq.tsv) of 177 rectal cancer samples were downloaded from the Cancer Genome Atlas project.
  • Non-negative matrix factorization analysis was performed in the order of 2 to 5 in order to identify the best number of subtypes using the R package "NMF".
  • the cophenetic index and contours found through consensus clustering suggest that dividing rectal cancer into two molecular subtypes would be the best option.
  • Figure 4 is a diagram showing the results of the gene group enrichment analysis for the two found molecular subtypes.
  • gene cluster enrichment analysis was performed using R's "fgsea” package and "CMSgsa” package to identify biological pathways that differ significantly between the two subtypes (subtypes).
  • the first molecular subtype is relatively rich in epithelial mesenchymal transition (EMT) pathway and stem cell-specific gene expression
  • the second molecular subtype is MYC target, cell Relatively abundant expression of cleavage, oxidative phosphorylation and DNA repair pathway genes.
  • FIG. 5 is a diagram showing the result of a gene group enrichment analysis performed to see the difference between the colorectal cancer molecular subtype and the colorectal cancer molecular subtype as a heat map.
  • CMS Consensus Molecular Subtype
  • CMS1 CMS2 CMS3 CMS4 Total First molecular subtype 8 13 12 47 (58 ⁇ 8%) 80 Second molecular subtype 12 46 22 17 (17 5%) 97 total 20 59 34 64 177
  • the first molecular subtype was associated with a poorer prognosis and a lower responsiveness to preoperative chemoradiation therapy compared to the second molecular subtype.
  • the Prediction Analysis of Microarray R package was used to develop a classifier for newly discovered molecular subtypes.
  • a threshold value of 6 and a prop-selected-in-cv threshold value of 0.6 were used.
  • changing the threshold and prop-selected-in-cv threshold affects the number of selected genes and the final performance of the classifier, but the highest classifier gene remains the same, and the clinical performance is similar to some changes in the p-value.
  • 94 genes were first selected as a template for subtype classification as shown in Table 2.
  • 1 represents the first molecular subtype
  • 2 represents the second molecular subtype.
  • the classification genes that are relatively overexpressed in the first selected molecular subtype are ACADL, ADAMTS9-AS1, ARHGEF18, BCHE, BLOC1S5-TXNDC5, BVES-AS1, C10orf131, CCDC144B, CDH19, CTAGE8, EPHA6, FAM133A, FAM35BP, FAM47E-STBD1, FILIP1, GAS1RR, GOLGA8K, GRIA2, GRIN2A, GTF2IP1, HCG23, HIST2H3C, HLX-AS1, HNRNPA1P33, KCTD8, KIAA0408, LINC01352, LGIA0122, KIAA0408, LINC01, LINC,0122, KIAA0408 LINGO2, LOC100507073, LOC100507387, LOC101928509, LOC101929607, LOC440434, LOC642131, LOC644838, LONRF2, MEIS
  • the classification genes that are relatively overexpressed in the first selected second molecular subtype are C4orf48, CTU1, EIF3IP1, FAM173A, FEZF2, LOC440311, MIR3661, NOXO1, PDF, PRR7, SNHG25, SNORD30, SNORD38A, TMEM160, TPGS1, TRAPPC5.
  • the second selected first molecular subtypes are AADACL2, ABCA6, ABCA8, ABCA9, ABCB5, ABI3BP, ACADL, ACSM5, ACTG2, ADAMTS9-AS1, ADAMTS9-AS2, ADAMTSL3, ADCYAP1R1, ADGRB3, ADH1B, ADIPOQ , ADRA1A, AFF3, AGTR1, AICDA, ALB, ANGPTL1, ANGPTL5, ANGPTL7, ANK2, ANKS1B, ANXA8L1, APOA2, APOB, APOC3, AQP4, AQP8, ARPP21, ART4, ASB5, ATP2BAY, ATP2, ATP2BAY, ATP2BTC , AVPR1B, B3GALT5-AS1, BCHE, BEST4, BHMT2, BLOC1S5-TXNDC5, BMP3, BRINP3, BVES, BVES-AS1, C14orf180, C1QTNF
  • the second selected second molecular subtypes are ADAT3, ANP32D, BHLHA9, BOD1L2, C4orf48, CCDC85B, CDH16, CLMAT3, CSNK1A1L, CTU1, DBET, DDC-AS1, DEFA5, EIF3IP1, FAM173A, FEZF2, FOPXI3, FRMD8 GJD3, GPR25, HBA1, HES4, HIST1H4A, HIST1H4L, HLA-L, IGFBP7-AS1, ITLN2, KCNE1B, LCN15, LKAAEAR1, LOC101927795, LOC101927972, LOC101928372, LOC344967, LRIRA366, LRRC144, MIRAGEA203, LR1, M49, MIRAGEA MIR4479, MIR4665, MIR4737, MIR4767, MIR6807, MIR6858, MIR6891, MIR8075, NACA2, NO
  • classifier gene template includes similar genes, miRNAs and non-coding genes, which are generally excluded from this type of analysis, which may explain why powerful subtype classifiers have not been reported so far.
  • Tables 4 to 7 are templates that can replace the primary or secondary selected gene template, respectively.
  • 1 indicates a first molecular subtype
  • 2 indicates a second molecular subtype.
  • GTF2IP1 2 TBC1D3L 2 3 MIR4477B 2 5 BLOC1S5-TXNDC5 2 6 HIST2H3C 2 7 CTAGE8 2 8 HNRNPA1P33 2 9 LOC440434 2 10 GOLGA8K 2 11 TMEM160 One 12 FEZF2 One 13 C10orf131 2 14 TRAPPC5 One 15 KRT222 2 16 ACADL 2 17 LOC101929607 2 18 SNHG25 One 19 SNORD38A One 20 LOC644838 2 21 KIAA0408 2 22 TCEAL2 2 23 C4orf48 One 24 LOC642131 2 25 PLGLB2 2 26 FAM47E-STBD1 2 27 MIR186 2 28 ADAMTS9-AS1 2 29 TVP23C-CDRT4 2 30 PGM5-AS1 2 31 SLITRK4 2 32 MIR3661 One 33 SEMA3E 2 34 ZNF676 2 35 PRR7 One 36 PGM5P3-AS
  • GTF2IP1 2 TBC1D3L 2 3 MIR4477B 2 5 BLOC1S5-TXNDC5 2 6 HIST2H3C 2 7 CTAGE8 2 8 HNRNPA1P33 2 9 LOC440434 2 10 GOLGA8K 2 11 TMEM160 One 12 FEZF2 One 13 C10orf131 2 14 TRAPPC5 One 15 KRT222 2 16 ACADL 2 17 LOC101929607 2 18 SNHG25 One 19 SNORD38A One 20 LOC644838 2 21 KIAA0408 2 22 TCEAL2 2 23 C4orf48 One 24 LOC642131 2 25 PLGLB2 2 26 FAM47E-STBD1 2 27 MIR186 2 28 ADAMTS9-AS1 2 29 TVP23C-CDRT4 2 30 PGM5-AS1 2 31 SLITRK4 2 32 MIR3661 One 33 SEMA3E 2 34 ZNF676 2 35 PRR7 One 36 PGM5P3-AS
  • GTF2IP1 2 TBC1D3L 2 3 MIR4477B 2 5 BLOC1S5-TXNDC5 2 6 HIST2H3C 2 7 CTAGE8 2 8 HNRNPA1P33 2 9 LOC440434 2 10 GOLGA8K 2 11 TMEM160 One 12 FEZF2 One 13 C10orf131 2 14 TRAPPC5 One 15 KRT222 2 16 ACADL 2 17 LOC101929607 2 18 SNHG25 One 19 SNORD38A One 20 LOC644838 2 21 KIAA0408 2 22 TCEAL2 2 23 C4orf48 One 24 LOC642131 2 25 PLGLB2 2 26 FAM47E-STBD1 2 27 MIR186 2 28 ADAMTS9-AS1 2 29 TVP23C-CDRT4 2 30 PGM5-AS1 2 31 SLITRK4 2 32 MIR3661 One 33 SEMA3E 2 34 ZNF676 2 35 PRR7 One 36 PGM5P3-AS
  • GTF2IP1 2 TBC1D3L 2 4 MIR4477B 2 5 BLOC1S5-TXNDC5 2 6 HIST2H3C 2 7 CTAGE8 2 8 HNRNPA1P33 2 9 GOLGA8K 2 10 LOC440434 2 11 TMEM160 One 12 KRT222 2 13 TRAPPC5 One 14 C10orf131 2 15 FEZF2 One 16 LOC101929607 2 17 SNHG25 One 18 SNORD38A One 19 ACADL 2 20 LOC642131 2 21 C4orf48 One 22 PLGLB2 2 23 SEMA3E 2 24 PGM5-AS1 2 25 PLCXD3 2 26 ZNF676 2 27 LOC644838 2 28 KIAA0408 2 29 TCEAL2 2 30 PGM5P3-AS1 2 31 FAM47E-STBD1 2 32 SLITRK4 2 33 ADAMTS9-AS1 2 34 MIR186 2 35 TVP23C-CDRT4 2 36 L
  • Table 8 is a template that can replace the gene subtype corresponding to the first molecular subtype and Table 9 is the second molecular subtype.
  • NTP Nearest Template Prediction
  • Table 11 shows the association between the subtypes classified by the 522 gene groups selected secondarily and the response to preoperative chemoradiation therapy.
  • FIG. 7 shows the disease-free survival (DFS) of patients according to subtypes classified by the secondly selected gene group according to an embodiment of the present invention.
  • DFS disease-free survival
  • Table 12 shows the results of univariate and multivariate analysis performed on candidate prognostic factors that can be performed or measured before the start of treatment.
  • cN_stage is the clinically determined lymph node metastasis
  • cT_stage is the clinically determined tumor size.
  • OR means odds ratio
  • CI means confidence interval.
  • Table 13 shows the results of investigating the relationship between candidate factors and molecular subtypes that can be used to determine the prognosis of patients after prior chemoradiation treatment and surgery in rectal cancer patients.
  • Molecular subtypes are statistically significantly correlated with cancer size (ypT stage) and complete remission (pCR) after treatment (the first molecular subtype is large and the complete remission rate is low), but the extent of lymph node metastasis (ypN stage), the age and sex of the patient were not related.
  • EMT subtype Classification category First molecular subtype
  • MYC subtype Second molecular subtype
  • P value ypT T0 6 45 20.288 0.0000438 T1 0 3 T2 15 15 T3 41 55 T4
  • One 5 ypN N0 41 90 3.7365 0.1544 N1 17 19 N2 5
  • Table 14 shows the results of univariate and multivariate statistical analysis of candidate factors that can be used to determine the patient's prognosis after prior chemoradiation treatment and surgery in rectal cancer patients.
  • DFS disease-free survival rate
  • FIG. 11 is a Kaplan-Meier plot analyzing the presence or absence of lymph node metastasis (ypN stage) and disease-free survival (DFS) according to molecular subtypes found during surgery after treatment.
  • ypN stage lymph node metastasis
  • DFS disease-free survival
  • FIG. 12 is a Kaplan-Meier plot analyzing the survival rate (OS) according to the lymph node metastasis (ypN stage) found during surgery after treatment.
  • OS 13 is a Kaplan-Meier plot analyzing the survival rate (OS) according to the lymph node metastasis (ypN stage) and molecular subtype found during surgery after treatment.
  • the recurrence rate is extremely high (60% within 3 years), despite the standard prior chemoradiation treatment, compared to using only the ypN stage in Figs. Abnormal recurrence)
  • the patient group with low survival rate can be predicted in advance. These patients are important as a target group for new drug clinical trials because they need to try other treatments other than the standard treatment before surgery after surgery or prior chemoradiation treatment.
  • CMS subtypes and CRIS classifiers which are molecular subtypes for predicting the prognosis of existing colorectal cancer and rectal cancer (CRC)
  • CRIS colorectal cancer and rectal cancer
  • the present invention relates to a composition for predicting the responsiveness of prior chemoradiation treatment or the prognosis after treatment of rectal cancer, and a prediction method using the same.

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Abstract

본 발명은 제1 분자아형 또는 이로부터 전사 및 번역되는 단백질을 포함하는, 암 환자의 예후 예측용 바이오 마커 조성물에 관한 것이다. 또한 본 발명은 제2 분자아형 또는 이로부터 전사 및 번역되는 단백질을 더 포함하는, 암 환자의 예후 예측용 바이오 마커 조성물에 관한 것이다.

Description

직장암의 선행화학방사선 표준 치료 반응 예측 및 치료 후 예후 예측을 위한 조성물 및 표준 치료 후 예후가 매우 나쁜 환자를 예측하는 방법 및 조성물
본 발명은 직장암의 선행화학방사선 치료의 반응성 또는 치료 후 예후를 예측하기 위한 조성물 및 이를 이용한 예측 방법에 관한 것이다.
직장암(rectal cancer)은 장에 발생하는 암 중 가장 많으나, 조기발견 및·조기치료가 쉽고 치유율이 높다. 직장암은 중년 이후에 발병률이 높다. 발생모지로서는 직장폴립을 들 수 있다. 증세는 직장 카타르 증세와 비슷하며, 악취가 나는 농혈변을 볼 수 있다. 점액배출과 배변 후에도 잦은 변의가 보인다. 또 직장의 협착증세로는 직장과 항문 주위의 중압감, 완고한 변비, 토끼똥과 같은 변, 분주의 세소화가 있고 진행하면 괄약근의 폐쇄부전으로 인하여 실금하게 된다.
지진을 하면 직장 내 울툭불툭하고 단단한 종양이 만져진다. 직장경으로 직접 종양을 보고 시험절제를 하여 검경하면 확진을 얻을 수가 있다. 직장벽에 국한되어 있는 발생 초기에 수술을 하면 수술성적은 극히 양호하다. 근치수술 불능의 경우에는 인공항문을 만들어 그 곳으로 배변시키고, 국소에는 라듐 등의·고압방사선 등을 조사한다. 이런 치료로도 10년 정도 생존하는 경우도 있다.
직장암과 대장암(colon cancer)은 형태학적 유사성에도 불구하고 그 치료 방식이 상이하다. 대장암은 치료 수술 후 보조 화학 요법으로 치료되나, 직장암은 수술 전 화학 방사선 치료로 치료되고 이어서 치료 수술이 뒤 따른다.
대장암의 분자아형 분류기는 종양 덩어리 내의 간질 조직의 양에 의해 크게 결정되기 때문에, 결장암 아형 분류기는 일반적으로 작은 전처리 생검 표본으로 진단되는 직장암에는 적용될 수 없다. 즉, 대장암은 유전자 발현 패턴에 근거하여 4개의 분자아형으로 분류되며 CMS4 분자아형인 경우 예후가 나쁘며 기존 항암제에 내성이 있다는 것이 증명되었으나 CMS4 분자아형은 암조직내 섬유아세포의 비율로 결정되므로, 치료전 작은 생검 조직을 이용하여 진단 후 수술을 하지 않고 바로 치료하는 직장암의 경우에는 섬유아 세포의 비율을 알 수 없어서 대장암의 분자아형 분류 방법의 적용이 불가능하다.
따라서, 직장암은, 대장암과는 다른, 직장암 고유의 수술 전 화학방사선 요법에 대한 반응, 재발률 및 생존율 등에 대한 임상적 유용성을 제공하는 바이오 마커가 필요한 실정이다.
본 발명의 일 목적은 항암 치료의 치료 반응성 또는 항암 치료 후 예후를 정확하고 간편하게 예측할 수 있는 바이오 마커 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 항암 치료의 치료 반응성 또는 항암 치료 후 예후를 정확하고 간편하게 예측할 수 있는 예후 예측용 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 항암 치료의 치료 반응성 또는 항암 치료 후 예후를 정확하고 간편하게 예측할 수 있는 키트를 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 항암 치료의 치료 반응성 또는 항암 치료 후 예후를 정확하고 간편하게 예측할 수 있는 정보 제공 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 항암 치료의 치료 반응성 또는 항암 치료 후 예후를 예측할 수 있는 장치에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 직장암 치료 시작전 진단목적으로 시행하는 생검을 통해 확보된 암조직의 분석을 통해 전체선행화학요법(total neoadjuvant therapy)의 대상군을 감별하는 바이오마커 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 직장암 치료 시작전 진단목적으로 시행하는 생검을 통해 확보된 암조직의 분석을 통해 전체선행화학요법(total neoadjuvant therapy)의 대상군을 감별하는 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 직장암 치료 시작전 진단목적으로 시행하는 생검을 통해 확보된 암조직의 분석을 통해 전체선행화학요법(total neoadjuvant therapy)의 대상군을 감별하는 키트에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 직장암 치료 시작전 진단목적으로 시행하는 생검을 통해 확보된 암조직의 분석을 통해 전체선행화학요법(total neoadjuvant therapy)의 대상군을 감별하는 장치에 관한 것이다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하, 본원에 기재된 다양한 구체예가 도면을 참조로 기재된다. 하기 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 위해서, 다양한 특이적 상세 사항, 예컨대, 특이적 형태, 조성물 및 공정 등이 기재되어 있다. 그러나, 특정의 구체예는 이들 특이적 상세 사항 중 하나 이상 없이, 또는 다른 공지된 방법 및 형태와 함께 실행될 수 있다. 다른 예에서, 공지된 공정 및 제조 기술은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않게 하기 위해서, 특정의 상세사항으로 기재되지 않는다. "한 가지 구체예" 또는 "구체예"에 대한 본 명세서 전체를 통한 참조는 구체예와 결부되어 기재된 특별한 특징, 형태, 조성 또는 특성이 본 발명의 하나 이상의 구체예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸친 다양한 위치에서 표현된 "한 가지 구체예에서" 또는 "구체예"의 상황은 반드시 본 발명의 동일한 구체예를 나타내지는 않는다. 추가로, 특별한 특징, 형태, 조성, 또는 특성은 하나 이상의 구체예에서 어떠한 적합한 방법으로 조합될 수 있다.
