KR101941668B1 - Aldh3a1을 포함하는 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 바이오마커 - Google Patents

Aldh3a1을 포함하는 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 바이오마커 Download PDF

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Abstract

본 발명은 ALDH3A1(aldehyde dehydrogenase 3 family member A1)을 포함하는, 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 바이오마커 조성물, 상기 ALDH3A1 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 조성물, 키트 및 정보제공방법에 관한 것이다. 본 발명의 ALDH3A1 유전자는 항암제에 대한 반응성이 높은 민감성 세포주에서 그 발현이 현저하게 감소되는바, 이를 이용하여 항암제에 대한 저항성 또는 민감성을 효과적으로 예측할 수 있다. 또한, 본 발명의 바이오마커를 이용하여 항암제에 효과가 나타나는 환자를 선별함으로써 효율적인 항암 치료가 가능하며, 상기 유전자를 타겟으로 하여 항암제 민감성을 높이는 약물을 개발하는데도 활용할 수 있다.

Description

ALDH3A1을 포함하는 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 바이오마커 {Biomarker for predicting resistance or sensitivity to anticancer agent comprising ALDH3A1}
본 발명은 ALDH3A1(aldehyde dehydrogenase 3 family member A1)을 포함하는, 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 바이오마커 조성물, 상기 ALDH3A1 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 조성물, 키트 및 정보제공방법에 관한 것이다.
암은 국내 사망 원인의 1위를 차지하는 중대 질환으로 암을 정복하기 위한 수많은 연구가 있어 왔지만 아직까지 완벽한 치료제가 개발되지 않은 난치병이다. 암을 치료하는 방법은 크게 수술, 방사선 치료, 항암화학요법, 그리고 생물학적 치료법 등으로 나눌 수 있으나, 방법마다 한계점이 존재한다. 구체적으로, 수술은 광범한 전이를 완전하게 제거할 수 없는 한계가 있으며, 방사선 요법은 방사선을 표적 암세포에 선택적으로 전달할 수 없다는 한계가 있고, 면역요법은 환자에 치명적인 독성을 수반하는 한계가 있다. 위와 같은 한계를 고려하여, 암환자 중 수술이나 방사선치료가 용이하지 않는 환자(전체 암 사례의 약 50%)와 이미 암이 전이된 환자들은 주로 화학요법으로 치료한다.
현재까지 많은 항암제들이 효과적인 치료제로 사용되고 있지만 새롭게 대두되고 있는 문제점은 항암제에 대한 암세포의 내성(resistance)이다 (Tsuruo et al., 1984). 항암제에 대한 내성은 장기적인 항암제 사용으로 약물에 노출된 세포들이 약물의 세포 내 축적을 감소시키거나, 해독 작용 또는 배출을 활성화하거나, 표적이 되는 단백질을 변형시키는 등의 여러 가지 기전을 통하여 일어나게 된다. 이러한 과정은 암 치료에 가장 큰 장애 요소일 뿐만 아니라 치료의 실패와도 깊은 관련이 있다. 실제 암 환자의 치료에 있어 화학요법 시행은 매우 제한적이며 표준치료법에 따라 시행되는 항암화학요법에는 한계성이 존재한다. 이는 1st line 항암제의 투여 후 재발 시 동일한 항암제를 사용하지 못하고 2nd line 항암제의 투여가 시행된다. 반복적인 암의 재발은 이전에 사용한 항암제의 내성이 큰 문제점으로 이어지며, 따라서 사용할 수 있는 항암 약제의 부족을 나타낸다. 암 환자의 항암제 내성 후 나타나는 재발성 암은 초기 진단 암의 형태와 매우 상이하며 재발된 암의 특성으로는 다른 장기로의 전이로 이어진다. 또한, 초기 치료 시 작용기전이 다른 여러 종류의 항암제를 동시에 투여하는 병행요법을 시도했음에도 불구하고 치료효과가 없는 현상을 자주 관찰할 수 있다. 이로 인하여 사용 가능한 항암제의 범위가 매우 제한되는 것은 암의 화학요법에서 중요한 문제점으로 지적되고 있으며, 항암제 치료 전 항암 약제에 대한 감수성을 예측하는 것이 암환자의 치료 방향을 결정하는데 필수적인 요소로 대두되고 있다. 그러나 특정약제에 대한 생체반응 관련 요소의 복합적 작용, 치료제 및 투여방식의 다양성과 방대한 시료 확보의 어려움으로 인해, 항암제 반응성을 예측하는 데는 한계가 있다.
이에 본 발명자들은 신규한 항암제 반응성 예측용 바이오마커를 개발하기 위하여 노력한 결과, 특정 항암제에 대하여 저항성 또는 민감성을 나타내는 세포주 간의 유전자 발현을 비교분석하고, 항암제 민감성 세포주에서 유의하게 발현량이 감소하는 ALDH3A1 유전자를 동정함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 바이오마커 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 바이오마커의 수준을 측정하는 제제를 포함하는 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 조성물을 포함하는 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 키트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 바이오마커를 이용한 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측을 위한 정보제공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 바이오마커를 이용한 항암제 또는 항암보조제의 스크리닝 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 ALDH3A1(aldehyde dehydrogenase 3 family member A1)을 포함하는, 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 바이오마커 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 ALDH3A1 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 키트를 제공한다.
