KR20100129709A - 췌장암 세포 또는 조직에 특이적으로 결합할 수 있는 핵산 압타머 및 그 용도 - Google Patents

췌장암 세포 또는 조직에 특이적으로 결합할 수 있는 핵산 압타머 및 그 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 췌장암 세포 또는 조직을 특이적으로 인지하여 결합할 수 있는 핵산 압타머 및 그 용도에 관한 것이다. 본 발명에 따른 핵산 압타머는 정상 췌장 조직에는 결합하지 않으면서도, 췌장암 세포 또는 조직에만 특이적으로 결합하여 췌장암 진단 및 치료용 조성물로서 유용하게 사용될 수 있다. 아울러, 본 발명에 따른 핵산 압타머는 후기 췌장암 세포주인 Capan-1뿐만 아니라, 초기 췌장암 세포주인 Panc-1도 검출할 수 있는바, 조기 췌장암 진단에 이용될 수 있어 췌장암 환자의 생존율을 높이는 데 기여할 수 있다.

Description

췌장암 세포 또는 조직에 특이적으로 결합할 수 있는 핵산 압타머 및 그 용도{Nucleic Acid Aptamer Capable of Specifically Binding to Pancreatic Cancer Cell or Tissue and Use Thereof}
본 발명은 췌장암 세포 또는 조직을 특이적으로 인지하여 결합함으로써 췌장암의 진단 및 치료에 이용될 수 있는 핵산 압타머 및 그 용도에 관한 것이다.
최근 암 진단 및 치료를 위하여 다수의 바이오마커에 대한 연구들이 이루어지고 있는데, 그 중 암세포 특이적 막단백질은 검출될 수 있는 수준으로 체액으로 자주 떨어져 나오며 체액에서의 임상적 제시가 생검샘플의 침습적인 방법보다 더 바람직하기 때문에, 가장 적절한 바이오마커로서 고려되고 있다. 또한, 암 이미징(cancer imaging)과 타겟화 치료 전략(targeted theraqeutic strategies) 때문에막 단백질은 매력적인 바이오마커로 여겨지고 있다.
그런데, 바이오마커 동정 분야는 일차적으로 2D 겔 전기영동(2D-GE)-질량 분광분석기(Mass Spectroscopy)에 의존하는데, 이러한 기술을 사용한 막단백질의 해명은 매우 제한적이었다. 총 세포 단백질의 오직 30% 만이 막으로부터 왔으며, 이 중에서 오직 5%만이 2D-GE를 이용하여 검출될 수 있기 때문이다. 따라서, 대안으로서, 결합된 타겟을 확인하기 위한 도구로서 사용될 수 있는 막 단백질에 대한 특이적인 프로브가 개발되었다.
지난 십 년 간 타겟 단백질에 높은 친화성과 특이성을 가지고 결합할 수 있는 핵산 프로브-압타머 분야에서 르네상스가 있어왔는데, 특히 SELEX (Systemic Enrichment of Ligands using Exponential Enrichment) 기술을 이용하여 분리되는 압타머는 다수의 질병 관련 단백질과 관련해 개발되어 왔고, 이들 중 다수는 최근 그 자체를 치료제로서 이용하거나 이미징화 또는 약물 전달체 도구로서 이용하기 위하여 임상 중에 있다 (Lee, J.F. et al., Curr Opin Chem Biol ., 10(3): 282, 2006; Gilbert, J.C. et al., Circulation ., 116(23): 2678, 2007).
압타머는 종래 SELEX 기법 이외에, 복합 타겟, 즉 살아있는 세포 및 조직에 대해 Cell-SELEX 기법을 이용하여 얻을 수 있는데(Guo et al. Int . J. Mol . Sci ., 9(4): 668, 2008), Cell-SELEX 기법은 표면 마커 타겟이 알려져 있지 않을 때조차도, 질환 세포에 대한 압타머를 개발할 수 있게 하는 장점이 있다. 게다가, 분리된 상태에서는 그 본래의 특성을 나타내지 않을 수도 있어, 생리적 상태에 있는 타겟 단백질은 선별과정에서 더 기능적인 접근을 가능하게 하기 때문에, Cell-SELEX 기법은 종래의 SELEX 과정에 비하여 장점을 가지고 있다. 이에 Cell-SELEX 접근을 사용하여 맨 처음으로 테나신-C(tenascin-C)에 대한 ssDNA 압타머가 개발되었고 (Daniels et al., Proc . Natl . Acad . Sci . U.S.A., 100(26):15416, 2003), 이후 급성 골수성 세포에 대한 PTK7(protein tyrosine kinase) 압타머 (Shangguan, D. et al., J. Proteome . Res ., 7(5):2133, 2008) 및 소세포 폐암 세포에 대한 DNA 압타머(Chen H.W. et al., Chem . Med . Chem ., 3(6): 991, 2008)가 또한 개발되었다. Substractive SELEX를 이용하여서는, 분화된 PC12 세포에 결합할 수 있지만 모세포에는 결합하지 않아, 임상 진단에 유용한 DNA 압타머가 합성되었다 (Brand, R. & Mahr, C., Curr . Gastroenterol . Rep ., 7(2):122, 2005; Lee, M.X. & Saif, M.W., Jop., 10(2): 104, 2009). 그렇지만, Cell-SELEX 기법은 세포 표면 프로테아좀의 복잡성 때문에 최적화되고 특이적인 선별과정을 통한 한정적인 조절을 요한다. 따라서, 적절한 음성 선별과정은 Cell-SELEX 과정의 성공을 위해 필수적이다.
한편, 췌장암(Pancreatic adenocarcinoma)은 세계적으로 14번째로 다발하는 암으로서, 미국 자체만 볼 때, 암 관련 사망자 중 4번째 사망요인에 해당한다. 이러한 췌장 종양의 약 90%는 PDAC(ductal adenocarcinomas, 관선암종)이라고 한다 (Bardeesy, N. & DePinho, R.A., Nat . Rev . Cancer , 2(12):897, 2002). 이는 매우 낮은 평균 생존율을 가지는 매우 공격적인 악성암이다. 이와 관련된 사망률이 높은 것은 낮은 진단율과 종래의 화학요법적 치료에 대한 높은 내성에 기인한다 (Koliopanos, A. et al., Hepatobiliary Pancreat . Dis . Int ., 7(4):345, 2008) 이종양의 오직 15~20%만이 절제할 수 있으며, 이에 대한 조기 진단 마커의 한계는 적절한 시기에 검출하는 데 있어 문제가 되고 있다(Brand, R. & Mahr, C., Curr . Gastroenterol. Rep ., 7(2):122, 2005; Lee, M.X. & Saif, M.W., Jop ., 10(2):104, 2009). 따라서, 조기 진단을 촉진하고 효과적인 치료제 개발에 도움을 줄 수 있는 신규한 췌장암 바이오마커 개발이 요청되어 왔다.
이에 본 발명자는 조기 췌장암 진단 및 췌장암 치료에 이용할 수 있는 췌장암 특이적인 압타머를 분리하고자 예의 노력한 결과, Cell SELEX (Syetematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment) 공정을 통하여 췌장암 세포주에만 특이적으로 결합하는 압타머를 선별한 다음, 선별된 압타머가 정상적인 췌장 조직에는 결합하지 않으며 췌장암 세포주에만 특이적으로 결합함을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 췌장암 세포 또는 조직에 특이적으로 결합하는 핵산 압타머를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 핵산 압타머를 함유하는 췌장암의 검출방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 핵산 압타머를 이용한 췌장암의 진단 또는 치료용 조성물을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서열번호 14, 서열번호 15 및 서열번호 35로 표시되는 핵산서열로 구성된 군에서 선택된 어느 하나의 핵산서열 또는 그 단편을 포함하고, 췌장암 세포 또는 조직에 특이적으로 결합할 수 있는 20~100nts의 핵산 압타머 (여기서, 상기 핵산 압타머가 DNA인 경우에는, 상기 핵산서열에서 U는 T임을 특징으로 함)를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 핵산 압타머 또는 이의 화학적 변형을 포함하는 핵산 압타머를 이용하는 것을 특징으로 하는 췌장암의 검출방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 핵산 압타머 또는 이의 화학적 변형을 포함하는 핵산 압타머를 함유하는 췌장암의 진단 또는 치료용 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 핵산 압타머 또는 이의 화학적 변형을 포함하는 핵산 압타머가 고정되어 있는 췌장암 진단용 센서를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 핵산 압타머 또는 이의 화학적 변형을 포함하는 핵산 압타머를 함유하는 췌장암 진단용 키트를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 췌장암 진단용 센서 또는 췌장암 진단용 키트를 이용하는 것을 특징으로 하는 췌장암의 검출방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 핵산 압타머 또는 이의 화학적 변형을 포함하는 핵산 압타머를 함유하는 췌장암 특이적 약물전달 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 핵산 압타머 또는 이의 화학적 변형을 포함하는 핵산 압타머를 이용한 췌장암 세포 특이적 표면 바이오마커의 검출방법을 제공한다.
