WO2024117803A1 - 췌장암의 예후 예측을 위한 새로운 바이오 마커 - Google Patents

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WO2024117803A1
WO2024117803A1 PCT/KR2023/019518 KR2023019518W WO2024117803A1 WO 2024117803 A1 WO2024117803 A1 WO 2024117803A1 KR 2023019518 W KR2023019518 W KR 2023019518W WO 2024117803 A1 WO2024117803 A1 WO 2024117803A1
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WO
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cancer
mars1
fluid
pancreatic
carcinoma
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PCT/KR2023/019518
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장성일
이동기
조재희
남지해
이남석
한은주
정승환
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연세대학교 산학협력단
(주)빅바이오
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    • G01N2800/52—Predicting or monitoring the response to treatment, e.g. for selection of therapy based on assay results in personalised medicine; Prognosis

Definitions

  • the present invention relates to a new biomarker for predicting the prognosis of pancreatic cancer.
  • Pancreatic ductal adenocarcinoma has the worst prognosis among other major malignant tumors, with a 5-year survival rate of 6% after diagnosis. Because early diagnosis is difficult, only 10-20% of pancreatic cancer can be surgically resected for treatment at the time of diagnosis. As prognostic factors for unresectable pancreatic cancer, tumor factors such as CA 19-9 level and tumor stage and host factors such as performance status, serum C-reactive protein level, and neutrophil-lymphocyte ratio are reported to be related to patient survival. There is. However, predicting prognosis is not always easy. Therefore, screening new tumor biomarkers is very important for prevention, diagnosis, prognosis, and targeted treatment of PDAC. In particular, the present invention focuses on recent developments in the identification of new protein biomarkers useful for the prognosis of PDAC patients.
  • MARS1 Human cytoplasmic methionyl-tRNA synthetase 1
  • MARS1 Human cytoplasmic methionyl-tRNA synthetase 1
  • UTR 3' untranslated region
  • MARS1 can also control tumorigenesis indirectly through interaction with AIMP3. Any mutation in MARS1 that can affect its interaction with AIMP3 can modulate the tumor suppressor activity of AIMP3 in the nucleus. Additionally, MARS1 inhibition reduced cell transformation and tumorigenic ability of p16INK4a-negative breast cancer cell lines. This evidence suggests that MARS1 plays an important role in cancer development and progression.
  • One object of the present invention is methionyl-tRNA synthetase 1 (MARS1) or a fragment thereof;
  • the present invention provides a composition for diagnosing cancer, including an agent for measuring the expression level of a gene encoding the same.
  • Another object of the present invention is to provide a diagnostic kit comprising the diagnostic composition.
  • Another object of the present invention is to detect methionyl-tRNA synthetase 1 (MARS1) in a biological sample isolated from a subject of interest; or measuring the expression level of the gene encoding the protein; To provide a method of providing information for diagnosis of cancer, including.
  • MERS1 methionyl-tRNA synthetase 1
  • Another object of the present invention is to detect methionyl-tRNA synthetase 1 (MARS1) in a biological sample isolated from a subject of interest; or measuring the expression level of the gene encoding the protein; To provide a method of providing information for predicting the prognosis of cancer, including.
  • MERS1 methionyl-tRNA synthetase 1
  • Another object of the present invention is to detect methionyl-tRNA synthetase 1 (MARS1) in a biological sample obtained from a subject of interest; Or a measuring unit that measures the expression level of the gene encoding the protein; and a detection unit that outputs the presence or absence of cancer based on the expression level of the gene or protein encoded by the gene measured in the measurement unit.
  • MERS1 methionyl-tRNA synthetase 1
  • methionyl-tRNA synthetase 1 (MARS1) or a fragment thereof;
  • a composition for diagnosing cancer including an agent for measuring the expression level of a gene encoding the same.
  • MARS1 methionyl-tRNA synthetase 1
  • MARS1 belongs to a family of 20 enzymes essential for protein biosynthesis. Additionally, MARS1 covalently links its cognate tRNA and methionine. Increased MARS1 catalytic activity has been reported in human colon cancer, and stable overexpression of the MARS1 substrate tRNAiMet can lead to oncogenic transformation. MARS1 also plays an important role in carcinogenesis and progression of several human malignancies, and MARS1 specifically stabilizes CDK4 by forming a complex with heat shock protein 90 and the cell division cycle, thereby reducing CDK4's proteasome dependence. Prevent decomposition.
  • MARS1 inhibition reduces cellular CDK4 levels, resulting in cell cycle arrest in G0/G1 phase. MARS1 competes with the tumor suppressor p16INK4a for binding to the CDK4 N-terminal domain, further enhancing its role in p16INK4a-negative cancer. Additionally, MARS1 inhibition reduces cell transformation and tumorigenic ability of p16INK4a-negative breast cancer cell lines. This evidence indicates that MARS1 plays an important role in cancer development and progression. However, its expression pattern and biological behavior in pancreatic cancer are completely unclear.
  • the expression level of methionyl-tRNA synthetase 1 may include strong expression (Strong MARS1 expression) and weak expression (Week MARS1 expression), and the two expressions are immune Distinction is possible through histochemical analysis.
  • strong expression Strong MARS1 expression
  • weak expression Week MARS1 expression
  • the cases of strong expression and weak expression were divided into two cases and the recurrence-free survival period and overall survival period were analyzed as prognosis of cancer.
  • the composition is intended to be applied to a biological sample isolated from an object of interest, and the biological sample includes, but is not limited to, solid tissue sample, tissue culture, liquid tissue sample, cell or cell fragment.
  • biological samples include whole blood, leukocytes, peripheral blood mononuclear cells, buffy coat, plasma, serum, Sputum, tears, mucus, nasal washes, 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, joint aspirate, organ secretions, cells, cell extracts It may include one or more selected from the group consisting of cell extract and cerebrospinal fluid, but is not limited thereto.
  • the “object of interest” refers to an individual that has developed cancer or is likely to develop cancer, and may be a mammal, including humans, for example, humans, rats, mice, guinea pigs, hamsters, rabbits, monkeys, and dogs. , may be selected from the group consisting of cats, cows, horses, pigs, sheep and goats, and preferably may be humans, but is not limited thereto.
  • cancer refers to or refers to a physiological condition typically characterized by uncontrolled cell growth in mammals.
  • the cancer includes pancreatic cancer, thyroid cancer, parathyroid cancer, stomach cancer, ovarian cancer, colon cancer, liver cancer, breast cancer, cervical cancer, lung cancer, non-small cell lung cancer, prostate cancer, gallbladder cancer, biliary tract cancer, non-Hodgkin lymphoma, and Hodgkin lymphoma.
  • it may be pancreatic cancer, but is not limited thereto as long as it is a type of cancer in which cancer progression, such as tumor differentiation and/or proliferation, is dependent on the cancer cells and/or cancer stem cells described in the present invention.
  • pancreatic cancer refers to cancer originating from pancreatic cells.
  • pancreatic adenocarcinoma which arises from pancreatic duct cells, accounts for about 90%, so pancreatic cancer generally refers to pancreatic ductal adenocarcinoma.
  • cystic cancer cystadenocarcinoma
  • pancreatic cancer patients Approximately 5 to 10% of pancreatic cancer patients have a genetic predisposition, and approximately 7.8% of pancreatic cancer patients have a family history of pancreatic cancer, which is higher than the 0.6% incidence of pancreatic cancer in the general population.
  • Pancreatic cancer is a cancer with a very poor prognosis, with a 5-year survival rate of less than 5%. This is because most cancers are discovered after they have progressed, so surgical resection is possible in less than 20% of cases at the time of discovery. Even if the cancer is completely resected with the naked eye, the improvement in survival rate is small due to micrometastases, and there is little response to anticancer drugs and radiation therapy. Because it is low. Therefore, the most important way to improve survival rate is to detect early and perform surgery when there are no symptoms or when symptoms are non-specific.
  • pancreatic cancer in the present invention may mean pancreatic ductal (adeno)carcinoma (PDAC).
  • PDAC pancreatic ductal (adeno)carcinoma
  • diagnosis means confirming the presence or characteristics of a pathological condition.
  • the diagnosis may be to predict the possibility of the onset, growth, progression or metastasis of cancer, or may refer to cancer as another disease, such as a pancreatic disease, especially pancreatitis (both acute and chronic). , it may be to distinguish from benign pancreatic tumors (such as lipoma or intrapancreatic papillary mucinous neoplasm (IPMN)), or it may be to distinguish between carcinomas, especially pancreatic cancer from other carcinomas.
  • IPMN intrapancreatic papillary mucinous neoplasm
  • pancreatitis refers to a disease caused by inflammation of the pancreas and includes acute pancreatitis and chronic pancreatitis.
  • Pancreatic juice contains digestive enzymes such as amylase (which hydrolyzes carbohydrates), trypsin (which hydrolyzes proteins), and lipase (which hydrolyzes fats).
  • pancreatitis not only occurs when the pancreatic juice does not flow smoothly due to excessive drinking (alcohol abuse), gallstones, etc., causing the enzymes to cause autolysis of the pancreas, but it also occurs due to various causes such as metabolic disorders, drugs, and abdominal injuries.
  • Pancreatitis is an inflammatory disease of the pancreas that causes damage to pancreatic glandular cells, extensive interstitial edema, hemorrhage, and migration of neutrophilic granulocytes to the site of injury.
  • Pancreatitis can be broadly divided into two types: mild type, in which interstitial edema and peripancreatic fat necrosis are found, peripancreatic and intrapancreatic (peripancreatic) pancreatitis.
  • mild type in which interstitial edema and peripancreatic fat necrosis are found
  • peripancreatic and intrapancreatic (peripancreatic) pancreatitis peripancreatic pancreatitis.
  • pancreatitis There is severe type of pancreatitis accompanied by extensive intrapancreatic fatty necrosis, pancreatic parenchymal necrosis, and hemorrhage.
  • the agent for measuring the expression level of the protein includes at least one selected from the group consisting of antibodies, oligopeptides, ligands, PNA (peptide nucleic acids), and aptamers that specifically bind to the protein. It can be done, but is not limited to this.
  • the “antibody” refers to a substance that specifically binds to an antigen and causes an antigen-antibody reaction.
  • antibody refers to an antibody that specifically binds to the protein.
  • Antibodies of the present invention include polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, and recombinant antibodies. The antibody can be easily produced using techniques well known in the art. For example, polyclonal antibodies can be produced by methods well known in the art, including the process of injecting the protein antigen into an animal and collecting blood from the animal to obtain serum containing the antibody. These polyclonal antibodies can be produced from any animal, such as goats, rabbits, sheep, monkeys, horses, pigs, cows, dogs, etc.
  • monoclonal antibodies can be prepared using the hybridoma method (see Kohler and Milstein (1976) European Journal of Immunology 6:511-519), which is well known in the art, or phage antibody library technology (Clackson et al, Nature, 352 :624-628, 1991; Marks et al, J. Mol. Biol., 222:58, 1-597, 1991).
  • Antibodies prepared by the above method can be separated and purified using methods such as gel electrophoresis, dialysis, salt precipitation, ion exchange chromatography, and affinity chromatography.
  • the antibodies of the invention include intact forms with two full-length light chains and two full-length heavy chains, as well as functional fragments of the antibody molecule.
  • a functional fragment of an antibody molecule refers to a fragment that possesses at least an antigen-binding function, and includes Fab, F(ab'), F(ab')2, and Fv.
  • oligopeptide is a peptide composed of 2 to 20 amino acids and may include dipeptide, tripeptide, tetrapeptide, and pentapeptide, but is not limited thereto.
  • PNA Peptide Nucleic Acid
  • the “aptamer” is an oligonucleic acid or peptide molecule, and general details of aptamers are 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 gene encoding the protein may include one or more selected from the group consisting of primers, probes, and antisense nucleotides that specifically bind to the gene encoding the protein. It is not limited.
  • the “primer” is a fragment that recognizes the target gene sequence and includes forward and reverse primer pairs, but is preferably a primer pair that provides analysis results with specificity and sensitivity. High specificity can be granted when the nucleic acid sequence of the primer is a sequence that is inconsistent with the non-target sequence present in the sample, so that the primer amplifies only the target gene sequence containing the complementary primer binding site and does not cause non-specific amplification. .
  • the "probe” refers to a substance that can specifically bind to a target substance to be detected in a sample, and refers to a substance that can specifically confirm the presence of the target substance in the sample through the binding.
  • the type of probe is not limited as it is a material commonly used in the art, but is preferably PNA (peptide nucleic acid), LNA (locked nucleic acid), peptide, polypeptide, protein, RNA or DNA, and is most preferred. It is PNA.
