JP2002530425A - 炎症を処置する際のコア2GlcNAcトランスフェラーゼインヒビターの使用 - Google Patents

炎症を処置する際のコア2GlcNAcトランスフェラーゼインヒビターの使用

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JP2002530425A JP2000583936A JP2000583936A JP2002530425A JP 2002530425 A JP2002530425 A JP 2002530425A JP 2000583936 A JP2000583936 A JP 2000583936A JP 2000583936 A JP2000583936 A JP 2000583936A JP 2002530425 A JP2002530425 A JP 2002530425A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、炎症を処置するための化合物および方法を提供する。本発明の化合物は、好中球のような炎症細胞の内皮細胞および他の骨髄性細胞へのコア2オリゴサッカリド媒介性結合を調節する。重要なことには、本発明の方法は、リンパ球輸送に影響することを伴わずに、炎症をブロックする。いくつかの実施形態において、本発明の化合物は、コア2オリゴサッカリドの合成に関与するコア2GlcNAcトランスフェラーゼの活性を阻害する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の背景) (発明の分野) 本発明は、炎症の処置の分野に関する。リンパ球輸送(traffickin
g)に有意に影響することなく、炎症応答を調節するための化合物および方法が
提供される。
【0002】 (背景) 哺乳動物はしばしば、炎症応答を誘導することにより、細胞損傷、感染、また
は組織における急な変化に対して応答する。代表的には、炎症応答は、損傷の部
位で炎症細胞(例えば、好中球、好酸球および好塩基球のような骨髄性細胞)を
誘引し、かつ引き止める分子を産生する内皮細胞によって開始される。次いで、
炎症細胞は、内皮障壁を通して周囲組織内に輸送される。生じる炎症細胞(特に
、好中球)の蓄積は、毒性酸素粒子の生成、および局所的な組織分解および炎症
に寄与する好中性顆粒(これは、酸性加水分解酵素および分解性酵素(例えば、
プロテアーゼ、エラスターゼ、およびコラーゲナーゼ)を含む)の放出が後に続
く。好中球はまた、炎症を増幅する化学誘引物質および補体活性化因子を放出し
得る。
【0003】 炎症応答は、傷害性因子を破壊、希釈、および隔離すること、ならびに罹患し
た組織の修復を刺激することにより治癒プロセスにおいて役割を果たし得るが、
炎症応答はまた有害であり得、そして実際に生命を脅かし得る。5つの症状が、
しばしば、炎症応答を特徴付ける:疼痛、発赤、発熱、腫脹、および機能の喪失
。例えば、炎症は、血管からの血漿の漏出を生じる。この漏出は有益な効果を有
し得るが、これは、疼痛を引き起こし、そして制御されない場合には、機能の喪
失および死亡(例えば、成人呼吸促進症候群)へと導き得る。アナフィラキシー
ショック、関節炎、および痛風は、制御されない炎症または不適切な炎症によっ
て特徴付けられる状態のうちの1つである。
【0004】 炎症応答は、炎症応答が非特異的であるという点で、Tリンパ球およびBリン
パ球によって媒介される免疫応答とは異なる。抗体およびMHCに媒介される免
疫応答は、特定の病原体または他の因子に特異的であるが、炎症応答は、特定の
因子の同定に関与しない。しかし、炎症応答および特異的免疫応答の両方は、血
管から組織損傷または感染の部位への、個々の細胞型の管外遊出に関与する。さ
らに、リンパ球の管外遊出を媒介するレセプターのいくつかはまた、炎症細胞の
管外遊出に関与する。特に、正常な環境下でのリンパ節へのリンパ球輸送は、サ
イトカイン誘導に応答して血管内皮の細胞により発現されるセレクチンによって
媒介される。セレクチンはまた、炎症の間の、血管内皮への好中球の補充に関与
する(Kansas(1996)Blood 88:3259−87;McEv
erおよびCummings(1997)、J.Clin.Invest.10
0:485−91に概説される)。3つの型のセレクチンが、白血球と血管内皮
との間の相互作用に関与する。E−セレクチン(内皮−白血球接着分子−1(E
LAM−1)とも呼ばれる)およびP−セレクチンは、活性化内皮において発現
される。P−セレクチンはまた、活性化血小板に存在するが、L−セレクチンは
、リンパ球において見出される。セレクチンの欠損は、種々の程度のリンパ球輸
送欠陥、炎症部位への好中球補充の低減、および白血球代謝回転の減少を生じる
(Arbonesら(1994)Immunity 1:247−260;Jo
hnsonら(1995)Blood 86:1106−14;Labowら(
1995)、Immunity 1:709−720;Mayadasら(19
93)、Cell 74:541−554)。
【0005】 セレクチンに対する白血球の結合は、細胞の表面に提示されるオリゴサッカリ
ドリガンドによって少なくとも部分的に媒介される。オリゴサッカリドリガンド
は、一般的に、糖タンパク質および糖脂質に付着される。生理的に関連するセレ
クチンリガンドを保有するオリゴサッカリドの型は、現在、ほとんど不確定であ
り、種々の可能性が、N−グリカン、O−グリカン、糖脂質、ならびにプロテオ
グリカンの間で存在する(Varki(1997)J.Clin.Invest
.99:158−162に概説される)。
【0006】 P−セレクチンに対する主要なリガンドは、「P−セレクチン糖タンパク質リ
ガンド−1」(PSGL−1;Liら(1996)J.Biol.Chem.2
71:3255−3264;Norgardら(1993)J.Biol.Ch
em.268:12764−12774)として公知のタンパク質であると報告
されている。PSGL−1は、2つの120kDaサブユニットのジスルフィド
結合したダイマーである、膜ムチンである。PSGL−1の各サブユニットは、
約70個の細胞外セリンおよびスレオニン残基(これは、O−グリコシル化につ
いての潜在的部位およびN−グリコシル化についての3つの潜在的部位である)
を含む(Norgardら、前出)。PSGL−1の部位特異的変異誘発は、セ
レクチンに対するPSGL−1の接着における、チロシンおよびスレオニン残基
の役割を支持し、従って、O結合型グリカンが関与することを示唆する(Liら
(1996)J.Biol.Chem.271:3255−3264)。
【0007】 セリン/スレオニン(O)結合型オリゴサッカリドは、細胞表面および分泌タ
ンパク質において主要な種々の構造である。例えば、二次リンパ系器官の高内皮
性小静脈(HEV)における硫酸化シアリル化(sialylated)O結合
型オリゴサッカリドは、L−セレクチンに対するリガンドである。これらのリガ
ンドはまた、以下を含む種々のセレクチン対抗レセプターに存在する:CD34
(Baumhueterら(1993)Science 262:436−43
8)、GlyCAM−1(Laskyら(1992)Science 262:
436−438)、MAdCAM−1(Bergら(1993)Nature
366:695−698)、Sgp200(RosenおよびBertozzi
(1994)Curr.Opin.Cell Biol.6:663−673)
、およびポドカリキシン(podocalyxin)様タンパク質(Sasse
ttiら(1998)J.Exp.Med.187:1965−1975)。O
−グリコシル化が必須であると思われない、他の報告されたセレクチン対抗レセ
プターとしては、以下が挙げられる:E−セレクチンリガンド−1(ESL−1
)(Steegmaierら(1995)Nature 373:615−62
0)、CD24(Aignerら(1995)Int.Immunol.7:1
557−1565)、ならびにヘパリンプロテオグリカン(Norgard−S
umnichtら(1993)Science 261:480−483)。さ
らに、糖脂質は、インビトロで機能するセレクチンリガンドを含む(Alonら
(1995)J.Immunol.154:5356−5366);Larki
nら(1992)J.Biol.Chem.267:13661−8);Str
oudら(1996)Biochemistry 35:758−69)。
【0008】 大半の組織でのC2 GlcNAcT活性の広範な発現は、なぜ哺乳動物O−
グリカンの大部分がコア2サブタイプのものであるかを説明し得る(図1)(B
rockhausen(1995)「Biosynthesis of O−g
lycans of the N−acetylgalactosamine−
α−Ser/Thr linkage type」、Glycoprotein
s、Montreuilら編(Elsevier Science)、第210
〜259頁;SchachterおよびBrockhausen(1989)S
ymp.Soc.Exp.Biol.43:1−26)。コア2オリゴサッカリ
ドはムチンの共通の成分であり、ムチンは、質量の大部分がO結合型オリゴサッ
カリドに起因する糖タンパク質である。ムチンは、細胞表面に防御的機能を提供
し、そして細胞−細胞相互作用を調節することにより、気道上皮、胃腸管、およ
び免疫系に必須であると考えられる(Hounsellら(1996)、Gly
coconjugate J.13:19−26;StrousおよびDekk
er(1992)Crit.Rev.Biochem.Mol.Biol.27
:57−92に概説される)。
【0009】 コア2 O−グリカンは二分岐であり、そしてN−アセチルグルコサミン(G
lcNAc)およびガラクトース(Gal)モノサッカリドをβ1−3およびβ
1−4結合で付加し、それによりポリラクトサミンと呼ばれるラクトサミン二糖
類反復物を生成するグリコシルトランスフェラーゼにより多様化され得る。これ
らはさらに、末端位置で連結されたシアル酸(Sia)およびL−フコース(F
uc)で改変され得る。コア2 O−グリカン生合成に対するこのような改変は
、白血球接着分子のセレクチンファミリーについてのオリゴサッカリドリガンド
を提供し得る(図1)(Lasky(1995)Annu.Rev.Bioch
em.64:113−139;Lowe(1997)Kidney Int.5
1:1418−1426;Springer(1995)Annu.Rev.P
hysiol.57:827−72に概説される)。炎症におけるリンパ球ホー
ミングおよび好中球補充の両方は、α1−3フコシルトランスフェラーゼVII
(FucT−VII)酵素を必要とし(Malyら(1996)Cell 86
:643−653)、従ってフコシル化オリゴサッカリドがセレクチン接着に関
与することを示唆する。FucT−VII酵素は、N結合型グリカンおよびO結
合型グリカン、ならびに糖脂質において作用し得る。
【0010】 哺乳動物O結合型オリゴサッカリド(O−グリカン)の合成においてO−グリ
カンの構造的多様性を制御する、重要な分枝酵素は、コア2 β1−6N−アセ
チルグルコサミニルトランスフェラーゼ(C2 GlcNAcT)である(Bi
erhuizenおよびFukuda(1992)Proc.Nat’l.Ac
ad.Sci.USA 89:9326−9330);Williamsおよび
Schachter(1980)J.Biol.Chem.255:11247
−11252)。Kumarらは、コア2 β1−6N−アセチルグルコサミニ
ル−トランスフェラーゼをコードする遺伝子を、PSGL−1およびフコシルト
ランスフェラーゼもまた発現するチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞内
にトランスフェクトすることがP−セレクチンに対する高い親和性の結合を生じ
ることを報告した(Blood(1996)88:3872−3879)。
【0011】 コア2 O−グリカン合成はまた、報告されるところによれば、リンパ系細胞
生理機能および免疫応答の調節に関与する(TsuboiおよびFukuda(
1997)EMBO J.16:6364−6373)。末梢T細胞および末梢
B細胞の抗原媒介性活性化は、コア2 GlcNAc−T活性のアップレギュレ
ーションおよびCD43上の分枝O−グリカンによって特徴付けられる(Bau
mら(1995)J.Exp.Med.181:877−887;Piller
ら(1988)J.Biol.Chem.263:15146−15150)。
コア2 GlcNAc−Tはまた、以下において関連付けられた:ヴィスコット
−オールドリッチ症候群(WAS)(Higginsら(1991)J.Bio
l.Chem.266:6280−6290;Pillerら(1991)、J
.Exp.Med.173:1501−1510)AIDS(Foxら(198
3)J.Immunol.131:762−7)、および白血病(Brockh
ausenら(1991)Cancer Res.51:1257−1263;
Saitohら(1991)Blood 77:1491−9)。
【0012】 従って、白血球管外遊出、リンパ球輸送、および他のプロセスが、コア2 G
lcNAcトランスフェラーゼを必要とするオリゴサッカリド構造に明らかに関
連する。これは、慢性炎症および他の所望されない炎症に対して有効であるが、
病原体および他の因子に対して有効な防御を開始する身体の能力を損なわない処
置を開発する能力を妨害してきた。理想的には、このような処置は、初期で炎症
応答に干渉するが、リンパ球媒介性免疫応答に対して副作用を有さない。本発明
は、この必要性および他の必要性を満たす。
【0013】 (発明の要旨) 本発明は、哺乳動物において炎症応答を調節するための方法および化合物を提
供する。この調節は、コア2オリゴサッカリド(core 2 oligosa
ccharide)に対するレセプター(例えば、P−セレクチン)へのコア2
オリゴサッカリドの結合をブロックする化合物を、哺乳動物に投与することによ
って達成される。コア2オリゴサッカリドは、炎症細胞(例えば、好中球)上に
存在し得る。いくつかの実施形態では、この化合物の投与は、内皮細胞または他
の骨髄性細胞、炎症細胞へのコア2オリゴサッカリド結合を阻害する。コア2オ
リゴサッカリド媒介性結合を標的化することにより、この方法は炎症に対して有
効であるが、リンパ球輸送を有意に変化させない。
【0014】 いくつかの実施形態では、本発明の方法および化合物は、コア2オリゴサッカ
リドの合成を低減するか、または妨げる。例えば、コア2 GlcNAcトラン
スフェラーゼの活性を阻害し、従って、コア2オリゴサッカリドの形成を妨げる
化合物が投与され得る。例えば、この化合物は、最小コア2オリゴサッカリドの
酵素的合成を阻害し得る(例えば、β1,6−結合型GlcNAcのGalβ1
,3−GlcNAcアクセプターへの付着を妨げ得る)。他の化合物は、最小コ
ア2オリゴサッカリド(これは、さもなくば、コア2オリゴサッカリドに付加さ
れる(例えば、SLex))への1つ以上のさらなるサッカリド残基の付着を阻
害し得る。
【0015】 あるいは、この化合物は、コア2オリゴサッカリドに結合し得、従って、内皮
細胞またはコア2オリゴサッカリドについてのレセプター(例えば、P−セレク
チン)を提示する他の骨髄性細胞へのコア2オリゴサッカリドの結合と競合し、
そしてこれを阻害する。
【0016】 また本発明により、内皮細胞または第2の骨髄性細胞への骨髄性細胞の結合を
調節する方法が提供される。この方法は、骨髄性細胞を骨髄性細胞の表面上のコ
ア2オリゴサッカリドの合成を調節する化合物と接触させる工程を包含する。あ
るいは、この化合物の接近性は、コア2オリゴサッカリドに結合し得、従って、
コア2オリゴサッカリドが対応するレセプターに結合する能力を低減させる。目
的の骨髄性細胞としては、例えば、好中球、好酸球、単球、および顆粒球が挙げ
られる。
【0017】 本発明はまた、哺乳動物において炎症応答を阻害する際に使用するための化合
物を同定する方法を提供する。これらの方法は、以下を包含する:a)コア2
GlcNAcトランスフェラーゼ、潜在的な炎症モジュレーター、UDP−Gl
cNAc糖ドナー、アクセプターサッカリド、およびコア2 GlcNAcトラ
ンスフェラーゼ活性に必要とされるさらなる試薬を含むアッセイ混合物を提供す
る工程;b)コア2 GlcNAcトランスフェラーゼが活性である条件下で、
このアッセイ混合物をインキュベートする工程;およびc)アクセプターサッカ
リドに転移されたGlcNAcの量が、潜在的な炎症モジュレーターを欠くアッ
セイと比較して増加しているかまたは減少しているかを決定する工程。アクセプ
ターサッカリドへのGlcNAc転移における減少を生じる潜在的な炎症モジュ
レーターが、炎症応答を阻害するために適切である。
【0018】 哺乳動物において炎症応答を阻害するために有用である化合物を同定するため
に、さらに試験され得るリード化合物を同定するためのさらなる方法もまた、提
供される。これらの方法は、以下を包含する:a)コア2 GlcNAcトラン
スフェラーゼ、コア2 GlcNAcトランスフェラーゼについてのアクセプタ
ーサッカリド、およびUDP−GlcNAcをコードするポリヌクレオチドを含
む細胞を提供する工程;b)この細胞を潜在的な炎症モジュレーターと接触させ
る工程、およびコア2 GlcNAcトランスフェラーゼが正常に発現される条
件下で、この細胞をインキュベートする工程;ならびにc)コア2オリゴサッカ
リドのレベルが、潜在的な炎症モジュレーターの非存在下におけるコア2オリゴ
サッカリドのレベルと比較して、増加しているかまたは減少しているかを決定す
る工程。産生されるコア2オリゴサッカリドの量において減少を引き起こす潜在
的な炎症モジュレーターは、この化合物が、哺乳動物における炎症応答を阻害す
るか否かを決定するために、さらに試験するのに適切である。このアッセイにお
いて使用される細胞は、いくつかの実施形態では、コア2 GlcNAcトラン
スフェラーゼに加えて1つ以上のグリコシルトランスフェラーゼ、ならびに対応
する反応物(例えば、ヌクレオチド糖)(これは、最小コア2オリゴサッカリド
のGlcNAcに対してさらなるサッカリド残基を付加して、改変されたコア2
オリゴサッカリドを形成し得る)を含み得る。これらの実施形態では、コア2オ
リゴサッカリドのレベルは、改変されたコア2オリゴサッカリドの存在または非
存在を検出することにより決定される。
【0019】 哺乳動物において炎症を潜在的に阻害するが、リンパ球媒介性免疫応答を阻害
しないリード化合物はまた、潜在的な炎症モジュレーター化合物のライブラリー