본 발명 내 특별한 정의가 없으면 본 명세서에 사용된 모든 과학적 및 기술적인 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 당 업자에 의하여 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
본 발명의 일 구현 예에 따르면, 제1 분자아형 및 제2 분자아형 중 적어도 하나의 유전자 또는 이에 의해 암호화되는 단백질을 포함하는, 암 환자에 대한 항암 치료의 치료 반응성 예측, 항암 치료 후 예후 예측 또는 항암 치료 전 선행화학요법 대상환자 감별을 위한 바이오 마커 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서, 상기 제1 분자아형은 PMP2, AGTR1, PLCXD3, TCEAL6, ANKRD1 및 ARHGAP26-AS1에서 선택된 1종 이상의 유전자를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 "PMP2" 유전자는 미엘린 P2 단백질(Myelin P2 protein; PMP2)을 암호화하는 유전자로, 상기 미엘린 P2 단백질은 P2의 구성 성분인 말초신경계(PNS) 수초와 중추신경계(CNS)의 미엘린의 성분이다. 상기 P2는 구조적 단백질로서 수초막을 안정화시키는 것으로 생각되며 슈반 세포에서 지질 수송에 역할을 할 수 있다. 본 발명에서, 상기 미엘린 P2 단백질은 서열번호 1로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서 상기 "AGTR1" 유전자는 안지오텐신 II 수용체 유형 1(Angiotensin II receptor type 1; AGTR1) 단백질을 암호화하는 유전자로, 상기 안지오텐신 II 수용체 유형 1 단밸질은 가장 특징적인 안지오텐신 수용체이고, 혈관수축 효과가 있으며 알도스테론 분비를 조절한다. 본 발명에서, 상기 안지오텐신 II 수용체 유형 1 단백질은 서열번호 2로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서, 상기 "PLCXD3" 유전자는 포스파티딜 이노시톨에 특이적인 포스포 리파제 C의 1을 포함하는 X 도메인이고, PAR(pseudoautosomal 영역)에 존재하며, PI-PLC X 도메인 함유 단백질 3(PI-PLC X domain-containing protein 3; PLCXD3)을 암호화하는 유전자이다. 본 발명에서, 상기 PI-PLC X 도메인 함유 단백질 3은 서열번호 3으로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서 상기 "TCEAL6" 유전자는 상기 전사 연장 인자 A (SII)-유사 6 또는 안키린 반복 도메인 함유 단백질 1(Transcription elongation factor A (SII)-like 6; TCEAL6)"을 암호화하고 전사 조절에 관여할 수 있다. 본 발명에서, 상기 전사 연장 인자 A (SII)-유사 6 또는 안키린 반복 도메인 함유 단백질 1은 서열번호 4로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서 상기 "ANKRD1" 유전자는 안키린 반복 도메인 함유 단백질 1(Ankyrin repeat domain-containing protein 1; ANKRD1)을 암호화하며 심장 및 골격근에서 고도로 발현되며 스트레스 조건 하에서 발현 수준이 높아진다. 본 발명에서, 상기 안키린 반복 도메인 함유 단백질 1은 서열번호 5로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서 상기 "ARHGAP26-AS1"유전자는 lncRNA 클래스와 관련이 있는 RNA 유전자로, 서열번호 6으로 표시되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 제1 분자아형은 GTF2IP1, TBC1D3L, BLOC1S5-TXNDC5, MIR4477B, HIST2H3C, HNRNPA1P33, CTAGE8, GOLGA8K, KRT222, LOC440434, C10orf131, PGM5-AS1, ACADL, PGM5P3-AS1, LOC101929607, KIAA0408, PLGLB2, ZNF676, KIAA2022, SEMA3E, PLCXD3, NLGN1, SLITRK4, GAS1RR, TCEAL2, LOC642131, LONRF2, GRIN2A, ADAMTS9-AS1, LOC644838, LOC100507387, FAM35BP, EPHA6, MIR186, LINC01266, FAM47E-STBD1, LINC01489, TVP23C-CDRT4, FAM133A, NEXN, LGI1, OR7E12P, MIR3911, MYH8, ZNF728, BCHE, CCDC144B, LINC01537, LOC101928509, KCTD8, LOC100507073, ARHGEF18, BVES-AS1, LINGO2, SCN7A, GRIA2, LINC00504, LINC01352, MIR133A1HG, SCN9A, HLX-AS1, LOC100506289, FILIP1, MEIS1-AS2, FGF13-AS1, HCG23, PLN, RANBP3L, SPOCK3, PCDH10, LCN10, COL25A1, MEF2C-AS1, ATP2B2, CDH19, ADIPOQ, CRP, ALB, OTOP2, MYOC, FGL1, ATP1A2, CHRM2, PCSK2, SLITRK3, GPM6A, HAND2-AS1, RIMS4, NRXN1, PDZRN4, KRT24, ANGPTL1, TRARG1, MYH11, CASQ2, NGB, LOC101928731, KCNA1, SLC5A7, PMP2, CTNNA3, OGN, SYT4, FABP4, ADH1B, ADCYAP1R1, PI16, GCG, HP, CADM2, MYH2, CLVS2, MAMDC2, FRMPD4, CA1, FAM180B, CMA1, SERTM1, KCNB1, NEXMIF, GC, PLP1, APCS, SLC17A8, ANGPTL7, SYNM, PHOX2B, AGTR1, C7, ST8SIA3, LMO3, LDB3, RERGL, ASB5, SGCG, OTOP3, CCBE1, BMP3, HAND1, CADM3, SYNPO2, TMIGD1, NPTX1, ABCA8, NEFL, PLIN4, CD300LG, LEP, MORN5, ECRG4, SFRP1, SLC7A14, SCN2B, FMO2, SORCS1, CLCA4, OMD, VEGFD, STMN4, PTPRZ1, AQP4, SMYD1, SCRG1, ADGRB3, TMEFF2, CNR1, CIDEA, CNTN1, DPP6, HAND2, TCEAL5, FRMD6-AS2, SMIM28, SYT10, NOS1, PLD5, TNNT3, ABCA9, EPHA7, GALR1, RSPO2, NPY2R, CHRDL1, APOC3, FUT9, PRIMA1, LINC00924, TNXB, LOC102724050, NTNG1, CNGA3, AQP8, PGM5, ASTN1, RNF150, ADAMTSL3, LYVE1, ZDHHC22, LRRTM4, RBFOX3, ABCA6, NECAB1, FGG, NEFM, APOB, RIC3, VSTM2A, OLFM3, CILP, LINC00682, NIBAN1, LMOD1, MYOT, ABI3BP, PPP1R1A, WSCD2, FDCSP, HSPB8, KHDRBS2, NSG2, PKHD1L1, CHST9, ZMAT4, POU3F4, LIX1, MUSK, NRK, PGR, AADACL2, CLDN8, ADAMTS9-AS2, METTL24, NRSN1, LOC729558, SCGN, BEST4, SLITRK2, RELN, NPR3, CCN5, CDH10, CA7, LINC02268, SPIB, ABCB5, CNTNAP4, PTCHD1, UGT2B4, ANKS1B, LINC01829, DPT, MGAT4C, MYT1L, CPEB1, ERICH3, SORCS3, CYP1B1, LINC02023, SALL3, ANK2, PRELP, ART4, PIRT, MYLK, C1QTNF7, LINC01798, DCLK1, DES, KCNC2, CNN1, BRINP3, FAM135B, PYY, GAP43, NAP1L2, ACSM5, THBS4, HTR2B, PYGM, IGSF10, TAFA4, KRTAP13-2, VIT, LRAT, LRRC3B, TMOD1, EPHA5, IRX6, PCDH11X, SLC4A4, HRK, RBM20, LOC283856, LINC00507, ZBTB16, PRG4, APOA2, ASPA, ANXA8L1, CLCNKB, SERTM2, GABRG2, SLC6A2, ZFHX4, MMRN1, STUM, PCOLCE2, DIRAS2, XKR4, SFTPA1, GNAO1, LVRN, DAO, TMEM100, ANGPTL5, LINC01505, SST, HEPACAM, KCNK2, HRG, MFAP5, LINC02544, RORB, FGF14, CP, MIR8071-1, NEUROD1, MYOCD, CNTN2, SCARA5, CAVIN2, LRRC4C, TCF23, MS4A12, C14orf180, PCDH9, PENK, CARTPT, HPCAL4, ZNF716, PCP4L1, CLEC3B, MYOM1, CCDC160, CA2, GFRA1, LOC107986321, LOC101928134, FHL1, NALCN, MAS1L, MS4A1, PEG3, SFTPC, POPDC2, GPRACR, SLIT2, TRDN, LINC02185, SCNN1G, SNAP25, MAGEB2, ACTG2, MEOX2, C8orf88, ATP2B3, TNS1, GPR119, ZNF385B, SFRP2, KCNQ5, KCNMA1, STON1-GTF2A1L, LIFR, ELAVL4, ADRA1A, ATCAY, LINC01474, FGF10, PIK3C2G, SLC13A5, NUDT10, CCDC169, STMN2, AVPR1B, MAB21L1, MASP1, LINC02408, VXN, PGM5P4-AS1, SNAP91, LRCH2, ISM1, NOVA1, NEGR1, SPHKAP, LINC01697, SHISAL1, CDKN2B-AS1, CR2, MYO3A, AFF3, MROH2B, P2RX2, KIF1A, LINC02015, IGSF11, SV2B, ARPP21, SYT6, GABRA5, EVX2, COL19A1, FGFBP2, FAM106A, VGLL3, KCNT2, PTGIS, EBF2, CTSG, CACNA2D1, B3GALT5-AS1, GUCA2B, UNC80, NETO1, GPR12, LOC105378318, PLIN1, RGS22, SLC30A10, TMEM35A, TACR1, AICDA, MSRB3, NRG3, PLAAT5, CT45A10, LINC01446, TLL1, CLEC4M, DDR2, MAB21L2, MPPED2, CALN1, MICU3, BVES, LOC107986400, DHRS7C, KERA, MAPK4, CDO1, PROKR1, PAPPA2, KCNMB1, P2RY12, MAGEE2, FLNC, GDF6, NBEA, BHMT2, CPXM2, NTRK3, TENM1, RNF180, MRGPRE, CCDC158, PRDM6, RGS13, PAK3, MGP, UGT2B10 및 PTPRQ로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유전자를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 예시에서, 상기 제1 분자아형은 ACADL, ADAMTS9-AS1, ARHGEF18, BCHE, BLOC1S5-TXNDC5, BVES-AS1, C10orf131, CCDC144B, CDH19, CTAGE8, EPHA6, FAM133A, FAM35BP, FAM47E-STBD1, FILIP1, GAS1RR, GOLGA8K, GRIA2, GRIN2A, GTF2IP1, HCG23, HIST2H3C, HLX-AS1, HNRNPA1P33, KCTD8, KIAA0408, KIAA2022, KRT222, LGI1, LINC00504, LINC01266, LINC01352, LINC01489, LINC01537, LINGO2, LOC100507073, LOC100507387, LOC101928509, LOC101929607, LOC440434, LOC642131, LOC644838, LONRF2, MEIS1-AS2, MIR133A1HG, MIR186, MIR3911, MIR4477B, MYH8, NEXN, NLGN1, OR7E12P, PCDH10, PGM5-AS1, PGM5P3-AS1, PLCXD3, PLGLB2, PLN, RANBP3L, SCN7A, SCN9A, SEMA3E, SLITRK4, SYT4, TBC1D3L, TCEAL2, TVP23C-CDRT4, ZNF676, ZNF728으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유전자를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 일 예시에서, 상기 제1 분자아형은 AADACL2, ABCA6, ABCA8, ABCA9, ABCB5, ABI3BP, ACADL, ACSM5, ACTG2, ADAMTS9-AS1, ADAMTS9-AS2, ADAMTSL3, ADCYAP1R1, ADGRB3, ADH1B, ADIPOQ, ADRA1A, AFF3, AGTR1, AICDA, ALB, ANGPTL1, ANGPTL5, ANGPTL7, ANK2, ANKS1B, ANXA8L1, APOA2, APOB, APOC3, AQP4, AQP8, ARPP21, ART4, ASB5, ASPA, ASTN1, ATCAY, ATP1A2, ATP2B2, ATP2B3, AVPR1B, B3GALT5-AS1, BCHE, BEST4, BHMT2, BLOC1S5-TXNDC5, BMP3, BRINP3, BVES, BVES-AS1, C14orf180, C1QTNF7, C7, C8orf88, CA1, CA2, CA7, CACNA2D1, CADM2, CADM3, CALN1, CARTPT, CASQ2, CAVIN2, CCBE1, CCDC144B, CCDC158, CCDC160, CCDC169, CCN5, CD300LG, CDH10, CDH19, CDKN2B-AS1, CDO1, CHRDL1, CHRM2, CHST9, CIDEA, CILP, CLCA4, CLCNKB, CLDN8, CLEC3B, CLEC4M, CLVS2, CMA1, CNGA3, CNN1, CNR1, CNTN1, CNTN2, CNTNAP4, COL19A1, CP, CPEB1, CPXM2, CR2, CRP, CTNNA3, CTSG, CYP1B1, DAO, DCLK1, DDR2, DES, DHRS7C, DIRAS2, DPP6, DPT, EBF2, ECRG4, ELAVL4, EPHA5, EPHA6, EPHA7, ERICH3, EVX2, FABP4, FAM106A, FAM133A, FAM135B, FAM180B, FDCSP, FGF10, FGF13-AS1, FGF14, FGFBP2, FGG, FGL1, FHL1, FILIP1, FLNC, FMO2, FRMD6-AS2, FRMPD4, FUT9, GABRA5, GABRG2, GALR1, GAP43, GAS1RR, GC, GCG, GDF6, GFRA1, GNAO1, GPM6A, GPR119, GPR12, GPRACR, GRIA2, GRIN2A, GTF2IP1, GUCA2B, HAND1, HAND2, HAND2-AS1, HEPACAM, HP, HPCAL4, HRG, HRK, HSPB8, HTR2B, IGSF10, IGSF11, IRX6, ISM1, KCNA1, KCNB1, KCNC2, KCNK2, KCNMA1, KCNMB1, KCNQ5, KCNT2, KCTD8, KERA, KHDRBS2, KIAA0408, KIF1A, KRT222, KRT24, KRTAP13-2, LCN10, LDB3, LEP, LGI1, LIFR, LINC00504, LINC00507, LINC00682, LINC00924, LINC01266, LINC01352, LINC01474, LINC01505, LINC01697, LINC01798, LINC01829, LINC02015, LINC02023, LINC02185, LINC02268, LINC02408, LINC02544, LIX1, LMO3, LMOD1, LOC100506289, LOC101928731, LOC102724050, LOC107986321, LOC283856, LOC440434, LOC729558, LONRF2, LRAT, LRCH2, LRRC3B, LRRC4C, LRRTM4, LVRN, LYVE1, MAB21L1, MAB21L2, MAGEE2, MAMDC2, MAPK4, MASP1, MEF2C-AS1, MEOX2, METTL24, MFAP5, MGAT4C, MGP, MICU3, MIR133A1HG, MIR8071-1, MMRN1, MORN5, MPPED2, MRGPRE, MS4A1, MS4A12, MSRB3, MUSK, MYH11, MYH2, MYLK, MYO3A, MYOC, MYOCD, MYOM1, MYOT, MYT1L, NALCN, NAP1L2, NBEA, NECAB1, NEFL, NEFM, NEGR1, NETO1, NEUROD1, NEXMIF, NEXN, NGB, NIBAN1, NLGN1, NOS1, NOVA1, NPR3, NPTX1, NPY2R, NRG3, NRK, NRSN1, NRXN1, NSG2, NTNG1, NTRK3, NUDT10, OGN, OLFM3, OMD, OTOP2, OTOP3, P2RX2, P2RY12, PAK3, PAPPA2, PCDH10, PCDH11X, PCDH9, PCOLCE2, PCP4L1, PCSK2, PDZRN4, PEG3, PENK, PGM5, PGM5-AS1, PGM5P4-AS1, PGR, PHOX2B, PI16, PIK3C2G, PIRT, PKHD1L1, PLAAT5, PLCXD3, PLD5, PLIN1, PLIN4, PLN, PLP1, PMP2, POPDC2, POU3F4, PPP1R1A, PRDM6, PRELP, PRG4, PRIMA1, PROKR1, PTCHD1, PTGIS, PTPRQ, PTPRZ1, PYGM, PYY, RANBP3L, RBFOX3, RBM20, RELN, RERGL, RGS13, RGS22, RIC3, RIMS4, RNF150, RNF180, RORB, RSPO2, SCARA5, SCGN, SCN2B, SCN7A, SCN9A, SCNN1G, SCRG1, SEMA3E, SERTM1, SERTM2, SFRP1, SFRP2, SFTPA1, SGCG, SHISAL1, SLC13A5, SLC17A8, SLC30A10, SLC4A4, SLC5A7, SLC6A2, SLC7A14, SLIT2, SLITRK2, SLITRK3, SLITRK4, SMIM28, SMYD1, SNAP25, SNAP91, SORCS1, SORCS3, SPHKAP, SPIB, SPOCK3, SST, ST8SIA3, STMN2, STMN4, STON1-GTF2A1L, STUM, SV2B, SYNM, SYNPO2, SYT10, SYT4, SYT6, TACR1, TAFA4, TCEAL2, TCEAL5, TCF23, TENM1, THBS4, TLL1, TMEFF2, TMEM100, TMEM35A, TMIGD1, TMOD1, TNNT3, TNS1, TNXB, TRARG1, TRDN, UGT2B10, UGT2B4, UNC80, VEGFD, VGLL3, VIT, VSTM2A, VXN, WSCD2, XKR4, ZBTB16, ZDHHC22, ZFHX4, ZMAT4, ZNF385B, ZNF676, ZNF728으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유전자를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 제2 분자아형은 PGP, SLC26A3, HIST1H4C, RUVBL2, RAB19, HIST2H2AC 및 SNORD69에서 선택된 1종 이상의 유전자를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 "PGP" 유전자는 P-당단백질 1(P-glycoprotein 1; PGP)을 암호화하는 유전자이고, 상기 P-당단백질 1은 다중 약물 내성 단백질 1(MDR1), ATP 결합 카세트 서브 패밀리 B 구성원 1(ABCB1) 또는 분화 클러스터 243(CD243)으로도 알려져 있고, 세포 밖으로 많은 이물질을 펌핑하는 세포막의 중요한 단백질 내지 넓은 기질 특이성을 가진 ATP 의존적 유출 펌프이다. 본 발명에서, 상기 P-당단백질 1은 서열번호 7로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서 상기 "SLC26A3" 유전자는 염소 음이온 교환기(Chloride anion exchanger, down-regulated in adenoma; DRA)를 암호화하고, 상기 염소 음이온 교환기는 SAT 계열 음이온 교환기이고, 장 점막에서 황산염 및 기타 음이온을 수송한다. 본 발명에서, 상기 염소 음이온 교환기는 서열번호 8로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서 상기 "HIST1H4C" 유전자는 히스톤 H4(Histone H4)을 인트론 없이 암호화하고, 상기 히스톤 H4는 히스톤 8량체를 형성하는 4가지 핵심 히스톤인 H1, H2, H3, H4 중 하나를 형성한다. 본 발명에서, 상기 히스톤 H4는 서열번호 9로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서 상기 "RAB19" 유전자는 RuB-1 유사 2(RuvB-like 2) 단백질을암호화하며, 박테리아 RubB 유전자와 동족체이다. 본 발명에서, 상기 RuB-1 유사 2 단백질은 서열번호 10으로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서 상기 "HIST2H2AC" 유전자는 히스톤 H2A 유형2-C(Histone H2A type 2-C; HIST2H2AC)를 암호화하고, 상기 히스톤 H2A 유형2-C 단백질은 히스톤 8량체를 형성하는 4가지 핵심 히스톤인 H1, H2, H3, H4 중 하나를 형성하며, 링커 히스톤 H1은 뉴클레오솜 사이의 링커 DNA와 상호 작용하며 염색질을 고차 구조로 압축하는 기능을 한다. 본 발명에서, 상기 히스톤 H2A 유형2-C는 서열번호 11로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서 상기 "SNORD69"는 snoRNA의 C/D 계열에 속하고, 마우스 MBII-210의 인간 orthologue이다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 제2 분자아형은 TMEM160, TRAPPC5, FEZF2, SNHG25, C4orf48, SNORD38A, PRR7, EIF3IP1, MIR3661, LOC440311, SNORD30, PDF, TPGS1, CTU1, FAM173A, 유전자, PRSS2, MIR6807, SPRR2E, ADAT3, HIST1H4L, CDH16, GALR3, DEFA5, FOXI3, SMCR5, LIN28B, MESP1, MIR203A, RAET1E-AS1, ANP32D, BOD1L2, SMARCA5-AS1, RNU4-1, RNU5E-1, CCDC85B, ONECUT3, FAM230C, DBET, UBE2NL, MIR4479, CSNK1A1L, BHLHA9, PITPNM2-AS1, SNORA36A, PRSS56, SPRR2G, MAGEA10, GPR25, SLC32A1, LOC101927972, LKAAEAR1, CT83, HES4, TMEM238, RPRML, SNORD41, PTGER1, ITLN2, WBP11P1, MIR324, RNU5A-1, HLA-L, PNMA5, MIR6891, MT4, MIR6858, HIST1H4A, SHISAL2B, LOC101928372, RNU6ATAC, SKOR2, MIR4737, NACA2, FRMD8P1, REG3A, LOC101927795, MIR4767, RNU5B-1, DDC-AS1, PCSK1N, SNORD3B-2, LOC344967, SNORD48, ZAR1, MIR4665, RPL29P2, RNY1, PTTG3P, GJD3, SBF1P1, CLMAT3, KCNE1B, LRRC26, LCN15, HBA1, IGFBP7-AS1, MIR4449, MIR8075, NOXO1 및 RNA5S9로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유전자를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 예시에서, 상기 제2 분자아형은 C4orf48, CTU1, EIF3IP1, FAM173A, FEZF2, LOC440311, MIR3661, NOXO1, PDF, PRR7, SNHG25, SNORD30, SNORD38A, TMEM160, TPGS1, TRAPPC5으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유전자를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 예시에서, 상기 제2 분자아형은 ADAT3, ANP32D, BHLHA9, BOD1L2, C4orf48, CCDC85B, CDH16, CLMAT3, CSNK1A1L, CTU1, DBET, DDC-AS1, DEFA5, EIF3IP1, FAM173A, FEZF2, FOXI3, FRMD8P1, GALR3, GJD3, GPR25, HBA1, HES4, HIST1H4A, HIST1H4L, HLA-L, IGFBP7-AS1, ITLN2, KCNE1B, LCN15, LKAAEAR1, LOC101927795, LOC101927972, LOC101928372, LOC344967, LRRC26, MAGEA10, MESP1, MIR203A, MIR324, MIR3661, MIR4449, MIR4479, MIR4665, MIR4737, MIR4767, MIR6807, MIR6858, MIR6891, MIR8075, NACA2, NOXO1, ONECUT3, PCSK1N, PDF, PITPNM2-AS1, PNMA5, PRR7, PRSS2, PRSS56, PTGER1, PTTG3P, REG3A, RNA5S9, RNU4-1, RNU5A-1, RNU5B-1, RNU5E-1, RNU6ATAC, RNY1, RPL29P2, RPRML, SBF1P1, SHISAL2B, SKOR2, SLC32A1, SMARCA5-AS1, SMCR5, SNHG25, SNORA36A, SNORD30, SNORD38A, SNORD3B-2, SNORD41, SNORD48, TMEM160, TMEM238, TPGS1, TRAPPC5, UBE2NL, WBP11P1, ZAR1으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유전자를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 항암 치료는 화학 치료, 방사선 치료, 외과적 수술 치료 또는 이들의 조합일 수 있고, 바람직하게는 상기 화학 치료 또는 방사선 치료는 선행 항암 치료일 수 있으며, 보다 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료이거나 또는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 "선행 항암 치료"는 완치 목적의 국소 수술 치료 또는 방사선 치료 시행 전 실시하는 항암 치료이다. 상기 선행 항암 치료는 주변 부위로 암이 진행되어 수술로 완전히 절제하는 것이 불가능한 환자를 대상으로 주로 실시되며, 원발 종양 크기와 범위를 줄여 대장암, 직장암, 두경부 종양, 골육종, 항문암, 유방암 등에서 수술 범위를 축소시켜 주요 장기를 보존할 수 있다.
본 발명에서 상기 "화학 치료"는 CTX라고도 하며 표준화된 화학 요법의 일부로 하나 이상의 항암제를 사용하는 암 치료 유형으로 치료 목적으로 주어지거나 생명을 연장하거나 증상을 줄이는 것을 목표로 할 수 있다.
본 발명에서 상기 "방사선 치료"는 고에너지 방사선을 이용하여 암세포를 죽이는 치료로, 외부방사선 치료, 근접방사선 치료 등이 있을 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 상기 방사선이란 에너지가 공간을 통해 전파되는 현상 또는 전파를 매개하는 물질이라면 제한없이 포함될 수 있다.
본 발명에서 상기 "치료 반응성"이란 개체, 바람직하게는 암 환자의 개체에 대하여 치료의 유효성의 정도를 지칭한다. 예를 들어, 암 환자의 치료에 관련하여 사용될 때 용어 "증가된 반응성" 또는 "좋은 반응성"은 당해 분야에서 공지된 임의의 방법을 이용하여 측정된 경우 치료의 유효성에서 증가를 지칭할 수 있다. 또 다른 예로서, 치료에 대한 암 환자의 반응은 완전 또는 부분 반응으로 특성 규명될 수 있다. 또 다른 예로서, 치료에 대한 암 환자의 증가된 반응성은 전체 생존율, 무질환 생존, 목적 반응 속도, 종양 진행까지 시간, 무진행 생존 또는 치료 실패까지 시간으로 특성 규명될 수 있다.
