JP2002356440A - Agent for prevention and treatment of alzheimer's disease - Google Patents

Agent for prevention and treatment of alzheimer's disease

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JP2002356440A
JP2002356440A JP2002064401A JP2002064401A JP2002356440A JP 2002356440 A JP2002356440 A JP 2002356440A JP 2002064401 A JP2002064401 A JP 2002064401A JP 2002064401 A JP2002064401 A JP 2002064401A JP 2002356440 A JP2002356440 A JP 2002356440A
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leu
glu
disease
ser
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Japanese (ja)
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Seio Nishimoto
征央 西本
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Keio University
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Keio University
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an agent for the prevention and treatment of Alzheimer's disease, especially familial Alzheimer's disease. SOLUTION: Insulin-like growth factor I(IGF-I), des(1-3)IGF-1, insulin-like growth factor I receptor (IGF-IR), V922E-IGF-IR, etc., can be used as an agent for the prevention and treatment of Alzheimer's disease based on the findings that IGF-I suppresses the apoptosis of Alzheimer V6421 variant APP through IGF-IR, des(1-3)IGF-I also suppresses the apoptosis in the presence of IGFBP-3 and IGF-IR, especially V922E-IGF-IR suppresses the apoptosis by Alzheimer V642I variant APP even in the absence of IGF-I.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インシュリン様増
殖因子I(IGF−I)やインシュリン様増殖因子I受
容体(IGF−IR)等を有効成分とするアルツハイマ
ー病の予防・治療薬に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a prophylactic / therapeutic agent for Alzheimer's disease containing insulin-like growth factor I (IGF-I), insulin-like growth factor I receptor (IGF-IR) or the like as an active ingredient.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルツハイマー病(Alzheimer's diseas
e:AD)は、神経機能が悪化していく病気ではもっとも
一般的なものであり、細胞外のAβアミロイドプラー
ク、ニューロン内の神経原繊維のもつれ、及び広範囲に
わたるニューロンの壊死という病理学的な特徴を有す
る。アミロイド前駆物質タンパク質(APP)は、一回膜
貫通型の構造を持つAβの前駆体であり、695のアミ
ノ酸をもつAPP695(Nature 325, 733-736, 1987)に
おけるV642I/F/G(V642I、V642F、
V642G)変異は、早期性の家族性AD(FAD)の
原因として最初に確立されたものである(Nat. Genet.
1, 233-234, 1992)。APP695の3つの変異体であるV
642I/F/GのcDNAを、NK1細胞、COS細
胞のニューロン様形質転換体(EMBO J. 15, 498-509, 1
996、EMBO J. 16, 4897-4907, 1997、FEBS Lett. 412,
97-101, 1997)、ニューロン/神経芽細胞腫ハイブリッ
ドF11細胞(Science 272, 1349-1352, 1996、J. Bio
l. Chem. 275, 34541-34551, 2000)、PC12細胞(S
cience 274, 1710-1713, 1996、J. Neurosci. Res. 47,
253-263, 1997)、及び一次培養された中枢神経(J. N
eurosci. Res. 55, 629-642, 1999)に発現させること
により、細胞死を引き起こす。さらに、その後の研究
(EMBO J. 15, 498-509, 1996、Science 272, 1349-135
2, 1996、Science 274, 1710-1713, 1996、EMBO J. 16,
4897-4907, 1997、J. Biol. Chem. 275, 34541-34551,
2000)から、V642I−APP、K595N/M5
96L−APP、又はN141I-プレセニリン(PS)
−2といったFADを起こす遺伝子が、百日咳毒素(P
TX)に感応して、ニューロンの細胞死を引き起こすこ
とが明らかとなった。これは、細胞内シグナル伝達が、
これらFAD遺伝子産物の細胞毒性を介在することを示
唆している。
2. Description of the Related Art Alzheimer's disease
e: AD) is the most common of diseases in which neurological function deteriorates, and is characterized by extracellular Aβ amyloid plaques, neurofibrillary tangles in neurons, and extensive neuronal necrosis. Has features. Amyloid precursor protein (APP) is a precursor of Aβ having a one-time transmembrane structure, and V642I / F / G (V642I) in APP 695 having 695 amino acids (Nature 325, 733-736, 1987). , V642F,
V642G) mutation is the first established cause of early familial AD (FAD) (Nat. Genet.
1, 233-234, 1992). V, the three mutants of APP 695
The cDNA of 642 I / F / G was transformed into a neuron-like transformant of NK1 cells and COS cells (EMBO J. 15, 498-509, 1
996, EMBO J. 16, 4897-4907, 1997, FEBS Lett. 412,
97-101, 1997), neuron / neuroblastoma hybrid F11 cells (Science 272, 1349-1352, 1996, J. Bio).
l. Chem. 275, 34541-34551, 2000), PC12 cells (S
cience 274, 1710-1713, 1996, J. Neurosci. Res. 47,
253-263, 1997), and primary cultured central nervous system (J. N
eurosci. Res. 55, 629-642, 1999) causes cell death. Further studies (EMBO J. 15, 498-509, 1996, Science 272, 1349-135)
2, 1996, Science 274, 1710-1713, 1996, EMBO J. 16,
4897-4907, 1997, J. Biol. Chem. 275, 34541-34551,
2000), V642I-APP, K595N / M5
96L-APP or N141I-presenilin (PS)
-2, which causes FAD, is pertussis toxin (P
TX) in response to neuronal cell death. This is because intracellular signaling
It suggests that these FAD gene products mediate cytotoxicity.

【0003】FAD遺伝子の神経毒性の根底にある強力
なメカニズムは、細胞毒をもつAβ、特にFAD遺伝子
により分泌促進されるAβ1−42によって引き起こさ
れるニューロン死である(Proc. Natl. Acad. Sci. USA
90, 7951-7955, 1993、Nature 360, 672-674, 1992、S
cience 259, 514-516, 1993、Science 264, 1336-1340,
1994、Science 272, 1349-1352, 1996)。それはたと
えAβが神経毒性を引き起こし細胞内シグナル伝達機構
の引き金を引いても、ニューロン死に至る(Brain Res.
756, 205-214, 1997、J. Neurochem. 69, 1601-1611,
1997、Prog. Neurobiol. 62, 633-648, 2000、Nature 4
05, 360-364, 2000、Nature 403, 98-103, 2000)。し
たがって、FADにおけるニューロン死を抑制する効果
的な方法は、FAD遺伝子を発現するニューロン内部の
死のシグナルを抑制することであり、この方法はAβの
析出以後も可能である。
A powerful mechanism underlying the neurotoxicity of the FAD gene is neuronal death caused by cytotoxic Aβ, particularly Aβ1-42, which is secreted by the FAD gene (Proc. Natl. Acad. Sci. USA
90, 7951-7955, 1993, Nature 360, 672-674, 1992, S
science 259, 514-516, 1993, Science 264, 1336-1340,
1994, Science 272, 1349-1352, 1996). It leads to neuronal death even if Aβ causes neurotoxicity and triggers intracellular signaling mechanisms (Brain Res.
756, 205-214, 1997; J. Neurochem. 69, 1601-1611,
1997, Prog. Neurobiol. 62, 633-648, 2000, Nature 4.
05, 360-364, 2000, Nature 403, 98-103, 2000). Therefore, an effective way to suppress neuronal death in FAD is to suppress the signal of death inside neurons expressing the FAD gene, and this method is possible even after Aβ deposition.

【0004】Doreら(Proc. Natl. Acad. Sci. USA
94, 4772-4777, 1997)は、インシュリン様増殖因子I
(IGF−I)が、Aβによる神経毒性に対して防御機能
を発揮することを発見し、IGF−IがADの新たな治
療薬になる可能性を示唆した。しかし、FAD遺伝子に
よる細胞死をIGF−Iが効果的に抑制するかどうかに
ついての情報は、現在のところ入手できていない。ま
た、Doreらは、主にIGF−II及びインシュリンの
効能の低さに基づいて、IGF−Iによる神経の防御に
おいてIGF−Iレセプター(IGF−IR)が関与して
いるとしていたが、直接的な証拠は提供されていなかっ
た。ADによる傷害の拮抗においてIGF−Iが作用す
るためのターゲットレセプターの同定は、防御機構を解
明するだけではなく、抗AD作用をもった低分子量の擬
似IGF−Iを製造するにあたっても、非常に重要であ
る。
[0004] Dore et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA
94, 4772-4777, 1997) is insulin-like growth factor I
(IGF-I) was found to exert a protective function against Aβ-induced neurotoxicity, suggesting that IGF-I may be a new therapeutic agent for AD. However, information on whether IGF-I effectively suppresses cell death due to the FAD gene is currently not available. Dore et al. Also attributed the IGF-I receptor (IGF-IR) to the protection of nerves by IGF-I based primarily on the poor potency of IGF-II and insulin, but directly No evidence was provided. Identification of a target receptor for the action of IGF-I in the antagonism of AD injury not only elucidates the defense mechanism, but also is very important in producing a low-molecular-weight pseudo-IGF-I having an anti-AD action. is important.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、アル
ツハイマー病、特に家族性アルツハイマー病の予防・治
療薬を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an agent for preventing or treating Alzheimer's disease, particularly familial Alzheimer's disease.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】インシュリン様増殖因子
I(IGF−I)が、Aβアミロイド誘発による神経細胞
死からの細胞の防御に力を発揮することは知られてい
た。Aβアミロイドの析出は、アルツハイマー病(A
D)の病理学的特徴のひとつである。本発明者はここ
に、アミロイド前駆体タンパク質(APP)の、家族性A
D(FAD)変異体による細胞死に対して、IGF−Iが
防御的機能を発揮するかを調査し、多くの細胞系列にお
いて、IGF−Iが、APPの、FAD性V642I変
異体の毒性から細胞を防御することを見いだした。IG
FBP−3はこのIGF−Iの作用を阻害するが、IG
F−IのN末端の3残基が欠失したdes(1−3)I
GF−Iの作用は阻害しない。des(1−3)IGF
−IはIGFBP−3の存在下で、IGF−I同様の作
用をする。また、IGF−Iレセプター(IGF−IR)
がIGF−Iの防御的作用を仲介することも明らかにし
た。さらにはIGFBP−3によって拮抗されるV64
2I−APPに対するIGF−I/IGF−IR系列の
拮抗機能は、ADを病理生理学的に理解するばかりか、
ADに対する強力な治療法を確立することができると考
えた。本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研
究し、インシュリン様増殖因子I(IGF−I)が、ア
ルツハイマーV642I変異体APPによる細胞死か
ら、インシュリン様増殖因子I受容体(IGF−IR)
を介しての細胞死を抑制することや、des(1−3)
IGF−IがIGFBP−3の存在下でも同様に細胞死
を抑制することや、IGF−IR、特にV922E−I
GF−IRがIGF−Iの非存在下でもアルツハイマー
V642I変異体APPによる細胞死を抑制することを
確認し、本発明を完成するに至った。
SUMMARY OF THE INVENTION It has been known that insulin-like growth factor I (IGF-I) exerts its power in protecting cells from nerve cell death induced by Aβ amyloid. Precipitation of Aβ amyloid is due to Alzheimer's disease (A
This is one of the pathological features of D). The present inventors have now shown that amyloid precursor protein (APP)
We investigated whether IGF-I exerts a protective function against cell death caused by D (FAD) mutant. In many cell lines, IGF-I Has been found to defend. IG
FBP-3 inhibits the action of IGF-I,
Des (1-3) I in which three N-terminal residues of FI are deleted
It does not inhibit the action of GF-I. des (1-3) IGF
-I acts like IGF-I in the presence of IGFBP-3. In addition, IGF-I receptor (IGF-IR)
Mediates the protective effects of IGF-I. Furthermore, V64 antagonized by IGFBP-3
The antagonistic function of the IGF-I / IGF-IR series against 2I-APP not only has a pathophysiological understanding of AD,
We thought that a powerful treatment for AD could be established. The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and found that insulin-like growth factor I (IGF-I) was converted from insulin-like growth factor I receptor (IGF-IR) from cell death caused by Alzheimer V642I mutant APP. )
Suppresses cell death through, des (1-3)
Similarly, IGF-I suppresses cell death even in the presence of IGFBP-3, and demonstrates that IGF-IR, particularly V922E-I
It has been confirmed that GF-IR suppresses cell death caused by Alzheimer's V642I mutant APP even in the absence of IGF-I, thereby completing the present invention.

【0007】すなわち本発明は、インシュリン様増殖因
子I(IGF−I)タンパク質を有効成分とすることを
特徴とする家族性アルツハイマー病の予防・治療薬(請
求項1)や、配列番号1に示されるアミノ酸配列からな
るタンパク質において、1若しくは数個のアミノ酸が欠
失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、か
つ家族性アルツハイマー病に起因する細胞死の抑制活性
を有するタンパク質を有効成分とすることを特徴とする
家族性アルツハイマー病の予防・治療薬(請求項2)
や、配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるタンパ
ク質において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換
若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ家族性
アルツハイマー病に起因する細胞死の抑制活性を有する
タンパク質が、des(1−3)IGF−Iであること
を特徴とする請求項2記載の家族性アルツハイマー病の
予防・治療薬(請求項3)や、請求項1〜3のいずれか
記載のタンパク質を発現することができるベクターを有
効成分とすることを特徴とする家族性アルツハイマー病
の予防・治療薬(請求項4)に関する。
[0007] That is, the present invention relates to a prophylactic / therapeutic agent for familial Alzheimer's disease characterized by using an insulin-like growth factor I (IGF-I) protein as an active ingredient (claim 1). A protein having an amino acid sequence in which one or several amino acids have been deleted, substituted or added, and having an activity of suppressing cell death caused by familial Alzheimer's disease, as an active ingredient Preventive / therapeutic agent for familial Alzheimer's disease characterized by the following (claim 2)
Or a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids have been deleted, substituted or added, and having an activity of inhibiting cell death caused by familial Alzheimer's disease The protein is des (1-3) IGF-I, the prophylactic / therapeutic agent for familial Alzheimer's disease according to claim 2 (claim 3), or the protein according to any one of claims 1 to 3. A prophylactic / therapeutic agent for familial Alzheimer's disease, comprising as an active ingredient a vector capable of expressing a protein (claim 4).