をコア2オリゴサッカリドと接触させること、およびコア2オリゴサッカリドに
結合する潜在的な炎症モジュレーター化合物を同定することによって同定され得
る。コア2オリゴサッカリドに結合する化合物は、炎症モジュレーターとしてさ
らに試験するのに適切なリード化合物である。
【0020】 (詳細な説明) (定義) 以下の略語を、本明細書中で使用する: Ara=アラビノシル; Fru=フルクトシル; Fuc=フコシル; Gal=ガラクトシル; GalNAc=N−アセチルガラクトサミニル; Glc=グルコシル; GlcNAc=N−アセチルグルコサミニル; Man=マンノシル;および NeuAc=シアリル(N−アセチルノイラミニル(acetylneura
minyl))。
【0021】 オリゴサッカリドは、還元末端のサッカリドが実際に還元糖であろうとなかろ
うと、還元末端および非還元末端を有するとみなされる。容認された命名法に従
い、本明細書中ではオリゴサッカリドを、左に非還元末端および右に還元末端を
有して示す。本明細書中に記載されるすべてのオリゴサッカリドは、非還元サッ
カリドについての名称または略語(例えば、Gal)、次いで、グリコシド結合
の配置(αまたはβ)、環の結合、結合に関与する還元サッカリドの環の位置、
次いで、還元サッカリドの名称または略語(例えば、GlcNAc)で記載され
る。2つの糖の間の連結は、例えば、2,3、2→3、または(2,3)として
表され得る。各サッカリドは、ピラノースである。
【0022】 「コア2オリゴサッカリド」は、O結合型の分枝サッカリド部分であり、この
生合成は、コア2 GlcNAcβ1,6−トランスフェラーゼの活性を必要と
する。一般的に、コア2オリゴサッカリドは、ガラクトース(β1,3結合型ま
たはβ1,4結合型)およびGlcNAc残基(GalNAcにβ1,6結合し
た)が付着したGalNAc残基を最低でも含む(図1)。コア2 GlcNA
cトランスフェラーゼは、GlcNAc残基の付着を触媒して、この「最小コア
2オリゴサッカリド」を形成する酵素である。コア2オリゴサッカリドはまた、
図1に示されるように、ガラクトースおよびGlcNAc残基のいずれかまたは
その両方に付着した、さらなる炭水化物残基を有し得る。GlcNAc分枝は、
ポリラクトサミン、シアリルルイスx(SLex)および他のサッカリド構造の付
加のための足場として作用し得;このような「改変されたコア2オリゴサッカリ
ド」もまた、本明細書中で使用される場合、用語コア2オリゴサッカリドの意味
に入るとみなされる。最初のGalNAc残基は、一般に、ポリペプチド、糖脂
質、または他のヒドロキシル化分子の、例えば、セリンまたはスレオニン残基上
に存在するヒドロキシル基に対してO結合されている。
【0023】 本願に必要とされる命名法および一般実験室手順の多くは、Sambrook
ら、Molecular Cloning:A Laboratory Man
ual(第2版)、第1〜3巻、Cold Spring Harbor La
boratory、Cold Spring Harbor,New York
、1989に見出され得る。本明細書中以降、この手引書を「Sambrook
ら」として言及する。
【0024】 用語「核酸」は、一本鎖または二本鎖のいずれかの形態にあるデオキシリボヌ
クレオチドまたはリボヌクレオチドのポリマーをいい、そして他に限定されない
限り、天然に存在するヌクレオチドと類似の様式で核酸にハイブリダイズする、
天然のヌクレオチドの公知のアナログを含む。他に示されない限り、特定の核酸
配列は、その相補的配列を含む。
【0025】 「阻害性核酸」は、阻害性核酸治療(inhibitory nucleic
acid therapy)における用途のために使用または設計された、任
意の核酸または改変された核酸である。「阻害性核酸治療」は、遺伝子発現を阻
害する(例えば、DNA転写の阻害、RNAのプロセシング、輸送、もしくは翻
訳の阻害、またはタンパク質合成の阻害)ための阻害性核酸の使用をいう。阻害
性核酸治療は、本明細書中に記載されるような、核酸または改変された核酸を使
用する疾患の処置のための種々のアプローチを含む。種々の阻害性核酸治療(ア
ンチセンス核酸を含む)は、以下により詳細に考察される。
【0026】 用語「作動可能に連結された」は、核酸発現制御配列(例えば、プロモーター
、シグナル配列、または転写因子結合部位の整列)と第2の核酸配列との間の機
能的な連結であって、ここで、発現制御配列が、第2の配列に対応する核酸の転
写および/または翻訳に影響する、連結をいう。
【0027】 用語「組換え」は、細胞を参照して使用される場合には、この細胞が異種核酸
を複製するか、または異種核酸によりコードされるペプチドもしくはタンパク質
を発現することを示す。組換え細胞は、その細胞のネイティブな(非組換え)形
態において見出されない遺伝子を含み得る。組換え細胞はまた、この細胞のネイ
ティブな形態において見出される遺伝子を含み得、ここでこの遺伝子は、人工的
手段により改変され、そして細胞内に再導入されている。この用語はまた、細胞
から核酸を取り除くことなく改変された、細胞に対して内因性の核酸を含む細胞
を包含する;このような改変としては、遺伝子置換、部位特異的変異、および関
連の技術により得られた改変が挙げられる。
【0028】 「異種配列」または「異種核酸」は、本明細書中で使用される場合、特定の宿
主細胞に対して外来の供給源に由来する配列もしくは核酸、または同一の宿主細
胞由来の場合には、その本来の形態から改変されている配列もしくは核酸である
【0029】 「部分配列」は、それぞれ、核酸またはアミノ酸(例えば、ポリペプチド)の
より長い配列の中の一部分を含む核酸またはアミノ酸の配列をいう。
【0030】 「組換え発現カセット」または単純に「発現カセット」は、そのような配列と
適合性である宿主において構造遺伝子の発現に影響し得る核酸エレメントを含む
、組換え的にかまたは合成的に生成された核酸構築物である。発現カセットは、
少なくともプロモーターを、そして必要に応じて転写終結シグナルを含む。代表
的には、組換え発現カセットは、転写される核酸(例えば、所望されるポリペプ
チドをコードする核酸)およびプロモーターを含む。発現をもたらす際に必要ま
たは有益なさらなる因子もまた、本明細書中に記載されるように、使用され得る
。例えば、発現カセットはまた、宿主細胞からの発現されたタンパク質の分泌を
指向するシグナル配列をコードするヌクレオチド配列を含み得る。転写終結シグ
ナル、エンハンサー、および遺伝子発現に影響する他の核酸配列もまた、発現カ
セットに含まれ得る。
【0031】 用語「単離された」は、目的の酵素または他の物質のネイティブな状態におい
て見出されるような、その目的の酵素または他の物質に通常付随している成分を
、実質的または本質的に含まない物質をいうように意味される。従って、本発明
の酵素、核酸、または他の物質は、単離される場合、それらのインサイチュ環境
で通常会合している物質を含まない。代表的に、単離されたタンパク質または核
酸は、標準的な方法により測定される場合に(例えば、銀染色ゲルにおけるバン
ド強度を決定すること、または純度を決定するための他の方法によって)、少な
くとも約80%純粋、通常少なくとも約90%、そして好ましくは少なくとも約
95%純粋である。タンパク質および核酸の純度または均質性は、当該分野にお
いて周知の多くの方法(例えば、タンパク質サンプルのポリアクリルアミドゲル
電気泳動、次いで、染色による視覚化)によって示され得る。特定の目的のため
には、高分解能が必要とされ、そしてHPLCまたは精製のための類似の手段が
利用される。
【0032】 用語「同一」または「同一性」パーセントは、2つ以上の核酸配列またはポリ
ペプチド配列の文脈において、以下の配列比較アルゴリズムの1つを使用してか
もしくは目視検査によって測定したとき、最大一致となるよう比較および整列さ
れる場合に、同一であるか、または同一であるアミノ酸残基またはヌクレオチド
の指定されたパーセンテージを有する、2つ以上の配列または部分配列をいう。
【0033】 句「実質的に同一」は、2つの核酸またはポリペプチドの文脈において、以下
の配列比較アルゴリズムの1つを使用してかもしくは目視検査によって測定した
とき、最大一致となるよう比較および整列される場合に、少なくとも70%、好
ましくは80%、最も好ましくは90〜95%のヌクレオチドまたはアミノ酸残
基の同一性を有する、2つ以上の配列または部分配列をいう。好ましくは、実質
的な同一性は、少なくとも約50残基長である配列の領域にわたって、より好ま
しくは、少なくとも約100残基の領域にわたって存在し、そして最も好ましく
は、この配列は、少なくとも約150残基にわたり実質的に同一である。最も好
ましい実施形態では、配列は、コード領域の長さ全体にわたって実質的に同一で
ある。
【0034】 配列比較のために、代表的に、1つの配列は、参照配列(これに対して、試験
配列を比較する)として作用する。配列比較アルゴリズムを使用する場合、試験
配列および参照配列をコンピューターに入力し、必要ならば、部分配列座標を指
定し、配列アルゴリズムプログラムのパラメーターを指定する。次いで、配列比
較アルゴリズムは、指定されたプログラムパラメーターに基づいて、参照配列に
対する試験配列についての配列同一性パーセントを計算する。
【0035】 比較のための配列の最適な整列は、例えば、以下によって実行され得る:Sm
ithおよびWaterman、Adv.Appl.Math.2:482(1
981)の局所的相同性アルゴリズム、NeedlemanおよびWunsch
、J.Mol.Biol.48:443(1970)の相同性アラインメントア
ルゴリズム、PearsonおよびLipman、Proc.Nat’l.Ac
ad.Sci.USA 85:2444(1988)の類似性方法についての検
索、これらのアルゴリズムのコンピューター化インプリメンテーション(GAP
、BESTFIT、FASTA、およびTFASTA(Wisconsin G
enetics Software Package、Genetics Co
mputer Group、575 Sceince Dr.,Madison
,WI))、または目視検査(一般的には、Ausubelら、前出、を参照の
こと)。
【0036】 配列同一性パーセントおよび配列類似性パーセントを決定するために適切なア
ルゴリズムの別の例は、BLASTアルゴリズムであり、これは、Altshu
lら、J.Mol.Biol.215:403−410(1990)に記載され
る。BLAST分析を実施するためのソフトウェアは、National Ce
nter for Biotechnology Information(h
ttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/)を通して公的に利
用可能である。このアルゴリズムは、最初に、問合せ配列において長さWの短い
ワード(これは、データベースの配列中の同じ長さのワードと整列された場合に
、いくつかの正に評価された閾値スコアTと一致するか、または満たすかのいず
れかである)を同定することによって、高スコア付配列対(HSP)を同定する
ことを含む。Tは、近接ワードスコア閾値(neighborhood wor
d score threshold)として言及される(Altschulら
、前出)。これらの開始近接ワードヒット(initial neighbor
hood word hit)は、それらを含む、より長いHSPを見出すため
の検索を開始するためのシードとして作用する。次いで、このワードヒットは、
累積アラインメントスコアが増加し得る限り、各配列に沿って両方向に伸長され
る。累積スコアは、ヌクレオチド配列については、パラメーターM(1対の一致
残基についての報酬(reward)スコア;常に0より大きい)およびパラメ
ーターN(不一致残基についてのペナルティ(penalty)スコア;常に0
より小さい)を使用して計算される。アミノ酸配列については、スコア付けマト
リクスを使用して、累積スコアを計算する。各方向におけるワードヒットの伸長
を、以下の場合に停止する:その最大達成値からX量だけ、累積アラインメント
スコアが低下した場合;1つ以上の負にスコア付けされた残基アラインメントの
蓄積に起因して、累積スコアが0以下になった場合;または、いずれかの配列の
末端に到達した場合。BLASTアルゴリズムパラメーターW、T、およびXは
、このアラインメントの感度および速度を決定する。BLASTNプログラム(
ヌクレオチド配列に対する)は、デフォルトとして、以下を使用する:11のワ
ード長(W)、10の期待値(E)、M=5、N=−4、および両鎖の比較。ア
ミノ酸について、BLASTPプログラムは、デフォルトとして、以下を使用す
る:3のワード長(W)、10の期待値(E)、およびBLOSUM62スコア
付けマトリクス(HenikoffおよびHenikoff、Proc.Nat
l.Acad.Sci.USA 89:10915(1989)を参照のこと)
【0037】 配列同一性パーセントを計算することに加えて、BLASTアルゴリズムはま
た、2つの配列間の類似性の統計的分析を実施する(例えば、Karlinおよ
びAltschul、Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 90
:5873−5787(1993)を参照のこと)。BLASTアルゴリズムに
よって提供される類似性の1つの尺度は、最小合計確率(P(N))であり、こ
れは、2つのヌクレオチド配列間または2つのアミノ酸配列間の一致が偶然に生
じる確率の指標を提供する。例えば、核酸は、参照核酸に対する試験核酸の比較
において最小合計確率が約0.1未満、より好ましくは約0.01未満、そして
最も好ましくは約0.001未満である場合に、参照配列に対して類似とみなさ
れる。
【0038】 2つの核酸配列または2つのポリペプチドが実質的に同一であることのさらな
る指標は、以下に記載されるように、第1の核酸によってコードされるポリペプ
チドが、第2の核酸によってコードされるポリペプチドと免疫学的に交差反応性
であるということである。従って、ポリペプチドは、代表的に、例えば、2つの
ペプチドが保存的置換によってのみ異なる場合には、第2のポリペプチドに対し
て実質的に同一である。2つの核酸配列が実質的に同一であることの別の指標は
、以下に記載されるように、2つの分子が、ストリンジェントな条件下で互いに
対してハイブリダイズするということである。
【0039】 「実質的に結合する」は、核酸の文脈において、プローブ核酸と標的核酸との
間の相補的ハイブリダイゼーションをいい、そして標的ポリヌクレオチド配列の
所望される検出を達成するために、ハイブリダイゼーション培地のストリンジェ
ンシーを低減させることによって適応され得る少数の不一致を含む。
【0040】 句「〜に特異的にハイブリダイズする」は、その配列が、複雑な混合物の(例
えば、細胞全体の)DNAまたはRNA中に存在する場合に、ストリンジェント
な条件下での、特定のヌクレオチド配列に対してのみの分子の結合、二重鎖形成
(duplexing)またはハイブリダイゼーションをいう。用語「ストリン
ジェントな条件」は、プローブがその標的部分配列にハイブリダイズするが、他
の配列にはハイブリダイズしない条件をいう。ストリンジェントな条件は、配列
依存的であり、そして異なる環境において異なる。より長い配列は、より高い温
度で特異的にハイブリダイズする。一般的に、ストリンジェントな条件は、規定
されたイオン強度およびpHでの特定の配列についての熱融点(Tm)よりも約
5℃低いように選択される。このTmは、標的配列に対して相補的なプローブの
50%が、平衡状態で標的配列にハイブリダイズする(標的配列は、一般的に、
過剰に存在するので、Tmでは、プローブの50%は平衡状態で占められる)(
規定されたイオン強度、pH、および核酸濃度の下での)温度である。代表的に
、ストリンジェントな条件は、pH7.0〜8.3で塩濃度が約0.1M Na
イオン未満、代表的に約0.01〜0.1M Naイオン濃度(または、他の塩
)であり、そして温度は、短いプローブ(例えば、10〜50ヌクレオチド)に
ついては少なくとも約30℃、および長いプローブ(例えば、50より大きいヌ
クレオチド)については少なくとも約60℃である条件である。ストリンジェン
トな条件はまた、ホルムアミドのような不安定化剤の添加で達成され得る。
【0041】 句「特異的に結合する」は、タンパク質、サッカリド、および他の生物製剤(
biologics)の異種集団の存在下における標的分子の存在の決定的であ
る結合反応をいう。従って、指定されたアッセイ条件のもとで、指定されたレセ
プターまたは他の化合物は、優先的に目的のコア2オリゴサッカリドまたは他の
分子に結合し、そしてサンプル中に存在する他の分子に対して有意な量で結合し
ない。このような条件下でのタンパク質に対する特異的結合は、特定のリガンド
に対するその特異性について選択されたレセプターを必要とする。種々のアッセ
イ様式が、特定のリガンドと特異的に反応するレセプターを選択するために使用
され得る。例えば、コア2オリゴサッカリドまたは他の分子と特異的に免疫反応
性であるモノクローナル抗体を選択するために、固相ELISAイムノアッセイ
が慣用的に使用される。特異的免疫反応性を決定するために使用され得るイムノ
アッセイの様式および条件に関する説明については、HarlowおよびLan
e(1988)Antibodies、A Laboratory Manua
l、Cold Spring Harbor Publications、Ne
w Yorkを参照のこと。
【0042】 特定のポリヌクレオチド配列の「保存的に改変されたバリエーション」は、同
一または本質的に同一なアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドか、または
ポリヌクレオチドがアミノ酸配列をコードしない場合には、本質的に同一な配列
をいう。遺伝暗号の縮重が理由で、多数の機能的に同一な核酸が、任意の所定の
ポリペプチドをコードする。例えば、コドンCGU、CGC、CGA、CGG、
AGA、およびAGGはすべて、アミノ酸アルギニンをコードする。従って、コ
ドンによってアルギニンが指定されるすべての位置で、このコドンは、コードさ
れるポリペプチドを変更させることなく、記載される対応するコドンのうちのい
ずれかに変更され得る。このような核酸のバリエーションは、「サイレントな置
換」または「サイレントなバリエーション」であり、「保存的に改変されたバリ
エーション」のうちの1種である。ポリペプチドをコードする、本明細書中に記
