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KR102325972B1 - SPP1 biomarker for predicting the response of anticancer drugs to liver cancer and use thereof - Google Patents

SPP1 biomarker for predicting the response of anticancer drugs to liver cancer and use thereof Download PDF

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KR102325972B1
KR102325972B1 KR1020200053997A KR20200053997A KR102325972B1 KR 102325972 B1 KR102325972 B1 KR 102325972B1 KR 1020200053997 A KR1020200053997 A KR 1020200053997A KR 20200053997 A KR20200053997 A KR 20200053997A KR 102325972 B1 KR102325972 B1 KR 102325972B1
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spp1
liver cancer
sorafenib
lenvatinib
predicting
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KR1020200053997A
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조효정
은정우
김순선
정재연
안혜리
윤정환
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아주대학교산학협력단
가톨릭대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an SPP1 biomarker for predicting a response to a liver cancer treatment and a use thereof. An effect of cancer associated fibroblasts (CAF) on resistance to a liver cancer targeted therapeutics is examined to find a target substance for overcoming resistance to a liver cancer targeted therapeutics and a biomarker for predicting a treatment response thereof. That is, in case of the liver cancer, an efficacy is verified as a candidate for overcoming the resistance to the liver cancer targeted therapeutics by controlling liver cancer CAF-derived SPP1, and it is confirmed whether clinical significance is exhibited as a marker for predicting a treatment response. As a result, it is highly possible that liver cancer CAF-derived SPP1 is efficiently used as a biomarker for predicting a response to a liver cancer treatment.

Description

간암 치료 반응 예측용 SPP1 바이오마커 및 이의 용도{SPP1 biomarker for predicting the response of anticancer drugs to liver cancer and use thereof}SPP1 biomarker for predicting the response of anticancer drugs to liver cancer and use thereof

본 발명은 간암 치료 반응 예측용 SPP1 바이오마커 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a SPP1 biomarker for predicting liver cancer treatment response and use thereof.

간암은 한국인에게 많이 생기는 암종 중 하나로, 2015년에는 발생률이 10만명당 남자 29.5명, 여자 8.2명으로 남성에서 4위, 여성에서 6위를 차지하였고, 사망률도 높아 2015년 전체 암사망자 중 간암이 남성에서 2위, 여성에서 3위를 차지할 만큼 예후가 나쁜 악성 종양이다.Liver cancer is one of the most common cancers in Koreans. In 2015, the incidence rate was 29.5 males and 8.2 females per 100,000, ranking 4th among males and 6th among females. It is a malignant tumor with a poor prognosis, ranking 2nd in women and 3rd in women.

최근 암의 진행 억제 및 치료 내성 극복을 위해 암세포와 더불어 종양미세환경을 이루는 주변 세포 제어의 필요성이 강조되고 있다. 간암에서도 종양미세환경이 간암 진행 및 약물 내성 발생에 중요한 역할을 한다는 연구들이 보고되고 있어, 간암 종양미세환경 제어의 필요성이 커지고 있다.Recently, the necessity of controlling the surrounding cells that form the tumor microenvironment together with cancer cells has been emphasized in order to suppress cancer progression and overcome treatment resistance. Studies have been reported that the tumor microenvironment plays an important role in liver cancer progression and drug resistance development in liver cancer, increasing the need to control the hepatocellular tumor microenvironment.

암 관련 섬유아세포 (cancer associated fibroblast; CAF)는 주로 악성 종양의 기질 생성을 담당한다. 최근 CAF가 기질 생성 뿐만 아니라, 암세포와 다양한 신호를 주고받으며 종양 촉진 및 항암제 내성 유도에 중요한 역할을 하는 것으로 보고되고 있다. Cancer associated fibroblasts (CAFs) are primarily responsible for the formation of the matrix of malignant tumors. Recently, it has been reported that CAF plays an important role in tumor promotion and anticancer drug resistance induction by exchanging various signals with cancer cells as well as in matrix generation.

간암은 만성적인 염증에 의해 섬유화가 진행된 배경에서 발생하는 악성 종양으로, 그 어떤 종양보다 암의 발생 및 진행에 CAF와 같은 기질세포의 역할이 중요할 것으로 추측되나 관련 연구 부족한 상황이다.Liver cancer is a malignant tumor that occurs in the background of fibrosis due to chronic inflammation. It is assumed that the role of stromal cells such as CAF is more important in the development and progression of cancer than any other tumor, but related studies are lacking.

한편, 진행성 간암의 치료 가이드라인에서 1차 치료로 표적치료제인 소라페닙 및 렌바티닙이 권고되고 있으나, 종양이 줄어드는 객관적 반응률은 소라페닙 3-4%, 렌바티닙 41% 정도로, 진행성 간암 환자의 상당수는 치료에 저항성을 보이고, 치료에도 불구하고 평균 6개월에서 9개월 정도의 생존율을 보인다. 이에, 진행성 간암 환자 생존율 개선을 위해, 종양미세환경 구성 세포들의 상호작용 분석에 기반 한 간암 내성 극복 전략 수립 및 간암 표적치료제 치료예측 반응 마커 발굴이 이 절실한 상황이다.Meanwhile, in the treatment guidelines for advanced liver cancer, targeted therapies, sorafenib and lenvatinib, are recommended as the first-line treatment, but the objective response rate for tumor reduction is 3-4% sorafenib and 41% lenvatinib, and patients with advanced liver cancer Many of these patients are resistant to treatment and, despite treatment, have an average survival rate of 6 to 9 months. Therefore, in order to improve the survival rate of patients with advanced liver cancer, it is urgent to establish a strategy to overcome liver cancer resistance based on the analysis of the interaction of cells constituting the tumor microenvironment and to discover response markers for predictive treatment of liver cancer targeted therapy.

R Soc Open Sci. 2018 Dec 5;5(12):181006.(2018.12.05. 공개)R Soc Open Sci. 2018 Dec 5;5(12):181006.(2018.12.05. Public)

본 발명의 목적은 SPP1 (secreted phosphoprotein 1) 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 예측용 바이오마커 조성물을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a biomarker composition for predicting liver cancer-targeted anticancer drug reactivity comprising a secreted phosphoprotein 1 (SPP1) protein or a gene encoding the same.

