JP2003144192A - エストロゲン受容体リガンドのinvitroスクリーニング - Google Patents
エストロゲン受容体リガンドのinvitroスクリーニングInfo
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Abstract
エストロゲン様作用を有するエストロゲン受容体リガン
ドを検出するin vitroスクリーニングの提供。 【解決手段】以下の工程よりなる、少なくとも2つの検
定系を用いた試験物質のin vitroスクリーニング方法。
(i)第1の細胞または組織検定系で、ERの活性により
媒介され、ERおよびER誘導レポーター遺伝子を含んだ前
記細胞または組織系での効力の検出により測定される転
写活性、を有するリガンドを選択し、前記リガンドは、
10nmol/l以下のEC 50(ER)の前記第1の検定系で効力を活
性化することにより転写の活性化を検出する工程と、
(ii)第2の無細胞または酵素検定系で、前記無細胞ま
たは酵素系での相互作用の効力の検出により測定される
SRC-1 およびそのフラグメントと、前記ERとの物理化学
相互作用、を選択し、前記リガンドは、100nmol/l 以上
のEC50 (ER+SRC)の前記第2の検定系で、前記ERを活性化
して、前記SRC-1 およびフラグメントとの相互作用を誘
導して、SRC-1 およびそのフラグメントと、ERの前記物
理化学相互作用を検出する工程。
Description
vitro検出方法、ならびに神経親和性および最小全
身性(systemic)エストロゲン様特性を有する
エストロゲン受容体リガンドのin vitroスクリ
ーニングに関する。本発明は、さらに定義した特性を有
するエストロゲン受容体リガンドを検出するためのステ
ロイド受容体のコアクチベータ−1(SRC−1)のi
n vitro使用に関する。
えることのない、神経親和機能を有する物質 PATCHEVらの国際公開公報WO99/42108
号には、他の器官または系に影響を与えることなしに、
中枢神経系でのエストロゲン欠乏を選択的に補充する薬
剤としてステロイドが記載されている。そのような化合
物(リガンド)は、選択的な神経親和特性を有してお
り、他のエストロゲン感受性の器官に影響を与えない。
神経系に対する選択的な神経親和効果は、動物モデルで
試験されている。
治療用薬剤の望ましい特性として、これらの薬剤が生殖
系のエストロゲン感受性の組織(例えば、子宮内膜、乳
房、下垂体)にほとんど影響を与えることなしに、また
は影響を与えることなしに、脳内のエストロゲン依存性
の標的遺伝子に作用することが要求されている。
多数の作用を有する。エストロゲンの内的作用は、脳機
能のいくつかの側面を決定する神経回路の不可逆的なハ
ード配線(hard wiring)を生じる[V.
K.Patchev andO.F.X.Almeid
a, Steroid hormone−depend
ent organization of neuro
endocrinefunctions, R.G.L
andes Company, Austin,199
9]。
ストロゲンの生理的レベルは、生殖機能に影響するとと
もに、学習、記憶、方向感覚、感情、認知情報の処理の
ような、生殖および性的行動と関連しない脳の活動に影
響をおよぼす[S.E.Alves and B.S.
McEwen, Estrogen and brai
n function: Implications
for agingand dementia; in
M.Oettel and E.Schilling
er, eds., Estrogens and A
ntiestrogens, Handbook of
Experimental Pharmacolog
y, Vol.135/l, Springer, B
erlin, Heidelberg, 1999,
pp.315−328]。エストロゲンの神経親和作用
の大部分は、標的遺伝子の転写調節に関連し、この調節
は、別の神経領域でのエストロゲン活性により誘導され
る。
およびERβが存在する。それらの分布およびリガンド
結合性については示されている[V.GIGUERE
et al.(1998) Estrogen rec
eptor β: re−evaluation of
estrogen and anti−estrog
en signaling; Steroids Vo
l.63, pp.335−339 and G.G.