본 발명은 췌장암 세포주 또는 조직에 특이적으로 결합할 수 있는 핵산 압타머 및 이를 이용한 췌장암의 진단 또는 치료용 조성물을 제공하는 효과가 있다. 본 발명에 따른 핵산 압타머는 정상 췌장 조직에 결합하지 않으면서 췌장암 조직만을 특이적으로 결합하여 췌장암 진단 및 치료용 조성물로서 유용하게 사용될 수 있으며, 아울러 후기 췌장암 세포주인 Capan-1뿐만 아니라, 초기 췌장암 세포주인 Panc-1도 검출할 수 있는바, 조기 췌장암 진단에도 이용될 수 있어 암 환자의 생존율을 높이는 데 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 췌장암 세포 또는 조직에 특이적으로 결합하는 압타머의 선별 과정의 개략도이다.
도 2는 상기 도 1의 개략도에 따라 Cell-SELEX 과정을 수행하여 수득한 14번째 라운드의 압타머 풀의 서열을 분석한 결과이다.
도 3은 Cell-SELEX를 수행한 각 단계의 압타머 풀의 췌장암 세포주에 대한 결합 친화도를 리얼 타임 RT-PCR으로 측정한 결과 그래프이다.
도 4는 Cell-SELEX를 수행한 14번째 라운드의 압타머 풀에 대하여 형광검출방법을 이용하여 결합친화도를 확인한 사진이다.
도 5는 Cell-SELEX를 수행한 14번째 라운드의 압타머 풀의 췌장암 세포주 및 기타 암세포주에 대한 결합 친화도를 정량적인 리얼 타임 RT-PCR으로 측정한 결과 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 압타머의 췌장암 세포주에 대한 결합 친화도를 리얼 타임 RT-PCR으로 측정한 결과 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 압타머의 Capan-1 세포주에 대한 결합 친화도를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 압타머의 Panc-1 세포주에 대한 결합 친화도를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 압타머 SQ1의 췌장암 세포주 및 정상 세포주에 대한 결합 친화도를 형광검출법으로 확인한 사진이다.
도 10은 본 발명에 따른 압타머 SQ2의 췌장암 세포주 및 정상 세포주에 대한 결합 친화도를 형광검출법으로 확인한 사진이다.
도 11은 본 발명에 따른 압타머 SQ6의 췌장암 세포주 및 정상 세포주에 대한 결합 친화도를 형광검출법으로 확인한 사진이다.
도 12는 본 발명에 따른 압타머 SQ2, SQ4 및 SQ8의 췌장암 세포주 Capan-1에 대한 결합 친화도를 형광검출법으로 확인한 사진이다.
도 13은 본 발명에 따른 압타머 SQ2, SQ4 및 SQ8의 췌장암 세포주 Pan-1에 대한 결합 친화도를 형광검출법으로 확인한 사진이다.
도 14는 본 발명에 따른 압타머 SQ2, SQ4 및 SQ8의 췌장암 세포주 Aspc-1에 대한 결합 친화도를 형광검출법으로 확인한 사진이다.
도 15는 본 발명에 따른 압타머 SQ2, SQ4 및 SQ8의 췌장암 세포주 Bxpc-3에 대한 결합 친화도를 형광검출법으로 확인한 사진이다.
도 16은 본 발명에 따른 압타머 SQ2, SQ4 및 SQ8의 췌장암 세포주 Hapaf-Ⅱ에 대한 결합 친화도를 형광검출법으로 확인한 사진이다.
도 17은 본 발명에 따른 압타머 SQ2, SQ4 및 SQ8의 췌장암 세포주 Miacapa-2에 대한 결합 친화도를 형광검출법으로 확인한 사진이다.
도 18은 본 발명에 따른 압타머 SQ1 내지 SQ8의 췌장암 세포주 Capan-1에 대한 결합 친화도를 형광검출법으로 확인한 사진이다.
도 19는 본 발명에 따른 압타머 SQ1 내지 SQ8의 췌장암 세포주 Panc1에 대한 결합 친화도를 형광검출법으로 확인한 사진이다.
도 20은 SQ2 압타머의 일부 서열을 절단한 압타머들의 췌장암 세포주에 대한 결합친화도의 상대적인 비를 나타낸 그래프이다.
도 21은 SQ2 압타머의 2차 구조(A) 및 SQ2 6-30의 2차 구조(B)이다.
도 22는 SQ2 6-30의 췌장암 세포주 및 정상 세포주에 대한 결합 친화도를 형광검출법으로 확인한 사진이다.
도 23은 SQ2 6-30의 비췌장암 세포주인 SK-N-SH, T98G, A549 및 Bend-3 세포주에 대한 결합 친화도를 형광검출법으로 확인한 사진이다.
도 24는 SQ2 6-30의 비췌장암 세포주인 Hela, Hep G2, LnCap 및 SK-Br3, T98G, A549 및 Bend-3 세포주에 대한 결합 친화도를 형광검출법으로 확인한 사진이다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명의 상세한 설명 등에서 사용되는 주요 용어의 정의는 다음과 같다.
본원에서 "핵산 압타머"란, 높은 친화성으로 타겟물질을 특이적으로 인지할 수 있는 작은 단일가닥 올리고핵산을 말한다.
본원에서 "시료"란, 췌장암 마커를 함유하고 있는 것으로 추정되어 분석이 행해질 조성물을 의미하며, 췌장 조직, 췌장 세포, 혈액, 혈청, 혈장, 타액, 객담 및 뇨 등이 해당될 수 있다.
본원에서 "90%이상 100%미만의 상동성을 가지는 핵산서열"이란 일 내지 수개의 뉴클레오티드가 추가, 결실 또는 치환되어 90%이상 100%미만의 서열에 공통성이 있는 것으로 유사한 췌장암 세포주 결합능을 보이는 핵산서열을 의미한다.
본 발명은 일 관점에서, AGCUUAUUCAAUURCCUGARDMBBB (R은 G 또는 A이고, D는 A, U 또는 G이고, M은 A 또는 C이고, B는 G, C 또는 U임; 서열번호 35), 다음의 서열번호 14 및 서열번호 15로 표시되는 핵산서열로 구성된 군에서 선택된 어느 하나의 핵산서열 또는 그 단편을 포함하고, 췌장암 세포 또는 조직에 특이적으로 결합할 수 있는 핵산 압타머에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 서열번호 35로 표시되는 핵산서열은 바람직하게는, AGCUUAUUCAAUUGCCUGAAAAGCU (서열번호 41)인 것을 특징으로 할 수 있으며, 상기 서열번호 35로 표시되는 핵산서열을 포함하는 췌장암 세포 또는 조직에 특이적으로 결합할 수 있는 핵산 압타머는, 다음의 서열번호 1 내지 13으로 표시되는 핵산서열로 구성된 군에서 선택된 어느 하나의 핵산서열을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
SQ1: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAUUAG CGGUAUCACG AUUACUUACC UUCGUUGCUG AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 1)
SQ2: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAAAG CUAUCGCCCA AUUCGCAGUG AUAUCCUUUA AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 2)
SQ3: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAAAC CUGGUCUCUC UGUCAGCAAA AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 3)
SQ4: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAGUAG CUGGGUCCGU CCCCACACAU UACCAUUUGU AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 4)
SQ5: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAAAC UGGUGUACCU CUUUGCCCUA UCUUAUCUGG AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 5)
SQ6: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAGAC UGGAUAUACU CUUAAGCAUU UCUAUAAUCG AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 6)
SQ7: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAACU GCUGCAUCGU CUCCCACGUA UUACACAUGA AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 7)
SQ8: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAAAG UUGAACUCCA AAUACGCGCU G AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 8)
S49: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAAAG UGGCCUCCCU ACAAAGAACU UAUAUCAUCC AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 9)
S20: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAAAG UUUAUCCCCC UUUUAGCGUU UACCAUAAUG AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 10)
S59: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU ACCUGAAAAC UGGUUUCCGG CAUCCCGUAU UGCGGCUUUA C AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 11)
S11: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAGAG CGAAGUAAAU CUCUCACUGC GUCACUACA AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 12)
S52: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU ACCUGAGUAG CGUUUCCCGG CAUUAUACUA UAAACUU AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 13)
S68: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU CCUGAAAGUU UGGAUAUCUU GGCGCUUGAC UAGAAAACUU GAAAUUUGU AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 14)
S3 : 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU CUUAUGUUCA UGCCAGCGCA AUUGCC AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 15)
상기에서 각 압타머의 5'말단과 3' 말단의 밑줄 친 부분은 하기 서열번호 16에서 볼 수 있듯이, PCR 증폭과 cDNA 합성을 위하여 도입된 부분이다.