또한, 본 발명의 다른 목적은 SPP1의 발현수준을 측정할 수 있는 제제를 유효성분으로 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 예측용 조성물 및 이를 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 예측용 키트를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a composition for predicting liver cancer-targeted anticancer agent reactivity comprising an agent capable of measuring the expression level of SPP1 as an active ingredient, and a kit for predicting liver cancer-targeted anticancer agent reactivity including the same.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 SPP1의 발현수준을 측정하는 단계를 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 예측에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for providing information necessary for predicting liver cancer-targeted anticancer drug reactivity, including measuring the expression level of SPP1.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 SPP1 발현 또는 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 증진용 약학 조성물을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for enhancing the reactivity of a liver cancer target anticancer agent comprising an SPP1 expression or activity inhibitor as an active ingredient.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 SPP1 단백질의 발현 또는 활성 정도가 감소한 시험물질을 선별하는 단계를 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 증진제 스크리닝 방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a screening method for a liver cancer-targeted anticancer agent responsiveness enhancer comprising the step of selecting a test substance with reduced expression or activity level of SPP1 protein.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 SPP1 (secreted phosphoprotein 1) 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 예측용 바이오마커 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a biomarker composition for predicting liver cancer-targeted anticancer drug reactivity, which includes a secreted phosphoprotein 1 (SPP1) protein or a gene encoding the same.

또한, 본 발명은 SPP1의 발현수준을 측정할 수 있는 제제를 유효성분으로 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 예측용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for predicting liver cancer-targeted anticancer agent reactivity comprising an agent capable of measuring the expression level of SPP1 as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 예측용 키트를 제공한다.In addition, the present invention provides a kit for predicting liver cancer-targeted anticancer agent reactivity comprising the composition.

또한, 본 발명은 (1) 간암 환자에서 분리된 시료로부터 SPP1 유전자의 mRNA 발현 수준 또는 SPP1 단백질의 발현 수준을 측정하는 단계; (2) 상기 SPP1 유전자의 mRNA 발현 수준 또는 SPP1 단백질의 발현 수준을 대조군 시료와 비교하는 단계; 및 (3) 상기 SPP1 유전자의 mRNA 발현 수준 또는 SPP1 단백질의 발현 수준이 대조군 시료보다 높을 경우 간암 표적 항암제에 대한 반응성이 낮다고 판단하는 단계를 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 예측에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of (1) measuring the mRNA expression level of the SPP1 gene or the expression level of the SPP1 protein from a sample isolated from a liver cancer patient; (2) comparing the mRNA expression level of the SPP1 gene or the expression level of the SPP1 protein with a control sample; and (3) determining that the reactivity to the liver cancer target anticancer agent is low when the mRNA expression level of the SPP1 gene or the expression level of the SPP1 protein is higher than that of the control sample. A method of providing information necessary for predicting liver cancer target anticancer agent reactivity to provide.

또한, 본 발명은 SPP1 발현 또는 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 증진용 약학 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition for enhancing liver cancer-targeted anticancer agent responsiveness comprising an SPP1 expression or activity inhibitor as an active ingredient.

또한, 본 발명은 (1) 간암세포에 시험물질을 접촉시키는 단계; (2) 상기 시험물질을 접촉한 간암세포에서 SPP1 단백질의 발현 또는 활성 정도를 측정하는 단계; 및 (3) 대조군 시료와 비교하여 상기 SPP1 단백질의 발현 또는 활성 정도가 감소한 시험물질을 선별하는 단계를 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 증진제 스크리닝 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of (1) contacting a test substance with liver cancer cells; (2) measuring the level of expression or activity of SPP1 protein in liver cancer cells contacted with the test substance; and (3) selecting a test substance having a reduced level of expression or activity of the SPP1 protein as compared to a control sample.

본 발명은 간암 치료 반응 예측용 SPP1 바이오마커 및 이의 용도에 관한 것으로서, 간암 표적 치료제 내성에 간암 섬유아세포 (cancer associated fibroblast; CAF)가 미치는 영향을 규명하고, CAF 유전체 분석을 통해 간암 표적치료제 내성 극복을 위한 타겟 물질 및 치료반응 예측 바이오마커를 발굴하였다. 즉, 간암에서 간암 CAF 유래 SPP1의 제어를 통해 표적치료제 내성 극복 후보로서의 유효성을 검증하고, 치료 반응 예측 마커로서 임상적 유의성을 보이는지 확인하였다. 그 결과, 간암 CAF 유래 SPP1은 간암 치료 반응 예측을 위한 바이오마커로 유용하게 활용될 가능성이 매우 높다.The present invention relates to a SPP1 biomarker for predicting liver cancer treatment response and its use, by elucidating the effect of cancer associated fibroblasts (CAF) on resistance to a targeted treatment for liver cancer, and overcoming resistance to a targeted treatment for liver cancer through CAF genome analysis We discovered target materials and biomarkers for predicting treatment response for That is, the efficacy of SPP1 derived from hepatocarcinoma CAF in liver cancer was verified as a candidate for overcoming target therapy resistance, and clinical significance was confirmed as a therapeutic response predictive marker. As a result, SPP1 derived from liver cancer CAF is highly likely to be usefully utilized as a biomarker for predicting liver cancer treatment response.

도 1은 광학현미경(200×) 관찰 결과를 나타낸다. NF, PAF, CAF의 형태학적 차이점을 확인하였다. CAF가 NF, PAF에 비해 더 크고 넓적한 형태학적 특징을 보인다.
도 2는 간암 CAF 마커를 확인한 결과를 나타낸다. EMT 관련 섬유아세포 마커인 FSP-1이 PAF에 비해 30배 가까이 증가되어 있는 것을 확인하였다.
도 3은 Huh7, Hep3B에 NF/PAF/CAF CM을 처리한 결과를 나타낸다. CAF CM 처리시에만 세포 성장이 증가하였다.
도 4는 Huh7, Hep3B에 NF/PAF/CAF CM을 처리한 결과를 나타낸다. CAF CM 처리시 소라페닙/렌바티닙 내성이 유도되었다.
도 5A는 연구 흐름도를 나타낸다. 도 5B는 NF, PAF, CAF 순으로 증가하는 유전자의 NF, PAF, CAF 발현을 비교한 결과를 나타낸다. 도 5C는 CAF 특이적으로 과발현된 유전자의 GSEA 분석 결과를 나타낸다. EMT 및 KRAS 신호전달과 연관성이 높은 것을 확인하였다. 도 5D는 CAF 유래 후보 물질 선정 과정을 나타낸다.
도 6은 CM SPP1의 웨스턴 블랏(Western blot) 결과를 나타낸다.
도 7은 CAF 동시 배양으로 획득된 소라페닙/렌바티닙 내성이 SPP1 차단 펩타이드 투여시 극복됨을 나타내는 결과이다. A. 세포 성장, B. 세포 생존능, C. BrdU 세포 증식, D. Caspase 3/7 활성.
도 8은 BIOSTORM study 데이터를 이용하여, 소라페닙 반응 여부에 따라 SPP1 발현 여부에 차이를 보이는지 비교한 결과를 나타낸다. 소라페닙 비반응군 (SOR_NR)에서 SPP1 발현이 통계적으로 유의하게 더 높게 발현되는 것을 확인하였다.
1 shows the results of observation under an optical microscope (200×). Morphological differences between NF, PAF and CAF were confirmed. CAF shows larger and broader morphological features than NF and PAF.
2 shows the results of confirming the liver cancer CAF marker. It was confirmed that FSP-1, an EMT-related fibroblast marker, was increased nearly 30-fold compared to PAF.
Figure 3 shows the results of processing Huh7, Hep3B NF / PAF / CAF CM. Cell growth was increased only upon CAF CM treatment.
Figure 4 shows the results of processing Huh7, Hep3B NF / PAF / CAF CM. Sorafenib/lenvatinib resistance was induced upon CAF CM treatment.
5A shows a study flow diagram. Figure 5B shows the results of comparing NF, PAF, CAF expression of genes that increase in the order of NF, PAF, CAF. 5C shows the results of GSEA analysis of CAF-specific overexpressed genes. It was confirmed that the correlation with EMT and KRAS signaling is high. 5D shows the CAF-derived candidate material selection process.
6 shows the Western blot results of CM SPP1.
7 is a result showing that the sorafenib/lenvatinib resistance acquired by CAF co-culture is overcome when the SPP1 blocking peptide is administered. A. Cell growth, B. Cell viability, C. BrdU cell proliferation, D. Caspase 3/7 activity.
FIG. 8 shows the results of comparing whether there is a difference in SPP1 expression depending on whether or not a sorafenib response is performed using the BIOSTORM study data. It was confirmed that the expression of SPP1 was statistically significantly higher in the sorafenib non-responder group (SOR_NR).

