BR112013029348B1 - USE OF AN OSTEOGENESIS ACCELERATING AGENT FOR PREVENTION AND TREATMENT OF BONE DISEASES - Google Patents

USE OF AN OSTEOGENESIS ACCELERATING AGENT FOR PREVENTION AND TREATMENT OF BONE DISEASES Download PDF

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Hiroshi Takayanagi
Takako Negishi
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Abstract

PROMOTOR DE OSTEOGÊNESE. O propósito da presente invenção é prover um promotor de osteogênese para diretamente promover osteogênese por osteoblastos, e um agente para prevenir e tratar doença óssea. A presente invenção é caracterizada em que uma substância inibidora de ligação de semaforina 4D e plexina B1 é usada. Para a substância inibidora de ligação, exemplos adequados incluem anticorpo anti-semaforina 4D, anticorpo anti-plexina B1, e proteína compreendendo o domínio extracelular de plexina B1.PROMOTER OF OSTEOGENESIS. The purpose of the present invention is to provide an osteogenesis promoter for directly promoting osteogenesis by osteoblasts, and an agent for preventing and treating bone disease. The present invention is characterized in that a semaphorin 4D and plexin B1 binding inhibitory substance is used. For the binding inhibitory substance, suitable examples include anti-semaphorin 4D antibody, anti-plexin B1 antibody, and protein comprising extracellular domain of plexin B1.

Description

Campo TécnicoTechnical Field

[001] A presente invenção relaciona-se a um acelerador de osteogênese e a um conservante e agente terapêutico. Ela relaciona-se mais particularmente a um acelerador de osteogênese e a um conservante e agente terapêutico tendo como ingrediente ativo uma substância que inibe a ligação de semaforina 4D e plexina B1.[001] The present invention relates to an osteogenesis accelerator and a preservative and therapeutic agent. It relates more particularly to an osteogenesis accelerator and to a preservative and therapeutic agent having as an active ingredient a substance which inhibits the binding of 4D semaphorin and B1 plexin.

Antecedente da InvençãoBackground of the Invention

[002] Com o envelhecimento da população japonesa, tem tido um aumento em pacientes sofrendo de fraturas ósseas, osteroporose, reumatismo articular, dor lombar e outras doenças ósseas. A função do tecido no tecido ósseo é mantida por coordenação de osteoblastos que suportam osteogênese e osteoclastos que suportam a reabsorção óssea e por manutenção de um balanço entre osteogênese e reabsorção óssea. O balanço do metabolismo ósseo é destruído pela idade, um declínio na função ovariana bem como outros fatores. Quando osteogênese diminui ou quando tem reabsorção óssea anormal, a quantidade óssea (densidade óssea) diminui e uma variedade de doenças ósseas ocorrem. Doenças ósseas incluem fraturas, deficiência óssea, osteoporose, osteomalácia, osteopenia, dor lombar, doença de Paget do osso, mielite tônica, reumatismo articular, artrose deformativa e semelhantes. Em particular, quando uma pessoa idosa é afligida com uma doença óssea, é difícil para esta pessoa funcionar em um nível requerido para a vida diária e dependendo do caso, existe um risco que o paciente se tornará acamado. Como um resultado, é extremamente signi- ficante na prevenção e tratamento de doenças ósseas na sociedade moderna onde um número em crescimento de pessoas são idosas.[002] As the Japanese population ages, there has been an increase in patients suffering from bone fractures, osteoporosis, joint rheumatism, low back pain, and other bone diseases. Tissue function in bone tissue is maintained by coordinating osteoblasts that support osteogenesis and osteoclasts that support bone resorption and by maintaining a balance between osteogenesis and bone resorption. The balance of bone metabolism is disrupted by age, a decline in ovarian function as well as other factors. When osteogenesis decreases or when you have abnormal bone resorption, the amount of bone (bone density) decreases and a variety of bone diseases occur. Bone diseases include fractures, bone deficiency, osteoporosis, osteomalacia, osteopenia, low back pain, Paget's disease of bone, tonic myelitis, articular rheumatism, deformative arthrosis and the like. In particular, when an elderly person is afflicted with a bone disease, it is difficult for this person to function at a level required for daily life and depending on the case, there is a risk that the patient will become bedridden. As a result, it is extremely significant in the prevention and treatment of bone diseases in modern society where an increasing number of people are elderly.

[003] Preparações de vitamina D3 ativada, bifosfonato, calcitonina, preparações hormonais contendo estradiol, vitamina K2 e semelhantes são geralmente usadas como agentes terapêuticos para doenças ósseas. Derivados estradiol, derivados de vitamina D3 ativados, derivados bifosfonato e semelhantes estão sendo desenvolvidos como agentes terapêuticos mais efetivos como eles têm menos efeitos colaterais (ver Documento de Patente 1). Entretanto, vitamina D3 tem uma ação que aumenta a concentração de cálcio no sangue e estradiol e bifosfonato têm um efeito de inibição de reabsorção óssea. Entretanto, nenhum desses tem um efeito que diretamente acelera a osteogênese através de osteoblastos. Uma terapia de drogas múltiplas é o tratamento de escolha neste caso de forma que existe uma necessidade de desenvolver um agente preventivo e terapêutico novo tendo uma ação diferente a partir daquela de agentes conservantes e terapêuticos convencionais.[003] Activated vitamin D3 preparations, bisphosphonates, calcitonin, hormone preparations containing estradiol, vitamin K2 and the like are commonly used as therapeutic agents for bone diseases. Estradiol derivatives, activated vitamin D3 derivatives, bisphosphonate derivatives and the like are being developed as more effective therapeutic agents as they have fewer side effects (see Patent Document 1). However, vitamin D3 has an action that increases the concentration of calcium in the blood and estradiol and bisphosphonate have an effect of inhibiting bone resorption. However, none of these have an effect that directly accelerates osteogenesis through osteoblasts. A multi-drug therapy is the treatment of choice in this case so there is a need to develop a new preventive and therapeutic agent having a different action from that of conventional preservative and therapeutic agents.

[004] Ossos estão sendo recriados continuamente em estágios conhecidos como remodelamento ósseo em que o estágio de reabsorção óssea e o estágio de osteogênese seguinte são repetidos. A transição de um estágio para outro deve ser controlada precisamente por secreção da célula óssea como ela contribui para a comunicação entre o osteoclasto-osteoblasto ou por fatores de reconstrução óssea liberados a partir da matriz óssea. É bem conhecido que TGF-β e IGF-1 liberados durante a reabsorção óssea estimula a osteogênese de forma que eles são conhecidos como um fator de acoplamento. Embora exista uma abundância de dados in vitro em moléculas candidatas que são extremamente importantes para o fator de acoplamento, ainda não existe evidência in vitro para isto.[004] Bones are continually being recreated in stages known as bone remodeling in which the stage of bone resorption and the following stage of osteogenesis are repeated. The transition from one stage to another must be controlled precisely by bone cell secretion as it contributes to osteoclast-osteoblast communication or by bone rebuilding factors released from the bone matrix. It is well known that TGF-β and IGF-1 released during bone resorption stimulate osteogenesis so they are known as a coupling factor. Although there is an abundance of in vitro data on candidate molecules that are extremely important for the coupling factor, there is as yet no in vitro evidence for this.

[005] Moléculas de guia axônica manifestam amplamente fora do sistema nervoso. Assim, célula amebóide, a resposta imune, desenvolvimento tecidual e angio- gênese e semelhantes são controlados (ver Documentos Não-Patente 1 e 2). Baseado na pesquisa realizada nos anos recentes, é sugerido que as moléculas de guia axônica de semaforina e efrina e semelhantes contribuem para comunicação interce- lular entre osteoclastos e osteoblastos (ver Documentos Não-Patente 3 a 5).[005] Axon guidance molecules manifest widely outside the nervous system. Thus, amoeboid cell, immune response, tissue development and angiogenesis and the like are controlled (see Non-Patent Documents 1 and 2). Based on research carried out in recent years, it is suggested that the axon guidance molecules of semaphorin and ephrin and the like contribute to intercellular communication between osteoclasts and osteoblasts (see Non-Patent Documents 3 to 5).

[006] É bem conhecido que Semaforina 4D é secretada a partir de oligoden- drócitos e que ela induz destruição do crescimento cone no sistema nervoso central. É também claro que semaforina 4D é extremamente importante na manutenção da resposta imune e a homeostase do sistema imune. Um receptor bem conhecido de semaforina 4D é plexina-B1 (ver Documento Não-Patente 6). Além disso, Documento Não-Patente 7 sugere que formação de osteoclasto pode ser acelerada através da ação de inibição de diferenciação de osteoclasto bem como os osteoblastos. Documento Não-Patente 8 revela que semaforina 4D não é detectada nos osteoblastos, que está presente na superfície dos osteoclastos e a quantidade óssea tem sido confirmada aumentar como comparado a camundongos selvagens em camundongos fêmeas sema4D-/- onde Semaforina 4D (Sema 4D) é deficiente em homo [zigotos]. Documentos Anteriores à Técnica Documentos Patentes Tabela Especial na Publicação 2005-509629. [Documento Não-Patente 1] .J. Dickson, Science 298, 1959 (6 de Dez, 2002) [Documento Não-Patente 2] .B. Huber, A.L. Kolodkin, D.D. Ginty, J.F. Cloutier, Annual Review Neuroscience 26, 509 (2003) [Documento Não-Patente 3] N. Takagahara et al., Nat. Cell Biol 8,615 (Jun, 2006) [Documento Não-Patente 4] N. Irie et al., Cell Metab 4, 111 (Agosto, 2006) [Documento Não-Patente 5] C. Zhao et al., Cell Metab 4, 111 (Agosto, 2006) [Documento Não-Patente 6] I. Oinuma et al., Science, Vol. 305, No. 5685, pp. 862 -865 (6 de Agosto, 2004) [Documento Não-Patente 7] Ishida Masanari, Kaneda Toshio, Muto Akihiro, Yoshida Masashi, Meeting Program Abstracts of the Japan Society of Bone Metabolism, vol. 25, página 266, publicado em Junho 2007, [Analysis of Bioaction in Bone Metabolism in Osteoclast-derived Semaphorin 4D] [Documento Não-Patente 8] Romain Dacquin, Chantal Domenget, Pierre Jurdic, Irma Machuca-Gayet, ASBMR 2010 Annual Meeting Abstracts, Presentation Abstracts, Presentation Number MOO 152, "Physiological Control of Bone Resorption by Semaphorin 4D is Dependent on Ovarian Function"[006] It is well known that Semaphorin 4D is secreted from oligodendrocytes and that it induces growth cone destruction in the central nervous system. It is also clear that semaphorin 4D is extremely important in maintaining the immune response and the homeostasis of the immune system. A well-known 4D semaphorin receptor is plexin-B1 (see Non-Patent Document 6). Furthermore, Non-Patent Document 7 suggests that osteoclast formation can be accelerated through the action of inhibiting the differentiation of osteoclasts as well as osteoblasts. Non-Patent Document 8 reveals that semaphorin 4D is not detected in osteoblasts, that it is present on the surface of osteoclasts and bone quantity has been confirmed to increase as compared to wild-type mice in sema4D-/- female mice where Semaphorin 4D (Sema 4D) is deficient in homo[zygotes]. Prior Art Documents Patent Documents Special Table in Publication 2005-509629. [Non-Patent Document 1] .J. Dickson, Science 298, 1959 (Dec 6, 2002) [Non-Patent Document 2].B. Huber, A. L. Kolodkin, D.D. Ginty, J. F. Cloutier, Annual Review Neuroscience 26, 509 (2003) [Non-Patent Document 3] N. Takagahara et al., Nat. Cell Biol 8,615 (Jun, 2006) [Non-Patent Document 4] N. Irie et al., Cell Metab 4, 111 (Aug, 2006) [Non-Patent Document 5] C. Zhao et al., Cell Metab 4, 111 (Aug, 2006) [Non-Patent Document 6] I. Oinuma et al. , Science, Vol. 305, No. 5685, pp. 862-865 (August 6, 2004) [Non-Patent Document 7] Ishida Masanari, Kaneda Toshio, Muto Akihiro, Yoshida Masashi, Meeting Program Abstracts of the Japan Society of Bone Metabolism, vol. 25, page 266, published June 2007, [Analysis of Bioaction in Bone Metabolism in Osteoclast-derived Semaphorin 4D] [Non-Patent Document 8] Romain Dacquin, Chantal Domenget, Pierre Jurdic, Irma Machuca-Gayet, ASBMR 2010 Annual Meeting Abstracts, Presentation Abstracts, Presentation Number MOO 152, "Physiological Control of Bone Resorption by Sema phorin 4D is Dependent on Ovarian Function"

Visão Geral da InvençãoOverview of the Invention Problemas Que a Presente Invenção Tenciona ResolverProblems Which the Present Invention Is Intended to Solve

[007] É um objeto da presente invenção prover um agente de aceleração de osteogênese e um agente preventivo e terapêutico para doenças ósseas que envolvem promoção direta de osteogênese usando osteoblastos.[007] It is an object of the present invention to provide an osteogenesis accelerating agent and a preventive and therapeutic agent for bone diseases involving direct promotion of osteogenesis using osteoblasts.

Meios Usados para Resolver os ProblemasMeans Used to Solve Problems

[008] Após muito trabalho árduo e pesquisas sob condições descritas no antecedente acima mencionado de tecnologia, os inventores encontram que (a) quando semaforina 4D que é derivada de osteoclastos se liga com o receptor plexina B no esteoblasto, ela ativa a proteína G pequena RhoA que inibe a diferenciação de os- teoblasto, diminui os sinais IRS (sinais que promovem a diferenciação dos osteoblas- tos) e inibem a diferenciação dos osteoblastos de forma que osteogênese é inibida; e que (b) os anticorpos anti-semaforina 4D e anticorpos anti-plexina B1 diretamente acelera osteogênese usando os osteoblastos.[008] After much hard work and research under conditions described in the above-mentioned prior art, the inventors find that (a) when 4D semaphorin which is derived from osteoclasts binds with the plexin B receptor on the steoblast, it activates the small G protein RhoA which inhibits osteoblast differentiation, decreases IRS signals (signals that promote osteoblast differentiation) and inhibits osteoblast differentiation so that osteogenesis is inhibited; and that (b) anti-semaphorin 4D antibodies and anti-plexin B1 antibodies directly accelerate osteogenesis using osteoblasts.

[009] Isto significa que a presente invenção relacina-se a (1) um agente de aceleração de osteogênese tendo um ingrediente ativo de uma substância que inibe a ligação entre semaforina 4D e plexina B1; (2) um agente de aceleração de osteogê- nese como descrito em (1) acima da característica em que a substância inibidora de ligação é um anticorpo anti-semaforina 4D; e (3) um agente de aceleração de osteo- gênese como descrito em (1) acima característico em que a substância inibidora de ligação é um anticorpo anti-plexina B1 ou uma proteína contendo regiões extracelula- res de plexina B1.[009] This means that the present invention relates to (1) an osteogenesis accelerating agent having an active ingredient of a substance that inhibits the binding between semaphorin 4D and plexin B1; (2) an osteogenesis accelerating agent as described in (1) above wherein the binding-inhibiting substance is an anti-4D semaphorin antibody; and (3) an osteogenesis accelerating agent as described in (1) above characteristic wherein the binding-inhibiting substance is an anti-plexin B1 antibody or a protein containing extracellular regions of plexin B1.

[0010] A presente invenção também se relaciona a (4) um agente para prevenção e tratamento de doenças ósseas tendo como ingrediente ativo uma substância que inibe a ligação de semaforina 4D e plexina B1; (5) um agente para prevenção e tratamento de doenças ósseas como descrito em (4) acima característico em que a substâncias de inibição de ligação é um anticorpo anti-semaforina 4D; (6) um agente para prevenção e tratamento de doenças ósseas como descrito em (4) acima característico em que a substância de inibição de ligação é um anticorpo anti-plexina B1 ou uma proteína contendo regiões extracelulares de plexina-B1; e (7) um agente para prevenção e tratamento de doenças ósseas como descrito em qualquer de (4) a (6) acima, característico em que as doenças ósseas são selecionadas a partir de fratura óssea, deficiência óssea, osteoporose, osteomalácia, osteopenia, dor lombar, doença de Paget óssea, mielite tônica, reumatismo articular e artrose deformativa.[0010] The present invention also relates to (4) an agent for preventing and treating bone diseases having as an active ingredient a substance that inhibits the binding of semaphorin 4D and plexin B1; (5) an agent for preventing and treating bone diseases as described in (4) above, wherein the binding-inhibiting substance is an anti-semaphorin 4D antibody; (6) an agent for preventing and treating bone diseases as described in (4) above, wherein the binding-inhibiting substance is an anti-plexin B1 antibody or a protein containing extracellular regions of plexin-B1; and (7) an agent for preventing and treating bone diseases as described in any of (4) to (6) above, characteristic in which bone diseases are selected from bone fracture, bone deficiency, osteoporosis, osteomalacia, osteopenia, low back pain, Paget's disease of bone, tonic myelitis, articular rheumatism and deformative arthrosis.

