JP2003529554A - Survivin promotes angiogenesis - Google Patents

Survivin promotes angiogenesis

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JP2003529554A JP2001546951A JP2001546951A JP2003529554A JP 2003529554 A JP2003529554 A JP 2003529554A JP 2001546951 A JP2001546951 A JP 2001546951A JP 2001546951 A JP2001546951 A JP 2001546951A JP 2003529554 A JP2003529554 A JP 2003529554A
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survivin
expression
agent
cells
angiogenesis
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ダリオ, シー. アルティエリ,
ウィリアム, シー. セッサ,
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エール ユニヴァーシティ
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、サバイビンの活性機能および/または発現を増加する作用剤を使用して、血管形成を促進する方法を開示する。本発明はまた、サバイビンの活性、機能および/または発現を阻害する作用剤を使用して、血管形成を阻害する方法を開示する。 (57) Abstract The present invention discloses a method of promoting angiogenesis using an agent that increases the active function and / or expression of survivin. The present invention also discloses a method of inhibiting angiogenesis using an agent that inhibits the activity, function and / or expression of survivin.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 (関連出願) 本出願は、1999年12月21日に提出された米国仮特許出願番号第60/
172,991号の利益を請求するものであり、その全体が参考として本明細書
に取込まれている。この出願は、1997年11月20日に提出された米国出願
番号第08/975,080号に関連するものであり、その全体が参考として本
明細書中に取込まれる。
(Related Application) This application is filed on Dec. 21, 1999 in US Provisional Patent Application No. 60 /
No. 172,991, which is hereby incorporated by reference in its entirety. This application is related to US Application No. 08 / 975,080, filed November 20, 1997, which is incorporated herein by reference in its entirety.

【0002】 (発明の分野) 本発明は、一般に、血管形成を誘導または阻害するサバイビンの変調に関する
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to the modulation of survivin to induce or inhibit angiogenesis.

【0003】 (発明の背景) 遺伝子による細胞死/生存度(アポトーシス)の制御は、老化または傷害を受
けた細胞を排除することにより、組織および臓器の恒常性を維持する(Vaux
ら、1999)。この過程は、種々の遺伝子ファミリーの細胞死の阻害剤および
刺激剤が関与し、カスパーゼとして知られる細胞内システインプロテアーゼの活
性化で最高となる(Salvesenら、1997)。アポトーシス部分の異常
は、癌(Thompson、1995)および脈管疾患(Rudinら、199
7)を含む、ヒト疾患の一因となることが知られている。特に、細胞死の異常な
増加は、アテローム硬化斑不安定性(Bjorkerudら、1996)、うっ
血性心不全(Olivettiら、1997)、冠疾患(Olivettiら、
1996)および虚血性神経細胞減少(Chenら、1998)に影響を及ぼす
ことが知られている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Gene control of cell death / viability (apoptosis) maintains tissue and organ homeostasis by eliminating aging or damaged cells (Vaux).
Et al., 1999). This process involves inhibitors and stimulators of cell death of various gene families, culminating in the activation of intracellular cysteine proteases known as caspases (Salvesen et al., 1997). Abnormalities in the apoptotic moiety are associated with cancer (Thompson, 1995) and vascular disease (Rudin et al., 199).
It is known to contribute to human diseases, including 7). In particular, an abnormal increase in cell death is associated with atherosclerotic plaque instability (Bjorkerud et al. 1996), congestive heart failure (Olivetti et al. 1997), coronary disease (Olivetti et al.
1996) and ischemic neuronal depletion (Chen et al., 1998).

【0004】 内皮は、脈管損傷および脈管再構築におけるアポトーシスの制御に最も重要な
部位の1つである(Karsanら、1996)。炎症では、核因子κBにより
活性化される異種群の保護遺伝子は、サイトカイン、すなわち腫瘍壊死因子α(
TNFα)により誘導される内皮細胞(EC)の細胞死および炎症前の変化に対
抗する(Bachら、1997)。アポトーシスの阻害はまた、脈管再構築およ
び新規血管形成中に義務的に必要とされ得る(Risau、1997)。これに
関連して、脈管内皮細胞増殖因子(VEGF)または塩基性線維芽細胞増殖因子
(bFGF)を含む、EC特異的マイトジェンは、インビボで、EC生存度を決
定的に維持している生存シグナルを伝達する(Benjaminら、1997;
Alonら、1995;Yuanら、1996)。しかし、ECでは、マイトジ
ェン依存性生存を抗アポトーシスマシーナリーにカップリングさせて いる下流
エフェクター遺伝子は完全に解明されていない。
The endothelium is one of the most important sites for controlling apoptosis in vascular injury and remodeling (Karsan et al., 1996). In inflammation, a heterogeneous group of protective genes activated by nuclear factor κB is the cytokine, tumor necrosis factor α (
It counteracts endothelial cell (EC) cell death and pre-inflammatory changes induced by TNFα) (Bach et al., 1997). Inhibition of apoptosis may also be obligatory during vascular remodeling and neovascularization (Risau, 1997). In this context, EC-specific mitogens, including vascular endothelial cell growth factor (VEGF) or basic fibroblast growth factor (bFGF), are critical in maintaining EC viability in vivo. Transduce signals (Benjamin et al., 1997;
Alon et al., 1995; Yuan et al., 1996). However, ECs have not completely elucidated the downstream effector genes that couple mitogen-dependent survival to anti-apoptotic machinery.

【0005】 アンジオポエチン−1(Ang−1)は、胚脈管安定化、枝分かれ的形態発生
、および出生後血管形成に必須な内皮特異的リガンドであることが示されている
。血管形成中、ECは、増殖因子から合図を受けて、内皮細胞の有糸分裂、遊走
および原始的血管および開存性脈管網への組織化を開始する(Risau 19
97;Hanahan 1997)。これらの過程は決定的に、内皮細胞生存度
の保持に依存する。内皮細胞−マトリックスの接触の崩壊、または、細胞外生存
シグナルによる妨害は、内皮においてカスパーゼ依存性アポトーシスを開始する
のに十分であり、脈管構造の急速な退行により最高になる(Brooksら、1
994;O´Reillyら、1996)。線維芽細胞増殖因子(bFGF)ま
たは脈管内皮増殖因子(VEGF)を含む、大半の血管形成調節因子とは異なり
、Ang−1は、インビボおよびインビトロで、内皮細胞増殖を刺激せず、むし
ろ脈管網の安定化および枝分かれ的形態発生を促進する(Davisら、199
6;Koblizekら、1998;Papapetropoulosら、19
99;Witzenbichlerら、1998)。これらの応答のシグナル伝
達必要条件に関してほとんど知られておらず、Ang−1の血管形成における役
割は、ECをアポトーシスから防御することを含むかどうかは不明である(Pa
papetropoulosら、1999;Kontosら、1998)。
Angiopoietin-1 (Ang-1) has been shown to be an endothelium-specific ligand essential for embryonic vascular stabilization, branched morphogenesis, and postnatal angiogenesis. During angiogenesis, ECs receive cues from growth factors to initiate endothelial cell mitosis, migration and organization into primitive blood vessels and patent vascular networks (Risau 19).
97; Hanahan 1997). These processes are critically dependent on retention of endothelial cell viability. Disruption of endothelial cell-matrix contacts, or interference with extracellular survival signals, is sufficient to initiate caspase-dependent apoptosis in the endothelium, peaked by rapid regression of the vasculature (Brooks et al., 1
994; O'Reilly et al., 1996). Unlike most angiogenic regulators, including fibroblast growth factor (bFGF) or vascular endothelial growth factor (VEGF), Ang-1 does not stimulate endothelial cell proliferation in vivo and in vitro. Promotes tube network stabilization and branched morphogenesis (Davis et al., 199).
6; Koblizek et al., 1998; Papapetropoulos et al., 19
99; Witzenbichler et al., 1998). Little is known about the signaling requirements of these responses, and it is unclear whether the role of Ang-1 in angiogenesis involves protecting ECs from apoptosis (Pa.
papetropoulos et al., 1999; Kontos et al., 1998).

【0006】 抗アポトーシス機能をもって特徴づけられた、数多くのアポトーシス阻害剤(
IAP)が同定されている。これらの分子は、進化的に高度に保存されている。
つまり、これらの分子は、2つまたは3つの約70アミノ酸のアミノ末端Cys
/HisバキュロウイルスIAP反復配列(BIR)、および、RINGフィン
ガーと称されるカルボキシ末端亜鉛結合ドメインに組織化された類似した構成を
共有する(Duckettら、1996;Hayら、1995;Listonら
、1996;Rothe,Mら、1995;Royら、1995)。IAPタン
パク質の組換え発現は、インビトロで、種々の刺激により誘導されたアポトーシ
スを遮断し(Duckettら、1996;Listonら、1996)、イン
ビボで、発達調節されたショウジョウバエの眼のモデルにおける異常に延長され
た細胞生存度を促進する(Hayら、1995)。
[0006] Numerous apoptosis inhibitors characterized by their anti-apoptotic function (
IAP) has been identified. These molecules are evolutionarily highly conserved.
That is, these molecules contain two or three amino-terminal Cys of about 70 amino acids.
/ His baculovirus IAP repeats (BIR) and shares a similar organization organized into carboxy terminal zinc binding domains called RING fingers (Duckett et al., 1996; Hay et al., 1995; Liston et al., 1996). Rothe, M et al., 1995; Roy et al., 1995). Recombinant expression of the IAP protein blocks apoptosis induced by various stimuli in vitro (Duckett et al., 1996; Liston et al., 1996) and abnormally prolongs in vivo in a developmentally regulated Drosophila eye model. Promoted cell viability (Hay et al., 1995).

【0007】 サバイビンは、近年、IAPファミリーの新メンバーとして同定された。サバ
イビンは、1つの部分的に保存されたBIRドメイン、および、B細胞前駆体に
移行されると増殖因子(IL−3)中止により誘導されるアポトーシスを阻害す
る、RINGフィンガーの代わりの高度に荷電したカルボキシ末端コイルドコイ
ル領域を含む、16.5kDaの細胞質タンパク質である(Ambrosini
ら、1997)。全体的な配列保存、カルボキシ末端RINGフィンガーの不在
および1つの部分的に保存されたBIRドメインの存在に基づいて、サバイビン
は、IAPファミリーの中で最も遠位に関連するメンバーであり、NAIPと高
度の類似度を共有する(Royら、1995)。さらに、他のIAPタンパク質
とは異なり、サバイビンは、成人組織では検出不可能であるが、インビボで、全
ての最も一般的なヒトの癌である肺、大腸、乳房、膵臓および前立腺に、および
、約50%の高度の非ホジキン型リンパ腫に顕著に発現されている。さらに、サ
バイビンは、細胞非含有系ではカスパーゼに結合しない(Royら、1997)
。サバイビンは、細胞周期調節アポトーシス阻害剤として特徴づけられているが
、EC生存度および血管形成に対するサバイビンの役割は以前には発見されてい
なかった。
Survivin has recently been identified as a new member of the IAP family. Survivin is a partially conserved BIR domain and a highly charged alternative to the RING finger that inhibits growth factor (IL-3) withdrawal-induced apoptosis when translocated to B cell precursors. Is a 16.5-kDa cytoplasmic protein containing a carboxy-terminal coiled-coil region (Ambrosini).
Et al., 1997). Based on global sequence conservation, the absence of the carboxy-terminal RING finger and the presence of one partially conserved BIR domain, survivin is the most distally related member of the IAP family and is highly associated with NAIP. Of similarities (Roy et al., 1995). Furthermore, unlike other IAP proteins, survivin is undetectable in adult tissues, but in vivo, in all of the most common human cancers, lung, colon, breast, pancreas and prostate, and, It is prominently expressed in about 50% of the high grade non-Hodgkin's lymphomas. Furthermore, survivin does not bind to caspases in cell-free systems (Roy et al., 1997).
. Although survivin has been characterized as a cell cycle regulated apoptosis inhibitor, the role of survivin on EC viability and angiogenesis was not previously discovered.

【0008】 血管形成、すなわち既存の血管からの新規血管の形成(Risau,W.19
97)は、臓器および組織の発達に不可欠な過程であり、これらの機序の遺伝子
的調節不全は、胚致死に関連している(Hanahan,D.1997)。成体
の生物では、血管形成は、低酸素症に応答して、または、組織修復および/また
は再構築中、血液供給量を増加させる有益な代償性機序を提供する(Carme
liet,P、2000)。しかし、同じ過程は、癌では悲惨な結果を生じ得、
ここでは新規血管形成に因る血管新生の増加は、腫瘍進行および転移性汎発の一
因となる(Hanahanら、1996)。細胞−細胞(Strombladら
、1996)および細胞−マトリックスの相互作用(Brooksら、1998
)の破壊による、または、受容体により開始される細胞内シグナル(Linら、
1998;Claeson−Welshら、1998)の妨害による、血管形成
の標的化阻害は、インビトロおよびインビボで新しく形成された血管の急速な退
行、および、標的化内皮におけるアポトーシスの古典的な形態特徴の出現を生じ
る(Alonら、1995;Yuanら、1996;Linら、1998)。従
って、ECアポトーシスの連続的抑制(Bachら、1997)は、血管形成の
決定的な必要条件の1つを構成し得、これは、VEGFまたはAng−1により
刺激される内皮における、bcl−2(Gerberら、1998a;Norら
、1999)またはIAP(O’Connorら、2000a;Tranら、1
999;Papapetropoulosら、2000)遺伝子ファミリーの保
護遺伝子のアップレギュレーションに一致する。
Angiogenesis, the formation of new blood vessels from existing blood vessels (Risau, W. 19).
97) is an essential process for organ and tissue development, and genetic dysregulation of these mechanisms is associated with embryonic lethality (Hanahan, D. 1997). In adult organisms, angiogenesis provides a beneficial compensatory mechanism that increases blood supply in response to hypoxia or during tissue repair and / or remodeling (Carme).
Liet, P, 2000). But the same process can have disastrous consequences for cancer,
Here, increased angiogenesis due to neovascularization contributes to tumor progression and metastatic spread (Hanahan et al., 1996). Cell-cell (Stromblad et al., 1996) and cell-matrix interactions (Brooks et al., 1998).
) Or by a receptor-initiated intracellular signal (Lin et al.,
1998; Claeson-Welsh et al., 1998) targeted inhibition of angiogenesis leads to rapid regression of newly formed blood vessels in vitro and in vivo, and the appearance of classical morphological features of apoptosis in targeted endothelium. (Alon et al., 1995; Yuan et al., 1996; Lin et al., 1998). Thus, the continuous suppression of EC apoptosis (Bach et al., 1997) may constitute one of the crucial requirements for angiogenesis, which is bcl-2 in endothelium stimulated by VEGF or Ang-1. (Gerber et al., 1998a; Nor et al., 1999) or IAP (O'Connor et al., 2000a; Tran et al., 1
999; Papapetropoulos et al., 2000) consistent with upregulation of protective genes of the gene family.

【0009】 (発明の開示) 本発明は、血管形成刺激は、インビトロおよびインビボで、血管再構築および
血管形成中の内皮におけるサバイビン発現を強力に誘導するという発見に基づく
。サバイビンの発現および機能は、血管形成の増殖期および安定期中の内皮細胞
生存度に影響を及ぼす。内皮でのサバイビンの発現/機能の治療操作は、代償性
または病的(腫瘍)血管形成に影響を及ぼし得る。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is based on the discovery that angiogenic stimulation potently induces survivin expression in endothelium during vascular remodeling and angiogenesis in vitro and in vivo. Survivin expression and function influences endothelial cell viability during the proliferative and stable phases of angiogenesis. Therapeutic engineering of survivin expression / function on the endothelium can affect compensatory or pathological (tumor) angiogenesis.

【0010】 本発明はまた、Ang−1は、決定的な生存メッセンジャーであるAktを活
性化することにより、および、サバイビンをアップレギュレートすることにより
、内皮細胞アポトーシスを防ぐという発見に基づく。内皮細胞でAktおよびサ
バイビンにより媒介される抗アポトーシス経路の活性化は、インビボで、血管形
成中の脈管構造のAng−1安定化に寄与し得る。従って、Ang−1/Akt
/サバイビンの標的化操作を使用して、内皮細胞生存度を改善し得、インビボで
治療的血管形成を支持し得る。
The present invention is also based on the finding that Ang-1 prevents endothelial cell apoptosis by activating the critical survival messenger Akt and by upregulating survivin. Activation of anti-apoptotic pathways mediated by Akt and survivin in endothelial cells may contribute to Ang-1 stabilization of vasculature during angiogenesis in vivo. Therefore, Ang-1 / Akt
Targeted engineering of / survivin may be used to improve endothelial cell viability and support therapeutic angiogenesis in vivo.

【0011】 これらの観察に基づいて、本発明は、血管形成を促進または阻害する方法、お
よび、代償性血管形成を誘導することにより容態を処置する方法を提供する。1
つの実施形態において、開示の方法は、心筋梗塞、末梢脈管閉塞、脳虚血、また
は卒中により引き起こされる虚血性疾患の処置に有用である。別の実施形態にお
いて、開示の血管形成の阻害法は、癌、再狭窄、血管バイパス術によるグラフト
閉塞、または移植による冠脈管障害などの脈管増殖疾患の処置に有用である。
Based on these observations, the present invention provides methods of promoting or inhibiting angiogenesis and treating conditions by inducing compensatory angiogenesis. 1
In one embodiment, the disclosed methods are useful in treating ischemic disease caused by myocardial infarction, peripheral vascular occlusion, cerebral ischemia, or stroke. In another embodiment, the disclosed methods of inhibiting angiogenesis are useful for treating vascular proliferative disorders such as cancer, restenosis, graft occlusion with vascular bypass, or coronary vascular injury with transplant.

【0012】 開示の方法は、細胞または組織に、アポトーシス変調剤を提供することを含み
、ここで、前記作用剤は、サバイビンポリペプチド、サバイビン導入遺伝子、サ
バイビンアンチセンス分子、サバイビンペプチド模倣体、または、Ang−1ま
たはAktなどの、細胞または組織でサバイビンの発現または活性を変調する作
用剤からなる群から選択される。1つの実施形態において、前記作用剤はインプ
ラントに提供される。インプラントはステントであり得、インプラントは、ベク
ターの発現制御エレメントに作動可能に連結したサバイビン導入遺伝子で被覆ま
たは含浸され得る。別の実施形態において、サバイビン導入遺伝子またはアンチ
センス分子は、トランスフェクションを容易にする組成物、例えば、トランスフ
ェクションを容易にする脂質またはトランスフェクションを容易にする粒子内に
含まれる。
The disclosed methods include providing a cell or tissue with an apoptosis-modulating agent, wherein the agent is a survivin polypeptide, a survivin transgene, a survivin antisense molecule, a survivin peptidomimetic, or , Ang-1 or Akt, or an agent that modulates survivin expression or activity in cells or tissues. In one embodiment, the agent is provided in the implant. The implant can be a stent and the implant can be coated or impregnated with a survivin transgene operably linked to the expression control elements of the vector. In another embodiment, a survivin transgene or antisense molecule is included in a transfection facilitating composition, eg, a transfection facilitating lipid or transfection facilitating particle.

【0013】 1つの実施形態において、本発明は、サバイビンを阻害する作用剤を投与する
ことを含む、血管形成を阻害する方法を含む。サバイビンを阻害する作用剤の例
は、サバイビン抗体、サバイビンアンチセンス分子、Aktリン酸化阻害剤、お
よび、サバイビン機能または発現の他の阻害剤を含むがこれに限定されない。別
の実施形態において、前記方法は、腫瘍の血管形成を阻害するか、または、癌細
胞の転移を阻害し、前記作用剤はサバイビンアンチセンス分子である。好ましく
は、前記方法は、セラミドまたはTNFα誘導アポトーシスおよび毛細血管形成
および維持などのVEGF誘導機能を阻害する。最も好ましくは、前記方法は、
VEGF誘導毛細血管形成および維持を阻害する。
In one embodiment, the present invention comprises a method of inhibiting angiogenesis comprising administering an agent that inhibits survivin. Examples of agents that inhibit survivin include, but are not limited to, survivin antibodies, survivin antisense molecules, Akt phosphorylation inhibitors, and other inhibitors of survivin function or expression. In another embodiment, the method inhibits tumor angiogenesis or cancer cell metastasis and the agent is a survivin antisense molecule. Preferably, the method inhibits VEGF-induced functions such as ceramide or TNFα-induced apoptosis and capillary formation and maintenance. Most preferably, the method comprises
Inhibits VEGF-induced capillary formation and maintenance.

【0014】 以下の実施例に示したように、サバイビンは、血管形成の増殖期に関与するだ
けでなく、血管形成の再構築期および安定期にも関与する。サバイビンアンチセ
ンス分子は、内皮細胞アポトーシスおよび毛細血管様構造の退行を誘導するのに
十分である。
As shown in the examples below, survivin is involved not only in the proliferative phase of angiogenesis, but also in the remodeling and stabilizing phases of angiogenesis. Survivin antisense molecules are sufficient to induce endothelial cell apoptosis and regression of capillary-like structures.

【0015】 1つの態様において、本発明は、アンタゴニストなどの、血管形成を阻害する
作用剤としての、サバイビンの発現および機能の阻害剤の使用を考える。別の態
様において、本発明は、アゴニストなどの、血管形成を促進する作用剤としての
、サバイビンおよびサバイビンの発現および機能の誘導作用剤の使用を考える。
In one aspect, the invention contemplates the use of inhibitors of Survivin expression and function as agents that inhibit angiogenesis, such as antagonists. In another aspect, the invention contemplates the use of survivin and agents that induce the expression and function of survivin as agents that promote angiogenesis, such as agonists.

【0016】 (好ましい実施形態の詳細な説明) I.一般的な説明 本発明は、サバイビンは、血管形成中に内皮細胞により発現される増殖因子誘
導性の保護遺伝子であるという発見に部分的に基づくものである。脈管内皮細胞
増殖因子または塩基性線維芽細胞増殖因子を含む、マイトジェンによる、静止状
態の内皮細胞の刺激は、約16倍までのサバイビンのアップレギュレートを誘導
した。マイトジェン刺激は、内皮細胞でサバイビンRNA発現を急速に増加し、
6〜10時間の培養後にピークに達し、24時間までに減少した。炎症サイトカ
イン、腫瘍壊死因子αまたはインターロイキンー1は、内皮細胞でサバイビン発
現を誘導しなかった。インビトロでの3次元脈管の形成は、2次元の培養に比べ
て、内皮細胞でのサバイビンの強力な誘導を伴った。免疫組織化学により、サバ
イビンは、正常皮膚の非増殖毛細血管の内皮で最小に発現されていたが、インビ
ボで、顆粒組織の新しく形成された血管では非常にアップレギュレートとなった
。内皮細胞での緑蛍光タンパク質−サバイビンの組換え発現は、カスパーゼ−3
活性を減少し、腫瘍壊死因子α/シクロヘキシミドにより誘導されるアポトーシ
スに拮抗した。これらの知見により、サバイビンは、血管形成中に内皮細胞によ
り発現される、新規増殖因子誘導性の保護遺伝子であると同定される。
Detailed Description of the Preferred Embodiments I. GENERAL DESCRIPTION The present invention is based, in part, on the discovery that survivin is a growth factor-inducible protective gene expressed by endothelial cells during angiogenesis. Stimulation of quiescent endothelial cells with mitogens, including vascular endothelial growth factor or basic fibroblast growth factor, induced up-regulation of survivin up to about 16-fold. Mitogen stimulation rapidly increases survivin RNA expression in endothelial cells,
It peaked after 6 to 10 hours of culture and decreased by 24 hours. Inflammatory cytokines, tumor necrosis factor alpha or interleukin-1 did not induce survivin expression in endothelial cells. The formation of three-dimensional vasculature in vitro was accompanied by a stronger induction of survivin in endothelial cells compared to two-dimensional culture. By immunohistochemistry, survivin was minimally expressed in the endothelium of non-proliferating capillaries of normal skin, but was highly upregulated in newly formed blood vessels of granular tissue in vivo. Recombinant expression of green fluorescent protein-survivin in endothelial cells was demonstrated by caspase-3
It reduced activity and antagonized apoptosis induced by tumor necrosis factor α / cycloheximide. These findings identify survivin as a novel growth factor-inducible protective gene expressed by endothelial cells during angiogenesis.

【0017】 本発明はまた、Tie−2受容体を介して作用するAng−1は、生存セリン
/トレオニンキナーゼAkt(またはプロテインキナーゼB)のリン酸化を誘導
するという発見に基づく。これは、内皮細胞でのサバイビンのアップレギュレー
ションおよび死誘導刺激からの内皮の保護を伴う。さらに、ドミナントネガティ
ブな変異遺伝子は、細胞がアポトーシスを受けるのを防御するAng−1の能力
を打ち消す。内皮細胞でのAktおよびサバイビンにより媒介される抗アポトー
シス経路の活性化は、インビボで、血管形成中の脈管構造のAng−1の安定化
に寄与し得る。
The present invention is also based on the finding that Ang-1, which acts through the Tie-2 receptor, induces phosphorylation of the live serine / threonine kinase Akt (or protein kinase B). This involves upregulation of survivin on endothelial cells and protection of the endothelium from death-induced stimuli. In addition, dominant negative mutant genes counteract Ang-1's ability to protect cells from undergoing apoptosis. Activation of anti-apoptotic pathways mediated by Akt and survivin in endothelial cells may contribute to Ang-1 stabilization of vasculature during angiogenesis in vivo.

【0018】 さらに、本発明は、アポトーシス阻害剤のサバイビンに対するアンチセンスオ
リゴヌクレオチドは、脈管内皮細胞増殖因子(VEGF)により誘導される、内
皮細胞のサバイビン発現を抑制したという知見に基づく。これに対し、サバイビ
ンアンチセンスオリゴヌクレオチドは、内皮での抗アポトーシスbcl−2レベ
ルに影響を及ぼさなかった。細胞死アッセイで評価した場合、アンチセンスによ
るサバイビンの標的化は、TNFα−またはセラミド誘導細胞死に対するVEG
Fの抗アポトーシス機能を消失し、カスパーゼ−3活性を増強し、約17kDa
の活性カスパーゼ−3サブユニットの生成を促進し、カスパーゼ基質であるポリ
−ADPリボースポリメラーゼの開裂を増加させた。これに対し、サバイビンア
ンチセンスオリゴヌクレオチドは、VEGFの非存在下で、内皮細胞生存度に対
して全く影響を及ぼさなかった。血小板−内皮細胞粘着分子−1(PECAM−
1、CD31)、リンパ球機能関連分子−3(LFA−3、CD58)、または
細胞内粘着分子−1(ICAM−1、CD54)に対するアンチセンスオリゴヌ
クレオチドは、内皮でVEGFの抗アポトーシス機能を減少させなかった。VE
GFの他の血管形成機能について試験した場合、アンチセンスサバイビン標的化
は、3次元毛細血管網の急速な退行を誘導したが、内皮細胞遊走/走化性には影
響を及ぼさなかった。これらのデータにより、血管形成中のVEGFの抗アポト
ーシス機能は、内皮細胞でサバイビンの誘導発現により大部分媒介されることが
示唆される。従って、本発明は、この経路を変調して、代償性血管形成における
内皮細胞生存度を増加させるか、または、内皮細胞アポトーシスを容易にし、腫
瘍血管形成中の脈管退行を促進させる方法を提供する。
Further, the present invention is based on the finding that antisense oligonucleotides against the apoptosis inhibitor survivin suppressed the expression of survivin in endothelial cells induced by vascular endothelial growth factor (VEGF). In contrast, survivin antisense oligonucleotides did not affect anti-apoptotic bcl-2 levels in endothelium. Antisense targeting of survivin as assessed by cell death assay indicates VEG for TNFα- or ceramide-induced cell death.
It disappears the anti-apoptotic function of F, enhances the caspase-3 activity, and is about 17 kDa.
Promoted the production of the active caspase-3 subunit of Escherichia coli and increased the cleavage of the caspase substrate poly-ADP ribose polymerase. In contrast, survivin antisense oligonucleotides had no effect on endothelial cell viability in the absence of VEGF. Platelet-endothelial cell adhesion molecule-1 (PECAM-
1, CD31), lymphocyte function-related molecule-3 (LFA-3, CD58), or intracellular adhesion molecule-1 (ICAM-1, CD54) reduces anti-apoptotic function of VEGF in endothelium I didn't let it. VE
When tested for other angiogenic functions of GF, antisense survivin targeting induced rapid regression of the three-dimensional capillary network, but did not affect endothelial cell migration / chemotacticity. These data suggest that the anti-apoptotic function of VEGF during angiogenesis is largely mediated by inducible expression of survivin in endothelial cells. Accordingly, the present invention provides methods of modulating this pathway to increase endothelial cell viability in compensatory angiogenesis or to facilitate endothelial cell apoptosis and promote vascular regression during tumor angiogenesis. To do.

【0019】 II.特定の実施形態 A.サバイビン分子 1.サバイビンポリペプチド 本発明は、サバイビンタンパク質、並びに、サバイビンタンパク質の対立遺伝
子変異体、およびサバイビンタンパク質の保存的アミノ酸置換を使用する。本明
細書に使用したような、「サバイビンタンパク質」または「サバイビン」なる語
は、一部、ヒトサバイビンのアミノ酸配列を有するタンパク質を意味する。この
語はまた、天然のサバイビンの対立遺伝子変異体を含み、これは、上記の具体的
に引用した僅かに異なるアミノ酸配列を有する天然タンパク質を含む。対立遺伝
子変異体は、上記に列挙したものとは僅かに異なるアミノ酸配列を有するが、細
胞アポトーシスを阻害するに必要な能力を依然として有しているだろう。本明細
書に使用したような、サバイビンファミリーのタンパク質はまた、ヒトに加えて
、生物から単離されている、サバイビンタンパク質を意味する。
II. Specific Embodiments A. Survivin molecule 1. Survivin Polypeptides The present invention uses survivin proteins, as well as allelic variants of survivin proteins and conservative amino acid substitutions of survivin proteins. As used herein, the term "survivin protein" or "survivin" refers in part to a protein having the amino acid sequence of human survivin. The term also includes allelic variants of naturally-occurring survivin, which include naturally-occurring proteins having the slightly different amino acid sequences specifically cited above. Allelic variants have slightly different amino acid sequences than those listed above, but will still have the necessary ability to inhibit cell apoptosis. The proteins of the survivin family, as used herein, also refer to survivin proteins that have been isolated from organisms in addition to humans.

【0020】 上記に開示したように、本発明のサバイビンタンパク質は、さらに、本明細書
に記載したサバイビンタンパク質の保存的変異体も含む。本明細書に使用したよ
うな、保存的変異体は、サバイビンタンパク質が、サバイビン結合またはシグナ
ル伝達パートナーに結合する、および/または、細胞アポトーシスを阻害する能
力に有害な影響を及ぼさない、アミノ酸配列の変化を意味する。置換、挿入また
は欠失は、変化した配列が、サバイビンタンパク質が、サバイビン結合またはシ
グナル伝達パートナーと会合するのを妨げる、および/または、サバイビンタン
パク質が細胞アポトーシスを阻害するのを妨げる場合、サバイビンタンパク質に
有害な影響を及ぼすと言われる。例えば、サバイビンの全体的な荷電、構造また
は疎水性/親水性特性は、サバイビンの活性に有害な影響を及ぼすことなく変化
できる。従って、サバイビンのアミノ酸配列は、例えば、ペプチドをより疎水性
または親水性にすることにより、サバイビンの活性に有害な影響を及ぼすことな
く、変化できる。
As disclosed above, the survivin proteins of the present invention further include conservative variants of the survivin proteins described herein. Conservative variants, as used herein, include amino acid sequences that do not deleteriously affect the ability of the survivin protein to bind to survivin binding or signaling partners and / or inhibit cell apoptosis. Means change. Substitutions, insertions or deletions may be made in the survivin protein if the altered sequence prevents the survivin protein from associating with the survivin binding or signaling partner and / or preventing the survivin protein from inhibiting cell apoptosis. It is said to have harmful effects. For example, the overall charge, structure or hydrophobic / hydrophilic properties of survivin can be changed without detrimentally affecting the activity of survivin. Thus, the amino acid sequence of survivin can be altered, eg, by making the peptide more hydrophobic or hydrophilic without adversely affecting the activity of survivin.

【0021】 対立遺伝子変異体、保存的置換変異体およびタンパク質サバイビンのファミリ
ーのメンバーは、細胞アポトーシスを阻害する能力を有する。該タンパク質は、
通常、ヒトサバイビン配列と少なくとも約75%、より好ましくは少なくとも約
80%、さらにより好ましくは少なくとも約90%、最も好ましくは少なくとも
約95%のアミノ酸配列同一性を有する、アミノ酸配列を有する。該配列に関す
る同一性または相同性は、本明細書では、配列をアラインし、必要であれば最大
の相同率を得るためにギャップを導入し、相同である任意の保存的置換を含めた
後、既知のペプチドと同一である、候補配列のアミノ酸残基の比率として定義す
る。N末端、C末端もしくは内部伸長、欠失、またはペプチド配列への挿入は、
相同性に影響を及ぼすこととして解釈されるべきではない。
Allelic variants, conservative substitution variants and members of the family of proteins survivin have the ability to inhibit cell apoptosis. The protein is
Generally, it has an amino acid sequence which has at least about 75%, more preferably at least about 80%, even more preferably at least about 90%, and most preferably at least about 95% amino acid sequence identity with the human survivin sequence. The identity or homology with respect to the sequences is determined herein by aligning the sequences, introducing gaps if necessary for maximum homology, and including any conservative substitutions that are homologous. It is defined as the ratio of amino acid residues in the candidate sequence that are identical to the known peptide. N-terminal, C-terminal or internal extensions, deletions, or insertions into the peptide sequence are
It should not be construed as affecting homology.