또한, 본 발명은 (a) 생물학적 시료에서 ALDH3A1 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준을 측정하는 단계; 및 (b) 상기 ALDH3A1 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준이 대조군에 비해 높은 경우 항암제에 대한 저항성이 있는 것으로 판단하고, 상기 ALDH3A1 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준이 대조군에 비해 낮은 경우 항암제에 대한 민감성이 있는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측을 위한 정보제공방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 (a') 생물학적 시료에 후보물질을 처리하는 단계; 및 (b') 상기 생물학적 시료에서 ALDH3A1 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준을 감소시키는 물질을 선별하는 단계를 포함하는, 항암제 또는 항암보조제의 스크리닝 방법을 제공한다.
본 발명의 ALDH3A1 유전자는 항암제에 대한 반응성이 높은 민감성 세포주에서 그 발현이 현저하게 감소되는바, 이를 이용하여 항암제에 대한 저항성 또는 민감성을 효과적으로 예측할 수 있다. 또한, 본 발명의 바이오마커를 이용하여 항암제에 효과가 나타나는 환자를 선별함으로써 효율적인 항암 치료가 가능하며, 상기 유전자를 타겟으로 하여 항암제 민감성을 높이는 약물을 개발하는데도 활용할 수 있다.
도 1은 9종류의 위암 세포주에서 CCK8 어쎄이를 통해 JQ1의 항암 효과를 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 2는 9종류의 위암 세포주에서 JQ1의 IC50를 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 3은 JQ1에 대한 고도 민감성 위암 세포주에서 콜로니 형성 어쎄이 결과를 나타낸 도이다.
도 4는 JQ1에 대한 민감성 및 저항성 위암 세포주 간의 유전자 발현 프로파일 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 JQ1에 대한 민감성 위암 세포주에서 JQ1의 처리에 따른 유전자 발현 프로파일 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 6은 JQ1에 대한 민감성 및 저항성 위암 세포주에서 ROS 생성 수준을 분석한 결과(좌) 및 ALDH3A1 유전자 발현과 ROS 생성 정도의 상관관계를 분석한 결과(우)를 나타낸 도이다.
도 7은 JQ1에 대한 민감성 및 저항성 위암 세포주에서 JQ1의 처리에 따른 ROS 생성 정도를 확인한 결과를 나타낸 도이다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 ALDH3A1(aldehyde dehydrogenase 3 family member A1)을 포함하는, 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 바이오마커 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, "마커"란 항암제에 대한 반응성을 예측할 수 있는 물질로, 항암제에 대한 저항성을 나타내는 개체와 항암제에 대한 민감성을 나타내는 개체 간에서 유의적인 차이를 보이는 폴리펩타이드, 핵산 (예: mRNA 등), 지질, 당지질, 당단백질, 당(단당류, 이당류, 올리고당류 등) 등과 같은 유기 생체 분자 등을 포함한다. 본 발명의 목적상, 상기 마커는 ALDH3A1(aldehyde dehydrogenase 3 family member A1) 단백질 및 이를 코딩하는 핵산 분자(DNA 또는 mRNA)를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, “ALDH3A1(aldehyde dehydrogenase 3 family member A1)”는 ALDH의 subfamiliy중 하나이다. ALDH는 알데히드 산화(탈수소화)를 촉매 하는 효소 군이다. 현재까지 19개의 ALDH 유전자가 인간게놈에서 밝혀져 있으며, 이러한 유전자는 외인성 및 내성적으로 생성된 알데히드의 해독을 비롯한 다양한 생물학적 과정에 관여한다. ALDH3A1 유전자의 단백질 명칭은 Aldehyde dehydrogenase, dimeric NADP-prefeffing이다. 이는 알데히드 디하이드로게나제의 일종으로 다양한 알데히드(aldehyde)를 대응하는 산(acid)으로 산화시키는 역할을 한다. 또한, 알코올-유래 아세트알데히드의 해독 및 코르티코스테로이드, 생체 아민, 신경전달물질 및 지질 과산화의 대사에 관여하는 것으로 알려졌으며, 상기 유전자는 17번 염색체에 위치해있다. ALDH3A1 유전자의 구체적인 염기서열 및 단백질 정보는 NCBI(Gene ID: 218)에 공지되어 있다.
본 발명에 있어서, “저항성"은 항암제에 의해 쉽게 영향을 받지 않으며, 항암제 처리에도 불구하고 세포 증식에 유의적인 변화가 없는 상태를 말한다.
본 발명에 있어서, "민감성"은 항암제에 의해 효과적으로 세포 증식이 변화하는 상태, 즉 암세포가 사멸하는 상태를 말한다.