  • the probe is a biomaterial that is derived from or similar to living organisms or includes those manufactured in vitro, such as enzymes, proteins, antibodies, microorganisms, animal and plant cells and organs, nerve cells, DNA, and It may be RNA, DNA includes cDNA, genomic DNA, and oligonucleotides, RNA includes genomic RNA, mRNA, and oligonucleotides, and examples of proteins may include antibodies, antigens, enzymes, peptides, etc.
  • LNA Locked nucleic acids
  • LNA nucleosides contain the 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, LNA does not form the ideal shape in Watson-Crick bonding.
  • LNA When LNA is included in a DNA or RNA oligonucleotide, the LNA can pair with the complementary nucleotide chain more quickly and increase the stability of the double helix.
  • the "antisense” refers to a sequence of nucleotide bases in which an antisense oligomer hybridizes with a target sequence in RNA by Watson-Crick base pairing, allowing the formation of an oligomeric heteroduplex, typically mRNA and RNA, within the target sequence. and an oligomer having an intersubunit backbone. Oligomers may have exact or approximate sequence complementarity to the target sequence.
  • MERS1 methionyl-tRNA synthetase 1
  • methionyl-tRNA synthetase 1 (MARS1) or the gene encoding it can be measured from a biological sample isolated from the subject of interest.
  • the diagnostic composition can be used to predict the possibility of cancer onset, growth, progression, or metastasis, or can be used to treat cancer as another disease, such as pancreatic disease, especially pancreatitis (including both acute and chronic).
  • pancreatic disease especially pancreatitis (including both acute and chronic).
  • pancreatic benign tumors lipoma or intrapancreatic papillary mucinous neoplasm (IPMN), etc.
  • IPMN intrapancreatic papillary mucinous neoplasm
  • the present invention relates to a kit for diagnosing cancer comprising the diagnostic composition of the present invention.
  • the “kit” refers to a tool that can evaluate the expression level of a biomarker by labeling a probe or antibody that specifically binds to a biomarker component with a detectable label. It includes not only direct labeling of a detectable substance related to a probe or antibody by reaction with a substrate, but also indirect labeling in which a label that develops color through reactivity with another directly labeled reagent is conjugated. It may include a chromogenic substrate solution, a washing solution, and other solutions that will undergo a color reaction with the label, and may be prepared including reagent components to be used.
  • the kit may be a kit containing the essential elements required to perform RT-PCR, including a test tube, reaction buffer, deoxynucleotides (dNTPs), and Taq-polymerization, in addition to each primer pair specific for the marker gene. It may contain enzymes, reverse transcriptase, DNase, RNase inhibitor, sterile water, etc. Additionally, the kit may be a kit for detecting genes for cancer diagnosis that includes essential elements needed to perform a DNA chip.
  • the DNA chip kit includes a substrate to which a 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.
  • the kit of the present invention is not limited thereto, as long as it is known in the art.
  • the kit may be an RT-PCR kit, DNA chip kit, ELISA kit, protein chip kit, rapid kit, or MRM (multiple reaction monitoring) kit.
  • 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. It may also include primers specific to the nucleic acid sequence of the control gene.
  • reverse transcription polymerase reaction kits include test tubes or other suitable containers, reaction buffers (pH and magnesium concentrations vary), deoxynucleotides (dNTPs), enzymes such as Taq-polymerase and reverse transcriptase, DNase, and the RNase inhibitor DEPC.
  • -Can include DEPC-water, sterilized water, etc.
  • kits for diagnosing cancer of the present invention may include essential elements required to perform DNA chip testing.
  • a DNA chip kit may include a substrate to which a cDNA or oligonucleotide corresponding to a gene or a fragment thereof is attached, and reagents, agents, enzymes, etc. for producing a fluorescent label probe.
  • the substrate may also include cDNA or oligonucleotides corresponding to control genes or fragments thereof.
  • the cancer diagnostic kit of the present invention may include essential elements required to perform ELISA.
  • ELISA kits contain antibodies specific for these proteins.
  • Antibodies are antibodies that have high specificity and affinity for a marker protein and almost no cross-reactivity to other proteins, and may be monoclonal antibodies, polyclonal antibodies, or recombinant antibodies.
  • ELISA kits may include antibodies specific for control proteins.
  • 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 those capable of binding to antibodies. It may contain other substances, etc.
  • the fixture for the antigen-antibody binding reaction includes a nitrocellulose membrane, a PVDF membrane, a well plate synthesized from polyvinyl resin or polystyrene resin, and a glass slide glass. It may be used, but is not limited thereto.
  • the label for the secondary antibody is preferably a conventional coloring agent that produces a color reaction, such as HRP (horseradish peroxidase), alkaline phosphatase, colloid gold, and FITC (poly L Labels such as fluorescein and dye, such as -lysine-fluorecein isothiocyanate) and RITC (rhodamine-B-isothiocyanate), may be used, but are not limited thereto.
  • HRP horseradish peroxidase
  • alkaline phosphatase alkaline phosphatase
  • colloid gold and FITC (poly L Labels such as fluorescein and dye, such as -lysine-fluorecein isothiocyanate) and RITC (rhodamine-B-isothiocyanate)
  • FITC poly L Labels such as fluorescein and dye, such as -lysine-fluorecein isothiocyanate) and
  • the chromogenic substrate for inducing color development in the present invention is preferably used according to the label that produces a chromogenic reaction, such as TMB (3,3',5,5'-tetramethyl bezidine), ABTS [2,2 '-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)], OPD (o-phenylenediamine), etc. can be used.
  • TMB 3,3',5,5'-tetramethyl bezidine
  • ABTS 2,2 '-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)]
  • OPD o-phenylenediamine
  • the chromogenic substrate is provided dissolved 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 produce 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 is more preferable. do.
  • PBST buffer solution
  • the washing solution reacts with the secondary antibody to the antigen-antibody conjugate, then adds an appropriate amount to the fixative and washes 3 to 6 times.
  • the reaction stopping solution may preferably be a sulfuric acid solution (H 2 SO 4 ).
  • it relates to a method of providing information for diagnosing cancer.
  • the method of the present invention includes methionyl-tRNA synthetase 1 (MARS1); Alternatively, it may include measuring the expression level of the gene encoding the protein.
  • MMARS1 methionyl-tRNA synthetase 1
  • the object of interest is an individual that has developed or is likely to develop cancer and may be a mammal, including humans, for example, humans, rats, mice, guinea pigs, hamsters, rabbits, monkeys, dogs, and cats. , may be selected from the group consisting of cattle, horses, pigs, sheep, and goats, and preferably may be humans, but is not limited thereto.
  • the biological sample refers to any material, biological fluid, tissue, or cell obtained from or derived from an individual, such as whole blood, leukocytes, and peripheral blood mononuclear cells. ), white blood cell buffy coat, plasma, serum, sputum, tears, mucus, nasal washes, nasal aspirate, respiration (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, joint aspirate. It may be one or more selected from the group consisting of joint aspirate, organ secretions, cells, cell extract, and cerebrospinal fluid, but is not limited thereto.
  • the agent for measuring the expression level of the protein includes at least one selected from the group consisting of antibodies, oligopeptides, ligands, PNA (peptide nucleic acids), and aptamers that specifically bind to the protein. can do.
  • the expression level of the protein can be measured using protein chip analysis, immunoassay, ligand binding assay, MALDI-TOF (Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) analysis, and SELDI-TOF (Sulface Enhanced Laser Desorption/SELDI-TOF).
  • MALDI-TOF Microx Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry
  • SELDI-TOF Surface Enhanced Laser Desorption/SELDI-TOF
  • Ionization Time of Flight Mass Spectrometry analysis, radioimmunoassay, radioimmunodiffusion method, Ouchteroni immunodiffusion method, rocket immunoelectrophoresis, tissue immunostaining, complement fixation assay, two-dimensional electrophoresis analysis, liquid chromatography-mass spectrometry ( It can be performed by liquid chromatography-Mass Spectrometry (LC-MS), LC-MS/MS (liquid chromatography-Mass Spectrometry/Mass Spectrometry), Western blotting, or ELISA (enzyme linked immunosorbent assay).
  • LC-MS liquid chromatography-Mass Spectrometry
  • LC-MS/MS liquid chromatography-Mass Spectrometry/Mass Spectrometry
  • Western blotting or ELISA (enzyme linked immunosorbent assay).
  • the expression level of the protein can be measured by a multiple reaction monitoring (MRM) method.
  • MRM multiple reaction monitoring
  • the internal standard material may be a synthetic peptide or Escherichia coli beta galactosidase in which a specific amino acid constituting the target peptide is isotopically substituted.
  • the agent for measuring the expression level of the gene encoding the protein may include one or more selected from the group consisting of primers, probes, and antisense nucleotides that specifically bind to the gene encoding the protein.
  • the expression level of the gene encoding the protein can be measured using reverse transcription polymerase reaction (RT-PCR), competitive reverse transcription polymerase reaction (Competitive RT-PCR), and real-time reverse transcription polymerase reaction (Real-time RT-PCR). , RNase protection assay (RPA), Northern blotting, or DNA chip.
  • RT-PCR reverse transcription polymerase reaction
  • Competitive RT-PCR competitive reverse transcription polymerase reaction
  • Real-time RT-PCR real-time reverse transcription polymerase reaction
  • RNase protection assay RPA
  • Northern blotting or DNA chip.
  • the method includes methionyl-tRNA synthetase 1 (MARS1) measured on a biological sample of the subject of interest; Alternatively, if the expression level of the gene encoding this is higher than that of the control group, it can be predicted that the target individual has developed cancer or is likely to develop cancer.
  • MERS1 methionyl-tRNA synthetase 1
  • control group refers to the expression level of the corresponding biomarker protein or the gene encoding the protein in a healthy normal control group, or the average of the expression level of the corresponding marker protein or the gene encoding the corresponding marker protein in biological samples derived from pancreatic disease patients. It may be an intermediate value, or it may be an average or median value of the expression level of the marker protein or the gene encoding the marker protein in a biological sample derived from a cancer patient, preferably a patient with another cancer type other than pancreatic cancer, but is not limited thereto.
  • predicting that the cancer has developed or is highly likely to develop includes not only predicting the possibility of the onset, growth, progression, or metastasis of the cancer, but also predicting that the cancer has developed or is likely to develop in the subject of interest.
  • Diseases suspected to be cancer are distinguished from other diseases, especially pancreatic diseases (e.g., pancreatitis (both acute or chronic), benign pancreatic tumors (lipoma or intraductal papillary mucinous neoplasm (IPMN), etc.)) and are classified as cancer. It includes predicting, and in addition, it may include predicting that the cancer that has developed or is suspected to have developed in the subject of interest is pancreatic cancer by distinguishing it from other carcinomas.
  • pancreatic diseases e.g., pancreatitis (both acute or chronic), benign pancreatic tumors (lipoma or intraductal papillary mucinous neoplasm (IPMN), etc.
  • the cancer includes pancreatic cancer, thyroid cancer, parathyroid cancer, stomach cancer, ovarian cancer, colon cancer, liver cancer, breast cancer, cervical cancer, lung cancer, non-small cell lung cancer, prostate cancer, gallbladder cancer, biliary tract cancer, non-Hodgkin lymphoma, and Hodgkin lymphoma.
  • adrenal cancer soft tissue sarcoma, urethral cancer, penile cancer, ureteral cancer, renal cell carcinoma, renal pelvic carcinoma, CNS central nervous system tumor, primary CNS lymphoma, spinal cord tumor, brainstem glioma, or pituitary adenoma.
  • it may be pancreatic cancer, but is not limited thereto as long as it is a type of cancer in which cancer progression, such as tumor differentiation and/or proliferation, is dependent on the cancer cells and/or cancer stem cells described in the present invention.
  • composition for predicting the prognosis of cancer relates to a composition for predicting the prognosis of cancer.
  • the composition for predicting prognosis includes methionyl-tRNA synthetase 1 (MARS1); Alternatively, it may include an agent that measures the expression level of the gene encoding it.
  • MMARS1 methionyl-tRNA synthetase 1
  • Prognosis in the present invention refers to the act of predicting in advance the course of a disease and the outcome of death or survival.
  • the prognosis or prognostic diagnosis may be interpreted to mean that the course of a disease may vary depending on the patient's physiological or environmental condition, and to mean all actions that predict the course of the disease before and after treatment by comprehensively considering the patient's condition. You can.
  • the prognosis can be interpreted as the act of determining whether the survival rate after the onset of cancer is predicted to be low or the response to treatment is poor.