【0022】 従って、本発明のサバイビンタンパク質は、天然タンパク質の完全な長さのア
ミノ酸配列を有する分子;その断片、または、サバイビンタンパク質の少なくと
も約3、5、10、15またはそれ以上のアミノ酸残基の連続的配列を有するペ
プチド;該配列のアミノ酸配列変異体(ここでのアミノ酸残基は、天然サバイビ
ンタンパク質の配列に、またはその内に、挿入されたNまたはC末端を有する)
;別の残基により置換されている、開示サバイビン配列のアミノ酸配列変異体、
または上記したようなその断片を含む。考えられる変異体はさらに、例えば相同
的組換え、部位特異的またはPCR変異誘発により予め決定した変異を含むもの
、および、ウサギ、ラット、ネズミ、ブタ、ヒツジ、ウマおよび非ヒト霊長類種
を含むがこれに限定されない他の動物種の対応するサバイビンタンパク質、およ
び、タンパク質サバイビンファミリーの対立遺伝子または他の天然変異体;およ
び、サバイビンタンパク質が、天然アミノ酸以外の部分(例えば酵素または放射
性同位体などの検出可能な部分)で、置換、化学的、酵素的、または他の適切な
手段により共有結合的に修飾されている誘導体を含む。
Thus, the survivin protein of the present invention is a molecule having the full length amino acid sequence of a native protein; a fragment thereof, or at least about 3, 5, 10, 15 or more amino acid residues of the survivin protein. A peptide having a contiguous sequence of; amino acid sequence variants of the sequence, wherein the amino acid residue has an inserted N or C terminus in or within the sequence of the native survivin protein.
An amino acid sequence variant of the disclosed survivin sequence substituted by another residue,
Or a fragment thereof as described above. Possible variants further include those containing mutations predetermined by, for example, homologous recombination, site-directed or PCR mutagenesis, and rabbit, rat, murine, pig, sheep, horse and non-human primate species. Corresponding survivin proteins of other animal species, including but not limited to alleles or other natural variants of the protein survivin family; and survivin proteins containing moieties other than natural amino acids, such as enzymes or radioisotopes. Detectable moieties), which are covalently modified by substitution, chemical, enzymatic, or other suitable means.

【0023】 本発明はまた、サバイビンペプチド模倣体を含むか、または使用する。サバイ
ビンペプチド模倣体は、サバイビンペプチドの活性を模倣した化合物である。そ
れらは、サバイビンペプチドに構造的に類似しているが、化学的に修飾されたペ
プチド骨格を有する。ペプチド模倣体は、ポリペプチド実施形態よりも有意な利
点を持つことができ、それらには、例えば、より経済的な製造;より高い化学的
安定性;増強した薬理特性(半減期、吸収、強度、効力等);変化した特異性(
例えば広域の生物活性);低下した抗原性;およびその他が含まれる。
The present invention also includes or uses survivin peptidomimetics. Survivin peptidomimetics are compounds that mimic the activity of survivin peptides. They are structurally similar to survivin peptides, but have a chemically modified peptide backbone. Peptidomimetics can have significant advantages over polypeptide embodiments, including, for example, more economical manufacturing; higher chemical stability; enhanced pharmacological properties (half-life, absorption, strength). , Potency, etc.); changed specificity (
For example, broad spectrum biological activity); diminished antigenicity; and others.

【0024】 2.サバイビン核酸 本発明はまた、サバイビンおよび関連サバイビンタンパク質をコードする、核
酸分子または導入遺伝子を使用する。本明細書に使用したような核酸は、上記に
定義したようなペプチドをコードするか、または、該ペプチドをコードする核酸
配列に相補的であるか、または、該核酸にハイブリダイズし、そのストリンジェ
ントな条件下でそれに安定に結合したままであるか、または、ペプチド配列と少
なくとも75%、好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85
%RNAの配列同一性を共有したポリペプチドをコードする、RNAまたはDN
Aとして定義する。特に考えられるのは、ゲノムDNA、cDNA、mRNAお
よびアンチセンス分子、並びに、別の骨格に基づくか、または、別の塩基(天然
源由来であるか合成されている)を含む核酸である。
2. Survivin Nucleic Acids The invention also uses nucleic acid molecules or transgenes that encode survivin and related survivin proteins. A nucleic acid, as used herein, encodes a peptide as defined above, or is complementary to a nucleic acid sequence encoding the peptide, or hybridizes to the nucleic acid and its string It remains stably attached to it under mild conditions or is at least 75%, preferably at least 80%, more preferably at least 85% with the peptide sequence.
RNA or DN encoding polypeptides that share% RNA sequence identity
Define as A. Particularly contemplated are genomic DNA, cDNA, mRNA and antisense molecules, and nucleic acids that are based on different backbones or that contain different bases (whether derived from natural sources or synthetic).

【0025】 本明細書に使用したような「ストリンジェントな条件」は、ハイブリダイゼー
ションにより、明らかで検出可能な配列が生じる条件である。ストリンジェント
な条件は、(1)低いイオン強度および高温を洗浄に使用する(例えば、0.0
15M NaCl/0.0015M チタン酸ナトリウム/0.1%SDSで5
0℃)、または(2)ハイブリダイゼーション中に、42℃の、変性剤、ホルム
アミド等(例えば、0.1%ウシ血清アルブミン/0.1%フィコール/0.1
%ポリビニルピロリドン/750mM NaCl、75mMクエン酸ナトリウム
を含む50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.5)を有する50%(v/v
)ホルムアミド)を使用する。別の例は、42℃での0.2×SSCおよび0.
1%SDS中での洗浄を含む、42℃の50%ホルムアミド、5×SSC(0.
75M NaCl、0.075Mクエン酸ナトリウム)、50mMリン酸ナトリ
ウム(pH6.8)、0.1%ピロリン酸ナトリウム、5×デンハード溶液、超
音波処理したサケ精子DNA(50g/ml)、0.1%SDS、および10%
硫酸デキストランの使用である。当業者は、容易に、明瞭で検出可能なハイブリ
ダイゼーションシグナルを得るのに適切なストリンジェントな条件を決定し、か
つ、変更できる。
“Stringent conditions” as used herein are conditions under which hybridization will result in a clear and detectable sequence. Stringent conditions are (1) low ionic strength and high temperature used for washing (eg, 0.0
5M NaCl / 0.0015M Sodium Titanate / 0.1% SDS
(0 ° C.), or (2) during hybridization, at 42 ° C., denaturant, formamide, etc. (eg 0.1% bovine serum albumin / 0.1% ficoll / 0.1).
% Polyvinylpyrrolidone / 50% with 50 mM sodium phosphate buffer (pH 6.5) containing 75 mM NaCl, 75 mM sodium citrate (v / v)
) Formamide) is used. Another example is 0.2 × SSC at 42 ° C. and 0.
50% formamide at 42 ° C, 5x SSC (0.
75M NaCl, 0.075M sodium citrate), 50 mM sodium phosphate (pH 6.8), 0.1% sodium pyrophosphate, 5 × Denhard solution, sonicated salmon sperm DNA (50 g / ml), 0.1 % SDS, and 10%
Use of dextran sulfate. One of ordinary skill in the art can readily determine and modify the appropriate stringent conditions to obtain a clear and detectable hybridization signal.

【0026】 本発明はさらに、サバイビンをコードする核酸分子の断片を使用する。本明細
書に使用したような、サバイビンをコードする核酸分子の断片は、全タンパク質
をコードする配列の小さな一部を意味する。断片のサイズは、目的の使用により
決定される。例えば、断片を、C末端コイルまたはIAPモチーフなどの、サバ
イビンタンパク質の活性部分をコードするように選択する場合、断片は、サバイ
ビンタンパク質の機能的領域(群)をコードするのに十分に大きい必要がある。
The invention further uses fragments of nucleic acid molecules encoding survivin. As used herein, a fragment of a survivin-encoding nucleic acid molecule refers to a small portion of the entire protein-encoding sequence. The size of the fragment will be determined by the intended use. For example, if the fragment is chosen to encode an active portion of a survivin protein, such as a C-terminal coil or an IAP motif, the fragment must be large enough to encode the functional region (s) of the survivin protein. is there.

【0027】 翻訳中にタンパク質配列に取込まれるアミノ酸の欠失、付加、または変化によ
る、一次構造自体への修飾は、タンパク質の活性を破壊することなく実施できる
。該置換または他の変化により、本発明の考えられる範囲内に該当するDNAに
よりコードされるアミノ酸配列を有するタンパク質が得られる。
Modifications to the primary structure itself, such as deletions, additions, or changes in amino acids that are incorporated into the protein sequence during translation, can be done without destroying the activity of the protein. Such substitutions or other changes result in a protein having an amino acid sequence encoded by the DNA within the contemplation of the invention.

【0028】 B.サバイビンアンチセンス分子 アンチセンスサバイビン分子は、サバイビン遺伝子(「センス遺伝子」)によ
りコードされるRNAに相補的であり、ハイブリダイズまたはアニールできる。
アンチセンスサバイビン分子を使用して、サバイビン遺伝子の発現を阻害し、こ
れにより、血管形成を阻害し、血管形成に関連した疾病を処置する。
B. Survivin Antisense Molecules Antisense survivin molecules are complementary to the RNA encoded by the survivin gene (“sense gene”) and can hybridize or anneal.
Antisense survivin molecules are used to inhibit expression of the survivin gene, thereby inhibiting angiogenesis and treating diseases associated with angiogenesis.

【0029】 アンチセンス核酸は、好ましくは、センス遺伝子のコード領域を、転写用のそ
の正常な提示に対して反転させて、その相補体の転写を可能とし、よって、これ
らのDNAによりコードされるそれぞれのRNAの相補性を可能とすることによ
り作成される。センス遺伝子により作成されるmRNAの生成を遮断するために
、アンチセンスDNAは好ましくは、アンチセンス核酸を細胞中で発現したい場
合には、センス遺伝子とほぼ同じ時間に発現すべきである。時期は、アンチセン
スRNAが、センス遺伝子によりコードされるRNAの機能を遮断するために、
細胞内に存在しなければならないという意味で近似していなければならない。こ
の結果を達成するために、アンチセンスDNAのコード領域はしばしば、センス
遺伝子に見られるのと同じプロモーターの制御下に配置し、よって、両方共、同
時に転写が引き起こされる。
The antisense nucleic acid preferably reverses the coding region of the sense gene with respect to its normal presentation for transcription, allowing transcription of its complement and thus is encoded by these DNAs. It is created by allowing the complementarity of each RNA. To block the production of mRNA produced by the sense gene, the antisense DNA should preferably be expressed at about the same time as the sense gene if the antisense nucleic acid is desired to be expressed in the cell. The timing is that antisense RNA blocks the function of RNA encoded by the sense gene,
They must be similar in the sense that they must be inside the cell. To achieve this result, the coding region of antisense DNA is often placed under the control of the same promoter found in the sense gene, thus causing transcription in both, simultaneously.

【0030】 設計考察およびアンチセンスオリゴヌクレオチドの使用の総説については、U
hlmannら(1990)およびMilliganら(1993)参照(この
開示はここに参考として取込む)。
For a review of design considerations and use of antisense oligonucleotides, see U.
See hlmann et al. (1990) and Milligan et al. (1993), the disclosure of which is incorporated herein by reference.

【0031】 原則的には、サバイビン遺伝子の任意の領域に相補的な配列を有するアンチセ
ンス核酸は、本発明の血管形成阻害法に有用であり得るが、翻訳開始コドンを含
むサバイビンmRNA転写物の一部に相補的な核酸分子が特に好ましい。また、
翻訳開始コドンから約40ヌクレオチド上流(5’方向)または約40ヌクレオ
チド下流(3’方向)に存在するサバイビンmRNAの一部に相補的な核酸分子
も好ましい。
In principle, antisense nucleic acids having a sequence complementary to any region of the survivin gene may be useful in the method of inhibiting angiogenesis of the present invention, although survivin mRNA transcripts containing translation initiation codons Particular preference is given to nucleic acid molecules which are complementary in part. Also,
Nucleic acid molecules complementary to a portion of the survivin mRNA located about 40 nucleotides upstream (5 'direction) or about 40 nucleotides downstream (3' direction) from the translation initiation codon are also preferred.

【0032】 別の実施形態において、細胞中のサバイビンmRNAの少なくとも一部にハイ
ブリダイズまたはアニールする、アンチセンスオリゴヌクレオチドを、本発明の
方法に使用し得る。該オリゴヌクレオチドは、典型的には、長さが短く、かなり
容易に細胞に拡散できる。該アンチセンスオリゴヌクレオチドは、2’−デオキ
シ−D−リボースを含むポリデオキシヌクレオチド、D−リボースを含むポリリ
ボヌクレオチド、プリンまたはピリミジン塩基のN−グリコシドである任意の他
の型のポリヌクレオチド、または非ヌクレオチド骨格(例えば市販で入手可能な
タンパク質核酸および合成配列特異的核酸ポリマー)または非標準的な連鎖を含
む他のポリマーを含むがこれに限定されず、ただし、ポリマーは、DNAおよび
RNAに見られるように、塩基対形成および塩基スタッキングの可能な立体配置
のヌクレオチドを含む。それらは、二本鎖および一本鎖DNA、並びに、二本鎖
および一本鎖RNAおよびDNAおよびDNA:RNAハイブリッドを含み得、
また、非修飾形のポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチド、既知の型の修飾
、例えば、当業者に公知の標識、「キャップ」、メチル化、類似体による1つ以
上の天然ヌクレオチドの置換、ヌクレオチド間修飾、例えば、非荷電連鎖(例え
ばメチルホスホネート、ホスホロトリエステル、ホスホルアミデート、カルバメ
ート等)を有するもの、および、荷電連鎖または硫黄含有連鎖(例えばホスホロ
チオエート、ホスホロジチオエート等)を有するもの、吊り下がった部分を有す
るもの、例えば、タンパク質(ヌクレアーゼ、ヌクレアーゼ阻害剤、毒素、抗体
、シグナルペプチド、ポリ−L−リジン等)および糖類(例えば単糖等)、挿入
物(例えばアクリジン、ソラレン等)を有するもの、キレート剤(例えば金属、
放射性金属、ホウ素、酸化金属等)を有するもの、アルキル化剤を有するもの、
および、修飾連鎖(例えばαアノマー核酸等)を有するものも同様に含む。
In another embodiment, antisense oligonucleotides that hybridize or anneal to at least a portion of survivin mRNA in cells can be used in the methods of the invention. The oligonucleotides are typically short in length and can diffuse into cells fairly easily. The antisense oligonucleotide is a polydeoxynucleotide containing 2'-deoxy-D-ribose, a polyribonucleotide containing D-ribose, any other type of polynucleotide that is an N-glycoside of a purine or pyrimidine base, or Polymers include, but are not limited to, non-nucleotide backbones (eg, commercially available protein nucleic acids and synthetic sequence-specific nucleic acid polymers) or other polymers containing non-standard linkages, including but not limited to DNA and RNA. As such, it includes nucleotides in a configuration that allows base pairing and base stacking. They may include double-stranded and single-stranded DNA, as well as double-stranded and single-stranded RNA and DNA and DNA: RNA hybrids,
Also, unmodified forms of polynucleotides or oligonucleotides, known types of modifications, such as labels known in the art, "caps", methylations, substitution of one or more natural nucleotides by analogs, internucleotide modifications, For example, those with uncharged chains (eg methylphosphonates, phosphorotriesters, phosphoramidates, carbamates, etc.) and those with charged or sulfur-containing chains (eg phosphorothioates, phosphorodithioates, etc.), pendants Having a moiety, for example, proteins (nucleases, nuclease inhibitors, toxins, antibodies, signal peptides, poly-L-lysine, etc.) and saccharides (eg, monosaccharides), inserts (eg, acridine, psoralen, etc.) Things, chelating agents (eg metals,
Those having radioactive metals, boron, metal oxides, etc.), those having alkylating agents,
And those having a modified chain (for example, α-anomeric nucleic acid) are also included.

【0033】 サバイビンアンチセンス核酸分子に関して使用したような、「ヌクレオシド」
、「ヌクレオチド」および「核酸」なる語は、既知のプリンおよびピリミジン塩
基を含むだけでなく、修飾されている他のヘテロ環式塩基も含む部分を含む。該
修飾は、メチル化プリンおよびピリミジン、アシル化プリンおよびピリミジン、
または他のヘテロ環を含む。修飾ヌクレオシドまたはヌクレオチドはまた、糖部
分上に修飾を含み、例えば、ヒドロキシル基の1つ以上が、ハロゲン、脂肪族基
で置換されているか、または、エーテル、アミン、またはその他として官能基化
される。
“Nucleoside” as used with respect to survivin antisense nucleic acid molecules
The terms "nucleotide" and "nucleic acid" include moieties that include not only the known purine and pyrimidine bases, but also other heterocyclic bases that have been modified. The modification includes methylated purines and pyrimidines, acylated purines and pyrimidines,
Or includes other heterocycles. Modified nucleosides or nucleotides also include modifications on the sugar moiety, eg, one or more of the hydroxyl groups are substituted with halogens, aliphatic groups, or functionalized as ethers, amines, or otherwise. .

【0034】 C.血管形成 血管形成は、新しい血管が形成される過程である(Folkmanら、199
2)。従って、血管形成は、再生、発達および創傷修復に必須である。しかし、
不適切な血管形成は重度な結果をもたらし得る。例えば、多くの実質腫瘍が、血
管形成の結果として脈管化して初めて、腫瘍は急速に増殖し転移し始める。血管
形成は、これらの機能に非常に重要であるので、健康を維持するためには注意し
て調節しなければならない。血管形成過程は、脈管内皮増殖因子(VEGF)お
よび塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)などのマイトジェンにより活性化さ
れたECから分泌されるプロテアーゼによる、基底膜の分解と共に始まると考え
られている。細胞は遊走および増殖し、間質腔へと固体内皮細胞芽が形成され、
その後、脈管ループが形成され、毛細血管が、密着結合の形成および新規基底膜
の沈着と共に発達する。
C. Angiogenesis Angiogenesis is the process by which new blood vessels are formed (Folkman et al., 199).
2). Thus, angiogenesis is essential for regeneration, development and wound repair. But,
Inappropriate angiogenesis can have severe consequences. For example, many parenchymal tumors only become vascularized as a result of angiogenesis before they begin to grow and metastasize rapidly. Angiogenesis is so important for these functions that it must be carefully regulated to maintain health. The angiogenic process is thought to begin with the degradation of basement membrane by proteases secreted from ECs activated by mitogens such as vascular endothelial growth factor (VEGF) and basic fibroblast growth factor (bFGF). There is. Cells migrate and proliferate, forming solid endothelial cell buds into the interstitial space,
Thereafter, vascular loops are formed and capillaries develop with the formation of tight junctions and the deposition of new basement membranes.

【0035】 血管形成速度は、微小血管の増殖の正および負の調節因子の間の局所的な平衡
の変化を含む。異常な血管形成は、生体が、その血管形成制御を失った場合に生
じ、過度または不十分な血管増殖が引き起こされる。例えば、心筋梗塞、末梢血
管閉塞、脳虚血、または卒中などの容態は、天然治癒に通常必要な血管形成が行
なわれないことから生じ得る。これに対して、過度の血管増殖は、腫瘍増殖およ
び蔓延、盲目、乾癬および関節リウマチを支持し得る。
The rate of angiogenesis involves changes in the local equilibrium between positive and negative regulators of microvascular proliferation. Abnormal angiogenesis occurs when an organism loses its angiogenic control, causing excessive or inadequate blood vessel growth. Conditions such as myocardial infarction, peripheral vascular occlusion, cerebral ischemia, or stroke may result from the lack of angiogenesis normally required for natural healing. In contrast, excessive blood vessel growth may support tumor growth and spread, blindness, psoriasis and rheumatoid arthritis.

【0036】 近年、血管形成を変調するために遺伝子療法を実行できることが実証された。
例えば、虚血の処置における血管形成の促進が、ウサギモデルおよびヒト臨床試
験に、遺伝子送達システムとしてヒドロゲル被覆血管形成用バルーンを使用して
VEGFを用いて実証された。血管壁におけるVEGF遺伝子の成功裡の導入お
よび持続発現により、その後、虚血肢における血管新生は増大した(Takes
hitaら(1996);Isnerら、1996)。
It has recently been demonstrated that gene therapy can be performed to modulate angiogenesis.
For example, enhanced angiogenesis in the treatment of ischemia has been demonstrated in rabbit models and human clinical trials with VEGF using hydrogel-coated angioplasty balloons as the gene delivery system. Successful introduction and sustained expression of the VEGF gene in the vessel wall subsequently increased angiogenesis in the ischemic limb (Takes).
hita et al. (1996); Isner et al., 1996).

【0037】 血管形成を調節する別の方法は、依然として、多くの理由から望ましい。例え
ば、天然内皮細胞(EC)数および/または生存度は、時間の経過につれて減少
すると考えられる。従って、ある患者の個体群、例えば高齢者において、投与し
た血管形成サイトカインに応答するのに適合性である、ECの存する個体群は、
制限され得る。さらに、血管形成を促進または阻害する作用剤は、ある位置では
有用であり得るが、それらは別の位置では望ましくないことがある。従って、あ
る位置でより正確に血管形成を調節する手段が望ましい。
Alternative methods of regulating angiogenesis are still desirable for many reasons. For example, native endothelial cell (EC) number and / or viability are believed to decrease over time. Thus, in a patient population, such as the elderly, a population of ECs that is compatible to respond to administered angiogenic cytokines,
Can be limited. In addition, agents that promote or inhibit angiogenesis may be useful in one location, but they may not be desirable in another. Therefore, a means to more accurately regulate angiogenesis at a location is desirable.

【0038】 本発明は、サバイビンまたはサバイビン発現のモジュレーターを、細胞または
組織に提供することによる、血管形成の調節法を提供する。サバイビン発現のモ
ジュレーターは、細胞でのサバイビンの発現を変化させる分子である。
The present invention provides a method of modulating angiogenesis by providing cells or tissues with survivin or a modulator of survivin expression. Modulators of survivin expression are molecules that alter the expression of survivin in cells.

【0039】 1.血管形成の誘導法 1つの実施形態において、本発明は、血管形成を誘導する方法を提供する。本
発明は、アポトーシス阻害剤であるサバイビンが、血管形成および脈管再構築中
にECにより発現され、Ang−1が、Aktのリン酸化により、およびサバイ
ビンのアップレギュレートにより、ECアポトーシスを防ぎ、そして、Aktの
リン酸化がサバイビンの発現に必要であるという知見に基づく。アポトーシスの
阻害は、脈管再構築および血管形成中に必要とされ得るので、サバイビン、およ
び、サバイビンの発現またはサバイビンの活性を増加する作用剤が、血管形成を
誘導するのに有用である。本明細書に使用したような「サバイビン活性」なる語
は、サバイビン、例えば、サバイビンによるアポトーシスの阻害に関連した活性
を意味する。従って、サバイビン、Ang−1、Akt、または、サバイビンの
発現を増加するか、または、サバイビンの機能的活性を促進する任意の他の作用
剤を使用して、血管形成を誘導できる。アポトーシスを阻害するのに効果的な量
の分子を投与することは、血管形成の誘導に十分であり得る。同様に、アポトー
シス阻害量のサバイビン、Ang−1、Akt、および、サバイビンの発現を増
加する他の作用剤は、代償性血管形成の誘導を必要とする疾病および容態の処置
に有効である。これらの分子により処置できる疾病および容態の例は、心筋梗塞
、末梢血管閉塞、脳虚血および卒中を含む。
1. Method of Inducing Angiogenesis In one embodiment, the present invention provides a method of inducing angiogenesis. The present invention provides that the inhibitor of apoptosis survivin is expressed by EC during angiogenesis and vascular remodeling, Ang-1 prevents EC apoptosis by phosphorylation of Akt and by upregulating survivin, And it is based on the finding that phosphorylation of Akt is necessary for the expression of survivin. Since inhibition of apoptosis may be required during vascular remodeling and angiogenesis, survivin and agents that increase survivin expression or survivin activity are useful to induce angiogenesis. The term "survivin activity" as used herein refers to activity associated with inhibition of apoptosis by survivin, eg, survivin. Thus, survivin, Ang-1, Akt, or any other agent that increases the expression of survivin or enhances the functional activity of survivin, can be used to induce angiogenesis. Administering an amount of the molecule effective to inhibit apoptosis may be sufficient to induce angiogenesis. Similarly, apoptosis-inhibiting amounts of survivin, Ang-1, Akt, and other agents that increase expression of survivin are effective in treating diseases and conditions that require induction of compensatory angiogenesis. Examples of diseases and conditions that can be treated with these molecules include myocardial infarction, peripheral vascular occlusion, cerebral ischemia and stroke.

【0040】 2.血管形成の予防法 別の実施形態において、本発明は、サバイビンの発現を阻害する作用剤を使用
して、血管形成を阻害する方法を提供する。サバイビン発現の阻害剤の例はアン
チセンス分子である。別に、サバイビンの発現を阻害するモジュレーターまたは
サバイビンドミナントネガティブ変異体、例えばC84A変異体(Liら(19
99)、これは本明細書に参考としてその全体を取込む)を使用できる。アンチ
センスサバイビン分子またはサバイビンの発現を阻害する作用剤は、再狭窄、血
管バイパス術によるグラフト閉塞、移植による冠脈管障害、関節リウマチ、乾癬
、眼の血管新生、糖尿病性網膜症、新生血管緑内障、血管形成依存的腫瘍、およ
び腫瘍転移などの疾病または容態を予防するのに有用である。
2. Method of Preventing Angiogenesis In another embodiment, the present invention provides a method of inhibiting angiogenesis using an agent that inhibits expression of survivin. An example of an inhibitor of survivin expression is an antisense molecule. Alternatively, modulators that inhibit the expression of survivin or survivin dominant negative mutants, such as the C84A mutant (Li et al. (19
99), which is incorporated herein by reference in its entirety). Agents that inhibit the expression of antisense survivin molecules or survivin include restenosis, graft obstruction due to vascular bypass, coronary vasculopathy due to transplantation, rheumatoid arthritis, psoriasis, ocular neovascularization, diabetic retinopathy, neovascular glaucoma. , Is useful for preventing diseases or conditions such as angiogenesis-dependent tumors, and tumor metastases.

【0041】 サバイビンの機能を阻害する作用剤はまた、血管形成を阻害するのに、特に癌
細胞において転移を予防するのに有用である。該作用剤の例は、サバイビン抗体
、Aktリン酸化阻害剤、およびサバイビン機能の阻害剤を含むがこれに限定さ
れない。
Agents that inhibit the function of survivin are also useful in inhibiting angiogenesis, especially in cancer cells to prevent metastasis. Examples of such agents include, but are not limited to, survivin antibodies, Akt phosphorylation inhibitors, and inhibitors of survivin function.

【0042】 D.サバイビン導入遺伝子またはアンチセンス分子を送達する方法 遺伝子療法は、機能的に活性な治療遺伝子または他の形式の遺伝子を、標的化
細胞に送達する方法である。体細胞組織への遺伝子移入の初期の努力は、生体外
遺伝子療法と呼ばれる間接的な手段に依拠し、ここでは、標的細胞を、生体から
取り出し、組換え遺伝子を有するベクターでトランスフェクトまたは感染させ、
生体に再度インプラントする。インビトロでDNAを細胞に導入するのに現在使
用されている技術は、リン酸カルシウム−DNA沈降法、DEAE−デキストラ
ントランスフェクション、電気穿孔法、リポソームにより媒介されるDNA導入
または組換えウイルスベクターによる形質導入を含む。これらのトランスフェク
ションプロトコルは、上皮細胞(米国特許第4,868,116号;Morga
nら、1987)、内皮細胞(第WO89/05345号)、肝細胞(Ledl
eyら、1987;Wilsonら、1990)、線維芽細胞(Rosenbe
rgら、1988;米国特許第4,963,489号)、リンパ球(米国特許第
5,399,346号;Blaeseら、1995)および造血幹細胞(Lim
ら、1989;米国特許第5,399,346号)を含む、異なる細胞型にDN
Aを導入するのに使用されている。
D. Methods of Delivering Survivin Transgenes or Antisense Molecules Gene therapy is the method of delivering functionally active therapeutic or other forms of genes to targeted cells. Early efforts in gene transfer into somatic tissues rely on an indirect means called in vitro gene therapy, in which target cells are removed from the body and transfected or infected with a vector carrying the recombinant gene. ,
Implant again in the living body. Techniques currently used to introduce DNA into cells in vitro include calcium phosphate-DNA precipitation, DEAE-dextran transfection, electroporation, liposome-mediated DNA transfer or transduction with recombinant viral vectors. Including. These transfection protocols refer to epithelial cells (US Pat. No. 4,868,116; Morga
n et al., 1987), endothelial cells (WO89 / 05345), hepatocytes (Ledl.
ey et al., 1987; Wilson et al., 1990), fibroblasts (Rosenbe).
rg et al., 1988; US Pat. No. 4,963,489), lymphocytes (US Pat. No. 5,399,346; Blaese et al., 1995) and hematopoietic stem cells (Lim).
Et al., 1989; U.S. Pat. No. 5,399,346).
Used to introduce A.

【0043】 直接的なインビボでの遺伝子移入は、リポソーム(Ledleyら、1987
)またはウイルスエンベロープ受容体タンパク質を含むプロテオリポソーム(N
icolauら、1983)に封入したDNA製剤を用いて、および、ポリリジ
ン−糖タンパク質担体複合体に結合したDNAを用いて実施されてきた。さらに
、「遺伝子銃」が、細胞への遺伝子送達に使用されている(欧州特許第9068
389号)。最後に、裸DNA、またはリポソームに会合したDNAは、DNA
を細胞に導入するために、間質空間への注入ために、液体担体溶液中で製剤化で
きる。
Direct in vivo gene transfer is described by liposomes (Ledley et al., 1987).
) Or a proteoliposome containing a virus envelope receptor protein (N
has been carried out with a DNA formulation encapsulated in icolau et al., 1983) and with DNA bound to a polylysine-glycoprotein carrier complex. In addition, a "gene gun" has been used for gene delivery to cells (EP 9068).
389). Finally, naked DNA, or DNA associated with liposomes, is
Can be formulated in a liquid carrier solution for injection into cells and for injection into the interstitial space.

【0044】 ウイルスベクターはしばしば、最も効率的な遺伝子療法システムであり、組換
え複製欠損ウイルスベクターが、生体外およびインビボの両方で細胞を形質導入
(すなわち感染)するのに使用されている。該ベクターは、レトロウイルス、ア
デノウイルス、およびアデノ随伴およびヘルペスウイルスベクターを含む。従っ
て、1つの実施形態において、サバイビン導入遺伝子またはサバイビンアンチセ
ンス分子を適切なベクターにサブクローニングし、上記に考察した遺伝子移入技
術により細胞または組織に導入できる。
Viral vectors are often the most efficient gene therapy system, and recombinant replication-defective viral vectors have been used to transduce (ie, infect) cells both in vitro and in vivo. The vectors include retrovirus, adenovirus, and adeno-associated and herpesvirus vectors. Thus, in one embodiment, the survivin transgene or survivin antisense molecule can be subcloned into a suitable vector and introduced into cells or tissues by the gene transfer techniques discussed above.

【0045】 別の実施形態において、サバイビン導入遺伝子またはサバイビンアンチセンス
分子は、トランスフェクションを容易にする組成物、例えば所望のポリヌクレオ
チドを含むカチオン性リポソームを使用して、細胞または組織に提供できる。所
望のポリヌクレオチドは、サバイビン導入遺伝子またはサバイビンアンチセンス
分子である。
In another embodiment, the survivin transgene or survivin antisense molecule can be provided to cells or tissues using a composition that facilitates transfection, eg, a cationic liposome containing the desired polynucleotide. The desired polynucleotide is a survivin transgene or survivin antisense molecule.

【0046】 E.サバイビンを発現している細胞を送達する方法 本発明は、アポトーシス阻害量のサバイビンを発現するように工学操作された
内皮細胞を、患者に送達する方法を提供する。遺伝子工学した、好ましくは自己
の内皮細胞を、患者に直接インプラントし得、それらがサバイビンを生成および
送達する。1つの好ましい実施形態において、自己内皮細胞は、アポトーシス阻
害量のサバイビンを発現するように工学操作されている。
E. Methods of Delivering Cells Expressing Survivin The present invention provides methods of delivering endothelial cells engineered to express an apoptosis-inhibiting amount of survivin to a patient. Genetically engineered, preferably autologous endothelial cells can be directly implanted in the patient, where they produce and deliver survivin. In one preferred embodiment, autologous endothelial cells have been engineered to express an apoptosis-inhibiting amount of survivin.

