(57)【要約】本発明は、癌進行度観察指標遺伝子群及びその遺伝子群の検出方法に関するもので、胸腺細胞に発癌遺伝子が挿入されたマウスに高線量率または低線量率の放射線を照射した時、増加または減少する癌進行度観察指標遺伝子であって、低線量率の放射線照射時に増加して前記胸腺細胞が癌細胞に転換されることを抑制するＩｔｇｂ３とＩｇｆ１であり、高線量率の放射線照射時に減少して前記胸腺細胞が癌細胞に転換されることを促進させるＩｔｇａ４、Ｉｔｇｂ１、Ｉｔｇａｖ、Ｉｔｇａ６、Ｉｔｇｂ４、Ｒａｆ、Ｍｙｃ、Ｆｏｓ、Ｔｒｐ５３及びＡｐａｆ１であることを特徴とする。本発明は、放射線に特異的に反応する癌進行度観察指標遺伝子を明確に糾明することができる効果がある。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）胸腺細胞に発癌遺伝子が挿入されたＡＫＲ／Ｊマウスを多数準備する段階と、
ｂ）前記ＡＫＲ／Ｊマウスを三つのグループに分割し、第１のグループのＡＫＲ／Ｊマウスに高線量率の電離放射線を照射した後に飼育し、第２のグループのＡＫＲ／Ｊマウスに低線量率の電離放射線を照射した後に飼育し、残りの第３のグループのＡＫＲ／Ｊマウスは、一般環境で飼育する段階と、
ｃ）前記ｂ）段階を実行しながら第１のグループまたは第２のグループのＡＫＲ／Ｊマウスの中で死んだマウスの胸腺を採取して放射線照射前の臓器の重量に比べて２倍以上増加したものを癌が発生したもので診断する段階と、
ｄ）前記第３のグループのＡＫＲ／Ｊマウスが最初に死んだ時点で、第１のグループ、第２のグループ及び第３のグループの全てのＡＫＲ／Ｊマウスを犠牲させて胸腺を抽出する段階と、
ｅ）前記ｄ）段階で抽出された臓器の中で放射線を照射しない同一月齢のＡＫＲ／Ｊマウスの臓器と比較して重量変化がない胸腺細胞のみを選別して、遺伝子分析を実行して２倍以上増加または２倍以上減少した遺伝子を検出する段階と、を含む
ことを特徴とする癌進行度観察指標遺伝子群の検出方法。
【請求項２】
前記ｂ）段階は、前記第１のグループに最終線量が４．５Ｇｙに到逹するように０．８Ｇｙ／分の線量でガンマ線（Ｃｓ−１３７）を照射し、
前記第２のグループは、０．７ｍＧｙ／時間の低線量率のガンマ線（Ｃｓ−１３７）が照射されるようにして累積線量が４．５Ｇｙに至るまで照射することを特徴とする請求項１に記載の癌進行度観察指標遺伝子群の検出方法。
【請求項３】
前記ｅ）段階で検出された遺伝子群は、胸腺癌診断キット製作、癌患者の癌進行及び治療程度の評価、産業及び医療従事者の放射線被爆と発癌との相関性評価、放射線と癌発生の因果関係評価、放射線被爆に対する生物学的線量評価または低線量率放射線による胸腺癌抑制効果評価の指標で使用されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の癌進行度観察指標遺伝子群の検出方法。
【請求項４】
前記ｅ）段階において、低線量率の放射線照射時に減少して損傷細胞を死滅させて癌発生を抑制する遺伝子は、Ｉｔｇｂ３であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の癌進行度観察指標遺伝子群の検出方法。
【請求項５】
前記ｅ）段階において、低線量率の放射線照射時に増加して正常Ｔ−細胞の生存を刺激し、損傷されたＤＮＡを回復させて胸腺細胞が癌に変わることを抑制する遺伝子は、Ｉｇｆ１であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の癌進行度観察指標遺伝子群の検出方法。
【請求項６】
前記ｅ）段階において、高線量率の放射線照射時に減少して胸腺細胞が癌に変わることを促進させる遺伝子は、Ｉｔｇａ４、Ｉｔｇｂ１、Ｉｔｇａｖ、Ｉｔｇａ６、Ｉｔｇｂ４がインテグリン複合受容体（Ｉｎｔｅｇｒｉｎ  ｃｏｍｐｌｅｘ  ｒｅｃｅｐｔｏｒ）で形成されて腫瘍遺伝子（Ｏｎｃｏｇｅｎｅ）として作用することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の癌進行度観察指標遺伝子群の検出方法。
【請求項７】
