KR101894111B1 - 대상체에서 췌장암을 진단하기 위한 수단 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진단 방법 분야에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은, 대상체에서 췌장암을 진단하는 방법, 대상체가 췌장암의 요법을 필요로 하는지의 여부를 규명하는 방법, 또는 췌장암 요법이 성공적인지의 여부를 결정하는 방법을 고려한다. 본 발명은 또한, 진단 장치와 같은, 상기 언급된 방법을 수행하기 위한 도구에 관한 것이다.

Description

대상체에서 췌장암을 진단하기 위한 수단 및 방법 {MEANS AND METHODS FOR DIAGNOSING PANCREATIC CANCER IN A SUBJECT}

본 발명은 진단 방법 분야에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은, 대상체에서 췌장암을 진단하는 방법, 대상체가 췌장암의 요법을 필요로 하는지의 여부를 규명하는 방법, 또는 췌장암 요법이 성공적인지의 여부를 결정하는 방법을 고려한다. 본 발명은 또한, 진단 장치와 같은, 상기 언급된 방법을 수행하기 위한 도구에 관한 것이다.

췌장암은, 5% 미만의 5년 생존율을 갖는 모든 충실성 종양 중 최악의 예후를 갖지만 발병률이 증가하고 있다 (문헌 [Everhart 2009, Gastroenterology 136:1134-11449]). 췌장암의 조기 진단, 예후 계층화 및 감별 진단을 위한 특정 바이오마커(biomarker) 및 신규한 분자 영상화 수단의 현장 현시(point-of-care) 활용을 위한 혁신적인 수단 및 기술의 확립에 대한 요구가 널리 인식되고 있다. 이들 분야에서의 진전은, 조기 단계의 종양의 적시의 외과적 절제가 이러한 암울한 질환의 유일한 효과적인 치료 수단이기 때문에, 이러한 악성 종양의 예후를 개선시키기 위해 중추적이다.

이러한 암 유형의 사망률은 유럽 및 구미에서 임의의 암 유형 중 가장 높다. 사람들은 조기 검출을 위한 수단의 결여로 인해 진단 후 곧 사망한다. 조기 증상은 드물고, 특징이 없다. 따라서, PDAC는 통상적으로 진행된 질환 상태에서 진단된다. 지금까지, PDAC를 검출하기 위한 최선의 영상화 기술은 내시경 초음파 (EUS), 나선형 컴퓨터 단층촬영 (CT), 자기 공명 췌담관조영술 (MRCP) 또는 내시경 역행 췌담관조영술 (ERCP)이다 (문헌 [Dewitt 2006, Gastroenterol Hepatol. (4):717-25]). 불운하게도, 췌장 내의 종양 병소의 검출을 위한 이들 기술의 해상도는 3 내지 10 mm의 범위이다. 따라서, 이들은 치료가능한 단계에서 췌장 신생물을 검출할 수 없다. CA19-9 등의 통상의 종양 마커의 혈청 농도는 췌장암 환자의 하위집합에서 증가되어 있다 (문헌 [Fry 2008, Langenbecks Arch Surg. (393): 883-90]). 그러나, 지금까지 모든 이용가능한 마커는 민감성 및 종양 특이성이 없다. 따라서, 매우 작은, 조기 단계의 PDAC 및 그의 전구체 병변 (PanIN 및 IPMN) 뿐만 아니라 진행된 종양의 예후 하위군의 검출에 대한 진단 민감성을 증가시키기 위한 새로운 접근법이 시급히 필요하다.

만성 염증과 악성 종양 발병 사이의 관련성이 수년간 인식되어 왔다. 췌장암의 경우, 이러한 관련성은 단지 최근에 확인되었고, 합의 회의에서는 비침습성 전구체 병변으로서의 췌장 상피내 신생물의 새로운 분류에 대해 합의하였다 (문헌 [Hruban 2004, Am J Surg Path (28): 977-987]). 만성 췌장염은, 전형적으로 통증 및 췌장 기능의 영구적 손상을 일으키는, 빈번한 진행적 및 비가역적 형태학적 변화를 특징으로 하는 무균 염증성 질환의 재발성 발병기간으로서 정의된다. 8.2의 발병률로, 비선택 부검 표본에서 100,000 개체군 당 27.4의 유병률 및 0.04% 내지 5%의 빈도수는 빈번한 위장관 장애를 나타낸다. 만성 췌장염의 발병에는 다양한 병인이 원인이 된다. 1993년 6개 국가에서 임상 센터로부터 모집된 만성 췌장염을 갖는 2015명의 환자의 다기관 후향적 코호트 연구로서 AB 로웬펠즈(Lowenfels) 및 동료에 의해 수행된 국제 협력 조사에서, 만성 췌장염을 앓고 있는 환자가 췌장암으로 인해 사망할 위험이 증가되어 있는 것으로 나타났다. 이 연구에서는, 만성 췌장염을 갖는 환자에서의 췌장암의 누적 위험이 10년 후 1.8% 및 20년 후 4%이며, 여기서 표준화된 발병 비율은 14.4인 것으로 밝혀졌다. 환자가 최소 2년 후에 췌장암으로 이어질 위험이 일반 집단의 경우에 비해 16.5배 더 높았다. (문헌 [Lowenfels 1993, N Engl J Med (328): 1433-1437]). 1996년에 염색체 7 (7q35) 상의 양이온 트립시노겐 유전자의 제3 엑손에서의 단일 점 돌연변이가 유전성 췌장염과 관련된다는 것이 밝혀졌고, 이후 다중 가계도가 규명되고 보고되면서, 만성 췌장염과 췌장암 사이의 관련성에 대한 연구가 강화되었다. 단지 매우 최근에, EUROPAC 연구 그룹은, 유전성 췌장염에서의 임상적 및 유전적 특징에 대한 그들의 연구를 공개하였다. 유전성 췌장염의 유럽 등록소(European Registry of Hereditary Pancreatitis)로부터 얻어진 데이터를 이용한 다단계 비례 위험 모델에서, 이 그룹은 14개 국가에서의 112개 가족 (418명의 병에 걸린 개체)을 공개하였다 (문헌 [Howes 2004, Clinical Gastroenterology and Hepatology (2): 252-261]). 췌장암의 누적 위험 (95% CI)은, 67% (50% 내지 82%)의 표준화된 발병률에서 증상 발생으로부터 70년에 44.0% (8.0% 내지 80.0%)였다. 이전 연구에서는 또한, 췌장암의 추정 평생 위험도가 40%인 것으로 나타났다 (문헌 [Lowenfels 2001, JAMA 286: 169-170], [Lowenfels 1997, J Natl Cancer Inst 89: 442-44656]).

그러나, 췌장암 영상화 연구에서는 치료가능한 단계에서 조기 췌장 악성종양을 검출할 수 없고, EUS, CT 또는 MRI 등의 만성 췌장염 영상화 연구의 배경에서는 동전 던지기가 동등하게 신뢰성 있는 정도로 민감성 및 특이성이 떨어진다. 따라서, 고위험 코호트에서 췌장 악성 종양을 검출하기 위해서는 혈청 마커가 대체불가능한 수단이다.

췌장-관련 질환을 앓고 있는 환자에서의 대사 변화에 대한 몇몇 보고가 있다. 쉬라더(Schrader) 등은 췌장암 및 만성 췌장염을 갖는 환자가 혈청 아미노산 농도에서 현저한 변화를 나타낸다고 제안하였다 (문헌 [Schrader 2009, Panceas 38: 416-421]). 암 세포의 세포 표면 상의 세라미드 스핑고미엘린은 세포 신호전달에 활동적으로 관여한다고 제안되었다. 세라미드는 암 세포에서 세포자멸을 유도하는 것으로 공지되어 있다. 저수준의 스핑고미엘린은 겜시타빈 치료에 대한 낮은 반응성을 시사한다 (문헌 [Modrak 2009, Mol Cancer Res 7:890-896]).

0.5 내지 5%의 5년 생존율을 갖는다는 결론에서, 췌장암은 모든 인간 종양 중 가장 암울한 예후를 나타내고, 세계적인 암 관련 사망에서 네번째 주요 원인이 된다. 따라서, 주된 사회경제적 영향을 갖는 질환이다. 초기 종양의 정확한 진단 및 적시의 외과적 절제가, 환자 예후의 개선을 위한 현재 유일한 현실적인 전망을 제공한다.