【0047】 高レベルの所望のタンパク質を発現および分泌するように遺伝子工学された脊
椎動物細胞の患者への送達は公知である。典型的には、患者から得られた自己細
胞を、所望のタンパク質をコードする核酸で安定にトランスフェクトする。それ
らは、組織培養皿から収集し、インプラント装置に入れ、皮下、腹腔内、脾臓内
、大網内、そ径部、髄腔内、心室内、および筋肉内部位、並びに、リンパ節内ま
たは脂肪組織内にインプラントする。
Delivery of vertebrate cells genetically engineered to express and secrete high levels of a desired protein to a patient is known. Typically, autologous cells obtained from a patient are stably transfected with a nucleic acid encoding the desired protein. They are collected from tissue culture dishes and placed in implant devices to be subcutaneous, intraperitoneal, intraspleen, intraomental, cavernous, intrathecal, intraventricular, and intramuscular sites, and lymph nodes or fat. Implant in tissue.

【0048】 サバイビンをコードする核酸で安定にトランスフェクトされた細胞を得る方法
は上記に考察している。
Methods for obtaining cells stably transfected with a nucleic acid encoding survivin are discussed above.

【0049】 F.インプラント可能な装置 上記したように、遺伝子送達システムとしてヒドロゲル被覆血管形成用バルー
ンを使用した局所的な血管形成誘導が成功裡に実証されている(Takeshi
taら、1996;Isnerら、1996)。これらの試験により、血管壁で
のVEGF遺伝子の持続発現、その後、虚血肢における血管新生の増大が実証さ
れた。従って、該送達システムを使用して、サバイビンをコードする核酸分子ま
たは導入遺伝子を、それを必要とする患者に提供し得る。該システムはまた、接
触細胞でのサバイビン発現を変調する作用剤を局所送達するために使用し得る。
1つの好ましい実施形態において、サバイビンをコードする核酸分子およびVE
GF遺伝子の両方を、組合せてまたは連続的に送達して、局所血管形成を誘導し
得る。
F. Implantable Devices As noted above, local induction of angioplasty using hydrogel-coated angioplasty balloons as a gene delivery system has been successfully demonstrated (Takeshi).
ta et al., 1996; Isner et al., 1996). These studies demonstrated sustained expression of the VEGF gene in the vessel wall followed by increased angiogenesis in the ischemic limb. Thus, the delivery system may be used to provide a survivin-encoding nucleic acid molecule or transgene to a patient in need thereof. The system may also be used to locally deliver agents that modulate survivin expression in contact cells.
In one preferred embodiment, a survivin-encoding nucleic acid molecule and VE
Both GF genes may be delivered in combination or sequentially to induce local angiogenesis.

【0050】 別の実施形態において、サバイビンまたはサバイビン発現を変調する作用剤を
、インプラントとして組織に提供できる。インプラントの調製は、存在する種々
の構成成分が、その基本的な構造的および機能的特性を保存する条件下で、細胞
と接触させて配置するに適した該支持体、および、必要であれば、これらの細胞
が支持体に付着するのを促進する種々の因子を必要とする。適切なインプラント
材料の例は、繊維コラーゲンおよびII型コラーゲンである。インプラント材料
は、細胞または組織に提供される作用剤で被覆または含浸される。他のインプラ
ント装置は、細胞が包埋されている、固体で単一のコラーゲンゲル片(「コラー
ゲンマトリックス」)からなる(米国特許第4,485,096号)。他の作用
剤、例えばポリテトラフルオロ−エチレン(PTFE)繊維(Moullier
ら、1993;第WO94/24298号)を、コラーゲンインプラントに含め
て、強度または他の所望の特徴をコラーゲンゲルに付与し得る。マトリックスは
、種々の部位にインプラントし得る。適切な部位での外科的切開を実施し、マト
リックスを挿入し、切開を閉じる。
In another embodiment, survivin or an agent that modulates survivin expression can be provided to the tissue as an implant. The preparation of implants is carried out with the support suitable for placement in contact with cells and, if necessary, the various components present, under conditions that preserve their basic structural and functional properties. , Requires various factors that facilitate the attachment of these cells to the support. Examples of suitable implant materials are fibrous collagen and type II collagen. The implant material is coated or impregnated with an agent that provides cells or tissues. Another implant device consists of a solid, single piece of collagen gel (“collagen matrix”) in which cells are embedded (US Pat. No. 4,485,096). Other agents such as polytetrafluoro-ethylene (PTFE) fibers (Moullier)
Et al., 1993; WO 94/24298) may be included in collagen implants to impart strength or other desired characteristics to collagen gels. The matrix can be implanted at various sites. A surgical incision is made at the appropriate site, the matrix is inserted, and the incision is closed.

【0051】 さらなる実施形態において、インプラントは、ステントとして細胞または組織
に提供できる。インプラント可能なステントは、治療剤を標的部位に直接送達す
るのに使用する、直径数mmで数cmの長さの小さな管である。ステントは、サ
バイビン核酸分子またはサバイビン誘導分子をコードするウイルスベクターを標
的部位に局所送達するのに適し、しばしば、インプラントした血管壁の細胞に無
毒性である生成物へと分解できるように設計されている(Raiasubram
anianら、1994)。ステントを製造するための生分解可能なポリマー材
料の例は、ポリ−L−乳酸(PLLA)およびポリ−E−カプロラクトン(PL
C)(Raiasubramanianら、1994)およびポリ−β−ヒドロ
キシブタン酸(米国特許第5,935,506号)の混合物である。ステントは
、サバイビン核酸分子、サバイビンアンチセンス分子、または、標的部位に送達
および外科的にインプラントするサバイビン発現を誘導する作用剤で含浸できる
In a further embodiment, the implant can be provided to cells or tissues as a stent. Implantable stents are small tubes, several millimeters in diameter and several centimeters in length, used to deliver therapeutic agents directly to a target site. Stents are suitable for local delivery of viral vectors encoding survivin nucleic acid molecules or survivin-derived molecules to a target site and are often designed to be degradable into products that are non-toxic to cells of the implanted vessel wall. There is (Riasubram
anian et al., 1994). Examples of biodegradable polymeric materials for making stents are poly-L-lactic acid (PLLA) and poly-E-caprolactone (PL).
C) (Raiasubramanian et al., 1994) and poly-β-hydroxybutanoic acid (US Pat. No. 5,935,506). Stents can be impregnated with survivin nucleic acid molecules, survivin antisense molecules, or agents that induce survivin expression for delivery and surgical implantation at the target site.

【0052】 G.医薬組成物および作用剤の送達法 血管形成を促進または阻害する作用剤は、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、腹
腔内、経皮または頬側経路を介して投与できる。別に、または同時に、投与は経
口経路であり得る。投与する投与量は、レシピエントの年齢、健康、および体重
、併用処置の種類、ある場合には、処置頻度、および所望の効果の性質に依存す
る。例えば、腫瘍細胞での血管形成を遮断する手段として、サバイビン抗体、サ
バイビン発現または機能の阻害剤またはAktリン酸化阻害剤などのサバイビン
阻害剤を、全身的または局所的に、処置する個体に投与する。別に、血管形成を
促進する手段として、サバイビン自体、Ang−1、Akt、または、サバイビ
ンの発現を増加またはサバイビンの機能を誘導する任意の他の作用剤を、全身的
または局所的に、個体に投与する。以下に記載のように、該作用剤の投与に容易
に適合できる多くの方法が存在する。
G. Methods of Delivery of Pharmaceutical Compositions and Agents Agents that promote or inhibit angiogenesis can be administered via parenteral, subcutaneous, intravenous, intramuscular, intraperitoneal, transdermal or buccal routes. Alternatively or concurrently, administration can be by the oral route. The dosage administered depends on the age, health, and weight of the recipient, the type of concurrent treatment, in some cases, the frequency of treatment, and the nature of the effect desired. For example, a survivin inhibitor, such as a survivin antibody, an inhibitor of survivin expression or function, or an Akt phosphorylation inhibitor, is administered systemically or locally to the treated individual as a means of blocking angiogenesis in tumor cells. . Alternatively, as a means of promoting angiogenesis, survivin itself, Ang-1, Akt, or any other agent that increases survivin expression or induces survivin function, is administered systemically or locally to the individual. Administer. As described below, there are many methods that can be readily adapted to the administration of the agent.

【0053】 本発明は、血管形成を促進または阻害する、1つ以上の作用剤を含む組成物を
考える。個体の要求量は変化するが、組成物中の各成分の有効量の最適範囲の決
定は、当業者の技術内である。典型的投与量は、体重1kgあたり、0.1から
100mgを含む。好ましい投与量は、体重1kgあたり0.1から10mgを
含む。最も好ましい投与量は体重1kgあたり、0.1から1mgを含む。
The present invention contemplates compositions that include one or more agents that promote or inhibit angiogenesis. Individual requirements will vary, but determining the optimum range for the effective amount of each ingredient in the composition is within the skill of the art. Typical dosages include 0.1 to 100 mg / kg body weight. Preferred dosages include 0.1 to 10 mg / kg body weight. The most preferred dosage comprises 0.1 to 1 mg / kg body weight.

【0054】 薬理学的に活性な作用剤に加えて、本発明の組成物は、作用部位に送達するた
めに医薬的に使用できる、調製物へと活性化合物を加工するのを容易にする、賦
形剤および補助剤を含む、適切な医薬的に許容される担体を含み得る。
In addition to pharmacologically active agents, the compositions of the invention facilitate processing of the active compound into a preparation that can be used pharmaceutically to deliver to the site of action. Suitable pharmaceutically acceptable carriers may be included, including excipients and adjuvants.

【0055】 非経口投与に適切な製剤は、水溶形、例えば水溶性の塩の、活性化合物の水溶
液を含む。さらに、適切な油注射懸濁液としての、活性化合物の懸濁液を投与し
てもよい。適切な親油性溶媒またはベヒクルは、脂肪油、例えば、ゴマ油、また
は合成脂肪酸エステル、例えばオレイン酸エチルまたはトリグリセリドを含む。
水性注射懸濁液は、懸濁液の粘度を増加する作用剤を含み得、例えば、カルボキ
シメチルセルロースナトリウム、ソルビトールおよび/またはデキストランを含
む。所望により、懸濁液はまた、安定化剤も含み得る。リポソームはまた、細胞
に送達する作用剤を封入するのにも使用できる。
Formulations suitable for parenteral administration include aqueous solutions of the active compounds in water form, eg, water soluble salts. In addition, suspensions of the active compounds as appropriate oily injection suspensions may be administered. Suitable lipophilic solvents or vehicles include fatty oils such as sesame oil, or synthetic fatty acid esters such as ethyl oleate or triglycerides.
Aqueous injection suspensions may contain agents which increase the viscosity of the suspension, such as sodium carboxymethyl cellulose, sorbitol and / or dextran. Optionally, the suspension may also contain stabilizers. Liposomes can also be used to encapsulate agents for delivery to cells.

【0056】 上記したように、本発明に記載の全身投与用の医薬製剤は、経腸、非経口また
は局所投与用に製剤化し得る。実際、全3つの種類の製剤を同時に使用して、活
性成分の全身投与を行ない得る。
As mentioned above, the pharmaceutical formulations for systemic administration according to the invention may be formulated for enteral, parenteral or topical administration. In fact, all three types of formulations can be used simultaneously for systemic administration of the active ingredient.

【0057】 経口投与用の適切な製剤は、硬または軟ゼラチンカプセル、丸剤、コーティン
グ錠を含む錠剤、エリキシル、懸濁液、シロップ、または吸入およびその放出制
御形を含む。
Suitable formulations for oral administration include hard or soft gelatin capsules, pills, tablets including coated tablets, elixirs, suspensions, syrups or inhaled and controlled release forms thereof.

【0058】 本発明の方法の実践において、血管形成を誘導または阻害する作用剤は、単独
でまたは組合せて、または、他の治療または診断剤と組合せて使用し得る。特定
の好ましい実施形態において、作用剤は、一般的に受け入れられている医学的慣
行に従って、これらの容態に典型的に処方される、化学療法剤などの他の化合物
と共に同時投与し得る。
In practicing the methods of the present invention, agents that induce or inhibit angiogenesis may be used alone or in combination, or in combination with other therapeutic or diagnostic agents. In certain preferred embodiments, the agent may be co-administered with other compounds, such as chemotherapeutic agents, that are typically prescribed for these conditions, according to generally accepted medical practices.

【0059】 1つの態様において、本発明は、移植片またはグラフトを受けている患者の処
置に使用するものなどの、免疫抑制療法で免疫変調剤と組合せて、サバイビン発
現または機能を変調する作用剤の使用を考える。健康臓器または細胞の、疾病に
罹患した患者への移植は、しばしば、外来組織または細胞に応答して開始される
免疫応答に因り、生体により拒絶される。現在、この免疫応答を阻害する唯一の
方法は、慢性の非特異的免疫抑制剤を投与することである。サバイビンの発現ま
たは機能を変調する作用剤は、容態に応じて血管形成を阻害または誘導でき、免
疫変調剤は、望ましくない免疫応答を抑制できる。組合せは、移植を受けている
患者の回復を容易にする。
In one embodiment, the invention provides agents that modulate survivin expression or function in combination with immunomodulatory agents in immunosuppressive therapy, such as those used in the treatment of patients undergoing grafts or grafts. Think of using. Transplantation of healthy organs or cells into a patient suffering from a disease is often rejected by the organism due to an immune response initiated in response to foreign tissue or cells. Currently, the only way to block this immune response is to administer chronic, non-specific immunosuppressive drugs. Agents that modulate the expression or function of survivin can inhibit or induce angiogenesis depending on the condition, and immunomodulators can suppress unwanted immune responses. The combination facilitates recovery of patients undergoing transplantation.

【0060】 さらに説明することなく、当業者は、前の記載および以下の例示的実施例を使
用して、本発明の化合物を製造および利用し、特許請求した方法を実践できると
考えられる。以下の作業実施例は、それ故、特に、本発明の好ましい実施形態を
指摘し、いずれにしても残りの開示を限定するものとは捉えない。
Without further explanation, one of ordinary skill in the art would be able to make and use the compounds of the invention and practice the claimed methods using the foregoing description and the following illustrative examples. The following working examples therefore, in particular, point out preferred embodiments of the invention and are not to be construed as limiting the remaining disclosure in any way.

【0061】 実施例 実施例1 材料および方法 細胞および細胞培養 ヒト臍帯静脈ECを、20%ウシ胎児血清(FCS)、50μg/mlの内皮
細胞増殖補充物(ECGS)、100μg/mlのヘパリン、100μg/ml
のペニシリン、100μg/mlのストレプトマイシン(全て、NY州グランド
アイランド所在ライフテクノロジーズから)を補充したM199培地中で、5%
CO2中で、37℃で維持した。ウシ大動脈ECを単離し、De Lucaら(
1994)に記載のように培養液中に維持した。亜集密ECを、M199と0.
1%FCS中での24時間培養により静止状態とした。細胞を、0.05%トリ
プシン/0.02%EDTAを用いて脱着し、C6ウェルプレートに播種し(M
A州ニューベッドフォード所在コスター社)に播種し、70%の集密度まで増殖
し、2ないし3継代で使用した。
Examples Example 1 Materials and Methods Cells and Cell Culture Human umbilical vein ECs were mixed with 20% fetal calf serum (FCS), 50 μg / ml endothelial cell growth supplement (ECGS), 100 μg / ml heparin, 100 μg. / Ml
Penicillin, 5% in M199 medium supplemented with 100 μg / ml streptomycin (all from Life Technologies, Grand Island, NY)
Maintained at 37 ° C. in CO 2 . Bovine aortic ECs were isolated and analyzed by De Luca et al.
1994) and maintained in culture medium. Sub-confluent ECs are M199 and 0.
It was made stationary by culturing in 1% FCS for 24 hours. Cells were detached with 0.05% trypsin / 0.02% EDTA and seeded in C6 well plates (M
Seedlings (Costar, New Bedford, A.) were grown to 70% confluency and used at passage 2 to 3.

【0062】 ECにおけるサバイビン発現の変調 静止状態の亜集密ECを、VEGF(MA州ベッドフォード所在コラボレイテ
ィブバイオメディカルプロダクツ;10〜100ng/ml)、塩基性線維芽細
胞増殖因子(bFGF CA州ラホーヤ所在カルバイオケム社;5ng/ml、
)10%FCS、または組換えIL−1(MN州ミネアポリス所在R&D;2n
g/ml、200U/ml)またはTNFα(10ng/ml、MA州ウォバー
ン所在エンドゲン)と共に14時間37℃でM199と0.1%FCS中でイン
キュベートした。細胞を洗浄し、トリプシン/EDTAにより収集し、4%SD
Sとプロテアーゼ阻害剤中で抽出した。細胞抽出物のタンパク質正規化アリコー
トを、13.5%のSDSポリアクリルアミドゲル上で電気泳動し、ナイロン膜
(ミリポア社)に1時間1Aで転写し、サバイビンに対する1μg/mlのウサ
ギ抗体でイムノブロットし、その後、化学発光(IL州アーリントンハイツ所在
アマシャム)を実施した。18個の試料を、β−アクチンに対するマウス抗体で
イムノブロットすることにより、等しいタンパク質添加で解析した。ノザンハイ
ブリダイゼーションのために、血清飢餓ECを、100ng/mlのVEGFで
刺激し、37℃で1.5〜24時間の間、漸増する時間間隔で収集した。全RN
Aを、TRI試薬(106細胞/0.2ml、OH州シンシナティ所在モレキュ
ラーリサーチセンター)を使用して抽出し、さらに、記載のように(Ambro
siniら、1997)、32Pα−dCTP−ランダムプライム標識サバイビン
cDNAまたはコントロールβ−アクチンプローブを用いたノザンハイブリダイ
ゼーションのために処理した。
Modulation of Survivin Expression in EC Resting subconfluent EC was tested for VEGF (Collaborative Biomedical Products, Bedford, MA; 10-100 ng / ml), basic fibroblast growth factor (bFGF, La Jolla, CA). Calbiochem; 5 ng / ml,
) 10% FCS, or recombinant IL-1 (R &D; Minneapolis, MN; 2n)
g / ml, 200 U / ml) or TNFα (10 ng / ml, Endogen, Woburn, MA) for 14 hours at 37 ° C. in M199 in 0.1% FCS. Cells were washed and collected by trypsin / EDTA, 4% SD
Extracted in S and protease inhibitors. A protein-normalized aliquot of cell extract was electrophoresed on a 13.5% SDS polyacrylamide gel, transferred to a nylon membrane (Millipore) for 1 hour at 1 A, and immunoblotted with 1 μg / ml rabbit antibody against survivin. Then, chemiluminescence (Amersham, Arlington Heights, IL) was performed. Eighteen samples were analyzed with equal protein loading by immunoblotting with a mouse antibody against β-actin. For Northern hybridization, serum starved EC were stimulated with 100 ng / ml VEGF and collected at increasing time intervals at 37 ° C. for 1.5-24 hours. All RN
A was extracted using TRI reagent (10 6 cells / 0.2 ml, Molecular Research Center, Cincinnati, OH) and further as described (Ambro.
Sini et al., 1997), 32 Pα-dCTP-random primed survivin cDNA or control β-actin probe for Northern hybridization.

【0063】 3次元EC培養液 ECを、M199(pH7.5)中でのラット尾I型コラーゲン(1.5mg
/ml)およびヒト血漿由来フィブロネクチン(0.15mg/ml)の液化マ
トリックス中に3×106/mlの密度で懸濁した。1mlのEC懸濁液を、ラ
ット尾I型被覆C6ウェルの各ウェルに移し、37℃まで加温し、マトリックス
を重合した。M199と20%FCS、50μg/mlのECGS、100μg
/mlヘパリン、100μg/mlのペニシリンおよび100μg/mlストレ
プトマイシン中での24時間で37℃のインキュベート後、3次元培養液をOC
Tに入れ、免疫組織化学的解析のためにパラフィン包埋した。別に、2または3
次元EC培養液を、組織研磨機中でホモジナイズし、サバイビン発現についてイ
ムノブロットした。インキュベート期間中、ゲル中のECを観察して、記載のよ
うに(Sierra−Honigmanら、1998)多細胞管構造を伸長およ
び形成した。
Three-dimensional EC culture medium EC was added to rat tail type I collagen (1.5 mg) in M199 (pH 7.5).
/ Ml) and human plasma-derived fibronectin (0.15 mg / ml) in a liquefied matrix at a density of 3 × 10 6 / ml. 1 ml of EC suspension was transferred to each well of rat tail type I coated C6 wells and warmed to 37 ° C to polymerize the matrix. M199 and 20% FCS, 50 μg / ml ECGS, 100 μg
/ 3 heparin, 100 μg / ml penicillin and 100 μg / ml streptomycin for 24 hours at 37 ° C. after incubation at 37 ° C.
They were placed in T and embedded in paraffin for immunohistochemical analysis. Separately, 2 or 3
Dimensional EC cultures were homogenized in a tissue polisher and immunoblotted for survivin expression. ECs were observed in the gel during the incubation period to extend and form multicellular tubule structures as described (Sierra-Honiman et al., 1998).

【0064】 免疫組織化学 ヘマトキシリン−エオシン染色による、顆粒組織または正常で非炎症皮膚を含
む、4つの皮膚生検を、エールニューヘーブン病院から集めた。5μm切片を、
パラフィン包埋組織から調製し、キシレン中に脱パラフィン化し、メタノール中
2%H22中内因性ペルオキシダーゼをクエンチしながら、等級アルコール中で
脱水和した。サバイビンの免疫学的局在決定は、0.01Mクエン酸緩衝液(p
H6.0)中で5分間の圧力釜による抗原回収後、以前に記載のように(Amb
rosiniら、1997)実施した。一次抗体の結合は、基質としての、3,
3´ジアミノベンジジン、または別に、3−アミノ−9−エチルカルバゾール(
AEC、ベクター)の添加により判明した。コントロール実験は、一次抗体の非
存在下で、または免疫前ウサギIgGの存在下で実施した。
Immunohistochemistry Four skin biopsies containing granular tissue or normal, non-inflamed skin by hematoxylin-eosin staining were collected from Ale New Haven Hospital. 5 μm section,
Prepared from paraffin-embedded tissues, deparaffinized in xylene and dehydrated in graded alcohol with quenching of endogenous peroxidase in 2% H 2 O 2 in methanol. Immunological localization of survivin was performed using 0.01M citrate buffer (p
After antigen recovery in a pressure cooker in H6.0) for 5 minutes, as previously described (Amb.
Rosini et al., 1997). The binding of the primary antibody is 3, 3, as a substrate.
3'diaminobenzidine, or separately 3-amino-9-ethylcarbazole (
AEC, vector). Control experiments were performed in the absence of primary antibody or in the presence of preimmune rabbit IgG.

【0065】 サバイビンによるEC保護 野生型サバイビン(Ambrosiniら、1997)のcDNAを、緑蛍光
タンパク質(GFP)をコードするプラスミドであるpEGFPc1(クロンテ
ック、サンフランシスコ)のEcoRI部位にインフレーム挿入した。pEGF
Pc1融合プラスミドの正しい配向およびリーディングフレームは、DNAシー
クエンスにより確認した。ウシ大動脈ECを、40〜50%の集密度でC6−ウ
ェルプレートに播種し、37℃で6時間、リポフェクチンによりGFP−ベクタ
ーまたはGFP−サバイビンでトランスフェクトした。DNA−脂質混合物の除
去後、EC単層を、37℃で35時間完全増殖培地中に入れ、5ng/mlのT
NFαと5μg/mlシクロヘキシミドと共にさらに8時間37℃でインキュベ
ートした。細胞(浮遊細胞と付着細胞)を、70%エタノール中で固定し、10
μg/mlヨウ化プロピジウムと100μg/mlRNAseAおよびPBS中
0.05%トリトンX−100(pH7.4)で染色し、GFP発現細胞を、フ
ローサイトメトリーによりDNA含量について解析した。他の実験では、GFP
−ベクターまたはGFP−サバイビンでトランスフェクトしたウシECを、コン
トロール培地または5〜10ng/mlのTNFαと10μg/mlのシクロヘ
キシミドで8時間37℃で処理した。細胞を収集し、蛍光発生基質Ac−DEV
D−AMC(N−アセチル−Asp−Glu−Val−Asp−アルデヒド、C
A州サンディエゴ所在ファーミンゲン)の加水分解により、カスパーゼ−3阻害
剤のAc−DEVD−CHOの存在下または非存在下で、カスパーゼ−3活性に
ついて解析した。蛍光放出は、360nmの励起波長および460nmの発光波
長で、分光蛍光光度計で定量した。
EC protection by survivin The cDNA of wild type survivin (Ambrosini et al., 1997) was inserted in-frame into the EcoRI site of pEGFPc1 (Clontech, San Francisco), a plasmid encoding green fluorescent protein (GFP). pEGF
The correct orientation and reading frame of the Pc1 fusion plasmid was confirmed by DNA sequencing. Bovine aortic EC were seeded in C6-well plates at 40-50% confluence and transfected with GFP-vector or GFP-survivin by lipofectin for 6 hours at 37 ° C. After removal of the DNA-lipid mixture, EC monolayers were placed in complete growth medium at 37 ° C for 35 hours with 5 ng / ml T.
Incubated with NFα and 5 μg / ml cycloheximide for an additional 8 hours at 37 ° C. Fix cells (suspended cells and adherent cells) in 70% ethanol and
Staining with μg / ml propidium iodide, 100 μg / ml RNAse A and 0.05% Triton X-100 (pH 7.4) in PBS, GFP expressing cells were analyzed for DNA content by flow cytometry. In other experiments, GFP
Bovine ECs transfected with vector or GFP-survivin were treated with control medium or 5-10 ng / ml TNFα and 10 μg / ml cycloheximide for 8 hours at 37 ° C. Cells are collected and fluorogenic substrate Ac-DEV
D-AMC (N-acetyl-Asp-Glu-Val-Asp-aldehyde, C
Caspase-3 activity was analyzed in the presence or absence of the caspase-3 inhibitor Ac-DEVD-CHO by hydrolysis of (Pharmingen, San Diego, A.). Fluorescence emission was quantified with a spectrofluorometer at an excitation wavelength of 360 nm and an emission wavelength of 460 nm.

【0066】 実施例1.1 EC中でのマイトジェン刺激によるサバイビンの誘導 静止状態の血清の枯渇した内皮中での約16.5kDの内因性サバイビンの発
現は、以前の観察に一致して、イムノブロット(図1A)により最小に検出可能
であった(Ambrosiniら、1997)。血清または特異的マイトジェン
のVEGFまたはbFGFでのEC刺激により、イムノブロットにより、サバイ
ビン発現は8〜16倍アップレギュレートされた(図1A)。VEGFによるサ
バイビン誘導は、濃度依存的であり、約50ng/mlで最大であった(図1B
)。サイトカインTNFαまたはIL−1によるEC刺激は、サバイビン発現を
増加せず、これは、未処理細胞のバックグラウンドレベル以下に減少した(図1
A)。フローサイトメトリーによるコントロール実験では、TNFαまたはIL
−1は、EC中の細胞内接着分子−1の強力なアップレギュレーションを刺激し
、一方、VEGFは効果がなかった(図示せず)。ノザンハイブリダイゼーショ
ンにより、主な1.9kbのサバイビンメッセージおよびかすかな3.4kbの
サバイビン転写物は、静止状態のECで最小に検出された(図1C)。VEGF
処理により、EC中でサバイビンRNAは、刺激の6から10時間後にピークに
達する応答において、急速にアップレギュレートされ、処理の24時間後に減少
しバックグランドレベルに近づいた。
Example 1.1 Induction of Survivin by Mitogen Stimulation in ECs Expression of an endogenous survivin of approximately 16.5 kD in quiescent serum-depleted endothelium was consistent with previous observations in immunoassays. It was minimally detectable by blot (Figure 1A) (Ambrosini et al., 1997). EC stimulation with serum or specific mitogens VEGF or bFGF up-regulated survivin expression 8-16 fold by immunoblot (FIG. 1A). Induction of survivin by VEGF was concentration-dependent with a maximum at about 50 ng / ml (FIG. 1B).
). EC stimulation with the cytokines TNFα or IL-1 did not increase survivin expression, which was reduced below background levels in untreated cells (FIG. 1).
A). In control experiments by flow cytometry, TNFα or IL
-1 stimulated a strong upregulation of intracellular adhesion molecule-1 in EC, whereas VEGF had no effect (not shown). By Northern hybridization, the major 1.9 kb survivin message and a faint 3.4 kb survivin transcript were minimally detected in quiescent EC (FIG. 1C). VEGF
Treatment resulted in rapid upregulation of survivin RNA in ECs in response peaking 6 to 10 hours after stimulation, decreasing 24 hours post treatment, and approaching background levels.

【0067】 実施例1.2 3次元EC培養液中のサバイビン発現 サバイビンは、免疫組織化学により、2次元EC培養液中で非常に低いレベル
で発現された(図2A)。これに対し、コラーゲン/フィブロネクチンマトリッ
クス中の3次元血管の形成により、EC中でサバイビンが強力に発現された(図
2B)。3次元EC培養液の染色は、コントロール非結合抗体では全く観察され
なかった(図2C)。イムノブロットにより、顕著な約16.5kDのサバイビ
ンのバンドが、2次元EC培養液に比べて、顕著に、3次元血管のEC抽出物に
誘導された。
Example 1.2 Survivin expression in 3D EC cultures Survivin was expressed at very low levels in 2D EC cultures by immunohistochemistry (Fig. 2A). In contrast, survivin was strongly expressed in EC due to the formation of three-dimensional blood vessels in the collagen / fibronectin matrix (Fig. 2B). No staining of the three-dimensional EC culture was observed with the control unbound antibody (Fig. 2C). By immunoblotting, a remarkable survivin band of about 16.5 kD was significantly induced in the EC extract of the three-dimensional blood vessels as compared to the two-dimensional EC culture medium.

【0068】 実施例1.3 インビボでの増殖中のECにおけるサバイビンの発現 4中4つの場合において、サバイビンは、免疫組織化学により、皮膚顆粒組織
の新しく形成された毛細血管のECの細胞質で強力に発現された(図3A)。豊
富なサバイビンの発現がまた、真皮/皮下接合部の顆粒組織の大血管のECに実
証された(図3C)。これに対し、顆粒組織の染色は、一次抗体の非存在下では
(図3B、D)、またはコントロール用の免疫前抗体(図示せず)を用いては観
察されなかった。非炎症正常皮膚の非増殖中の毛細血管の解析により、免疫前I
gGを用いたコントロール染色に比べて(図3F)、ECにおいてサバイビンの
最小の検出可能な発現が判明した(図3E)。
Example 1.3 Expression of survivin in EC during growth in vivo In 4 of 4 cases survivin was potent in the cytoplasm of newly formed capillaries of skin granule tissue by immunohistochemistry. (Fig. 3A). Abundant survivin expression was also demonstrated in large vessel EC of granular tissue at the dermis / subcutaneous junction (FIG. 3C). In contrast, no staining of granular tissue was observed in the absence of primary antibody (Fig. 3B, D) or with a control preimmune antibody (not shown). Pre-immune I analysis by analysis of non-proliferating capillaries in non-inflamed normal skin
Minimal detectable expression of survivin was found in EC (Fig. 3E) compared to control staining with gG (Fig. 3F).

【0069】 実施例1.4 ECにおけるサバイビンの抗アポトーシス作用 TNFα/シクロヘキシミドによる処理は、ヨウ化プロピジウム染色およびフ
ローサイトメトリーにより、ECアポトーシスおよび低二倍体群の発生を誘導し
た(図4A)。GFP−サバイビンの発現は、ECでのTNFα誘導アポトーシ
スを阻害し、低二倍体細胞の比率を、未処理培養液のコントロールレベルまで減
少させた(図4A)。これに対し、GFP−ベクターのみのトランスフェクショ
ンでは、TNFα誘導ECアポトーシスには影響を及ぼさなかった(図4A)。
さらに、ECにおけるGFP−サバイビン発現は、DEVD解析により決定した
ところ、TNFα処理ECにおけるカスパーゼ−3活性を強力に阻害し、一方、
GFP−ベクターのみでは効果がなかった(図4B)。コントロール実験では、
カスパーゼ−3阻害剤のDEVD−CHOと共にTNFα処理EC抽出物をプレ
インキュベートすることにより、DEVD加水分解は消失した(図4B)。
Example 1.4 Anti-apoptotic effect of survivin on EC Treatment with TNFα / cycloheximide induced EC apoptosis and development of hypodiploid group by propidium iodide staining and flow cytometry (FIG. 4A). Expression of GFP-survivin inhibited TNFα-induced apoptosis in EC and reduced the proportion of hypodiploid cells to control levels in untreated cultures (Fig. 4A). In contrast, transfection with GFP-vector alone did not affect TNFα-induced EC apoptosis (Fig. 4A).
Furthermore, GFP-survivin expression in EC strongly inhibited caspase-3 activity in TNFα-treated EC, as determined by DEVD analysis, while
The GFP-vector alone had no effect (Fig. 4B). In the control experiment,
Preincubation of TNFα-treated EC extracts with the caspase-3 inhibitor DEVD-CHO abolished DEVD hydrolysis (FIG. 4B).