이때, 상기 핵산 압타머를 구성하는 총 뉴클레오티드의 수는 20~200nts일 수 있으나, 바람직하게는 20~100nts인 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 더 바람직하게는 25nts이상임을 특징으로 하거나 85nts 이하임을 특징으로 할 수 있다. 총 뉴클레오티드의 수가 적으면, 화학 합성 및 대량 생산이 보다 용이하고, 또한 비용면에서의 장점도 크다. 또한, 화학 수식도 용이하고 생체 내 안정성도 높으며 독성도 낮게 된다. 아울러, 상기 핵산 압타머에 포함되는 각 뉴클레오티드는 동일하거나 상이한 하나 이상의 화학적 변형을 포함할 수 있는데, 예컨대, 리보스의 2' 위치에 있어서, 히드록실기가 임의의 원자 또는 기로 치환되어 있는 뉴클레오티드일 수 있다. 이러한 임의의 원자 또는 기로서는, 예컨대, 수소 원자, 불소 원자 또는 -O-알킬기 (예:-O-CH3), -O-아실기 (예, -O-CHO), 아미노기(예, -NH2)로 치환되어 있는 뉴클레오티드를 들 수 있다. 또한, 핵산 압타머는 단일가닥 RNA 또는 DNA로서 제공되는 것으로서, 본 발명에서 상기 핵산이 DNA인 경우에는 상기 핵산서열에서 U는 T로 표시되며, 이러한 서열이 본 발명의 범위에 포함됨은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 자명한 사항이라 할 것이다.
본 발명의 실시예에서는 도 1에 나타난 바와 같이, 상기 서열번호 1 내지 15로 표시되는 핵산서열의 압타머를 SELEX 공정을 통하여 선별해 낸 다음, 리얼타임 PCR 방법, 형광검출 방법 및 평형 여과법을 통하여 친화도를 측정하여, 상기 서열번호 1 내지 15로 표시되는 핵산서열이 췌장암 세포주에 대하여 특이적으로 결합함을 확인하였다.
본 발명에 따른 핵산 압타머는 CCUGA, GCCUGAAA, 또는 AGCUUAUUCAAUURCCUGARDMBBB (서열번호 35) 등과 같이 공통적으로 보존되는 영역을 가지는 것으로 나타나는데, 이러한 공통적으로 보존되는 영역의 존재는 상기 서열번호 1 내지 15로 표시되는 핵산서열 중 선택된 어느 하나의 핵산서열과 90%이상 100%미만의 상동성을 가지는 핵산서열은 췌장암 세포주에 특이적으로 결합할 수 있는 핵산 압타머임을 의미한다. 본 발명에 따른 핵산 압타머 상호 간의 서열의 유사성을 볼 때, 상기 서열번호 1 내지 15로 표시되는 핵산서열 중 선택된 어느 하나의 핵산서열에 대하여 일 내지 수개의 뉴클레오티드가 추가, 결실 또는 치환되어 90%이상 100%미만의 서열에 공통성이 있다면, 본 발명에 따른 핵산 압타머와 유사한 췌장암 세포주 결합능을 보일 것임은 자명하다고 할 것이다. 특히, 본 발명의 일 실시예에서는 5' 말단의 일부와 3' 말단의 일부를 절단한 경우에도 췌장암세포주에 대한 친화도를 보임을 확인하였다. 이러한 실험결과는 본 발명에 따른 압타머에 있어서, 일 내지 수개의 뉴클레오티드가 추가, 결실 또는 치환되어 90%이상 100%미만의 서열에 공통성이 있다면, 본 발명에 따른 핵산 압타머와 유사한 췌장암 세포주 결합능을 보일 것임은 자명함을 입증하는 것이다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 서열번호 1 내지 15로 표시되는 핵산서열을 포함하는 14번째 라운드의 압타머 풀의 경우, 췌장암 세포주 이외 다른 인간 암 세포주에 대해서는 거의 결합하지 않아 특이적으로 췌장암 세포주를 검출함을 확인하였다. 특히 분리된 압타머 SQ1, SQ2 및 SQ6에 대하여, 형광검출법을 통하여 정상 췌장 관 세포주(HPEDE)와의 대조실험을 수행함으로써, 췌장암 세포주인 각각 췌장암 말기 단계와 초기 단계를 나타내는 췌장암 세포주인 Capan-1과 Panc-1을 모두 특이적으로 검출함을 제시하여 본 발명에 따른 압타머가 췌장암 마커를 검출하여 췌장암 진단에 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다. 특히, 본 발명에 따른 압타머가 Panc-1도 검출할 수 있음은 본 발명에 따른 핵산 압타머가 췌장암의 조기 진단이 가능하게 함을 의미한다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 본 발명에 따른 핵산 압타머가 양성 선별과정에서 사용된 췌장암 세포주뿐만 아니라, 다른 췌장암 세포주에도 특이적으로 결합하는 것으로 나타난바, 실질적인 췌장암의 진단에 유용하게 이용될 수 있음을 확인하였다. 아울러, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 본 발명에 따른 핵산 압타머가 췌장암 이외 다른 암세포주는 인지하지 않음을 제시하였다.
따라서, 본 발명은 다른 관점에서 상기 핵산 압타머를 함유하는 췌장암 진단용 조성물에 관한 것이다.
아울러, 본 발명은 또 다른 관점에서 상기 핵산 압타머를 이용한 췌장암의 검출방법에 관한 것이다. 이때, 상기 방법은 상기 핵산 압타머와 췌장 조직, 췌장 세포, 혈액, 혈청, 혈장, 타액, 객담 및 뇨 중에서 선택되는 시료와 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 시료는 포유류, 바람직하게는 인체에서 분리된 것으로, 최소 침습으로 확보가능한 시료 또는 분비체액, in vitro 세포배양액 성분 시료 등 췌장암 마커를 포함하고 있을 수 있는 시료이면, 상기에 한정되지 않음은 자명하다.
상기 핵산 압타머를 시료와 접촉시키는 경우, 시료 중 존재하는 췌장암 마커와 상기 핵산 압타머간 특이적인 결합이 일어나게 된다. 따라서, 형광 등으로 핵산 압타머를 표지하여 결합시킨 다음 시그널의 존부를 확인함으로써, 췌장암을 검출할 수 있게 된다.
또한, 시료 중 상기 핵산 압타머와 결합한 물질의 분석을 통하여, 췌장암 바이오마커를 분리하여 낼 수 있는바, 본 발명은 다른 관점에서, 상기 핵산 압타머를 이용한 췌장암 세포 특이적 표면 바이오마커의 검출방법에 관한 것이다. 예컨대, 상기 핵산 압타머의 말단에 바이오틴을 부착하고, 췌장암 세포주의 세포막 추출단백질 시료와 결합시킨 후, 스트렙타비딘이 부착된 자성 입자를 통해 침전시킨 후 질량분석기 (Mass spectrometry)를 이용하여 압타머에 특이적으로 결합하는 췌장암 특이적 표면 바이오마커를 탐색할 수 있다.
한편, 상기 췌장암 세포 또는 조직에 특이적으로 결합하는 핵산 압타머는 비드, 입자, 딥스틱(dipstick), 섬유, 필터, 막 및 유리 슬라이드와 같은 통상적인 지지체 및 실란 또는 실리케이트 지지체 등의 고체 지지체에 고정되어 검출센서로 제공됨으로써, 췌장암 진단에 이용될 수 있는바, 본 발명은 다른 관점에서, 상기 췌장암 세포 또는 조직에 특이적으로 결합하는 핵산 압타머가 고정되어 있는 췌장암 진단용 센서에 관한 것이다.
상기 고체 지지체는 적어도 하나의 실질적으로 단단한 표면을 포함하는데, 그 표면 위에 상기 핵산 압타머들이 움직일 수 없게 고정될 수 있다. 이때, 상기 핵산 압타머는 모든 통상적인 화학적 커플링 방법에 의하여 고정화될 수 있다. 예컨대, 상기 핵산 압타머의 말단에 바이오틴을 결합시켜 복합체를 형성하고, 상기 칩 등의 기판 표면에 스트렙타비딘을 고정화시켜, 상기 바이오틴과 기판 표면에 고정화된 스트렙타비딘의 상호작용에 의하여 상기 핵산 압타머를 기판 표면에 고정화시길 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 방법은 휴대성을 높이기 위하여, 키트의 형태로 제공될 수 있다. 즉, 본 발명은 또 다른 관점에서, 상기 췌장암 세포 또는 조직에 특이적으로 결합하는 압타머를 함유하는 췌장암 진단용 키트(kit)에 관한 것이다. 이 췌장암 진단용 키트는 필요에 따라 완충용액 및 검출의 수행과 분석을 위한 용기들을 포함할 수 있는데, 병, 통(tub), 작은 봉지(sachet), 봉투(envelope), 튜브, 앰플(ampoule) 등과 같은 형태를 취할 수 있으며 이들은 부분적으로 또는 전체적으로 플라스틱, 유리, 종이, 호일, 왁스 등으로부터 형성될 수 있다. 용기는, 처음에는 용기의 일부이거나 또는 기계적, 접착성, 또는 기타 수단에 의해 용기에 부착될 수 있는, 완전히 또는 부분적으로 분리가 가능한 마개를 장착할 수 있다. 용기는 또한 주사바늘에 의해 내용물에 접근할 수 있는, 스토퍼가 장착될 수 있다. 상기 키트는 외부 패키지를 포함할 수 있으며, 외부 패키지는 구성 요소들의 사용에 관한 사용설명서를 포함할 수 있다.