따라서, 본 발명은

(a) 췌장암을 앓고 있는 것으로 의심되는 대상체의 샘플에서 표 2a, 2b, 3a, 3b로부터의 하나 이상의 바이오마커의 양을 측정하는 단계; 및

(b) 상기 하나 이상의 바이오마커의 양을 기준값과 비교하여 췌장암을 진단하는 단계

를 포함하는, 대상체에서의 췌장암의 진단 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따라 언급되는 바와 같은 방법은, 본질적으로 상기 언급된 단계로 이루어진 방법 또는 추가의 단계를 포함하는 방법을 포함한다. 그러나, 방법은, 바람직한 실시양태에서, 생체외에서 수행되는, 즉 인간 또는 동물 신체에서 실시되지 않는 방법이라는 것이 이해된다. 방법은 바람직하게는 자동화에 의해 보조될 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "진단"은, 대상체가 췌장암을 앓고 있는지 아닌지의 여부를 평가하는 것을 지칭한다. 당업자에게 이해되는 바와 같이, 이러한 평가는, 조사되는 대상체의 100%에 대해 정확한 것이 바람직하기는 하나, 통상적으로는 그러하지 않을 수 있다. 그러나, 상기 용어는, 통계적으로 유의한 부분의 대상체가 정확하게 평가되고, 따라서 진단될 수 있어야 함을 필요로 한다. 그 부분이 통계적으로 유의한지의 여부는, 다양한 널리 공지된 통계적 평가 수단, 예를 들어 신뢰 구간의 측정, p-값 측정, 스튜던츠 t-시험(Student's t-test), 맨-휘트니 시험(Mann-Whitney test) 등을 이용하여 당업자에 의해 추가의 노고 없이 결정될 수 있다. 상세사항은 문헌 [Dowdy and Wearden, Statistics for Research, John Wiley & Sons, New York 1983]에 나타나 있다. 바람직한 신뢰 구간은 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 90% 이상 또는 95% 이상이다. p-값은 바람직하게는 0.2, 0.1 또는 0.05이다.

상기 용어는, 췌장암 또는 그의 증상의 개별적 진단 뿐만 아니라 계속적인 환자의 모니터링을 포함한다. 모니터링, 즉 다양한 시점에서의 췌장암 또는 그에 수반되는 증상의 존재 또는 부재의 진단은, 췌장암을 앓고 있는 것으로 알려진 환자의 모니터링 뿐만 아니라 췌장암 발병 위험이 있는 것으로 알려진 대상체의 모니터링을 포함한다. 또한, 모니터링은, 환자가 성공적으로 치료되었는지의 여부 또는 적어도 췌장암의 증상이 특정 요법에 의해 시간에 따라 개선될 수 있는지의 여부를 결정하는 데 사용될 수도 있다.

본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "췌장암" ("pancreatic cancer" 또는 "pancreas cancer")은 췌장 세포로부터 유래된 암에 관한 것이다. 바람직하게는, 본원에서 사용되는 바와 같은 바와 같은 췌장암은 췌장 선암종이다. 췌장암에 수반되는 증상은 [Stedmen] 또는 [Pschyrembl] 등의 표준 의학 교본으로부터 널리 공지되어 있다.

본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "바이오마커"는, 본 명세서에서 언급되는 바와 같은 질환 또는 효과에 대한 지시자로서 작용되는 분자 종을 지칭한다. 상기 분자 종은, 대상체의 샘플에서 나타나는 대사물 자체일 수 있다. 또한, 바이오마커는 상기 대사물로부터 유래된 분자 종일 수도 있다. 이러한 경우, 실제 대사물은 샘플 내에서 또는 측정 방법 동안 화학적으로 변형될 것이고, 상기 변형의 결과로, 화학적으로 상이한 분자 종, 즉 분석물이 상기 측정된 분자 종일 것이다. 이러한 경우, 분석물은 실제 대사물을 나타내고, 각각의 의학적 상태에 대한 지시자로서 동일한 가능성을 갖는다는 것이 이해된다.

또한, 본 발명에 따른 바이오마커가 반드시 하나의 분자 종에 상응하는 것은 아니다. 반대로, 바이오마커는 화합물의 입체이성질체 또는 거울상이성질체를 포함할 수 있다. 또한, 바이오마커는 이성질체 분자의 생물학적 부류의 이성질체의 합계를 나타낼 수도 있다. 상기 이성질체는 일부 경우에 동일한 분석적 특징을 나타낼 것이고, 따라서 하기에 기재되는 첨부된 실시예에서 적용된 것들을 비롯한 다양한 분석 방법에 의해 구별가능하지 않다. 그러나, 이성질체는 적어도 동일한 합계 식 파라미터를 공유할 것이며, 따라서, 예를 들어 지질의 경우, 스핑고 염기 모이어티 및/또는 지방산에서의 동일한 쇄 길이 및 동일한 이중 결합 개수를 공유할 것이다.

본 발명에 따른 방법에서는, 표 2a, 2b, 3a, 3b에 나타낸 바이오마커의 하나 이상의 대사물이 측정되어야 한다. 그러나, 보다 바람직하게는, 평가의 특이성 및/또는 민감성을 강화시키기 위해 바이오마커 군이 측정될 것이다. 이러한 군은, 바람직하게는 표 2a, 2b, 3a, 3b에 나타낸 상기 바이오마커 중 2개 이상, 3개 이상, 4개 이상, 5개 이상, 10개 이상 또는 전부까지를 포함한다.

바람직하게는, 본 발명의 방법에서 측정되는 하나 이상의 바이오마커는 표 2a 및 2b에 나타낸 바와 같은 카테고리 1 및 표 3a 및 3b에 나타낸 바와 같은 카테고리 2의 바이오마커이다. 보다 바람직하게는, 하나 이상의 바이오마커는 카테고리 1 또는 2의 바이오마커이고, 가장 바람직하게는, 이는 카테고리 1의 바이오마커이다.

보다 바람직하게는, 본 발명의 방법에서 측정되는 하나 이상의 바이오마커는 표 2a에 나타낸 바와 같은 아미노산이고, 가장 바람직하게는, 프롤린, 트레오닌, 오르니틴 또는 트랜스-4-히드록시프롤린이다. 하나 초과의 바이오마커가 측정되는 경우, 바람직하게는 상기 추가의 바이오마커가 프롤린, 트레오닌, 오르니틴 및/또는 트랜스-4-히드록시프롤린, 또한 바람직하게는, 상기 아미노산 모두를 포함하는 것이 고려된다.

보다 바람직하게는, 본 발명의 방법에서 측정되는 하나 이상의 바이오마커는 스핑고미엘린이다.

보다 바람직하게는, 본 발명의 방법에서 측정되는 하나 이상의 바이오마커는 표 2a에 나타낸 바와 같은 탄수화물, 보다 바람직하게는, 말토스, 말토트리오스 또는 만노스이다.

보다 바람직하게는, 본 발명의 방법에서 측정되는 하나 이상의 바이오마커는 코엔자임 Q10 또는 코엔자임 Q9이다.

본 발명의 방법의 또 다른 바람직한 실시양태에서, 하나 이상의 바이오마커는 카테고리 2의 바이오마커이고, 대상체는 보다 바람직하게는 췌장암 발병 위험 인자인 췌장염과 같은 기저의 췌장 질환을 나타낸다.

본원에서 사용되는 바와 같은 대사물은 특정 대사물의 하나 이상의 분자 내지 상기 특정 대사물의 다수의 분자를 지칭한다. 또한, 대사물의 군은, 각각의 대사물에 대해 하나 이상의 분자 내지 다수의 분자가 존재할 수 있는 다수의 화학적으로 상이한 분자를 의미한다는 것이 이해된다. 본 발명에 따라 대사물은, 유기체와 같은 생물학적 물질에 포함되는 것들을 비롯한 모든 부류의 유기 또는 무기 화학적 화합물을 포함한다. 바람직하게는, 본 발명에 따라 대사물은 소분자 화합물이다. 보다 바람직하게는, 다수의 대사물이 고려되는 경우, 상기 다수의 대사물은 메타볼롬(metabolome), 즉 특정 시간에서의 및 특정 조건 하에서의 유기체, 기관, 조직, 체액 또는 세포에 포함되는 대사물의 수집물을 나타낸다.

명세서에서 언급된 특정 바이오마커 이외에도, 바람직하게는, 다른 바이오마커가 본 발명의 방법에서 또한 측정될 수 있다. 이러한 바이오마커는 펩티드 또는 폴리펩티드 바이오마커 또는 글리코시드, 예컨대 CA19.9 항원을 포함할 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "샘플"은 체액, 바람직하게는 혈액, 혈장, 혈청, 타액 또는 소변으로부터의 샘플, 또는 예를 들어 생검에 의해, 세포, 조직 또는 기관으로부터, 특히 심장으로부터 유래된 샘플을 지칭한다. 보다 바람직하게는, 샘플은 혈액, 혈장 또는 혈청 샘플, 가장 바람직하게는 혈장 샘플이다. 생물학적 샘플은 본원에서 다른 부분에서 특정된 바와 같은 대상체로부터 유래될 수 있다. 상기 언급된 상이한 유형의 생물학적 샘플을 얻는 기술은 당업계에 널리 공지되어 있다. 예를 들어, 혈액 샘플은 채혈에 의해 얻을 수 있고, 조직 또는 기관 샘플은 예를 들어 생검에 의해 얻어진다.