載のすべてのポリヌクレオチド配列はまた、他に記述される場合を除き、すべて
の可能なサイレントなバリエーションを記載する。従って、サイレントな置換は
、アミノ酸をコードするすべての核酸配列に関して暗示される特徴である。核酸
中の各コドン(AUG(これは、通常、メチオニンについての唯一のコドンであ
る)を除く)が、標準的技術によって、機能的に同一の分子を産生するために改
変され得ることを、当業者は認識する。いくつかの実施形態では、酵素をコード
するヌクレオチド配列は、好ましくは、酵素を産生するために使用される特定の
宿主細胞(例えば、酵母、哺乳動物、植物、真菌など)における発現のために最
適化される。
【0043】 同様に、アミノ酸配列中の1または数個のアミノ酸における「保存的アミノ酸
置換」は、非常に類似した特性を有する異なるアミノ酸で置換される。そしてこ
れはまた、特定のアミノ酸配列またはアミノ酸をコードする特定の核酸配列に対
して非常に類似であるとして、容易に同定される。このような任意の特定の配列
の保存的に置換されたバリエーションは、本発明の特徴である。コードされる配
列中の単一のアミノ酸または低いパーセンテージのアミノ酸(代表的には、5%
未満、より代表的には、1%未満)を変更、付加、または欠失する個々の置換、
欠失、または付加は、「保存的に改変されたバリエーション」であり、ここで変
更は、化学的に類似したアミノ酸でのアミノ酸の置換を生じる。機能的に類似し
たアミノ酸を提供する保存的置換の表は、当該分野において周知である。例えば
、Creighton(1984)Proteins、W.H.Freeman
and Companyを参照のこと。
【0044】 用語「シアル酸」は9個の炭素のカルボキシル化した糖のファミリーの任意の
メンバーをいう。シアル酸ファミリーの最も一般的なメンバーは、N−アセチル
−ノイラミン酸(2−ケト−5−アセトアミド(acetamindo)−3,
5−ジデオキシ−D−グリセロ−D−ガラクトノヌロピラノース(galact
ononulopyranos)−1−オン酸(onic acid))(しば
しば、Neu5Ac、NeuAc、またはNANAと省略される)である。この
ファミリーの第2のメンバーは、N−グリコリル−ノイラミン酸(Neu5Gc
またはNeuGc)であり、ここでNeuAcのN−アセチル基はヒドロキシル
化される。第3のシアル酸ファミリーのメンバーは、2−ケト−3−デオキシ−
ノヌロソン酸(nonulosonic acid)(KDN)(Nadano
ら(1986)J.Biol.Chem.261:11550−11557;K
anamoriら(1990)J.Biol.Chem.265:21811−
21819)である。9−置換シアル酸(例えば、9−O−C1−C6アシル−
Neu5Ac様9−O−ラクチル(lactyl)−Neu5Acまたは9−O
−アセチル−Neu5Ac、9−デオキシ−9−フルオロ−Neu5Acおよび
9−アジド−9−デオキシ−Neu5Ac)もまた、含まれる。シアル酸ファミ
リーの概説については、例えば、Varki(1992)Glycobiolo
gy 2:25−40;Sialic Acids:Chemistry,Me
tabolism and Function、R.Schauer編(Spr
inger−Verlag、New York(1992)を参照のこと。シア
リル化手順におけるシアル酸化合物の合成および使用は、国際公開WO92/1
6640(1992年10月1日公開)に開示される。
【0045】 用語「トランスジェニック」は、細胞内に導入された特定の遺伝的改変を含む
細胞またはその細胞の祖先をいう。このような改変としては、1つ以上の点変異
、欠失、挿入、またはそれらの組み合わせが挙げられ得る。動物を参照していう
場合、用語「トランスジェニック」は、動物がトランスジェニックである細胞を
含むこと、およびそのような動物の子孫を意味する。トランスジェニック細胞お
よび非トランスジェニック細胞の両方から構成される動物は、本明細書中で「キ
メラ」動物として言及される。
【0046】 (好ましい実施形態の説明) 本発明は、第1の骨髄性細胞の内皮細胞または第2の骨髄性細胞に対する結合
を調節するために適切な方法および化合物を提供する。このような方法および化
合物を用いて、哺乳動物における炎症応答を予防または低減し得る。炎症を調節
するために以前から利用可能な方法とは異なり、本発明の方法および化合物は、
炎症に特異的であり、そしてBリンパ球媒介性免疫応答およびTリンパ球媒介性
免疫応答を妨害しない。第1の骨髄性細胞の内皮細胞または第2の骨髄性細胞に
対する結合を調節するために有用である化合物を同定するためのスクリーニング
方法もまた提供される。このような化合物は、炎症を低減または処置する能力に
ついてさらに試験するためのリード化合物としての使用に適切である。コア2
GlcNAcトランスフェラーゼの機能的遺伝子を欠くトランスジェニック動物
もまた本発明によって提供される。
【0047】 本発明の化合物および方法は、治療用途および薬物発見用途だけでなく、異な
る細胞型およびそれらの相互作用の炎症プロセスに対する効果の研究にも有用で
ある。
【0048】 本発明は、炎症細胞の血管内皮に対する結合および血管から組織への炎症細胞
の管外遊出が、コア2オリゴサッカリドによって媒介されるとの発見に部分的に
基づく。驚くべきことに、血液から感染部位または組織損傷へののリンパ球輸送
は、たとえリンパ球および細胞の管外遊出が類似のレセプターを伴ったとしても
、コア2オリゴサッカリドの非存在によって影響されない。従って、本発明の方
法は、コア2オリゴサッカリドのレセプターに対する炎症細胞のコア2オリゴサ
ッカリド媒介結合を調節し得る化合物の治療有効量を哺乳動物に投与する工程を
含む。この化合物は、コア2オリゴサッカリドの合成を低減し得るかまたはコア
2オリゴサッカリドの分解を増強し得、従って、潜在的な炎症部位に対する炎症
細胞の輸送の低減をもたらす。従って、コア2オリゴサッカリドの量および/ま
たは結合能力の低減は、潜在的な炎症部位に対する炎症細胞の輸送の低減を引き
起こす。しかし、リンパ球輸送は、コア2オリゴサッカリドの喪失またはブロッ
クにより影響されない。
【0049】 本発明の方法および組成物は、種々の細胞型(特に、好中球のような炎症性細
胞)に存在し、そしてそれらの細胞型上での結合のために利用可能なコア2オリ
ゴサッカリドの量を変更する。コア2オリゴサッカリドは、例えば、糖タンパク
質または糖脂質のような任意のいくつかの糖結合体に存在し得る。糖タンパク質
に結合した場合、コア2オリゴサッカリドは一般に、スレオニン残基またはセリ
ン残基に対するO結合を通してこのタンパク質に連結される。コア2グリカンは
、構造Galβ1→3(GlcNAcβ1→6)GalNAc−(図1)を有し
、糖タンパク質のO残基に直接付着され得るか、または糖タンパク質もしくは糖
脂質に付着される糖残基に付着され得る。糖脂質会合コア2オリゴサッカリドの
1例は、Galβ1→3(GlcNAcβ1→6)GalNAcβ1→3Gal
α1→4Galβ1→4Glcβ1→脂質(例えば、セラミド)である。別の例
は、α1→3結合によってコア2構造が別の糖残基に連結される糖脂質である。
【0050】 いくつかの実施形態では、本発明の方法は、コア2 GlcNAcトランスフ
ェラーゼ(E.C.2.4.102)の活性における変化を引き起こす。コア2
GlcNAcトランスフェラーゼは、コア2 β−1,6−N−アセチルグル
コサミニルトランスフェラーゼ(C2 GlcNAc−T)とも呼ばれる。この
酵素は、活性化された糖UDP−GlcNAcから、構造Galβ1→3Gal
NAc−を含むアクセプターサッカリドへのGlcNAcの転移を触媒する。従
って、例えば、本発明は、C2 GlcNAc−Tの活性を阻害するブロック剤
に関する。本発明のブロック剤は、この酵素もしくはこの酵素についての基質に
直接作用し得るか、またはこの酵素をコードする遺伝子の発現を阻害し得る。あ
るいは、例えば、この構造を、例えば、第2の骨髄性細胞の内皮細胞上のリガン
ドにより結合され得ないオリゴサッカリドへと変換することによって、コア2オ
リゴサッカリドを破壊する薬剤を投与し得る。コア2オリゴサッカリドに結合し
、従ってこのリガンドによる結合を防止するブロック剤(例えば、抗体)はまた
、本発明の方法に従って投与され得る。
【0051】 炎症調節剤を調製するための方法ならびに適切な候補を同定するための種々の
スクリーニングアッセイもまた開示される。これらの化合物についての治療用途
および他の用途もまた提供される。
【0052】 (I.コア2オリゴサッカリド媒介性の炎症細胞結合および管外遊出を調節す
るための方法) 本発明は、炎症に関与する細胞の内皮細胞およびまた他の内皮細胞細胞に対す
る結合を調節する方法を提供する。この結合は、好中球のような炎症性細胞の表
面上に提示されるコア2オリゴサッカリドによって媒介される。内皮細胞、およ
び好中球が結合する他の細胞は、コア2オリゴサッカリドについてのレセプター
を提示する。少なくともいくつかの場合には、このレセプターは、Pセレクチン
またはEセレクチンのようなセレクチンである。この細胞間結合を調節すること
により、炎症応答が予防または処置され得る。
【0053】 (A.コア2オリゴサッカリドの合成に関与するグリコシルトランスフェラー
ゼのインヒビター) 1つの実施形態では、本発明の方法は、コア2オリゴサッカリドの合成に関与
するグリコシルトランスフェラーゼポリペプチドの酵素活性を阻害することによ
り炎症を低減または予防する工程を含む。これらの部分の合成を触媒する一般的
な酵素群である、グリコシルトランスフェラーゼは、糖ヌクレオチド(ドナー基
質)からアクセプター基質への単糖の転移を触媒する。アクセプター基質は、ト
ランスフェラーゼの特異性に依存して、別のグリコシル残基、ポリペプチドまた
は脂質であり得る。例えば、Beyerら(1981)Adv.in Enzy
m.52:24を参照のこと。グリコシルトランスフェラーゼは、転移される糖
残基の型に基づくファミリーに分類される。例えば、シアル酸を転移する酵素は
、シアリルトランスフェラーゼと呼ばれ、フコースを転移する酵素は「フコシル
トランスフェラーゼ」と呼ばれ、そしてシアル酸を転移する酵素は「シアリルト
ランスフェラーゼ」と呼ばれる。シアリルトランスフェラーゼは、オリゴサッカ
リド多様化の間にシアル酸残基を付加するグリコシルトランスフェラーゼ酵素の
ファミリーである(概説については、例えば、Harduin−Lepersら
(1995)Glycobiology 5:741−758を参照のこと)。
シアリル化は、ゴルジ装置で生じ、そして一般にさらなるオリゴサッカリド鎖伸
長を終結させる。各ファミリーには代表的に、動物細胞の糖タンパク質および糖
脂質に見出される多様な炭水化物構造を合成するために必要とされる10〜15
の異なる酵素が存在する。各酵素は、利用するドナーおよびアクセプター基質に
基づいて規定された構造を作製し、そして転移反応の間に形成されるアノマー結
合を作製する。
【0054】 好ましくは、インヒビターは、目的の特定のグリコシルトランスフェラーゼに
特異的であり、そしてこのグリコシルトランスフェラーゼは、炎症応答に関与し
ない他のオリゴサッカリドの合成に必要とされるグリコシルトランスフェラーゼ
である。好ましい実施形態では、この酵素が、コア2オリゴサッカリドの合成に
ほぼ独占的に関与し、そして他のオリゴサッカリドの合成に関与しないように、
標的グリコシルトランスフェラーゼは、C2 GlcNAcトランスフェラーゼ
である。
【0055】 阻害されるべき標的酵素(例えば、C2 GlcNAc−T)が同定されると
、多くのアプローチを用いてその活性をブロックし得る。酵素活性を阻害する薬
剤の例としては、免疫グロブリン、自殺基質、アルキル化剤、および種々の基質
アナログが挙げられる。概説については、Fersht,Enzyme Str
ucture and Mechanism(第2版 1985)を参照のこと
。グリコシルトランスフェラーゼ活性を阻害することにより炎症を調節する方法
は、そのグリコシルトランスフェラーゼについての基質のアナログである化合物
を哺乳動物に投与する工程を含み得る。
【0056】 いくつかの実施形態では、インヒビターは、糖ヌクレオチドまたはドナー基質
のアナログ(例えば、GlcNAcまたはUDP−GlcNAcのアナログ)で
ある。上記で考察するように、グリコシルトランスフェラーゼのドナー基質は、
糖ヌクレオチド(通常、ジホスホヌクレオシド)である。例えば、ウリジンジホ
スホ糖(diphosphosugar)は、グルコース、ガラクトース、N−
アセチルグルコサミン、キシロースおよびグルクロン酸のグリコシドの形成につ
いてのドナー基質である。グアノシンジホスホ糖は、マンノースおよびフコース
のグリコシドの合成についてのドナー基質である。
【0057】 この知識を用いて、当業者は、多数の糖ヌクレオチドを容易に合成し得、次い
でこの糖ヌクレオチドは、特異的酵素の最大阻害能力を同定するために試験され
得る。本明細書中で用いられる場合、用語「糖ヌクレオチド」とは、上記で考察
した糖ヌクレオチドおよび合成され得るかまたは天然の供給源から単離され得る
種々のそのアナログの両方をいう。この構造についてのバリエーションの数は、
制限がない。例えば、糖とリン酸エステルとの間のエステル結合およびピロリン
酸の無水結合の両方が、酵素切断の潜在的な標的である。より安定なC−P結合
でのO−P結合またはC−O結合の置換が、酵素分解に対してより耐性である、
ヌクレオチド一リン酸またはヌクレオチド二リン酸の糖アナログを提供する。こ
のような化合物は、特定のグリコシルトランスフェラーゼの基質アナログとして
作用することによって糖タンパク質合成または糖脂質合成を選択的に阻害する可
能性を有する。例えば、Vaghefiら,J.Med.Chem.30:13
83−1391(1987)およびVaghefiら,J.Med.Chem.
30:1391−1399(1987)を参照のこと。グリコシルトランスフェ
ラーゼインヒビターは、例えば、米国特許第5,461,143号にも記載され
る。
【0058】 別のアプローチは、糖残基とヌクレオシド部分との間の一リン酸架橋または二
リン酸架橋を置換することである。例えば、二リン酸架橋は、等配電子の−OC
ONHSO2O−残基で置換され得る。Samarasaら,J.Med.Ch
em.28:40−46(1985)を参照のこと。
【0059】 グリコシル化を阻害し得る糖ヌクレオチドのアナログは、抗生物質および抗ウ
イルス剤として用いられている。このような化合物の例としては、UDP−2d
GlcまたはGDP−2dGlcのいずれかに転移され、そしてその形態でウイ
ルスエンベロープにおける糖タンパク質のグリコシル化を阻害する2−デオキシ
−D−グルコースが挙げられる。本明細書中に参考として援用される、DeCl
ercq,Biochem.J.205:1(1982)。ツニカマイシンおよ
びストレプトビルジン(streptovirudin)のような抗生物質もま
た、グリコシル化を阻害する能力に起因して有効である。例えば、ツニカマイシ
ンは、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼについてのドナー基質で
あるUDP−GlcNAcのアナログである。炭素鎖での二リン酸架橋の置換は
、ツニカマイシンが細胞膜を通過するが、依然としてこの酵素の活性部位に容易
に結合するのを可能にする。これらおよび関連の化合物の構造は、本明細書中に
記載されるように、本発明に従って類似の阻害効果を有する化合物を設計および
合成する際の指示を当業者に提供する。
【0060】 ヌクレオチドは、グリコシル残基がアクセプター基質へと転移される反応の副
産物である。ヌクレオチドは、グリコシルトランスフェラーゼを競合的に阻害す
ることが見出されている。従って、種々のヌクレオチドおよびそれらのアナログ
は、これらの酵素のインヒビターとしての可能性を有する。例えば、UDPおよ
びUMPを用いて、C2 GlcNAc−T活性を阻害し得る。
【0061】 ドナー基質アナログに加えて、アクセプター基質のアナログもまた、インヒビ
ターとして用いられ得る。さらに、当業者は、用いられ得る種々の可能な構造を
認識する。C2 GlcNAcーTのアクセプター基質特異性によって、C2
GlcNAc−Tの特異的阻害が達成され得る。理想的には、阻害性化合物は、
他の酵素の存在下でさえ、所定の酵素についての特異的アクセプター基質として
作用し得るべきである。さらに、この化合物は、効率的なアクセプター基質であ
るべきである。従って、このインヒビターのKiは、少なくとも約10-5M、よ
り好ましくは少なくとも約10-7Mであるべきである。C2 GlcNAc−T
の阻害についての適切なアナログとしては、ガラクトース残基が6−デオキシガ
ラクトースによって置換されたGalβ1→3GalNAc−の誘導体が挙げら
れる。デオキシガラクトース含有化合物は、C2 GlcNAcーTに結合する
がアクセプターとして機能しない。
【0062】 グリコシルトランスフェラーゼはまた、このグリコシルトランスフェラーゼに
ついてのアクセプター基質を、このアクセプターオリゴサッカリドを目的のグリ
コシルトランスフェラーゼについてのアクセプターとして機能しない異なる構造
へと転換させる競合するグリコシルトランスフェラーゼまたはグリコシダーゼと
接触させることにより阻害され得る。例えば、Galβ1→3GalNAc含有
オリゴサッカリドを、C2 GlcNAc−Tによってアクセプター基質として
利用されないオリゴサッカリド構造Galβ1→3(Siaα2→6−)Gal
NAcを形成するα2,6シアリルトランスフェラーゼ(ST6 GalNAc
II)と接触させることにより、C2 GlcNAc−T活性を阻害し得る。
他のシアリルトランスフェラーゼもまた、この目的のために適切である;これら
としては、例えば、ST3GalI、ST6GalNAcI、IIIおよびIV
、ならびにGalNAc残基をアクセプター残基として利用し得る他のものが挙
げられる。光反応性ニトロフェニル基質誘導体は、C2 GlcNAc−Tの有
効なインヒビターの別の例である(Tokiら(1994)Biochem.B
iophys.Res.Commun.198:417−423)。
【0063】 阻害効果を示す天然に存在する分子もまた、本発明において使用するために単
離され得る。糖タンパク質または糖脂質の生合成は、調節が多くの因子に依存す
る複雑な代謝経路である。天然に存在する阻害性化合物は精製され得、そして活
性をさらに阻害するために用いられ得る。
【0064】 本発明の好ましいグリコシルトランスフェラーゼインヒビターは、細胞膜を横
切り、そしてゴルジ装置に侵入する能力を有する。従って、ブロック剤は好まし