본 발명의 "예후"란, 질병의 경과 및 사망 또는 생존의 결과를 미리 예측하는 행위를 말하고, "예후 예측"은 질병의 경과 및 사망 또는 생존의 결과를 미리 예측하는 행위를 말한다 상기 예후 또는 예후 예측이란 질환의 경과가 환자의 생리적 또는 환경적 상태에 따라 달라질 수 있으며, 이러한 환자의 상태를 종합적으로 고려하여 치료 전/후 질병의 경과를 예측하는 모든 행위를 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 또한 상기 예후는 암의 조직 내 이주 및 침윤, 다른 조직으로의 전이 및 질병에 기인한 사망 등의 병의 경과 및 완치 여부를 의미할 수 있다. 본 발명의 목적 상, 상기 예후는 직장암 환자의 병의 경과 또는 생존 예후를 의미한다. 본 발명의 목적 상, 상기 예후는 전-전이성, 전이성 암 상태의 동정, 암의 단계 결정 또는 치료에 대한 암의 치료 반응성 결정을 판정하는 것에 해당하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서, 상기 예후는 상기 항암 치료 후 완전 관해, 재발, 전이 또는 사망 여부일 수 있다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 예후는 상기 항암 치료로, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료 뒤 3년 내 원격 전이의 발생 여부 또는 60% 이상의 사망률을 보이는 경우일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 일 예시에서, 상기 예후는 상기 항암 치료로, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료 결과 완전 관해 판정을 받은 뒤 3년 내 원격 전이의 발생 여부 또는 60% 이상의 사망률을 보이는 경우일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 "완전 관해 (complete pathological response; pCR)"란 선행 화학 방사선 치료후에 시행한 전치 수술을 통해 제거된 직장 조직의 병리 검사시 암세포가 발견되지 않은 경우를 의미한다.
본 발명에서 "바이오 마커"란 체내 세포나 혈관, 단백질, DNA, RNA, 대사 물질 등을 이용하여 체내 변화를 알아낼 수 있는 생물학적 지표로, 미국 국립보건원(NIH)은 상기 바이오 마커를 정상적인 생물학적 과정, 질병 진행 상황, 치료 방법에 대한 약물의 반응성을 객관적으로 측정하고 평가할 수 있는 지표라고 정의하였다. 즉, 특정 질병이나 암의 경우 정상이나 병적인 상태를 구분할 수 있거나 치료 반응을 예측할 수 있고 이를 객관적으로 측정할 수 있는 표지자를 의미한다. 따라서 바이오 마커는 정상적인 생물학적 과정, 질병 진행 상황, 치료 방법에 대한 약물의 반응성을 객관적으로 측정하고 평가할 수 있는 역할을 하여야 한다. 활용도에 따라 약물 타깃의 존재를 확인하는 타깃 마커, 병의 유무를 진단하는 진단 마커, 특정 약물에 대한 반응군과 비반응군을 구별할 수 있는 예상 마커, 약물 치료 효과를 모니터링 할 수 있는 대리 표지자 마커, 질병의 예후를 알려주는 예후 바이오 마커 등이 존재한다.
본 발명에서 "종양" 또는 "암"은 세포 주기가 조절되지 않아 세포 분열을 계속하는 질병으로서, 발생 부위에 따라 암종(Carcinoma)과 육종(Sarcoma)으로 나뉜다. 암종(Carcinoma)은 점막, 피부 같은 상피성 세포에서 발생한 악성 종양을 뜻하고, 육종(Sarcoma)은 근육, 결합 조직, 뼈, 연골, 혈관 등의 비상피성 세포에서 발생한 악성 종양을 뜻한다.
본 발명에서 상기 암은 유방암, 자궁암, 식도암, 위암, 뇌암, 직장암, 대장암, 폐암, 피부암, 난소암, 자궁경부암, 신장암, 혈액암, 췌장암, 전립선암, 고환암, 후두암, 구강암, 두경부암, 갑상선암, 간암, 방광암, 골육종, 림프종 및 백혈병으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 암일 수 있고, 바람직하게는 직장암일 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 제1 분자아형 및 제2 분자아형 중 적어도 하나의 유전자 또는 이에 의해 암호화되는 단백질의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 암 환자에 대한 항암 치료의 치료 반응성 예측, 항암 치료 후 예후 예측 또는 항암 치료 전 선행화학요법 대상환자 감별을 위한 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 제1 분자아형 및 제2 분자아형에 관한 기재는 상기 바이오마커 조성물에 기재된 바와 중복되어 명세서의 과도한 복잡을 피하기 위해 그 기재를 생략한다.
본 발명에서 "발현" 또는 "발현 수준"은 전사 및 번역을 포함할 수 있다. 발현 수준의 증가는 예를 들어, 폴리펩티드를 암호화하는 유전자의 수의 증가, 유전자의 전사의 증가(예를 들어, 구성성 프로모터의 제어하에 유전자를 배치함으로써), 유전자의 번역의 증가, 경쟁 유전자의 낙아웃 또는 이들 및/또는 다른 방법의 조합을 포함하는 다수의 방법에 의할 수 있고, 발현의 감소는 유전자 수의 감소, 유전자의 전사의 감소, 경쟁 유전자의 발현 등에 의할 수 있다. 또한, 상기 제1 분자아형 또는 제2 분자아형의 발현수준은 비교유전자의 발현수준과 비교하여 정규화시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 제1 분자아형 및 제2 분자아형에서 선택된 1종 이상의 단백질의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 올리고펩타이드, 리간드, PNA(peptide nucleic acid) 및 앱타머(aptamer)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 "항체"는 항원과 특이적으로 결합하여 항원-항체 반응을 일으키는 물질을 가리킨다. 본 발명의 목적상, 항체는 상기 단백질들 각각에 대해 특이적으로 결합하는 항체를 의미한다. 본 발명의 항체는 다클론 항체, 단클론 항체 및 재조합 항체를 모두 포함한다. 상기 항체는 당업계에 널리 공지된 기술을 이용하여 용이하게 제조될 수 있다. 예를 들어, 다클론 항체는 상기 단백질의 항원을 동물에 주사하고 동물로부터 채혈하여 항체를 포함하는 혈청을 수득하는 과정을 포함하는 당 업계에 널리 공지된 방법에 의해 생산될 수 있다. 이러한 다클론 항체는 염소, 토끼, 양, 원숭이, 말, 돼지, 소, 개 등의 임의의 동물로부터 제조될 수 있다. 또한, 단클론 항체는 당 업계에 널리 공지된 하이브리도마 방법(hybridoma method; Kohler 및 Milstein (1976) European Journal of Immunology 6:511-519 참조), 또는 파지 항체 라이브러리 기술(Clackson et al, Nature, 352:624-628, 1991; Marks et al, J. Mol. Biol., 222:58, 1-597, 1991 참조)을 이용하여 제조될 수 있다. 상기 방법으로 제조된 항체는 겔 전기영동, 투석, 염 침전, 이온교환 크로마토그래피, 친화성 크로마토그래피 등의 방법을 이용하여 분리, 정제될 수 있다. 또한, 본 발명의 항체는 2개의 전장의 경쇄 및 2개의 전장의 중쇄를 갖는 완전한 형태뿐만 아니라, 항체 분자의 기능적인 단편을 포함한다. 항체 분자의 기능적인 단편이란, 적어도 항원 결합 기능을 보유하고 있는 단편을 의미하며, Fab, F(ab'), F(ab')2 및 Fv 등이 있다.
본 발명에서 상기 "올리고펩타이드"는 펩타이드로 2 내지 20 개의 아미노산으로 구성되며 디 펩타이드, 트리 펩타이드, 테트라 펩타이드 및 펜타 펩타이드를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 상기 "PNA(Peptide Nucleic Acid)"는 인공적으로 합성된, DNA 또는 RNA와 비슷한 중합체를 가리키며, 1991년 덴마크 코펜하겐 대학교의 Nielsen, Egholm, Berg와 Buchardt 교수에 의해 처음으로 소개되었다. DNA는 인산-리보스당 골격을 갖는데 반해, PNA는 펩타이드 결합에 의해 연결된 반복된 N-(2-아미노에틸)-글리신 골격을 가지며, 이로 인해 DNA 또는 RNA에 대한 결합력과 안정성이 크게 증가되어 분자 생물학, 진단 분석 및 안티센스 치료법에 사용되고 있다. PNA는 문헌[Nielsen PE, Egholm M, Berg RH, Buchardt O (December 1991). "Sequence-selective recognition of DNA by strand displacement with a thymine-substituted polyamide". Science 254 (5037): 1497-1500]에 상세하게 개시되어 있다.
본 발명에서 상기 "앱타머"는 올리고핵산 또는 펩타이드 분자이며, 앱타머의 일반적인 내용은 문헌[Bock LC et al., Nature 355(6360):5646(1992); Hoppe-Seyler F, Butz K "Peptide aptamers: powerful new tools for molecular medicine". J Mol Med. 78(8):42630(2000); Cohen BA, Colas P, Brent R. "An artificial cell-cycle inhibitor isolated from a combinatorial library". Proc Natl Acad Sci USA. 95(24): 142727(1998)]에 상세하게 개시되어 있다.
본 발명에서, 상기 제1 분자아형 및 제2 분자아형의 발현 수준을 측정하는 제제는, RNA 시컨싱 (RNAseq) 또는 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 및 안티센스 뉴클레오티드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 "프라이머"는 표적 유전자 서열을 인지하는 단편으로서, 정방향 및 역방향의 프라이머 쌍을 포함하나, 바람직하게는, 특이성 및 민감성을 가지는 분석 결과를 제공하는 프라이머 쌍이다. 프라이머의 핵산 서열이 시료 내 존재하는 비-표적 서열과 불일치하는 서열이어서, 상보적인 프라이머 결합 부위를 함유하는 표적 유전자 서열만 증폭하고 비특이적 증폭을 유발하지 않는 프라이머일 때, 높은 특이성이 부여될 수 있다.
본 발명에서 상기 "프로브"란 시료 내의 검출하고자 하는 표적 물질과 특이적으로 결합할 수 있는 물질을 의미하며, 상기 결합을 통하여 특이적으로 시료 내의 표적 물질의 존재를 확인할 수 있는 물질을 의미한다. 프로브의 종류는 당 업계에서 통상적으로 사용되는 물질로서 제한은 없으나, 바람직하게는 PNA(peptide nucleic acid), LNA(locked nucleic acid), 펩타이드, 폴리펩타이드, 단백질, RNA 또는 DNA일 수 있으며, 가장 바람직하게는 PNA이다. 보다 구체적으로, 상기 프로브는 바이오 물질로서 생물에서 유래되거나 이와 유사한 것 또는 생체 외에서 제조된 것을 포함하는 것으로, 예를 들어, 효소, 단백질, 항체, 미생물, 동식물 세포 및 기관, 신경세포, DNA, 및 RNA일 수 있으며, DNA는 cDNA, 게놈 DNA, 올리고뉴클레오타이드를 포함하며, RNA는 게놈 RNA, mRNA, 올리고뉴클레오타이드를 포함하며, 단백질의 예로는 항체, 항원, 효소, 펩타이드 등을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 "LNA(Locked nucleic acids)"란, 2'-O, 4'-C 메틸렌 브릿지를 포함하는 핵산 아날로그를 의미한다 [J Weiler, J Hunziker and J Hall Gene Therapy (2006) 13, 496.502]. LNA 뉴클레오사이드는 DNA와 RNA의 일반적 핵산 염기를 포함하며, Watson-Crick 염기 쌍 규칙에 따라 염기 쌍을 형성할 수 있다. 하지만, 메틸렌 브릿지로 인한 분자의 'locking'으로 인해, LNA는 Watson-Crick 결합에서 이상적 형상을 형성하지 못하게 된다. LNA가 DNA 또는 RNA 올리고뉴클레오티드에 포함되면, LNA는 보다 빠르게 상보적 뉴클레오티드 사슬과 쌍을 이루어 이중 나선의 안정성을 높일 수 있다. 본 발명에서 상기 "안티센스"는 안티센스 올리고머가 왓슨-크릭 염기쌍 형성에 의해 RNA 내의 표적 서열과 혼성화되어, 표적서열 내에서 전형적으로 mRNA와 RNA: 올리고머 헤테로이중체의 형성을 허용하는, 뉴클레오티드 염기의 서열 및 서브유닛간 백본을 갖는 올리고머를 의미한다. 올리고머는 표적 서열에 대한 정확한 서열 상보성 또는 근사 상보성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 상기 제1 분자아형 및 제2 분자아형에 해당하는 유전자의 서열 정보는 알려져 있으므로, 당업자라면 이를 바탕으로 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 또는 안티센스 뉴클레오티드를 용이하게 디자인할 수 있을 것이며 또한 특정 디자인 없이도 일반적인 RNA 시컨싱 방법을 통해 정량 분석이 가능하다.
본 발명에서, 상기 항암 치료는 화학 치료, 방사선 치료, 외과적 수술적 치료 또는 이들의 조합인 것일 수 있고, 바람직하게는 상기 화학 치료 또는 방사선 치료는 선행 항암 치료일 수 있으며, 보다 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료이거나 또는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 예후 예측은 상기 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 또는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료 뒤의 생존율을 예측하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 일 예시에서, 상기 예후 예측은 상기 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 또는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료 뒤의 완전 관해 여부를 예측하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 일 예시에서, 상기 예후 예측은 상기 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 또는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료 뒤의 암의 재발 여부를 예측하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 일 예시에서, 상기 예후 예측은 상기 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료 뒤 암의 전이 여부를 예측하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 일 예시에서, 상기 예후 예측은 상기 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료 뒤 3년 이내 원격 전이 발생 여부 또는 사망률이 60% 이상인지 여부를 예측하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 일 예시에서, 상기 예후 예측은 상기 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료 결과 완전 관해 판정을 받은 뒤 3년 이내 원격 전이 발생 여부 또는 사망률이 60% 이상인지 여부를 예측하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 암은 유방암, 자궁암, 식도암, 위암, 뇌암, 직장암, 대장암, 폐암, 피부암, 난소암, 자궁경부암, 신장암, 혈액암, 췌장암, 전립선암, 고환암, 후두암, 구강암, 두경부암, 갑상선암, 간암, 방광암, 골육종, 림프종 및 백혈병으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 암일 수 있고, 바람직하게는 직장암일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 본 발명의 조성물을 포함하는 암 환자에 대한 항암 치료의 치료 반응성 예측, 항암 치료 후 예후 예측 또는 항암 치료 전 선행화학요법 대상환자 감별을 위한 키트에 관한 것이다.
본 발명에서 "키트"는 바이오 마커 성분에 특이적으로 결합하는 프로브 또는 항체를 검출 가능한 표지로 표지하여 바이오 마커의 발현 수준을 평가할 수 있는 도구를 말한다. 프로브 또는 항체 관련하여 검출 가능한 물질을 기질과의 반응에 의해서 직접적으로 표지하는 것뿐만 아니라, 직접적으로 표지된 다른 시약과의 반응성에 의한 발색하는 표지체가 접합된 간접적 표지도 포함한다. 상기 표지체와 발색 반응할 발색 기질 용액, 세척액 및 기타 다른 용액 등을 포함할 수 있으며, 사용되는 시약 성분을 포함하여 제작될 수 있다. 본 발명에서 키트는 RT-PCR을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있으며, 마커 유전자에 대한 특이적인 각각의 프라이머 쌍 외에도 테스트 튜브, 반응 완충액, 데옥시뉴클레오티드(dNTPs), Taq-중합효소, 역전사효소, DNase, RNase 억제제, 멸균수 등을 포함할 수 있다. 또한, 키트는 DNA 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 예후 예측용 유전자를 검출하기 위한 키트일 수 있다. DNA 칩 키트는 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA가 프로브로 부착되어 있는 기판을 포함하고 기판은 정량 대조군 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA를 포함할 수 있다. 본 발명의 키트는 당 업계에 공지되어 있는 것이라면, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 상기 키트는 RT-PCR 키트, DNA 칩 키트, ELISA 키트, 단백질 칩 키트, 래피드(rapid) 키트 또는 MRM(Multiple reaction monitoring) 키트일 수 있다.
본 발명의 상기 키트는 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분 조성물, 용액 또는 장치를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명에서 상기 키트는 역전사 중합효소반응을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 더 포함할 수 있다. 역전사 중합효소반응 키트는 마커 단백질을 암호화하는 유전자에 대해 특이적인 프라이머 쌍을 포함한다. 프라이머는 상기 유전자의 핵산 서열에 특이적인 서열을 가지는 뉴클레오티드로써, 약 7 bp 내지 50 bp의 길이, 보다 바람직하게는 약 10 bp 내지 30 bp의 길이를 가질 수 있다. 또한 대조군 유전자의 핵산 서열에 특이적인 프라이머를 포함할 수 있다. 그 외 역전사 중합효소반응 키트는 테스트 튜브 또는 다른 적절한 용기, 반응 완충액(pH 및 마그네슘 농도는 다양), 데옥시뉴클레오타이드(dNTPs), Taq-폴리머라아제 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNase 억제제 DEPC-수(DEPC-water), 멸균수 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 키트는 DNA 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함할 수 있다. DNA 칩 키트는 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA 또는 올리고뉴클레오티드(oligonucleotide)가 부착되어 있는 기판, 및 형광표지 프로브를 제작하기 위한 시약, 제제, 효소 등을 포함할 수 있다. 또한 기판은 대조군 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA 또는 올리고뉴클레오티드를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 키트는 ELISA를 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함할 수 있다. ELISA 키트는 상기 단백질에 대해 특이적인 항체를 포함한다. 항체는 마커 단백질에 대한 특이성 및 친화성이 높고 다른 단백질에 대한 교차 반응성이 거의 없는 항체로, 단클론 항체, 다클론 항체 또는 재조합 항체이다. 또한 ELISA 키트는 대조군 단백질에 특이적인 항체를 포함할 수 있다. 그 외 ELISA 키트는 결합된 항체를 검출할 수 있는 시약, 예를 들면, 표지된 2차 항체, 발색단(chromophores), 효소(예: 항체와 컨주게이트됨) 및 그의 기질 또는 항체와 결합할 수 있는 다른 물질 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 키트에서 항원-항체 결합반응을 위한 고정체로는 니트로셀룰로오즈 막, PVDF 막, 폴리비닐(polyvinyl) 수지 또는 폴리스티렌(polystyrene) 수지로 합성된 웰 플레이트(Well plate), 유리로 된 슬라이드 글래스 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 상기 키트에서 2차 항체의 표지체는 발색 반응을 하는 통상의 발색제가 바람직하며, HRP(horseradish peroxidase), 염기성 탈인산화효소(alkaline phosphatase), 콜로이드 골드(coloid gold), FITC(폴리 L-라이신-플루오르세인 아이소티오시아네이트), RITC(로다민-B-아이소티오시아네이트) 등의 형광물질(fluorescein) 및 색소(dye) 등의 표지체가 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 상기 키트에서 발색을 유도하기 위한 발색 기질은 발색 반응을 하는 표지체에 따라 사용하는 것이 바람직하며, TMB(3,3',5,5'-테트라메틸 베지딘), ABTS[2,2'-아지노-비스(3-에틸벤조티아졸린-6-설폰산)], OPD(o-페닐렌다이아민) 등을 사용할 수 있다. 이때, 발색 기질은 완충 용액(0.1 M NaAc, pH 5.5)에 용해된 상태로 제공되는 것이 더욱 바람직하다. TMB와 같은 발색기질은 이차 항체 접합체의 표지체로 사용된 HRP에 의해 분해되어 발색 침적체를 생성하고, 이 발색 침적체의 침적 정도를 육안으로 확인함으로써 상기 마커 단백질들의 존재 유무를 검출한다.
본 발명의 상기 키트에서 세척액은 인산염 완충 용액, NaCl 및 트윈 20(Tween 20)을 포함하는 것이 바람직하며, 0.02 M 인산염 완충용액, 0.13 M NaCl, 및 0.05% 트윈 20으로 구성된 완충 용액(PBST)이 더욱 바람직하다. 세척액은 항원-항체 결합 반응 후 항원-항체 결합체에 2차 항체를 반응시킨 다음 적당량을 고정체에 첨가하여 3 내지 6회 세척한다. 반응 정지 용액은 황산 용액(H2SO4)이 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 키트를 이용하여 항암 치료에 대한 감수성 정도 또는 치료 반응성, 그리고 상기 치료 후 예후, 병기, 암 전이 가능성, 재발 가능성 또는 생존율 등을 진단할 수 있다.
본 발명에서 상기 암은 유방암, 자궁암, 식도암, 위암, 뇌암, 직장암, 대장암, 폐암, 피부암, 난소암, 자궁경부암, 신장암, 혈액암, 췌장암, 전립선암, 고환암, 후두암, 구강암, 두경부암, 갑상선암, 간암, 방광암, 골육종, 림프종 및 백혈병으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 암일 수 있고, 바람직하게는 직장암일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제1 분자아형 및 제2 분자아형 중 적어도 하나의 유전자 또는 이에 의해 암호화되는 단백질의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는 항암 치료의 치료 반응성 예측, 항암 치료 후 예후 예측 또는 항암 치료 전 선행화학요법 대상환자 감별을 위한 정보 제공 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 "개체"란, 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 개체로서, 상기 항암 치료를 받은 개체 내지 암 환자일 수 있으며, 포유동물을 모두 포함할 수 있다. 여기서, 상기 포유동물의 예로는 인간, 비-인간 영장류, 예컨대 침팬지, 다른 유인원 또는 원숭이 종; 축산 동물, 예컨대 소, 말, 양, 염소, 돼지; 사육 동물, 예컨대 토끼, 개 또는 고양이; 실험 동물, 예를 들어 설치류, 예컨대 래트, 마우스 또는 기니아 피그 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 "생물학적 시료"는 개체로부터 얻어지거나 개체로부터 유래된 임의의 물질, 생물학적 체액, 조직 또는 세포를 의미하는 것으로, 예를 들면, 전혈(whole blood), 백혈구(leukocytes), 말초혈액 단핵 세포(peripheral blood mononuclear cells), 백혈구 연층(buffy coat), 혈장(plasma), 혈청(serum), 객담(sputum), 눈물(tears), 점액(mucus), 세비액(nasal washes), 비강 흡인물(nasal aspirate), 호흡(breath), 소변(urine), 정액(semen), 침(saliva), 복강 세척액(peritoneal washings), 복수(ascites), 낭종액(cystic fluid), 뇌척수막 액(meningeal fluid), 양수(amniotic fluid), 선액(glandular fluid), 췌장액(pancreatic fluid), 림프액(lymph fluid), 흉수(pleural fluid), 유두 흡인물(nipple aspirate), 기관지 흡인물(bronchial aspirate), 활액(synovial fluid), 관절 흡인물(joint aspirate), 기관 분비물(organ secretions), 세포(cell), 세포 추출물(cell extract) 또는 뇌척수액(cerebrospinal fluid)을 포함할 수 있지만, 바람직하게는 치료를 시작하기 이전에 개체로부터 얻어진 암조직을 의미한다.