  • diagnosis means confirming the existence or characteristics of a pathological condition
  • prognosis refers to the act of predicting the course of a disease and the outcome of death or survival in advance. It means that it is clearly distinguished. More specifically, cancer diagnosis means confirming whether a patient is currently suffering from a cancer disease, and cancer prognosis refers to predicting the course of the disease and the outcome of death or survival of a patient suffering from cancer disease in advance. It refers to an action, and more specifically, it refers to predicting or anticipating the recurrence-free survival period and overall survival period.
  • composition for predicting prognosis of the present invention descriptions of methionyl-tRNA synthetase 1 (MARS1), cancer, agents for measuring the expression level of proteins or genes, etc. are duplicated as previously described in the specification. To avoid excessive complexity, detailed description is omitted below.
  • MERS1 methionyl-tRNA synthetase 1
  • kits for predicting the prognosis of cancer comprising the composition for predicting the prognosis of the present invention.
  • kits for predicting prognosis of the present invention descriptions of prognosis, cancer, type of kit, etc. overlap with what was previously described, and to avoid excessive complexity of the specification, detailed descriptions thereof are omitted below.
  • it relates to a method of providing information for predicting the prognosis of cancer.
  • the method of the present invention includes methionyl-tRNA synthetase 1 (MARS1); Alternatively, it may include measuring the expression level of the gene encoding the protein.
  • MMARS1 methionyl-tRNA synthetase 1
  • the method includes at least one protein selected from the group consisting of CNOT1, KIF11, and SLC44A1 measured on a biological sample of the subject of interest; Alternatively, if the expression level of the gene encoding this is higher than the control group, the prognosis of cancer can be predicted to be poor.
  • the method of the present invention includes methionyl-tRNA synthetase 1 (MARS1) measured on a biological sample of the subject of interest; Alternatively, if the expression level of the gene encoding this is lower than the control group, the prognosis of cancer can be predicted to be poor.
  • MERS1 methionyl-tRNA synthetase 1
  • MERS1 methionyl-tRNA synthetase 1
  • cancer cancer, prognosis, subject of interest, biological sample, control group, etc.
  • prognosis subject of interest
  • biological sample biological sample
  • control group etc.
  • it relates to a cancer diagnostic device.
  • the diagnostic device of the present invention (a) methionyl-tRNA synthetase 1 (MARS1) on a biological sample obtained from a subject of interest; Or a measuring unit that measures the expression level of the gene encoding the protein; and (b) a detection unit that outputs the presence or absence of cancer based on the expression level of the gene or protein encoded by the gene measured in the measurement unit; It relates to a diagnostic device for cancer, including a.
  • MERS1 methionyl-tRNA synthetase 1
  • the “object of interest” refers to an individual that has developed cancer or is likely to develop cancer, and may be a mammal, including humans, for example, humans, rats, mice, guinea pigs, hamsters, rabbits, monkeys, and dogs. , may be selected from the group consisting of cats, cows, horses, pigs, sheep and goats, and preferably may be humans, but is not limited thereto.
  • MERS1 methionyl-tRNA synthetase 1
  • cancer cancer, prognosis, subject of interest, biological sample, control group, etc.
  • prognosis subject of interest
  • biological sample biological sample
  • control group etc.
  • methionyl-tRNA synthetase 1 (MARS1) or a fragment thereof;
  • a composition for diagnosing cancer including an agent for measuring the expression level of a gene encoding the same.
  • the agent for measuring the expression level of the protein is selected from the group consisting of an antibody, oligopeptide, ligand, PNA (peptide nucleic acid), and aptamer that specifically binds to the protein.
  • a diagnostic composition comprising one or more selected species is provided.
  • the agent for measuring the expression level of the gene provides a diagnostic composition comprising at least one selected from the group consisting of a primer, a probe, and an antisense nucleotide that specifically binds to the gene. .
  • the composition provides a diagnostic composition for application to a biological sample isolated from a subject of interest.
  • the biological sample includes whole blood, leukocytes, peripheral blood mononuclear cells, buffy coat, plasma, and serum. ), sputum, tears, mucus, nasal washes, 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, joint aspirate, organ secretions, cells, A diagnostic composition is provided, comprising at least one selected from the group consisting of cell extract and cerebrospinal fluid.
  • the cancer is pancreatic cancer, thyroid cancer, parathyroid cancer, stomach cancer, ovarian cancer, colon cancer, liver cancer, breast cancer, cervical cancer, lung cancer, non-small cell lung cancer, prostate cancer, gallbladder cancer, biliary tract cancer, and bile duct cancer.
  • small intestine cancer small intestine cancer, endocrine cancer, adrenal cancer, soft tissue sarcoma, urethral cancer, penile cancer, ureteral cancer, renal cell carcinoma, renal pelvic carcinoma, CNS central nervous system tumor, primary CNS lymphoma, spinal cord tumor, brainstem glioma or pituitary adenoma, a diagnostic composition is provided.
  • composition for diagnosis wherein the cancer is pancreatic cancer.
  • a diagnostic composition wherein the diagnosis predicts prognosis.
  • a diagnostic kit comprising the diagnostic composition of any one of claims 1 to 8.
  • the kit provides a diagnostic kit, which is 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.
  • a diagnostic kit which is 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.
  • MERS1 methionyl-tRNA synthetase 1
  • the protein of methionyl-tRNA synthetase 1 (MARS1) measured in the biological sample; Or, encoding this includes determining that cancer has developed or is highly likely to develop if the expression level of the gene is higher than that of the control group; Provides a method of providing information for diagnosis of cancer, including.
  • the biological sample includes whole blood, leukocytes, peripheral blood mononuclear cells, buffy coat, plasma, and serum. ), sputum, tears, mucus, nasal washes, 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, joint aspirate, organ secretions, cells, A method of at least one selected from the group consisting of cell extract and cerebrospinal fluid is provided.
  • the expression level of the protein can be measured using protein chip analysis, immunoassay, ligand binding assay, Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF) analysis, and SELDI-TOF.
  • protein chip analysis immunoassay
  • ligand binding assay ligand binding assay
  • MALDI-TOF Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry
  • SELDI-TOF SELDI-TOF
  • the expression level of the gene can be measured using reverse transcription polymerase reaction (RT-PCR), competitive reverse transcription polymerase reaction (Competitive RT-PCR), or real-time reverse transcription polymerase reaction (Real-time RT- Methods are provided, such as PCR), RNase protection assay (RPA), Northern blotting or DNA chip.
  • RT-PCR reverse transcription polymerase reaction
  • Competitive RT-PCR competitive reverse transcription polymerase reaction
  • Real-time RT- Methods are provided, such as PCR), RNase protection assay (RPA), Northern blotting or DNA chip.
  • the cancer is pancreatic cancer, thyroid cancer, parathyroid cancer, stomach cancer, ovarian cancer, colon cancer, liver cancer, breast cancer, cervical cancer, lung cancer, non-small cell lung cancer, prostate cancer, gallbladder cancer, biliary tract cancer, and bile duct cancer.
  • small intestine cancer small intestine cancer, endocrine cancer, adrenal cancer, soft tissue sarcoma, urethral cancer, penile cancer, ureteral cancer, renal cell carcinoma, renal pelvic carcinoma, CNS central nervous system tumor, primary CNS lymphoma, spinal cord tumor, brainstem glioma or pituitary adenoma, provides a method of providing information.
  • a method of providing information wherein the cancer is pancreatic cancer.
  • a method of providing information wherein the diagnosis predicts prognosis.
  • MERS1 methionyl-tRNA synthetase 1
  • the cancer is stomach cancer, thyroid cancer, parathyroid cancer, ovarian cancer, colon cancer, pancreatic cancer, liver cancer, breast cancer, cervical cancer, lung cancer, non-small cell lung cancer, prostate cancer, gallbladder cancer, biliary tract cancer, and bile duct cancer.
  • a diagnostic device is provided, which is at least one selected from the group consisting of pituitary adenoma.
  • a diagnostic device wherein the cancer is pancreatic cancer.
  • a diagnostic device wherein the diagnosis predicts prognosis.
  • MARS1 overexpression is closely related to tumor size and lymph node metastasis, and these results suggest that MARS1 plays an important role in the proliferation and metastasis of PDAC.
  • MARS1 expression and prognosis we further investigated the relationship between MARS1 expression and prognosis in PDAC patients, and the Kaplan-Meier survival curve revealed that patients with high MARS1 expression had shorter overall survival and recurrence-free survival than patients with low expression.
  • MARS1 as a biomarker for predicting pancreatic cancer prognosis has the effect of accurately diagnosing pancreatic cancer, which is difficult to diagnose and predicting prognosis, and accurately predicting the prognosis of older pancreatic cancer patients.
  • Figure 1 shows representative microscopic features of IHC expression of human cytoplasmic methionyl-tRNA synthetase 1 (MARS1) in pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC).
  • MARS1 human cytoplasmic methionyl-tRNA synthetase 1
  • PDAC pancreatic ductal adenocarcinoma
  • FIG. 2 shows the microscopic results of immunohistochemistry of MARS1, which shows low expression in pancreatic ductal adenocarcinoma.
  • A shows normal pancreatic tissue (above the dotted line) and pancreatic adenocarcinoma (below the dotted line) as a result of H&E staining (X20) of a representative surgical specimen.
  • B shows MARS1 immunohistochemical staining of the same tissue, showing low expression of MARS1 in phloem adenocarcinoma (MARS1, x20).
  • MARS1 immunohistochemical staining of the same tissue showing low expression of MARS1 in phloem adenocarcinoma (MARS1, x20).
  • C and (D) normal acinar cells show strong MARS1 expression as an internal control.
  • (C) is the result of H&E staining (X400) of normal acinar cells.
  • (D) is an internal control, showing that MARS1 is highly expressed in normal acinar cells.
  • (E) shows the results of H&E staining (X400) on pancreatic adenocarcinoma tissue.
  • (F) is a result showing that MARS1 expression is weaker than MARS1 expression in normal acinar cells.
  • (G) is the result of observing other lesions in pancreatic adenocarcinoma tissue through H&E staining (X400).
  • (H) is a result showing that strong MARS1 expression is also weaker than MARS1 expression in normal acinar cells.
  • FIG. 3 shows the results of immunohistochemistry (IHC) microscopic observation of MARS1, which shows high expression in pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC).
  • IHC immunohistochemistry
  • PDAC pancreatic ductal adenocarcinoma
  • A shows normal pancreatic tissue (above the dotted line) and pancreatic adenocarcinoma tissue (below the dotted line) as a result of H&E staining (X20).
  • B shows MARS1 immunohistochemical staining of the same tissue, showing that MARS1 expression is high in phloem adenocarcinoma.
  • C and
  • Normal acinar cells show strong MARS1 expression as an internal control.
  • (C) is the result of H&E staining (X400) of normal acinar cells.
  • (D) is an internal control, showing that MARS1 is highly expressed in normal acinar cells.
  • (E) to (H) show that moderately poorly differentiated pancreatic adenocarcinoma showed high MARS1 expression that was equal to or stronger than MARS1 expression in normal acinar cells.
  • (E) shows the results of H&E staining (X400) on pancreatic adenocarcinoma tissue.
  • (F) is a result showing that strong MARS1 expression is equal to or stronger than MARS1 expression in normal acinar cells.
  • (G) is the result of observing other lesions in pancreatic adenocarcinoma tissue through H&E staining (X400).
  • (H) is a result showing that strong MARS1 expression is the same or stronger than MARS1 expression in normal acinar cells.
  • Figure 4 shows a Kaplan-Meier graph for overall survival (OS) and disease-free survival (DFS) period according to MARS1 expression.
  • OS overall survival
  • DFS disease-free survival
  • tissue was collected from a patient who underwent surgical treatment for pancreatic adenocarcinoma. Because the registered patients were eligible for surgery at the time of diagnosis, neo-adjuvant chemotherapy was not administered. After surgery, adjuvant chemotherapy was administered depending on the patient's condition. IHC analysis was performed on tissue lysates prepared using surgical specimens and paraffin-embedded tissue blocks. MARS1 expression levels were assessed in paired lysates of normal-appearing adjacent pancreas and cancer-enriched tissue. The Ethics Committee of Gangnam Severance Hospital approved the study protocol and written consent was obtained from the enrolled patients (IRB number 3-2021-0444).
  • Tumor tissues were fixed in 10% buffered formalin and embedded in paraffin. IHC staining was applied to 4 ⁇ m thick sections of each paraffin block. Immunohistochemical staining analysis was performed using a primary antibody against human MARS1 (1:300; 0.2 mg/mL; BicbioInc., Suwon, South Korea) and an automated IHC stainer (BenchMark XT; Ventana Medical Systems, Arlington, AZ, USA). was performed using .