본 발명은 SPP1 (secreted phosphoprotein 1) 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 예측용 바이오마커 조성물을 제공한다.The present invention provides a biomarker composition for predicting liver cancer-targeted anticancer drug reactivity, comprising a secreted phosphoprotein 1 (SPP1) protein or a gene encoding the same.

바람직하게는, 상기 SPP1 단백질은 간암 관련 섬유아세포 (cancer associated fibroblast; CAF) 유래일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Preferably, the SPP1 protein may be derived from cancer associated fibroblast (CAF), but is not limited thereto.

바람직하게는, 상기 간암 표적 항암제는 소라페닙 또는 렌바티닙일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Preferably, the liver cancer-targeting anticancer agent may be sorafenib or lenvatinib, but is not limited thereto.

본 발명의 "SPP1 (secreted phosphoprotein 1)"는 NCBI accession no. NM_001040058.2 또는 NP_001035147.1 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다."SPP1 (secreted phosphoprotein 1)" of the present invention is NCBI accession no. It may be NM_001040058.2 or NP_001035147.1, but is not limited thereto.

본 발명에서 "예측"은 대상 환자가 약물 또는 약물 세트에 대해 유리하게 또는 불리하게 반응할 가능성을 지칭하는데 사용된다. 한 실시양태에서, 예측은 이러한 반응의 정도에 관한 것이다. 예컨대, 예측은 환자가 처치 후, 예를 들어 특정한 치료제의 처치 및/또는 초발성 종양의 수술적 제거 및/또는 특정 기간 동안의 화학요법 후에 암 재발 없이 생존할 지의 여부 및/또는 그러할 확률에 관한 것이다. 본 발명의 예측은 간암 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 것인지 또는 치료적 처치 후에 환자의 장기 생존이 가능한 지의 여부를 예측하는데 있어서 유용한 도구이다.As used herein, "prediction" is used to refer to the likelihood that a subject patient will respond favorably or unfavorably to a drug or set of drugs. In one embodiment, the prediction relates to the extent of such a response. For example, the prediction relates to whether and/or the probability that a patient will survive cancer recurrence-free after treatment, e.g., after treatment with certain therapeutic agents and/or surgical removal of the primary tumor and/or chemotherapy for a certain period of time . The predictions of the present invention can be used clinically to determine treatment by selecting the most appropriate treatment modality for liver cancer patients. The prediction of the present invention is whether a patient will respond favorably to a therapeutic treatment, e.g., a given therapeutic treatment, e.g., administration of a given therapeutic agent or combination, surgical intervention, chemotherapy, etc., or whether long-term survival of the patient is possible after the therapeutic treatment. It is a useful tool for predicting whether

본 발명에서, "항암제 반응성 예측"이란 환자가 항암제 치료에 대해 선호적으로 또는 비선호적으로 반응할지 여부를 예측하는 것, 또는 항암제 내성의 위험성을 예측하는 것을 의미한다. 따라서, 본 발명에 따라 치료 개시 전에 효과를 기대할 수 있는 환자 (반응자)와, 효과를 기대할 수 없는 환자 (무반응자)를 예측할 수 있으면, 유효성과 안전성이 높은 화학 요법이 실현될 수 있다. 또한, 본 발명의 예측 방법은 간암 발병 환자에 대한 가장 적절한 치료 방식을 선택함으로써 치료 결정을 하기 위해 임상적으로 사용될 수 있다.In the present invention, "prediction of anticancer drug responsiveness" means predicting whether a patient will respond favorably or unfavorably to anticancer drug treatment, or predicting the risk of anticancer drug resistance. Therefore, according to the present invention, if the patient (responder) who can expect an effect and the patient who cannot expect the effect (non-responder) can be predicted before the start of treatment according to the present invention, chemotherapy with high efficacy and safety can be realized. In addition, the predictive method of the present invention can be used clinically to make a treatment decision by selecting the most appropriate treatment method for a patient with liver cancer.

또한, 본 발명은 SPP1의 발현수준을 측정할 수 있는 제제를 유효성분으로 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 예측용 조성물을 제공한다. In addition, the present invention provides a composition for predicting liver cancer-targeted anticancer agent reactivity comprising an agent capable of measuring the expression level of SPP1 as an active ingredient.

상세하게는, 상기 SPP1의 발현 수준을 측정할 수 있는 제제는 상기 SPP1 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머 또는 프로브, 상기 SPP1 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 펩타이드, 앱타머 또는 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specifically, the agent capable of measuring the expression level of SPP1 may be a primer or probe that specifically binds to the SPP1 gene, an antibody, peptide, aptamer or compound that specifically binds to the SPP1 protein, The present invention is not limited thereto.

바람직하게는, 상기 SPP1은 간암 CAF 유래일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Preferably, the SPP1 may be derived from liver cancer CAF, but is not limited thereto.

바람직하게는, 상기 간암 표적 항암제는 소라페닙 또는 렌바티닙일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Preferably, the liver cancer-targeting anticancer agent may be sorafenib or lenvatinib, but is not limited thereto.

또한, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 예측용 키트를 제공한다.In addition, the present invention provides a kit for predicting liver cancer-targeted anticancer agent reactivity comprising the composition.