상기 언급된 샘플은, 바람직하게는, 이들을 본 발명의 방법에 사용하기 전에 전처리된다. 하기에서 보다 상세히 기재되는 바와 같이, 상기 전처리는 화합물을 방출하거나 분리하기 위해 또는 과잉 물질 또는 폐기물을 제거하기 위해 필요한 처리를 포함할 수 있다. 적합한 기술은 화합물의 원심분리, 추출, 분별, 한외여과, 단백질 침전 후 여과 및 정제 및/또는 농축을 포함한다. 또한, 화합물 분석에 적합한 형태 또는 농도의 화합물을 제공하기 위해 다른 전처리가 수행된다. 예를 들어, 본 발명의 방법에서 기체-크로마토그래피 결합된 질량 분광측정법이 이용되는 경우, 상기 기체 크로마토그래피 전에 화합물을 유도체화하는 것이 요구될 것이다. 적합하고 필요한 전처리는 본 발명의 방법을 수행하는 데 사용되는 수단에 따라 달라지고, 이는 당업자에게 널리 공지되어 있다. 상기한 바와 같이 전처리된 샘플 또한 본 발명에 따라 사용되는 바와 같은 용어 "샘플"에 포함된다.

본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "대상체"는 동물, 또한 바람직하게는 포유동물에 관한 것이다. 보다 바람직하게는, 대상체는 영장류, 또한 가장 바람직하게는 인간이다. 대상체는, 바람직하게는, 췌장암을 앓고 있는 것으로 의심되고, 즉 이는 상기 질환과 관련된 일부 또는 모든 증상을 이미 나타낼 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 대상체는 상기 언급된 질환 및 장애 이외에는 명백히 건강하다. 상기 대상체는 바람직하게는 췌장암 발병 위험이 증가되어 있다 (문헌 [Brand RE et al., Gut. 2007;56:1460-9]). 보다 바람직하게는, 이러한 위험이 증가되어 있는 대상체는 췌장암을 앓고 있는 하나 이상의 친척을 갖고/갖거나, 포이츠-예거 증후군(Peutz-Jeghers Syndrome)을 포함하나 이에 제한되지 않는 췌장암 발병에 대한 소정의 유전적 소인을 갖고/갖거나, 췌장염을 앓고 있는 하나 이상의 친척을 갖고/갖거나, 췌장염 발병에 대한 소정의 유전적 소인을 갖는다.

본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "양의 측정"은, 샘플에서 본 발명의 방법에 의해 측정되는 바이오마커의 하나 이상의 특징적 특징을 측정하는 것을 지칭한다. 본 발명에 따라 특징적 특징은, 바이오마커의 생화학적 특성을 비롯한 화학적 및/또는 물리적 특성을 특징화하는 특징이다. 이러한 특성은, 예를 들어 분자량, 점도, 밀도, 전하, 스핀, 광학 활성, 색, 형광, 화학발광, 원소 조성, 화학 구조, 다른 화합물과 반응하는 능력, 생물학적 판독 시스템에서의 반응 (예를 들어, 정보제공 유전자의 유도)을 도출하는 능력 등을 포함한다. 상기 특성에 대한 값이 특징적 특징으로서 작용할 수 있고, 이는 당업계에 널리 공지된 기술에 의해 측정될 수 있다. 또한, 특징적 특징은, 표준 작업, 예를 들어 수학적 계산, 예컨대 곱셈, 나눗셈 또는 대수 계산법에 의해 바이오마커의 물리적 및/또는 화학적 특성에 대한 값으로부터 유도되는 임의의 특징일 수 있다. 가장 바람직하게는, 하나 이상의 특징적 특징은 상기 하나 이상의 바이오마커 및 그의 양의 측정 및/또는 화학적 규명을 가능하게 한다. 따라서, 특징적 값은 바람직하게는 또한, 특징적 값이 유도되는 바이오마커의 풍부도에 관한 정보를 포함한다. 예를 들어, 바이오마커의 특징적 값은 질량 스펙트럼에서의 피크일 수 있다. 이러한 피크는 바이오마커의 특징적 정보, 즉 m/z 정보, 뿐만 아니라 샘플에서의 상기 바이오마커의 풍부도 (즉, 그의 양)에 관련되는 강도 값을 포함할 수 있다.

상기에서 논의된 바와 같이, 샘플에 포함되는 각각의 바이오마커는, 바람직하게는 본 발명에 따라 정량적으로 또는 반-정량적으로 측정될 수 있다. 정량 측정에서는, 바이오마커의 절대량 또는 정확한 양이 측정되거나, 또는 바이오마커의 상대적 양이 본원에서 상기에 언급된 특징적 특징(들)에 대해 측정된 값을 기준으로 하여 측정된다. 바이오마커의 정확한 양이 측정될 수 없거나 측정되지 않는 경우에 상대적 양이 측정될 수 있다. 상기 경우에는, 바이오마커가 존재하는 양이 상기 바이오마커를 제2의 양으로 포함하는 제2 샘플에 비해 증가되었는지 또는 감소되었는지의 여부를 측정할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 상기 바이오마커를 포함하는 상기 제2 샘플은 본원에서 다른 부분에서 특정된 바와 같은 계산 기준값일 것이다. 따라서, 바이오마커의 정량 분석은 또한 때때로 바이오마커의 반-정량 분석으로서 언급되는 것을 포함한다.

또한, 본 발명의 방법에서 사용되는 바와 같은 측정은, 바람직하게는, 상기에 언급된 분석 단계 전에 화합물 분리 단계를 이용하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 상기 화합물 분리 단계는 샘플에 포함되는 대사물의 시간 분해 분리를 제공한다. 따라서, 본 발명에 따라 바람직하게 이용되는 분리에 적합한 기술은 모든 크로마토그래피 분리 기술, 예컨대 액체 크로마토그래피 (LC), 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC), 기체 크로마토그래피 (GC), 박층 크로마토그래피, 크기 배제 또는 친화성 크로마토그래피를 포함한다. 이들 기술은 당업계에 널리 공지되어 있고, 추가의 노고 없이 당업자에 의해 적용될 수 있다. 가장 바람직하게는, LC 및/또는 GC가 본 발명의 방법에 의해 고려되는 크로마토그래피 기술이다. 이러한 바이오마커의 측정에 적합한 장치는 당업계에 널리 공지되어 있다. 바람직하게는, 질량 분광측정법, 특히 기체 크로마토그래피 질량 분광측정법 (GC-MS), 액체 크로마토그래피 질량 분광측정법 (LC-MS), 직접 주입 질량 분광측정법 또는 푸리에(Fourier) 변환 이온-사이클로트론-공명 질량 분광측정법 (FT-ICR-MS), 모세관 전기영동 질량 분광측정법 (CE-MS), 고성능 액체 크로마토그래피 결합된 질량 분광측정법 (HPLC-MS), 사중극자 질량 분광측정법, 임의의 순차 결합된 질량 분광측정법, 예컨대 MS-MS 또는 MS-MS-MS, 유도 결합 플라스마 질량 분광측정법 (ICP-MS), 열분해 질량 분광측정법 (Py-MS), 이온 이동성 질량 분광측정법 또는 비행시간 질량 분광측정법 (TOF)이 이용된다. 가장 바람직하게는, 하기에서 상세히 기재되는 바와 같이 LC-MS 및/또는 GC-MS가 이용된다. 상기 기술은, 예를 들어 문헌 [Nissen 1995, Journal of Chromatography A, 703: 37-57], US 4,540,884 또는 US 5,397,894에 개시되어 있고, 그의 개시내용은 본원에 참고로 도입된다. 질량 분광측정법 기술에 대한 대안으로, 또는 그에 추가로, 하기 기술이 화합물 측정에 이용될 수 있다: 핵 자기 공명 (NMR), 자기 공명 영상화 (MRI), 푸리에 변환 적외선 분석 (FT-IR), 자외선 (UV) 분광법, 굴절률 (RI), 형광 검출, 방사화학 검출, 전기화학 검출, 광 산란 (LS), 분산형 라만(Raman) 분광법 또는 화염 이온화 검출 (FID). 이들 기술은 당업자에게 널리 공지되어 있고, 추가의 노고 없이 적용될 수 있다. 본 발명의 방법은, 바람직하게는, 자동화에 의해 보조될 것이다. 예를 들어, 샘플 가공 또는 전처리는 로봇공학에 의해 자동화될 수 있다. 데이터 처리 및 비교는, 바람직하게는, 적합한 컴퓨터 프로그램 및 데이터베이스에 의해 보조된다. 본원에서 상기에서 기재된 바와 같은 자동화는 고-처리량 접근법에서의 본 발명의 방법의 이용을 가능하게 한다.