  • MARS1 is strongly expressed in progenitor cells (internal control cells) of normal pancreatic tissue and weakly expressed in benign pancreatic ducts. This is because MARS1 expression is high in acinar tissue, which is present in both exocrine and endocrine organs due to high levels of protein production. MARS1 expression is low in mucus-producing epithelium, such as the pancreatic duct, where protein production is low. MARS1 expression levels in acinar cells and benign pancreatic ducts were used as reference and high MARS1 expression was defined as equal to or higher than that in normal acinar cells, as shown in Figure 1 ( Figure One).
  • low MARS1 expression was defined as weaker than normal acinar cells and stronger than benign pancreatic ductal epithelium.
  • pancreatic cancer tissue was compared with normal pancreatic tissue, such as acinar cells and pancreatic ductal epithelium.
  • Figures 2 and 3 the same tissues were visualized by IHC and H&E staining, showing tissues with low and high MARS1 expression, respectively.
  • IHC results were interpreted under conditions without any information about clinical data. All enrolled patients had available follow-up and clinicopathological information, including age, tumor grade, tumor size, histological type, and tumor, node, metastasis (TNM) stage.
  • the group with high MARS1 expression tended to have a lower rate of moderate differentiation and a higher rate of undifferentiation, but this trend was not statistically significant. No differences were found between the two groups in terms of lymph node metastasis, lymphovascular invasion, and perineural invasion of surgical tissue. Additionally, there was no difference in the average CA 19-9 and CEA levels before surgery between the two groups. The group with low MARS1 expression had a high rate of receiving adjuvant chemotherapy after surgery.
  • DFS and OS of 137 PDAC patients were analyzed using the Kaplan-Meier method.
  • DFS was defined as the time from surgery to first recurrence
  • OS was defined as the time from surgery to death.
  • PDAC patients with high MARS1 expression had shorter DFS and OS than patients with low MARS1 expression.
  • Multivariate analysis identified MARS1 expression as a significant and independent prognostic factor for OS and DFS.
  • Serum levels of CA 19-9 are a prognostic indicator for pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC).
  • PDAC pancreatic ductal adenocarcinoma
  • MERS1 human cytoplasmic methionyl-tRNA synthetase 1

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Abstract

췌관선암(Pancreatic ductal adenocarcinoma; PDAC)은 전 세계적으로 암 관련 사망의 네 번째 주요 원인이지만 효과적인 예후 지표가 부족하다. Met를 개시자 tRNA (initiator tRNA)로 전달하는 번역 개시에 중요한 효소인 메티오닐-tRNA 합성효소 1 (Methionyl-tRNA synthetase 1; MARS1)은 암 발생 및 진행과 관련이 있다. MARS1 발현은 정상적인 췌장관 조직에 비해 PDAC에서 유의하게 증가했다. 또한, MARS1의 높은 발현은 PDAC 환자의 예후가 좋지 않은 것과 관련이 있었다. 이는 MARS1이 췌장 발암에 관여하고 PDAC에 대한 새로운 예후 지표로서의 잠재력을 가지고 있음을 시사한다.

Description

췌장암의 예후 예측을 위한 새로운 바이오 마커
본 발명은 췌장암의 예후 예측을 위한 새로운 바이오 마커에 관한 것이다.
췌관선암(Pancreatic ductal adenocarcinoma; PDAC)은 진단 후 5년 생존율이 6%로 다른 주요 악성 종양 중 최악의 예후를 보인다. 이와 같이 조기 진단이 어렵기 때문에 췌장암의 10~20%만이 진단 당시 치료 목적으로 외과적으로 절제할 수 있다. 절제 불가능한 췌장암의 예후 인자로는 CA 19-9 수준, 종양 병기 등의 종양 인자와 수행도, 혈청 C-반응성 단백질 수준, 호중구-림프구 비율 등의 숙주 인자가 환자의 생존과 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 그러나 예후를 예측하는 것이 항상 쉬운 것은 아니다. 따라서 새로운 종양 바이오마커를 스크리닝하는 것은 PDAC의 예방, 진단, 예후 및 표적 치료에 매우 중요하다. 특히 본 발명은 PDAC 환자의 예후에 유용한 새로운 단백질 바이오마커 식별의 최근 개발에 중점을 둔 발명이다.
인간 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (Human cytoplasmic methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1)은 900개의 아미노산으로 구성되어 있으며 multi-tRNA synthetase 복합체의 구성 요소 중 하나이다. 번역 개시에 필요한 MARS1의 아미노아실화 활성은 인간 결장암에서 증가하고 MARS1 기질 tRNAiMet의 안정적인 과발현은 발암성 변형을 일으킬 수 있다고 보고되었다. 우연히도, MARS1의 3' 비번역 영역(UTR)은 특정 종양의 시작과 결정적으로 연결된 C/EBP 상동 단백질의 3' UTR의 상보적 서열에 대해 56개 염기쌍의 상보적 서열을 포함한다. 또한 MARS1의 과발현은 악성 섬유성 조직구종, 육종, 악성 신경아교종 및 교모세포종과 같은 여러 다른 유형의 암에서도 보고되었다. MARS1은 또한 AIMP3와의 상호작용을 통해 간접적으로 종양 형성을 제어할 수 있다. AIMP3와의 상호작용에 영향을 줄 수 있는 MARS1의 모든 돌연변이는 핵에서 AIMP3의 종양 억제 활성을 조절할 수 있다. 또한 MARS1 억제는 p16INK4a 음성 유방암 세포주의 세포 변형 및 종양 형성 능력을 감소시켰다. 이러한 증거는 MARS1이 암 발생 및 진행에 중요한 역할을 한다는 것을 시사한다.
현재까지 MARS1과 PDAC의 예후 사이의 연관성을 밝힌 연구는 없다. 따라서 본 발명에서는 111개의 임상 조직 표본을 포함하는 면역조직화학적 분석을 통해 MARS1 발현 양상과 PDAC에서의 역할을 평가하여 발명을 완성하였다.
본 발명의 일 목적은 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1) 또는 이의 단편; 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 암 진단용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 진단용 조성물을 포함하는, 진단용 키트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서, 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1); 또는 상기 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 단계; 를 포함하는, 암의 진단을 위한 정보 제공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서, 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1); 또는 상기 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 단계; 를 포함하는, 암의 예후 예측을 위한 정보 제공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 목적하는 개체로부터 얻어진 생물학적 시료에 대하여 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1); 또는 상기 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 측정부; 및 상기 측정부에서 측정된 유전자 또는 이에 의해 코딩되는 단백질의 발현 수준으로부터 암의 유무를 출력하는 검출부; 를 포함하는 암의 진단기기를 제공하는 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.
본 발명의 일 구현 예에 따르면, 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1) 또는 이의 단편; 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 암 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명에서 “상기 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1)”은 단백질 생합성에 필수적인 20가지 효소 계열에 속한다. 또한 MARS1은 동족 tRNA와 메티오닌을 공유적으로 연결한다. MARS1 촉매 활성의 증가는 인간 결장암에서 보고되었으며 MARS1 기질 tRNAiMet의 안정적인 과발현은 발암성 형질전환을 일으킬 수 있다. MARS1은 또한 발암 및 여러 인간 악성 종양의 진행에 중요한 역할을 하고 MARS1은 열 충격 단백질 90(heat shock protein 90) 및 세포 분열 주기와 복합체를 형성하여 CDK4를 특이적으로 안정화시켜 CDK4의 프로테아좀 의존성 분해를 방지한다. 또한 MARS1 억제는 세포 CDK4 수준을 감소시켜 G0/G1 단계에서 세포 주기 정지를 초래한다. MARS1은 CDK4 N-말단 도메인에 결합하기 위해 종양 억제자인 p16INK4a와 경쟁하여 p16INK4a 음성 암에서 그 역할을 더욱 강화한다. 또한, MARS1 억제는 p16INK4a-음성 유방암 세포주의 세포 변형 및 종양 형성 능력을 감소시킨다. 이러한 증거는 MARS1이 암 발생 및 진행에 중요한 역할을 한다는 것을 나타낸다. 그러나 췌장암에서의 발현 패턴과 생물학적 행동은 완전히 불분명하다.
또한, 상기 상기 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1)의 발현 정도는, 강한 발현(Strong MARS1 expression)과 약한 발현(Week MARS1 expression)이 있을 수 있으며 상기 두 발현은 면역조직화학 분석에서 구분이 가능하다. 본 발명에서는 상기 강한 발현과 약한 발현의 경우 2가지로 나누어 암의 예후로서 무재발 생존 기간 및 전체 생존기간을 분석하였다.
본 발명에서 상기 조성물은 목적하는 개체에서 분리된 생물학적 시료에 적용하기 위한 것으로, 생물학적 시료에는 고체 조직 시료, 조직 배양액, 액체 조직 시료, 세포 또는 세포 단편이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 생물학적 시료의 비 제한적인 예시로써, 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) 및 뇌척수액(cerebrospinal fluid)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 "목적하는 개체"란 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 개체로, 인간을 포함하는 포유 동물일 수 있고, 예를 들면, 인간, 래트, 마우스, 모르모트, 햄스터, 토끼, 원숭이, 개, 고양이, 소, 말, 돼지, 양 및 염소로 구성된 군으로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 인간일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료로부터 본 발명에 따른 마커의 발현 수준을 측정하는 경우, 매우 신속하고 간편하게 질환의 발병 여부 또는 발병 가능성을 확인할 수 있다.
본 발명에서 상기 "암"은 포유류에서 전형적으로 조절되지 않는 세포 성장으로 특징 지어진 생리적 상태를 나타내거나 가리킨다. 본 발명에서 상기 암은 췌장암, 갑상선암, 부갑상선암, 위암, 난소암, 대장암, 간암, 유방암, 자궁경부암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 담낭암, 담도암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(CNS central nervoussystem) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종일 수 있고, 바람직하게는 췌장암일 수 있으나, 종양의 분화 및/또는 증식 등 암의 진행이 본 발명에서 기술하는 암 세포 및/또는 암 줄기세포에 의존적인 암의 종류라면 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 상기 "췌장암(pancreatic cancer)"이란 췌장 세포에서 기원하는 암을 의미한다. 췌장암에는 여러 가지 종류가 있는데 췌관 세포에서 발생한 췌관 선암종이 90% 정도를 차지하고 있어 일반적으로 췌장암이라고 하면 췌관 선암종을 의미한다. 그 외에 낭종성암(낭선암), 내분비종양 등이 있다. 췌장암 환자 중 약 5 내지 10 %는 유전적 소인을 가지고 있는데, 췌장암 환자에서 췌장암의 가족력이 있는 경우는 약 7.8 % 정도로 일반인에서의 췌장암 발생률 0.6 %에 비해 빈도가 높다. 췌장암은 5 년 생존율이 5 % 이하로 예후가 매우 나쁜 암이다. 그 이유는 대부분 암이 진행된 후에 발견되기 때문에 발견 당시 수술 절제가 가능한 경우가 20 % 이내이고, 육안으로 보기에 완전히 절제되었다 하더라도 미세 전이에 의해 생존율 향상이 적으며, 항암제 및 방사선 치료에 대한 반응이 낮기 때문이다. 따라서, 생존율을 향상시킬 수 있는 가장 중요한 방법은 증상이 없거나 비특이적일 때 조기 발견하여 수술하는 것이다. 췌장에 생기는 암 중 90% 이상이 췌관세포에 생기며, 췌장암은 보통 췌관암 또는 췌관선암을 의미한다. 따라서 바람직하게, 본 발명에서의 췌장암은 췌관(선)암(pancreatic ductal (adeno)carcinoma,PDAC)을 의미하는 것일 수 있다.
본 발명에서 상기 "진단"은 병리 상태의 존재 또는 특징을 확인하는 것을 의미한다. 본 발명의 목적상, 상기 진단은 암의 발병, 성장, 진행 또는 전이 등의 가능성을 예측하는 것일 수 있고, 혹은 암을 다른 질환, 예를 들어 췌장 질환으로 특히는 췌장염(급성 또는 만성 모두 포함), 췌장 양성 종양(지방종(lipoma) 또는 췌관내 유두 점액 종양(IPMN) 등)과 구별하는 것일 수 있으며, 혹은 암종을 구별하여 특히는 췌장암을 다른 암종과 구별하는 것일 수 있다.