【0008】また本発明は、インシュリン様増殖因子I
受容体(IGF−IR)タンパク質を有効成分とするこ
とを特徴とするアルツハイマー病の予防・治療薬(請求
項5)や、配列番号2に示されるアミノ酸配列からなる
タンパク質において、1若しくは数個のアミノ酸が欠
失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、か
つアルツハイマー病に起因する細胞死の抑制活性を有す
るタンパク質を有効成分とすることを特徴とするアルツ
ハイマー病の予防・治療薬(請求項6)や、配列番号2
に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質において、
1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加さ
れたアミノ酸配列からなり、かつアルツハイマー病に起
因する細胞死の抑制活性を有するタンパク質が、V92
2E−IGF−IRであることを特徴とする請求項6記
載のアルツハイマー病の予防・治療薬(請求項7)や、
請求項5〜7のいずれか記載のタンパク質を発現するこ
とができるベクターを有効成分とすることを特徴とする
家族性アルツハイマー病の予防・治療薬(請求項8)
や、アルツハイマー病が家族性アルツハイマー病である
ことを特徴とする請求項5〜8のいずれか記載のアルツ
ハイマー病の予防・治療薬(請求項9)に関する。
[0008] The present invention also relates to insulin-like growth factor I.
A prophylactic / therapeutic agent for Alzheimer's disease characterized by using a receptor (IGF-IR) protein as an active ingredient (Claim 5), or one or several of the proteins having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 A prophylactic / therapeutic agent for Alzheimer's disease, characterized by comprising, as an active ingredient, a protein consisting of an amino acid sequence in which amino acids are deleted, substituted or added and having an activity of suppressing cell death caused by Alzheimer's disease (claim 6). ) Or SEQ ID NO: 2
In a protein consisting of the amino acid sequence shown in
A protein consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids have been deleted, substituted or added and having an activity of suppressing cell death caused by Alzheimer's disease is V92
The prophylactic / therapeutic agent for Alzheimer's disease according to claim 6, which is 2E-IGF-IR (claim 7),
A prophylactic / therapeutic agent for familial Alzheimer's disease, comprising a vector capable of expressing the protein according to any one of claims 5 to 7 as an active ingredient (claim 8).
The present invention also relates to the preventive / therapeutic agent for Alzheimer's disease according to any one of claims 5 to 8, wherein the Alzheimer's disease is familial Alzheimer's disease (claim 9).

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の家族性アルツハイマー病
の予防・治療薬としては、インシュリン様増殖因子I
(IGF−I)の他、des(1−3)IGF−Iなど
の配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるタンパク
質において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若
しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ家族性ア
ルツハイマー病に起因する細胞死の抑制活性を有するタ
ンパク質や、これらタンパク質を発現することができる
ベクター(上記の物質を総称して以下「本件IGF−I
関連物質」ということがある)などを有効成分とする予
防・治療薬であれば特に制限されるものではなく、ま
た、本発明の家族性アルツハイマー病等のアルツハイマ
ー病の予防・治療薬としては、インシュリン様増殖因子
I受容体(IGF−IR)の他、V922E−IGF−
IRなどの配列番号2に示されるアミノ酸配列からなる
タンパク質において、1若しくは数個のアミノ酸が欠
失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、か
つアルツハイマー病に起因する細胞死の抑制活性を有す
るタンパク質や、これらタンパク質を発現することがで
きるベクター(上記の物質を総称して以下「本件IGF
−IR関連物質」ということがある)などを有効成分と
する予防・治療薬であれば特に制限されるものではな
い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As a preventive / therapeutic agent for familial Alzheimer's disease of the present invention, insulin-like growth factor I is used.
In addition to (IGF-I), in a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 such as des (1-3) IGF-I, an amino acid sequence in which one or several amino acids have been deleted, substituted or added And proteins having an activity of suppressing cell death caused by familial Alzheimer's disease, and vectors capable of expressing these proteins (the above-mentioned substances are collectively referred to as “the IGF-I
There is no particular limitation as long as it is a prophylactic / therapeutic agent containing an active ingredient as the active ingredient. In addition to insulin-like growth factor I receptor (IGF-IR), V922E-IGF-
A protein comprising an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, such as IR, comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids have been deleted, substituted or added, and having an activity of suppressing cell death caused by Alzheimer's disease And vectors capable of expressing these proteins (the above substances are collectively referred to as “the IGF
-IR-related substance) is not particularly limited as long as it is a prophylactic / therapeutic agent containing, for example, an active ingredient.

【0010】上記本件IGF−I関連物質や本件IGF
−IR関連物質をアルツハイマー病の予防・治療薬とし
て用いる場合は、薬学的に許容される通常の担体、結合
剤、安定化剤、賦形剤、希釈剤、pH緩衝剤、崩壊剤、
可溶化剤、溶解補助剤、等張剤などの各種調剤用配合成
分を添加することができる。またかかる予防・治療薬
は、経口的又は非経口的に投与することができる。すな
わち通常用いられる投与形態、例えば粉末、顆粒、カプ
セル剤、シロップ剤、懸濁液等の剤型で経口的に投与す
ることができ、あるいは、例えば溶液、乳剤、懸濁液等
の剤型にしたものを注射の型で非経口に局所に投与する
ことができる他、スプレー剤の型で鼻孔内投与すること
もできる。
[0010] The IGF-I-related substance and the IGF
-When an IR-related substance is used as a prophylactic / therapeutic agent for Alzheimer's disease, a normal pharmaceutically acceptable carrier, binder, stabilizer, excipient, diluent, pH buffer, disintegrant,
Various compounding ingredients for preparations such as solubilizers, solubilizers, and isotonic agents can be added. Such a prophylactic / therapeutic agent can be administered orally or parenterally. That is, it can be orally administered in a commonly used dosage form, for example, a powder, granule, capsule, syrup, suspension or the like, or, for example, a solution, emulsion, suspension or the like. The preparation can be administered parenterally and topically in the form of an injection, or can be administered intranasally in the form of a spray.

【0011】また、上記本件IGF−I関連物質や本件
IGF−IR関連物質として発現ベクターを用いる場合
は、遺伝子治療に有効であり、かかるベクターを局所投
与する場合、ベクター以外の本件IGF−I関連物質を
有効成分とする治療薬を局所投与する場合に比べて、該
物質の安定した発現により、有効成分を局所に安定的に
供給することが可能になる。IGF−I、IGF−IR
等のタンパク質は不安定であるのに対して、発現ベクタ
ーを用いて神経細胞へ遺伝子導入することにより、所定
の期間の安定した発現を得ることができる。このような
ベクターとしては、ヘルペスウイルス(HSV)ベクタ
ー、アデノウイルスベクター、ヒト免疫不全ウイルス
(HIV)ベクター等のウイルスベクターを好適に挙げ
ることができるが、これらウイルスベクターの中でもH
SVベクターが好ましい。HSVベクターは、HSVが
染色体DNAに組み込まれることがないことから安全で
あり、また、発現が長期にわたらないため投与期間を調
節することができる。また、ウイルスベクターを用いた
上記発現ベクターは、常法により調製することができ
る。
When the present IGF-I-related substance or the expression vector is used as the IGF-IR-related substance, it is effective for gene therapy. When such a vector is administered locally, the present IGF-I-related substance other than the vector is effective. Compared to the case where a therapeutic agent containing a substance as an active ingredient is locally administered, the stable expression of the substance makes it possible to supply the active ingredient to the local area more stably. IGF-I, IGF-IR
While such proteins are unstable, stable expression for a predetermined period can be obtained by introducing a gene into a nerve cell using an expression vector. As such a vector, a virus vector such as a herpes virus (HSV) vector, an adenovirus vector, and a human immunodeficiency virus (HIV) vector can be preferably mentioned. Among these virus vectors, H.V.
SV vectors are preferred. The HSV vector is safe because HSV is not integrated into chromosomal DNA, and the administration period can be adjusted because the expression does not extend for a long time. The above expression vector using a virus vector can be prepared by a conventional method.

【0012】[0012]

【実施例】以下に、実施例を揚げてこの発明を更に具体
的に説明するが、この発明の技術的範囲はこれらの例示
に限定されるものではない。 実施例A[材料及び方法] (A―1:材料)野生型APP695(wtAPP)及び
APP695のV642I変異体(V642I−APP)
のcDNAを文献(EMBO J. 15, 498-509, 1996)記載
の方法で調製した。また、野生型ヒトIGF−IR(w
tIGF−IR)及びIGF−IR変異体を文献(J. B
iol. Chem. 270, 19041-19045, 1995)記載の方法で調
製した。組換え型ヒトIGF−I及びdes(1−3)
IGF−Iは、それぞれ藤沢薬品(日本、大阪府)及び
ペニンシュラ・ラボラトリーズ(カリフォルニア州、サ
ンカルロス)から購入した。IGF−Iについては、ベ
ーリンガー・マンハイム(ドイツ、マンハイム)及びベ
クトン−ディキンソン(ニュージャージー州、フランク
リン・レイク)からも購入し使用したが、両社のIGF
−Iはどちらも同様の結果を示していた。また、インシ
ュリン及びEGFはシグマ(ミズーリ州、セントルイ
ス)、PDGF及びIGFBP−3はアップステート・
バイオテクノロジー(ニューヨーク州、レイク・プラシ
ッド)、NGF及びIGF−IIはベクトン−ディキンソ
ンから購入した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the technical scope of the present invention is not limited to these examples. Example A [Materials and Methods] (A-1: Materials) V642I variant of a wild-type APP 695 (wtAPP) and APP 695 (V642I-APP)
Was prepared by the method described in the literature (EMBO J. 15, 498-509, 1996). In addition, wild-type human IGF-IR (w
tIGF-IR) and IGF-IR variants were described in the literature (J. B.
iol. Chem. 270, 19041-19045, 1995). Recombinant human IGF-I and des (1-3)
IGF-I was purchased from Fujisawa Pharmaceutical (Osaka, Japan) and Peninsula Laboratories (San Carlos, CA), respectively. IGF-I was also purchased and used from Boehringer Mannheim (Mannheim, Germany) and Becton-Dickinson (Franklin Lake, NJ).
-I showed similar results. Insulin and EGF are Sigma (St. Louis, Mo.) and PDGF and IGFBP-3 are upstate.
Biotechnology (Lake Placid, NY), NGF and IGF-II were purchased from Becton-Dickinson.

【0013】(A−2:ノーザンブロット解析)NK1
細胞又はF11細胞から全RNAを抽出し、10μgの
全RNAをアガロースゲル電気泳動にかけた後Hybo
nd−Nナイロン膜に移し、ノーザンブロットを行っ
た。ノーザンブロットのハイブリダイゼーションの条件
は、cDNAプローブの場合は65℃で一晩、オリゴヌ
クレオチドプローブの場合は37℃で一晩とした。ノー
ザンブロットには以下のプローブ[EGFレセプター(E
GFR)cDNA:BamHI断片(約1kb、理研遺伝子バ
ンク)、インシュリンレセプター(IR)cDNA:XhoI
断片(約1kb)、IGF−Iレセプター(IGF−IR)
cDNA:NcoI断片(約1.8kb、J. Biol. Chem. 26
7, 25958-25965, 1992、J. Biol. Chem. 270, 29224-29
228, 1995)、IGF−II/マンノース−6−リン酸塩レ
セプターcDNA:HindIII断片(約1.5kb、J. Bio
l. Chem. 267, 25958-25965, 1992、J. Biol. Chem. 27
0, 29224-29228, 1995)、p75低アフィニティーNG
Fレセプター(LNGFR)cDNA:HindIII/XbaI断片
(約1.6kb)、TrkA cDNA:BamHI/NheI断片
(約1.2kb、Andy A. Welcher博士より供与:Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 89, 2374-2378, 1992)、PDG
Fレセプター(PDGFR)β cDNA:センス(5'-GAT
GGA AGG TGA TTG AGT CTG TGA GCT CTG ACG GCC ATG A
GT ACA TCT-3')(配列番号3:プライマー1)及びア
ンチセンス(3'-CTA CCT TCC ACT AAC TCA GAC ACT CGA
GAC TGC CGG TAC TCATGT AGA-5')(配列番号4:プライ
マー2)([α-32P]dCTPの存在下でDNAポリメラーゼI
のKlenow断片でアニールされている)]を使用し
た。
(A-2: Northern blot analysis) NK1
Total RNA was extracted from cells or F11 cells, and 10 μg of total RNA was subjected to agarose gel electrophoresis, followed by Hybo.
After transfer to an nd-N nylon membrane, Northern blotting was performed. Hybridization conditions for Northern blots were 65 ° C. overnight for cDNA probes and 37 ° C. overnight for oligonucleotide probes. The following probe [EGF receptor (E
GFR) cDNA: BamHI fragment (about 1 kb, RIKEN gene bank), insulin receptor (IR) cDNA: XhoI
Fragment (about 1 kb), IGF-I receptor (IGF-IR)
cDNA: NcoI fragment (about 1.8 kb, J. Biol. Chem. 26
7, 25958-25965, 1992, J. Biol. Chem. 270, 29224-29
228, 1995), IGF-II / mannose-6-phosphate receptor cDNA: HindIII fragment (about 1.5 kb, J. Bio
l. Chem. 267, 25958-25965, 1992, J. Biol. Chem. 27
0, 29224-29228, 1995), p75 low affinity NG
F receptor (LNGFR) cDNA: HindIII / XbaI fragment
(About 1.6 kb), TrkA cDNA: BamHI / NheI fragment
(Approx. 1.2 kb, courtesy of Dr. Andy A. Welcher: Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 89, 2374-2378, 1992), PDG
F receptor (PDGFR) β cDNA: sense (5'-GAT
GGA AGG TGA TTG AGT CTG TGA GCT CTG ACG GCC ATG A
GT ACA TCT-3 ') (SEQ ID NO: 3: primer 1) and antisense (3'-CTA CCT TCC ACT AAC TCA GAC ACT CGA
GAC TGC CGG TAC TCATGT AGA-5 ') (SEQ ID NO: 4: primer 2) (DNA polymerase I in the presence of [α- 32 P] dCTP
Annealed with Klenow fragment of the above) was used.