KUIPER et al.(1997) The n
ovel estrogen receptor su
btype: potential role in
the cell− and promoter−sp
ecific actions of estroge
ns and anti−estrogens, FE
BS Lett,Vol.410: pp.87−9
0]。リガンドで活性化されるエストロゲン受容体は、
エストロゲン感受性遺伝子プロモーターの、エストロゲ
ン応答配列と呼ばれる特定のDNA配列と結合し、リガ
ンドで活性化される転写因子として、それらの転写に影
響をおよぼす。2つのER異性体は、いずれも脳内に存
在しており、それぞれ別々の、機能的に異なる脳の領域
で、必ずしもオーバーラップしない、異なった分布を有
している[P.J.Shughrue et al.,
Comparative distribution
of estrogen receptor−a an
d −b mRNA in the ratcentr
al nervous system, J.Com
p.Neurol., Vol.388, pp.50
7−525, 1997]。天然または合成のリガンド
との結合時、ERは、EREsと結合して標的遺伝子の
転写に影響を与える前に、ERで媒介される標的遺伝子
の転写モジュレーター(増幅器または減衰器)として作
用する内因性のコアクチベーターおよびアダプタープロ
テインを漸増(recruit)してもよい。
は、リガンドの結合によって活性化される、核内受容体
により媒体される転写の“増幅器”として作用する細胞
タンパク質の一群に属している[S.A.Onate
et al.,Sequence and chara
cterization of a coactiva
tor for the steroid hormo
ne receptor superfamily,
Science, Vol.270, pp.1354
−1357,1995]。エストロゲン受容体で調節さ
れる転写の、SRC−1で媒介されるコアクチベーショ
ンは、アゴニストのコンホメーションにおけるERの存
在を必要とし、付加的な媒介物質(例えばCBP/p3
00)の漸増を伴う。しかし、自律的な活性ドメインも
また、確認されている[D.Robyr et a
l., Nuclear hormone recep
tor coregulators in actio
n: Diversity for shared t
asks, Mol.Endocrinol., Vo
l.14, pp.329−347, 2000]。
びエストロゲン感受性腫瘍で、広範囲に発現している
[BERNS et al.(1998) Predi
ctive value of SRC−1 for
tamoxifen response of rec
urrent breast cancer, Bre
ast Cancer Res. Treat. Vo
l.48, 97−92, further NEWM
ANN et al.(2000) Cofactor
competition between the
ligand−bound estrogen rec
eptor and an intron1 enha
ncer leads to estrogen re
pression of ERBB2 express
ion in breast cancer, Onc
ogene, Vol.19, 490−497, a
nd LABRIE et al.,(1999) a
third generation SERM ac
ting as pure anti−estroge
n in the mammary gland an
d endometrium, J.Steroid
Biochem.Mol.Biol. Vol.69,
51−84]。SRC−1が遺伝子ターゲッティング
によって不活性化された場合、エストロゲンに対する部
分的な耐性が、子宮、前立腺、睾丸および乳腺のような
いくつかの組織で検出される[XU et al.[1
998] Partial hormone resi
stance in micewith disrup
tion of the steroid recep
tor coactivator−1(SRC−1)g
ene, Science,Vol.279, 192
2−1925]。しかし、ホモ接合SRC−1ヌル突然
変異体で、天然の表現型に比べて脳機能に変化が生じて
いることは証明されていない。これらの結果は、SRC
−1が、CNSにおいて、ERに媒介される化学信号を
調節する役割も果たしていない可能性を教示している。
SRC−1の2つの異性体、すなわちSRC−1aおよ
びSRC−1eが、成体ラットの脳の異なる領域に分布
していることが示されている[O.C.MEIJER,
P.J.STEENBERGEN and E.R. D
E KLOET(2000)Differential
expression and regional
distribution of steroid r
eceptorcoactivators SRC−1
and SRC−2 in brain and p
ituitary, Endocrinology,
Vol.141, pp.2192−2199]。SR
C−1は、海馬、扁桃体、視床下部、基底核および等皮
質を含む多くの脳領域で発現しており、認知情報の処理
または生殖関連機能の調節のいずれかに関する別々の機
能を果たす。それらがエストロゲン感受性であることは
周知である。
と関連しない脳機能を有するCNSの領域でエストロゲ
ン様作用を有するエストロゲン受容体リガンドを検出す
るためのin vitroスクリーニングを提供するこ
とである。同時にリガンドは、脳以外のエストロゲン標
的器官に効果的であってはならない。そのようなCNS
選択性のエストロゲン受容体リガンドは、エストロゲン
の欠乏によって引き起こされるCNSの機能障害の予防
および治療に使用することができる。そのようなリガン