본 발명에서 상기 제1 분자아형 및 제2 분자아형에 관한 기재는 상기 바이오마커 조성물에 기재된 바와 중복되어 명세서의 과도한 복잡을 피하기 위해 그 기재를 생략한다.
본 발명에서 상기 제1 분자아형 및 제2 분자아형 중 적어도 하나의 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 및 안티센스 뉴클레오티드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서, 상기 제1 분자아형 및 제2 분자아형 중 적어도 하나의 유전자 발현 수준의 측정은 역전사 중합효소반응(RT-PCR), 경쟁적 역전사 중합효소반응(Competitive RT-PCR), 실시간 역전사 중합효소반응(Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅(Northern blotting) 또는 DNA 칩에 의할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1 분자아형 및 제2 분자아형 중 적어도 하나의 유전자에 의해 암호화되는 단백질의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 올리고펩타이드, 리간드, PNA(peptide nucleic acid) 및 앱타머(aptamer)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 정보 제공 방법에서 항체, 올리고펩타이드, 리간드, PNA(peptide nucleic acid), 앱타머(aptamer) 등에 관한 기재는 앞서 기재된 바와 중복되어 명세서의 과도한 복잡을 피하기 위하여 이하 그 자세한 기재를 생략한다.
본 발명에서 상기 제1 분자아형 및 제2 분자아형 중 적어도 하나의 유전자에 의해 암호화되는 단백질 발현 수준의 측정은 단백질 칩 분석, 면역 측정법, 리간드 바인딩 어세이, MALDI-TOF(Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) 분석, SELDI-TOF(Sulface Enhanced Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) 분석, 방사선 면역 분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 보체 고정 분석법, 2차원 전기영동 분석, 액상 크로마토그래피-질량분석(liquid chromatography-Mass Spectrometry, LC-MS), LC-MS/MS(liquid chromatography-Mass Spectrometry/ Mass Spectrometry), 웨스턴 블랏팅 또는 ELISA(enzyme linked immunosorbentassay)에 의해 수행될 수 있다.
본 발명에서, 상기 항암 치료는 화학 치료, 방사선 치료, 외과적 수술 치료 또는 이들의 조합일 수 있고, 바람직하게는 상기 화학 치료 또는 방사선 치료는 선행 항암 치료일 수 있으며, 보다 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료이거나 또는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 예후 예측은 상기 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료 뒤 생존율을 예측하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 일 예시에서, 상기 예후 예측은 상기 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료 뒤 완전 관해 여부를 예측하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 일 예시에서, 상기 예후 예측은 상기 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료 뒤 암의 재발 여부를 예측하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 일 예시에서, 상기 예후 예측은 상기 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료 뒤 암의 전이 여부를 예측하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 일 예시에서, 상기 예후가 나쁘다고 예측하는 것은 상기 선행화학방사선 표준 치료 결과 완전 관해 판정을 받은 후 3년 내 상기 원격 전이 및 사망률이 60% 이상인 경우에 해당하는 것일 수 있다.
본 발명에서, 상기 개체의 TNM 병기, 연령, 성별, 관해 판정 여부 또는 이들이 조합된 정보를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서, 상기 "TNM 병기"는, 악성 종양의 TNM 분류는 암의 확산 정도를 분류하기 위해 세계적으로 인정된 표준이고, 종양 또는 암의 해부학 적 정도를 분류하는 체계이다. 상기 TNM 병기에서 T는 일차 종양의 크기와 주변 조직을 침범했는지 여부를 나타내고, N은 근처 림프절 관련성을 나타내며, M은 원격 전이를 나타낸다.
본 발명에서, 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제1 분자아형 또는 이에 의해 암호화되는 단백질이 발현되거나, 발현 수준이 대조군에 비해 높을 경우, 상기 항암 치료의 치료 반응성이 낮을 것으로 예측할 수 있다. 예를 들면, 제1 분자아형 또는 이에 의해 암호화되는 단백질의 발현 수준이 대조군에 비하여 높은 경우, 선행화학방사선 표준 치료의 치료 반응성 또는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료의 치료 반응성이 낮을 것으로 예측할 수 있다.
본 발명에서, 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제1 분자아형이 발현되거나, 발현 수준이 대조군에 비해 높을 경우, 상기 항암 치료 후 예후가 나쁠 것으로 예측할 수 있다. 예를 들면, 제1 분자아형 또는 이에 의해 암호화되는 단백질의 발현 수준이 대조군에 비하여 높은 경우, 선행화학방사선 표준 치료 후 예후 또는 선행화학방사선 표준 치료를 수행한 뒤 외과적 수술 치료 후 예후가 나쁠 것으로 예측할 수 있으며, 구체적으로는 생존율이 낮거나, 재발 확률이 높거나, 전이 확률이 높은 것으로 예측할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 측정된 제1 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 후 완전 관해 판정을 받지 않은 경우, 예후가 나쁠 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 다른 일 예시에서, 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제1 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 상기 개체의 TNM 병기가 T3 또는 T4 단계인 경우, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 또는 선행화학방사선 표준 치료를 수행한 뒤 외과적 수술 치료 후 예후가 나쁠 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 예시에서, 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제1 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 상기 개체의 TNM 병기가 N1 또는 N2 단계일 경우, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 또는 외과적 수술 후 예후가 나쁠 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 예시에서, 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제1 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 상기 개체의 TNM 병기가 T3 또는 T4 단계이며, N1 또는 N2 단계일 경우, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 또는 외과적 수술 후 예후가 나쁠 것으로 예측할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 예시에서, 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 측정된 제2 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 후 완전 관해 판정을 받지 않은 경우, 예후가 좋을 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 다른 일 예시에서, 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 측정된 제2 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 후 완전 관해 판정을 받은 경우, 항암 치료 후 예후가 좋을 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 다른 일 예시에서, 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제2 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 상기 개체의 TNM 병기가 T0, T1 또는 T2 단계인 경우, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 또는 선행화학방사선 표준 치료를 수행한 뒤 외과적 수술 치료 후 예후가 좋을 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 예시에서, 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제2 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 상기 개체의 TNM 병기가 N0 단계일 경우, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 또는 외과적 수술 후 예후가 좋을 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 예시에서, 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제2 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 상기 개체의 TNM 병기가 T0, T1, T2 단계이며, N0 단계일 경우, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 또는 외과적 수술 후 예후가 나쁠 것으로 예측할 수 있다.
본 발명에서, 상기 "대조군"은 정상 개체에서의 상기 제1 분자아형 또는 제2 분자아형 또는 이에 의해 암호화되는 단백질의 발현 수준이거나, 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 개체, 특히는 암을 진단받은 개체에서의 해당 유전자또는 단백질의 발현 수준의 평균 값 또는 중앙 값일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 제1 분자아형 또는 이에 의해 암호화되는 단백질의 발현 수준이 대조군에 비해 높은 경우, 항암 치료를 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 항암 치료는 화학 치료일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서, 제2 분자아형 또는 이에 의해 암호화되는 단백질의 발현 수준이 대조군에 비해 높은 경우 및 완전 관해 판정이 되지 않은 경우, 항암 치료를 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 항암 치료는 화학 치료일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서, 상기 암은 유방암, 자궁암, 식도암, 위암, 뇌암, 직장암, 대장암, 폐암, 피부암, 난소암, 자궁경부암, 신장암, 혈액암, 췌장암, 전립선암, 고환암, 후두암, 구강암, 두경부암, 갑상선암, 간암, 방광암, 골육종, 림프종 및 백혈병으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 암일 수 있고, 바람직하게는 직장암일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제1 분자아형 및 제2 분자아형 중 적어도 하나의 유전자 또는 이에 의해 암호화되는 단백질의 발현 수준을 측정하는 측정부; 및 상기 제1 분자아형 및 제2 분자아형 중 적어도 하나의 유전자 또는 이에 의해 암호화되는 단백질의 발현 수준으로부터 상기 개체에 대한 항암 치료의 치료 반응성 또는 항암 치료 후 예후 예측 정보를 제공하는 연산부를 포함하는, 항암 치료의 치료 반응성 예측, 항암 치료 후 예후 예측 또는 항암 치료 전 선행화학요법 대상환자 감별을 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명에서, 상기 개체, 생물학적 시료 및 발현 수준 측정에 관한 기재는 상기 항암 치료의 치료 반응성 예측, 항암 치료 후 예후 예측 또는 항암 치료 전 선행화학요법 대상환자 감별을 위한 조성물 및 정보 제공 방법에 기재된 바와 중복되어 명세서의 과도한 복잡을 피하기 위해 그 기재를 생략한다.
또한 본 발명에서, 상기 제1 분자아형 및 제2 분자아형에 관한 기재는 상기 바이오마커 조성물에 기재된 바와 중복되어 명세서의 과도한 복잡을 피하기 위해 그 기재를 생략한다.
본 발명에서, 상기 항암 치료는 화학 치료, 방사선 치료, 외과적 수술 치료 또는 이들의 조합일 수 있고, 바람직하게는 상기 화학 치료 또는 방사선 치료는 선행 항암 치료일 수 있으며, 보다 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료이거나 또는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 예후가 나쁘다고 예측하는 것은 상기 선행화학방사선 표준 치료 결과 완전 관해 판정을 받은 후 3년 내 상기 원격 전이 및 사망률이 60% 이상인 경우에 해당하는 것일 수 있다.
본 발명에서, 상기 예후 예측 정보를 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 출력부는 장치에 정보를 출력할 수 있는 것이면 제한없이 포함되며, 상기 장치는 웹 페이지, 어플리케이션 등으로 정보를 출력하는 것이면 제한없이 포함되어 예를 들어 컴퓨팅 디바이스, 모바일 디바이스, 서버 등을 포함할 수 있다.
본 발명에서, 상기 개체의 TNM 병기, 연령, 성별, 관해 판정 여부 또는 이들의 조합된 정보를 입력 받는 입력부를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서, 상기 연산부는 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제1 분자아형 또는 이에 의해 암호화되는 단백질이 발현되거나, 발현 수준이 대조군에 비해 높은 경우, 상기 항암 치료의 치료 반응성이 낮은 것으로 예측할 수 있고, 예를 들면, 제1 분자아형 또는 이에 의해 암호화되는 단백질의 발현 수준이 대조군에 비하여 높은 경우, 선행화학방사선 표준 치료 또는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료의 치료 반응성이 낮은 것으로 예측할 수 있다.
본 발명에서, 상기 연산부는 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제1 분자아형이 발현되거나, 발현 수준이 대조군에 비해 높을 경우, 상기 항암 치료 후 예후가 나쁠 것으로 예측할 수 있다. 예를 들면, 제1 분자아형 또는 이에 의해 암호화되는 단백질의 발현 수준이 대조군에 비하여 높은 경우, 선행화학방사선 표준 치료 후 예후 또는 선행화학방사선 표준 치료를 수행한 뒤 외과적 수술 치료 후 예후가 나쁠 것으로 예측할 수 있으며, 구체적으로는 생존율이 낮거나, 재발 확률이 높거나, 전이 확률이 높은 것으로 예측할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예시에서, 상기 연산부는 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 측정된 제1 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 후 완전 관해 판정을 받지 않은 경우, 예후가 나쁠 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 다른 일 예시에서, 상기 연산부는 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제1 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 상기 개체의 TNM 병기가 T3 또는 T4 단계인 경우, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 또는 선행화학방사선 표준 치료를 수행한 뒤 외과적 수술 치료 후 예후가 나쁠 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 예시에서, 상기 연산부는 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제1 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 상기 개체의 TNM 병기가 N1 또는 N2 단계일 경우, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 또는 외과적 수술 후 예후가 나쁠 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 예시에서, 상기 연산부는 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제1 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 상기 개체의 TNM 병기가 T3 또는 T4 단계이며, N1 또는 N2 단계일 경우, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 또는 외과적 수술 후 예후가 나쁠 것으로 예측할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 예시에서, 상기 연산부는 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 측정된 제2 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 후 완전 관해 판정을 받지 않은 경우, 예후가 좋을 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 다른 일 예시에서, 상기 연산부는 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 측정된 제2 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 후 완전 관해 판정을 받은 경우, 항암 치료 후 예후가 좋을 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 다른 일 예시에서, 상기 연산부는 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제2 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 상기 개체의 TNM 병기가 T0, T1 또는 T2 단계인 경우, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 또는 선행화학방사선 표준 치료를 수행한 뒤 외과적 수술 치료 후 예후가 좋을 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 예시에서, 상기 연산부는 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제2 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 상기 개체의 TNM 병기가 N0 단계일 경우, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 또는 외과적 수술 후 예후가 좋을 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 예시에서, 상기 연산부는 상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제2 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 상기 개체의 TNM 병기가 T0, T1, T2 단계이며, N0 단계일 경우, 항암 치료, 바람직하게는 선행화학방사선 표준 치료 또는 외과적 수술 후 예후가 나쁠 것으로 예측할 수 있다.
본 발명에서, 상기 대조군은 정상 개체에서의 상기 제1 분자아형 또는 제2 분자아형 또는 이에 의해 암호화되는 단백질의 발현 수준이거나, 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 개체, 특히는 암을 진단받은 개체에서의 해당 유전자의 발현 수준의 평균 값일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 암은 유방암, 자궁암, 식도암, 위암, 뇌암, 직장암, 대장암, 폐암, 피부암, 난소암, 자궁경부암, 신장암, 혈액암, 췌장암, 전립선암, 고환암, 후두암, 구강암, 두경부암, 갑상선암, 간암, 방광암, 골육종, 림프종 및 백혈병으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 암일 수 있고, 바람직하게는 직장암일 수 있다.
본 발명에 의하는 경우, 암 환자, 특히 직장암 환자에 대한 항암 치료로, 바람직하게는 선행화학방사선 치료 또는 외과적 수술의 치료 반응성이나 상기 치료 후 예후를 예측할 수 있고, 예측된 예후에 따라 적절한 치료 또는 모니터링 계획을 세울 수 있는 이점을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 준비예 2에 따른, 본 연구설계의 흐름을 보여주는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 준비예 7에 따른, 2-5개의 rank 로 비부정 행렬 인수분해(Non-negative matrix factorization; NMF)를 이용한 TCGA 직장암 데이터 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 준비예 7에 따른, 2-5개의 rank 로 비부정 행렬 인수분해 수행하여 TCGA 직장암 데이터를 분석한 결과를 컨센서스 클러스터링(consensus clustering)으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 준비예 8에 따른, Gene set enrichment analysis 결과 1번 분자아형은 상피간엽이행(epithelial mesenchymal transition, EMT) 및 암줄기세포의 성격을 가지는 것을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 준비예 9에 따른, 직장암 고유 분자아형과 대장암 분자아형의 차이를 보기 위해 수행한 유전자군 농축 분석 결과를 표시한 그림으로 1번 분자아형은 줄기세포의 특징을 가지는 것을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실험예 1에 따른, 1차로 선택된 유전자군에 의해 분류된 아형에 따른 연세 암병원 직장암 환자 230명의 무병생존율(Disease-free survival; DFS)를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 2차로 선택된 유전자군에 의해 분류된 아형에 따른 환자의 무병생존율(Disease-free survival; DFS)를 나타낸 것이다
도 8은 본 발명의 실험예 2에 따른, 분자아형에 따른 직장암 환자의 무병생존율 (DFS) 차이를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 실험예 2에 따른, 관해 판정 여부에 따른 직장암 환자의 생존율 (OS) 차이를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 실험예 4에 따른, N 단계에 따른 직장암 환자의 무병생존율 차이를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 실험예 4에 따른, 분자아형 및 N 단계에 따른 직장암 환자의 무병생존율 차이를 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 실험예 4에 따른, N 단계에 따른 직장암 환자의 생존율 차이를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 실험예 4에 따른, 분자아형 및 N 단계에 따른 직장암 환자의 생존율 차이를 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명의 실험예 5에 따른, CMS 분자아형의 직장암 환자의 무병생존율 예후 예측 능력을 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 실험예 5에 따른, CRIS 분자아형의 직장암 예후 예측 능력을 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명의 실시예 1에 따른, 제1 분자아형 및 제2 분자아형 및 환자의 병리 특성에 따른 직장암 치료 프로토콜을 나타낸 것이다.
본 발명의 일 목적은 항암 치료의 치료 반응성 또는 항암 치료 후 예후를 정확하고 간편하게 예측할 수 있는 바이오 마커 조성물을 제공하고자 한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예
[준비예 1] 연구 코호트
직장암 특이 분자아형 분류기를 개발하기 위해, The Cancer Genome Atlas 프로젝트에서 다운로드 한 177 명의 직장암 환자로부터 공개적으로 이용 가능한 RNAseq 데이터 및 연세 암병원의 230 명의 직장암 사례로 구성된 검증 코호트의 RNAseq 데이터로 이루어진 총 2 개의 임상 코호트를 사용했다.
[준비예 2] 연구 설계
도 1은 본 연구설계의 대략적인 흐름을 보여주는 순서도이다.
직장암 고유의 분자아형을 발견하기 위해 비부정 행렬 인수분해(Non-negative matrix factorization; NMF)를 사용하고 동정된 아형들 사이에서 다르게 발현된 유전자를 DEseq2 패키지를 사용하여 확인하였다. DEseq2 데이터의 유전자군 농축 분석 (gene set enrichment analysis)에 기초하여, 본 발명자들은 화학 요법 및 예후에 대한 반응을 예측하는데 있어서 분자아형의 역할에 대한 임상 가설을 수립하고, 연세 암병원에서 진단 및 치료된 직장암 230건에서 전향 적으로 시험되었다. 연세 암병원 직장암 환자군을 분자아형으로 분류하기 위하여 DESeq2 분석시 2배 이상 발현량이 차이나며 p-value 가 10-5 미만인 유전자 522개를 이용하여 분자아형 분류 유전자 목록을 구성하였다. 또한 발견된 분자아형에 대한 최적의 분류 유전자 목록을 개발하기 위해 Microarray의 예측 분석 (Prediction Analysis of Microarray)을 사용하였다.
[준비예 3] 검증 코호트
직장암 환자의 예후를 예측하기 위하여, 1995 년부터 2012 년까지 연세 암 센터(서울, 대한민국)에서 직장 선암 환자의 병력을 검토 한 결과 264건을 확인하였고, 포함 기준은 1) 사전 방사선 치료(preop-CRT)에 이어 전체 장간막 절제술(total mesenteric excision; TME)로 처리하고 2) 포르말린 고정 파라핀 포매(FFPE) 전처리 생검 표본을 사용할 수 있는 경우를 포함하였다. 3) 환자가 불완전한 CRT, 전이성 질환 또는 완화 치료를 받은 경우 제외하였다.
CRT는 3D 컨포멀 기법을 사용하여 주 5 회 180cGy의 25 개 분획으로 골반에 전달된 총 45Gy로 구성되었고, 540cGy의 부스트 방사선 요법이 3분할로 주어졌다. 사용된 동시화학요법은 류코보린 또는 캡시타빈과 결합된 5-플루오르우라실이었다. TME는 CRT 완료 후 6-8 주에 수행되었다. 플루오르우라실 기반 사후 방사선치료(postop-CRT)는 수술 후 병리학적 검사가 pCR을 보고하지 않는 한 제공되었다.
수술 후 환자는 처음 3년 동안 3개월 간격으로, 다음 2년 동안 6개월 간격으로, 이후 매년 추적했다. 일상적인 감시에는 신체 검사, 내시경 검사, 혈청 암 배아 항원, 흉부 및 복부 골반 CT 스캔, 독성 평가가 포함되었다. 재발이 의심되는 경우 추가 평가를 위해 조직학적 확인, MRI 또는 FDG-PET를 수행했다. 골반 내 재발은 국소 재발로 정의되고 다른 재발은 원거리 재발로 정의되었다.
[준비예 4] RNAseq 및 품질 관리
RNA는 Qiagen AllPrep DNA/RNA FFPE 키트(Qiagen, Valencia, CA, USA)를 사용하여 264례의 포르말린 고정후 파라핀 포매된 생검 조직에서 추출되었다. 사용 가능한 조직의 양에 따라 1 ~ 17 개의 5 미크론 두께 조직 절편에서 종양이 풍부한 영역을 추출했다. RNA 농도는 형광 분석 (Qubit RNA Assay kit, ThermoFisher Scientific, USA)을 통해 정량화되었다. RNAseq는 제조업체의 지침에 따라 Ion Proton 플랫폼을 사용하여 수행되었다. 34 건은 데이터 품질이 좋지 않아 분석에서 제외되었다.