본 명세서에서 용어 "프라이머"는 짧은 자유 3-말단 수산화기(free 3' hydroxyl group)를 가지는 핵산 서열로 상보적인 템플레이트(template)와 염기쌍을 형성할 수 있고 템플레이트 가닥 복사를 위한 시작 지점으로서 작용하는 짧은 핵산 서열을 말한다. 프라이머는 적절한 완충용액 및 온도에서 중합반응을 위한 시약(즉, DNA 폴리머라제 또는 역전사효소) 및 상이한 4 가지의 뉴클레오사이드 트리포스페이트의 존재하에서 DNA 합성을 개시할 수 있다. PCR 조건, 센스 및 안티센스 프라이머의 길이는 당업계에 공지된 기술에 따라 적절히 선택될 수 있다.As used herein, the term "primer" refers to a nucleic acid sequence having a short free 3' hydroxyl group, capable of base pairing with a complementary template and serving as a starting point for template strand copying. nucleic acid sequence. The primer is capable of initiating DNA synthesis in the presence of a reagent for polymerization (ie, DNA polymerase or reverse transcriptase) and four different nucleoside triphosphates in an appropriate buffer and temperature. PCR conditions and lengths of sense and antisense primers may be appropriately selected according to techniques known in the art.

본 명세서에서 용어 "프로브"는 mRNA외 특이적으로 결합을 이룰 수 있는 짧게는 수 염기 내지 길게는 수백 염기에 해당하는 RNA 또는 DNA 등의 핵산 단편을 의미하며 라벨링되어 있어서 특정 mRNA의 존재 유무, 발현양을 확인할 수 있다. 프로브는 올리고뉴클레오타이드(oligonucleotide) 프로브, 단쇄 DNA(single strand DNA) 프로브, 이중쇄DNA(double strand DNA)프로브, RNA 프로브 등의 형태로 제작될 수 있다. 적절한 프로브의 선택 및 혼성화 조건은 당해 기술 분야에 공지된 기술에 따라 적절히 선택할 수 있다.As used herein, the term "probe" refers to a nucleic acid fragment such as RNA or DNA corresponding to several bases to several hundred bases in length that can be specifically bound to mRNA, and is labeled to determine the presence or absence of a specific mRNA, expression quantity can be checked. The probe may be manufactured in the form of an oligonucleotide probe, a single-stranded DNA probe, a double-stranded DNA probe, an RNA probe, or the like. Suitable probe selection and hybridization conditions can be appropriately selected according to techniques known in the art.

본 명세서에서 용어 "항체"는 당해 기술분야에 공지된 용어로서 항원성 부위에 대하여 지시되는 특이적인 면역 글로불린을 의미한다. 본 발명에서의 항체는 본 발명의 SPP1에 대해 특이적으로 결합하는 항체를 의미하며, 당해 기술분야의 통상적인 방법에 따라 항체를 제조할 수 있다. 상기 항체의 형태는 폴리클로날 항체 또는 모노클로날 항체를 포함하며, 모든 면역글로불린 항체가 포함된다. 상기 항체는 2개의 전체 길이의 경쇄 및 2개의 전체 길이의 중쇄를 갖는 완전한 형태를 의미한다. 또한, 상기 항체는 인간화 항체 등의 특수 항체도 포함된다.As used herein, the term “antibody” is a term known in the art and refers to a specific immunoglobulin directed against an antigenic site. The antibody in the present invention refers to an antibody that specifically binds to SPP1 of the present invention, and the antibody can be prepared according to a conventional method in the art. The form of the antibody includes a polyclonal antibody or a monoclonal antibody, and all immunoglobulin antibodies are included. The antibody refers to a complete form having two full-length light chains and two full-length heavy chains. Moreover, the said antibody also includes special antibodies, such as a humanized antibody.

본 명세서에서 용어 "펩타이드"는 표적 물질에 대한 결합력 높은 장점이 있으며, 열/화학 처리시에도 변성이 일어나지 않는다. 또한, 분자 크기가 작기 때문에 다른 단백질에 붙여서 융합 단백질로의 이용이 가능하다. 구체적으로 고분자 단백질 체인에 붙여서 이용이 가능하므로 진단키트 및 약물전달 물질로 이용될 수 있다.As used herein, the term "peptide" has an advantage of high binding strength to a target material, and no denaturation occurs even during heat/chemical treatment. In addition, since the molecular size is small, it can be attached to other proteins and used as a fusion protein. Specifically, it can be used as a diagnostic kit and drug delivery material because it can be used by attaching it to a polymer protein chain.

본 명세서에서 용어 "앱타머(aptamer)"란, 그 자체로 안정된 삼차 구조를 가지면서 표적 분자에 높은 친화성과 특이성으로 결합할 수 있는 특징을 가진 특별한 종류의 단일가닥 핵산(DNA, RNA 또는 변형핵산)으로 구성된 폴리뉴클레오티드의 일종을 의미한다. 상술한 바와 같이, 앱타머는 항체와 동일하게 항원성 물질에 특이적으로 결합할 수 있으면서도, 단백질보다 안정성이 높고, 구조가 간단하며, 합성이 용이한 폴리뉴클레오티드로 구성되어 있으므로, 항체를 대체하여 사용될 수 있다.As used herein, the term "aptamer" refers to a special kind of single-stranded nucleic acid (DNA, RNA or modified nucleic acid) having a stable tertiary structure and binding to a target molecule with high affinity and specificity. ) means a kind of polynucleotide composed of As described above, the aptamer can specifically bind to an antigenic substance in the same way as an antibody, but has higher stability than a protein, has a simple structure, and is composed of a polynucleotide that is easy to synthesize, so it can be used as an alternative to an antibody. can

또한, 본 발명은 (1) 간암 환자에서 분리된 시료로부터 SPP1 유전자의 mRNA 발현 수준 또는 SPP1 단백질의 발현 수준을 측정하는 단계; (2) 상기 SPP1 유전자의 mRNA 발현 수준 또는 SPP1 단백질의 발현 수준을 대조군 시료와 비교하는 단계; 및 (3) 상기 SPP1 유전자의 mRNA 발현 수준 또는 SPP1 단백질의 발현 수준이 대조군 시료보다 높을 경우 간암 표적 항암제에 대한 반응성이 낮다고 판단하는 단계를 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 예측에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of (1) measuring the mRNA expression level of the SPP1 gene or the expression level of the SPP1 protein from a sample isolated from a liver cancer patient; (2) comparing the mRNA expression level of the SPP1 gene or the expression level of the SPP1 protein with a control sample; and (3) determining that the reactivity to the liver cancer target anticancer agent is low when the mRNA expression level of the SPP1 gene or the expression level of the SPP1 protein is higher than that of the control sample. A method of providing information necessary for predicting liver cancer target anticancer agent reactivity to provide.