ドは、エストロゲン投与による子宮内膜および乳房への
副作用、ならびに性腺分泌ホルモン分泌の神経内分泌調
節における副作用を防止する。
工程よりなる少なくとも2つの検定系を用いた選択およ
び検出を含んだ、第1の態様の試験物質(リガンド)の
in vitroスクリーニング方法により解決され
る。 (i)第1の細胞検定系または組織検定系で、小胞体
(ER)の活性により媒介され、ERおよびERに誘導
されるレポーター遺伝子を含んだ前記細胞検定系または
組織検定系での効力の検出によって測定される転写活
性、を有するリガンドを選択し、前記リガンドは、10
nmol/l以下のEC50(ER)(最大有効リガンド濃度
半値)を有する前記第1の検定系で効力を活性化し、そ
れにより転写の活性化を検出する工程と、(ii)第2の
無細胞検定系または酵素検定系で、前記無細胞検定系ま
たは酵素検定系での相互作用の効力の検出により測定さ
れる、SRC−1およびそのフラグメントと、前記ER
との物理化学相互作用(漸増)、を選択し、前記リガン
ドは、100nmol/l以上のEC50(ER+SRC)を有す
る前記第2の検定系で、前記ERを活性化し、共に存在
している前記SRC−1およびそのフラグメントとの相
互作用を誘導してSRC−1およびそのフラグメント
と、ERとの前記物理化学相互作用を検出する工程。
たは酵素検定系において、前記無細胞検定系または酵素
検定系での相互作用の効力の検出により測定されるSR
C−1およびそのフラグメントと、ERとの物理化学相
互作用(漸増(recruitement))を選択す
ることにより試験物質(リガンド)をin vitro
スクリーニングする方法で、前記リガンドは、既知のエ
ストロゲンまたはエストロゲン活性を有するリガンドで
あり、前記リガンドは、100nmol/l以上のEC
50(ER+SRC)を有する前記第2の検定系で、前記ERを活
性化し、共に存在しているSRC−1およびそのフラグ
メントとの相互作用を誘導して、SRC−1およびその
フラグメントと、ERとの前記物理化学相互作用を検出
する、第2の態様の試験物質(リガンド)のin vi
troスクリーニング方法により解決される。
り、人体または動物の身体を治療する方法、および人体
または動物の身体に対して実施される診断方法を表す。
術および上記した方法を除く。本願において、表現“i
n vitro”は、細胞培養、組織培養、器官の部
分、器官、器官系および動物の身体、特に人体、の部分
の切片、のような培養を表す。これらの試験片は、全て
動物または人間の生体から取り出される。試験片は、動
物(人間を含む)の生体に再び導入されない。好ましく
は、表現“in vitro”は、生体の外部での、細
胞、その部分、精製した成分またはホモジネートを用い
る人工の系により特徴付けられる化学的な、および/ま
たは商業的な実験を表す。
増することなしに、ERと結合することができ、および
/または中枢神経系組織において、選択的で、神経親和
性のエストロゲン様作用を有し、生殖系の組織に副作用
を与えない、あらゆる種類の天然発生または合成的に製
造される化学物質を含む。本表現において、前記リガン
ドは前記試験物質である。
RIAまたは酵素検定系のような、ERE産物の関数が
測定される様々な系で識別することができる。そのよう
な方法は、ハンドブック類に記載されている。
養、器官の部分、器官、器官の系統および動物の身体、
特に人体、の部分の切片のような、培養を用いた検定を
意味する。
的(薬剤)影響の結果によって生じる、定義されたタン
パク質の変化をエンコードするmRNA量の範囲を表
す。
機構を基礎とし、転写には間接的にのみ基づいている。
この場合におけるコアクチベーターの漸増は、コアクチ
ベーターが、より低い範囲まで欠乏している場合にのみ
活性化される転写を刺激する。本発明において、発明の
核心は、無細胞検定系または酵素検定系に関する記載で
あり、そこではコアクチベーターの漸増が、転写そのも
のに関する結果を生じることなしに測定される。コアク
チベーターSRC−1の存在する検定系が、明らかに転
写における増加を導くという事実は、当業者に周知であ
る。
コアクチベーターとの相関は、例えば1999年4月1
5日に発行されたCummingsらの国際公開公報W
O99/18124号に記載されている。より古い方法
は、KAMEIらにより記載されている[Cell V
ol.85, pages 403−414]。そのよ
うな方法は、他の事項の中でも、融合タンパク質の構
築、32P標識タンパク質の調製、特殊発現ベクター、す
なわち酵母2種ハイブリッド検定用、転写活性検定用の
特殊発現ベクターの構築、多くのゲルの運動、抗体の増
加を伴う。これらの方法は、核受容体とコアクチベータ
ーとのリガンドに依存した結合において有利である。リ
ガンドが存在しない場合に、核受容体と核受容体アクチ
ベーターとの結合は起こらない。しかし、リガンドが存
在する場合、そのような結合が起こり、蛍光標識核受容
体と蛍光標識アクチベーターの間の共鳴蛍光エネルギー
移動(FRET)によって検出することができる。さら
なるリガンドは、試薬に誘導される核受容体コアクチベ
ーターの相互作用を防止する、または様々な程度に(ま
たは様々な用量で)中断する能力に基づいて識別するこ
とができる。核受容体またはそのリガンド結合ドメイン
は、上記した核受容体のリガンドの検出方法で使用され
る蛍光試薬で標識される。
特異的に影響される標的パラメータの最大影響値の半値
に必要とされる用量)により決定されるリガンド濃度の
値である。効力は、主に個々のリガンドと、受容体との
間の結合親和性および、化学信号伝達を変化させる可能
性のある、受容体タンパク質におけるリガンドに誘導さ
れるコンホメーション変化に依存する。
て、それら配列の活性を検出する遺伝子または遺伝子フ
ラグメントである。レポーター遺伝子は、容易に検出す
ることができる遺伝子産物を産生することが必要とされ
る。さらに、遺伝子産物は、これらの産物を発現する生
体に対して有毒であってはならない。レポーター遺伝子
については、Method in Enzymol.
