• KSBB Journal
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• 제26권4호
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• pp.352-356
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• 2011

The detection of biomarkers is an important issue for disease diagnosis. However, many systems are not suitable to detect the biomarker itself directly. For direct detection of biomarker proteins in human serum, a new affinity-capture method using aptamers combined with the mass spectrometry was suggested. Since signals from protein samples cannot be amplified, modified chromatin immunoprecipitation (ChIP) and subsequent cross-linking with formaldehyde between aptamers and target proteins were used not to lose the captured target proteins, which allowed us to perform a harsh washing step to remove the non-specifically bound proteins. As a model system, a thrombin aptamer was used as a bait and thrombin as a target protein. Using our modified ChIP and affinity-capture method, non-specific binding proteins on the beads decreased significantly, suggesting that our new method is efficient and can be applied to developing diagnosis systems for various biomarkers.

• Journal of Korean Medical Science
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• 제33권53호
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• pp.342.1-342.6
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• 2018

We validated the diagnostic performance of a previously developed blood-based 7-protein biomarker panel, $AptoDetect^{TM}$-Lung (Aptamer Sciences Inc., Pohang, Korea) using modified aptamer-based proteomic technology for lung cancer detection. Non-small cell lung cancer (NSCLC), 200 patients and benign nodule controls, 200 participants were enrolled. In a high-risk population corresponding to ${\geq}55years$ of age and ${\geq}30pack-years$, the diagnostic performance was improved, showing 73.3% sensitivity and 90.5% specificity with an area under the curve of 0.88. $AptoDetect^{TM}$-Lung (Aptamer Sciences Inc.) offers the best validated performance to discriminate NSCLC from benign nodule controls in a high-risk population and could play a complementary role in lung cancer screening.

• Molecules and Cells
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• 제38권2호
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• pp.171-179
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• 2015

Prostatic acid phosphatase (PAP) expression increases proportionally with prostate cancer progression, making it useful in prognosticating intermediate to high-risk prostate cancers. A novel ligand that can specifically bind to PAP would be very helpful for guiding prostate cancer therapy. RNA aptamers bind to target molecules with high specificity and have key advantages such as low immunogenicity and easy synthesis. Here, human PAP-specific aptamers were screened from a 2'-fluoropyrimidine (FY)-modified RNA library by SELEX. The candidate aptamer families were identified within six rounds followed by analysis of their sequences and PAP-specific binding. A gel shift assay was used to identify PAP binding aptamers and the 6N aptamer specifically bound to PAP with a Kd value of 118 nM. RT-PCR and fluorescence labeling analyses revealed that the 6N aptamer bound to PAP-positive mammalian cells, such as PC-3 and LNCaP. IMR-90 negative control cells did not bind the 6N aptamer. Systematic minimization analyses revealed that 50 nucleotide sequences and their two hairpin structures in the 6N 2'-FY RNA aptamer were equally important for PAP binding. Renewed interest in PAP combined with the versatility of RNA aptamers, including conjugation of anti-cancer drugs and nano-imaging probes, could open up a new route for early theragnosis of prostate cancer.

• 공업화학
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• 제32권4호
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• pp.461-466
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• 2021

본 논문에서는 이동성이 좋고 경제적이며, 간편하게 일회용 진단칩으로 제작 가능한 스크린 프린팅 한 탄소칩 전극[screen printed carbon electrode (SPCE)] 기반의 전압전류법 나노물질 융합형 바이오센서를 제작하여 폐암 조기진단에 활용 가능한 단백질 표지 인자 중에 하나인 heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A1 (hnRNP A1) 단백질의 농도를 정량 분석하고자 하였다. 먼저 SPCE 표면에 금 나노입자를 전기적으로 증착한 후 크로스링커를 이용하여 hnRNP A1에 특이적으로 결합할 수 있는 바이오리셉터인 DNA 압타머를 고정하였다. Ethanolamine을 블로킹 시약으로 사용하여 압타머와 함께 센서 표면에 고정하여 그 표면을 처리함으로써 비특이적인 생물질의 흡착에 의한 방해 신호를 최소화하고자 하였다. DNA칩과 hnRNP A1 용액을 접촉하여 DNA와 hnRNP A1을 결합시킨 후 alkaline phosphatase (ALP) 효소로 접합한 hnRNP A1 항체(anti-hnRNP A1)을 센서칩 표면으로 주입하여 샌드위치 복합체를 형성하고, 이를 기질인 4-aminophenyl phosphate (APP)와 효소-기질 특이적 산화 반응에 의한 전류 변화를 순환 전압전류법과 시차 펄스전압전류법으로 측정하여 단백질의 농도를 정량적으로 분석하였다. 상기 산화 반응에 의한 피크 전류 변화는 순환전압전류법과 시차 펄스 전압전류법을 사용할 때 -0.05와 -0.17 V (vs. Ag/AgCl) 전위 값에서 각각 일어났다. 개발한 나노바이오센서를 실제 정상인 혈청 시료 분석에 적용 가능함을 보여줌으로써 혈청 한 방울로 폐암의 조기진단 가능성을 제시하고자 하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
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• pp.22-27
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• 2006

압타머칩은 혈청(serum) 내의 지정된 단백질의 상대적 양을 직접 측정할 수 있는 바이오칩으로서, 의학적 질병 진단에 유용하게 사용할 수 있는 툴이다. 압타머칩 데이터 분석에는 기존의 마이크로어레이 분석기법을 그대로 적용할 수 있다. 본 논문에서는 Potential SVM(PSVM)을 이용하여, 심혈관질환 샘플 기반의 압타머칩 데이터에서 바이오마커 후보 단백질을 선정한 결과를 정리한다. PSVM은 분류 알고리즘으로서 뿐만 아니라 자질 선택(feature selection)에서도 우수한 성능을 보이는 알고리즘으로 알려져 있다. 심혈관 질환의 단계에 따라 구분한 4개 클래스, 135개 샘플로 구성된 3K 압타머칩 데이터에 대해 PSVM을 적용하여 자질을 선택하고 분류성능을 측정한 결과, 마이크로어레이에서의 자질 선택에 많이 사용되는 Gain Ratio 기법과 비교하여 보다 적은 수의 단백질 정보로 보다 나은 분류 성능을 보임을 확인하였다. 더불어, PSVM을 이용해 선택한 단백질군을 심혈관 질환 진단을 위한 바이오마커 후보로 제시한다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권8호
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• pp.1827-1831
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• 2009

Ligand molecules that can recognize and interact with cancer cell surface marker proteins with high affinity and specificity should greatly aid the development of novel cancer diagnostics and therapeutics. HER-2/ErbB2/Neu (HER-2), a member of the epidermal growth factor receptor family, is specifically overexpressed on the surface of breast cancer cells and serves as both a useful biomarker and a therapeutic target for breast cancer. In this study, we aimed to isolate RNA aptamers that specifically bind to a HER-2-overexpressing human breast cancer cell line, SK-BR-3, using Cell-SELEX strategy. The selected aptamers showed strong affinity to SK-BR-3, but not to MDAMB- 231, a HER-2-underexpressing breast cancer cell line. In addition, we confirmed the specific targeting of HER-2 receptor by aptamers using an unrelated mouse cell line overexpressing human HER-2 receptor. The HER-2-targeting RNA aptamers could become a useful reagent for the development of breast cancer diagnostics and therapeutics.