바람직하게는, 상기 간암 표적 항암제는 소라페닙 또는 렌바티닙일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Preferably, the liver cancer-targeting anticancer agent may be sorafenib or lenvatinib, but is not limited thereto.

상세하게는, 상기 mRNA 발현 수준을 측정하는 방법은 RT-PCR, 경쟁적 RT-PCR(Competitive RT-PCR), 실시간 RT-PCR (Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블랏팅 (Northern blotting) 및 DNA 칩을 이용하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.Specifically, the method for measuring the mRNA expression level is RT-PCR, competitive RT-PCR (Competitive RT-PCR), real-time RT-PCR (Real-time RT-PCR), RNase protection assay (RPA; RNase protection assay) ), Northern blotting and DNA chips are used, but are not limited thereto.

상세하게는, 상기 단백질 발현 수준을 측정하는 방법은 웨스턴 블랏, ELISA(enzyme linked immunosorbent asay), 방사선면역분석(Radioimmunoassay; RIA), 방사면역확산법(radioimmunodiffusion), 오우크테로니(Ouchterlony) 면역 확산법, 로케이트(rocket) 면역전기영동, 조직면역염색, 면역침전 분석법(Immunoprecipitation assay), 보체고정분석법 (Complement Fixation Assay), FACS 및 단백질 칩을 이용하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.Specifically, the method for measuring the protein expression level is Western blot, ELISA (enzyme linked immunosorbent asay), radioimmunoassay (RIA), radioimmunodiffusion, Ouchterlony immune diffusion method, Rocket immunoelectrophoresis, tissue immunostaining, immunoprecipitation assay, Complement Fixation Assay, FACS and protein chip are used, but are not limited thereto.

본 명세서에서 용어 "간암 환자에서 분리된 시료"란 간암 표적 항암제 반응성 예측용 바이오마커인 상기 SPP1 유전자 또는 SPP1 단백질의 발현 수준에 있어서, 대조군과 차이가 나는 조직, 세포, 전혈, 혈청, 혈장, 타액, 객담, 뇌척수액, 또는 뇨와 같은 시료를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 상기 시료는 간암 조직일 수 있다.As used herein, the term "a sample isolated from a liver cancer patient" refers to a tissue, cell, whole blood, serum, plasma, saliva that is different from the control in the expression level of the SPP1 gene or SPP1 protein, which is a biomarker for predicting liver cancer target anticancer drug reactivity. , sputum, cerebrospinal fluid, or samples such as urine. Preferably, the sample may be liver cancer tissue.

또한, 본 발명은 SPP1 발현 또는 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 증진용 약학 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition for enhancing liver cancer-targeted anticancer agent responsiveness comprising an SPP1 expression or activity inhibitor as an active ingredient.

상세하게는, 상기 SPP1 발현 억제제는 SPP1 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 안티센스 뉴클레오타이드, 작은 간섭 RNA(small interfering RNA; siRNA) 및 짧은 헤어핀 RNA(short hairpin RNA; shRNA)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있고, 상기 SPP1 활성 억제제는 SPP1 단백질에 특이적으로 결합하는 저분자 화합물, 펩티드, 펩티드 미메틱스, 앱타머, 항체 및 천연물로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specifically, the SPP1 expression inhibitor is any one selected from the group consisting of antisense nucleotides complementary to the mRNA of the SPP1 gene, small interfering RNA (siRNA) and short hairpin RNA (shRNA). may be, and the SPP1 activity inhibitor may be any one selected from the group consisting of a small molecule compound that specifically binds to the SPP1 protein, a peptide, a peptide mimetics, an aptamer, an antibody, and a natural product, but is not limited thereto.

바람직하게는, 상기 간암 표적 항암제는 소라페닙 또는 렌바티닙일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Preferably, the liver cancer-targeting anticancer agent may be sorafenib or lenvatinib, but is not limited thereto.

본 발명의 약학 조성물은 화학물질, 뉴클레오타이드, 안티센스, siRNA 올리고뉴클레오타이드 및 천연물 추출물을 유효성분으로 포함할 수 있다. 본 발명의 약학 조성물 또는 복합 제제는 유효 성분 이외에 약제학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 보조제를 사용하여 제조될 수 있으며, 상기 보조제로는 부형제, 붕해제, 감미제, 결합제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제 또는 향미제 등의 가용화제를 사용할 수 있다. 본 발명의 약학 조성물은 투여를 위해서 유효 성분 이외에 추가로 약제학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 약학 조성물로 바람직하게 제제화할 수 있다. 액상 용액으로 제제화되는 조성물에 있어서 허용 가능한 약제학적 담체로는, 멸균 및 생체에 적합한 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention may include chemicals, nucleotides, antisense, siRNA oligonucleotides, and natural extracts as active ingredients. The pharmaceutical composition or combination formulation of the present invention may be prepared using pharmaceutically suitable and physiologically acceptable adjuvants in addition to the active ingredient, and the adjuvants include excipients, disintegrants, sweeteners, binders, coating agents, swelling agents, lubricants , a solubilizing agent such as a lubricant or flavoring agent may be used. The pharmaceutical composition of the present invention may be preferably formulated into a pharmaceutical composition including one or more pharmaceutically acceptable carriers in addition to the active ingredient for administration. In the composition formulated as a liquid solution, acceptable pharmaceutical carriers are sterile and biocompatible, and include saline, sterile water, Ringer's solution, buffered saline, albumin injection, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, ethanol and One or more of these components may be mixed and used, and other conventional additives such as antioxidants, buffers, and bacteriostats may be added as needed. In addition, diluents, dispersants, surfactants, binders and lubricants may be additionally added to form an injectable formulation such as an aqueous solution, suspension, emulsion, etc., pill, capsule, granule or tablet.

