KR20160047735A - Composition for the cancer stem cells growth and Anti-Cancer metastasis containing TSPYL5 expression or activation inhibitor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 TSPYL5(testis-specific protein, Y-encoded-like 5)의 발현 또는 활성 억제제를 유효성분으로 함유하는 암 전이 억제용 약학적 조성물에 관한 것으로, 비소세포성 페암 세포인 A549 세포에 분할 방사선을 조사한 결과, TSPYL5(testis-specific protein, Y-encoded-like 5), 및 암줄기세포 마커인 ALDH1 및 CD44의 발현량이 현저히 증가하고, TSPYL5의 발현 또는 활성 억제는 암줄기세포 마커인 ALDH1 및 CD44의 발현량을 억제함으로써 암줄기세포 성장 및 전이의 중요 경로인 EMT 기능을 현저히 감소시키는 것을 확인하고, 악성 형질의 세포의 성장이 억제되는 것을 확인함으로써, TSPYL5 발현 또는 활성 억제제는 다양한 종양에서 암줄기세포 성장 및 암 전이 억제용 조성물의 유효성분으로 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a pharmaceutical composition for inhibiting cancer metastasis comprising as an active ingredient an expression or activity inhibitor of TSPYL5 (testis-specific protein, Y-encoded-like 5) , The expression level of TSPYL5 (testis-specific protein, Y-encoded-like 5), and the cancer stem cell markers ALDH1 and CD44 were markedly increased and the expression or activity of TSPYL5 was inhibited by the expression of the cancer stem cell markers ALDH1 and CD44 TSPYL5 expression or activity inhibitor has been shown to inhibit the growth of cancer stem cells and cancer in a variety of tumors by confirming that the EMT function, which is an important pathway of cancer stem cell growth and metastasis, It can be usefully used as an effective ingredient of a composition for inhibiting metastasis.
Description
본 발명은 TSPYL5(testis-specific protein, Y-encoded-like 5)의 발현 또는 활성 억제제를 유효성분으로 함유하는 암줄기세포 성장 및 암 전이 억제용 조성물, 및 상기 TSPYL5 및 암줄기세포 마커인 ALDH를 이용한 암 전이 억제용 후보물질 스크리닝 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a composition for inhibiting cancer stem cell growth and cancer metastasis comprising an expression or activity inhibitor of TSPYL5 (testis-specific protein, Y-encoded-like 5) as an active ingredient and a composition for inhibiting tumor growth and cancer metastasis by using the TSPYL5 and cancer stem cell marker ALDH And a screening method for candidate substances for inhibiting metastasis.
최근 매년 암 환자의 증가에 따라 항암제와 방사선을 통한 치료도 증가하고 있으며 약 30~50%는 암 치료 시기 중 방사선 치료를 받는다. 수술 전 방사선치료를 통하여 종양의 크기를 줄이고, 수술 후에는 남아있는 악성 세포를 제거하기 위하여 사용되는 방사선 치료는 고선량 방사선의 정상세포에 대한 부작용을 줄이기 위하여 상대적으로 저선량의 방사선을 반복 처리하는 분할방사선 치료법을 이용되고 있으며 암의 성질, 환자 및 항암제와의 조합 등을 통해 그 유효성이 상이하다. 일반적으로 방사선 치료가 시행되고 있는 암 종으로는 자궁암, 폐암, 인두암, 뇌암, 유방암, 대장암, 후두암 및 두경부암 등이 있으며 이들 암 종이 방사선 치료의 주요 대상이 될지라도 방사선 치료 시 반응이 좋지 않거나 초기치료의 성공에도 불구하고 암의 재발과 악화되는 경우가 빈번하다.In recent years, the number of patients with cancer has increased, and the number of treatments through chemotherapy and radiation has also increased. About 30 to 50% of patients receive radiation therapy during the cancer treatment period. Radiation therapy, which is used to reduce tumor size through preoperative radiotherapy and to remove residual malignant cells after surgery, has been used to treat low-dose radiation with a relatively low dose of radiation in order to reduce adverse effects on high- Radiation therapy is used, and its effectiveness differs through the nature of the cancer, its combination with patients and anticancer agents. In general, radiotherapy is performed on uterine, lung, parenchymal, brain, breast, colorectal, laryngeal, and head and neck cancer. Or recurrence of cancer and worsening, despite the success of initial treatment.
폐암의 경우 암 치사율 중 1위를 차지하며, 치료율이 가장 저조한 질병으로 초기 치료 반응이 좋았다 하더라도 5년간 생존할 수 있는 확률이 15%미만으로 알려져 있다(Jemal A, Siegel R, Cancer statistics. CA . Cancer . J. Clin. 56(2006)106-130]). 본 발명에서 폐암(lung cancer)이란 폐암 세포에서 기원하는 암을 의미하며, 폐암에는 소세포폐암(small cell lung cancer)과 비소세포폐암(non-small cell lung cancer)로 분류된다. 이 중 소세포폐암의 경우 폐암의 약 15%를 차지하며, 기관지 내부와 기관지 주변에 발생하고 비소세포폐암에 비하여 경과가 빠른 특성을 보인다. 비소세포폐암은 크게 폐선암(adenocarcinoma), 편평상피암(squamous cell carcinoma, SCC), 폐대세포암(large cell carcinoma) 3가지 종류로 구분되며 비소세포폐암 중 폐선암이 약 40%를 차지하며 일반적으로 말초 기관지에서 생성된다. 편평상피암은 비소세포폐암에서 25% 정도 나타나며 일반적으로 기관지 중심 부분에서 시작되고 폐대세포암은 신경내분비 세포로부터 유래되었을 것으로 예상되며 다른 비소세포폐암과 같이 혼합되어 관찰될 수도 있다. 소세포 또는 비소세포폐암은 이렇듯 유전적, 조직학적 특징, 면역학적 표현형과 임상 치료 면에서 많은 차이를 가진다(Travis WD. Pathology of lung cancer. Clin . Chest . Med. 32(2011) 669692; Spira A, Ettinger DS. Multidisciplinary management of lung cancer. N Engl . J. Med. 350(2004) 379-392).
Lung cancer is the leading cause of cancer mortality and has the lowest rate of cure. It has been reported that the probability of survival for 5 years is less than 15% even if the initial treatment response is good (Jemal A, Siegel R, Cancer statistics. CA. Cancer . J. Clin . 56 (2006) 106-130). In the present invention, lung cancer refers to cancer originating from lung cancer cells, and lung cancer is classified into small cell lung cancer and non-small cell lung cancer. Of these, small-cell lung cancer accounts for about 15% of lung cancer, and it develops in the bronchial and bronchial regions and has a faster progression than non-small cell lung cancer. Non-small cell lung cancer is divided into three types: adenocarcinoma, squamous cell carcinoma (SCC), and large cell carcinoma. Non-small cell lung cancer accounts for approximately 40% It is produced in peripheral bronchi. Squamous cell carcinomas are present in about 25% of non-small cell lung cancers and are generally thought to originate from the central bronchus, and hyaline cell carcinomas may be derived from neuroendocrine cells and may be mixed with other non-small cell lung cancers. Small cell or non-small cell lung cancer As such with many differences in genetic, histological feature, immuno phenotype and clinical treatment surface (Travis WD Pathology of lung cancer Clin Chest Med 32 (2011) 669692;..... Spira A, Ettinger DS, Multidisciplinary management of lung cancer, N Engl J. Med ., 350 (2004) 379-392).
최근 방사선치료 후 암의 재발은 암줄기세포(cancer stem cell)가 주된 원인이라는 주장이 주목받고 있다. 암줄기세포는 끊임없이 자가재생(self-renewal) 할 수 있으며, 줄기세포와 같이 다양한 잠재적 능력(pulprint potency)을 보이는 특정 세포군으로 적은 세포 수로도 실험동물 모델에 종양을 생성할 수 있으며 필수적인 암 치료방법인 방사선과 항암제치료에 놀라울 정도로 저항성을 가지고 있다고 한다(B.M. Boman, M.S. Wicha, Cancer stem cells: a step toward the cure, J. Clin . Oncol. 26(2008) 2795-2799). 암줄기세포의 존재는 처음 급성골수성 백혈병(leukemia)에서 증명되었으며 최근에는 유방암을 포함한 일반 고형암에서도 암줄기세포를 증명함으로서 고형암종에서도 줄기세포의 존재를 확인하게 되었다(D. Bonnet, J.E. Dick, Human acute myeloid leukemia is organized as hierachy that originates from a primitive hematopoietic cell. Nat . Med. 3(1997)730- 737; M. Al-Hajj, M.F. Clarke, Self-renewal and tumor stem cells. Oncogene. 23(2003)7274-7284). 특히 뇌종양에서 막관통 단백질(transmembrane protein)인 CD133(prominin-1 또는 AC133)이 암줄기세포를 인지하고 분리하기 위한 마커로 사용되었다. 따라서 100개 안팎의 CD133+세포로 NOD-mouse에 이식시켰을 경우 새로운 종양을 형성하였다(S.K. Singh, C. Hawkins, I.D. Clarke, et al, Identification of human brain tumor initiating cells. Nature. 432(2004) 396-401). 또 다른 막관통 단백질인 CD44(hyaluronate receptor 혹은 P-glycoprotein 1) 역시 고형암에서 암줄기세포의 마커로서 활용되고 있다. 예를 들어 유방암에서는 CD44와 다른 마커들과의 조합에 의하여 분리된 세포가 이종이식종양성장(xenograft tumor growth)을 유발하였다(M. Al-Hajj, M.S. Wicha, A. Bentino-Hernandez et al, prospective identification of tumorigenic breast cancer cells. Proc . Natl . Acad. Sci . USA. 100(2003) 3983-3988). 이러한 막관통 단백질인 CD133과 CD44와 더불어 새로운 유망한 암줄기세포의 마커가 알데히드탈수소효소1(aldehyde dehydrogenase1, ALDH1)이다.
Recently, the claim that cancer stem cell is the main cause of cancer recurrence after radiation therapy is attracting attention. Cancer cells can be self-renewed constantly and can produce tumors in experimental animal models with a small number of cell populations, such as stem cells, which have various potential capacity (pulprint potency) (BM Boman, MS Wicha, Cancer stem cells: a step toward the cure, J. Clin . Oncol . 26 (2008) 2795-2799). The presence of cancer stem cells was first demonstrated in acute myelogenous leukemia (leukemia), and in the case of general solid tumors including breast cancer, the existence of stem cells was confirmed in solid tumor types by demonstrating cancer stem cells (D. Bonnet, JE Dick, ... leukemia is organized as hierachy that originates from a primitive hematopoietic cell Nat Med 3 (1997) 730- 737;.. M. Al-Hajj, MF Clarke, Self-renewal and tumor stem cells Oncogene 23 (2003) 7274- 7284). In particular, in the brain tumor, the transmembrane protein CD133 (prominin-1 or AC133) was used as a marker to recognize and isolate cancer stem cells. Thus, when 100 transgenic CD133 + cells were transplanted into NOD mice, new tumors were formed (SK Singh, C. Hawkins, ID Clarke, et al., Identification of human brain tumor initiating cells, Nature 432 (2004) 401). Another penetrating protein, CD44 (hyaluronate receptor or P-glycoprotein 1), has also been used as a marker for cancer stem cells in solid tumors. For example, in breast cancer, cells isolated by the combination of CD44 and other markers induced xenograft tumor growth (M. Al-Hajj, MS Wicha, A. Bentino-Hernandez et al, prospective identification of tumorigenic breast cancer cells. Proc . Natl. Acad. Sci. USA. 100 (2003) 3983-3988). Along with these membrane-penetrating proteins CD133 and CD44, a new promising cancer stem cell marker is aldehyde dehydrogenase 1 (ALDH1).
ALDH1은 세포내 알데하이드를 산화시키는 해독작용(detoxifying) 효소로써 알킬화제(alkylating agent)나 산화스트레스(oxidative stress)에 상당한 저항성을 나타나게 한다(M. Magni, S. Shammah, R. Schiro. et al, Induction of cyclophosphamide-resistance by aldehyde-dehydrogenase gene transfer. Blood. 87(1996) 1097-1103; N.A. Sophos, V. Vasiliou, Aldehyde dehydrogenase gene superfamily: the 2002 update, Chem . Biol . Interact. 143-144(2003)5-22). 또한 ALDH는 레티놀(retinol, Vitamine A)을 암의 치료와 예방에 중요한 레티노이드(retinoids) 중 가장 활성형태인 레티노산(retinoic acid)으로 전환시켜 세포의 성장 및 증식에 영향을 준다. ALDH는 보통 19개의 유전자가 존재하는 것으로 알려져 있으며 ALDH 1, II, III class로 구분된다. 그 중 오직 ALDH1만이 레티날(retinal)을 레티노산으로 전환시키는 망막 탈수소효소(retinal dehydrogenase) 활성도를 가지고 있으며, ALDH1A1와 더불어 ALDH1A3(retinaldehyde dehydrogenase 3)이 가장 효율적인 활성도를 가지고 있다(A. Sima, M. Parisotto, S. Mader, P.V. Bhat, kinetic characterization of recombinant mouse retinal dehydrogenase type 3 and 4 for retinal substrates. Biochim . Biophys . Acta. 1790(2009) 1660-1664). 따라서, ALDH1의 활성도는 폐암세포를 비롯한 다양한 암세포주에서 암줄기세포의 소집단(subpopulation)을 분리하는데 중요하게 사용된다(J. Feng, Q. Qiu, K Abha et al, Aldehyde dehydrogenase 1 is a tumor stem cell-associated marker in lung cancer, Mol . Cancer . Res. 7(2009) 330-338). 따라서, 암세포 재발과 전이를 피하고 암을 완전히 제거하기 위해서는 암세포만을 공격하는 현재의 암치료법이 가지고 있는 한계를 넘어, 줄기세포의 특성을 갖는 암줄기세포를 표적으로 하여 암줄기세포를 제거하는 항암제의 개발이 필요하다.
ALDH1 is a detoxifying enzyme that oxidizes intracellular aldehydes and is highly resistant to alkylating agents or oxidative stress (M. Magni, S. Shammah, R. Schiro. Et al., Induction . of cyclophosphamide-resistance by aldehyde- dehydrogenase gene transfer Blood 87 (1996) 1097-1103; NA Sophos, V. Vasiliou, Aldehyde dehydrogenase gene superfamily:.... the 2002 update, Chem Biol Interact 143-144 (2003) 5 -22). In addition, ALDH converts retinol (Vitamine A) to retinoic acid, the most active form of retinoids important for the treatment and prevention of cancer, affecting cell growth and proliferation. ALDH is generally known to have 19 genes and is classified into ALDH 1, II, and III classes. Of these, only ALDH1 has retinal dehydrogenase activity that converts retinal to retinoic acid, and ALDH1A1 and retinaldehyde dehydrogenase 3 (ALDH1A3) have the most efficient activity (A. Sima, M . Parisotto, S. Mader, PV Bhat , kinetic. characterization of recombinant mouse
TSPYL5 유전자는 testis-specific protein, Y-encoded-like(TSPY-L) 패밀리 중 하나로 염색체(chromosome) 8q22에 위치하고 있다. 주로 유방암에서 많이 발현하며 유방암의 발암 과정 중에 중요한 역할을 하는 것으로 예상되는 70개 유전자 중 하나이다(van't Veer, L. J. et al., Nature . 415:530-536, 2002). 또한, 두경부암(Head and Neck Squamous Cell Carcinoma)과 폐 편평세포암종(Lung Squamous Cell Carcinoma)을 구분하기 위한 분류 유전자로서의 가능성이 있는 10개 유전자 중 하나로 보고되었다(Kim,T.Y. et al., Clin . Cancer Res. 13(10):2905-2915, 2007). 그러나 아직도 TSPYL5 유전자의 세포생리학적인 기능은 잘 알려져 있지 않은 실정이다.
The TSPYL5 gene is located in the chromosome 8q22, one of the testis-specific protein, Y-encoded-like (TSPY-L) family. It is one of the 70 genes that are predominantly expressed in breast cancer and are expected to play an important role in the carcinogenesis process of breast cancer (van't Veer, LJ et al. Nature . 415: 530-536, 2002). In addition, it has been reported to be one of 10 possible genes as a classification gene to distinguish between head and neck squamous cell carcinoma and lung squamous cell carcinoma (Kim, TY et al., Clin . Cancer Res. 13 (10): 2905-2915, 2007) . However, the cell physiological function of the TSPYL5 gene is still unknown.
현재 항암요법은 외과수술과 화학요법과 방사선요법이 주로 사용된다. 특히, 외과수술을 제외하고 화학요법 및 방사선요법의 경우 다양한 제제와 방사선 등이 사용되지만 그들의 적용은 인체가 감당할 수 있는 범위에 한정된다. 이들 화학요법 및 방사선요법의 제한적인 적용은 동물시험에서 아무리 우수한 효능을 보일지라도 임상에서 그 효과를 상쇄시키며 적용범위를 제한하고 효능을 제한하는 단점이 있기 때문이다. 이는 항암제 내성을 가진 암세포의 출현 또는 각각의 요법의 세포독성에 기인한 부작용으로 말미암는다. 예를 들어, 시스플라틴(cisplatin)은 가장 효과적인 암 치료제로서, 현재 임상에서 사용되고 있는 30여종의 항암제 중 가장 유용한 약제의 하나로 고환암, 난소암, 폐암, 두경부암, 방광암, 위암, 자궁 경부암 등의 암에 약효가 있는 것으로 알려져 있다(Teni Boulikas, Oncology Reports , 10:1663-1682, 2003). 그러나, 최근에는 시스플라틴 내성을 가진 암들이 많이 보고되고 있어, 현재 이런 내성을 가진 암 세포들이 문제시되고 암 치료 후 재발의 위험이 있기 때문에 시스플라틴과 다른 화학물질과의 복합요법 또는 시스플라틴과 세포 내 발현 단백질의 조절에 의한 치료의 연구가 활발히 진행중인 실정이다(Tito Fojo, Oncogene, 22: 7512-7523, 2003). 또한, 방사선요법은 적당한 양의 방사선을 환부에 조사(irradiation)함으로써 인체에 발생하는 각종 암을 치료하는 항암요법인데, 이러한 방사선요법은 인체의 조혈기능을 저하시키고 면역계를 억제시켜 암 치료의 효율성을 낮추는 문제점이 있다. 나아가 반복적인 방사선 조사로 인해 암세포가 저항성을 획득하게 되므로, 이러한 방사선 요법 또한 항암 치료에 있어 한계가 존재한다.