Vol.152,pages 709−713(198
7)に記載されている。さらなる方法は、HARRIS
らの国際公開公報WO00/37681号(2000年
6月29日発行)、KUSHNERらのWO99/11
760号(1999年3月11日発行)に記載されてお
り、これらは引用することにより本明細書の一部をな
す。
メラーゼを利用したRNA合成である。転写は、2本の
DNA鎖のうちの1つのDNA配列を、1本鎖のRNA
配列に伝達する工程である。
レポーター遺伝子の活性における、リガンドが存在しな
い場合に観察される基礎転写速度を上回る増加をいう。
のより速い転写速度を含む。減少は、転写速度の低下を
表す。基礎転写速度は、リガンドが存在しない条件での
値であり、その条件は、様々な検定系で比較することが
できる(ERを含む少なくとも1つの検定系と、ERと
SRC−1とを含む他の検定系)。
細胞の内部(サイトゾル)から、細胞膜の断片および細
胞壁の断片を、部分的に、または完全に、例えば遠心分
離により除去する。そのような細胞区画を含んだ有機成
分は、無傷な細胞に特有の生化学相互作用の開始する能
力を維持することができる。
と、必要に応じて補助因子が使用される。基質および産
物の濃度の変化が測定される。酵素検定は、通常、特別
の酵素と基質のカスケードを含む。
ンパク質−タンパク質相互作用における、ERを活性化
するリガンドが存在しない場合に測定される基礎相互作
用速度を上回る増加をいう。
−1との間でのタンパク質−タンパク質相互作用による
会合の度合の、ERアゴニストの存在する場合と、存在
しない場合との比較に関する。数値で表すと、漸増は、
試験系で共に発現したERとSRC−1の間のタンパク
質−タンパク質相互作用の有意な発生(ベースラインか
らの標準的なずれの2倍以上)に必要とされるERアゴ
ニストのモル濃度により定義される。ベースラインは、
ERアンタゴニストが添加されていない理想的な試験系
で測定される相互作用により定義される。
ドメイン(nuclear inactivating
domain))1,2または3のみを表しており、
それらについては定義されている[Xiu Fen D
ing, Carol M.Anderson,Han
Ma, Heng Hong, RosalieM.
Uht, Peter J.Kushner and
Michael R.Stallcup(1998)
in Molecular Endocrinolog
y 12(2): 302−313 Copyrigh
t 1998by The Endocrine So
ciety; Nuclear Receptor−B
inding Sites of Coactivat
ors Glucocorticoid Recept
or Interacting Protein 1
(GRIP1) and Steroid Recep
tor Coactivator 1(SRC−1):
Multiple Motifs with Dif
ferent Binding Specificit
ies]。
スクリーニング方法において、検定系における(i)お
よび(ii)の順序は、変更可能である。好ましく使用さ
れる検定系において、第1の検定系は、最小の正の選択
数または最小の作業に導く検定系である。リガンドのエ
ストロゲン活性が既知である全ての場合において、ER
およびコアクチベーターSRC−1の組み合わせを含ん
だ第2の検定系のみが実施される。
法において、(i)および(ii)と記載した検定系の連
続した使用は、好ましいリガンド、すなわち、検定系
(i)で最大転写活性の半値を生じさせるのに必要な用
量と比べると、定義した濃度で検定系(ii)を測定した
際に、SRC−1相互作用をほとんど誘導しない化合
物、の選択を与える。
法において、好ましくは、本発明による試験物質(リガ
ンド)のin vitroスクリーニング方法におい
て、前記リガンドは、エストロゲンであり、かつERお