前記ｅ）段階において、高線量率の放射線照射時に減少して損傷細胞の死滅を抑制させて胸腺癌の発生を促進させる遺伝子は、Ｒａｆ、Ｍｙｃ、Ｆｏｓ、Ｔｒｐ５３、Ａｐａｆ１であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の癌進行度観察指標遺伝子群の検出方法。
【請求項８】
胸腺細胞に発癌遺伝子が挿入されたマウスに高線量率または低線量率の放射線を照射した時、増加または減少する癌進行度観察指標遺伝子であって、
低線量率の放射線照射時に減少または増加して前記胸腺細胞が癌細胞に転換されることを抑制するＩｔｇｂ３とＩｇｆ１であり、
高線量率の放射線照射時に減少して前記胸腺細胞が癌細胞に転換されることを促進させるＩｔｇａ４、Ｉｔｇｂ１、Ｉｔｇａｖ、Ｉｔｇａ６、Ｉｔｇｂ４、Ｒａｆ、Ｍｙｃ、Ｆｏｓ、Ｔｒｐ５３及びＡｐａｆ１であることを特徴とする癌進行度観察指標遺伝子群。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、癌進行度観察指標遺伝子群及びその遺伝子群の検出方法に関し、より詳細には、高線量率及び低線量率の電離放射線が照射されたＡＫＲ／Ｊマウスで共通的に発見される癌進行度を確認することができる観察指標遺伝子及び観察指標遺伝子の検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、医療及び一般産業分野において放射線の活用増加に連れて放射線が人体に及ぼす影響に対する研究が多様に進行されており、特に、放射線と癌の関係に対する研究が主に行われている。
【０００３】
電離放射線は、線量の増加とともに癌と奇形を含んだ疾病を誘発するが、２００ｍＧｙ以下の線量と６ｍＧｙ／時間以下の線量率放射線は、損傷された遺伝子を回復させるだけではなく発癌を抑制することで知られている。
【０００４】
しかし、従来放射線と癌発生の関係に対する研究は、遺伝子を一部変更するか癌細胞株を利用して行われたので、身体を構成する細胞、組職、臓器及び身体段階で観察される多様な反応を説明することができなかった。このような短所を補うために、ヒトと遺伝子が９５％以上類似であるマウスを利用して放射線に対する癌発生研究を実行している。
【０００５】
しかし、一般マウスは、自然発癌率が非常に低いため、多様な癌研究用モデルマウスが利用されている。
【０００６】
特に、従来は、免疫遺伝子反応に対する研究が実行されてきたが、その結果の信頼性を阻害する撹乱変数がたくさん介入されていた。これは、従来の研究が大部分癌細胞を利用するか一般マウスを利用したので、発現された免疫遺伝子が断片的で、且つ個体に適用しにくい問題点があった。
【０００７】
従来、癌研究のために細胞を利用する方法では、免疫遺伝子を変更するか癌発生で重要なｐ５３が欠けた癌細胞に放射線を照射したので、正常細胞の反応とは根本的に異なってその結果を個体に適用できない問題点があった。
また、一般マウスを利用して免疫遺伝子反応を評価したので、発現遺伝子が多様であり、癌発生が特定臓器に限定されなかったので、遺伝子反応を解釈しにくい問題点があった。
【０００８】
また、大韓民国公開特許１０−２００４−０１０３６７７号公報には、低線量放射線の照射と高線量放射線の照射による細胞損傷を診断することができるマーカーなどに対して開示されているが、これは線量率に対する内容ではなくて、低線量の照射後に高線量を照射する方式を含む発明である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、前記のような従来の諸問題点を解消するために提案された、本発明の目的は、個体的次元で放射線に特異的に反応する遺伝子プロファイルを確保することができる電離放射線が照射されたマウスから検出された癌進行度観察指標遺伝子群及び観察指標遺伝子の検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための本発明による癌進行度観察指標遺伝子群は、胸腺細胞に発癌遺伝子が挿入されたマウスに高線量率または低線量率の放射線を照射した時、増加または減少する癌進行度観察指標遺伝子として、低線量率の放