JP2004107260A - Method for screening prophylactic and therapeutic agent for cerebral amyloidosis - Google Patents

Method for screening prophylactic and therapeutic agent for cerebral amyloidosis Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new substance which controls deposition of formed Aβ peptide and promotes decomposition and removal of the Aβ peptide, and to provide a method for screening the same. <P>SOLUTION: This method for screening the substance which inhibits HMG1 and exhibits promoting action on Aβ42 antiagglutination and/or Aβ42 opsonic action by microglia comprises using HMG1, its partial peptide or its salt. The method for screening a substance which controls the expression of HMG1 and exhibits promoting action on Aβ42 antiagglutination and/or Aβ42 opsonic action by microglia comprises using a nucleotide containing a base sequence encoding HMG1 or its partial peptide. The prophylactic and the therapeutic agent for cerebral amyloidosis contains a substance obtained by the method. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、High Mobility Group Protein−1(以下、HMG1と略称する)を用いることを特徴とする、老人斑形成抑制作用を有する物質のスクリーニング手段に関する。本発明はまた、当該スクリーニングにより得られる物質の医薬用途、特にアルツハイマー病やダウン症などの脳アミロイドーシスの予防・治療用途に関する。
【0002】
【従来の技術】
老人斑はアルツハイマー病の主要な神経病理学的変化の1つであり、発症過程の最も初期から検出される。老人斑を構成する主要成分はアミロイドβ(以下、Aβと略称する)ペプチドであり、アミロイド前駆体蛋白質(APP)が2種の(β−及びγ−)セクレターゼで切断されることにより産生される。その主要な分子種として、40アミノ酸残基からなるAβ40とC末端側がさらに2残基長いAβ42がある。
【0003】
Aβペプチドの沈着は、非細胞性および細胞性(グリア)の除去経路の各調節因子間の複雑な相互作用により制御されていることが、最近の研究から示唆されている。非細胞性経路には、1)ネプリライシンやインスリン分解酵素(IDE)のような、細胞外Aβペプチドを分解する分泌性ペプチダーゼや(例えば、非特許文献1)、2)脳実質から循環系への輸送・排出によるAβの流出経路がある(例えば、非特許文献2)。アルツハイマー病においてはAβペプチドの細胞外沈着が著しく蓄積し、また、ミクログリアと関連している。このようなミクログリアの関与から、それらがAβ貪食機能を果たしていること(例えば、非特許文献3)及び/又は炎症性の活性化に関与する(例えば、非特許文献4)ことが示唆されている。Aβワクチン療法により産生した抗Aβ抗体がFcレセプターを通じてミクログリアの食作用を誘起すること(例えば、非特許文献5)及び/又は血漿Aβペプチドを除去すること(例えば、非特許文献6)の発見により、Aβクリアランスの重要性が非常に注目されている。また、トランスフォーミング成長因子β1(TGF−β1)等のサイトカインが、ミクログリアによるAβクリアランスを促進する(例えば、非特許文献7)。最近、本発明者らは、Hsp90、Hsp70、Grp78等の細胞外ストレス蛋白質が、ミクログリアによる食作用の活性化とNFκBの活性化によるAβ分解とによって、及び/又はシャペロン活性によって、Aβクリアランスを促進し得ることを発見した(例えば、非特許文献8)。
【0004】