よびERに誘導されるレポーター遺伝子よりなる細胞検
定系を転写により活性化し、前記リガンドは、10nm
ol/l以下のEC50(ER)(最大有効リガンド濃度の半
値)で効力を活性化する。
RC−1の発現における領域的な相違の定量化雌雄のウ
ィスターラットを、タイムプレグナントダム(time
−pregnant dam)から得た(Max Pl
anck Institute ofPsychiar
y, Munich, Germany)。出生後最初
の24時間以内に、同腹子から6匹を選択した。選択さ
れた6匹のマウスは、管理された照明(明/暗:12時
間/12時間;午前7時から午後7時まで照明点灯)、
温度(22〜24℃)および湿度(60%)条件下で飼
育され、標準的な研究所の食餌および生水を自由に利用
できるようにされていた。生後22日目の離乳時に、ラ
ットは雌親から分離され、性別により5つの群に分類さ
れた。生後35日目から45日目までの期間、毎日膣ス
ミアを測定することで、膣口、および膣上皮における周
期的な変化を調べることにより、雌の春季発動期をモニ
タした。
断頭により犠牲にされた。1日(生後24時間以
内、)、7日、40〜45日(雌で定義した春季発動
期)、90日(性的成熟) 春季発動期および性的成熟の雌は、発情間期に犠牲にさ
れた。脳を頭蓋から取り出し(新生ラットのものを除
く)、プレチルド(prechilled)イソペンタ
ン中でスナップ凍結(snap frozen)させ
た。組織は切断するまで−80℃で保存した。実験手順
は、動物保護に関する地方の、および国の規則を遵守し
ていた。
1125−1743に相当するA622−bases
EcoRlフラグメントを精製し、ベクターpBS
(NEN Life Science Product
s GmbH; Cologne, Germany)
にクローンした。増幅、配列確認および適切な制限ヌク
レアーゼを用いた線形化(linearizatio
n)によって、cRNAが、アンチセンスプローブ用の
ポリメラーゼT3およびセンスプローブ用ポリメラーゼ
T7を用いたin vitro転写により合成された。
放射性の標識物質は、35S−UTPおよび−CTP(N
EN Life Science Products
GmbH; Cologne, Germany)を使
用した。標識したcRNAをフェノール/クロロホルム
/イソアミルアルコールにより抽出し、Nuctrap
カラム(Stratagene)で精製した。使用した
プローブの比活性は、106 cpm/μl超であった。
内側視索前核(MPN)および視床腹内側核(VMN)
を含んだ厚さ15μmの冠状凍結切片を、各々ブレグマ
レベル−0.51mmおよび−2.45mmの成体ラッ
トの脳から得た[L.W.Swanson, Brai
n maps: Structure ofthe r
at brain; Elsevier, Amste
rdam,1998]。春季発動期、幼形および新生の
ラットについて、連続した吻側尾側切片から関心のある
2つの領域を選択した。VMN切片は、また、海馬体の
吻部と、扁桃核体を含んでいる。切片は、ゼラチンでコ
ートされたスライドガラス上に載せられた。標準化され
たプロトコルに従い、固定、易透化、35S標識プローブ
とのハイブリダイゼーションおよび厳密な洗浄を実施し
た[H.J.Whitfield et al., O
ptimization of cRNA in ra
t brain: A detailed proto
col.Cell. Mol. Neurobio.,
Vol.10, pp.145−157, 199
0]。各年齢グループからの対照切片をセンスプローブ
でハイブリダイズすることにより、非特異的なハイブリ
ダイゼーション信号がモニタされた。Hyperfil
m βmax(Amersham; Braunsch
weig, Germany)に14日間に露出してオ
ートラジオグラフを作成した。
ータ利用デンシトメトリー(NIHImage 5.