【0070】 実施例2 材料および方法 実施例2.1 Aktに対するAng−1の作用 ウシ肺微小血管内皮細胞(MVEC、NY州アルバニー所在Vectek)を
、10%ウシ胎児血清(FBS)、L−グルタミンおよび抗体(ペニシリンおよ
びストレプトマイシン)を含む、ダルベッコ修飾イーグルス培地中で培養した。
細胞(12継代までを)を実験に使用し;培養液は、典型的な敷石のような形態
を有し、間接的な免疫蛍光により評価したところ、フォンウィルブランド因子に
ついて均一に染色した。
Example 2 Materials and Methods Example 2.1 Effect of Ang-1 on Akt Bovine lung microvascular endothelial cells (MVEC, Vectek, Albany, NY) were treated with 10% fetal bovine serum (FBS), L-glutamine. And Dulbecco's modified Eagles medium containing antibodies (penicillin and streptomycin).
Cells (up to 12 passages) were used in experiments; cultures had a typical paving stone-like morphology and stained uniformly for von Willebrand factor as assessed by indirect immunofluorescence.

【0071】 Ang−1の組換え形を、全実験に使用した。この形のAng−1は、Cys
245における修飾NH2−末端配列および変異を有する(これは製造および精
製し易くする)点で、天然Tie2リガンドとは異なる。
The recombinant form of Ang-1 was used for all experiments. This form of Ang-1 is Cys
It differs from the native Tie2 ligand in that it has a modified NH2-terminal sequence and mutation at 245, which makes it easier to manufacture and purify.

【0072】 微小血管内皮細胞(MVEC)をAng−1で処理した。抗アポトーシスセリ
ン/トレオニンキナーゼ、Akt(またはプロテインキナーゼB)の変化を解析
した。Ang−1によるMVECの刺激は、PI3キナーゼ阻害剤であるワート
マニン(WM;図5B)により抑制された反応において、セリン473(図5A
)、トレオニン308(図示せず)でのAktリン酸化を増加し、Aktキナー
ゼ活性をアップレギュレートした(図5B)。Ang−1は、Aktリン酸化を
時間依存的に刺激し、最大活性化は、15〜30分以内に起こり、持続したリン
酸化は2時間まで続いた(図5C)。セリン473上でのAng−1により刺激
するAktのリン酸化は、Ang−1を可溶性Tie2受容体と共にプレインキ
ュベートすることにより拮抗されるが、可溶性Tie1受容体本体(5D)と共
にインキュベートすることによっては拮抗されなかった。さらに、Ang−1誘
導Aktのリン酸化は、部分的に、Ang−1の生理的アンタゴニストであるア
ンジオポエチン−2(Ang−2;Maisonpierreら、1997)に
より遮断された。興味深いことに、Ang−2のみが、MVEC中でAktを弱
く活性化した。それ故(ビル、この前の文は必要だろうか)。合わせて考えると
、これらの知見は、それ故、Ang−1は、Tie2受容体を介して、PI−3
キナーゼ依存的機序を通してAktの活性化を刺激することを実証する。
Microvascular endothelial cells (MVEC) were treated with Ang-1. Changes in the anti-apoptotic serine / threonine kinase, Akt (or protein kinase B) were analyzed. Stimulation of MVEC by Ang-1 was inhibited by serine 473 (Fig. 5A) in a response suppressed by the PI3 kinase inhibitor wortmannin (WM; Fig. 5B).
), Increased Akt phosphorylation at threonine 308 (not shown) and upregulated Akt kinase activity (FIG. 5B). Ang-1 stimulated Akt phosphorylation in a time-dependent manner with maximal activation occurring within 15-30 minutes and sustained phosphorylation lasting up to 2 hours (FIG. 5C). Ang-1 stimulated phosphorylation of Akt on serine 473 is antagonized by preincubating Ang-1 with soluble Tie2 receptor, but by incubation with soluble Tie1 receptor body (5D). I wasn't antagonized. Furthermore, Ang-1-induced Akt phosphorylation was partially blocked by the physiological antagonist of Ang-1, angiopoietin-2 (Ang-2; Maisonpierre et al., 1997). Interestingly, Ang-2 only weakly activated Akt in MVEC. Hence (Bill, do you need the previous sentence). Taken together, these findings indicate that Ang-1 is mediated by PI-3 through the Tie2 receptor.
We demonstrate that it stimulates Akt activation through a kinase-dependent mechanism.

【0073】 実施例2.2 マトリックス、すなわちアノイキスからの脱着により誘導される内皮細胞アポ
トーシスに対するAng−1の作用(Frischら、1997) MVECは血清非含有培地中に入れ、ペトリ皿に18時間播種し、十分なアポ
トーシスを受け、これは、ヨウ化プロピジウム染色およびフローサイトメトリー
により、低二倍体細胞群の出現(コントロールが2%であるのに対して〜25%
、接着培養)により決定した(図6A)。これらの条件下でAng−1と共に培
養したMVECのインキュベートにより、WMにより逆転した反応において、ア
ポトーシスは75%阻害された(図6A)。AktがAng−1細胞保護に必要
であるかどうかを調べるために、MVECを、アデノウイルスβ−ガラクトシダ
ーゼまたは活性化欠損Akt(AA−Akt;Fujioら、1999)で感染
し、アポトーシス度を決定した。MVECを、AA−Aktで形質導入すると、
アノイキスに対するAng−1の細胞保護作用は消失し、一方、β−ガラクトシ
ダーゼをコードするコントロールアデノウイルスは効果がなかった。MVECを
、β−ガラクトシダーゼ、HA−タグ化した活性化欠損リン酸変異体Akt(A
A−Akt、Fujioら、1999)を含む100MOIのアデノウイルスで
感染した。4時間後、ウイルスを除去し、細胞を、完全培地中で一晩放置して回
復させた。β−ガラクトシダーゼウイルスを用いた予備実験で、これらの条件は
、培養液の95%を感染するのに最適であった。感染細胞を、アポトーシス実験
のために細菌学的皿に入れるか、または、イムノブロットのために緩衝液中に溶
解した。
Example 2.2 Effect of Ang-1 on Endothelial Cell Apoptosis Induced by Desorption from Matrix, Anoikis (Frisch et al., 1997) MVEC were placed in serum-free medium and seeded in Petri dishes for 18 hours. And underwent sufficient apoptosis, which was determined by propidium iodide staining and flow cytometry to show the appearance of a hypodiploid cell population (~ 25% vs. 2% for control).
, Adhesion culture) (FIG. 6A). Incubation of MVECs cultured with Ang-1 under these conditions resulted in 75% inhibition of apoptosis in the WM-reversed reaction (FIG. 6A). To determine whether Akt is required for Ang-1 cell protection, MVEC were infected with adenovirus β-galactosidase or activation deficient Akt (AA-Akt; Fujio et al. 1999) and the degree of apoptosis was determined. . When MVEC was transduced with AA-Akt,
The cytoprotective effect of Ang-1 on anoikis disappeared, whereas the control adenovirus encoding β-galactosidase had no effect. MVEC was β-galactosidase, HA-tagged with activation-deficient phosphate mutant Akt (A
A-Akt, Fujio et al., 1999) were infected with 100 MOI of adenovirus. After 4 hours, virus was removed and cells were allowed to recover overnight in complete medium. In preliminary experiments with β-galactosidase virus, these conditions were optimal for infecting 95% of the culture. Infected cells were placed in bacteriological dishes for apoptosis experiments or lysed in buffer for immunoblotting.

【0074】 WMはまた、懸濁した内皮細胞中のAng−1により誘導されるSer473
上のAktリン酸化を防いだ(図6B)。まとめると、これらのデータにより、
Ang−1は、インテグリン独立的なPI−3−キナーゼ/Akt依存的経路を
通して、内皮細胞保護を媒介することが示される。
WM is also Ser-473 induced by Ang-1 in suspended endothelial cells
The above Akt phosphorylation was prevented (Fig. 6B). In summary, these data
Ang-1 has been shown to mediate endothelial cell protection through an integrin-independent PI-3-kinase / Akt-dependent pathway.

【0075】 実施例2.3 Ang−1と2つの既知の抗アポトーシス遺伝子であるサバイビンおよびBc
l−2の間の連鎖の可能性(Ambrosiniら、1997およびGerbe
rら、1998) MVECを、Ang−1で処理すると、サバイビンRNAレベルの時間依存的
な増加を急速に誘導し(Liら、1998)、これは、刺激12時間後にピーク
に達し、24時間まで持続し続けた(図7A)。これに対し、Ang−1は、M
VECにおいてbcl−2RNA発現をアップレギュレートしなかった(図5A
)。受容体の媒介する応答に一致して、Ang−1を可溶性Tie−2受容体と
共にプレインキュベートすることにより、MVECでのサバイビンRNAのAn
g−1誘導は消失した(図7B)。MVECを、サバイビン−ルシフェラーゼプ
ロモーター構築物でトランスフェクトすると(Liら、1999a)、Ang−
1は、サバイビン転写活性を3〜7倍アップレギュレートし、これは、刺激の2
4時間後まで持続した(図7C)。VEGFまたはAng−1は、HUVECに
おいてサバイビンタンパク質の発現を強力に誘導し、その効果は、WMにより、
またはAA−Aktを用いた形質導入により消失した(図7D)。ヒト臍帯静脈
内皮細胞(HUVEC)は、ヒトサバイビンとのサバイビン抗体の感度がより高
いことに因り、これらの実験に使用した。HUVECを臍帯静脈から単離し、2
0%ウシ胎児血清(FBS)、50μg/mlのEC増殖補充物(ECGS、主
に酸性の線維芽細胞増殖因子を含む市販の調製物)、100μg/mlのブタヘ
パリン、10U/mlのペニシリンおよび100μg/mlのストレプトマイシ
ンを含むM199中のゼラチン被覆組織培養フラスコで培養した。2から3つの
個々のドナーを1継代でプールし、3継代まで使用した。培養液は、典型的な敷
石のような形態を有し、間接的な免疫蛍光により評価したところ、フォンウィル
ブランド因子について均一に染色した。同一な結果がMVECを使用して得られ
た。
Example 2.3 Ang-1 and two known anti-apoptotic genes survivin and Bc
Possible linkage between 1-2 (Ambrosini et al., 1997 and Gerbe
r et al., 1998) MVECs treated with Ang-1 rapidly induced a time-dependent increase in survivin RNA levels (Li et al., 1998), which peaked 12 h after stimulation and up to 24 h. It persisted (Figure 7A). On the other hand, Ang-1 is M
It did not upregulate bcl-2 RNA expression in VEC (Fig. 5A).
). Consistent with the receptor-mediated response, by preincubating Ang-1 with soluble Tie-2 receptor, the Survivin RNA An in MVEC
The g-1 induction disappeared (FIG. 7B). When MVECs were transfected with the survivin-luciferase promoter construct (Li et al., 1999a), Ang-
1 up-regulates survivin transcriptional activity 3-7 fold, which is 2 of the stimulus.
It persisted until 4 hours (Fig. 7C). VEGF or Ang-1 strongly induce the expression of survivin protein in HUVEC, and its effect is
Alternatively, it disappeared by transduction with AA-Akt (FIG. 7D). Human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) were used in these experiments due to the higher sensitivity of survivin antibodies with human survivin. HUVECs were isolated from the umbilical vein and 2
0% fetal bovine serum (FBS), 50 μg / ml EC growth supplement (ECGS, commercial preparation containing mainly acidic fibroblast growth factor), 100 μg / ml porcine heparin, 10 U / ml penicillin and 100 μg. Cultured in gelatin-coated tissue culture flasks in M199 containing 1 / ml streptomycin. Two to three individual donors were pooled at passage 1 and used up to passage 3. The culture had a typical paving stone-like morphology and stained uniformly for von Willebrand factor as assessed by indirect immunofluorescence. Identical results were obtained using MVEC.

【0076】 これに対し、VEGFは、MVECにおけるbcl−2タンパク質発現を弱く
誘導し、一方、Ang−1は効果がなかった(図7D)。これらのデータにより
、別個の血管形成因子であるAng−1およびVEGFが、PI−3キナーゼ/
Akt依存的機序を介して、内皮細胞でのサバイビン発現を刺激することが実証
される。
In contrast, VEGF weakly induced bcl-2 protein expression in MVEC, whereas Ang-1 had no effect (FIG. 7D). These data show that the distinct angiogenic factors Ang-1 and VEGF are associated with PI-3 kinase /
It is demonstrated to stimulate survivin expression in endothelial cells via an Akt-dependent mechanism.

【0077】 実施例2.4 誘導されたサバイビン発現は、Ang−1の抗アポトーシス機能を媒介する MVECを、野生型サバイビン(GFP−サバイビン)にまたはドミナントネ
ガティブなCys84-->Alaサバイビン変異体(GFP−C84Aサバイビン
)に融合した緑蛍光タンパク質(GFP)を含むcDNAでトランスフェクトし
た。アポトーシス誘導刺激に応答した細胞保護(Liら、1999b)が決定さ
れた。サバイビンとGFPの融合は、その生物活性を妨害しない(Liら、19
99b)。サバイビン−GFP(Cys85−Ala)構築物は、BIR1ドメ
インの変異である。それは、内因性サバイビンに類似した紡錘体に標的化される
が、抗アポトーシス機能は欠いている。
[0077] Example 2.4 induced survivin expression, a MVEC to mediate anti-apoptotic function of Ang-1, wild-type survivin (GFP-survivin) or dominant-negative Cys 84 -> Ala survivin mutant (GFP-C84A survivin) was transfected with cDNA containing green fluorescent protein (GFP). Cytoprotection in response to apoptosis-inducing stimuli (Li et al., 1999b) was determined. The fusion of survivin and GFP does not interfere with its biological activity (Li et al., 19
99b). The survivin-GFP (Cys85-Ala) construct is a mutation in the BIR1 domain. It is targeted to the spindle, which resembles endogenous survivin, but lacks anti-apoptotic function.

【0078】 Ang−1での処理、またはGFP−サバイビンのみの、またはAng−1と
組合わせた発現は、TNFα/シクロヘキシミドにより、またはアノイキスによ
り誘導された低二倍体DNA内容物を有するMVECの出現を抑制した(図8A
およびB)。これに対し、MVECを、GFP−C84Aサバイビンでトランス
フェクションすることにより、TNFα/シクロヘキシミド−またはアノイキス
誘導細胞死に対するAng−1の細胞保護作用は消失した(図8AおよびB)。
これらのデータにより、サバイビンは、Ang−1のAkt依存的標的遺伝子で
ある新規PI−3キナーゼとして同定され、サバイビンは、Ang−1の抗アポ
トーシス作用に必要であることが実証される。
Expression with Ang-1, or with GFP-survivin alone or in combination with Ang-1, was found in MVECs with hypodiploid DNA content induced by TNFα / cycloheximide or by anoikis. Suppressed appearance (Fig. 8A
And B). In contrast, transfection of MVEC with GFP-C84A survivin abolished the cytoprotective effect of Ang-1 on TNFα / cycloheximide- or anoikis-induced cell death (FIGS. 8A and B).
These data identify survivin as a novel PI-3 kinase, an Akt-dependent target gene for Ang-1, demonstrating that survivin is required for the anti-apoptotic effects of Ang-1.

【0079】 実施例3 材料および方法 動物モデルでインビボでサバイビンにより媒介される血管形成 プラスミドDNA サバイビンをコードするDNAを、サイトメガロウイルスベクターを含む哺乳
動物発現ベクターに会合した(Takeshitaら、1996)。この構築物
phサバイビンでトランスフェクトした細胞から得られたサバイビンの生物活性
を、動脈遺伝子移入を実施する前に確認する。シミアンウイルス40初期プロモ
ーターに連結した核に標的化したβ−ガラクトシダーゼ配列を含む、プラスミド
pGSVLacZを、コントロールトランスフェクション実験に使用する(Ta
keshitaら、1996)。
Example 3 Materials and Methods Survivin-Mediated Angiogenesis In Vivo in Animal Models Plasmid DNA Survivin-encoding DNA was associated with mammalian expression vectors, including cytomegalovirus vectors (Takeshita et al., 1996). The biological activity of survivin obtained from cells transfected with this construct ph survivin is confirmed before performing arterial gene transfer. The plasmid pGSVLacZ, containing a nuclear-targeted β-galactosidase sequence linked to the simian virus 40 early promoter, is used for control transfection experiments (Ta.
Keshita et al., 1996).

【0080】 動物モデル 動物試験を、後足虚血動物モデルで実施する(Takeshitaら、199
6)。4から4.5kgの体重のウサギを、キシラジン(2.5mg/kg)で
前投薬した後、ケタミン(50mg/kg)およびアセプロマジン(0.8mg
/kg)で麻酔する。縦切開を、1つの肢上で実施し、鼡径靱帯から下に伸びて
、膝蓋骨のすぐ近くを指す。この切開により、大腿動脈は、外科用ルーペを使用
してその全長に沿って自由に解剖し;動脈の全分岐も自由に解剖する。膝窩およ
び伏在動脈の解剖後、腸骨動脈、並びに、上記の全動脈を連結する。最後に大腿
動脈を、腸骨動脈の分岐としてその近接した起源から、それが伏在および膝窩動
脈へと二股に分かれる遠くの点まで完全に切断する。一旦、大腿動脈を切断する
と、外腸骨動脈の血栓性閉塞が、共通の膝窩動脈からその起源まで後戻りして伸
長する。結果的に、遠位肢への血液供給は、側副動脈に依存し、これは、内腸骨
動脈から始まり得る。この操作手順により、重度の肢虚血(Takashita
ら、1996)が生じる。手術後麻酔(酒石酸レボルファノール60mg/kg
)は、必要であれば皮下投与し、予防用抗生物質(エンロフロキサンシン2.5
mg/kg)は5日間皮下投与する。
Animal Models Animal studies are performed in a hindpaw ischemia animal model (Takeshita et al., 199).
6). Rabbits weighing 4 to 4.5 kg were premedicated with xylazine (2.5 mg / kg) followed by ketamine (50 mg / kg) and acepromazine (0.8 mg).
/ Kg) for anesthesia. A longitudinal incision is made on one limb, extending down from the inguinal ligament and pointing just proximal to the patella. With this incision, the femoral artery is dissected free along its entire length using a surgical magnifier; all branches of the artery are also dissected free. After dissection of the popliteal and saphenous arteries, the iliac artery and all of the above arteries are connected. Finally, the femoral artery is completely cut from its proximal origin as a branch of the iliac artery to the distant point where it bifurcates into the saphenous and popliteal arteries. Once the femoral artery is severed, a thrombotic occlusion of the external iliac artery extends back from the common popliteal artery to its origin. Consequently, the blood supply to the distal limb depends on the collateral arteries, which can originate from the internal iliac arteries. By this operation procedure, severe limb ischemia (Takashita)
Et al., 1996). Postoperative anesthesia (levorphanol tartrate 60 mg / kg
) Is given subcutaneously if necessary, and a prophylactic antibiotic (enrofloxacin 2.5
(mg / kg) is subcutaneously administered for 5 days.

【0081】 経皮動脈遺伝子移入 手術および遺伝子移入の時間の10日間の間隔により、ウサギの術後回復およ
び内因性側副血管の発達が可能となる。術後10日目(0日目)に、基線血管撮
影を実施する。多くの動物の虚血肢の内腸骨動脈を、2mmのヒドロゲル被覆バ
ルーンカテーテル(スライダー(登録商標)、ボストンサイエンティフィック、
ウォータータウンマサチューセッツ)を使用してphサバイビンで経皮的にトラ
ンスフェクトする。血管形成用バルーンを、5Fr.テフロン(登録商標)シー
ト(ボストンサイエンティフィック)を通して空気を抜いたバルーンを進め;プ
ラスミドDNA溶液を慣用的なピペットから、膨張させたバルーンの外表面を被
覆する20μm層のヒドロゲルに適用し;そして最後に、バルーンの空気を抜き
;それを保護シートへと縮め、バルーンを再度膨張して、循環中に導入後、シー
トへの(および被覆バルーン上への)血液の逆流を防ぐことにより調製(生体外
で)する。その後、シートおよび血管形成用カテーテルは、右頚動脈を介して導
入し、蛍光透視指針の下で、0.014インチの誘導ワイヤー(HiTorqu
e Floppy II(登録商標);カリフォルニア州テメキュラ所在アドバ
ンストカーディオバスキュラーシステム)を使用して、下腹部大動脈に進める。
その後、バルーンカテーテルを、虚血肢の内腸骨動脈に進め、1分間4から6気
圧で膨張し、空気を抜き引き出す。同一のプロトコルを使用して、プラスミドp
GSVLacZを有するコントロール動物の内腸骨動脈をトランスフェクトする
。ヘパリンは、トランスフェクションまたは血管形成術時には投与しない。
Percutaneous Arterial Gene Transfer A 10-day interval between surgery and gene transfer time allows postoperative recovery and development of endogenous collateral vessels in rabbits. Baseline angiography is performed on day 10 (day 0) after surgery. The internal iliac arteries of the ischemic limb of many animals were cut through a 2 mm hydrogel-coated balloon catheter (Slider®, Boston Scientific,
Transfect transdermally with ph Survivin using Watertown Massachusetts. The angioplasty balloon was replaced with 5 Fr. Advance the deflated balloon through a Teflon sheet (Boston Scientific); apply the plasmid DNA solution from a conventional pipette to the 20 μm layer of hydrogel coating the outer surface of the inflated balloon; and Finally, deflate the balloon; prepare it by deflating it into a protective sheet and inflating the balloon again to prevent circulation of blood back into the sheet (and onto the coated balloon) after introduction into the circulation ( In vitro). The sheet and angioplasty catheter were then introduced through the right carotid artery and a 0.014 inch guide wire (HiTorqu) under fluoroscopic guidance.
e Floppy II®; Advanced Cardiovascular System, Temecula, Calif.) is used to advance to the lower abdominal aorta.
Then, a balloon catheter is advanced to the internal iliac artery of the ischemic limb, inflated at 4 to 6 atmospheres for 1 minute, and air is extracted. Using the same protocol, plasmid p
The internal iliac arteries of control animals carrying GSVLacZ are transfected. Heparin is not administered during transfection or angioplasty.

【0082】 RT−PCR 遺伝子発現は、腸骨動脈を、上記のように、ヒドロゲルバルーンカテーテルを
使用してトランスフェクトした、ウサギにおいて、RT−PCRによりmRNA
で評価する。トランスフェクトした動脈セグメントは、トランスフェクションの
7、14、21および30日後に得る。脳、心臓、肝臓、肺、脾臓、精巣などの
離れた組織も、サバイビンmRNAの解析のために、トランスフェクション後?
7日で取り出す。全細胞RNAを、TRI試薬(オハイオ州シンシナティ所在モ
レキュラーリサーチセンター)を使用して、製造業者の指示に従って単離する。
抽出したDNAを、DNaseI(0.5μ1、10U/μ1、Rnase非含
有、メッセージクリーンキット;マサチューセッツ州ボストン所在ゲンハンター
)で、37℃で30分間処理して、DNA混入を排除する。抽出RNAの収率は
、260nmでの紫外線吸収により分光光度的に決定する。RNAが分解されず
、リボソームバンドが無傷であることを調べるために、各RNA試料を、1%の
非変性小アガロースゲル電気泳動にかける。各RNA試料を使用して、デオキシ
ヌクレオチド、RNasin(ウィスコンシン州マジソン所在プロメガ)、ラン
ダムヘキサヌクレオチドプライマー(プロメガ)、およびモロニーネズミ白血病
ウイルス逆転写酵素(メリーランド州ゲーサースバーグ所在ギブコBRL)を含
む反応でcDNAを作成する。反応液を42℃で1時間、その後、95℃で5分
間でインキュベートし、反応を終結する。PCR増幅を、30サイクル94℃で
20秒間実施し、72℃で5分間で終了する。サバイビンをコードする核酸の特
定の領域から選択したオリゴヌクレオチドプライマーを使用して、サバイビンの
領域または断片を増幅する。RT−PCR産物を、2%アガロースゲル電気泳動
により解析する。
RT-PCR gene expression was performed by RT-PCR in rabbits in which the iliac arteries were transfected using a hydrogel balloon catheter as described above.
Evaluate with. Transfected arterial segments are obtained 7, 14, 21 and 30 days after transfection. Remote tissues such as brain, heart, liver, lung, spleen, and testis are also post-transfection for analysis of survivin mRNA?
Take out in 7 days. Total cellular RNA is isolated using TRI reagent (Molecular Research Center, Cincinnati, Ohio) according to the manufacturer's instructions.
The extracted DNA is treated with DNase I (0.5 μl, 10 U / μl, Rnase-free, Message Clean Kit; Gen Hunter, Boston, Mass.) For 30 minutes at 37 ° C. to eliminate DNA contamination. The yield of extracted RNA is determined spectrophotometrically by UV absorption at 260 nm. To check that the RNA is not degraded and the ribosomal bands are intact, each RNA sample is subjected to 1% nondenaturing small agarose gel electrophoresis. Reactions containing deoxynucleotides, RNasin (Promega, Madison, Wis.), Random hexanucleotide primers (Promega), and Moloney murine leukemia virus reverse transcriptase (Gibco BRL, Gaithersburg, MD) using each RNA sample To create cDNA. The reaction is terminated by incubating the reaction at 42 ° C for 1 hour and then at 95 ° C for 5 minutes to terminate the reaction. PCR amplification is carried out for 30 cycles at 94 ° C for 20 seconds and ends at 72 ° C for 5 minutes. A region or fragment of survivin is amplified using an oligonucleotide primer selected from a particular region of the nucleic acid encoding survivin. RT-PCR products are analyzed by 2% agarose gel electrophoresis.

【0083】 トランスフェクション効率 動物モデルでインビボでの動脈遺伝子移入の効率を評価するために、LacZ
−Tf動脈を5日目に収集し、β−ガラクトシダーゼ活性を、以前に記載のよう
に(Takeshitaら、1996)、5−ブロモ−4−クロロ−3−インド
リル−β−D−ガラクトシド色原体(X−Gal;ミズーリ州セントルイス所在
シグマケミカルカンパニー)と共にインキュベートすることにより決定する。X
−Gal溶液で染色後、組織をパラフィン包埋し、切片化し、ヘマトキシリン−
エオシンで対比染色する。プラスミドpGSVLacZの核局在化β−ガラクト
シダーゼ発現は、内因性β−ガラクトシダーゼ活性から生じ得ないだろう;従っ
て、細胞核内のβ−ガラクトシダーゼの組織化学的同定は、成功裡の遺伝子移入
および遺伝子発現の証拠として解釈される。細胞質または他の染色は、本発明の
研究の目的に非特定であると考える。
Transfection Efficiency To evaluate the efficiency of arterial gene transfer in vivo in an animal model, LacZ
-Tf arteries were collected on day 5 and the β-galactosidase activity was determined as previously described (Takeshita et al. 1996) 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galactoside chromogen. (X-Gal; Sigma Chemical Company, St. Louis, MO). X
-After staining with Gal solution, the tissue was embedded in paraffin, sectioned, and hematoxylin-
Counterstain with eosin. Nuclear-localized β-galactosidase expression of the plasmid pGSVLacZ could not result from endogenous β-galactosidase activity; thus histochemical identification of β-galactosidase in the cell nucleus was successful for successful gene transfer and gene expression. Interpreted as evidence. Cytoplasmic or other staining is considered non-specific for purposes of the present study.

【0084】 虚血肢における血管形成の評価 虚血肢における側副血管の発達は、トランスフェクション直前(0日目)およ
び再度トランスフェクション後の30日目に、仔ウシ血圧測定および内腸骨動脈
造影により連続的に評価する。これらの2つのパラメータに加えて、虚血肢筋肉
における肢血流および毛細血管密度を、トランスフェクション後の30日目に評
価する。
Evaluation of angiogenesis in the ischemic limb Development of collateral blood vessels in the ischemic limb was measured by calf blood pressure measurement and internal iliac arteries immediately before transfection (day 0) and 30 days post transfection. Continuous evaluation by contrast. In addition to these two parameters, limb blood flow and capillary density in the ischemic limb muscle are evaluated 30 days after transfection.

【0085】 仔ウシ血圧比 仔ウシ血圧は、ドップラー流量計(モデル1059、オレゴン州アロハ所在パ
ークスメディカルエレクトロニクス)を使用して、トランスフェクション直前(
0日目)並びに30日目に、両方の後ろ肢で測定する。各場合に、後肢を剃り、
清潔にし、後脛骨動脈のパルスを、ドップラープローブを使用して同定し、両方
の肢の最高血圧を、標準的な技術(Takeshitaら、1996)を使用し
て決定する。仔ウシ血圧比は、各ウサギについて、虚血肢の収縮期圧と、正常な
肢の収縮期圧の比として定義する。
Calf Blood Pressure Ratio Calf blood pressure was measured immediately before transfection using a Doppler flowmeter (Model 1059, Parks Medical Electronics, Aloha, Oreg.).
On both day 0) and day 30, measurements are taken on both hind limbs. In each case, shave the hind legs,
Cleaned, posterior tibial artery pulses are identified using a Doppler probe and systolic blood pressure in both limbs is determined using standard techniques (Takeshita et al., 1996). Calf blood pressure ratio is defined as the ratio of ischemic limb systolic pressure to normal limb systolic pressure for each rabbit.

【0086】 選択的な腸骨血管造影法 選択的な内腸骨血管造影法を、0日目(トランスフェクションの直前)および
再度トランスフェクション後の30日目に実施する(Takeshitaら、1
996)。3Fr.の点滴カテーテル(Tracker−18、カリフォルニア
州サンホセ所在ターゲットセラポイティック)を、小さな静脈切開を通して共通
の頚動脈に導入し、0.014インチの誘導ワイヤー(Hi−torque f
loppyII)を使用して虚血肢の内腸骨動脈に蛍光透視指針の下に進める。
カテーテルの先端を、内腸骨動脈中の、第7腰椎と第一仙椎の間の間腔のリベル
に配置する。0.26mgのニトログリセリンの動脈内注入後、5mlの非イオ
ン性造影剤(Isovue−370、ニュージャージー州ピッツバーグ所在スク
イブジアグノスティクス)を、流速1ml/秒を再現的に送達するようにプログ
ラムされた自動血管造影インジェクター(ペンシルバニア州ピッツバーグ所在メ
ッドラッド)を使用して注入する。その後、連続的な血管造影像(1秒あたり1
回、10秒間)を、105mmのスポット写真に記録する。側副血管発達の形態
計測血管造影解析を、5mmの空間を離した列に並べた2.5mmの円からなる
グリッドオーバーレイを使用して実施する。オーバーレイを、内側大腿のレベル
で記録した4秒の血管造影図に適用する。円上を交差するコントラストを不透明
にした動脈の数、並びに、内側大腿領域を包含する円の総数を、一重盲検様式で
計測する。血管造影スコアを、各写真について、虚血大腿の基底の領域における
円の総数により割った、交差している不透明動脈の比として計算する。
Selective Iliac Angiography Selective internal iliac angiography is performed on day 0 (immediately before transfection) and again 30 days after transfection (Takeshita et al., 1).
996). 3 Fr. Infusion Catheter (Tracker-18, Target Therapois, San Jose, CA) was introduced into the common carotid artery through a small phlebotomy and a 0.014 inch guide wire (Hi-torque f) was used.
lopyII) is used to advance into the internal iliac artery of the ischemic limb under fluoroscopic guidance.
The tip of the catheter is placed in the internal iliac artery at the level of the interspace between the 7th lumbar spine and the 1st sacrum. After intraarterial infusion of 0.26 mg of nitroglycerin, 5 ml of non-ionic contrast agent (Isovue-370, Squibb Diagnostics, Pittsburgh, NJ) was programmed to reproducibly deliver a flow rate of 1 ml / sec. Inject using an automated angiographic injector (Medlad, Pittsburgh, PA). After that, consecutive angiographic images (1 per second
Times, 10 seconds) on a 105 mm spot photograph. Morphometric angiographic analysis of collateral vessel development is performed using a grid overlay consisting of 2.5 mm circles arranged in rows spaced apart by 5 mm. The overlay is applied to the 4 second angiogram recorded at the level of the medial thigh. The number of contrast-opaque arteries intersecting on the circles, as well as the total number of circles encompassing the medial femoral region, are measured in a single-blind fashion. The angiographic score is calculated for each photograph as the ratio of intersecting opaque arteries divided by the total number of circles in the basal region of the ischemic thigh.

【0087】 血流測定 遠位先端で12MHz圧電変換器を有する0.018インチの誘導ワイヤー(
FloMap:カリフォルニア州マウンテンビュー所在カーディオメトリクス)
を使用して、血流速度を測定する(Takeshitaら、1996)。ドップ
ラーワイヤーは、ドップラーシグナルのリアルタイムスペクトル解析を記録し、
これから、平均ピーク速度(APV、瞬間のピーク速度波形の時間平均)を計算
し、オンラインで示す。ワイヤーを、共通の腸骨動脈の起源に配置した、3Fr
.点滴カテーテルを通して、虚血肢に供給する内腸骨動脈の近位セグメントへと
進める。静止APVを記録する前に、2分間の安定速度が必要である。最大AP
Vを、点滴カテーテルを介する、パパベリン(シグマケミカルカンパニー)、2
mg/0.4mlの食塩水のボーラス注射後に記録する。その後、ドップラーワ
イヤーを、内腸骨動脈から引き出し、正常肢の腸骨動脈に再度進め;3Fr.点
滴カテーテルの遠位先端を、共通の腸骨動脈の起源に再度配置する。再度、血流
速度を、休止およびパパベリン注入後に記録する。
Blood Flow Measurement A 0.018 inch guide wire with a 12 MHz piezoelectric transducer at the distal tip (
FloMap: Cardiometrics, Mountain View, California)
Is used to measure blood flow velocity (Takeshita et al., 1996). Doppler wire records real-time spectral analysis of Doppler signals,
From this, the average peak velocity (APV, time average of the instantaneous peak velocity waveform) was calculated and shown online. Wire placed in common iliac artery origin, 3Fr
. It is advanced through a drip catheter to the proximal segment of the internal iliac artery that feeds the ischemic limb. A steady speed of 2 minutes is required before recording a static APV. Maximum AP
V through papaverine (Sigma Chemical Company), 2 via infusion catheter
Record after bolus injection of mg / 0.4 ml saline. Then, the Doppler wire is pulled out from the internal iliac artery and advanced again to the iliac artery of the normal limb; 3Fr. The distal tip of the infusion catheter is repositioned at the origin of the common iliac artery. Again, blood flow velocity is recorded after rest and papaverine infusion.