アミロイドーシスに関連する蛋白質の多くは類似した構造及び配列を共有することが知られており、それらがアミロイド線維形成に寄与すると信じられている。そのようなアミロイド形成コンセンサス配列は、アミロイドーシスとの関連性が知られていない蛋白質の中にも見出される。例えば、Kallijarviらは、非ヒストン染色体蛋白質であるHMG1はAβペプチドと相同な配列モチーフを有しており、該配列モチーフを含むHMG1フラグメントは、インビトロでアミロイド様線維を形成し、Aβ40のポリマー化を促進することを報告している(非特許文献9)。
【0005】
一方、遠山らは、孤発性アルツハイマー病(SAD)脳内に異常プレセニリン2(家族性アルツハイマー病(FAD)の原因遺伝子の1つとして知られる)蛋白質を検出、その原因はHMG1がプレセニリン2初期転写産物に結合して正常なスプライシングを妨げるためであること、及びHMG1と結合するおとり物質をアルツハイマー病の細胞モデルに作用させると正常なプレセニリン2mRNAが合成され、異常プレセニリン2蛋白質も生じないことを発表し(例えば、非特許文献10)、対症療法的な現行の治療薬を超える第二世代のアルツハイマー病治療薬の開発につながるものと期待されている。
【0006】
【非特許文献1】
ジャーナル・オヴ・バイオロジカル・ケミストリー(J. Biol. Chem.),第273巻,p32730−32738(1998年)
【非特許文献2】
プロシーディングズ・オヴ・ナショナル・アカデミー・オヴ・サイエンシーズ・ユーエスエー(Proc. Natl. Acad. Sci. USA),第96巻,p14088−14093(1999年)
【非特許文献3】
アメリカン・ジャーナル・オヴ・パソロジー(Am. J. Pathol.),第148巻,p399−403(1996年)
【非特許文献4】
ニューロバイオロジカル・エイジング(Neurobiol. Aging),第21巻,p383−421(2000年)
【非特許文献5】
ネイチャー(Nature),第400巻,p173−177(1999年)
【非特許文献6】
プロシーディングズ・オヴ・ナショナル・アカデミー・オヴ・サイエンシーズ・ユーエスエー(Proc. Natl. Acad. Sci. USA),第98巻,p8850−8855(2001年)
【非特許文献7】
ネイチャー・メディシン(Nat. Med.),第7巻,p612−618(2001年)
【非特許文献8】
FASEB・ジャーナル(FASEB J.),第16巻,p601−603(2002年)
【非特許文献9】
バイオケミストリー(Biochemistry),第40巻,p10032−10037(2001年)
【非特許文献10】
東京読売新聞,2002年1月9日夕刊号
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アルツハイマー病などの脳アミロイドーシスにおいて、既に生成したAβペプチドの凝集・沈着を阻害し、且つその分解除去を促進する有用な物質は未だに見出されておらず、そのような観点からの脳アミロイドーシス治療薬の研究開発はほとんど皆無である。
従って、本発明の目的は、▲1▼Aβの凝集を促進し、且つ▲2▼ミクログリアによるAβの貪食を抑制することによりAβの除去機構を阻害し、その結果、老人斑形成を促進し脳アミロイドーシスを引き起こす因子を同定するとともに、当該因子の作用または発現を阻害することによりAβクリアランスを促進し、脳アミロイドーシスの予防・治療効果を有する物質のスクリーニング方法及びそのためのキット等を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、アルツハイマー病患者の脳内でHMG1レベルが増加しており、細胞外HMG1が老人斑においてAβ42と共存していること、インビトロのミクログリア培養系においてHMG1はミクログリアによるAβ42の食作用を阻害すること、インビトロでHMG1はAβ42と複合体を形成してAβ42の凝集体形成を促進することを見出した。本発明者らは、これらの知見に基づいて、さらに研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【0009】
すなわち、本発明は、
[1] HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩を含有してなる、アミロイドβ42凝集抑制作用及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用を促進するためのワクチン、
[2] HMG1またはその部分ペプチドをコードする塩基配列を含有するヌクレオチドを含有してなる、アミロイドβ42凝集及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用異常の診断薬、
[3] HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体を含有してなる、アミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進剤、