射線照射時に減少または増加して前記胸腺細胞が癌細胞に転換されることを抑制するＩｔｇｂ３とＩｇｆ１であり、高線量率放射線の照射時に減少して前記胸腺細胞が癌細胞に転換されることを促進させるＩｔｇａ４、Ｉｔｇｂ１、Ｉｔｇａｖ、Ｉｔｇａ６、Ｉｔｇｂ４、Ｒａｆ、Ｍｙｃ、Ｆｏｓ、Ｔｒｐ５３及びＡｐａｆ１であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明による癌進行度観察指標遺伝子群の検出方法は、ａ）胸腺細胞に発癌遺伝子が挿入されたＡＫＲ／Ｊマウスを多数準備する段階と、ｂ）前記ＡＫＲ／Ｊマウスを三つのグループに分割し、第１のグループのＡＫＲ／Ｊマウスに高線量率電離放射線を照射した後に飼育し、第２のグループのＡＫＲ／Ｊマウスに低線量率電離放射線を照射した後に飼育し、残りの第３のグループのＡＫＲ／Ｊマウスは、一般環境で飼育する段階と、ｃ）前記ｂ）段階を実行しながら第１のグループまたは第２のグループのＡＫＲ／Ｊマウスの中で死んだマウスの胸腺を採取して放射線照射前の臓器の重量に比べて２倍以上増加したものを癌が発生したもので診断する段階と、ｄ）前記第３のグループのＡＫＲ／Ｊマウスが最初に死んだ時点で、第１のグループ、第２のグループ及び第３のグループの全てのＡＫＲ／Ｊマウスを犠牲させて胸腺を抽出する段階と、ｅ）前記ｄ）段階で抽出された臓器の中で放射線を照射しない同一月齢のＡＫＲ／Ｊマウスの臓器に比べて重量変化がない胸腺細胞のみを選別して遺伝子分析を実行して２倍以上増加または２倍以上減少した遺伝子を検出する段階と、を含む。
【発明の効果】
【００１２】
前記のように構成される本発明は、胸腺細胞に発癌遺伝子が挿入されているので、胸腺癌開始因子として作用する特性を保有したＡＫＲ／Ｊマウスが死ぬ時点で胸腺を採取することで癌発生段階を固定し、胸腺の重さを放射線照射前のマウス胸腺と比較して差を見せないものに限定して遺伝子反応を解釈することにおいて撹乱変数の介入を遮断することで、放射線に特異的に反応する癌進行度観察指標遺伝子を明確に糾明することができる効果がある。
【００１３】
このような観察指標遺伝子は、胸腺癌発生を診断し、癌の進行程度を追試することができ、癌の診断キットで活用することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の好ましい実施例による電離放射線が照射されたマウスから検出された癌進行度観察指標遺伝子群を検出する方法を示したフローチャートである。
【図２】各試験グループで胸腺癌の発病により死んだマウスの累積数を百分率で示したグラフである。
【図３】低線量率で放射線が照射されたＡＫＲ／Ｊマウスで癌進行度観察指標遺伝子が癌発生に及ぶ発現機序を示した説明図である。
【図４】高線量率で放射線が照射されたＡＫＲ／Ｊマウスで癌進行度観察指標遺伝子が癌発生に及ぶ発現機序を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、前記のように構成される本発明の電離放射線が照射されたマウスから検出された癌進行度観察指標遺伝子群に対して添付した図面を参照して詳しく説明する。
【００１６】
図１は、本発明の好ましい実施例による電離放射線が照射されたマウスから検出された癌進行度観察指標遺伝子群を検出する方法を示したフローチャートである。
【００１７】
図１を参照する。発癌遺伝子が胸腺細胞に挿入されたＡＫＲ／Ｊマウスを多数準備する段階（ステップＳ１１）と、前記ＡＫＲ／Ｊマウスを各々高線量率の電離放射線を照射する第１のグループ、低線量率の電離放射線を照射する第２のグループ、電離放射線を照射しない第３のグループに分割する段階（ステップＳ１２）と、前記第１のグループのＡＫＲ／Ｊマウスに高線量率の電離放射線を照射し、前記第２のグループのＡＫＲ／Ｊマウスに低線量率の電離放射線を照射し、第３のグループのＡＫＲ／Ｊマウスには、電離放射線を照射しないで一般環境で飼育する段階（ステップＳ１３）と、前記第１のグループまたは第２のグループのＡＫＲ／Ｊマウスの中で死んだマウスの胸腺を採取して放射線照射前の臓器の重量と比較して２倍以上増加したものを癌が発生したもので診断する段階（ステップＳ１４）と、第３のグループのＡＫＲ／Ｊマウスが最初に死んだ時点で第１のグループ、第２のグループ及び第３のグループの全てののＡＫＲ／Ｊマウスを犠牲させて胸腺を抽出する段階（ステップＳ１５）と、前記抽出された臓器の中で放射線を照射しない同一月齢のＡＫＲ／Ｊマウスの臓器と比較して重量変化がない胸腺のみを選別して、遺伝子分析を通じてＤＮＡ回復、ＤＮＡ損傷信号、細胞周期、癌進行度観察指標、ｐ５３信号系、細胞枯死Ｔ−とＢ−細胞活性遺伝子プロファイルを構成する段階（ステップＳ１６）と、を含む。