또한, 하나 이상의 바이오마커는 특정 화학적 또는 생물학적 검정에 의해 측정될 수도 있다. 상기 검정은, 샘플 내의 하나 이상의 바이오마커를 특이적으로 검출할 수 있는 수단을 포함할 것이다. 바람직하게는, 상기 수단은 바이오마커의 화학 구조를 특이적으로 인식할 수 있거나, 또는 바이오마커를 다른 화합물과 반응하는 그의 능력 또는 생물학적 판독 시스템에서의 반응 (예를 들어, 정보제공 유전자의 유도)을 도출하는 그의 능력에 기초하여 특이적으로 인식할 수 있다. 바이오마커의 화학 구조를 특이적으로 인식할 수 있는 수단은, 바람직하게는, 항체, 또는 수용체 또는 효소와 같은 화학 구조와 특이적으로 상호작용하는 다른 단백질이다. 특정 항체는, 예를 들어, 당업계에 널리 공지되어 있는 방법에 의해 항원으로서 바이오마커를 사용하여 얻을 수 있다. 본원에서 언급되는 바와 같은 항체는, 항원 또는 합텐에 결합할 수 있는 폴리클로날 및 모노클로날 항체 뿐만 아니라 그의 단편, 예컨대 Fv, Fab 및 F(ab)₂ 단편을 포함한다. 본 발명은 또한, 원하는 항원-특이성을 나타내는 비-인간 공여체 항체의 아미노산 서열이 인간 수용체 항체의 서열과 조합된 인간화 하이브리드 항체를 포함한다. 또한, 단일 쇄 항체가 포함된다. 공여체 서열은 통상적으로 적어도 공여체의 항원-결합 아미노산 잔기를 포함하지만, 공여체 항체의 다른 구조적 및/또는 기능적 관련 아미노산 잔기를 또한 포함할 수 있다. 이러한 하이브리드는 당업계에 널리 공지되어 있는 여러 방법에 의해 제조될 수 있다. 바이오마커를 특이적으로 인식할 수 있는 적합한 단백질은, 바람직하게는, 상기 바이오마커의 대사 전환에 관여하는 효소이다. 상기 효소는 기질로서 바이오마커를 사용할 수 있거나, 또는 기질을 바이오마커로 전환시킬 수 있다. 또한, 상기 항체는 바이오마커를 특이적으로 인식하는 올리고펩티드를 생성하기 위한 기초로서 사용될 수 있다. 이들 올리고펩티드는, 예를 들어, 상기 바이오마커에 대한 효소 결합 도메인 또는 포켓을 포함할 것이다. 적합한 항체 및/또는 효소 기초 검정은 RIA (방사선면역검정), ELISA (효소-결합 면역흡착 검정), 샌드위치 효소 면역 시험, 전기화학발광 샌드위치 면역검정 (ECLIA), 해리-증강 란타나이드 형광 면역 검정 (DELFIA) 또는 고체상 면역 시험일 수 있다. 또한, 바이오마커는 다른 화합물과 반응하는 그의 능력에 기초하여, 즉 특정 화학 반응에 의해 측정될 수도 있다. 또한, 바이오마커는 생물학적 판독 시스템에서의 반응을 도출하는 그의 능력으로 인해 샘플에서 측정될 수 있다. 생물학적 반응은 샘플에 포함된 바이오마커의 존재 및/또는 양을 나타내는 판독정보로서 검출될 것이다. 생물학적 반응은, 예를 들어 세포 또는 유기체의 유전자 발현 또는 표현형 반응의 유도일 것이다. 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 바이오마커의 측정은, 예를 들어 샘플 내의 하나 이상의 바이오마커의 양의 측정을 또한 가능하게 하는 정량적 방법이다.

상기에 기재된 바와 같이, 상기 하나 이상의 바이오마커의 측정은, 바람직하게는, 질량 분광측정법 (MS)을 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같은 질량 분광측정법은, 화합물, 즉 바이오마커에 상응하는 분자량 (즉, 질량) 또는 질량 변동의 측정이 본 발명에 따라 측정될 수 있게 하는 모든 기술을 포함한다. 바람직하게는, 본원에서 사용되는 바와 같은 질량 분광측정법은 GC-MS, LC-MS, 직접 주입 질량 분광측정법, FT-ICR-MS, CE-MS, HPLC-MS, 사중극자 질량 분광측정법, 임의의 순차 결합된 질량 분광측정법, 예컨대 MS-MS 또는 MS-MS-MS, ICP-MS, Py-MS, TOF 또는 상기 언급된 기술을 이용하는 임의의 조합 접근법에 관한 것이다. 이들 기술의 적용 방법은 당업자에게 널리 공지되어 있다. 또한, 적합한 장치는 상업적으로 입수가능하다. 보다 바람직하게는, 본원에서 사용되는 바와 같은 질량 분광측정법은 LC-MS 및/또는 GC-MS, 즉 이전 크로마토그래피 분리 단계에 작동적으로(operatively) 연결되는 질량 분광측정법에 관한 것이다. 보다 바람직하게는, 본원에서 사용되는 바와 같은 질량 분광측정법은 사중극자 MS를 포함한다. 가장 바람직하게는, 상기 사중극자 MS는 하기와 같이 수행된다: a) 질량 분광측정계의 제1 분석 사중극자의 이온화에 의해 생성된 이온의 질량/전하 비 (m/z)를 선택함, b) 충돌 기체로 충전되고 충돌 챔버로서 작용하는 추가의 후속 사중극자에서의 가속 전압 인가에 의한 단계 a)에서 선택된 이온의 단편형성, c) 추가의 후속 사중극자에서의 단계 b)에서의 단편형성 공정에 의해 생성된 이온의 질량/전하 비의 선택 (이로써 방법의 단계 a) 내지 c)를 한번 이상 수행하고, 이온화 공정의 결과로 물질의 혼합물 중에 존재하는 모든 이온의 질량/전하 비를 분석하고, 이로써 사중극자를 충돌 기체로 충전시키지만 분석 동안 가속 전압은 인가하지 않음). 본 발명에 따라 이용되는 상기 가장 바람직한 질량 분광측정법의 상세사항은 WO 03/073464에서 찾아볼 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 질량 분광측정법은 액체 크로마토그래피 (LC) MS 및/또는 기체 크로마토그래피 (GC) MS이다. 본원에서 사용되는 바와 같은 액체 크로마토그래피는 액체 또는 초임계 상 중의 화합물 (즉, 대사물)의 분리를 가능하게 하는 모든 기술을 지칭한다. 액체 크로마토그래피는 이동 상 중의 화합물이 정지 상으로 통과하는 것을 특징으로 한다. 화합물이 상이한 속도로 정지 상을 통과하면, 각각의 개별 화합물이 그의 특정 체류 시간 (즉, 화합물이 시스템을 통과하는 데 필요한 시간)을 갖기 때문에 이들이 시간에 따라 분리된다. 본원에서 사용되는 바와 같은 액체 크로마토그래피는 또한 HPLC를 포함한다. 액체 크로마토그래피를 위한 장치는, 예를 들어 애질런트 테크놀로지스(Agilent Technologies, 미국)로부터 상업적으로 입수가능하다. 본 발명에 따라 적용되는 기체 크로마토그래피는 원칙적으로 액체 크로마토그래피와 유사하게 수행된다. 그러나, 정지 상으로 통과되는 액체 이동 상 중의 화합물 (즉, 대사물)을 갖는 대신에, 화합물이 기체 상 부피로 존재할 것이다. 화합물은, 정지 상으로서 고체 지지체 물질을 함유할 수 있거나 또는 그의 벽이 정지 상으로서 작용할 수 있거나 정지 상으로 코팅된 칼럼을 통과한다. 또한, 각각의 화합물은 칼럼을 통과하는 데 필요한 특정 시간을 갖는다. 또한, 기체 크로마토그래피의 경우, 바람직하게는 화합물을 기체 크로마토그래피 전에 유도체화하는 것이 고려된다. 유도체화에 적합한 기술은 당업계에 널리 공지되어 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 유도체화는, 바람직하게는 극성 화합물의 메톡심화 및 트리메틸실릴화 및 바람직하게는 비극성 (즉, 친유성) 화합물의 메틸전이, 메톡심화 및 트리메틸실릴화에 관한 것이다.

용어 "기준값"은 의학적 상태, 즉 본원에서 언급된 질환의 존재 또는 부재, 질환 상태 또는 효과에 상관될 수 있는 각각의 바이오마커의 특징적 특징의 값을 지칭한다. 바람직하게는, 기준값은, 조사되는 샘플에서 나타나는 값이 역치보다 크거나 그와 본질적으로 동일한 것은 의학적 상태의 존재에 대한 지표가 되며, 그보다 작은 것은 의학적 상태의 부재에 대한 지표가 되는 바이오마커에 대한 역치 (예를 들어, 양 또는 양의 비율)이다. 또한 바람직하게는, 기준값은, 조사되는 샘플에서 나타나는 값이 역치보다 작거나 그와 동일한 것이 의학적 상태의 존재에 대한 지표가 되며, 그보다 큰 것은 의학적 상태의 부재에 대한 지표가 되는 것인 바이오마커에 대한 역치일 수 있음을 이해할 것이다.