【0014】(A−3:ワンステップRT−PCR)r
TthDNAポリメラーゼ(RT−PCRハイ・プラ
ス、東洋紡)と、NK1細胞又はF11細胞の全RNA
を用いて、ワンステップRT−PCRを行った。逆転写
反応を60℃、30分間行ってcDNAを合成した後、
下記に示すプライマーを用いて、94℃1分間、60℃
1.5分間のポリメラーゼ連鎖反応のサイクルを40回
行った。プライマーとして(IRには、センスプライマ
ー:5'-GCG ATA TGG TGA TGA GGA GCT GCA-3'(配列番号
5:プライマー3)、及びアンチセンスプライマー:5'-
GGT CTC TGC CTC ACC CTT GAT GAT-3'(配列番号6:プ
ライマー4)を、IGF−IRには、センスプライマ
ー:5'-ACA GAG TAC CCT TTCTTT GAG AGC-3'(配列番号
7:プライマー5)、及びアンチセンスプライマー5'-A
AG AAC ACA GGA TCT GTC CAC GAC-3'(配列番号8:プ
ライマー6)を、コントロールとして用いたGAPDH
には、センスプライマー: 5'-TCC ACC ACC CTGTTG CTG
TA-3'(配列番号9:プライマー7)、及びアンチセン
スプライマー:5'-ACC ACA GTC CAT GCC ATC AC-3'(配
列番号10:プライマー8)を使用した。
(A-3: One-step RT-PCR) r
Tth DNA polymerase (RT-PCR High Plus, Toyobo) and total RNA of NK1 cells or F11 cells
Was used to perform one-step RT-PCR. After performing reverse transcription reaction at 60 ° C. for 30 minutes to synthesize cDNA,
Using the primers shown below, 94 ° C for 1 minute, 60 ° C
Forty cycles of the 1.5 minute polymerase chain reaction were performed. As primers (for IR, a sense primer: 5′-GCG ATA TGG TGA TGA GGA GCT GCA-3 ′ (SEQ ID NO: 5: primer 3) and an antisense primer: 5′-
GGT CTC TGC CTC ACC CTT GAT GAT-3 '(SEQ ID NO: 6: primer 4) and IGF-IR have a sense primer: 5'-ACA GAG TAC CCT TTCTTT GAG AGC-3' (SEQ ID NO: 7: primer 5 ), And antisense primer 5'-A
GAPDH using AG AAC ACA GGA TCT GTC CAC GAC-3 '(SEQ ID NO: 8: primer 6) as a control
Has a sense primer: 5'-TCC ACC ACC CTGTTG CTG
TA-3 '(SEQ ID NO: 9: primer 7) and antisense primer: 5'-ACC ACA GTC CAT GCC ATC AC-3' (SEQ ID NO: 10: primer 8) were used.

【0015】(A−4:NK1細胞のトランスフェクシ
ョン及びTUNEL、ELISA)文献(EMBO J. 15,
498-509, 1996)記載のように、24ウェルプレートに
4×104(細胞/ウェル)、又は100mm皿に106
(細胞/皿)となるように、トランスフェクション用の
NK1細胞を供給し、10%のウシ血清(CS)及びペ
ニシリン/ストレプトマイシンを添加したDME中で2
4時間培養した。cDNA及びリポフェクトアミン(Li
pofectAMINE:GibcoBRL、メリーランド州、ゲーサーズ
バーグ:;ELISA、TUNEL、及び免疫組織化学
分析:24ウェルプレート中のcDNA(0.5μg)
及びLipofectAMINE(1μl)、イムノブロット分析:
100mm皿中のcDNA(10μg)及びLipofectAM
INE(20μl)により、血清を含まないDME中で、
細胞をトランスフェクションした。上記2種類の設定
(ELISA、TUNEL、及び免疫組織化学分析の場
合とイムノブロット分析の場合)のプロトコルにおい
て、cDNAの発現は同じ結果を示した。さらに、血清
非存在下の培養を24時間行ったあと、1%のCSを添
加したDME培地に変えた。さまざまな増殖因子をこれ
らの培地に加え、24時間培養したのち、細胞を固定し
た。APP陽性の細胞及びその核を、抗APPモノクロ
ーナル抗体22C11及びアクリジンオレンジで別に染
色した。APP陽性細胞及びその核は、抗APPモノク
ローナル抗体22C11とアクリジンオレンジとでそれ
ぞれ染色し、APP陽性細胞のうち、核の凝縮、分裂、
及びコンパクションによるV642I−APP発現細胞
死の割合の測定は、文献(EMBO J. 15, 498-509, 199
6)記載の方法により行った。さらに、文献記載の方法
(EMBO J. 15, 498-509, 1996)により、ヌクレオソー
ムが断片化したDNAをTUNELによりin sit
uで、視覚化し、ELISAにより定量した。
(A-4: Transfection of NK1 cells and TUNEL, ELISA) Reference (EMBO J. 15,
498-509, 1996) 4 × 10 4 (cells / well) in a 24-well plate or 10 6 in a 100 mm dish.
(Cells / dish) to provide NK1 cells for transfection and 2% in DME supplemented with 10% bovine serum (CS) and penicillin / streptomycin.
The cells were cultured for 4 hours. cDNA and Lipofectamine (Li
pofectAMINE: GibcoBRL, Gaithersburg, MD :; ELISA, TUNEL, and immunohistochemical analysis: cDNA in a 24-well plate (0.5 μg)
And LipofectAMINE (1 μl), immunoblot analysis:
CDNA (10 μg) in a 100 mm dish and LipofectAM
With INE (20 μl), in DME without serum
Cells were transfected. In the above two protocols (ELISA, TUNEL, and immunohistochemical analysis and immunoblot analysis), cDNA expression showed the same results. Further, after culturing in the absence of serum for 24 hours, the medium was changed to a DME medium supplemented with 1% CS. Various growth factors were added to these media and the cells were fixed after 24 hours of culture. APP-positive cells and their nuclei were separately stained with anti-APP monoclonal antibody 22C11 and acridine orange. APP-positive cells and their nuclei were stained with anti-APP monoclonal antibody 22C11 and acridine orange, respectively.
And the measurement of the rate of V642I-APP-expressing cell death by compaction is described in the literature (EMBO J. 15, 498-509, 199).
6) Performed according to the method described. In addition, nucleosome fragmented DNA was in situ analyzed by TUNEL using the method described in the literature (EMBO J. 15, 498-509, 1996).
u and visualized and quantified by ELISA.

【0016】(A−5:F11細胞のトランスフェクシ
ョン)18%のウシ胎児血清(FBS)及び抗生物質を
加えたハムF−12培地中で培養することにより成長し
たF11細胞を用いて、トランスフェクションを以下の
方法で行った。F11細胞(18%のウシ胎児血清(F
BS)を加えたハムF−12培地中で12〜16時間培
養した6ウェルプレート中に7×104(細胞/ウェ
ル))を、血清の非存在下においての3時間のリポフェ
クション[V642I−APP cDNAが0.5μ
g、LipofectAMINEが1μl、プラス試薬(GibcoBRL)
が2μl]することにより、V642I−APPをトラ
ンスフェクトし、18%のウシ胎児血清(FBS)を添
加したハムF−12培地で2時間培養した。さらに培地
を、阻害剤又はαIR3(Oncohene Science、マサチュ
ーセッツ州、ケンブリッジ)を添加又は不添加で、10
%のウシ胎児血清(FBS)及びIGF−Iを添加した
ハムF−12培地に変更し、該細胞をさらに67時間培
養した。トランスフェクションの72時間後、細胞死亡
率をトリパンブルー除外アッセイにより以下のように測
定した。
(A-5: Transfection of F11 cells) Transfection was performed using F11 cells grown by culturing in Ham's F-12 medium supplemented with 18% fetal bovine serum (FBS) and antibiotics. Was performed in the following manner. F11 cells (18% fetal bovine serum (F
7x10 4 (cells / well) in a 6-well plate cultured for 12-16 hours in Ham's F-12 medium supplemented with BS) plus lipofection [V642I-APP] for 3 hours in the absence of serum. 0.5μ cDNA
g, 1 μl of LipofectAMINE, plus reagent (GibcoBRL)
Was transfected with V642I-APP, and cultured in Ham's F-12 medium supplemented with 18% fetal bovine serum (FBS) for 2 hours. The medium was further supplemented with or without inhibitor or αIR3 (Oncohene Science, Cambridge, Mass.) For 10 minutes.
% Of fetal bovine serum (FBS) and ham F-12 medium supplemented with IGF-I, and the cells were further cultured for 67 hours. 72 hours after transfection, cell mortality was measured by the trypan blue exclusion assay as follows.

【0017】(A−6:トリパンブルー除外アッセイ及
びTUNEL)50μlのトリパンブルー0.4%溶液
(Sigma)と200μlの細胞懸濁液(最終濃度は
0.08%)とをピペットを使用して穏やかに混合した
後、3分以内に染色された細胞数の測定を行い、細胞死
亡率を計算した。この方法による細胞死亡率は、実験終
了時においての、浮遊細胞や付着細胞も含めた全細胞中
における死亡細胞数を示している。この方法による細胞
死亡率は、文献(J. Neurosci. 20, 8401-8409, 2000)
記載の細胞数計測キット−8(和光純薬工業、日本、東
京都)を用いたWST-8[2-(2-メトキシ-4-ニトロフェニ
ル)-3-(4-ニトロフェニル)-5-(2,4-ジスルホフェニル)-
2H-テトラゾリウム、単ナトリウム塩]により求められた
細胞生存能力と相互に直線的な関係にある。さらに、文
献(EMBO J. 15, 498-509, 1996)記載の方法で、F1
1細胞においてTUNEL実験を実施した。V642I
−APPのトランスフェクション及び血清非存在下にお
いての培養24時間後に、IGF−I又はdes(1−
3)IGF−Iで細胞を処理した。
(A-6: Trypan blue exclusion assay and TUNEL) Pipette 50 μl of trypan blue 0.4% solution (Sigma) and 200 μl of cell suspension (final concentration 0.08%). After gentle mixing, the number of cells stained was measured within 3 minutes and cell mortality was calculated. The cell death rate by this method indicates the number of dead cells in all cells including floating cells and adherent cells at the end of the experiment. Cell mortality by this method is described in the literature (J. Neurosci. 20, 8401-8409, 2000).
WST-8 [2- (2-methoxy-4-nitrophenyl) -3- (4-nitrophenyl) -5- using the described cell count kit-8 (Wako Pure Chemical Industries, Tokyo, Japan) (2,4-disulfophenyl)-
2H-tetrazolium, monosodium salt]. Furthermore, F1 was obtained by the method described in the literature (EMBO J. 15, 498-509, 1996).
TUNEL experiments were performed on one cell. V642I
-Transfection of APP and 24 hours of culture in the absence of serum, IGF-I or des (1-
3) Cells were treated with IGF-I.

【0018】上記処理開始から24時間後に、TUNE
Lを行った。F11/EcR/V642I細胞を、文献
(Biochem. Biophys. Res. Commun. 274, 445-454, 200
0)記載の次に示す方法で調製した。F11/EcR/
V642I細胞を、10%のFBSが存在する培地に移
し、24時間培養した。さらに、かかる細胞を10%の
FBSの存在下で、40μMのEcDで処理し、48時
間培養した。IGF−I、抗IGF−I抗体を添加した
IGF−I、又はdes(1−3)IGF−IをEcD
とともに培養した。なお、抗IGF−I抗体はIGF−
I(Ab−2:ヒトIGF−Iと拮抗するヤギポリクロ
ーナル抗体)であり、Oncogene Research Products(マ
サチューセッツ州、ケンブリッジ)から購入した。
Twenty-four hours after the start of the above processing, TUNE
L was performed. F11 / EcR / V642I cells were isolated from the literature (Biochem. Biophys. Res. Commun. 274, 445-454, 200).
0) It was prepared by the method described below. F11 / EcR /
V642I cells were transferred to medium with 10% FBS and cultured for 24 hours. Further, the cells were treated with 40 μM EcD in the presence of 10% FBS and cultured for 48 hours. IGF-I, IGF-I to which anti-IGF-I antibody was added, or des (1-3) IGF-I was added to EcD.
And cultured. In addition, anti-IGF-I antibody is IGF-
I (Ab-2: a goat polyclonal antibody that antagonizes human IGF-I) and was purchased from Oncogene Research Products (Cambridge, Mass.).

【0019】(A−7:CN−プロカスパーゼcDNA
の構築及びイムノブロット)不活性なプロカスパーゼ−
3のcDNAの構築は、キット(Clontech、英国、ケン
ブリッジ)と5'-ATT ATT CAG GCC TCA CGT GGT ACA GAA
CTG-3'(配列番号11:プライマー9(13〜15塩
基目のTCAは変異した配列に相当する))、及び活性を
もつ完全なプロカスパーゼ−3のcDNA(大阪大学の
ミウラ・マサユキ博士から供与)を用いて行った。上記
不活性なプロカスパーゼ−3(CN−プロカスパーゼ−
3)のcDNAは、リポフェクトアミンプラス(Lipofe
ctAMINE Plus:0.4μg CN−プロカスパーゼ−3
cDNA、0.6μg V642I−APP cDN
A、リポフェクトアミン2μl、プラス試薬4μl)を
用いて、10nMのIGF−I、又は100μMのAc
−DEVD−CHO(Peptide Institute Inc.,日本)
の存在下又は非存在下で、pcDNA又はV642I−
APPのcDNAとともにF11細胞へトランスフェク
ションした。トランスフェクション開始から48時間
後、細胞の回収を行った後、溶解を行い、抗カスパーゼ
−3抗体、抗APP抗体、又は抗アクチン抗体によるイ
ムノブロット分析を行った。さらにAc−DEVD−C
HO依存性のCN−プロカスパーゼ−3の開裂を調べ
た。
(A-7: CN-procaspase cDNA)
Construction and immunoblot) Inactive procaspase-
The construction of cDNA of No. 3 is performed using a kit (Clontech, Cambridge, UK) and 5'-ATT ATT CAG GCC TCA CGT GGT ACA GAA
CTG-3 '(SEQ ID NO: 11: primer 9 (TCA at bases 13 to 15 corresponds to a mutated sequence)) and cDNA of complete procaspase-3 having activity (from Dr. Miura Masayuki of Osaka University) Donation). The inactive procaspase-3 (CN-procaspase-
The cDNA of 3) is Lipofectamine Plus (Lipofemin).
ctAMINE Plus: 0.4 μg CN-procaspase-3
cDNA, 0.6 μg V642I-APP cDN
A, 2 μl Lipofectamine, 4 μl plus reagent) using 10 nM IGF-I or 100 μM Ac
-DEVD-CHO (Peptide Institute Inc., Japan)
In the presence or absence of pcDNA or V642I-
F11 cells were transfected with APP cDNA. 48 hours after the start of transfection, the cells were collected, lysed, and subjected to immunoblot analysis using an anti-caspase-3 antibody, an anti-APP antibody, or an anti-actin antibody. Further Ac-DEVD-C
HO-dependent cleavage of CN-procaspase-3 was examined.