[0011] A presente invenção também se relaciona a (8) um método usado para determinar um ingrediente ativo candidato a um agente de aceleração de osteogênese em que ele é determinado se uma substância sendo estudada é uma substância que inibe a ligação entre semaforina 4D e plexina B1, e se a substância acima mencionada sendo estudada é a substância acima mencionada que inibe a ligação, a substância acima mencionada sendo estudada é determinada ser um ingrediente ativo candidato a um agente de aceleração de osteogênese; (9) um método como descrito em (8) acima característico em que o método usado para determinar se uma substância sendo estudada é uma substância que inibe a ligação entre semaforina 4D e plexina B1 consiste nas seguintes etapas (A) a (D): (A) uma etapa em que semaforina 4D e plexina B1 são trazidas em contato com uma a outra em presença da substância sendo estudada, (B) uma etapa em que o grau de ligação entre semaforina 4D e ple- xina B1 é medida, (C) uma etapa em que o grau medido na etapa (B) acima é comparado com o grau quando não em presença da substância sendo estudada, e (D) uma etapa em que a substância sendo estudada é determinada ser uma substância que inibe ligação entre semaforina 4D e plexina B1 quando o grau medido na etapa (B) acima é menor que o grau quando não em presença da substância sendo estudada; (10) um método de rastreamento para um ingrediente ativo candidato a um agente de aceleração de osteogênese característico em que os métodos descritos em (8) ou (9) acima são usados para pesquisar substâncias sendo estudadas para um ingrediente ativo candidato a um agente de aceleração de osteogênese.[0011] The present invention also relates to (8) a method used to determine a candidate active ingredient for an osteogenesis accelerating agent in which it is determined whether a substance being studied is a substance that inhibits the binding between semaphorin 4D and plexin B1, and if the above-mentioned substance being studied is the above-mentioned substance that inhibits binding, the above-mentioned substance being studied is determined to be a candidate active ingredient for an osteogenesis accelerating agent; (9) a method as described in (8) above characteristic wherein the method used to determine whether a substance being studied is a substance that inhibits the binding between semaphorin 4D and plexin B1 consists of the following steps (A) to (D): (A) a step in which semaphorin 4D and plexin B1 are brought into contact with each other in the presence of the substance being studied, (B) a step in which the degree of binding between semaphorin 4D and plexin B1 is measured , (C) a step in which the grade measured in step (B) above is compared with the grade when not in the presence of the substance being studied, and (D) a step in which the substance being studied is determined to be a substance that inhibits binding between 4D semaphorin and plexin B1 when the grade measured in step (B) above is less than the grade when not in the presence of the substance being studied; (10) a screening method for a candidate active ingredient for a characteristic osteogenesis accelerating agent wherein the methods described in (8) or (9) above are used to screen substances being studied for a candidate active ingredient for an osteogenesis accelerating agent.

[0012] A presente invenção pode ser usada para diretamente promover oste- ogênese usando osteoblastos e para prevenir e/ou tratar doenças ósseas.[0012] The present invention can be used to directly promote osteogenesis using osteoblasts and to prevent and/or treat bone diseases.

Breve Explanação das FigurasBrief Explanation of the Figures

[0013] [Figura 1] Um diagrama indicando quantidade óssea em camundongos selvagens (WT) medida usando tomografia microcompuradorizada (μCT) e camundongos semaforina 4D nocautes (Sema 4d-/-).[0013] [Figure 1] A diagram indicating bone quantity in wild-type (WT) mice measured using microcomputed tomography (μCT) and semaphorin 4D knockout mice (Sema 4d-/-).

[0014] [Figura 2] Um diagrama indicando a largura trabecular em camundongos WT usando μCT e camundongos Sema 4d-/-.[0014] [Figure 2] A diagram indicating trabecular width in WT mice using μCT and Sema 4d-/- mice.

[0015] [Figura 3] Um diagrama indicando osteogênese (área de superfície de osteoblasto (esquerda); área de superfície de osso calcificado (centro); e taxa de os- teogênese (direito)] medido usando análise osteomorfogênese em camundongos WT e camundongos Sema4d-/- com marcador duplo calceína a cada 4 dias.[0015] [Figure 3] A diagram indicating osteogenesis (osteoblast surface area (left); calcified bone surface area (center); and rate of osteogenesis (right)] measured using osteomorphogenesis analysis in WT mice and Sema4d-/- mice with dual calcein marker every 4 days.

[0016] [Figura 4] Um diagrama indicando a área de superfície do osteoclasto e a contagem celular (na esquerda e no meio) bem como parâmetros (a direita) da reabsorção óssea medida usando análise osteomorfogênese em camundongos WT e camundongos Sema4d-/-.[0016] [Figure 4] A diagram indicating osteoclast surface area and cell count (on the left and middle) as well as parameters (on the right) of bone resorption measured using osteomorphogenesis analysis in WT mice and Sema4d-/- mice.

[0017] [Figura 5] Um diagrama indicando a quantidade óssea de camundongos em que o enxerto de célula imune adotiva tem sido realizado usando as células da medula óssea de camundongos WT e camundongos Sema4d-/-. O segundo gráfico a partir da esquerda indica a quantidade óssea de camundongos quando enxertado em camundongos WT e o segundo gráfico a partir da direita indica a quantidade óssea de camundongos quando enxertados em camundongos Sema4d-/-.[0017] [Figure 5] A diagram indicating the amount of bone from mice in which adoptive immune cell engraftment has been performed using bone marrow cells from WT mice and Sema4d-/- mice. The second graph from the left indicates the bone quantity of mice when grafted into WT mice and the second graph from the right indicates the bone quantity of mice when grafted into Sema4d-/- mice.

[0018] [Figura 6] Um diagrama indicando o número de nódulos ósseos quando Fc-sema4D (Semaforina 4D recombinada com a área Fc da IgG1) é adicionado às células calvariais cultivadas em condições de osteogênese.[0018] [Figure 6] A diagram indicating the number of bone nodules when Fc-sema4D (Semaphorin 4D recombined with the Fc area of IgG1) is added to calvarial cells cultured under conditions of osteogenesis.

[0019] [Figura 7] Um diagrama indicando a manifestação de Plexina tipo B e mRNA de cluster de diferenciação 72 (CD72) durante a diferenciação de osteoblasto.[0019] [Figure 7] A diagram indicating the manifestation of Plexin type B and differentiation cluster mRNA 72 (CD72) during osteoblast differentiation.

[0020] [Figura 8] Um diagrama indicando resultados de análise usando Fc- sema4D. O painel à direita indica resultados de análise de amostra antes de co-pre- cipitação (pull down) e o painel à esquerda indica resultados de análise de amostra após co-precipitação.[0020] [Figure 8] A diagram indicating analysis results using Fc-sema4D. The right panel indicates sample analysis results before co-precipitation (pull down) and the left panel indicates sample analysis results after co-precipitation.

[0021] [Figura 9] Um diagrama indicando a quantidade óssea em camundongos WT medida usando análise μCT e em camundongos Plexina B1 nocautes (Plxnb1-/-)/[0021] [Figure 9] A diagram indicating the amount of bone in WT mice measured using μCT analysis and in Plexin B1 knockout mice (Plxnb1-/-)/

[0022] [Figura 10] Um diagrama indicando a largura da trabécula em camundongos WT usando camundongos μCT e camundongos Plxnb1-/-.[0022] [Figure 10] A diagram indicating the width of the trabeculae in WT mice using μCT mice and Plxnb1-/- mice.

[0023] [Figura 11] Um diagrama indicando a área de superfície de osteoblas- tos em camundongos WT medida usando análise de osteomorfogênese.[0023] [Figure 11] A diagram indicating the surface area of osteoblasts in WT mice measured using osteomorphogenesis analysis.

[0024] [Figura 12] Um diagrama indicando área de superfície óssea que tem se tornado calcificada em camundongos WT medida usando análise osteomorfogê- nese e camundongos Plxnb1-/-.[0024] [Figure 12] A diagram indicating bone surface area that has become calcified in WT mice measured using osteomorphogenesis analysis and Plxnb1-/- mice.

[0025] [Figura 13] Um diagrama indicando a taxa de osteogênese em camundongos WT medida usando análise osteomorfogênica em camundongos Plxnb1-/-.[0025] [Figure 13] A diagram indicating the rate of osteogenesis in WT mice measured using osteomorphogenetic analysis in Plxnb1-/- mice.

[0026] [Figura 14] Um diagrama indicando mutantes RA (R1661/1662/1968A) de Plexina B1 e Plexina B1 tendo mutações no domínio GAP bem como o mutante cortado para Plexia B1 em que o domínio de ligação PDZ está ausente (Δ PDZ).[0026] [Figure 14] A diagram indicating RA mutants (R1661/1662/1968A) of Plexin B1 and Plexin B1 having mutations in the GAP domain as well as the cut mutant for Plexia B1 in which the PDZ binding domain is absent (Δ PDZ).

[0027] [Figura 15] Um diagrama indicando a quantidade óssea em camundongos WT (camundongos controle) medida usando análise μCT e camundongos RhoA negativo dominante (RhoA DNOB).[0027] [Figure 15] A diagram indicating bone quantity in WT mice (control mice) measured using μCT analysis and dominant RhoA negative mice (RhoA DNOB).

[0028] [Figura 16] Um diagrama indicando a trabécula em camundongos WT medida usando análise μCT e RhoA DNOB.[0028] [Figure 16] A diagram indicating the trabeculae in WT mice measured using μCT analysis and RhoA DNOB.

[0029] [Figura 17] Um diagrama indicando a formação [área de superfície do osteoblasto] em camundongos WT e camundongos RhoA SNOB medida usando análise de osteomorfogênese.[0029] [Figure 17] A diagram indicating formation [osteoblast surface area] in WT mice and RhoA SNOB mice measured using osteomorphogenesis analysis.

[0030] [Figura 18] Um diagrama indicando a formação [área de superfície de osso calcificado] de camundongos WT e camundongos RhoADNOB.[0030] [Figure 18] A diagram indicating the formation [calcified bone surface area] of WT mice and RhoADNOB mice.

[0031] [Figura 19] Um diagrama indicando a formação (taxa de osteogênese) em camundongos WT e camundongos RhoA DNOB medida usando análise de oste- omorfogênese.[0031] [Figure 19] A diagram indicating the formation (rate of osteogenesis) in WT mice and RhoA DNOB mice measured using osteomorphogenesis analysis.

[0032] [Figura 20] Um diagrama indicando a área de superfície de osteoblas- tos de camundongos com ovários extraídos (OVX) e camundongos OVX tratados com corpos anti-Sema4D medidos usando análise osteomorfogênica.[0032] [Figure 20] A diagram indicating the surface area of osteoblasts from mice with ovaries extracted (OVX) and OVX mice treated with anti-Sema4D bodies measured using osteomorphogenetic analysis.

[0033] [Figura 21] Um diagrama indicando a quantidade óssea de camundongos OVX e camundongos OVX tratados com anticorpos anti-semaforina 4D (anticorpos anti-Sema4D) medida usando análise μCT.[0033] [Figure 21] A diagram indicating the bone quantity of OVX mice and OVX mice treated with anti-semaphorin 4D antibodies (anti-Sema4D antibodies) measured using μCT analysis.

[0034] [Figura 22] Um diagrama indicando a osteogênese (taxa de osteogê- nese] em camundongos OVX e um camundongos OVX tratados com anticorpos anti- Sema4D medida usando análise de osteomorfogênese.[0034] [Figure 22] A diagram indicating osteogenesis (rate of osteogenesis) in OVX mice and an OVX mice treated with anti-Sema4D antibodies as measured using osteomorphogenesis analysis.

[0035] [Figura 23] Um diagrama indicando os intervalos trabeculares em ca-mundongos OVX e em camundongos OVX tratados com anticorpos anti-Sema4D medidos usando análise μCT.[0035] [Figure 23] A diagram indicating the trabecular gaps in OVX mice and in OVX mice treated with anti-Sema4D antibodies measured using µCT analysis.

[0036] [Figura 24] O painel superior na Figura 24 é um diagrama indicando resultados de estudo da formação de calcificação de osteoclastos de camundongos cultivados usando osteoclastos de camundongos WT de camundongos SEma 4D-/- e quando cultivados em presença de anticorpos anti-Sema 4D. O painel inferior na Figura 24 é um diagrama indicando os resultados de estudo da calcificação de os- teoblastos de camundongo quando cultivados em presença de anticorpos Fc-sema4d e/ou anti-plexina Ba.[0036] [Figure 24] The top panel in Figure 24 is a diagram indicating results of study of calcification formation of osteoclasts from mice cultured using osteoclasts from WT mice from SEma 4D-/- mice and when cultured in the presence of anti-Sema 4D antibodies. The lower panel in Figure 24 is a diagram indicating the results of studying the calcification of mouse osteoblasts when cultured in the presence of Fc-sema4d and/or anti-plexin Ba antibodies.

[0037] [Figura 26] Um diagrama indicando a área de superfície de osteoblas- tos de camundongos com ovários extraídos (OVX) e camundongos OVX tratados com anticorpos anti-semaforina 4D (anticorpos anti-Sema4D) 6 semanas após tratamento OVX medido usando análise osteomorfogênese.[0037] [Figure 26] A diagram indicating the surface area of osteoblasts from mice with ovaries extracted (OVX) and OVX mice treated with anti-semaphorin 4D antibodies (anti-Sema4D antibodies) 6 weeks after OVX treatment measured using osteomorphogenesis analysis.

[0038] [Figura 27] Um diagrama indicando a quantidade óssea de camundongos OVX e camundongos OVX tratados com anticorpos anti-Sema4D 6 semanas após tratamento OVX medido usando análise μCT.[0038] [Figure 27] A diagram indicating the bone quantity of OVX mice and OVX mice treated with anti-Sema4D antibodies 6 weeks after OVX treatment measured using μCT analysis.

[0039] [Figura 28] Um diagrama indicando a osteogênese (taxa de osteogê- nese] em camundongos OVX e um camundongos OVX tratados com anticorpos anti- Sema4D 6 semanas após tratamento com OVX medido usando análise de osteo- morfogênese.[0039] [Figure 28] A diagram indicating osteogenesis (rate of osteogenesis) in OVX mice and one OVX mice treated with anti-Sema4D antibodies 6 weeks after OVX treatment measured using osteomorphogenesis analysis.

[0040] [Figura 29] Um diagrama indicando os intervalos trabeculares em ca-mundongos OVX e em camundongos OVX tratados com anticorpos anti-Sema4D 6 semanas após tratamento OVX medido usando análise μCT. Modo Preferido de Trabalhar a Invenção[0040] [Figure 29] A diagram indicating the trabecular gaps in OVX mice and in OVX mice treated with anti-Sema4D antibodies 6 weeks after OVX treatment measured using μCT analysis. Preferred Way of Working the Invention

[0041] Não existem restrições particulares no [acelerador de osteogênese] na presente invenção e no [agente preventivo e terapêutico para doenças ósseas] (de agora em diante referido a coletivamente como [agente na presente invenção], enquanto elas têm como ingrediente ativo uma substância que inibe a ligação de sema- forina 4D e plexina B1 (de agora em diante, referido a simplesmente como [ligação na inibição da substância na presente invenção]) como o ingrediente ativo e não existem restrições particulares na ligação do inibidor na presente invenção enquanto é a substância que inibe a ligação de semaforina 4D e plexina B1 de vertebrados. Entretanto, proteína compreendendo as regiões extracelulares de anticorpos anti-semaforina 4D, anticorpos anti-plexina B1, e plexina B1 pode ser citada como exemplos adequados. O inibidor de ligação na presente invenção inibe a ligação de semaforina 4D derivada de osteoclastos e receptores plexina B1 nos osteoclastos e por inibição da supressão de diferenciação de osteoblastos através da inibição da ativação RhoA e através da inibição da diminuição de sinais IRS de forma que é pensado acelerar osteogênese usando osteoblastos. Além disso, nesta Especificação, os termos [inibição] e [supressão] são usados de forma passíveis de mudança.[0041] There are no particular restrictions on [osteogenesis accelerator] in the present invention and [preventive and therapeutic agent for bone disease] (hereinafter referred to collectively as [agent in the present invention], as long as they have as the active ingredient a substance that inhibits the binding of 4D semaphorin and plexin B1 (hereinafter referred to simply as [binding in the inhibition of the substance in the present invention]) as the active ingredient, and there are no particular restrictions on the binding of the inhibitor in the present invention while it is the substance that inhibits the binding of vertebrate 4D semaphorin and B1 plexin. However, protein comprising the extracellular regions of anti-4D semaphorin antibodies, anti-B1 plexin antibodies, and B1 plexin can be cited as suitable examples. and by inhibiting the decrease of IRS signals in a way that is thought to accelerate osteogenesis using osteoblasts. In addition, in this Specification, the terms [inhibition] and [suppression] are used interchangeably.