くは、膜を通しての拡散を可能にするのに充分に疎水性である。一般に、ブロッ
ク剤は、細胞の代謝に対して他の副作用を有さず、その結果、特定の反応が阻害
されながらも他のグリコシル化反応が進行する。ブロック剤は好ましくは、比較
的低分子であり、それにより、免疫原性を回避し、そして細胞膜を通した通過を
可能にする。理想的には、ブロック剤は、約100〜2000ダルトンの間の分
子量を有するが、所望の適用に依存して5000以上までの分子量を有し得る。
最も好ましい実施態様では、インヒビターは、約200〜600ダルトンの間の
分子量を有する。
【0065】 本発明のインヒビターは好ましくは、標的酵素についての強力な親和性を有し
、その結果、グリコシルトランスフェラーゼ活性の少なくとも約70%阻害、よ
り好ましくは約75%〜85%、そして最も好ましくは90%〜95%以上が達
成されする。この酵素のこのインヒビターについての親和性は好ましくは、酵素
−インヒビター複合体の解離定数、すなわち、Kiが、約10-5M未満、代表的
には約10-6Mと10-8Mとの間であるに充分に強力である。
【0066】 グリコシルトランスフェラーゼ活性を阻害するなお別の戦術は、目的の特定の
酵素に対して惹起した免疫グロブリン分子を使用することである。例えば、Wh
iteら,Biochem.,29:2740−2747(1990)を参照の
こと。従って、種々の免疫グロブリン分子の産生および操作のために当業者に利
用可能な多数の技術は、細胞間接着を阻害するために適用され得る。免疫グロブ
リンは、例えば、Fv、FabおよびF(ab)2を含む抗体に加えて種々の形
態でならびに単鎖で存在し得る。
【0067】 この酵素に結合する抗体は、種々の手段によって生成され得る。非ヒト(例え
ば、マウス、ウサギ、ウマなどの)モノクローナル抗体の生成は周知であり、そ
して例えば、動物にグリコシルトランスフェラーゼまたはキャリアに結合体化し
たそのフラグメントを免疫することにより達成され得る。免疫した動物から得ら
れる抗体産生細胞は、不死化およびスクリーニングされるか、またはこの酵素と
その基質との相互作用を阻害する抗体の生成について最初にスクリーニングされ
、次いで不死化される。モノクローナル抗体生成の一般的手順の考察については
、HarlowおよびLane,Antibodies,A Laborato
ry Manual(1988)を参照のこと。
【0068】 酵素阻害は一般に、酵素によって触媒される反応速度を低減させるような基質
とその酵素との間の相互作用を含む。インヒビターは、多数の基準によって分類
され得る。例えば、インヒビターは、可逆性または不可逆性であり得る。不可逆
性インヒビターは、いくらかあったとしてもその標的酵素から非常にゆっくりと
解離する。なぜなら、不可逆性インヒビターは、その酵素に対して共有結合また
は非共有結合のいずれかで非常に強固に結合するようになるからである。対照的
に、可逆的阻害は、解離し得る酵素−インヒビター複合体を含む。
【0069】 インヒビターはまた、競合的、非競合的または不競合的インヒビターであるか
否かに従って分類され得る。単一の基質を含む反応速度的に単純な系についての
競合的阻害では、酵素は、基質またはインヒビターのいずれかに結合し得るが両
方には結合し得ない。代表的には、競合インヒビターは、基質または産物に似て
おり、そして酵素の活性部位に結合し、従って、基質が活性部位に結合するのを
ブロックする。競合インヒビターは、その酵素についての基質の親和性を有効に
低減することによって触媒速度を減少させる。代表的には、酵素は、平衡要件に
起因してそれ自体の産物によって競合的に阻害され得る。この酵素は触媒である
ので、反応を正方向または逆方向に加速することが原則的に可能である。
【0070】 非競合的インヒビターは、酵素がそのインヒビターに結合するのと同時に基質
に結合するのを可能にする。非競合的インヒビターは、遊離の酵素の比を減らす
のではなく、酵素の代謝回転数を減少させることによって作用する。別の可能な
カテゴリーの阻害は、混合型または不競合的阻害である。ここでは、インヒビタ
ーが、結合部位に影響を与え、そしてまたこの酵素の代謝回転数を変更する。1
より多くの基質を含む反応速度的に複雑な系の酵素阻害は、グリコシルトランス
フェラーゼについての場合と同様、Segel,Enzyme Kinetic
sに記載される(Wiley,N.Y.1975)。
【0071】 C2 GlcNAc−T活性およびその阻害または増強は代表的に、酵素活性
を決定するための標準的方法に従ってアッセイされる。酵素アッセイの一般的考
察については、Rossomando,「Measurement of En
zyme Activity」Guide to Protein Purif
ication,第182巻,Methods in Enzymology(
Deutscherら,1990)を参照のこと。C2 GlcNAc−T活性
についてのアッセイは代表的に、生理学的pHに調整された緩衝化溶液、二価カ
チオンの供給源、ドナー基質(通常、標識されたUDP−GlcNAc)、アク
セプター基質(例えば、Galβ1,3GalNAc)、C2 GlcNAc−
T、およびその阻害活性が試験されるべきサンプルまたはサンプルの画分を含む
。23℃または37℃にて所定の時間後、反応を停止させ、そしてシアリル化産
物を単離し、そして標準的方法に従って(例えば、シンチレーションカウンター
において)測定する。
【0072】 (B.グリコシルトランスフェラーゼ遺伝子発現の阻害) グリコシルトランスフェラーゼ遺伝子発現の阻害は、阻害性核酸の使用によっ
て達成され得る。阻害性核酸は、相補的核酸配列に特異的に結合し得る単鎖核酸
であり得る。適切な標的配列に結合することにより、RNA−RNA、DNA−
DNAまたはRNA−DNAの二重鎖または三重鎖が形成される。これらの核酸
はしばしば、「アンチセンス」と呼ばれる。なぜなら、これらは通常、遺伝子の
センス鎖すなわちコード鎖に相補的であるからである。とはいえ、近年、「セン
ス」核酸の使用についてのアプローチもまた開発された。本明細書中で使用され
る場合、用語「阻害性核酸」とは、「センス」および「アンチセンス」の両方の
核酸をいう。
【0073】 1つの実施形態では、阻害性核酸は、C2 GlcNAc−Tをコードする標
的核酸に特異的に結合し得る。このような阻害性核酸の投与は、コア2オリゴサ
ッカリドの生合成を低減または排除することにより、Bリンパ球媒介性免疫応答
を阻害し得る。C2 GlcNAc−Tをコードするヌクレオチド配列は、ヒト
cDNA(BierhuizenおよびFukuda(1992)Proc.N
at’l.Acad.Sci.USA 89:9326−9330;GenBa
nk登録番号m97347)を含むいくつかの種について公知である。ヒト遺伝
子は、Bierhuizenら(1995)Glycobiol.5:417−
425;GenBank登録番号L41415に記載される。これらのヌクレオ
チド配列から、適切な阻害性核酸を誘導し得る。
【0074】 標的核酸に結合させることにより、阻害性核酸は、標的核酸の機能を阻害し得
る。例えば、これは、mRNAへのDNAの転写、プロセシングもしくはポリ(
A)付加、DNAの複製、翻訳のブロック、または細胞阻害機構の促進(例えば
、RNA分解の促進)の結果であり得る。それゆえ、阻害性核酸方法は、異なる
機構によって作動する特定の遺伝子の発現を変更する多数の異なるアプローチを
含む。これらの異なる型の阻害性核酸技術は、Helene,C.およびTou
lme,J.(1990)Biochim.Biophys.Acta.,10
49:99−125に記載される。
【0075】 阻害性核酸治療アプローチは、DNA配列を標的とするアプローチ、RNA配
列(プレmRNAおよびmRNAを含む)を標的とするアプローチ、タンパク質
を標的とするアプローチ(センス鎖アプローチ)、および標的核酸の切断または
化学修飾を引き起こすアプローチへと分類され得る。
【0076】 DNAを標的とするアプローチは、いくつかのカテゴリーに分けられる。核酸
は、二重鎖DNAの主溝に結合して三重らせん、すなわち「三重鎖」構造を形成
するように設計され得る。あるいは、阻害性核酸は、複製または転写の間の二重
鎖DNAの開口から生じる一本鎖DNAの領域に結合するように設計される。H
eleneおよびToulme、前出を参照のこと。
【0077】 より通常には、阻害性核酸は、mRNAまたはmRNA前駆体に結合するよう
に設計される。阻害性核酸は、プレmRNAの成熟を妨害するために用いられる
。阻害性核酸は、RNAのプロセシング、スプライシングまたは翻訳を妨害する
ように設計され得る。阻害性核酸はしばしば、mRNAに対して標的化される。
このアプローチでは、阻害性核酸は、コードされるタンパク質の翻訳を特異的に
ブロックするように設計される。このアプローチを用いて、阻害性核酸は、重要
なタンパク質をコードするmRNAの翻訳の阻害によって特定の細胞機能を選択
的に抑制するように用いられ得る。例えば、標的mRNA領域に相補的な阻害性
アンチセンス核酸は、タンパク質発現を阻害する。例えば、Wickstrom
E.L.ら(1988)Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA
85:1028−1032およびHarel−Bellanら(1988)Ex
p.Med.,168:2309−2318を参照のこと。Heleneおよび
Toulmeに記載されるように、mRNAを標的化する阻害性核酸は、コード
されるタンパク質の翻訳を阻害するようにいくつかの異なる機構によって作動す
ることが示されている。
【0078】 細胞に導入される阻害性核酸はまた、mRNA翻訳に関与する酵素または結合
タンパク質を捕獲または競合する遺伝子またはmRNAの「センス」鎖を含み得
る。HeleneおよびToulmeを参照のこと。
【0079】 最後に、阻害性核酸を用いて、標的の遺伝子またはmRNAの化学的不活化ま
たは切断を誘導し得る。化学的不活化は、細胞内での阻害性核酸と標的核酸との
間の架橋の誘導により生じ得る。あるいは、不可逆的光化学反応が、阻害性核酸
に付着した光反応性基によって標的核酸において誘導され得る。適切に誘導体化
された阻害性核酸によって誘導される標的核酸の他の化学修飾もまた用いられ得
る。
【0080】 標的核酸の切断、それゆえ、不活化は、切断反応を誘導するように活性化され
得る阻害性核酸に置換基を付着させることによってもたらされ得る。置換基は、
化学的切断、光反応性切断、または酵素的切断のいずれかをもたらす置換基であ
り得る。例えば、mRNA:アンチセンスオリゴヌクレオチドハイブリッドを、
mRNA:DNAハイブリッドを消化するヌクレアーゼと接触させ得る。あるい
は、切断は、リボザイムまたは触媒性RNAの使用によって誘導され得る。この
アプローチでは、阻害性核酸は、天然に存在するRNA(リボザイム)または触
媒活性を有する合成核酸のいずれかを含む。
【0081】 他の実施形態では、グリコシルトランスフェラーゼ遺伝子の発現は、トランス
活性化因子が遺伝子発現を誘導する能力をブロックする薬剤の投与によって阻害
される。例えば、腫瘍壊死因子α、インターロイキン−1、グルココルチコイド
(例えば、デキサメタゾン)、レチノイン酸およびいくつかの肝臓転写因子(例
えば、HNF−1、DBPおよびLAP)のトランス活性化活性を妨害する薬剤
を投与し得る。
【0082】 これらの細胞表面上の標的化分子結合レセプターとの結合体化による免疫系の
特定の細胞への阻害性核酸の標的化は、上記の形態の阻害性核酸治療の全てにつ
いて用いられ得る。
【0083】 (C.コア2オリゴサッカリド媒介結合をブロックする化合物) 本発明はまた、コア2オリゴサッカリドとそのオリゴサッカリドについてのリ
ガンドとの間の相互作用をブロックする化合物が投与される、炎症を調節する方
法を提供する。例えば、コア2オリゴサッカリドに特異的に結合する抗体または
レクチンを投与し得る。炎症細胞と関連しない(例えば、遊離多糖として存在す
る)レセプターは、炎症細胞関連コア2オリゴサッカリドとそれらの細胞レセプ
ターとの間の相互作用をブロックするために用いられ得る。他の化合物(例えば
、本明細書中に記載される方法を用いて道程される低分子)もまた投与され得る
【0084】 (II.スクリーニング方法) コア2 GlcNAc−T活性を阻害または増強する能力について種々の化合
物および化合物の混合物をスクリーニングすることによって治療的に有効な調節
剤である化合物をさらに試験するために適切であるリード化合物を、またはコア
2オリゴサッカリドに結合しかつリガンドがそのレセプターに結合するのを防止
するリード化合物を同定し得る。試験は、最小コア2オリゴサッカリド、または
さらなる糖残基が付加された改変されたコア2オリゴサッカリドのいずれかを用
いて行われ得る。例えば、リード化合物がSLex含有コア2オリゴサッカリド
に結合する能力を試験し得る。
【0085】 所望の活性を有する天然に存在する化合物を発見するためのスクリーニングア
ッセイの使用は周知であり、そして何年もの間広範に用いられている。例えば、
抗生物質活性を有する多くの化合物は、このアプローチを用いて元々同定された
。このような化合物の例としては、モノラクタム(monolactam)およ
びアミノグリコシド抗生物質が挙げられる。種々の酵素活性を阻害する化合物(
例えば、コレステロール合成に関与する酵素であるヒドロキシメチルグルタミル
補酵素Aレダクターゼのインヒビターである、メビノリン、ロバスタチンおよび
メバコア(mevacor))はまた、この技術によって見出されている。グリ
コシルトランスフェラーゼ活性を阻害する抗生物質(例えば、ツニカマイシンお
よびストレプトビルジン)もまた、この様式で同定された。
【0086】 従って、本発明の別の重要な局面は、グリコシルトランスフェラーゼ調節活性
についてサンプルをスクリーニングするための方法に関する。本明細書中で使用
される場合、「サンプル」は、グリコシルトランスフェラーゼアッセイにおいて
試験するために適切な任意の混合物であり得る。代表的なサンプルは、合成によ
って生成される化合物の混合物あるいは天然に存在する混合物(例えば、細胞培
養ブロス)を含む。適切な細胞としては、哺乳動物細胞、昆虫細胞、微生物細胞
または植物細胞のような任意の培養細胞が挙げられる。微生物細胞培養は、細菌
、原生動物、酵母、真菌などのような任意の微視的な生物からなる。
【0087】 代表的なスクリーニングアッセイでは、サンプル(例えば、真菌ブロス)は、
標準的なグリコシルトランスフェラーゼアッセイに添加される。コントロールア
ッセイと比較して活性の阻害または増強が見出された場合、この混合物は通常分
画されて、活性の阻害または増強を提供するサンプル成分が同定される。このサ
ンプルは、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー
、電気泳動、限外濾過、HPLCなどのような標準的方法を用いて分画される。
例えば、Protein Purification,Principles
and Practice,(Springer−Verlag,1982)を
参照のこと。次いで、各単離された画分は、活性の阻害または増強について試験
される。所望の場合、次いでこの画分は、さらに細分画され、そして試験される
。この細分画(subfraction)および試験手順は、所望により何回で
も繰り返され得る。
【0088】 種々の標準的精製方法を合わせることにより、インビボでの治療試験に適切な
実質的に純粋な化合物が入手され得る。本明細書中に定義されるような実質的に
純粋な調節剤は、標準的な電気泳動条件下で主に単一バンドとして、またはクロ
マトグラフィーカラムでモニタリングした場合に主に単一ピークとして移動する
、阻害増強化合物または活性増強化合物である。より詳細には、実質的に純粋な
調節剤の組成物は、10%未満の種々雑多な化合物を含む。
【0089】 C2 GlcNAc−T活性またはコア2オリゴサッカリド結合に対する効果
をアッセイして、免疫応答の適切なモジュレーターを同定することに加えて、炎
症に対する効果を直接試験し得る。炎症についての標準的なアッセイは、チオグ
リコレートの注射による腹膜炎の誘導である。
【0090】 好ましい実施形態では、アッセイは、アッセイ工程を自動化し、そして任意の
便利な供給源からの化合物をアッセイ(代表的には並行して行われる)に(例え
ば、ロボットアッセイにおけるマイクロタイタープレートでのマイクロタイター
形式)提供することにより、大きな化学ライブラリーをスクリーニングするよう
に設計される。
【0091】 示したように、本発明は、高処理能力形式での、コア2 GlcNAcT活性
についてのインビトロアッセイを提供する。記載したアッセイ形式の各々につい
て、モジュラーを含まない「モジュレーターなし」のコントロール反応物は、コ
ア2 GlcNAcT活性のバックグラウンドレベルを提供する。本発明の高処
理能力アッセイでは、1日において7000までの異なるモジュレーターをスク
リーニングすることが可能である。特に、マイクロタイタープレートの各ウェル
を用いて潜在的な選択されたモジュレーターに対して別のアッセイを行い得るか
、または濃度もしくはインキュベーション時間の効果が観察されるべき場合には
、5〜10毎のウェルが単一のモジュレーターを試験し得る。従って、単一の標
準的マイクロタイタープレートが、約100(96)モジュレーターをアッセイ
し得る。1536ウェルプレートを用いるならば、単一プレートは、約100〜
約1500の異なる化合物を容易にアッセイし得る。1日あたり多くの異なるプ
レートをアッセイすることが可能である;約6,000〜20,000まで、そ
してさらに約100,000から1,000,000の異なる化合物までのアッ
セイスクリーニングが、本発明の一体型システムを用いて可能である。
【0092】 いくつかのアッセイでは、陽性コントロールを有して、アッセイの成分が適切
に作用することを確実にすることが望ましい。例えば、コア2GlnNAcT活
性の公知のモジュレーターは、アッセイの1つのサンプルと共にインキュベート
され得、そしてシグナルにおいて得られる増加または減少が本明細書中の方法に
従って決定され得る。
【0093】 本質的に任意の化合物は、本発明の方法において使用するための、C2 Gl
nNAc−T活性の潜在的なモジュレーターとして試験され得る。最も好ましい
のは一般に、水溶液または有機(特に、DMSOベースの)溶液に溶解され得る
化合物が用いられることである。Sigma(St.Louis,MO)、Al
drich(St.Louis,MO)、Sigma−Aldrich(St.