본 발명에 있어서, "항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측"은 특정 개체가 항암제 치료에 대해 선호적으로 또는 비선호적으로 반응할지 여부를 예측하는 것, 또는 항암제 내성의 위험성을 예측하는 것을 의미한다. 예를 들어, 본 발명의 예측은 암 환자에 대한 가장 적절한 치료 방식을 선택함으로써 치료를 결정하는데 임상적으로 사용될 수 있다. 본 발명의 예측은 환자가 치료 처치, 예컨대 주어진 치료적 처치, 예를 들어 주어진 치료제 또는 조합물의 투여, 수술적 개입, 화학요법 등에 유리하게 반응할 것인지를 예측하는데 있어서 유용한 도구이다.
본 발명의 일 실시예에서는 BET 패밀리 단백질의 억제제의 일종인 JQ1에 반응성이 높은 민감성 세포주에서 저항성 세포주에 비해 그 발현이 현저하게 감소하며, JQ1의 처리에 의해 그 발현 정도가 더욱 감소하는 특징을 가지고 있는 ALDH3A1 유전자를 확인하였으며, 이를 바이오마커로 선별하였다.
따라서, 일 양태로서 본 발명은 ALDH3A1 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, “항암제”는 바람직하게는 BET(Brobodomain and Extra-Terminal domain) 패밀리 단백질의 억제제일 수 있으며, 상기 BET 패밀리는 BRD2 (bromodomain-containing protein 2), BRD3 (bromodomain-containing protein 3), BRD4 (bromodomain-containing protein 4) 및 BRDT (bromodomain testis-specific protein) 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 있어서, 상기 “BET 패밀리 단백질의 억제제”는 BET 패밀리 단백질 자체 또는 상기 단백질과 크로마틴 간의 상호작용을 방해할 수 있는 모든 물질을 총칭하는 것으로, 예를 들어, JQ1, 테트라하이드로퀴놀린(tetrahydroquinoline), 3,5-이메틸이소카졸(3,5-dimethylisoxazole), 2-티아졸리디논(2-thiazolidinone) 또는 이의 유도체일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 있어서, 상기 JQ1 또는 이의 유도체는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112017030802410-pat00001
X는 N 또는 CR5이고;
R5는 H, 알킬, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴, 또는 헤테로아릴이고, 이들의 각각은 선택적으로 치환되고;
RB는 H, 알킬, 히드록실알킬, 아미노알킬, 알콕시알킬, 할로알킬, 히드록시, 알콕시, 또는 -COO-R3이고, 이들의 각각은 선택적으로 치환되고;
RA각각은 독립적으로 알킬, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴, 또는 헤테로아릴이고, 이들의 각각은 선택적으로 치환되거나; RA중 임의의 두 개는 이들 각각이 부착된 원자와 함께 융합 아릴 또는 헤테로아릴 그룹을 형성할 수 있고;
R은 알킬, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴, 또는 헤테로아릴이고, 이들의 각각은 선택적으로 치환되고;
R'1은 H, -COO-R3, -CO-R3, 선택적으로 치환된 아릴, 또는 선택적으로 치환된 헤테로아릴이고;
R3 각각은 독립적으로 다음으로 이루어진 군에서 선택되고:
(i) H, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴;
(ii) 헤테로사이클로알킬 또는 치환된 헤테로사이클로알킬;
(iii) -C1-C8 알킬, -C2-C8 알케닐 또는 -C2-C8 알카이닐, 각각은 O, S, 또는 N으로부터 선택된 0, 1, 2, 또는 3개의 헤테로원자를 포함하고; -C3-C12 사이클로알킬, 치환된 -C3-C12 사이클로알킬, -C3-C12 사이클로알케닐, 또는 치환된 -C3-C12 사이클로알케닐, 이들의 각각은 선택적으로 치환 가능함;
m은 0, 1, 2 또는 3이고;
다만 만약 R'1이 -COO-R3, X는 N, R은 치환된 페닐, 그리고 RB는 메틸이면, 이 경우, R3은 메틸 또는 에틸이 아님.
바람직하게는, 상기 R은 아릴 또는 헤테로아릴이고, 이들 각각은 선택적으로 치환된다.
바람직하게는, 상기 R은 페닐 또는 피리딜이고, 이들 각각은 선택적으로 치환된다.
바람직하게는, 상기 R은 p-Cl-페닐, o-Cl-페닐, m-Cl-페닐, p-F-페닐, o-F-페닐, m-F-페닐 또는 피리디닐이다.
바람직하게는, 상기 R'1은 -COO-R3, 선택적으로 치환된 아릴, 또는 선택적으로 치환된 헤테로아릴이고; R3는 O, S 또는 N으로부터 선택된 0, 1, 2 또는 3개의 헤테로원자를 포함하는 -C1-C8 알킬이고, 이는 선택적으로 치환될 수 있다.
바람직하게는, 상기 R'1은 -COO-R3이고, R3은 메틸, 에틸, 프로필, i-프로필, 부틸, sec-부틸, 또는 t-부틸이고; 또는 R'1은 H 또는 선택적으로 치환된 페닐이다.
바람직하게는, 상기 RB는 메틸, 에틸, 히드록시 메틸, 메톡시메틸, 트리플루오로메틸, COOH, COOMe, COOEt, COOCH2OC(O)CH3이다.