Currently, chemotherapy and radiation therapy are mainly used for chemotherapy. In particular, except for surgery, chemotherapy and radiotherapy use various preparations and radiation, but their application is limited to the extent that the human body can afford. The limited application of these chemotherapy and radiation therapies has the disadvantage of limiting the range of application and limiting efficacy in clinical trials no matter how good the efficacy is in animal tests. This is due to adverse effects caused by the appearance of cancer cells with anticancer drug resistance or cytotoxicity of each therapy. For example, cisplatin is one of the most effective anti-cancer agents among the over 30 types of cancer drugs currently being used in clinical practice. It is one of the most useful drugs for cancer such as testicular cancer, ovarian cancer, lung cancer, head and neck cancer, bladder cancer, gastric cancer, (Teni Boulikas, Oncology < RTI ID = 0.0 > Reports , 10: 1663-1682, 2003). However, recently, many cancers resistant to cisplatin have been reported, and cancer cells having such resistance are currently being challenged, and there is a risk of recurrence after cancer treatment, so that a combination therapy of cisplatin with other chemicals or cisplatin and intracellular expressed protein (Tito Fojo, Oncogene , 22: 7512-7523, 2003). In the present study, Radiation therapy is an anti-cancer therapy that treats various cancers occurring in the human body by irradiating an appropriate amount of radiation to the affected part. Such a radiation therapy lowers the hematopoietic function of the human body and suppresses the immune system, There is a problem of lowering. Furthermore, since cancer cells acquire resistance through repetitive irradiation, these radiation therapies also have limitations in chemotherapy.
이에, 본 발명자들은 상기 문제점들을 해결하기 위해 노력한 결과, 비소세포성 페암 세포인 A549 세포에 분할 방사선을 조사한 결과, TSPYL5, 및 암줄기세포 마커인 ALDH1 및 CD44의 발현량이 현저히 증가하고, TSPYL5의 발현 또는 활성 억제는 다양한 세포주에서 암줄기세포 성장 및 전이의 중요 경로인 EMT 기능을 현저히 감소시키는 것을 확인함으로써, 상기 TSPYL5의 발현 또는 활성 억제제는 암 전이 억제용 조성물의 유효성분으로 유용하게 사용될 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
As a result of the efforts to solve the above problems, the present inventors have found that A549 cells, which are non-small cell carcinoma cells, are irradiated with dividing radiation, and the amount of TSPYL5 and ALDH1 and CD44 are significantly increased and expression of TSPYL5 Confirming that activation inhibition significantly reduces EMT function, which is a crucial pathway for cancer stem cell growth and metastasis in various cell lines, confirming that the TSPYL5 expression or activity inhibitor can be effectively used as an active ingredient of a composition for inhibiting cancer metastasis Thus completing the present invention.
본 발명의 목적은 TSPYL5(testis-specific protein, Y-encoded-like 5)의 발현 또는 활성 억제제를 유효성분으로 함유하는 암 전이 예방 및 억제용 약학적 조성물을 제공하기 위한 것이다.
It is an object of the present invention to provide a pharmaceutical composition for preventing and inhibiting cancer metastasis comprising as an active ingredient an expression or activity inhibitor of TSPYL5 (testis-specific protein, Y-encoded-like 5).
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 TSPYL5(testis-specific protein, Y-encoded-like 5)의 발현 또는 활성 억제제를 유효성분으로 함유하는 암 전이 예방 및 억제용 약학적 조성물을 제공한다.In order to accomplish the object of the present invention, the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing and inhibiting cancer metastasis comprising as an active ingredient an expression or activity inhibitor of TSPYL5 (testis-specific protein, Y-encoded-like 5).
또한, 본 발명은 TSPYL5의 발현 또는 활성 억제제를 포함하는 암줄기세포 성장 억제용 키트를 제공한다.In addition, the present invention provides a kit for inhibiting cancer stem cell growth comprising TSPYL5 expression or activity inhibitor.
또한, 본 발명은 TSPYL5의 발현 또는 활성 억제제를 암세포에 처리하는 단계를 포함하는 암줄기세포 성장 억제 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for inhibiting cancer stem cell growth comprising treating cancer cells with the expression or activity inhibitor of TSPYL5.
또한, 본 발명은In addition,
1) TSPYL5 발현 세포주를 준비하는 단계;1) preparing a TSPYL5 expressing cell line;
2) 상기 단계 1)의 세포주에 피검물질을 처리하는 단계; 2) treating the cell line of step 1) with the test substance;
3) 상기 세포주의 ALDH의 발현 또는 활성 정도를 측정하는 단계; 및3) measuring the expression or activity of ALDH in the cell line; And
4) 상기 ALDH의 발현 또는 활성 정도가 피검물질을 처리하지 않은 대조군에 비해 감소하는 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 암 전이 억제제 후보물질의 스크리닝 방법을 제공한다.4) screening a candidate substance for cancer metastasis inhibitor, which comprises selecting a test substance whose expression or activity level of ALDH is lower than that of a control group not treated with the test substance.
또한, 본 발명은In addition,
1) TSPYL5 발현 세포주를 준비하는 단계;1) preparing a TSPYL5 expressing cell line;
2) 상기 단계 1)의 세포주에 피검물질을 처리하는 단계; 2) treating the cell line of step 1) with the test substance;
3) 상기 세포주의 ALDH의 발현 또는 활성 정도를 측정하는 단계; 및3) measuring the expression or activity of ALDH in the cell line; And
4) 상기 ALDH의 발현 또는 활성 정도가 피검물질을 처리하지 않은 대조군에 비해 감소하는 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 암줄기세포 성장 억제제 후보물질의 스크리닝 방법을 제공한다.
4) selecting a test substance whose expression or activity level of ALDH is lower than that of a control group in which the test substance is not treated, in a screening method for a cancer stem cell growth inhibitor candidate substance.
본 발명은 비소세포성 페암 세포인 A549 세포에 분할 방사선을 조사한 결과, TSPYL5(testis-specific protein, Y-encoded-like 5), 및 암줄기세포 마커인 ALDH1 및 CD44의 발현량이 현저히 증가하고, TSPYL5의 발현 또는 활성 억제는 암줄기세포 마커인 ALDH1 및 CD44의 발현량을 억제함으로써 암줄기세포 성장 및 전이의 중요 경로인 EMT 기능을 현저히 감소시키는 것을 확인하고, 악성 형질의 세포의 성장이 억제되는 것을 확인함으로써, TSPYL5 발현 또는 활성 억제제는 다양한 종양에서 암줄기세포 성장 및 암 전이 억제용 조성물의 유효성분으로 유용하게 사용될 수 있다.
The present invention is based on the finding that TSPYL5 (testis-specific protein, Y-encoded-like 5), and the expression levels of ALDH1 and CD44, which are cancer stem cell markers, are significantly increased by TSPYL5 Expression or activity inhibition significantly inhibited the expression of ALDH1 and CD44, which are cancer stem cell markers, and thereby significantly inhibited the EMT function, which is an important pathway for cancer stem cell growth and metastasis. By confirming that the growth of malignant cells is inhibited, The TSPYL5 expression or activity inhibitor may be usefully used as an active ingredient of a composition for inhibiting cancer stem cell growth and cancer metastasis in various tumors.
도 1은 폐암 세포주에 분할방사선을 조사에 의한 결과를 나타낸 도이다:
(A)는 폐암 세포주에 분할방사선을 조사하여 TSPYL5의 발현과 ALDH1A1, ALDH1A3, CD44, Sox2, Oct4, PTEN, Jagged1 및 β-catenin의 발현을 웨스턴 블롯(western blotting) 실험으로 확인한 결과를 나타내며, (B)는 폐암 세포주에 분할방사선(2Gy x 3)을 조사하여 TSPYL5 및 ALDH1A1의 발현을 면역형광법(immunofluorescence)으로 확인한 결과를 나타낸다.
도 2는 폐암 세포주에서 분할 방사선 조사에 의한 EMT 상관성을 나타낸 도이다:
(A)는 폐암 세포주에서 분할방사선을 조사하여 침윤(migration)과 이동성(invasion)을 확인한 결과를 나타내며, (B)는 폐암 세포주에 분할방사선을 조사하여 EMT 마커인 N-cadherin, E-cadherin 및 Snail1의 발현을 웨스턴 블롯 실험으로 확인한 결과를 나타낸다.
도 3의 (A)는 A549 세포에 Aldefluor 염색 후, FACS 기계를 사용하여 ALDH1 활성 세포 및 ALDH1 비활성 세포를 분리하는 것을 나타내고, (B)는 폐암줄기세포의 활성을 나타내는 ALDH1(+, high) 활성 세포와 ALDH1(-, low) 비활성 세포의 콜로니 형성 분석(colony formation assay) 결과를 나타내며, (C)는 ALDH1(+, high) 활성 세포와 ALDH1(-, low) 비활성 세포에서 암줄기세포 마커인 ALDH1A1, ALDH1A3, CD44 및 CD133의 유전자 발현을 확인한 결과를 나타내고, (D)는 ALDH1(+, high) 활성 세포와 ALDH1(-, low) 비활성 세포에서 암줄기세포 마커인 ALDH1A1, ALDH1A3, CD44 및 CD133의 단백질 발현을 확인한 결과를 나타낸다.
도 4의 (A)는 폐암 세포주에서 TSPYL5 유전자의 과발현 및 억제에 의한 암줄기세포 마커인 ALDH1과의 상관성을 보기위해 PCR 및 웨스턴 블롯 실험을 통해 확인한 결과를 나타내고, (B)는 폐암 세포주에서 TSPYL5의 과발현 및 억제가 세포 성장에 미치는 영향을 콜로니 형성 분석을 통해 확인한 결과를 나타내며, (C)는 Aldeflour 염색 후, FACS를 사용하여 TSPYL5 과발현 및 억제시 ALDH1 발현 변화를 확인한 것이고, (D)는 분리한 ALDH1(+, high) 활성 세포에서 TSPYL5의 억제를 통한 PCR, 웨스턴 블롯 및 콜로니 형성 분석을 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 폐암 세포주에서 TSPYL5 유전자의 억제 및 과발현에 의한 세포 전이 능력을 확인한 결과를 나타낸 도이다:
(A) 및 (C)는 폐암 세포주에서 TSPYL5 유전자의 억제 및 과발현하여 EMT 마커인 N-cadherin, E-cadherin, Twist, Vimentin 및 Snail1의 발현을 웨스턴 블롯 실험으로 확인한 결과를 나타내며, (B) 및 (D)는 폐암 세포주에서 TSPYL5 유전자의 억제 및 과발현하여 침윤과 이동성을 확인한 결과를 나타낸다.
도 6은 폐암 세포주에서 TSPYL5 유전자의 억제 및 과발현에 의한 암줄기세포 성장을 확인한 결과를 나타낸 도이다:
(A)는 A549 세포와 shRNA-TSPYL5를 통해 지속적으로 TSPYL5를 억제시킨 A549 세포의 sphere formation 및 웨스턴 블롯 실험으로 확인한 결과를 나타내고, (B)는 H460 세포와 TSPYL5를 과발현시킨 H460 세포의 sphere formation 및 웨스턴 블롯 실험으로 확인한 결과를 나타낸다.
도 7은 폐암줄기세포 마커인 ALDH1과 TSPYL5의 관계를 확인하기 위하여 ALDH1 유전자를 저해 또는 과발현시킨 후 TSPYL5 단백질 및 암줄기세포 마커들의 발현을 확인한 결과를 나타낸 도이다:
(A)는 암줄기세포 마커인 ALDH1A1 및 ALDH1A3를 억제시키고 암줄기세포 마커인 CD44, CD133, Sox2, Oct3/4, Nanog 및 β-catenin과 TSPYL5 발현을 웨스턴 블롯 실험을 통해 확인한 결과를 나타내고, (B)는 ALDH1A1 및 ALDH1A3 억제한 후 콜로니 형성 분석을 통해 세포 성장을 확인한 결과를 나타내며, (C)는 암줄기세포 마커인 ALDH1A1 및 ALDH1A3를 과발현시키고 암줄기세포 마커인 CD44, CD133, Sox2, Oct3/4, Nanog 및 β-catenin과 TSPYL5 발현을 웨스턴 블롯 실험을 통해 확인한 결과를 나타내고, (D)는 ALDH1A1 및 ALDH1A3 과발현한 후 콜로니 형성 분석을 통해 세포 성장을 확인한 결과를 나타낸다.
도 8은 폐암 세포주에서 ALDH1 유전자의 억제 및 과발현에 의한 세포 전이 능력을 확인한 결과를 나타낸 도이다:
(A) 및 (C)는 폐암 세포주에서 ALDH1 유전자의 억제 및 과발현하여 EMT 마커인 N-cadherin, E-cadherin, Twist, Vimentin 및 Snail1의 발현을 웨스턴 블롯 실험으로 확인한 결과를 나타내며, (B) 및 (D)는 폐암 세포주에서 ALDH1 유전자의 억제 및 과발현하여 침윤과 이동성을 확인한 결과를 나타낸다.
도 9는 TSPYL5 유전자가 많은 폐암세포주 Calu3 세포, 간암세포주 HepG2 세포와 췌장암세포주 Panc1 세포에서 TSPYL5 억제시, 암줄기세포 성장을 sphere formation 실험으로 확인하고, 암줄기세포 마커인 ALDH1A1 및 ALDH1A3를 웨스턴 블롯 실험으로 확인한 결과를 나타낸 도이다.Brief Description of the Drawings Figure 1 shows the results of irradiating lung cancer cell lines with split radiation:
(A) shows the expression of TSPYL5 and the expression of ALDH1A1, ALDH1A3, CD44, Sox2, Oct4, PTEN, Jagged1 and β-catenin in lung cancer cell lines by western blotting B) shows the result of immunofluorescence analysis of TSPYL5 and ALDH1A1 expression by irradiating the lung cancer cell line with split radiation (2 Gy x 3).
Figure 2 shows the EMT correlations of lung cancer cell lines by split radiation:
(A) shows the results of migration and mobility invasion by irradiating the lung cancer cell lines with split radiation, (B) irradiates the lung cancer cell line with dividing radiation to detect EMT markers N-cadherin, E-cadherin and Expression of Snail1 was confirmed by Western blotting.
FIG. 3 (A) shows separation of ALDH1 active and ALDH1 inactive cells by AACSF using a FACS machine after Aldefluor staining on A549 cells, (B) ALDH1 (+, high) activity indicating the activity of lung cancer stem cells (C) shows the results of colony formation assay of cells with ALDH1 (-, low) inactive cells and ALDH1A1 (+, high) activated cells and ALDH1 (ALDH1A3, CD44 and CD133) in the ALDH1 (+, high) and ALDH1 (-, low) inactive cells. And the results are shown.
FIG. 4 (A) shows the result of PCR and Western blotting to examine the correlation between the overexpression and inhibition of the TSPYL5 gene and ALDH1 by the overexpression and inhibition of the TSPYL5 gene in the lung cancer cell line, and (B) (C) shows the change of ALDH1 expression during TSPYL5 overexpression and inhibition using FACS after Aldeflour staining, (D) shows the change of TSPYL5 overexpression Western blot and colony formation analysis through inhibition of TSPYL5 in ALDH1 (+, high) activated cells.
FIG. 5 shows the results of confirming the ability of the TSPYL5 gene to inhibit and overexpress cell metastasis in a lung cancer cell line:
(A) and (C) show the expression of the EMT markers N-cadherin, E-cadherin, Twist, Vimentin and Snail1 by inhibition and overexpression of the TSPYL5 gene in lung cancer cell lines, (D) shows the inhibition and overexpression of the TSPYL5 gene in lung cancer cell lines to confirm infiltration and mobility.
FIG. 6 is a graph showing the results of inhibition and overexpression of TSPYL5 gene in lung cancer cell line.
(A) shows the results of sphere formation and Western blotting of A549 cells continuously suppressing TSPYL5 through A549 cells and shRNA-TSPYL5, (B) shows the sphere formation of H460 cells overexpressing H460 cells and TSPYL5 The result is confirmed by Western blot experiment.
FIG. 7 shows the results of confirming the expression of TSPYL5 protein and cancer stem cell markers after inhibiting or overexpressing the ALDH1 gene to confirm the relationship between ALDH1 and TSPYL5, the lung cancer stem cell markers:
(A) shows the results of western blot analysis of the expression of CD44, CD133, Sox2, Oct3 / 4, Nanog and β-catenin and TSPYL5, which are cancer stem cell markers ALDH1A1 and ALDH1A3, (C) overexpresses the human stem cell markers ALDH1A1 and ALDH1A3 and inhibits the expression of CD44, CD133, Sox2, Oct3 / 4, Nanog, and β-catenin and TSPYL5 expression were confirmed by western blotting. (D) shows the results of confirming cell growth through analysis of colony formation after overexpression of ALDH1A1 and ALDH1A3.
8 is a graph showing the results of confirming the ability of the ALDH1 gene to inhibit and overexpress cell metastasis in a lung cancer cell line:
(A) and (C) show the expression of the EMT markers N-cadherin, E-cadherin, Twist, Vimentin and Snail1 by inhibition and overexpression of the ALDH1 gene in lung cancer cell lines, (D) shows the inhibition and overexpression of the ALDH1 gene in lung cancer cell lines to confirm infiltration and mobility.
FIG. 9 shows the sphere formation experiments of the cancer stem cell growth during TSPYL5 inhibition in the lung cancer cell line Calu3 cell, hepatocellular cell HepG2 cell and pancreatic cancer cell line Panc1 cell with a large number of TSPYL5 genes, and Western blot analysis of the cancer stem cell markers ALDH1A1 and ALDH1A3 Fig.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 TSPYL5(testis-specific protein, Y-encoded-like 5)의 발현 또는 활성 억제제를 유효성분으로 함유하는 암 전이 예방 및 억제용 약학적 조성물을 제공한다.The present invention provides a pharmaceutical composition for preventing and inhibiting cancer metastasis comprising, as an active ingredient, an expression or activity inhibitor of TSPYL5 (testis-specific protein, Y-encoded-like 5).
상기 TSPYL5는 서열번호 1로 기재되는 아미노산 서열을 갖는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.The TSPYL5 preferably has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, but is not limited thereto.
상기 TSPYL5의 발현 억제제는 TSPYL5 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 안티센스 뉴클레오티드, 작은 간섭 RNA(small interfering RNA) 또는 shRNA(short haripin RNA)인 것이 바람직하고, TSPYL5의 활성 억제제는 TSPYL5 단백질에 상보적으로 결합하는 화합물, 펩티드, 펩티드 미메틱스 및 항체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.The TSPYL5 expression inhibitor is preferably an antisense nucleotide complementary to the mRNA of the TSPYL5 gene, a small interfering RNA or shRNA (short haripin RNA), and the activity inhibitor of TSPYL5 is complementary to the TSPYL5 protein Binding compound, peptide, peptide mimetics, and an antibody.
상기 siRNA는 인간 TSPYL5 단백질을 암호화하는 유전자(서열번호: 2)의 mRNA의 염기서열 내에서 선택되는 15 내지 30머(mer)의 센스 서열 및 상기 센스 서열에 상보적으로 결합하는 안티센스 서열로 구성되며, 이때, 상기 센스 서열은 특별히 이에 제한되는 것은 아니나, 25개의 염기로 구성되는 것이 바람직하고, 서열번호 17 또는 18로 기재되는 염기서열을 갖는 것이 가장 바람직하다.The siRNA is composed of a sense sequence of 15 to 30 mers selected in the nucleotide sequence of the mRNA of the gene encoding the human TSPYL5 protein (SEQ ID NO: 2) and an antisense sequence complementarily binding to the sense sequence At this time, the sense sequence is preferably composed of 25 bases, and most preferably has the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 17 or 18, although it is not particularly limited thereto.