[0042] Os anticorpos anti-semaforina 4D e anticorpos anti-plexina B1 acima mencionados (de agora em diante referidos como [anticorpos nesta invenção] pode ser anticorpos policlonais e podem ser monoclonais e qualquer fragmento funcional desses. Entretanto, anticorpos monoclonais são preferidos dado sua alta especificidade. Os anticorpos anti-semaforina 4D mencionados acima e anticorpos anti-plexina B1 podem ser produzidos usando um método convencional bem conhecido usando semaforina 4D e plexina B1. Os fragmentos funcionais que são os anticorpos na presente invenção indicam fragmentos de anticorpos que se ligam especificamente relativo a (a) semaforina 4D que é um antígeno em que os anticorpos na presente invenção se ligam especificamente e a (b) plexina B. Exemplos específicos são F(ab')2, Fab', Fab, Fv, FV ligado a dissulfeto, FV de cadeia simples (scFV) e polímeros desses (D.J. King, Applications and Engineering of Monoclonal Antibodies, 1998 T.J. International Ltd.). Esses fragmentos de anticorpos podem ser obtidos usando um método convencional tal como digestão de moléculas de anticorpos usando papaína, pepsina e outras proteases ou pelo uso de um método de engenharia genética bem conhecido.[0042] The above-mentioned anti-4D semaphorin antibodies and anti-plexin B1 antibodies (hereinafter referred to as [antibodies in this invention] can be polyclonal antibodies and can be monoclonal and any functional fragment thereof. However, monoclonal antibodies are preferred given their high specificity. The above-mentioned anti-4D semaphorin antibodies and anti-plexin B1 antibodies can be produced using a well-known conventional method using 4D semaphorin and B1 plexin. The functional fragments that are the antibodies in the present invention indicate fragments of antibodies that bind specifically relative to (a) semaphorin 4D which is an antigen that the antibodies in the present invention specifically bind to, and to (b) plexin B. T.J. International Ltd.). Such antibody fragments can be obtained using a conventional method such as digestion of antibody molecules using papain, pepsin and other proteases or by using a well-known genetic engineering method.

[0043] Os anticorpos na presente invenção também incluem anticorpos humanos. Aqui, [anticorpos humanos] como esses relacionados à presente invenção indicam anticorpos que são produtos manifestados de genes de anticorpo derivado de humano. Anticorpos humanos podem ser obtidos pela introdução de um locus do gene do anticorpo humano e administração de semaforina 4D e plexina B1 em animais transgênicos que são capazes de produzir anticorpos derivados de humano. Um camundongo é um exemplo do referido animal transgênico. Camundongos que são capazes de produzir anticorpos humanos, por exemplo, são deficientes e cadeias pesadas de imunoglobulinas (Ig) de camundongo endógenas e cadeias leves K de camundongo e camundongos podem ser usados que simultaneamente retêm um 14o fragmento de cromossomo (SC20) compreendendo os genes de cadeia pesada da Ig humana bem como transgenes de cadeia IgK humanos (KCo5). Esses camundongos são produzidos por criação de uma cepa A de camundongos tendo um locus de gene de cadeia pesada Ig humano e cepa B de camundongos tendo um transgene de cadeia IgK humano. A cepa A de camundongos é homozigota para ambas, destruição de cadeia pesada e cadeia leve K de Ig e ela é uma cepa de camundongo (Tomizuka, et al., Proc Nati Acad Sci USA, 200 Vol 97:722) que retém um fragmento do 14o cromossomo (SC20) que é capaz de transmissão apomórfica. Cepa B é também um ho- mozigoto para ambas, deficiência de cadeia pesada Ig e cadeia leve K de camundongo e é uma cepa de camundongo (at Biotechnol., 1996 Vol 14:845) que retém um transgene de cadeia IgK humana (KCo5).[0043] The antibodies in the present invention also include human antibodies. Here, [human antibodies] such as those relating to the present invention indicate antibodies that are manifested products of human-derived antibody genes. Human antibodies can be obtained by introducing a human antibody gene locus and administering semaphorin 4D and plexin B1 into transgenic animals that are capable of producing human-derived antibodies. A mouse is an example of said transgenic animal. Mice that are capable of producing human antibodies, for example, are deficient and endogenous mouse immunoglobulin (Ig) heavy chains and mouse K light chains and mice can be used that simultaneously retain a 14th chromosome fragment (SC20) comprising the human Ig heavy chain genes as well as human IgK chain transgenes (KCo5). These mice are produced by breeding an A strain of mice having a human IgK chain gene locus and B strain mice having a human IgK chain transgene. The mouse strain A is homozygous for both Ig heavy chain and K light chain destruction and it is a mouse strain (Tomizuka, et al., Proc Nati Acad Sci USA, 200 Vol 97:722) that retains a fragment of the 14th chromosome (SC20) that is capable of apomorphic transmission. Strain B is also a homozygote for both mouse Ig heavy chain and K light chain deficiency and is a mouse strain (at Biotechnol., 1996 Vol 14:845) that retains a human IgK chain transgene (KCo5).

[0044] Os anticorpos policlonais na presente invenção podem ser produzidos usando o método indicado abaixo. Eles podem ser obtidos pelo uso de semaforina 4D e plexina B1 e se necessário um agente de imunoativação (Adjuvante de Freund e semelhantes) em camundongos, coelhos, cabras, cavalos e outros mamíferos não humanos. Os anticorpos monoclonais na presente invenção são usados para produzir hibridoma a partir de células produtoras de anticorpos a partir de animais imunosen- sibilizados e células de mieloma que não produzem seus próprios anticorpos. O hibri- doma é clonado e clones são selecionados que produzem anticorpos monoclonais indicando afinidade específica para os antígenos usados para imunização. O referido hibridoma pode ser produzido baseado no método de Keller e Millstein (Nature, 1975 Vol. 256:495-497). Seleção do clone hibridoma que produz anticorpos monoclonais é realizada por cultivo de hibridoma em uma microplaca de titulação. A resposta aos imunoantígenos no sobrenadante de cultura nos poços vistos por proliferação pode ser realizada por medida usando ELISA e outros métodos de imunoensaios enzimáti- cos, radioimunoensaio, o método de anticorpo fluorescente e outros métodos imuno- lógicos.[0044] The polyclonal antibodies in the present invention can be produced using the method given below. They can be obtained by using semaphorin 4D and plexin B1 and if necessary an immunoactivating agent (Freund's Adjuvant and the like) in mice, rabbits, goats, horses and other non-human mammals. The monoclonal antibodies in the present invention are used to produce hybridoma from antibody-producing cells from immunosensitized animals and myeloma cells that do not produce their own antibodies. The hybridoma is cloned and clones are selected that produce monoclonal antibodies indicating specific affinity for the antigens used for immunization. Said hybridoma can be produced based on the method of Keller and Millstein (Nature, 1975 Vol. 256:495-497). Selection of the hybridoma clone that produces monoclonal antibodies is performed by culturing the hybridoma in a microtiter plate. The response to immunoantigens in the culture supernatant in wells seen by proliferation can be measured using ELISA and other enzyme-linked immunoassay methods, radioimmunoassay, the fluorescent antibody method, and other immunological methods.

[0045] Produção de anticorpos monoclonais a partir de hibridomas pode ser realizada por cultura de hibridoma in vitro e isolamento a partir do sobrenadante. Eles podem também ser cultivados in vivo no fluído pleural de camundongos, ratos, cobaias, hamsters ou coelhos e semelhantes e isolados a partir do fluido pleural. Os genes que codificam anticorpos monoclonais a partir de hibridoma e outras células produtoras de anticorpos são clonados, recombinados em um vetor adequado e esses são introduzidos no hospedeiro (por exemplo, células de ovário de hamster chinês (CHO) e outro estoque de célula mamífera, Escherichia coli, células de levedura, células de inseto, células de planta e semelhantes) e anticorpos recombinantes são produzidos usando tecnologia de recombinação gênica (.J. Delves, Antibody Production Essential Techniques, 1997, Wiley, P. Shepherd and C. Dean, Monoclonal Antibodies, 2000, Oxford University Press, J.W. Goding, Monoclonal Antibodies: Principles and Practice, 1993, Academic Press).[0045] Production of monoclonal antibodies from hybridomas can be performed by culturing the hybridoma in vitro and isolating from the supernatant. They can also be grown in vivo in the pleural fluid of mice, rats, guinea pigs, hamsters or rabbits and the like and isolated from the pleural fluid. Genes encoding monoclonal antibodies from hybridoma and other antibody-producing cells are cloned, recombined into a suitable vector, and these are introduced into the host (e.g., Chinese hamster ovary (CHO) cells and other mammalian cell stock, Escherichia coli, yeast cells, insect cells, plant cells, and the like) and recombinant antibodies are produced using gene recombination technology (.J. Delves, Antibody Production Essential Techniques, 1997, Wiley , P. Shepherd and C. Dean, Monoclonal Antibodies, 2000, Oxford University Press, J.W. Goding, Monoclonal Antibodies: Principles and Practice, 1993, Academic Press).

[0046] Vacas, cabras, ovelhas ou porcos transgênicos em que os genes de anticorpos desejados que são recombinados em genes endógenos usando tecnologia de produção de animal transgênico são produzidos e grandes quantidades de anticorpos derivadas dos genes de anticorpos são obtidas a partir do leite desses animais transgênicos.[0046] Transgenic cows, goats, sheep or pigs in which the desired antibody genes that are recombined into endogenous genes using transgenic animal production technology are produced and large amounts of antibodies derived from the antibody genes are obtained from the milk of these transgenic animals.

[0047] Os anticorpos produzidos podem ser refinados usando um método bem conhecido no campo tal como uma combinação de cromatografia em coluna da proteína A, cromatografia de troca iônica, cromatografia hidrofóbica, o método analítico de sulfato, gel filtração, cromatografia de afinidade e semelhantes.[0047] The produced antibodies can be refined using a method well known in the field such as a combination of protein A column chromatography, ion exchange chromatography, hydrophobic chromatography, the sulfate analytical method, gel filtration, affinity chromatography and the like.

[0048] A proteína compreendendo a região extracelular da plexina B1 acima mencionada pode inibir a ligação de semaforina 4D e plexina B1 por prender a semaforina 4D. Não existem restrições particulares na proteína que compreende a região extracelular plexina B1, entretanto, uma proteína que funde com a região constante dos anticorpos (preferivelmente qualquer fragmento Fc de imunoglobulina) é um exemplo adequado.[0048] The protein comprising the aforementioned extracellular region of plexin B1 can inhibit the binding of semaphorin 4D and plexin B1 by binding semaphorin 4D. There are no particular restrictions on the protein comprising the extracellular region plexin B1, however, a protein which fuses to the constant region of antibodies (preferably any Fc fragment of immunoglobulin) is a suitable example.

[0049] A proteína que compreende a semaforina 4D, plexina B1 e regiões ex- tracelulares plexina B1 acima mencionadas podem produzir um vetor de manifestação que compreende esta sequência baseada na sequência de informação dessas proteínas. O vetor de manifestação é sujeito a transformação fenotípica e, células hospedeiras adequadas, a proteína alvo é produzida dentro das células e a proteína alvo pode ser introduzida pelo uso de um método de isolamento ou outro método bem conhecido. Por exemplo, a sequência 3 de DNA (sequência número 1) de semaforina 4D humana e a sequência de aminoácidos (sequência número 2) são reveladas no GenBank com Número de Acesso NM_001142287 e a sequência DNA (sequência número 3) da plexina B1 humana e a sequência de aminoácidos (sequência número 4) são reveladas em GenBank Número de Acesso NM_001130082. Além disso, a região extracelular plexina B1 humana corresponde aos aminoácidos número 1 a 1490 da sequência de aminoácidos do Número de Acesso NM_001130082 acima mencio-nado.[0049] The protein comprising the aforementioned semaphorin 4D, plexin B1 and extracellular regions plexin B1 can produce a manifestation vector comprising this sequence based on the sequence information of these proteins. The manifestation vector is subjected to phenotypic transformation and, in suitable host cells, the target protein is produced within the cells and the target protein can be introduced using an isolation method or other well known method. For example, human semaphorin 4D DNA sequence (sequence number 1) 3 and amino acid sequence (sequence number 2) are disclosed in GenBank Accession Number NM_001142287 and human plexin B1 DNA sequence (sequence number 3) and amino acid sequence (sequence number 4) are disclosed in GenBank Accession Number NM_001130082. Furthermore, the human plexin B1 extracellular region corresponds to amino acid numbers 1 to 1490 of the above-mentioned amino acid sequence of Accession Number NM_001130082.

[0050] Nós mensuramos por análise de immunoblotting a ligação entre sema- forina 4D e plexina B1 em presença de e não em presença da substância para ver se uma certa substância é uma substância que inibe a ligação de semaforina 4D e plexina B1 e estudar se a ligação entre elas diminuiu em presença daquela substância de forma que ela possa ser facilmente confirmada.[0050] We measure by immunoblotting analysis the binding between 4D semaphorin and B1 plexin in the presence of and not in the presence of the substance to see whether a certain substance is a substance that inhibits the binding of 4D semaphorin and B1 plexin and study whether the binding between them has decreased in the presence of that substance so that it can be easily confirmed.

[0051] O efeito de aceleração da osteogênese referido na presente invenção indica o efeito de aceleração da osteogênese e mais precisamente inclui o efeito de aceleração da osteogênese por osteoblastos por inibição da supressão de diferenciação de osteoblastos. Se ou não uma certa substância tem um efeito de aceleração na osteogênese pode ser confirmada por administração da substância aos vertebrados tendo uma quantidade óssea inferior que a usual (preferivelmente pacientes com os- teoporose e modelo de osteoporose em vertebrados) e descobrindo se ou não a quantidade óssea aumenta.[0051] The effect of accelerating osteogenesis referred to in the present invention indicates the effect of accelerating osteogenesis and more precisely includes the effect of accelerating osteogenesis by osteoblasts by inhibiting the suppression of differentiation of osteoblasts. Whether or not a certain substance has an accelerating effect on osteogenesis can be confirmed by administering the substance to vertebrates having a lower than usual bone quantity (preferably patients with osteoporosis and vertebrate model of osteoporosis) and finding out whether or not the bone quantity increases.

[0052] A prevenção e tratamento do efeito da doença óssea na presente invenção indica o efeito da prevenção e/ou tratamento de quaisquer das doenças ósseas ou o efeito de melhora dos sintomas na presente invenção. Se ou não uma certa substância tem um efeito terapêutico da doença óssea pode ser confirmado por administração da substância a um paciente ou um vertebrado com uma doença óssea (preferivelmente um paciente com osteoporose ou um modelo vertebrado de osteopo- rose) e então estudando se a doença óssea é curada ou melhorada.[0052] The prevention and treatment effect of bone disease in the present invention indicates the effect of preventing and/or treating any of the bone disease or the effect of ameliorating the symptoms in the present invention. Whether or not a certain substance has a therapeutic effect on bone disease can be confirmed by administering the substance to a patient or a vertebrate with a bone disease (preferably a patient with osteoporosis or a vertebrate model of osteoporosis) and then studying whether the bone disease is cured or ameliorated.