【0020】モノクローナル抗IGF−IR抗体αIR
3により、IGF−IRを沈殿させた。12時間血清飢
餓下においた後、NK1細胞(106(細胞/ウェ
ル))を10nMのIGF−I又はインシュリンで、3
7℃にて2分間処理した。かかるNK1細胞を、氷温の
緩衝液[50mMのトリス/HCl(pH7.4)、1
mMのEDTA、1%のNP−40、1mMのDTT、
1mMのPMSF、1mMのNa3VO4]300μlで
溶解し、遠心分離の後、タンパク質Gセファロース(Am
ercham Pharmacia Biotech、スウェーデン、ウプサラ)
と結合したαIR3を2μgとともに上清を培養した。
かかる培養液の沈殿物を7.5%のSDSポリアクリル
アミドゲル(SDS−PAGE)上で電気泳動を行った
後、PVDFシートにブロットし、10mMののトリス
/HCl(pH7.4)、2%のスキムミルク、1%の
BSAによりブロッキングを行い、RC20H[HRP
標識抗ホスホチロシン抗体、希釈率1/5000;Tran
sduction Lab(ケンタッキー州、レキシントン)]とと
もに室温で1時間培養し、ECLにより視覚化を行っ
た。
[0020] Monoclonal anti-IGF-IR antibody αIR
3 precipitated IGF-IR. After serum starvation for 12 hours, NK1 cells (10 6 (cells / well)) were treated with 10 nM IGF-I or insulin for 3 hours.
Treated at 7 ° C for 2 minutes. The NK1 cells were placed in an ice-cold buffer [50 mM Tris / HCl (pH 7.4), 1
mM EDTA, 1% NP-40, 1 mM DTT,
After dissolving with 300 μl of 1 mM PMSF, 1 mM Na 3 VO 4 ] and centrifuging, protein G Sepharose (Am
ercham Pharmacia Biotech, Uppsala, Sweden)
The supernatant was cultured together with 2 μg of αIR3 bound to and.
The precipitate of the culture solution was subjected to electrophoresis on a 7.5% SDS polyacrylamide gel (SDS-PAGE), and then blotted on a PVDF sheet, followed by 10 mM Tris / HCl (pH 7.4), 2% Was blocked with skim milk and 1% BSA, and RC20H [HRP
Labeled anti-phosphotyrosine antibody, dilution ratio 1/5000; Tran
sduction Lab (Lexington, KY)] for 1 hour at room temperature and visualized by ECL.

【0021】(A−8:IGF―IRの拮抗作用の測
定)V642I−APPが誘導する細胞死に対して、突
然変異で活性化したIGF−IRの拮抗作用を調べるた
め、文献(J. Biol. Chem. 270, 19041-19045, 1995)
記載の方法と同様に0.5μgのV642I−APPの
cDNAを、V922E−IGF−IR、V922I−
IGF−IR、又はwtIGF−IRのcDNAととも
にリポフェクションすることにより細胞のトランスフェ
クションを行い、V642I−APP発現細胞中の死亡
細胞数を計測した。
(A-8: Measurement of Antagonism of IGF-IR) In order to examine the antagonism of mutation-activated IGF-IR against cell death induced by V642I-APP, reference was made to the literature (J. Biol. Chem. 270, 19041-19045, 1995)
Similarly to the method described, 0.5 μg of V642I-APP cDNA was replaced with V922E-IGF-IR and V922I-IR.
Cells were transfected by lipofection with IGF-IR or wtIGF-IR cDNA, and the number of dead cells in V642I-APP-expressing cells was counted.

【0022】実施例B[結果] B−1(V642I−APPによる細胞死に対するIG
F−Iの拮抗効果) NK1細胞中に一時的に発現する、APPのFAD変異
体である3つのV642変異体により、細胞死が引き起
こされる(EMBO J. 15, 498-509, 1996、EMBOJ. 16, 48
97-4907, 1997)。この系において、可能性のある、全
部で19個のV642変異体のうちFAD変異体が最も
高い細胞死発生率を示し、wtAPPが最も低い毒性を
示すことから、細胞死がFADの特徴に関連しているこ
とが示唆される。V642I−APP及びこの系を使用
して、細胞死を抑制すると現在までに報告されている既
知の増殖因子(ラット視神経のグリア細胞中のPDGF
(Cell 70, 31-46, 1992)や、ラットの交感ニューロン及
びPC12細胞中のNGF(EMBO J. 6, 1145-1154, 198
7、J. Cell Biol. 115, 461-471, 1991、J. Cell Biol.
119, 1669-1680, 1992)、血管内皮細胞中のFGF(Bio
chem. Biophys. Res. Commun. 168, 1194-1200, 199
0)、胎芽細胞中のEGF(J. Cell Biol. 113, 671-680,
1991)、及びラット−1細胞のc−myc誘導細胞死に
おけるIGF−I、IGF−II、及びPDGF(EMBO J.
13, 3286-3295, 1994))のうち、拮抗作用を持つ因
子、EGF、PDGF、IGF−I、IGF−II、イン
シュリン及びNGFについて種々の系で調べた。
Example B [Results] B-1 (IG against cell death by V642I-APP
Antagonistic Effect of FI) Cell death is caused by three V642 mutants, which are FAD mutants of APP, which are transiently expressed in NK1 cells (EMBO J. 15, 498-509, 1996, EMBOJ. 16, 48
97-4907, 1997). In this system, cell death is associated with FAD characteristics, as the FAD variant has the highest incidence of cell death out of a total of 19 possible V642 variants and the lowest toxicity of wtAPP It is suggested that you do. V642I-APP and known growth factors (PDGF in glial cells of rat optic nerve) that have been reported to date to inhibit cell death using this system
(Cell 70, 31-46, 1992) and NGF in rat sympathetic neurons and PC12 cells (EMBO J. 6, 1145-1154, 198).
7, J. Cell Biol. 115, 461-471, 1991, J. Cell Biol.
119, 1669-1680, 1992), FGF in vascular endothelial cells (Bio
chem. Biophys. Res. Commun. 168, 1194-1200, 199
0), EGF in embryonic cells (J. Cell Biol. 113, 671-680,
1991), and IGF-I, IGF-II, and PDGF in c-myc-induced cell death of rat-1 cells (EMBO J.
13, 3286-3295, 1994)), factors having an antagonistic effect, EGF, PDGF, IGF-I, IGF-II, insulin and NGF were examined in various systems.

【0023】NK1細胞への細胞増殖因子の効果を以下
に示す(図1下段図)。なお図1下段図の各レーンは各
種増殖因子(レーン1:100ng/mlのPDGF、
レーン2:10nMのEGF、レーン3:10nMのN
GF、レーン4:10nMのIGF−II、レーン5〜
7:0.1、1、10nMのIGF−I、レーン8〜1
0:0.1、1、10nMのインシュリン)で処理をし
たものである。トランスフェクションは個別に3回行
い、細胞死の割合を平均±標準誤差で示している(Stud
ent's t test : P<0.01)。1nMのIGF−Iは、V
642I−APPによる細胞死をかなり抑制したが(図
1下段図レーン6)、1nMのインシュリンはそれほど
抑制を示さなかった(図1下段図レーン9)。また、1
0nMのIGF−I又は10nMのインシュリンの添加
は、細胞死の強い抑制を引き起こしたが(図1下段図レ
ーン7,10)、10nMのIGF−IIの添加では、そ
れほど抑制を示さなかった(図1下段図レーン4)。ま
た、その他の増殖因子は、濃度が100nMになるまで
効果を示さなかった。IGF−I及びインシュリンは、
それぞれ濃度依存的にV642I−APPによる細胞死
に対する拮抗作用を示し(図1下段図レーン5〜7、8
〜10)、50%阻害値(IC50)はIGF−Iが約
0.5nM、インシュリンが約5nMであった。またV
642I−APP発現はIGF−Iの影響を受けないこ
とから、V642I−APP発現がIGF−Iによる作
用の標的ではないことが示唆される。よってIGF−I
ファミリーはV642I−APPが発現したNK1細胞
の細胞死を抑制していることがわかった。
The effects of cell growth factors on NK1 cells are shown below (FIG. 1, lower panel). Each lane in the lower diagram of FIG. 1 shows various growth factors (lane 1: 100 ng / ml PDGF,
Lane 2: 10 nM EGF, lane 3: 10 nM N
GF, lane 4: 10 nM IGF-II, lane 5
7: 0.1, 1, 10 nM IGF-I, lanes 8-1
0: 0.1, 1, 10 nM insulin). Transfection was performed three times individually, and the percentage of cell death is shown as mean ± standard error (Stud
ent's t test: P <0.01). 1 nM IGF-I is V
Although cell death by 642I-APP was significantly suppressed (FIG. 1, lower panel, lane 6), 1 nM insulin did not show much inhibition (FIG. 1, lower panel, lane 9). Also, 1
The addition of 0 nM IGF-I or 10 nM insulin caused strong suppression of cell death (FIG. 1, lower panel lanes 7, 10), but the addition of 10 nM IGF-II did not show much suppression (FIG. 1 lower figure lane 4). Other growth factors had no effect until the concentration reached 100 nM. IGF-I and insulin
In each concentration-dependent manner, an antagonistic effect on cell death by V642I-APP was shown (FIG. 1, lower panel, lanes 5 to 7, 8).
10), the 50% inhibition value (IC 50 ) was about 0.5 nM for IGF-I and about 5 nM for insulin. Also V
642I-APP expression is not affected by IGF-I, suggesting that V642I-APP expression is not a target for action by IGF-I. Therefore, IGF-I
The family was found to suppress cell death of NK1 cells expressing V642I-APP.

【0024】ノーザンブロットの結果から、NK1細胞
においてEGFレセプター(5.8kb)、IGF−II
/マンノース−6−リン酸塩レセプター(9.0k
b)、及びIGF−Iレセプター(IGF−IR)(1
1kb)のmRNAがそれぞれ転写されていることが確
認できたが、TrkA(予想される大きさは3.2k
b)、p75低親和性NGFレセプター(LNGFR)
(3.8kb)、PDGFβレセプター(5.6k
b)、及びインシュリンレセプター(IR)(5.5k
b、6.0kb、及び7.0kb)のmRNAは転写さ
れなかった。また、NK1細胞におけるRT−PCRに
よって確認されたIGF−IRとIRの転写の結果を図
1上段図に示す。IRのcDNA(レーン1、2)、I
GF−IRのcDNA(レーン3、4)、及び全RNA
サンプル(レーン5〜7)に対して、IGF−IRプラ
イマー(レーン2、4、6)、又はIRプライマー(レ
ーン1、3、5)を用いたRT−PCRにより、IR又
はIGF−Iのバンドが検出された。レーン5、6では
全RNAのRT−PCRにより、490bpのIR、4
48bpのIGF−IRのバンドが検出されたことを示
している。なお450bpのGAPDHをコントロール
のマーカーとして用いている(レーン7)。さらに、図
1上段図のバンドをナイロン膜に写し取り、IGF−I
RのcDNAプローブを用いてハイブリダイゼーション
をすることにより、IGF−IRが転写されていること
を確認した(図1中段図レーン4、6)。以上の結果か
ら、細胞におけるインシュリンの作用は、IGF−IR
を介して行われることが示唆される。
From the results of the Northern blot, it was found that EGF receptor (5.8 kb), IGF-II
/ Mannose-6-phosphate receptor (9.0k
b) and IGF-I receptor (IGF-IR) (1
1 kb) of mRNA was confirmed to be transcribed, but TrkA (expected size was 3.2 kb)
b), p75 low affinity NGF receptor (LNGFR)
(3.8 kb), PDGFβ receptor (5.6 kB)
b) and insulin receptor (IR) (5.5k)
b, 6.0 kb, and 7.0 kb) mRNA were not transcribed. The results of transcription of IGF-IR and IR confirmed by RT-PCR in NK1 cells are shown in the upper part of FIG. IR cDNA (lanes 1 and 2), I
GF-IR cDNA (lanes 3, 4) and total RNA
For samples (lanes 5 to 7), IR or IGF-I bands were obtained by RT-PCR using IGF-IR primers (lanes 2, 4, 6) or IR primers (lanes 1, 3, 5). Was detected. In lanes 5 and 6, a 490 bp IR, 4
This shows that a 48 bp IGF-IR band was detected. GAPDH of 450 bp is used as a control marker (lane 7). Further, the band shown in the upper diagram of FIG.
Hybridization using the cDNA probe of R confirmed that IGF-IR was transcribed (lanes 4 and 6 in the middle part of FIG. 1). From the above results, the action of insulin on cells was determined by IGF-IR
It is suggested that this is done via

【0025】B−2(IGF−I細胞死抑制作用へのI
GFBP−3の効果) 血清にはIGF−I及びIGF−IIの効果を調節するI
GFBPが含まれることが報告されている(Baxter RC(1
991) Physiological roles of IGF binding protein. I
n: Modern Concepts of Insulin-Like Growth Factors
(Spencer EM, ed), pp371-380. New York: Elsevie
r.)。IGFBPファミリーの少なくとも6つのIGF
BPsサブタイプのうち、IGFBP−3が血清中で最
もIGF結合活性を持ち、IGF−Iの多面的な作用に
影響を与えることが知られている(Growth Regul. 2, 8
0-87, 1992)。以上のことから、IGFBP−3による
IGF−Iの細胞死抑制作用を調べてみた。なおwtA
PP又はV642I−APPがトランスフェクトされた
細胞を10nMのIGFBP−3(図2A)、各種濃度
のdes(1−3)IGF−I(図2B)、又は10n
Mのdes(1−3)IGF−I(図2C)の存在下
(+)若しくは非存在下(−)で、10nMのIGF−
I又はdes(1−3)IGF−Iにより処理した結果
を示す。また、トランスフェクションは個別に3回行
い、細胞死の割合を平均±標準誤差で示した。その結
果、10nMのIGFBP−3とIGF−IはV642
I−APPによる細胞死を抑制したが、IGFBP−3
のみでは、V642I−APPによる細胞死の抑制効果
がなかった(図2A)。従ってIGFBP−3がインシ
ュリンに対して作用しないことから、観察されたIGF
−Iの作用は非特異的ではなく、IGFBP−3はV6
42I−APPによる細胞死に対するIGF−Iの抑制
作用をブロックすることがわかった。
B-2 (IGF-I Inhibits cell death)
Effect of GFBP-3) Serum regulates the effects of IGF-I and IGF-II.
GFBP is reported to be included (Baxter RC (1
991) Physiological roles of IGF binding protein.I
n: Modern Concepts of Insulin-Like Growth Factors
(Spencer EM, ed), pp371-380. New York: Elsevie
r.). At least six IGFs of the IGFBP family
Of the BPs subtypes, IGFBP-3 is known to have the highest IGF binding activity in serum and to affect the pleiotropic action of IGF-I (Growth Regul. 2, 8
0-87, 1992). From the above, the effect of IGFBP-3 on cell death suppression of IGF-I was examined. Note that wtA
Cells transfected with PP or V642I-APP were transfected with 10 nM IGFBP-3 (FIG. 2A), des (1-3) IGF-I at various concentrations (FIG. 2B), or 10nM.
M des (1-3) IGF-I (FIG. 2C) in the presence (+) or absence (−) of 10 nM IGF-I.
The results of treatment with I or des (1-3) IGF-I are shown. In addition, transfection was performed three times individually, and the percentage of cell death was shown as the mean ± standard error. As a result, 10 nM of IGFBP-3 and IGF-I were V642
Although cell death by I-APP was suppressed, IGFBP-3
Alone did not have the effect of suppressing cell death by V642I-APP (FIG. 2A). Therefore, since IGFBP-3 did not act on insulin, the observed IGF
The effect of -I is not non-specific and IGFBP-3 is
42I-APP was found to block the inhibitory effect of IGF-I on cell death.