바람직하게는, 상기 RB는 메틸, 에틸, 히드록시 메틸, 메톡시메틸, 트리플루오로메틸, COOH, COOMe, COOEt, 또는 COOCH2OC(O)CH3이다.
바람직하게는, 상기 RA 각각은 독립적으로, 선택적으로 치환된 알킬이고, 또는 RA중 임의의 두 개는 이들 각각이 부착된 원자와 함께 융합 아릴을 형성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 RA 각각은 메틸이다.
보다 구체적으로, 상기 JQ1은 하기 화학식 2로 표시될 수 있으며, 상기 JQ1의 유도체는 예를 들어 하기 화학식 3 또는 4로 표시될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
[화학식 2]
Figure 112017030802410-pat00002
[화학식 3]
Figure 112017030802410-pat00003
[화학식 4]
Figure 112017030802410-pat00004
본 발명에 있어서, 상기 테트라하이드로퀴놀린(tetrahydroquinoline) 유도체는 예를 들어 하기 화학식 5 내지 11로 표시될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
[화학식 5]
Figure 112017030802410-pat00005
[화학식 6]
Figure 112017030802410-pat00006
[화학식 7]
Figure 112017030802410-pat00007
[화학식 8]
Figure 112017030802410-pat00008
[화학식 9]
Figure 112017030802410-pat00009
[화학식 10]
Figure 112017030802410-pat00010
[화학식 11]
Figure 112017030802410-pat00011
본 발명에 있어서, 상기 3,5-디메틸이소카졸(3,5-dimethylisoxazole) 유도체는 예를 들어 하기 화학식 12 내지 26으로 표시될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
[화학식 12]
Figure 112017030802410-pat00012
[화학식 13]
Figure 112017030802410-pat00013
[화학식 14]
Figure 112017030802410-pat00014
[화학식 15]
Figure 112017030802410-pat00015
[화학식 16]
Figure 112017030802410-pat00016
[화학식 17]
Figure 112017030802410-pat00017
[화학식 18]
Figure 112017030802410-pat00018
[화학식 19]
Figure 112017030802410-pat00019
[화학식 20]
Figure 112017030802410-pat00020
[화학식 21]
Figure 112017030802410-pat00021
[화학식 22]
Figure 112017030802410-pat00022
(상기 화학식 22에서, R은 페닐, p-F-페닐, m-F-페닐, p-Cl-페닐 또는 m-cl-페닐임)
[화학식 23]
Figure 112017030802410-pat00023
(상기 화학식 23에서, R은 H, Ac, CH2CH2OH, 메틸 또는 CH2CH2OMe임)
[화학식 24]
Figure 112017030802410-pat00024
[화학식 25]
Figure 112017030802410-pat00025
[화학식 26]
Figure 112017030802410-pat00026
본 발명에 있어서, 상기 2-티아졸리디논(2-thiazolidinone) 유도체는 예를 들어 하기 화학식 27 내지 33으로 표시될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
[화학식 27]
Figure 112017030802410-pat00027
[화학식 28]
Figure 112017030802410-pat00028
[화학식 29]
Figure 112017030802410-pat00029
[화학식 30]
Figure 112017030802410-pat00030
[화학식 31]
Figure 112017030802410-pat00031
[화학식 32]
Figure 112017030802410-pat00032
(상기 화학식 32에서, R1은 Me, F 또는 NHCOCH2OCH3임)
[화학식 33]
Figure 112017030802410-pat00033
(상기 화학식 33에서, R1은 H 또는 메틸임)
본 발명에 따른 조성물은 암, 예를 들어, 소화기암일 수 있으며, 보다 구체적으로는, 위암, 대장암, 소장암, 직장암, 식도암, 결장암 또는 췌장암 등에서 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측을 위해 이용될 수 있고, 보다 바람직하게는 위암에서 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측에 이용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 있어서, 유전자의 mRNA 수준을 측정하는 제제는 바람직하게는 ALDH3A1 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머쌍 또는 프로브를 포함하는 것으로, ALDH3A1를 암호화하는 유전자들의 핵산 서열이 유전자 은행에 등록되어 있으므로 당업자는 상기 서열을 바탕으로 이들 유전자의 특정 영역을 특이적으로 증폭하기 위한 프라이머쌍 또는 프로브를 디자인할 수 있다.
본 발명에 있어서, "프라이머"는 짧은 자유 3말단 수산화기(free 3`hydroxyl group)을 가지는 핵산 서열로 상보적인 주형(template)과 염기쌍(base pair)을 형성할 수 있고 주형의 복사를 위한 시작지점으로 기능을 하는 짧은 핵산 서열을 의미한다. 프라이머는 적절한 완충용액 및 온도에서 중합반응(즉, DNA 중합효소 또는 역전사효소)을 위한 시약 및 상이한 4가지 뉴클레오사이드 트리포스페이트의 존재 하에서 DNA 합성을 개시할 수 있다. 본 발명에 있어서, 프라이머는 ALDH3A1 유전자와 상보적으로 결합하여 증폭시킬 수 있는 한, 프라이머의 서열은 제한되지 않는다.