[0053] A formulação da presente invenção pode conter somente a substância de inibição de ligação na presente invenção, entretanto, um veículo farmacologica- mente permitido usual, agente de ligação, estabilizador, excipiente, diluente, tampão de pH, desintegrante, agente solubilizante, adjuvante de solubilização, isotoner e outros agentes de ajustes de componentes da composição podem ser adicionados. A formulação do agente redutor na presente invenção podem ser uma formulação em pó, formulação granulada, um agente cápsula ou outra preparação sólida. Ela pode também ser uma solução de preparação, uma emulsão, uma suspensão ou outra formulação líquida. Essas preparações podem ser usadas como adequado para a substância de inibição de ligação na presente invenção por tratamento usando o método regular.[0053] The formulation of the present invention may contain only the binding inhibiting substance in the present invention, however, a usual pharmacologically permissible vehicle, binding agent, stabilizer, excipient, diluent, pH buffer, disintegrant, solubilizing agent, solubilization aid, isotoner and other composition component adjusting agents can be added. The reducing agent formulation in the present invention may be a powder formulation, granular formulation, a capsule agent or other solid preparation. It can also be a preparation solution, an emulsion, a suspension or other liquid formulation. Such preparations can be used as suitable for the binding inhibiting substance in the present invention by treatment using the regular method.

[0054] Não existem restrições particulares no método usado para administrar o agente na presente invenção enquanto ele tenha o efeito preventivo ou terapêutico desejado na doença óssea e ele pode ser administrado oralmente ou não oralmente. O método não oral usado para administrar o mesmo inclui administração vascular, administração muscular, administração hipodérmica, administração transdérmica, administração nasal, administração transpulmonar. Dessas, administração transdér- mica e intravenosa podem ser usadas para particular vantagem. A dose de preparação na presente invenção, bem como, o número de vezes administrado e a concentração podem ser ajustados de acordo com o peso corporal do paciente, o tipo de doença óssea e os sintomas da doença óssea.[0054] There are no particular restrictions on the method used to administer the agent in the present invention as long as it has the desired preventive or therapeutic effect on bone disease and it can be administered orally or non-orally. The non-oral method used to administer the same includes vascular administration, muscular administration, hypodermic administration, transdermal administration, nasal administration, transpulmonary administration. Of these, transdermal and intravenous administration can be used to particular advantage. The dose of preparation in the present invention, as well as the number of times administered and the concentration can be adjusted according to the patient's body weight, the type of bone disease and the symptoms of bone disease.

[0055] O paciente para a presente invenção pode ser vertebrado tais como mamíferos e animais pertencendo a família de pássaros. Esses podem incluir humanos, macacos, camundongos, ratos, hamsters, cobaias, vacas, porcos, cavalos, coelhos, ovelhas, cabras, gatos, cachorros, galinhas, codorna e outros animais adequados. Desses, humanos e animais domésticos, e aves são particularmente adequados. A substância de inibição de ligação contida no agente da presente invenção é adequada a partir do ponto de vista de obtenção de um efeito de aceleração da osteogê- nese ótimo e a prevenção da doença óssea e efeito de tratamento se o tipo de vertebrado derivado de semaforina 4D e plexina B1 que traz a ação de inibição de ligação coincide com o tipo de vertebrado que é um candidato para administração do agente na presente invenção. Além disso, um derivado vertebrado de semaforina 4D e o tipo de vertebrado derivado de plexina B1 pode ser o mesmo ou diferente.[0055] The patient for the present invention can be vertebrates such as mammals and animals belonging to the bird family. These may include humans, monkeys, mice, rats, hamsters, guinea pigs, cows, pigs, horses, rabbits, sheep, goats, cats, dogs, chickens, quail and other suitable animals. Of these, humans and domestic animals, and birds are particularly suitable. The binding-inhibiting substance contained in the agent of the present invention is suitable from the point of view of obtaining an optimal osteogenesis accelerating effect and the bone disease prevention and treatment effect if the vertebrate type derived from semaphorin 4D and plexin B1 that brings the binding-inhibiting action coincides with the vertebrate type that is a candidate for administration of the agent in the present invention. Furthermore, a vertebrate 4D semaphorin derivative and the type of vertebrate B1 plexin derivative may be the same or different.

[0056] Não existem restrições particulares no tipo de doença óssea que pode ser tratada usando a presente invenção enquanto que ela seja uma doença óssea tendo um fator que traz cerca de um declínio na osteogênese ou uma doença óssea relacionada a um declínio na osteogênese. Entretanto, fraturas ósseas, deficiência óssea, osteoporose, osteomalácia, deficiência óssea, dor lombar, doença de Paget óssea, mielite tônica, reumatismo articular, disosteogênese, e artrose deformativa são todas cadidatas adequadas. Dessas, osteoporose, osteomalácia, osteopenia e disos- teogênese são particularmente adequadas.[0056] There are no particular restrictions on the type of bone disease that can be treated using the present invention as long as it is a bone disease having a factor that brings about a decline in osteogenesis or a bone disease related to a decline in osteogenesis. However, bone fractures, bone deficiency, osteoporosis, osteomalacia, bone deficiency, low back pain, Paget's disease of bone, tonic myelitis, articular rheumatism, dysosteogenesis, and deformative arthrosis are all suitable candidates. Of these, osteoporosis, osteomalacia, osteopenia and dysosteogenesis are particularly suitable.

[0057] O método na presente invenção é um método usado para determinar um ingrediente ativo candidato a um agente de aceleração de osteogênese em que é determinado se uma substância sendo estudada é uma substância que inibe a ligação entre semaforina 4D e plexina B1, e se a substância acima mencionada sendo estudada é a substância acima mencionada que inibe a ligação, a substância acima mencionada sendo estudada é determinada ser um ingrediente candidato ativo a um agente de aceleração de osteogênese. No método de determinação acima mencionado, as seguintes etapas (A) a (D) são um exemplo adequado do método usado para determinar se uma substância sendo estudada é uma substância que inibe ligação entre semaforia 4D e plexina B1: (A) uma etapa em que semaforina 4D e plexina B1 são colocadas em contato com uma com a outra na presença da substância sendo estudada; (B) uma etapa em que o grau de ligação entre semaforia 4D e plexina B1 é medido; (C) uma etapa em que o grau de medida na etapa (B) acima é comparado com o grau quando não em presença da substância sendo estudada; (D) uma etapa em que a substância sendo estudada é determinada ser uma substância que inibe a ligação entre semaforina 4D e plexina B1 quando o grau medido na etapa (B) acima é inferior que o grau quando não em presença da substância sendo estudada.[0057] The method in the present invention is a method used to determine a candidate active ingredient for an osteogenesis accelerating agent in which it is determined whether a substance being studied is a substance that inhibits the binding between semaphorin 4D and plexin B1, and if the above-mentioned substance being studied is the above-mentioned substance that inhibits binding, the above-mentioned substance being studied is determined to be an active candidate ingredient for an osteogenesis accelerating agent. In the aforementioned method of determination, the following steps (A) to (D) are a suitable example of the method used to determine whether a substance being studied is a substance that inhibits binding between semaphoria 4D and plexin B1: (A) a step in which semaphorin 4D and plexin B1 are brought into contact with each other in the presence of the substance being studied; (B) a step in which the degree of binding between 4D semaphoria and B1 plexin is measured; (C) a step in which the degree of measurement in step (B) above is compared with the degree when not in the presence of the substance being studied; (D) a step in which the substance being studied is determined to be a substance that inhibits binding between semaphorin 4D and plexin B1 when the grade measured in step (B) above is less than the grade when not in the presence of the substance being studied.

[0058] No método de determinação acima mencionado, o seguinte pode ser usado para medir o grau de ligação: para semaforina 4D, região extracelular marcada com semaforina 4D ou proteína de fusão da região extracelular de semaforina 4D e uma região de imunoglobulina Fc etc, e para plexina B1, uma célula expressando ple- xina B1 em sua superfície. O seguinte pode também ser usado para medir o grau de ligação: para plexina B1, região extracelular de plexina B1 marcada ou proteína de fusão da região extracelular de plexina B1 e região Fc da imunoglobulina etc, e para semaforina 4D, uma célula expressando semaforina 4D em sua superfície.[0058] In the above-mentioned determination method, the following can be used to measure the degree of binding: for semaphorin 4D, extracellular region labeled with semaphorin 4D or fusion protein of extracellular region of semaphorin 4D and an Fc immunoglobulin region etc, and for plexin B1, a cell expressing plexin B1 on its surface. The following can also be used to measure the degree of binding: for plexin B1, labeled extracellular region of plexin B1 or fusion protein of extracellular region of plexin B1 and Fc region of immunoglobulin etc, and for semaphorin 4D, a cell expressing semaphorin 4D on its surface.

[0059] Não existem restrições particulares na substância sendo estudada no método de determinação na presente invenção e ela pode ser uma substância pré- determinada a ter uma atividade que inibe a ligação de semaforina 4D e plexina B1 e pode ser qualquer substância cuja atividade é desconhecida. É também possível si-multaneamente usar múltiplas substâncias sendo estudadas. Quando simultanea-mente usando substâncias múltiplas sendo estudadas, é possível simultaneamente usar substâncias individuais sendo estudadas cada em uma amostra separada, para simultaneamente usar múltiplas substâncias sendo estudadas em uma amostra única, ou para simultaneamente usar múltiplas amostras individualmente preparadas com múltiplas substâncias sendo estudadas. Quando simultaneamente usando múltiplas substâncias sendo estudadas em uma amostra única, pode não ser possível em um teste determinar quais das substâncias sendo estudadas inibem a ligação de semafo- rina 4D e plexina B1, mas é possível determinar quais dessas substâncias sendo estudadas são um inibidor de ligação por corrida de teste de múltiplos tempos e reduzindo as substâncias sendo estudadas nos estágios. O método de determinação na presente invenção é caracterizado por pesquisa de substâncias sendo estudadas para um ingrediente ativo candidato a um agente de aceleração de osteogênese, e o método pode ser usado para selecionar um ingrediente ativo candidato a um agente de aceleração de osteogênese.[0059] There are no particular restrictions on the substance being studied in the determination method in the present invention and it can be a substance predetermined to have an activity that inhibits the binding of 4D semaphorin and plexin B1 and it can be any substance whose activity is unknown. It is also possible to simultaneously use multiple substances being studied. When simultaneously using multiple substances being studied, it is possible to simultaneously use individual substances being studied each in a separate sample, to simultaneously use multiple substances being studied in a single sample, or to simultaneously use multiple individually prepared samples with multiple substances being studied. When simultaneously using multiple substances being studied in a single sample, it may not be possible in one test to determine which of the substances being studied inhibit the binding of 4D semaphorin and plexin B1, but it is possible to determine which of these substances being studied are an inhibitor of binding by running the test multiple times and reducing the substances being studied in stages. The determination method in the present invention is characterized by screening substances being studied for a candidate active ingredient for an osteogenesis accelerating agent, and the method can be used to select a candidate active ingredient for an osteogenesis accelerating agent.

[0060] Além disso, outros modos da presente invenção podem envolver (a) uso da substâncias de inibição de ligação na presente invenção na produção do agente preventivo e terapêutico para o agente de aceleração de osteogênese acima mencionado e doenças ósseas; (b) uma substâncias de inibição de ligação na presente invenção para uso como um agente de aceleração de osteogênese e na prevenção e tratamento de doenças ósseas; (c) um método de uso de substâncias de inibição de ligação para a aceleração da osteogênese e prevenção e tratamento de doenças ósseas; (d) um método de promoção de osteogênese por administração da substância de inibição de ligação da presente invenção; e (e) um método de prevenir e tratar doenças ósseas por administração da substância de inibição de ligação na presente invenção.[0060] Furthermore, other modes of the present invention may involve (a) use of the binding inhibiting substances in the present invention in the production of the preventive and therapeutic agent for the aforementioned osteogenesis accelerating agent and bone diseases; (b) a binding inhibiting substance in the present invention for use as an osteogenesis accelerating agent and in the prevention and treatment of bone diseases; (c) a method of using binding-inhibiting substances for accelerating osteogenesis and preventing and treating bone diseases; (d) a method of promoting osteogenesis by administering the binding inhibiting substance of the present invention; and (e) a method of preventing and treating bone diseases by administering the binding inhibiting substance in the present invention.

[0061] Em seguida nós descrevemos a presente invenção e detalhes, referindo aos exemplos práticos da mesma, entretanto, não é tencionado ser construído que a presente invenção é restrita a esses exemplos práticos. [Exemplos Práticos 1] [Análise de Camundongos e Fenótipos Ósseos][0061] Next we describe the present invention in detail, referring to practical examples thereof, however, it is not intended to be construed that the present invention is restricted to these practical examples. [Practical Examples 1] [Analysis of Mice and Bone Phenotypes]

[0062] Nós produzidos o camundongos Sema4d-/-,Plxnb1-/-, plexina B2 nocaute (Plxnb2-/-), CAT-RhoA DN e α 1 (I)-Cre de acordo com o método descrito na literatura (ov, 2000); R. H. Friedel et al., J Neurosci 27, 3921 (Apr 4, 2007); R.H. Friedel etal., Proc Natl Acad Sci USA 102, 13188 (Sep 13, 2006); K. Kobayashi etal., J. Neu- rosci 24, 3480 (Apr 7, 2004); R. Dacquin, M. Starbuck, T. Schinke; G. Karsenty, Dev Dyn 224, 245 (Junho, 2002)]. Todos dos camundongos foram retrocruzados 8 ou mais vezes com camundongos C57Bl/6. Todos os camundongos foram mantidos em uma condição onde não existia fungo patogênico específico. Todos os experimentos animais foram autorizados pelo Comitê de Animal Experimental da Universidade Médica e Dental de Tóquio e cumpriu com as diretrizes e leis relacionadas. Análise do fenótipo ósseo envolvido no controle de respectivamente os camundongos geneticamente alterados e os camundongos da mesma caixa e nós analisamos pelo menos 8 machos e 8 fêmeas. Análise micro CT tri-dimensional (μCT) e análise de medida histomorfo- lógica foram realizadas em acordo com os métodos descritos na literatura (K. Nishi- kawa et al., J Clin Invest 120, 3455 (Oct 1, 2010); T. Koga etal., Nature 428, 758 (Apr 15, 2004).[0062] We produced the mice Sema4d-/-,Plxnb1-/-, plexin B2 knockout (Plxnb2-/-), CAT-RhoA DN and α 1 (I)-Cre according to the method described in the literature (ov, 2000); R.H. Friedel et al., J Neurosci 27, 3921 (Apr 4, 2007); HR Friedel et al., Proc Natl Acad Sci USA 102, 13188 (Sep 13, 2006); K. Kobayashi et al., J. Neurosci 24, 3480 (Apr 7, 2004); R. Dacquin, M. Starbuck, T. Schinke; G. Karsenty, Dev Dyn 224, 245 (June 2002)]. All of the mice were backcrossed 8 or more times with C57BL/6 mice. All mice were kept in a condition where there was no specific pathogenic fungus. All animal experiments were authorized by the Experimental Animal Committee of Tokyo Medical and Dental University and complied with related guidelines and laws. Analysis of the bone phenotype involved in the control of respectively the genetically altered mice and the mice of the same box and we analyzed at least 8 males and 8 females. Three-dimensional micro CT (μCT) analysis and histomorphological measurement analysis were performed according to the methods described in the literature (K. Nishikawa et al., J Clin Invest 120, 3455 (Oct 1, 2010); T. Koga et al., Nature 428, 758 (Apr 15, 2004).

[Quimera de Medula Óssea de Camundongos][Mice Bone Marrow Chimera]

[0063] Nós produzimos quimera de medula óssea de camundongos por mudança na parte do método descrito na literatura (B. Zhao etal., Nat Med 15, 1066 (Sep, 2009). Isto significa que nós coletamos células de medula óssea de doadores (C57BL6-Ly5, 2 cepas) a partir de camundongos Sema 4d-/- selvagens a partir da mesma caixa. Nós injetamos intravenosamente 2 x 106 células obtidas a partir de cada doador na veia da cauda dos camundongos recipientes selvagens (3 semanas de idade, C57BL/6-Ly5, 1 cepa) expostos a radiação letal ou camundongos Sema 4d-/-. Oito semanas após o transplante de medula óssea, um quimerismo do tipo alto nível de doador (>95%) foi alcançado.[0063] We produce bone marrow chimera from mice by changing part of the method described in the literature (B. Zhao et al., Nat Med 15, 1066 (Sep, 2009). This means that we collect donor bone marrow cells (C57BL6-Ly5, 2 strains) from wild-type Sema 4d-/- mice from the same box. We inject intravenously 2x 106 cells obtained from each donor in the tail vein of wild type recipient mice (3 weeks old, C57BL/6-Ly5, 1 strain) exposed to lethal radiation or Sema 4d-/- mice. Eight weeks after bone marrow transplantation, a high donor level chimerism (>95%) was achieved.