상기 shRNA는 2 내지 10 염기의 루프(loop) 영역을 갖는 헤어핀 구조의 이중 가닥 RNA를 말하며, 이러한 루프 영역의 염기는 당업계에 공지된 것들을 사용할 수 있다(Proc. Natl. Acad. Sci. US A 99(8): 5515-5520, 2002; Nature Biotechnology 20: 505-508, 2002; Nature Biotechnology 20 : 500-505, 2002; Nat Cell Biol. 5:489-490, 2003; Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99(9):6047-6052, 2002). shRNA의 이중 가닥 부분은 상기 siRNA와 동일하게 구성할 수 있다.The shRNA refers to double-stranded RNA of a hairpin structure having a loop region of 2 to 10 bases, and bases of such a loop region can be those known in the art (Proc. Natl. Acad. Sci. USA Nature Biotechnology 20: 505-508, 2002; Nature Biotechnology 20: 500-505, 2002; Nat Cell Biol. 5: 489-490, 2003; Proc. Natl. Acad. Sci USA 99 (9): 6047-6052, 2002). The double stranded portion of the shRNA can be constructed similarly to the siRNA.
상기 안티센스 뉴클레오티드는 왓슨-클릭 염기쌍에 정의된 바에 따라, DNA, 미성숙-mRNA 또는 성숙된 mRNA의 상보적 염기서열에 결합(혼성화)하여 DNA에서 단백질로서 유전정보의 흐름을 방해하는 것이다. 표적 서열에 특이성이 있는 안티센스 뉴클레오티드의 성질은 그것들을 예외적으로 다기능이 되도록 한다. 안티센스 뉴클레오티드는 모노머 단위의 긴 사슬이기 때문에 이들은 표적 RNA 서열에 대해 쉽게 합성될 수 있다. 최근 많은 연구들은 표적 단백질을 연구하기 위한 생화학적 수단으로 안티센스 뉴클레오티드의 유용성을 증명하였다(Rothenberg et al., J. Natl . Cancer Inst ., 81:1539-1544, 1999). 올리고뉴클레오티드 화학 및 향상된 세포흡착, 표적결합 친화도 및 뉴클레아제 내성을 나타내는 뉴클레오티드 합성 분야에서 최근 많은 진보가 있었으므로 안티센스 뉴클레오티드의 사용은 새로운 형태의 억제제로 고려될 수 있다.The antisense nucleotide binds (hybridizes) to a complementary base sequence of DNA, immature-mRNA or mature mRNA, as defined in the Watson-click base pair, to interfere with the flow of genetic information as a protein in DNA. The nature of antisense nucleotides that are specific for the target sequence makes them exceptionally multifunctional. Because antisense nucleotides are long chains of monomeric units they can be readily synthesized against the target RNA sequence. Many recent studies have demonstrated the utility of antisense nucleotides as biochemical means for studying target proteins (Rothenberg et al., J. Natl . Cancer Inst . , ≪ / RTI > 81: 1539-1544, 1999). The use of antisense nucleotides can be considered as a novel type of inhibitor since there has been much progress in the field of oligonucleotide chemistry and in the field of nucleotide synthesis showing improved cell adsorption, target binding affinity and nuclease resistance.
상기 펩티드 미메틱스(Peptide Minetics)는 TSPYL5 단백질의 결합 도메인을 억제하는 펩티드 또는 비펩티드로서 TSPYL5 단백질의 활성을 억제하는 것이다. 비가수분해성 펩티드 유사체의 주요 잔기로는 β-턴 디펩티드 코어(Nagai et al. Tetrahedron Lett., 26:647, 1985), 케토-메틸렌 슈도펩티드류(Ewenson et al. J Med Chem 29:295, 1986; 및 Ewenson et al. in Peptides: Structure and Function(Proceedings of the 9th American Peptide Symposium) Pierce Chemical Co. Rockland, IL, 1985), 아제핀(Huffman et al. in Peptides: Chemistry and Biology, G.R. Marshall ed., ESCOM Publisher: Leiden, Netherlands, 1988), 벤조디아제핀(Freidinger et al. in Peptides; Chemistry and Biology, G.R. Marshall ed., ESCOM Publisher: Leiden, Netherlands, 1988), β-아미노알콜(Gordon et al. Biochem Biophys Res Commun 126:419 1985) 및 치환 감마락탐환(Garvey et al. in Peptides: Chemistry and Biology, G.R. Marshell ed., ESCOM Publisher: Leiden, Netherlands, 1988)을 사용하여 생성할 수 있다.The peptide mimetics inhibit the activity of the TSPYL5 protein as peptides or non-peptides that inhibit the binding domain of the TSPYL5 protein. Major residues of non-hydrolyzable peptide analogs include the beta-turn dipeptide core (Nagai et al. Tetrahedron Lett., 26: 647, 1985), keto-methylene pseudopeptides (Ewenson et al. J Med Chem 29: 295, 1986; and Ewenson et al. In Peptides: Proceedings of the 9th American Peptide Symposium, Pierce Chemical Co. Rockland, IL, 1985), Huffman et al in Peptides (Chemistry and Biology, GR Marshall ed ESCOM Publisher: Leiden, Netherlands, 1988), β-aminoalcohols (Gordon et al., Biochem Biophys Res Commun 126: 419 1985) and a substituted gamma-lactam ring (Chemie and Biology, GR Marshell ed., ESCOM Publisher: Leiden, Netherlands, 1988).
상기 TSPYL5의 발현 또는 활성 억제제는 암줄기세포의 성장 및 전이를 억제하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.The TSPYL5 expression or activity inhibitor preferably inhibits the growth and metastasis of cancer stem cells but is not limited thereto.
상기 암은 간암, 위암, 유방암, 결장암, 골암, 췌장암, 두부 또는 경부 암, 자궁암, 대장암, 폐암, 난소암, 직장암, 식도암, 소장암, 항문부근암, 결장암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 자궁경부암종, 질암종, 음문암종, 호지킨병, 전립선암, 방광암, 신장암, 수뇨관암, 신장세포암종, 신장골반암종 및 중추신경계 종양으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하고, 유방암, 자궁암, 대장암, 신장암, 간암, 폐암, 난소암, 위암 및 췌장암으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 더 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
Wherein the cancer is selected from the group consisting of liver cancer, stomach cancer, breast cancer, colon cancer, bone cancer, pancreatic cancer, head or neck cancer, uterine cancer, colon cancer, lung cancer, ovarian cancer, rectal cancer, esophageal cancer, small intestine cancer, It is preferably any one selected from the group consisting of cervical cancer, vaginal cancer, vulvar carcinoma, Hodgkin's disease, prostate cancer, bladder cancer, renal cancer, ureter cancer, renal cell carcinoma, renal pelvic carcinoma and central nervous system tumor. , Uterine cancer, colon cancer, renal cancer, liver cancer, lung cancer, ovarian cancer, stomach cancer and pancreatic cancer, but is not limited thereto.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 분할방사선에 의한 TSPYL5의 발현 증가를 확인한 결과, 방사선 조사시 TSPYL5 단백질과 암줄기세포 마커 및 관련 단백질의 발현량이 증가함을 확인하였고, 단일 방사선(2, 4 Gy) 조사보다 2 Gy로 3회 분할 방사선 조사시 TSPYL5 단백질과 암줄기세포 마커 및 관련 단백질이 더 과발현되는 것을 확인하였다(도 1 참조).In a specific example of the present invention, the present inventors confirmed the increase in expression of TSPYL5 by dividing radiation, and it was confirmed that the expression level of TSPYL5 protein and cancer stem cell marker and related protein was increased during irradiation, Gy) irradiation, the TSPYL5 protein and the cancer stem cell marker and the related protein were overexpressed in the 3 times split irradiation (refer to FIG. 1).
또한, 분할 방사선 조사로 인한 암세포의 침윤 및 이동성을 확인한 결과, 분할 방사선이 조사된 A549 세포에서의 침윤 및 이동성이 더 증가하고, 분할 방사선에 의하여 EMT 마커의 종류로 상피세포(epithelial cell) 마커인 E-cadherin의 발현량은 감소하고, 간엽세포(mesenchymal cell) 마커인 N-cadherin 및 Snail의 발현량은 증가하는 것을 확인하였다(도 2 참조).In addition, the infiltration and mobility of cancer cells due to the split radiation were examined. As a result, the infiltration and mobility of A549 cells irradiated with the split radiation were further increased, and the epithelial cell marker The expression level of E-cadherin decreased and the expression level of N-cadherin and Snail, which are mesenchymal cell markers, increased (see FIG. 2).
또한, A549 세포에서 분리한 ALDH1 활성 세포 및 ALDH1 비활성 세포를 비교한 결과, ALDH1 활성세포는 성장이 잘 되었으나, 비활성세포는 성장을 하지 못하는 것을 확인하였고, ALDH1 활성세포에서 비활성세포보다 암줄기세포 마커인 ALDH1A1, ALDH1A3, CD44 및 CD133, 및 TSPYL5의 유전자 및 단백질 발현이 증가하는 것을 확인하였고, 반대로 PTEN은 ALDH1 비활성세포에서 활성세포보다 발현량이 많음을 확인하였다(도 3 참조).In addition, ALDH1-activated cells and ALDH1-inactivated cells isolated from A549 cells were found to be well grown, but inactive cells did not grow. In ALDH1-activated cells, ALDH1A1, ALDH1A3, CD44 and CD133, and TSPYL5, and conversely PTEN was found to be more abundant in the ALDH1 inactive cells than in the active cells (see FIG. 3).
또한, TSPYL5 발현량에 따른 암줄기세포 마커인 ALDH1과의 관계를 확인한 결과, TSPYL5가 과발현되면 암줄기세포 마커인 ALDH1의 발현 증가와 더 많은 세포증식을 확인하였고, TSPYL5의 발현이 억제되면 암줄기세포 마커인 ALDH1의 발현 감소와 세포 성장의 감소를 확인하였으며, ALDH 활성세포에서 TSPYL5 억제 시 TSPYL5와 ALDH 유전자 및 단백질이 억제되었으며, 암세포 성장 또한 저해됨을 확인하였다(도 4 참조), TSPYL5의 발현에 따른 침윤/이동성 분석을 통한 전이능력을 확인한 결과, TSPYL5의 발현 억제를 통해 전이가 억제되고, TSPYL5 과발현을 통해 전이 능력이 증가하는 것을 확인하였다(도 5 참조).In addition, when TSPYL5 was overexpressed, the expression of ALDH1, which is a cancer stem cell marker, was further increased and more cell proliferation was confirmed. As a result, when TSPYL5 expression was suppressed, a cancer stem cell marker (TSPYL5) and ALDH gene and protein were suppressed in the ALDH-activated cells and the cancer cell growth was also inhibited (see FIG. 4). The expression of TSPYL5 by the infiltration / As a result of confirming the transfer ability through the mobility analysis, it was confirmed that the inhibition of TSPYL5 expression inhibited the metastasis and increased the transduction capacity through overexpression of TSPYL5 (see FIG. 5).
또한, TSPYL5의 발현이 억제될 경우 악성형질 전환의 주요 특성인 sphere의 크기가 상대적으로 작았으며 이를 통해 세포 성장이 억제되는 것을 확인하였고, TSPYL5 발현이 과발현된 경우 악성형질 전환의 주요 특성인 sphere의 크기가 증가되었으며 이를 통해 세포 성장이 증가됨을 확인하였다(도 6 참조).In addition, when the expression of TSPYL5 was inhibited, the size of sphere, which is a main characteristic of malignant transformation, was relatively small, and cell growth was inhibited. In the case of overexpression of TSPYL5 expression, sphere The size was increased and the cell growth was increased (see FIG. 6).
또한, ALDH1 발현에 따른 TSPYL5와의 관계를 확인한 결과, ALDH1의 발현이 억제되었을 때, TSPYL5의 발현량에는 변화가 없었으며, 세포 성장이 현저히 감소되는 것을 확인하였고, ALDH1이 과발현되었을 때, TSPYL5의 발현량에는 변화가 없었으며, 세포 성장이 증가되는 것을 확인하였으며, 이를 통해 TSPYL5가 ALDH1의 상위 단계에서 조절하는 것을 확인하였으며(도 7 참조), ALDH1의 발현이 억제되었을 때, 침윤/이동성 분석에 의해 전이가 억제되고, EMT 마커의 종류로 간엽세포의 단백질 마커인 N-cadherin, Vimentin, Twist, Snail1 및 Slug의 발현은 감소하며, 상피세포의 마커인 E-cadherin의 발현은 증가하는 것을 확인하였고, ALDH1을 과발현하였을 때, 침윤/이동성 분석에 의해 전이가 증가되고, EMT 마커의 종류로 간엽세포의 단백질 마커인 N-cadherin, Vimentin, Twist, Snail1 및 Slug의 발현은 증가하며, 상피세포의 마커인 E-cadherin의 발현은 감소하는 것을 확인하였다(도 8 참조).When ALDH1 expression was inhibited, the expression level of TSPYL5 was not changed, and cell growth was significantly reduced. When ALDH1 was overexpressed, expression of TSPYL5 (Fig. 7). When the expression of ALDH1 was inhibited, TSPYL5 was found to be upregulated by invasion / mobility analysis The expression of N-cadherin, Vimentin, Twist, Snail1 and Slug, which are the protein markers of mesenchymal cells, is decreased and the expression of E-cadherin, a marker of epithelial cells, is increased. The expression of N-cadherin, Vimentin, Twist, Snail1, and Slug, which are protein markers of mesenchymal cells, as an EMT marker, was increased by ALDH1 overexpression Exerts, marker expression of E-cadherin epithelial cells was confirmed that the reduced (see Fig. 8).
또한, 지금까지 살펴본 비소세포성 폐암 세포인 A549 세포가 아닌 TSPYL5 유전자가 많이 발현되는 Calu3 세포(선암), 간암세포인 HepG2 세포와 췌장암인 Panc1 세포에서 TSPYL5 발현을 억제시킨 후 악성형질 전환의 주요 특성인 sphere의 크기를 확인한 결과, 폐암세포주 Calu3 세포, 간암세포주 HepG2 세포와 췌장암세포주 Panc1 세포에서도 A549 세포와 마찬가지로 TSPYL5의 발현이 억제되었을 때, 악성형질 전환의 주요 특성인 sphere의 크기가 상대적으로 작았으며 주요 암줄기세포 마커인 ALDH1의 발현량이 감소하는 것을 통해 암줄기세포 성장이 억제된 것을 확인하였다(도 9 참조).In addition, TSPYL5 expression was suppressed in Calu3 cells (adenocarcinoma), hepatocarcinoma HepG2 cells and pancreatic cancer Panc1 cells, in which TSPYL5 gene is expressed more than non-small cell lung cancer cell, A549 cell, and the main characteristic of malignant transformation The size of sphere, which is the main characteristic of malignant transformation, was relatively small when the expression of TSPYL5 was suppressed in the lung cancer cell Calu3 cell, hepatocellular HepG2 cell and pancreatic cancer cell line Panc1 cell similarly to A549 cell It was confirmed that the growth of cancer stem cells was inhibited by the decrease of the expression amount of ALDH1, which is a major cancer stem cell marker (see FIG. 9).
따라서, 본 발명은 비소세포성 페암 세포인 A549 세포에 분할 방사선을 조사한 결과, TSPYL5, 및 암줄기세포 마커인 ALDH1 및 CD44의 발현량이 현저히 증가하고, TSPYL5의 발현 또는 활성 억제는 암줄기세포 마커인 ALDH1 및 CD44의 발현량을 억제함으로서 암줄기세포 성장 및 전이의 중요 경로인 EMT 기능을 현저히 감소시키는 것을 확인하고, 악성 형질의 세포의 성장이 억제되는 것을 확인함으로써, TSPYL5 발현 또는 활성 억제제는 다양한 종류의 암에서 암 전이 억제용 약학적 조성물로 사용될 수 있음을 확인하였다.
Therefore, in the present invention, when A549 cells, which are non-small cell carcinoma cells, were irradiated with the split radiation, the expression level of TSPYL5 and the cancer stem cell markers ALDH1 and CD44 were markedly increased, and the expression or activity inhibition of TSPYL5 was inhibited by the cancer stem cell markers ALDH1 TSPYL5 expression or activity inhibitor was shown to inhibit the growth of malignant cells in various types of cancer by confirming that EMT function, which is an important pathway of cancer stem cell growth and metastasis, is suppressed by suppressing the expression level of CD44, It can be used as a pharmaceutical composition for suppressing cancer metastasis.
상기 본 발명의 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.The composition of the present invention may further comprise suitable carriers, excipients and diluents conventionally used in the preparation of pharmaceutical compositions.
상기 본 발명의 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 비경구 투여시 피부 외용 또는 복강내주사, 직장내주사, 피하주사, 정맥주사, 근육내 주사 또는 흉부내 주사 주입방식을 선택하는 것이 바람직하며, 이에 한정되는 것은 아니다. The composition of the present invention can be administered orally or parenterally, and it is preferable to select an external or intraperitoneal injection, intramuscular injection, subcutaneous injection, intravenous injection, intramuscular injection, But is not limited thereto.
상기 본 발명의 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 상기 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, 메틸셀룰로즈, 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. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 생지황, 복령, 인삼 및 꿀의 혼합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 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. The composition of the present invention can be formulated into oral formulations such as powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups and aerosols, external preparations, suppositories and sterilized injection solutions according to conventional methods have. Examples of carriers, excipients and diluents that can be included in the composition include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, acacia rubber, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, Methylcellulose, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil. In the case of formulation, a diluent or excipient such as a filler, an extender, a binder, a wetting agent, a disintegrant, or a surfactant is usually used. Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules and the like. These solid preparations may contain at least one excipient such as starch, calcium carbonate (calcium carbonate, sucrose or lactose, gelatin and the like. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc may also be used. Examples of the liquid preparation for oral use include suspensions, solutions, emulsions, and syrups. In addition to water and liquid paraffin, simple diluents commonly used, various excipients such as wetting agents, sweeteners, fragrances, preservatives and the like may be included . Formulations for parenteral administration include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, freeze-dried preparations, and suppositories. Examples of the suspending agent include propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, injectable ester such as ethyl oleate, and the like. Examples of the suppository base include witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin, glycerogelatin and the like.
본 발명의 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나 바람직한 효과를 위해서, 상기 조성물은 1일 0.0001 내지 1 g/㎏으로, 바람직하게는 0.001 내지 200 ㎎/㎏으로 투여하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다. 상기 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
The preferred dosage of the composition of the present invention varies depending on the condition and the weight of the patient, the degree of disease, the type of drug, the route of administration and the period of time, but can be appropriately selected by those skilled in the art. However, for the desired effect, the composition is preferably administered at a dose of 0.0001 to 1 g / kg per day, preferably 0.001 to 200 mg / kg per day, but is not limited thereto. The above administration may be carried out once a day or divided into several times. The dose is not intended to limit the scope of the invention in any way.