【0088】 全てのドップラー測定後、3Fr.点滴カテーテルを、虚血肢の内腸骨動脈の
近位セグメントに再度向け、選択的な内腸骨血管造影を記載の通りに実施する。
虚血肢における内腸骨動脈の、および、正常肢の外動脈の血管造影管直径を、記
載のように自動エッジ検出システム(Quantum20001;QCS、An
n Arbor Michigan)を使用して決定する。解析に選択した写真
は、高い分解ビデオカメラを使用して走査し、ビデオカメラにより作成したシグ
ナルをデジタル化し、ビデオモニター(レーザースキャン;カリフォルニア州サ
ンタクララ所在イメージコム)で提示する。中心線を、ドップラーワイヤーの先
端のすぐに末端から始めて、10mmセグメントについて手作業で跡をたどる。
外観を、その後、デジタル化した輝度情報に適用した一次および二次導関数の加
重合計に基づいて自動的に検出する。その後、脈管直径を、ドップラー試料容量
の部位で測定する(ワイヤー先端から5mm遠位)。横断面積を、円ルーメンを
推定して計算する。
After all Doppler measurements, 3 Fr. The drip catheter is redirected to the proximal segment of the internal iliac artery of the ischemic limb and selective internal iliac angiography is performed as described.
The angiographic tube diameters of the internal iliac artery in the ischemic limb and the external artery of the normal limb were determined as described by an automatic edge detection system (Quantum 20001; QCS, An.
n Arbor Michigan). Photos selected for analysis are scanned using a high resolution video camera, the signal produced by the video camera is digitized, and presented on a video monitor (laser scan; Imagecom, Santa Clara, Calif.). The centerline is traced manually for the 10 mm segment starting shortly at the tip of the Doppler wire.
The appearance is then automatically detected based on the weighted sum of the first and second derivatives applied to the digitized luminance information. The vessel diameter is then measured at the site of the Doppler sample volume (5 mm distal from the wire tip). The cross-sectional area is calculated by estimating the circular lumen.

【0089】 ドップラー由来流度は、QD=(πd2/4)(0.5XAPV)(ここで、QD =ドップラー由来の時間平均流れ、d=血管直径、およびAPV=スペクトル
ピーク速度の時間平均)として計算する。平均速度は、血管を横切る時間平均放
物線速度プロファイルを推定することにより、0.5XAPVとして推定する。
ドップラー記録の直前に記録した血管造影図からの血管造影管腔直径測定は、静
止および最大流度の計算に使用する。
The Doppler-derived flow rate is Q D = (πd 2 /4)(0.5XAPV), where Q D = Doppler-derived time-averaged flow, d = vessel diameter, and APV = time of spectral peak velocity. Calculate as the average). The average velocity is estimated as 0.5XAPV by estimating the time average parabolic velocity profile across the blood vessel.
Angiographic lumen diameter measurements from an angiogram recorded just prior to Doppler recording are used for static and maximum flow rate calculations.

【0090】 毛細血管と筋肉繊維の比 側副動脈形成の解剖学的証拠に対する、サバイビン遺伝子移入の作用は、さら
に、虚血後肢からとった光顕微鏡切片で毛細血管を同定することにより調べる(
Takeshitaら、1996)。組織標本は、死亡時(トランスフェクショ
ン後の30日目)に虚血後肢から横断切片として得る。筋肉試料を、最適な切断
温度化合物(インディアナ州エルクハート所在マイルズ)に包埋し、液体窒素中
に即時凍結する。その後、複数の凍結切片(5μmの厚さ)を低温保持装置(マ
イルズ)上の各標本から切断し、筋肉繊維を、横に向け、その後、2つの切片を
ガラススライド上に置く。組織切片を、毛細血管内皮細胞を検出するために、イ
ンドキシル−テトラゾリウム法を使用してアルカリホスファターゼについて染色
し(Takeshitaら、1996)、その後、エオシンで対比染色する。毛
細血管密度の解析が、筋肉萎縮のために過大評価されない、または、間質性浮腫
のために過小評価されないことを確実にするために、検死で同定された毛細血管
を筋肉繊維に対して評価し;20個の異なる場の総数を無作為に選択し、毛細血
管および筋肉繊維の数を、20×対物レンズで計測して、毛細血管と筋肉繊維の
比を決定する。
The Effect of Survivin Gene Transfer on the Anatomical Evidence of Capillary-to-Muscular Fiber Collateral Arteriogenesis was further examined by identifying the capillaries in light microscopic sections taken from the ischemic hindlimb (
Takeshita et al., 1996). Tissue specimens are obtained from ischemic hind limbs at the time of death (30 days after transfection) as transverse sections. Muscle samples are embedded in optimal cutting temperature compounds (Miles, Elkhart, Ind.) And immediately frozen in liquid nitrogen. Multiple frozen sections (5 μm thick) are then cut from each specimen on a cryostat (Miles), the muscle fibers are laid sideways, after which two sections are placed on glass slides. Tissue sections are stained for alkaline phosphatase using the indoxyl-tetrazolium method to detect capillary endothelial cells (Takeshita et al., 1996), then counterstained with eosin. Assess capillaries identified at necropsy for muscle fibers to ensure that analysis of capillary density is not underestimated due to muscle atrophy or underestimated due to interstitial edema Randomly choose a total of 20 different fields and count the number of capillaries and muscle fibers with a 20 × objective to determine the capillary to muscle fiber ratio.

【0091】 虚血肢から遠位の組織部位の評価 14匹のウサギを、サバイビン動脈遺伝子移入を受けているウサギから無作為
に選択する。組織切片を、性腺、肝臓、心臓、肺、脳および反対側の(非トラン
スフェクト)下肢骨格筋から回収し、新血管形成の証拠、並びに、免疫関連炎症
細胞浸潤物の証拠について光学顕微鏡により調べる。
Assessment of tissue sites distal to the ischemic limb 14 rabbits are randomly selected from those undergoing survivin arterial gene transfer. Tissue sections are collected from gonadal, liver, heart, lung, brain and contralateral (non-transfected) lower limb skeletal muscle and examined by light microscopy for evidence of neovascularization and evidence of immune-related inflammatory cell infiltration. ..

【0092】 遺伝子移入部位の形態計測解析 代表的な組織切片を、無作為に選択した多くのウサギにおける遺伝子移入部位
から、30日目に収集する。これらは、phサバイビンでトランスフェクトした
数個、および、LacZでトランスフェクトした数個を含んだ。各場合において
、遺伝子移入部位は、遺伝子移入は、内腸骨動脈の起源で実施するという事実に
より同定し;従って、約5mm長の動脈セグメントを、共通の腸骨動脈の分岐点
のちょうど末端のこの動脈の起源から取り出す。切片をヘマトキシリンおよびエ
オシンで染色し、その後、脈管内膜および内側厚さについて光学顕微鏡により形
態計測的に評価し、これから脈管内膜と培地の比が得られる(Takeshit
aら、1996)。
Morphometric analysis of gene transfer sites Representative tissue sections are collected on day 30 from gene transfer sites in a large number of randomly selected rabbits. These included several transfected with ph survivin and several transfected with LacZ. In each case, the gene transfer site was identified by the fact that the gene transfer is carried out in the origin of the internal iliac artery; therefore, an arterial segment about 5 mm long is located just at the end of the common iliac bifurcation. Remove from the origin of this artery. Sections were stained with hematoxylin and eosin and then morphometrically evaluated for intimal and medial thickness by light microscopy, which gives the ratio of intimal to media (Takeshit).
a et al., 1996).

【0093】 実施例3.1 サバイビンによって媒介されるインビボでの血管形成 プラスミドDNA プラスミドphSurvivinは、サバイビンをコードするするcDNAが
挿入されている真核生物性pUC118発現ベクターからなる。763塩基対の
サイトメガロウイルスプロモーター/エンハンサーが、サバイビンの発現を行わ
せるために使用される。pUC118ベクターは、SV40のポリアデニル化配
列、大腸菌の複製起点、およびアンピシリン耐性に必要なβ−ラクタマーゼ遺伝
子を含む。プラスミドは、phSurvivinで形質転換された大腸菌の培養
物から調製され、Qiagenチップ2500カラムを用いて精製して、イソプ
ロパノールで沈殿させ、そして70%エタノールで洗浄し、SpeedVacで
乾燥される。精製されたプラスミドは、滅菌された生理的食塩水に再溶解して、
バイアルに貯蔵され、そして品質管理分析のためにプールされる(1.75〜1
.85の間の比を示す260nmおよび280nmの波長における吸光度;細菌
性エンドトキシンのレベルが5エンドトキシンユニット/kg体重未満であるこ
とを明らかにするためのカブトガニのアメーバ状細胞溶解物によるゲル凝固アッ
セイ[Bio−Whittaker];細菌培養;大腸菌ゲノムDNAの混入レ
ベルに対するサザンブロット;および90%を越える核酸が閉じた環状のスーパ
ーコイル型形態にあることを確認するためのアガロースゲル電気泳動後の臭化エ
チジウム染色)。調製されたプラスミドの同一性を確認するために、それぞれの
プールバッチに由来するサバイビンのコード領域が再び配列決定される(App
lied Biosystem373A)。
Example 3.1 Survivin-Mediated Angiogenesis In Vivo Plasmid DNA The plasmid phSurvivin consists of a eukaryotic pUC118 expression vector into which a cDNA encoding survivin has been inserted. A 763 base pair cytomegalovirus promoter / enhancer is used to drive expression of survivin. The pUC118 vector contains the polyadenylation sequence of SV40, the E. coli origin of replication, and the β-lactamase gene required for ampicillin resistance. Plasmids are prepared from a culture of E. coli transformed with phSurvivin, purified using a Qiagen chip 2500 column, precipitated with isopropanol, washed with 70% ethanol and dried in a SpeedVac. The purified plasmid was redissolved in sterile saline and
Stored in vials and pooled for quality control analysis (1.75-1
. Absorbance at wavelengths of 260 nm and 280 nm showing a ratio between 85; Gel coagulation assay with amoebic cell lysates of horseshoe crab to reveal that the level of bacterial endotoxin is less than 5 endotoxin units / kg body weight [Bio -Whittaker]; bacterial culture; Southern blot for contamination levels of E. coli genomic DNA; and ethidium bromide staining after agarose gel electrophoresis to confirm> 90% of the nucleic acid is in closed circular supercoiled form ). To confirm the identity of the prepared plasmids, the survivin coding region from each pool batch is re-sequenced (App
Lied Biosystem 373A).

【0094】 経皮的動脈遺伝子移入 動脈遺伝子移入が、脚が虚血状態にある患者に対して行われる 動脈遺伝子移入は、ヒドロゲルでコーティングされたバルーン付血管形成術カ
テーテル(Boston Scientific)を用いて行われる。無菌ピペ
ットを使用して、2000 gのプラスミドDNAが、膨張させた血管形成術バ
ルーンの外側のヒドロゲル被覆に、194.2μlの滅菌された生理的食塩水に
おいて10.3μg/μlで付けられる。バルーンを収縮させ、2280mmH
gに再び膨張させられた保護シース内に戻し、そしてフルオロスコープ誘導のも
とで45.7mmのガイドワイヤを覆うシースとともに遺伝子移入部位に進ませ
る。その後、バルーンを収縮させて、シースを戻し、そしてバルーンを公称圧力
で4分間〜5分間再び膨張させる。バルーンを収縮させて、すべてのカテーテル
およびワイヤを除き、そして最終的な血管造影図を、部位の満足できる開存性を
確保するために記録する。
Percutaneous Arterial Gene Transfer Arterial gene transfer is performed on patients with ischemic legs. Arterial gene transfer is performed using a hydrogel-coated balloon angioplasty catheter (Boston Scientific). Done. Using a sterile pipette, 2000 g of plasmid DNA is applied to the outer hydrogel coating of the inflated angioplasty balloon at 10.3 μg / μl in 194.2 μl of sterile saline. Deflate the balloon, 2280mmH
It is placed back into the protective sheath which has been reinflated to g and advanced under fluoroscope guidance to the gene transfer site with the sheath covering the 45.7 mm guidewire. The balloon is then deflated, the sheath replaced, and the balloon reinflated at nominal pressure for 4-5 minutes. The balloon is deflated to remove all catheters and wires, and a final angiogram is recorded to ensure satisfactory patency of the site.

【0095】 血管内超音波診断を、意図された部位(遠位膝窩動脈)に、トランスフェクシ
ョン効率を損なわせることがあるアテローム動脈硬化性斑(Isner他、19
96)が存在しないことを示すために遺伝子移入の直前に行う。超音波診断を遺
伝子移入の4週間後および12週間後に繰り返して行い、ヒドロゲルで被覆され
た血管形成術用バルーン付カテーテルの膨張から生じる新内膜肥厚が存在しない
ことを確保する。
Intravascular ultrasound may impair transfection efficiency at the intended site (distal popliteal artery) atherosclerotic plaques (Isner et al., 19).
96) just before gene transfer to show the absence of Ultrasound diagnosis is repeated 4 and 12 weeks post gene transfer to ensure the absence of neointimal thickening resulting from inflation of the hydrogel-coated angioplasty balloon catheter.

【0096】 デジタル処理差血管造影を遺伝子治療の4週間後に行い、磁気共鳴血管造影を
遺伝子治療の4週間後および12週間後に行う。これらはともに、遺伝子移入に
より促進された血管形成を検出するために行われる。
Digitally processed differential angiography is performed 4 weeks after gene therapy and magnetic resonance angiography is performed 4 and 12 weeks after gene therapy. Both of these are done to detect angiogenesis promoted by gene transfer.

【0097】 実施例4 炎症、免疫応答および移植順応のときにおける血管ホメオスタシスの保存は、
細胞の自殺プログラム(すなわち、アポトーシス)を連続的に打ち消す内皮細胞
(EC)の能力に依存する(Karsan他、1996)。このプロセスは、ミ
トコンドリア損傷後に、細胞表面のデス受容体の結合によって、または細胞死開
始因子の細胞質アセンブリー(すなわち、アポトソーム)によって開始される細
胞内のシステインプロテアーゼ(すなわち、カスパーゼ)の連続した活性化カス
ケードを伴う(Hengartner、2000)。ECのアポトーシスを阻害
することはまた、EC表面における多数の受容体−リガンド相互作用により、E
Cの増殖、遊走および再修復が刺激され、新しい血管網が生じる血管形成の必須
的な前提条件である(Risau、1997)。これに関連して、血管内皮細胞
増殖因子(VEGF)(Alon他、1995;Yuan他、1996)または
アンギオポイエチン−1(Ang−1)受容体のTie−2(Lin他、199
8)を含む重要な血管形成調節因子の抗体標的化またはアデノウイルス標的化は
、ECアポトーシスの形態学的特徴および生化学的特徴を伴う血管網の退縮を生
じさせた。接着分子(すなわち、インテグリン)によって媒介される生存シグナ
ル、嵌入(Ruegg他、1998;Isik他、1998)、およびホスホイ
ノシチド3/Atk経路の活性化(Fujio他、1999;Gerber他、
1998b)に加えて、血管形成は、いくつかがNF−6βのシグナル変換を介
して誘導される(Stehlik他、1998)、不均一な一群の抗アポトーシ
ス「保護遺伝子」の内皮細胞におけるデノボ発現と関連していた(Bach他、
1997)。詳しくは、VEGFまたはAng−1によるEC血管形成の刺激は
、抗アポトーシス的なbcl−2分子およびA1分子のアップレギュレーション
(Gerber他、1998a;Nor他、1999)、アポトーシス阻害因子
(IAP)タンパク質の発現(Devereaux他、1999)、ならびにサ
バイビンおよびXIAPの発現(O’Connor他、2000a;Tran他
、1999;Papapetropoulos他、2000)をもたらした。
Example 4 Preservation of vascular homeostasis during inflammation, immune response and transplant adaptation
It relies on the ability of endothelial cells (EC) to continuously counteract a cell's suicide program (ie, apoptosis) (Karsan et al., 1996). This process involves the continuous activation of intracellular cysteine proteases (ie, caspases) after mitochondrial damage, initiated by cell surface death receptor binding or by cytoplasmic assembly of cell death initiation factors (ie, apoptosomes). With cascade (Hengartner, 2000). Inhibiting EC apoptosis is also due to the large number of receptor-ligand interactions on the EC surface.
Proliferation, migration and re-repair of C are stimulated and a new network of blood vessels is an essential prerequisite for angiogenesis (Risau, 1997). In this context, vascular endothelial growth factor (VEGF) (Alon et al., 1995; Yuan et al., 1996) or the angiopoietin-1 (Ang-1) receptor Tie-2 (Lin et al., 199).
Antibody or adenovirus targeting of key angiogenic regulators, including 8), resulted in regression of the vascular network with morphological and biochemical features of EC apoptosis. Survival signals mediated by adhesion molecules (ie, integrins), intrusions (Ruegg et al., 1998; Isik et al., 1998), and activation of the phosphoinositide 3 / Atk pathway (Fujio et al., 1999; Gerber et al.,
In addition to 1998b), angiogenesis is accompanied by de novo expression in endothelial cells of a heterogeneous group of anti-apoptotic "protective genes", some of which are induced via signal transduction of NF-6β (Stehlik et al., 1998). Related (Bach et al.,
1997). Specifically, stimulation of EC angiogenesis by VEGF or Ang-1 is associated with anti-apoptotic upregulation of bcl-2 and A1 molecules (Gerber et al., 1998a; Nor et al., 1999), apoptosis inhibitory factor (IAP) protein. Expression (Devereaux et al., 1999), and expression of survivin and XIAP (O'Connor et al., 2000a; Tran et al., 1999; Papapetropoulos et al., 2000).

【0098】 下記の実施例において、アンチセンス標的化法を使用して、内皮細胞における
VEGFの抗アポトーシス機能に対するサバイビンの相対的な寄与を確認した。
In the examples below, an antisense targeting method was used to confirm the relative contribution of survivin to the anti-apoptotic function of VEGF in endothelial cells.

【0099】 材料および方法 EC培養 ヒト臍静脈ECを、O’Connor他(2000)によって記載されるよう
に、20%ウシ胎児血清(FCS)、50μg/ml内皮細胞増殖補充物(EC
GS)、100μg/mlヘパリン、100μg/mlペニシリンおよび100
μg/mlストレプトマイシンを含有するM199培地(これらはすべてLif
e Technologies(Grand Island、NY)から得られ
る)において、5%CO2下、37℃で維持した。サブコンフルエンスのECを
、M199+0.1%FCSにおいて18時間培養することにより休止させた。
細胞を、0.05%トリプシン/0.02%EDTAを用いて剥がし、C6ウエ
ルプレート(Costar Corp.、New Bedford、MA)に播
種し、70%のコンフルエンスにまで増殖させ、継代2と継代3との間で使用し
た。
Materials and Methods EC Culture Human umbilical vein ECs were cultured in 20% fetal calf serum (FCS), 50 μg / ml endothelial cell growth supplement (EC) as described by O'Connor et al. (2000).
GS), 100 μg / ml heparin, 100 μg / ml penicillin and 100
M199 medium containing μg / ml streptomycin (all of these are Lif
e Technologies (obtained from Grand Island, NY)) at 37 ° C. under 5% CO 2 . Subconfluent ECs were rested by culturing in M199 + 0.1% FCS for 18 hours.
Cells were detached with 0.05% trypsin / 0.02% EDTA, seeded in C6 well plates (Costar Corp., New Bedford, MA), grown to 70% confluence, and passage 2 and passage. Used between generation 3

【0100】 アンチセンス遺伝子標的化 静止状態のEC単層を、M199+0.1%FCSにおいて50ng/mlの
組み換えVEGF(Collaborative Biomedical Pr
oducts、Bedford、MA)とともに37℃で24時間インキュベー
ションした。インキュベーションが終了したとき、ECを洗浄し、トリプシン/
EDTAによって集め、そして0.5%トリトンX−100、0.5%NP−4
0、0.05MのTris−HCl、0.15MのNaClおよびプロテアーゼ
阻害剤において溶解した。細胞抽出物のタンパク質を正規化した一部をSDSポ
リアクリルアミド勾配ゲルで電気泳動して、ナイロンメンブラン(Millip
ore Corp.)に1Aで1時間転写し、そしてサバイビンに対するウサギ
抗体およびbcl−2に対するマウスモノクローナル抗体(Transduct
ion Laboratories、CA)の2μg/mlを用いて免疫ブロッ
トし、その後、化学発光(Amersham、Arlington Heigh
ts、IL)およびオートラジオグラフィーを行った。続いて、等量のタンパク
質負荷を確認するために、サンプルを、β−アクチンに対するマウス抗体を用い
たウエスタンブロッティングによって分析した。VEGFによって媒介されるE
C保護に対するサバイビンの寄与を明らかにするために、2’−Oメトキシエチ
ルのキメラなホスホロチオアートオリゴヌクレオチドを利用した。配列5’−T
GTGCTATTCTGTGAATT−3’(配列番号1)を有するサバイビン
のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、T24膀胱上皮ガン細胞およびHeLa
上皮ガン細胞における内因性サバイビンのmRNA発現を抑制するその能力につ
いて以前に特徴付けられていた(Li他、1996b)。配列5’−TAAGC
TGTTCTATGTGTT−3’(配列番号2)を有するスクランブル化オリ
ゴヌクレオチドがコントロールとして使用され、これもまた、以前の細胞培養ア
ッセイで特徴付けられていた(Li他、1999b)。均一なホスホロチオアー
ト結合を有する様々なオリゴヌクレオチドを合成した。下線部のヌクレオシドは
2’−O−メトキシエチルヌクレオシドに対応する。血小板内皮細胞接着分子−
1(PECAM−1、CD31)、リンパ球機能関連分子−3(LFA−3、C
D58)および細胞間接着分子−1(ICAM−1、CD54)に対するアンチ
センスオリゴヌクレオチドを上記のように合成したが、これらは以前の研究で特
徴付けられていた(Baker他、1997)。トランスフェクション実験のた
めに、コントロールのスクランブル化オリゴヌクレオチドまたは様々なアンチセ
ンスオリゴヌクレオチドを、その濃度を増大させながら(50〜500nM)、
製造者の説明書(Life Technologies、MD)に従って1ml
のOPTI−MEMおよび6μlのリポフェクチンと混合し、そして血清飢餓の
ECと8時間インキュベーションした。トランスフェクション培地を、さらに1
8時間にわたってM199+0.1%FCSと取り換え、その後、VEGFによ
る刺激を24時間行った。トランスフェクション効率は、FITC結合オリゴヌ
クレオチドを使用して蛍光顕微鏡によってモニターされたが、常に>85%であ
った。増殖中の内皮細胞におけるサバイビンのmRNA発現に対するアンチセン
ス標的化の効果を明らかにするために、ECをコントロールのオリゴヌクレオチ
ドまたはサバイビンのアンチセンスオリゴヌクレオチドでトランスフェクション
して、37℃で24時間培養した後に集め、そして総RNAを、Quiagen
Rneasy試薬を製造者の説明書に従って使用して抽出した。サンプルを1
%アガロース−ホルムアルデヒドゲルで分離して、Hybondナイロンメンブ
ランに転写し、32Pランダムプライム標識サバイビンcDNAとハイブリダイゼ
ーションして、放射能バンドの可視化をオートラジオグラフィーによって行った
。ノーザンブロットを、様々なRNAサンプルの等量負荷を確認するために、ラ
ンダムプライム32P標識されたヒトG3PDHcDNAで再プローブした。
Antisense Gene Targeting Resting EC monolayers were treated with 50 ng / ml recombinant VEGF (Collaborative Biomedical Pr) in M199 + 0.1% FCS.
incubation at 37 ° C. for 24 hours with products, Bedford, Mass.). When the incubation is complete, wash the EC and trypsin /
Collected by EDTA and 0.5% Triton X-100, 0.5% NP-4
Dissolved in 0, 0.05 M Tris-HCl, 0.15 M NaCl and protease inhibitors. A protein-normalized portion of the cell extract was electrophoresed on an SDS polyacrylamide gradient gel to yield a nylon membrane (Millip).
ore Corp. 1A for 1 hour and a rabbit antibody to survivin and a mouse monoclonal antibody to bcl-2 (Transduct).
immunoblotting with 2 μg / ml of Ion Laboratories, CA) followed by chemiluminescence (Amersham, Arlington Height).
ts, IL) and autoradiography. The samples were subsequently analyzed by Western blotting using a mouse antibody against β-actin to confirm equal protein loading. E mediated by VEGF
To reveal the contribution of survivin to C protection, a 2'-Omethoxyethyl chimeric phosphorothioate oligonucleotide was utilized. Sequence 5'-T
Survivin antisense oligonucleotides with GTGCTATTCTGTGAATT-3 '(SEQ ID NO: 1) were used in T24 bladder epithelial cancer cells and HeLa.
It was previously characterized for its ability to suppress endogenous survivin mRNA expression in epithelial cancer cells (Li et al., 1996b). Sequence 5'-TAAGC
A scrambled oligonucleotide with TGTTCTATGTGTTT-3 '(SEQ ID NO: 2) was used as a control, which was also characterized in previous cell culture assays (Li et al., 1999b). Various oligonucleotides with a uniform phosphorothioate linkage were synthesized. The underlined nucleoside corresponds to 2'-O-methoxyethyl nucleoside. Platelet endothelial cell adhesion molecule-
1 (PECAM-1, CD31), lymphocyte function-related molecule-3 (LFA-3, C
D58) and antisense oligonucleotides against intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1, CD54) were synthesized as described above and these were characterized in previous studies (Baker et al., 1997). For transfection experiments, control scrambled oligonucleotides or various antisense oligonucleotides were added at increasing concentrations (50-500 nM).
1 ml according to manufacturer's instructions (Life Technologies, MD)
Of OPTI-MEM and 6 μl of lipofectin and incubated with serum starved EC for 8 hours. 1 more transfection medium
Replacement with M199 + 0.1% FCS for 8 hours, followed by VEGF stimulation for 24 hours. Transfection efficiency was monitored by fluorescence microscopy using FITC-conjugated oligonucleotides and was always> 85%. To demonstrate the effect of antisense targeting on survivin mRNA expression in proliferating endothelial cells, ECs were transfected with control oligonucleotides or survivin antisense oligonucleotides and incubated at 37 ° C for 24 hours. Later collected and total RNA was quiagen
Extracted using Rneasy reagent according to the manufacturer's instructions. Sample 1
%% agarose-formaldehyde gel, transferred to a Hybond nylon membrane, hybridized with 32 P random prime labeled survivin cDNA, and visualization of radioactive bands was performed by autoradiography. Northern blots were reprobed with random prime 32 P-labeled human G3PDH cDNA to confirm equal loading of various RNA samples.

【0101】 ECアポトーシスの決定 ECを、コントロールのオリゴヌクレオチドまたは様々なアンチセンスオリゴ
ヌクレオチドで濃度を増大させながらトランスフェクションして、50ng/m
lのVEGFを用いて37℃で16時間刺激し、そして25μMのC−6セラミ
ドの存在下またはTNFα(10ng/ml、Endogen、Woburn、
MA)+シクロヘキシミド(10μg/ml、Sigma)の組合せの存在下、
37℃でさらに12時間インキュベーションした。インキュベーションが終了し
たとき、記載(O’Connor他、2000)のように、EC(浮遊細胞+付
着細胞)を集め、70%エタノールで固定して、10μg/mlのヨウ化プロピ
ジウム+100μg/mlのRNaseAおよび0.05%のトリトンX−10
0を含むリン酸塩緩衝化生理的食塩水(pH7.4)で染色し、DNA含有量に
ついてフローサイトメトリーによって分析した。別の実験において、VEGFで
刺激され、そしてC−6セラミドとともに12時間にわたって37℃でインキュ
ベーションされたトランスフェクションEC細胞を集めて、PBS(pH7.4
)で洗浄し、0.25%トリトンX−100を含有する4%パラホルムアルデヒ
ドで10分間にわたって22℃で固定した。細胞の核を6.5μg/mlの4,
6−ジアミジノ−2−フェニルインドール(DAPI、Sigma)、16%の
ポリビニルアルコール(Air Products and Chemical
s、Allentown、PA)および40%のグリセロールを用いて染色した
。細胞を、Zeiss蛍光顕微鏡を使用してアポトーシスの形態学的徴候(クロ
マチン凝縮、DNA断片化)について独立的にスコア化した。
EC Apoptosis Determination ECs were transfected with control oligonucleotides or various antisense oligonucleotides at increasing concentrations to 50 ng / m 2.
Stimulated with 1 VEGF for 16 hours at 37 ° C. and in the presence of 25 μM C-6 ceramide or TNFα (10 ng / ml, Endogen, Woburn,
MA) + cycloheximide (10 μg / ml, Sigma) in the presence of
Incubated at 37 ° C for an additional 12 hours. At the end of the incubation period, EC (floating cells + adherent cells) were collected, fixed with 70% ethanol and fixed at 70 μg / ml propidium iodide + 100 μg / ml RNase A as described (O'Connor et al., 2000). And 0.05% Triton X-10
The cells were stained with phosphate buffered saline containing 0 (pH 7.4) and analyzed for DNA content by flow cytometry. In another experiment, transfected EC cells stimulated with VEGF and incubated with C-6 ceramide for 12 hours at 37 ° C were collected and collected in PBS (pH 7.4).
) And fixed with 4% paraformaldehyde containing 0.25% Triton X-100 for 10 minutes at 22 ° C. The cell nuclei were treated with 6.5 μg / ml of 4,
6-diamidino-2-phenylindole (DAPI, Sigma), 16% polyvinyl alcohol (Air Products and Chemical)
s, Allentown, PA) and 40% glycerol. Cells were independently scored for morphological signs of apoptosis (chromatin condensation, DNA fragmentation) using Zeiss fluorescence microscopy.

【0102】 カスパーゼの活性化 トランスフェクションされたECを、上記のように50ng/mlのVEGF
で刺激し、そして25μg/mlのC−6セラミドとともにインキュベーション
した後に集めて、可溶化した細胞抽出物を、蛍光発生基質Ac−DEVD−AM
C(N−アセチル−Asp−Glu−Val−Asp−アルデヒド、Pharm
ingen、San Diego)のカスパーゼ−3に依存する加水分解につい
てアッセイした。蛍光放射を、360nmの励起波長および460nmの放射を
用いて分光蛍光度計で定量化した。カスパーゼ活性化の生化学的マーカーのため
に、VEGF+セラミドで処理されたトランスフェクションECを、0.25%
トリトンX−100、10mMのKCl、1.5mMのMgCl2、1mMのE
DTA、1mMのDTT、20mMのHEPES+プロテアーゼ阻害剤において
溶解した。様々な細胞抽出物のタンパク質を正規化した一部をSDSゲル電気泳
動によって分離して、ナイロンメンブラン(Millipore Corp.)
に転写し、そしてカスパーゼ3に対するウサギ抗体(Transduction
Laboratories)の1:5000希釈物、またはポリADPリボー
スポリメラーゼに対するマウス抗体(PARP、Pharmingen、San
Diego)の1:1000希釈物で免疫ブロットし、その後、化学発光(A
mersham、Arlington Heights、IL)を行った。
Activation of Caspases Transfected ECs were transfected with 50 ng / ml VEGF as described above.
The solubilized cell extract was collected after stimulating with and following incubation with 25 μg / ml C-6 ceramide and the solubilized cell extract was collected with the fluorogenic substrate Ac-DEVD-AM.
C (N-acetyl-Asp-Glu-Val-Asp-aldehyde, Pharm
Ingen, San Diego) was assayed for caspase-3-dependent hydrolysis. Fluorescence emission was quantified on a spectrofluorometer using an excitation wavelength of 360 nm and emission of 460 nm. For biochemical markers of caspase activation, transfection EC treated with VEGF + ceramide was 0.25%.
Triton X-100, 10 mM KCl, 1.5 mM MgCl2, 1 mM E
Dissolved in DTA, 1 mM DTT, 20 mM HEPES + protease inhibitor. Protein-normalized aliquots of various cell extracts were separated by SDS gel electrophoresis and subjected to nylon membrane (Millipore Corp.).
Rabbit antibody to Caspase 3 (Transduction
Laboratories) 1: 5000 dilution or mouse antibody to poly ADP ribose polymerase (PARP, Pharmingen, San.
Immunoblot with 1: 1000 dilution of Diego, followed by chemiluminescence (A
Mersham, Arlington Heights, IL).