[4] HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体を含有してなる、アミロイドβ42凝集及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用異常の診断薬、
[5] HMG1またはその部分ペプチドをコードする塩基配列と相補的な塩基配列またはその一部を含有するヌクレオチドを含有してなる、アミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進剤、
[6] HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩を用いることを特徴とする、HMG1を阻害してアミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質のスクリーニング方法、
[7] HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩にアミロイドβ42および被験物質を接触させ、アミロイドβ42の凝集を検定することを特徴とする、HMG1を阻害してアミロイドβ42凝集抑制作用を示す物質のスクリーニング方法、
[8] HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩にアミロイドβ42を接触させた場合におけるアミロイドβ42の凝集との比較を行なうことを特徴とする、上記[7]記載の方法、
[9] HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩、アミロイドβ42および被験物質をミクログリアに接触させ、ミクログリアによるアミロイドβ42食作用を検定することを特徴とする、HMG1を阻害してミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質のスクリーニング方法、
[10] HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩およびアミロイドβ42をミクログリアに接触させた場合におけるミクログリアによるアミロイドβ42食作用との比較を行なうことを特徴とする、上記[9]記載の方法、
[11] HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩を含んでなる、HMG1を阻害してアミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質のスクリーニング用キット、
[12] さらにアミロイドβ42を含む上記[11]記載のキット、
[13] 上記[6]記載の方法または上記[11]記載のキットを用いて得られる、HMG1を阻害してアミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質、
[14] HMG1を阻害してアミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質、
[15] 上記[13]または[14]記載の物質を含有してなる医薬、
[16] アルツハイマー病、ダウン症またはアミロイドアンギオパチーの予防・治療剤である上記[15]記載の医薬、
[17] HMG1またはその部分ペプチドをコードする塩基配列を含有するヌクレオチドを用いることを特徴とする、HMG1の発現を抑制してアミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質のスクリーニング方法、
[18] HMG1またはその部分ペプチドをコードする塩基配列を含有するヌクレオチドからHMG1またはその部分ペプチドを生成し得る系に被験物質を添加し、HMG1またはその部分ペプチドの発現を検定することを特徴とする、上記[17]記載の方法、
[19] HMG1またはその部分ペプチドをコードする塩基配列を含有するヌクレオチドからHMG1またはその部分ペプチドを生成し得る系に被験物質およびアミロイドβ42を添加し、HMG1またはその部分ペプチドの発現およびアミロイドβ42の凝集を検定することを特徴とする、HMG1の発現を抑制してアミロイドβ42凝集抑制用を示す物質のスクリーニング方法、
[20] HMG1またはその部分ペプチドをコードする塩基配列を含有するヌクレオチドからHMG1またはその部分ペプチドを生成し得る系に被験物質、アミロイドβ42およびミクログリアを添加し、HMG1またはその部分ペプチドの発現およびミクログリアによるアミロイドβ42食作用を検定することを特徴とする、HMG1の発現を抑制してミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質のスクリーニング方法、
[21] HMG1またはその部分ペプチドをコードする塩基配列を含有するヌクレオチドを含んでなる、HMG1の発現を抑制してアミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質のスクリーニング用キット、