또한, 본 발명은 TSPYL5의 발현 또는 활성 억제제를 포함하는 암줄기세포 성장 억제용 키트를 제공한다.In addition, the present invention provides a kit for inhibiting cancer stem cell growth comprising TSPYL5 expression or activity inhibitor.
상기 TSPYL5는 서열번호 1로 기재되는 아미노산 서열을 갖는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.The TSPYL5 preferably has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, but is not limited thereto.
상기 암은 간암, 위암, 유방암, 결장암, 골암, 췌장암, 두부 또는 경부 암, 자궁암, 대장암, 폐암, 난소암, 직장암, 식도암, 소장암, 항문부근암, 결장암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 자궁경부암종, 질암종, 음문암종, 호지킨병, 전립선암, 방광암, 신장암, 수뇨관암, 신장세포암종, 신장골반암종 및 중추신경계 종양으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하고, 유방암, 자궁암, 대장암, 신장암, 간암, 폐암, 난소암, 위암 및 췌장암으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 더 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.Wherein the cancer is selected from the group consisting of liver cancer, stomach cancer, breast cancer, colon cancer, bone cancer, pancreatic cancer, head or neck cancer, uterine cancer, colon cancer, lung cancer, ovarian cancer, rectal cancer, esophageal cancer, small intestine cancer, It is preferably any one selected from the group consisting of cervical cancer, vaginal cancer, vulvar carcinoma, Hodgkin's disease, prostate cancer, bladder cancer, renal cancer, ureter cancer, renal cell carcinoma, renal pelvic carcinoma and central nervous system tumor. , Uterine cancer, colon cancer, renal cancer, liver cancer, lung cancer, ovarian cancer, stomach cancer and pancreatic cancer, but is not limited thereto.
상기 키트는 효소와 발색 반응할 기질 및 결합되지 않은 단백질 등은 제거하고 결합된 마커만을 보유할 수 있는 세척액 또는 용리액을 추가로 포함할 수 있다. 분석을 위해 사용되는 시료는 혈청, 뇨, 눈물 타액 등 정상적인 상태와 구별될 수 있는 질환 특이적 폴리펩타이드를 확인할 수 있는 생체 시료를 포함한다. 바람직하게는 생물학적 액체 시료, 예를 들어 혈액, 혈청, 혈장, 더욱 바람직하게는 혈청으로부터 측정될 수 있다. 시료는 마커의 탐지감도를 증가시키도록 준비될 수 있는데 예를 들어 환자로부터 수득한 혈청 시료는 음이온 교환 크로마토그래피, 친화도 크로마토그래피, 크기별 배제 크로마토그래피(size exclusion chromatography), 액체 크로마토그래피, 연속추출(sequential extraction) 또는 젤 전기영동 등의 방법을 이용하여 전처리 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The kit may further include a washing solution or an eluting solution capable of removing the substrate to be color-developed with the enzyme and the unbound protein and retaining only the combined marker. The samples used for the analysis include biological samples capable of identifying disease-specific polypeptides that can be distinguished from normal conditions such as serum, urine, and saliva. Preferably from a biological fluid sample, for example blood, serum, plasma, more preferably serum. The sample may be prepared to increase the detection sensitivity of the marker. For example, a serum sample obtained from a patient may be analyzed by anion exchange chromatography, affinity chromatography, size exclusion chromatography, liquid chromatography, sequential extraction, or gel electrophoresis. However, the present invention is not limited thereto.
본 발명에서는 폐암세포주에서 TSPYL5가 과발현되었을 경우에 암줄기세포 마커인 ALDH1의 발현이 증가하는 것을 확인하였고, 반대로 siRNA를 이용하여 TSPYL5의 발현을 억제시킨 경우에는 암줄기세포 마커인 ALDH1의 발현이 감소하는 것을 확인함으로써, TSPYL5의 발현 또는 활성 억제에 따라 ALDH1의 발현 또는 활성 정도가 감소한 피검물질을 선별함으로써 다양한 종류의 암줄기세포 성장 억제용 키트로 사용될 수 있다.
In the present invention, when TSPYL5 is overexpressed in the lung cancer cell line, expression of the cancer stem cell marker, ALDH1, is increased. On the contrary, when the expression of TSPYL5 is inhibited by siRNA, expression of the cancer stem cell marker, ALDH1 is decreased It is possible to use various kinds of cancer stem cell growth inhibition kits by selecting test substances whose expression or activity level of ALDH1 is decreased according to the expression or inhibition of TSPYL5 expression.
또한, 본 발명은 TSPYL5의 발현 또는 활성 억제제를 암세포에 처리하는 단계를 포함하는 암줄기세포 성장 억제 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for inhibiting cancer stem cell growth comprising treating cancer cells with the expression or activity inhibitor of TSPYL5.
상기 TSPYL5는 서열번호 1로 기재되는 아미노산 서열을 갖는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.The TSPYL5 preferably has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, but is not limited thereto.
상기 암은 간암, 위암, 유방암, 결장암, 골암, 췌장암, 두부 또는 경부 암, 자궁암, 대장암, 폐암, 난소암, 직장암, 식도암, 소장암, 항문부근암, 결장암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 자궁경부암종, 질암종, 음문암종, 호지킨병, 전립선암, 방광암, 신장암, 수뇨관암, 신장세포암종, 신장골반암종 및 중추신경계 종양으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하고, 유방암, 자궁암, 대장암, 신장암, 간암, 폐암, 난소암, 위암 및 췌장암으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 더 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.Wherein the cancer is selected from the group consisting of liver cancer, stomach cancer, breast cancer, colon cancer, bone cancer, pancreatic cancer, head or neck cancer, uterine cancer, colon cancer, lung cancer, ovarian cancer, rectal cancer, esophageal cancer, small intestine cancer, It is preferably any one selected from the group consisting of cervical cancer, vaginal cancer, vulvar carcinoma, Hodgkin's disease, prostate cancer, bladder cancer, renal cancer, ureter cancer, renal cell carcinoma, renal pelvic carcinoma and central nervous system tumor. , Uterine cancer, colon cancer, renal cancer, liver cancer, lung cancer, ovarian cancer, stomach cancer and pancreatic cancer, but is not limited thereto.
본 발명에서는 폐암세포주에서 TSPYL5가 과발현되었을 경우에 암줄기세포 마커인 ALDH1의 발현이 증가하는 것을 확인하였고, 반대로 siRNA를 이용하여 TSPYL5의 발현을 억제시킨 경우에는 암줄기세포 마커인 ALDH1의 발현이 감소하는 것을 확인함으로써, TSPYL5의 발현 또는 활성 억제에 따라 ALDH1의 발현 또는 활성 정도가 감소한 피검물질을 선별함으로써 다양한 종류의 암줄기세포 성장 억제 방법으로 사용할 수 있다.
In the present invention, when TSPYL5 is overexpressed in the lung cancer cell line, expression of the cancer stem cell marker, ALDH1, is increased. On the contrary, when the expression of TSPYL5 is inhibited by siRNA, expression of the cancer stem cell marker, ALDH1 is decreased It is possible to use various methods for inhibiting the growth of cancer stem cells by selecting a test substance whose expression or activity level of ALDH1 is decreased according to the expression or inhibition of TSPYL5 expression.
또한, 본 발명은In addition,
1) TSPYL5 발현 세포주를 준비하는 단계;1) preparing a TSPYL5 expressing cell line;
2) 상기 단계 1)의 세포주에 피검물질을 처리하는 단계; 2) treating the cell line of step 1) with the test substance;
3) 상기 세포주의 ALDH(aldehyde dehydrogenase)의 발현 또는 활성 정도를 측정하는 단계; 및3) measuring the expression or activity of ALDH (aldehyde dehydrogenase) of the cell line; And
4) 상기 ALDH의 발현 또는 활성 정도가 피검물질을 처리하지 않은 대조군에 비해 감소하는 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 암 전이 억제제 후보물질의 스크리닝 방법을 제공한다.4) screening a candidate substance for cancer metastasis inhibitor, which comprises selecting a test substance whose expression or activity level of ALDH is lower than that of a control group not treated with the test substance.
또한, 본 발명은In addition,
1) TSPYL5 발현 세포주를 준비하는 단계;1) preparing a TSPYL5 expressing cell line;
2) 상기 단계 1)의 세포주에 피검물질을 처리하는 단계; 2) treating the cell line of step 1) with the test substance;
3) 상기 세포주의 ALDH의 발현 또는 활성 정도를 측정하는 단계; 및3) measuring the expression or activity of ALDH in the cell line; And
4) 상기 ALDH의 발현 또는 활성 정도가 피검물질을 처리하지 않은 대조군에 비해 감소하는 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 암줄기세포 성장 억제제 후보물질의 스크리닝 방법을 제공한다.4) selecting a test substance whose expression or activity level of ALDH is lower than that of a control group in which the test substance is not treated, in a screening method for a cancer stem cell growth inhibitor candidate substance.
상기 방법에 있어서, 단계 1)의 TSPYL5 발현 세포주는 암 세포주에 방사선을 조사하여 제조하는 것이 바람직하다.In the above method, the TSPYL5 expressing cell line of step 1) is preferably prepared by irradiating a cancer cell line with radiation.
상기 방사선 조사는 2 Gy 또는 4 Gy의 단일방사선 조사 또는 2 Gy의 2회 내지 5회의 분할방사선 조사하는 것이 바람직하고, 2 Gy의 3회의 분할방사선 조사하는 것이 더욱 바람직하다.It is preferable to irradiate the above-mentioned radiation with a single irradiation of 2 Gy or 4 Gy, or 2 to 5 divided radiation of 2 Gy, and more preferably, three divided irradiation of 2 Gy.
상기 TSPYL5는 서열번호 1로 기재되는 아미노산 서열을 갖는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.The TSPYL5 preferably has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, but is not limited thereto.
상기 암은 간암, 위암, 유방암, 결장암, 골암, 췌장암, 두부 또는 경부 암, 자궁암, 대장암, 폐암, 난소암, 직장암, 식도암, 소장암, 항문부근암, 결장암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 자궁경부암종, 질암종, 음문암종, 호지킨병, 전립선암, 방광암, 신장암, 수뇨관암, 신장세포암종, 신장골반암종 및 중추신경계 종양으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하고, 유방암, 자궁암, 대장암, 신장암, 간암, 폐암, 난소암, 위암 및 췌장암으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 더 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.Wherein the cancer is selected from the group consisting of liver cancer, stomach cancer, breast cancer, colon cancer, bone cancer, pancreatic cancer, head or neck cancer, uterine cancer, colon cancer, lung cancer, ovarian cancer, rectal cancer, esophageal cancer, small intestine cancer, It is preferably any one selected from the group consisting of cervical cancer, vaginal cancer, vulvar carcinoma, Hodgkin's disease, prostate cancer, bladder cancer, renal cancer, ureter cancer, renal cell carcinoma, renal pelvic carcinoma and central nervous system tumor. , Uterine cancer, colon cancer, renal cancer, liver cancer, lung cancer, ovarian cancer, stomach cancer and pancreatic cancer, but is not limited thereto.
본 발명에서는 폐암세포주에서 TSPYL5가 과발현되었을 경우에 암줄기세포 마커인 ALDH1의 발현이 증가하는 것을 확인하였고, 반대로 siRNA를 이용하여 TSPYL5의 발현을 억제시킨 경우에는 암줄기세포 마커인 ALDH1의 발현이 감소하는 것을 확인함으로써, TSPYL5의 발현 또는 활성 억제에 따라 ALDH1의 발현 또는 활성 정도가 감소한 피검물질을 선별함으로써 다양한 종류의 암 전이 억제제 및 암줄기세포 성장 억제제 후보물질을 스크리닝할 수 있다.
In the present invention, when TSPYL5 is overexpressed in the lung cancer cell line, expression of the cancer stem cell marker, ALDH1, is increased. On the contrary, when the expression of TSPYL5 is inhibited by siRNA, expression of the cancer stem cell marker, ALDH1 is decreased As a result, various kinds of tumor metastasis inhibitor and cancer stem cell growth inhibitor candidates can be screened by selecting test substances whose expression or activity level of ALDH1 is decreased according to expression or inhibition of TSPYL5 expression.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.
<< 실시예Example 1> 분할 방사선에 의한 폐암세포주의 1> Radiation-induced lung cancer cell lines TSPYL5TSPYL5 유전자 발현량 확인 Check gene expression level
<1-1> <1-1> 비소세포Non-small cell 폐암세포주Lung cancer cell line 배양 및 분할방사선 조사에 의한 By culture and split radiation TSPYL5TSPYL5 발현량 확인 Check the expression level
분할방사선에 의한 TSPYL5의 발현 증가 확인을 위하여, 한국원자력 연구원의 감마선조사시설(선원; 60C0)을 이용하여 폐암세포주에 감마선을 조사한 후 웨스턴 블롯(Western blot) 실험을 실시하였다.To confirm the increased expression of TSPYL5 by dividing radiation, gamma ray was irradiated to the lung cancer cell line using the gamma ray irradiation facility (source: 60 C 0 ) of the Korea Atomic Energy Research Institute and Western blotting experiment was performed.
구체적으로, 폐암세포주 A549(American Type Culture Collection, USA) 세포는 RPMI-1640 배지(Hyclone)에 10% 우태아혈청(Hyclone)과 100 Unit/ml 페니실린-스트렙토마이신(penicillin-streptomycin solution, Hyclone)을 혼합하여 배양하였다. 세포는 37℃ 배양기에 5% CO2 조건에서 유지하였으며, 세포는 75 플라스크에 1×106 세포수로 분주 배양하였다. 배양 후 2일 간격으로 2 Gy의 방사선을 3회 조사하였고, 마지막 3회 조사일에 비교군으로 준비된 A549 세포에 2 Gy와 4 Gy를 조사하였다. 방사선이 조사된 세포들을 37℃ 배양기에 5% CO2 조건에서 유지하여 7일 동안 배양하였다. 각 세포를 모아 단백질 용해(lysis) 용액을 50 ul씩 넣고 4℃에서 30분 반응한 후 13000 RPM의 4℃ 원심분리기로 펠렛과 상층액을 분리하였다. 상기의 상층액을 단백질정량키트(sigma)를 사용해 각각의 단백질 40 ug씩 SDS-젤에 로딩하였다. 이후, SDS-젤에 로딩된 단백질을 니트로셀룰로즈 멤브레인에 이동시킨 뒤 BSA 버퍼로 30분 상온에서 반응시켜 다른 항체들이 결합하지 못하게 한 후 일차항체 ALDH1A1, ALDH1A3(Abcam), TSPYL5, PTEN, β-catenin, Jagged1(santa cruz), Oct4(millipore), CD44, Sox2 및 β-actin(cell signaling)을 1:1000으로 희석한 PBS 버퍼에 4시간 반응한 후 다시 이차항체 항-Rabbit, 항-Mouse(cell signaling)를 1:10000을 희석한 PBS 버퍼에 1시간 반응시켰다. 그 후 PBS로 5회 니트로셀룰로즈 멤브레인을 씻어준 뒤 검출(detection) 용액으로 필름에 감광시켰다.The cells were treated with 10% fetal bovine serum (Hyclone) and 100 units / ml penicillin-streptomycin solution (Hyclone) in RPMI-1640 medium (Hyclone) Mixed and cultured. The cells were incubated at 37 ° C in a 5% CO 2 , And the cells were cultured in 75-well flasks at 1 × 10 6 cells / well. Two days after irradiation, 2 Gy of radiation was irradiated three times, and 2 Gy and 4 Gy were irradiated to A549 cells prepared as a comparative group on the last 3 irradiation days. The irradiated cells were incubated at 37 ° C in a 5% CO 2 Lt; / RTI > for 7 days. Each of the cells was collected, and 50 μl of protein lysis solution was added thereto, followed by reaction at 4 ° C for 30 minutes. Then, the pellet and supernatant were separated by centrifugation at 13000 rpm at 4 ° C. The above supernatant was loaded onto SDS-gel in 40 ug of each protein using a protein quantitation kit (sigma). Then, the proteins loaded on the SDS gel were transferred to a nitrocellulose membrane and reacted with BSA buffer for 30 minutes at room temperature to prevent other antibodies from binding. The primary antibodies ALDH1A1, ALDH1A3 (Abcam), TSPYL5, PTEN and β-catenin Rabbit, Anti-Mouse (Jurkat), Jagged1 (santa cruz), Oct4 (millipore), CD44, Sox2 and β-actin signaling) was reacted in PBS buffer diluted 1: 10000 for 1 hour. The nitrocellulose membrane was then washed 5 times with PBS and then sensitized to a film with a detection solution.
그 결과 도 1A에 나타낸 바와 같이, 방사선 조사에 의하여 TSPYL5 단백질과 암줄기세포 마커 및 관련 단백질의 발현량이 증가함을 확인하였다. 단일 방사선(2, 4 Gy) 조사보다 2 Gy로 3회 분할 방사선 조사시 TSPYL5 단백질이 더 과발현되었으며, 암줄기세포 마커 및 관련 단백질 모두 분할 방사선 조사에서 과발현되는 것을 확인하였다(도 1A).
As a result, as shown in Fig. 1A, it was confirmed that the expression level of TSPYL5 protein and cancer stem cell marker and related protein was increased by irradiation. TSPYL5 protein was overexpressed at 3 Gy irradiation at 2 Gy than single radiation (2, 4 Gy) irradiation, and both the cancer stem cell marker and related proteins were overexpressed in the split radiation (FIG. 1A).
<1-2> 세포 내 염색(<1-2> Intracellular staining ( IntracellularIntracellular stainingstaining )을 이용한 분할 방사선 조사 후 ) Was used after the split radiation TSPYL5TSPYL5 발현 및 위치 확인 Expression and localization
분할방사선에 의한 TSPYL5의 발현이 증가 확인을 위하여, 한국원자력 연구원의 감마선조사시설(선원; 60C0)을 이용하여 폐암세포주에 감마선을 조사한 후 면역형광법(immunofluorescence)을 이용하여 세포 내 염색하여 확인하였다.In order to confirm the increased expression of TSPYL5 by dividing radiation, gamma ray was irradiated to the lung cancer cell line using the gamma ray irradiation facility (source: 60 C 0 ) of the Korea Atomic Energy Research Institute and immunofluorescence was used for intracellular staining Respectively.
폐암세포주 A549와 분할 방사선이 조사된 A549 세포를 커버글라스가 준비된 디쉬에 1×105 세포수로 배양하여 24시간 동안 배양한 뒤, 4% 파라포름알데하이드(paraformaldehyde) 용액으로 20분 동안 세포들을 고정시킨 후, PBS로 3회 커버글라스를 씻어준 뒤, 0.3 내지 0.5% TritonX-100 용액으로 5분 동안 반응시키고 PBS로 3회 씻어주었다. 그 후 1% BSA로 20분 동안 반응시켜 다른 항체들이 결합하지 못하게 한 후 일차항체 TSPYL5(santa cruz) 및 암줄기세포 마커인 ALDH1A1(cell signaling)을 1:100으로 희석한 PBS 버퍼에 2시간 반응한 후 다시 이차항체 Rabbit(cell signaling)을 1:1000을 희석한 버퍼에 1시간 반응시킨 후, PBS로 3회 세척한 뒤 DAPI 용액으로 5분간 세포핵을 염색하여 전자형광현미경으로 TSPYL5 발현 증가와 위치를 확인할 수 있었다.Lung cancer cell line A549 and A549 cells irradiated with split radiation were cultured in 1 × 10 5 cells in a cover glass dish and cultured for 24 hours. Cells were fixed with 4% paraformaldehyde solution for 20 minutes After washing the coverslips with PBS three times, they were reacted with 0.3-0.5% Triton X-100 solution for 5 minutes and washed three times with PBS. After incubation with 1% BSA for 20 min, the cells were incubated for 2 hours in a 1: 100 dilution of primary antibody TSPYL5 (santa cruz) and ALDH1A1 (cell signaling) The cells were incubated with 1: 1000 dilution buffer for 1 hour, washed three times with PBS, and stained with DAPI solution for 5 min. The increase in TSPYL5 expression was observed by electron microscopy. I could confirm.