Louis,MO)、Fluka Chemika−Biochemica A
nalytika(Buchs Switzerland)などを含む、化学化
合物の多くの供給業者が存在することが認識される。
【0094】 1つの好ましい実施形態では、C2 GlcNACT活性またはコア2オリゴ
サッカリドへの結合のモジュレーターは、潜在的な多数の治療化合物(潜在的な
モジュレーター化合物)を含むコンビナトリアルライブラリーをスクリーニング
することにより同定される。このような「コンビナトリアル化学ライブラリー」
は、本明細書中に記載のように、1以上のアッセイにおいてスクリーニングされ
て、所望の特徴的活性を提示するライブラリーメンバー(特定の化学種またはサ
ブクラス)が同定され得る。このようにして同定された化合物は、従来の「リー
ド化合物(lead compound)」として供され得るか、またはそれら
自体が潜在的な治療剤もしくは実際の治療剤として用いられ得る。
【0095】 コンビナトリアル化学ライブラリーは、試薬のような多数の化学的「構築ブロ
ック」を組み合わせることにより、化学合成または生物学的合成のいずれかによ
って作製された多様な化学化合物の収集物である。例えば、ポリペプチドライブ
ラリーのような直鎖状コンビナトリアル化学ライブラリーは、化学的構築ブロッ
ク(アミノ酸)のセットを全ての可能な方法で所定の化合物長(すなわち、ポリ
ペプチド化合物におけるアミノ酸の数)について組み合わせることにより、形成
される。数百万の化学化合物は、化学的構築ブロックのこのようなコンビナトリ
アル混合によって合成され得る。
【0096】 コンビナトリアル化学ライブラリーの調製およびスクリーニングは、当業者に
周知である。このようなコンビナトリアル化学ライブラリーとしては、以下が挙
げられるがこれらに限定されない:ペプチドライブラリー(例えば、米国特許第
5,010,175号、Furka,Int.J.Pept.Prot.Res
.37:487−493(1993)およびHoughtonら,Nature
354:84−88(1991)を参照のこと)。化学的多様性ライブラリー
を作製するための他の化学反応もまた用いられ得る。このような化学としては、
以下が挙げられるがこれらに限定されない:ペプトイド(PCT公開第WO91
/19735)、コードペプチド(PCT公開WO93/20242)、ランダ
ムバイオオリゴマー(PCT公開第WO92/00091)、ベンゾジアゼピン
(米国特許第5,288,514号)、ヒダントイン、ベンゾジアゼピンおよび
ジペプチドのようなダイバーソマー(diversomer)(Hobbsら,
Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:6909−6913(
1993))、ビニローグ性ポリペプチド(Hagiharaら,J.Amer
.Chem.Soc.114:6568(1992))、β−D−グルコース骨
格(scaffolding)を有する非ペプチダルペプチド模倣物(nonp
eptidal peptidomimetic)(Hirschmannら,
J.Amer.Chem.Soc.114:9217−9218(1992))
、類似の有機合成の低分子化合物ライブラリー(Chenら,J.Amer.C
hem.Soc.116:2661(1994))、オリゴカルバメート(Ch
oら,Science 261:1303(1993))、および/またはペプ
チジルホスホネート(Campbellら,J.Org.Chem.59:65
8(1994))、核酸ライブラリー(Ausubel、BergerおよびS
ambrook、全て前出を参照のこと)、ペプチド核酸ライブラリー(例えば
、米国特許第5,539,083号を参照のこと)、抗体ライブラリー(例えば
、Vaughnら,Nature Biotechnology,14(3)3
09−314(1996)およびPCT/US96/10287を参照のこと)
、炭水化物ライブラリー(例えば、Liangら,Science,274:1
520−1522(1996)および米国特許第5,593,853号を参照の
こと)、低分子有機分子ライブラリー(例えば、ベンゾジアゼピン、Baum
C&EN,1月18日,33頁(1993);イソプレノイド(米国特許第5,
569,588号);チアゾリジノン(thiazolidinone)および
メタチアザノン(metathiazanone)(米国特許第5,549,9
74号);ピロリジン(米国特許第5,525,735号および同第5,519
,134号);モルホリノ化合物(米国特許第5,506,337号);ベンゾ
ジアゼピン(5,288,514)などを参照のこと)。
【0097】 コンビナトリアルライブラリーの調製のためのデバイスは市販されている(例
えば、357MPS,390MPS,Advanced Chem.Tech,
Louisville KY、Symphony,Rainin,Woburn
,MA、433A Applied Biosystems,Foster C
ity,CA、6050 Plus,Millipore,Bedford,M
Aを参照のこと)。さらに、多数のコンビナトリアルライブラリー自体が市販さ
れている(例えば、ComGenex,Princeton,N.J.、Asi
nex,Moscow,Ru、Tripos,Inc.,St.Louis,M
O、ChemStar、Ltd.Moscow,RU、3D Pharmace
uticals,Exton,PA,Martek Biosciences,
Columbia,MDなどを参照のこと)。
【0098】 (III.本発明の治療用途および診断用途) 本発明の組成物および方法を治療的に用いて、炎症のような種々の状態に関連
したグリコシルトランスフェラーゼ活性(例えば、C2 GlnNAc−T)を
選択的に阻害または増強し得る。本発明をまた用いて、例えば、急性炎症疾患お
よび慢性炎症疾患のような有害な炎症応答を阻害し得る。急性炎症疾患の代表的
な例としては、虫垂炎、扁桃炎、遅延型過敏症反応、敗血症に起因する炎症、皮
膚の炎症および虚血再灌流障害が挙げられる。慢性炎症疾患の代表的な例は、慢
性間接リウマチである。
【0099】 治療適用では、本発明のグリコシルトランスフェラーゼインヒビターは、不適
切なまたは望ましくない免疫応答に既に罹患している個体に投与される。グリコ
シルトランスフェラーゼインヒビターまたはコア2グリカンに結合してコア2グ
リカンをブロックする薬剤を含む組成物は、望ましくない免疫応答を抑制し、そ
して症状および/または合併症を治療するかまたは少なくとも部分的に休止させ
るに充分な量で患者に投与される。これを達成するために適切な量は、「治療有
効用量」として定義される。この用途のために有効な量は、例えば、インヒビタ
ー組成物、投与様式、処置されるべき疾患の段階および重篤度、患者の体重およ
び全身的健康状態、ならびに処方医の判断に依存する。
【0100】 あるいは、1以上のグリコシルトランスフェラーゼインヒビターの発現を阻害
する、DNAまたはRNA(例えば、アンチセンス核酸、またはグリコシルトラ
ンスフェラーゼの発現もしくは活性をブロックするペプチドをコードする核酸)
を患者に導入して、阻害を達成し得る。米国特許第5,580,859号は、核
酸がコードする遺伝子の発現を得るための細胞への裸の核酸の注射の使用を記載
する。
【0101】 本発明はまた、C2 GlcNAcT活性の減少と関連した状態を処置する方
法を提供する。例えば、いくつかの型の癌が、ST3 GAl Iまたは他のシ
アリルトランスフェラーゼによるシアル酸残基の付加に起因して短縮される一連
のOグリカンである、T抗原の存在によって特徴付けている。新生オリゴサッカ
リドに対するシアル酸の付加は、正常に存在するオリゴサッカリド構造の合成を
妨害する。本発明は、患者におけるC2 GlcNAcT活性の活性を増加させ
ることによって、これらの異常に終結したT抗原の頻度を減少させる方法を提供
する。増加したC2 GlcNAcT活性は、シアリルトランスフェラーゼにつ
いてのアクセプター基質を改変し得、従って、シアリルトランスフェラーゼが作
用できない際には、推定のアクセプターをオリゴサッカリドへと変換させる。
【0102】 治療有効量の本発明のグリコシルトランスフェラーゼインヒビターまたはエン
ハンサー化合物は、(治療投与または予防投与である)最初の投与については、
70kgの患者について一般に約1.0mg〜約10g、通常約10mg〜約5
g、そして好ましくは約2mgと約1gとの間のグリコシルトランスフェラーゼ
インヒビターの範囲である。これらの用量には、免疫系の活性を測定することに
より、患者の応答および状態に依存して、数週間から数ヶ月にわたる反復投与が
続き得る。
【0103】 本発明の組成物が深刻な疾患状態、すなわち、生命を脅かすかまたは生命を脅
かす可能性のある状況で用いられ得ることを覚えておかねばならない。このよう
な場合、外来物質の最小化およびインヒビターの相対的非毒性性質を考慮すると
、治療医がかなり過剰なこれらの組成物を投与することが可能であり、そして望
ましく感じられ得る。
【0104】 予防的用途については、投与は、危険群に与えられるべきである。治療的投与
は、免疫障害の場合、疾患の最初の徴候で、または検出で、または診断のすぐ後
に始められ得る。これにはしばしば、少なくとも症状が実質的に軽減されるまで
、およびその後一定の期間にわたって反復投与が続き得る。
【0105】 治療的または予防的処置のための薬学的組成物は、非経口、局所、経口または
局所投与が意図される。代表的には、薬学的組成物が、非経口的に(例えば、静
脈内に、皮下に、皮内にまたは筋肉内に)投与される。本発明の組成物はまた、
経口投与に適切である。従って、本発明は、受容可能なキャリア(好ましくは水
生キャリア)中に溶解または懸濁したグリコシルトランスフェラーゼ阻害剤の溶
液を含む経口投与のための組成物を提供する。種々の水性キャリア(例えば、水
、緩衝化水、0.9%生理食塩水、0.3%グリシン、ヒアルロン酸など)が用
いられ得る。これらの組成物は、従来の周知の滅菌技術によって滅菌され得るか
、または滅菌濾過され得る。得られる水溶液は、投与前に滅菌溶液と合わされて
凍結乾燥調製物として使用されるために包装され得るかまたは凍結乾燥され得る
。組成物は、生理学的条件に近づけるために必要とされるような薬学的に受容可
能な補助物質(例えば、pH調節および緩衝化剤、張度調節剤、湿潤剤など)(
例えば、酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩
化カルシウム、ソルビタンモノラウレート、トリエタノールアミンオレエートな
ど)を含み得る。
【0106】 薬学的処方物における本発明のグリコシルトランスフェラーゼ阻害剤の濃度は
、広範に、すなわち、約0.1重量%未満、通常少なくとも約2重量%以下から
20重量%〜50重量%以上という高さまで変動し得、そして選択される特定の
投与形態に合わせて主に溶液の用量、粘度などによって選択される。
【0107】 本発明のグリコシルトランスフェラーゼインヒビターはまた、特定の組織(例
えば、リンパ組織)に対して結合体を標的化するために役立つリポソームを介し
て投与され得るかまたは感染された細胞に対して選択的に標的化され得、ならび
にペプチド組成の半減期を増加させ得る。リポソームとしては、エマルジョン、
発泡体、ミセル、不溶性単層、液晶、リン脂質分散物、層状層などが挙げられる
。これらの調製物では、送達されるべきペプチドは、リポソームの一部として、
単独でまたは例えば、リンパ系細胞において優勢なレセプターに結合する分子(
例えば、CD45抗原に結合するモノクローナル抗体)と共に、または他の治療
的もしくは免疫原性組成物と共に取り込まれる。従って、所望のペプチドまたは
本発明の結合体が充填されたリポソームは、リンパ系細胞の部位へと指向され得
、次いで、ここでリポソームは、選択されたグリコシルトランスフェラーゼイン
ヒビター組成物を送達する。本発明における使用のためのリポソームは、標準的
な小胞形成脂質から形成され、これは一般に、中性のリン脂質および負に荷電し
たリン脂質ならびにステロール(例えば、コレステロール)を含む。脂質の選択
は一般に、例えば、リポソームのサイズ、血流中でのリポソームの酸不安定性お
よび安定性を考慮することにより導かれる。リポソームを調製するために、例え
ば、Szokaら,Ann.Rev.Biophys.Bioeng.9:46
7(1980)、米国特許第4,235,871号、同第4,501,728号
および同第4,837,028号に記載されるような、種々の方法が利用可能で
ある。
【0108】 種々の標的化剤を用いるリポソームの標的化は、当該分野で周知である(例え
ば、米国特許第4,957,773号および同第4,603,044号を参照の
こと)。免疫細胞に対して標的化するために、リポソームに取り込まれるべきリ
ガンドは、例えば、所望の免疫系細胞の細胞表面決定基に特異的な、抗体または
そのフラグメントを含み得る。ペプチドまたは結合体を含むリポソーム懸濁物は
、とりわけ、投与形態、送達されるべき結合体、および処置されるべき疾患の段
階に従って変動する用量で、静脈内、局所、局部などに投与され得る。
【0109】 固体組成物については、従来の非毒性固体キャリア(例えば、薬学的グレード
のマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリ
ンナトリウム、タルカム、セルロース、グルコース、スクロース、炭酸マグネシ
ウムなどを含む)が用いられ得る。経口投与については、薬学的に受容可能な非
毒性組成物は、以前に列挙されたキャリアのような通常用いられる賦形剤のいず
れか、および一般に10〜95%の、そしてより好ましくは25%〜75%の活
性成分、すなわち、本発明の1以上の結合体を取り込むことにより形成される。
【0110】 エアロゾル投与については、インヒビターを、好ましくは、界面活性剤および
噴霧剤とともに適切な形態で供給する。グリコシルトランスフェラーゼインヒビ
ターの代表的パーセンテージは、0.01重量%〜20重量%、好ましくは1%
〜10%である。この界面活性剤は、当然ながら、無毒でなければならず、そし
て好ましくは噴霧剤に可溶性である。このような薬剤の代表は、脂肪族多価アル
コールまたはその環状無水物を有するカプロン酸、オクタン酸、ラウリン酸、パ
ルミチン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレン酸、オレステリック(ole
steric)酸およびオレイン酸のような、6〜22個の炭素原子を含む、脂
肪酸のエステルまたは部分的エステルである。混合されたグリセリドまたは天然
のグリセリドのような混合されたエステルが使用されてもよい。この界面活性剤
は、組成物の重量の0.1%〜20%、好ましくは0.25〜5%を構成し得る
。組成物の残りは通常は噴霧剤である。このキャリアはまた、所望の場合、例え
ば、鼻腔内送達のための、レシチンのように含まれ得る。
【0111】 本発明はまた、患者由来のサンプル中のコア2グリカンのレベルを検出するこ
とによる炎症をモニタリングする方法を提供する。これは、所望の炭水化物構造
の検出のための標準的方法に従って実施され得る。例えば、コア2グリカンか、
またはコア2グリカンのアクセプター基質に結合する検出部分は、コア2グリカ
ンがこのサンプル中に存在するか否かを検出するために用いられる。
【0112】 代表的な実施形態において、この検出部分は、検出可能標識で標識される。こ
の検出可能標識は、一次標識(ここでこの標識は、直接検出されるエレメント、
または直接検出可能なエレメントを生成するエレメントを含む)または二次標識
(ここで、検出される標識は、免疫学的標識化において一般的であるとおり、一
次標識に結合する)であり得る。標識への導入、標識化手順、および標識の検出
は、PolakおよびVan Noorden(1997)Introduct
rion to Immunocytochemistry、第2版、Spri
nger Verlag、NYおよびHaugland(1996)Handb
ook of Fluorescent Probes and Resear
ch Chemicals(Molecular Probes,Inc.,E
ugene,ORにより公表されたハンドブックおよびカタログの組み合わせ)
において見出される。一次標識および二次標識は、未検出のエレメントおよび検
出されたエレメントを含み得る。本発明における有用な一次標識および二次標識
は、蛍光色素のようなスペクトル標識(例えば、フルオレセインイソチオシアネ
ート(FITC)およびOregon GreenTM、のようなフルオレセイン
および誘導体、ローダミンおよび誘導体(例えば、Texas red、テトラ
ロージミン(tetrarhodimine)イソチオシアネート(TRITC
)など)、ジゴキシゲニン、ビオチン、フィコエリトリン、AMCA、CyDy
esTM、など)、放射性標識(例えば、3H、125I、35S、14C、32P、33Pな
ど)、酵素(例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼな
ど)、コロイド金もしくは有色ガラスのようなスペクトル比色標識、またはプラ
スチック(例えば、ポリスチレン、ポリプロピレン、ラテックスなど)のビーズ
を含み得る。この標識は、当該分野で周知の方法による検出アッセイの成分(例
えば、検出試薬)に直接または間接的に結合し得る。上記に示すように、広範な
種々の標識が用いられ得るが、標識の選択は、必要な感度、化合物との結合体化
の容易さ、安定性要件、利用可能な装置および廃棄可能な設備に依存する。
【0113】 好ましい標識としては、以下を用いる標識が挙げられる:1)例えば、Mol
ecular Probes,Amersham,Boehringer−Ma
nnheim,およびLife Technologies/Gibco BR
Lから入手可能なキットと、上記の崩壊産物として光子を生じる基質を用いる化
学発光(西洋ワサビペルオキシダーゼまたはルシフェラーゼを用いる);2)着
色産物(着色沈殿を生じる基質と、西洋ワサビペルオキシダーゼおよび/または
アルカリホスファターゼの両方を用いる[Life Technologies
/Gibco BRL,およびBoehringer−Mannheimから入
手可能なキット]);3)例えば、アルカリホスファターゼおよび基質Atto
Phos[Amersham]、または蛍光産物を産生する他の基質を用いる、
半蛍光(hemifluorescence)、4)蛍光(例えば、Cy−5[
Amersham]を用いる)、フルオレセイン、および他の蛍光タグ];5)
放射能。標識化および検出のための他の方法は、当業者に容易に明白である。
【0114】 本発明の試薬を検出するために結合体化され得る好ましい酵素としては、例え
ば、ルシフェラーゼおよび西洋ワサビペルオキシダーゼが挙げられる。ルシフェ
ラーゼの化学発光基質は、ルシフェリンである。アルカリホスファターゼ基質の
実施形態としては、p−ニトロフェニルホスフェート(pNPP)(分光光度計
で検出される);5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリルホスフェート/ニト
ロブルーテトラゾリウム(BCIP/NBT)および変色しない(fast)レ
ッド/ナフトール(napthol)AS−TRホスフェート(視覚的に検出さ
れる)ならびに4−メトキシ−4−(3−ホスホノフェニル)スピロ[1,2−
ジオキセタン−3,2’−アダマンタン](照度計で検出される)が挙げられる
。西洋ワサビペルオキシダーゼ基質の実施形態としては、2,2’アジノ−ビス
(3−エチルベンズチアゾリン−6スルホン酸)(ABTS)、5−アミノサリ
チル酸(5AS)、o−ジアニシジン、およびo−フェニレンジアミン(OPD
)(分光光度計で検出される);ならびに3,3,5,5’−テトラメチルベン
ジジン(TMB)、3,3’ジアミノベンジジン(DAB)、3−アミノ−9−
エチルカルバゾール(AEC)、および4−クロロ−1−ナフトール(4C1N
)(視覚的に検出される)が挙げられる。他の適切な基質が当業者に公知である
【0115】 一般に、特定の標識をモニターする検出器が、標識を検出するために用いられ
る。代表的な検出器としては、分光光度計、光電管およびフォトダイオード、顕
微鏡、シンチレーションカウンター、カメラ、フィルムなど、ならびにそれらの
組み合わせが挙げられる。適切な検出器の例は、当業者に公知の種々の商業的供
給源から広範に入手可能である。通常、結合した標識部分を含む基質の光学的画
像が引き続くコンピューター分析のためにデジタル化される。
【0116】 本発明の方法における使用に適切な市販の検出部分としては、α2,3シアリ
ルガラクトシドのために、SNA−フルオレセインイソチオシアネート(FIT
C)レクチン(FL−1301、Vector Laboratories、B
urlingame CA)およびビオチン化SNAレクチン(B−1305、
Vector Laboratories)が挙げられる。α2,6シアリルガ
ラクトシドの検出のためには、MAL II−FITCレクチンおよびビオチン
化MAIL IIレクチン(B−1265,Vector Laborator
ies)が適切な検出部分の例である。
【0117】 有効な抗炎症処置は、患者から得られたサンプル(例えば、好中球)中のコア
2グリカンの存在の低減により示される。あるいは、特定のグリコシルトランス
フェラーゼ活性のレベルを検出するための方法が用いられ得る。C2 GlcN
Ac−Tのようなグリコシルトランスフェラーゼを検出するための標準的アッセ
イは、本明細書において記載されている。また、有効な抗炎症処置は、特定のグ
リコシルトランスフェラーゼの活性の実質的な低減により示される。本明細書に
おいて用いる場合、適切なコア2グリカンレベルまたはグリコシルトランスフェ
ラーゼ活性の「実質的な低減(substantial reduction)
」は、未処置のコントロールと比べた、試験サンプル中の少なくとも約30%の
低減をいう。好ましくは、この低減は、少なくとも約50%、より好ましくは少
なくとも約75%であり、そして最も好ましくはコア2グリカンまたはC2 G
lcNAc−Tレベルは、未処置のコントロールに比べて、処置された哺乳動物
由来のサンプル中で少なくとも約90%低減する。
【0118】 (IV.C2 GlcNAc−Tを欠くトランスジェニック動物) 本発明はまた、動物の野生型細胞で見出される少なくとも1つのC2 Glc
NAc−T遺伝子を欠く細胞を含む、キメラおよびトランスジェニックの非ヒト
動物、ならびにこのような動物を産生する方法を提供する。これらの動物は、コ
ア2オリゴサッカライドが炎症および他の効果に影響する機構の研究を含む、い
くつかの目的のために有用である。このような「ノックアウト」動物はまた、野
生型動物において生成される場合、特定の適用に望ましくないシアル酸残基を保
有する、糖タンパク質および糖脂質を生成するために有用である。
【0119】 「キメラ動物」は、機能的C2 GlcNAc−T遺伝子を欠くいくつかの細
胞および不活性化された遺伝子を有さない他の細胞を含む。これに対し、「トラ
ンスジェニック動物」は、C2 GlcNAc−T遺伝子を不活性にする特定の
改変を全てが組み込まれた細胞から構成される。トランスジェニック動物は、そ
の子孫に不活性化されたC2 GlcNAc−T遺伝子を伝達し得るが、キメラ
動物が変異を伝達する能力は、不活性化された遺伝子が動物の生殖細胞に存在す
るか否かに依存する。C2 GlcNAc−T遺伝子を不活性化する改変は、例
えば、1つ以上のヌクレオチドの挿入、欠失または置換を含み得る。改変は、遺
伝子自体の転写、得られたmRNAの翻訳および/または安定性に干渉し得るか
、または遺伝子が、不活性なC2 GlcNAc−Tポリペプチドをコードする
ようにさせ得る。
【0120】 本願に係る方法は、ほとんどの脊椎動物種のトランスジェニック動物およびキ
メラ動物を産生するために有用である。このような動物種としては、非ヒト動物
(マウスおよびラット、ウサギのようなげっ歯類、ヒツジ(sheep)および
ヤギ(goat)のようなヒツジ(ovine)、ブタ(pig)のようなブタ
(porcine)、ならびにウシ(cattle)およびバッファローのよう
なウシ(bovine)を含む)が挙げられるがこれらに限定されない。トラン
スジェニック動物を得る方法は、例えば、Puhler,A編、Genetic
Engineering of Animals,VCH Publ.199
3;Murphy and Carter編、Transgenesis Te
chniques:Principles and Protocols(Me
thods in Molecular Biology、第18巻)、199
3:およびPinkert、CA編、Transgenic Animal T
echnology:A Laboratory Handbook、Acad
emic Press,1994に記載されている。
【0121】 ゲノム中に不活性化されたC2 GlcNAc−T遺伝子を有するトランスジ
ェニック動物またはキメラ動物を得る方法の1つは、受精した卵母細胞を不活性
化改変を含むように改変されたC2 GlcNAc−Tコードポリヌクレオチド
を含むベクターと接触させることである。いくつかの動物(例えば、マウス)に
おいては、インビボで受精を行い、そして受精した卵子を外科的に取り出す。他
の動物、特にウシでは、生きた動物または屠場の動物から卵細胞を取り出してこ
の卵子をインビトロで受精させることが好ましい。DeBoerら、WO91/
08216を参照のこと。インビトロ受精は、改変が実質的に同調的な細胞に導
入されることを可能にする。次いで、受精した卵母細胞を、約16〜150の細
胞を含む、移植前胚が得られるまでインビトロで培養する。胚の16〜32細胞
期は、桑実胚と記載されている。32より多い細胞を含む移植前胚は、胚盤胞と
呼ばれる。これらの胚は、胞胚腔の発達を、代表的には64細胞期で示す。所望
の場合、胚細胞中の所望の不活性化C2 GlcNAc−T遺伝子の存在は、当
業者に公知の方法により検出され得る。移植前段階まで受精卵母細胞を培養する
方法は、以下により記載されている:Gordonら(1984)Method
s Enzymol.101:414;Hoganら、Manipulatio
n of the Mouse Embryo:A Laboratory M
anual,C.S.H.L.N.Y.(1986)(マウス胚);Hamme
rら、(1985)Nature 315:680(ウサギおよびブタの胚);
Gandolfiら(1987)J.Reprod.Fert.81:23〜2
8;Rexroadら(1988)J.Anim.Sci.66:947〜95
3(ヒツジ胚)およびEyestoneら(1989)J.Reprod.Fe
rt.85:715〜720;Camousら(1984)J.Reprod.