[22] さらにアミロイドβ42を含む上記[21]記載のキット、
[23] 上記[17]記載の方法または上記[21]記載のキットを用いて得られる、HMG1の発現を抑制してアミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質、
[24] HMG1の発現を抑制してアミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質、
[25] 上記[23]または[24]記載の物質を含有してなる医薬、
[26] アルツハイマー病、ダウン症またはアミロイドアンギオパチーの予防・治療剤である上記[25]記載の医薬等を提供する。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるHMG1は、配列番号:2で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有する蛋白質である。HMG1は、例えば、ヒトや他の哺乳動物(例えば、ウシ、サル、ブタ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコ、モルモット、ラット、マウス、ウサギ、ハムスターなど)のあらゆる細胞(例えば、脾細胞、神経細胞、グリア細胞、膵臓β細胞、骨髄細胞、メサンギウム細胞、ランゲルハンス細胞、表皮細胞、上皮細胞、内皮細胞、繊維芽細胞、繊維細胞、筋細胞、脂肪細胞、免疫細胞(例、マクロファージ、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー細胞、肥満細胞、好中球、好塩基球、好酸球、単球)、巨核球、滑膜細胞、軟骨細胞、骨細胞、骨芽細胞、破骨細胞、乳腺細胞、肝細胞もしくは間質細胞、またはこれら細胞の前駆細胞、幹細胞もしくはガン細胞など)や血球系の細胞、またはそれらの細胞が存在するあらゆる組織、例えば、脳、脳の各部位(例、嗅球、扁頭核、大脳基底球、海馬、視床、視床下部、視床下核、大脳皮質、延髄、小脳、後頭葉、前頭葉、側頭葉、被殻、尾状核、脳染、黒質)、脊髄、下垂体、胃、膵臓、腎臓、肝臓、生殖腺、甲状腺、胆のう、骨髄、副腎、皮膚、筋肉、肺、消化管(例、大腸、小腸)、血管、心臓、胸腺、脾臓、顎下腺、末梢血、末梢血球、前立腺、睾丸、精巣、卵巣、胎盤、子宮、骨、関節、骨格筋などに由来する蛋白質であってもよく、また、化学合成もしくは無細胞翻訳系で合成された蛋白質であってもよい。あるいはHMG1をコードするポリヌクレオチドを導入された形質転換体から産生された組換え蛋白質であってもよい。
【0011】
「配列番号:2で表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列」としては、例えば、配列番号:2で表されるアミノ酸配列と約85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは約95%以上、最も好ましくは約98%以上の同一性を有するアミノ酸配列などが挙げられる。
あるいは「配列番号:2で表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列」としては、a)配列番号:2で表されるアミノ酸配列中の1または2個以上(好ましくは、1〜30個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数個(1〜5個))のアミノ酸が欠失したアミノ酸配列、b)配列番号:2で表されるアミノ酸配列に1または2個以上(好ましくは、1〜30個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数個(1〜5個))のアミノ酸が付加したアミノ酸配列、c)配列番号:2で表されるアミノ酸配列中の1または2個以上(好ましくは、1〜30個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数個(1〜5個))のアミノ酸が他のアミノ酸で置換されたアミノ酸配列、またはd)それらを組み合わせたアミノ酸配列を含有する蛋白質なども用いられる。
本発明の「配列番号:2で表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列を含有する蛋白質」とは、「配列番号:2で表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列」を有し、且つ配列番号:2で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質と実質的に同質の活性を有する蛋白質をいう。
「実質的に同質の活性」としては、例えば、Aβ42の凝集促進活性、ミクログリアによるAβ42食作用抑制活性が挙げられる。「実質的に同質」とは、それらの活性が性質的に同質であることを示す。したがって、上記活性が同等であることが好ましいが、これらの活性の程度(例:約0.01〜100倍、好ましくは約0.5〜20倍、より好ましくは約0.5〜2倍)や蛋白質の分子量などの量的要素は異なっていてもよい。