그 결과 도 1B에 나타난 바와 같이, 분할 방사선이 조사된 A549 세포에서 TSPYL5 및 ALHD1A1 발현량이 증가하였으며 TSPYL5는 일반적으로 세포질에 존재하지만 분할 방사선 조사에 의하여 핵 안에서의 발현량이 증가 되는 것을 확인하였다(도 1B).
As a result, as shown in Fig. 1B, TSPYL5 and ALHD1A1 expression levels were increased in A549 cells irradiated with split radiation, and TSPYL5 was generally present in the cytoplasm, but the expression level in the nucleus was increased by dividing irradiation (Fig. 1B ).
<< 실시예Example 2> 침윤/이동성 분석법( 2> Invasion / Mobility Assay ( MigrationMigration // InvasionInvasion assayassay )을 이용한 분할 방사선 조사로 인한 암세포의 전이능력 분석Analysis of cancer cell metastasis ability by split radiation irradiation
분할 방사선 조사로 인한 암세포의 침윤 및 이동성을 확인하기 위해 매트리젤(matrigel) 키트와 웨스턴 블롯 실험을 통해 확인하였다.Matrigel kit and Western blot experiments were conducted to confirm the infiltration and mobility of cancer cells due to the split irradiation.
구체적으로, 분할 방사선 조사로 인한 암세포의 전이능력을 측정하기 위해 0.8 um pore 사이즈의 Transwell(Falcon, USA)을 이용하였다. 침윤 분석법(Migration assay)은 폐암세포주 A549 세포와 분할 방사선이 조사된 A549 세포를 Serum-free RPMI-1640 배지 100 ul에 5×104 세포수를 맞춰 Transwell upper 챔버에 넣어준 후 lower 챔버에는 7% FBS가 첨가된 RPMI1640 배지를 500 ul 넣어 두 챔버를 결합시켰다. 약 40시간 동안 세포는 37℃ 배양기에 5% CO2조건에서 유지시켜준 뒤, Upper 챔버의 멤브레인을 면봉(cotton swabs)을 이용하여 닦아준 뒤, 크리스탈 바이올렛(crystal violet) 용액으로 염색 후 현미경으로 관찰하였다.Specifically, 0.8 μm pore size Transwell (Falcon, USA) was used to measure the metastatic ability of cancer cells due to split radiation. In the migration assay, A549 cells and A549 cells were irradiated with 5 × 10 4 cells in 100 μl of serum-free RPMI-1640 medium, and then transferred to the upper chamber of the Transwell. The lower chamber contained 7% 500 [mu] l of RPMI1640 medium supplemented with FBS was added to bind the two chambers. After incubation for about 40 hours at 37 ° C in a 5% CO 2 incubator, the membrane of the Upper chamber is wiped with cotton swabs and then stained with a crystal violet solution. Respectively.
또한, 이동성 분석법(Invasion assay)은 Transwell upper 챔버에 미리 Matrigel (20ug/well; BD GBiosciences)을 100ul 넣어 코팅시켜준 뒤, 상기 침윤 분석법과 동일한 방법으로 실험하였다. 크리스탈 바이올렛 용액으로 염색된 세포들을 10% 아세트산(acetic acid) 500 ul로 용출하여, 흡광도를 600 nm에서 측정하여 A549 세포에 대한 침윤/이동성 상대값을 확인하였다.Invasion assay was performed by coating Matrigel (20 ug / well; BD GBiosciences) 100 ul into the Transwell upper chamber, and then performing the same method as the infiltration assay. Cells stained with crystal violet solution were eluted with 500 μl of 10% acetic acid and the absorbance was measured at 600 nm to confirm the relative invasion / migration relative to A549 cells.
그 결과 도 2A에 나타낸 바와 같이, 분할 방사선이 조사된 A549 세포에서의 침윤 및 이동성이 더 증가 되는 것을 확인하였다(도 2A).
As a result, it was confirmed that the infiltration and mobility in A549 cells irradiated with the split radiation were further increased as shown in Fig. 2A (Fig. 2A).
또한, 분할 방사선을 조사한 세포를 7일 동안 배양한 뒤, 상기 실시예 <1-1>과 동일한 방법으로 Epithelial to mesenchymal transition(EMT) 마커로 사용되는 일차항체 N-cadherin(santa cruz), E-cadherin, β-actin(cell signaling) 및 Snail(abcam)과 이차항체 Rabbit(cell signaling)를 사용하여 웨스턴 블롯 실험을 수행하였다.Cells irradiated with the split radiation were cultured for 7 days and then treated with the primary antibodies N-cadherin (santa cruz), E-cadherin (E-cadherin), etc. used as markers for epithelial to mesenchymal transition (EMT) Western blot experiments were performed using cadherin, β-actin (cell signaling), and Snail (abcam) and secondary antibody Rabbit (cell signaling).
그 결과 도 2B에 나타낸 바와 같이, 분할 방사선에 의하여 EMT 마커의 종류로 상피세포(epithelial cell) 마커인 E-cadherin의 발현량은 감소하고, 간엽세포(mesenchymal cell) 마커인 N-cadherin 및 Snail의 발현량은 증가하는 것을 확인하였다(도 2B).As a result, as shown in FIG. 2B, the expression level of E-cadherin, which is an epithelial cell marker, decreased as a kind of EMT marker by dividing radiation, and N-cadherin and Snail, which are mesenchymal cell markers And the expression level was increased (FIG. 2B).
따라서, 분할 방사선은 EMT 과정에 밀접한 관계가 있으며, 분할 방사선에 의하여 세포의 침윤 및 이동성이 증가하는 것을 확인하였다.
Therefore, it was confirmed that the split radiation has a close relationship with the EMT process, and that the infiltration and mobility of cells are increased by the split radiation.
<< 실시예Example 3> 3> AldefluorAldefluor 를 이용한 폐암세포주의 Of lung cancer cell line ALDH1ALDH1 활성과 비활성 세포 분리 Isolate active and inactive cells
<3-1> 폐암세포주의 ≪ 3-1 > ALDH1ALDH1 활성과 비활성 세포 분리 Isolate active and inactive cells
본 발명자들은 A549 세포로부터 ALDH1 활성을 통한 폐암줄기세포의 성장 및 TSPYL5 관계를 확인하기 위해 Aldefluor 염색 후 FACS(Fluorescence activated cell sorter)를 이용하여 암줄기세포 분리를 수행하였다.The present inventors carried out isolation of amyloid cells using fluorescence activated cell sorter (FACS) after Aldefluor staining to confirm the growth and TSPYL5 relationship of lung cancer stem cells through ALDH1 activity from A549 cells.
구체적으로, A549 세포에서 ALDH1 활성세포와 비활성세포를 분리하기 위해 stem cell회사의 Aldefluor 제품을 사용하였다. 이 제품은 알데히드탈수소효소(Aldehyde dehydrogenase, ALDH) 활성에 기초하여 줄기세포에서 ALDH의 발현 정도가 일반세포보다 높으며 이 효소의 활성도를 측정하면 세포막이 온전하지 못한 세포는 활성이 측정되지 않기 때문에 살아있는 줄기세포를 분리하는 방법으로 독성이 없고 사용이 편리하다는 장점을 가지고있다. 건조된 Aldefluor 시약에 25 ul의 DMSO(Dimethylsulphoxide)를 넣어 1분 동안 상온에서 반응시키면 활성화되어 적주황색이었던 시약이 밝은 연노랑색으로 변하고, 그때 2 M의 염산(Hydrocholoric acid)을 25 ul 넣고 15분 상온에서 반응시킨 후 360 ul Aldefluor assay 버퍼를 넣고 냉장보관하여 Aldefluor 기질을 만든다. 준비된 A549 세포를 용해시킨 뒤 원심분리기를 이용해 상층액을 분리하였고, 1 ml의 Aldefluor assay 버퍼를 섞어 1×106 cell/ml이 되도록 준비한다. 빈 튜브를 두 개 준비한 뒤 용해된 세포에 활성화된 Aldefluor 기질을 5 ul 넣고 섞은 후 대조군 튜브에 500 ul를 나누어주고 대조군만 DEAB(Diethylaminobenzaldehyde) 용액을 5 ul 넣어준다. 각각 37℃에서 30분 반응한 뒤 원심분리기를 통해 상층액을 제거하고 500 ul의 Aldefluor assay 버퍼를 넣고 4℃에서 24시간 반응시킨다. 그 후 음전하 ALDH-기질인 BAAA는 수동적인 확산을 통해 살아있는 세포내로 침투되면 세포내의 ALDH에 의해 BAA-로 전환되면서 형광빛을 발산하는데 기계를 통해 형광을 발산하는 세포를 활성세포로 형광이 없는 세포를 비활성세포로 FACS를 이용하여 분리했다(도 3A).
Specifically, Aldefluor product of stem cell company was used to isolate ALDH1 active cells and inactive cells from A549 cells. This product is based on the activity of aldehyde dehydrogenase (ALDH), and the level of ALDH expression in stem cells is higher than that of normal cells. When the enzyme activity is measured, the activity of the cell is not measured, It has the advantage that it is free of toxicity and easy to use by separating cells. 25 μl of DMSO (Dimethylsulphoxide) was added to the dried Aldefluor reagent, and reacted at room temperature for 1 minute. Then, the reagent, which was red orange, turned bright yellowish green. Then, 25 μl of 2 M hydrochloric acid (hydrocholoric acid) , And then 360 μl of Aldefluor assay buffer is added and the plate is refrigerated to prepare Aldefluor substrate. After dissolving the prepared A549 cells, the supernatant is separated using a centrifuge and 1 ml of Aldefluor assay buffer is added to prepare 1 × 10 6 cells / ml. Prepare two empty tubes, add 5 μl of the activated Aldefluor substrate to the dissolved cells, add 500 μl to the control tube, and add 5 μl of DEAB (Diethylaminobenzaldehyde) solution only to the control group. After reacting at 37 ° C for 30 minutes, remove the supernatant through a centrifuge, add 500 μl of Aldefluor assay buffer, and incubate at 4 ° C for 24 hours. Subsequently, BAAA, which is a negatively charged ALDH-substrate, penetrates into living cells through passive diffusion and is converted into BAA- by the intracellular ALDH, which emits fluorescence light. The cells that emit fluorescence through the machine are called active cells. Were separated using FACS as inactive cells (Figure 3A).
<3-2> 분리된 ≪ 3-2 > ALDH1ALDH1 활성과 비활성 세포의 Of active and inactive cells 콜로니Colony 형성 분석( Formation Analysis colonycolony formation formation assayassay ))
본 발명자들은 A549 세포와 이로부터 분리된 ALDH1 활성 세포 및 ALDH1 비활성 세포의 성장 정도를 비교하기 위해 A549 세포로부터 분리된 ALDH1 활성 세포 및 ALDH1 비활성 세포를 가지고 콜로니 형성 분석을 하였다.The present inventors performed colony formation analysis with ALDH1 active cells and ALDH1 inactive cells isolated from A549 cells in order to compare the degree of growth of A549 cells and ALDH1 active cells and ALDH1 inactive cells isolated therefrom.
구체적으로, ALDH1 활성세포와 비활성세포를 각 1×103개를 35 mm 플레이트에 접종하고 37℃ 이산화탄소 인큐베이터에서 8일을 키운 뒤 크리스탈 바이올렛 0.5% 시약으로 10분 염색 후 수차례 PBS로 씻어 현미경으로 관찰하였다.Specifically, ALDH1 active cells and inactive cells were inoculated on 1 × 10 3 35 mm plates, cultured for 8 days in a 37 ° C. carbon dioxide incubator, and then stained with crystal violet 0.5% reagent for 10 minutes, washed several times with PBS, Respectively.
그 결과 도 3B에 나타낸 바와 같이, ALDH1 활성세포는 성장이 잘 되었으나, 비활성세포는 성장을 하지 못하는 것을 확인하였다(도 3B).
As a result, as shown in FIG. 3B, it was confirmed that ALDH1-activated cells grew well but inactive cells did not grow (FIG. 3B).
<3-3> <3-3> ALDH1ALDH1 활성 세포와 비활성세포에서의 In active and inactive cells 암줄기세포Cancer stem cell 마커와Marker TSPYL5TSPYL5 의 발현확인Confirmation of expression of
본 발명자들은 A549 세포로부터 분리한 ALDH1 활성 세포 및 비활성 세포에서의 다른 암줄기세포 마커인 CD44, CD133 및 TSPYL5의 발현량을 중합연쇄반응(PCR)과 웨스턴 블롯 실험을 통해 확인하였다.The present inventors confirmed the expression levels of CD44, CD133 and TSPYL5, which are other stem cell markers in ALDH1-activated and inactive cells, isolated from A549 cells through PCR and Western blotting.
구체적으로, 분리된 ALDH1 활성세포와 비활성세포를 가지고 트리졸 1 ml로 5분간 섞어준 뒤 200 ul의 클로로포름(chloroform) 시약을 넣고 다시 5분 섞은 후 4℃ 원심분리기로 10분동안 원심분리하여 200 ul의 상층액을 새 튜브로 옮긴다. 여기에 500 ul의 이소프로탄올을 섞은 후 상온에서 10분간 반응하고 4℃ 원심분리기를 이용해 상층액을 제거한 침전물을 75% 에탄올이 있는 디에틸피로카르본산(diethylpyrocarbonate, DEPC) 용액으로 씻어준 뒤 다시 원심분리기를 이용해 상층액을 제거해준다. 침전물을 DEPC용액으로 녹여준 뒤 정량을 한 후 Intron사의 oligo dT cDNA 키트를 사용하여 RNA 1 ug을 45℃에서 1시간, 95℃에서 5분으로 증폭기계를 사용하여 cDNA를 합성하였다. 하기 표 1에 기재된 프라이머와 I-taq 중합효소(Intron)로 94℃ 5분 전변성, 94℃ 30초 변성, 56℃ 30초 붙임 및 72℃ 30초 연장단계를 30번을 반복한 후 72℃에서 10분 후연장 뒤 수득물을 1% 아가로즈 젤에 로딩하여 확인하였다.Specifically, the separated ALDH1 active and inactive cells were mixed with 1 ml of trisole for 5 minutes, and then 200 μl of chloroform reagent was added. After 5 minutes of mixing, the mixture was centrifuged at 4 ° C for 10 minutes to obtain 200 Transfer the supernatant of ul into a new tube. The reaction mixture was incubated at room temperature for 10 minutes with 500 μl of isopropanol, and the supernatant was removed by centrifugation at 4 ° C. The precipitate was washed with diethylpyrocarbonate (DEPC) solution containing 75% ethanol Remove the supernatant using a centrifuge. The precipitate was dissolved in DEPC solution and quantified. 1 ug of RNA was synthesized by using Intron 's oligo dT cDNA kit at 45 ° C for 1 hour and 95 ° C for 5 minutes using an amplification machine. After 30 cycles of denaturation at 94 DEG C for 5 minutes, denaturation at 94 DEG C for 30 seconds, extension at 56 DEG C for 30 seconds, and extension at 72 DEG C for 30 seconds were repeated with the primer and I-taq polymerase (Intron) Lt; / RTI > after 10 min. The post-yield was confirmed by loading on 1% agarose gel.
그 결과 도 3C에 나타낸 바와 같이, ALDH1 활성세포에서 비활성세포보다 암줄기세포 마커인 ALDH1A1, ALDH1A3, CD44 및 CD133, 및 TSPYL5의 유전자 발현이 증가하는 것을 확인하였고, 반대로 PTEN은 ALDH1 비활성세포에서 활성세포보다 발현량이 많음을 확인하였다(도 3C).
As a result, as shown in FIG. 3C, gene expression of the CDRs ALDH1A1, ALDH1A3, CD44 and CD133, and TSPYL5 was increased in the ALDH1-activated cells than in the inactive cells. On the contrary, PTEN was found in the ALDH1- (Fig. 3C).
또한, 각 세포에 용해용액을 각각 50 ul씩 넣고 4℃에서 30분 반응한 뒤 4℃ 원심분리기를 통해 상층액을 얻어 단백질정량키트(sigma)를 사용해 각각의 단백질 40 ug씩 SDS-젤에 로딩하였다. 상기 실시예 <1-1>과 동일한 방법으로 일차항체 ALDH1A1, ALDH1A3(abcam), TSPYL, PTEN(santa cruz), CD44, β-actin(cell signaling) 및 CD133(biorbyt)을 이용하여 확인하였다.50 μl of each solution was added to each cell and reacted at 4 ° C. for 30 minutes. Then, the supernatant was obtained by centrifugation at 4 ° C. and 40 μg of each protein was loaded onto SDS-gel using a protein quantification kit (sigma) Respectively. The cells were identified by using the primary antibodies ALDH1A1, ALDH1A3 (abcam), TSPYL, PTEN (santa cruz), CD44, β-actin (cell signaling) and CD133 (biorbyt) in the same manner as in Example <1-1>.
그 결과 도 3D에 나타낸 바와 같이, 중합연쇄반응과 마찬가지로 ALDH1 활성세포에서 암줄기세포 마커인 ALDH1A1, ALDH1A3, CD44 및 CD133, 및 TSPYL5의 단백질 발현이 증가하며 PTEN은 감소하는 것을 증가하는 것을 확인하였다(도 3D).As a result, as shown in Fig. 3D, it was confirmed that the protein expression of ALDH1A1, ALDH1A3, CD44 and CD133, and TSPYL5 in the ALDH1 active cells was increased and PTEN was decreased in the same manner as in the polymerization chain reaction 3D).
따라서, 암줄기세포 마커인 ALDH1 활성 세포에서는 TSPYL5 유전자가 많이 존재하며 폐암 세포 성장과 연관이 있음을 확인하였다.
Therefore, it was confirmed that TSPYL5 gene is present in ALDH1 activated cell, which is a cancer stem cell marker, and is associated with the growth of lung cancer cells.