[준비예 5] RNAseq 데이터 및 유전자 세트 농축 분석
유전자 발현 값은 Ensembl GRCh37 유전자 모델과 함께 HT-seq를 사용하여 정량화되었다. 카운트 데이터는 DESeq 분산 안정화 변환(VST)으로 정규화되었다. 케이스는 DESeq2에서 파생된 522 분류 자 유전자 템플릿과 함께 가장 가까운 템플릿 예측(Nearest Template Prediction)을 사용하여 상기 NMF 파생 고유 하위 유형들에 각각 할당되었다. 또한, 대장암과 직장암(colorecal cancer; CRC)의 컨센선스 분자 하위유형(Consensus molecular subtypes; CMS) 패키지의 유전자 세트 농축 분석 기능"CMSgsa" 및 "fgsea" 패키지를 활용하여 대장 암 및 암 관련 유전자 세트의 농축 분석을 수행하였다.
[준비예 6] 고유 아형에 따른 임상 결과의 통계 분석
모든 통계 분석은 R 통계 프로그래밍 환경 버전 3.6.3 및 R Studio 버전 1.2.5033을 사용하여 수행되었다. 일차 평가 기준은 수술 일로부터 첫 번째 국소 또는 먼 재발 사건, 사망 또는 검열된 경우 마지막 후속 조치까지의 기간으로 정의된 무병생존율(DFS)이었다. 2차 평가 변수에는 원거리 재발 없는 생존율 (DRFS), 국소 재발 없는 생존율(LRFS) 및 전체 생존율(OS)이 포함되었다. LRFS 및 DRFS 분석을 위해 데이터는 경쟁 이벤트 시점에 검열되었다. OS는 수술 일로부터 사망일까지의 기간 또는 검열된 경우에는 마지막 후속 조치로 정의되었다. 생존 분석을 위해 R 생존 패키지를 사용했다. Survminer 및 ggplot2 패키지는 Kaplan Meier 플롯을 생성하는 데 사용되었다. Kaplan-Meier 방법을 사용하여 고유 하위 유형 간의 생존 차이를 비교하고 로그 순위 테스트로 테스트했다. DFS 및 OS와 관련된 요인은 Cox 비례 위험 회귀 분석으로 분석되었다. 0.05 미만의 양면 P-값은 통계적으로 유의한 것으로 간주되었다. 로그 우도 비율과 상관 지수(C-index)를 사용하여 각 예후 모델의 상대적 정확도를 평가했다.
[준비예 7] TCGA-READ 코호트로부터의 RNAseq 데이터를 이용한 직장암 분자아형의 발견
도 2는 비부정 행렬 인수분해(Non-negative matrix factorization; NMF)를 이용한 TCGA 직장암 데이터 분석 결과 지표를 나타낸 것이다.
도 3은 2-5개의 rank 로 비부정 행렬 인수분해 수행시 컨센서스 클러스터링(consensus clustering) 결과를 나타낸 것이다.
Cancer Genome Atlas 프로젝트에서 177 개의 직장암 샘플의 RNAseq 데이터 (TCGA-READ.htseq_fpkm-uq.tsv)를 다운로드했다. R 패키지 "NMF"를 사용하여 최상의 서브 타입 수를 식별하기 위해 2에서 5까지의 순위로 비부정 행렬 인수분해(Non-negative matrix factorization) 분석을 수행하였다. 컨센서스 클러스터링(consensus clustering)을 통해 발견한 코페네틱 지표(cophenetic index)와 윤곽은 직장 암을 두 가지 분자아형으로 나누는 것이 최선의 선택이 될 것이라고 제안한다.
[준비예 8] 직장암의 2가지 고유 분자아형의 성질
도 4는 발견된 두개의 분자아형에 대한 유전자군 농축 분석 결과를 표시한 그림이다.
발견된 두개의 분자아형의 생물학적 성격을 알아내기 위해 R의 "fgsea"패키지 및 "CMSgsa" 패키지를 사용하여 유전자군 농축 분석을 수행하여 두 아형(하위 유형)간에 크게 다른 생물학적 경로를 식별하였다. 도 4에서와 같이, 암의 특징적인 경로 중에서, 제1 분자아형은 상피중간엽 전이(epithelial mesenchymal transition; EMT) 경로 및 줄기 세포 특이유전자 발현이 상대적으로 풍부하지만 제2 분자아형은 MYC 타겟, 세포분열, 산화적 인산화 및 DNA 복구 경로 유전자의 발현이 상대적으로 풍부하다.
[준비예 9] 직장암 고유 분자아형과 대장암 분자아형의 차이
도 5는 직장암 고유 분자아형과 대장암 분자아형의 차이를 보기 위해 수행한 유전자군 농축 분석 결과를 히트맵(heat map)으로 표시한 그림이다.
그동안 직장암은 대장암의 일부라고 판단하여 대장암의 분자아형 분류에 직장암을 포함시켜왔다. 대장암의 분자아형은 글로벌 컨센서스에 의해 4개의 분자아형 - 즉, Consensus Molecular Subtype (CMS) 1-4번으로 분류한다. CMS4 분장아형은 예후가 나쁘며 상피중간엽 전이 경로 유전자가 활성화되어 있어 이는 우리가 발견한 제 1 분자아형과 동일할 가능성이 있다. 따라서 우리는 TCGA-READ RNAseq 데이터를 CMScaller 패키지를 이용하여 CMS 분자아형으로 분류하고 우리가 발견한 두개의 분자아형과의 상관 관계를 검토하였다. 제 1 분자아형의 58.8% 만이 CMS4 로 분류되고, 제 2 분자아형 중 17.5% 가 CMS4 로 분류되어 통계적으로 유이한 상관 관계를 보이지만 일치하진 않았다,
CMS1 CMS2 CMS3 CMS4 Total
제 1 분자아형 8 13 12 47 (58·8%) 80
제 2 분자아형 12 46 22 17 (17·5%) 97
total 20 59 34 64 177
CMS4 와 제 1 분자아형간의 차이를 이해하게 위해 두가지 분류법을 통해 8가지로 분류된 직장암에 대해 "CMScaller" 패키지의 "CMSgsa" 기능을 이용하여 유전자군 농축 분석을 수행한 결과, 도 5 에서 보이는 것 처럼, CMS4 분자아형으로 분류된 직장암중 직장암 고유 제 1 분자아형은 제 2 분자아형과 EMT 관련 유전자의 발현은 유사하였으나, 줄기세포에 발현되는 유전자군의 발현이 증가되어 있으며, 반대로 MYC, DNA repair, cell cycle 즉, 세포분열에 관련된 유전자군의 발현은 감소되어 있다는 것을 발견하였다. 이러한 결과는 우리가 발견한 직장암 고유 분자아형은 대장암 분자아형과 충분히 차이점이 있다는 것을 증명한다.
또한 이러한 데이터를 기반으로, 우리는 제1 분자아형이 제 2 분자아형에 비교하여 더 나쁜 예후 및 수술 전 화학 방사선 요법에 대한 낮은 반응성과 관련이 있다고 가정했다.
[준비예 10] 새로 발견된 분자아형에 대한 분류기 개발(1)
도 5는 예측 분석 마이크로어레이 R 패키지(Prediction Analysis of Microarray R package; PAMr)을 이용하여 2개의 분자아형을 분류할 수 있는 85개의 최적의 유전자들을 나타낸 것이다.
새로 발견된 분자아형 유형에 대한 분류기를 개발하기 위해 예측 분석 마이크로어레이 R 패키지(Prediction Analysis of Microarray R package; PAMr)를 활용하였다. 분석을 위해 임계 값 6과 prop-selected-in-cv 임계값 0.6을 사용하였다. 참고로, 임계값과 prop-selected-in-cv 임계값을 변경해도 선택한 유전자 수와 분류기의 최종 성능에 영향을 주지만 최상위 분류기 유전자는 동일하게 유지되며, 임상성능은 p-값의 일부 변화와 유사하다. 이 분석 결과 1차로 표 2와 같이 아형 분류를 위한 주형으로 94개의 유전자가 선택되었다. 하기 표 2의 분자아형 항목에서 1은 제1 분자아형을, 2는 제2 분자아형을 의미한다.
순번 유전자 분자아형
1 ZNF728 1
2 ZNF676 1
3 TVP23C-CDRT4 1
4 TCEAL2 1
5 TBC1D3L 1
6 SYT4 1
7 SLITRK4 1
8 SEMA3E 1
9 SCN9A 1
10 SCN7A 1
11 RANBP3L 1
12 PLN 1
13 PLGLB2 1
14 PLCXD3 1
15 PGM5P3-AS1 1
16 PGM5-AS1 1
17 PCDH10 1
18 OR7E12P 1
19 NLGN1 1
20 NEXN 1
21 MYH8 1
22 MIR4477B 1
23 MIR3911 1
24 MIR186 1
25 MIR133A1HG 1
26 MEIS1-AS2 1
27 LONRF2 1
28 LOC644838 1
29 LOC642131 1
30 LOC440434 1
31 LOC101929607 1
32 LOC101928509 1
33 LOC100507387 1
34 LOC100507073 1
35 LINGO2 1
36 LINC01537 1
37 LINC01489 1
38 LINC01352 1
39 LINC01266 1
40 LINC00504 1
41 LGI1 1
42 KRT222 1
43 KIAA2022 1
44 KIAA0408 1
45 KCTD8 1
46 HNRNPA1P33 1
47 HLX-AS1 1
48 HIST2H3C 1
49 HCG23 1
50 GTF2IP1 1
51 GRIN2A 1
52 GRIA2 1
53 GOLGA8K 1
54 GAS1RR 1
55 FILIP1 1
56 FAM47E-STBD1 1
57 FAM35BP 1
58 FAM133A 1
59 EPHA6 1
60 CTAGE8 1
61 CDH19 1
62 CCDC144B 1
63 C10orf131 1
64 BVES-AS1 1
65 BLOC1S5-TXNDC5 1
66 BCHE 1
67 ARHGEF18 1
68 ADAMTS9-AS1 1
69 ACADL 1
70 TRAPPC5 2
71 TPGS1 2
72 TMEM160 2
73 SNORD38A 2
74 SNORD30 2
75 SNHG25 2
76 PRR7 2
77 PDF 2
78 NOXO1 2
79 MIR3661 2
80 LOC440311 2
81 FEZF2 2
82 FAM173A 2
83 EIF3IP1 2
84 CTU1 2
85 C4orf48 2
표 2에서 보는 바와 같이, 1차 선택된 제1 분자아형에 상대적으로 과발현되는 분류 유전자는 ACADL, ADAMTS9-AS1, ARHGEF18, BCHE, BLOC1S5-TXNDC5, BVES-AS1, C10orf131, CCDC144B, CDH19, CTAGE8, EPHA6, FAM133A, FAM35BP, FAM47E-STBD1, FILIP1, GAS1RR, GOLGA8K, GRIA2, GRIN2A, GTF2IP1, HCG23, HIST2H3C, HLX-AS1, HNRNPA1P33, KCTD8, KIAA0408, KIAA2022, KRT222, LGI1, LINC00504, LINC01266, LINC01352, LINC01489, LINC01537, LINGO2, LOC100507073, LOC100507387, LOC101928509, LOC101929607, LOC440434, LOC642131, LOC644838, LONRF2, MEIS1-AS2, MIR133A1HG, MIR186, MIR3911, MIR4477B, MYH8, NEXN, NLGN1, OR7E12P, PCDH10, PGM5-AS1, PGM5P3-AS1, PLCXD3, PLGLB2, PLN, RANBP3L, SCN7A, SCN9A, SEMA3E, SLITRK4, SYT4, TBC1D3L, TCEAL2, TVP23C-CDRT4, ZNF676, ZNF728이다.
한편 1차 선택된 제2 분자아형에 상대적으로 과발현되는 분류 유전자는 C4orf48, CTU1, EIF3IP1, FAM173A, FEZF2, LOC440311, MIR3661, NOXO1, PDF, PRR7, SNHG25, SNORD30, SNORD38A, TMEM160, TPGS1, TRAPPC5이다.
RNAseq 방법을 사용하여 유전체 발현을 분석하는 경우, 많은 유전자의 발현양을 동시에 측정 가능하므로 94개 유전자 패널보다 많은 유전자로 구성된 패널 적용이 가능하다. R에서 "DEseq2"패키지를 사용하여 두 아형 사이에서 차등적으로 발현된 유전자를 확인하였다. p<10-7의 통계적 유의성 수준에서 두 분자아형간에 차등적으로 발현된 4877개의 유전자가 존재하였다. 4877개의 유전자 중에서 여러 가지 방법으로 일부 유전자를 선택 조합하여 분자아형 분류기 개발이 가능하며, 일례로 표 3과 같이 두 분자아형간의 발현양의 차이가 2배이상 되는 유전자 522개를 주형으로 선택하여 분류가 가능하다. 하기 표 3의 분자아형 항목에서 1은 제1 분자아형을, 2는 제2 분자아형을 의미한다.
유전자 분자아형
1 ADAT3 2
2 ANP32D 2
3 BHLHA9 2
4 BOD1L2 2
5 C4orf48 2
6 CCDC85B 2
7 CDH16 2
8 CLMAT3 2
9 CSNK1A1L 2
10 CTU1 2
11 DBET 2
12 DDC-AS1 2
13 DEFA5 2
14 EIF3IP1 2
15 FAM173A 2
16 FEZF2 2
17 FOXI3 2
18 FRMD8P1 2
19 GALR3 2
20 GJD3 2
21 GPR25 2
22 HBA1 2
23 HES4 2
24 HIST1H4A 2
25 HIST1H4L 2
26 HLA-L 2
27 IGFBP7-AS1 2
28 ITLN2 2
29 KCNE1B 2
30 LCN15 2
31 LKAAEAR1 2
32 LOC101927795 2
33 LOC101927972 2
34 LOC101928372 2
35 LOC344967 2
36 LRRC26 2
37 MAGEA10 2
38 MESP1 2
39 MIR203A 2
40 MIR324 2
41 MIR3661 2
42 MIR4449 2
43 MIR4479 2
44 MIR4665 2
45 MIR4737 2
46 MIR4767 2
47 MIR6807 2
48 MIR6858 2
49 MIR6891 2
50 MIR8075 2
51 NACA2 2
52 NOXO1 2
53 ONECUT3 2
54 PCSK1N 2
55 PDF 2
56 PITPNM2-AS1 2
57 PNMA5 2
58 PRR7 2
59 PRSS2 2
60 PRSS56 2
61 PTGER1 2
62 PTTG3P 2
63 REG3A 2
64 RNA5S9 2
65 RNU4-1 2
66 RNU5A-1 2
67 RNU5B-1 2
68 RNU5E-1 2
69 RNU6ATAC 2
70 RNY1 2
71 RPL29P2 2
72 RPRML 2
73 SBF1P1 2
74 SHISAL2B 2
75 SKOR2 2
76 SLC32A1 2
77 SMARCA5-AS1 2
78 SMCR5 2
79 SNHG25 2
80 SNORA36A 2
81 SNORD30 2
82 SNORD38A 2
83 SNORD3B-2 2
84 SNORD41 2
85 SNORD48 2
86 TMEM160 2
87 TMEM238 2
88 TPGS1 2
89 TRAPPC5 2
90 UBE2NL 2
91 WBP11P1 2
92 ZAR1 2
93 AADACL2 1
94 ABCA6 1
95 ABCA8 1
96 ABCA9 1
97 ABCB5 1
98 ABI3BP 1
99 ACADL 1
100 ACSM5 1
101 ACTG2 1
102 ADAMTS9-AS1 1
103 ADAMTS9-AS2 1
104 ADAMTSL3 1
105 ADCYAP1R1 1
106 ADGRB3 1
107 ADH1B 1
108 ADIPOQ 1
109 ADRA1A 1
110 AFF3 1
111 AGTR1 1
112 AICDA 1
113 ALB 1
114 ANGPTL1 1
115 ANGPTL5 1
116 ANGPTL7 1
117 ANK2 1
118 ANKS1B 1
119 ANXA8L1 1
120 APOA2 1
121 APOB 1
122 APOC3 1
123 AQP4 1
124 AQP8 1
125 ARPP21 1
126 ART4 1
127 ASB5 1
128 ASPA 1
129 ASTN1 1
130 ATCAY 1
131 ATP1A2 1
132 ATP2B2 1
133 ATP2B3 1
134 AVPR1B 1
135 B3GALT5-AS1 1
136 BCHE 1
137 BEST4 1
138 BHMT2 1
139 BLOC1S5-TXNDC5 1
140 BMP3 1
141 BRINP3 1
142 BVES 1
143 BVES-AS1 1
144 C14orf180 1
145 C1QTNF7 1
146 C7 1
147 C8orf88 1
148 CA1 1
149 CA2 1
150 CA7 1
151 CACNA2D1 1
152 CADM2 1
153 CADM3 1
154 CALN1 1
155 CARTPT 1
156 CASQ2 1
157 CAVIN2 1
158 CCBE1 1
159 CCDC144B 1
160 CCDC158 1
161 CCDC160 1
162 CCDC169 1
163 CCN5 1
164 CD300LG 1
165 CDH10 1
166 CDH19 1
167 CDKN2B-AS1 1
168 CDO1 1
169 CHRDL1 1
170 CHRM2 1
171 CHST9 1
172 CIDEA 1
173 CILP 1
174 CLCA4 1
175 CLCNKB 1
176 CLDN8 1
177 CLEC3B 1
178 CLEC4M 1
179 CLVS2 1
180 CMA1 1
181 CNGA3 1
182 CNN1 1
183 CNR1 1
184 CNTN1 1
185 CNTN2 1
186 CNTNAP4 1
187 COL19A1 1
188 CP 1
189 CPEB1 1
190 CPXM2 1
191 CR2 1
192 CRP 1
193 CTNNA3 1
194 CTSG 1
195 CYP1B1 1
196 DAO 1
197 DCLK1 1
198 DDR2 1
199 DES 1
200 DHRS7C 1
201 DIRAS2 1
202 DPP6 1
203 DPT 1
204 EBF2 1
205 ECRG4 1
206 ELAVL4 1
207 EPHA5 1
208 EPHA6 1
209 EPHA7 1
210 ERICH3 1
211 EVX2 1
212 FABP4 1
213 FAM106A 1
214 FAM133A 1
215 FAM135B 1
216 FAM180B 1
217 FDCSP 1
218 FGF10 1
219 FGF13-AS1 1
220 FGF14 1
221 FGFBP2 1
222 FGG 1
223 FGL1 1
224 FHL1 1
225 FILIP1 1
226 FLNC 1
227 FMO2 1
228 FRMD6-AS2 1
229 FRMPD4 1
230 FUT9 1
231 GABRA5 1
232 GABRG2 1
233 GALR1 1
234 GAP43 1
235 GAS1RR 1
236 GC 1
237 GCG 1
238 GDF6 1
239 GFRA1 1
240 GNAO1 1
241 GPM6A 1
242 GPR119 1
243 GPR12 1
244 GPRACR 1
245 GRIA2 1
246 GRIN2A 1
247 GTF2IP1 1
248 GUCA2B 1
249 HAND1 1
250 HAND2 1
251 HAND2-AS1 1
252 HEPACAM 1
253 HP 1
254 HPCAL4 1
255 HRG 1
256 HRK 1
257 HSPB8 1
258 HTR2B 1
259 IGSF10 1
260 IGSF11 1
261 IRX6 1
262 ISM1 1
263 KCNA1 1
264 KCNB1 1
265 KCNC2 1
266 KCNK2 1
267 KCNMA1 1
268 KCNMB1 1
269 KCNQ5 1
270 KCNT2 1
271 KCTD8 1
272 KERA 1
273 KHDRBS2 1
274 KIAA0408 1
275 KIF1A 1
276 KRT222 1
277 KRT24 1
278 KRTAP13-2 1
279 LCN10 1
280 LDB3 1
281 LEP 1
282 LGI1 1
283 LIFR 1
284 LINC00504 1
285 LINC00507 1
286 LINC00682 1
287 LINC00924 1
288 LINC01266 1
289 LINC01352 1
290 LINC01474 1
291 LINC01505 1
292 LINC01697 1
293 LINC01798 1
294 LINC01829 1
295 LINC02015 1
296 LINC02023 1
297 LINC02185 1
298 LINC02268 1
299 LINC02408 1
300 LINC02544 1
301 LIX1 1
302 LMO3 1
303 LMOD1 1
304 LOC100506289 1
305 LOC101928731 1
306 LOC102724050 1
307 LOC107986321 1
308 LOC283856 1
309 LOC440434 1
310 LOC729558 1
311 LONRF2 1
312 LRAT 1
313 LRCH2 1
314 LRRC3B 1
315 LRRC4C 1
316 LRRTM4 1
317 LVRN 1
318 LYVE1 1
319 MAB21L1 1
320 MAB21L2 1
321 MAGEE2 1
322 MAMDC2 1
323 MAPK4 1
324 MASP1 1
325 MEF2C-AS1 1
326 MEOX2 1
327 METTL24 1
328 MFAP5 1
329 MGAT4C 1
330 MGP 1
331 MICU3 1
332 MIR133A1HG 1
333 MIR8071-1 1
334 MMRN1 1
335 MORN5 1
336 MPPED2 1
337 MRGPRE 1
338 MS4A1 1
339 MS4A12 1
340 MSRB3 1
341 MUSK 1
342 MYH11 1
343 MYH2 1
344 MYLK 1
345 MYO3A 1
346 MYOC 1
347 MYOCD 1
348 MYOM1 1
349 MYOT 1
350 MYT1L 1
351 NALCN 1
352 NAP1L2 1
353 NBEA 1
354 NECAB1 1
355 NEFL 1
356 NEFM 1
357 NEGR1 1
358 NETO1 1
359 NEUROD1 1
360 NEXMIF 1
361 NEXN 1
362 NGB 1
363 NIBAN1 1
364 NLGN1 1
365 NOS1 1
366 NOVA1 1
367 NPR3 1
368 NPTX1 1
369 NPY2R 1
370 NRG3 1
371 NRK 1
372 NRSN1 1
373 NRXN1 1
374 NSG2 1
375 NTNG1 1
376 NTRK3 1
377 NUDT10 1
378 OGN 1
379 OLFM3 1
380 OMD 1
381 OTOP2 1
382 OTOP3 1
383 P2RX2 1
384 P2RY12 1
385 PAK3 1
386 PAPPA2 1
387 PCDH10 1
388 PCDH11X 1
389 PCDH9 1
390 PCOLCE2 1
391 PCP4L1 1
392 PCSK2 1
393 PDZRN4 1
394 PEG3 1
395 PENK 1
396 PGM5 1
397 PGM5-AS1 1
398 PGM5P4-AS1 1
399 PGR 1
400 PHOX2B 1
401 PI16 1
402 PIK3C2G 1
403 PIRT 1
404 PKHD1L1 1
405 PLAAT5 1
406 PLCXD3 1
407 PLD5 1
408 PLIN1 1
409 PLIN4 1
410 PLN 1
411 PLP1 1
412 PMP2 1
413 POPDC2 1
414 POU3F4 1
415 PPP1R1A 1
416 PRDM6 1
417 PRELP 1
418 PRG4 1
419 PRIMA1 1
420 PROKR1 1
421 PTCHD1 1
422 PTGIS 1
423 PTPRQ 1
424 PTPRZ1 1
425 PYGM 1
426 PYY 1
427 RANBP3L 1
428 RBFOX3 1
429 RBM20 1
430 RELN 1
431 RERGL 1
432 RGS13 1
433 RGS22 1
434 RIC3 1
435 RIMS4 1
436 RNF150 1
437 RNF180 1
438 RORB 1
439 RSPO2 1
440 SCARA5 1
441 SCGN 1
442 SCN2B 1
443 SCN7A 1
444 SCN9A 1
445 SCNN1G 1
446 SCRG1 1
447 SEMA3E 1
448 SERTM1 1
449 SERTM2 1
450 SFRP1 1
451 SFRP2 1
452 SFTPA1 1
453 SGCG 1
454 SHISAL1 1
455 SLC13A5 1
456 SLC17A8 1
457 SLC30A10 1
458 SLC4A4 1
459 SLC5A7 1
460 SLC6A2 1
461 SLC7A14 1
462 SLIT2 1
463 SLITRK2 1
464 SLITRK3 1