【0026】B−3(des(1−3)IGF−Iの細
胞死抑制作用) IGFBP−3との結合に不可欠なIGF−IのN末端
の3残基を持たないdes(1−3)IGF−Iを用い
て、V642I−APPによる細胞死抑制作用について
調べた。なお図2B、図2CのMockは、コントロー
ルとしてベクターのみをトランスフェクションしたもの
を示している。10nMのdes(1−3)IGF−I
は、V642I−APPによる細胞死をほぼ完全に抑制
し、その強さはIGF−Iと同様であった(図2B)。
さらにdes(1−3)IGF−Iの細胞死抑制作用は
IGFBP−3の影響を受けなかった(図2A)。これ
らのことから、IGFBP−3はIGF−Iの細胞死抑
制作用を直接阻害していると考えられる。
B-3 (des (1-3) inhibitory action on cell death of IGF-I) des (1-3) which does not have three N-terminal residues of IGF-I which is essential for binding to IGFBP-3 Using IGF-I, the cell death inhibitory effect of V642I-APP was examined. Note that Mock in FIGS. 2B and 2C shows a result obtained by transfecting only the vector as a control. 10 nM des (1-3) IGF-I
Inhibited cell death by V642I-APP almost completely, and its intensity was similar to that of IGF-I (FIG. 2B).
Furthermore, the cell death inhibitory effect of des (1-3) IGF-I was not affected by IGFBP-3 (FIG. 2A). From these facts, it is considered that IGFBP-3 directly inhibits the cell death inhibitory action of IGF-I.

【0027】ヌクレオソームDNA断片について、2種
の異なるアッセイ(ELISAアッセイとTUNELア
ッセイ)を行った結果、V642I−APPに対するd
es(1−3)IGF−I抑制作用が確認された。断片
化したDNAのELISAアッセイにより、10nMの
des(1−3)IGF−Iが、V642I−APPに
より誘導されたオリゴヌクレオソームDNA断片化をブ
ロックすることが明らかになった(図2C)。また、以
前の報告(Science 272, 1349-1352, 1996)の通り、T
UNELアッセイにおいて、V642I−APPの発現
により、NK1細胞のヌクレオソーム内の断片化した、
in situ標識されたDNAが急激に増加した(図
3)。さらに10nMのdes(1−3)IGF−Iが
V642I−APPによるDNAの断片化を完全に抑制
していた(図3)。従ってV642I−APPに対する
des(1−3)IGF−Iの細胞死抑制作用は、細胞
死に対する核形態学的アッセイと一致した結果となっ
た。
As a result of performing two different assays (ELISA assay and TUNEL assay) on the nucleosomal DNA fragment, d
The es (1-3) IGF-I inhibitory action was confirmed. An ELISA assay of the fragmented DNA revealed that 10 nM des (1-3) IGF-I blocked V642I-APP-induced oligonucleosomal DNA fragmentation (FIG. 2C). As previously reported (Science 272, 1349-1352, 1996), T
In the UNEL assay, expression of V642I-APP resulted in fragmentation within the nucleosomes of NK1 cells,
In situ labeled DNA increased sharply (FIG. 3). Furthermore, 10 nM des (1-3) IGF-I completely suppressed the fragmentation of DNA by V642I-APP (FIG. 3). Therefore, the cell death-suppressing effect of des (1-3) IGF-I on V642I-APP resulted in a result consistent with the nuclear morphological assay for cell death.

【0028】B−4(V642I−APPがトランスフ
ェクションされたニューロン系における、IGF−Iの
細胞死抑制作用) 2種類の異なるニューロン系(F11細胞、又はF11
/EcR/V642I細胞)において、IGF−Iとd
es(1−3)IGF−Iの細胞死抑制作用を確認し
た。一つのニューロン系は不死化神経細胞株F11細胞
である(Science 272, 1349-1352, 1996)。F11細胞
は、13日齢ラット胚の一次培養されたニューロン細胞
とマウスの神経芽細胞腫NTG18とのハイブリッド細
胞で、一次培養された最高のニューロン不死化細胞系の
1つである。さらにF11細胞はニューロンガングリオ
シドの維持、活動電位発生(分化因子処理なしの条件
下)といった多くのニューロン的な特質を備えている(P
roc. Natl. Acad. Sci. USA 82,3499-3503, 1985)。以
前の報告(Science 272, 1349-1352, 1996)のように、
V642I−APPのcDNAをF11細胞へトランス
フェクションすることにより、多量のDNA断片がTU
NELにより検出された(図4左図:3つの類似した結
果のうちの1つを示す)。また、V642I−APPが
トランスフェクションされたF11細胞において、10
nMのIGF−I、又は10nMのdes(1−3)I
GF−Iが添加された培地においてはDNAの断片化が
急激に抑制された。
B-4 (IGF-I suppresses cell death in neurons transfected with V642I-APP) Two different neuronal systems (F11 cells or F11 cells)
/ EcR / V642I cells) and IGF-I and d
The cell death inhibitory effect of es (1-3) IGF-I was confirmed. One neuronal system is the immortalized neuronal cell line F11 cells (Science 272, 1349-1352, 1996). F11 cells are hybrid cells of primary cultured neurons of 13-day-old rat embryos and mouse neuroblastoma NTG18, one of the best primary cultured neuronal immortalized cell lines. In addition, F11 cells have many neuronal features such as maintenance of neuronal gangliosides and action potential generation (under no differentiation factor treatment) (P
roc. Natl. Acad. Sci. USA 82, 3499-3503, 1985). As in previous reports (Science 272, 1349-1352, 1996)
By transfecting the cDNA of V642I-APP into F11 cells, a large amount of DNA fragments
Detected by NEL (FIG. 4, left panel, showing one of three similar results). In addition, in F64 cells transfected with V642I-APP, 10%
nM IGF-I or 10 nM des (1-3) I
In the medium to which GF-I was added, DNA fragmentation was rapidly suppressed.

【0029】不活性のプロカスパーゼ−3(CN−プロ
カスパーゼ−3)を用いて、V642I−APPのトラ
ンスフェクションにより刺激されたプロカスパーゼ−3
の開裂におけるIGF−Iによる抑制について調べた。
CN−プロカスパーゼ−3をF11細胞にV642I−
APPのcDNAとともにトランスフェクションしたと
ころ、Ac−DEVD−CHO存在下において、CN−
プロカスパーゼ−3は67.8±8.7%(平均値±標
準偏差,n=3)が開裂した。Ac−DEVD−CHO
はカスパーゼに特異的な阻害剤であり、自己開裂機能を
持たないCN−プロカスパーゼ−3のAc−DEVD−
CHO感受性開裂は、カスパーゼ−3の細胞内作用を反
映している。なお、V642I−APPのトランスフェ
クションにより、活性をもつカスパーゼ−3断片を検出
できなかった。検出できなかった原因として、V642
I−APPの発現が一日以上にわたるゆっくりしたもの
であること、及び活性をもつカスパーゼ−3断片の急激
な消失が示唆される。また、CN−プロカスパーゼ−3
をF11細胞にV642I−APPのcDNAとともに
コトランスフェクションし、10nMのIGF−Iで処
理したところ、CN−プロカスパーゼ−3が開裂したの
は8.4±5.8%だけだった。このことは、IGF−
Iが、V642I−APPの刺激によるプロカスパーゼ
−3の開裂という、細胞死の誘導に不可欠のプロセスも
抑制することを示している。
Procaspase-3 stimulated by transfection of V642I-APP using inactive procaspase-3 (CN-procaspase-3)
Was examined for its inhibition by cleavage of IGF-I.
CN-procaspase-3 was added to F11 cells by V642I-
When transfected with APP cDNA, in the presence of Ac-DEVD-CHO, CN-
Procaspase-3 was cleaved at 67.8 ± 8.7% (mean ± standard deviation, n = 3). Ac-DEVD-CHO
Is an inhibitor specific to caspases, and Ac-DEVD- of CN-procaspase-3, which has no self-cleaving function.
CHO sensitive cleavage reflects the intracellular action of caspase-3. Caspase-3 fragment having activity could not be detected by transfection of V642I-APP. V642 could not be detected
This suggests that the expression of I-APP is slow over one day or more, and that the rapid disappearance of active caspase-3 fragments. Also, CN-procaspase-3
Was co-transfected into F11 cells together with V642I-APP cDNA and treated with 10 nM IGF-I. Only 8.4 ± 5.8% of CN-procaspase-3 was cleaved. This means that IGF-
I shows that V642I-APP stimulates the cleavage of procaspase-3, a process essential for inducing cell death.

【0030】2種類の異なるニューロン系のもう一つの
細胞系は、エクジソン(EcD)誘導性のV642I−
APPのcDNAを、F11/EcR細胞にトランスフ
ェクションして作製したF11/EcR/V642I細
胞である。F11/EcR細胞は、EcDレセプター
(EcR)とレチノイドXレセプターの両方を発現する
安定したF11細胞である(J. Biol. Chem. 275, 34541
-34551, 2000)。F11/EcR/V642I細胞がE
cDで処理されると、クローン特性である細胞死が引き
起こされる(Biochem. Biophys. Res. Commun. 274, 445
-454, 2000)。この細胞系においてはEcDに誘導され
た毒性で、V642I−APP発現による細胞死が起こ
ることが示されている(Biochem. Biophys. Res. Commu
n. 274, 445-454, 2000)。F11/EcR/V642I
細胞では、V642I−APP発現による細胞死はIG
F−Iの使用量に依存して抑制され(図4右上図)、I
GF−Iの細胞死抑制作用は抗IGF−I抗体を添加す
ることで抑制作用がブロックされた(図4右中図)。この
IGF―Iの細胞死抑制作用の阻止はdes(1−3)
IGF−Iを添加した場合でも同様であった。また、E
cD誘導によって損傷を受けたV642I−APP発現
細胞の細胞生存能力が、1nMのdes(1−3)IG
F−Iの添加により完全に回復し(図4右下図)、あらゆ
る細胞死の形態学的変化(球形化、萎縮、プレートから
の剥離等)が解消した。なお図4右図のグラフの数値は
6回の処理の平均値±標準偏差である。以上の結果か
ら、低濃度(nMレベル)のIGF−I及び/又はde
s(1−3)IGF−Iにより、V642I−APPに
よるニューロン細胞の細胞死をブロックすることが示さ
れた。
Another cell line of the two different neuronal lines is ecdysone (EcD) -induced V642I-
F11 / EcR / V642I cells prepared by transfecting APP cDNA into F11 / EcR cells. F11 / EcR cells are stable F11 cells that express both EcD receptor (EcR) and retinoid X receptor (J. Biol. Chem. 275, 34541).
-34551, 2000). F11 / EcR / V642I cells are E
Treatment with cD causes the clonal characteristic of cell death (Biochem. Biophys. Res. Commun. 274, 445).
-454, 2000). EcD-induced toxicity in this cell line has been shown to cause cell death by V642I-APP expression (Biochem. Biophys. Res. Commu.
n. 274, 445-454, 2000). F11 / EcR / V642I
In cells, cell death due to V642I-APP expression is IG
It is suppressed depending on the amount of FI used (the upper right figure in FIG. 4).
The cell death-suppressing effect of GF-I was blocked by adding an anti-IGF-I antibody (FIG. 4, middle right diagram). The inhibition of the cell death inhibitory action of IGF-I is described in des (1-3)
The same was true when IGF-I was added. Also, E
Cell viability of V642I-APP expressing cells damaged by cD induction was 1 nM des (1-3) IG
It was completely recovered by the addition of FI (FIG. 4, lower right panel), and all morphological changes of cell death (sphering, atrophy, detachment from the plate, etc.) were eliminated. The numerical values in the graph on the right side of FIG. 4 are the average value ± standard deviation of six processes. From the above results, low concentrations (nM level) of IGF-I and / or de
s (1-3) IGF-I was shown to block neuronal cell death by V642I-APP.

【0031】B−5(IGF−Iの抗V642I−AP
P作用に対するIGF−IRの関与) 観察されたIGF−Iの強いポテンシーは、上記NK1
細胞およびF11細胞におけるIRのネガティブな発現
と同様に、IGF−IRに対する仲介的な役割を示すこ
とが明らかとなった。我々はIGF−IRの関与につい
て調査するため、(i)IGF−IRのシグナル抑制剤
が、IGF−Iの抗細胞死作用を遮断するかどうか;
(ii)抗IGF−IR遮断抗体がIGF−Iの抗細胞
死作用に影響を与えるかどうか;(iii)突然変異的
に活性化したIGF−IRがIGF−Iの抗細胞死作用
を再現するかどうか;の3種類の方向からアプローチを
おこなった。
B-5 (anti-V642I-AP of IGF-I)
Involvement of IGF-IR in P action) The observed strong potency of IGF-I
It has been shown to exhibit a mediating role for IGF-IR, as well as negative expression of IR in cells and F11 cells. We will investigate the involvement of IGF-IR by (i) whether signal inhibitors of IGF-IR block the anti-cell death effect of IGF-I;
(Ii) whether the anti-IGF-IR blocking antibody affects the anti-cell death effect of IGF-I; (iii) the mutatedly activated IGF-IR mimics the anti-cell death effect of IGF-I Or not; approach was made from three directions.