[Análise GeneChip][GeneChip Analysis]

[0064] Nós realizamos análise GeneChip de acordo com o método descrito na literatura (K. Nishikawa et al., J Clin Invest 120, 3455 (Oct 1, 2010)). Isto significa que após síntese de cDNA ser realizada usando transcrição reversa usando todo o RNA, nós sintetizamos o cRNA que foi sujeito a marcação biotinizada por transcrição in vitro. Após nós fragmentarmos o cRNA, nós realizamos hibridização usando o camundongo A430 GeneChip (feito por Affymetrix) de acordo com o método descrito na literatura (T. Koga et al., Nat Med 11, 880 (Aug, 2005); H. Takayanagi et al., Dev Cell 3, 889 (Dec, 2002).[0064] We performed GeneChip analysis according to the method described in the literature (K. Nishikawa et al., J Clin Invest 120, 3455 (Oct 1, 2010)). This means that after cDNA synthesis is performed using reverse transcription using all the RNA, we synthesize cRNA that has been subjected to biotinylated labeling by in vitro transcription. After we fragmented the cRNA, we performed hybridization using the mouse A430 GeneChip (made by Affymetrix) according to the method described in the literature (T. Koga et al., Nat Med 11, 880 (Aug, 2005); H. Takayanagi et al., Dev Cell 3, 889 (Dec, 2002).

[Indução de Diferenciação de Osteoblastos in vitro][Induction of Osteoblast Differentiation in vitro]

[0065] Indução de diferenciação de osteoblastos e osteoclastos in vitro foi realizada de acordo com o método descrito no documento (T. Koga et al., Nat Med II, 880 (Aug, 2005); and H. Takayanagi et al., Dev Cell 3, 889 (Dec, 2002). Isto significa que nós realizamos indução de diferenciação por realização de cultura de células derivadas de calvaria em um meio de cultura de osteogênese (50 μM de ácido ascórbico, 10 n de dextrasona, e 10 mM de β glicerofosfato) e a indução de diferenciação foi confirmada por ensaio de fosfatase alcalina (ALP) (após 7 dias) e análise de osteono- dosidade (21 dias depois, coloração com alizarina vermelha). Anticorpos Fc-sema4D, anti-Semar4D e anticorpos anti-plexina BA (anticorpos anti-Plexina-B1) foram adicionados a cada 3 dias. O sobrenadante do osteoclasto foi recuperado a partir de cada das soluções de cultura das células selvagens e Sema4d-/- após estimulação do fator intranuclear K B ativado por ligante de receptor (RANKL; feito por Peprotech). Nós cultivamos as culturas de osteoclastos em uma placa código de colágeno (feita por IWAKI) e recuperadas usando tripsina dois dias após estímulo com RANKL. O sobre- nadante do osteoclasto foi usado como um meio de cultura de osteogênese contendo o reagente acima mencionado e nós adicionamos o mesmo aos osteoclastos cultivados (1 x 150 célula/placa de 24 poços) a cada 3 dias.[0065] Induction of osteoblast and osteoclast differentiation in vitro was performed according to the method described in the document (T. Koga et al., Nat Med II, 880 (Aug, 2005); and H. Takayanagi et al., Dev Cell 3, 889 (Dec, 2002). This means that we performed differentiation induction by performing culture of calvaria-derived cells in an osteogenesis culture medium ( 50 μM ascorbic acid, 10 mM dextrasone, and 10 mM β-glycerophosphate) and the induction of differentiation was confirmed by alkaline phosphatase (ALP) assay (after 7 days) and osteonodosity analysis (21 days later, staining with alizarin red). ) were added every 3 days. Osteoclast supernatant was recovered from each of the wild-type and Sema4d -/- cell culture solutions after stimulation of receptor ligand-activated intranuclear factor K B (RANKL; made by Peprotech). We cultured the osteoclast cultures on a collagen coding plate (made by IWAKI) and recovered using trypsin two days after RANKL challenge. The osteoclast supernatant was used as an osteogenesis culture medium containing the above-mentioned reagent and we added the same to the cultured osteoclasts (1 x 150 cells/24-well plate) every 3 days.

[Análise RT-PCR Quantitativo em Tempo-Real][Real-Time Quantitative RT-PCR Analysis]

[0066] RT-PCT quantitativo em tempo real foi realizado de acordo com o protocolo produto usando um dispositivo ciclador luminescente (feito pela Roche) e SYBR Green (feito por Toyobo). Nós usamos os seguintes iniciadores. Plxnbl senso: 5’ tgggtcatgtgcagtacgat-3’ (sequência número 5), Plxnbl antisenso: 5’-cactgctctccaggttctcc-3’ (sequência número 6), Plxnb2 senso: 5’ aggggagcctctctacaagc-3’ (sequência número 7), Plxnb2 antisenso : 5’ tcgatcccttcatcctgaac-3’ (sequência número 8), Plnxb3 senso: 5’ atatgctgagcgtgccttct-3’ (sequência número 9), Plnxb3 antisenso: 5’-tgctgttgagcaaattggag-3’ (sequência número 10), CD72 senso: 5’-gccttctcctgtcctgtctg-3’ (sequência número 11), CD72 antisenso: 5’ cctcctggaactgctgagac-3’ (sequência número 12), Alpl senso: 5’-aacccagacacaagcattcc-3’ (sequência número 13) Alpl antisenso: 5’-gcctttgaggtttttggtca-3’ (sequência número 14) Bglap senso: 5’ gcgctctgtctctctgacct-3’ (sequência número 15), Bglap antisenso: 5’ accttattgccctcctgctt-3’ (sequência número 16), Coll1l senso: 5’ gagcggagagtactggatcg-3’ (sequência número 17), Collll antisenso: 5’ gttcgggctgatgtaccagt-3’ (sequência número 18) Gapdh senso: 5’ acccagaaagactgtggatgg-3’ (sequência número 19), [Introdução Genética de Adenovírus e Retrovírus][0066] Real-time quantitative RT-PCT was performed according to the product protocol using a luminescent cycler device (made by Roche) and SYBR Green (made by Toyobo). We use the following starters. Plxnbl sense: 5' tgggtcatgtgcagtaccgat-3' (sequence number 5), Plxnbl antisense: 5'-cactgctctccaggttctcc-3' (sequence number 6), Plxnb2 sense: 5' aggggagcctctctctacaagc-3' (sequence number 7), Plxnb2 antisense: 5' tcgatcccttcat cctgaac-3' (sequence number 8), Plnxb3 sense: 5' atatgctgagcgtgccttct-3' (sequence number 9), Plnxb3 antisense: 5'-tgctgttgagcaaattggag-3' (sequence number 10), CD72 sense: 5'-gccttctcctgtcctgtctg-3' (sequence number 1) 1), CD72 antisense: 5' cctcctggaactgctgagac-3' (sequence number 12), Alpl sense: 5'-aacccagacacacaagcattcc-3' (sequence number 13) Alpl sense: 5'-gcctttgaggtttttggtca-3' (sequence number 14) Bglap sense: 5' gcgctctgtctctctgacc t-3' (sequence number 15), Bglap antisense: 5' accttattgccctcctgctt-3' (sequence number 16), Coll1l sense: 5' gagcggagagtactggatcg-3' (sequence number 17), Collll antisense: 5' gttcgggctgatgtaccagt-3' (sequence number 18) Gapdh sense: 5' acccagaaagactgtggatgg-3' (sequence number 19), [Introduction Genetics of Adenoviruses and Retroviruses]

[0067] O método de produção do vetor adenovírus carreando a configuração tipo ativa (CA) ou RhoA (Myc-V14Rho) e Racl (jRacl V12) e o tipo dominate negativo (DN) de RhoA (Myc-N19TRho) e Racl (hRacl V12) e o método de introdução desses foram realizados de acordo com o método descrito na literatura (Bito, H. t al. A Critical Role for a Rho-Associated Kinase, p16OROCK, in Determining Axon Outgrowth in Mammalian CNS Neurons, Neuron 26, 431-441(2000). Produzindo os vetores retroví- rus (pMXs-Plexin-B 1- EGFP, pMXs-Plexin-B 1 RA-EGFP e pMXs-Plexin-B 1 DPDS- EGF onde o mutante [Plexin-B1 DPDZ-EGFP) manifestou em que ativação de [Plexin- B1 RA] e RhoA pode não ser ativada foi realizada por inserção do fragmento cDNA de respectivamente Plexina-B1, Plexina-B1 RA ((I. Oinuma, Y. Ishikawa, H. Katoh, M. Negishi, Science 305, 862 (Aug 6,2004) and Plexina-B1 DPDZ (V. Perrot, J. Vazquez- Prado, J. S. Gutkind, J Biol Chem 277, 43115 (Nov 8, 2002)) em pMXs-IRES-EGFP. Produção de um retrovírus recombinante foi realizada em acordo com o método descrito na literatura (. Morita, T. Kojima, T. Kitamura, Gene Ther 7, 1063 (Jun, 2000). Isto significa que foi realizado um empacotamento de retrovírus por introdução do vetor retrovírus produzido nas células Plat-E.[0067] The method of production of the adenovirus vector carrying the active type configuration (CA) or RhoA (Myc-V14Rho) and Racl (jRacl V12) and the dominant negative type (DN) of RhoA (Myc-N19TRho) and Racl (hRacl V12) and the method of introduction of these were carried out according to the method described in the literature (Bito, H. t al. A Critical Role for a Rho-Associated Kinase, p16 OROCK, in Determining Axon Outgrowth in Mammalian CNS Neurons, Neuron 26, 431-441(2000).Producing retroviral vectors (pMXs-Plexin-B 1-EGFP, pMXs-Plexin-B 1 RA-EGFP and pMXs-Plexin-B 1 DPDS-EGF where the mutant [Plexin-B1 DPDZ-EGFP) manifests or in which activation of [Plexin-B1 RA] and RhoA may not be activated was performed by inserting the cDNA fragment of respectively Plexin-B1, Plexin-B1 RA ((I. Oinuma, Y. Ishikawa, H. Katoh, M. Negishi, Science 305, 862 (Aug 6,2004) and Plexin-B1 DPDZ (V. Perrot, J. Vazquez-Prado, J. S Gutkind, J Biol Chem 277, 43115 (Nov 8, 2002)) in pMXs-IRES-EGFP Production of a recombinant retrovirus was carried out according to the method described in the literature (. Morita, T. Kojima, T. Kitamura, Gene Ther 7, 1063 (Jun, 2000). This means that retrovirus packaging was performed by introducing the retrovirus vector produced in Plat-E cells.

[Processamento de Anticorpo Anti-Sema4D para Declínio Induzido por OVX na Quantidade Óssea][Anti-Sema4D Antibody Processing for OVX-Induced Decline in Bone Quantity]

[0068] Modelo de produção de osteoporose em camundongos induzido por OVX (ovários extraídos) foi realizado de acordo com o método descrito na literatura (M. Shinohara et al., J. Bio Chem 282, 17640 (Jun 15, 2007). Isto significa que nós realizados uma operação de extração de ovário ou pseudo-operação na em camundongos fêmeas de 7 semanas de idade. Desses modelos de camundongos, nós realizados testes em mais que 6 camundongos em cada grupo. Nós validamos este usando o método indicado abaixo para encontrar se ou não existe um efeito preventivo no declínio da quantidade óssea. Isto significa que nós injetamos intravenosamente 20 μg de anticorpos Sema4D (feito por MBL) ou uma solução salina a partir da veia da cauda uma vez por semana. Nós sacrificamos todos os camundongos 8 semanas após a cirurgia e realizamos análise μCT e análise osteomorfogênese. Nós também realizamos validação usando o seguinte método de estudo se ou não existe efeito de aceleração na quantidade óssea que foi diminuída. Isto significa que após 6 semanas nós injetamos intravenosamente 20 μg de anticorpos anti-Sema4D (feitos por MBL) a partir da veia da cauda por 3 semanas a cada 3 dias em camundongos OVX. Nós sacrificamos todos os camundongos 9 semanas após a operação e usamos os mesmos para análise μCT. [Análise de Immunobloting, Análise de Co-Precipitação e Coloração de Imu- nofluorescência][0068] OVX-induced osteoporosis production model in mice (extracted ovaries) was performed according to the method described in the literature (M. Shinohara et al., J. Bio Chem 282, 17640 (Jun 15, 2007). This means that we performed an ovary extraction operation or pseudo-operation in 7-week-old female mice. more than 6 mice in each group. We validate this using the method given below to find whether or not there is a preventive effect on the decline in bone quantity. This means that we intravenously inject 20 μg of Sema4D antibodies (made by MBL) or a saline solution from the tail vein once a week. We sacrifice all mice 8 weeks after surgery and perform μCT analysis and osteomorphogenesis analysis. We also perform validation using the following study method whether or not there is an acceleration effect on the amount of bone that has been decreased. This means that after 6 weeks we intravenously injected 20 μg of anti-Sema4D antibodies (made by MBL) from the tail vein for 3 weeks every 3 days into OVX mice. We sacrificed all mice 9 weeks after the operation and used them for μCT analysis. [Immunobloting Analysis, Co-precipitation Analysis and Immunofluorescence Staining]

[0069] Nós cultivamos células da calvária por dois dias em um meio de cultura de osteogênese (50 μM de ácido ascórbico, 10 nM de dexametasona e 10 mM de β- glicerofosfato) e então estimulamos as mesmas com Fc-Sema4D. Nós usamos IgG humana purificada (parte Fc) (feita por Beckman Coulter) para controle nativo para análise pull down (tempo 0). Nós coletamos células no ponto indicado e realizamos análise de immunoblotting ou análise pull down usando anticorpos anti-Plexina-B1 (clona A-8, feito por Santa Cruz); anticorpos anti-PDZ-RhoGEF (policlonal, feito por Protein Express); anticorpos anti-LARG (policlonal, feito pode Lifespan Biosciences); anticorpos anti-fosfo-Akt (Tgr308) (policlonal, feito por Cell Signaling); anticorpos anti- Akt (policlonal, feito por Cell Signaling); anticorpos anti-fósfor ERK (Thr202/Tyr204) (policlonal, feito pode Cell Signaling); anticorpos anti-ERK (policlonal, feito pode Cell Signaling); anticorpos anti-Met (clone 25H2) (feito por Cell Signaling); anticorpos anti- ErbB2 (clone 29D8) (feito por Cell Signaling); anticorpos anti-Raci (clone 102/Rae 1) (feito por BD Transduction Laboratories); anticorpos anti-RhoA (clone 55/Rho) (feito por BD Transduction Laboratories); anticorpos anti-caderina-11 (polyclonal, feito por Invitrogen); anticorpos anti-IRS 1 (clone 53-10C-31) (feito por Millipore); e anticorpos anti-b-actina (clone AC40) (feito por Sigma-Aldrich). A fosforilação de plexina B1, Met, ErbB2 e IRS1 foi detectada por anticorpos anti-fosfotirosina (4G10, feito por Upstate) após imunoprecipitação usando respectivamente anticorpos específicos para esses. Nós incubamos um produto celular dissolvido com Fc-sema4D (500 ng) que ligou com esferas proteína A-agarose a fim de detectar a plexina B1 que ligou a semaforina 4D e realizamos análise de immunoblotting usando anticorpos anti-Plexina-B1. Detecção de ativação da GTPase foi realizada de acordo com a descrição na literatura (M. Shinohara et al., J Bio Chem 282, 17640 (Jun 15, 2007). Isto significa que nós tratamos as células calvariais com Fc-sema4D e coletamos as mesmas no ponto onde elas aparecem. Nós incubamos o produto celular dissolvido com GST-RBD (usando RhoA) ou GST-PAK1 (usando Racl) (2 μg) que ligou com glutationa sefarose e nós realizamos análise de immunobloting usando respectivamente anticorpos anti-RhoA ou anticorpos anti-Rac1. Nós fixamos as células com um paraformaldeído 4% para coloração de imunofluorescência, realizamos o processo de permeabilização e então coramos usando anticorpos secundários marcados com Alex Fluor 488 e rodamina conjugada com faloidina (feita por Molecular Probes).[0069] We cultured calvaria cells for two days in an osteogenesis culture medium (50 μM ascorbic acid, 10 nM dexamethasone and 10 mM β-glycerophosphate) and then stimulated them with Fc-Sema4D. We used purified human IgG (Fc part) (made by Beckman Coulter) for native control for pull down analysis (time 0). We harvest cells at the indicated point and perform immunoblotting analysis or pull down analysis using anti-Plexin-B1 antibodies (clone A-8, made by Santa Cruz); anti-PDZ-RhoGEF antibodies (polyclonal, made by Protein Express); anti-LARG antibodies (polyclonal, made by Lifespan Biosciences); anti-phospho-Akt antibodies (Tgr308) (polyclonal, made by Cell Signaling); anti-Akt antibodies (polyclonal, made by Cell Signaling); ERK anti-phosphorus antibodies (Thr202/Tyr204) (polyclonal, made by Cell Signaling); anti-ERK antibodies (polyclonal, made with Cell Signaling); anti-Met antibodies (clone 25H2) (made by Cell Signaling); anti-ErbB2 antibodies (clone 29D8) (made by Cell Signaling); anti-Raci antibodies (clone 102/Rae 1) (made by BD Transduction Laboratories); anti-RhoA antibodies (clone 55/Rho) (made by BD Transduction Laboratories); anti-cadherin-11 antibodies (polyclonal, made by Invitrogen); anti-IRS 1 antibodies (clone 53-10C-31) (made by Millipore); and anti-b-actin antibodies (clone AC40) (made by Sigma-Aldrich). Phosphorylation of plexin B1, Met, ErbB2 and IRS1 was detected by anti-phosphotyrosine antibodies (4G10, made by Upstate) after immunoprecipitation using respectively specific antibodies for these. We incubated a dissolved cell product with Fc-sema4D (500 ng) that bound with protein A-agarose beads in order to detect plexin B1 that bound semaphorin 4D and performed immunoblotting analysis using anti-Plexin-B1 antibodies. Detection of GTPase activation was performed according to the description in the literature (M. Shinohara et al., J Bio Chem 282, 17640 (Jun 15, 2007). This means that we treat calvarial cells with Fc-sema4D and collect them at the point where they appear. We incubate the dissolved cell product with GST-RBD (using RhoA) or GST-PAK1 (using Racl) (2 μg) which bound with glutathione sepharose and we performed immunoblot analysis using respectively anti-RhoA antibodies or anti-Rac1 antibodies. We fixed the cells with a 4% paraformaldehyde for immunofluorescence staining, performed the permeabilization process and then stained using secondary antibodies labeled with Alex Fluor 488 and phalloidin-conjugated rhodamine (made by Molecular Probes).