465 SLITRK4 1
466 SMIM28 1
467 SMYD1 1
468 SNAP25 1
469 SNAP91 1
470 SORCS1 1
471 SORCS3 1
472 SPHKAP 1
473 SPIB 1
474 SPOCK3 1
475 SST 1
476 ST8SIA3 1
477 STMN2 1
478 STMN4 1
479 STON1-GTF2A1L 1
480 STUM 1
481 SV2B 1
482 SYNM 1
483 SYNPO2 1
484 SYT10 1
485 SYT4 1
486 SYT6 1
487 TACR1 1
488 TAFA4 1
489 TCEAL2 1
490 TCEAL5 1
491 TCEAL6 1
492 TCF23 1
493 TENM1 1
494 THBS4 1
495 TLL1 1
496 TMEFF2 1
497 TMEM100 1
498 TMEM35A 1
499 TMIGD1 1
500 TMOD1 1
501 TNNT3 1
502 TNS1 1
503 TNXB 1
504 TRARG1 1
505 TRDN 1
506 UGT2B10 1
507 UGT2B4 1
508 UNC80 1
509 VEGFD 1
510 VGLL3 1
511 VIT 1
512 VSTM2A 1
513 VXN 1
514 WSCD2 1
515 XKR4 1
516 ZBTB16 1
517 ZDHHC22 1
518 ZFHX4 1
519 ZMAT4 1
520 ZNF385B 1
521 ZNF676 1
522 ZNF728 1
표 3에서 보는 바와 같이, 2차 선택된 제1 분자아형은 AADACL2, ABCA6, ABCA8, ABCA9, ABCB5, ABI3BP, ACADL, ACSM5, ACTG2, ADAMTS9-AS1, ADAMTS9-AS2, ADAMTSL3, ADCYAP1R1, ADGRB3, ADH1B, ADIPOQ, ADRA1A, AFF3, AGTR1, AICDA, ALB, ANGPTL1, ANGPTL5, ANGPTL7, ANK2, ANKS1B, ANXA8L1, APOA2, APOB, APOC3, AQP4, AQP8, ARPP21, ART4, ASB5, ASPA, ASTN1, ATCAY, ATP1A2, ATP2B2, ATP2B3, AVPR1B, B3GALT5-AS1, BCHE, BEST4, BHMT2, BLOC1S5-TXNDC5, BMP3, BRINP3, BVES, BVES-AS1, C14orf180, C1QTNF7, C7, C8orf88, CA1, CA2, CA7, CACNA2D1, CADM2, CADM3, CALN1, CARTPT, CASQ2, CAVIN2, CCBE1, CCDC144B, CCDC158, CCDC160, CCDC169, CCN5, CD300LG, CDH10, CDH19, CDKN2B-AS1, CDO1, CHRDL1, CHRM2, CHST9, CIDEA, CILP, CLCA4, CLCNKB, CLDN8, CLEC3B, CLEC4M, CLVS2, CMA1, CNGA3, CNN1, CNR1, CNTN1, CNTN2, CNTNAP4, COL19A1, CP, CPEB1, CPXM2, CR2, CRP, CTNNA3, CTSG, CYP1B1, DAO, DCLK1, DDR2, DES, DHRS7C, DIRAS2, DPP6, DPT, EBF2, ECRG4, ELAVL4, EPHA5, EPHA6, EPHA7, ERICH3, EVX2, FABP4, FAM106A, FAM133A, FAM135B, FAM180B, FDCSP, FGF10, FGF13-AS1, FGF14, FGFBP2, FGG, FGL1, FHL1, FILIP1, FLNC, FMO2, FRMD6-AS2, FRMPD4, FUT9, GABRA5, GABRG2, GALR1, GAP43, GAS1RR, GC, GCG, GDF6, GFRA1, GNAO1, GPM6A, GPR119, GPR12, GPRACR, GRIA2, GRIN2A, GTF2IP1, GUCA2B, HAND1, HAND2, HAND2-AS1, HEPACAM, HP, HPCAL4, HRG, HRK, HSPB8, HTR2B, IGSF10, IGSF11, IRX6, ISM1, KCNA1, KCNB1, KCNC2, KCNK2, KCNMA1, KCNMB1, KCNQ5, KCNT2, KCTD8, KERA, KHDRBS2, KIAA0408, KIF1A, KRT222, KRT24, KRTAP13-2, LCN10, LDB3, LEP, LGI1, LIFR, LINC00504, LINC00507, LINC00682, LINC00924, LINC01266, LINC01352, LINC01474, LINC01505, LINC01697, LINC01798, LINC01829, LINC02015, LINC02023, LINC02185, LINC02268, LINC02408, LINC02544, LIX1, LMO3, LMOD1, LOC100506289, LOC101928731, LOC102724050, LOC107986321, LOC283856, LOC440434, LOC729558, LONRF2, LRAT, LRCH2, LRRC3B, LRRC4C, LRRTM4, LVRN, LYVE1, MAB21L1, MAB21L2, MAGEE2, MAMDC2, MAPK4, MASP1, MEF2C-AS1, MEOX2, METTL24, MFAP5, MGAT4C, MGP, MICU3, MIR133A1HG, MIR8071-1, MMRN1, MORN5, MPPED2, MRGPRE, MS4A1, MS4A12, MSRB3, MUSK, MYH11, MYH2, MYLK, MYO3A, MYOC, MYOCD, MYOM1, MYOT, MYT1L, NALCN, NAP1L2, NBEA, NECAB1, NEFL, NEFM, NEGR1, NETO1, NEUROD1, NEXMIF, NEXN, NGB, NIBAN1, NLGN1, NOS1, NOVA1, NPR3, NPTX1, NPY2R, NRG3, NRK, NRSN1, NRXN1, NSG2, NTNG1, NTRK3, NUDT10, OGN, OLFM3, OMD, OTOP2, OTOP3, P2RX2, P2RY12, PAK3, PAPPA2, PCDH10, PCDH11X, PCDH9, PCOLCE2, PCP4L1, PCSK2, PDZRN4, PEG3, PENK, PGM5, PGM5-AS1, PGM5P4-AS1, PGR, PHOX2B, PI16, PIK3C2G, PIRT, PKHD1L1, PLAAT5, PLCXD3, PLD5, PLIN1, PLIN4, PLN, PLP1, PMP2, POPDC2, POU3F4, PPP1R1A, PRDM6, PRELP, PRG4, PRIMA1, PROKR1, PTCHD1, PTGIS, PTPRQ, PTPRZ1, PYGM, PYY, RANBP3L, RBFOX3, RBM20, RELN, RERGL, RGS13, RGS22, RIC3, RIMS4, RNF150, RNF180, RORB, RSPO2, SCARA5, SCGN, SCN2B, SCN7A, SCN9A, SCNN1G, SCRG1, SEMA3E, SERTM1, SERTM2, SFRP1, SFRP2, SFTPA1, SGCG, SHISAL1, SLC13A5, SLC17A8, SLC30A10, SLC4A4, SLC5A7, SLC6A2, SLC7A14, SLIT2, SLITRK2, SLITRK3, SLITRK4, SMIM28, SMYD1, SNAP25, SNAP91, SORCS1, SORCS3, SPHKAP, SPIB, SPOCK3, SST, ST8SIA3, STMN2, STMN4, STON1-GTF2A1L, STUM, SV2B, SYNM, SYNPO2, SYT10, SYT4, SYT6, TACR1, TAFA4, TCEAL2, TCEAL5, TCF23, TENM1, THBS4, TLL1, TMEFF2, TMEM100, TMEM35A, TMIGD1, TMOD1, TNNT3, TNS1, TNXB, TRARG1, TRDN, UGT2B10, UGT2B4, UNC80, VEGFD, VGLL3, VIT, VSTM2A, VXN, WSCD2, XKR4, ZBTB16, ZDHHC22, ZFHX4, ZMAT4, ZNF385B, ZNF676, ZNF728, 이다.
한편, 2차 선택된 제2 분자아형은 ADAT3, ANP32D, BHLHA9, BOD1L2, C4orf48, CCDC85B, CDH16, CLMAT3, CSNK1A1L, CTU1, DBET, DDC-AS1, DEFA5, EIF3IP1, FAM173A, FEZF2, FOXI3, FRMD8P1, GALR3, GJD3, GPR25, HBA1, HES4, HIST1H4A, HIST1H4L, HLA-L, IGFBP7-AS1, ITLN2, KCNE1B, LCN15, LKAAEAR1, LOC101927795, LOC101927972, LOC101928372, LOC344967, LRRC26, MAGEA10, MESP1, MIR203A, MIR324, MIR3661, MIR4449, MIR4479, MIR4665, MIR4737, MIR4767, MIR6807, MIR6858, MIR6891, MIR8075, NACA2, NOXO1, ONECUT3, PCSK1N, PDF, PITPNM2-AS1, PNMA5, PRR7, PRSS2, PRSS56, PTGER1, PTTG3P, REG3A, RNA5S9, RNU4-1, RNU5A-1, RNU5B-1, RNU5E-1, RNU6ATAC, RNY1, RPL29P2, RPRML, SBF1P1, SHISAL2B, SKOR2, SLC32A1, SMARCA5-AS1, SMCR5, SNHG25, SNORA36A, SNORD30, SNORD38A, SNORD3B-2, SNORD41, SNORD48, TMEM160, TMEM238, TPGS1, TRAPPC5, UBE2NL, WBP11P1, ZAR1 이다.
주목할 만한 것은, 분류기 유전자 주형은 유사 유전자, miRNA 및 비코딩 유전자를 포함하는데, 이는 일반적으로 이러한 유형의 분석에서 제외되므로, 강력한 아형 분류기가 지금까지 보고되지 않은 이유를 설명할 수 있다.
[준비예 11] 새로 발견된 분자아형에 대한 분류기 개발(2)
분류기 유전자 주형의 다른 가능한 버전을 확인하기 위하여, PAM 분석에 사용된 임계 값에 따라, 유사한 주요 기여 유전자를 갖는 약간 다른 주형 유전자 목록을 찾았다. 이러한 주형 유전자는 유사한 임상적 유용성과 함께 사용할 수 있다. 표 4 내지 표 7은 각각 1차 또는 2차 선택된 유전자 주형을 대체할 수 있는 주형이다. 하기 표 4 내지 표 7의 분자아형 항목에서 1은 제1 분자아형을, 2는 제2 분자아형을 의미한다.
유전자 분자아형
1 GTF2IP1 2
2 TBC1D3L 2
3 MIR4477B 2
5 BLOC1S5-TXNDC5 2
6 HIST2H3C 2
7 CTAGE8 2
8 HNRNPA1P33 2
9 LOC440434 2
10 GOLGA8K 2
11 TMEM160 1
12 FEZF2 1
13 C10orf131 2
14 TRAPPC5 1
15 KRT222 2
16 ACADL 2
17 LOC101929607 2
18 SNHG25 1
19 SNORD38A 1
20 LOC644838 2
21 KIAA0408 2
22 TCEAL2 2
23 C4orf48 1
24 LOC642131 2
25 PLGLB2 2
26 FAM47E-STBD1 2
27 MIR186 2
28 ADAMTS9-AS1 2
29 TVP23C-CDRT4 2
30 PGM5-AS1 2
31 SLITRK4 2
32 MIR3661 1
33 SEMA3E 2
34 ZNF676 2
35 PRR7 1
36 PGM5P3-AS1 2
37 KIAA2022 2
38 LONRF2 2
39 PLCXD3 2
40 NLGN1 2
41 LOC440311 1
42 EPHA6 2
43 LOC100507387 2
44 PDF 1
45 GRIN2A 2
46 LOC105369187 2
47 LINC01537 2
48 EIF3IP1 1
49 FAM35BP 2
50 BCHE 2
51 OPA1-AS1 2
52 TPGS1 1
53 GAS1RR 2
54 NOL12 2
55 LINC01266 2
56 LINC00504 2
57 COL25A1 2
58 LOC101928509 2
59 SNORD30 1
60 ATP2B2 2
61 NOXO1 1
62 MIR4449 1
63 LINC01489 2
64 FRMPD4 2
65 LINC00670 2
66 CCDC158 2
67 HCG23 2
68 CTU1 1
69 AGTR1 2
70 LOC102467147 2
71 FAM173A 1
72 GOLGA8N 2
73 PCDH10 2
74 MIR3911 2
75 TICAM2 2
76 LGI1 2
77 MYOC 2
78 SCN7A 2
79 MEF2C-AS1 2
80 SNORD3A 2
82 KCNQ5 2
83 CCL16 2
84 NEXN 2
85 MYH8 2
86 LOC100507073 2
87 SIAH3 2
90 GRAPL 2
92 FILIP1 2
유전자 분자아형
1 GTF2IP1 2
2 TBC1D3L 2
3 MIR4477B 2
5 BLOC1S5-TXNDC5 2
6 HIST2H3C 2
7 CTAGE8 2
8 HNRNPA1P33 2
9 LOC440434 2
10 GOLGA8K 2
11 TMEM160 1
12 FEZF2 1
13 C10orf131 2
14 TRAPPC5 1
15 KRT222 2
16 ACADL 2
17 LOC101929607 2
18 SNHG25 1
19 SNORD38A 1
20 LOC644838 2
21 KIAA0408 2
22 TCEAL2 2
23 C4orf48 1
24 LOC642131 2
25 PLGLB2 2
26 FAM47E-STBD1 2
27 MIR186 2
28 ADAMTS9-AS1 2
29 TVP23C-CDRT4 2
30 PGM5-AS1 2
31 SLITRK4 2
32 MIR3661 1
33 SEMA3E 2
34 ZNF676 2
35 PRR7 1
36 PGM5P3-AS1 2
37 KIAA2022 2
38 LONRF2 2
39 PLCXD3 2
40 NLGN1 2
41 LOC440311 1
42 EPHA6 2
43 LOC100507387 2
44 PDF 1
45 GRIN2A 2
46 LOC105369187 2
47 LINC01537 2
48 EIF3IP1 1
49 FAM35BP 2
50 BCHE 2
51 OPA1-AS1 2
52 TPGS1 1
53 GAS1RR 2
54 NOL12 2
55 LINC01266 2
56 LINC00504 2
57 COL25A1 2
58 LOC101928509 2
59 SNORD30 1
60 ATP2B2 2
61 NOXO1 1
62 MIR4449 1
63 LINC01489 2
64 FRMPD4 2
65 LINC00670 2
66 CCDC158 2
67 HCG23 2
68 CTU1 1
69 AGTR1 2
70 LOC102467147 2
71 FAM173A 1
72 GOLGA8N 2
73 PCDH10 2
74 MIR3911 2
75 TICAM2 2
76 LGI1 2
77 MYOC 2
78 SCN7A 2
79 MEF2C-AS1 2
80 SNORD3A 2
81 LCN10 2
82 KCNQ5 2
83 CCL16 2
84 NEXN 2
85 MYH8 2
86 LOC100507073 2
87 SIAH3 2
88 CCDC85B 1
89 MIR133A1HG 2
90 GRAPL 2
91 SFTPA1 2
92 FILIP1 2
93 ADGRB3 2
94 CCDC144B 2
95 SYT4 2
96 BVES-AS1 2
97 CFHR1 2
98 RAB6C 2
99 ADAT3 1
100 SPOCK3 2
101 CTAGE9 2
102 SLC35F4 2
103 SEMA3D 2
104 GLUD1P7 2
105 GRIA2 2
106 KCTD8 2
107 LINC01352 2
108 MEIS1-AS2 2
109 MROH7-TTC4 2
110 MIR4668 2
111 LOC729558 2
112 OR7E12P 2
113 RANBP3L 2
114 SCN9A 2
115 EIF1AX-AS1 2
116 FGF13-AS1 2
117 ZNF727 2
118 LOC102724663 2
119 LOC283856 2
120 BRDT 2
121 SGCG 2
122 SLC26A5 2
123 TCEAL6 2
124 LINGO2 2
125 LRRC3B 2
126 PLN 2
127 CCDC54 2
128 FOXI3 1
129 CFHR3 2
130 ANKRD20A1 2
131 ARHGEF18 2
132 EPHA5 2
133 MIR6858 1
134 ZCCHC5 2
135 ZNF728 2
136 KCNB1 2
137 ZNF157 2
138 LOC283683 2
139 LOC100129216 2
140 SLITRK2 2
141 TCEAL5 2
142 CLVS2 2
143 C11orf88 2
144 FAM133A 2
145 CDH19 2
146 MORN5 2
147 RBAK-RBAKDN 2
148 ZEB2-AS1 2
149 ST3GAL6-AS1 2
150 NRG3 2
151 LEP 2
152 ANO3 2
153 PGM5P3-AS1.1 2
154 HLX-AS1 2
155 LINC01505 2
156 MACC1-AS1 2
157 RALGAPA1P1 2
158 MIR103A2 2
159 DDC-AS1 1
160 LOC101927588 2
161 TMEM238 1
162 HSPE1-MOB4 2
163 GDF5 2
164 BOLL 2
165 LINC01449 2
166 GAP43 2
167 LOC102724050 2
168 FGF10-AS1 2
169 TGFB2-AS1 2
170 LINC01474 2
171 GJD4 2
172 LOC100506289 2
173 C6orf58 2
174 CIDEB 2
175 FRMD6-AS2 2
176 USP32P2 2
177 VGLL3 2
178 LINC00862 2
179 MUM1L1 2
180 NKAPL 2
181 DPYS 2
182 SNURF 2
183 HFM1 2
184 PDZRN4 2
185 MIR8075 1
186 SCRG1 2
187 LOC101929595 2
189 SLITRK3 2
190 NUDT10 2
191 LOC105373878 2
192 PGP 1
193 SORCS3 2
194 DBIL5P2 2
195 SPECC1L-ADORA2A 2
196 MIR8071-1 2
197 NDUFB8 2
199 CNTN6 2
200 CCBE1 2
201 ACSM5 2
203 HES4 1
204 ASTN1 2
205 PMP2 2
206 EEF1G 2
207 ANGPTL1 2
209 GALR1 2
210 CNTN1 2
211 SYT16 2
212 MYH2 2
213 MUSTN1 2
214 MIR519A2 2
215 ENDOG 1
216 LOC440895 2
217 LOC102724488 2
218 MIR3149 2
219 RBM27 2
220 LOC441666 2
221 COMTD1 1
222 ABCB5 2
223 SOGA3.1 2
224 ZNF747 2
225 RAET1E-AS1.1 1
227 IL12A-AS1 2
228 MIR325HG 2
229 ADRA1A 2
232 NRXN1 2
233 LRRC26 1
236 CELF4 2
237 CCDC144A 2
238 SYNPO2 2
239 ZNF771 1
240 KLF17 2
242 SFTA1P 2
243 ZSCAN23 2
244 CYP8B1 2
245 CASQ2 2
247 MYH11 2
248 PRH1-PRR4 2
249 GPR21 2
253 MIR573 2
255 SPAG6 2
257 MIR4665 1
261 LOC101926940 2
262 ST8SIA3 2
265 PALM2.1 2
269 LOC101929095 2
270 GOLGA8R 2
272 MIR659 2
276 MIR4645 2
282 RIC3 2
285 TMEFF2 2
289 AKAP12 2
303 ABCA9 2
유전자 분자아형
1 GTF2IP1 2
2 TBC1D3L 2
3 MIR4477B 2
5 BLOC1S5-TXNDC5 2
6 HIST2H3C 2
7 CTAGE8 2
8 HNRNPA1P33 2
9 LOC440434 2
10 GOLGA8K 2
11 TMEM160 1
12 FEZF2 1
13 C10orf131 2
14 TRAPPC5 1
15 KRT222 2
16 ACADL 2
17 LOC101929607 2
18 SNHG25 1
19 SNORD38A 1
20 LOC644838 2
21 KIAA0408 2
22 TCEAL2 2
23 C4orf48 1
24 LOC642131 2
25 PLGLB2 2
26 FAM47E-STBD1 2
27 MIR186 2
28 ADAMTS9-AS1 2
29 TVP23C-CDRT4 2
30 PGM5-AS1 2
31 SLITRK4 2
32 MIR3661 1
33 SEMA3E 2
34 ZNF676 2
35 PRR7 1
36 PGM5P3-AS1 2
37 KIAA2022 2
38 LONRF2 2
39 PLCXD3 2
40 NLGN1 2
41 LOC440311 1
42 EPHA6 2
43 LOC100507387 2
44 PDF 1
45 GRIN2A 2
46 LOC105369187 2
47 LINC01537 2
50 BCHE 2
51 OPA1-AS1 2
52 TPGS1 1
57 COL25A1 2
66 CCDC158 2
68 CTU1 1
71 FAM173A 1
유전자 분자아형
1 GTF2IP1 2
2 TBC1D3L 2
4 MIR4477B 2
5 BLOC1S5-TXNDC5 2
6 HIST2H3C 2
7 CTAGE8 2
8 HNRNPA1P33 2
9 GOLGA8K 2
10 LOC440434 2
11 TMEM160 1
12 KRT222 2
13 TRAPPC5 1
14 C10orf131 2
15 FEZF2 1
16 LOC101929607 2
17 SNHG25 1
18 SNORD38A 1
19 ACADL 2
20 LOC642131 2
21 C4orf48 1
22 PLGLB2 2
23 SEMA3E 2
24 PGM5-AS1 2
25 PLCXD3 2
26 ZNF676 2
27 LOC644838 2
28 KIAA0408 2
29 TCEAL2 2
30 PGM5P3-AS1 2
31 FAM47E-STBD1 2
32 SLITRK4 2
33 ADAMTS9-AS1 2
34 MIR186 2
35 TVP23C-CDRT4 2
36 LOC100507387 2
37 KIAA2022 2
38 LONRF2 2
39 MIR3661 1
40 PRR7 1
41 NLGN1 2
42 GAS1RR 2
43 FAM35BP 2
44 LOC440311 1
45 PDF 1
46 LINC01266 2
47 EIF3IP1 1
48 LINC01537 2
49 GRIN2A 2
50 SNORD30 1
51 LOC105369187 2
52 EPHA6 2
53 LINC01489 2
54 TPGS1 1
55 BCHE 2
56 LGI1 2
57 OPA1-AS1 2
58 MYOC 2
59 CCDC144B 2
60 NEXN 2
61 FAM173A 1
62 CTU1 1
63 SCN7A 2
64 LINC00504 2
65 SYT4 2
66 LOC100507073 2
67 ATP2B2 2
68 NOL12 2
69 MIR133A1HG 2
70 COL25A1 2
71 BVES-AS1 2
72 MYH8 2
73 FRMPD4 2
74 SPOCK3 2
76 FILIP1 2
77 MIR4449 1
78 LOC102467147 2
79 KCNQ5 2
80 MEF2C-AS1 2
81 LINC01352 2
82 HCG23 2
83 CCDC158 2
84 LINC00670 2
85 CCDC85B 1
86 PCDH10 2
87 CFHR1 2
88 TICAM2 2
89 KCTD8 2
90 NOXO1 1
91 GRIA2 2
92 ADGRB3 2
93 OR7E12P 2
94 ZNF727 2
96 GOLGA8N 2
97 MIR4668 2
99 AGTR1 2
101 SCN9A 2
[준비예 12] 새로 발견된 분자아형에 대한 분류기 개발(3)
또한, 하기 표 8은 제1 분자아형을, 표 9는 제2 분자아형에 해당하는 유전자 아형을 대체할 수 있는 주형이다.