【0103】 ECの遊走 遊走アッセイを、Boydenチャンバーを使用して行った(Neuropr
obe;Morales−Ruiz他、2000)。簡単に記載すると、静止状
態のECをコントロールのオリゴヌクレオチドまたはサバイビンのアンチセンス
オリゴヌクレオチドでトランスフェクションして、VEGFで刺激し、そして0
.05%トリプシンおよび0.53mMのEDTAを使用して剥がした。230
00個の細胞を、0.1%BSAを含有するM199培地に懸濁して、下部チャ
ンバーに加えた。ポリカーボネートフィルター(8μmの直径)を100μg/
mlのI型コラーゲンでコーティングした。チャンバーの上半分を取り付け、チ
ャンバーを倒立位置で2時間にわたって37℃でインキュベーションした。VE
GFまたはD−erythro−スフィンゴシン−1−リン酸(SPP−1、C
albiochem)を、その濃度(1〜500ng/ml)を増大させながら
上部チャンバーに別々に加え、37℃でさらに5時間インキュベーションした。
インキュベーションが終了したとき、細胞を70%エタノールで固定し、フィル
ターの上部表面に存在する非遊走ECを除いた。遊走した細胞をギムサ染色して
、ウエルあたり3つのランダムな視野において400xの倍率で計数した(Mo
rales−Ruiz他、2000)。それぞれの実験を三連で行い、遊走を、
ウエルあたりの計数された総細胞数として表した。
EC migration Migration assays were performed using a Boyden chamber (Neuropr).
ob; Morales-Ruiz et al., 2000). Briefly, quiescent ECs were transfected with control oligonucleotides or survivin antisense oligonucleotides, stimulated with VEGF, and
. Peeled off using 05% trypsin and 0.53 mM EDTA. 230
00 cells were suspended in M199 medium containing 0.1% BSA and added to the lower chamber. Polycarbonate filter (8μm diameter) 100μg /
Coated with ml of type I collagen. The upper half of the chamber was attached and the chamber was incubated in an inverted position for 2 hours at 37 ° C. VE
GF or D-erythro-sphingosine-1-phosphate (SPP-1, C
albiochem) was added separately to the upper chamber increasing its concentration (1-500 ng / ml) and incubated at 37 ° C. for a further 5 hours.
At the end of incubation, cells were fixed with 70% ethanol to remove non-migrated EC present on the upper surface of the filter. The migrated cells were stained with Giemsa and counted at 400x magnification in 3 random fields per well (Mo
Rales-Ruiz et al., 2000). Each experiment was performed in triplicate,
Expressed as total cells counted per well.

【0104】 三次元の毛細管形成 C6ウエルプレートにおいて静止状態のECの単層(80%コンフルエンス)
を500nMのコントロールのオリゴヌクレオチドまたはサバイビンのアンチセ
ンスオリゴヌクレオチドでトランスフェクションした。8時間インキュベーショ
ンした後、トランスフェクション培地を、0.1%FCSを含有するM199培
地とさらに18時間にわたって37℃で置き換えた。ラット尾のI型コラーゲン
(3mg/ml、Becton Dickinson、Bedford、MA)
を、10xDMEMの1/10容量において、滅菌した1MのNaOHで中和し
て氷上に保った。懸濁したECを1x106細胞/mlコラーゲンの最終濃度に
なるようにコラーゲン懸濁液に加えた。EC−コラーゲン混合物の10滴(それ
ぞれ0.1ml)を35mmプレートに加えた。プレートを37℃の加湿インキ
ュベーターに入れて、EC−コラーゲン混合物を10分間ゲル化させ、その後、
20%FCS、50μg/mlのECGS、100μg/mlのヘパリン、10
0μg/mlのペニシリンおよび100μg/mlのストレプトマイシンを含有
する3mlのM199培地をそれぞれのプレートに加えた。ECを、16nMの
ホルボールミリスタートアセタート(PMA、Sigma)の存在下、24時間
のインキュベーションで毛細管様の血管を形成させた。さらに24時間のインキ
ュベーションの後、ECをリン酸塩緩衝化生理的食塩水(PBS、pH7.2)
で3回洗浄して、50ng/mlのVEGFの存在下または非存在下で新鮮なM
199増殖培地を補充した。記載(Papapetropoulos他、199
9)のように、培養物を、37℃でさらに48時間インキュベーションしている
ときの毛細管様血管の存在について位相差顕微鏡によって調べた。
Three-dimensional Capillary Formation Monolayers of quiescent EC in C6 well plates (80% confluence)
Were transfected with 500 nM control oligonucleotides or survivin antisense oligonucleotides. After incubation for 8 hours, the transfection medium was replaced with M199 medium containing 0.1% FCS at 37 ° C. for a further 18 hours. Rat type I collagen (3 mg / ml, Becton Dickinson, Bedford, MA)
Were kept on ice neutralized with sterile 1 M NaOH in 1/10 volume of 10 × DMEM. The suspended EC was added to the collagen suspension to a final concentration of 1 × 10 6 cells / ml collagen. Ten drops of EC-collagen mixture (0.1 ml each) were added to a 35 mm plate. The plate was placed in a 37 ° C humidified incubator to gel the EC-collagen mixture for 10 minutes, after which
20% FCS, 50 μg / ml ECGS, 100 μg / ml heparin, 10
3 ml of M199 medium containing 0 μg / ml penicillin and 100 μg / ml streptomycin was added to each plate. ECs were allowed to form capillary-like blood vessels by incubation for 24 hours in the presence of 16 nM phorbol myristate acetate (PMA, Sigma). After an additional 24 hours of incubation, ECs were placed in phosphate buffered saline (PBS, pH 7.2).
Washed three times with fresh M in the presence or absence of 50 ng / ml VEGF.
199 growth medium was supplemented. Description (Papapetropoulos et al., 199
As in 9), the cultures were examined by phase contrast microscopy for the presence of capillary-like blood vessels when incubated at 37 ° C. for a further 48 hours.

【0105】 実施例4.1 ECにおけるVEGF誘導によるサバイビン発現のアンチセンス標的化による阻
害 以前の研究により、サバイビンの2’−Oメトキシエチルのキメラなホスホロ
チオアートアンチセンスオリゴヌクレオチド(5’−TGTGCTATTCTG
TGAATT−3’;配列番号1)はHeLaおよびT24のガン細胞株におけ
るサバイビンのmRNA発現およびタンパク質発現を阻害することが明らかにさ
れていた(Li他、1999b)。これらの観測結果と一致して、サバイビンの
アンチセンスオリゴヌクレオチドの濃度を増大させることにより、ノーザンブロ
ッティング(図9A)によって、増殖中のECにおけるサバイビンのmRNA発
現が用量依存的な様式で抑制された。これに対して、コントロールのスクランブ
ル化オリゴヌクレオチド(5’−TAAGCTGTTCTATGTGTT−3’
;配列番号2)の比較される濃度は、ECにおけるサバイビンのmRNAレベル
を低下させなかった(図9A)。並行した実験では、VEGFによる刺激は、静
止状態の内皮細胞において約4倍増大したサバイビンの発現をもたらした(図9
B)。これは以前の観測結果(O’Connor他、2000;Tran他、1
999;Papapetropoulos他、2000)と一致していた。EC
を、コントロールのオリゴヌクレオチドではなく、サバイビンのアンチセンスで
その濃度を増大させながら前処理することにより、ウエスタンブロッティングに
よって、VEGFによるサバイビンの誘導が用量依存的な様式で抑制された(図
9B)。これに対して、コントロールのオリゴヌクレオチドまたはサバイビンの
アンチセンスオリゴヌクレオチドを用いたトランスフェクションは、ウエスタン
ブロッティングによって、内皮細胞における抗アポトーシス性bcl−2の発現
を低下させなかった(Gerber他、1998;Nor他、1999)(図9
C)。
Example 4.1 Inhibition of VEGF-induced Survivin Expression in ECs by Antisense Targeting Previous studies have shown that 2'-Omethoxyethyl chimeric phosphorothioate antisense oligonucleotides of survivin (5'- TGTGCTATTTCG
TGAATT-3 '; SEQ ID NO: 1) was shown to inhibit survivin mRNA and protein expression in HeLa and T24 cancer cell lines (Li et al., 1999b). Consistent with these observations, Northern blotting (FIG. 9A) suppressed survivin mRNA expression in proliferating ECs in a dose-dependent manner by increasing the concentration of survivin antisense oligonucleotides. . In contrast, a control scrambled oligonucleotide (5'-TAAGCTGTTCTATGTGTT-3 '
The compared concentrations of SEQ ID NO: 2) did not reduce survivin mRNA levels in ECs (FIG. 9A). In parallel experiments, stimulation with VEGF resulted in approximately 4-fold increased expression of survivin in quiescent endothelial cells (Fig. 9).
B). This is based on previous observations (O'Connor et al., 2000; Tran et al., 1
999; Papapetropoulos et al., 2000). EC
Was pretreated with antisense to survivin at increasing concentrations, but not with the control oligonucleotide, and Western blotting suppressed the induction of survivin by VEGF in a dose-dependent manner (FIG. 9B). In contrast, transfection with control oligonucleotides or survivin antisense oligonucleotides did not reduce anti-apoptotic bcl-2 expression in endothelial cells by Western blotting (Gerber et al., 1998; Nor). Et al., 1999) (Fig. 9)
C).

【0106】 実施例4.2 サバイビンのアンチセンス標的化はECにおけるVEGFの抗アポトーシス機能
を抑制する 静止状態のECをC−6セラミドにさらすことにより、クロマチン凝縮および
DNA断片化によって、DAPI核染色によって明らかにされるように、アポト
ーシスが誘導された(図10A、B)。VEGFの添加は、セラミドにより誘導
されるECのアポトーシスを弱め、正常な核の形態を回復した(図10A、B)
。これらの実験条件のもとで、サバイビンのアンチセンスオリゴヌクレオチドに
よるECのトランスフェクションは、セラミドにより誘導されるアポトーシスに
対抗するVEGFの抗アポトーシス機能を完全に逆転させ、これに対してコント
ロールのオリゴヌクレオチドは効果がなかった(図10A、B)。同様に、セラ
ミドによる処理またはTNFα+シクロヘキシミドの組合せによる処理は、低二
倍体(すなわち、亜G1)DNA含有量を有する細胞画分の出現によって、ヨウ
化プロピジウム染色およびフローサイトメトリーによって明らかにされるような
に、ECのアポトーシスが約7倍増大した(図10C、D)。VEGFを添加す
ることにより、ECにおけるセラミド誘導アポトーシスおよびTNFα誘導アポ
トーシスの両方が約45%打ち消された(図10C、D)。しかし、上記に示さ
れるデータと一致して、コントロールのオリゴヌクレオチドではなく、サバイビ
ンのアンチセンスによるECのトランスフェクションは、両方の細胞死誘導刺激
に対するVEGF保護を抑制し、そしてECのアポトーシスを、VEGFの非存
在下で認められるレベルにまで回復させた(図10C、D)。次に、サバイビン
標的化によるVEGF細胞保護の抑制がECにおけるアポトーシスの生化学的特
徴と関連しているかどうかを明らかにした。静止状態のECをセラミドで処理す
ることにより、蛍光発生基質DEVD−AMCの加水分解によって、そしてカス
パーゼ−3阻害剤のDEVD−CHOにより完全に抑制される反応において測定
されるように、増大したカスパーゼ−3の触媒活性がもたらされた(図11A)
。これは、約32kDaのプロ形態のカスパーゼ−3のタンパク質分解的切断な
らびに約19kDaおよび約17kDaの活性なサブユニットの生成(図11B
)(Salvesen他、1997)、そして約85kDaのアポトーシスフラ
グメントへの約115kDaのカスパーゼ基質ポリADPリボースポリメラーゼ
(PARP)の切断(図11C)と関連していた。これらの実験条件のもとで、
VEGFを添加することにより、セラミドにより誘導されるカスパーゼ−3活性
は低下し、そして約17kDaの活性なカスパーゼ−3サブユニットおよび約8
5kDaのPARPフラグメントの生成がほぼ完全に阻害された(図11A〜C
)。これに対して、コントロールのオリゴヌクレオチドではなく、サバイビンの
アンチセンスによるECのトランスフェクションは、約17kDaの活性なカス
パーゼ−3およびPARPのアポトーシスフラグメントの生成を回復させた(図
11A〜C)。
Example 4.2 Antisense targeting of survivin suppresses the anti-apoptotic function of VEGF in ECs DAPI nuclear staining by chromatin condensation and DNA fragmentation by exposing quiescent ECs to C-6 ceramide. Apoptosis was induced as revealed by (Fig. 10A, B). Addition of VEGF attenuated EC apoptosis induced by ceramide and restored normal nuclear morphology (FIGS. 10A, B).
. Under these experimental conditions, transfection of EC with survivin antisense oligonucleotides completely reversed the anti-apoptotic function of VEGF against ceramide-induced apoptosis, whereas the control oligonucleotides. Had no effect (FIGS. 10A, B). Similarly, treatment with ceramide or the combination of TNFα + cycloheximide is revealed by propidium iodide staining and flow cytometry by the appearance of cell fractions with hypodiploid (ie, sub-G1) DNA content. Thus, there was an approximately 7-fold increase in EC apoptosis (Fig. 10C, D). Addition of VEGF counteracted both ceramide-induced and TNFα-induced apoptosis in ECs by about 45% (Fig. 10C, D). However, consistent with the data presented above, transfection of EC with survivin antisense, but not control oligonucleotides, suppressed VEGF protection against both cell death-induced stimuli, and reduced EC apoptosis by VEGF. Was restored to the level observed in the absence of (Fig. 10C, D). Next, it was determined whether suppression of VEGF cytoprotection by survivin targeting was associated with biochemical features of apoptosis in EC. Treatment of quiescent EC with ceramide resulted in increased caspase as measured by hydrolysis of the fluorogenic substrate DEVD-AMC and in a reaction that was completely suppressed by the caspase-3 inhibitor DEVD-CHO. A catalytic activity of −3 was produced (FIG. 11A).
. This results in proteolytic cleavage of the pro-form caspase-3 of approximately 32 kDa and generation of active subunits of approximately 19 kDa and approximately 17 kDa (FIG. 11B).
(Salvesen et al., 1997), and cleavage of the caspase substrate poly ADP ribose polymerase (PARP) of approximately 115 kDa into an apoptotic fragment of approximately 85 kDa (FIG. 11C). Under these experimental conditions,
By adding VEGF, the ceramide-induced caspase-3 activity was reduced and the active caspase-3 subunit of approximately 17 kDa and approximately 8 kDa.
The production of the 5 kDa PARP fragment was almost completely inhibited (Fig. 11A-C).
). In contrast, transfection of ECs with antisense to survivin, but not control oligonucleotides, restored production of active caspase-3 and apoptotic fragments of PARP of approximately 17 kDa (FIGS. 11A-C).

【0107】 実施例4.3 サバイビンのアンチセンス標的化の特異性 次に、アンチセンスによるサバイビン標的化がVEGF刺激時のEC生存性に
もっぱら影響するかどうかを明らかにした。0%の血清で24時間にわたってE
Cをインキュベーションすることにより、連続的に成長する培養物と比較してD
EDVの加水分解による増大したカスパーゼ−3活性がもたらされ(図12A)
、そしてヨウ化プロピジウム染色およびフローサイトメトリーによる、低二倍体
DNA含有量を有するアポトーシス細胞画分が出現した(図12B)。これらの
細胞にセラミドを加えることにより、カスパーゼ−3活性、および低二倍体DN
A含有量を有するECの生成がさらに増大した(図12A、B)。しかし、VE
GFが存在しない場合、コントロールのオリゴヌクレオチドまたはサバイビンの
アンチセンスオリゴヌクレオチドによるECのトランスフェクションは、セラミ
ドの存在下または非存在下で、カスパーゼ−3活性またはアポトーシス細胞の生
成をさらに増強しなかった(図12A、B)。
Example 4.3 Antisense Targeting Specificity of Survivin Next, it was elucidated whether antisense targeting of survivin affects EC viability upon VEGF stimulation. E with 0% serum over 24 hours
By incubating C, D compared to continuously growing cultures
Hydrolysis of EDV results in increased caspase-3 activity (Figure 12A).
, And apoptotic cell fraction with low diploid DNA content appeared by propidium iodide staining and flow cytometry (FIG. 12B). By adding ceramide to these cells, caspase-3 activity, and hypodiploid DN
The production of EC with A content was further increased (Fig. 12A, B). But VE
In the absence of GF, transfection of EC with control oligonucleotides or survivin antisense oligonucleotides did not further enhance caspase-3 activity or apoptotic cell production in the presence or absence of ceramide ( 12A, B).

【0108】 他の実験において、PECAM−1(CD31)、LFA−3(CD58)ま
たはICAM−1(CD54)に対するアンチセンスオリゴヌクレオチドによる
ECのトランスフェクションは、以前の記載(Baker他、1997)のよう
に、ノーザンブロッティングによって、これらの様々な標的化されたmRNAの
濃度依存的な抑制をもたらした。しかし、DAPI染色によって核の形態につい
て分析された場合、これらの様々なアンチセンスオリゴヌクレオチドの発現は、
セラミドにより誘導されるEC死に対抗するVEGFの抗アポトーシス機能を著
しく低下させなかった(図13)。これに対して、上記に示されたデータと一致
して、コントロールのオリゴヌクレオチドではなく、サバイビンのアンチセンス
によるECのトランスフェクションは、セラミドで処理された培養物におけるV
EGFの細胞保護作用を阻止した(図13)。
In other experiments, transfection of EC with antisense oligonucleotides against PECAM-1 (CD31), LFA-3 (CD58) or ICAM-1 (CD54) was performed as previously described (Baker et al., 1997). Thus, Northern blotting resulted in concentration-dependent suppression of these various targeted mRNAs. However, expression of these various antisense oligonucleotides when analyzed for nuclear morphology by DAPI staining revealed
It did not significantly reduce the anti-apoptotic function of VEGF against ceramide-induced EC death (Fig. 13). In contrast, consistent with the data presented above, transfection of EC with survivin antisense but not control oligonucleotide resulted in V.sub.1 in ceramide-treated cultures.
It blocked the cytoprotective effect of EGF (Fig. 13).

【0109】 実施例4.4 VEGFにより誘導されるECの遊走および再修復におけるサバイビンの役割 VEGFによって誘導される他の血管形成応答(すなわち、ECの遊走および
三次元の血管網の安定化(Risau他、1997))に対するサバイビン標的
化の潜在的な役割を次に調べた。最初に、VEGFまたはSPP−1による刺激
は、以前の観測結果(Morales−Ruiz他、2000)と一致して、特
異的かつ濃度依存的な様式でECの走化性および遊走をもたらした(図15)。
コントロールのオリゴヌクレオチドまたはサバイビンのアンチセンスオリゴヌク
レオチドの阻害濃度を用いたVEGF刺激ECのトランスフェクションは、VE
GFまたはSPP−1に応答したECの遊走を増大させなかった(図15)。別
シリーズの実験において、非増殖性の再修復期のVEGF誘導による血管形成に
対するアンチセンスサバイビン標的化の作用を調べた。PMAで刺激され、かつ
コントロールのオリゴヌクレオチドでトランスフェクションされたEC−コラー
ゲンゲルにVEGFを添加することにより、生存し得る三次元の毛細管様構造の
生成が支援され、これは37℃で3日間の培養を通じて持続していた(図15)
(Ilan他、1998)。これに対して、PMAの非存在下では、生存し得る
毛細管が形成されず(示さず)、VEGFの中断により、以前の観測結果(Il
an他、1998)と一致して、3日間の培養において三次元の血管網の迅速な
退縮が生じた(図15)。これらの実験条件のもとで、サバイビンのアンチセン
スオリゴヌクレオチドによるECのトランスフェクションは、毛細管の形成およ
び維持に対するVEGFの保護作用を完全に逆転させ、そして3日間の培養にお
いて三次元の血管網の完全な退縮をもたらした(図15)。
Example 4.4 Role of Survivin in VEGF-induced EC Migration and Re-repair Other VEGF-induced angiogenic responses (ie EC migration and stabilization of the three-dimensional vascular network (Risau) Et al., 1997)), the potential role of survivin targeting was next investigated. First, stimulation with VEGF or SPP-1 resulted in EC chemotaxis and migration in a specific and concentration-dependent manner, consistent with previous observations (Morales-Ruiz et al., 2000) (Fig. 15).
Transfection of VEGF-stimulated EC with control oligonucleotides or inhibitory concentrations of survivin antisense oligonucleotides
It did not increase EC migration in response to GF or SPP-1 (FIG. 15). In another series of experiments, the effect of antisense survivin targeting on VEGF-induced angiogenesis during the non-proliferative re-repair phase was investigated. Addition of VEGF to PMA-stimulated and control oligonucleotide-transfected EC-collagen gels assisted in the generation of viable three-dimensional capillary-like structures, which were incubated at 37 ° C for 3 days. Persisted throughout the culture (Fig. 15)
(Ilan et al., 1998). In contrast, in the absence of PMA, viable capillaries were not formed (not shown), and disruption of VEGF resulted in earlier observations (Il.
Consistent with An et al., 1998), rapid retraction of the three-dimensional vascular network occurred in 3 days of culture (FIG. 15). Under these experimental conditions, transfection of EC with survivin antisense oligonucleotides completely reversed the protective effect of VEGF on the formation and maintenance of capillaries, and in three days of culture, the three-dimensional vascular network. It resulted in complete regression (Fig. 15).

【0110】 本発明が上記の実施例を参照して詳しく記載されているが、様々な改変が、本
発明の精神から逸脱することなく行われ得ることが理解される。従って、本発明
は、添付された請求項によってのみ限定される。本出願において参照されるすべ
ての引用された特許、特許出願および刊行物はその全体が参考として本明細書中
に組み込まれる。
Although the present invention has been described in detail with reference to the above examples, it is understood that various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. Accordingly, the invention is limited only by the appended claims. All cited patents, patent applications and publications referred to in this application are incorporated herein by reference in their entirety.

【0111】 (参考文献) 以下の参考文献は、参考としてその全体が本明細書に取り込まれている。 Ackermann et al., J Biol Chem 1999, 274:11245-11252 Adams et al., Science 1998, 281:1322-1326 Alon et al., Nat Med 1995, 1:1024-1028 Altieri et al., Lab Invest 1999, 79:1327-1333 Ambrosini et al., Nat Med 1997, 3:917-921 Bach et al., Immunol Today 1997, 18:483-486 Baker et al., J Biol Chem 1997, 272:11994-12000 Benjamin et al., Proc Natl Acad Sci U S A 1997, 94:8761- 8766 Bjorkerud S et al., Am J Pathol 1996, 149:367-380 Blaese et al., Science 1995, 270:475480 Brooks et al., Cell 1998, 92:391-400 Carmeliet , Nat Med 2000, 6:389-395 Chen et al., J Neurosci 1998, 18:4914-4928 Chen et al., Neoplasia 2000, 2:236-242 Claesson-Welsh et al., Proc Natl Acad Sci U S A 1998, 95:5579-5583 Davis et al., Cell 1996, 87:1161-9 De Luca et al., J. Biol. Chem. 1994, 269:19193-19196 Deveraux et al., Genes Dev 1999, 13:239-252 Duckett et al., EMBO J 1996, 15:2685-2694 Folkman et al., J. Biol. 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【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 (A)−(C)は、ECでのサバイビン発現の変調について示す。A.静止状
態のECを、培地または血清(10%FCS)、VEGF(100ng/ml)
、bFGF(5ng/ml)、TNFα(10ng/ml)またはIL−2(2
ng/ml)と共に16時間37℃でインキュベートした。細胞を収集し、SD
S抽出し、イムノブロットにより、サバイビンまたはβ−アクチンの発現につい
て解析した。B.コントロールまたはECを、指定した漸増濃度のVEGFで1
6時間37℃で刺激し、イムノブロットにより、サバイビンまたはβ−アクチン
の発現について解析した。C.全RNAを、指定した時間間隔で100ng/m
lのVEGFで刺激したECから抽出し、アガロース−ホルムアルデヒド変性ゲ
ル上で分離し、プローブを用いてサバイビンまたはβ−アクチンにハイブリダイ
ズした。
1 (A)-(C) show modulation of survivin expression in EC. A. Resting EC, medium or serum (10% FCS), VEGF (100 ng / ml)
, BFGF (5 ng / ml), TNFα (10 ng / ml) or IL-2 (2
ng / ml) for 16 hours at 37 ° C. Collect cells and SD
S-extracted and analyzed for expression of survivin or β-actin by immunoblot. B. Controls or ECs with specified increasing concentrations of VEGF 1
It was stimulated for 6 hours at 37 ° C. and analyzed for expression of survivin or β-actin by immunoblot. C. 100 ng / m of total RNA at specified time intervals
It was extracted from 1 VEGF-stimulated EC, separated on an agarose-formaldehyde denaturing gel and hybridized to survivin or β-actin using a probe.

【図2】 (A)−(D)は、3次元のEC培養液中でのサバイビンの発現について示す
。ECを、3次元フィブロネクチン−コラーゲンゲル中で増殖し、パラフィン包
埋し、免疫組織化学によりサバイビン発現について解析した。A.コントロール
の2次元EC培養液中でのサバイビン発現。B.3次元EC培養液中でのサバイ
ビン発現。C.免疫前抗体を用いた3次元EC培養液のコントロール染色。D.
2(2D)または3(3D)次元のEC培養液を収集し、組織研磨機中でホモジ
ナイズし、イムノブロットによりサバイビン発現について解析した。
FIG. 2 (A)-(D) shows the expression of survivin in a three-dimensional EC culture medium. ECs were grown in 3D fibronectin-collagen gels, embedded in paraffin and analyzed for survivin expression by immunohistochemistry. A. Survivin expression in control two-dimensional EC cultures. B. Survivin expression in 3D EC cultures. C. Control staining of 3D EC cultures with preimmune antibody. D.
Two (2D) or three (3D) dimensional EC cultures were harvested, homogenized in a tissue polisher and analyzed for survivin expression by immunoblot.

【図3】 (A)−(F)は、増殖中および非増殖皮膚毛細血管におけるサバイビンの発
現について示す。顆粒組織および正常皮膚を含む、ホルマリン固定しパラフィン
包埋した皮膚生検の5μm切片を、圧力釜による抗原回収後に免疫組織化学によ
りサバイビン発現について解析した。A.顆粒組織での真皮毛細血管のECにお
ける、サバイビンの強力なサバイビン細胞質発現。挿入図、サバイビン発現につ
いて染色した皮膚毛細血管の詳細な図解。C.真皮/皮下接合部での顆粒組織に
おける、大血管の内皮における、サバイビンの発現。B、D.一次抗体の非存在
下での、それぞれ、パネルAおよびCにおけるコントロール染色。E.非炎症正
常皮膚の非増殖毛細血管におけるサバイビンの発現。F.免疫前抗体の存在下で
のパネルEのコントロールインキュベート。倍率200倍(A、E、F)および
400倍(B、C、D)。
3 (A)-(F) show expression of survivin in proliferating and non-proliferating skin capillaries. Formalin-fixed and paraffin-embedded skin biopsy 5 μm sections containing granular tissue and normal skin were analyzed for survivin expression by immunohistochemistry after antigen recovery in a pressure cooker. A. Strong survivin cytoplasmic expression of survivin in EC of dermal capillaries in granular tissue. Inset, detailed illustration of skin capillaries stained for survivin expression. C. Expression of survivin in the macrovascular endothelium in the granular tissue at the dermis / subcutaneous junction. B, D. Control staining in panels A and C, respectively, in the absence of primary antibody. E. Expression of survivin in non-proliferating capillaries of non-inflamed normal skin. F. Control incubation of panel E in the presence of preimmune antibody. Magnification 200 times (A, E, F) and 400 times (B, C, D).

【図4】 (A)−(B)は、ECにおけるサバイビンの抗アポトーシス機能について示
す。A.亜集密ウシ大動脈ECを、GFP−ベクターまたはGFP−サバイビン
でリポフェクチンによりトランスフェクトし、35時間37℃で培養し、5ng
/mlのTNFα/5μg/mlシクロヘキシミドでさらに8時間37℃で処理
した。GFP発現細胞を、ヨウ化プロピジウム染色およびフローサイトメトリー
によりDNA含量について解析した。低二倍体DNA内容物(亜G1画分)を有
する細胞の比率を、試験した各条件について括弧中に示す。B.未処理またはG
FP−ベクターまたはGFP−サバイビンでトランスフェクトしたECを、指定
した濃度のTNFα/10μg/mlのシクロヘキシミドと共にインキュベート
し、収集し、カスパーゼ−3阻害剤DEVD−CHOの存在下または非存在下で
蛍光原性基質DEVD−AMCの加水分解により、カスパーゼ−3活性について
解析した。データは、代表的な実験の複製の平均±SDである。
4 (A)-(B) show the anti-apoptotic function of survivin in EC. A. Subconfluent bovine aortic ECs were transfected with GFP-vector or GFP-survivin by lipofectin, cultured for 35 hours at 37 ° C., 5 ng
/ Ml TNFα / 5 μg / ml cycloheximide for an additional 8 hours at 37 ° C. GFP expressing cells were analyzed for DNA content by propidium iodide staining and flow cytometry. The percentage of cells with hypodiploid DNA content (sub-G1 fraction) is shown in brackets for each condition tested. B. Untreated or G
ECs transfected with FP-vector or GFP-survivin were incubated with the indicated concentrations of TNFα / 10 μg / ml cycloheximide, collected and collected in the presence or absence of the caspase-3 inhibitor DEVD-CHO. Caspase-3 activity was analyzed by hydrolysis of the sexual substrate DEVD-AMC. Data are means ± SD of duplicates of a representative experiment.

【図5】 (A)−(D)は、Ang−1がAktリン酸化およびキナーゼ活性を刺激す
ることについて示す。A.MVECを、Ang−1(250ng/ml)と共に
15分間インキュベートし、Aktリン酸化(セリン473、上のパネル)また
は全Akt発現(下のパネル)についてウェスタンブロットにより解析した。細
胞を記載のように処理し、細胞溶解液を、Aktキナーゼアッセイのために調製
した(B参照)。20μgのタンパク質をSDS−ポリアクリルアミドゲル電気
泳動ゲル(SD−PAGE)上で分離し、ポリビニリデンジフルオライド膜(ミ
リポア)に転写した。5%ミルクを含むT−PBS(0.2%Tween20を
含むPBS)で1時間遮断した後、膜を、抗Akt抗体(サンタクルス)、リン
特異的Akt抗体(ニューイングランドバイオラブズ)と共にインキュベートし
た。ECL(アマシャム)を検出に使用した。B.Aktを、MVECから免疫
沈降し、基質としてヒストン2Bを使用してキナーゼ活性について解析した。(
細胞をPBSで2回洗浄し、細胞溶解緩衝液(1%Nonidet P−40、
10%グリセロール、137mM NaCl、20mMトリス−HCl、pH7
.4、20mM NaF、2μg/mlロイペプチン、1mMフェニルメチルス
ルホニルフルオリド)で溶解した。溶解液を、プロテインG−アガロースで4℃
で30分間予め清澄にし、16μg/ml競合ペプチド(サンタクルス)を含む
または含まない2mg/mlのウシ血清アルブミンの存在下、抗Akt抗体を用
いて2時間免疫沈降した。免疫沈降物は、細胞溶解緩衝液で2回洗浄し、1回は
水で洗浄し、1回はキナーゼ緩衝液(20mM HEPES、pH7.2、10
mM MgCl2、10mM MnCl2)で洗浄した。免疫沈降したタンパク質
を、2μgのヒストンH2B(ロシュモレキュラーバイオケミカルズ)および[32 P−]ATP(5μM、10μCi)を含む50μlのキナーゼ緩衝液中で3
0分間室温でインキュベートした。キナーゼ反応は、SDS試料緩衝液の添加に
より停止し、試料を、Cerekenov計測およびSDS−PAGEにかけ、
その後、オートラジオグラフィーにかけた。平行試料を処理し、等量の免疫沈降
Aktを確認した。C.Ang−1によるAktの時間依存的活性化。MVEC
を、漸増量の時間、Ang−1と共にインキュベートし、Akt活性化を上記の
ように決定した。D.Ang−1誘導Aktリン酸化は、可溶性Tie−2およ
びAng−2により遮断されるが、可溶性のTie1によっては遮断されない。
MVECを、ベヒクル(TBSとCHAPS)、または、Ang−1(250n
g/ml)、Ang−2(単独(2.5μg/ml)、可溶性Tie1またはT
ie2受容体(2.5μg/ml)の種々の指定した組合せと共にインキュベー
トし、その後、Aktリン酸化または全Akt発現をウェスタンブロットにより
決定した。Ang−1誘導Aktリン酸化は、可溶性Tie−2により遮断され
るが、Tie1またはAng−2により遮断されない。全てのパネルで、データ
は、少なくとも3回の実験の代表を示す。
FIG. 5 (A)-(D) show that Ang-1 stimulates Akt phosphorylation and kinase activity. A. MVEC were incubated with Ang-1 (250 ng / ml) for 15 minutes and analyzed by Western blot for Akt phosphorylation (serine 473, upper panel) or total Akt expression (lower panel). Cells were processed as described and cell lysates prepared for Akt kinase assay (see B). 20 μg of protein was separated on SDS-polyacrylamide gel electrophoresis gel (SD-PAGE) and transferred to polyvinylidene difluoride membrane (Millipore). After blocking with T-PBS containing 5% milk (PBS containing 0.2% Tween 20) for 1 hour, the membrane was incubated with anti-Akt antibody (Santa Cruz), phosphorus-specific Akt antibody (New England Biolabs). . ECL (Amersham) was used for detection. B. Akt was immunoprecipitated from MVEC and analyzed for kinase activity using Histone 2B as a substrate. (
Cells were washed twice with PBS and lysed with cell lysis buffer (1% Nonidet P-40,
10% glycerol, 137 mM NaCl, 20 mM Tris-HCl, pH 7
. 4, 20 mM NaF, 2 μg / ml leupeptin, 1 mM phenylmethylsulfonyl fluoride). Lysate with protein G-agarose at 4 ° C
Were precleared for 30 minutes and immunoprecipitated with anti-Akt antibody for 2 hours in the presence of 2 mg / ml bovine serum albumin with or without 16 μg / ml competing peptide (Santa Cruz). The immunoprecipitates were washed twice with cell lysis buffer, once with water and once with kinase buffer (20 mM HEPES, pH 7.2, 10).
Washed with mM MgCl 2 , 10 mM MnCl 2 ). The immunoprecipitated proteins were treated with 3 μl of 50 μl of kinase buffer containing 2 μg of histone H2B (Roche Molecular Biochemicals) and [ 32 P-] ATP (5 μM, 10 μCi).
Incubated for 0 minutes at room temperature. The kinase reaction was stopped by the addition of SDS sample buffer and the sample was subjected to Cerekenov counting and SDS-PAGE,
Then, it was subjected to autoradiography. Parallel samples were processed to confirm equal amounts of immunoprecipitated Akt. C. Time-dependent activation of Akt by Ang-1. MVEC
Were incubated with Ang-1 for increasing amounts of time and Akt activation determined as above. D. Ang-1 induced Akt phosphorylation is blocked by soluble Tie-2 and Ang-2 but not soluble Tie1.
MVEC can be either vehicle (TBS and CHAPS) or Ang-1 (250n
g / ml), Ang-2 (alone (2.5 μg / ml), soluble Tie1 or T
Incubation with various designated combinations of ie2 receptors (2.5 μg / ml) was followed by Akt phosphorylation or total Akt expression determined by Western blot. Ang-1 induced Akt phosphorylation is blocked by soluble Tie-2 but not Tie1 or Ang-2. In all panels, the data are representative of at least 3 experiments.