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施例による癌進行度観察指標遺伝子群を検出する方法についてより詳しく説明する。
【００１９】
まず、ステップＳ１１では、胸腺細胞染色体ＤＮＡにマウス白血病ウイルス遺伝子断片が挿入されて時間経過にしたがって自然的に胸腺癌が発病するＡＫＲ／Ｊマウスを準備する。
【００２０】
実験に使われたＡＫＲ／Ｊマウスは、日本ＳＬＣ社の６週齢雌である。
【００２１】
このようなＡＫＲ／ＪマウスをステップＳ１２のように三つのグループに分けて、ステップＳ１３では、前記第１のグループは、高線量率の電離放射線を照射し、第２のグループは、低線量率の電離放射線を照射し、残りの第３のグループは、放射線を照射しない状態で飼育する。
【００２２】
前記第１のグループに高線量率の電離放射線を照射する装置では、ガンマ線発生装置（ＩＢＬ  １４７Ｃ、ＣＩＳ  ｂｉｏ−ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、Ｆｒａｎｃｅ）を用いて最終線量が４．５Ｇｙに到逹するように０．８Ｇｙ／分の線量でガンマ線（Ｃｓ−１３７）を照射する。
【００２３】
また、前記第２のグループは、０．７ｍＧｙ／時間の低線量率のガンマ線（Ｃｓ−１３７）が照射される環境で累積線量が４．５Ｇｙに至るように照射し、第３のグループのＡＫＲ／Ｊマウスは、放射線が照射されない一般環境で飼育する。
【００２４】
その後、ステップＳ１４では、前記ステップＳ１３の実行過程で第１〜第３のグループに属したＡＫＲ／Ｊマウスが死んだ場合、その死んだマウスを剖検して胸腺を採取する。
【００２５】
この時、採取した胸腺の重さが放射線を照射しなかった同一月齢の他のＡＫＲ／Ｊマウスの平均胸腺重さの２倍を超える場合、胸腺癌が発病したことで判断する。
【００２６】
図２は、各試験グループで胸腺癌の発病により死んだマウスの累積数を百分率で表示したグラフである。
【００２７】
図２を参照すれば、低線量率の放射線が照射されたマウスグループである第２のグループが高線量率の放射線が照射された第１のグループに比べて胸腺癌の発病率が低いことが分かる。
【００２８】
次に、ステップＳ１５では、前記第３のグループのＡＫＲ／Ｊマウスが最初斃死した時を基準として全てのＡＫＲ／Ｊマウスを犠牲させて各ＡＫＲ／Ｊマウスから胸腺を採取する。
【００２９】
一般環境で飼育される第３のグループのＡＫＲ／Ｊマウスも胸腺細胞に発癌遺伝子が挿入されたもので、胸腺癌が発生するようになって所定の時間が経過すれば斃死するようになる。実験的に１５０日ぶりに最初斃死が発見された。
【００３０】
このように胸腺癌が発生する段階を固定することで撹乱変数の介入を防止した。
【００３１】
その後、ステップＳ１６では、前記採取した胸腺の中で重さの変化がない胸腺のみを液体窒素に浸した後、遺伝子分析を実行する。
【００３２】
この時、遺伝子分析の方法では、採取されたＡＫＲ／Ｊマウスの胸腺細胞を粉砕してＡｇｉｌｅｎｔ社のマイクロアレイキットを利用して検出し、低線量率の放射線が照射された第２のグループで２倍以上増加または減少して発現する癌進行度観察指標遺伝子の発現を分析する。
【００３３】
下記表１は、マイクロアレイ実験後にチップをスキャンする時、低線量率が照射されたマウスグループである第２のグループのマウスの各遺伝子が、非照射群である第３のグループマウスの遺伝子に対して相対的にどのくらい増減するかを数値化したもので、Ｉｇｆ１の場合、２．１倍増加し、Ｉｔｇｂ３の場合、０．２倍に減少されることを確認することができる。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