본 발명에서 상기 "췌장염(pancreatitis)"이란 췌장(pancreas)에 염증이 발생하여 생기는 질병으로 급성 췌장염(acute pancreatitis) 및 만성 췌장염(chronic pancreatitis)이 있다. 이자액(pancreatic juice)은 아밀라아제(amylase, 탄수화물을 가수분해함), 트립신(trypsin, 단백질 가수분해에 작용), 리파아제(lipase, 지방 가수분해에 작용)와 같은 소화 효소를 포함한다. 췌장염은 과음(alcohol abuse), 담석(gallstones) 등에 의해서 이자액이 원활하게 흐르지 않아 상기 효소들이 췌장의 자가분해를 유발하여 발생할 뿐만 아니라, 대사 장애, 약물, 복부 손상 등의 다양한 원인 등에 의해서도 발생한다. 췌장염은 췌장선세포의 손상, 광범위한 간질성 부종, 출혈 및 손상 부위로의 호중구성 과립구의 이동을 유발하는 췌장의 염증성 질환이다. 췌장염은 크게 두 가지 유형으로 나누어 볼 수 있는데, 간질성 부종(interstitial edema)과 췌장주변의 지방성 괴사(peripancreatic fat necrosis)가 발견되는 경증(mild type)의 췌장염, 췌장주변(peripancreatic) 및 췌장 내부(intrapancreatic)의 광범위한 지방성 괴사, 췌장의 유조직 궤사(pancreatic parenchymal necrosis), 출혈을 동반하는 중증(severe type)의 췌장염이 있다.
본 발명에서 상기 단백질의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 올리고펩타이드, 리간드, PNA(peptide nucleic acid) 및 앱타머(aptamer)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 "항체"는 항원과 특이적으로 결합하여 항원-항체 반응을 일으키는 물질을 가리킨다. 본 발명의 목적상, 항체는 상기 단백질에 대해 특이적으로 결합하는 항체를 의미한다. 본 발명의 항체는 다클론 항체, 단클론 항체 및 재조합 항체를 모두 포함한다. 상기 항체는 당 업계에 널리 공지된 기술을 이용하여 용이하게 제조될 수 있다. 예를 들어, 다클론 항체는 상기 단백질의 항원을 동물에 주사하고 동물로부터 채혈하여 항체를 포함하는 혈청을 수득하는 과정을 포함하는 당 업계에 널리 공지된 방법에 의해 생산될 수 있다. 이러한 다클론 항체는 염소, 토끼, 양, 원숭이, 말, 돼지, 소, 개 등의 임의의 동물로부터 제조될 수 있다. 또한, 단클론 항체는 당 업계에 널리 공지된 하이브리도마 방법(hybridoma method; Kohler 및 Milstein (1976) European Journal of Immunology 6:511-519 참조), 또는 파지 항체 라이브러리 기술(Clackson et al, Nature, 352:624-628, 1991; Marks et al, J. Mol. Biol., 222:58, 1-597, 1991 참조)을 이용하여 제조될 수 있다. 상기 방법으로 제조된 항체는 겔 전기영동, 투석, 염 침전, 이온교환 크로마토그래피, 친화성 크로마토그래피 등의 방법을 이용하여 분리, 정제될 수 있다. 또한, 본 발명의 항체는 2개의 전장의 경쇄 및 2개의 전장의 중쇄를 갖는 완전한 형태뿐만 아니라, 항체 분자의 기능적인 단편을 포함한다. 항체 분자의 기능적인 단편이란, 적어도 항원 결합 기능을 보유하고 있는 단편을 의미하며, Fab, F(ab'), F(ab')2 및 Fv 등이 있다.
본 발명에서 상기 "올리고펩타이드"는 펩타이드로 2 내지 20 개의 아미노산으로 구성되며 디 펩티드, 트리 펩티드, 테트라 펩티드 및 펜타 펩티드를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 상기 "PNA(Peptide Nucleic Acid)"는 인공적으로 합성된, DNA 또는 RNA와 비슷한 중합체를 가리키며, 1991년 덴마크 코펜하겐 대학교의 Nielsen, Egholm, Berg와 Buchardt 교수에 의해 처음으로 소개되었다. DNA는 인산-리보스당 골격을 갖는데 반해, PNA는 펩타이드 결합에 의해 연결된 반복된 N-(2-아미노에틸)-글리신 골격을 가지며, 이로 인해 DNA 또는 RNA에 대한 결합력과 안정성이 크게 증가되어 분자 생물학, 진단 분석 및 안티센스 치료법에 사용되고 있다. PNA는 문헌[Nielsen PE, Egholm M, Berg RH, Buchardt O (December 1991). "Sequence-selective recognition of DNA by strand displacement with a thymine-substituted polyamide". Science 254 (5037): 1497-1500]에 상세하게 개시되어 있다.
본 발명에서 상기 "앱타머"는 올리고핵산 또는 펩타이드 분자이며, 앱타머의 일반적인 내용은 문헌[Bock LC et al., Nature 355(6360):5646(1992); Hoppe-Seyler F, Butz K "Peptide aptamers: powerful new tools for molecular medicine". J Mol Med. 78(8):42630(2000); Cohen BA, Colas P, Brent R. "An artificial cell-cycle inhibitor isolated from a combinatorial library". Proc Natl Acad Sci USA. 95(24): 142727(1998)]에 상세하게 개시되어 있다.
본 발명에서 상기 단백질을 코딩하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질을 코딩하는 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 및 안티센스 뉴클레오티드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
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 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1)이나, 이들을 코딩하는 유전자의 정보는 알려져 있으므로, 당 업자라면 이를 바탕으로 상기 단백질을 코딩하는 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 또는 안티센스 뉴클레오티드를 용이하게 디자인할 수 있을 것이다.
본 발명에서 상기 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1) 또는 이를 암호화하는 유전자는 목적하는 개체에서 분리된 생물학적 시료로부터 측정될 수 있다.
본 발명에서 상기 진단용 조성물은 암의 발병, 성장, 진행 또는 전이 등의 가능성을 예측하는 데에 사용될 수 있고, 혹은 암을 다른 질환, 예를 들어 췌장 질환으로 특히는 췌장염(급성 또는 만성 모두 포함), 췌장 양성 종양(지방종(lipoma) 또는 췌관내 유두 점액 종양(IPMN) 등)과 구별하는 데에 사용될 수 있으며, 혹은 암종을 구별하여 특히는 췌장암을 다른 암종과 구별하여 진단하는 데에도 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 본 발명의 상기 진단용 조성물을 포함하는 암의 진단용 키트에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 "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 암 진단을 위한 유전자를 검출하기 위한 키트일 수 있다. DNA 칩 키트는 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA가 프로브로 부착되어 있는 기판을 포함하고 기판은 정량 대조군 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA를 포함할 수 있다. 본 발명의 키트는 당 업계에 공지되어 있는 것이라면, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 상기 키트는 RT-PCR 키트, DNA 칩 키트, ELISA 키트, 단백질 칩 키트, 래피드(rapid) 키트 또는 MRM(Multiple reaction monitoring) 키트일 수 있다.
본 발명의 상기 키트는 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분 조성물, 용액 또는 장치를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명에서 상기 키트는 역전사 중합효소반응을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 더 포함할 수 있다. 역전사 중합효소반응 키트는 마커 단백질을 코딩하는 유전자에 대해 특이적인 프라이머 쌍을 포함한다. 프라이머는 상기 유전자의 핵산 서열에 특이적인 서열을 가지는 뉴클레오티드로써, 약 7 bp 내지 50 bp의 길이, 보다 바람직하게는 약 10 bp 내지 30 bp의 길이를 가질 수 있다. 또한 대조군 유전자의 핵산 서열에 특이적인 프라이머를 포함할 수 있다. 그 외 역전사 중합효소반응 키트는 테스트 튜브 또는 다른 적절한 용기, 반응 완충액(pH 및 마그네슘 농도는 다양), 데옥시뉴클레오타이드(dNTPs), Taq-폴리머라아제 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNase 억제제 DEPC-수(DEPC-water), 멸균수 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 암의 진단용 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 암의 진단용 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 발명에서 상기 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 발명에서 상기 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 발명에서 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 발명에서 상기 세척액은 인산염 완충 용액, NaCl 및 트윈 20(Tween 20)을 포함하는 것이 바람직하며, 0.02 M 인산염 완충용액, 0.13 M NaCl, 및 0.05% 트윈 20으로 구성된 완충 용액(PBST)이 더욱 바람직하다. 세척액은 항원-항체 결합 반응 후 항원-항체 결합체에 2차 항체를 반응시킨 다음 적당량을 고정체에 첨가하여 3 내지 6회 세척한다. 반응 정지 용액은 황산 용액(H2SO4)이 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 암의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 상기 방법은 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1); 또는 상기 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 목적하는 개체는 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 개체로, 인간을 포함하는 포유 동물일 수 있고, 예를 들면, 인간, 래트, 마우스, 모르모트, 햄스터, 토끼, 원숭이, 개, 고양이, 소, 말, 돼지, 양 및 염소로 구성된 군으로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 인간일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 생물학적 시료는 개체로부터 얻어지거나 개체로부터 유래된 임의의 물질, 생물학적 체액, 조직 또는 세포를 의미하는 것으로, 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) 및 뇌척수액(cerebrospinal fluid) 등으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 단백질의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 올리고펩타이드, 리간드, PNA(peptide nucleic acid) 및 앱타머(aptamer)로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 단백질의 발현 수준의 측정은 단백질 칩 분석, 면역 측정법, 리간드 바인딩 어세이, MALDI-TOF(Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) 분석, SELDI-TOF(Sulface Enhanced Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) 분석, 방사선 면역 분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 보체 고정 분석법, 2차원 전기영동 분석, 액상 크로마토그래피-질량분석(liquid chromatography-Mass Spectrometry, LC-MS), LC-MS/MS(liquid chromatography-Mass Spectrometry/ Mass Spectrometry), 웨스턴 블랏팅 또는 ELISA(enzyme linked immunosorbentassay)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 단백질의 발현 수준의 측정은 다중 반응 모니터링 (multiple reaction monitoring; MRM) 방법에 의할 수 있다.
본 발명에서 상기 다중 반응 모니터링 방법 시 내부 표준 물질은 타깃 펩타이드를 구성하는 특정 아미노산을 동위원소로 치환한 합성 펩타이드 또는 대장균 베타 갈락토시다아제를 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 단백질을 코딩하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질을 코딩하는 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 및 안티센스 뉴클레오티드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준의 측정은 역전사 중합효소반응(RT-PCR), 경쟁적 역전사 중합효소반응(Competitive RT-PCR), 실시간 역전사 중합효소반응(Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅(Northern blotting) 또는 DNA 칩에 의할 수 있다.
본 발명의 상기 방법에서 29 개의 바이오 마커, 암, 항체, 올리고펩타이드, 리간드, PNA(peptide nucleic acid), 앱타머(aptamer) 등에 관한 기재와 프라이머, 프로브 등에 관한 기재는 앞서 기재된 바와 중복되어 명세서의 과도한 복잡을 피하기 위하여 이하 그 자세한 기재를 생략한다.
본 발명의 일 구체 예에서, 상기 방법은 상기 목적하는 개체의 생물학적 시료에 대하여 측정된 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1); 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이 대조군에 비하여 높을 경우, 상기 목적하는 개체에 암이 발병하였거나 발병할 가능성이 높은 것으로 예측할 수 있다.
본 발명에서 "대조군"이란 건강한 정상 대조군에서의 해당 바이오 마커 단백질 또는 상기 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준이거나, 췌장 질환 환자 유래의 생물학적 시료에서 해당 마커 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준의 평균 내지 중간 값이거나, 암 환자로 바람직하게는 췌장암 외의 타 암종 환자 유래의 생물학적 시료에서 해당 마커 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준의 평균 내지 중간 값일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 방법에서 상기 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 것으로 예측하는 것은 암의 발병, 성장, 진행 또는 전이 등의 가능성을 예측하는 것을 모두 포함할 뿐만 아니라, 상기 목적하는 개체에서 발병하였거나 발병한 것으로 의심되는 질환을 타 질환으로 특히는, 췌장 질환(예컨대, 췌장염(급성 또는 만성 모두 포함), 췌장 양성 종양(지방종(lipoma) 또는 췌관내 유두 점액 종양(IPMN) 등))과 구별하여 암인 것으로 예측하는 것을 포함하며, 그 외에도 상기 목적하는 개체에서 발병하였거나 발병한 것으로 의심되는 암을 타 암종과 구별하여 췌장암인 것으로 예측하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 암은 췌장암, 갑상선암, 부갑상선암, 위암, 난소암, 대장암, 간암, 유방암, 자궁경부암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 담낭암, 담도암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(CNS central nervoussystem) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종일 수 있고, 바람직하게는 췌장암일 수 있으나, 종양의 분화 및/또는 증식 등 암의 진행이 본 발명에서 기술하는 암 세포 및/또는 암 줄기세포에 의존적인 암의 종류라면 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 또 다른 일 구현 예에 따르면, 암의 예후 예측용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 예후 예측용 조성물은 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1); 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함할 수 있다.