상기 언급된 본 발명의 방법에 따라, 기준값은, 바람직하게는, 췌장암을 앓고 있는 것으로 알려진 대상체 또는 대상체 군으로부터의 샘플로부터 얻어진 기준값이다. 이러한 경우, 시험 샘플에서 나타나는 하나 이상의 바이오마커에 대한 값이 본질적으로 동일한 것이 질환의 존재에 대한 지표이다. 또한, 기준값은, 바람직하게는, 췌장암을 앓고 있지 않는 것으로 알려진 대상체 또는 대상체 군, 바람직하게는 명백히 건강한 대상체로부터의 것일 수도 있다. 이러한 경우, 시험 샘플에서 나타나는 하나 이상의 바이오마커에 대한 값이 기준값에 대하여 변경된 것이 질환의 존재에 대한 지표이다. 계산된 기준값이 가장 바람직하게는 개체 집단 (조사되는 대상체를 포함)에서의 하나 이상의 바이오마커의 상대값 또는 절대값에 대한 평균값 또는 중앙값인 경우에도 필요한 변경을 가하여 동일하게 적용된다. 상기 집단의 개체의 하나 이상의 바이오마커의 절대값 또는 상대값은 본원에서 다른 부분에서 특정된 바와 같이 측정될 수 있다. 적합한 기준값, 바람직하게는 평균값 또는 중앙값의 계산 방법은 당업계에 널리 공지되어 있다. 상기에서 언급된 대상체의 집단은 다수의 대상체, 바람직하게는 적어도 5, 10, 50, 100, 1,000 또는 10,000 대상체이다. 본 발명의 방법에 의해 진단되는 대상체 및 상기 다수의 대상체 중의 대상체는 동일한 종의 것임이 이해된다.

시험 샘플의 하나 이상의 바이오마커에 대한 값 및 기준값은 본질적으로 동일하고, 특징적 특징에 대한 값의 경우 및 정량 측정의 경우, 강도 값은 본질적으로 동일하다. 본질적으로 동일하다는 것은, 두 값의 차가 바람직하게는 유의하지 않고, 강도에 대한 값이 적어도 기준값의 1번째와 99번째 백분위수, 5번째와 95번째 백분위수, 10번째와 90번째 백분위수, 20번째와 80번째 백분위수, 30번째와 70번째 백분위수, 40번째와 60번째 백분위수 사이의 간격 내에 있고, 바람직하게는 기준값의 50번째, 60번째, 70번째, 80번째, 90번째 또는 95번째 백분위수인 것을 특징으로 할 것이다. 두 양이 본질적으로 동일한지의 여부를 결정하기 위한 통계적 시험은 당업계에 널리 공지되어 있고, 이는 또한 본원에서 다른 부분에 기재되어 있다.

한편, 두 값에 대해 관찰된 차이는 통계적으로 유의할 것이다. 상대값 또는 절대값 차이는, 바람직하게는, 기준값의 45번째와 55번째 백분위수, 40번째와 60번째 백분위수, 30번째와 70번째 백분위수, 20번째와 80번째 백분위수, 10번째와 90번째 백분위수, 5번째와 95번째 백분위수, 1번째와 99번째 백분위수 사이의 간격 외에서 현저하다. 바람직한 중앙값의 비율 및 변화는 첨부된 표 뿐만 아니라 실시예에서 기재된다.

바람직하게는, 기준값, 즉, 하나 이상의 바이오마커의 하나 이상의 특징적 특징에 대한 값 또는 그의 비율은 적합한 데이터 저장 매체, 예컨대 데이터베이스에 저장될 것이고, 따라서 이는 또한 이후의 평가에 이용가능하다.

용어 "비교"는, 측정된 바이오마커의 값이 기준값과 본질적으로 동일한지 그와 상이한지의 여부의 결정을 지칭한다. 바람직하게는, 바이오마커에 대한 값은, 관찰된 차이가 통계적으로 유의한 (본 명세서에서 다른 부분에서 언급된 통계적 기술에 의해 측정될 수 있음) 경우에 기준값과 상이한 것으로 간주된다. 차이가 통계적으로 유의하지 않은 경우, 바이오마커 값과 기준값은 본질적으로 동일하다. 상기에 언급된 비교에 기초하여, 대상체가 질환을 앓고 있는지 아닌지를 평가할 수 있다.

본 명세서에서 언급된 특정 바이오마커에 대해, 상대적 양 또는 비율에서의 변화 (즉, 중앙값의 비율로 표현되는 변화)에 대해 바람직한 값은 하기 표에 나타나 있다. 췌장암을 앓고 있는 대상체 및 명백하게 건강한 대조군에서 나타나는 대사물의 비율 및 하기 표 2a, 2b, 3a, 3b에 나타낸 바와 같은 계산된 t-값을 기준으로 하여, 표 2a, 2b, 3a, 3b의 주어진 바이오마커의 증가 또는 감소가 췌장암의 존재에 대한 지표가 되는지의 여부를 유도할 수 있다. 바이오마커에 대한 음의 t-값은 바이오마커의 감소가 췌장암에 대한 지표가 됨을 나타내며, 양의 t-값은 바이오마커의 증가가 췌장암에 대한 지표가 됨을 나타낸다. 상기 경우에서 기준값은 췌장암을 앓고 있지 않는 것으로 알려진 대상체 또는 대상체 군으로부터 유도되거나 또는 본원에서 다른 부분에서 정의된 바와 같이 계산된 기준값임을 이해할 것이다.

비교는, 바람직하게는, 자동화에 의해 보조된다. 예를 들어, 2개의 상이한 데이터 세트 (예를 들어, 특징적 특징(들)의 값을 포함하는 데이터 세트)의 비교를 위한 알고리즘을 포함하는 적합한 컴퓨터 프로그램을 이용할 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램 및 알고리즘은 당업계에 널리 공지되어 있다. 상기에도 불구하고, 비교는 수동으로 수행할 수도 있다.

유리하게는, 본 발명의 기초가 되는 연구에서는 상기에서 언급된 특정 바이오마커의 양이 췌장암에 대한 지시자가 되는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 원칙적으로, 샘플 내의 상기 특정된 바와 같은 하나 이상의 바이오마커는 대상체가 췌장암을 앓고 있는지 아닌지의 여부를 평가하기 위해 사용될 수 있다. 이는 특히 질환의 효율적인 진단을 위해, 뿐만 아니라 췌장암의 전임상 및 임상 관리의 향상을 위해, 또한 환자에 대한 효율적인 모니터링을 위해 특히 유용하다. 또한, 본 발명의 기초가 되는 발견은 또한, 하기에서 상세히 기재되는 바와 같이 췌장암에 대한 효율적인 약물-기초 요법 또는 다른 개재물의 개발을 용이하게 할 것이다.

상기에서 제공된 용어의 정의 및 설명은, 하기 본원에서 달리 특정된 경우를 제외하고는, 하기 본 발명의 실시양태에 대해 필요한 변경을 가하여 적용된다.

본 발명은 또한, 대상체가, 본 발명의 방법의 단계 및, 췌장암이 진단된 경우, 대상체의 필요를 규명하는 추가의 단계를 포함하는 췌장암의 요법 또는 요법의 변화를 필요로 하는지의 여부를 규명하는 방법에 관한 것이다.

본원에서 사용되는 바와 같은 어구 "췌장암의 요법을 필요로 하는"은, 대상체의 질환이 췌장암 또는 그와 관련된 증상을 개선하거나 치료하기 위해 치료적 개입이 필수적이거나 유익한 상태에 있음을 의미한다. 따라서, 본 발명의 기초가 되는 연구의 발견은, 대상체에서의 췌장암의 진단을 가능하게 할 뿐만 아니라 췌장암 요법에 의해 치료되어야 하는 또는 췌장암 요법이 조정될 필요가 있는 대상체의 규명을 가능하게 한다. 대상체가 규명되면, 방법은 췌장암의 요법에 대한 권고사항을 제공하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 따라 사용되는 바와 같은 췌장암의 요법은, 바람직하게는, 수술, 방사선요법 또는 약물 치료를 포함한다. 바람직한 수술-기반 요법은 췌장 또는 그의 일부의 절제, 예컨대 췌십이지장절제, 미부 췌장절제, 전체 또는 부분적 췌장절제, 고식적 브릿징 절차를 포함한다. 약물-기반 요법은, 바람직하게는, 백금 유도체, 플루오로피리미딘, 피리미딘 유사체, 겜시타빈, 항대사물, 알킬화제, 안트라시클린, 식물 알칼로이드, 토포이소머라제 억제제, 표적화된 항체 및 티로신 키나제 억제제를 포함하나 이에 제한되지는 않는 항종양 특성을 갖는 하나 이상의 약물의 투여를 포함한다.

본 발명은 또한, 본 발명의 방법의 단계 및, 췌장암이 진단되지 않은 경우, 요법이 성공적인지의 여부를 결정하는 추가의 단계를 포함하는, 대상체에서 췌장암에 대한 요법이 성공적인지의 여부를 결정하는 방법에 관한 것이다.

췌장암 또는 그의 적어도 일부 증상이 치료되지 않은 대상체에 비해 치료되거나 개선된 경우, 췌장암 요법이 성공정인 것으로 이해된다. 또한, 치료되지 않은 대상체에 비해 질환 진행이 방지될 수 있거나 적어도 늦춰질 수 있는 경우, 요법은 또한 본원에서 의미되는 바와 같이 성공적이다.