図３は、低線量率の放射線が照射されたＡＫＲ／Ｊマウスで癌進行度観察指標遺伝子が癌発生に及ぶ発現機序の説明図である。
【００３６】
図３を参照する。低線量率の放射線が照射されたＡＫＲ／Ｊマウスでは、癌発生を始める遺伝子が挿入されている胸腺細胞が癌に進行されることが抑制される。これは癌に進行された細胞でＩｔｇｂ３遺伝子が減少しながら癌細胞の死滅を誘導するからである。
【００３７】
また、Ｉｇｆ１遺伝子が増加しながら正常Ｔ−細胞の生存を刺激し、損傷されたＤＮＡが回復されて胸腺細胞が癌に変わることが抑制される。これら機序が低線量率の放射線が照射されたマウスで活発に行われて胸腺細胞が癌に進行されることを遮断して寿命を延長させるようになる。
【００３８】
次に、高線量率が照射された第１のグループのマウスから抽出した胸腺から２倍以上に増加発現する遺伝子を分析する。
【００３９】
下記表２は、マイクロアレイ実験後のチップをスキャンする時、高線量率が照射されたマウスで各遺伝子が非照射群と比較して相対的に増加したかを数値化したことである。
【００４０】
具体的に、Ｃｄｓ１は、３．６倍、Ｖｅｇｆｂは、３．２倍、Ｉｔｇｂ３は、２．６倍、Ｓ１００ａ４とＧｚｍａは、各々２．２倍増加することを確認することができた。
【００４１】
【表２】
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【００４２】
そして、高線量率が照射された第１のグループのマウスから抽出した胸腺で２倍以下に減少発現する遺伝子発現を分析する。
【００４３】
下記表３は、マイクロアレイ実験後のチップをスキャンする時、高線量率が照射されたマウスで各遺伝子が非照射群と比較して相対的に減少した程度を数値化したものである。
【００４４】
【表３】
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【００４５】
図４は、高線量率の放射線が照射されたＡＫＲ／Ｊマウスで癌進行度観察指標遺伝子が癌発生に及ぶ発現機序を示した説明図である。
【００４６】
図４を参照する。高線量率の放射線が照射されたＡＫＲ／Ｊマウスの胸腺細胞の細胞膜表面でＩｔｇａ４、Ｉｔｇｂ１、Ｉｔｇａｖ、Ｉｔｇａ６、Ｉｔｇｂ４がインテグリン複合受容体（Ｉｎｔｅｇｒｉｎ  ｃｏｍｐｌｅｘ  ｒｅｃｅｐｔｏｒ）で形成されて、腫瘍遺伝子（Ｏｎｃｏｇｅｎｅ）として作用する。
【００４７】
また、損傷された細胞を死滅により除去するＲａｆ、Ｍｙｃ、Ｆｏｓ、Ｔｒｐ５３、Ａｐａｆ１遺伝子が顕著に抑制されて胸腺細胞の損傷細胞死滅を抑制して胸腺癌の発生を促進させる。
【００４８】
一方、細胞死滅を促進するＰｉ３ｋｒ１とＡｋｔ２、Ｍｍｄ２遺伝子が活性されるが、Ｔｒｐ５３が抑制されて細胞死滅が抑制される。細胞週期と関連された遺伝子の中でＣｄｃ２５ａとＣｄｋ２が抑制されることで、損傷されたＤＮＡが治癒されないで損傷された胸腺癌細胞の増殖を促進させて胸腺癌への進行が促進されることを分かる。
【００４９】
以上、添付した図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であるので、上述した実施例及び実験例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、癌の進行程度を確認することができる癌進行度観察指標遺伝子群及びその遺伝子群の検出方法に関するもので、癌の進行程度を確認することができる診断キットの開発が可能なので産業上利用可能性がある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2014524252.tif 000011
2014524252.tif 000012
2014524252.tif 000013
2014524252.tif 000014
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