본 발명에 있어서, "프로브"는 유전자 또는 mRNA와 특이적 결합을 이룰 수 있는 짧게는 수 염기 내지 길게는 수백 염기에 해당하는 RNA 또는 DNA 등의 핵산 단편을 의미하며 표지(Labelling)되어 있어서 특정 mRNA의 존재 유무를 확인할 수 있다. 상기 프로브는 올리고 뉴클레오티드 프로브, 단쇄 DNA(single stranded DNA) 프로브, 이중쇄 DNA(double stranded DNA) 프로브, RNA 프로브 등의 형태로 제작될 수 있다. 본 발명에서 프로브는 ALDH3A1 유전자와 상보적으로 결합할 수 있는 한 프로브의 서열은 제한되지 않는다.
본 발명의 프라이머 또는 프로브는 포스포르 아미다이트 고체 지지체 방법, 또는 기타 널리 공지된 방법을 사용하여 화학적으로 합성할 수 있다. 이러한 핵산 서열은 또한 당해 분야에 공지된 많은 수단을 이용하여 변형시킬 수 있다. 이러한 변형의 비-제한적인 예로는 메틸화, 캡화, 천연 뉴클레오티드 하나 이상의 동족체로의 치환, 및 뉴클레오티드 간의 변형, 예를 들면, 하전되지 않은 연결체(예: 메틸 포스포네이트, 포스포트리에스테르, 포스포로아미 데이트, 카바메이트 등) 또는 하전된 연결체(예: 포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트 등)로의 변형이 있다.
본 발명에 있어서, 단백질 수준을 측정하는 제제는 바람직하게는 ALDH3A1 단백질에 특이적인 항체를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, "항체"란 항원성 부위에 대해서 지시되는 특이적인 단백질 분자를 의미한다. 이러한 항체는 각 유전자를 통상적인 방법에 따라 발현벡터에 클로닝하여 상기 유전자에 의해 코딩되는 단백질을 얻고, 얻어진 단백질로부터 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 여기에는 상기 단백질에서 만들어질 수 있는 부분 펩티드도 포함되며, 예를 들어 상기 부분 펩티드는 최소한 7개 아미노산, 바람직하게는 9개 아미노산, 더욱 바람직하게는 12개 이상의 아미노산을 포함한다. 본 발명의 항체의 형태는 특별히 제한되지 않으며 폴리클로날 항체, 모노클로날 항체 또는 항원 결합성을 갖는 것이면 그것의 일부도 본 발명의 항체에 포함되고 모든 면역 글로불린 항체가 포함된다. 나아가, 본 발명의 항체에는 인간화 항체 등의 특수항체도 포함된다. 본 발명에 사용되는 항체는 2개의 전체 길이의 경쇄 및 2개의 전체 길이의 중쇄를 가지는 완전한 형태뿐만 아니라 항체 분자의 기능적인 단편을 포함한다. 항체 분자의 기능적인 단편이란 적어도 항원 결합기능을 보유하고 있는 단편을 뜻하며 Fab, F(ab'), F(ab') 2 및 Fv 등이 있다.
또한, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 키트를 제공한다.
본 발명의 키트는 마커에 해당하는 ALDH3A1 유전자의 mRNA 발현 수준 또는 단백질 발현 수준을 확인함으로써 항암제에 대한 저항성 또는 민감성을 예측하는데 이용될 수 있다. 본 발명의 키트에는 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측을 위한 프라이머, 프로브 또는 항체뿐만 아니라 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분 조성물, 용액, 또는 장치가 포함될 수 있다.
구체적인 일례로서, 본 발명의 키트는 RT-PCR을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있다. 상기 RT-PCR 키트는 마커 유전자에 대한 특이적인 프라이머 쌍 외에도 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액, 데옥시뉴클레오티드(dNTPs), Taq-중합효소 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNase 억제제, DEPC-물(DEPC-water), 멸균수 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 키트는 마이크로어레이 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있다. 상기 마이크로어레이 칩 키트는, 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA가 프로브로 부착되어 있는 기판을 포함하고, 기판은 정량 대조구 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA를 포함할 수 있으며, 본 발명의 마커를 이용하여 당업계에서 통상적으로 사용되는 제조 방법에 의하여 용이하게 제조될 수 있다. 마이크로어레이 칩을 제작하기 위해서, 상기 탐색된 마커를 탐침 DNA 분자로 이용하여 DNA 칩의 기판상에 고정화시키기 위해 파이조일렉트릭(piezoelectric) 방식을 이용한 마이크로피펫팅(micropipetting)법 또는 핀(pin) 형태의 스폿터(spotter)를 이용한 방법 등을 사용하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 마이크로어레이 칩의 기판은 아미노-실란(amino-silane), 폴리-L-라이신(poly-Llysine) 및 알데히드(aldehyde)로 이루어진 군에서 선택되는 활성기가 코팅된 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 기판은 슬라이드 글래스, 플라스틱, 금속, 실리콘, 나일론 막 및 니트로셀룰로스 막(nitrocellulose membrane)으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 키트는 항체의 면역학적 검출을 위하여 기질, 적당한 완충용액, 발색 효소 또는 형광물질로 표지된 2차 항체, 및 발색 기질 등을 포함할 수 있다. 