유전자purpose
gene
ALDH1A1
58 ° C / 30
ALDH1A3
58 ° C / 30
CD133
57 ° C / 30
CD44
57 ° C / 30
TSPYL5
57 ° C / 30
PTEN
57 ° C / 30
GAPDH
56 ° C / 25
<< 실시예Example 4> 4> TSPYL5TSPYL5 와 Wow 암줄기세포Cancer stem cell 마커인Marker Inn ALDH1ALDH1 의 관계 확인The relationship of
본 발명자들은 TSPYL5 발현량에 따른 암줄기세포 마커인 ALDH1과의 관계를 확인하기 위하여 TSPYL5의 발현량을 조절하기 위한 TSPYL5 과발현과 TSPYL5 억제를 통한 효과를 확인하였다.The present inventors confirmed the effect of TSPYL5 overexpression and TSPYL5 inhibition to control the expression level of TSPYL5 in order to confirm the relationship with the amniotic stem cell marker ALDH1 according to the amount of TSPYL5 expression.
구체적으로, TSPYL5 단백질 발현이 많은 A549 세포에 대하여 TSPYL5 siRNA를 사용하여 TSPYL5의 발현을 억제하기 위해 TSPYL5 유전자에 대한 siRNA는 Invitrogen사에 제작 주문한 정방향 프라이머 5'-AAAGGUAGAACUGCAAGGGAUUGGG-3'(서열번호 : 17)와 역방향 프라이머 5'-CCCAAUCCCUUGCAGUUCUACCUUU-3'(서열번호 : 18)인 각각 25머(mer)인 TSPYL5 stealth-RNAi를 사용하였다. 상기 siRNA의 세포 내 도입은 A549 세포 2×105 개당 각각의 RNAi를 100 nM, Scrambled StealthTM RNA 분자(molecule)를 도입한 세포(음성 대조군; siControl)는 Scrambled StealthTM RNA 분자를 100 nM을 사용하여 Lipofectamine RNAi MAX(invitrogen)를 이용하여 페니실린-스트렙토마이신(penicillin-streptomycin solution, Hyclone)이 첨가되지 않은 배지에서 세포에 형질도입하여 4 내지 6시간 반응시킨 후, 100 units/ml 페니실린-스트렙토마이신을 첨가한 배지로 교체하여 72시간 배양하였다. 반대로 H460 세포에서 TSPYL5 유전자를 인위적으로 과발현시키기 위하여, TSPYL5 유전자의 과발현 클론을 제작하여 이를 H460 세포에 형질도입하였다. 5'-말단에 HindⅢ 제한효소인식서열과 3'-말단에 EcoRI 제한효소인식서열을 포함하도록 제작된 정방향 프라이머 5'-CTTAAGCTTATGAGCGGCCGAAGTCGG-3'(서열번호 : 19)와 역방향 프라이머 5'-TGGAATTCGTGTTGGATTGGCTCACCCC-3'(서열번호 : 20)의 프라이머쌍을 이용하여 94℃에서 5분간 전변성시킨 후, 94℃에서 1분 변성, 56℃에서 1분간 붙임, 72℃에서 1분 30초간 연장을 수행하는 조건으로 30회 반복한 다음, 72℃에서 5분 동안 후연장을 수행하였다. 이와 같은 조건으로 중합연쇄반응을 수행함으로써, 1,253bp의 TSPYL5 유전자를 수득하였다. 상기 수득한 중합연쇄반응 산물 및 pcDNA3.1(invitrogen, USA) 벡터를 각각 제한효소로 처리한 후, 혼합하여 리가아제(ligase)로 연결시킴으로써 피불린-3(fibulin-3) 과발현용 pcDNA3.1/TSPYL5 벡터를 제작하였다. 그리고 나서, 2×105/ml의 H460 세포에 상기 TSPYL5 과발현용 벡터 2 ug을 Lipofecamine 2000을 이용하여 페니실린-스트렙토마이신이 첨가되지 않은 배지에서 형질도입하였고, 4 내지 6시간 반응시킨 후, 100 units/ml 페니실린-스트렙토마이신을 첨가한 배지로 교체하여 48시간 배양하였다.
Specifically, in order to suppress the expression of TSPYL5 using TSPYL5 siRNA against A549 cells expressing TSPYL5 protein, the siRNA for TSPYL5 gene was sequenced using a forward primer 5'-AAAGGUAGAACUGCAAGGGAUUGGG-3 '(SEQ ID NO: 17) And the reverse primer 5'-CCCAAUCCCUUGCAGUUCUACCUUU-3 '(SEQ ID NO: 18) were used. Intracellular introduction of the siRNA was carried out using 100 nM of each RNAi per 2 × 10 5 A549 cells and 100 nM of Scrambled Stealth ™ RNA molecules (siControl) in which Scrambled Stealth ™ RNA molecules were introduced The cells were transfected with Lipofectamine RNAi MAX (Invitrogen) in the absence of penicillin-streptomycin solution (Hyclone) and reacted for 4 to 6 hours. 100 units / ml penicillin-streptomycin And the cells were cultured for 72 hours. In contrast, overexpression clones of the TSPYL5 gene were transfected into H460 cells to artificially overexpress the TSPYL5 gene in H460 cells. CTTAAGCTTATGAGCGGCCGAAGTCGG-3 '(SEQ ID NO: 19) and reverse primer 5'-TGGAATTCGTGTTGGATTGGCTCACCCC (SEQ ID NO: 19) prepared so as to include a Hind III restriction enzyme recognition sequence at the 5'-end and an EcoR I restriction enzyme recognition sequence at the 3'- Denatured at 94 ° C for 1 minute, denatured at 94 ° C for 1 minute, attached at 56 ° C for 1 minute, and extended at 72 ° C for 1 minute and 30 seconds. , Followed by extension at 72 < 0 > C for 5 minutes. By carrying out polymerization chain reaction under such conditions, 1,253 bp TSPYL5 gene was obtained. The resulting polymerase chain reaction product and pcDNA3.1 (Invitrogen, USA) vector were treated with restriction enzymes, respectively, and ligated to ligase to obtain pcDNA3.1 for fibulin-3 overexpression / TSPYL5 vector. Then, 2 ug of the TSPYL5 overexpression vector was transfected in 2 × 10 5 / ml of H460 cells in a medium without penicillin-streptomycin using Lipofecamine 2000, reacted for 4 to 6 hours, and then 100 units / ml penicillin-streptomycin, and cultured for 48 hours.
<4-1> <4-1> TSPYL5TSPYL5 과발현 및 억제를 이용하여 Using overexpression and inhibition 암줄기세포Cancer stem cell 마커Marker ALDH1ALDH1 과의 발현 확인Confirmation of expression with
본 발명자들은 상기 실시예 <3-3>과 동일한 방법으로 TSPYL5 및 ALDH1 프라이머를 이용한 중합연쇄반응과 TSPYL5 및 ALDH1 항체를 이용한 웨스턴 블롯 실험을 통해 H460 세포에서의 TSPYL5 과발현과 A549 세포에서의 TSPYL5 저해를 확인하였다.The present inventors performed TSPYL5 and ALDH1 primers in a polymerization chain reaction and TSPYL5 and ALDH1 antibodies in a Western blot experiment in the same manner as in the above Example <3-3>. Thus, TSPYL5 overexpression in H460 cells and TSPYL5 inhibition in A549 cells Respectively.
그 결과 도 4A에 나타낸 바와 같이, H460 세포에서 TSPYL5가 과발현되면 암줄기세포 마커인 ALDH1의 발현이 증가하고, A549 세포에서 TSPYL5의 발현이 억제되면 암줄기세포 마커인 ALDH1의 발현이 감소됨을 확인하였다(도 4A).As a result, as shown in FIG. 4A, when TSPYL5 was overexpressed in H460 cells, the expression of the cancer stem cell marker ALDH1 was increased, and when the expression of TSPYL5 was inhibited in A549 cells, the expression of the cancer stem cell marker ALDH1 was decreased 4A).
따라서, TSPYL5 발현량의 조절은 암줄기세포 마커인 ALDH1A1 및 ALDH1A3 유전자 및 단백질과 밀접하게 연관되어 있다는 것을 확인하였다.
Therefore, it was confirmed that the regulation of TSPYL5 expression is closely related to the genes and proteins of the cancer stem cell markers ALDH1A1 and ALDH1A3.
<4-2> <4-2> TPSYL5TPSYL5 과발현 및 억제를 이용한 암세포 성장 확인 Over-expression and inhibition of cancer cell growth
본 발명자들은 상기 실시예 <3-2>와 동일한 방법으로 A549 세포와 TSPYL5 발현을 억제시킨 A549 세포, 대조군으로 H460 세포와 TSPYL5 과발현시킨 H460 세포를 이용하여 콜로니 형성 분석을 하여 확인하였다.The present inventors confirmed A549 cells inhibiting A549 cells and TSPYL5 expression by using the same method as Example <3-2>, and H460 cells expressing T4Y cells and H460 cells as a control.
그 결과 도 4B에 나타낸 바와 같이, A549 세포의 TSPYL5 억제는 세포 성장의 감소를 확인할 수 있었고, H460 세포의 TSPYL5 과발현을 통하여 더 많은 세포증식을 확인하였다(도 4B).
As a result, as shown in FIG. 4B, TSPYL5 inhibition of A549 cells confirmed a decrease in cell growth, and more cell proliferation was confirmed through overexpression of TSPYL5 in H460 cells (FIG. 4B).
<4-3> <4-3> TPSYL5TPSYL5 과발현 및 억제를 이용한 Overexpression and inhibition ADLHADLH 발현량 확인 Check the expression level
본 발명자들은 상기 실시예 <3-1>과 동일한 방법으로 A549 세포와 TSPYL5 발현을 억제시킨 A549 세포, 대조군으로 H460 세포와 TSPYL5 과발현시킨 H460 세포를 이용하여 Aldefluor 염색한 후 FACS를 이용하여 확인하였다.The present inventors used A549 cells and A549 cells inhibiting TSPYL5 expression and H460 cells and T4YL5-overexpressing H460 cells as a control group in the same manner as in Example <3-1>, and then subjected to Aldefluor staining followed by FACS.
그 결과 도 4C에 나타낸 바와 같이, A549 세포의 TSPYL5 억제는 세포 성장의 감소를 확인할 수 있었고, H460 세포의 TSPYL5 과발현을 통하여 세포증식을 확인하였다(도 4C).
As a result, as shown in FIG. 4C, TSPYL5 inhibition of A549 cells confirmed a decrease in cell growth, and cell proliferation was confirmed by overexpression of TSPYL5 in H460 cells (FIG. 4C).
<4-4> <4-4> ADLH1ADLH1 활성세포 분리 및 Active cell separation and TPSYL5TPSYL5 억제 시 Inhibition ADLHADLH 발현량 변화 Change in expression level
본 발명자들은 상기 실시예 <3-1>에서 분리한 암줄기세포인 ALDH(+, high) 활성 세포를 이용하여 상기 실시예 <4-1> 및 실시예 <4-2>와 동일한 방법으로 TSPYL5를 억제시킨 뒤, TSPYL5 및 ALDH1 프라이머를 이용한 중합연쇄반응과 TSPYL5 및 ALDH1 항체를 이용한 웨스턴 블롯 실험 및 콜로니 형성 분석 수행하였다.The present inventors used TSPYL5 in the same manner as in Example <4-1> and Example <4-2> using ALDH (+, high) active cells, which were the cGMP cells isolated in Example <3-1> , Followed by polymerization chain reaction using TSPYL5 and ALDH1 primers and Western blotting and colony formation analysis using TSPYL5 and ALDH1 antibodies.
그 결과 도 4D에 나타낸 바와 같이, 암줄기세포 ALDH 활성세포에서 TSPYL5 억제 시 TSPYL5와 ALDH 유전자 및 단백질이 억제되었으며, 암세포 성장 또한 저해됨을 확인하였다(도 4D).
As a result, as shown in FIG. 4D, TSPYL5 and ALDH genes and proteins were inhibited in TSPYL5 inhibition in cancer stem cell ALDH activated cells, and cancer cell growth was also inhibited (FIG. 4D).
<< 실시예Example 5> 5> TSPYL5TSPYL5 의 과발현 및 억제를 이용한 세포 전이 능력 분석 Of cell metastasis using overexpression and inhibition
<5-1> <5-1> TSPYL5TSPYL5 의 과발현 및 억제를 이용한 Overexpression and inhibition EMTEMT 마커Marker 확인 Confirm
본 발명자들은 폐암세포주 A549 세포와 TSPYL5 발현을 억제시킨 A549 세포, 대조군으로 H460 세포와 TSPYL5 과발현시킨 H460 세포를 이용하여 TSPYL5 유전자 조절로 인한 침윤 및 이동성을 확인하기 위해 웨스턴 블롯 방법과 매트리젤 키트를 이용하여 실험을 수행하였다. The present inventors used a Western blotting method and a matrigel kit to confirm the infiltration and mobility due to the TSPYL5 gene regulation using A549 cells inhibiting lung cancer cell line A549 cells, A549 cells inhibiting TSPYL5 expression, H460 cells and H460 cells overexpressing TSPYL5 as a control group .
구체적으로, 상기 실시예 <4-1>과 동일한 방법으로 A549 세포와 TSPYL5 발현을 억제시킨 A549 세포, 그리고 대조군으로 H460 세포와 TSPYL5 과발현한 H460 세포를 배양한 뒤, 상기 실시예 <1-1>과 동일한 방법으로 EMT 마커로 사용되는 일차항체 N-cadherin, Twist(santa cruz), E-cadherin, β-actin(cell signaling), Snail(abcam) 및 Vimentin(Thermo), 그리고 이차항체 Rabbit, Mouse(cell signaling)를 사용하여 웨스턴 블롯 실험을 수행하였다.Specifically, A549 cells and A549 cells inhibiting TSPYL5 expression and H460 cells and TSPYL5-overexpressing H460 cells were cultured in the same manner as in Example <4-1> (N-cadherin), Twist (santa cruz), E-cadherin, β-actin (cell signaling), Snail (abcam) and Vimentin (Thermo) and secondary antibodies Rabbit, Mouse Cell signaling was used to perform Western blot experiments.
그 결과 도 5A 및 5C에 나타낸 바와 같이, TSPYL5 발현을 억제시킨 A549 세포는 EMT 마커 중 상피세포 마커인 E-cadherin의 발현량은 증가하고, 간엽세포 마커인 N-cadherin, Vimentin, Twist 및 Snail의 발현량이 억제되는 것을 확인하였고(도 5A), 반대로, TSPYL5 과발현시킨 H460 세포에서는 EMT 마커들 중 간엽세포 마커들의 발현이 증가되는 것을 확인하였다(도 5C).
As a result, as shown in FIGS. 5A and 5C, A549 cells inhibiting TSPYL5 expression increased expression of E-cadherin, an epithelial marker of EMT markers, and increased expression of N-cadherin, Vimentin, Twist and Snail (FIG. 5A). On the contrary, it was confirmed that expression of mesenchymal markers in EMT markers was increased in T4Y5-overexpressing H460 cells (FIG. 5C).
<5-2> <5-2> TSPYL5TSPYL5 의 과발현 및 억제를 이용한 암세포의 전이 능력 분석Of Cancer Cells Using Overexpression and Suppression of Cancer Cells
본 발명자들은 암세포의 전이 능력을 측정하기 위해 상기 <실시예 2>와 동일한 방법으로 Transwell(Falcon, USA)를 이용하여 침윤 및 이동성 분석을 수행하였다.The present inventors performed invasion and mobility analysis using Transwell (Falcon, USA) in the same manner as in <Example 2> to measure the metastatic ability of cancer cells.
구체적으로, A549 세포와 TSPYL5 발현을 억제시킨 A549 세포, 그리고 대조군으로 H460 세포와 TSPYL5 과발현 H460 세포를 배양한 뒤, 5×104 세포수를 맞춰 Transwell upper 챔버에 넣어준 후 lower 챔버에는 7% FBS가 첨가된 RPMI1640 배지를 500 ul 넣어 두 챔버 및 Transwell upper 챔버에 미리 매트리젤(20 ug/웰; BD GBiosciences)을 100 ul 넣어 코팅시켜준 챔버를 이용하여 약 40시간 동안 세포는 37℃ 배양기에 5% CO2 조건에서 유지시켜준 뒤, Upper 챔버의 멤브레인을 크리스탈 바이올렛 용액으로 염색 후 현미경으로 관찰하여 염색된 세포의 수를 확인하였다.Specifically, A549 cells and A549 cells inhibiting TSPYL5 expression, and H460 cells and T4YL5-overexpressing H460 cells were cultured. Then, 5 × 10 4 cells were placed in a Transwell upper chamber, and then 7% FBS (20 ug / well; BD GBiosciences) was preliminarily coated onto both chambers and a Transwell upper chamber by placing 500 μl of RPMI 1640 medium supplemented with 5% % CO 2 The membrane of the Upper chamber was stained with a crystal violet solution and observed with a microscope to confirm the number of stained cells.
그 결과 도 5B 및 5D에 나타낸 바와 같이, TSPYL5 유전자 억제 침윤 및 이동성 능력이 감소되었으며, 반대로 TSPYL5 유전자 과발현의 경우 침윤 및 이동성 능력이 증가하는 것을 확인하였다(도 5B 및 5D). As a result, as shown in Figs. 5B and 5D, TSPYL5 gene inhibitory infiltration and mobility ability were decreased, while conversely, overexpression of TSPYL5 gene increased infiltration and mobility ability (Fig. 5B and 5D).
따라서, TSPYL5 유전자의 조절을 통해 EMT 마커들의 발현량과 침윤 및 이동성 능력이 변화하는 것을 확인하였다.
Therefore, we confirmed that the regulation of TSPYL5 gene changes the abundance, invasion and mobility of EMT markers.
<< 실시예Example 6> 6> TSPYL5TSPYL5 발현 조절에 의한 By modulation of expression 암줄기세포Cancer stem cell 성장( growth( spheresphere formationformation ) 확인) Confirm
악성화된 암세포는 한천 평판(agar plate)에서 부착(anchorage) 비 의존적으로 세포성장을 하게 되며, 비부착 세포 증식(anchorage-independent cell growth)은 일반적으로 세포의 악성형질전환 여부를 결정하는 주요 형질이다. 조건부 배지(Conditional Media) 하에서 TSPYL5를 shRNA를 이용하여 발현을 억제시키고 비부착 세포 증식을 비교하였다.
Malignant cancer cells undergo anchorage-independent cell growth on an agar plate, and anchorage-independent cell growth is a major trait to determine whether a cell is malignantly transformed . Under conditional media, TSPYL5 was inhibited by shRNA expression and non-adherent cell proliferation was compared.
<6-1> <6-1> TSPYL5TSPYL5 억제용 For inhibition shRNAshRNA 렌티바이러스Lentivirus 형질도입( Transduction ( lentiviruslentivirus transductiontransduction ))
본 발명자들은 TSPYL5 억제에 의해 암세포의 악성형질 전환의 주요 형질인 sphere formation과의 관계를 확인하기 위하여 지속적으로 TSPYL5의 발현을 억제하기 위한 shRNA TSPYL5 억제를 위한 준비를 하였다.The present inventors have prepared for shRNA TSPYL5 inhibition to suppress the expression of TSPYL5 continuously in order to confirm the relationship with sphere formation, which is a main trait of malignant transformation of cancer cells by TSPYL5 inhibition.