본 발명의 "예후"란, 질병의 경과 및 사망 또는 생존의 결과를 미리 예측하는 행위를 말한다. 상기 예후 또는 예후 진단이란 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. 본 발명의 목적상 상기 예후는 암의 발병 이후 생존율이 낮거나 치료 반응성이 좋지 않을 것으로 예측되는지 여부를 판별하는 행위로 해석될 수 있다.
또한 본 발명에서 "진단(diagnosis)"은 병리 상태의 존재 또는 특징을 확인하는 것을 의미하는 바, 본 발명에서 "예후(prognosis)"란, 질병의 경과 및 사망 또는 생존의 결과를 미리 예측하는 행위를 의미하므로 명확히 구분된다. 좀 더 구체적으로 암의 진단이라 함은 현재 환자가 암 질병을 앓고 있는지 확인하는 것을 의미하고, 암의 예후라 함은 암 질병을 앓고 있는 환자의 질병의 경과 및 사망 또는 생존의 결과를 미리 예측하는 행위를 의미하고, 보다 구체적으로는 무재발 생존 기간 및 전체 생존 기간을 예측 혹은 예상하는 것을 말한다.
본 발명의 상기 예후 예측용 조성물에서 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1), 암, 단백질 또는 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제 등에 관한 기재는 앞서 기재된 바와 중복되어 명세서의 과도한 복잡을 피하기 위하여 이하 그 자세한 기재를 생략한다.
본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 본 발명의 상기 예후 예측용 조성물을 포함하는 암의 예후 예측용 키트에 관한 것이다.
본 발명의 상기 예후 예측용 키트에서 예후, 암, 키트 종류 등에 관한 기재는 앞서 기재된 바와 중복되어 명세서의 과도한 복잡을 피하기 위하여 이하 그 자세한 기재를 생략한다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 암의 예후 예측을 위한 정보를 제공하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 상기 방법은 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1); 또는 상기 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구체 예에서, 상기 방법은 상기 목적하는 개체의 생물학적 시료에 대하여 측정된 CNOT1, KIF11 및 SLC44A1로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 단백질; 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이 대조군에 비하여 높을 경우, 암의 예후가 불량한 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 다른 구체 예에서, 본 발명의 상기 방법은 상기 목적하는 개체의 생물학적 시료에 대하여 측정된 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1); 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준이 대조군에 비하여 낮을 경우, 암의 예후가 불량한 것으로 예측할 수 있다.
본 발명의 상기 방법에서 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1), 암, 예후, 목적하는 개체, 생물학적 시료, 대조군 등에 관한 기재는 앞서 기재된 바와 중복되어 명세서의 과도한 복잡을 피하기 위하여 이하 그 자세한 기재를 생략한다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 암의 진단기기에 관한 것이다.
본 발명의 상기 진단기기는 (a) 목적하는 개체로부터 얻어진 생물학적 시료에 대하여 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1); 또는 상기 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 측정부; 및 (b) 상기 측정부에서 측정된 유전자 또는 이에 의해 코딩되는 단백질의 발현 수준으로부터 암의 유무를 출력하는 검출부; 를 포함하는 암의 진단기기에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 "목적하는 개체"란 암이 발병하였거나 발병 가능성이 높은 개체로, 인간을 포함하는 포유 동물일 수 있고, 예를 들면, 인간, 래트, 마우스, 모르모트, 햄스터, 토끼, 원숭이, 개, 고양이, 소, 말, 돼지, 양 및 염소로 구성된 군으로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 인간일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 방법에서 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1), 암, 예후, 목적하는 개체, 생물학적 시료, 대조군 등에 관한 기재는 앞서 기재된 바와 중복되어 명세서의 과도한 복잡을 피하기 위하여 이하 그 자세한 기재를 생략한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1) 또는 이의 단편; 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 암 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 단백질의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 올리고펩타이드, 리간드, PNA(peptide nucleic acid) 및 앱타머(aptamer)로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함하는, 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 및 안티센스 뉴클레오티드로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함하는, 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 조성물은 목적하는 개체에서 분리된 생물학적 시료에 적용하기 위한 것인, 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 생물학적 시료는 전혈(whole blood), 백혈구(leukocytes), 말초혈액 단핵 세포(peripheral blood mononuclear cells), 백혈구 연층(buffy coat), 혈장(plasma), 혈청(serum), 객담(sputum), 눈물(tears), 점액(mucus), 세비액(nasal washes), 비강 흡인물(nasal aspirate), 호흡(breath), 소변(urine), 정액(semen), 침(saliva), 복강 세척액(peritoneal washings), 복수(ascites), 낭종액(cystic fluid), 뇌척수막 액(meningeal fluid), 양수(amniotic fluid), 선액(glandular fluid), 췌장액(pancreatic fluid), 림프액(lymph fluid), 흉수(pleural fluid), 유두 흡인물(nipple aspirate), 기관지 흡인물(bronchial aspirate), 활액(synovial fluid), 관절 흡인물(joint aspirate), 기관 분비물(organ secretions), 세포(cell), 세포 추출물(cell extract) 및 뇌척수액(cerebrospinal fluid)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함하는, 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 암은 췌장암, 갑상선암, 부갑상선암, 위암, 난소암, 대장암, 간암, 유방암, 자궁경부암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 담낭암, 담도암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(CNS central nervoussystem) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종인, 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 암은 췌장암인, 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 진단은 예후를 예측하는 것인, 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 진단용 조성물을 포함하는, 진단용 키트를 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 키트는 RT-PCR 키트, DNA 칩 키트, ELISA 키트, 단백질 칩 키트, 래피드(rapid) 키트 또는 MRM(Multiple reaction monitoring) 키트인, 진단용 키트를 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서, 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1); 또는 상기 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 단계; 를 포함하는, 암의 진단을 위한 정보 제공 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 생물학적 시료에서 측정된 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1)의 단백질; 또는 이를 암호화화는 유전자의 발현 수준이 대조군에 비하여 높은 수준이면 암이 발병하였거나 발병될 가능성이 높은 것으로 판단하는 단계; 를 포함하는 암의 진단을 위한 정보 제공 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 생물학적 시료는 전혈(whole blood), 백혈구(leukocytes), 말초혈액 단핵 세포(peripheral blood mononuclear cells), 백혈구 연층(buffy coat), 혈장(plasma), 혈청(serum), 객담(sputum), 눈물(tears), 점액(mucus), 세비액(nasal washes), 비강 흡인물(nasal aspirate), 호흡(breath), 소변(urine), 정액(semen), 침(saliva), 복강 세척액(peritoneal washings), 복수(ascites), 낭종액(cystic fluid), 뇌척수막 액(meningeal fluid), 양수(amniotic fluid), 선액(glandular fluid), 췌장액(pancreatic fluid), 림프액(lymph fluid), 흉수(pleural fluid), 유두 흡인물(nipple aspirate), 기관지 흡인물(bronchial aspirate), 활액(synovial fluid), 관절 흡인물(joint aspirate), 기관 분비물(organ secretions), 세포(cell), 세포 추출물(cell extract) 및 뇌척수액(cerebrospinal fluid)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인, 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 단백질의 발현 수준의 측정은 단백질 칩 분석, 면역 측정법, 리간드 바인딩 어세이, MALDI-TOF(Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) 분석, SELDI-TOF(Sulface Enhanced Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) 분석, 방사선 면역 분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 보체 고정 분석법, 2차원 전기영동 분석, 액상 크로마토그래피-질량분석(liquid chromatography-Mass Spectrometry, LC-MS), LC-MS/MS(liquid chromatography-Mass Spectrometry/ Mass Spectrometry), 웨스턴 블랏팅, ELISA(enzyme linked immunosorbentassay) 또는 다중 반응 모니터링 (multiple reaction monitoring; MRM) 방법에 의하는, 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 유전자의 발현 수준의 측정은 역전사 중합효소반응(RT-PCR), 경쟁적 역전사 중합효소반응(Competitive RT-PCR), 실시간 역전사 중합효소반응(Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅(Northern blotting) 또는 DNA 칩에 의하는, 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 암은 췌장암, 갑상선암, 부갑상선암, 위암, 난소암, 대장암, 간암, 유방암, 자궁경부암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 담낭암, 담도암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(CNS central nervoussystem) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종인, 정보 제공 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 암은 췌장암인, 정보 제공 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 진단은 예후를 예측하는 것인, 정보 제공 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, (a) 목적하는 개체로부터 얻어진 생물학적 시료에 대하여 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1); 또는 상기 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 측정부; 및 (b) 상기 측정부에서 측정된 유전자 또는 이에 의해 코딩되는 단백질의 발현 수준으로부터 암의 유무를 출력하는 검출부; 를 포함하는 암의 진단기기를 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 암은 위암, 갑상선암, 부갑상선암, 난소암, 대장암, 췌장암, 간암, 유방암, 자궁경부암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 담낭암, 담도암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(CNS central nervoussystem) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 및 뇌하수체 선종으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인, 진단기기를 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 암은 췌장암인, 진단기기를 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 진단은 예후를 예측하는 것인, 진단기기를 제공한다.
본 발명에서는 MARS1 과발현은 종양 크기 및 림프절 전이와 밀접한 관련이 있음을 밝혔으며, 이러한 결과는 MARS1이 PDAC의 증식과 전이에 중요한 역할을 한다는 점을 시사한다. 그 결과 PDAC 환자에서 MARS1 발현과 예후 사이의 관계를 추가로 조사하여 Kaplan-Meier 생존 곡선이 MARS1 발현이 높은 환자가 낮은 발현 환자보다 전체 생존 기간과 무재발 생존 기간이 짧다는 것을 밝혔다.
결국 췌장암 예후 예측을 위한 바이오 마커로서 MARS1를 이용하면 진단과 예후 예측이 어려운 췌장암을 정확히 진단하고 더 나이가 췌장암 환자의 예후를 정확히 예측할 수 있는 효과를 가지고 있다.
도 1은 췌관선암(Pancreatic ductal adenocarcinoma; PDAC)에서 인간 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (Human cytoplasmic methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1)의 IHC 발현의 대표적인 현미경 특징을 나타낸 것이다. (A)와 (E)에서는 정상 선방세포 (acinar cell) (빈 화살표)는 강한 MARS1 발현을 나타냈고, 정상 췌장관 상피(검은색 화살표, 내부 대조군)는 중간 내지 약한 MARS1 발현을 나타내었다. (B),(F) 및 (C),(G)에서는 낮은 MARS1 발현은 정상 선포 세포보다 약한 것으로 정의된 반면, (D) 및 (H)에서는 높은 MARS1 발현은 정상 선포 세포와 동일하거나 더 강한 것으로 정의되었다. ((A-D), H&E 염색; (E-H), MARS1, x400).
도 2는 췌관선암에서 낮은 발현을 보이는 MARS1의 면역조직화학의 현미경 관찰 결과를 나타낸 것이다. (A)는 대표적인 수술 표본을 H&E 염색(X20)한 결과로서 정상 췌장 조직(점선 위)와 췌관선암(점선 아래)을 보여준다. (B)는 동일한 조직을 MARS1 면역조직화학 염색한 것으로서 체관선암에서 MARS1의 발현이 낮음을 보여준다 (MARS1, x20). (C) 및 (D)는 정상적인 선포 세포(acinar cell)는 내부 대조군으로서 강력한 MARS1 발현을 보여준다. 구체적으로 (C)는 정상적인 선포 세포(acinar cell)을 H&E 염색(X400)한 결과이다. (D)는 내부 대조군으로서 정상 선포 세포에서 MARS1이 많이 발현됨을 보여주는 결과이다. (E) 내지 (H)는 적당히 분화된 췌관선암은 낮은 MARS1 발현을 나타냈는데, 이는 정상 선조 세포((E, G), H&E 염색, (F, H), MARS1, x400)에서의 MARS1 발현보다 약함을 보여준다. 구체적으로 (E)는 췌관선암 조직에서 H&E 염색(X400)한 결과를 보여준다. (F)는 MARS1 발현은 정상 선포 세포에서의 MARS1 발현보다 약하다는 것을 보여주는 결과이다. (G)는 H&E 염색(X400)을 통하여 췌관선암 조직의 다른 병변을 관찰한 결과이다. (H)는 강한 MARS1 발현 역시 정상 선포 세포에서의 MARS1 발현보다 약하게 발현함을 보여주는 결과이다.