1; National Institute of
Mental Health, Bethesda,
USA)で評価された。個々の個体からの2つの隣接す
る切片について、関心がある領域の吸光度測定(グレイ
レベル)を4回実施した(バックグラウンドを自動減
算)。全ての年齢グループについて、同一の大きさの四
角形(大脳皮質,MPNおよびVMN)またはストリッ
プ(海馬部分体CA1)で測定を行い、年齢に関連する
変化へのこれらの構造の大きさによる影響を防止した。
個々の平均吸光度は、共に露出させた14C標準物質(A
RC; St.Louis, USA)の測定から得ら
れた三次の多項式を用いて、比放射能信号(μCi/g
(組織))を解析するのに使用された。グループ平均
は、一方向の分散分析(ANOVA)により比較され
た。そこでは、Student−Neuman−Keu
ls testによる適切な、一組の比較が実施され
た。有意水準は、p<0.05に予め設定された。
び海馬体のCA部分体で、異なった、強い、固有のハイ
ブリゼーション信号が確認された。内側視索の腹内側弓
状核、帯状をした頭蓋側頭皮質および扁桃核は全て適度
の信号強度を示していた。標識センスプローブを用いた
インキュベーションは、いずれかの構造または年齢グル
ープで固有のハイブリダイゼーション信号を与えること
ができなかった。
が、最も高いSRC−1aコード化転写強度を示してい
た。出生後1週間以内に、信号強度に有意な低下が測定
された。低下の傾向は、年齢の増加と共に継続し、成体
でのレベルは、出生時に測定したレベルの約30%であ
った。調査したいずれの年齢においても、脳皮質におけ
るSRC−1aの発現は、性別による相違を示すことが
できなかった(表1参照)。
て重要な大脳皮質における、ERに媒介される信号の、
共に存在するSRC−1による増幅が、年齢の増加と共
に突然減少し、おそらく機能的な重要性を喪失すること
を示唆している。さらに、これらのデータは、初期の脳
の発育(神経発育、ニューロンの成長およびシナプスの
接続性を含む)が一度達成されると、SRC−1の、活
性化されたERによる漸増は、大脳皮質におけるエスト
ロゲン作用においてほとんど役割を果たさないことを示
唆している。この脳領域の機能的特異性(認知処理)に
関して、SRC−1の漸増は、この脳機能へのエストロ
ゲン作用の発現に対する有意な重要性を持たないと考え
られる。
育面での原動力が、ERを十分に供給されており、エス
トロゲンによる生殖機能および性的機能の調節において
重要性が高い視床腹内側核で確認された。出生時、VM
NにおけるSRC−1aハイブリダイゼーション信号
は、雌雄いずれにおいても適度の強度である。生後第1
週以内に、転写強度における有意な増加が記録されてい
る。この構造体における最大信号強度は、雌雄いずれに
おいても春季発動期頃に測定された(表2参照)。
そらくその漸増が、ERを介した、生殖関連の内分泌物
の活性および挙動を調節する脳の領域における化学信号
の伝達に必要な予備条件を表している。この結論は、V
MNでのSRC−1の発現が、生命段階のうち、生殖系
に劇的な変化が起こる段階、例えば春季発動期(表2の
40日のデータ参照)および発情周期中(表3)、に突
然増加するという事実により確認される。
C−1漸増を定量評価するための検定およびこの検定に
おけるERリガンドの行動分化本実施例で実施した検定
では、エストロゲン活性により特徴付けられる化合物の
みを使用した。エストロゲン活性を有する化合物を見い
出すための検定法は開発され、開示されている。これら
の検定は、当業者に周知の標準的な検定である。
−SRC−1の漸増を調査するための検定を、Gauc
hao ZHOHらの刊行物[Nuclear rec
eptors have distinct affi
nities for co−activators:
Characterization by fluo
rescence resonance energy
transfer,Mol Endo, Vol.1
2, pp.1594−1604(特に1602頁)
(1998)]に従って実施した。さらに、検定系は、
Cummingsらの国際公開公報WO/18124に
示されている。本検定では、同公報に示されたユーロピ
ウムクリプテートの代わりに、ユーロピウムキレート、
1ウェル当たりユーロピウム標識抗GST抗体100n
g、を使用した。標識された抗体は、Wallac社
(現Perkin Elmer Lifescienc
es社)製である(Lance Assay用のEu−
W1024標識抗GST抗体、パーツ番号 AD006
5)。
SRC−1が175ngとなる濃度で使用した。SRC
−1はこの検定系の全てのウェルで存在していた。
た。天然エストロゲン17βエストラジオール[i]を
含んだ対照(control)は、10-9Mで、ERと
SRC−1との間の有意な相互作用を示した。合成エス
トロゲン(ent−1,3,5(10)−エストラトリ