구체적으로, 293T 세포(원자력의학원, 서울) 1×106 개를 60 mm 플레이트에 분주한 뒤 바이러스 초기발현 유전자(Virus early gene, pLP1, pLP2, pLP/VSVG; Invitrogen) 벡터 1 ug/ul, ShRNA(표 2, SHCLNG-NM_033512; Sigma-Aldrich MISSION shRNA library) 2 ug/ul와 lipofectamine 2000을 이용하여 페니실린-스트렙토마이신이 첨가되지 않은 배지에서 형질도입하였다. 12시간 후, 100 units/ml의 페니실린-스트렙토마이신을 첨가한 배지로 교체하여 24시간 동안 배양하였고, 바이러스 입자(viral particle)들이 포함되어 있는 배양액을 모아 단일세포(single cell)로 분리된 A549 세포에 처리해 주었다.
Specifically, 1 × 10 6 cells of 293T cells (Nuclear Medicine Institute, Seoul) were divided into 60 mm plates, and 1 ug / ul of virus early gene (pLP1, pLP2, pLP / VSVG; Invitrogen) 2 ug / ul of ShRNA (Table 2, SHCLNG-NM_033512; Sigma-Aldrich MISSION shRNA library) and lipofectamine 2000 were transduced in the medium without penicillin-streptomycin. After 12 hours, the medium was replaced with a medium supplemented with 100 units / ml of penicillin-streptomycin, and cultured for 24 hours. The culture solution containing viral particles was collected, and A549 cells isolated as a single cell Lt; / RTI >
<6-2> 폐암세포에서의 ≪ 6-2 > TSPYL5TSPYL5 발현 억제에 의한 By inhibition of expression spheresphere formationformation 실험 Experiment
본 발명자들은 TSPYL5의 발현을 억제한 세포에서의 실험을 수행하였다.The present inventors conducted experiments in cells inhibiting the expression of TSPYL5.
구체적으로, Sphere formation 실험을 위해, 줄기세포 허용(Stem cell-permissive) 배지가 포함되어 있는 DMEM(Invitrogen)에 2×104개의 A549 세포를 부유상태로 준비하여 DMEM-F12 배지(invitrogen)에 20 ng/ml EGF, 20 ng/ml 염기성 섬유모세포생장인자(basic fibroblast growth factor, bFGf)와 B27 Serum-free Supplement(50x; Invitrogen)를 혼합하여 0.8% 한천으로 전처리 코팅이 된 60 mm 플레이트에 배양하고, 대조군으로 상기 실시예 <6-1>과 동일한 방법으로 제조된 TSPYL5 발현을 억제시키기 위하여 바이러스 입자들이 포함된 배양액을 넣어주었다. 세포는 37℃ 배양기에 5% CO2 조건에서 유지하였으며, 10일 동안 배양 후 sphere formation 형성을 확인하였다.
Specifically, for the sphere formation experiment, 2 × 10 4 A549 cells were suspended in DMEM (Invitrogen) containing stem cell-permissive medium and suspended in DMEM-F12 medium (Invitrogen) ng / ml EGF, 20 ng / ml basic fibroblast growth factor (bFGf) and B27 serum-free supplement (50x; Invitrogen) were mixed and cultured on a 60 mm plate pretreated with 0.8% agar As a control, a culture solution containing virus particles was added to inhibit expression of TSPYL5 prepared in the same manner as in Example <6-1>. The cells were incubated at 37 ° C in a 5% CO 2 And sphere formation was confirmed after 10 days of incubation.
또한, 상기 실시예 <1-1>과 동일한 방법으로 암줄기세포 마커로 사용되는 일차항체 ALDH1A1, ALDH1A3(Abcam), CD133(biorbyt), Oct3/4(millipore), CD44, Sox2, Nanog 및 β-actin(cell signaling)을 사용하여 웨스턴 블롯 실험을 수행하였다.In addition, the primary antibodies ALDH1A1, ALDH1A3 (Abcam), CD133 (biorbyt), Oct3 / 4 (millipore), CD44, Sox2, Nanog and β-actin Western blot experiments were performed using cell signaling.
그 결과 도 6A에 나타낸 바와 같이, 폐암세포주 A549 세포에서 TSPYL5의 발현이 억제될 경우 악성형질 전환의 주요 특성인 sphere의 크기가 상대적으로 작았으며, 주요 암줄기세포 마커들의 발현량이 감소하는 것을 통해 암줄기세포 성장이 억제된 것을 확인하였다(도 6A).
As a result, as shown in FIG. 6A, when the expression of TSPYL5 was inhibited in lung cancer cell line A549 cells, the size of sphere, which is a main characteristic of malignant transformation, was relatively small and the expression level of major stem cell markers decreased, (Fig. 6A).
<6-3> 폐암세포에서의 ≪ 6-3 > TSPYL5TSPYL5 과발현에 의한 Over-expression spheresphere formationformation 실험 Experiment
본 발명자들은 TSPYL5를 과발현한 세포에서의 실험을 수행하였다.The present inventors conducted experiments in cells overexpressing TSPYL5.
구체적으로, 줄기세포 허용 배지가 포함되어 있는 DMEM(Invitrogen)에 2×104개의 H460 세포와 대조군으로 상기 실시예 <4-1>과 동일한 방법으로 TSPYL5 발현을 과발현시킨 H460 세포를 부유상태로 준비하여 상기 실시예 <6-2>와 동일한 방법으로 sphere formation 형성을 확인하였다.Specifically, H 2
또한, 상기 실시예 <1-1>과 동일한 방법으로 웨스턴 블롯 실험을 수행하였다.Further, the western blot experiment was carried out in the same manner as in Example <1-1>.
그 결과 도 6B에 나타낸 바와 같이, 폐암세포주 H460 세포에서 TSPYL5 발현이 과발현된 경우 악성형질 전환의 주요 특성인 sphere의 크기가 증가되었으며, 주요 암줄기세포 마커들의 발현량이 증가함을 통해 암줄기세포 성장이 증가된 것을 확인하였다(도 6B).As a result, as shown in FIG. 6B, in the case of overexpression of TSPYL5 expression in lung cancer cell line H460 cells, the size of sphere, which is a main characteristic of malignant transformation, was increased, and the expression of major stem cell markers was increased, (Fig. 6B).
따라서, TSPYL5 억제를 통해 악성 형질의 세포 성장이 억제됨을 확인하였다.Therefore, it was confirmed that cell growth of malignant traits was inhibited by TSPYL5 inhibition.
<< 실시예Example 7> 7> 암줄기세포Cancer stem cell 마커인Marker Inn ALDH1ALDH1 발현 조절을 통한 Through modulation of expression TSPYL5TSPYL5 의 관계 확인The relationship of
본 발명자들은 암줄기세포 마커인 ALDH1 발현을 억제하거나, 과발현시킴으로써 조절하여 이를 통한 TSPYL5와의 관계를 확인하였다.The present inventors have confirmed the relationship with TSPYL5 by controlling or overexpressing the expression of ALDH1, a cancer stem cell marker.
구체적으로, ALDH1A1, ALDH1A3 단백질 발현이 많은 A549 세포에 대하여 ALDH1A1, ALDH1A3의 발현을 억제하기 위해 ALDH1A1, ALDH1A3 유전자에 대한 siRNA는 Bioneer사에 제작 주문한 ALDH1A1 정방향 프라이머 5'-GAGAGUACGGUUUCCAUGA-3'(서열번호 : 26)와 역방향 프라이머 5'-UCAUGGAAACCGUACUCUC-3'(서열번호 : 27) 및 ALDH1A3 정방향 프라이머 5'-CACAGAUGACAACGUCGUA-3'(서열번호 : 28)와 역방향 프라이머 5'-UACGACGUUGUCAUCUGUG-3'(서열번호 : 29)인 stealth-RNAi를 사용하였다. 상기 siRNA의 세포 내 도입은 A549 세포 2×105 개당 각각의 RNAi를 100 nM, Scrambled StealthTM RNA 분자(molecule)를 도입한 세포(음성 대조군; siControl)는 Scrambled StealthTM RNA 분자를 100 nM을 사용하여 Lipofectamine RNAi MAX(invitrogen)를 이용하여 페니실린-스트렙토마이신(penicillin-streptomycin solution, Hyclone)이 첨가되지 않은 배지에서 세포에 형질도입하여 4 내지 6시간 반응시킨 후, 100 units/ml 페니실린-스트렙토마이신을 첨가한 배지로 교체하여 72시간 배양하였다.Specifically, in order to inhibit the expression of ALDH1A1 and ALDH1A3 in A549 cells expressing ALDH1A1 and ALDH1A3 proteins, the ALDH1A1 forward primer 5'-GAGAGUACGGUUUCCAUGA-3 '(SEQ ID NO: (SEQ ID NO: 27) and the reverse primer 5'-UACUGACGUUGUCAUCUGUG-3 ' ) Stealth-RNAi. Intracellular introduction of the siRNA was carried out using 100 nM of each RNAi per 2 × 10 5 A549 cells and 100 nM of Scrambled Stealth ™ RNA molecules (siControl) in which Scrambled Stealth ™ RNA molecules were introduced The cells were transfected with Lipofectamine RNAi MAX (Invitrogen) in the absence of penicillin-streptomycin solution (Hyclone) and reacted for 4 to 6 hours. 100 units / ml penicillin-streptomycin And the cells were cultured for 72 hours.
반대로 H460 세포에서 ALDH1A1, ALDH1A3 유전자를 인위적으로 과발현시키기 위하여, ALDH1A1, ALDH1A3 유전자의 과발현 클론을 제작하여 이를 H460 세포에 형질도입하였다. 5'-말단에 HindⅢ 제한효소인식서열과 3'-말단에 EcoRI 제한효소인식서열을 포함하도록 제작된 ALDH1A1 정방향 프라이머 5'-ATATAAGCTTATGTCATCCTCAGGCACGCC-3'(서열번호 : 30)와 역방향 프라이머 5'-ATATGAATTCTTATGAGTTCTTCTGAGAGATTTTC-3'(서열번호 : 31) 및 ALDH1A3 정방향 프라이머 5'-ATATAAGCTTATGGCCACCGCTAACGGGGC-3'(서열번호 : 32)와 역방향 프라이머 5'-ATATGAATTCTCAGGGGTTCTTGTCGCCAAG-3'(서열번호 : 33)의 프라이머쌍을 이용하여 94℃에서 5분간 전변성시킨 후, 94℃에서 1분 변성, 56℃에서 1분간 붙임, 72℃에서 1분 30초간 연장을 수행하는 조건으로 30회 반복한 다음, 72℃에서 5분 동안 후연장을 수행하였다. 이와 같은 조건으로 중합연쇄반응을 수행함으로써 ALDH1A1, ALDH1A3 유전자를 수득하였다. 상기 수득한 중합연쇄반응 산물 및 pcDNA3.1(invitrogen, USA) 벡터를 각각 제한효소로 처리한 후, 혼합하여 리가아제(ligase)로 연결시킴으로써 피불린-3(fibulin-3) 과발현용 pcDNA3.1/ALDH1A1, ALDH1A3 벡터를 제작하였다. 그리고 나서, 2×105/ml의 H460 세포에 상기 ALDH1A1, ALDH1A3 과발현용 벡터 2 ug을 Lipofecamine 2000을 이용하여 페니실린-스트렙토마이신이 첨가되지 않은 배지에서 형질도입하였고, 4 내지 6시간 반응시킨 후, 100 units/ml 페니실린-스트렙토마이신을 첨가한 배지로 교체하여 48시간 배양하였다.
In contrast, overexpression clones of ALDH1A1 and ALDH1A3 genes were transfected into H460 cells to artificially overexpress the ALDH1A1 and ALDH1A3 genes in H460 cells. (SEQ ID NO: 30) and reverse primer 5'-ATATAAGCTTATGTCATCCTCAGGCACGCC-3 '(SEQ ID NO: 30) prepared to include a Hind III restriction enzyme recognition sequence at the 5'-end and an EcoR I restriction enzyme recognition sequence at the 3'- ATATGAATTCTTATGAGTTCTTCTGAGAGATTTTC-3 '(SEQ ID NO: 31) and ALDH1A3 forward primer 5'-ATATAAGCTTATGGCCACCGCTAACGGGGC-3' (SEQ ID NO: 32) and the reverse primer 5'-ATATGAATTCTCAGGGGTTCTTGTCGCCAAG-3 '(SEQ ID NO: Deg.] C for 5 minutes, followed by 30 cycles of denaturation at 94 DEG C for 1 minute, extension at 56 DEG C for 1 minute and extension at 72 DEG C for 1 minute and 30 seconds, followed by extension at 72 DEG C for 5 minutes Respectively. The polymerization chain reaction was carried out under these conditions to obtain ALDH1A1 and ALDH1A3 genes. The resulting polymerase chain reaction product and pcDNA3.1 (Invitrogen, USA) vector were treated with restriction enzymes, respectively, and ligated to ligase to obtain pcDNA3.1 for fibulin-3 overexpression / ALDH1A1 and ALDH1A3 vectors were constructed. Subsequently, 2 ug of the ALDH1A1 and ALDH1A3 overexpressing vectors were transfected in 2 × 10 5 / ml of H460 cells using Lipofecamine 2000 in a medium without penicillin-streptomycin, reacted for 4 to 6 hours, 100 units / ml penicillin-streptomycin, and cultured for 48 hours.
<7-1> <7-1> ALDH1A1ALDH1A1 , , ALDH1A3ALDH1A3 의 억제를 이용한 Using inhibition of TSPYL5TSPYL5 발현 관계 확인 Confirm expression relationship
본 발명자들은 A549 세포에 ALDH1A1, ALDH1A3 유전자 발현을 억제시켜 실험을 수행하였다.The present inventors conducted experiments by inhibiting ALDH1A1 and ALDH1A3 gene expression in A549 cells.
상기 실시예 <1-1>과 동일한 방법으로 암줄기세포 마커인 ALDH1A1, ALDH1A3(Abcam), TSPYL5, PTEN, β-catenin, Jagged1, Notch1, Notch2, Notch3(santa cruz), Oct4(millipore) 및 Cd133(biorbyt)과 CD44, Sox2, Nanog 및 β-actin(cell signaling) 항체를 이용하여 웨스턴 블롯 방법을 통해 확인하였다.In the same manner as in Example 1-1, ALDH1A1, ALDH1A3 (Abcam), TSPYL5, PTEN, β-catenin, Jagged1, Notch1, Notch2, Notch3 (santa cruz), Oct4 (millipore), and Cd133 biorbyt) and CD44, Sox2, Nanog and β-actin (cell signaling) antibodies.
그 결과 도 7A에 나타낸 바와 같이, ALDH1A1, ALDH1A3 발현이 억제되면 Sox2, Oct4 및 β-catenin의 발현량은 감소하고, CD44, Cd133, Nanog, Notch 및 TSPYL5의 발현량에는 변화가 없었으며, 이를 통해 TSPYL5가 ALDH1의 상위 단계에서 조절하는 것을 확인하였다(도 7A).
As shown in FIG. 7A, when the expression of ALDH1A1 and ALDH1A3 was inhibited, the amount of expression of Sox2, Oct4 and β-catenin was decreased, and the expression amounts of CD44, Cd133, Nanog, Notch and TSPYL5 were not changed Confirming that TSPYL5 is regulated at higher levels of ALDH1 (Fig. 7A).
또한, 상기 실시예 <3-2>와 동일한 방법을 사용하여 A549 세포와 ALDH1A1, ALDH1A3 발현을 억제시킨 A549 세포로 콜로니 형성 분석을 하였다.In addition, A549 cells and A549 cells inhibiting ALDH1A1 and ALDH1A3 expression were assayed for colony formation using the same method as Example <3-2> above.
그 결과 도 7B에 나타낸 바와 같이, ALDH1A1, ALDH1A3 발현이 억제되면 세포 성장이 현저히 감소되는 것을 확인하였다(도 7B).
As a result, as shown in Fig. 7B, it was confirmed that when the expression of ALDH1A1 and ALDH1A3 was inhibited, cell growth was remarkably reduced (Fig. 7B).
<7-2> <7-2> ALDH1A1ALDH1A1 , , ALDH1A3ALDH1A3 의 of 과발현를Overexpression 이용한 Used TSPYL5TSPYL5 발현 관계 확인 Confirm expression relationship
본 발명자들은 H460 세포에 ALDH1A1, ALDH1A3 유전자를 과발현시켜 실험을 수행하였다.The present inventors performed experiments by overexpressing ALDH1A1 and ALDH1A3 genes in H460 cells.
상기 실시예 <1-1>과 동일한 방법으로 암줄기세포 마커인 ALDH1A1, ALDH1A3(Abcam), TSPYL5, PTEN, β-catenin, Jagged1, Notch1, Notch2, Notch3(santa cruz), Oct3/4(millipore) 및 Cd133(biorbyt)과 CD44, Sox2, Nanog 및 β-actin(cell signaling) 항체를 이용하여 웨스턴 블롯 방법을 통해 확인하였다.In the same manner as in Example 1-1, ALDH1A1, ALDH1A3 (Abcam), TSPYL5, PTEN, β-catenin, Jagged1, Notch1, Notch2, Notch3 (santa cruz), Oct3 / Cd133 (biorbyt) and CD44, Sox2, Nanog and β-actin (cell signaling) antibodies.
그 결과 도 7C에 나타낸 바와 같이, ALDH1A1, ALDH1A3이 과발현되면 Sox2, Oct4 및 β-catenin의 발현량은 증가하고, TSPYL5의 발현량에는 변화가 없었다(도 7C).
As shown in FIG. 7C, when ALDH1A1 and ALDH1A3 were overexpressed, the amount of expression of Sox2, Oct4 and β-catenin was increased and the expression level of TSPYL5 was not changed (FIG. 7C).
또한, 상기 실시예 <3-2>와 동일한 방법을 사용하여 H460 세포와 ALDH1A1, ALDH1A3을 과발현시킨 H460 세포로 콜로니 형성 분석하였다.In addition, H460 cells and ALDH1A1 and ALDH1A3-overexpressed H460 cells were colony formed using the same method as in Example <3-2>.
그 결과 도 7D에 나타낸 바와 같이, ALDH1A1, ALDH1A3 과발현시 세포 성장이 증가되는 것을 확인하였다(도 7D).
As a result, as shown in Fig. 7D, it was confirmed that cell growth was increased upon overexpression of ALDH1A1 and ALDH1A3 (Fig. 7D).
<< 실시예Example 8> 8> ALDH1ALDH1 억제를 이용한 세포 전이 능력 분석 Analysis of Cell Transition Capacity Using Suppression
본 발명자들은 폐암세포주 중 ALDH1A1과 ALDH1A3를 억제시킨 A549 세포와 ALDH1A1과 ALDH1A3 과발현시킨 H460 세포를 이용하여 ALDH1A1과 ADLH1A3 유전자 조절로 인한 침윤 및 이동성을 확인하기 위해 웨스턴 블롯 방법과 매트리젤(matrigel) 키트를 이용하여 실험을 수행하였다.The present inventors used a Western blotting method and a matrigel kit to confirm the invasion and mobility of ALDH1A1 and ALDH1A3 gene-regulated A549 cells and ALDH1A1 and ALDH1A3-overexpressed H460 cells in lung cancer cell lines, .