상기에서 기질은 니트로셀룰로오스 막, 폴리비닐 수지로 합성된 플레이트, 폴리스틸렌 수지로 합성된 플레이트 및 유리로 된 슬라이드 글라스 등이 이용될 수 있고, 발색효소는 퍼옥시다아제(peroxidase), 알칼라인 포스파타아제(alkaline phosphatase) 등이 사용될 수 있고, 형광물질은 FITC, RITC등이 사용될 수 있고, 발색기질액은 ABTS(2,2'-아지노-비스-(3-에틸벤조티아졸린-6-설폰산)), OPD(o-페닐렌디아민), TMB(테트라메틸 벤지딘)가 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 (a) 생물학적 시료에서 ALDH3A1 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준을 측정하는 단계; 및 (b) 상기 ALDH3A1 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준이 대조군에 비해 높은 경우 항암제에 대한 저항성이 있는 것으로 판단하고, 상기 ALDH3A1 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준이 대조군에 비해 낮은 경우 항암제에 대한 민감성이 있는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 항암제에 대한 저항성 또는 민감성 예측을 위한 정보제공방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 (a) 단계의 생물학적 시료는 조직, 전혈, 혈청 또는 혈장일 수 있으며, 바람직하게는 암 조직이나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 있어서, 상기 (a) 단계의 mRNA 수준 측정은 생물학적 시료에서 마커 유전자들의 존재 여부와 발현 정도를 확인하는 과정으로, 중합효소반응(PCR), 역전사 중합효소반응(RT-PCR), 경쟁적 역전사 중합효소반응(Competitive RT-PCR), 실시간 역전사 중합효소반응(Realtime RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅(Northern blotting) 또는 DNA 마이크로어레이 분석법 등을 이용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 있어서, 상기 (a) 단계의 단백질 수준 측정은 생물학적 시료에서 마커 유전자로부터 발현된 단백질의 존재 여부와 발현 정도를 확인하는 과정으로, 웨스턴 블랏팅(western blotting), ELISA(enzyme linked immunosorbent assay), 방사선면역분석법(Radioimmunoassay), 방사면역 확산법(Radioimmunodiffusion), 오우크테로니(Ouchterlony) 면역 확산법, 로케트(Rocket) 면역전기영동, 조직면역염색법, 면역 침전분석법(immunoprecipitation assay), 보체 고정 분석법(complete fixation assay), 유세포분석법(Fluorescence Activated Cell Sorter, FACS) 또는 단백질 칩(protein chip) 분석법 등을 이용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, BET 패밀리 단백질의 억제제의 일종인 JQ1에 반응성이 높은 민감성 세포주에서 저항성 세포주에 비해 ALDH3A1의 발현이 현저하게 감소되어 있는 것을 확인하였는바, 생물학적 시료에서 ALDH3A1 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준을 대조군, 즉, 항암제에 대해 민감성을 나타내지 않는 시료와 비교함으로써 개체의 항암제에 대한 저항성/민감성 여부를 판단할 수 있다. 또한, 상기와 같은 개체의 항암제에 대한 저항성/민감성 예측을 통하여, 맞춤화된 항암 치료의 제공이 가능하다.
또한, 본 발명은 (a') 생물학적 시료에 후보물질을 처리하는 단계; 및 (b') 상기 생물학적 시료에서 ALDH3A1 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준을 감소시키는 물질을 선별하는 단계를 포함하는, 항암제 또는 항암보조제의 스크리닝 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, ALDH3A1 유전자의 발현이 암 세포에서 ROS 생성 정도와 반비례하며, 이것이 JQ1의 항암 기작과 관련된 중요 인자임을 확인하였는바, 상기 유전자를 타겟으로 하여 항암제 민감성을 높이는 약물을 개발할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. JQ1이 다양한 위암 세포주에서 나타내는 항암 효과 검증
JQ1은 티에노트리아졸디아제핀으로, BRD2, BRD3, BRD4 및 BRDT를 포함하는 BET 패밀리 단백질 억제제에 속하는 대표적인 화합물이다. 다양한 위암 세포주에서 JQ1의 항암 효과를 확인하기 위하여, 총 10종류(AGS, SNU16, SNU638, NUGC3, MKN45, MKN28, KATO3, NCI-N87, YCC1, YCC3)의 위암 세포주에 JQ1((Bromodomain Inhibitor)은 Dana-Farber Cancer Institute 의 Dr. James E. Bradner에게서 제공받음)을 농도 별(0.01 내지 5 μM)로 처리한 후, 종래 공지된 방법에 따라 CCK8 어쎄이(Dojindo사)를 수행하였다. 이때 각 위암 세포주는 한국세포주 은행 및 ATCC에서 구입하였고, 10% FBS(Fetal bovin serum: 소태아혈청)와 1% 항생제가 포함된 RPMI1640 및 DMEM 배지를 사용하였으며, 37℃ 및 5% CO2(이산화탄소)가 공급되는 배양기에서 배양하였다. 보다 구체적으로, 위암 세포주 10종을 각각 96 웰 플레이트에 1X10^3 ~10^4cells/Well로 시딩한 후, 하루 동안 배양하고, JQ1을 정해진 농도에 따라 48시간 동안 처리하였다. 반응 후, CCK8 용액을 웰당 10 ul씩 첨가하고 1시간 동안 추가 배양한 후 450nm에서 흡광도를 측정하였다. 그 결과를 도 1에 나타내었으며, 각 세포주 별로 JQ1이 위암 세포주를 50% 세포성장 억제시키는 농도 (IC50: Half Maximal Inhibitory Concentration)를 측정하여 도 2에 나타내었다.