본 발명의 약학 조성물의 약제 제제 형태는 과립제, 산제, 피복정, 정제, 캡슐제, 좌제, 시럽, 즙, 현탁제, 유제, 점적제 또는 주사 가능한 액제 및 활성 화합물의 서방출형 제제 등이 될 수 있다. 본 발명의 약학 조성물은 정맥내, 동맥내, 복강내, 근육내, 동맥내, 복강내, 흉골내, 경피, 비측내, 흡입, 국소, 직장, 경구, 안구내 또는 피내 경로를 통해 통상적인 방식으로 투여할 수 있다. 본 발명의 약학 조성물의 유효성분의 유효량은 질환의 예방 또는 치료 시 요구되는 양을 의미한다. 따라서, 질환의 종류, 질환의 중증도, 조성물에 함유된 유효 성분 및 다른 성분의 종류 및 함량, 제형의 종류 및 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자에 따라 조절될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 예컨대, 성인의 경우, 1일 1회 내지 수회 투여시, 본 발명의 조성물은 1일 1회 내지 수회 투여 시, 화합물일 경우 0.1 ng/kg 내지 10 g/kg, 폴리펩타이드, 단백질 또는 항체일 경우 0.1 ng/kg 내지 10 g/kg, 안티센스 뉴클레오타이드, siRNA, shRNAi, miRNA일 경우 0.01 ng/kg 내지 10 g/kg의 용량으로 투여할 수 있다.The pharmaceutical formulation of the pharmaceutical composition of the present invention may be granules, powders, coated tablets, tablets, capsules, suppositories, syrups, juices, suspensions, emulsions, drops or injectable solutions, sustained-release formulations of the active compound, etc. can The pharmaceutical composition of the present invention may be administered in a conventional manner via intravenous, intraarterial, intraperitoneal, intramuscular, intraarterial, intraperitoneal, intrasternal, transdermal, intranasal, inhalational, topical, rectal, oral, intraocular or intradermal routes. can be administered as The effective amount of the active ingredient of the pharmaceutical composition of the present invention means an amount required for the prevention or treatment of diseases. Therefore, the type of disease, the severity of the disease, the type and content of the active ingredient and other ingredients contained in the composition, the type of formulation and the age, weight, general health status, sex and diet of the patient, administration time, administration route and composition It can be adjusted according to various factors including secretion rate, duration of treatment, and drugs used at the same time. Although not limited thereto, for example, in the case of an adult, when administered once to several times a day, the composition of the present invention is administered once to several times a day, in the case of a compound, 0.1 ng/kg to 10 g/kg, polypeptide , in the case of protein or antibody, 0.1 ng/kg to 10 g/kg, antisense nucleotide, siRNA, shRNAi, or miRNA, it may be administered at a dose of 0.01 ng/kg to 10 g/kg.

또한, 본 발명은 (1) 간암세포에 시험물질을 접촉시키는 단계; (2) 상기 시험물질을 접촉한 간암세포에서 SPP1 단백질의 발현 또는 활성 정도를 측정하는 단계; 및 (3) 대조군 시료와 비교하여 상기 SPP1 단백질의 발현 또는 활성 정도가 감소한 시험물질을 선별하는 단계를 포함하는 간암 표적 항암제 반응성 증진제 스크리닝 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of (1) contacting a test substance with liver cancer cells; (2) measuring the level of expression or activity of SPP1 protein in liver cancer cells contacted with the test substance; and (3) selecting a test substance having a reduced level of expression or activity of the SPP1 protein as compared to a control sample.

바람직하게는, 상기 간암 표적 항암제는 소라페닙 또는 렌바티닙일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Preferably, the liver cancer-targeting anticancer agent may be sorafenib or lenvatinib, but is not limited thereto.

본 발명의 스크리닝 방법을 언급하면서 사용되는 용어 "시험물질"은 유전자의 발현량에 영향을 미치거나, 단백질의 발현 또는 활성에 영향을 미치는지 여부를 검사하기 위하여 스크리닝에서 이용되는 미지의 후보 물질을 의미한다. 상기 시료는 화학물질, 뉴클레오타이드, 안티센스-RNA, siRNA(small interference RNA) 및 천연물 추출물을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.The term "test substance" used while referring to the screening method of the present invention refers to an unknown candidate substance used in screening to test whether it affects the expression level of a gene or affects the expression or activity of a protein do. The sample includes, but is not limited to, chemicals, nucleotides, antisense-RNA, small interference RNA (siRNA), and natural product extracts.

이하에서는, 본 발명을 한정하지 않는 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명의 하기 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다. Hereinafter, the present invention will be described in detail according to non-limiting examples. Of course, the following examples of the present invention are not intended to limit or limit the scope of the present invention only to embody the present invention. Accordingly, what can be easily inferred by an expert in the technical field to which the present invention pertains from the detailed description and examples of the present invention is construed as belonging to the scope of the present invention.

<< 실시예Example 1> 간암 1> Liver cancer CAF의CAF's 특징과 간암 세포에 미치는 영향 Characteristics and effects on liver cancer cells

간암 환자의 간암 조직으로부터 간암 CAF 세포주/간암 주변 조직 섬유아세포 (paracancer associated fibroblast: PAF) 세포주, 비간암 환자의 정상 간조직 섬유아세포 (normal fibroblast: NF) 세포주의 1차 배양에 성공하였다.The primary culture of a liver cancer CAF cell line/paracancer associated fibroblast (PAF) cell line and a normal liver tissue fibroblast (NF) cell line from a non-liver cancer patient was successful from liver cancer tissue of a liver cancer patient.

이에 따라, CAF/PAF/NF의 기본 특성을 확인하였다. 형태학적 관찰에서 간암 CAF가 NF, PAF에 비해 더 크고 넓적한 모양을 보였다(도 1). CAF 마커 확인을 위해 시행한 RT-PCR에서 활성화된 근섬유아세포 (myofibroblast) 마커인 a-SMA/FAP 보다 상피중간엽전이 (epithelial-mesenchymal-transition; EMT) 과정에서 유래하는 섬유아세포 마커인 FSP-1이 PAF에 비해 CAF에서 30배 가량 과발현되는 것을 확인하였다(도 2). Accordingly, the basic characteristics of CAF/PAF/NF were confirmed. In morphological observation, liver cancer CAF showed a larger and broader shape than NF and PAF (FIG. 1). FSP-1, a fibroblast marker derived from epithelial-mesenchymal-transition (EMT), rather than a-SMA/FAP, an activated myofibroblast marker, in RT-PCR performed to confirm the CAF marker. It was confirmed that the CAF was overexpressed by about 30 times compared to the PAF (FIG. 2).

NF/PAF/CAF 조건배지 (conditioned media; CM)를 간암세포주 Hep3B, Huh-7에 처리하였다. CAF 배양액 처리 시 종양세포 성장이 유의하게 증가하였다(도 3). CAF 배양액을 처리시 간암세포주에서 소라페닙, 렌바티닙 내성이 유도되었다(도 4).NF/PAF/CAF conditioned media (CM) was treated with hepatocellular carcinoma cell lines Hep3B and Huh-7. Tumor cell growth was significantly increased during CAF culture treatment (FIG. 3). Sorafenib and lenvatinib resistance was induced in liver cancer cell lines when the CAF culture medium was treated ( FIG. 4 ).