【図6】 (A)−(C)は、PI−3キナーゼ/Akt経路を介した内皮細胞アポトー
シスをAng−1が阻害することについて示す。A.MVECを、Ang−1(
250ng/ml)またはワートマニン(WM、200nM)の存在下または非
存在下で18時間、バクテリオファージ皿の血清非含有培地に播種し、その後、
ヨウ化プロピジウム染色およびフローサイトメトリーによりアポトーシスを決定
した。(MVECは、ベヒクル(CHAPSを含むTBS)またはAng−1(
250ng/ml)の存在下で、バクテリオファージ皿の血清非含有培地に播種
した)。細胞を18時間インキュベートし、浮遊および付着細胞の両方を集めた
。低二倍体細胞の数を決定するために、MVECを1時間70%エタノール中で
固定し、500μg/mlのRNAaseHおよび50μg/mlのヨウ化プロ
ピジウムを含む溶液で染色し、蛍光活性化セルソーター(FACS)の使用によ
り解析した。少なくとも5000個の事象を解析し、亜G1個体群中の細胞の比
率を計算した。B.実験条件は、MVECを、β−ガラクトシダーゼまたはドミ
ナントネガティブAA−Aktをコードするアデノウイルスで24時間感染させ
、懸濁液に入れ、Ang−1で18時間処理する以外は、Aと同じである。各パ
ネルについて、低二倍体(アポトーシス)DNA内容物を有するMVECの比率
を示す。C.Ang−1は、インテグリン依存的様式でAktを活性化する。バ
クテリオファージ皿の血清非含有培地中に播種したMVECを、ベヒクルまたは
Ang−1(250ng/ml)で、WM(200nM)の非存在下または存在
下で15分間処理し、リン酸化Akt(上のパネル)または全Akt(下のパネ
ル)についてイムノブロットした。全パネルについて、データは3つの独立的な
実験の代表を示す。
6 (A)-(C) show that Ang-1 inhibits endothelial cell apoptosis via the PI-3 kinase / Akt pathway. A. MVEC to Ang-1 (
250 ng / ml) or wortmannin (WM, 200 nM) for 18 hours in a serum-free medium of bacteriophage dishes, then
Apoptosis was determined by propidium iodide staining and flow cytometry. (MVEC is vehicle (TBS containing CHAPS) or Ang-1 (
250 ng / ml) in the presence of serum-free medium of bacteriophage dishes). Cells were incubated for 18 hours and both floating and adherent cells were collected. To determine the number of hypodiploid cells, MVECs were fixed in 70% ethanol for 1 hour, stained with a solution containing 500 μg / ml RNAase H and 50 μg / ml propidium iodide, and fluorescence activated cell sorter ( FACS) for analysis. At least 5000 events were analyzed and the percentage of cells in the sub-G1 population was calculated. B. Experimental conditions are the same as A, except that MVEC were infected with adenovirus encoding β-galactosidase or dominant negative AA-Akt for 24 hours, placed in suspension and treated with Ang-1 for 18 hours. For each panel, the percentage of MVEC with hypodiploid (apoptotic) DNA content is shown. C. Ang-1 activates Akt in an integrin-dependent manner. MVECs seeded in serum-free medium of bacteriophage dishes were treated with vehicle or Ang-1 (250 ng / ml) for 15 minutes in the absence or presence of WM (200 nM) and phosphorylated Akt (above). Panel) or whole Akt (bottom panel). For all panels, data are representative of 3 independent experiments.

【図7】 (A)−(D)は、Ang−1がPI−3キナーゼ/Akt経路を介してサバ
イビン発現を誘導することについて示す。A.サバイビンRNAの時間依存的発
現。血清枯渇MVECを、指定した時間間隔でAng−1で処理し、サバイビン
、GAPDHおよびbcl−2RNA発現をノザンハイブリダイゼーションによ
り調べた。B.可溶性Tie2は、Ang−1によるサバイビンRNAの誘導を
防ぐ。実験条件は、Ang−1を、可溶性Tie2受容体の非存在下または存在
下で予め24時間インキュベートし、その後、MVECに加え、サバイビン、G
APDHまたはbcl−2RNA発現を決定した。C.Ang−1は、サバイビ
ンプロモーター活性を刺激する。MVECを、プロモーターを含まないルシフェ
ラーゼカセット(pLUC−42)または1.2kbのサバイビンプロモーター
断片(pLUC−cyc1.2)をβ−ガラクトシダーゼと共にコードするプラ
スミドで同時トランスフェクトし、相対的ルシフェラーゼ活性を決定した。D.
VEGFおよびAng−1は、サバイビンタンパク質発現を増加させる。HUV
ECを、VEGF(50ng/ml)またはAng−1(250ng/ml)で
、試験した種々の条件下で処理し、18時間後に収集し、ウェスタンブロットに
よりサバイビン、アクチンおよびbcl−2タンパク質発現について解析した。
サバイビンパネルの下の数字は、濃度計に基づいた相対レベルを示す。全パネル
について、データは2〜4個の実験の代表を示す。
FIGS. 7 (A)-(D) show that Ang-1 induces survivin expression via the PI-3 kinase / Akt pathway. A. Time-dependent expression of survivin RNA. Serum starved MVECs were treated with Ang-1 at designated time intervals and survivin, GAPDH and bcl-2 RNA expression was examined by Northern hybridization. B. Soluble Tie2 prevents Ang-1 induction of survivin RNA. The experimental conditions were: Ang-1 was pre-incubated for 24 hours in the absence or presence of soluble Tie2 receptor, then added to MVEC, survivin, G
APDH or bcl-2 RNA expression was determined. C. Ang-1 stimulates survivin promoter activity. MVECs were cotransfected with a promoterless luciferase cassette (pLUC-42) or a plasmid encoding the 1.2 kb survivin promoter fragment (pLUC-cyc1.2) with β-galactosidase to determine relative luciferase activity. . D.
VEGF and Ang-1 increase survivin protein expression. HUV
ECs were treated with VEGF (50 ng / ml) or Ang-1 (250 ng / ml) under the various conditions tested, collected after 18 hours and analyzed by Western blot for survivin, actin and bcl-2 protein expression. did.
The numbers below the survivin panel indicate relative levels based on the densitometer. For all panels, the data represent a representative of 2-4 experiments.

【図8】 (A)−(B)は、サバイビンがAng−1の抗アポトーシス作用を媒介する
ことについて示す。A.TNFα/シクロヘキシミド。B.アノイキス。MVE
Cを、GFPベクター、GFP−サバイビン(サバイビン)またはGFP−C8
4Aサバイビン(C84Aサバイビン)でトランスフェクトし、その後、TNF
α(5ng/ml)とシクロヘキシミド(5μg/ml)で処理するか(A)、
または、Ang−1(250ng/ml)の非存在下または存在下で、細菌学的
皿上の血清非含有培地中に播種した(B)。試験した種々の条件下でのアポトー
シスを、ヨウ化プロピジウム染色およびフローサイトメトリーにより決定した。
GFP発現個体群で定量した、低二倍体DNA内容物を有する細胞の比率を各ヒ
ストグラムに示す。データは、複製した2つの実験の代表を示す。
8 (A)-(B) show that survivin mediates the anti-apoptotic effect of Ang-1. A. TNFα / cycloheximide. B. Anoikis. MVE
C is a GFP vector, GFP-survivin (survivin) or GFP-C8
Transfection with 4A survivin (C84A survivin) followed by TNF
Whether it is treated with α (5 ng / ml) and cycloheximide (5 μg / ml) (A),
Alternatively, they were seeded in serum-free medium on bacteriological dishes in the absence or presence of Ang-1 (250 ng / ml) (B). Apoptosis under the various conditions tested was determined by propidium iodide staining and flow cytometry.
The percentage of cells with hypodiploid DNA content, quantified in the GFP-expressing population, is shown in each histogram. Data represent representatives of two replicates.

【図9】 (A)−(C)は、ECにおけるアンチセンスによるサバイビン発現の阻害に
ついて示す。A.ECを、指定した漸増濃度の混合コントロール(コントロール
)またはサバイビンアンチセンスオリゴオリゴヌクレオチド(サバイビンAS)
でトランスフェクトし、その後、サバイビンまたはGAPDHについてcDNA
とのハイブリダイズを実施した。試験した種々の条件下でのハイブリダイズして
いるバンドの濃度測定的定量を下のパネルに示す。B.ECを、0.1%FCS
の存在下で18時間血清枯渇させ、指定したオリゴヌクレオチド濃度の存在下で
VEGF(50ng/ml)で刺激した。洗浄剤で可溶化したEC抽出物のタン
パク質正規化アリコートを、サバイビンまたはβ−アクチンに対する抗体でイム
ノブロットし、その後、化学発光を実施した。C.実験条件は、コントロールま
たはサバイビンアンチセンスオリゴヌクレオチドで処理したEC抽出物を、ウェ
スタンブロットによりbcl−2に対する抗体を用いて解析する以外はBと同じ
である。パネルBおよびCでは、kDaでの分子量マーカーを左に示す。WB、
ウェスタンブロット。
9 (A)-(C) show inhibition of survivin expression by antisense in EC. A. EC was designated as increasing concentrations of mixed control (control) or survivin antisense oligonucleotides (survivin AS)
CDNA for survivin or GAPDH
Was hybridized with. The densitometric quantification of hybridizing bands under the various conditions tested is shown in the panel below. B. EC is 0.1% FCS
Were serum-starved for 18 h in the presence of VEGF and stimulated with VEGF (50 ng / ml) in the presence of the indicated oligonucleotide concentrations. Protein-normalized aliquots of detergent-solubilized EC extract were immunoblotted with antibodies to survivin or β-actin, followed by chemiluminescence. C. The experimental conditions are the same as B except that EC extracts treated with control or survivin antisense oligonucleotides are analyzed by Western blot with an antibody against bcl-2. In panels B and C, molecular weight markers at kDa are shown on the left. WB,
Western blot.

【図10】 (A)−(D)は、サバイビン標的化によるVEGF細胞防御の阻害について
示す。A.ECを、コントロールまたはサバイビンアンチセンスオリゴヌクレオ
チドでトランスフェクトし、VEGF(50ng/ml)で処理し、C−6セラ
ミド(25μg/ml)に曝露した。細胞核を、6.5μg/mlの4,6−ジ
アミジノ−2−フェニルインドール(DAPI、シグマ)、16%ポリビニルア
ルコールおよび40%グリセロールで染色し、ツァイス蛍光顕微鏡を使用してア
ポトーシスについて形態学的に評価した(クロマチン凝縮、DNA断片化)。各
場の位相差またはDAPI染色は、少なくとも3つの独立的な決定からの代表的
な実験から得る。B.実験条件はAと同じである。データは、DAPI染色によ
る核形態により決定したようなアポトーシス率として表現し、3つの独立的な実
験の平均±SEMを示す。CおよびD.コントロールまたはサバイビンアンチセ
ンスオリゴヌクレオチドでトランスフェクトしたECを、C−6セラミド(25
μg/ml、C)またはTNFα(10ng/ml)とシクロヘキシミド(10
μg/ml、D)の組合せと共に、12時間37℃でインキュベートした。細胞
を、ヨウ化プロピジウム染色およびフローサイトメトリーにより、DNA含量に
ついて解析した。低二倍体、すなわち亜−G1のDNA内容物を有するアポトー
シス細胞の比率は、試験した各条件ごとに示す。データは、少なくとも2つの独
立的な決定の実験の代表を示す。同等なトランスフェクション効率が、FITC
−コンジュゲートオリゴヌクレオチドでトランスフェクトした、ECの蛍光顕微
鏡観察により実証された。
(A)-(D) show inhibition of VEGF cell protection by survivin targeting. A. ECs were transfected with control or survivin antisense oligonucleotides, treated with VEGF (50 ng / ml) and exposed to C-6 ceramide (25 μg / ml). Cell nuclei were stained with 6.5 μg / ml 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI, Sigma), 16% polyvinyl alcohol and 40% glycerol and morphologically examined for apoptosis using Zeiss fluorescence microscopy. Evaluation (chromatin condensation, DNA fragmentation). Phase contrast or DAPI staining for each field is obtained from a representative experiment from at least 3 independent determinations. B. The experimental conditions are the same as A. Data are expressed as apoptotic rate as determined by nuclear morphology by DAPI staining and represent the mean ± SEM of 3 independent experiments. C and D. ECs transfected with control or survivin antisense oligonucleotides were transfected with C-6 ceramide (25
μg / ml, C) or TNFα (10 ng / ml) and cycloheximide (10
Incubated with the combination of μg / ml, D) for 12 hours at 37 ° C. Cells were analyzed for DNA content by propidium iodide staining and flow cytometry. The percentage of hypodiploid, apoptotic cells with sub-G1 DNA content is shown for each condition tested. Data represent at least 2 independent decision experiments. FITC with comparable transfection efficiency
-Demonstrated by fluorescence microscopy of ECs transfected with conjugated oligonucleotides.

【図11】 (A)−(C)は、サバイビン標的化によるカスパーゼ活性の変調について示
す。A.条件は図2に記載した通りである。VEGFで刺激し、コントロールま
たはサバイビンアンチセンスオリゴヌクレオチドでトランスフェクトした、セラ
ミド処理したECを、カスパーゼ阻害剤のDEVD−CHOの存在下または非存
在下で、蛍光原性基質のDEVD−AMCの加水分解によりカスパーゼ−3活性
について解析した。データは、2つの独立的な決定の平均±SDである。B.種
々の指定した条件下でのEC抽出物を、ウェスタンブロットによりカスパーゼ−
3に対する抗体による、カスパーゼ−3タンパク質分解的開裂について解析した
。約32kDaの不活性型カスパーゼ、約24kDaの中間生成物、および約1
7および約19kDaの活性サブユニットの位置を示す。C.EC抽出物を、ウ
ェスタンブロットにより、カスパーゼ−3基質であるPAPPのタンパク質分解
的開裂について解析した。試験した種々の条件下での濃度測定的定量を、約17
kDaの活性カスパーゼ−3サブユニット(B)またはアポトーシス約85kD
aのPARP断片(C)に実施した。
FIGS. 11 (A)-(C) show modulation of caspase activity by survivin targeting. A. The conditions are as described in FIG. Ceramide-treated ECs stimulated with VEGF and transfected with control or survivin antisense oligonucleotides were hydrolyzed to the fluorogenic substrate DEVD-AMC in the presence or absence of the caspase inhibitor DEVD-CHO. Was analyzed for caspase-3 activity. Data are means ± SD of two independent determinations. B. EC extracts under various specified conditions were analyzed by Western blot for caspase-
Caspase-3 proteolytic cleavage by antibodies to 3 was analyzed. An inactive caspase of about 32 kDa, an intermediate product of about 24 kDa, and about 1
The positions of the 7 and approximately 19 kDa active subunits are indicated. C. EC extracts were analyzed by Western blot for proteolytic cleavage of the caspase-3 substrate PAPP. Densitometric quantification under the various conditions tested was approximately 17
Active caspase-3 subunit (B) of kDa or apoptosis about 85kD
was performed on the PARP fragment (a) of a.

【図12】 (A)−(B)は、静止状態のECに対する、サバイビン標的化の作用につい
て示す。飢餓ECを、指定したオリゴヌクレオチドでトランスフェクトし、セラ
ミドの非存在下(−セラミド)または存在下(+セラミド)でインキュベートし
た。細胞抽出物を、DEVD−CHOの存在下または非存在下、発光原性基質の
DEVD−AMCの加水分解により(A)、または、ヨウ化プロピジウム染色お
よびフローサイトメトリーによるDNA含量により(B)、カスパーゼ−3活性
について解析した。データは、3つの独立的な実験の平均±SDとして表現する
。Bでは、低二倍体の亜G1のDNA内容物を有するアポトーシス細胞の比率を
示す。
FIG. 12 (A)-(B) shows the effect of survivin targeting on quiescent EC. Starved ECs were transfected with the indicated oligonucleotides and incubated in the absence (-ceramide) or presence (+ ceramide) of ceramide. Cell extracts were subjected to hydrolysis of the luminogenic substrate DEVD-AMC in the presence or absence of DEVD-CHO (A) or by DNA content by propidium iodide staining and flow cytometry (B). It was analyzed for caspase-3 activity. Data are expressed as the mean ± SD of three independent experiments. In B, the percentage of apoptotic cells with hypodiploid sub-G1 DNA content is shown.

【図13】 VEGF細胞防御に関する、EC粘着分子に対するアンチセンスオリゴヌクレ
オチドの作用について示す。実験条件は、静止状態のECを、指定したアンチセ
ンスオリゴヌクレオチドでトランスフェクトし、VEGFで刺激し、C−6セラ
ミドに曝露する以外は、図10と同じである。細胞を、12時間37℃で培養し
た後に、DAPI染色により核形態について解析した。データは、3つの独立的
なトランスフェクション実験の平均±SEMである。
FIG. 13 shows the effect of antisense oligonucleotides on EC adhesion molecules on VEGF cell protection. The experimental conditions are the same as in FIG. 10, except that quiescent ECs were transfected with designated antisense oligonucleotides, stimulated with VEGF and exposed to C-6 ceramide. Cells were incubated for 12 hours at 37 ° C. and then analyzed for nuclear morphology by DAPI staining. Data are means ± SEM of 3 independent transfection experiments.

【図14】 VEGF誘導EC遊走/走化性に対するサバイビン標的化の作用について示す
。ECを、コントロールまたはサバイビンアンチセンスオリゴヌクレオチドでト
ランスフェクトし、VEGFで刺激し、ボイデンチャンバー中の、指定した漸増
濃度のVEGFまたはコントロールSPP−1に曝露した。5時間37℃でイン
キュベートした後、遊走細胞を、ギームザにより顕微鏡で計測した。データは、
3つの独立的な決定の中の代表的な3つの複製の実験の平均±SEMである。
FIG. 14 shows the effect of survivin targeting on VEGF-induced EC migration / chemotaxis. ECs were transfected with control or survivin antisense oligonucleotides, stimulated with VEGF and exposed to designated increasing concentrations of VEGF or control SPP-1 in Boyden chambers. After incubating for 5 hours at 37 ° C., migrating cells were counted microscopically by Giemsa. Data is,
Mean ± SEM of a representative of 3 replicate experiments out of 3 independent determinations.

【図15】 毛細血管形成に対する、サバイビン標的化の作用について示す。コントロール
またはサバイビンアンチセンスオリゴヌクレオチドでトランスフェクトしたEC
を、PMAの存在下でコラーゲンゲル中で培養し、VEGFの非存在下(なし)
または存在下で安定化した。3次元の毛細血管網を、3日間の37℃での培養中
に位相差顕微鏡により解析した。像は、少なくとも3つの独立的な決定の中の1
つの実験を表す。倍率100倍。
FIG. 15 shows the effect of survivin targeting on capillary formation. ECs transfected with control or survivin antisense oligonucleotides
Were cultured in collagen gel in the presence of PMA and in the absence of VEGF (none)
Or stabilized in the presence. The three-dimensional capillary network was analyzed by phase contrast microscopy during 3 days of culture at 37 ° C. Statue is one of at least three independent decisions
Represents one experiment. Magnification 100 times.

【配列表】 [Sequence list]

【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書[Procedure for Amendment] Submission for translation of Article 34 Amendment of Patent Cooperation Treaty

【提出日】平成13年7月19日(2001.7.19)[Submission Date] July 19, 2001 (2001.7.19)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

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

【図1】 (A)−(C)は、ECでのサバイビン発現の変調について示す。A.静止状
態のECを、培地または血清(10%FCS)、VEGF(100ng/ml)
、bFGF(5ng/ml)、TNFα(10ng/ml)またはIL−2(2
ng/ml)と共に16時間37℃でインキュベートした。細胞を収集し、SD
S抽出し、イムノブロットにより、サバイビンまたはβ−アクチンの発現につい
て解析した。B.コントロールまたはECを、指定した漸増濃度のVEGFで1
6時間37℃で刺激し、イムノブロットにより、サバイビンまたはβ−アクチン
の発現について解析した。C.全RNAを、指定した時間間隔で100ng/m
lのVEGFで刺激したECから抽出し、アガロース−ホルムアルデヒド変性ゲ
ル上で分離し、プローブを用いてサバイビンまたはβ−アクチンにハイブリダイ
ズした。
1 (A)-(C) show modulation of survivin expression in EC. A. Resting EC, medium or serum (10% FCS), VEGF (100 ng / ml)
, BFGF (5 ng / ml), TNFα (10 ng / ml) or IL-2 (2
ng / ml) for 16 hours at 37 ° C. Collect cells and SD
S-extracted and analyzed for expression of survivin or β-actin by immunoblot. B. Controls or ECs with specified increasing concentrations of VEGF 1
It was stimulated for 6 hours at 37 ° C. and analyzed for expression of survivin or β-actin by immunoblot. C. 100 ng / m of total RNA at specified time intervals
It was extracted from 1 VEGF-stimulated EC, separated on an agarose-formaldehyde denaturing gel and hybridized to survivin or β-actin using a probe.

【図2】 (A)−(D)は、3次元のEC培養液中でのサバイビンの発現について示す
。ECを、3次元フィブロネクチン−コラーゲンゲル中で増殖し、パラフィン包
埋し、免疫組織化学によりサバイビン発現について解析した。A.コントロール
の2次元EC培養液中でのサバイビン発現。B.3次元EC培養液中でのサバイ
ビン発現。C.免疫前抗体を用いた3次元EC培養液のコントロール染色。D.
2(2D)または3(3D)次元のEC培養液を収集し、組織研磨機中でホモジ
ナイズし、イムノブロットによりサバイビン発現について解析した。
FIG. 2 (A)-(D) shows the expression of survivin in a three-dimensional EC culture medium. ECs were grown in 3D fibronectin-collagen gels, embedded in paraffin and analyzed for survivin expression by immunohistochemistry. A. Survivin expression in control two-dimensional EC cultures. B. Survivin expression in 3D EC cultures. C. Control staining of 3D EC cultures with preimmune antibody. D.
Two (2D) or three (3D) dimensional EC cultures were harvested, homogenized in a tissue polisher and analyzed for survivin expression by immunoblot.

【図3】 (A)−(F)は、増殖中および非増殖皮膚毛細血管におけるサバイビンの発
現について示す。顆粒組織および正常皮膚を含む、ホルマリン固定しパラフィン
包埋した皮膚生検の5μm切片を、圧力釜による抗原回収後に免疫組織化学によ
りサバイビン発現について解析した。A.顆粒組織での真皮毛細血管のECにお
ける、サバイビンの強力なサバイビン細胞質発現。挿入図、サバイビン発現につ
いて染色した皮膚毛細血管の詳細な図解。C.真皮/皮下接合部での顆粒組織に
おける、大血管の内皮における、サバイビンの発現。B、D.一次抗体の非存在
下での、それぞれ、パネルAおよびCにおけるコントロール染色。E.非炎症正
常皮膚の非増殖毛細血管におけるサバイビンの発現。F.免疫前抗体の存在下で
のパネルEのコントロールインキュベート。倍率200倍(A、E、F)および
400倍(B、C、D)。
3 (A)-(F) show expression of survivin in proliferating and non-proliferating skin capillaries. Formalin-fixed and paraffin-embedded skin biopsy 5 μm sections containing granular tissue and normal skin were analyzed for survivin expression by immunohistochemistry after antigen recovery in a pressure cooker. A. Strong survivin cytoplasmic expression of survivin in EC of dermal capillaries in granular tissue. Inset, detailed illustration of skin capillaries stained for survivin expression. C. Expression of survivin in the macrovascular endothelium in the granular tissue at the dermis / subcutaneous junction. B, D. Control staining in panels A and C, respectively, in the absence of primary antibody. E. Expression of survivin in non-proliferating capillaries of non-inflamed normal skin. F. Control incubation of panel E in the presence of preimmune antibody. Magnification 200 times (A, E, F) and 400 times (B, C, D).

【図4】 (A)−(B)は、ECにおけるサバイビンの抗アポトーシス機能について示
す。A.亜集密ウシ大動脈ECを、GFP−ベクターまたはGFP−サバイビン
でリポフェクチンによりトランスフェクトし、35時間37℃で培養し、5ng
/mlのTNFα/5μg/mlシクロヘキシミドでさらに8時間37℃で処理
した。GFP発現細胞を、ヨウ化プロピジウム染色およびフローサイトメトリー
によりDNA含量について解析した。低二倍体DNA内容物(亜G1画分)を有
する細胞の比率を、試験した各条件について括弧中に示す。B.未処理またはG
FP−ベクターまたはGFP−サバイビンでトランスフェクトしたECを、指定
した濃度のTNFα/10μg/mlのシクロヘキシミドと共にインキュベート
し、収集し、カスパーゼ−3阻害剤DEVD−CHOの存在下または非存在下で
蛍光原性基質DEVD−AMCの加水分解により、カスパーゼ−3活性について
解析した。データは、代表的な実験の複製の平均±SDである。
4 (A)-(B) show the anti-apoptotic function of survivin in EC. A. Subconfluent bovine aortic ECs were transfected with GFP-vector or GFP-survivin by lipofectin, cultured for 35 hours at 37 ° C., 5 ng
/ Ml TNFα / 5 μg / ml cycloheximide for an additional 8 hours at 37 ° C. GFP expressing cells were analyzed for DNA content by propidium iodide staining and flow cytometry. The percentage of cells with hypodiploid DNA content (sub-G1 fraction) is shown in brackets for each condition tested. B. Untreated or G
ECs transfected with FP-vector or GFP-survivin were incubated with the indicated concentrations of TNFα / 10 μg / ml cycloheximide, collected and collected in the presence or absence of the caspase-3 inhibitor DEVD-CHO. Caspase-3 activity was analyzed by hydrolysis of the sexual substrate DEVD-AMC. Data are means ± SD of duplicates of a representative experiment.

【図5】 (A)−(D)は、Ang−1がAktリン酸化およびキナーゼ活性を刺激す
ることについて示す。A.MVECを、Ang−1(250ng/ml)と共に
15分間インキュベートし、Aktリン酸化(セリン473、上のパネル)また
は全Akt発現(下のパネル)についてウェスタンブロットにより解析した。細
胞を記載のように処理し、細胞溶解液を、Aktキナーゼアッセイのために調製
した(B参照)。20μgのタンパク質をSDS−ポリアクリルアミドゲル電気
泳動ゲル(SD−PAGE)上で分離し、ポリビニリデンジフルオライド膜(ミ
リポア)に転写した。5%ミルクを含むT−PBS(0.2%Tween20を
含むPBS)で1時間遮断した後、膜を、抗Akt抗体(サンタクルス)、リン
特異的Akt抗体(ニューイングランドバイオラブズ)と共にインキュベートし
た。ECL(アマシャム)を検出に使用した。B.Aktを、MVECから免疫
沈降し、基質としてヒストン2Bを使用してキナーゼ活性について解析した。(
細胞をPBSで2回洗浄し、細胞溶解緩衝液(1%Nonidet P−40、
10%グリセロール、137mM NaCl、20mMトリス−HCl、pH7
.4、20mM NaF、2μg/mlロイペプチン、1mMフェニルメチルス
ルホニルフルオリド)で溶解した。溶解液を、プロテインG−アガロースで4℃
で30分間予め清澄にし、16μg/ml競合ペプチド(サンタクルス)を含む
または含まない2mg/mlのウシ血清アルブミンの存在下、抗Akt抗体を用
いて2時間免疫沈降した。免疫沈降物は、細胞溶解緩衝液で2回洗浄し、1回は
水で洗浄し、1回はキナーゼ緩衝液(20mM HEPES、pH7.2、10
mM MgCl2、10mM MnCl2)で洗浄した。免疫沈降したタンパク質
を、2μgのヒストンH2B(ロシュモレキュラーバイオケミカルズ)および[32 P−]ATP(5μM、10μCi)を含む50μlのキナーゼ緩衝液中で3
0分間室温でインキュベートした。キナーゼ反応は、SDS試料緩衝液の添加に
より停止し、試料を、Cerekenov計測およびSDS−PAGEにかけ、
その後、オートラジオグラフィーにかけた。平行試料を処理し、等量の免疫沈降
Aktを確認した。C.Ang−1によるAktの時間依存的活性化。MVEC
を、漸増量の時間、Ang−1と共にインキュベートし、Akt活性化を上記の
ように決定した。D.Ang−1誘導Aktリン酸化は、可溶性Tie−2およ
びAng−2により遮断されるが、可溶性のTie1によっては遮断されない。
MVECを、ベヒクル(TBSとCHAPS)、または、Ang−1(250n
g/ml)、Ang−2(単独(2.5μg/ml)、可溶性Tie1またはT
ie2受容体(2.5μg/ml)の種々の指定した組合せと共にインキュベー
トし、その後、Aktリン酸化または全Akt発現をウェスタンブロットにより
決定した。Ang−1誘導Aktリン酸化は、可溶性Tie−2により遮断され
るが、Tie1またはAng−2により遮断されない。全てのパネルで、データ
は、少なくとも3回の実験の代表を示す。
FIG. 5 (A)-(D) show that Ang-1 stimulates Akt phosphorylation and kinase activity. A. MVEC were incubated with Ang-1 (250 ng / ml) for 15 minutes and analyzed by Western blot for Akt phosphorylation (serine 473, upper panel) or total Akt expression (lower panel). Cells were processed as described and cell lysates prepared for Akt kinase assay (see B). 20 μg of protein was separated on SDS-polyacrylamide gel electrophoresis gel (SD-PAGE) and transferred to polyvinylidene difluoride membrane (Millipore). After blocking with T-PBS containing 5% milk (PBS containing 0.2% Tween 20) for 1 hour, the membrane was incubated with anti-Akt antibody (Santa Cruz), phosphorus-specific Akt antibody (New England Biolabs). . ECL (Amersham) was used for detection. B. Akt was immunoprecipitated from MVEC and analyzed for kinase activity using Histone 2B as a substrate. (
Cells were washed twice with PBS and lysed with cell lysis buffer (1% Nonidet P-40,
10% glycerol, 137 mM NaCl, 20 mM Tris-HCl, pH 7
. 4, 20 mM NaF, 2 μg / ml leupeptin, 1 mM phenylmethylsulfonyl fluoride). Lysate with protein G-agarose at 4 ° C
Were precleared for 30 minutes and immunoprecipitated with anti-Akt antibody for 2 hours in the presence of 2 mg / ml bovine serum albumin with or without 16 μg / ml competing peptide (Santa Cruz). The immunoprecipitates were washed twice with cell lysis buffer, once with water and once with kinase buffer (20 mM HEPES, pH 7.2, 10).
Washed with mM MgCl 2 , 10 mM MnCl 2 ). The immunoprecipitated proteins were treated with 3 μl of 50 μl of kinase buffer containing 2 μg of histone H2B (Roche Molecular Biochemicals) and [ 32 P-] ATP (5 μM, 10 μCi).
Incubated for 0 minutes at room temperature. The kinase reaction was stopped by the addition of SDS sample buffer and the sample was subjected to Cerekenov counting and SDS-PAGE,
Then, it was subjected to autoradiography. Parallel samples were processed to confirm equal amounts of immunoprecipitated Akt. C. Time-dependent activation of Akt by Ang-1. MVEC
Were incubated with Ang-1 for increasing amounts of time and Akt activation determined as above. D. Ang-1 induced Akt phosphorylation is blocked by soluble Tie-2 and Ang-2 but not soluble Tie1.
MVEC can be either vehicle (TBS and CHAPS) or Ang-1 (250n
g / ml), Ang-2 (alone (2.5 μg / ml), soluble Tie1 or T
Incubation with various designated combinations of ie2 receptors (2.5 μg / ml) was followed by Akt phosphorylation or total Akt expression determined by Western blot. Ang-1 induced Akt phosphorylation is blocked by soluble Tie-2 but not Tie1 or Ang-2. In all panels, the data are representative of at least 3 experiments.