Fert.72:779〜785;ならびにHeymanら(1987)The
riogenology 27:5968(ウシ胚)。時に移植前胚は、移植待
ちの期間、凍結保存される。移植前胚は、導入遺伝子が組み込まれる発生の段階
に依存して、トランスジェニック動物またはキメラ動物を誕生させる適切な雌に
移入される。キメラ哺乳動物は、真の生殖系列トランスジェニック動物を形成す
るように交配され得る。
【0122】 あるいは、改変されたC2 GlcNAc−T遺伝子は、胚幹細胞(ES)に
導入され得る。これらの細胞は、インビトロで培養された移植前胚から得られる
。例えば、Hooper,ML,Embryonal Stem Cells:
Introducing Planned Changes into the
Animal Germline(Modern Genetics,v.1
),Int’l.Pub.Distrib.,Inc.,1993;Bradl
eyら(1984)Nature 309,255〜258を参照のこと。形質
転換されたES細胞を、非ヒト動物由来の胚盤胞と組み合わせる。このES細胞
は、胚をコロニー形成させ、そしていくつかの胚において、得られたキメラ動物
の生殖系列を形成する。Jaenisch(1988)Science 240
:1468〜1474を参照のこと。あるいは、生物体を再構築し得るES細胞
または体細胞(「体細胞性再集団化細胞(somatic repopulat
ing cell)」)は、除核された受精卵母細胞への移植のための核の供給
源として用いられ得て、トランスジェニック哺乳動物を生じる。例えば、Wil
mutら(1997)Nature 385:810〜813を参照のこと。
【0123】 レシピエント細胞への改変されたC2 GlcNAc−T遺伝子の導入は、当
業者に公知の方法により達成され得る。例えば、改変された遺伝子は、相同組換
えにより野生型シアリルトランスフェラーゼ遺伝子座に標的化され得る。あるい
は、リイコンビナーゼ系を用いて、目的の遺伝子座の全てまたは一部を欠失し得
る。リコンビナーゼ系の例としては、バクテリオファージP1のcre/lox
系(例えば、Guら(1994)Science 265:103〜106;T
erryら(1997)Transgenic Res.6:349〜356を
参照のこと)およびFLP/FRT部位特異的組み込み系(例えば、Dymec
ki(1996)Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 93:6
191〜6196を参照のこと)が挙げられる。これらの系において、特定のリ
コンビナーゼにより認識される部位は、代表的に欠失されるべき遺伝子の部分に
隣接する位置で、ゲノムに導入される。次いで、この細胞へのリコンビナーゼの
導入は、ゲノムからその組換え部位に隣接されるポリヌクレオチド配列を除去す
る組換えを触媒する。所望の場合、特定の細胞型のみが目的のシアリルトランス
フェラーゼ遺伝子を欠失する動物が得られ得る。例えば、Tsienら(199
6)Cell 87:1317〜26;Brocardら(1996)Proc
.Nat’l.Acad.Sci.USA 93:10887〜10890;W
angら(1996)Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 93
:3932〜6;Meyersら(1998)Nat.Genet.18:13
6〜41)を参照のこと。
【0124】 (実施例) 以下の実施例は、例示のために提供されるが本発明を限定するものではない。
【0125】 (実施例1) 哺乳動物のセリン/スレオニンに連結したオリゴサッカリド(O−グリカン)
は、通常ゴルジ装置酵素コア2β−1,6−N−アセチルグルコサミニルトラン
スフェラーゼ(C2 GlcNAcT)を用いて合成される。コア2 O−グリ
カンは、ムチン産生およびセレクチンリガンド生合成に必須であると仮定されて
いる。本実施例は、C2 GlcNAcTを欠くマウスが好中球増加およびセレ
クチンリガンドの部分的欠損を有する制限された表現型を示すことを示す。コア
2オリゴサッカリドの減少は、Eセレクチン、LセレクチンおよびPセレクチン
を有する基層(substrata)上での好中球ローリング(rolling
)、ならびに炎症部位での好中球補充を減少させる。しかし、リンパ節高内皮性
小静脈上のLセレクチンリガンドの存在の低減は、リンパ球ホーミングに作用し
ない。これらの研究は、コア2オリゴサッカリド生合成がセレクチンの生理学的
役割を区別することを示し、そして骨髄性ホメオスターシスおよび炎症における
C2 GlcNAcTの機能を示す。
【0126】 (実験手順) (A.C2 GlcNAcTの遺伝子標的化および変異マウスの産生) マウスC2 GlcNAcTゲノムDNAの単離およびCre loxP組換
えシグナルを保有する標的化ベクターの構築を、以下の記載と同様に成し遂げた
(Priatelら(1997)Glycobiology 7:45〜56)
。R1 ES細胞(Nagyら(1993)Proc.Nat’l.Acad.
Sci.USA 90:8424〜8428)に、10μgの直鎖化標的構築物
をエレクトロポレーションし、そして得られたクローンを、ゲノムプローブを用
いるサザンブロッティングによりスクリーニングした。標的ES細胞に5μgの
Cre発現プラスミドをエレクトロポレーションし、そしてC2 GlcNAc
Δ対立遺伝子およびC2 GlcNAcTF対立遺伝子を保有するサブクロー
ンを単離した。C2 GlcNAcTΔおよびC2 GlcNAcTFのキメラ
マウスを、標準的技術(Metzlerら(1994)EMBO J.13:2
056〜2065)を用いて産生し、そしてヘテロ接合性の子孫およびホモ接合
性の子孫の生成のためのC57BL/6バックグラウンドに交雑させた。サザン
ブロットおよびPCRにより、C2 GlcNAcT対立遺伝子構造を分析した
。欠失領域に隣接するPCRプライマー(W5’:5’−GGG TTA CG
G ATG AGC TCT GTG TCおよびW3’:5’−CCC TG
G AAG CAG GAC AAT TCT G−3’)を用いて、野生型C
2 GlcNAcT対立遺伝子を検出した。これは304bpのフラグメントを
生じる。一方、変異対立遺伝子は、200bpのフラグメントを生じるW5’お
よびloxPプライマー(M3’:5’−CTC GAA TTG ATC C
CC GGG TAC−3’)を用いて検出した。
【0127】 (B.C2 GlcNAcT酵素アッセイおよびオリゴサッカリド分析) 総容量50μl中に、50mM Mes(pH7.0)、1mM UDP−G
lcNAc中0.5μCiのUDP−[3H]GlcNAc、0.1M Glc
NAc、10mM EDTA、1mMアクセプター、および正常組織、ヘテロ接
合性のヌル組織またはホモ接合性のヌル組織由来の25μlの細胞溶解物、を含
有する酵素アッセイ混合物を37℃で1時間インキュベートし、続いてC18
Sep−Pak(Waters)処理した(BierhuizenおよびFuk
uda(1992)Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 89:
9326〜9330;Yousefiら(1991)J.Biol.Chem.
266:1772〜1782)。オリゴサッカリド分析のために、野生型動物ま
たはC2 GlcNAcTヌル動物由来の脾細胞を、[3H]グルコサミン(1
0μCi/ml)で、24時間、代謝的に標識し、そして以下に記載の手順に従
って処理した(Bierhuizenら(1994)J.Biol.Chem.
269:4473〜4479;MaemuraおよびFukuda(1992)
J.Biol.Chem.267:24379〜24386)。以前に報告(M
aemuraおよびFukuda(1992)、前出)のとおり、Bio−Ge
l P−4ゲル濾過により、O結合型オリゴサッカリドを、最初に分析した。次
いで、シアリル化O−グリカンを脱シアリル化し、そしてアミノ結合カラムおよ
び標準的技術(Pillerら(1988)J.Exp.Med.173:15
01〜1510)を用いるHPLCにより分析した。
【0128】 (C.フローサイトメトリー) 脾細胞の単一細胞懸濁液を調製し、そして塩化アンモニウム溶解により赤血球
を除去した。FACS緩衝液(PBS中2%FCS)中で抗体(以下)の存在下
で、細胞を4℃で20分間インキュベートした。EセレクチンまたはPセレクチ
ン結合のため、細胞を0.5μg/mlのFc Block(抗CD32/16
、PharMingen)で処理し、次いで5mm EDTAの添加を伴って、
または添加なしにGr−1およびEセレクチン−IgMキメラまたはPセレクチ
ン−IgMキメラ(Malyら(1996)Cell 86:643〜653)
のいずれかとともに、4℃で30分間インキュベートした。細胞を洗浄し、そし
て適切な場合、ヤギ抗ヒトFITC結合体化二次抗体(Sigma)とインキュ
ベートした。用いた抗体は、CD11a(M17/4)、CD11b(M1/7
0)、CD18(C71/16)、CD22(Cy34.1)、CD24(M1
/69)、CD43(S7および1B11)、CD45(30−F11)、CD
45R/B220(RA3−6B2)、CD62L(MEL−14)、およびG
r−1(RB6−8C5)(PharMingen)であった。抗PSGL−1
抗体である4RA10は、D.Vestweber博士の寄贈によるものである
。CELLQUESTTMソフトウェア(Becton Dickinson)を
用いるFACScanフローサイトメトリーで、データを分析した。
【0129】 (D.血液学) メトキシフルランで麻酔したマウスの尾静脈から、EDTA被覆ポリプロピレ
ンミクロチューブ(Becton Dickinson)中に血液を収集した。
赤血球、白血球および血小板の細胞数および形態学の分析を、手動で、そして正
常マウス血液で較正したCELL−DYN 3500(UCSD Medica
l Center,Hillcrest)を用いて、行った。
【0130】 (E.骨髄前駆細胞アッセイ) 野生型またはC2 GlcNAcTヌルマウスの大腿骨から、PBS中の2%
FBSを用いて骨髄を流出(flush)させ、そして25gの注射針を通して
穏やかに吸引することにより単一細胞懸濁液を調製した。1.5×104有核細
胞を、Methocult M3434(Stemcell Technolo
gies Inc.)において三連で35mmシャーレ中にプレートした。37
℃、5%CO2で10〜12日間、シャーレをインキュベートし、そして光学顕
微鏡を用いてコロニーを数え上げた。
【0131】 (F.白血球ローリング) 可溶性のマウスEセレクチン−IgGキメラ分子、マウスPセレクチン−Ig
Gキメラ分子およびマウスLセレクチン−IgGキメラ分子を、ポリスチレンシ
ャーレ上で被覆し、そして並行プレートフローチャンバ(GlycoTech,
Rockville,Meryland)中でアセンブルした。野生型マウス、
C2 GlcNAcTΔ/ΔマウスまたはFucT−VII-/-マウス由来の好中
球を、ローリング培地である、10mM HEPES、pH7.2を補充した、
カルシウムおよびマグネシウムを有さない、HBSS中の0.2%BSA(Li
fe Technologies,Inc.,Gaithersburg,MD
)中で1×106/mlの濃度で調製した。シリンジポンプ(KD Scien
tific Inc.,Boston,MA)を用いる5dyn/cm2での3
0秒間の、フローチャンバへの好中球の注入の直前に、カルシウム濃度を2mM
に調節した。この注入を3分間停止して、基質に対して好中球を静的接着させ、
次いで0.19dyn/cm2で再スタートした。セルフローを妨げることなく
、2分ごとに壁剪断力(wall shear force)を二倍にした。好
中球のフィールドを10×対物(レンズ)を用いて観察し、状態をVCRテープ
に記録した。パブリックドメインNIH画像プログラムのScionバージョン
(Scion Corporation,Frederick、MD)を用いて
6100/66Power Macintosh(登録商標)上で画像分析を実
施した。それぞれの特定の剪断力で、2分後の静的条件下で接着を維持する細胞
の画分を、この細胞を手動で数え上げること、そしてこの数をフロー開始の直前
に観察される接着細胞の数で割ることにより決定した(すなわち、100%は、
静止接着後、最低の剪断フロー速度の開始の前に、観察されたフィールドで見ら
れた細胞を示す)。
【0132】 (G.腹膜の炎症) 1mlの3%チオグリコレート(thioglycollate)(Sigm
a)を用いてマウスに腹腔内注射した。示した時間で、マウスを屠殺し、腹腔を
10mlの氷冷PBS(1%BSAおよび0.5mM EDTA含有)で洗浄し
た。赤血球を低張性溶解で取り除き、そして血球計算器を用いて白血球を手動で
計算した。サイトスピン(Cytospin)をLeukostat(Sigm
a)で染色し、そして好中球を計数した。腹腔滲出液をまた、Gr−1およびF
4/80(Caltag)で染色し、そしてフローサイトメトリーにより分析し
た。
【0133】 (H.リンパ球輸送) 二次リンパ系器官の細胞性を決定するために、野生型およびC2 GlcNA
cTホモ接合性ヌルマウスから、組織を切り出した。腸間膜リンパ節、末梢(腋
窩および上腕)リンパ節およびパイアー斑からのリンパ球の単一細胞懸濁液を血
球計算器を用いて手動で数え上げた。腋窩リンパ節および上腕リンパ節の凍結切
片を5μmに切断し、風乾し、そしてアセトン中で固定し、その後ヘマトキシリ
ンおよびエオシンで染色した。別の実験において、以前に記載のように(Mal
yら(1996)前出;Smithら(1996)J.Biol.Chem.2
71:8250〜8259)、L−セレクチンIgMを、末梢リンパ節の凍結切
片に適用した。連続切片を末梢結節アドレシン(addressin)抗体ME
CA 79で染色した。リンパ球ホーミングアッセイを、以前に記載(Maly
ら(1996)前出)の様に実行した。簡略にいえば、2.5×107CMFD
A(MOlecular Bioprobes)で標識した野生型腸間膜白血球
を野生型マウスまたはC2 GlcNAcTΔ/Δマウスの尾静脈に注射した。
1時間後、この動物を屠殺し、そして造血器官を取り出した。フローサイトメト
リーにより、100,000のCMFDA陽性白血球の分析を実行した。
【0134】 (I.統計分析) Stat View(登録商標)ソフトウェアを用い、独立サンプルについて
スチューデントt検定により、データを分析した。
【0135】 (結果) (A.C2 GluNAcT遺伝子の標的化変異誘発および欠失) C2 GlcNAcTは、ゴルジ装置局在化II型膜貫通グリコシルトランス
フェラーゼであり、そして試験された哺乳動物の間で保存されている(Bier
huizenおよびFukuda(1992)J.Biol.Chem.89:
9326〜9330;Sekineら(1997)J.Biol.Chem.2
72:27246〜27252)。単一のC2 GlcNAcTタンパク質コー
ドエキソンを含むマウスゲノムクローンを、Cre−loxP組換えにより、エ
キソン欠失を制御するように設計した遺伝子標的ベクターの構築において用いた
(図2A)。胚性幹細胞(ES)中の標的ベクターの相同組換えにより、インビ
ボにおいて全身性C2 GlcNAcTΔまたは条件的C2 GlcNAcTF
の変異体の引き続く産生のための選択マーカーおよび3 loxP部位を組み込
んだ(図2Bおよび図2C)。これらの対立遺伝子を、マウス生殖系列に伝達し
、そしてC2 GlcNAcTΔまたは条件的C2 GlcNAcTFのいずれ
かの対立遺伝子についてホモ接合性の子孫を生成した。このような子孫は、同腹
仔の25%の間に存在し、明白な身体的異常または行動的異常がなく、正常に発
育して、完全に繁殖性であった。C2 GlcNAcTΔ対立遺伝子についてホ
モ接合性のマウスをさらに分析した。
【0136】 (B.C2 GlcNAcT活性およびコア2O−グリカン量) C2 GlcNAcT酵素活性は、コア1オリゴサッカリドの基質アナログを
用いることにより特異的に検出される(Yousefiら(1991)J.Bi
ol.Chem.266:1772〜1782)。C2 GlcNAcTΔ対立
遺伝子についてホモ接合性のマウスにおいて、高いC2 GlcNAcTレベル
を通常発現する組織は、有意な活性を欠いていた。この組織には、脾臓、骨髄お
よび腎臓が挙げられる(図3A)。コア2 O−グリカンの欠損を生じたC2
GlcNAcTの喪失があるか否かを検出するため、代謝的に標識した脾細胞に
おいて、オリゴサッカリド構築物を分析した。C2 GlcNAcTΔ対立遺伝
子についてホモ接合性の脾細胞から単離したO結合型オリゴサッカリドは、Ga
lβ1−3(Galβ1−4GlcNAcβ1−6)GalNAcを欠き、この
ことは、コア2 O−グリカンの欠損を示す(図3B、上部パネル、ピーク3)
。脱シアリル化およびさらなるクロマトグラフィー分析は、コア2 O−グリカ
ンの喪失をさらに示した(図3B、下部パネル、ピーク3)。C2 GlcNA
cT欠失脾臓細胞における、大部分のコア1オリゴサッカリドはシアリル化され
、これは、C2 GlcNAcT活性の非存在において予期される構造と一致し
ている。
【0137】 予め、オリゴサッカリド依存性であるとみなされたモノクローナル抗体をまた
、C2 GlcNAcT欠損細胞を特徴付けるために適用した。Bリンパ球は、
CD22およびB細胞エピトープB220を特異的に発現し、この後者の方は、
CD45の糖形態(glycoform)である(Johnsonら(1989
)J.Exp.Med.169:1179〜84)。C2 GlcNAcT活性
を欠く脾細胞は、B220エピトープを欠くが、細胞表面でのCD22およびC
D45のタンパク質レベルは、変更されなかった(図3C、左パネル)。このC
D43糖タンパク質は、モノクローナル抗体S7および1B11により別々に認
識される2つの異なる糖形態として、白血球上で高度に発現される。骨髄性細胞
上で発現される高分子量のCD43糖形態は、コア2 O結合型オリゴサッカリ
ドで改変され、そして1B11抗体により認識される(Jonesら(1994
)J.Immunol.153:3426〜3439)。C2 GlcNAcT Δ 対立遺伝子についてホモ接合性のマウスにおいて、骨髄性細胞は、S7結合に
ついて陽性のままであったが、1B11抗体結合は、明らかに存在しなかった(
図3C、右パネル)。これらのデータは、C2 GlcNAcTΔ対立遺伝子の
ホモ接合性が、C2 GlcNAcT活性およびコア2 O−グリカンの欠損を
生じることを示す。
【0138】 (C.C2 GlcNAcT欠損が中度の好中球増加症を生じる) 組織学的試験において、C2 GlcNAcT欠損マウスの細胞形態または器