<< 실시예Example 2> 2> CAFCAF 유래 표적치료제 내성 유발 유전자 선정 및 시험관 내(in vitro) 검증 Selection of genes that induce resistance to derived targeted therapeutics and verification in vitro

간암 진행 및 표적치료제 내성 발생에 영향을 미치는 CAF 특이적인 유전자 발현 양상 확인을 위해, 1차 배양에 성공한 9쌍의 CAF, PAF (총 18개 세포주) 및 2개의 NF, 1개의 간성상세포 (hepatic stellate cell; HSC)에 대해 전사체 시퀀싱 (whole transciptome sequencing: WTS) 및 분석을 진행하였다(도 5A).To confirm the CAF-specific gene expression pattern that affects the progression of liver cancer and the development of resistance to targeted drugs, 9 pairs of CAFs, PAFs (total 18 cell lines) and 2 NFs, 1 hepatic stellate (hepatic) cells that were successful in primary culture Whole transciptome sequencing (WTS) and analysis were performed on stellate cells (HSCs) ( FIG. 5A ).

NF→PAF→CAF로 진행과정에 따라 발현 증가를 보이는 유전자 클러스터(cluster) 790개를 확인하였다(도 5B).790 gene clusters showing an increase in expression according to the progress of NF→PAF→CAF were identified (FIG. 5B).

CAF 특이적으로 과발현 유전자 중 성장인자 (growth factor) 또는 사이토카인 (cytokine)에 해당되는 9개 유전자를 선정하였다(도 5D).Among the CAF-specific overexpressed genes, nine genes corresponding to growth factors or cytokines were selected ( FIG. 5D ).

9개의 후보 유전자 중 가장 높은 배수로 CAF 과발현을 보이는 SPP1을 선정하였고, CAF/PAF/NF CM에서 SPP1 발현 확인하였다. CAF CM에서 SPP1 발현이 가장 높은 것을 확인하였다(도 6).Among the nine candidate genes, SPP1 showing CAF overexpression with the highest fold was selected, and SPP1 expression was confirmed in CAF/PAF/NF CM. It was confirmed that the highest expression of SPP1 in CAF CM (FIG. 6).

<< 실시예Example 3> 3> CAFCAF 유래 origin SPP1의of SPP1 표적치료제 내성 유발 효과의 시험관 내(in vitro) 검증 In vitro verification of the effect of inducing resistance to targeted therapeutics

간암 세포/CAF 동시 배양시, 소라페닙/렌바티닙 내성을 획득하였다. SPP1 차단 펩타이드 투여 시, CAF CM으로 획득된 내성이 극복됨을 확인함으로써, CAF 유래 SPP1이 간암세포의 소라페닙/렌바티닙 내성 획득에 중요한 역할을 한다는 것을 시험관 내(in vitro) 실험을 통해 증명하였다(도 7).Upon co-culture of liver cancer cells/CAF, sorafenib/lenvatinib resistance was acquired. By confirming that the resistance acquired by CAF CM was overcome when the SPP1-blocking peptide was administered, it was demonstrated through an in vitro experiment that CAF-derived SPP1 plays an important role in acquiring sorafenib/lenvatinib resistance in liver cancer cells. (Fig. 7).

<< 실시예Example 4> 표적치료제 치료반응 예측 인자로서의 4> Target therapy as a predictor of therapeutic response SPP1SPP1 유의성 valence

본 발명자들은 SPP1 과발현 여부에 따라 표적 치료제 치료 반응이 달라지는지 확인하기 위하여, 공공 오믹스 데이터를 이용하여 분석을 진행하였다. The present inventors performed an analysis using public omics data in order to determine whether the response to a target therapeutic agent is different depending on whether SPP1 is overexpressed or not.

분석 대상은 다음과 같다. 면역증강제 치료 (adjuvant therapy)로 소라페닙과 위약의 효과를 보기 위한 STORM 3상 연구에서 바이오마커 스터디로 함께 진행한 BIOSTORM study에 등록된 67명의 환자를 분석하였다. 67명의 환자는 소라페닙 시행 전 간암 조직 획득하여 조직 마이크로어레이 (tissue microarray) 시행한 환자이다.The subjects of analysis are as follows. In the STORM phase 3 study to see the effect of sorafenib and placebo as adjuvant therapy, 67 patients enrolled in the BIOSTORM study conducted together as a biomarker study were analyzed. 67 patients were obtained from liver cancer before sorafenib and were subjected to tissue microarray.

분석 방법은 다음과 같다. 소라페닙 반응 여부에 따라 소라페닙 반응군(sorafenib responder) (Sor_R, n=21), 소라페닙 비반응군(sorafenib non-responder) (Sor_NR, n=46)으로 나눈 두 군 사이의 SPP1 발현을 비교하였다. The analysis method is as follows. Comparison of SPP1 expression between two groups divided into a sorafenib responder (Sor_R, n=21) and a sorafenib non-responder (Sor_NR, n=46) according to the response to sorafenib. did.

분석 결과는 다음과 같다. 2개의 SPP1 탐침(probe)에 대해 분석을 진행하였다. 두 개의 탐침 모두에서 Sor_NR 에서 통계적으로 유의하게 SPP1 의 발현이 증가 되어 있음을 확인하였다. 본 분석을 통해 SPP1은 내성 극복 타겟으로서의 역할 뿐 아니라, 소라페닙 치료 반응 예측 바이오마커로서 임상적 유의성을 보이는 것을 확인하였다(도 8).The analysis results are as follows. Analysis was performed on two SPP1 probes. It was confirmed that the expression of SPP1 was statistically significantly increased in Sor_NR in both probes. Through this analysis, it was confirmed that SPP1 not only serves as a resistance overcoming target, but also shows clinical significance as a biomarker for predicting response to sorafenib treatment ( FIG. 8 ).

Claims (17)