아울러, 암 세포주에 특이적으로 결합하는 압타머가 암세포주에 결합시킴으로써, 암의 기작을 저해하여 해당 암의 치료에 이용할 수 있음은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 사실인 바, 본 발명에 따른 압타머가 췌장암 세포 또는 조직에 특이적으로 결합하여 췌장암 기작을 저해할 것인 바, 이를 함유하는 조성물이 췌장암 치료를 위한 조성물로 제공할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 당업자에게 자명하다. 또한, 압타머를 리포좀이나 나노입자의 표면에 부착함으로써, 리포좀이나 나노입자 내부에 탑재된 항암제, 톡신, 암성장 저해 유전자, siRNA (small interfering RNA) 등을 췌장암세포에 선택적으로 전달할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 압타머에 공지된 췌장암 특이적 약물, 암세포 사멸을 유도하는 톡신 및 항암제, 또는 Herpes simplex virus-thymidine kinase(HSV-TK), 사이토신 데아미네이즈(cytosine deaminase, CD) 등과 같은 공지된 자살 유전자, 또는 췌장암 성장 및 전이에 중요한 역할을 하는 유전자의 발현을 저해하는 siRNA(small interfering RNA)를 직접 부착하여 췌장암 세포주로 전달할 수 있는바, 본 발명은 상기 핵산 압타머를 함유하는 췌장암 특이적 약물전달 조성물의 형태로 제공될 수 있다 (aptamer-siRNA conjugate: Silence. 2010 Feb 1;1(1):4. "Aptamer-targeted cell-specific RNA interference." Zhou J, Rossi JJ.; aptamer-toxin conjugate: Cancer Res. 2006 Jun 15;66(12):5989-92. "Aptamer:toxin conjugates that specifically target prostate tumor cells." Chu TC, Marks JW 3rd, Lavery LA, Faulkner S, Rosenblum MG, Ellington AD, Levy M.; aptamer-liposome: Chem Commun (Camb). 2010 Jan 14;46(2):249-51. Epub 2009 Nov 23. "A liposome-based nanostructure for aptamer directed delivery." Kang H, O'Donoghue MB, Liu H, Tan W.).
본 발명의 조성물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용 가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 제형화될 수 있는데, 예컨대, 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.
제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 본 발명의 조성물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있는데, 투여의 모든 방식은 예상될 수 있으며, 예를 들면, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막 또는 뇌혈관 내 주사에 의해 투여될 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
췌장암 세포주에 특이적으로 결합하는 압타머의 분리
1-1: ssRNA 라이브러리 및 PCR 증폭과 cDNA 합성을 위한 프라이머의 준비
다음의 서열을 가지는 랜덤한 ssDNA 라이브러리를 화학적으로 합성하고 PAGE(Genotech Inc., Korea)로 분리하였다.
5'-ATA CCA GCT TAT TCA ATT NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NAG ATA GTA AGT GCA ATC T-3' (서열번호 16)
초기 풀은 7×1013 분자를 포함하였다. 서열번호 17의 N40 업스트림 프라이머(upstream primer)와 서열번호 18의 N40 다운스트림 프라이머(downstream primer)가 PCR 증폭과 cDNA 합성에 사용하였다.
Upstream primer: 5'-GGTAATACGACTCACTATAGGGAGATACCAGCTTATTCAATT-3' (서열번호 17)
Downstream primer: 5'-AGATTGCACTTACTATCT-3' (서열번호 18)
증폭된 라이브러리를 Durascribe T7 RNA 폴리머라제(Eqicentre)를 이용하여 RNA로 변환하였다. 이때, 2'-F UTP와 2'-F CTP를 각각 UTP, CTP 대신 사용함으로써 만들어진 RNA는 U와 C가 2'-OH 대신 2'-F를 가지게 되고, 이는 RNA 가수분해효소에 대한 저항력을 높임으로써 생체 응용이 가능하게 하기 위함이다.
1-2: Panc -1과 Capan -1에 특이적으로 결합하는 압타머의 선별
도 1에 나타난 바와 같이, 인간 췌장암 세포주인 Panc-1 (American Tissue Culture Collection)과 Capan-1(American Tissue Culture Collection)에 대하여 양성선별을 수행하되, 각 선별 라운드마다 세포주를 변경하며 수행하였다.
즉, 상기 실시예 1-2의 N40 RNA 라이브러리를 95℃에서 5분간 결합 완충용액(4.5g/L glucose, 5 mM MgCl2, 0.1 mg/ml yeast tRNA, 1 mg/ml BSA in Dulbecco's PBS)에서 변성시킨(denaturing) 다음, 얼음상에 급냉시켰다. 그 다음, 단층으로 키운 5×106 세포주 (Panc-1 또는 Capan-1에 대하여 번갈아 가면서 수행함)에 상기 라이브러리 500nM을 4℃에서 30분간 처리한 다음, 비결합된 서열들은 세척용 완충용액(4.5 g/L glucose, 5 mM MgCl2 in Dulbecco's PBS)으로 각 5분간 2번의 연속적인 세척을 통하여 분획해 내었다. 그리고 나서, 세척용 완충용액으로 긁어모아 상기 세포들을 수집한 다음, 95℃에서 5분간 가열함으로써 세포 표면에 결합된 서열들을 용출시키고 PCI 추출(phenol:chloroform:isoamyl alcohol etraction: Bioneer, Korea)로 분리하였다. 얻어진 RNA는 ImProm-II™ Reverse Transcription System (Promega, USA)를 이용하여 역전사하고, PCR 증폭하였다. 분리된 PCR 산물은 T7 폴리머라제(Ambion, USA)을 이용하여 in vitro 전사과정을 수행하였다.
상기 양성 선별과정을 10회 수행한 다음, 2번의 중간 음성 선별과정을 정상 췌장 세포주인 HPEDE (Ontario Cancer Institute, University of Toronto)에 대하여 수행하였다. 이때, 도 1과 같이, 양성 선별과정이 함께 번갈아 수행되어 결국, 양성 선별과정은 총 14회 수행되었으며, 음성선별과정은 총 2회 수행되었다.
높은 친화도와 특이성을 갖는 압타머의 선별을 위하여, 각 라운드에 사용되는 세포주의 수는 점차 줄여 1×106까지 감소시켰으며, 세척의 지속시간은 점차 증가시켜 15분까지 증가시켰고, 결합 완충용액 내의 효모 tRNA의 농도는 2배가 되게 하였다.
결합 압타머에 대한 농축은 리얼 타임 정량 PCR(real-time qPCR)을 이용하여 정량화 되었는데, 14번째 라운드에서 이러한 농축은 포화 상태에 이르렀기 때문에, 14번째 선별의 산물을 TA 벡터(RBC, Korea)을 이용하여 클로닝하였다. 제조된 50개의 클론은 Multialighn 소프트웨어(http://bioinfo.genotoul.fr/multalin/multalin.html)을 이용하여 서열분석하고, 클론상에서의 공통되는 서열을 분석하였다. 그 결과, 도 2와 같이, 50개의 클론에서 다음의 15종의 서열을 수득하였으며, 이로부터 얻은 본 발명에 따른 RNA 압타머 서열은 다음과 같다.
SQ1: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAUUAG CGGUAUCACG AUUACUUACC UUCGUUGCUG AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 1)
SQ2: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAAAG CUAUCGCCCA AUUCGCAGUG AUAUCCUUUA AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 2)
SQ3: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAAAC CUGGUCUCUC UGUCAGCAAA AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 3)
SQ4: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAGUAG CUGGGUCCGU CCCCACACAU UACCAUUUGU AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 4)
SQ5: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAAAC UGGUGUACCU CUUUGCCCUA UCUUAUCUGG AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 5)
SQ6: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAGAC UGGAUAUACU CUUAAGCAUU UCUAUAAUCG AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 6)
SQ7: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAACU GCUGCAUCGU CUCCCACGUA UUACACAUGA AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 7)
SQ8: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAAAG UUGAACUCCA AAUACGCGCU G AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 8)
S49: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAAAG UGGCCUCCCU ACAAAGAACU UAUAUCAUCC AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 9)
S20: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAAAG UUUAUCCCCC UUUUAGCGUU UACCAUAAUG AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 10)
S59: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU ACCUGAAAAC UGGUUUCCGG CAUCCCGUAU UGCGGCUUUA C AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 11)
S11: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU GCCUGAAGAG CGAAGUAAAU CUCUCACUGC GUCACUACA AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 12)
S52: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU ACCUGAGUAG CGUUUCCCGG CAUUAUACUA UAAACUU AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 13)
S68: 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU CCUGAAAGUU UGGAUAUCUU GGCGCUUGAC UAGAAAACUU GAAAUUUGU AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 14)
S3 : 5'-AUACCAGCUUAUUCAAUU CUUAUGUUCA UGCCAGCGCA AUUGCC AGAUAGUAAGUGCAAUCU-3' (서열번호 15)
상기에서 각 압타머의 5'말단과 3' 말단의 밑줄 친 부분은 실시예 1-1의 서열번호 16에서 볼 수 있듯이, PCR 증폭과 cDNA 합성을 위하여 도입된 부분으로 서열번호 1 내지 15의 핵산서열은 공통적으로 이를 포함하고 있다. 또한, 서열번호 1 내지 14의 핵산서열은 공통적으로 CCUGA 서열을 가지는 것으로 확인되었으며, 이중 SQ2(서열번호 2), SQ3(서열번호 3), SQ5(서열번호 5), SQ8(서열번호 8), S49 (서열번호 9) 및 S20(서열번호 10)의 핵산 압타머는 특히 GCCUGAAAA의 공통적으로 보존되는 서열을 가지는 것으로 나타났다.