[Citometria de Fluxo][Flow Cytometry]

[0070] Nós coramos uma solução flutuante de célula única usando anticorpos monoclonais conjugados com 8 tipos de corantes fluorescentes (anticorpos anti- CD45.2 conjugados com PerCP.Cy5.5; anticorpos anti-CD45.2 (clone 104) conjugado com FITC; anticorpos anti-CD11b (clone M1/70) conjugado com eFLuor450; anticorpos anti-CD105 (clone MJ7/18) conjugado com PE; anticorpos anti-CD10 (clone 4.29E+02) conjugado com Alex Fluor 647; (anticorpos anti-CD44 conjugado com APC- Alexa Fluor 750; anticorpos anti-CD44 (clone IM7) conjugado com AC-Cy7; e anticorpos anti-Sca-1- (clone D7) (feito por eBioscience) conjugado com APC a fim de analisar as células derivadas de medula óssea e as células calvariais. Então, nós realizamos citometria de fluxo usando FACSCanto II usando programa Diva (feito por BD Biosciences).[0070] We stain a single-cell float solution using monoclonal antibodies conjugated with 8 types of fluorescent dyes (anti-CD45.2 antibodies conjugated with PerCP.Cy5.5; anti-CD45.2 antibodies (clone 104) conjugated with FITC; anti-CD11b antibodies (clone M1/70) conjugated with eFLuor450; anti-CD105 antibodies (clone MJ7/18) conjugated with PE; anti-CD10 antibodies (clone 4.29E+02) conjugated with Alex Fluor 647; (anti-CD44 antibodies conjugated with APC- Alexa Fluor 750; anti-CD44 antibodies (clone IM7) conjugated with AC-Cy7; and anti-Sca-1- antibodies (clone D7) (made by eBioscience) conjugated with APC in order to analyze bone marrow-derived cells and calvarial cells Then, we performed flow cytometry using FACSCanto II using Diva program (made by BD Biosciences).

[Análise de Proliferação Celular][Cell Proliferation Analysis]

[0071] Nós cultivamos as células intersticiais derivadas de medula óssea em um meio de cultura de condição de osteogênese e analisamos a taxa de proliferação celular antes da diferenciação de osteoblasto (Dia 0) ou no processo de diferenciação de osteoblasto (Dia 14) usando estímulo de semaforina4D usando Fc parcial de IgG humana ou usando kit de ELISA de proliferação celular (feito pela Roche) em presença de Fc-Semar4D e detectando a incorporação de 5-bromo-2'deoxiuridina (BrdU). [Análise da Unidade de Formação de Colônia (CFU)][0071] We culture the bone marrow-derived interstitial cells in an osteogenesis condition culture medium and analyze the cell proliferation rate before osteoblast differentiation (Day 0) or in the process of osteoblast differentiation (Day 14) using semaphorin4D stimulation using partial Fc human IgG or using cell proliferation ELISA kit (made by Roche) in presence of Fc-Semar4D and detecting 5-bromo-2 incorporation 'deoxyuridine (BrdU). [Colony Forming Unit (CFU) Analysis]

[0072] Nós plaqueamos as células de medula óssea a 3x106 células por poço em uma placa de 24 poços. Então, nós cultivamos as mesmas por 3 dias usando meio de cultura α-MEM contendo 10% de soro fetal bovino e então substituindo o mesmo com um meio de cultura de condição de osteogênese. A unidade de formação de colônia-fosfatase alcalina (CFU-ALP) foi detectada como uma colônia ALP positiva no 7o dia e a CFU-osteoblasto (CFU-Ob) foi detectado como uma colônia alizarina vermelha positiva no dia 21. O número agregado de colônias (CFU-fibroblastos (CFU-F)) foi detectado por coloração com azul de toluidina no dia 7 e dia 21.[0072] We plated the bone marrow cells at 3x106 cells per well in a 24-well plate. Then, we cultured them for 3 days using α-MEM culture medium containing 10% fetal bovine serum and then replacing it with an osteogenesis condition culture medium. The colony forming unit alkaline phosphatase (CFU-ALP) was detected as an ALP positive colony on day 7 and the CFU-osteoblast (CFU-Ob) was detected as an alizarin red positive colony on day 21. The aggregate number of colonies (CFU-fibroblasts (CFU-F)) was detected by staining with toluidine blue on day 7 and day 21.

[Análise Estatística][Statistical analysis]

[0073] Todos os dados são indicados como média ± SEM (n=15). Análise estatística foi realizada usando do teste de Estudante ANOVA e quando possível o teste Bonferroni (*p<0,005; **p<0,01; ***p<0,005; n.s., não significante). Resultados são indicados nos exemplos representativos de 4 ou mais experimentos individuais.[0073] All data are reported as mean ± SEM (n=15). Statistical analysis was performed using the Student ANOVA test and when possible the Bonferroni test (*p<0.005; **p<0.01; ***p<0.005; n.s., not significant). Results are shown in representative examples of 4 or more individual experiments.

[Resultados][Results]

[0074] Nós realizamos rastreamento ampla do mRNA do genoma nos osteo- clastos e osteoblastos usando análise GeneChip para estudar se ou não a semaforina, efrina, slits e netrina que que são moléculas guiadas por axônio contribuem para o remodelamento ósseo. Isto significa que após análise de 20 tipos de semaforina, 16 tipos de efrina, 6 tipos de slits e 6 tipos de netrina, uma alta manifestação extremamente alta de semaforina 4D foi confirmada nos osteoclastos. Enquanto isso, esta manifestação não foi confirmada nos osteoblastos. Esses resultados indicam que a semaforina 4D teve uma manifestação seletivamente induzida no processo de formação de osteoclasto.[0074] We performed genome-wide mRNA screening in osteoclasts and osteoblasts using GeneChip analysis to study whether or not semaphorin, ephrin, slits, and netrin which are axon-guided molecules contribute to bone remodeling. This means that after analysis of 20 types of semaphorin, 16 types of ephrin, 6 types of slits and 6 types of netrin, an extremely high manifestation of 4D semaphorin was confirmed in osteoclasts. Meanwhile, this manifestation has not been confirmed in osteoblasts. These results indicate that 4D semaphorin had a selectively induced manifestation in the process of osteoclast formation.

[0075] Nós realizamos uma análise funcional do sistema esquelético usando camundongos Sema4d-/- para estudar a função semaforina 4D com manifestação se-letivamente induzida no processo de formação de osteoclasto. A quantidade óssea (Figura 1) e a largura trabecular (Figura 2) nos camundongos Sema4d-/- foi mostrado ter significativamente aumentado comparado aos camundongos selvagens (camundongos WT) pelo uso de análise μCT e osteomorfogênese. A área de superfície da osteogênese em camundongos Sema4d-/- (Figura 3, a esquerda), a área de superfície do osso calcificado (Figura 3, meio), e a taxa de osteogênese (Figura 3, direita) aumentou conspicuamente como comparado aos camundongos selvagens. Entretanto não houveram mudanças nos parâmetros (áreas de superfície de osteoclastos (Figura 4, a esquerda), o número de osteoclastos (Figura 4, centro) e a área de superfície do osso corroído (Figura 4, a direita) indicando a reabsorção óssea dos osteoclastos. Nós também observamos que a formação de osteoclastos in vitro nas células Sema4d-/- foi normal. A despeito do fato que a semaforina 4D manifestou especificamente nos osteoclastos, esses resultados sugerem que o fenótipo de alta densidade óssea nos camundongos SEma4d-/- aumentou devido a osteogênese através de osteoblastos.[0075] We performed a functional analysis of the skeletal system using Sema4d-/- mice to study 4D semaphorin function with selectively induced manifestation in the process of osteoclast formation. Bone quantity (Figure 1) and trabecular width (Figure 2) in Sema4d-/- mice was shown to be significantly increased compared to wild-type mice (WT mice) by using μCT analysis and osteomorphogenesis. The surface area of osteogenesis in Sema4d-/- mice (Figure 3, left), the surface area of calcified bone (Figure 3, middle), and the rate of osteogenesis (Figure 3, right) increased conspicuously as compared to wild-type mice. However, there were no changes in the parameters (osteoclast surface areas (Figure 4, left), the number of osteoclasts (Figure 4, center) and the eroded bone surface area (Figure 4, right) indicating osteoclast bone resorption. We also observed that in vitro osteoclast formation in Sema4d-/- cells was normal. Despite the fact that 4D semaphorin manifested specifically in osteoclasts, these results suggest that the high bone density phenotype in SEma4d-/- mice increased due to osteogenesis via osteoblasts.

[0076] Nós realizamos enxerto de célula imune adotiva usando células da medula óssea que incluíram células precursoras de osteoclastos para encontrar se ou não o fenótipo ósseo dos camundongos Sema4d-/- foi baseado em anormalidades no sistema de célula de medula óssea. Como um resultado, a quantidade óssea aumentou quando as células da medula óssea deficientes em Sema4d foram enxertadas nos camundongos selvagens como comparado a quando células de medula óssea selvagens foram enxertadas (ver dois gráficos à esquerda na Figura 5). Enquanto isso, quando células da medula óssea selvagens foram enxertadas em camundongos Sema4d-/-, a quantidade óssea diminuiu e retornou ao normal como comparado a quando as células da medula óssea deficientes em Sema4d foram enxertadas (ver dois gráficos à direita da Figura 5). Baseado nesses resultados, foi identificado que o fenótipo ósseo nos camundongos Sema4d-/- foi tal que anormalidades nas células do sistema hematopoiético compreendendo os osteoclastos foram a causa. Além disso, nenhum aumento claro nos osteonodos das células calvariais Sem4d-/- foi confirmado na osteonodosidade de células calvariais Sema4d-/-. Esses resultados sugerem que a semaforina 4D que manifesta nas funções dos osteoclastos como um fator de re- modelamento ósseo inibindo osteogênese através dos osteoblastos.[0076] We performed adoptive immune cell engraftment using bone marrow cells that included osteoclast precursor cells to find whether or not the bone phenotype of the Sema4d-/- mice was based on abnormalities in the bone marrow cell system. As a result, the amount of bone increased when Sema4d-deficient bone marrow cells were engrafted into wild-type mice as compared to when wild-type bone marrow cells were engrafted (see two graphs on the left in Figure 5). Meanwhile, when wild-type bone marrow cells were engrafted into Sema4d-/- mice, bone quantity decreased and returned to normal as compared to when Sema4d-deficient bone marrow cells were engrafted (see two graphs on the right of Figure 5). Based on these results, it was identified that the bone phenotype in the Sema4d-/- mice was such that abnormalities in the cells of the hematopoietic system comprising osteoclasts were the cause. Furthermore, no clear increase in osteonodes of Sem4d-/- calvary cells was confirmed in osteonodes of Sema4d-/- calvaries cells. These results suggest that 4D semaphorin manifested in osteoclasts functions as a bone remodeling factor by inhibiting osteogenesis through osteoblasts.

[0077] Nós produzimos Fc-sema4D (I. Ishida et al., mt Immunol 15, 1027 (Aug, 2003) para estudar em detalhes o efeito da inibição da semaforina 4D nos osteoblas- tos. Então, nós adicionamos o Fc-sema4D às células calvariais que foram cultivadas sob condições de osteogênese. Adição de Fc-sema4D inibiu a ativação dependente de concentração de ALP e manifestação de osteocalcina (Bglap] e colágeno tipo I (Colla1]). Esses resultados indicam que a osteonodosidade é inibida como um resultado do Sema4D induzindo diferenciação dos osteoblastos. Nós também cultivamos células calvariais em presença de sobrenadante de cultura dos osteoclastos ou na presença de osteoblastos para ver se ou não a semaforina 4D derivada dos osteo- clastos contribuiu para a regulação da osteogênese. Na junção da cultura com o so- brenadante de cultura dos osteoclastos selvagens ou com os osteoclastos, não houve efeito na osteonodosidase embora na junção de cultura com o sobrenadante de cultura dos osteoclastos Sema4d-/- ou na junção da cultura com os osteoclastos, oste- onodosidase foi claramente acelerada. Baseados nesses resultados, os osteoclastos são indicados como inibidores da osteogênese através da semaforina 4D produzida como solúvel pelo menos parcialmente. Deve ser também apontado que um ou mais fatores são contidos no sobrenadante dos osteoclastos. O efeito da aceleração da osteogênese trazido por esses fatores é pensado ser trazido para o total quando semaforina 4D não está presente.[0077] We produced Fc-sema4D (I. Ishida et al., mt Immunol 15, 1027 (Aug, 2003) to study in detail the effect of 4D semaphorin inhibition on osteoblasts. Then, we added Fc-sema4D to calvarial cells that were cultured under conditions of osteogenesis. Addition of Fc-sema4D inhibited concentration-dependent activation of ALP and manifestation of osteocalcin (Bglap] and collagen type I (Colla1]). These results indicate that osteonodosity is inhibited as a result of Sema4D inducing osteoblast differentiation. We also cultured calvarial cells in the presence of osteoclast culture supernatant or in the presence of osteoblasts to see whether or not osteoclast-derived 4D semaphorin contributed to the regulation of osteogenesis. osteoclasts or with osteoclasts, there was no effect on osteonodosidase although when pairing the culture with Sema4d-/- osteoclast culture supernatant or when pairing the culture with osteoclasts, osteonodosidase was clearly accelerated. Based on these results, osteoclasts are indicated as osteogenesis inhibitors through 4D semaphorin produced as at least partially soluble. It should also be pointed out that one or more factors are contained in the osteoclast supernatant. The effect of accelerating osteogenesis brought about by these factors is thought to be brought to the fore when 4D semaphorin is not present.