도 3은 췌관선암(PDAC)에서 높은 발현을 보이는 MARS1의 면역조직화학(IHC)의 현미경 관찰 결과를 나타낸 것이다. (A)는 H&E 염색(X20)한 결과로서 정상 췌장 조직 (점선 위)와 췌관선암 조직 (점선 아래)을 보여준다. (B)는 동일한 조직을 MARS1 면역조직화학 염색한 것으로서 체관선암에서 MARS1의 발현이 높음을 보여준다. (C) 및 (D)는 정상적인 선포 세포는 내부 대조군으로서 강력한 MARS1 발현을 보여준다. 구체적으로 (C)는 정상적인 선포 세포(acinar cell)을 H&E 염색(X400)한 결과이다. (D)는 내부 대조군으로서 정상 선포 세포에서 MARS1이 많이 발현됨을 보여주는 결과이다. (E) 내지 (H)는 중등도에서 저분화된 췌관선암은 정상적인 선포 세포에서의 MARS1 발현과 같거나 강한 높은 MARS1 발현을 보인 것을 나타낸 것이다. 구체적으로 (E)는 췌관선암 조직에서 H&E 염색(X400)한 결과를 보여준다. (F)는 강한 MARS1 발현은 정상 선포 세포에서의 MARS1 발현과 같거나 더 강하게 발현함을 보여주는 결과이다. (G)는 H&E 염색(X400)을 통하여 췌관선암 조직의 다른 병변을 관찰한 결과이다. (H)는 강한 MARS1 발현 역시 정상 선포 세포에서의 MARS1 발현과 같거나 더 강하게 발현함을 보여주는 결과이다.
도 4는 MARS1 발현에 따른 전체 생존(OS) 및 무병 생존(DFS) 기간에 대한 Kaplan-Meier 그래프를 나타낸 것이다. 구체적으로 도 4a는 MARS1 발현이 높은 그룹의 OS 기간 중앙값은 MARS1 발현이 낮은 그룹보다 짧음을 보여준다 (15.2개월 대 17.2개월, 로그 순위 테스트 p = 0.044). 또한 도 4b는 두 그룹 간의 DFS 중앙값은 통계적으로 다르지 않지만 MARS1 발현이 높은 그룹의 DFS 추세도 낮은 그룹보다 짧다는 것을 보여준다 (8.9개월 대 11.2개월, 로그 순위 테스트 p = 0.067).
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 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
[준비예]
[준비예 1] 실험 디자인 및 샘플링
본 발명의 준비예에서는 췌관선암에 대한 수술적 치료를 받은 환자로부터 조직을 채취했다. 등록된 환자들은 진단 당시 수술 적격자였기 때문에 신보조 항암화학요법 (neo-adjuvant chemotherapy)을 시행하지 않았으며, 수술 후 환자의 상태에 따라 보조 항암화학요법 (adjuvant chemotherapy)을 시행하였다. IHC 분석은 수술 표본을 사용하여 준비된 조직 용해물과 파라핀 포매 조직 블록에 대해 수행되었다. MARS1 발현 수준은 정상으로 보이는 인접한 췌장 및 암이 풍부한 조직의 한 쌍의 용해물에서 평가되었다. 강남세브란스병원 윤리위원회는 연구계획서를 승인했고 등록된 환자로부터 서면 동의서를 얻었다(IRB 번호 3-2021-0444).
[준비예 2] 면역조직화학 염색 (Immunohistochemistry (IHC) staining)
종양 조직을 10% 완충 포르말린에 고정하고 파라핀에 포매했다. 각 파라핀 블록의 4㎛ 두께 섹션에 IHC 염색이 적용되다. 면역조직화학염색 분석은 인간 MARS1 (1:300; 0.2 ㎎/mL; BicbioInc., Suwon, South Korea)에 대한 1차 항체와 자동화된 IHC 염색기 (BenchMark XT; Ventana Medical Systems, Tucson, AZ, USA)를 사용하여 수행되었다.
[실시예]
[실시예 1] 면역조직화학 염색 해석 (Interpretation of IHC Staining)
IHC 염색은 두 명의 발명자가 독립적으로 평가했다. MARS1은 정상 췌장 조직의 선조 세포(내부 대조 세포)에서 강하게 발현되고, 양성 췌장관에서는 약하게 발현됩니다. 이는 단백질 생산 수준이 높아 외분비 기관과 내분비 기관 모두에 존재하는 선조 조직 (acinar tissue)에서 MARS1 발현이 높기 때문이다. MARS1 발현은 단백질 생산이 낮은 췌장관과 같은 점액 생산 상피에서 낮다. 선포 세포 (acinar cells)와 양성 췌장관의 MARS1 발현 수준을 참고 자료로 사용했으며 도 1에서 나타낸 바와 같이, 높은 MARS1 발현은 정상적인 선포 세포 (acinar cells)의 발현과 동일하거나 그 이상으로 정의되었다 (도 1).
또한, 낮은 MARS1 발현은 정상 선포 세포보다 약하고 양성 췌장관 상피보다 강한 것으로 정의되었다. MARS1 발현을 평가하기 위해 췌장암 조직을 선포 세포 및 췌장관 상피와 같은 정상 췌장 조직과 비교했다. 도 2, 3에서는 동일한 조직의 IHC 및 H&E 염색으로 시각화하여 각각 MARS1 발현이 낮은 조직과 높은 조직을 보여주었다.
IHC 결과는 임상 데이터에 대해 아무런 정보를 주지 않은 조건 하에서 해석하였다. 등록된 모든 환자는 연령, 종양 등급, 종양 크기, 조직학적 유형 및 종양, 결절, 전이(tumor, node, metastasis; TNM) 단계를 포함한 이용 가능한 추적 관찰 및 임상병리학적 정보를 갖고 있었다.
결론 - 췌장암 예후 예측을 위한 새로운 바이오마커 MARS1
1. 환자의 특성 (Patients' Characteristics)
2012년부터 2022년 사이에 수술을 받은 췌관선암 환자 137명으로부터 수술 샘플을 수집했다. 암 및 인접한 정상 췌장 조직을 MARS1 발현에 대해 평가했다 (표 1 참조).
PDAC 및 MARS1 발현 환자의 기본 특성
특성 저 MARS1 발현 (n=55) 고 MRAS1 발현 (n=82) P-value
나이, y (mean±SD) 65.8 ± 10.0 65.9 ± 10.3 0.543
성별, n (M:F) 24:31 44:38 0.250
수술, n (%) 0.311
유문보존 췌십이지장 절제술 (pylorus-preserving pancreaticoduodenectomy; PPPD) 31 (56.4) 54 (66.9)
원위부 췌장절제술 (Distal pancreatectomy) 21 (38.2) 22 (26.9)
췌장 전전제술 (Total pancreatectomy) 3 (5.5) 6 (7.3)
절제면 (Resection margin), n (%)
R0 절제 (R0 resection) 39 (70.1) 50 (61.0) 0.112
R1 절제 (R1 resection) 16 (29.9) 32 (39.0) 0.191
종양 크기, cm (mean±SD) 3.2 ± 1.2 3.1 ± 1.3 0.552
TNM stage, n (%) 0.757
IA 2 (3.6) 3 (3.7)
IB 5 (9.1) 7 (8.5)
IIA 7 (12.7) 9 (11.0)
IIB 22 (40.1) 42 (51.2)
III 19 (34.5) 21 (25.6)
분화 정도, n (%) 0.078
상 3 (5.5) 5 (6.1)
중 50 (90.9) 63 (76.8)
하 2 (3.6) 14 (17.1)
림프절 전이, n (%) 41 (74.5) 62 (75.6) 0.889
림프관 침범, n (%) 29 (52.7) 40 (48.9) 0.653
신경주위 침윤, n (%) 45 (81.8) 62 (75.6) 0.393
CA 19-9 at adm, IU/L (mean±SD) 639.4 ± 2161.8 368.5 ± 855.2 0.112
CEA at adm, IU/L (mean±SD) 7.3 ± 19.4 4.3 ± 5.6 0.262
보조화학요법, n (%) 45 (81.8) 48 (58.5) 0.017
그 결과, 환자 중 55명과 82명은 각각 MARS1 발현이 낮고 높았다. MARS1 발현이 낮은 집단의 평균 연령은 65.8세, MARS1 발현이 높은 집단의 평균 연령은 65.9세였다. 두 그룹의 남성-여성 비율은 비슷했습니다. 수술 방법 (유문보존 췌십이지장절제술)은 두 군 간에 유의한 차이가 없었다. R0 절제율은 MARS1 발현이 낮은 군에서 70.1%, MARS1 발현이 높은 군에서 61%였다 (p=0.112). 평균 종양 크기와 TNM 단계는 두 그룹 간에 차이가 없었다. MARS1 발현이 낮은 군에 비해 MARS1 발현이 높은 군에서 중등도 분화율이 낮고, 미분화율이 높은 경향이 있으나, 이러한 경향은 통계적으로 유의하지는 않았다. 림프절 전이, 림프혈관 침범, 수술 조직의 신경주위 침범 측면에서는 두 군 간에 차이가 발견되지 않았다. 또한 수술 전 평균 CA 19-9와 CEA 수치에서도 두 군 간 차이가 없었다. MARS1 발현이 낮은 군에서 수술 후 보조화학요법을 시행하는 비율이 높았다.
2. 전체적 생존과 무병 생존 (Overall and Disease-Free Survival)
이어서 Kaplan-Meier 방법을 사용하여 PDAC 환자 137명의 DFS와 OS를 분석했다. DFS는 수술부터 첫 번째 재발까지의 시간으로 정의되었으며 OS는 수술부터 사망까지의 시간으로 정의되었다. 도 4a 및 도 4b에서 나타난 바와 같이, MARS1 발현이 높은 PDAC 환자는 MARS1 발현이 낮은 환자보다 DFS와 OS가 더 짧았다.
구체적으로, MARS1 발현이 높은 그룹의 OS 중앙값은 15.2개월인 반면, 발현이 낮은 그룹에서는 17.2개월이었다 (로그 순위 테스트 p = 0.044). DFS 중앙값은 두 그룹 간에 크게 다르지 않았지만 DFS 기간은 MARS1 발현이 높은 그룹과 낮은 그룹에서 더 짧은 경향이 있었다 (8.9개월 대 11.2개월, 로그 순위 테스트 p = 0.067). 이는 MARS1 발현 수준이 PDAC 환자의 OS 및 DFS에 영향을 미친다는 것을 의미한다. 2년 생존율은 일반적으로 임상적으로 의미 있는 방식으로 평가되므로 z-test를 사용하여 2년 생존율을 비교했다. 하기 표 2에서 나타난 바와 같이, MARS1 발현이 낮은 군은 2년 OS율이 유의하게 더 높았으나(p=0.0345), DFS율은 두 군 간에 유의한 차이가 없었다(p=0.0624)
MARS1 발현에 따른 2년 전체 생존 및 무병 생존
저 MARS1 발현 고 MRAS1 발현 P-value
2년 생존율 (se) 2년 생존율 (95% CI)
전체 생존 0.833 (0.067) 0.662 (0.068) 0.0345
무병 생존 0.779 (0.085) 0.608 (0.072) 0.0624
3. 전체 및 무재발 생존에 대한 위험 요인
단변량 분석에서 (In univariate analyses) 종양 크기 >3 cm(위험비[HR] = 1.546, p = 0.015), TNM 단계(HR = 2.052, p = 0.009), 림프절 전이(HR = 2.310, p < 0.001), 림프혈관 침범 (HR = 1.438, p = 0.041), 신경주위 침범(HR = 2.105, p = 0.001) 및 높은 MARS1 발현(HR = 5.663, p = 0.001, 표 3)은 PDAC 환자의 OS 비율이 좋지 않은 것과 유의한 관련이 있었다. 다변량 분석에서는 (In the multivariate analysis) 높은 MARS1 발현(HR = 2.761, p = 0.022)과 림프절 전이(HR = 8.019, p = 0.048)는 불량한 OS에 대한 독립적인 예후 지표였다.