즉, 본 발명에 따른 압타머에서 5'쪽의 서열이 특히 보존되어 있음을 확인할 수 있으며, 특히 서열번호 1 내지 13의 압타머들의 경우 AGCUUAUUCAAUURCCUGARDMBBB (R은 G 또는 A이고, D는 A, U 또는 G이고, M은 A 또는 C이고, B는 G, C 또는 U임; 서열번호 35)와 같은 보존된 서열을 가짐을 확인하였다.
Cell - SELEX 를 수행한 압타머 풀의 췌장암 세포주에 대한 검출활성 측정
2-1: 리얼 타임 PCR 방법을 이용한 췌장암 세포주에 대한 결합 친화도 측정
정량적인 RT-PCR 방법을 이용하여, SELEX 방법을 수행하기 전의 초기 ssRNA 풀 (pool), 각 5번째, 10번째 및 14번째 선별 라운드로부터 분리하여 수득한 용출물에 대하여 결합친화도를 측정하였다.
즉, 상기 초기 라이브러리 및 각 라운드의 RNA 풀의 100nM을 1×106의 Capan-1 세포주 및 Panc-1 세포주에 대하여 각각 처리하였다. 이때, 대조군으로서 정상 인간 췌장세포주인 HPEDE 세포주를 이용하였다.
결합전 (in-put) 압타머 풀과 결합 후 (out-put) 압타머 풀 모두 cDNA 합성을 위한 주형으로 사용되었는데, 각 라운드의 희석된 cDNA는 Step-One real-time PCR machine (Applied Biosystems)를 이용하여 제조자의 프로토콜에 따라 정량 리얼타임 PCR에 의해 분석하고, input에 대한 output 신호의 비를 계산하였다. 이때, 상기 PCR에 사용된 프라이머는 상기 서열번호 17 및 서열번호 18의 프라이머와 동일하다.
그 결과, 도 3에 나타난 바와 같이, 출발물질인 N40 라이브러리로부터 SELEX 선별라운드를 거침에 따라, 각 라운드에서 수득된 압타머 풀이 농축되어 결합되는 RNA의 %가 증가함을 확인할 수 있었다. 이에 반하여 정상 췌장 관세포주(HPEDE)의 경우, 음성 선별과정을 거친 후에는 결합률이 감소함을 확인할 수 있었다.
즉, 본 발명에 따른 Cell-SELEX 과정을 거침으로 인하여 정상 췌장세포주는 인식하지 않으면서 암이 유발된 췌장암 세포주만을 특이적으로 인식하는 압타머 풀로 농축되어짐을 확인할 수 있었다.
2-2: 형광검출을 이용한 췌장암 세포주에 대한 결합 친화도 측정
형광검출을 통하여 결합 친화도를 측정하기 위하여, 5' TMARA 표지된 다운스트림 프라이머를 이용하였다. TMARA-표지된 3' 프라이머로는 5'-TAMRA-AGATTGCACTTACTATCT-3' (서열번호 19)를 이용하였다.
먼저, 접합(annealing) 완충용액 (30 mM HEPES-KOH pH 7.4, 100 mM KCl, 2 mM MgCl2, 50 mM NH4Ac) 상의 TMARA 표지된 프라이머를 초기 RNA 라이브러리와 14번째 라운드의 압타머 풀과 각각 동일한 농도로 혼합한 다음, 열 변성에 뒤 따라 점차 냉각시키는 과정을 거쳐 37℃에서 20분간 정치(incubation)하는 과정을 거치면서, 접합시켰다. 페트리디쉬 바닥에 자란 세포주를 상기 1μM의 표지된 압타머 풀과 결합 완충용액 (4.5g/L glucose, 5 mM MgCl2, 0.1 mg/ml yeast tRNA, 1 mg/ml BSA in Dulbecco's PBS) 상에서 20분간 37℃로 배양한 다음, 세척 완충용액 (4.5 g/L glucose, 5 mM MgCl2 in Dulbecco's PBS)으로 빠르게 2번 세척한 다음, 형광현미경 (fluorescence microscope: Olympus)로 형광을 400× 배율로 검출하였다.
그 결과, 도 4에 나타난 바와 같이, 상기 실시예 2-1의 결과와 유사하게 Cell-SELEX 과정을 거침으로 인하여 정상 췌장세포주는 인식하지 않으면서 암이 유발된 췌장암 세포주만을 특이적으로 인식하는 압타머 풀로 농축되어짐을 확인할 수 있었다.
2-3: 다른 암 세포주에 대한 결합 친화도 측정
본 발명에서 최종적으로 얻은 14번째 라운드를 수행한 압타머 풀의 다른 인간 암 세포주에 대한 결합 친화도를 확인하기 위하여, 췌장암 세포주인 Capan-1과 함께 Hela (자궁경부암, American Tissue Culture Collection), T98G (교모세포중 , American Tissue Culture Collection), MDAMB-231 (유방암, American Tissue Culture Collection) 및 Huh7 (간암, American Tissue Culture Collection)에 대하여 상기 실시예 2-1과 동일한 방법으로 정량적인 RT-PCR을 수행하였다.
그 결과, 도 5에 나타난 바와 같이, 14번째 라운드를 수행한 압타머 풀의 경우 다른 암 세포주에는 거의 결합하지 않으면서 특이적으로 췌장암 세포주를 검출함을 확인할 수 있었다.
분리된 각 압타머의 췌장암 세포주에 대한 검출활성 측정
3-1: 리얼 타임 PCR 방법을 이용한 췌장암 세포주에 대한 결합 친화도 측정
실시예 1에서 수득한 압타머의 췌장암 세포주에 대한 검출 활성을 측정하기 위하여, Capan-1 세포주 및 Panc-1 세포주에 대하여 상기 실시예 3-1과 동일한 방법으로 정량적인 RT-PCR을 수행하였다.
그 결과, 도 6에 나타난 바와 같이, 췌장암 세포주인 capan-1과 panc-1에 대한 검출활성을 확인할 수 있었다. 특히, 분리된 압타머 중 서열번호 2의 SQ2 및 서열번호 6의 SQ6의 경우 상기 두 세포주 모두에 매우 높은 친화도를 보임을 확인할 수 있었다.
3-2: 평형 여과법에 의한 췌장암 세포주에 대한 해리 상수( Kd )의 측정
상기 SQ2, SQ4, SQ6 및 SQ8 압타머 및 카피수가 높게 나타난 SQ1 압타머에 대하여, 결합 어세이를 평형 여과법에 의하여 수행하였다. 즉, 1nM 내지1μM 농도 범위에서 각 압타머를 0.5×106의 Pan1 세포주 및 Capan-1 세포주와 배양한 다음, 결합반응을 상기 실시예 1과 동일하게 수행하고, 결합된 개체수를 상기 실시예 2-1의 정량적인 RT-PCR을 이용하여 정량하였다.
해리 상수를 산출하기 위하여, Sigmaplot 10.0 소프트웨어를 이용하여, 다음의 평형식으로 결합된 췌장암 세포주 대 ssRNA 농도의 퍼센트를 플롯화하고, 데이터 포인트를 비선형 회귀 분석에 의해 고정하였다.
y=(B max ·ssRNA)/(K d +ssRNA)
이때, y는 포화도(saturation)의 정도이고, B max 는 최대결합지점의 수이고, K d 는 해리(dissociation) 상수이다.
그 결과, 도 7 (Capan-1) 및 도 8 (Panc-1)에 나타난 바와 같이, 췌장암 세포주에 대하여 강한 결합력을 보임을 확인할 수 있었는데, 특히 서열번호 2의 SQ2의 경우 실험을 수행한 압타머 중 가장 강한 친화도를 가지는 것으로 나타났다.