[0078] Nós analisamos (a) a manifestação da plexina tipo B que é bem conhecida como o receptor semaforina D nas células não linfáticas e linfonodos e (b) o RNA de C72 (K. Suzuki, A. Kumanogoh, H. Kikutani, Nat Immunol 9, 17 (Jan, 2008) usando RT-PCR quantitativo em tempo real a fim de especificar o receptor de semaforina 4D onde os osteoclastos manifestaram. Como um resultado, a quantidade de plexina B1 manifestada aumentou conspicuamente durante a diferenciação em osteoblasto (Figura 7). Enquanto isso, a quantidade de plexina B2 manifestada foi muito baixa e virtualmente não houve manifestação de plexina B3 e CD72 (Figura 7). Após realizar análise de co-precipitação usando Fc-sema 4D, foi indicado que a semaforina 4D interagiu com plexina B1 (Figura 8). Também foi indicado que Fc-sema 4D induz fosfo- rilação de plexina B1. É bem conhecido que quando semaforina 4D se liga com plexina B1, um conjugado é formado com tirosina quinase ErbB2 e ErbB2 fosforila a si mesma e plexina B1 é dependente de semaforina B4. Na osteogênese, após inibição da ativação da ErbB2 quinase, a fosforilação declina dependente da estimulação por sema- forina 4D da plexina B2. Baseado nesses resultados, é sugerido que a plexina B1 atua como o principal receptor para a semaforina 4D nos osteoblastos. Então, nós analisamos o fenótipo ósseo dos camundongos Plxbl-/-. Como os camundongos Sema4d-/-, a quantidade óssea (Figura 9) e a largura da trabécula (Figura 10) dos camundongos Plxnb1-/- aumentaram conspicuamente como comparado aos camundongos selvagens devido a um aumento na osteogênese do osteoblasto. A área de superfície dos osteoblastos nos camundongos Plxnbl -/- (Figura 11), a área de superfície do osso calcificado (Figura 12) e a taxa de osteogênese (Figura 13) também aumentou respectivamente como comparado aos camundongos selvagens. Entretanto, não existe mudança nos parâmetros (área de superfície dos osteoclastos, contagem de célula osteoclasto e corrosão da área de superfície óssea) indicando a reabsorção óssea nos osteoclastos. Baseados nesses resultados, é sugerido que o fenótipo de alta densidade óssea dos camundongos Plxnbl-/-, tipo o fenótipo de alta densidade óssea dos camundongos Sema4d-/-, é causado por um aumento na osteogênese trazida pelos osteoblastos. Nenhum efeito de estimulação na osteonodosidade pelos os- teoblastos confirmado pelos osteoclastos Sema4d-/- selvagens foi confirmado com os osteoclastos Sem4d-/-. Assim, isto sugere que plexina B1 reconhece a osteogênese principalmente através de semaforina 4D.[0078] We analyzed (a) the manifestation of the B-type plexin which is well known as the D semaphorin receptor in non-lymphatic cells and lymph nodes and (b) the C72 RNA (K. Suzuki, A. Kumanogoh, H. Kikutani, Nat Immunol 9, 17 (Jan, 2008) using real-time quantitative RT-PCR in order to specify the semaphorin 4 receptor D where osteoclasts manifested. As a result, the amount of manifested plexin B1 increased conspicuously during differentiation into osteoblast (Figure 7). Meanwhile, the amount of manifested plexin B2 was very low and there was virtually no manifestation of manifested plexin B3 and CD72 (Figure 7). After performing co-precipitation analysis using 4D Fc-sema, it was indicated that 4D semaphorin interacted with B1 plexin (Figure 8). it has been indicated that Fc-sema 4D induces phosphorylation of plexin B1.It is well known that when semaphorin 4D binds with plexin B1, a conjugate is formed with ErbB2 tyrosine kinase and ErbB2 phosphorylates itself and plexin B1 is dependent on semaphorin B4. In osteogenesis, after inhibition of ErbB2 kinase activation, phosphorylation declines dependent on 4D semaphorin stimulation of plexin B2. Based on these results, it is suggested that plexin B1 acts as the main receptor for 4D semaphorin in osteoblasts. Then, we analyzed the bone phenotype of Plxbl-/- mice. Like Sema4d -/- mice, bone quantity (Figure 9) and trabecular width (Figure 10) of Plxnb1 -/- mice increased conspicuously as compared to wild-type mice due to an increase in osteoblast osteogenesis. The surface area of osteoblasts in Plxnbl -/- mice (Figure 11), the surface area of calcified bone (Figure 12) and the rate of osteogenesis (Figure 13) also increased respectively as compared to wild-type mice. However, there is no change in parameters (osteoclast surface area, osteoclast cell count and erosion of bone surface area) indicating bone resorption in osteoclasts. Based on these results, it is suggested that the high bone density phenotype of Plxnbl-/- mice, like the high bone density phenotype of Sema4d-/- mice, is caused by an increase in osteogenesis brought about by osteoblasts. No stimulation effect on osteonodosity by osteoblasts confirmed by wild-type Sema4d-/- osteoclasts was confirmed with Sem4d-/- osteoclasts. Thus, this suggests that plexin B1 recognizes osteogenesis primarily through 4D semaphorin.

[0079] Como a semaforina 4D-plexina B1 transforma para os sinais de inibição nos osteoclastos? É bem conhecido que sistema semaforina-pleoxina regula os- teomorfogênese e célula amebóide pela regulação do rearranjo da actina da célula óssea. É também bem conhecido que quando semaforina 4D é combinada com ple- xina B2, a atividade RhoA é estimulada em presença de tirosina quinase ErbB2 embora a semaforina 4D tem uma ação contadora em presença de outra tirosina quinase Met (M. Swiercz, T. Worzfeld, S. Offermanns, J Bio Chem 283, 1893 (Jan 25, 2008). Assim, nós estudamos a possibilidade de semaforina 4D ativar a RhoA. Quando nós analisamos a quantidade de ErbB2 e Met manifestada na osteogênese, foi sugerido que ErbB2 manifestou em quantidades consideravelmente maiores que a Met. Embora estímulo de semaforina 4D induziu fosforilação de ErbB2, fosforilação de Met não foi induzida. Além disso, baseado na análise de immunoblotting e análise de co- precipitação, semaforina 4D aumentou o tipo de ativação GTP-combinante para RhoA e é indicado que esta atividade é inibida particularmente por células Plxnb1-/0. Enquanto isso, a atividade de Racl que está em outra família Rho não afetou o estímulo de semaforina 4D. Coincidindo com esses resultados, quando nós introduzimos ativação estruturada tipo RhoA usando um adenovírus, a osteonodosidase nas células cal- variais foi inibida embora quando RhoA dominante negativo foi introduzido, a osteono- dosidase foi acelerada. Enquanto isso, a ativação estruturada tipo Racl e o dominante negativo Racl não afetou a osteogênese. Baseados nesses resultados, é sugerido que RhoA seletivamente medeia o efeito de inibição para a osteogênese da semaforina 4D.plexina B1. Plexina B1 tem dois domínios de regulação RhoGTPase, que é, um domínio de proteína GTPase ativada (GAP) e um domínio ligador de PDZ que se liga ao Rho-GEF . Oinuma, Y. Ishikawa, H. Katoh, M. Negishi, Science 305, 862 (6 de Agosto , 2004), J.M. Swiercz, R. Kuner, J. Behrens, S. Offermanns, Neuron 35, 51 (3 de Julho, 2002), V. Perrot, J. Vazquez-Prado, J. S. Gutkind, J Bio Chem 277, 43115 (8 de Novembro, 2002), M.H. Driessens, C. Olivo, K. Nagata, M. Inagaki, J.G. Collard, FEBS Left 529, 168 (Oct 9, 2002). Baseados na análise de co-precipitação e análise de immunoblotting, PDZ-RhoGEF e LARG (leucemia associada com RhoGEF) que são conhecidos como Rho-GEG foram indicados com oligantes com plexina B1 mesmo nos osteoclastos. Assim, o domínio GAP acima mencionado e domínio ligador de PDZ produziram dois tipos de mutantes plexina B1 (Plexina B1-Δ PDZ e Plexina B1 RA) para determinar se a osteoporose foi significativamente inibida (Oinuma, Y. Ishikawa, H. Katoh, M. Negishi, Science 305, 862 (6 de Agosto, 2004) (Figura 14). Após os dois tipo de mutantes plexina B1 e plexina B1 selvagem (WT-Plexina B1) foram usados respectivamente para produzir células calvariais Plxnbl-/- com excesso de manifestação, nós estimulamos essas usando Fc-sema 4D e avaliamos o efeito na inibição da diferenciação do osteoblasto. O efeito de inibição de Fc-Sema4d indicado na manifestação de mRNA dos marcadores de osteoblastos Alpl, Bglap e Collal) foi recuperado na manifestação em excesso de WT-Plexina B1 e Plexina B1-RA, entretanto, ele não foi recuperado na manifestação em excesso de Plexina B1-ΔPDZ. Esses resultados sugerem que RhoA medeia a inibição da osteogênese especificamente pela semaforina 4D.[0079] How does semaphorin 4D-plexin B1 transform to inhibition signals in osteoclasts? It is well known that semaphorin-pleoxin system regulates osteomorphogenesis and amoeboid cell by regulating bone cell actin rearrangement. It is also well known that when semaphorin 4D is combined with plexin B2, RhoA activity is stimulated in the presence of tyrosine kinase ErbB2 although semaphorin 4D has a counteracting action in the presence of another tyrosine kinase Met (M. Swiercz, T. Worzfeld, S. Offermanns, J Bio Chem 283, 1893 (Jan 25, 2008). the possibility that 4D semaphorin activates RhoA. When we analyzed the amount of ErbB2 and Met manifested in osteogenesis, it was suggested that ErbB2 manifested in considerably greater amounts than Met. Although 4D semaphorin stimulation induced ErbB2 phosphorylation, Met phosphorylation was not induced. Furthermore, based on immunoblotting analysis and co-precipitation analysis, 4D semaphorin increased the type of GTP-combinant activation for RhoA and it is indicated that this activity is particularly inhibited by Plxnb1-/0 cells. Meanwhile, Racl activity which is in another Rho family did not affect 4D semaphorin stimulation. Coinciding with these results, when we introduced RhoA-like structured activation using an adenovirus, osteonodosidase in calvarial cells was inhibited although when dominant negative RhoA was introduced, osteonodosidase was accelerated. Meanwhile, Racl-like structured activation and dominant negative Racl did not affect osteogenesis. Based on these results, it is suggested that RhoA selectively mediates the inhibition effect for osteogenesis of semaphorin 4D.plexin B1. Plexin B1 has two RhoGTPase regulatory domains, that is, a GTPase-activated protein (GAP) domain and a PDZ-binding domain that binds to Rho-GEF. Oinuma, Y. Ishikawa, H. Katoh, M. Negishi, Science 305, 862 (Aug. 6, 2004), J.M. Swiercz, R. Kuner, J. Behrens, S. Offermanns, Neuron 35, 51 (July 3, 2002), V. Perrot, J. Vazquez-Prado, J. S. Gutkind, J Bio Chem 277, 43115 (November 8, 2002), M.H. Driessens, C. Olivo, K. Nagata, M. Inagaki, J.G. Collard, FEBS Left 529, 168 (Oct 9, 2002). Based on co-precipitation analysis and immunoblotting analysis, PDZ-RhoGEF and LARG (RhoGEF-associated leukemia) which are known as Rho-GEG were indicated as plexin B1 ligands even in osteoclasts. Thus, the aforementioned GAP domain and PDZ binding domain produced two types of plexin B1 mutants (Plexin B1-Δ PDZ and Plexin B1 RA) to determine whether osteoporosis was significantly inhibited ( Oinuma, Y. Ishikawa, H. Katoh, M. Negishi, Science 305, 862 (6 Aug. 2004) ( Figure 14 ). Wild-type plexin B1 (WT-Plexin B1) were respectively used to produce overexpressing Plxnbl-/- calvarial cells, we stimulated these using Fc-sema 4D and evaluated the effect on inhibition of osteoblast differentiation. however, it was not recovered in the manifestation of excess Plexin B1-ΔPDZ. These results suggest that RhoA mediates osteogenesis inhibition specifically by 4D semaphorin.

[0080] Nós cruzamos camundongos transgênicos CAT-RHoA D (K. Kobayashi et al., J. Neurosci 24, 3480 (7 de Abril, 2004) e camundogos transgênicos α 1 (J)-Cre (R. Dacquin, M. Starbuck, T. Schinke, G. Karsenty, Dev. Dyn 224, 245 (Jun, 2002)) e produzimos camundongos em que o RhoA dominante negativo foi manifestado especificamente (RhoA DNOB) nos osteoblastos para estudar o papel de RhoA nos osteoblastos in vivo. A quantidade óssea (Figura 15) e a largura da trabécula (Figura 16) dos camundongos RhoA DNOB aumentaram como comparado aos camundongos selvagens quando osteogênese foi acelerada por osteoblastos. Em adição, a área de superfície dos osteoblastos (Figura 17) dos camundongos RhoA DNOB, a área de superfície dos ossos (Figura 18) que tiveram calcificação e a taxa de osteogênese (Figura 19) aumentaram conspicuamente para os camundongos selvagens, entretanto, não houveram mudanças nos parâmetros que indicaram a reabsorção óssea dos osteoclastos (área de superfície, número de osteoclastos e área de superfície do osso corroído). O fenótipo ósseo foi o mesmo como o fenótipo ósseo para camundongos Sema4d-/- e Plxbl-/-. Como a manifestação de RhoA DNOB aumentou durante a diferenciação de osteoblasto, a manifestação da osteonodosidase e genes marcadores de osteoblasto (Alpa, Bglap e Collal) aumentou marcadamente nas células calvariais originando nos camundongos RhoA DNOB. A osteonodosidase que aumentou nas células RhoA DNOB não foi inibida por Fc-sema4d de forma que é sugerido que RhoA medeia os sinais de inibição a jusante da semaforina 4D-plexina B1.[0080] We crossed CAT-RHoA D transgenic mice (K. Kobayashi et al., J. Neurosci 24, 3480 (April 7, 2004) and α 1 (J)-Cre transgenic mice (R. Dacquin, M. Starbuck, T. Schinke, G. Karsenty, Dev. Dyn 224, 245 (Jun, 20 02)) and bred mice in which dominant negative RhoA was specifically expressed (RhoA DNOB) in osteoblasts to study the role of RhoA in osteoblasts in vivo. Bone quantity (Figure 15) and trabecular width (Figure 16) of RhoA DNOB mice increased as compared to wild-type mice when osteogenesis was accelerated by osteoblasts. In addition, osteoblast surface area (Figure 17) of Rho mice The DNOB, the surface area of bones (Figure 18) that had calcification, and the rate of osteogenesis (Figure 19) increased conspicuously for wild-type mice, however, there were no changes in the parameters that indicated osteoclast bone resorption (surface area, number of osteoclasts, and surface area of eroded bone). The bone phenotype was the same as the bone phenotype for Sema4d-/- and Plxbl-/- mice. As expression of RhoA DNOB increased during osteoblast differentiation, expression of osteonodosidase and osteoblast marker genes (Alpa, Bglap, and Collal) increased markedly in calvarial cells originating in RhoA DNOB mice. The osteonodosidase that increased in RhoA DNOB cells was not inhibited by Fc-sema4d so it is suggested that RhoA mediates downstream inhibition signals from semaphorin 4D-plexin B1.