エン−3,17βジオール)[ii],(3’,15β−
ジヒドロシクロプロプ[14,15]−エストラ−1,
3,5(10),8−テトラエン−3,17αジオー
ル)[iii ],(15βアリル−エストラ−1,3,
5,(10)−トリエン−3,17βジオール)[iv]
および(15β−プロピル−エストラ−1,3,5,
(10)−トリエン−3,17βジオール)[v]につ
いて、上記した系で比較試験を実施した。比較の結果を
以下の表4に示した。
て、同様のアゴニスト活性を示す合成化合物が、ERと
の結合時に、共に存在しているSRC−1を漸増する能
力において有意な相違を示すことを証明していた。2つ
の検定系で得られた数値間での計算された比は、転写の
調節において、異なるSRC−1との結合能を有するE
Rリガンドの識別を与える。選択的なニューロン特性を
有するERアゴニストは、検定系I(ER)および検定
系II(ERおよびコアクチベーターSRC−1の漸増)
で測定された数値間の比がより高い値を示している。
別される、ERリガンドによる選択的なニューロン活性
の証明 実施例2に示した検定法を用いて、化合物3’15β−
ジヒドロシクロプロプ[14,15]エストラ−1,
3,5(10),8−テトラエン−3,17αジオール
を選択して、神経的作用および全身作用をさらに調査し
た。化合物は、天然ERリガンド17β−エストラジオ
ール[i]に対して、25〜30%の相対親和性でER
αおよびERβと結合することが示された。さらに、化
合物は、10-9MのEC50で、in vitroのER
誘導レポーター遺伝子の転写において測定可能な活性を
示していた(17β−エストラジオールは、10-10 M
のEC50で示す)。
ストラジオールを、卵巣切除された雌のラットに、異な
る当量で、連続7日間皮下投与した。実験動物の認知行
動における化合物の投与の効果は、積極的な回避行動の
習得、強化および回復をモニタすることで評価した。実
験動物を犠牲にした際、エストロゲン感受性の器官(子
宮、胸腺、分泌器官)の体形測定評価を実施した。神経
化学作用は、異なる量のSRC−1が供給された、異な
る脳領域のERに誘導されるCNS固有の遺伝子の転写
を定量することで評価した。
3’,15β−ジヒドロシクロプロプ[14,15]エ
ストラ−1,3,5(10),8−テトラエン−3,1
7α−ジオール[iii ]が、末梢エストロゲン標的器官
(子宮、胸腺、副腎)でエストロゲン様作用を誘導する
能力は、ER結合時にSRC−1を強く漸増させる、天
然エストロゲン17β−エストラジオールのそれよりも
数倍低い。
[14,15]エストラ−1,3,5(10),8−テ
トラエン−3,17α−ジオール[iii ]は、大脳皮質
(SRC−1の発現が少ない脳領域)で抗アポトーシス
のエストロゲンで調節される遺伝子bcl−2を刺激す
る度合が、17β−エストラジオールを同一用量与えた
場合に比べてより高い。
[14,15]エストラ−1,3,5(10),8−テ
トラエン−3,17α−ジオール[iii ]は、SRC−
1リッチでのオキシトシン受容体、および生殖関連の腹
内側核の、エストロゲンに依存した発現を誘導する度合
が、17β−エストラジオールよりも有意に低い。
より測定されるように、化合物3’15β−ジヒドロシ
クロプロプ[14,15]エストラ−1,3,5(1
0),8−テトラエン−3,17α−ジオール[iii ]
の行動面(認知面)への影響は、17β−エストラジオ
ールのそれと区別できない。しかし、この行動面への影
響は、末梢のエストロゲン感受性器官におけるエストロ
ゲンに依存した変化に関連していない。
能な親和性を示し、エストロゲン依存の遺伝子の転写調
節に関して、ERのアゴニストとして作用し、in v
itroのERとの結合時に、SRC−1の漸増を発生
させない化合物は、in vivoの選択的な神経親和
エストロゲンとして作用し、その一方で末梢のエストロ
ゲン標的器官にはほとんど影響を与えないことを示唆し
ている。
ニング方法は、強いSRC−1の漸増を同時に引き起こ
すことなく、ERを介した、強い転写活性を発現する能
力に基づく、固有の神経親和活性を有する天然または合
成化合物を選択することができる。本発明に基づくスク
リーニング方法は、動物実験を排除している。
のin vitro技術では、リガンドの全身的作用
(例えばuterotropic)と神経的作用の間で
の分離を予測できない代用パラメータ(ニューロンプロ
セスの伸張、神経毒の影響時の生存のような)を使用し
ている。エストロゲン関連のリガンドの選択的な神経作
用に関する定義された基準は、従来技術では見つけられ
ていない。リガンドの選択は、動物の使用を欠くことが
できない全身的作用および神経的作用間での比較に依存
している。
たは人間が雌性化されないリガンドを見つけるのに、動
物実験をもはや必要としないことである。
とも1つの系が必要であった。本発明の進歩性は、従来
技術と、脳の部位の相違、および発育年齢の相違のいず