3-3: 형광검출을 이용한 췌장암 세포주에 대한 결합 친화도 측정
아울러, 상기 SQ2 및 SQ6 압타머 및 카피수가 높게 나타난 SQ1 압타머의 췌장암 세포주에 대한 결합 친화도를 확인하기 위하여, 상기 실시예 2-2와 동일한 방법으로 5' TMARA 표지된 다운스트림 프라이머를 이용한 형광검출을 수행하였다.
그 결과, 도 9 내지 11에 나타난 바와 같이, SQ1 (도 9), SQ2(도 10) 및 SQ 6(도 11)의 3개의 압타머 모두 정상세포주인 HPEDE에서는 시그널이 확인되지 않으나, 췌장암 세포주인 Capan-1과 Panc-1의 경우 시그널이 확인되는 것을 확인할 수 있었다. 이에 본 발명에 따른 압타머가 췌장암 세포주를 특이적으로 검출할 수 있기 때문에, 췌장암 세포주의 진단용 조성물로서 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다. 특히, 초기 단계를 나타내는 췌장암 세포주인 Panc-1도 검출할 수 있는 것으로 나타나, 조기 췌장암의 진단에 이용될 수 있음을 확인하였다.
분리된 각 압타머의 여러 췌장암 세포주에 대한 검출활성 측정
상기 SQ2, SQ4 및 SQ8 압타머가 Panc-1 및 Capan-1의 췌장암 세포주 이외에 다른 췌장암 세포주도 특이적으로 검출할 수 있는지 확인하기 위하여, 추가적으로 Bxpc-3, Aspc-1, Miacapa-1 및 Hapaf-2의 췌장암 세포주에 대하여 상기 실시예 2-2와 동일한 방법으로 5' TMARA 표지된 다운스트림 프라이머를 이용한 형광검출을 수행하였다.
그 결과, 도 12 내지 17에 나타난 바와 같이, 양성 선별과정에서 사용한 췌장암 세포주인 Capan-1(도 12)과 Pan-1(도 13) 세포주뿐만 아니라, 다른 췌장암 세포주인 Aspc-1(도 14), Bxpc-3(도 15),Hapaf-Ⅱ(도 16) 및 Miacapa-2(도 17)에 대해서도 시그널을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명에 따른 압타머가 양성 선별과정에서 사용된 일부 췌장암 세포주만 아니라, 다른 췌장암 세포주도 공통적으로 검출하는 데 사용될 수 있는 것으로 나타난바, 이러한 검출과정을 통하여 췌장암 진단에 유용하게 사용될 수 있는 것으로 나타났다.
분리된 각 압타머의 췌장암 세포주에 대한 검출활성 측정 (2)
5-1: 형광검출을 이용한 췌장암 세포주에 대한 결합 친화도 측정
형광검출을 통하여 결합 친화도를 측정하기 위하여, 상기 서열번호 19의 5' TMARA 표지된 다운스트림 프라이머를 이용하였다.
먼저, 접합(annealing) 완충용액 (30 mM HEPES-KOH pH 7.4, 100 mM KCl, 2 mM MgCl2, 50 mM NH4Ac) 상의 TMARA 표지된 프라이머를 SQ1 내지 SQ8 압타머와 각각 동일한 농도로 혼합한 다음, 열 변성에 뒤 따라 점차 냉각시키는 과정을 거쳐 37℃에서 20분간 정치(incubation)하는 과정을 거치면서, 접합시켰다. 페트리디쉬 바닥에 자란 세포주 Capan-1 또는 Panc 1를 상기 100nM의 3'-TAMRA 표지된 압타머와 결합 완충용액 (4.5g/L glucose, 5 mM MgCl2, 0.1 mg/ml yeast tRNA, 1 mg/ml BSA in Dulbecco's PBS) 상에서 20분간 37℃로 배양한 다음, 세척 완충용액 (4.5 g/L glucose, 5 mM MgCl2 in Dulbecco's PBS)으로 빠르게 2번 세척한 다음, 형광현미경 (fluorescence microscope: Olympus)로 형광을 400× 배율로 검출하였다.
그 결과, 도 18 및 도 19에 나타난 바와 같이, 압타머 SQ1 내지 SQ8 모두 췌장암 세포주 Capan-1 및 Panc 1에 대하여 결합친화력이 있는 것으로 확인되었으며, 특히 SQ2의 결합친화도가 가장 높은 것으로 확인되었다.
5-2: 리얼 타임 PCR 방법을 이용한 췌장암 세포주에 대한 결합 친화도 측정
아울러, SQ1 내지 SQ8 압타머의 췌장암 세포주에 대한 결합친화도를 측정하기 위하여 실시예 3-2와 동일한 방법으로 결합 어세이를 평형 여과법에 의하여 수행하고 해리 상수를 산출하였다.
qRT-PCR에 의해 검출된 압타머의 결합 친화도 (Kd)
Aptamer Pan-1 (Kd: nM) Capan-1 (Kd: nM)
SQ1 82 78
SQ2 26.15 24.7
SQ3 57 5.2
SQ4 100 69
SQ5 26 16
SQ6 150 56
SQ7 23 5.6
SQ8 89 46
그 결과, 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 5-1과 마찬가지로 압타머 SQ1 내지 SQ8 모두 결합 친화도를 나타냈으며, 특히, SQ1, SQ2, SQ4, SQ6 및 SQ8이 췌장암 세포주 Pan-1 및 Capan-1 모두에 높은 친화도를 나타냄을 확인할 수 있었다.
압타머 변형체에 대한 결합친화도 측정
형광검출 시 가장 친화도가 높은 것으로 나타난 SQ2 압타머의 길이를 하기와 같이 변화시킨 후, 췌장암 세포주인 Capan-1에 대한 결합 친화도를 측정하였다.
SQ2 down truncated (서열번호 36)는 SQ2 압타머의 3' 말단의 18nts를 절단한 것이고, SQ2 up truncated (서열번호 37)는 SQ2 압타머의 5' 말단을 18nts 절단한 것이고, SQ2 6-58 (서열번호 38)는 SQ2 압타머의 3' 말단의 18nts와 5' 말단의 5nts를 절단한 것이고, SQ2 6-50 (서열번호 39)는 SQ2 압타머의 3' 말단의 26nts와 5' 말단의 5nts를 절단한 것이고, SQ2 1-50 (서열번호 40)은 SQ2 압타머의 3' 말단의 26nts를 절단한 것이고, SQ2 6-30 (서열번호 41)은 SQ2 압타머의 3' 말단의 51nts와 5' 말단의 5nts를 절단한 것이다.
SQ2 full length (서열번호 2):
5'-AUACCAGCUUAUUCAAUUGCCUGAAAAGCUAUCGCCCAAUUCGCAGUGAUAUCCUUUAAGAUAGU
AAGUGCAAUCU-3' (76nts)
SQ2 down truncated (서열번호 36):
5'-AUACCAGCUUAUUCAAUUGCCUGAAAAGCUAUCGCCCAAUUCGCAGUGAUAUCCUUUA-3'(58nts)
SQ2 up truncated (서열번호 37):
5'-GCCUGAAAAGCUAUCGCCCAAUUCGCAGUGAUAUCCUUUAAGAUAGUAAGUGCAAUCU-3'(58nts)
SQ2 6-58 (서열번호 38):
5'-AGCUUAUUCAAUUGCCUGAAAAGCUAUCGCCCAAUUCGCAGUGAUAUCCUUUA-3' (53nts)
SQ2 6-50 (서열번호 39):
5'-AGCUUAUUCAAUUGCCUGAAAAGCUAUCGCCCAAUUCGCAGUGAU-3' (45nts)
SQ2 1-50 (서열번호 40):
5'-AUACCAGCUUAUUCAAUUGCCUGAAAAGCUAUCGCCCAAUUCGCAGUGAU-3' (50nts)
SQ2 6-30 (서열번호 41):
5'-AGCUUAUUCAAUUGCCUGAAAAGCU-3' (25nts)
이때, SQ2 압타머는 T7 프로모터에 대한 결합부위를 갖는바, 2-F 변형되고 상기와 같이 길이가 짧아진 압타머들을 얻기 위하여, DuraScribe® T7 전사 키트 (EPICENTRE® Biotechnologies)를 이용하여 이들과 T7 프로모터와의 어닐링 및 in vitro 전사를 수행하였다. 그 다음, 상기 실시예 3-2와 동일한 방법으로 Capan-1에 대한 결합친화도를 측정한 다음, SQ2 압타머의 결합친화도와 비교하였다.