【0032】(i)IGF−IRのシグナル阻害剤の効
果 NK1細胞において、100μMのゲニステイン及び1
0nMのwortmanninは、V642I−APP
に対するIGF−Iの細胞死抑制作用を著しくブロック
した(図5A)。F11細胞においても、同様に細胞死
抑制作用をブロックした(図5B)。しかし、NK1細
胞及びF11細胞において、100μMのゲニステイン
又は10nMのwortmanninは、コントロール
となる死亡率(NK1細胞:mock、F11細胞:N
oT及びpcDNA)又はV642I−APPによる細
胞毒性に影響を与えなかった(図5A、図5B)。上記
実験条件ではトランスフェクション効率は60%〜70
%と推定され(J. Biol. Chem. 275, 34541-34551, 200
0)、V642I−APPのトランスフェクションを行
った細胞のうち72時間で死に至ったのは70%〜80
%であった。なお図5Aは3回の個別のトランスフェク
ションの結果を平均値±標準誤差で示し(Student's t-
test:P<0.01)、図5Bは3回の個別の結果を平均値±
標準偏差を示している(Student's t-test:P<0.01)。
F11細胞において10nMのIGF−Iの処理によ
り、完全にV642I−APPによる細胞死が抑制され
た。さらに、V642I−APPによる細胞死に対する
IGF−Iの抑制効果は、ゲニステインによる抑制効果
は完全ではなかったが、10nMのwortmanni
n又は100μMのゲニステインによりかなり弱めるこ
とができた(図5B)。
(I) Effect of IGF-IR signal inhibitor In NK1 cells, 100 μM of genistein and 1
0nM wortmannin is V642I-APP
Significantly blocked the cell death-suppressing effect of IGF-I on (Fig. 5A). In F11 cells, the cell death inhibitory effect was similarly blocked (FIG. 5B). However, in NK1 cells and F11 cells, 100 μM genistein or 10 nM wortmannin was used as a control mortality (NK1 cell: mock, F11 cell: N11).
oT and pcDNA) or V642I-APP did not affect cytotoxicity (FIGS. 5A, 5B). Under the above experimental conditions, the transfection efficiency is 60% to 70%.
% (J. Biol. Chem. 275, 34541-34551, 200
0), 70% to 80% of cells transfected with V642I-APP died in 72 hours.
%Met. FIG. 5A shows the results of three individual transfections as mean ± standard error (Student's t-
test: P <0.01), FIG. 5B shows the mean of three individual results ±
The standard deviation is shown (Student's t-test: P <0.01).
Treatment of F11 cells with 10 nM IGF-I completely suppressed cell death due to V642I-APP. Furthermore, the inhibitory effect of IGF-I on cell death by V642I-APP was not complete by the effect of genistein, but 10 nM wortmanni.
It could be significantly attenuated by n or 100 μM genistein (FIG. 5B).

【0033】wortmannin及びゲニステイン
は、チロシンキナーゼとPI−3キナーゼをブロックす
る阻害剤であり、IGF−IRはリガンド依存的に活性
化する。ゲニステインとwortmanninが、チロ
シンキナーゼ(J. Biol. Chem.262, 5592-5595, 1987)
とPI−3キナーゼ(J. Biol. Chem. 267, 2157-2163,
1992)のそれぞれを選択的に抑制する効果を示す濃度
は、それぞれ100μM、10nMとかなり低かった。
また、F11細胞において、MEKに特異的な阻害剤で
あるPD98059で処理することにより、V642I
−APPをトランスフェクションしたF11細胞におけ
るIGF−Iの細胞死抑制作用を、ゲニステインは抑制
しなかった(図5B)。この結果はIGF―Iの細胞死
抑制作用において、ゲニステインがシグナル伝達のさら
に下流のMEK/MAPキナーゼではなく、IGF−I
Rキナーゼを直接抑制する可能性を示唆している。
Wortmannin and genistein are inhibitors that block tyrosine kinase and PI-3 kinase, and IGF-IR activates in a ligand-dependent manner. Genistein and wortmannin are tyrosine kinases (J. Biol. Chem. 262, 5592-5595, 1987).
And PI-3 kinase (J. Biol. Chem. 267, 2157-2163,
1992) were significantly low at 100 μM and 10 nM, respectively.
Further, treatment of F11 cells with PD98059, an inhibitor specific to MEK, results in V642I
Genistein did not inhibit the cell death inhibitory effect of IGF-I in F11 cells transfected with -APP (FIG. 5B). This result indicates that in the cell death inhibitory effect of IGF-I, genistein is not MEK / MAP kinase further downstream of signal transduction, but IGF-I
This suggests the possibility of directly inhibiting R kinase.

【0034】(ii)抗IGF−IR抗体の効果 IGF−Iの細胞死抑制作用に対するαIR3のブロッ
ク効果について3回類似した実験を行った。その代表的
な結果を図5C右図に示す。ベクターのみ(レーン
1)、10nMのIGF−I(レーン3)、又は10n
Mのインシュリン(レーン4)により処理された細胞
は、αIR3による沈殿を生じた。非特異的なマウスI
gGによるイムノブロットにおいては、10nMのIG
F−I処理のNK1細胞の溶解液で沈殿を生じた(レー
ン2)。矢印はIGF−IRβ鎖を示し、約100kD
aの大きさに相当する。αIR3はIGF−IのIGF
−IRへの結合を特異的に阻害し、IRに対してほとん
ど結合性はないことが知られている(J. Biol. Chem. 2
65, 9458-9463, 1990、J. Biol. Chem. 268, 2655-266
1,1993)。また、αIR3はIGF−Iの細胞分裂促進
作用を完全にブロックすることが知られている(J. Bio
l. Chem. 265, 9458-9463, 1990)。本実施例において
も低濃度のαIR3が、NK1細胞中においてIGF−
Iの細胞死抑制作用をブロックしたが、通常のIgGで
は何の効果もなかった。なお、αIR3自体はV642
I−APPにより誘導された細胞死に影響を与えなかっ
た。また、αIR3抗体はヒト及び齧歯類のIGF−I
Rしか認識しないと考えられていたが、αIR3がNK
1細胞中でサルのIGF−IRを認識することを確認し
た。さらに10nMのIGF−IR存在下で、αIR3
によりホスホチロシンタンパク質(約100kDa)が
NK1細胞溶解液より沈殿した(図5C右図)。この沈
殿したタンパク質はαIR3によってIGF−IRα鎖
とともに沈殿したIGF−IRβ鎖であることが示唆さ
れる。なお、通常のIgGでは同様の実験を行っても沈
殿が生じなかった。
(Ii) Effect of Anti-IGF-IR Antibody Three similar experiments were performed on the blocking effect of αIR3 on the cell death inhibitory effect of IGF-I. The representative result is shown in the right diagram of FIG. 5C. Vector only (lane 1), 10 nM IGF-I (lane 3), or 10 nM
Cells treated with M insulin (lane 4) resulted in αIR3 precipitation. Non-specific mouse I
In immunoblot with gG, 10 nM IG
Precipitation occurred in the lysate of FI-treated NK1 cells (lane 2). Arrow indicates IGF-IR β chain, about 100 kD
It corresponds to the size of a. αIR3 is the IGF of IGF-I
-It is known that it specifically inhibits binding to IR and has little binding to IR (J. Biol. Chem. 2
65, 9458-9463, 1990; J. Biol. Chem. 268, 2655-266
1,1993). Also, αIR3 is known to completely block the cell division promoting action of IGF-I (J. Bio.
l. Chem. 265, 9458-9463, 1990). Also in this example, a low concentration of αIR3 was detected in IGF-
Blocked the cell death inhibitory effect of I, but had no effect with normal IgG. Note that αIR3 itself is V642
It did not affect cell death induced by I-APP. The αIR3 antibody is a human and rodent IGF-I
Although it was thought that only R was recognized, αIR3
Recognition of monkey IGF-IR in one cell was confirmed. In the presence of 10 nM IGF-IR, αIR3
As a result, a phosphotyrosine protein (about 100 kDa) was precipitated from the NK1 cell lysate (FIG. 5C, right panel). This precipitated protein is suggested to be an IGF-IRβ chain precipitated together with the IGF-IRα chain by αIR3. In addition, in the case of ordinary IgG, no precipitation occurred even when the same experiment was performed.

【0035】F11細胞におけるαIR3のIGF−I
拮抗作用について調べた。0.5μgのV642I−A
PPのcDNA、又はpcDNAのトランスフェクショ
ンを行い、トランスフェクションしていないF11細胞
(NoT)もともに、10nMのIGF−I及び/又は
10nMのαIR3存在下、非存在下で培養をした(図
5D左10列)。また、V642I−APPのcDNA
を用いてF11細胞にトランスフェクションし(図5D
右7列)、αIR3(左から右に向かって濃度0、1、
3、10、20、50、100nMの7種類のものを行
った)及び10nMのIGF−Iの存在下で培養し、ト
リパンブルー除外アッセイにより細胞死亡率を測定し
た。なお、図5Dは3回の個別の実験の平均値±標準偏
差を示す。この系では、V642I−APPによる細胞
毒性を、同時に存在する10nMのIGF−Iにより完
全に抑制し、IGF−Iによる細胞死抑制作用はαIR
3により使用量依存的に拮抗効果を示した(図5D)。
なお、αIR3は、IGF−Iの使用した同程度の低濃
度である約10nMで完全な拮抗効果を示した。高濃度
(約100nM)のαIR3によって擬似IGF−I作
用である増殖促進が認められる(J. Biol. Chem. 268,
2655-2661, 1993)と報告されていたが、細胞死に対す
るIGF−Iによる抑制に関するかぎり、αIR3が高
濃度の場合に細胞の増殖促進を示すことはなかった。F
11細胞においてIGF−IRのmRNAの転写が認め
られ、IRのmRNAの転写がほとんど認められなかっ
たことは、ノーザンブロットの結果と一致しており、こ
うしたデータは、F11細胞において、IGF−IがI
GF−IRにより、V642I−APPによる細胞死を
抑制することを示唆している。
IGF-I of αIR3 in F11 cells
Antagonism was investigated. 0.5 μg of V642IA
PP cDNA or pcDNA was transfected, and untransfected F11 cells (NoT) were cultured in the presence or absence of 10 nM IGF-I and / or 10 nM αIR3 (FIG. 5D, left) 10 columns). Also, cDNA of V642I-APP
Transfected into F11 cells (FIG. 5D
Right 7 columns), αIR3 (concentration 0, 1, from left to right)
(3, 10, 20, 50, 100 nM were performed) and 10 nM of IGF-I, and cell death was measured by trypan blue exclusion assay. FIG. 5D shows the average value ± standard deviation of three individual experiments. In this system, the cytotoxicity of V642I-APP was completely suppressed by 10 nM of IGF-I which was present at the same time, and the cell death inhibitory effect of IGF-I was αIR.
3 showed an antagonistic effect in a dose-dependent manner (FIG. 5D).
ΑIR3 showed a complete antagonistic effect at about 10 nM, which is the same low concentration used for IGF-I. A high concentration (about 100 nM) of αIR3 promotes growth, which is a pseudo-IGF-I action (J. Biol. Chem. 268,
2655-2661, 1993), but as far as suppression of cell death by IGF-I was concerned, high concentrations of αIR3 did not show cell growth promotion. F
The fact that transcription of IGF-IR mRNA was observed in 11 cells and almost no transcription of IR mRNA was observed was consistent with the results of the Northern blot, and these data indicate that IGF-I was not expressed in F11 cells. I
GF-IR suggests that V642I-APP suppresses cell death.

【0036】(iii)突然変異で活性化したIGF−IR
の効果 次に、IGF−Iの非存在下におけるV922E−IG
F−IRの機能について調べた。IGF−IR変異体
は、点突然変異V922Eを膜貫通領域に持ち、そのβ
鎖において構成的に増大したチロシンキナーゼ活性を示
し、構成的に活性なIGF−IRとして働く(J. Biol.
Chem. 270, 19041-19045, 1995)。また、チロシンキ
ナーゼが不活性であるV922I−IGF−IRも比較
として用いた。実験は個別に3回実施され、平均値±標
準誤差を図5Eに示した(Student's t-test:P<0.01)。
活性化した突然変異体であるIGF−IRのcDNAを
コトランスフェクションすることで、V642I−AP
Pによる細胞死は徹底的に抑制される(図5E)のに対
し、チロシンキナーゼが構成的に不活性な変異体V92
2I−IGF−IR(J. Biol. Chem. 270, 19041-1904
5, 1995)のコトランスフェクションにおいて細胞死抑
制作用はなかった。また、V922E−IGF−IRに
より、レセプターチロシンキナーゼ作用、IRS−1の
リン酸化、及びPI3−キナーゼ活性化が、構成的に活
性であることが示された。さらに、wtIGF−IRを
用いたコトランスフェクションでは、細胞死の抑制効果
が認めることができ(Student's t-test:P<0.03)、w
tIGF−IRにもともと細胞死抑制活性があることが
(V922I−IGF−IR中では不在)示唆される。
上記のコトランスフェクションの実験においてV642
I−APPの発現に差異はなかった。これらのデータ
は、IGF−IRがV642I−APPによる誘導され
た細胞死をブロックできることを示唆している。
(Iii) IGF-IR activated by mutation
Next, V922E-IG in the absence of IGF-I
The function of F-IR was examined. The IGF-IR mutant has a point mutation V922E in the transmembrane region and its β
Show constitutively increased tyrosine kinase activity in the chain and serve as a constitutively active IGF-IR (J. Biol.
Chem. 270, 19041-19045, 1995). V922I-IGF-IR, in which tyrosine kinase is inactive, was also used for comparison. The experiments were performed three times individually, and the mean ± standard error is shown in FIG. 5E (Student's t-test: P <0.01).
By co-transfecting the cDNA of the activated mutant IGF-IR, V642I-AP
Cell death by P is drastically suppressed (FIG. 5E), whereas mutant tyrosine kinase constitutively inactive V92
2I-IGF-IR (J. Biol. Chem. 270, 19041-1904)
5, 1995) did not have a cell death inhibitory effect. V922E-IGF-IR also showed that receptor tyrosine kinase action, phosphorylation of IRS-1, and PI3-kinase activation were constitutively active. Furthermore, in co-transfection using wtIGF-IR, an inhibitory effect on cell death can be observed (Student's t-test: P <0.03), w
It is suggested that tIGF-IR originally has a cell death inhibitory activity (absent in V922I-IGF-IR).
V642 in the co-transfection experiments described above.
There was no difference in I-APP expression. These data suggest that IGF-IR can block cell death induced by V642I-APP.