【図6】 (A)−(C)は、PI−3キナーゼ/Akt経路を介した内皮細胞アポトー
シスをAng−1が阻害することについて示す。A.MVECを、Ang−1(
250ng/ml)またはワートマニン(WM、200nM)の存在下または非
存在下で18時間、バクテリオファージ皿の血清非含有培地に播種し、その後、
ヨウ化プロピジウム染色およびフローサイトメトリーによりアポトーシスを決定
した。(MVECは、ベヒクル(CHAPSを含むTBS)またはAng−1(
250ng/ml)の存在下で、バクテリオファージ皿の血清非含有培地に播種
した)。細胞を18時間インキュベートし、浮遊および付着細胞の両方を集めた
。低二倍体細胞の数を決定するために、MVECを1時間70%エタノール中で
固定し、500μg/mlのRNAaseHおよび50μg/mlのヨウ化プロ
ピジウムを含む溶液で染色し、蛍光活性化セルソーター(FACS)の使用によ
り解析した。少なくとも5000個の事象を解析し、亜G1個体群中の細胞の比
率を計算した。B.実験条件は、MVECを、β−ガラクトシダーゼまたはドミ
ナントネガティブAA−Aktをコードするアデノウイルスで24時間感染させ
、懸濁液に入れ、Ang−1で18時間処理する以外は、Aと同じである。各パ
ネルについて、低二倍体(アポトーシス)DNA内容物を有するMVECの比率
を示す。C.Ang−1は、インテグリン依存的様式でAktを活性化する。バ
クテリオファージ皿の血清非含有培地中に播種したMVECを、ベヒクルまたは
Ang−1(250ng/ml)で、WM(200nM)の非存在下または存在
下で15分間処理し、リン酸化Akt(上のパネル)または全Akt(下のパネ
ル)についてイムノブロットした。全パネルについて、データは3つの独立的な
実験の代表を示す。
6 (A)-(C) show that Ang-1 inhibits endothelial cell apoptosis via the PI-3 kinase / Akt pathway. A. MVEC to Ang-1 (
250 ng / ml) or wortmannin (WM, 200 nM) for 18 hours in a serum-free medium of bacteriophage dishes, then
Apoptosis was determined by propidium iodide staining and flow cytometry. (MVEC is vehicle (TBS containing CHAPS) or Ang-1 (
250 ng / ml) in the presence of serum-free medium of bacteriophage dishes). Cells were incubated for 18 hours and both floating and adherent cells were collected. To determine the number of hypodiploid cells, MVECs were fixed in 70% ethanol for 1 hour, stained with a solution containing 500 μg / ml RNAase H and 50 μg / ml propidium iodide, and fluorescence activated cell sorter ( FACS) for analysis. At least 5000 events were analyzed and the percentage of cells in the sub-G1 population was calculated. B. Experimental conditions are the same as A, except that MVEC were infected with adenovirus encoding β-galactosidase or dominant negative AA-Akt for 24 hours, placed in suspension and treated with Ang-1 for 18 hours. For each panel, the percentage of MVEC with hypodiploid (apoptotic) DNA content is shown. C. Ang-1 activates Akt in an integrin-dependent manner. MVECs seeded in serum-free medium of bacteriophage dishes were treated with vehicle or Ang-1 (250 ng / ml) for 15 minutes in the absence or presence of WM (200 nM) and phosphorylated Akt (above). Panel) or whole Akt (bottom panel). For all panels, data are representative of 3 independent experiments.

【図7】 (A)−(D)は、Ang−1がPI−3キナーゼ/Akt経路を介してサバ
イビン発現を誘導することについて示す。A.サバイビンRNAの時間依存的発
現。血清枯渇MVECを、指定した時間間隔でAng−1で処理し、サバイビン
、GAPDHおよびbcl−2RNA発現をノザンハイブリダイゼーションによ
り調べた。B.可溶性Tie2は、Ang−1によるサバイビンRNAの誘導を
防ぐ。実験条件は、Ang−1を、可溶性Tie2受容体の非存在下または存在
下で予め24時間インキュベートし、その後、MVECに加え、サバイビン、G
APDHまたはbcl−2RNA発現を決定した。C.Ang−1は、サバイビ
ンプロモーター活性を刺激する。MVECを、プロモーターを含まないルシフェ
ラーゼカセット(pLUC−42)または1.2kbのサバイビンプロモーター
断片(pLUC−cyc1.2)をβ−ガラクトシダーゼと共にコードするプラ
スミドで同時トランスフェクトし、相対的ルシフェラーゼ活性を決定した。D.
VEGFおよびAng−1は、サバイビンタンパク質発現を増加させる。HUV
ECを、VEGF(50ng/ml)またはAng−1(250ng/ml)で
、試験した種々の条件下で処理し、18時間後に収集し、ウェスタンブロットに
よりサバイビン、アクチンおよびbcl−2タンパク質発現について解析した。
サバイビンパネルの下の数字は、濃度計に基づいた相対レベルを示す。全パネル
について、データは2〜4個の実験の代表を示す。
FIGS. 7 (A)-(D) show that Ang-1 induces survivin expression via the PI-3 kinase / Akt pathway. A. Time-dependent expression of survivin RNA. Serum starved MVECs were treated with Ang-1 at designated time intervals and survivin, GAPDH and bcl-2 RNA expression was examined by Northern hybridization. B. Soluble Tie2 prevents Ang-1 induction of survivin RNA. The experimental conditions were: Ang-1 was pre-incubated for 24 hours in the absence or presence of soluble Tie2 receptor, then added to MVEC, survivin, G
APDH or bcl-2 RNA expression was determined. C. Ang-1 stimulates survivin promoter activity. MVECs were cotransfected with a promoterless luciferase cassette (pLUC-42) or a plasmid encoding the 1.2 kb survivin promoter fragment (pLUC-cyc1.2) with β-galactosidase to determine relative luciferase activity. . D.
VEGF and Ang-1 increase survivin protein expression. HUV
ECs were treated with VEGF (50 ng / ml) or Ang-1 (250 ng / ml) under the various conditions tested, collected after 18 hours and analyzed by Western blot for survivin, actin and bcl-2 protein expression. did.
The numbers below the survivin panel indicate relative levels based on the densitometer. For all panels, the data represent a representative of 2-4 experiments.

【図8】 (A)−(B)は、サバイビンがAng−1の抗アポトーシス作用を媒介する
ことについて示す。A.TNFα/シクロヘキシミド。B.アノイキス。MVE
Cを、GFPベクター、GFP−サバイビン(サバイビン)またはGFP−C8
4Aサバイビン(C84Aサバイビン)でトランスフェクトし、その後、TNF
α(5ng/ml)とシクロヘキシミド(5μg/ml)で処理するか(A)、
または、Ang−1(250ng/ml)の非存在下または存在下で、細菌学的
皿上の血清非含有培地中に播種した(B)。試験した種々の条件下でのアポトー
シスを、ヨウ化プロピジウム染色およびフローサイトメトリーにより決定した。
GFP発現個体群で定量した、低二倍体DNA内容物を有する細胞の比率を各ヒ
ストグラムに示す。データは、複製した2つの実験の代表を示す。
8 (A)-(B) show that survivin mediates the anti-apoptotic effect of Ang-1. A. TNFα / cycloheximide. B. Anoikis. MVE
C is a GFP vector, GFP-survivin (survivin) or GFP-C8
Transfection with 4A survivin (C84A survivin) followed by TNF
Whether it is treated with α (5 ng / ml) and cycloheximide (5 μg / ml) (A),
Alternatively, they were seeded in serum-free medium on bacteriological dishes in the absence or presence of Ang-1 (250 ng / ml) (B). Apoptosis under the various conditions tested was determined by propidium iodide staining and flow cytometry.
The percentage of cells with hypodiploid DNA content, quantified in the GFP-expressing population, is shown in each histogram. Data represent representatives of two replicates.

【図9】 (A)−(C)は、ECにおけるアンチセンスによるサバイビン発現の阻害に
ついて示す。A.ECを、指定した漸増濃度の混合コントロール(コントロール
)またはサバイビンアンチセンスオリゴオリゴヌクレオチド(サバイビンAS)
でトランスフェクトし、その後、サバイビンまたはGAPDHについてcDNA
とのハイブリダイズを実施した。試験した種々の条件下でのハイブリダイズして
いるバンドの濃度測定的定量を下のパネルに示す。B.ECを、0.1%FCS
の存在下で18時間血清枯渇させ、指定したオリゴヌクレオチド濃度の存在下で
VEGF(50ng/ml)で刺激した。洗浄剤で可溶化したEC抽出物のタン
パク質正規化アリコートを、サバイビンまたはβ−アクチンに対する抗体でイム
ノブロットし、その後、化学発光を実施した。C.実験条件は、コントロールま
たはサバイビンアンチセンスオリゴヌクレオチドで処理したEC抽出物を、ウェ
スタンブロットによりbcl−2に対する抗体を用いて解析する以外はBと同じ
である。パネルBおよびCでは、kDaでの分子量マーカーを左に示す。WB、
ウェスタンブロット。
9 (A)-(C) show inhibition of survivin expression by antisense in EC. A. EC was designated as increasing concentrations of mixed control (control) or survivin antisense oligonucleotides (survivin AS)
CDNA for survivin or GAPDH
Was hybridized with. The densitometric quantification of hybridizing bands under the various conditions tested is shown in the panel below. B. EC is 0.1% FCS
Were serum-starved for 18 h in the presence of VEGF and stimulated with VEGF (50 ng / ml) in the presence of the indicated oligonucleotide concentrations. Protein-normalized aliquots of detergent-solubilized EC extract were immunoblotted with antibodies to survivin or β-actin, followed by chemiluminescence. C. The experimental conditions are the same as B except that EC extracts treated with control or survivin antisense oligonucleotides are analyzed by Western blot with an antibody against bcl-2. In panels B and C, molecular weight markers at kDa are shown on the left. WB,
Western blot.

【図10】 (A)−(D)は、サバイビン標的化によるVEGF細胞防御の阻害について
示す。A.ECを、コントロールまたはサバイビンアンチセンスオリゴヌクレオ
チドでトランスフェクトし、VEGF(50ng/ml)で処理し、C−6セラ
ミド(25μg/ml)に曝露した。細胞核を、6.5μg/mlの4,6−ジ
アミジノ−2−フェニルインドール(DAPI、シグマ)、16%ポリビニルア
ルコールおよび40%グリセロールで染色し、ツァイス蛍光顕微鏡を使用してア
ポトーシスについて形態学的に評価した(クロマチン凝縮、DNA断片化)。各
場の位相差またはDAPI染色は、少なくとも3つの独立的な決定からの代表的
な実験から得る。B.実験条件はAと同じである。データは、DAPI染色によ
る核形態により決定したようなアポトーシス率として表現し、3つの独立的な実
験の平均±SEMを示す。CおよびD.コントロールまたはサバイビンアンチセ
ンスオリゴヌクレオチドでトランスフェクトしたECを、C−6セラミド(25
μg/ml、C)またはTNFα(10ng/ml)とシクロヘキシミド(10
μg/ml、D)の組合せと共に、12時間37℃でインキュベートした。細胞
を、ヨウ化プロピジウム染色およびフローサイトメトリーにより、DNA含量に
ついて解析した。低二倍体、すなわち亜−G1のDNA内容物を有するアポトー
シス細胞の比率は、試験した各条件ごとに示す。データは、少なくとも2つの独
立的な決定の実験の代表を示す。同等なトランスフェクション効率が、FITC
−コンジュゲートオリゴヌクレオチドでトランスフェクトした、ECの蛍光顕微
鏡観察により実証された。
(A)-(D) show inhibition of VEGF cell protection by survivin targeting. A. ECs were transfected with control or survivin antisense oligonucleotides, treated with VEGF (50 ng / ml) and exposed to C-6 ceramide (25 μg / ml). Cell nuclei were stained with 6.5 μg / ml 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI, Sigma), 16% polyvinyl alcohol and 40% glycerol and morphologically examined for apoptosis using Zeiss fluorescence microscopy. Evaluation (chromatin condensation, DNA fragmentation). Phase contrast or DAPI staining for each field is obtained from a representative experiment from at least 3 independent determinations. B. The experimental conditions are the same as A. Data are expressed as apoptotic rate as determined by nuclear morphology by DAPI staining and represent the mean ± SEM of 3 independent experiments. C and D. ECs transfected with control or survivin antisense oligonucleotides were transfected with C-6 ceramide (25
μg / ml, C) or TNFα (10 ng / ml) and cycloheximide (10
Incubated with the combination of μg / ml, D) for 12 hours at 37 ° C. Cells were analyzed for DNA content by propidium iodide staining and flow cytometry. The percentage of hypodiploid, apoptotic cells with sub-G1 DNA content is shown for each condition tested. Data represent at least 2 independent decision experiments. FITC with comparable transfection efficiency
-Demonstrated by fluorescence microscopy of ECs transfected with conjugated oligonucleotides.

【図11】 (A)−(C)は、サバイビン標的化によるカスパーゼ活性の変調について示
す。A.条件は図2に記載した通りである。VEGFで刺激し、コントロールま
たはサバイビンアンチセンスオリゴヌクレオチドでトランスフェクトした、セラ
ミド処理したECを、カスパーゼ阻害剤のDEVD−CHOの存在下または非存
在下で、蛍光原性基質のDEVD−AMCの加水分解によりカスパーゼ−3活性
について解析した。データは、2つの独立的な決定の平均±SDである。B.種
々の指定した条件下でのEC抽出物を、ウェスタンブロットによりカスパーゼ−
3に対する抗体による、カスパーゼ−3タンパク質分解的開裂について解析した
。約32kDaの不活性型カスパーゼ、約24kDaの中間生成物、および約1
7および約19kDaの活性サブユニットの位置を示す。C.EC抽出物を、ウ
ェスタンブロットにより、カスパーゼ−3基質であるPAPPのタンパク質分解
的開裂について解析した。試験した種々の条件下での濃度測定的定量を、約17
kDaの活性カスパーゼ−3サブユニット(B)またはアポトーシス約85kD
aのPARP断片(C)に実施した。
FIGS. 11 (A)-(C) show modulation of caspase activity by survivin targeting. A. The conditions are as described in FIG. Ceramide-treated ECs stimulated with VEGF and transfected with control or survivin antisense oligonucleotides were hydrolyzed to the fluorogenic substrate DEVD-AMC in the presence or absence of the caspase inhibitor DEVD-CHO. Was analyzed for caspase-3 activity. Data are means ± SD of two independent determinations. B. EC extracts under various specified conditions were analyzed by Western blot for caspase-
Caspase-3 proteolytic cleavage by antibodies to 3 was analyzed. An inactive caspase of about 32 kDa, an intermediate product of about 24 kDa, and about 1
The positions of the 7 and approximately 19 kDa active subunits are indicated. C. EC extracts were analyzed by Western blot for proteolytic cleavage of the caspase-3 substrate PAPP. Densitometric quantification under the various conditions tested was approximately 17
Active caspase-3 subunit (B) of kDa or apoptosis about 85kD
was performed on the PARP fragment (a) of a.

【図12】 (A)−(B)は、静止状態のECに対する、サバイビン標的化の作用につい
て示す。飢餓ECを、指定したオリゴヌクレオチドでトランスフェクトし、セラ
ミドの非存在下(−セラミド)または存在下(+セラミド)でインキュベートし
た。細胞抽出物を、DEVD−CHOの存在下または非存在下、発光原性基質の
DEVD−AMCの加水分解により(A)、または、ヨウ化プロピジウム染色お
よびフローサイトメトリーによるDNA含量により(B)、カスパーゼ−3活性
について解析した。データは、3つの独立的な実験の平均±SDとして表現する
。Bでは、低二倍体の亜G1のDNA内容物を有するアポトーシス細胞の比率を
示す。
FIG. 12 (A)-(B) shows the effect of survivin targeting on quiescent EC. Starved ECs were transfected with the indicated oligonucleotides and incubated in the absence (-ceramide) or presence (+ ceramide) of ceramide. Cell extracts were subjected to hydrolysis of the luminogenic substrate DEVD-AMC in the presence or absence of DEVD-CHO (A) or by DNA content by propidium iodide staining and flow cytometry (B). It was analyzed for caspase-3 activity. Data are expressed as the mean ± SD of three independent experiments. In B, the percentage of apoptotic cells with hypodiploid sub-G1 DNA content is shown.

【図13】 VEGF細胞防御に関する、EC粘着分子に対するアンチセンスオリゴヌクレ
オチドの作用について示す。実験条件は、静止状態のECを、指定したアンチセ
ンスオリゴヌクレオチドでトランスフェクトし、VEGFで刺激し、C−6セラ
ミドに曝露する以外は、図10と同じである。細胞を、12時間37℃で培養し
た後に、DAPI染色により核形態について解析した。データは、3つの独立的
なトランスフェクション実験の平均±SEMである。
FIG. 13 shows the effect of antisense oligonucleotides on EC adhesion molecules on VEGF cell protection. The experimental conditions are the same as in FIG. 10, except that quiescent ECs were transfected with designated antisense oligonucleotides, stimulated with VEGF and exposed to C-6 ceramide. Cells were incubated for 12 hours at 37 ° C. and then analyzed for nuclear morphology by DAPI staining. Data are means ± SEM of 3 independent transfection experiments.

【図14】 (A)−(B)は、VEGF誘導EC遊走/走化性に対するサバイビン標的化
の作用について示す。ECを、コントロールまたはサバイビンアンチセンスオリ
ゴヌクレオチドでトランスフェクトし、VEGFで刺激し、ボイデンチャンバー
中の、指定した漸増濃度のVEGFまたはコントロールSPP−1に曝露した。
5時間37℃でインキュベートした後、遊走細胞を、ギームザにより顕微鏡で計
測した。データは、3つの独立的な決定の中の代表的な3つの複製の実験の平均
±SEMである。
14 (A)-(B) show the effect of survivin targeting on VEGF-induced EC migration / chemotactic. ECs were transfected with control or survivin antisense oligonucleotides, stimulated with VEGF and exposed to designated increasing concentrations of VEGF or control SPP-1 in Boyden chambers.
After incubating for 5 hours at 37 ° C., migrating cells were counted microscopically by Giemsa. Data are means ± SEM of three representative replicate experiments out of three independent determinations.

【図15】 毛細血管形成に対する、サバイビン標的化の作用について示す。コントロール
またはサバイビンアンチセンスオリゴヌクレオチドでトランスフェクトしたEC
を、PMAの存在下でコラーゲンゲル中で培養し、VEGFの非存在下(なし)
または存在下で安定化した。3次元の毛細血管網を、3日間の37℃での培養中
に位相差顕微鏡により解析した。像は、少なくとも3つの独立的な決定の中の1
つの実験を表す。倍率100倍。
FIG. 15 shows the effect of survivin targeting on capillary formation. ECs transfected with control or survivin antisense oligonucleotides
Were cultured in collagen gel in the presence of PMA and in the absence of VEGF (none)
Or stabilized in the presence. The three-dimensional capillary network was analyzed by phase contrast microscopy during 3 days of culture at 37 ° C. Statue is one of at least three independent decisions
Represents one experiment. Magnification 100 times.

───────────────────────────────────────────────────── 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) A61K 45/00 A61L 31/00 Z 4C087 48/00 A61P 9/00 A61L 31/00 9/10 A61P 9/00 43/00 105 9/10 A61K 37/24 43/00 105 37/547 C12N 15/09 ZNA C12N 15/00 ZNAA // C12N 5/10 5/00 B (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 セッサ, ウィリアム, シー. アメリカ合衆国, コネチカット州, ニ ュー ヘブン, コングレス アヴェニュ ー 295, エール ユニヴァーシティ スクール オブ メディスン, ボイヤー センター フォー モレキュラー メデ ィスン, ルーム 436ディー Fターム(参考) 4B024 AA01 BA80 CA04 DA03 EA02 EA04 GA11 GA18 HA17 4B065 AA93X AB01 AC14 BA02 CA24 CA44 4C081 AB13 AC10 BA12 CD34 4C084 AA01 AA02 AA13 AA16 DB55 DC03 MA52 MA55 MA56 MA63 MA66 NA14 ZA362 ZA452 ZC412 4C086 AA01 AA02 AA03 EA16 MA01 MA04 MA05 MA52 MA55 MA56 MA63 MA66 NA14 ZA36 ZA45 ZC41 4C087 AA01 AA02 BB33 BC83 MA52 MA55 MA56 MA63 MA66 NA14 ZA36 ZA45 ZC41 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) A61K 45/00 A61L 31/00 Z 4C087 48/00 A61P 9/00 A61L 31/00 9/10 A61P 9 / 00 43/00 105 9/10 A61K 37/24 43/00 105 37/547 C12N 15/09 ZNA C12N 15/00 ZNAA // C12N 5/10 5/00 B (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE, TR), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA ( M, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, BZ, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG , KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Sessa, William, C. NY Haven, Connecticut, United States Congress Avenue 295, Yale University School of Medicine, Boyer Center for Molecular Meditation, Room 436 D-F Term (Reference) 4B024 AA01 BA80 CA04 DA03 EA02 EA04 GA11 GA18 HA17 4B065 AA93 AC14 BA02 CA24 CA44 4C081 AB13 AC10 BA12 CD34 4C084 AA01 AA02 AA13 AA16 DB55 DC03 MA52 MA55 MA56 MA63 MA66 NA14 ZA362 ZA452 ZC412 4C086 AA01 AA02 AA03 EA16 MA01 A51 MA53 A36 A03 A45 MA31 A63 A01 MA45 MA63 MA63 MA66 MA14 NA14 MA63 MA66 NA14 ZA36 ZA45 ZC41

Claims (49)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 細胞または組織に、アポトーシス阻害濃度のサバイビンまた
はサバイビン活性を提供する段階を含む、血管形成を促進する方法。
1. A method of promoting angiogenesis comprising the step of providing a cell or tissue with an apoptosis-inhibiting concentration of survivin or survivin activity.
【請求項2】 サバイビン濃度または活性は、サバイビンポリペプチド、サ
バイビン導入遺伝子、サバイビンペプチド模倣体、および、細胞または組織中の
サバイビンの発現を変調する作用剤からなる群から選択された作用剤を提供する
ことにより増加する、請求項1に記載の方法。
2. An agent selected from the group consisting of a survivin polypeptide, a survivin transgene, a survivin peptidomimetic, and an agent that modulates the expression of survivin in a cell or tissue. The method according to claim 1, which is increased by:
【請求項3】 前記作用剤はアンジオポエチン−1またはVEGFである、
請求項2に記載の方法。
3. The agent is angiopoietin-1 or VEGF,
The method of claim 2.
【請求項4】 前記作用剤は、活性化セリン−トレオニンキナーゼAktで
ある、請求項2に記載の方法。
4. The method of claim 2, wherein the agent is activated serine-threonine kinase Akt.
【請求項5】 前記作用剤はインプラントで提供される、請求項1または2
のいずれか一項に記載の方法。
5. The method of claim 1 or 2 wherein the agent is provided in an implant.
The method according to any one of 1.
【請求項6】 前記インプラントは、サバイビン導入遺伝子で被覆または含
浸されている、請求項5に記載の方法。
6. The method of claim 5, wherein the implant is coated or impregnated with a survivin transgene.
【請求項7】 前記導入遺伝子は、発現制御エレメントに作動可能に連結し
ている、請求項6に記載の方法。
7. The method of claim 6, wherein the transgene is operably linked to an expression control element.
【請求項8】 前記導入遺伝子はベクター内に含まれる、請求項7に記載の
方法。
8. The method of claim 7, wherein the transgene is contained within a vector.
【請求項9】 前記導入遺伝子は、トランスフェクションを容易にする組成
物内に含まれている、請求項7に記載の方法。
9. The method of claim 7, wherein the transgene is contained within a composition that facilitates transfection.
【請求項10】 前記トランスフェクションを容易にする組成物は、トラン
スフェクションを容易にする脂質またはトランスフェクションを容易にする粒子
である、請求項9に記載の方法。
10. The method of claim 9, wherein the transfection facilitating composition is a transfection facilitating lipid or transfection facilitating particle.
【請求項11】 前記方法は、代償性血管形成を誘導することにより容態を
処置する、請求項1または2のいずれか一項に記載の方法。
11. The method of any one of claims 1 or 2, wherein the method treats the condition by inducing compensatory angiogenesis.
【請求項12】 前記容態は虚血性疾患である、請求項11に記載の方法。12. The method of claim 11, wherein the condition is ischemic disease. 【請求項13】 前記虚血疾患は、心筋梗塞、末梢血管閉塞、脳虚血または
卒中により引き起こされる、請求項12に記載の方法。
13. The method of claim 12, wherein the ischemic disease is caused by myocardial infarction, peripheral vascular occlusion, cerebral ischemia or stroke.
【請求項14】 対象に、アポトーシス阻害量のサバイビンを発現するよう
に工学操作された内皮細胞を提供する段階を含む、内皮細胞血管形成を促進する
方法。
14. A method of promoting endothelial cell angiogenesis, comprising providing a subject with endothelial cells engineered to express an apoptosis-inhibiting amount of survivin.
【請求項15】 前記細胞はインプラントで提供される、請求項14に記載
の方法。
15. The method of claim 14, wherein the cells are provided in an implant.
【請求項16】 前記インプラントはステントである、請求項15に記載の
方法。
16. The method of claim 15, wherein the implant is a stent.
【請求項17】 前記インプラントは、サバイビン導入遺伝子で被覆または
含浸されている、請求項15に記載の方法。
17. The method of claim 15, wherein the implant is coated or impregnated with a survivin transgene.
【請求項18】 前記導入遺伝子は、発現制御エレメントに作動可能に連結
している、請求項17に記載の方法。
18. The method of claim 17, wherein the transgene is operably linked to an expression control element.
【請求項19】 前記導入遺伝子はベクター内に含まれる、請求項18に記
載の方法。
19. The method of claim 18, wherein the transgene is contained within a vector.
【請求項20】 前記導入遺伝子は、トランスフェクションを容易にする組
成物内に含まれる、請求項17に記載の方法。
20. The method of claim 17, wherein the transgene is contained within a composition that facilitates transfection.
【請求項21】 前記トランスフェクションを容易にする組成物は、トラン
スフェクションを容易にする脂質またはトランスフェクションを容易にする粒子
である、請求項20に記載の方法。
21. The method of claim 20, wherein the transfection facilitating composition is a transfection facilitating lipid or transfection facilitating particle.
【請求項22】 前記方法は、代償性血管形成を誘導することにより容態を
処置する、請求項14に記載の方法。
22. The method of claim 14, wherein the method treats a condition by inducing compensatory angiogenesis.
【請求項23】 前記容態は虚血性疾患である、請求項22に記載の方法。23. The method of claim 22, wherein the condition is ischemic disease. 【請求項24】 前記虚血性疾患は、心筋梗塞、末梢血管閉塞、脳虚血また
は卒中により引き起こされる、請求項23に記載の方法。
24. The method of claim 23, wherein the ischemic disease is caused by myocardial infarction, peripheral vascular occlusion, cerebral ischemia or stroke.
【請求項25】 患者に、サバイビンの発現または活性を変調する作用剤を
提供する段階を含む、脈管増殖疾患を予防する方法。
25. A method of preventing a vascular proliferative disorder, comprising providing to a patient an agent that modulates survivin expression or activity.
【請求項26】 前記作用剤は、サバイビンの発現をダウンレギュレートす
る、請求項25に記載の方法。
26. The method of claim 25, wherein the agent downregulates survivin expression.
【請求項27】 前記作用剤は、サバイビンアンチセンス分子である、請求
項26に記載の方法。
27. The method of claim 26, wherein the agent is a survivin antisense molecule.
【請求項28】 前記作用剤はインプラントに提供される、請求項26の方
法。
28. The method of claim 26, wherein the agent is provided in an implant.
【請求項29】 前記インプラントはステントである、請求項28の方法。29. The method of claim 28, wherein the implant is a stent. 【請求項30】 前記ステントは、サバイビンアンチセンス分子で被覆また
は含浸されている、請求項29に記載の方法。
30. The method of claim 29, wherein the stent is coated or impregnated with survivin antisense molecules.
【請求項31】 前記サバイビンアンチセンス分子は、トランスフェクショ
ンを容易にする組成物内に含まれる、請求項30に記載の方法。
31. The method of claim 30, wherein the survivin antisense molecule is included in a composition that facilitates transfection.
【請求項32】 前記トランスフェクションを容易にする組成物は、トラン
スフェクションを容易にする脂質またはトランスフェクションを容易にする粒子
である、請求項31に記載の方法。
32. The method of claim 31, wherein the transfection facilitating composition is a transfection facilitating lipid or transfection facilitating particle.
【請求項33】 前記脈管増殖疾患は、再狭窄、血管バイパス術によるグラ
フト閉塞、または移植による冠脈管障害である、請求項25に記載の方法。
33. The method of claim 25, wherein the vascular proliferative disorder is restenosis, graft occlusion by vascular bypass surgery, or coronary vascular disorder due to transplantation.
【請求項34】 前記容態は、組織傷害または創傷からなる群から選択され
る、請求項11または22のいずれか一項に記載の方法。
34. The method of any one of claims 11 or 22, wherein the condition is selected from the group consisting of tissue injury or wound.
【請求項35】 患者への移植に適した装置であって、サバイビン導入遺伝
子またはサバイビンアンチセンス分子で被覆または含浸されている、前記装置。
35. A device suitable for implantation in a patient, said device being coated or impregnated with a survivin transgene or survivin antisense molecule.
【請求項36】 患者へのインプラントに適した装置であって、アポトーシ
ス阻害量のサバイビンを発現するように工学操作された内皮細胞を含む、前記装
置。
36. A device suitable for implantation in a patient, the device comprising endothelial cells engineered to express an apoptosis-inhibiting amount of survivin.
【請求項37】 サバイビンを阻害する作用剤を投与することを含む、細胞
の血管形成を阻害する方法。
37. A method of inhibiting angiogenesis of cells comprising administering an agent that inhibits survivin.
【請求項38】 前記細胞は腫瘍原性である、請求項37に記載の方法。38. The method of claim 37, wherein the cells are tumorigenic. 【請求項39】 サバイビンを阻害する作用剤を投与することを含む、VE
GF誘導血管形成を阻害する方法。
39. A VE comprising administering an agent that inhibits survivin.
A method of inhibiting GF-induced angiogenesis.
【請求項40】 サバイビンを阻害する作用剤を投与することを含む、VE
GF誘導活性を阻害する方法。
40. A VE comprising administering an agent that inhibits survivin.
A method of inhibiting GF-inducing activity.
【請求項41】 前記VEGF誘導活性は、毛細血管形成である、請求項4
0に記載の方法。
41. The VEGF-inducing activity is capillary formation.
The method described in 0.
【請求項42】 前記作用剤は、サバイビン機能の阻害剤またはサバイビン
発現の阻害剤である、請求項37、38、39、40または41のいずれか一項
に記載の方法。
42. The method of any one of claims 37, 38, 39, 40 or 41, wherein the agent is an inhibitor of survivin function or an inhibitor of survivin expression.
【請求項43】 前記作用剤は、サバイビン抗体、サバイビンアンチセンス
分子、またはAktリン酸化の阻害剤である、請求項42に記載の方法。
43. The method of claim 42, wherein the agent is a survivin antibody, a survivin antisense molecule, or an inhibitor of Akt phosphorylation.
【請求項44】 サバイビンの発現または機能を変調する作用剤および免疫
変調剤で、それを必要とする患者を処置する方法。
44. A method of treating a patient in need thereof with an agent that modulates survivin expression or function and an immunomodulatory agent.
【請求項45】 前記作用剤は、サバイビンの発現または機能を阻害する、
請求項44に記載の方法。
45. The agent inhibits the expression or function of survivin,
The method of claim 44.
【請求項46】 前記作用剤は、サバイビンの発現または機能を促進する、
請求項44に記載の方法。
46. The agent promotes the expression or function of survivin,
The method of claim 44.
【請求項47】 前記作用剤は免疫抑制作用剤である、請求項44に記載の
方法。
47. The method of claim 44, wherein the agent is an immunosuppressant agent.
【請求項48】 前記患者はグラフトを受けている、請求項44に記載の方
法。
48. The method of claim 44, wherein the patient has undergone a graft.
【請求項49】 前記患者は移植を受けている、請求項45に記載の方法。49. The method of claim 45, wherein the patient has received a transplant.
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