본 발명은 또한,

(a) 샘플 중의 표 2a, 2b, 3a, 3b의 하나 이상의 바이오마커의 양을 측정할 수 있게 하는 상기 하나 이상의 바이오마커에 대한 검출기를 포함하는, 대상체의 샘플에 대한 분석 유닛, 및 여기에 작동적으로 연결되며

(b) (i) 분석 유닛에 의해 측정된 하나 이상의 바이오마커의 양 및 저장된 기준값의 비교를 수행할 수 있고, (ii) 진단을 확립할 수 있는 기초가 되는 출력 정보를 생성할 수 있는 데이터 처리 유닛, 및 저장된 기준값을 포함하는 데이터 베이스를 포함하는 평가 유닛

을 포함하는, 대상체의 샘플에서 췌장암을 진단하기 위한 장치 또는 시스템에 관한 것이다.

본원에서 사용되는 바와 같은 장치는, 적어도 상기 언급된 유닛을 포함할 것이다. 장치의 유닛은 작동적으로 서로 연결된다. 작동적 방식의 수단의 연결 방법은 장치 내에 포함되는 유닛의 유형에 따라 달라질 것이다. 예를 들어, 검출기가 바이오마커의 자동적 정성 또는 정량 측정을 가능하게 하는 경우, 상기 자동 작동 분석 유닛에 의해 얻어진 데이터를, 예를 들어 평가 유닛에서의 평가를 용이하게 하기 위한 컴퓨터 프로그램에 의해 처리할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 경우 유닛은 단일 장치에 포함된다. 따라서, 상기 장치는 바이오마커에 대한 분석 유닛 및 출력 정보의 평가 및 저장을 위한 결과 데이터의 처리를 위한 평가 유닛으로서의 컴퓨터 또는 데이터 처리 유닛을 포함할 수 있다. 바람직한 장치는, 전문 임상의의 특정 지식 없이 적용될 수 있는 것들, 예를 들어 샘플 로딩만을 필요로 하는 전자 장치이다. 장치의 출력 정보는, 바람직하게는, 췌장암의 존재 또는 부재에 대한 결론을 도출할 수 있게 하는 수치이고, 따라서 이는 진단에 대한 보조자이다. 보다 바람직하게는, 출력 정보는 상기 언급된 수치에 기초한 예비 진단, 즉 대상체가 췌장암을 앓고 있는지 아닌지의 여부를 나타내는 분류자이다. 이러한 예비 진단은, 전문 지식 데이터베이스 시스템을 포함함으로써 본 발명의 장치에서 제공될 수 있는 추가의 정보에 대한 평가를 필요로 할 수 있다.

다르게는, 유닛은 서로 작동적으로 연결된 여러 장치를 포함하는 시스템으로 설비될 수 있다. 본 발명의 시스템에 사용되는 유닛에 따라, 상기 수단은 각각의 수단을 수단들 사이의 데이터 수송을 가능하게 하는 수단, 예를 들어 유리 섬유 케이블, 및 고처리량 데이터 수송을 위한 다른 케이블에 의해 다른 것과 접속시킴으로써 기능적으로 연결될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 본 발명에서는 수단들 사이의 무선 데이터 전달 (예를 들어, LAN (무선 LAN, W-LAN)을 통한)이 또한 고려된다. 바람직한 시스템은 바이오마커의 측정을 위한 수단을 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같은 바이오마커의 측정을 위한 수단은 바이오마커의 분리를 위한 수단, 예컨대 크로마토그래피 장치, 및 대사물 측정을 위한 수단, 예컨대 질량 분광측정 장치를 포함한다. 적합한 장치는 상기에서 상세히 기재되었다. 본 발명의 시스템에서 사용되는 화합물 분리를 위한 바람직한 수단은 크로마토그래피 장치, 보다 바람직하게는 액체 크로마토그래피, HPLC, 및/또는 기체 크로마토그래피용 장치를 포함한다. 화합물 측정을 위한 바람직한 장치는 질량 분광측정 장치, 보다 바람직하게는, GC-MS, LC-MS, 직접 주입 질량 분광측정계, FT-ICR-MS, CE-MS, HPLC-MS, 사중극자 질량 분광측정계, 순차 결합된 질량 분광측정계 (MS-MS 또는 MS-MS-MS 포함), ICP-MS, Py-MS 또는 TOF를 포함한다. 분리 및 측정 수단은, 바람직하게는 서로 결합된다. 가장 바람직하게는, LC-MS 및/또는 GC-MS가 본 명세서에서 다른 부분에서 상세히 기재된 바와 같은 본 발명의 시스템에서 사용된다. 바이오마커의 측정을 위한 수단으로부터 얻은 결과의 비교 및/또는 분석을 위한 수단이 추가로 포함될 것이다. 결과의 비교 및/또는 분석을 위한 수단은 하나 이상의 데이터베이스 및 결과 비교를 위한 설비 컴퓨터 프로그램을 포함할 수 있다. 상기 언급된 시스템의 바람직한 실시양태는 또한 하기에서 상세히 기재된다.

또한, 본 발명은, 상기한 바와 같은 의학적 상태 또는 효과에 대한 지표가 되는 (즉, 대상체에서 췌장암을 진단하거나, 대상체가 췌장암의 요법을 필요로 하는지의 여부를 규명하거나, 또는 췌장암 요법이 성공적인지의 여부를 결정하는) 하나 이상의 바이오마커의 특징적 값을 포함하는 데이터 수집에 관한 것이다.

용어 "데이터 수집"은 물리적으로 및/또는 논리적으로 함께 그룹화된 데이터의 수집을 지칭한다. 따라서, 데이터 수집은 단일 데이터 저장 매체 또는 작동적으로 서로 연결된 물리적으로 분리된 데이터 저장 매체에서 실행될 수 있다. 바람직하게는, 데이터 수집은 데이터베이스에 의해 실행된다. 따라서, 본원에서 사용되는 바와 같은 데이터베이스는 적합한 저장 매체 상에서의 데이터 수집물을 포함한다. 또한, 데이터베이스는, 바람직하게는, 데이터베이스 관리 시스템을 추가로 포함한다. 데이터베이스 관리 시스템은, 바람직하게는, 네트워크에 기초한 계층적 또는 객체 지향형 데이터베이스 관리 시스템이다. 또한, 데이터베이스는 연방 또는 종합 데이터베이스일 수 있다. 보다 바람직하게는, 데이터베이스는 분산 (연방) 시스템으로서, 예를 들어 클라이언트-서버-시스템(Client-Server-System)으로서 실행될 것이다. 보다 바람직하게는, 데이터베이스는 시험 데이터 세트와 데이터 수집물에 포함된 데이터 세트를 비교하는 검색 알고리즘이 가능하도록 구조화된다. 구체적으로, 이러한 알고리즘을 이용함으로써, 데이터베이스는 상기한 바와 같은 의학적 상태 또는 효과에 대한 지표가 되는 유사한 또는 동일한 데이터 세트에 대해 검색 (예를 들어, 질의 검색(query search))될 수 있다. 따라서, 동일한 또는 유사한 데이터 세트가 데이터 수집에서 규명될 수 있는 경우, 시험 데이터 세트는 상기 의학적 상태 또는 효과와 관련될 것이다. 결론적으로, 데이터 수집으로부터 얻어진 정보를, 예를 들어 상기한 본 발명의 방법에 대한 기준값으로서 이용할 수 있다. 보다 바람직하게는, 데이터 수집물은 상기 언급된 군 중 어느 하나에 포함되는 모든 바이오마커의 특징적 값을 포함한다.

이에 비추어, 본 발명은 상기 언급된 데이터 수집물을 포함하는 데이터 저장 매체를 포함한다.

본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "데이터 저장 매체"는 CD, CD-ROM, 하드 디스크, 광학 저장 매체, 또는 디스켓 등의 단일 물리적 실체에 기초한 데이터 저장 매체를 포함한다. 또한, 상기 용어는, 상기 언급된 데이터 수집을 제공하도록 하는 방식으로, 바람직하게는 질의 검색에 적합한 방식으로, 서로 작동적으로 연결된 물리적으로 분리된 실체로 이루어진 데이터 저장 매체를 추가로 포함한다.

본 발명은 또한,

(a) 샘플의 하나 이상의 바이오마커의 특징적 값을 비교하기 위한 수단,

(b) 그에 작동적으로 연결된 상기한 바와 같은 데이터 저장 매체

를 포함하는 시스템에 관한 것이다.