【0037】(考察)上記実験結果から以下のようなこ
とが考えられる。IGF−Iは、NK1細胞、F11細
胞およびF11/EcR/V642I細胞において、A
PPのFAD性V642I変異体の毒性から細胞を防御
する作用を示した。現在のところ、IGF−Iは多数の
系において、抗細胞死因子として働くことが示されてい
る(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 10989-10993, 19
93、EMBO J. 13, 3286-3295, 1994、Cancer Res. 55, 3
03-306, 1995)。本発明においてFAD遺伝子が引き起
こした細胞死に対するIGF−Iの拮抗作用を初めて明
確にした。上記実施例はまた、IGF−IRが、AD関
連傷害に対するIGF−Iによる細胞保護の標的として
作用することも示している。IGF−IIに比べて相対的
に強いIGF−Iのポテンシーに基づいて、Doreら
(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 4772-4777, 1997)
は、Aβによるニューロンの死に対するIGF−Iの作
用にIGF−IRが関与していると推測した。IGF−
IRの抗細胞死機能を例示した最初の報告の通り、Se
llら(Cancer Res. 55, 303-306, 1995)は、繊維芽
細胞中のエトポシドによる細胞死に対するIGF−Iの
拮抗作用において、IGF−IRを選定した。
(Discussion) The following can be considered from the above experimental results. IGF-I is expressed as A in NK1, F11 and F11 / EcR / V642I cells.
It showed an effect of protecting cells from the toxicity of the FAD V642I mutant of PP. At present, IGF-I has been shown to act as an anti-cell death factor in a number of systems (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 10989-10993, 19).
93, EMBO J. 13, 3286-3295, 1994, Cancer Res. 55, 3
03-306, 1995). In the present invention, the antagonism of IGF-I against cell death caused by the FAD gene has been clarified for the first time. The above examples also show that IGF-IR acts as a target for cytoprotection by IGF-I against AD-related injury. Based on the relatively strong potency of IGF-I compared to IGF-II, Dore et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 4772-4777, 1997).
Speculated that IGF-IR was involved in the effects of IGF-I on Aβ-induced neuronal death. IGF-
As the first report illustrating the anti-cell death function of IR, Se
(Cancer Res. 55, 303-306, 1995) selected IGF-IR for its antagonism of etoposide-induced cell death in fibroblasts.

【0038】上記実施例においては、IGF−Iの下流
の標的は、チロシンキナーゼとPI−3キナーゼが関与
したIGF−IRの細胞内信号経路であり、それらの関
与は、V922E−IGF−IRの作用によっても裏付
けられた。この変異体IGF−IRは、構造性上増大し
たレセプターチロシンキナーゼ作用を示し、IGF−I
と結合することなく、IRS−1/PI−3キナーゼカ
スケードとグルコースの摂取を活性化する一方で、Ra
s/MAPキナーゼ経路を作動させることはなく、その
ため、IGF−Iの非存在下で細胞増殖のための刺激を
与えることは全く不可能である(J. Biol. Chem. 270,
19041-19045, 1995)。したがって、Aktの変化しや
すい作用、シトクロムc放出抑制(Mol. Cell Biol. 1
9, 5800-5810, 1999)も含めたPI−3キナーゼの下流
のSer/Thrキナーゼ、BADの抑制、カスパーゼ
−9、あるいはリン酸化によるForkhead転写因
子(Cell 87, 619-628, 1996、Cell 91, 231-241, 199
7、Science 282, 1318-1321,1998、Cell 96, 857-868,
1999)、シトクロムcの下流およびカスパーゼ−9の上
流にある細胞質ゾル因子の翻訳後の修正(J. Cell Biol.
151, 483-494, 2000)、p53の転写作用、あるいはB
cl−xの転写による活性化(FeBS Lett. 437, 112-11
6, 1998、Cell Death Differ 6, 290-296, 1999)を考
慮すると、V922I−IGF−IRによる細胞保護が
観察されたことで、PI−3キナーゼ/Aktカスケー
ドの活性は、IGF−IRがV642I−APPに対し
てRas依存性の機構を通して抗細胞死機能を発揮する
ためには不可欠であることが示唆される。この考えは、
Ras/Raf/MEK/MAPキナーゼではなくPI
−3キナーゼの活性こそが、多種多様な細胞中でレセプ
ターチロシンキナーゼが細胞死に対して拮抗作用を発揮
するためには不可欠だとする多数の報告書(例えば、Sci
ence 267, 2003-2006, 1995、Biochem. Biophys. Res.
Commun. 273, 322-327, 2000)と一致するばかりか、I
GF−IRによる抗細胞死信号はPI−3キナーゼとA
ktによって仲介されるとしたKulikら(Mol. Cel
l Biol. 17,1595-1606, 1997)の研究とも一致する。
In the above examples, the downstream target of IGF-I is the intracellular signaling pathway of IGF-IR involving tyrosine kinase and PI-3 kinase, and their involvement is in V922E-IGF-IR. Supported by action. This mutant IGF-IR shows structurally increased receptor tyrosine kinase activity,
Activates the IRS-1 / PI-3 kinase cascade and glucose uptake without binding to
It does not activate the s / MAP kinase pathway, so it is entirely impossible to provide a stimulus for cell growth in the absence of IGF-I (J. Biol. Chem. 270,
19041-19045, 1995). Therefore, Akt's variable action, cytochrome c release inhibition (Mol. Cell Biol. 1
9, 5800-5810, 1999) and Serk / Thr kinase downstream of PI-3 kinase, suppression of BAD, caspase-9, or Forkhead transcription factor by phosphorylation (Cell 87, 619-628, 1996, Cell 91). , 231-241, 199
7, Science 282, 1318-1321, 1998, Cell 96, 857-868,
1999), post-translational modification of cytosolic factors downstream of cytochrome c and upstream of caspase-9 (J. Cell Biol.
151, 483-494, 2000), transcriptional activity of p53, or B
Activation by transcription of cl-x (FeBS Lett. 437, 112-11)
6, 1998, Cell Death Differ 6, 290-296, 1999), the cytoprotection by V922I-IGF-IR was observed. -It is suggested that APP is essential for exerting an anti-cell death function through a Ras-dependent mechanism. This idea is
PI, not Ras / Raf / MEK / MAP kinase
Many reports have reported that the activity of -3 kinase is essential for the receptor tyrosine kinase to exert an antagonistic effect on cell death in a wide variety of cells (for example, Sci.
ence 267, 2003-2006, 1995, Biochem. Biophys. Res.
Commun. 273, 322-327, 2000)
The anti-cell death signal by GF-IR is PI-3 kinase and A
kt mediated by Kulik et al. (Mol. Cel.
l Biol. 17,1595-1606, 1997).

【0039】ADの原因は、いままで、主に攻撃的な要
因、つまり、例えばAβやexcitotoxinsと
いった、病理生理学的にADを説明できるような傷害の
観点から論じられてきた。しかし、最近の研究では、I
GF−I(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 4772-477
7, 1997; および本実施例)、活動依存的な神経栄養因
子(J. Mol. Neurosci. 7, 235-244, 1996、Proc. Nat
l. Acad. Sci. USA 96, 4125-4130, 1999)、および基
本的なFGF(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96, 4125-
4130, 1999)などの神経栄養因子の保護作用を特定し始
め、(i)人体にはADのプロセスに対する防衛機構が
備わっている、(ii)ADの病理学的所見は、攻撃的な
プロセスの単純な結果ではなく、攻撃機構と防衛機構の
衝突の結果なのかもしれない、ということを示唆してい
る。IGF−IRは、通常は血漿中に含まれ循環してい
るポリペプチドで、主に肝臓で産生されるが、paracrin
e mannerでは、多くの組織でも産生される。脳によって
産生されるIGF−IRは主にdes(1−3)IGF
−Iという形をとる(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83,
4904-4907, 1986)。IGF−IRは脳を含めた多様な
組織で発現する。したがって、IGF−Iやdes(1
−3)IGF−Iは、IGF−IRを通じて、インビボ
の防衛機構として作用することができる。APP中のV
642が変異した患者について、一生を通じてAPPに
存在するそうした変異は、インビトロで急激な神経毒性
を誘導する(EMBO J. 15, 498-509, 1996、Science 27
2, 1349-1352, 1996、EMBO J. 16, 4897-4907, 1997、B
iochem. Biophys. Res. Comm. 274,445-454, 2000、J.
Biol. Chem. 275, 34541-34551, 2000)という事実にも
関わらず、ADの発症が50歳前後である(Ann. NY Ac
ad. Sci. 695, 198-202, 1993)のはなぜなのかとい
う、基本的な疑問がある。IGF−IとIGF−IRの
拮抗作用に基づいて単純に解釈するなら、防衛システム
が機能を発揮している期間は、神経毒性は生じないが、
50代になり、IGF−Iの機能が損なわれると、AP
P中のV642が変異した個体において、ADが臨床的
に発症するのかもしれない。それを裏付けるように、血
漿IGF−Iの対生物活性は、加齢とともに、徐々に低
下していく(Johns. Hopkins. Med. J. 149, 115-117,
1981、J. Clin. Invest. 67, 1361-1369, 1981、J. Ger
ontology 40, 2-7, 1985、J. Clin.Invest. 86, 952-96
1, 1990)。また、IGF−Iの産生の異常な減少も、
FADの発症リスクを高める、あるいは増大させるかも
しれない。この考えと一致したMustafaらは、I
GF−Iの産生減少は、K595N/M596L変異体
APPにより引き起こされるFADと関連があるとの報
告(Geriatr. Cogn. Disord. 10, 446-451, 1999)をおこ
なった。
The causes of AD have heretofore been discussed mainly in terms of aggressive factors, ie, injuries that can explain AD pathologically, such as Aβ and excitotoxins. However, recent studies have shown that I
GF-I (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 4772-477
7, 1997; and this example), activity-dependent neurotrophic factors (J. Mol. Neurosci. 7, 235-244, 1996, Proc. Nat.
Acad. Sci. USA 96, 4125-4130, 1999) and basic FGF (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96, 4125-
4130, 1999), beginning to identify the protective effects of neurotrophic factors, (i) the human body has a defense mechanism against the AD process, (ii) the pathological findings of the AD It suggests that it may not be a simple result, but a result of a collision between the attack and defense mechanisms. IGF-IR is a circulating polypeptide normally contained in plasma and produced mainly in the liver.
In the e manner, it is also produced in many tissues. IGF-IR produced by the brain is mainly des (1-3) IGF
-I (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83,
4904-4907, 1986). IGF-IR is expressed in various tissues including the brain. Therefore, IGF-I and des (1
-3) IGF-I can act as an in vivo defense mechanism through IGF-IR. V in APP
For patients with a mutation of 642, such mutations present in APP throughout life induce acute neurotoxicity in vitro (EMBO J. 15, 498-509, 1996, Science 27
2, 1349-1352, 1996, EMBO J. 16, 4897-4907, 1997, B
iochem. Biophys. Res. Comm. 274, 445-454, 2000, J.
Despite the fact that Biol. Chem. 275, 34541-34551, 2000), AD develops around the age of 50 (Ann. NY Ac)
ad. Sci. 695, 198-202, 1993). If simply interpreted based on the antagonism of IGF-I and IGF-IR, neurotoxicity does not occur while the defense system is functioning,
When I was in my 50s and IGF-I function was impaired, AP
In individuals in whom V642 in P is mutated, AD may develop clinically. In support of this, the biological activity of plasma IGF-I gradually decreases with age (Johns. Hopkins. Med. J. 149, 115-117,
1981, J. Clin. Invest. 67, 1361-1369, 1981, J. Ger
ontology 40, 2-7, 1985, J. Clin. Invest. 86, 952-96
1, 1990). Also, an abnormal decrease in IGF-I production,
May increase or increase the risk of developing FAD. Mustafa et al., Who agreed with this idea,
It was reported that reduced production of GF-I was associated with FAD caused by the K595N / M596L mutant APP (Geriatr. Cogn. Disord. 10, 446-451, 1999).