SPP1 (secreted phosphoprotein 1) 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는 간암 표적 항암제인 소라페닙 또는 렌바티닙 반응성 예측용 바이오마커 조성물.A biomarker composition for predicting responsiveness of sorafenib or lenvatinib, which is a liver cancer-targeted anticancer drug, comprising a secreted phosphoprotein 1 (SPP1) protein or a gene encoding the protein. 제1항에 있어서, 상기 SPP1 단백질은 간암 관련 섬유아세포 (cancer associated fibroblast; CAF) 유래인 것을 특징으로 하는 간암 표적 항암제인 소라페닙 또는 렌바티닙 반응성 예측용 바이오마커 조성물.The biomarker composition according to claim 1, wherein the SPP1 protein is derived from cancer associated fibroblasts (CAF). 삭제delete SPP1의 발현수준을 측정할 수 있는 제제를 유효성분으로 포함하는 간암 표적 항암제인 소라페닙 또는 렌바티닙 반응성 예측용 조성물.A composition for predicting the reactivity of sorafenib or lenvatinib, a liver cancer-targeted anticancer agent, comprising an agent capable of measuring the expression level of SPP1 as an active ingredient. 제4항에 있어서, 상기 SPP1의 발현 수준을 측정할 수 있는 제제는 상기 SPP1 유전자에 특이적으로 결합하는 프라이머 또는 프로브, 상기 SPP1 단백질에 특이적으로 결합하는 항체, 펩타이드, 앱타머 또는 화합물인 것을 특징으로 하는 간암 표적 항암제인 소라페닙 또는 렌바티닙 반응성 예측용 조성물.The method of claim 4, wherein the agent capable of measuring the expression level of SPP1 is a primer or probe that specifically binds to the SPP1 gene, an antibody, peptide, aptamer or compound that specifically binds to the SPP1 protein. A composition for predicting the reactivity of sorafenib or lenvatinib, which is a liver cancer-targeted anticancer agent. 제4항에 있어서, 상기 SPP1은 간암 CAF 유래인 것을 특징으로 하는 간암 표적 항암제인 소라페닙 또는 렌바티닙 반응성 예측용 조성물.The composition for predicting the reactivity of sorafenib or lenvatinib, which is a liver cancer-targeted anticancer agent according to claim 4, wherein the SPP1 is derived from liver cancer CAF. 삭제delete 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 간암 표적 항암제인 소라페닙 또는 렌바티닙 반응성 예측용 키트.A kit for predicting responsiveness of sorafenib or lenvatinib, which is a liver cancer-targeted anticancer agent, comprising the composition of any one of claims 4 to 6. (1) 간암 환자에서 분리된 시료로부터 SPP1 유전자의 mRNA 발현 수준 또는 SPP1 단백질의 발현 수준을 측정하는 단계;
(2) 상기 SPP1 유전자의 mRNA 발현 수준 또는 SPP1 단백질의 발현 수준을 대조군 시료와 비교하는 단계; 및
(3) 상기 SPP1 유전자의 mRNA 발현 수준 또는 SPP1 단백질의 발현 수준이 대조군 시료보다 높을 경우 간암 표적 항암제인 소라페닙 또는 렌바티닙에 대한 반응성이 낮다고 판단하는 단계를 포함하는 간암 표적 항암제인 소라페닙 또는 렌바티닙 반응성 예측에 필요한 정보를 제공하는 방법.
(1) measuring the mRNA expression level of the SPP1 gene or the expression level of the SPP1 protein from a sample isolated from a liver cancer patient;
(2) comparing the mRNA expression level of the SPP1 gene or the expression level of the SPP1 protein with a control sample; and
(3) when the mRNA expression level of the SPP1 gene or the expression level of the SPP1 protein is higher than that of the control sample, sorafenib, a liver cancer target anticancer agent comprising the step of determining that the reactivity to the liver cancer target anticancer agent sorafenib or lenvatinib is low; A method of providing the information needed to predict lenvatinib reactivity.
제9항에 있어서, 상기 시료는 간암 조직인 것을 특징으로 하는 간암 표적 항암제인 소라페닙 또는 렌바티닙 반응성 예측에 필요한 정보를 제공하는 방법.10. The method of claim 9, wherein the sample is liver cancer tissue, the method for providing information necessary for predicting the reactivity of sorafenib or lenvatinib, which is a liver cancer-targeted anticancer agent. 삭제delete SPP1 발현 또는 활성 억제제를 유효성분으로 포함하는 간암 표적 항암제인 소라페닙 또는 렌바티닙 반응성 증진용 약학 조성물.A pharmaceutical composition for enhancing the responsiveness of sorafenib or lenvatinib, which is a liver cancer-targeted anticancer agent, comprising an SPP1 expression or activity inhibitor as an active ingredient. 제12항에 있어서, 상기 SPP1 발현 억제제는 SPP1 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 안티센스 뉴클레오타이드, 작은 간섭 RNA(small interfering RNA; siRNA) 및 짧은 헤어핀 RNA(short hairpin RNA; shRNA)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 간암 표적 항암제인 소라페닙 또는 렌바티닙 반응성 증진용 약학 조성물.The method of claim 12, wherein the SPP1 expression inhibitor is selected from the group consisting of antisense nucleotides complementary to the mRNA of the SPP1 gene, small interfering RNA (siRNA) and short hairpin RNA (shRNA). A pharmaceutical composition for enhancing responsiveness of sorafenib or lenvatinib, which is a liver cancer-targeted anticancer agent, characterized in that it is any one. 제12항에 있어서, 상기 SPP1 활성 억제제는 SPP1 단백질에 특이적으로 결합하는 저분자 화합물, 펩타이드, 펩타이드 미메틱스, 앱타머, 항체 및 천연물로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 간암 표적 항암제인 소라페닙 또는 렌바티닙 반응성 증진용 약학 조성물.The liver cancer-targeted anticancer agent according to claim 12, wherein the SPP1 activity inhibitor is any one selected from the group consisting of a small molecule compound that specifically binds to the SPP1 protein, a peptide, a peptide mimetics, an aptamer, an antibody, and a natural product. A pharmaceutical composition for enhancing the responsiveness of phosphorus sorafenib or lenvatinib. 삭제delete (1) 간암세포에 시험물질을 접촉시키는 단계;
(2) 상기 시험물질을 접촉한 간암세포에서 SPP1 단백질의 발현 또는 활성 정도를 측정하는 단계; 및
(3) 대조군 시료와 비교하여 상기 SPP1 단백질의 발현 또는 활성 정도가 감소한 시험물질을 선별하는 단계를 포함하는 간암 표적 항암제인 소라페닙 또는 렌바티닙 반응성 증진제 스크리닝 방법.
(1) contacting the test substance with liver cancer cells;
(2) measuring the level of expression or activity of SPP1 protein in liver cancer cells contacted with the test substance; and
(3) Sorafenib or lenvatinib reactivity enhancing agent screening method, which is a liver cancer target anticancer agent, comprising the step of selecting a test substance having a reduced level of expression or activity of the SPP1 protein compared to a control sample.
삭제delete
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005007846A1 (en) * 2003-04-25 2005-01-27 Japanese Foundation For Cancer Research Method of judging senstivity of tumor cell to anticancer agent
KR20150128707A (en) * 2013-03-15 2015-11-18 제넨테크, 인크. Compositions and methods for diagnosis and treatment of hepatic cancers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005007846A1 (en) * 2003-04-25 2005-01-27 Japanese Foundation For Cancer Research Method of judging senstivity of tumor cell to anticancer agent
KR20150128707A (en) * 2013-03-15 2015-11-18 제넨테크, 인크. Compositions and methods for diagnosis and treatment of hepatic cancers

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
American Journal of Translational Research, 2019, Vol. 11, pp 6924-6937. *
Frontiers in Genetics, 2020, Vol. 11, pp 1-17. *
Matrix Biology, 2014, Vol. 37, pp 131-141. *
Mediators of Inflammation, 2017, Vol. 2017, pp 1-22. *
R Soc Open Sci. 2018 Dec 5;5(12):181006.(2018.12.05. 공개)

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