본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "시스템"은 서로 작동적으로 연결된 상이한 수단에 관한 것이다. 상기 수단은 단일 장치로 설비될 수 있거나, 또는 서로 작동적으로 연결된 물리적으로 분리된 장치일 수 있다. 바이오마커의 특징적 값을 비교하기 위한 수단은, 바람직하게는, 상기 언급된 바와 같은 비교용 알고리즘에 기초한 것이다. 데이터 저장 매체는, 바람직하게는, 각각의 저장된 데이터 세트가 상기에 언급된 의학적 상태 또는 효과에 대한 지표가 되는 상기 언급된 데이터 수집물 또는 데이터베이스를 포함한다. 따라서, 본 발명의 시스템은, 시험 데이터 세트가 데이터 저장 매체에 저장된 데이터 수집물에 포함되는지의 여부를 규명할 수 있게 한다. 그 결과로, 본 발명의 방법은 본 발명의 시스템에 의해 실행될 수 있다.

시스템의 바람직한 실시양태에는, 샘플의 바이오마커의 특징적 값을 측정하기 위한 수단이 포함된다. 용어 "바이오마커의 특징적 값을 측정하기 위한 수단"은 바람직하게는, 질량 분광측정 장치, NMR 장치 또는 바이오마커의 화학적 또는 생물학적 검정을 수행하기 위한 장치와 같은 대사물의 측정을 위한 상기 언급된 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기에 언급된 군 중 어느 하나로부터 선택된 하나 이상의 바이오마커의 측정을 위한 수단을 포함하는 진단 수단에 관한 것이다.

용어 "진단 수단"은, 바람직하게는, 본 명세서에서 다른 부분에서 상세히 특정된 바와 같은 진단 장치, 시스템 또는 생물학적 또는 화학적 검정에 관한 것이다.

"하나 이상의 바이오마커의 측정을 위한 수단"이라는 표현은, 바이오마커를 특이적으로 인식할 수 있는 장치 또는 작용제에 관한 것이다. 적합한 장치는 분광측정 장치, 예컨대 질량 분광측정계, NMR 장치 또는 바이오마커의 화학적 또는 생물학적 검정을 수행하기 위한 장치일 수 있다. 적합한 작용제는 바이오마커를 특이적으로 검출하는 화합물일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 검출은 2단계 방법일 수 있고, 즉 화합물을 먼저 검출되는 바이오마커에 특이적으로 결합시키고, 이어서 검출가능한 신호, 예를 들어 형광 신호, 화학발광 신호, 방사성 신호 등을 생성시킬 수 있다. 검출가능한 신호의 생성을 위해, 추가의 화합물이 필요할 수 있고, 이는 모두 용어 "하나 이상의 바이오마커의 측정을 위한 수단"에 포함된다. 바이오마커에 특이적으로 결합하는 화합물은 본 명세서에서 다른 부분에 상세히 기재되어 있고, 이는 바람직하게는 효소, 항체, 리간드, 수용체, 또는 바이오마커에 특이적으로 결합하는 다른 생물학적 분자 또는 화학물질을 포함한다.

추가로, 본 발명은 상기에 언급된 군 중 어느 하나로부터 선택된 하나 이상의 바이오마커를 포함하는 진단 조성물에 관한 것이다.

상기에 언급된 군 중 어느 하나로부터 선택된 하나 이상의 바이오마커가 바이오마커, 즉 본원에서 다른 부분에 기재된 바와 같은 대상체에서의 의학적 상태 또는 효과에 대한 지시자 분자이다. 따라서, 바이오마커 분자 자체가, 바람직하게는 본원에서 언급된 수단에 의한 가시화 또는 검출에 따라 진단 조성물로서 작용할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 바이오마커의 존재를 나타내는 진단 조성물은 또한 상기 바이오마커를 물리적으로 포함할 수 있고, 예를 들어 검출되는 바이오마커와 항체의 복합체가 진단 조성물로서 작용할 수 있다. 따라서, 진단 조성물은 본 명세서에서 다른 부분에서 특정된 바와 같은 대사물의 검출을 위한 수단을 추가로 포함할 수 있다. 다르게는, MS 또는 NMR에 기초한 기술과 같은 검출 수단이 사용되는 경우, 위험 조건에 대한 지시자로서 작용하는 분자 종이 조사되는 시험 샘플에 포함되는 하나 이상의 바이오마커일 것이다. 따라서, 본 발명에 따라 언급된 하나 이상의 바이오마커는 그의 바이오마커로서의 동일성으로 인해 그 자체로 진단 조성물로서 작용할 것이다.

일반적으로, 본 발명은 췌장암 진단을 위한, 대상체의 샘플에서의 표 2a, 2b, 3a, 3b의 하나 이상의 바이오마커의 용도를 고려한다.

본원에서 인용된 모든 참고문헌은, 일반적으로 그의 개시내용에 대하여 또는 상기에 기재된 특정 개시내용에 대하여 본원에 참고로 도입된다.

이제, 본 발명을 하기 실시예에 의해 설명할 것이며, 이들 실시예는 본 발명의 범위를 제한하거나 한정하도록 의도되지 않는다.

실시예

이제, 본 발명을 하기 실시예에 의해 설명할 것이며, 이들 실시예는 본 발명의 범위를 제한하거나 한정하도록 의도되지 않는다.

실시예 1: 샘플 준비 및 MS 분석

38개의 췌장 선암종 혈장 샘플, 알콜 유도된 간 경변증을 갖는 환자의 20개의 혈장 샘플 및 알콜 유도된 만성 췌장염을 앓고 있는 환자로부터의 41개의 혈장 샘플의 분석에 의해 107개의 가능한 바이오마커 후보물질이 나타났고, 이를 2개의 카테고리로 분류하였다. 혈장 샘플의 분석은 하기와 같이 수행하였다:

하기에 기재되는 바와 같이, 혈장 샘플을 준비하고, LC-MS/MS 및 GC-MS 또는 XLC-MS/MS (호르몬) 분석에 적용하였다:

샘플을 하기 방식으로 준비하였다: 혈장으로부터 침전에 의해 단백질을 분리하였다. 물 및 에탄올과 디클로르메탄의 혼합물의 첨가 후, 잔류 샘플을 수성, 극성 상 및 유기, 친유성 상 (지질 분획)으로 분별하였다.

지질 추출물의 트랜스메탄올리시스를 위해, 140 ㎕의 클로로포름, 37 ㎕의 염산 (물 중 37 중량% HCl), 320 ㎕의 메탄올 및 20 ㎕의 톨루엔의 혼합물을 증발된 추출물에 첨가하였다. 용기를 단단히 밀봉하고, 100℃에서 2시간 동안 진탕시키며 가열하였다. 이어서, 용액을 건조물로 증발시켰다. 잔류물을 완전히 건조시켰다.

카르보닐 기의 메톡심화를, 단단히 밀봉된 용기 내에서 메톡시아민 히드로클로라이드와의 반응 (피리딘 중 20 mg/ml, 100 ㎕, 60℃에서 1.5시간 동안)에 의해 수행하였다. 홀수의 직쇄 지방산의 용액 20 ㎕ (3/7 (v/v) 피리딘/톨루엔 중의, 각각 0.3 mg/mL의 7 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 지방산 및 각각 0.6 mg/mL의 27, 29 및 31개의 탄소 원자를 갖는 지방산의 용액)를 시간 표준물로서 첨가하였다. 끝으로, 100 ㎕의 N-메틸-N-(트리메틸실릴)-2,2,2-트리플루오로아세트아미드 (MSTFA)로의 유도체화를 또한 단단히 밀봉된 용기 내에서 60℃에서 30분 동안 수행하였다. GC로의 주입 전 최종 부피는 220 ㎕였다.

극성 상의 경우, 유도체화를 하기 방식으로 수행하였다: 카르보닐 기의 메톡심화를, 단단히 밀봉된 용기 내에서 메톡시아민 히드로클로라이드와의 반응 (피리딘 중 20 mg/ml, 50 ㎕, 60℃에서 1.5시간 동안)에 의해 수행하였다. 홀수의 직쇄 지방산의 용액 10 ㎕ (3/7 (v/v) 피리딘/톨루엔 중의, 각각 0.3 mg/mL의 7 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 지방산 및 각각 0.6 mg/mL의 27, 29 및 31개의 탄소 원자를 갖는 지방산의 용액)를 시간 표준물로서 첨가하였다. 끝으로, 50 ㎕의 N-메틸-N-(트리메틸실릴)-2,2,2-트리플루오로아세트아미드 (MSTFA)로의 유도체화를 또한 단단히 밀봉된 용기 내에서 60℃에서 30분 동안 수행하였다. GC로의 주입 전 최종 부피는 110 ㎕였다.

GC-MS 시스템은 애질런트 5973 MSD에 결합된 애질런트 6890 GC로 이루어졌다. 오토샘플러는 CTC로부터의 CompiPal 또는 GCPal이었다.