구체적으로, 상기 <실시예 2>와 동일한 방법으로 A549 세포와 ALDH1A1, ALDH1A3 발현을 억제시킨 A549 세포, 대조군으로 H460세포와 ALDH1A1, ALDH1A3 과발현시킨 H460 세포를 이용하여 침윤 및 이동성 분석법을 수행하였고, 상기 실시예 <1-1>과 동일한 방법으로 웨스턴 블롯 실험을 수행하였다.Specifically, A549 cells inhibited the expression of ALDH1A1 and ALDH1A3, A449 cells inhibited the expression of ALDH1A1 and ALDH1A3, and H460 cells, ALDH1A1 and ALDH1A3-overexpressed H460 cells were used as a control, The western blot experiment was carried out in the same manner as in Example <1-1>.
그 결과 도 8A 및 도 8C에 나타낸 바와 같이, ALDH1A1, ALDH1A3 발현 억제를 통해 전이가 억제되며, EMT 마커의 종류로 간엽세포(mesenchymal cell)의 단백질 마커인 N-cadherin, Vimentin, Twist, Snail1 및 Slug의 발현은 감소하고, 상피세포(epithelial cell)의 마커인 E-cadherin의 발현은 증가하는 것을 확인하였고, ALDH1A1, ALDH1A3 발현을 억제시킨 A549 세포의 침윤 및 이동성이 현저히 감소되는 것을 확인하였다(도 8A). 반대로, ALDH1A1, ALDH1A3 과발현된 H460 세포를 통하여 EMT 마커들이 ALDH1 과발현된 경우 간엽세포(mesenchymal cell)의 단백질 마커인 N-cadherin, Vimentin, Twist, Snail1 및 Slug의 발현은 증가하고, 상피세포(epithelial cell)의 마커인 E-cadherin의 발현은 감소하는 것을 확인하였다(도 8C).
As a result, as shown in FIGS. 8A and 8C, inhibition of ALDH1A1 and ALDH1A3 expression inhibited metastasis. As EMT markers, N-cadherin, Vimentin, Twist, Snail1, and Slug, which are protein markers of mesenchymal cells, And the expression of E-cadherin, which is an epithelial cell marker, was increased, and it was confirmed that the invasion and mobility of A549 cells inhibiting the expression of ALDH1A1 and ALDH1A3 were markedly reduced (Fig. 8A ). In contrast, when ALDH1 overexpression of EMT markers through H460 cells overexpressing ALDH1A1 and ALDH1A3, expression of N-cadherin, Vimentin, Twist, Snail1 and Slug, which are protein markers of mesenchymal cells, is increased and epithelial cells ) Of the E-cadherin marker (Fig. 8C).
또한, 암세포의 전이 능력을 측정하기 위해 상기 <실시예 2>와 동일한 방법으로 Transwell(Falcon, USA)을 이용하여 침윤/이동성 분석을 수행하였다.In addition, invasion / mobility analysis was performed using Transwell (Falcon, USA) in the same manner as in Example 2 to measure the transfer ability of cancer cells.
구체적으로, A549 세포와 ALDH1A1, ALDH1A3 발현을 억제시킨 A549 세포, 그리고 대조군으로 H460 세포와 ALDH1A1, ALDH1A3 과발현 H460 세포를 배양한 뒤, 5×104 세포수를 맞춰 Transwell upper 챔버에 넣어준 후 lower 챔버에는 7% FBS가 첨가된 RPMI1640 배지를 500 ul 넣어 두 챔버 및 Transwell upper 챔버에 미리 Matrigel(20 ug/well)을 100 ul 넣어 코팅시켜준 챔버를 이용하여 약 40시간 동안 세포는 37℃ 배양기에 5% CO2 조건에서 유지시켜준 뒤, Upper 챔버의 멤브레인을 크리스탈 바이올렛(crystal violet) 용액으로 염색 후 현미경으로 관찰하여 염색된 세포의 수를 확인하였다. Specifically, A549 cells, A549 cells inhibiting the expression of ALDH1A1 and ALDH1A3, and H460 cells and ALDH1A1 and ALDH1A3-overexpressing H460 cells as control groups were cultured, and 5 × 10 4 cells were added to the transwell upper chamber. , 500 μl of RPMI 1640 medium supplemented with 7% FBS was added and 100 μl of Matrigel (20 μg / well) was previously coated on both chambers and a Transwell upper chamber. The cells were incubated for about 40 hours in a 37 ° C. incubator % CO 2 The membrane of the Upper chamber was stained with a crystal violet solution and observed with a microscope to confirm the number of stained cells.
그 결과 도 8B 및 도 8D에 나타낸 바와 같이, ALDH1A1, ALDH1A3 유전자 억제 침윤/이동성 능력이 감소되었으며, 반대로 ALDH1A1, ALDH1A3 유전자 과발현의 경우 침윤/이동성 능력이 증가하는 것을 확인하였다(도 8B 및 도 8D). As a result, as shown in FIGS. 8B and 8D, the ALDH1A1 and ALDH1A3 gene inhibitory infiltration / mobility abilities were decreased, and conversely, the overexpression of ALDH1A1 and ALDH1A3 genes increased infiltration / mobility ability (FIGS. 8B and 8D) .
따라서, ALDH1A1, ALDH1A3 유전자의 조절을 통해 EMT 마커들의 발현량과 침윤 및 이동성 능력이 변화하는 것을 확인하였으며, TPSYL5에 의한 ALDH1의 조절로 인하여 세포 전이 능력이 변화될 수 있다는 것을 확인하였다.
Therefore, it was confirmed that the expression level, invasion and mobility of EMT markers were altered through the regulation of ALDH1A1 and ALDH1A3 genes, and it was confirmed that the ability of TPSYL5 to modulate ALDH1 could change the cell metastasis ability.
<< 실시예Example 9> 9> TSPYL5TSPYL5 발현 조절에 의한 다양한 암세포에서의 성장( Growth in Various Cancer Cells by Regulation of Expression spheresphere formation) 억제 확인 formation inhibition confirmation
본 발명자들은 비소세포성 폐암세포인 A549(선암) 세포와 같이 TSPYL5 유전자가 많이 발현되는 Calu3 세포(선암), 간암세포인 HepG2 세포와 췌장암인 Panc1 세포를 상기 실시예 <6-2>와 동일한 방법으로 TSPYL5 발현을 억제시킨 후 sphere formation을 확인하였다.The present inventors have found that Calu3 cells (adenocarcinoma), hepatocellular HepG2 cells and pancreatic cancer cells, such as A549 (adenocarcinoma) cells which are non-small cell lung cancer cells, are expressed in the same manner as in Example <6-2> The expression of TSPYL5 was inhibited and sphere formation was confirmed.
구체적으로, Sphere formation 실험을 위하여 줄기세포 허용(Stem cell-permissive) 배지가 포함되어 있는 DMEM(Invitrogen)에 2×104개의 각 세포를 부유상태로 준비하여 DMEM-F12 배지에 20 ng/ml EGF, 20 ng/ml 염기성 섬유모세포생장인자(basic fibroblast growth factor, bFGf)와 B27 Serum-free Supplement (50x)를 혼합하여 0.8% 한천으로 전처리 코팅이 된 60 mm 플레이트에 배양하고, 대조군으로 상기 실시예 <6-1>과 동일한 방법으로 제조된 TSPYL5 발현을 억제시키기 위하여 바이러스 입자들이 포함된 배양액을 넣어주었다. 세포는 37℃ 배양기에 5% CO2 조건에서 유지하였으며, 10일 동안 배양 후 sphere formation 형성을 확인하였다.Specifically, for the sphere formation experiment, 2 × 10 4 cells were suspended in DMEM (Invitrogen) containing stem cell-permissive medium and cultured in DMEM-F12 medium with 20 ng / ml EGF , 20 ng / ml basic fibroblast growth factor (bFGf) and B27 serum-free supplement (50x) were mixed and cultured on a 60 mm plate pretreated with 0.8% agar. As a control, In order to inhibit the expression of TSPYL5 produced in the same manner as in < 6-1 >, a culture solution containing virus particles was added. The cells were incubated at 37 ° C in a 5% CO 2 And sphere formation was confirmed after 10 days of incubation.
또한, 실시예 <1-1>과 동일한 방법으로 암줄기세포 마커로 사용되는 일차항체 ALDH1A1 또는 ALDH1A3과 β-actin(cell signaling)을 사용하여 웨스턴 블롯 실험을 수행하였다.Western blotting experiments were also performed using the primary antibody ALDH1A1 or ALDH1A3 and β-actin (cell signaling) used as a cancer stem cell marker in the same manner as in Example <1-1>.
그 결과 도 9에 나타낸 바와 같이, 폐암세포주 A549 세포뿐만 아니라 TSPYL5 발현이 많은 폐암세포주 Calu3 세포, 간암세포주 HepG2 세포와 췌장암세포주 Panc1 세포에서도 TSPYL5의 발현이 억제되었을 때, 악성형질 전환의 주요 특성인 sphere의 크기가 상대적으로 작았으며 주요 암줄기세포 마커인 ALDH1의 발현량이 감소하는 것을 통해 암줄기세포 성장이 억제된 것을 확인하였다(도 9).
As shown in FIG. 9, when the expression of TSPYL5 was suppressed not only in lung cancer cell line A549 cells but also in lung cancer cell line Calu3 cell, liver cancer cell line HepG2 cell and pancreatic cancer cell line Panc1 cell, which had a high expression of TSPYL5, Was relatively small, and the expression of ALDH1, which is a major cancer stem cell marker, was decreased, and it was confirmed that cancer stem cell growth was inhibited (FIG. 9).
<110> Korea Atomic Energy Research Institute <120> Composition for the cancer stem cells growth and Anti-Cancer metastasis containing TSPYL5 expression or activation inhibitor <130> 2014P-04-005 <160> 33 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 418 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 1 Met Ser Gly Arg Ser Arg Gly Arg Lys Ser Ser Arg Ala Lys Asn Arg 1 5 10 15 Gly Lys Gly Arg Ala Lys Ala Arg Val Arg Pro Ala Pro Asp Asp Ala 20 25 30 Pro Arg Asp Pro Asp Pro Ser Gln Tyr Gln Ser Leu Gly Glu Asp Thr 35 40 45 Gln Ala Ala Gln Val Gln Ala Gly Ala Gly Trp Gly Gly Leu Glu Ala 50 55 60 Ala Ala Ser Ala Gln Leu Leu Arg Leu Gly Glu Glu Ala Ala Cys Arg 65 70 75 80 Leu Pro Leu Asp Cys Gly Leu Ala Leu Arg Ala Arg Ala Ala Gly Asp 85 90 95 His Gly Gln Ala Ala Ala Arg Pro Gly Pro Gly Lys Ala Ala Ser Leu 100 105 110 Ser Glu Arg Leu Ala Ala Asp Thr Val Phe Val Gly Thr Ala Gly Thr 115 120 125 Val Gly Arg Pro Lys Asn Ala Pro Arg Val Gly Asn Arg Arg Gly Pro 130 135 140 Ala Gly Lys Lys Ala Pro Glu Thr Cys Ser Thr Ala Gly Arg Gly Pro 145 150 155 160 Gln Val Ile Ala Gly Gly Arg Gln Lys Lys Gly Ala Ala Gly Glu Asn 165 170 175 Thr Ser Val Ser Ala Gly Glu Glu Lys Lys Glu Glu Arg Asp Ala Gly 180 185 190 Ser Gly Pro Pro Ala Thr Glu Gly Ser Met Asp Thr Leu Glu Asn Val 195 200 205 Gln Leu Lys Leu Glu Asn Met Asn Ala Gln Ala Asp Arg Ala Tyr Leu 210 215 220 Arg Leu Ser Arg Lys Phe Gly Gln Leu Arg Leu Gln His Leu Glu Arg 225 230 235 240 Arg Asn His Leu Ile Gln Asn Ile Pro Gly Phe Trp Gly Gln Ala Phe 245 250 255 Gln Asn His Pro Gln Leu Ala Ser Phe Leu Asn Ser Gln Glu Lys Glu 260 265 270 Val Leu Ser Tyr Leu Asn Ser Leu Glu Val Glu Glu Leu Gly Leu Ala 275 280 285 Arg Leu Gly Tyr Lys Ile Lys Phe Tyr Phe Asp Arg Asn Pro Tyr Phe 290 295 300 Gln Asn Lys Val Leu Ile Lys Glu Tyr Gly Cys Gly Pro Ser Gly Gln 305 310 315 320 Val Val Ser Arg Ser Thr Pro Ile Gln Trp Leu Pro Gly His Asp Leu 325 330 335 Gln Ser Leu Ser Gln Gly Asn Pro Glu Asn Asn Arg Ser Phe Phe Gly 340 345 350 Trp Phe Ser Asn His Ser Ser Ile Glu Ser Asp Lys Ile Val Glu Ile 355 360 365 Ile Asn Glu Glu Leu Trp Pro Asn Pro Leu Gln Phe Tyr Leu Leu Ser 370 375 380 Glu Gly Ala Arg Val Glu Lys Gly Lys Glu Lys Glu Gly Arg Gln Gly 385 390 395 400 Pro Gly Lys Gln Pro Met Glu Thr Thr Gln Pro Gly Val Ser Gln Ser 405 410 415 Asn *** <210> 2 <211> 1254 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 2 atgagcggcc gaagtcgggg tcgaaagtcc tcccgcgcca aaaaccgggg caaaggccgc 60 gccaaagccc gagtccgccc tgctccggac gacgccccgc gcgacccgga cccttcacag 120 taccagagtc tcggggaaga cacccaggcg gcacaggtgc aggctggcgc ggggtggggt 180 ggcctggaag ccgctgcgtc cgcgcagctc ctccggctcg gggaggaggc cgcctgccgg 240 ctccccctgg actgtggcct cgcgctgcgg gcccgagctg cgggggacca cgggcaggcc 300 gcggccaggc ccggcccggg gaaggccgca tctctctcgg agcgcctggc cgcagacact 360 gtcttcgtgg gaacagcggg aaccgtggga aggccgaaaa atgccccccg cgttggaaac 420 cggcgtggcc ctgccgggaa gaaggcccca gaaacctgta gcaccgcggg gagggggcct 480 caggtcatag ctggtgggag gcagaagaaa ggggcggcag gggagaatac ctcggtgtca 540 gctggggagg aaaagaagga agagagggat gcagggtcgg 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Gly Tyr Lys Ile Lys Phe Tyr Phe Asp Arg Asn Pro Tyr Phe 290 295 300 Gln Asn Lys Val Leu Ile Lys Glu Tyr Gly Cys Gly Pro Ser Gly Gln 305 310 315 320 Val Val Ser Ser Ser Thr Pro Ile Gln Trp Leu Pro Gly His Asp Leu 325 330 335 Gln Ser Leu Ser Gln Gly Asn Pro Glu Asn Asn Arg Ser Phe Phe Gly 340 345 350 Trp Phe Ser Asn His Ser Ser Ile Glu Ser Asp Lys Ile Val Glu Ile 355 360 365 Ile Asn Glu Glu Leu Trp Pro Asn Pro Leu Gln Phe Tyr Leu Leu Ser 370 375 380 Glu Gly Ala Arg Val Glu Lys Gly Lys Glu Lys Glu Gly Arg Gln Gly 385 390 395 400 Pro Gly Lys Gln Pro Met Glu Thr Thr Gln Pro Gly Val Ser Gln Ser 405 410 415 Asn *** <210> 2 <211> 1254 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 2 atgagcggcc gaagtcgggg tcgaaagtcc tcccgcgcca aaaaccgggg caaaggccgc 60 gccaaagccc gagtccgccc tgctccggac gacgccccgc gcgacccgga cccttcacag 120 taccagagtc tcggggaaga cacccaggcg gcacaggtgc aggctggcgc ggggtggggt 180 ggcctggaag ccgctgcgtc cgcgcagctc ctccggctcg gggaggaggc cgcctgccgg 240 ctccccctgg actgtggcct cgcgctgcgg gcccgagctg 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Claims (11)
A pharmaceutical composition for preventing and inhibiting cancer metastasis comprising an expression or activity inhibitor of TSPYL5 (testis-specific protein, Y-encoded-like 5) as an active ingredient.
2. The method according to claim 1, wherein the TSPYL5 expression inhibitor is an antisense nucleotide complementary to the mRNA of the TSPYL5 gene, a small interfering RNA or shRNA (short haripin RNA) A pharmaceutical composition.
The pharmaceutical composition for preventing and inhibiting cancer metastasis according to claim 1, wherein the activity inhibitor of TSPYL5 is any one selected from the group consisting of compounds, peptides, peptide mimetics and antibodies that complementarily bind to TSPYL5 protein .
The pharmaceutical composition for preventing and inhibiting cancer metastasis according to claim 1, wherein the TSPYL5 expression or activity inhibitor inhibits the growth and metastasis of cancer stem cells.
The composition for preventing and inhibiting cancer metastasis according to claim 1, wherein the cancer is selected from the group consisting of skin cancer, breast cancer, cervical cancer, colon cancer, kidney cancer, liver cancer, lung cancer, ovarian cancer, pancreatic cancer and stomach cancer.
A kit for inhibiting cancer stem cell growth comprising an expression or activity inhibitor of TSPYL5.
A method for inhibiting cancer stem cell growth comprising treating cancer cells with the expression or activity inhibitor of TSPYL5.
2) 상기 단계 1)의 세포주에 피검물질을 처리하는 단계;
3) 상기 세포주의 ALDH(aldehyde dehydrogenase)의 발현 또는 활성 정도를 측정하는 단계; 및
4) 상기 ALDH의 발현 또는 활성 정도가 피검물질을 처리하지 않은 대조군에 비해 감소하는 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 암 전이 억제제 후보물질의 스크리닝 방법.
1) preparing a TSPYL5 expressing cell line;
2) treating the cell line of step 1) with the test substance;
3) measuring the expression or activity of ALDH (aldehyde dehydrogenase) of the cell line; And
4) screening a test substance whose ALDH expression or activity level is lower than that of a control group not treated with the test substance.
2) 상기 단계 1)의 세포주에 피검물질을 처리하는 단계;
3) 상기 세포주의 ALDH의 발현 또는 활성 정도를 측정하는 단계; 및
4) 상기 ALDH의 발현 또는 활성 정도가 피검물질을 처리하지 않은 대조군에 비해 감소하는 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 암줄기세포 성장 억제제 후보물질의 스크리닝 방법.
1) preparing a TSPYL5 expressing cell line;
2) treating the cell line of step 1) with the test substance;
3) measuring the expression or activity of ALDH in the cell line; And
4) selecting a test substance whose ALDH expression or activity level is lower than that of a control group in which the test substance is not treated; and screening the candidate substance for a cancer stem cell growth inhibitor.
10. The method according to claim 8 or 9, wherein the TSPYL5 expressing cell line of step 1) is prepared by irradiating a cancer cell line with radiation.
11. The method of claim 10, wherein the irradiation is a single irradiation of 2 Gy or 4 Gy, or 2 to 5 divided irradiation of 2 Gy.
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