또한, 단변량 분석에서 3cm를 초과하는 종양 크기(HR = 1.770, p = 0.009)와 높은 MARS1 발현(HR = 4.857, p = 0.005)은 PDAC 환자의 DFS와 유의미한 연관이 있었다(표 2 참조). 높은 MARS 발현(HR = 2.774, p = 0.023) 및 종양 크기 >3cm(HR = 1.776, p = 0.010)는 다변량 분석에서 불량한 DFS에 대한 독립적인 예후 지표였다. 다변량 분석에서는 MARS1 발현이 OS 및 DFS에 대한 중요하고 독립적인 예후 인자로 확인되었다. 이러한 결과는 MARS1 발현이 췌장암 환자의 예후 인자임을 보여준다.
전체 생존 및 무병 생존에 대한 위험 요인
요소들 전체 생존 무병 생존
단변량 분석 다변량 분석 단변량 분석 다변량 분석
HR (95% CI) p-Value HR (95% CI) p-Value HR (95% CI) p-Value HR (95% CI) p-Value
성
(male vs female)		 0.696
(0.492-0.985)		 0.565 0.933
(0.606-1.437)		 0.754
나이 (y)(≤50 vs. >50) 0.789
(0.435-1.433)		 0.789 0.774
(0.361-2.374)
 0.872
암 크기 (cm)(≤3 vs. >3
cm))		 1.546
(1.088-2.196)		 0.015 2.042
(0.945-4.410)		 0.069 1.770
(1.150-2.722)		 0.009 1.776
(1.147-2.717)		 0.010
분화(WD, MD vs. PD) 0.924
(0.328-2.601)		 0.251 1.422
(0.771-2.622)		 0.051
TNM stage(I vs. more II) 2.052
(1.194-3.524)		 0.009 2.328
(0.993-5.457)		 0.052 1.393
(0.558-3.427)		 0.484
림프절 전이(positive/negative) 2.310
(1.519-3.512)		 <.001 8.019
(1.022-62.951)		 0.048 1.220
(0.715-2.084)		 0.466
림프관 침윤(positive/negative) 1.438
(1.015-2.036)		 0.041 1.870
(0.821-4.258)		 0.136 1.534
(0.992-2.374)		 0.055
신경주위 침범(positive/negative) 2.105
(1.354-3.271)		 0.001 1.605
(0.639-4.031)		 0.314 1.440
(0.792-2.618)		 0.231
R0 절제면 (positive/negative) 1.221(0.844-1.767) 0.288 1.587
(0.986-2.555)		 0.057
보조화학요법(positive/negative) 1.132
(0.802-1.596)		 0.481 1.346
(0.922-1.966)		 0.124
MARS1 발현
(high vs. low)		 5.663
(2.016-15.906)		 0.001 2.761
(1.159-6.576)		 0.022 4.857
(1.597-14.773)		 0.005 2.774
(1.554-4.950)		 0.023
4. 소결
CA 19-9 (carbohydrate antigen 19-9)의 혈청 수치는 췌관선암(Pancreatic ductal adenocarcinoma; PDAC)의 예후 지표이다. 본 발명에서는 췌관선암의 예후를 예측하기 위해 단백질 합성과 세포 주기를 조절하여 암 성장을 촉진하는 인간 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (Human cytoplasmic methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1)의 발현 수준의 능력을 평가했다. 수술을 받고 있는 췌관선암 환자로부터 얻은 췌장 표본에 대해 면역조직화학적(IHC) 염색을 수행했고, 그 결과 높은 MARS1 발현은 정상적인 선조 세포의 발현과 동일하거나 그 이상으로 정의되었으며 낮은 MARS1 발현은 정상적인 선조 세포보다 약하고 췌관 상피보다 강한 것으로 정의되었다. 또한, 예후와 관련된 다른 요인에 대해 단변량 및 다변량 분석을 진행하였다. 그 결과 137명의 췌관선암 환자 중에서 MARS1 발현이 높은 환자(n = 82)와 낮은 환자(n = 55) 사이에 기본 특성에 유의미한 차이가 발견되지 않았다. 그러나 MARS1 발현이 높은 환자의 전체 생존 기간 중앙값은 발현이 낮은 환자의 전체 생존 기간보다 짧았다 (15.2개월 대 17.2개월, 로그 순위 테스트 p = 0.044). 무병생존기간 (The median disease-free survival; DFS) 중앙값은 두 그룹 간에 유의한 차이가 없었으나 DFS는 MARS1 발현이 낮은 환자보다 높은 환자에서 더 짧았다 (8.9개월 대 11.2개월, 로그 순위 테스트 p = 0.067). 다변량 분석에서 림프절 전이와 높은 MARS1 발현은 췌관선암의 나쁜 예후와 관련이 있었다. IHC 염색에 의해 검출된 MARS1 발현의 증가는 PDAC의 불량한 예후와 연관되어 있으며, 이는 MARS1이 예후 지표로서 기능함을 보여준다.

Claims (22)

  1. 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1) 또는 이의 단편; 또는 이를 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 암 진단용 조성물.
  2. 제2항에 있어서,
    상기 단백질의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 올리고펩타이드, 리간드, PNA(peptide nucleic acid) 및 앱타머(aptamer)로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함하는, 진단용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유전자의 발현 수준을 측정하는 제제는 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머, 프로브 및 안티센스 뉴클레오티드로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함하는, 진단용 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 목적하는 개체에서 분리된 생물학적 시료에 적용하기 위한 것인, 진단용 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 생물학적 시료는 전혈(whole blood), 백혈구(leukocytes), 말초혈액 단핵 세포(peripheral blood mononuclear cells), 백혈구 연층(buffy coat), 혈장(plasma), 혈청(serum), 객담(sputum), 눈물(tears), 점액(mucus), 세비액(nasal washes), 비강 흡인물(nasal aspirate), 호흡(breath), 소변(urine), 정액(semen), 침(saliva), 복강 세척액(peritoneal washings), 복수(ascites), 낭종액(cystic fluid), 뇌척수막 액(meningeal fluid), 양수(amniotic fluid), 선액(glandular fluid), 췌장액(pancreatic fluid), 림프액(lymph fluid), 흉수(pleural fluid), 유두 흡인물(nipple aspirate), 기관지 흡인물(bronchial aspirate), 활액(synovial fluid), 관절 흡인물(joint aspirate), 기관 분비물(organ secretions), 세포(cell), 세포 추출물(cell extract) 및 뇌척수액(cerebrospinal fluid)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함하는, 진단용 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 암은 췌장암, 갑상선암, 부갑상선암, 위암, 난소암, 대장암, 간암, 유방암, 자궁경부암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 담낭암, 담도암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(CNS central nervoussystem) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종인, 진단용 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 암은 췌장암인, 진단용 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 진단은 예후를 예측하는 것인, 진단용 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 진단용 조성물을 포함하는, 진단용 키트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 키트는 RT-PCR 키트, DNA 칩 키트, ELISA 키트, 단백질 칩 키트, 래피드(rapid) 키트 또는 MRM(Multiple reaction monitoring) 키트인, 진단용 키트.
  11. 목적하는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서,
    메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1); 또는 상기 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 단계; 를 포함하는, 암의 진단을 위한 정보 제공 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 생물학적 시료에서 측정된 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1)의 단백질; 또는 이를 암호화화는 유전자의 발현 수준이 대조군에 비하여 높은 수준이면 암이 발병하였거나 발병될 가능성이 높은 것으로 판단하는 단계; 를 포함하는 암의 진단을 위한 정보 제공 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 생물학적 시료는 전혈(whole blood), 백혈구(leukocytes), 말초혈액 단핵 세포(peripheral blood mononuclear cells), 백혈구 연층(buffy coat), 혈장(plasma), 혈청(serum), 객담(sputum), 눈물(tears), 점액(mucus), 세비액(nasal washes), 비강 흡인물(nasal aspirate), 호흡(breath), 소변(urine), 정액(semen), 침(saliva), 복강 세척액(peritoneal washings), 복수(ascites), 낭종액(cystic fluid), 뇌척수막 액(meningeal fluid), 양수(amniotic fluid), 선액(glandular fluid), 췌장액(pancreatic fluid), 림프액(lymph fluid), 흉수(pleural fluid), 유두 흡인물(nipple aspirate), 기관지 흡인물(bronchial aspirate), 활액(synovial fluid), 관절 흡인물(joint aspirate), 기관 분비물(organ secretions), 세포(cell), 세포 추출물(cell extract) 및 뇌척수액(cerebrospinal fluid)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인, 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 단백질의 발현 수준의 측정은 단백질 칩 분석, 면역 측정법, 리간드 바인딩 어세이, MALDI-TOF(Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) 분석, SELDI-TOF(Sulface Enhanced Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry) 분석, 방사선 면역 분석, 방사 면역 확산법, 오우크테로니 면역 확산법, 로케트 면역전기영동, 조직면역 염색, 보체 고정 분석법, 2차원 전기영동 분석, 액상 크로마토그래피-질량분석(liquid chromatography-Mass Spectrometry, LC-MS), LC-MS/MS(liquid chromatography-Mass Spectrometry/ Mass Spectrometry), 웨스턴 블랏팅, ELISA(enzyme linked immunosorbentassay) 또는 다중 반응 모니터링 (multiple reaction monitoring; MRM) 방법에 의하는, 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 유전자의 발현 수준의 측정은 역전사 중합효소반응(RT-PCR), 경쟁적 역전사 중합효소반응(Competitive RT-PCR), 실시간 역전사 중합효소반응(Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅(Northern blotting) 또는 DNA 칩에 의하는, 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 암은 췌장암, 갑상선암, 부갑상선암, 위암, 난소암, 대장암, 간암, 유방암, 자궁경부암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 담낭암, 담도암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(CNS central nervoussystem) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종인, 정보 제공 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 암은 췌장암인, 정보 제공 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 진단은 예후를 예측하는 것인, 정보 제공 방법.
  19. (a) 목적하는 개체로부터 얻어진 생물학적 시료에 대하여 메티오닐 티알엔에이 합성효소 1 (methionyl-tRNA synthetase 1, MARS1); 또는 상기 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 측정부; 및
    (b) 상기 측정부에서 측정된 유전자 또는 이에 의해 코딩되는 단백질의 발현 수준으로부터 암의 유무를 출력하는 검출부; 를 포함하는 암의 진단기기.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 암은 위암, 갑상선암, 부갑상선암, 난소암, 대장암, 췌장암, 간암, 유방암, 자궁경부암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 담낭암, 담도암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(CNS central nervoussystem) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 및 뇌하수체 선종으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인, 진단기기.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 암은 췌장암인, 진단기기.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 진단은 예후를 예측하는 것인, 진단기기.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190026633A (ko) * 2017-09-05 2019-03-13 (주)온코태그디아그노스틱 메티오닐-티알엔에이 합성효소를 이용한 췌장암 진단 방법 및 이를 이용한 췌장암 진단 키트
KR20200102746A (ko) * 2019-02-22 2020-09-01 주식회사 휴벳바이오 췌장암 진단용 조성물
KR20220063630A (ko) * 2020-11-10 2022-05-17 이화여자대학교 산학협력단 췌장암 진단 또는 예후 예측용 조성물 및 이의 용도

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190026633A (ko) * 2017-09-05 2019-03-13 (주)온코태그디아그노스틱 메티오닐-티알엔에이 합성효소를 이용한 췌장암 진단 방법 및 이를 이용한 췌장암 진단 키트
KR20200102746A (ko) * 2019-02-22 2020-09-01 주식회사 휴벳바이오 췌장암 진단용 조성물
KR20220063630A (ko) * 2020-11-10 2022-05-17 이화여자대학교 산학협력단 췌장암 진단 또는 예후 예측용 조성물 및 이의 용도

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JANG SUNG ILL; KWON NAM HOON; LIM BEOM JIN; NAHM JI HAE; PARK JOON SEONG; KANG CHANG MOO; PARK SO RA; LEE, SD SU YUN; KANG BEOM SI: "New staining method using methionyl-tRNA synthetase 1 antibody for brushing cytology of bile duct cancer", GASTROINTESTINAL ENDOSCOPY, ELSEVIER, NL, vol. 92, no. 2, 24 December 2019 (2019-12-24), NL , pages 310, XP086221571, ISSN: 0016-5107, DOI: 10.1016/j.gie.2019.12.017 *
SUNG YULSEUNG, YOON INA; HAN JUNG MIN; KIM SUNGHOON; ; ; : "Functional and pathologic association of aminoacyl-tRNA synthetases with cancer", EXPERIMENTAL AND MOLECULAR MEDICINE, NATURE PUBLISHING GROUP, GB, vol. 54, no. 5, 2 May 2022 (2022-05-02), GB , pages 553 - 566, XP093176501, ISSN: 2092-6413, DOI: 10.1038/s12276-022-00765-5 *

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