분석을 위해, 분석 샘플 물질 및 상 분리 단계로부터의 분획에 따라, 0% 내지 35%의 방향족 모이어티를 함유하는 다양한 폴리-메틸-실록산 정지 상을 갖는 통상의 시판용 모세관 분리 칼럼 (30 m x 0.25 mm x 0.25 ㎛)을 사용하였다 (예를 들어, DB-1ms, HP-5ms, DB-XLB, DB-35ms, 애질런트 테크놀로지스). 1 ㎕까지의 최종 부피를 비분할 주입하고, 오븐 온도 프로그램을, 샘플 물질 및 상 분리 단계로부터의 분획에 따라 다양한 가열 속도로 70℃에서 개시하여 340℃에서 종료시켜 충분한 크로마토그래피 분리 및 각각의 분석물 피크 내의 스캔 수를 달성하였다. 또한, RTL (체류 시간 고정(Retention Time Locking), 애질런트 테크놀로지스)을 분석 및 통상의 GC-MS 표준 조건에 이용하고 (예를 들어, 공칭 1 내지 1.7 ml/분의 일정한 유동), 헬륨을 이동 상 기체로서 사용하고, 70 eV의 전자 충격에 의해 이온화를 수행하고, 15 내지 600의 m/z 범위 내에서 2.5 내지 3 스캔/초의 스캔 속도 및 표준 조정 조건으로 스캐닝하였다.

HPLC-MS 시스템은, API 4000 질량 분광측정계 (캐나다 토론토 소재의 어플라이드 바이오시스템(Applied Biosystem)/MDS SCIEX)와 결합된 애질런트 1100 LC 시스템 (독일 발트브론 소재의 애질런트 테크놀로지스)으로 이루어졌다. HPLC 분석을 C18 정지 상 (예를 들어, GROM ODS 7 pH, 써모 베타실(Thermo Betasil) C18)을 갖는 상업적으로 입수가능한 역상 분리 칼럼 상에서 수행하였다. 10 ㎕까지의 최종 샘플 부피의 증발되고 재구성된 극성 및 친유성 상을 주입하고, 200 ㎕/분의 유량으로 메탄올/물/포름산 또는 아세토니트릴/물/포름산 구배를 이용한 구배 용리에 의해 분리를 수행하였다.

다중-반응-모니터링-(MRM)-모드 및 100 내지 1000 amu의 풀스캔(fullscan)을 이용하여, 비극성 (지질) 분획에 대해 포지티브 모드로, 또한 극성 분획에 대해 네가티브 모드로 전기분무 이온화에 의해 질량 분광측정을 수행하였다.

혈장 샘플에서의 복합 지질의 분석:

클로로포름/메탄올을 사용하여 액체/액체 추출에 의해 혈장으로부터 총 지질을 추출하였다.

이어서, 지질 추출물을 크리스티(Christie) (문헌 [Journal of Lipid Research (26), 1985, 507-512])에 따라 정상 액체 크로마토그래피 (NPLC)에 의해 11개의 상이한 지질 군으로 분별하였다.

유리 지방산 (FFA), 디아실글리세리드 (DAG), 트리아실글리세리드 (TAG), 포스파티딜이노시톨 (PI), 포스파티딜에탄올아민 (PE), 포스파티딜콜린 (PC), 리소포스파티딜콜린 (LPC), 유리 스테롤 (FS), 포스파티딜세린 (PS)의 지질 부류를 GC에 의해 측정하였다.

분획을 TMSH (트리메틸 술포늄 히드록시드)로의 유도체화로부터 부류-분리된 지질의 아실 모이어티에 상응하는 지방산 메틸 에스테르 (FAME)를 얻은 후 GC-MS로 분석하였다. 각각의 분획에서 C14 내지 C24의 FAME의 농도를 측정하였다.

콜레스테릴에스테르 (CE) 및 스핑고미엘린 (SM)의 지질 부류를 전기분무 이온화 (ESI) 및 대기압 화학 이온화 (APCI)를 이용하여 각각 콜레스테릴에스테르 및 스핑고미엘린에 대한 특정 다중 반응 모니터링 (MRM) 전이를 검출하여 LC-MS/MS에 의해 분석하였다.

혈장 샘플에서의 스테로이드 및 카테콜아민의 분석:

스테로이드 및 그의 대사물을 온라인 SPE-LC-MS (고체 상 추출-LC-MS)에 의해 측정하였다. 카테콜아민 및 그의 대사물을 문헌 [Yamada et al [21]. Yamada H, Yamahara A, Yasuda S, Abe M, Oguri K, Fukushima S, Ikeda-Wada S: Dansyl chloride derivatization of methamphetamine: a methode with advantages for screening and analysis of methamphetamine in urine. Journal of Analytical Toxicology, 26(1): 17-22 (2002)]에 기재된 바와 같이 온라인 SPE-LC-MS에 의해 측정하였다.

혈장 샘플에서의 에이코사노이드의 분석:

에이코사노이드 및 관련 물질을 오프라인- 및 온라인-SPE LC-MS/MS (고체 상 추출-LC-MS/MS)에 의해 혈장으로부터 측정하였다 (문헌 [Masoodi M and Nicolaou A: Rapid Commun Mass Spectrom. 2006 ; 20(20): 3023-3029]). 적합한 동위원소-표지된 표준물에 의해 절대 정량화를 수행하였다.

실시예 2: 데이터 평가

혈장 샘플을 각각의 샘플의 부분표본으로부터 생성된 풀링된(pooled) 샘플 (소위 "풀(Pool)")을 이용하여 무작위 분석 서열 디자인으로 분석하였다. 미처리(raw) 피크 데이터를 분석 서열 당 풀의 중앙값으로 정규화하여 프로세스 변동성 (소위 "비율")을 산정하였다. 비율을 log10 변환하여 데이터의 정규 분포에 접근하였다. 하기와 같은 고정 효과로 단순 선형 모델 (ANOVA)에 의해 통계적 분석을 수행하였다: 질환, 체질량 지수 (BMI), 연령, 저장 시간 (저장) 및 모집 위치 (위치):

질환 + BMI + 연령 + 저장 + 위치

ANOVA 모델의 결과로부터, 췌장암에 대한 바이오마커의 규명을 위해 2개의 상이한 접근법을 적용하였다. 이들 상이한 접근법으로부터 상이한 바이오마커 카테고리가 형성되었고, 이를 하기 표 1에서 설명하였고, 규명된 바이오마커를 하기 표 2a, 2b, 3a, 3b에 열거하였다.

<표 1>

<표 2a>

<표 2b>

지방산에 대한 약어 체계:

C24:1: 탄소 골격 내에 24개의 탄소 원자 및 1개의 이중 결합을 갖는 지방산

<표 3a>

<표 3b>

Claims (23)

1. (a) 췌장 선암종을 앓고 있는 것으로 의심되는 대상체의 샘플에서 하나 이상의 바이오마커 스핑고미엘린의 양을 측정하는 단계, 및
   (b) 상기 하나 이상의 바이오마커 스핑고미엘린의 양을 기준값과 비교하여 췌장 선암종을 진단하는 단계
   를 포함하는, 대상체에서 췌장 선암종을 진단하기 위한 정보를 제공하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 스핑고미엘린이 스핑고미엘린 (d18:0,C18:0), 스핑고미엘린 (d18:1,C20:1), 스핑고미엘린 (d18:1,C22:1), 스핑고미엘린 (d18:1,C24:2), 스핑고미엘린 (d18:1,C18:1), 스핑고미엘린 (d18:1,C23:1), 스핑고미엘린 (d18:1,C24:1), 및 스핑고미엘린 (d18:1,C18:0)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 기준값이 췌장 선암종을 앓고 있지 않는 것으로 알려진 대상체 또는 대상체 군의 샘플로부터 도출된 것이거나, 또는 계산된 기준값인 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 기준값이 췌장 선암종을 앓고 있는 것으로 알려진 대상체 또는 대상체 군의 샘플로부터 도출된 것인 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 샘플이 혈장, 혈액 또는 혈청 샘플인 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 대상체가 인간인 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 스핑고미엘린이 스핑고미엘린 (d18:1,C24:1) 및 스핑고미엘린 (d18:1,C18:0)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 대상체가 기저의 췌장 질환으로서 췌장염을 나타내는 대상체인 방법.
9. (a) 샘플 중의 하나 이상의 바이오마커 스핑고미엘린의 양을 측정할 수 있게 하는 상기 하나 이상의 바이오마커 스핑고미엘린에 대한 검출기를 포함하는, 대상체의 샘플에 대한 분석 유닛, 및 여기에 작동적으로 연결되며
   (b) (i) 분석 유닛에 의해 측정된 하나 이상의 바이오마커 스핑고미엘린의 양 및 저장된 기준값의 비교를 수행할 수 있고, (ii) 진단을 확립할 수 있는 기초가 되는 출력 정보를 생성할 수 있는 데이터 처리 유닛, 및 저장된 기준값을 포함하는 데이터 베이스를 포함하는 평가 유닛
   을 포함하는, 대상체의 샘플에서 췌장 선암종을 진단하기 위한 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 스핑고미엘린이 스핑고미엘린 (d18:0,C18:0), 스핑고미엘린 (d18:1,C20:1), 스핑고미엘린 (d18:1,C22:1), 스핑고미엘린 (d18:1,C24:2), 스핑고미엘린 (d18:1,C18:1), 스핑고미엘린 (d18:1,C23:1), 스핑고미엘린 (d18:1,C24:1), 및 스핑고미엘린 (d18:1,C18:0)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 장치.
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