【0040】本実施例はまた、いままでQurionら
(Pharm. Acta. Helv. 74, 273-280, 2000)が議論して
きているように、IGF−Iが、ADの療法を開発する
基盤として認識されうるだろうということも示唆してい
る。IGF−Iの防御作用のIGFBP−3による抑制
が観察されたことは、IGF−I自体が持つ潜在的有用
性が制限されているかもしれないことを示唆している。
主要なものとしてIGFBP−3が挙げられる幾種類か
のIGFBPsは、血漿中に含まれ循環している。IG
FBPsは、局所的にも産生される。したがって、静脈
内投与されたIGF−Iは、IGFBPsに捕獲され、
結果としてその細胞保護作用が弱まってしまう可能性が
ある。しかし、本実施例はさらに、IGFBPが結合し
ていない形のIGF−Iは、治療用投与物の有効な代替
物になりうることに着眼している。この考えが魅力的だ
が、IGFBPが結合していない形のIGF−Iは、体
内での半減期が短いものばかりであることを強調してお
くべきであろう(Am. J. Physiol. 271, E649-657, 199
6)。IGFBPによる抑制を回避する機能を持ち、治
療に使えそうなものがもうひとつある。それは、IGF
−IやIGF−IRから独立して機能するV922E−
IGF−IRのウィルス媒介転移である。加えて、V9
22E−IGF−IRはIGF−Iに対して、付加的な
優位性を持つ。主要な作用として、IGF−Iはさまざ
まな組織において、細胞を刺激して増殖させる。IGF
−Iの過剰産生は、骨格組織の過剰増殖による巨人症や
末端巨大症を引き起こす。さらに、IGF−Iは成体の
神経系において、ニューロン原細胞(J. Neurosci. 20,
2896-2903, 2000)と星状細胞性の脳腫瘍(J.Neuroonco
l. 35, 315-325, 1997)に対して増殖刺激効果を持つ。
これに対し、V922E−IGF−IRは細胞が増殖す
るように刺激するのではなくグルコースの摂取と細胞保
護に尽力する(J. Biol. Chem. 19041-19045, 1995;お
よび本実施例)。したがって、V922E−IGF−I
Rの遺伝子転移は、IGF−Iの不要な効果を最小限に
抑えて細胞死を選択的に抑制するという目標において
は、より適切なことである。本研究は、こうして、AD
を病理生理学的に理解するためだけではなく、ADに対
する強力な治療法を確立するためのものでもある、分子
面でのてがかり提供する。
This example also recognizes that IGF-I, as previously discussed by Qurion et al. (Pharm. Acta. Helv. 74, 273-280, 2000), is the basis for developing therapies for AD. It also suggests that it could be done. The observed inhibition by IGFBP-3 of the protective effect of IGF-I suggests that the potential usefulness of IGF-I itself may be limited.
Several IGFBPs, including IGFBP-3 as a major one, are circulating in plasma. IG
FBPs are also produced locally. Thus, intravenously administered IGF-I is captured by IGFBPs,
As a result, its cytoprotective effect may be weakened. However, this example further focuses on the fact that IGF-I in an unbound form may be an effective alternative to therapeutic dosages. While this idea is appealing, it should be emphasized that the non-IGFBP bound form of IGF-I has only a short half-life in the body (Am. J. Physiol. 271, E649-657, 199
6). There is another potential therapeutic treatment that has the ability to avoid suppression by IGFBP. It is IGF
-V922E that functions independently of I and IGF-IR-
Virus-mediated transfer of IGF-IR. In addition, V9
22E-IGF-IR has an additional advantage over IGF-I. As a major effect, IGF-I stimulates cells to proliferate in various tissues. IGF
Overproduction of -I causes gigantism and acromegaly due to overgrowth of skeletal tissue. Furthermore, IGF-I is found in the adult nervous system in neuronal progenitors (J. Neurosci. 20,
2896-2903, 2000) and astrocytic brain tumors (J. Neuroonco
l, 35, 315-325, 1997).
In contrast, V922E-IGF-IR does not stimulate cells to proliferate, but instead works on glucose uptake and cytoprotection (J. Biol. Chem. 19041-19045, 1995; and this example). Therefore, V922E-IGF-I
R gene transfer is more relevant with the goal of selectively suppressing cell death by minimizing unwanted effects of IGF-I. The present study, thus,
Provides a molecular clue not only for understanding pathologically but also for establishing a powerful treatment for AD.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明によると、ADを病理生理学的に
理解しうるばかりでなく、ADに対する有力な治療法を
確立することができる。特に、本発明のIGF−I、I
GF−IR、des(1−3)IGF−I、V922E
−IGF−IR等のアルツハイマー病の予防・治療薬
は、アルツハイマー病、特に家族性アルツハイマー病な
どに有用である。また、かかる治療薬は遺伝子治療など
に応用されることが期待できる。
According to the present invention, AD can be understood pathologically and pathologically, and a powerful treatment for AD can be established. In particular, the IGF-I, I
GF-IR, des (1-3) IGF-I, V922E
-A prophylactic / therapeutic agent for Alzheimer's disease such as IGF-IR is useful for Alzheimer's disease, particularly familial Alzheimer's disease. In addition, such therapeutic agents can be expected to be applied to gene therapy and the like.

【0042】[0042]

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> KEIO UNIVERSITY <120> Drugs of Alzheimer's disease <130> 000000296 <140> <141> <150> JP 2001/65721 <151> 2001-03-08 <160> 11 <170> PatentIn Ver. 2.1 <210> 1 <211> 153 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 1 Met Gly Lys Ile Ser Ser Leu Pro Thr Gln Leu Phe Lys Cys Cys Phe 1 5 10 15 Cys Asp Phe Leu Lys Val Lys Met His Thr Met Ser Ser Ser His Leu 20 25 30 Phe Tyr Leu Ala Leu Cys Leu Leu Thr Phe Thr Ser Ser Ala Thr Ala 35 40 45 Gly Pro Glu Thr Leu Cys Gly Ala Glu Leu Val Asp Ala Leu Gln Phe 50 55 60 Val Cys Gly Asp Arg Gly Phe Tyr Phe Asn Lys Pro Thr Gly Tyr Gly 65 70 75 80 Ser Ser Ser Arg Arg Ala Pro Gln Thr Gly Ile Val Asp Glu Cys Cys 85 90 95 Phe Arg Ser Cys Asp Leu Arg Arg Leu Glu Met Tyr Cys Ala Pro Leu 100 105 110 Lys Pro Ala Lys Ser Ala Arg Ser Val Arg Ala Gln Arg His Thr Asp 115 120 125 Met Pro Lys Thr Gln Lys Glu Val His Leu Lys Asn Ala Ser Arg Gly 130 135 140 Ser Ala Gly Asn Lys Asn Tyr Arg Met 145 150 <210> 2 <211> 1337 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 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Thr Leu Val Ile Met Glu Leu Met Thr Arg Gly Asp 1045 1050 1055 Leu Lys Ser Tyr Leu Arg Ser Leu Arg Pro Glu Met Glu Asn Asn Pro 1060 1065 1070 Val Leu Ala Pro Pro Ser Leu Ser Lys Met Ile Gln Met Ala Gly Glu 1075 1080 1085 Ile Ala Asp Gly Met Ala Tyr Leu Asn Ala Asn Lys Phe Val His Arg 1090 1095 1100 Asp Leu Ala Ala Arg Asn Cys Met Val Ala Glu Asp Phe Thr Val Lys 1105 1110 1115 1120 Ile Gly Asp Phe Gly Met Thr Arg Asp Ile Tyr Glu Thr Asp Tyr Tyr 1125 1130 1135 Arg Lys Gly Gly Lys Gly Leu Leu Pro Val Arg Trp Met Ser Pro Glu 1140 1145 1150 Ser Leu Lys Asp Gly Val Phe Thr Thr Tyr Ser Asp Val Trp Ser Phe 1155 1160 1165 Gly Val Val Leu Trp Glu Ile Ala Thr Leu Ala Glu Gln Pro Tyr Gln 1170 1175 1180 Gly Leu Ser Asn Glu Gln Val Leu Arg Phe Val Met Glu Gly Gly Leu 1185 1190 1195 1200 Leu Asp Lys Pro Asp Asn Cys Pro Asp Met Leu Phe Glu Leu Met Arg 1205 1210 1215 Met Cys Trp Gln Tyr Asn Pro Lys Met Arg Pro Ser Phe Leu Glu Ile 1220 1225 1230 Ile Ser Ser Ile Lys Glu Glu Met Glu Pro Gly Phe Arg Glu 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Glu Pro Glu Asn Met Glu Ser Val Pro Leu Asp Pro Ser Ala Ser 1265 1270 1275 1280 Ser Ser Ser Leu Pro Leu Pro Asp Arg His Ser Gly His Lys Ala Glu 1285 1290 1295 Asn Gly Pro Gly Pro Gly Val Leu Val Leu Arg Ala Ser Phe Asp Glu 1300 1305 1310 Arg Gln Pro Tyr Ala His Met Asn Gly Gly Arg Lys Asn Glu Arg Ala 1315 1320 1325 Leu Pro Leu Pro Gln Ser Ser Thr Cys 1330 1335 <210> 3 <211> 48 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Primer 1 <400> 3 gatggaaggt gattgagtct gtgagctctg acggccatga gtacatct 48 <210> 4 <211> 48 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Primer 2 <400> 4 ctaccttcca ctaactcaga cactcgagac tgccggtact catgtaga 48 <210> 5 < 211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Primer 3 <400> 5 gcgatatggt gatgaggagc tgca 24 <210> 6 <211> 24 <212> D NA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Primer 4 <400> 6 ggtctctgcc tcacccttga tgat 24 <210> 7 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Primer 5 <400> 7 acagagtacc ctttctttga gagc 24 <210> 8 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Primer 6 <400> 8 aagaacacag gatctgtcca cgac 24 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Primer 7 <400> 9 tccaccaccc tgttgctgta 20 <210> 10 <211> 20 <212 > DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Primer 8 <400> 10 accacagtcc atgccatcac 20 <210> 11 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Primer 9 <400> 11 attattcagg cctcacgtgg tacagaactg 30

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】NK1細胞におけるV642I−APPによる
細胞死に対する増殖因子の効果を示す図である。
FIG. 1 shows the effect of growth factors on cell death by V642I-APP in NK1 cells.

【図2】IGF−I細胞死抑制作用へのIGFBP−3
の効果を示す図である。
FIG. 2 shows that IGFBP-3 inhibits IGF-I cell death.
It is a figure showing the effect of.

【図3】des(1−3)IGF−Iの細胞死抑制作用
についての結果を示す図である。
FIG. 3 is a graph showing the results of a cell death inhibitory effect of des (1-3) IGF-I.

【図4】V642I−APPによる神経毒性に対するI
GF−Iとdes(1−3)IGF−Iの効果を示す図
である。
FIG. 4. I against neurotoxicity due to V642I-APP.
It is a figure which shows the effect of GF-I and des (1-3) IGF-I.

【図5】IGF−Iの、V642I−APPへの細胞死
抑制作用に対するIGF−IRの関与について示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing the involvement of IGF-IR in the inhibitory effect of IGF-I on cell death on V642I-APP.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61P 43/00 105 A61K 37/36 // C07K 14/62 ZNA 37/02 C12N 15/09 C12N 15/00 A Fターム(参考) 4B024 AA01 BA02 CA04 EA02 EA04 HA17 4C084 AA02 AA03 AA07 AA13 AA17 BA35 CA01 CA53 DB58 DB63 MA13 MA17 MA22 MA23 MA35 MA37 MA41 MA43 MA52 MA55 MA59 MA66 NA14 ZA162 ZB212 4C087 AA01 AA02 BC83 CA09 CA12 MA13 MA17 MA22 MA23 MA35 MA37 MA41 MA43 MA52 MA55 MA59 MA66 NA14 ZA16 ZB21 ZC41 4H045 AA30 BA10 CA40 DA38 EA20 FA74 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) A61P 43/00 105 A61K 37/36 // C07K 14/62 ZNA 37/02 C12N 15/09 C12N 15/00 A F term (Reference) 4B024 AA01 BA02 CA04 EA02 EA04 HA17 4C084 AA02 AA03 AA07 AA13 AA17 BA35 CA01 CA53 DB58 DB63 MA13 MA17 MA22 MA23 MA35 MA37 MA41 MA43 MA52 MA55 MA59 MA66 NA14 ZA162 ZB212 4C087 AA01 AA02 BC23 MA23 MA52 MA55 MA59 MA66 NA14 ZA16 ZB21 ZC41 4H045 AA30 BA10 CA40 DA38 EA20 FA74

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インシュリン様増殖因子I(IGF−
I)タンパク質を有効成分とすることを特徴とする家族
性アルツハイマー病の予防・治療薬。
1. Insulin-like growth factor I (IGF-
I) A prophylactic / therapeutic agent for familial Alzheimer's disease, comprising a protein as an active ingredient.
【請求項2】 配列番号1に示されるアミノ酸配列から
なるタンパク質において、1若しくは数個のアミノ酸が
欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、
かつ家族性アルツハイマー病に起因する細胞死の抑制活
性を有するタンパク質を有効成分とすることを特徴とす
る家族性アルツハイマー病の予防・治療薬。
2. A protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added,
A prophylactic / therapeutic agent for familial Alzheimer's disease, comprising a protein having an activity of suppressing cell death caused by familial Alzheimer's disease as an active ingredient.
【請求項3】 配列番号1に示されるアミノ酸配列から
なるタンパク質において、1若しくは数個のアミノ酸が
欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、
かつ家族性アルツハイマー病に起因する細胞死の抑制活
性を有するタンパク質が、des(1−3)IGF−I
であることを特徴とする請求項2記載の家族性アルツハ
イマー病の予防・治療薬。
3. A protein comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, comprising one or several amino acids deleted, substituted or added,
And a protein having an activity of suppressing cell death caused by familial Alzheimer's disease is des (1-3) IGF-I
The preventive / therapeutic agent for familial Alzheimer's disease according to claim 2, characterized in that:
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか記載のタンパク
質を発現することができるベクターを有効成分とするこ
とを特徴とする家族性アルツハイマー病の予防・治療
薬。
4. A prophylactic / therapeutic agent for familial Alzheimer's disease, comprising a vector capable of expressing the protein according to claim 1 as an active ingredient.
【請求項5】 インシュリン様増殖因子I受容体(IG
F−IR)タンパク質を有効成分とすることを特徴とす
るアルツハイマー病の予防・治療薬。
5. An insulin-like growth factor I receptor (IG)
An agent for preventing or treating Alzheimer's disease, which comprises an F-IR) protein as an active ingredient.
【請求項6】 配列番号2に示されるアミノ酸配列から
なるタンパク質において、1若しくは数個のアミノ酸が
欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、
かつアルツハイマー病に起因する細胞死の抑制活性を有
するタンパク質を有効成分とすることを特徴とするアル
ツハイマー病の予防・治療薬。
6. A protein comprising an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, wherein the protein comprises an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added,
A prophylactic / therapeutic agent for Alzheimer's disease, comprising a protein having an activity of suppressing cell death caused by Alzheimer's disease as an active ingredient.
【請求項7】 配列番号2に示されるアミノ酸配列から
なるタンパク質において、1若しくは数個のアミノ酸が
欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、
かつアルツハイマー病に起因する細胞死の抑制活性を有
するタンパク質が、V922E−IGF−IRであるこ
とを特徴とする請求項6記載のアルツハイマー病の予防
・治療薬。
7. A protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, comprising one or several amino acids deleted, substituted or added,
7. The prophylactic / therapeutic agent for Alzheimer's disease according to claim 6, wherein the protein having an activity of suppressing cell death caused by Alzheimer's disease is V922E-IGF-IR.
【請求項8】 請求項5〜7のいずれか記載のタンパク
質を発現することができるベクターを有効成分とするこ
とを特徴とする家族性アルツハイマー病の予防・治療
薬。
8. A prophylactic / therapeutic agent for familial Alzheimer's disease, comprising a vector capable of expressing the protein according to claim 5 as an active ingredient.
【請求項9】 アルツハイマー病が家族性アルツハイマ
ー病であることを特徴とする請求項5〜8のいずれか記
載のアルツハイマー病の予防・治療薬。
9. The preventive / therapeutic agent for Alzheimer's disease according to claim 5, wherein the Alzheimer's disease is familial Alzheimer's disease.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006053787A1 (en) * 2004-11-18 2006-05-26 Institut Pasteur A non-human animal alzheimer’s disease model and uses thereof
US20170218335A1 (en) * 2014-02-16 2017-08-03 University Of Newcastle Upon Tyne Synthetic retina

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