Aβ42の凝集促進活性、ミクログリアによるAβ42食作用抑制活性の測定は、自体公知の方法に準じて行なうことができるが、例えば、後述の本発明のスクリーニング方法において記載する方法に従って測定することができる。
【0012】
本明細書においてHMG1は、ペプチド標記の慣例に従って、左端がN末端(アミノ末端)、右端がC末端(カルボキシル末端)で記載される。配列番号:2で表されるアミノ酸配列を含有するヒトHMG1をはじめとするHMG1は、C末端がカルボキシル基(−COOH)、カルボキシレート(−COO)、アミド(−CONH)またはエステル(−COOR)の何れであってもよい。
ここでエステルにおけるRとしては、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピルもしくはn−ブチルなどのC1−6アルキル基、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシルなどのC3−8シクロアルキル基、例えば、フェニル、α−ナフチルなどのC6−12アリール基、例えば、ベンジル、フェネチルなどのフェニル−C1−2アルキル基もしくはα−ナフチルメチルなどのα−ナフチル−C1−2アルキル基などのC7−14アラルキル基のほか、経口用エステルとして汎用されるピバロイルオキシメチル基などが用いられる。
HMG1がC末端以外にカルボキシル基(またはカルボキシレート)を有している場合、カルボキシル基がアミド化またはエステル化されているものもHMG1に含まれる。この場合のエステルとしては、例えば上記したC末端のエステルなどが用いられる。
さらに、HMG1には、上記した蛋白質において、N末端のメチオニン残基のアミノ基が保護基(例えば、ホルミル基、アセチルなどのC2−6アルカノイル基などのC1−6アシル基など)で保護されているもの、N端側が生体内で切断され生成したグルタミル基がピログルタミン酸化したもの、分子内のアミノ酸の側鎖上の置換基(例えば、−OH、−SH、アミノ基、イミダゾール基、インドール基、グアニジノ基など)が適当な保護基(例えば、ホルミル基、アセチルなどのC2−6アルカノイル基などのC1−6アシル基など)で保護されているもの、あるいは糖鎖が結合したいわゆる糖蛋白質などの複合蛋白質なども含まれる。
HMG1の具体例としては、例えば、配列番号:2で表されるアミノ酸配列を含有するヒト由来のHMG1などが用いられる。ヒトHMG1は、ヌクレイック・アシッズ・リサーチ(Nucleic Acids Res.),第17巻,第3号,p1197−1214(1989年)に記載され、GenBankに登録番号CAA31110.1(cDNAはX12597)を付されて登録・公開されている公知の蛋白質である。
【0013】
HMG1の部分ペプチド(以下、単に「本発明の部分ペプチド」と略称する場合もある)としては、上記したHMG1の部分アミノ酸配列を有するペプチドであり、且つHMG1と実質的に同質の活性を有する限り、何れのものであってもよいが、例えば、HMG1蛋白質分子のうち、上記非特許文献9に記載のAβペプチドのアミロイド形成コンセンサス配列と相同な配列モチーフを含む部分アミノ酸配列をを有するものなどが用いられる。
本発明の部分ペプチドのアミノ酸の数は、HMG1の構成アミノ酸配列のうち少なくとも20個以上、好ましくは50個以上、より好ましくは100個以上のアミノ酸配列を有するペプチドなどが好ましい。
ここで「実質的に同質の活性」とは上記と同意義を示す。また、「実質的に同質の活性」の測定は上記と同様に行なうことができる。
【0014】
また、本発明の部分ペプチドはC末端がカルボキシル基(−COOH)、カルボキシレート(−COO)、アミド(−CONH)またはエステル(−COOR)の何れであってもよい。本発明の部分ペプチドがC末端以外にカルボキシル基(またはカルボキシレート)を有している場合、カルボキシル基がアミド化またはエステル化されているものも本発明の部分ペプチドに含まれる。この場合のエステルとしては、例えば上記したC末端のエステルなどが用いられる。
さらに、本発明の部分ペプチドには、上記したHMG1と同様に、N末端のメチオニン残基のアミノ基が保護基で保護されているもの、N端側が生体内で切断され生成したGlnがピログルタミン酸化したもの、分子内のアミノ酸の側鎖上の置換基が適当な保護基で保護されているもの、あるいは糖鎖が結合したいわゆる糖ペプチドなどの複合ペプチドなども含まれる。
HMG1またはその部分ペプチドの塩としては、酸または塩基との生理学的に許容される塩が挙げられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。この様な塩としては、例えば、無機酸(例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸)との塩、あるいは有機酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸)との塩などが用いられる。