官形態における変更は検出されなかった。腎臓、肺、腸管および関連した上皮は
、顕著でなく、そして腸杯状細胞におけるムチンレベルは、コントロールから識
別不能であった(データ示さず)。血清生化学の分析は、正常な腎機能を示した
(データ示さず)。血液学的試験は、血液の白血球増加症を明らかにした。総白
血球数は、C2 GlcNAcTヌルマウスにおいて2.4倍に上昇した。この
増加は、好中球の4.3倍の増加をほぼ完全に説明した(図4A)。骨髄前駆細
胞数は、C2 GlcNAcTヌルマウスにおいて正常であり、このことは、白
血球が、好中球産生の増加の結果ではないことを意味する(図4B)。他の研究
では、循環する血小板のレベルおよび形態はまた、変化せず、そして出血時間に
おける差異は明確でない(データ示さず)。これらの観察は、セレクチンまたは
セレクチンリガンドにおけるマウス欠損から得られる特定の結果の暗示である。
【0139】 (D.セレクチンリガンド形成および白血球ローリングにおけるC2 Glc
NAcT関与) セレクチンリガンド生合成におけるC2 GlcNAcTの役割を検出するた
め、セレクチン−Igキメラを用いて、細胞表面上のEセレクチン、Lセレクチ
ンおよびPセレクチンのリガンドのレベルを試験した。Eセレクチンキメラおよ
びPセレクチンキメラは、顆粒球および単球を含む、血液中の骨髄性細胞上の炭
水化物リガンドに特異的に結合する(Malyら(1996)Cell 86:
643〜653)。フローサイトメトリーを用いて、C2 GlcNAcTヌル
マウス由来の末梢血白血球が、EセレクチンリガンドおよびPセレクチンリガン
ドの両方において欠損されることを見出した。Pセレクチンキメラは、有意に結
合せず、一方、低レベルのEセレクチンIg結合は残った(図5A)。これらの
結果は、セレクチンリガンドを保有するタンパク質の発現の低減に起因しなかっ
た。C2 GlcNAcT欠損白血球上のPSGL−1、L−セレクチンおよび
CD24の細胞表面レベルは、内皮への白血球の固い接着に関与する種々の接着
分子のレベルのようには、影響を受けなかった(CD11a、CD11bおよび
CD18;図5B)。
【0140】 並行プレートフローチャンバシステムを、機能的セレクチン結合へのコア2オ
リゴサッカリドの寄与を測定するために用いた。固定したEセレクチン−Ig、
Lセレクチン−IgまたはPセレクチン−Igのキメラは、このシステムにおけ
る好中球ローリングのための接着基質として働く。FucT−VIIヌル白血球
の結合を、直接比較でモニターした。なぜなら、それらはほとんどの剪断力では
セレクチンに明白には結合しないからである(Malyら、前出)。コア2オリ
ゴサッカリドにおける白血球欠損は、用いた全ての剪断力でEセレクチンおよび
Pセレクチンにおいて低減したが有意なローリング活性を示した。一方、Fuc
T−VIIヌル白血球は、固定されたセレクチン−Igキメラと明白には相互作
用しなかった(図6)。最高の剪断力では、C2 GlcNAcTヌル白血球の
50%が、Pセレクチン基質に結合したまま残り、そして約20%が、E−セレ
クチン基質と結合したまま残った。対照的に、Lセレクチン上での白血球ローリ
ングは、コア2オリゴサッカリド生合成に特に依存するようである。なぜならC
2 GlcNAcT欠損白血球は、10ダイン/cm2未満の剪断力の場合を除
けば結合し得ない。
【0141】 (E.コア2オリゴサッカリドは、炎症部位に好中球を補充する) コア2オリゴサッカリドは、セレクチンリガンド生合成に寄与するので、C2
GlcNAcTヌルマウスは、炎症部位へのリンパ球輸送および好中球の補充
において異常性を示すようである。炎症性刺激後の最初の4時間の間、炎症部位
への好中球補充は、ほとんどセレクチン機能に依存する(Mayadasら(1
993)Cell 74:541〜554)。チオグリコレート注射により誘導
された腹膜炎は、急性炎症のモデルにおけるセレクチン機能を評価するために用
いられ得る。これにはインビボにおける好中球補充の定量を含む。コア2オリゴ
サッカリドの非存在下で、炎症を起こした腹膜への好中球補充における重篤な欠
陥は、4時間で回復できるコントロールの好中球メンバーの20%のみで見られ
た(表1)。好中球メンバーのこの減少の程度は、セレクチンリガンド形成にお
いてより欠損しているFucT−VII欠損マウスにおいて類似する(Maly
ら、前出)。これらのデータは、コア2オリゴサッカリドが、急性炎症の間のセ
レクチン媒介性好中球補充において本質的機能を提供することを示す。
【0142】
【表1】
【0143】 データは、チオグリコレート処理したマウスの腹膜洗浄液から回収した好中球数
(×104)の平均±SEMである。各群におけるマウスの数は、括弧内に示す
。単独t検定は*p<0.001の有意性を示した。
【0144】 (F.C2 GlcNAcTにより生成されたLセレクチンリガンドは、リン
パ球ホーミングに不要である) LセレクチンおよびFucT−VIIは、リンパ節へのリンパ球ホーミングに
重要である(Arbonesら(1994)Immunity 1:247〜2
60;Malyら、前出)。HEVへのLセレクチン対抗−レセプターは、シア
リルムチンであり得るので、C2 GlcNAcTは、その産生に関与したよう
である。しかし、C2 GlcNAcT欠損マウス由来の二次リンパ系器官は、
正常組織サイズ、およびリンパ球量またはサブセット比のいずれにおいても変化
のない小胞解剖を示した(図6A)。にもかかわらず、リンパ節HEVへのL−
セレクチン結合は、C2 GlcNAcTの非存在下で低減した(図6B)。L
セレクチンリガンド形成におけるこの欠損は、より高い濃度のLセレクチン−I
gキメラを用いた場合は明白でなく(データ示さず)、そしてC2 GlcNA
cT欠損リンパ節へのリンパ節ホーミングと有意なコンセンサスを有さず、そし
て脾臓は統計的に未変化であった(図6Cおよびデータ示さず)。これらの結果
は、HEV Lセレクチン生合成におけるC2 GlcNAcT活性が、二次リ
ンパ系器官へのリンパ節ホーミングに不要であることを示す。
【0145】 (考察) C2 GlcNAcTグリコシルトランスフェラーゼは、白血球中のコア2O
−グリカンの生合成に必須である。C2 GlcNAcTの喪失は、炎症性応答
において欠損を生じるセレクチンリガンド欠損の特有のモデルを提供するが、リ
ンパ球ホーミングはインタクトなままである。生理学的セレクチンリガンドの構
造的基礎を決定することは、引き続き関連する。なぜなら、この研究は、セレク
チンリガンド生合成および機能が種々の解剖的区画の中で差示的に調節されるこ
とを示すからである。いくつかのグリコシルトランスフェラーゼおよびグリコシ
ダーゼは、有意な程度の細胞型特異性を通して機能することが見出された(Ma
lyら(1996)Cell 86:643〜653;Chuiら(1997)
Cell 90:157〜167;Hennetら(1998)Proc.Na
t’l Acad.Sci.USA 95:4504〜4509)、そしてC2
GlcNAcTは、骨髄性細胞のセレクチン媒介性応答に関与する役割に専念
させられるようである。
【0146】 (A.セレクチンリガンドの生合成におけるコア2オリゴサッカリド) C2 GlcNAcTは、Eセレクチン、Lセレクチン、およびPセレクチン
のリガンド形成において差示的に作動する。フローサイトメトリーにより観察さ
れたコア2O−グリカン欠損白血球へのEセレクチン−IgおよびPセレクチン
−Igの結合の欠損は、EセレクチンおよびPセレクチンの両方の基質上で有意
に残余する結合を示した好中球ローリングアッセイからのデータにより調節され
た。さらに、少量のLセレクチン結合が、FucT−VIIヌル白血球に比べて
残ったが、適用された最低の剪断力でのみであった。全ての3つのセレクチンが
PSGL−1に結合し得、そしてPSGL−1は、ローリングアッセイにおける
主なセレクチン対抗レセプターとして作用し得る。C2 GlcNAcT欠損白
血球による残りのEセレクチンおよびPセレクチンの結合は、生理学的セレクチ
ンリガンド形成におけるN−グリカンについて潜在的な役割を示す。CD24糖
タンパク質は、骨髄性細胞表面上で広範にN−グリコシル化される。ここでは、
CD24糖タンパク質は、Pセレクチンへの単球および好中球の結合を媒介する
ことが報告されている(Aignerら(1995)Int.Immunol.
7:1557〜1565)。さらに、Eセレクチン対抗レセプターであるESL
−1は、N結合型オリゴサッカリドのみを含み、そして白血球微絨毛上で見出さ
れている。ここでESL−1は、最初の細胞接着事象を調節し得る(Steeg
maierら(1997)J.Cell.Sci.110:687〜94)。白
血球Lセレクチンリガンド産生は、コア2オリゴサッカリド形成に大きく依存す
るようである。このコア2オリゴサッカリド形成は、炎症および管外遊出の部位
での好中球同士の結合に関与する二次的相互作用に特に関連し得る(Walch
eckら(1996)J.Clin.Invest.98:1081〜7)。本
発明者らの研究は、C2 GlcNAcTが、白血球上のEセレクチンリガンド
、LセレクチンリガンドおよびPセレクチンリガンドの大きい割合を提供するが
、FucT−VIIほど重要でないことを示す。従って、C2 GlcNAcT
により生成されないFucT−VIIの他のオリゴサッカリド基質はまた、セレ
クチンリガンド生合成に関与する。
【0147】 (B.白血球中のC2 GlcNAcTの生理学的および細胞型特異性) C2 GlcNAcTヌル好中球の剪断フロー研究におけるEセレクチン結合
事象およびPセレクチン結合事象とともに、腹膜炎症の間の好中球補充において
観察された減少は、驚く程に重篤であった。減少の程度は、好中球補充における
80%の減少を有したFucT−VIIの非存在下で観察された減少の程度と類
似している。炎症した腹膜への好中球補充の全てがセレクチンまたはFucT−
VIIを必要とするわけではない。急性炎症の最初の4時間に補充された約20
%の好中球は、細胞内接着分子−1の機能により説明され得る(ICAM−1;
Kunkelら(1996)J.Exp.Med.183:57〜65)。これ
らの知見は、急性炎症へのセレクチンおよびFucT−VIIの関与がC2 G
lcNAcTおよびコア2オリゴサッカリドに依存することを意味する。
【0148】 C2GlcNAcT欠損マウスにおける変化した白血球ホメオスタシスは、P
セレクチンおよびFucT−VII欠損の研究と比較して中程度の重篤度である
。C2 GlcNAcTの非存在下における主な血行動態効果は、好中球レベル
の増加であった。Pセレクチンの非存在は、末梢好中球のわずかな増加を生じる
が、総白血球には変化を生じない(Mayadasら(1993)Cell 7
4:541〜554)。一方、EセレクチンまたはLセレクチンのいずれかを欠
損するマウスは、正常な末梢血液学的プロフィールを示す(Arbonesら(
1994)Immunity 1:247〜260;Labowら(1995)
Immunity 1:709〜720)。PセレクチンおよびEセレクチンの
両方を欠失している(Frenetteら、1996)場合、またはFucT−
VIIの非存在下(Malyら(1996)Cell 86:643〜653)
では、C2 GlcNAcT欠損マウスにおいて測定した以上の、白血球の顕著
な増加が観察される。骨髄前駆細胞の頻度は、C2 GlcNAcT欠損マウス
において変化しておらず、このことは、好中球の半減期の延長が、Pセレクチン
欠損で報告されたJohnsonら(1995)Blood 86:1106〜
14)ような好中球増加症を説明し得ることを示唆する(。Pセレクチンの非存
在下で報告された結果に比べて、C2 GlcNAcT欠損マウスは、正常な出
血時間を示した(Subramaniamら(1996)Blood 87:1
238〜1242;データ示さず)。
【0149】 C2 GlcNAcT機能の選択的特性は、リンパ節の形態およびリンパ球ホ
ーミングの研究からさらに証明された。リンパ節HEVに対するLセレクチン結
合で観察された部分的欠損は、重要でないようである。なぜなら、リンパ球量お
よびホーミングは影響されなかったからである。おそらく、生理学的Lセレクチ
ンリガンドは、通常、過剰量で発現される。そしてC2 GlcNAcT欠損マ
ウスにおいて残っている量は、正常なリンパ球ホーミングを促進するのに十分で
ある。Lセレクチンリガンドを輸送するようにC2 GlcNAcTにより改変
されたHEV糖タンパク質は、リンパ球ホーミングに関与しないこともまたあり
得る。Lセレクチンリガンドは、別のオリゴサッカリドクラス(N−グリカン、
O−グリカン、糖脂質など)に存在し得るので、これらのクラスにおいて根底を
なす構造は、インビボにおけるそれらの提示およびLセレクチン結合における機
能の有効性に影響し得る。リンパ球ホーミングに関連するLセレクチン対抗レセ
プターは、CD34のようなシアリル化ムチンを含む。それらの正体は、未確認
であり、そしてCD34欠損マウスは、正常なリンパ球ホーミングを示す(Ch
engら(1996)Blood 87:479〜90;Suzukiら(19
96)Blood 87:3550〜62)。他のオリゴサッカリドクラスが含
まれる可能性は、O−シアログリコプロテアーゼ−耐性Lセレクチンリガンドが
リンパ節HEV上に存在するという観察と一致している(Clarkら(199
8)J.Cell.Biol.140:721〜31)。生理学的Lセレクチン
リガンドの構造的特徴は完全に確立されていないとはいえ、リンパ球ホーミング
に関与するオリゴサッカリドは、FucT−VIIの機能に依存するが、C2
GlcNAcTを必要とせず、従ってコア2オリゴサッカリドから構成されない
かもしれない。
【0150】 (C.オリゴサッカリド多様化および機能におけるC2 GlcNAcT) C2 GlcNAcTグリコシルトランスフェラーゼは、腎臓、骨髄および末
梢白血球中のコア2O−グリカンの生成に必須である。C2 GlcNAcTは
また、糖脂質基質上で作用し得るので(Pillerら(1984)J.Bio
l.Chem.259:13385〜90)、顕在性の表現型が、一部は、ゴル
ジ装置中のC2 GlcNAcTの基質である特定の糖脂質の欠損に対して起因
し得る可能性がある。本発明者らはまた、C2 GlcNAcTアイソザイムを
コードする別個の遺伝子産物が特定の画分(例えば、リンパ節HEV)中で発現
される可能性を除外し得ず、そしてこれは機能的Lセレクチンリガンド形成を説
明し得る。いくつかの研究は、コア2O−グリカンおよびコア4O−グリカンの
両方を合成し得るムチン産生組織中のこのようなアイソザイムの存在を示唆した
(Kuhnsら(1993)Glycoconj.J.10:381〜94;R
oppら(1991)J.Biol.Chem.266:23863〜71)。
コア4O−グリカンは、C2 GlcNAcT欠損を部分的に補償し得るが、C
4 GlcNAcT活性は、骨髄性細胞型において通常には見出されない(Bi
erhuizenおよびFukuda(1992)Proc.Nat’l.Ac
ad.Sci.USA 89:9326〜9330;Schachterおよび
Brockhausen(1989)Symp.Soc.Exp.Biol.4
3:1〜26)、そしてコア4活性は、C2 GlcNAcT欠損マウス由来の
組織において誘導されなかった(データ示さず)。
【0151】 炎症の間の好中球補充におけるC2 GlcNAcTの機能は、セレクチンリ
ガンドの生合成における役割と一致する。Eセレクチンリガンド、Lセレクチン
リガンド、およびPセレクチンリガンド産生は、部分的にのみC2 GlcNA
cT依存性である。なおこの部分的依存性は、強力かつ制限された生理学的活性
を含む。C2 GlcNAcT活性の阻害は、急性炎症反応および再潅流障害を
緩和するための選択的手段を提供し得る(LoweおよびWard(1997)
J.Clin.Invest.99:822〜826)。本発明者らの結果は、
コア2O−グリカンが、重複する活性を有するさらなるグリコシルトランスフェ
ラーゼの存在を反映し得る予期せぬ限定的生物学的機能を提供することを意味す
る。グリコシルトランスフェラーゼにより発揮される特有の調節的役割は、コア
および糖タンパク質成分によるオリゴサッカリドのレベルおよびそれらの構造的
提示に影響を与え得る異なる発現パターンと通して生じ得る。どちらの可能性も
、C2 GlcNAcTグリコシルトランスフェラーゼが骨髄ホメオスタシスお
よび炎症を選択的に調節する方法を説明し得る。
【0152】 本明細書において記載される実施例および実施形態は、例示目的のためのみで
あり、そしてそれらに照らした種々の改変または変化が、当業者に示唆され、そ
して本願の精神および範囲、ならびに添付の特許請求の範囲内に含まれることが
理解される。本明細書に引用される全ての刊行物、特許および特許出願は、全て
の目的のため参考として本明細書において援用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、哺乳動物O−グリカン生合成(詳細には、コア1 O−グリカンおよ
びコア2 O−グリカンの産生)の図を示す。コア2 GlcNAcT酵素は、
ゴルジ装置において二分岐O−グリカンを産生する際に機能する。コア2分枝は
、ラクトサミン二糖類反復物およびセレクチンリガンドシアリルルイスXの引き
続く産生のための足場を提供する。
【図2】 図2A〜2Cは、胚幹細胞およびマウスにおいてC2 GlcNAcT遺伝子
を欠失させるために使用されるストラテジーを示す。図2Aでは、野生型C2
GlcNAcTゲノム遺伝子座をpfloxベクターと共に使用して、標的化ベ
クターを構築した。ここでは、単一のエキソンオープンリーディングフレームが
、loxP部位に隣接される(C2 GlcNAcTF[tkneo])。示される制限
酵素部位は、BamHI(B)、BglII(Bg)、HindIII(H)、
NotI(N)、およびXbaI(X)である。C2 GlcNAcT標的化E
S細胞における一過性のCre発現は、C2 GlcNAcTΔ(全身的ヌル)
またはC2 GlcNAcTF(条件的ヌル)変異を伴って単離されるサブクロ
ーンを生じた(図2B)。図2Cは、loxPプローブで探索されたES細胞D
NAのBamHI/BglII消化物のサザンブロット分析を示す。これは、予
期された構造を確証した。野生型RI ES細胞DNAは、loxPプローブと
のハイブリダイゼーションを示さなかった。3つのloxP部位が、標的化され
た親クローンに存在する(156)。1つのloxP部位は、2つのC2 Gl
cNAcTΔサブクローン(156.24および156.29)の各々に存在し
、そして2つのloxP部位はC2 GlcNAcTFサブクローン(156.