[0081] A fim de estudar se ou não a inibição da função de Sema 4D foi efetiva para osteoporose, nós realizamos a validação do uso do modelo de camundongo com osteoporose após a menopausa tratada para OVX (ovários excisados). Isto significa que nós administramos intravenosamente os anticorpos anti-Sema4D em camundongos em uma base semanal seguindo tratamento OVX e estudamos se existia efeito preventivo para uma diminuição na quantidade óssea. Após analisar o tecido ósseo, a quantidade óssea diminuiu quando os anticorpos anti-Sema4d não foram administrados embora quando os anticorpos anti-Sema4d foram administrados, aceleração na osteogênese (aumento na área de superfície do osteoblasto [Figura 20], quantidade óssea [Figura 21] e taxa de osteogênese (Figura 22] e diminuição nos intervalos trabeculares [Figura 23]) foi confirmada. Enquanto isso, não houve mudanças nos parâmetros indicando reabsorção óssea dos osteoclastos (número de osteoclastos e área de superfície do osso corroído). Baseados nesses resultados, quando a função da semaforina 4D é inibida pelo tratamento com anticorpo anti-Sema 4D, um efeito preventivo na diminuição na quantidade óssea em osteoporose é indicado. Nós também estudamos se ou não a inibição funciona de semaforina 4D foi efetiva mesmo para tratamento de quantidade óssea que já tinha diminuído. Isto significa que após tratamento OVX, nós administramos os anticorpos anti-Sema4d a partir da veia caudal por três semanas três vezes por semana, por 6 semanas após a quantidade óssea ter diminuído. Os resultados da análise dos parâmetros indicando osteogênese (área de superfície de osteoblastos, aumento na quantidade óssea, aumento na taxa de oste- ogênese e diminuição nos intervalos trabeculares) confirmaram aceleração na osteo- gênese (aumento da área de superfície do osteoblasto [Figura 26], quantidade óssea [Figura 27] e taxa de osteogênese [Figura 28] e diminuição nos intervalos trabeculares [Figura 29]). Assim, se torna claro que uma vez a quantidade óssea diminuiu em retorno ao mesmo nível como quando anticorpos Sema4D foram administrados em uma base semanal após o tratamento OVX acima mencionado. Isto significa que houve um retorno ao mesmo nível como quando diminuído na quantidade óssea foi prevenido. Enquanto isso, não houve mudanças nos parâmetros indicando reabsorção óssea dos osteoclastos (área de superfície do osso corroído). Nós também estudamos o efeito da inibição funcional de semaforina 4D e plexina B1 na osteonodosidase. Quando osteoblastos de camundongo e osteoclastos de camundongos WT foram usados, os- teonodosidase foi acelerada como uma função da concentração de anticorpos anti- Sema 4D (placas 1 a 3 a partir da esquerda no painel superior da Figura 24). Enquanto isso, a osteonodosidase que foi inibida por Fc-sema4d foi acelerada como uma função da concentração de anticorpos anti-plexina B1 (painel inferior na Figura 24). Baseados nesses resultados, tratamento ou tratamento com anticorpo anti-plexina B1, não somente é a diminuição na quantidade óssea na osteoporose inibida, mas um efeito que promove um aumento na quantidade óssea e indicado também. Nós também estudamos o efeito da inibição funcional de semaforina 4D em osteoblastos humanos na osteonodosidase. Isto significa que quando nós realizamos a validação usando oste- oclastos que foram diferenciados a partir monócito de sangue periférico derivado de células CD14 positivas (Figura 25, linha inferior) e a cultura de sobrenadante do mesmo (Figura 25, linha superior) e quando nós adicionamos ao mesmo os osteoclas- tos e a cultura de sobrenadante do mesmo e adicionados anticorpos anti-Sema4d aos osteoblastos, a osteonodosidase foi acelerada como uma função da concentração dos anticorpos anti-Sema 4d (Figura 25). Esses resultados indicam que os resultados no modelo murino de osteoporose pós-menopausa acima mencionado foram sustentados em células humanas e que inibição da interação semaforina 4D-plexina B1 é uma nova estratégia na promoção de osteogênese.[0081] In order to study whether or not inhibition of Sema 4D function was effective for osteoporosis, we performed validation using the postmenopausal osteoporosis mouse model treated for OVX (excised ovaries). This means that we intravenously administered anti-Sema4D antibodies to mice on a weekly basis following OVX treatment and studied whether there was a preventive effect for a decrease in bone quantity. After analyzing the bone tissue, bone quantity decreased when anti-Sema4d antibodies were not administered although when anti-Sema4d antibodies were administered, acceleration in osteogenesis (increase in osteoblast surface area [Figure 20], bone quantity [Figure 21] and rate of osteogenesis (Figure 22] and decrease in trabecular gaps [Figure 23]) was confirmed. Meanwhile, there were no changes in parameters indicating osteoclast bone resorption (number of osteoclasts and surface area of eroded bone). Based on these results, when the function of semaphorin 4D is inhibited by treatment with anti-Sema 4D antibody, a preventive effect on the decrease in bone quantity in osteoporosis is indicated. We also studied whether or not the inhibition of semaphorin 4D function was effective even for treatment of bone quantity that had already decreased. This means that after OVX treatment, we administered the anti-Sema4d antibodies from the caudal vein for three weeks three times a week, for 6 weeks after the amount of bone has decreased. The results of analysis of parameters indicating osteogenesis (osteoblast surface area, increase in bone quantity, increase in rate of osteogenesis and decrease in trabecular gaps) confirmed acceleration in osteogenesis (increase in osteoblast surface area [Figure 26], bone quantity [Figure 27] and rate of osteogenesis [Figure 28] and decrease in trabecular gaps [Figure 29]). Thus, it becomes clear that once the bone quantity has decreased back to the same level as when Sema4D antibodies were administered on a weekly basis after the above mentioned OVX treatment. This means that there was a return to the same level as when the decrease in bone quantity was prevented. Meanwhile, there were no changes in parameters indicating bone resorption from osteoclasts (surface area of eroded bone). We also studied the effect of functional inhibition of 4D semaphorin and B1 plexin on osteonodosidase. When mouse osteoblasts and mouse osteoclasts WT were used, osteonodosidase was accelerated as a function of anti-Sema 4D antibody concentration (plates 1 to 3 from the left in the upper panel of Figure 24). Meanwhile, osteonodosidase that was inhibited by Fc-sema4d was accelerated as a function of anti-plexin B1 antibody concentration (bottom panel in Figure 24 ). Based on these results, treatment or treatment with anti-plexin B1 antibody, not only is the decrease in bone quantity in osteoporosis inhibited, but an effect that promotes an increase in bone quantity is indicated as well. We also studied the effect of functional inhibition of 4D semaphorin in human osteoblasts on osteonodosidase. This means that when we performed the validation using osteoclasts that were differentiated from peripheral blood monocytes derived from CD14 positive cells (Figure 25, bottom row) and the culture supernatant thereof (Figure 25, top row) and when we added osteoclasts and culture supernatant thereof and added anti-Sema4d antibodies to the osteoblasts, osteonodosidase was accelerated as a function of the concentration of the anti-Sema antibodies. 4d (Figure 25). These results indicate that the results in the aforementioned murine model of postmenopausal osteoporosis were sustained in human cells and that inhibition of the 4D semaphorin-plexin B1 interaction is a novel strategy in promoting osteogenesis.

[0082] Nós fizemos uma análise detalhada da ação da inibição da diferenciação do osteoblasto semaforina RD. Isto significa que quando nós comparamos o número de células hematopoiéticas na medula óssea (Sca- l+CDIO5+CD1O6+CD44+CD45, 2-CD1 lb) nos camudongos Sema4d-/- com os camundongos selvagens por realizar análise de citometria de fluxo, não houve diferenças. Nós também realizamos análise de proliferação celular e embora houve de alguma forma um aumento devido a Sema4d antes para a diferenciação dos osteoblas- tos (Dia 0), não houveram mudanças devido ao estímulo com semaforina 4D no processo de diferenciação de osteoblasto (Dia 14). Além disso, baseado na análise CFU, a osteogênese indicada na manifestação ALP e alizarina foi inibida devido à estimulação com semaforina 4D. Esses resultados sugerem que a semaforina 4D atua nos estágios de diferenciação de osteoblato.[0082] We did a detailed analysis of the action of inhibition of osteoblast differentiation semaphorin RD. This means that when we compared the number of hematopoietic cells in the bone marrow (Scal-1+CDIO5+CD106+CD44+CD45, 2-CD1 lb) in Sema4d-/- mice with wild-type mice by performing flow cytometry analysis, there were no differences. We also performed cell proliferation analysis and although there was somewhat an increase due to Sema4d prior to osteoblast differentiation (Day 0), there were no changes due to 4D semaphorin stimulation in the process of osteoblast differentiation (Day 14). Furthermore, based on CFU analysis, osteogenesis indicated in the ALP and alizarin manifestation was inhibited due to 4D semaphorin stimulation. These results suggest that 4D semaphorin acts on osteoblast differentiation stages.

[0083] Sinais do substrato do receptor de insulina (IRS) causados por fatores de crescimento tipo insulina (IGF)-1 são conhecidos para acelerar a diferenciação dos osteoblastos. Assim, nós estudamos fosforilação Akt e ERK relacionada aos sinais IRS com estímulo de semaforina 4D e o nível de fosforilação declinou. A fosforilação Tyr que é o indicador de ativação IRS também declinou. Esses resultados sugerem que estímulo de semaforina 4D diminui os sinais IRS. É também claro que tipo RhoA ativado diminui a fosforilação Akt e ERK e inversamente Y-27632 e RKI que são inibidores RhoA promovem esta fosforilação. É também claro que o inibidor RhoA induz a promoção de ativação tipo fosforilação nos sinais IRS. Esses resultados sugerem que semaforina 4D induz um declíneo nos sinais IRS pela ativação do RhoA e inibem diferenciação de osteoblasto.[0083] Insulin receptor substrate (IRS) signals caused by insulin-like growth factors (IGF)-1 are known to accelerate osteoblast differentiation. Thus, we studied Akt and ERK phosphorylation related to IRS signals with 4D semaphorin stimulation and the level of phosphorylation declined. Tyr phosphorylation which is the indicator of IRS activation also declined. These results suggest that 4D semaphorin stimulation decreases IRS signals. It is also clear that activated RhoA type decreases Akt and ERK phosphorylation and conversely Y-27632 and RKI which are RhoA inhibitors promote this phosphorylation. It is also clear that the RhoA inhibitor induces the promotion of phosphorylation-type activation in IRS signals. These results suggest that 4D semaphorin induces a decline in IRS signals by activating RhoA and inhibiting osteoblast differentiation.

[Resumo][Summary]

[0084] Baseado nos experimentos acima mencionados, nós identificamos se- maforina 4D derivada de osteoclasto como um mediador extremamente importante para transmissão entre osteoclastos-osteoblastos na reconstrução óssea. Reconstrução óssea é realizada em ciclos feitos por três estágios (iniciando de reabsorção óssea devido aos osteoclastos, transição para nova osteogênese devido a osteoblastos e término da síntese de novos ossos (K. Matsuo, N. Irie, Arch Biochem Biophys 473, 201 (Maio 2008). Semar4d que manifesta nas funções de osteoclastos até o tempo da reabsorção de osteoclasto é completada como um fator de inibição de osteogênese no estágio inicial em que diferenciação dos osteoblastos é inibida. Além disso, ativação de RhoA é também indicada como inibidora de osteogênese de osteoblasto in vivo. EphrinB2/EpfB4 indicado como contribuinte para o estágio de transição também faz uso de RhoA para regular a osteogênese (C. Zhao et al., Cell Metab 4, 111 (Agosto, 2006) que sugere que a GTPase de baixo peso molecular da família Rho atua como um coordenador para transmissão única da reconstrução óssea. RhoA es-pecífico GEFA Arfgef 12 contendo PDZ (LARG) (J.M. Swiercz, R. Kuner, J. Behrens, S. Offermanns, Neuron 35, 51 (Jul 3, 2002); V. Perrot, J.Vazquez-Prado, J.S. Gutkind, J Bio Chem 277, 43115 (Nov 8, 2002)) tem sido indicado ter alta manifestação nos osteoblastos na análise GeneChip. Esses resultados apoiam a importância da via semaforina 4D-plexina B1-RhoA. Além disso, baseado na análise usando coloração de imunofluorescência, uma regulação negativa para caderina 11 tem sido observada após estímulo Fc-ema Rd e a contribuição da função de ligação do espaço regulado é sugerida. Tratamento de hormônios da paratireóide intermitente (PTH) é somente um método efetivo que tem sido provado aumentar a osteogênese. Anticorpos anti- Sost que estão correntemente em desenvolvimento têm atraído atenção como um novo agente de osteogênese enquanto anticorpo com fatores alvos relacionados a via semaforina 4D-plexina B1 - RhoA e inibidores e semelhantes podem ser esperados ser novos agentes terapêuticos para pacientes com osteopenia.[0084] Based on the above-mentioned experiments, we have identified osteoclast-derived 4D semaphorin as an extremely important mediator for osteoclast-osteoblast transmission in bone reconstruction. Bone reconstruction is carried out in cycles done by three stages (starting from bone resorption due to osteoclasts, transition to new osteogenesis due to osteoblasts and termination of new bone synthesis (K. Matsuo, N. Irie, Arch Biochem Biophys 473, 201 (May 2008). Semar4d manifests in osteoclast functions until the time of osteoclast resorption is completed as an osteogenesis inhibiting factor at the early stage where osteoblast differentiation is inhibited. In addition, activation of RhoA is also indicated as an inhibitor of osteoblast osteogenesis in vivo. EphrinB2/EpfB4 indicated as a contributor to the transitional stage also makes use of RhoA to regulate osteogenesis (C. Zhao et al., Cell Metab 4, 111 (August, 2006) which suggests that the low molecular weight GTPase of the Rho family acts as a coordinator for unique transmission of reconstruction bone GEFA-specific RhoA Arfgef 12 containing PDZ (LARG) ( J.M. Swiercz, R. Kuner, J. Behrens, S. Offermanns, Neuron 35, 51 (Jul 3, 2002 ); V. Perrot, J.Vazquez-Prado, J.S. Gutkind, J Bio Chem 277, 43115 (Nov 8, 2002)) has been shown to be highly expressed in osteoblasts in the GeneChip analysis. These results support the importance of the 4D semaphorin-plexin B1-RhoA pathway. Furthermore, based on analysis using immunofluorescence staining, a downregulation for cadherin 11 has been observed after Fc-ema Rd stimulation and the contribution of the binding function of the regulated space is suggested. Intermittent parathyroid hormone (PTH) treatment is the only effective method that has been proven to increase osteogenesis. Anti-Sost antibodies that are currently under development have attracted attention as a new agent of osteogenesis while antibodies with target factors related to semaphorin pathway 4D-plexin B1 - RhoA and inhibitors and the like can be expected to be new therapeutic agents for patients with osteopenia.

[Aplicabilidade Industrial][Industrial Applicability]

[0085] A presente invenção pode ser usada para ter efeito na aceleração da osteogênese e na prevenção e tratamento de doenças ósseas. [Tabela de Sequências] Pedido de Patente P11-052011-108642_0.app [Nome do Documento][0085] The present invention can be used to take effect in accelerating osteogenesis and in preventing and treating bone diseases. [Sequence Table] Patent Application P11-052011-108642_0.app [Document Name]

Claims (6)

1. Uso de um anticorpo anti-SEMA 4D ou fragmento de ligação ao antígeno do mesmo ou um anticorpo anti-plexina B1 que inibe a ligação ao SEMA 4D ou plexina B1, respectivamente CARACTERIZADO pelo fato de que é para a fabricação de um medicamento para prevenção e tratamento de doenças ósseas, em que as doenças ósseas são selecionadas dentre fratura óssea, deficiência óssea, osteoporose, oste- omalácia, osteopenia, dor lombar, doença óssea de Paget, mielite tônica, reumatismo articular e artrose deformativa.1. Use of an anti-SEMA 4D antibody or antigen-binding fragment thereof or an anti-plexin B1 antibody that inhibits binding to SEMA 4D or plexin B1, respectively CHARACTERIZED by the fact that it is for the manufacture of a medicine for the prevention and treatment of bone diseases, where the bone diseases are selected from bone fracture, bone deficiency, osteoporosis, osteomalacia, osteopenia, low back pain, Paget's disease of bone, tonic myelitis, articular rheumatism and deformative arthrosis. 2. Uso, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o anticorpo é um anticorpo anti-semaforina 4D.2. Use according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the antibody is an anti-semaphorin 4D antibody. 3. Uso, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o anticorpo é um anticorpo anti-plexina B1.3. Use according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the antibody is an anti-Plexin B1 antibody. 4. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o anticorpo ou fragmento do mesmo é monoclonal.4. Use, according to any one of claims 1 to 3, CHARACTERIZED by the fact that the antibody or fragment thereof is monoclonal. 5. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o fragmento do anticorpo é um fragmento F(ab') 2, um fragmento Fab', um fragmento Fab, um fragmento FIT, um fragmento FV ligado por dissulfeto, um fragmento FV de cadeia única (scFV) ou um polímero de um ou mais dos ditos fragmentos.5. Use according to any one of claims 1 to 4, CHARACTERIZED by the fact that the antibody fragment is an F(ab') 2 fragment, a Fab' fragment, a Fab fragment, a FIT fragment, a disulfide-linked FV fragment, a single-chain FV fragment (scFV) or a polymer of one or more of said fragments. 6. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o anticorpo ou fragmento do mesmo é um anticorpo humano.6. Use, according to any one of claims 1 to 3, CHARACTERIZED by the fact that the antibody or fragment thereof is a human antibody.
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