그 결과, 도 20에 나타난 바와 같이, SQ2 압타머의 서열을 일부 절단한 경우에도 여전히 췌장암 세포주에 대한 친화성을 가졌으며, 특히 SQ2 압타머의 3' 말단을 절단한 SQ2 down truncated (서열번호 36)는 오히려 SQ2 압타머보다 결합친화도가 더 높은 것으로 나타났다. 또한, SQ2 압타머의 5'쪽 말단을 절단하지 않거나 5nts 정도만 절단한 경우, SQ2 압타머와 비슷하거나 더 높은 결합친화도를 보였다. 그러나, 이에 반하여 SQ2 압타머의 5' 말단을 18nts 절단한 SQ2 up truncated (서열번호 37)의 경우 췌장암 세포주 Capan-1에 대한 결합 친화도가 상대적으로 낮아지는 것으로 나타났다. 아울러 상기 실험결과는, AGCUUAUUCAAUUGCCUGAAAAGCU (서열번호 41)의 25nts의 짧은 서열만으로도 췌장암 세포주에 대하여 높은 결합친화도를 보임을 제시한다.
추가적으로, 도 21에 나타난 바와 같이, SQ2 full length (서열번호 2)의 2차 구조(도 21A)와 SQ2 6-30 (서열번호 41)의 2차 구조 (도 21B)를 비교하면 SQ2 압타머의 2차 구조에서 스템(stem) 1, 2 및 루프 3 부분이 중요한 역할을 함을 알 수 있다. 본 구조는 RNA draw 1.1 소프트웨어를 이용하여 예측하였으며, 2D 라디컬 구조 및 자유 에너지는 4℃ 및 37℃에서 계산되었고, 서열의 5' 말단은 동심원으로 표시하였다.
이러한 결과는, 본 발명에 따른 압타머에서 이는 본 발명에 따른 압타머에서 5'쪽의 보존된 서열이 중요함을 의미한다. 본 발명에서 분리된 서열번호 1 내지 15의 압타머들은 5' 말단에서 보존된 서열을 가지고 있으며, 특히 서열번호 1 내지 13의 압타머들의 경우 AGCUUAUUCAAUURCCUGARDMBBB (R은 G 또는 A이고, D는 A, U 또는 G이고, M은 A 또는 C이고, B는 G, C 또는 U임; 서열번호 35)와 같은 보존된 서열을 갖는다.
따라서, 본 발명은 서열번호 35로 표시되는 핵산서열로 구성된 군에서 선택된 어느 하나의 핵산서열을 포함하는 압타머는 췌장암 세포 또는 조직에 특이적으로 결합할 수 있음을 알 수 있다.
Truncated aptamer 의 췌장암 세포주 및 기타 암 세포주에 대한 검출활성 측정
7-1: 형광검출을 이용한 췌장암 세포주에 대한 형광 활성 측정
추가적으로 상기에서 25nts의 길이에 불과하나 췌장암 세포주에 대한 결합친화도가 우수한 것으로 나타난 SQ2 6-30 (서열번호 41)의 췌장암 세포주 Capan-1, Panc-1 및 HPAF-Ⅱ (ATCC)에 대한 결합친화도를 확인하기 위하여, 상기 실시예 2-2와 동일한 방법으로 5' TMARA 표지된 다운스트림 프라이머를 이용한 형광검출을 수행하였다.
그 결과, 도 22에 나타난 바와 같이, SQ2 6-30 (서열번호 41) 압타머는 정상세포주인 HPEDE에서는 시그널이 확인되지 않으나, 췌장암 세포주인 Capan-1, Panc-1의 경우 시그널이 확인되는 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 일부 서열을 절단한 압타머도 췌장암 세포주를 특이적으로 검출할 수 있으며, 이에 췌장암 세포주의 진단용 조성물로서 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다. 특히, 초기 단계를 나타내는 췌장암 세포주인 Panc-1도 검출할 수 있는 것으로 나타나, 조기 췌장암의 진단에 이용될 수 있음을 확인하였다.
7-2: 형광검출을 이용한 기타 암 세포주에 대한 형광 활성 측정
아울러, 본 발명에 따른 압타머가 췌장암만을 특이적으로 검출할 수 있는지 확인하기 위하여, 다른 암 세포주인 SK-BR-3 (Human Breast cancer, ATCC), LnCap (Human Prostrate cancer, ATCC), Hep G2 (Human Liver carcinoma, ATCC), Hela (ATCC), A549 (Human Lung Adenocarcinoma, ATCC), SK-N-SH (Human Neuroblastoma, ATCC), T98G (ATCC) 및 Bend-3 (Mouse Endothelial cells, ATCC) 세포주에 대하여, 상기 실시예 2-2와 동일한 방법으로 5' TMARA 표지된 다운스트림 프라이머를 이용한 형광검출을 수행하였다.
Cell line Origin SQ2 6-30 Binding
SK-BR-3 Human Breast cancer -
LnCap Human Prostrate cancer -
Hep G2 Human Liver carcinoma -
Hela Human Cervical cancer ±
A549 Human Lung Adenocarcinoma -
SK-N-SH Human Neuroblastoma -
T98G Human Glioblastoma -
Bend-3 Mouse Endothelial cells -
그 결과, 도 23, 24 및 표 2에 나타난 바와 같이, SQ2 6-30 (서열번호 41)는 췌장암 세포주가 아닌 다른 암 세포주에 대하여는 인식하지 못하는 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명에 따른 압타머는 특이적으로 췌장암 진단 및 치료에 이용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
이상으로 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
<110> SUNGKYUNKWAN UNIVERSITY Foundation for Corporate Collaboration <120> Nucleic Acid Aptamer Capable of Specifically Binding to Pancreatic Cancer Cell or Tissue and Use Thereof <130> P10-B147 <150> KR1020090047940 <151> 2009-06-01 <160> 41 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 76 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pancreatic cancer RNA aptamer SQ1 <400> 1 auaccagcuu auucaauugc cugauuagcg guaucacgau uacuuaccuu cguugcugag 60 auaguaagug caaucu 76 <210> 2 <211> 76 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pancreatic cancer RNA aptamer SQ2 <400> 2 auaccagcuu auucaauugc cugaaaagcu aucgcccaau ucgcagugau auccuuuaag 60 auaguaagug caaucu 76 <210> 3 <211> 66 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pancreatic cancer RNA aptamer SQ3 <400> 3 auaccagcuu auucaauugc cugaaaaccu ggucucucug ucagcaaaag auaguaagug 60 caaucu 66 <210> 4 <211> 76 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pancreatic cancer RNA aptamer SQ4 <400> 4 auaccagcuu auucaauugc cugaguagcu ggguccgucc ccacacauua ccauuuguag 60 auaguaagug caaucu 76 <210> 5 <211> 76 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pancreatic cancer RNA aptamer SQ5 <400> 5 auaccagcuu auucaauugc cugaaaacug guguaccucu uugcccuauc uuaucuggag 60 auaguaagug caaucu 76 <210> 6 <211> 76 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pancreatic cancer RNA aptamer SQ6 <400> 6 auaccagcuu auucaauugc cugaagacug gauauacucu uaagcauuuc uauaaucgag 60 auaguaagug caaucu 76 <210> 7 <211> 76 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pancreatic cancer RNA aptamer SQ7 <400> 7 auaccagcuu auucaauugc cugaaacugc ugcaucgucu cccacguauu acacaugaag 60 auaguaagug caaucu 76 <210> 8 <211> 67 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pancreatic cancer RNA aptamer SQ8 <400> 8 auaccagcuu auucaauugc cugaaaaguu gaacuccaaa uacgcgcuga gauaguaagu 60 gcaaucu 67 <210> 9 <211> 76 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pancreatic cancer RNA aptamer S49 <400> 9 auaccagcuu auucaauugc cugaaaagug gccucccuac aaagaacuua uaucauccag 60 auaguaagug caaucu 76 <210> 10 <211> 76 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pancreatic cancer RNA aptamer S20 <400> 10 auaccagcuu auucaauugc cugaaaaguu uaucccccuu uuagcguuua ccauaaugag 60 auaguaagug caaucu 76 <210> 11 <211> 77 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pancreatic cancer RNA aptamer S59 <400> 11 auaccagcuu auucaauuac cugaaaacug guuuccggca ucccguauug cggcuuuaca 60 gauaguaagu gcaaucu 77 <210> 12 <211> 75 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pancreatic cancer RNA aptamer S11 <400> 12 auaccagcuu auucaauugc cugaagagcg aaguaaaucu cucacugcgu cacuacaaga 60 uaguaagugc aaucu 75 <210> 13 <211> 73 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pancreatic cancer RNA aptamer S52 <400> 13 auaccagcuu auucaauuac cugaguagcg uuucccggca uuauacuaua aacuuagaua 60 guaagugcaa ucu 73 <210> 14 <211> 85 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pancreatic cancer RNA aptamer S68 <400> 14 auaccagcuu auucaauucc ugaaaguuug gauaucuugg cgcuugacua gaaaacuuga 60 aauuuguaga uaguaagugc aaucu 85 <210> 15 <211> 62 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pancreatic cancer RNA aptamer S3 <400> 15 auaccagcuu auucaauucu uauguucaug ccagcgcaau ugccagauag uaagugcaau 60 cu 62 <210> 16 <211> 76 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ssDNA library for Cell-SELEX <400> 16 ataccagctt attcaattnn nnnnnnnnnn nnnnnnnnnn nnnnnnnnnn nnnnnnnnag 60 atagtaagtg caatct 76 <210> 17 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> N40 upstream primer <400> 17 ggtaatacga ctcactatag ggagatacca gcttattcaa tt 42 <210> 18 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> N40 downstream primer <400> 18 agattgcact tactatct 18 <210> 19 