도 1에 나타낸 바와 같이, JQ1은 위암 세포주에 따라 암 세포 사멸 능력에서 차이를 나타냄을 확인하였다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이 IC50의 농도 8.0을 중간 기준값으로 설정하여, 10종류의 위암 세포주를 IC50 8.0 이하는 고도 민감성(Sensitive, 녹색), IC50 8.0은 중간 민감성 (Modest, 검은색) 및 IC50 8.0 이상은 저항성 (Resistant, 적색) 세포로 나누고 이후 실험에 이용하였다.
실시예 2. JQ1에 대한 민감성 세포주에서 항암 효과 검증
상기 실시예 1에서 JQ1에 대한 반응성이 높은 것으로 나타난 고도 민감성 세포주인 NUGC3, SNU638 또는 AGS 세포주에서의 항암 효과를 재 검증하기 위하여, 종래 공지된 방법에 따라 콜로니 형성 어쎄이(colony formation assay)를 수행하였다. 보다 구체적으로, 6 웰 플레이트에 각 위암 세포주를 1X10^2 cells/Well로 시딩한 후, 하루 동안 배양하고, JQ1을 0.1, 0.5 또는 1 μM의 농도로 처리하였다. 3일에 한 번씩 배양액을 교체해주며 10-15일간 배양하였다. 콜로니 형성 확인 후 크리스탈 바이올렛(Crystal Violet) 염색을 통하여 콜로니 개수를 카운팅하였다. 이때 크리스탈 바이올렛 콜로니 염색 시약의 조성은 0.5g 크리스탈 바이올렛, 1% 포름알데히드 및 1% 메탄올로 구성되어 있다. 그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3에 나타낸 바와 같이, NUGC3, SNU638 또는 AGS 세포주에서 JQ1은 100 nM의 저농도에서부터 콜로니 형성을 감소시키는 우수한 항암 효과를 가지고 있음을 확인하였다.
실시예 3. JQ1에 대한 반응성에 영향을 주는 유전자의 규명
JQ1에 대한 반응성에 영향을 주는 유전자를 규명하기 위하여, 민감성 위암 세포인 AGS, NUGC3 및 SNU16 세포주와 저항성 위암 세포인 YCC1, YCC3 및 NCI-N87 세포주로부터 구축된 유전자 발현 프로파일(Gene expression profile)을 바탕으로, JQ1에 대한 민감성 및 저항성 그룹의 세포 간에 발현 차이가 나타나는 유전자를 확인하였다. 그 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4에 나타낸 바와 같이, JQ1에 대한 민감성 및 저항성 그룹의 세포 간에 통계적으로 유의한(p<0.001) 발현의 차이를 나타내는 유전자를 1차 선별하였다.
다음으로, JQ1에 대한 민감성 위암 세포인 SNU638 또는 AGS 세포주에 JQ1을 처리한 후 각각 전체(total) RNA를 분리하였다. mRNA의 증폭을 유도하여 마이크로어레이 수행 후 유전자 발현 프로파일(Gene expression profile)을 분석하였다. 그 결과를 도 5에 나타내었다.
도 5에 나타낸 바와 같이, JQ1에 대한 민감성 위암 세포주에서 JQ1의 처리 여부에 따라 통계적으로 유의한 발현의 차이를 나타내는 유전자를 2차 선별하였다.
상기 두 실험 결과를 바탕으로 ALDH3A1 유전자가 JQ1에 대한 반응성이 높은 민감성 세포주에서 그 발현이 현저하게 감소하며, JQ1의 처리에 의해 그 발현 정도가 더욱 감소하는 특징을 가지고 있음을 확인하였으며, 이를 통해 JQ1에 대한 반응성에 영향을 주는 바이오마커로 ALDH3A1 유전자를 최종 선별하였다.
실시예 4. ALDH3A1을 통한 JQ1의 민감성 기작 분석
상기 실시예 3에서 JQ1에 대한 반응성 판단을 위한 바이오마커로 동정한 ALDH3A1 유전자의 기존 역할에 근거하여, JQ1에 대한 민감성 및 저항성 그룹의 세포간에 ROS 발생 정도에 차이가 있는지를 확인하였다. 보다 구체적으로, 위암 세포주 6종을 대상으로 각 세포주의 Endogenous한 ROS 발생 정도를 확인하기 위하여 세포 배양 중인 배양액에 ROS detection 시약인 DCFH-DA를 20 uM의 농도로 1시간 동안 처리한 후 luminescence intensity를 측정하였다. 그 결과를 도 6에 나타내었다.