れにおいても、驚くほど異なったSRC−1の発現を示
す本発明での検定結果との比較によって支持される。
いる。年齢の高い動物ほど、この脳の領域におけるSR
C−1の存在量は少ない。したがって、エストロゲン受
容体に媒介される神経保護および修復が、この脳の領域
におけるSRC−1の漸増およびER信号の増幅を伴う
可能性はほとんどない。
なっている。性的成熟の臨界段階および成体におけるS
RC−1の存在量の増加は、このコアクチベーターが性
的機能の調節に関連しているこの脳の領域でのERシグ
ナルを補助していることを示唆している。この寿命を通
して異なった発現は、従来技術では言及されていない。
は、脳機能に明白な変化はない[XUet al.(1
998) Partial hormone resi
stance in mice with disru
ption of thesteroid recep
tor coactivator−1(SRC−1)g
ene, Science, Vol.279, 19
22−1925]。これらの結果は、SRC−1が、C
NSでのERに媒介される化学信号の調節にいかなる役
割も果たしていないことを示唆している。
分布は示されている[C.MEIJER, P.J.S
TEENBERGEN and E.R.DE KLO
ET(2000), Vol.141, pp.219
2−2199]。これらの実験には同一年齢のラットの
みが使用された。上記した文献の筆者は、脳におけるS
RC−1発現の機能について示していない。試験結果
は、脳におけるSRC−1の発現の有無のみを示してい
る。発現速度は、定量的に測定されていない。この記載
から、SRC−1は、神経系のエストロゲン受容体によ
る何らかの信号伝達を、領域特有の関係で媒体する可能
性があると導くことはできない。MEIJERらの刊行
物は、単に事実に基づくものであり、異なる脳領域での
SRC−1の発現の定量化を含んでおらず、またERに
媒介される信号との関係について結論を述べていない。
における神経変性の治療および予防に使用可能なリガン
ドを見つけるための高精度の技術的ツールを与える。本
スクリーニング方法は、したがって年齢に関連する認知
障害、情動障害、アルツハイマー病および脳虚血/脳卒
中の治療および予防のための有用な方法である。
ガンドは、神経系の通常細胞機能の維持、およびこれら
の機能の病的低下の予防および治療に使用することがで
きる。
Claims (3)
- 【請求項1】以下の工程よりなる、少なくとも2つの検
定系を用いた選択および検出を含んだ、試験物質(リガ
ンド)のin vitroスクリーニング方法。 (i)第1の細胞検定系または組織検定系で、小胞体
(ER)の活性により媒介され、ERおよびERに誘導
されるレポーター遺伝子を含んだ前記細胞検定系または
組織検定系での効力の検出によって測定される転写活
性、を有するリガンドを選択し、 前記リガンドは、10nmol/l以下のEC
50(ER)(最大有効リガンド濃度の半値)を有する前記第
1の検定系で効力を活性化することにより転写の活性化
を検出する工程と、(ii)第2の無細胞検定系または酵
素検定系で、前記無細胞検定系または酵素検定系での相
互作用の効力の検出により測定されるSRC−1および
そのフラグメントと、前記ERとの物理化学相互作用
(漸増)、を選択し、 前記リガンドは、100nmol/l以上のEC
50(ER+SRC)を有する前記第2の検定系で、前記ERを活
性化して、共に存在している前記SRC−1およびフラ
グメントとの相互作用を誘導して、SRC−1およびそ
のフラグメントと、ERの前記物理化学相互作用を検出
する工程。 - 【請求項2】無細胞検定系または酵素検定系において、
前記無細胞検定系または酵素検定系での相互作用の効力
の検出により測定される、SRC−1およびそのフラグ
メントと、ERとの物理化学相互作用(漸増)を選択す
ることにより、試験物質(リガンド)をin vitr
oスクリーニングする方法で、 前記リガンドは、既知のエストロゲンまたはエストロゲ
ン活性を有するリガンドであり、 前記リガンドは、100nmol/l以上のEC
50(ER+SRC)を有する前記第2の検定系で、前記ERを活
性化し、共に存在しているSRC−1およびそのフラグ
メントとの相互作用を誘導して、SRC−1およびその
フラグメントと、ERとの前記物理化学相互作用を検出
する、試験物質(リガンド)のin vitroスクリ
ーニング方法。 - 【請求項3】前記リガンドは、エストロゲンであり、か
つERおよびERに誘導されるレポーター遺伝子を含ん
だ細胞検定系を転写により活性化し、 前記リガンドは、10nmol/l以下のEC
50(ER)(最大有効リガンド濃度半値)で効力を活性化す
る、請求項2に記載の試験物質(リガンド)のin v
itroスクリーニング方法。
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