【0015】
HMG1またはその塩は、上記したヒトや他の哺乳動物の細胞または組織から自体公知の蛋白質の精製方法によって製造することもできるし、後に記載するHMG1をコードするDNAを含有する形質転換体を培養することによっても製造することができる。また、後に記載する蛋白質合成法またはこれに準じて製造することもできる。
ヒトや哺乳動物の組織または細胞から製造する場合、ヒトや哺乳動物の組織または細胞をホモジナイズした後、酸などで抽出を行ない、該抽出液を逆相クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーなどのクロマトグラフィーを組み合わせることにより精製単離することができる。
【0016】
HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩またはそのアミド体の合成には、通常市販の蛋白質合成用樹脂を用いることができる。そのような樹脂としては、例えば、クロロメチル樹脂、ヒドロキシメチル樹脂、ベンズヒドリルアミン樹脂、アミノメチル樹脂、4−ベンジルオキシベンジルアルコール樹脂、4−メチルベンズヒドリルアミン樹脂、PAM樹脂、4−ヒドロキシメチルメチルフェニルアセトアミドメチル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−ヒドロキシメチル)フェノキシ樹脂、4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−Fmocアミノエチル)フェノキシ樹脂などを挙げることができる。このような樹脂を用い、α−アミノ基と側鎖官能基を適当に保護したアミノ酸を、目的とする蛋白質の配列通りに、自体公知の各種縮合方法に従い、樹脂上で縮合させる。反応の最後に樹脂から蛋白質を切り出すと同時に各種保護基を除去し、さらに高希釈溶液中で分子内ジスルフィド結合形成反応を実施し、目的の蛋白質またはそのアミド体を取得する。
上記した保護アミノ酸の縮合に関しては、蛋白質合成に使用できる各種活性化試薬を用いることができるが、特に、カルボジイミド類がよい。カルボジイミド類としては、DCC、N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド、N−エチル−N’−(3−ジメチルアミノプロリル)カルボジイミドなどが用いられる。これらによる活性化にはラセミ化抑制添加剤(例えば、HOBt、HOOBt)とともに保護アミノ酸を直接樹脂に添加するか、または、対称酸無水物またはHOBtエステルあるいはHOOBtエステルとしてあらかじめ保護アミノ酸の活性化を行なった後に樹脂に添加することができる。
【0017】
保護アミノ酸の活性化や樹脂との縮合に用いられる溶媒としては、蛋白質縮合反応に使用しうることが知られている溶媒から適宜選択されうる。例えば、N,N−ジメチルホルムアミド,N,N−ジメチルアセトアミド,N−メチルピロリドンなどの酸アミド類、塩化メチレン,クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素類、トリフルオロエタノールなどのアルコール類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、ピリジン,ジオキサン,テトラヒドロフランなどのエーテル類、アセトニトリル,プロピオニトリルなどのニトリル類、酢酸メチル,酢酸エチルなどのエステル類あるいはこれらの適宜の混合物などが用いられる。反応温度は蛋白質結合形成反応に使用され得ることが知られている範囲から適宜選択され、通常約−20℃〜50℃の範囲から適宜選択される。活性化されたアミノ酸誘導体は通常1.5〜4倍過剰で用いられる。ニンヒドリン反応を用いたテストの結果、縮合が不十分な場合には保護基の脱離を行うことなく縮合反応を繰り返すことにより十分な縮合を行なうことができる。反応を繰り返しても十分な縮合が得られないときには、無水酢酸またはアセチルイミダゾールを用いて未反応アミノ酸をアセチル化することができる。
【0018】
原料の反応に関与すべきでない官能基の保護ならびに保護基、およびその保護基の脱離、反応に関与する官能基の活性化などは公知の基または公知の手段から適宜選択しうる。
原料のアミノ基の保護基としては、例えば、Z、Boc、ターシャリーペンチルオキシカルボニル、イソボルニルオキシカルボニル、4−メトキシベンジルオキシカルボニル、Cl−Z、Br−Z、アダマンチルオキシカルボニル、トリフルオロアセチル、フタロイル、ホルミル、2−ニトロフェニルスルフェニル、ジフェニルホスフィノチオイル、Fmocなどが用いられる。