순번 유전자 Ensembl 단백질 동의어
1 PMP2 ENSG00000087245 미엘린 P2 단백질
(Myelin P2 protein)		 FABP8, M-FABP, MP2, P2, peripheral myelin protein 2, Myelin P2 protein, CMT1G
2 AGTR1 ENSG00000144891 안지오텐신 II 수용체 유형 1(Angiotensin II receptor type 1) AG2S, AGTR1B, AT1, AT1AR, AT1B, AT1BR, AT1R, AT2R1, HAT1R
3 PLCXD3 ENSG00000182836 PI-PLC X 도메인 함유 단백질 3
(PI-PLC X domain-containing protein 3)		 Phosphatidylinositol Specific Phospholipase C X Domain Containing 3, Phosphatidylinositol-Specific Phospholipase C, X Domain Containing, PLCXD3
4 ARHGAP26-AS1 ENSG00000226272 - ARHGAP26 Antisense RNA 1, NONHSAG041808.2 91, HSALNG0045520, ENSG00000226272
5 TCEAL6 ENSG00000204071 전사 연장 인자 A (SII)-유사 6
(Transcription elongation factor A (SII)-like 6)		 Transcription Elongation Factor S-II Protein-Like 6, Transcription Elongation Factor A Protein-Like 6, Transcription Elongation Factor A (SII)-Like 6, TCEA-Like Protein 6, WEX2, Transcription Elongation Factor A (SII)-Like 3, Tceal3
6 ANKRD1 ENSG00000148677 안키린 반복 도메인 함유 단백질 1
(Ankyrin repeat domain-containing protein 1)		 Ankyrin Repeat Domain 1, CARP, Ankyrin Repeat Domain 1 (Cardiac Muscle), Cytokine-Inducible Gene C-193 Protein, Cytokine-Inducible Nuclear Protein, Cardiac Ankyrin Repeat Protein, C-193, CVARP, MCARP, ALRP, Epididymis Secretory Sperm Binding Protein, Liver Ankyrin Repeat Domain 1, BA320F15.2, ANKRD1, HA1A2, C193
순번 유전자 Ensembl 단백질 동의어
1 PGP ENSG00000184207 P-당단백질 1
(P-glycoprotein 1)		 ABCB1, ABC20, CD243, CLCS, GP170, MDR1, PGY1, ATP binding cassette subfamily B member 1, P-glycoprotein, P-gp
2 SLC26A3 ENSG00000091138 염소 음이온 교환기
(Chloride anion exchanger)		 CLD, DRA, solute carrier family 26 member 3
3 HIST1H4C ENSG00000197061 히스톤 H4
(Histone H4)		 H4C3, H4/g, H4FG, dJ221C16.1, histone cluster 1, H4c, histone cluster 1 H4 family member c, H4 clustered histone 3, H4C5, H4C4, H4C9, H4C12, H4-16, H4C13, H4C11, H4C1, H4C14, H4C15, H4C8, H4C6, H4C2
4 SNORD69 ENSG00000212452 - snoRNA HBII-210, RF00574
5 RUVBL2 ENSG00000183207 RuB-1 유사 2
(RuvB-like 2)		 ECP51, INO80J, REPTIN, RVB2, TIH2, TIP48, TIP49B, CGI-46, ECP-51, TAP54-beta, RuvB like AAA ATPase 2
6 RAB19 ENSG00000146955 Ras 관련 단백질 Rab-19
(Ras-related protein Rab-19)		 Member RAS Oncogene Family, RAB19B, GTP-Binding Protein RAB19B
7 HIST2H2AC ENSG00000184260 히스톤 H2A 유형2-C
(Histone H2A type 2-C)		 H2AC20, H2A, H2A-GL101, H2A/q, H2AFQ, histone cluster 2, H2ac, histone cluster 2 H2A family member c, H2A clustered histone 20
[실험예 1] 새로 개발된 분자아형 분류기의 임상적 유용성 검증(1)
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 연세 암병원 230명 직장암 환자의 RNAseq 분류 데이터를 나타낸 것이다.
연세 암병원에서 치료 한 230명의 직장암 환자의 전처리 생검 표본을 분류하기 위해 최근접 주형 예측(Nearest Template Prediction; NTP) 방법을 사용하였다. 아래 표 9는 1차로 선택된 94개의 유전자군에 의해 분류된 분자아형과 수술 전 화학방사선 요법에 대한 반응의 연관성을 나타낸 것이다.
제1 분자아형 제2 분자아형 합계
불완전관해 33 48 81
완전관해 6 (15.4%) 26 (35.1%) 32 (28.3%)
합계 39 74 113
1차로 선택된 94개의 유전자군을 NTP 방법으로 적용하여 직장암 환자 230명을 분류하였다. 113명은 신빙성 있게 분류가 되었으며(false discovery rate <0.2), 97명은 정확한 분류가 불가능하였다. 분류 가능한 115명 중 제1 분자아형의 완전 관해율은 15.4% (39명 중 6명)인 반면, 제2 분자아형의 완전 관해율은 35.1%(74명 중 26명)로 2배 이상 높았다(chi-squared = 3.98, p = 0.046).
도 6은 1차로 선택된 유전자군에 의해 분류된 아형에 따른 환자의 무병생존율(Disease-free survival; DFS)를 나타낸 것이다. 낮은 완전 관해율과의 연관성으로부터 예상되는 바와 같이, 제1 분자아형 (prediction = 1)의 경우 제2 분자아형(prediction = 2)보다 더 나쁜 DFS와 관련되었다(p = 0.0023).
아래 표 11은 2차로 선택된 522개의 유전자군에 의해 분류된 아형과 수술 전 화학방사선 요법에 대한 반응의 연관성을 나타낸 것이다.
제1 분자아형 제2 분자아형 합계
불완전관해 57 78 135
완전관해 6 (9.5%) 45 (36.6%) 51
합계 63 (33.9%) 123 (66.1%) 186
2차로 선택된 522개의 유전자군을 NTP 방법으로 적용하여 직장암 환자 230명을 분류하였다. 186명은 신빙성 있게 분류가 되었으며(false discovery rate <0.2), 44명은 정확한 분류가 불가능하였다. 분류 가능한 186명 중 제1 분자아형의 완전 관해율은 9.5%(63명 중 6명)인 반면, 제2 분자아형의 완전 관해율은 36.6%(123명 중 45명)로 2배 이상 높았다(chi-squared = 14.0, p = 0.0002).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 2차로 선택된 유전자군에 의해 분류된 아형에 따른 환자의 무병생존율(Disease-free survival; DFS)를 나타낸 것이다. 낮은 완전 관해율과의 연관성으로부터 예상되는 바와 같이, 제1 분자아형 (prediction = 1)의 경우 제2 분자아형(prediction = 2)보다 더 나쁜 DFS와 관련되었다(p = 0.0015).
[실험예 2] 새로 개발된 분자아형 분류기의 임상적 유용성 검증(2)
수술 전 화학 방사선 요법 후 수술시 상기 표 8의 제1 분자아형 및 상기 표 9의 제2 분자아형에 따른 직장암 예후 예측 능력을 확인하여 도 8(무병생존율) 및 도 9(생존율)에서와 같이 나타내었다. 단, 상기 검증은 전체환자 코호트(N=230)에 대하여 실시하였다.
도 8 및 도 9에서 나타난 것처럼, 제1 분자아형에 해당하는 경우, 제2 분자아형에 해당하는 경우보다 수술 전 화학 방사선 요법 후 수술 시 무병생존율 및 생존율이 낮은 것을 확인하였는 바, 상기 도 8 및 도 9의 분자아형을 확인할 경우 직장암 치료 후 예후 예측 능력이 뛰어남을 알 수 있었다.
[실험예 3] 분자아형 및 병리학적 특성에 따른 치료 시작전 직장암 환자의 예후 예측 능력 확인
직장암의 진단은 작은 조직 생검을 이용한 병리 검사 및 CT-MRI 등 방사선진단법에 의해 이루어 지므로 치료 시작전에 환자의 예후를 예측하기는 쉽지 않다. 표 12는 치료시작전에 시행 또는 측정할 수 있는 후보 예후 인자들을 대상으로 시행한 단변수 및 다변수 분석(multivariate analysis) 결과를 표시한것이다. cN_stage는 임상적으로 판단한 림프절 전이 정도, cT_stage는 임상적으로 판단한 종양의 크기 정도이다. 표 12에서 OR은 오즈비, CI은 신뢰구간을 의미한다.
분석 결과는 명확히 분자아형 만이 치료 시작전 환자의 예후를 예측할 수 있음을 보여준다 (p<0.001). 이는 분자아형에 임상적으로 매우 중요한 의미를 부여한다. 최근 직장암의 치료는 수술전에 모든 가능한 치료를 시행하는 total neoadjuvant therapy (TNT) 방법으로 전환 중이다. 이경우 예측되는 환자의 예후에 따라 다른 치료제를 고려할 수 있다. 즉, 제 1 분자아형인 경우 좀더 강력한 치료를 고려할 수 있어서, 분자아형은 개발중인 신약 임상시험 대상군을 판별하는데 중요한 역할을 할 수 있다.
예후 변수 카테고리 단변수 통계분석 다변수 통계분석
OR 95% CI P OR 95% CI P
무병
생존률
 cT_stage continuous 0.86 0.49 tp 1.58 0.629 0.77 0.39 to 1.50 0.442
cN_stage continuous 1.28 0.81 to 2.0 0.288 1.41 0.87 to 2.26 0.159
연령 >60 vs <=60 (ref) 1.01 0.57 to 1.77 0.980 1.04 0.58 to 1.85 0.894
성별 male vs female (ref) 0.84 0.47 to 1.50 0.547 0.77 0.43 to 1.41 0.402
분자아형 1 vs 2 (ref) 2.4 1.38 to 4.19 0.002 2.51 1.43 to 4.41 0.001
전체
생존률		 cT_stage continuous 1.06 0.54 to 2.08 0.860 1.06 0.51 to 2.21 0.863
cN_stage continuous 1.25 0.77 to 2.04 0.373 1.27 0.76 to 2.13 0.355
연령 >60 vs <=60 (ref) 1.21 0.66 to 2.21 0.534 1.22 0.66 to 2.27 0.521
성별 male vs female (ref) 0.77 0.41 tp 1.44 0.415 0.74 0.39 to 1.42 0.368
분자아형 1 vs 2 (ref) 1.88 1.03 to 3.43 0.039 1.95 1.07 to 3.57 0.030
[실험예 4] 분자아형 및 병리학적 특성에 따른 선행화학 방사선 치료 후 직장암 환자의 예후 예측 능력 확인
표 13은 직장암 환자의 선행화학방사선 치료 및 수술 후에 환자의 예후를 판단하기 위해 사용될 수 있는 후보 인자들과 분자아형간의 상관 관계를 조사한 결과이다. 분자아형은 치료후 암의 크기 정도 (ypT stage), 완전 관해 여부 (pCR) 와는 통계적으로 유의하게 상관 관계가 있지만 (제 1 분자아형인 경우 크기가 크고 완전 관해율이 낮음), 림프절 전이 정도 (ypN stage), 환자의 연령 및 성별과는 관계가 없음을 보여준다.
분류 범주 제1 분자아형
(EMT subtype)		 제2 분자아형
(MYC subtype)		 카이제곱값 P값
ypT T0 6 45 20.288 0.0000438
T1 0 3
T2 15 15
T3 41 55
T4 1 5
ypN N0 41 90 3.7365 0.1544
N1 17 19
N2 5 14
pCR No-pCR 57 78 14.001 0.0001827
pCR 6 45
연령 <=60 38 66 0.50362 0.4479
>60 25 57
성별 여 18 45 0.86355 0.3527
남 45 78
표 14는 직장암 환자의 선행화학방사선 치료 및 수술 후에 환자의 예후를 판단하기 위해 사용될 수 있는 후보 인자들에 대해 단변수 및 다변수 통계분석을 시행한 결과를 표시하였다.
예후 변수 카테고리 단변수 통계분석 다변수 통계분석
OR 95% CI P OR 95% CI P
무병
생존률		 ypT3 ypT3/4 v ypT0/1/2 (ref) 2.15 1.15 to 3.98 0.010 1.16 0.53 to 2.55 0.704
ypN ypN0 v ypN1/2 (ref) 3.92 2.23 to 6.89 < 0.001 3.82 2.00 to 7.28 < 0.001
pCR pCR v no pCR (ref) 2.59 1.10 to 6.10 0.010 0.88 0.29 to 2.71 0.834
분자아형 EMT v MYC (ref) 2.40 1.37 to 4.19 0.002 2.37 1.33 to 4.21 0.003
전체
생존률		 ypT3 ypT3/4 v ypT0/1/2 (ref) 2.31 1.16 to 4.60 0.010 1.20 0.53 to 2.67 0.655
ypN ypN0 v ypN1/2 (ref) 3.16 1.72 to 5.78 < 0.001 2.67 1.38 to 5.18 0.003
pCR pCR v no pCR (ref) 4.01 1.24 to 12.98 0.005 1.78 0.45 to 7.07 0.408
분자아형 EMT v MYC (ref) 1.89 1.03 to 3.42 0.040 1.77 0.95 to 3.29 0.068
표 14에서 보이는 바와 같이 단변수 분석에서는 치료후 암의 크기 정도 (ypT stage), 림프절 전이 정도 (ypN stage), 완전 관해 여부 (pCR), 그리고 분자아형 모두 통계적으로 유의하게 무병생존율 (DFS) 및 생존율 (OS)를 예측함을 알 수 있다. 하지만 다변수 분석 결과를 보면 ypN stage 와 분자아형만 유의한 것을 보여준다. 즉, ypN stage 와 분자아형은 각자 독립적으로 무병생존율에 영향을 주므로 두개의 인자를 같이 사용하였을때 가장 정확히 예후를 예측할 수 있을 것을 시사한다. 이를 증명하기 위해, ypN stage 와 분자아형에 따른 무병생존율 및 생존율을 Kaplan Meier 플롯으로 조사하였다.
도 10은 치료후 수술시 발견된 림프절 전이 여부 (ypN stage)에 따른 무병생존율(DFS)을 분석한 Kaplan-Meier 플롯이다.
도 11은 치료후 수술시 발견된 림프절 전이 여부 (ypN stage) 및 분자아형에 따른 무병생존율(DFS)을 분석한 Kaplan-Meier 플롯이다.
도 12는 치료후 수술시 발견된 림프절 전이 여부 (ypN stage)에 따른 생존율(OS)을 분석한 Kaplan-Meier 플롯이다.
도 13은 치료후 수술시 발견된 림프절 전이 여부 (ypN stage) 및 분자아형에 따른 생존율(OS)을 분석한 Kaplan-Meier 플롯이다.
도 11 및 도 13에서 보이는 것처럼 ypN stage 와 분자아형을 같이 사용하면, 도 10 및 도 12에서 ypN stage만 사용하는 것 보다, 표준 선행화학 방사선 치료에도 불구하고 극히 재발율이 높고(3년이내에 60% 이상 재발) 생존율이 낮은 환자군을 미리 예측할 수 있다. 이러한 환자들은 수술후 또는 선행화학방사선 치료 후 수술 전에 표준치료 외의 다른 치료제를 시도해볼 필요가 있으므로 신약 임상시험 대상군으로 중요하다.
[실험예 5] 종래 개발된 CMS 분자아형 분류기의 직장암예측 능력 조사
반면 기존 대장암 및 직장암(CRC) 예후 예측을 위한 분자아형인 CMS 아형 및 CRIS 분류기의 직장암 예측 능력을 조사하기 위하여, CMScaller 패키지에서 제공하는 분류 자 유전자 템플릿과 함께 NTP를 사용하여, 직장암 코호트에서 CMS 분자아형을 사용할 경우 재발 없는 생존율(DFS), 전체 생존율(OS)을 도 14에 나타내었고, CRIS 분자아형을 사용할 경우 재발 없는 생존율(DFS), 전체 생존율(OS)을 도 15에 나타내었다.
상기 도 14 및 도15에 나타난 것처럼, CMS와 CRIS 모두 임상 평가 변수와 통계적으로 유의한 연관성을 보이지 않았다. 구체적으로, CMS 분자아형 해당 여부에 따른 직장암 환자의 생존율(DFS 및 OS)은 크게 차이가 나지 않아, 직장암 환자에 대한 예후 예측 능력이 통계적으로 유의하지 않았다(P=0.12). 또한 CRIS 분자아형 해당 여부에 따른 직장암 환자의 생존율(DFS 및 OS) 역시 크게 차이가 나지 않아, 직장암 환자에 대한 예후 예측 능력 역시 통계적으로 유의하지 않았다(P=0.77).
[실시예 1] 분자아형 및 병리학적 특성에 따른 직장암 치료 프로토콜
상기 실험예 1 내지 4를 바탕으로, 제1 분자아형 및 제2 분자아형에 따른 직장암 예후 예측 방법을 도 16에 나타내었다.
상기 도 16에 나타난 것처럼, 종래에는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료 뒤 완전관해 판정(pCR)이 된 경우, 더 이상 치료를 하지 않았지만, 본 발명에 따른 제1 분자아형(subtype 1) 및 제2 분자아형(subtype 2)에 따른 분류 후 (1) 제2 분자아형에 해당하고 치료 후 완전 관해 판정이 된 경우 더 이상 치료를 진행하지 않고, (2) 제2 분자아형에 해당하고 완전 관해 판정이 되지 않은 경우 추가적인 화학 치료를 실시하며, (3) 제1 분자아형에 해당하는 경우 완전 관해 판정과 관련없이 지속적인 화학 치료를 실시하는 프로토콜을 확립할 수 있었다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예 일뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
본 발명은 직장암의 선행화학방사선 치료의 반응성 또는 치료 후 예후를 예측하기 위한 조성물 및 이를 이용한 예측 방법에 관한 것이다.