도 6에 나타낸 바와 같이, JQ1에 대한 민감성 세포주에서 JQ1에 대한 저항성 세포주에 비해 ROS 생성 수준이 유의하게 증가한 것을 확인하였으며, ROS 생성 정도는 ALDH3A1 유전자의 발현 정도와는 반비례함을 확인하였다.
상기 실험 결과를 바탕으로, ROS의 생성이 JQ1에 대한 반응성에 직접적인 영향을 주는지를 재확인하기 위하여, 위암 세포주에 JQ1을 처리한 후 동일한 방법으로 ROS 발생 정도를 측정하였다. 음성 대조군의 경우 DMSO를 처리하였다. 그 결과를 도 7에 나타내었다.
도 7에 나타낸 바와 같이, JQ1에 대한 민감성 위암 세포주에서는 JQ1에 의하여 ROS의 생성이 증가되었으나, JQ1에 대한 저항성 위암 세포주에서는 JQ1에 의하여 ROS의 생성에 유의한 차이가 발생하지 않음을 확인하였다.
이상의 실험 결과를 통하여, ALDH3A1 유전자의 발현이 암 세포에서 ROS 생성에 중요한 역할을 하며, 이것이 JQ1의 항암 기작과 관련된 중요 인자임을 확인하였다.
종합적으로, 항암제에 대한 민감성 예측용 바이오마커로 ALDH3A1 유전자를 이용할 수 있으며, 이를 통해 항암 화학 요법에 대한 환자의 반응성 및 항암제 내성 위험도 등을 예측하는 등 항암 치료 효과를 극대화할 수 있고, 이를 타겟으로 하여 신규 항암 물질의 스크리닝에 활용할 수 있음을 확인하였다.

Claims (14)

  1. ALDH3A1(aldehyde dehydrogenase 3 family member A1)을 포함하는, 위암에서 항암제 JQ1에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 바이오마커 조성물.
  2. ALDH3A1(aldehyde dehydrogenase 3 family member A1) 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준을 측정하는 제제를 포함하는, 위암에서 항암제 JQ1에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 조성물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제2항에 있어서, 상기 ALDH3A1 유전자의 mRNA 수준을 측정하는 제제는 상기 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머쌍 또는 프로브를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위암에서 항암제 JQ1에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 조성물.
  8. 제2항에 있어서, 상기 ALDH3A1 단백질 수준을 측정하는 제제는 상기 단백질에 특이적인 항체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위암에서 항암제 JQ1에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 조성물.
  9. 제2항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 위암에서 항암제 JQ1에 대한 저항성 또는 민감성 예측용 키트.
  10. (a) 생물학적 시료에서 ALDH3A1(aldehyde dehydrogenase 3 family member A1) 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준을 측정하는 단계; 및
    (b) 상기 ALDH3A1 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준이 대조군에 비해 높은 경우 위암에서 항암제 JQ1에 대한 저항성이 있는 것으로 판단하고, 상기 ALDH3A1 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질 수준이 대조군에 비해 낮은 경우 위암에서 항암제 JQ1에 대한 민감성이 있는 것으로 판단하는 단계를 포함하는, 위암에서 항암제 JQ1에 대한 저항성 또는 민감성 예측을 위한 정보제공방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 (a) 단계의 생물학적 시료는 조직, 전혈, 혈청 또는 혈장인 것을 특징으로 하는, 위암에서 항암제 JQ1에 대한 저항성 또는 민감성 예측을 위한 정보제공방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 (a) 단계의 mRNA 수준은 중합효소반응(PCR), 역전사 중합효소반응(RT-PCR), 경쟁적 역전사 중합효소반응(Competitive RT-PCR), 실시간 역전사 중합효소반응(Realtime RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅(Northern blotting) 및 DNA 마이크로어레이 분석법으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 방법에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는, 위암에서 항암제 JQ1에 대한 저항성 또는 민감성 예측을 위한 정보제공방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 (a) 단계의 단백질 수준은 웨스턴 블랏팅(western blotting), ELISA(enzyme linked immunosorbent assay), 방사선면역분석법(Radioimmunoassay), 방사면역 확산법(Radioimmunodiffusion), 오우크테로니(Ouchterlony) 면역 확산법, 로케트(Rocket) 면역전기영동, 조직면역염색법, 면역 침전분석법(immunoprecipitation assay), 보체 고정 분석법(complete fixation assay), 유세포분석법(Fluorescence Activated Cell Sorter, FACS) 및 단백질 칩(protein chip) 분석법으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 방법에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는, 위암에서 항암제 JQ1에 대한 저항성 또는 민감성 예측을 위한 정보제공방법.
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013083098A2 (en) * 2011-12-07 2013-06-13 Palacky University, Olomouc Method of determination of cancer cell drug sensitivity towards aurora kinase inhibitors

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Int J Oncol. 2016 Aug;49(2):611-22
Nature. 2016 Jan 21;529(7586):413-417
Oncotarget. 2016 Jul 12;7(28):43997-44012.

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