カルボキシル基は、例えば、アルキルエステル化(例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ターシャリーブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、2−アダマンチルなどの直鎖状、分枝状もしくは環状アルキルエステル化)、アラルキルエステル化(例えば、ベンジルエステル、4−ニトロベンジルエステル、4−メトキシベンジルエステル、4−クロロベンジルエステル、ベンズヒドリルエステル化)、フェナシルエステル化、ベンジルオキシカルボニルヒドラジド化、ターシャリーブトキシカルボニルヒドラジド化、トリチルヒドラジド化などによって保護することができる。
セリンの水酸基は、例えば、エステル化またはエーテル化によって保護することができる。このエステル化に適する基としては、例えば、アセチル基などの低級アルカノイル基、ベンゾイル基などのアロイル基、ベンジルオキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などの炭酸から誘導される基などが用いられる。また、エーテル化に適する基としては、例えば、ベンジル基、テトラヒドロピラニル基、t−ブチル基などである。
チロシンのフェノール性水酸基の保護基としては、例えば、Bzl、Cl−Bzl、2−ニトロベンジル、Br−Z、ターシャリーブチルなどが用いられる。
ヒスチジンのイミダゾールの保護基としては、例えば、Tos、4−メトキシ−2,3,6−トリメチルベンゼンスルホニル、DNP、ベンジルオキシメチル、Bum、Boc、Trt、Fmocなどが用いられる。
【0019】
原料のカルボキシル基の活性化されたものとしては、例えば、対応する酸無水物、アジド、活性エステル〔アルコール(例えば、ペンタクロロフェノール、2,4,5−トリクロロフェノール、2,4−ジニトロフェノール、シアノメチルアルコール、パラニトロフェノール、HONB、N−ヒドロキシスクシミド、N−ヒドロキシフタルイミド、HOBt)とのエステル〕などが用いられる。原料のアミノ基の活性化されたものとしては、例えば、対応するリン酸アミドが用いられる。
保護基の除去(脱離)方法としては、例えば、Pd−黒あるいはPd−炭素などの触媒の存在下での水素気流中での接触還元や、また、無水フッ化水素、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸あるいはこれらの混合液などによる酸処理や、ジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミン、ピペリジン、ピペラジンなどによる塩基処理、また液体アンモニア中ナトリウムによる還元なども用いられる。上記酸処理による脱離反応は、一般に約−20℃〜40℃の温度で行なわれるが、酸処理においては、例えば、アニソール、フェノール、チオアニソール、メタクレゾール、パラクレゾール、ジメチルスルフィド、1,4−ブタンジチオール、1,2−エタンジチオールなどのようなカチオン捕捉剤の添加が有効である。また、ヒスチジンのイミダゾール保護基として用いられる2,4−ジニトロフェニル基はチオフェノール処理により除去され、トリプトファンのインドール保護基として用いられるホルミル基は上記の1,2−エタンジチオール、1,4−ブタンジチオールなどの存在下の酸処理による脱保護以外に、希水酸化ナトリウム溶液、希アンモニアなどによるアルカリ処理によっても除去される。
【0020】
蛋白質のアミド体を得る別の方法としては、例えば、まず、カルボキシ末端アミノ酸のα−カルボキシル基をアミド化して保護した後、アミノ基側にペプチド(蛋白質)鎖を所望の鎖長まで延ばした後、該ペプチド鎖のN末端のα−アミノ基の保護基のみを除いた蛋白質とC末端のカルボキシル基の保護基のみを除去した蛋白質とを製造し、この両蛋白質を上記したような混合溶媒中で縮合させる。縮合反応の詳細については上記と同様である。縮合により得られた保護蛋白質を精製した後、上記方法によりすべての保護基を除去し、所望の粗蛋白質を得ることができる。この粗蛋白質は既知の各種精製手段を駆使して精製し、主要画分を凍結乾燥することで所望の蛋白質のアミド体を得ることができる。
蛋白質のエステル体を得るには、例えば、カルボキシ末端アミノ酸のα−カルボキシル基を所望のアルコール類と縮合しアミノ酸エステルとした後、蛋白質のアミド体と同様にして、所望の蛋白質のエステル体を得ることができる。
【0021】
HMG1の部分ペプチドまたはその塩は、自体公知のペプチドの合成法に従って、あるいはHMG1を適当なペプチダーゼで切断することによって製造することができる。ペプチドの合成法としては、例えば、固相合成法、液相合成法のいずれによっても良い。すなわち、HMG1を構成し得る部分ペプチドもしくはアミノ酸と残余部分とを縮合させ、生成物が保護基を有する場合は保護基を脱離することにより目的のペプチドを製造することができる。公知の縮合方法や保護基の脱離としては、例えば、以下のa)〜e)に記載された方法が挙げられる。