Claims (27)

  1. 제1 분자아형 및 제2 분자아형 중 적어도 하나의 유전자 또는 이에 의해 암호화되는 단백질의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하고,
    상기 제1 분자아형은 PMP2, AGTR1, PLCXD3, TCEAL6, ANKRD1 및 ARHGAP26-AS1에서 선택된 1종 이상의 유전자를 포함하는 것이고,
    상기 제2 분자아형은 PGP, SLC26A3, HIST1H4C, RUVBL2, RAB19, HIST2H2AC 및 SNORD69에서 선택된 1종 이상의 유전자를 포함하는 것인, 암 환자에 항암 치료의 치료 반응성 예측, 항암 치료 후 예후 예측 또는 항암 치료 전 선행화학요법 대상환자 감별을 위한 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 분자아형은 AADACL2, ABCA6, ABCA8, ABCA9, ABCB5, ABI3BP, ACADL, ACSM5, ACTG2, ADAMTS9-AS1, ADAMTS9-AS2, ADAMTSL3, ADCYAP1R1, ADGRB3, ADH1B, ADIPOQ, ADRA1A, AFF3, AGTR1, AICDA, ALB, ANGPTL1, ANGPTL5, ANGPTL7, ANK2, ANKS1B, ANXA8L1, APOA2, APOB, APOC3, AQP4, AQP8, ARPP21, ART4, ASB5, ASPA, ASTN1, ATCAY, ATP1A2, ATP2B2, ATP2B3, AVPR1B, B3GALT5-AS1, BCHE, BEST4, BHMT2, BLOC1S5-TXNDC5, BMP3, BRINP3, BVES, BVES-AS1, C14orf180, C1QTNF7, C7, C8orf88, CA1, CA2, CA7, CACNA2D1, CADM2, CADM3, CALN1, CARTPT, CASQ2, CAVIN2, CCBE1, CCDC144B, CCDC158, CCDC160, CCDC169, CCN5, CD300LG, CDH10, CDH19, CDKN2B-AS1, CDO1, CHRDL1, CHRM2, CHST9, CIDEA, CILP, CLCA4, CLCNKB, CLDN8, CLEC3B, CLEC4M, CLVS2, CMA1, CNGA3, CNN1, CNR1, CNTN1, CNTN2, CNTNAP4, COL19A1, CP, CPEB1, CPXM2, CR2, CRP, CTNNA3, CTSG, CYP1B1, DAO, DCLK1, DDR2, DES, DHRS7C, DIRAS2, DPP6, DPT, EBF2, ECRG4, ELAVL4, EPHA5, EPHA6, EPHA7, ERICH3, EVX2, FABP4, FAM106A, FAM133A, FAM135B, FAM180B, FDCSP, FGF10, FGF13-AS1, FGF14, FGFBP2, FGG, FGL1, FHL1, FILIP1, FLNC, FMO2, FRMD6-AS2, FRMPD4, FUT9, GABRA5, GABRG2, GALR1, GAP43, GAS1RR, GC, GCG, GDF6, GFRA1, GNAO1, GPM6A, GPR119, GPR12, GPRACR, GRIA2, GRIN2A, GTF2IP1, GUCA2B, HAND1, HAND2, HAND2-AS1, HEPACAM, HP, HPCAL4, HRG, HRK, HSPB8, HTR2B, IGSF10, IGSF11, IRX6, ISM1, KCNA1, KCNB1, KCNC2, KCNK2, KCNMA1, KCNMB1, KCNQ5, KCNT2, KCTD8, KERA, KHDRBS2, KIAA0408, KIF1A, KRT222, KRT24, KRTAP13-2, LCN10, LDB3, LEP, LGI1, LIFR, LINC00504, LINC00507, LINC00682, LINC00924, LINC01266, LINC01352, LINC01474, LINC01505, LINC01697, LINC01798, LINC01829, LINC02015, LINC02023, LINC02185, LINC02268, LINC02408, LINC02544, LIX1, LMO3, LMOD1, LOC100506289, LOC101928731, LOC102724050, LOC107986321, LOC283856, LOC440434, LOC729558, LONRF2, LRAT, LRCH2, LRRC3B, LRRC4C, LRRTM4, LVRN, LYVE1, MAB21L1, MAB21L2, MAGEE2, MAMDC2, MAPK4, MASP1, MEF2C-AS1, MEOX2, METTL24, MFAP5, MGAT4C, MGP, MICU3, MIR133A1HG, MIR8071-1, MMRN1, MORN5, MPPED2, MRGPRE, MS4A1, MS4A12, MSRB3, MUSK, MYH11, MYH2, MYLK, MYO3A, MYOC, MYOCD, MYOM1, MYOT, MYT1L, NALCN, NAP1L2, NBEA, NECAB1, NEFL, NEFM, NEGR1, NETO1, NEUROD1, NEXMIF, NEXN, NGB, NIBAN1, NLGN1, NOS1, NOVA1, NPR3, NPTX1, NPY2R, NRG3, NRK, NRSN1, NRXN1, NSG2, NTNG1, NTRK3, NUDT10, OGN, OLFM3, OMD, OTOP2, OTOP3, P2RX2, P2RY12, PAK3, PAPPA2, PCDH10, PCDH11X, PCDH9, PCOLCE2, PCP4L1, PCSK2, PDZRN4, PEG3, PENK, PGM5, PGM5-AS1, PGM5P4-AS1, PGR, PHOX2B, PI16, PIK3C2G, PIRT, PKHD1L1, PLAAT5, PLCXD3, PLD5, PLIN1, PLIN4, PLN, PLP1, PMP2, POPDC2, POU3F4, PPP1R1A, PRDM6, PRELP, PRG4, PRIMA1, PROKR1, PTCHD1, PTGIS, PTPRQ, PTPRZ1, PYGM, PYY, RANBP3L, RBFOX3, RBM20, RELN, RERGL, RGS13, RGS22, RIC3, RIMS4, RNF150, RNF180, RORB, RSPO2, SCARA5, SCGN, SCN2B, SCN7A, SCN9A, SCNN1G, SCRG1, SEMA3E, SERTM1, SERTM2, SFRP1, SFRP2, SFTPA1, SGCG, SHISAL1, SLC13A5, SLC17A8, SLC30A10, SLC4A4, SLC5A7, SLC6A2, SLC7A14, SLIT2, SLITRK2, SLITRK3, SLITRK4, SMIM28, SMYD1, SNAP25, SNAP91, SORCS1, SORCS3, SPHKAP, SPIB, SPOCK3, SST, ST8SIA3, STMN2, STMN4, STON1-GTF2A1L, STUM, SV2B, SYNM, SYNPO2, SYT10, SYT4, SYT6, TACR1, TAFA4, TCEAL2, TCEAL5, TCF23, TENM1, THBS4, TLL1, TMEFF2, TMEM100, TMEM35A, TMIGD1, TMOD1, TNNT3, TNS1, TNXB, TRARG1, TRDN, UGT2B10, UGT2B4, UNC80, VEGFD, VGLL3, VIT, VSTM2A, VXN, WSCD2, XKR4, ZBTB16, ZDHHC22, ZFHX4, ZMAT4, ZNF385B, ZNF676, ZNF728으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유전자를 더 포함하는 것인, 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 분자아형은 ADAT3, ANP32D, BHLHA9, BOD1L2, C4orf48, CCDC85B, CDH16, CLMAT3, CSNK1A1L, CTU1, DBET, DDC-AS1, DEFA5, EIF3IP1, FAM173A, FEZF2, FOXI3, FRMD8P1, GALR3, GJD3, GPR25, HBA1, HES4, HIST1H4A, HIST1H4L, HLA-L, IGFBP7-AS1, ITLN2, KCNE1B, LCN15, LKAAEAR1, LOC101927795, LOC101927972, LOC101928372, LOC344967, LRRC26, MAGEA10, MESP1, MIR203A, MIR324, MIR3661, MIR4449, MIR4479, MIR4665, MIR4737, MIR4767, MIR6807, MIR6858, MIR6891, MIR8075, NACA2, NOXO1, ONECUT3, PCSK1N, PDF, PITPNM2-AS1, PNMA5, PRR7, PRSS2, PRSS56, PTGER1, PTTG3P, REG3A, RNA5S9, RNU4-1, RNU5A-1, RNU5B-1, RNU5E-1, RNU6ATAC, RNY1, RPL29P2, RPRML, SBF1P1, SHISAL2B, SKOR2, SLC32A1, SMARCA5-AS1, SMCR5, SNHG25, SNORA36A, SNORD30, SNORD38A, SNORD3B-2, SNORD41, SNORD48, TMEM160, TMEM238, TPGS1, TRAPPC5, UBE2NL, WBP11P1, ZAR1로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유전자를 더 포함하는 것인, 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 항암 치료는 화학 치료, 방사선 치료, 외과적 수술적 치료 또는 이들의 조합인 것인, 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 항암 치료는 선행화학방사선 표준 치료 또는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료인 것인, 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 암은 직장암인 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 항암 치료의 치료 반응성 예측, 항암 치료 후 예후 예측 또는 항암 치료 전 선행화학요법 대상환자 감별을 위한 키트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 키트는 RT-PCR 키트, DNA 칩 키트, ELISA 키트, 단백질 칩 키트, 래피드(rapid) 키트 또는 MRM(Multiple reaction monitoring) 키트인, 항암 치료의 치료 반응성 예측, 항암 치료 후 예후 예측 또는 항암 치료 전 선행화학요법 대상환자 감별을 위한 키트.
  9. 제1 분자아형 및 제2 분자아형 중 적어도 하나의 유전자 또는 이에 의해 암호화되는 단백질을 포함하고,
    상기 제1 분자아형은 PMP2, AGTR1, PLCXD3, TCEAL6, ANKRD1 및 ARHGAP26-AS1에서 선택된 1종 이상의 유전자를 포함하는 것이고,
    상기 제2 분자아형은 PGP, SLC26A3, HIST1H4C, RUVBL2, RAB19, HIST2H2AC 및 SNORD69에서 선택된 1종 이상의 유전자를 포함하는 것인, 암 환자에 대한 항암 치료의 치료 반응성 예측, 항암 치료 후 예후 예측 또는 항암 치료 전 선행화학요법 대상환자 감별을 위한 바이오 마커 조성물.
  10. 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제1 분자아형 및 제2 분자아형 중 적어도 하나의 유전자 또는 이에 의해 암호화되는 단백질의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 분자아형은 PMP2, AGTR1, PLCXD3, TCEAL6, ANKRD1 및 ARHGAP26-AS1에서 선택된 1종 이상의 유전자를 포함하는 것이고,
    상기 제2 분자아형은 PGP, SLC26A3, HIST1H4C, RUVBL2, RAB19, HIST2H2AC 및 SNORD69에서 선택된 1종 이상의 유전자를 포함하는 것인, 항암 치료의 치료 반응성 예측, 항암 치료 후 예후 예측 또는 항암 치료 전 선행화학요법 대상환자 감별을 위한 위한 정보 제공 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 분자아형은 AADACL2, ABCA6, ABCA8, ABCA9, ABCB5, ABI3BP, ACADL, ACSM5, ACTG2, ADAMTS9-AS1, ADAMTS9-AS2, ADAMTSL3, ADCYAP1R1, ADGRB3, ADH1B, ADIPOQ, ADRA1A, AFF3, AGTR1, AICDA, ALB, ANGPTL1, ANGPTL5, ANGPTL7, ANK2, ANKS1B, ANXA8L1, APOA2, APOB, APOC3, AQP4, AQP8, ARPP21, ART4, ASB5, ASPA, ASTN1, ATCAY, ATP1A2, ATP2B2, ATP2B3, AVPR1B, B3GALT5-AS1, BCHE, BEST4, BHMT2, BLOC1S5-TXNDC5, BMP3, BRINP3, BVES, BVES-AS1, C14orf180, C1QTNF7, C7, C8orf88, CA1, CA2, CA7, CACNA2D1, CADM2, CADM3, CALN1, CARTPT, CASQ2, CAVIN2, CCBE1, CCDC144B, CCDC158, CCDC160, CCDC169, CCN5, CD300LG, CDH10, CDH19, CDKN2B-AS1, CDO1, CHRDL1, CHRM2, CHST9, CIDEA, CILP, CLCA4, CLCNKB, CLDN8, CLEC3B, CLEC4M, CLVS2, CMA1, CNGA3, CNN1, CNR1, CNTN1, CNTN2, CNTNAP4, COL19A1, CP, CPEB1, CPXM2, CR2, CRP, CTNNA3, CTSG, CYP1B1, DAO, DCLK1, DDR2, DES, DHRS7C, DIRAS2, DPP6, DPT, EBF2, ECRG4, ELAVL4, EPHA5, EPHA6, EPHA7, ERICH3, EVX2, FABP4, FAM106A, FAM133A, FAM135B, FAM180B, FDCSP, FGF10, FGF13-AS1, FGF14, FGFBP2, FGG, FGL1, FHL1, FILIP1, FLNC, FMO2, FRMD6-AS2, FRMPD4, FUT9, GABRA5, GABRG2, GALR1, GAP43, GAS1RR, GC, GCG, GDF6, GFRA1, GNAO1, GPM6A, GPR119, GPR12, GPRACR, GRIA2, GRIN2A, GTF2IP1, GUCA2B, HAND1, HAND2, HAND2-AS1, HEPACAM, HP, HPCAL4, HRG, HRK, HSPB8, HTR2B, IGSF10, IGSF11, IRX6, ISM1, KCNA1, KCNB1, KCNC2, KCNK2, KCNMA1, KCNMB1, KCNQ5, KCNT2, KCTD8, KERA, KHDRBS2, KIAA0408, KIF1A, KRT222, KRT24, KRTAP13-2, LCN10, LDB3, LEP, LGI1, LIFR, LINC00504, LINC00507, LINC00682, LINC00924, LINC01266, LINC01352, LINC01474, LINC01505, LINC01697, LINC01798, LINC01829, LINC02015, LINC02023, LINC02185, LINC02268, LINC02408, LINC02544, LIX1, LMO3, LMOD1, LOC100506289, LOC101928731, LOC102724050, LOC107986321, LOC283856, LOC440434, LOC729558, LONRF2, LRAT, LRCH2, LRRC3B, LRRC4C, LRRTM4, LVRN, LYVE1, MAB21L1, MAB21L2, MAGEE2, MAMDC2, MAPK4, MASP1, MEF2C-AS1, MEOX2, METTL24, MFAP5, MGAT4C, MGP, MICU3, MIR133A1HG, MIR8071-1, MMRN1, MORN5, MPPED2, MRGPRE, MS4A1, MS4A12, MSRB3, MUSK, MYH11, MYH2, MYLK, MYO3A, MYOC, MYOCD, MYOM1, MYOT, MYT1L, NALCN, NAP1L2, NBEA, NECAB1, NEFL, NEFM, NEGR1, NETO1, NEUROD1, NEXMIF, NEXN, NGB, NIBAN1, NLGN1, NOS1, NOVA1, NPR3, NPTX1, NPY2R, NRG3, NRK, NRSN1, NRXN1, NSG2, NTNG1, NTRK3, NUDT10, OGN, OLFM3, OMD, OTOP2, OTOP3, P2RX2, P2RY12, PAK3, PAPPA2, PCDH10, PCDH11X, PCDH9, PCOLCE2, PCP4L1, PCSK2, PDZRN4, PEG3, PENK, PGM5, PGM5-AS1, PGM5P4-AS1, PGR, PHOX2B, PI16, PIK3C2G, PIRT, PKHD1L1, PLAAT5, PLCXD3, PLD5, PLIN1, PLIN4, PLN, PLP1, PMP2, POPDC2, POU3F4, PPP1R1A, PRDM6, PRELP, PRG4, PRIMA1, PROKR1, PTCHD1, PTGIS, PTPRQ, PTPRZ1, PYGM, PYY, RANBP3L, RBFOX3, RBM20, RELN, RERGL, RGS13, RGS22, RIC3, RIMS4, RNF150, RNF180, RORB, RSPO2, SCARA5, SCGN, SCN2B, SCN7A, SCN9A, SCNN1G, SCRG1, SEMA3E, SERTM1, SERTM2, SFRP1, SFRP2, SFTPA1, SGCG, SHISAL1, SLC13A5, SLC17A8, SLC30A10, SLC4A4, SLC5A7, SLC6A2, SLC7A14, SLIT2, SLITRK2, SLITRK3, SLITRK4, SMIM28, SMYD1, SNAP25, SNAP91, SORCS1, SORCS3, SPHKAP, SPIB, SPOCK3, SST, ST8SIA3, STMN2, STMN4, STON1-GTF2A1L, STUM, SV2B, SYNM, SYNPO2, SYT10, SYT4, SYT6, TACR1, TAFA4, TCEAL2, TCEAL5, TCF23, TENM1, THBS4, TLL1, TMEFF2, TMEM100, TMEM35A, TMIGD1, TMOD1, TNNT3, TNS1, TNXB, TRARG1, TRDN, UGT2B10, UGT2B4, UNC80, VEGFD, VGLL3, VIT, VSTM2A, VXN, WSCD2, XKR4, ZBTB16, ZDHHC22, ZFHX4, ZMAT4, ZNF385B, ZNF676, ZNF728로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유전자를 더 포함하는 것인, 정보 제공 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2 분자아형은 ADAT3, ANP32D, BHLHA9, BOD1L2, C4orf48, CCDC85B, CDH16, CLMAT3, CSNK1A1L, CTU1, DBET, DDC-AS1, DEFA5, EIF3IP1, FAM173A, FEZF2, FOXI3, FRMD8P1, GALR3, GJD3, GPR25, HBA1, HES4, HIST1H4A, HIST1H4L, HLA-L, IGFBP7-AS1, ITLN2, KCNE1B, LCN15, LKAAEAR1, LOC101927795, LOC101927972, LOC101928372, LOC344967, LRRC26, MAGEA10, MESP1, MIR203A, MIR324, MIR3661, MIR4449, MIR4479, MIR4665, MIR4737, MIR4767, MIR6807, MIR6858, MIR6891, MIR8075, NACA2, NOXO1, ONECUT3, PCSK1N, PDF, PITPNM2-AS1, PNMA5, PRR7, PRSS2, PRSS56, PTGER1, PTTG3P, REG3A, RNA5S9, RNU4-1, RNU5A-1, RNU5B-1, RNU5E-1, RNU6ATAC, RNY1, RPL29P2, RPRML, SBF1P1, SHISAL2B, SKOR2, SLC32A1, SMARCA5-AS1, SMCR5, SNHG25, SNORA36A, SNORD30, SNORD38A, SNORD3B-2, SNORD41, SNORD48, TMEM160, TMEM238, TPGS1, TRAPPC5, UBE2NL, WBP11P1, ZAR1로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유전자를 더 포함하는 것인, 정보 제공 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 항암 치료는 화학 치료, 방사선 치료, 수술적 치료 또는 이들의 조합인 것인, 정보 제공 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 항암 치료는 선행화학방사선 표준 치료 또는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료인 것인, 정보 제공 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제1 분자아형이 발현되거나, 발현 수준이 대조군에 비해 높을 경우 상기 항암 치료의 치료 반응성 또는 항암 치료 후 예후가 나쁠 것으로 예측하는, 정보 제공 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제2 분자아형이 발현되거나, 발현 수준이 대조군에 비해 높을 경우 상기 항암 치료의 치료 반응성 또는 항암 치료 후 예후가 좋을 것으로 예측하는, 정보 제공 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 개체의 TNM 병기, 연령, 성별, 관해 판정 여부 또는 이들이 조합된 정보를 확인하는 단계를 더 포함하는, 정보 제공 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 개체의 제1 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 상기 개체의 TNM 병기가 T3 또는 T4 단계인 경우, 항암 치료 후 예후가 나쁠 것으로 예측하는, 정보 제공 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 개체의 제1 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 상기 개체의 TNM 병기가 N1 또는 N2 단계일 경우, 항암 치료 후 예후가 나쁠 것으로 예측하는, 정보 제공 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 개체의 제2 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 항암 치료 후 완전 관해 판정을 받은 경우, 항암 치료 후 예후가 좋을 것으로 예측하는, 정보 제공 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 개체의 제2 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 상기 개체의 TNM 병기가 T0, T1 또는 T2 단계인 경우, 항암 치료 후 예후가 좋을 것으로 예측하는, 정보 제공 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 개체의 제2 분자아형 발현 수준이 대조군에 비하여 높고, 상기 개체의 TNM 병기가 N0 단계일 경우, 항암 치료 후 예후가 좋을 것으로 예측하는, 정보 제공 방법.
  23. 제10항에 있어서,
    상기 암은 유방암, 자궁암, 식도암, 위암, 뇌암, 직장암, 대장암, 폐암, 피부암, 난소암, 자궁경부암, 신장암, 혈액암, 췌장암, 전립선암, 고환암, 후두암, 구강암, 두경부암, 갑상선암, 간암, 방광암, 골육종, 림프종 및 백혈병으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 암인, 정보 제공 방법.
  24. 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 제1 분자아형 및 제2 분자아형 중 적어도 하나의 유전자 또는 이에 의해 암호화되는 단백질의 발현 수준을 측정하는 측정부; 및
    상기 발현 수준으로부터 상기 개체에 대한 항암 치료의 치료 반응성 또는 항암 치료 후 예후 예측 정보 및 전체 선행화학요법 대상 환자 선별을 위한 정보를 제공하는 연산부를 포함하고,
    상기 제1 분자아형은 PMP2, AGTR1, PLCXD3, TCEAL6, ANKRD1, ARHGAP26-AS1 및 TCEAL6에서 선택된 1종 이상의 유전자를 포함하는 것이고,
    상기 제2 분자아형은 PGP, SLC26A3, HIST1H4C, RUVBL2, RAB19, HIST2H2AC 및 SNORD69에서 선택된 1종 이상의 유전자를 포함하는 것인, 항암 치료의 치료 반응성 예측, 항암 치료 후 예후 예측 또는 항암 치료 전 선행화학요법 대상환자 선별을 위한 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 항암 치료는 화학 치료, 방사선 치료, 수술적 치료 또는 이들의 조합인 것인, 장치.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 항암 치료는 선행화학방사선 표준 치료 또는 선행화학방사선 표준 치료 후 외과적 수술 치료인 것인, 장치.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 개체의 TNM 병기, 연령, 성별, 관해 판정 여부 또는 이들이 조합된 것을 입력 받는 입력부를 더 포함하는, 장치.
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