34)に存在する。右パネルでは、HindIIIで消化され、そしてゲノムプ
ローブで探索された、C2 GlcNAcTΔキメラ由来の子孫のヘテロ接合体
交配由来のテイル(tail)DNAが、6.5kbの野生型対立遺伝子および
3.7kbの変異対立遺伝子を示す。
【図3】 図3A〜3Cは、C2 GlcNAcT活性およびオリゴサッカリド産生を実
証する。図3Aでは、C2 GlcNAcT活性を通常発現する組織を、野生型
マウス、ヘテロ接合体ヌルマウス、およびホモ接合体ヌルマウスにおける酵素活
性についてアッセイした。結果は、3つの同様の実験のうちの1つを表す。図3
Bは、野生型マウスおよびC2 GlcNAcTΔ/Δマウスの脾細胞において
実施されたオリゴサッカリド分析を示す。[3H]−グルコサミン標識化O−グ
リカンを単離し、そしてBio−Gel P−4ゲル濾過に供した(上部パネル
)。シアリル化オリゴサッカリドを含む画分(ピーク1および2)を混合し、脱
シアリル化し、そしてHPLCに供した(下部パネル)。ピーク1、2、3、4
、および5は、Galβ1−3(Galβ1−4GlcNAcβ1−6)Gal
NAcOHおよびGalβ1−3GalNAcOHのジシアリル化形態(ピーク
1)、ならびにGalβ1−3(Galβ1−4GlcNAcβ1−6)Gal
NAcOHおよびGalβ1−3GalNAcOHののモノシアリル化形態(ピ
ーク2)、Galβ1−3(Galβ1−4GlcNAcβ1−6)GalNA
cOH(ピーク3)、Galβ1−3GalNAcOH(ピーク4)、ならびに
GalNAcOH(ピーク5)の溶出位置を示す。図3Cに示される実験では、
脾細胞を、CD22およびB細胞特異的形態のCD45を認識するmAb(B2
20)またはCD22およびすべてのCD45アイソフォームを認識するmAb
(30−F11)で二重染色した。細胞をまた、CD43の115kDの糖形態
(glycoform)を認識するmAb(S7)およびCD43の130kD
の糖形態を認識するmAb(1B11)で二重染色し、そしてフローサイトメト
リー分析に供した。骨髄性細胞を、前方および側方散乱によりゲート制御した。
【図4】 図4Aおよび4Bは、C2 GlcNAcT欠損マウスにおける末梢血液学を
示す。血液を、6〜8週齢のマウスの尾静脈から収集した。自動化された総白血
球計数および自動化および手動の示差的計数を、CELL−DYN 3500お
よびライト−ギームザ染色スミアを使用して実施した。各遺伝子型の20匹のマ
ウスからの計数を、全血1mlあたりの細胞±SEMとして表す。図4Cは、骨
髄におけるコロニー形成単位を示す。これは、増殖因子の存在下にあるメチルセ
ルロースにおける有核骨髄性細胞のインビトロ分化によって分析された。コロニ
ー形成単位の数(GM−顆粒球/マクロファージ;GEMM−顆粒球/赤芽球/
マクロファージ/単球;E−赤芽球;B−B細胞)を、10日目に計数した。デ
ータは、各遺伝子型の6匹のマウス由来の平均±SEMである。
【図5】 図5A〜図5Bは、白血球セレクチンリガンド発現を示す。図5A:精製され
た末梢血白血球を、Gr−1とP−セレクチン−IgMキメラまたはE−セレク
チン−IgMキメラのいずれかとを用いて、4℃にて30分間染色した。ヤギ抗
ヒト二次を使用して、IgMキメラを検出し、そしてFACS分析に供される場
合に、Gr−1陽性集団において生細胞をゲート制御した。EDTAの存在下で
染色された細胞は、コントロールとして機能する。データは、4つの個々の実験
の代表である。図5B:末梢血白血球を、Gr−1と白血球接着分子(CD11
a、CD11b、CD18)またはセレクチン対抗レセプター(CD24、CD
62L、PSGL−1)に対するモノクローナル抗体またはポリクローナル抗体
とを用いて染色した。パネルは、3つの同様の実験のうちの1つであるl。ここ
で、収集されたデータは、Gr−1陽性細胞においてゲート制御された2500
の事象を表す。図5Cは実験からの結果を示し、この実験では、野生型マウス、
C2 GlcNAcTヌルマウスおよびFucT−VIIヌルマウス由来の末梢
血好中球を、固定されたE−セレクチン IgGキメラ、P−セレクチン Ig
Gキメラ、またはL−セレクチン IgGキメラでコーティングされたフローチ
ャンバー内に注入した。細胞の静的接着を、フローを3分間停止した後に記録し
、そして比剪断力の適用後に、ローリング計数をビデオで記録した。独立した測
定の数を括弧内に示す。データは、平均±SEMを表す。部位密度は、以下の通
りであった:E−セレクチン−IgG、1平方マイクロメートルあたり63分子
;L−セレクチン−IgG、1平方マイクロメートルあたり2,840分子;P
−セレクチン−IgG、1平方マイクロメートルあたり1,469分子。
【図6】 図6A〜6Cは、リンパ節形態、L−セレクチン結合およびリンパ球ホーミン
グの分析の結果を示す。図6A:腸間膜および末梢(上腕および腋窩)のリンパ
節、ならびにパイアー斑凝集体を、野生型マウスまたはC2 GlcNAcTヌ
ルマウスから単離した。各器官から回収されたリンパ球を、血球計を使用して手
動で定量した。各遺伝子型の7匹の動物を分析した。そして結果を、平均±SE
Mとして表す。ヘマトキシリンおよびエオシンで染色された末梢リンパ節の凍結
切片を、25×倍率で撮影した。図6B:L−セレクチンの免疫組織化学のため
に、野生型(左パネル)またはC2 GlcNAcTΔ/Δ(右パネル)のマウ
ス由来の末梢リンパ節の凍結切片を、LセレクチンIgM免疫組織化学的プロー
ブまたはMECA 79抗体を用いて染色した。図6C:リンパ球ホーミング研
究において、野生型リンパ球を、野生型マウスまたはC2 GlcNAcTヌル
マウスの尾静脈に注射した。各遺伝子型の4匹のマウス由来の腸間膜および末梢
(上腕および腋窩)のリンパ節、ならびにパイアー斑におけるCMFDA陽性リ
ンパ球を、フローサイトメトリーにより分析した(100,000事象)。デー
タを、平均±SEMとして表す。パイアー斑組織に対するホーミングにおけるわ
ずかな減少は、統計的に有意ではなかった(p=0.38)。
───────────────────────────────────────────────────── 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 11/04 A61P 11/04 29/00 29/00 31/04 31/04 43/00 111 43/00 111 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG ,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 エリース, レスリー ジィ. アメリカ合衆国 カリフォルニア 92037, ラ ホヤ, カミニト イースト ブラ フ ナンバー188 3295 Fターム(参考) 4C084 AA13 AA17 NA14 ZA362 ZA592 ZA662 ZA892 ZB112 ZB352 4C086 AA01 AA02 EA16 NA14 ZA36 ZA45 ZA59 ZA66 ZA89 ZB11 ZB15

Claims (35)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 哺乳動物における炎症応答を調節する方法であって、該方法
    は、コア2オリゴサッカリドの該コア2オリゴサッカリドに対するレセプターへ
    の結合を阻害する化合物を、該哺乳動物に投与する工程を包含する、方法。
  2. 【請求項2】 前記方法が、リンパ球輸送を有意に変化させない、請求項1
    に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記化合物が、前記コア2オリゴサッカリドの酵素的合成を
    阻害する、請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記化合物が、最小コア2オリゴサッカリドの酵素的合成を
    阻害する、請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記化合物が、1つ以上のサッカリド残基の前記最小コア2
    オリゴサッカリドへの付着を阻害し、該残基は、該化合物の非存在下では該最小
    コア2オリゴサッカリドへの付着される、請求項3に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記化合物が、前記哺乳動物におけるコア2 GlcNAc
    トランスフェラーゼ活性の量を阻害する、請求項3に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記化合物が、前記コア2 GlcNAcトランスフェラー
    ゼをコードする遺伝子の発現を阻害する、請求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記化合物が、前記コア2 GlcNAcトランスフェラー
    ゼの酵素的活性を阻害する、請求項6に記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記レセプターがP−セレクチンである、請求項1に記載の
    方法。
  10. 【請求項10】 第1の骨髄性細胞の内皮細胞への結合または第1の骨髄性
    細胞の第2の骨髄性細胞への結合を調節する方法であって、該方法は、コア2オ
    リゴサッカリドに結合するかまたはコア2オリゴサッカリドの合成を調節する化
    合物と、該第1の骨髄性細胞とを接触させる工程を包含する、方法。
  11. 【請求項11】 前記第1の骨髄性細胞が哺乳動物中に存在する、請求項1
    0に記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記第1の骨髄性細胞が、好中球、好酸球、単球、および
    顆粒球からなる群から選択される、請求項10に記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記第1の骨髄性細胞の前記内皮細胞への結合または前記
    第1の骨髄性細胞の前記第2の骨髄性細胞への結合が阻害される、請求項10に
    記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記化合物が、前記骨髄性細胞の表面上のコア2オリゴサ
    ッカリドの合成を阻害する、請求項13に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記コア2オリゴサッカリドが、最小コア2オリゴサッカ
    リドである、請求項14に記載の方法。
  16. 【請求項16】 前記コア2オリゴサッカリドが、改変されたコア2オリゴ
    サッカリドである、請求項14に記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記化合物が、コア2 GlcNAcトランスフェラーゼ
    活性を阻害する、請求項14に記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記化合物が、前記コア2 GlcNAcトランスフェラ
    ーゼをコードする遺伝子の発現を阻害する、請求項17に記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記化合物が、アンチセンスオリゴヌクレオチドである、
    請求項18に記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、前記コア2 G
    lcNAcトランスフェラーゼをコードするmRNAにハイブリダイズして、m
    RNA:アンチセンスオリゴヌクレオチドのハイブリッドを形成する、請求項1
    9に記載の方法。
  21. 【請求項21】 前記骨髄性細胞の前記内皮細胞への結合または前記骨髄性
    細胞の前記第2の骨髄性細胞への結合が増強される、請求項10に記載の方法。
  22. 【請求項22】 前記化合物が、コア2 GlcNAcトランスフェラーゼ
    をコードするポリヌクレオチドを含む、請求項21に記載の方法。
  23. 【請求項23】 前記化合物が、コア2 GlcNAcトランスフェラーゼ
    ポリペプチドまたはその活性なフラグメントを含む、請求項21に記載の方法。
  24. 【請求項24】 哺乳動物における炎症応答を阻害する際の使用のための化
    合物を同定する方法であって、該方法は、以下: a)コア2 GlcNAcトランスフェラーゼ、潜在的な炎症モジュレーター
    、UDP−GlcNAc糖ドナー、アクセプターサッカリド、およびコア2 G
    lcNAcトランスフェラーゼ活性に必要とされるさらなる試薬、を含むアッセ
    イ混合物を提供する工程; b)該コア2 GlcNAcトランスフェラーゼが活性である条件下で、該ア
    ッセイ混合物をインキュベートする工程;および c)該アクセプターサッカリドに転移されたGlcNAcの量が、該潜在的な
    炎症モジュレーターを欠くアッセイと比較して、増加しているかまたは減少して
    いるかを決定する工程; を包含し、ここで、該アクセプターサッカリドへのGlcNAc転移における減
    少を生じる潜在的な炎症モジュレーターが、炎症応答を阻害するために適切であ
    る、方法。
  25. 【請求項25】 前記アクセプターサッカリドが、Galβ1→3GalN
    Ac−の構造を含む、請求項24に記載の方法。
  26. 【請求項26】 哺乳動物における炎症応答を阻害するための化合物を同定
    する方法であって、該方法は、以下: コア2 GlcNAcトランスフェラーゼ、該コア2 GlcNAcトランス
    フェラーゼについてのアクセプターサッカリド、およびUDP−GlcNAcを
    コードするポリヌクレオチドを含む細胞を提供する工程; 該細胞を潜在的な炎症モジュレーターと接触させる工程、および該コア2 G
    lcNAcトランスフェラーゼが正常に発現される条件下で、該細胞をインキュ
    ベートする工程;ならびに 該コア2オリゴサッカリドのレベルが、該潜在的な炎症モジュレーターの非存
    在下における該コア2オリゴサッカリドのレベルと比較して、増加しているかま
    たは減少しているかを決定する工程; を包含し、ここで、産生されるコア2オリゴサッカリドの量において減少を引き
    起こす潜在的な炎症モジュレーターが、哺乳動物における炎症応答を阻害するた
    めに有用である、方法。
  27. 【請求項27】 請求項26に記載の方法であって、ここで: 前記細胞は、1つ以上のさらなるグリコシルトランスフェラーゼ、および最小
    コア2オリゴサッカリドのGlcNAcに対してさらなるサッカリド残基を付加
    して、改変されたコア2オリゴサッカリドを形成し得る、対応する反応物をさら
    に含み; そして、コア2オリゴサッカリドのレベルは、該改変されたコア2オリゴサッ
    カリドの存在または非存在を検出することにより決定される、 方法。
  28. 【請求項28】 請求項27に記載の方法であって、ここで前記改変された
    コア2オリゴサッカリドの存在または非存在は、前記潜在的な炎症モジュレータ
    ーの存在が、該改変されたコア2オリゴサッカリドについてのレセプターに結合
    する前記細胞の能力における低減を生じるか否かを決定することにより検出され
    る、方法。
  29. 【請求項29】 前記改変されたコア2オリゴサッカリドが、ポリラクトサ
    ミン部分を含み、そして前記レセプターがガレクチン−1である、請求項28に
    記載の方法。
  30. 【請求項30】 前記改変されたコア2オリゴサッカリドが、SLex部分
    を含む、請求項28に記載の方法。
  31. 【請求項31】 前記レセプターがPセレクチンである、請求項30に記載
    の方法。
  32. 【請求項32】 哺乳動物において炎症を阻害するが、リンパ球媒介性免疫
    応答を阻害しないリード化合物を同定する方法であって、該方法は、潜在的な炎
    症モジュレーター化合物のライブラリーをコア2オリゴサッカリドと接触させる
    工程、および該コア2オリゴサッカリドに結合する潜在的な炎症モジュレーター
    化合物を同定する工程、を包含し、ここで該コア2オリゴサッカリドに結合する
    化合物が、炎症モジュレーターとしてさらに試験するのに適切なリード化合物で
    ある、方法。
  33. 【請求項33】 請求項32に記載の方法であって、該方法がさらに、前記
    リード化合物が、コア2オリゴサッカリドと対応するレセプターとの結合を阻害
    するか否かを決定することによって、該リード化合物を試験する工程を包含する
    、方法。
  34. 【請求項34】 前記レセプターがP−セレクチンである、請求項33に記
    載の方法。
  35. 【請求項35】 請求項32に記載の方法であって、該方法がさらに、前記
    リード化合物を試験動物に投与する工程、および該試験動物による刺激物に対す
    る炎症応答が、該化合物の投与によって低減または予防されるか否かを決定する
    工程によって該リード化合物を試験する工程をさらに包含する、方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004149459A (ja) * 2002-10-30 2004-05-27 Toyo Suisan Kaisha Ltd L−セレクチン結合阻害剤
JP2009500386A (ja) * 2005-07-06 2009-01-08 ビーティージー・インターナショナル・リミテッド コア2glcnac−t阻害剤iii

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080182801A1 (en) 2003-12-22 2008-07-31 Btg International Limited Core 2 glcnac-t inhibitors
GB0329667D0 (en) 2003-12-22 2004-01-28 King S College London Core 2 GlcNAc-T inhibitor
GB0512726D0 (en) * 2005-06-22 2005-07-27 Btg Int Ltd Multiple sclerosis therapy and diagnosis
GB0513888D0 (en) 2005-07-06 2005-08-10 Btg Int Ltd Core 2 GLCNAC-T Inhibitors II
GB0513883D0 (en) * 2005-07-06 2005-08-10 Btg Int Ltd Diagnosis of Atherosclerosis

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5464778A (en) * 1989-03-08 1995-11-07 Board Of Regents Of The University Of Oklahoma Glycoprotein ligand for P-selectin and methods of use thereof
US5461143A (en) * 1991-03-18 1995-10-24 The Scripps Research Institute Oligosaccharide enzyme substrates and inhibitors: methods and compositions
US5360733A (en) * 1992-10-01 1994-11-01 La Jolla Cancer Research Foundation Human β1-6 n-acetylglucosaminyl transferase
US5843707A (en) * 1992-10-23 1998-12-01 Genetics Institute, Inc. Nucleic acid encoding a novel P-selectin ligand protein
EP0850243B1 (en) * 1995-08-03 2003-10-08 Board Of Regents Of The University Of Oklahoma o-glycan inhibitors of selectin mediated inflammation
CA2186987A1 (en) * 1996-10-02 1998-04-02 George L. King Inhibitors of core 2 glcnac-t and use of the inhibitors to prevent or treat cardiomyopathy associated with diabetes

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004149459A (ja) * 2002-10-30 2004-05-27 Toyo Suisan Kaisha Ltd L−セレクチン結合阻害剤
JP4599027B2 (ja) * 2002-10-30 2010-12-15 東洋水産株式会社 L−セレクチン結合阻害剤
JP2009500386A (ja) * 2005-07-06 2009-01-08 ビーティージー・インターナショナル・リミテッド コア2glcnac−t阻害剤iii

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