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TMARA-labeled downstream primer <400> 19 agattgcact tactatct 18 <210> 20 <211> 76 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA coding Pancreatic Cancer RNA aptamer SQ1 <400> 20 ataccagctt attcaattgc ctgattagcg gtatcacgat tacttacctt cgttgctgag 60 atagtaagtg caatct 76 <210> 21 <211> 76 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA coding Pancreatic Cancer RNA aptamer SQ2 <400> 21 ataccagctt attcaattgc ctgaaaagct atcgcccaat tcgcagtgat atcctttaag 60 atagtaagtg caatct 76 <210> 22 <211> 66 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA coding Pancreatic Cancer RNA aptamer SQ3 <400> 22 ataccagctt attcaattgc ctgaaaacct ggtctctctg tcagcaaaag atagtaagtg 60 caatct 66 <210> 23 <211> 76 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA coding Pancreatic Cancer RNA aptamer SQ4 <400> 23 ataccagctt attcaattgc ctgagtagct gggtccgtcc ccacacatta ccatttgtag 60 atagtaagtg caatct 76 <210> 24 <211> 76 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA coding Pancreatic Cancer RNA aptamer SQ5 <400> 24 ataccagctt attcaattgc ctgaaaactg gtgtacctct ttgccctatc ttatctggag 60 atagtaagtg caatct 76 <210> 25 <211> 76 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA coding Pancreatic Cancer RNA aptamer SQ6 <400> 25 ataccagctt attcaattgc ctgaagactg gatatactct taagcatttc tataatcgag 60 atagtaagtg caatct 76 <210> 26 <211> 76 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA coding Pancreatic Cancer RNA aptamer SQ7 <400> 26 ataccagctt attcaattgc ctgaaactgc tgcatcgtct cccacgtatt acacatgaag 60 atagtaagtg caatct 76 <210> 27 <211> 67 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA coding Pancreatic Cancer RNA aptamer SQ8 <400> 27 ataccagctt attcaattgc ctgaaaagtt gaactccaaa tacgcgctga gatagtaagt 60 gcaatct 67 <210> 28 <211> 76 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA coding Pancreatic Cancer RNA aptamer S49 <400> 28 ataccagctt attcaattgc ctgaaaagtg gcctccctac aaagaactta tatcatccag 60 atagtaagtg caatct 76 <210> 29 <211> 76 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA coding Pancreatic Cancer RNA aptamer S20 <400> 29 ataccagctt attcaattgc ctgaaaagtt tatccccctt ttagcgttta ccataatgag 60 atagtaagtg caatct 76 <210> 30 <211> 77 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA coding Pancreatic Cancer RNA aptamer S59 <400> 30 ataccagctt attcaattac ctgaaaactg gtttccggca tcccgtattg cggctttaca 60 gatagtaagt gcaatct 77 <210> 31 <211> 75 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA coding Pancreatic Cancer RNA aptamer S11 <400> 31 ataccagctt attcaattgc ctgaagagcg aagtaaatct ctcactgcgt cactacaaga 60 tagtaagtgc aatct 75 <210> 32 <211> 73 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA coding Pancreatic Cancer RNA aptamer S52 <400> 32 ataccagctt attcaattac ctgagtagcg tttcccggca ttatactata aacttagata 60 gtaagtgcaa tct 73 <210> 33 <211> 85 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA coding Pancreatic Cancer RNA aptamer S68 <400> 33 ataccagctt attcaattcc tgaaagtttg gatatcttgg cgcttgacta gaaaacttga 60 aatttgtaga tagtaagtgc aatct 85 <210> 34 <211> 62 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cDNA coding Pancreatic Cancer RNA aptamer S3 <400> 34 ataccagctt attcaattct tatgttcatg ccagcgcaat tgccagatag taagtgcaat 60 ct 62 <210> 35 <211> 25 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Consensus sequence of Pancreatic cancer RNA aptamers <400> 35 agcuuauuca auurccugar dmbbb 25 <210> 36 <211> 58 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SQ2 down truncated <400> 36 auaccagcuu auucaauugc cugaaaagcu aucgcccaau ucgcagugau auccuuua 58 <210> 37 <211> 58 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SQ2 up truncated <400> 37 gccugaaaag cuaucgccca auucgcagug auauccuuua agauaguaag ugcaaucu 58 <210> 38 <211> 53 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SQ2 6-58 <400> 38 agcuuauuca auugccugaa aagcuaucgc ccaauucgca gugauauccu uua 53 <210> 39 <211> 45 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SQ2 6-50 <400> 39 agcuuauuca auugccugaa aagcuaucgc ccaauucgca gugau 45 <210> 40 <211> 50 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SQ2 1-50 <400> 40 auaccagcuu auucaauugc cugaaaagcu aucgcccaau ucgcagugau 50 <210> 41 <211> 25 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SQ2 6-30 <400> 41 agcuuauuca auugccugaa aagcu 25

Claims (23)

  1. 서열번호 14, 서열번호 15 및 서열번호 35로 표시되는 핵산서열로 구성된 군에서 선택된 어느 하나의 핵산서열 또는 그 단편을 포함하고, 췌장암 세포 또는 조직에 특이적으로 결합할 수 있는 20~100nts의 핵산 압타머:
    여기서, 상기 핵산 압타머가 DNA인 경우에는, 상기 핵산서열에서 U는 T임을 특징으로 함.
  2. 제1항에 있어서, 길이가 25~85nts임을 특징으로 하는 핵산 압타머.
  3. 제1항에 있어서, 서열번호 35로 표시되는 핵산서열은 서열번호 41로 표시되는 핵산서열임을 특징으로 하는 핵산 압타머.
  4. 제1항에 있어서, 서열번호 1 내지 13으로 표시되는 핵산서열로 구성된 군에서 선택된 어느 하나의 핵산서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산 압타머.
  5. 제1항에 있어서, 서열번호 1로 표시되는 핵산서열(SQ1)임을 특징으로 하는 핵산 압타머.
  6. 제1항에 있어서, 서열번호 2로 표시되는 핵산서열(SQ2)임을 특징으로 하는 핵산 압타머.
  7. 제1항에 있어서, 서열번호 4로 표시되는 핵산서열(SQ4)임을 특징으로 하는 핵산 압타머.
  8. 제1항에 있어서, 서열번호 36로 표시되는 핵산서열임을 특징으로 하는 핵산 압타머.
  9. 제1항에 있어서, 서열번호 38로 표시되는 핵산서열임을 특징으로 하는 핵산 압타머.
  10. 제1항에 있어서, 서열번호 39로 표시되는 핵산서열임을 특징으로 하는 핵산 압타머.
  11. 제1항에 있어서, 서열번호 40로 표시되는 핵산서열임을 특징으로 하는 핵산 압타머.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 화학적 변형을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산 압타머.
  13. 제12항에 있어서, 상기 화학적 변형은 상기 핵산 압타머에 포함되는 적어도 1종의 뉴클레오티드의 리보스의 2' 위치의 히드록실기가 수소원자, 불소원자, -O-알킬기, -O-아실기, 및 아미노기 중 어느 하나로 치환된 것임을 특징으로 하는 핵산 압타머.
  14. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 핵산 압타머 또는 이의 화학적 변형을 포함하는 핵산 압타머를 이용하는 것을 특징으로 하는 췌장암의 검출방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 핵산 압타머와 췌장 조직, 췌장 세포, 혈액, 혈청, 혈장, 타액, 객담 및 뇨 중에서 선택되는 시료와 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  16. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 핵산 압타머 또는 이의 화학적 변형을 포함하는 핵산 압타머를 함유하는 췌장암 진단용 조성물.
  17. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 핵산 압타머 또는 이의 화학적 변형을 포함하는 핵산 압타머가 고정되어 있는 췌장암 진단용 센서.
  18. 제17항의 췌장암 진단용 센서를 이용하는 것을 특징으로 하는 췌장암의 검출방법.
  19. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 핵산 압타머 또는 이의 화학적 변형을 포함하는 핵산 압타머를 함유하는 췌장암 진단용 키트.
  20. 제19항의 췌장암 진단용 키트를 이용하는 것을 특징으로 하는 췌장암의 검출방법.
  21. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 핵산 압타머 또는 이의 화학적 변형을 포함하는 핵산 압타머를 함유하는 췌장암 치료용 조성물.
  22. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 핵산 압타머 또는 이의 화학적 변형을 포함하는 핵산 압타머를 함유하는 췌장암 특이적 약물전달 조성물.
  23. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 핵산 압타머 또는 이의 화학적 변형을 포함하는 핵산 압타머를 이용한 췌장암 세포 특이적 표면 바이오마커의 검출방법.
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