a)M. Bodanszky および M.A. Ondetti、ペプチド シンセシス (Peptide Synthesis), Interscience Publishers, New York (1966年)b)SchroederおよびLuebke、ザ ペプチド(The Peptide), Academic Press, New York (1965年)
c)泉屋信夫他、ペプチド合成の基礎と実験、 丸善(株) (1975年)
d)矢島治明 および榊原俊平、生化学実験講座 1、 蛋白質の化学IV、 205、(1977年)
e)矢島治明監修、続医薬品の開発 第14巻 ペプチド合成 広川書店
また、反応後は通常の精製法、例えば、溶媒抽出・蒸留・カラムクロマトグラフィー・液体クロマトグラフィー・再結晶などを組み合わせて本発明の部分ペプチドを精製単離することができる。上記方法で得られる部分ペプチドが遊離体である場合は、公知の方法によって適当な塩に変換することができるし、逆に塩で得られた場合は、公知の方法によって遊離体に変換することができる。
【0022】
HMG1をコードする塩基配列を含有するヌクレオチド(以下、「本発明のヌクレオチド」と略称する場合もある)としては、上記したHMG1蛋白質をコードする塩基配列を含有するものであればいかなるものであってもよく、DNA、RNAあるいはDNA/RNAキメラであってもよいが、好ましくはDNAが挙げられる。また、該ヌクレオチドは二本鎖であっても、一本鎖であってもよい。二本鎖の場合は、二本鎖DNA、二本鎖RNAまたはDNA:RNAのハイブリッドでもよい。一本鎖の場合は、センス鎖(即ち、コード鎖)であっても、アンチセンス鎖(即ち、非コード鎖)であってもよい。
【0023】
HMG1をコードする塩基配列を含有するDNA(以下、「本発明のDNA」と略称する場合もある)としては、ゲノムDNA、ゲノムDNAライブラリー、ヒトまたは他の哺乳動物(例えば、ウシ、サル、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコ、モルモット、ラット、マウス、ウサギ、ハムスターなど)のあらゆる細胞(例えば、脾細胞、神経細胞、グリア細胞、膵臓β細胞、骨髄細胞、メサンギウム細胞、ランゲルハンス細胞、表皮細胞、上皮細胞、内皮細胞、繊維芽細胞、繊維細胞、筋細胞、脂肪細胞、免疫細胞(例、マクロファージ、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー細胞、肥満細胞、好中球、好塩基球、好酸球、単球)、巨核球、滑膜細胞、軟骨細胞、骨細胞、骨芽細胞、破骨細胞、乳腺細胞、肝細胞もしくは間質細胞、またはこれら細胞の前駆細胞、幹細胞もしくはガン細胞など)や血球系の細胞、またはそれらの細胞が存在するあらゆる組織、例えば、脳、脳の各部位(例、嗅球、扁頭核、大脳基底球、海馬、視床、視床下部、視床下核、大脳皮質、延髄、小脳、後頭葉、前頭葉、側頭葉、被殻、尾状核、脳染、黒質)、脊髄、下垂体、胃、膵臓、腎臓、肝臓、生殖腺、甲状腺、胆のう、骨髄、副腎、皮膚、筋肉、肺、消化管(例、大腸、小腸)、血管、心臓、胸腺、脾臓、顎下腺、末梢血、末梢血球、前立腺、睾丸、精巣、卵巣、胎盤、子宮、骨、関節、骨格筋など(特に、脳や脳の各部位)由来のcDNA、前記した細胞・組織由来のcDNAライブラリー、合成DNAのいずれでもよい。ライブラリーに使用するベクターは、バクテリオファージ、プラスミド、コスミド、ファージミド、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクターなどいずれであってもよい。また、前記した細胞・組織よりtotalRNAまたはmRNA画分を調製したものを用いて直接Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction(以下、RT−PCR法と略称する)によって増幅することもできる。
【0024】
具体的には、HMG1をコードするDNAとしては、例えば、配列番号:1で表される塩基配列を含有するDNA、または配列番号:1で表される塩基配列とハイストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列を有し、HMG1と実質的に同質の活性(例:Aβ42の凝集促進活性、ミクログリアによるAβ42食作用抑制活性など)を有する蛋白質をコードするDNAであれば何れのものでもよい。配列番号:1で表される塩基配列とハイブリダイズできるDNAとしては、例えば、配列番号:1で表される塩基配列と約70%以上、好ましくは約80%以上、より好ましくは約90%以上、最も好ましくは約95%以上の相同性を有する塩基配列を含有するDNAなどが用いられる。
【0025】
ハイブリダイゼーションは、自体公知の方法あるいはそれに準じる方法、例えば、モレキュラー・クローニング(Molecular Cloning)第2版(J. Sambrook et al., Cold Spring Harbor Lab. Press, 1989)に記載の方法などに従って行なうことができる。また、市販のライブラリーを使用する場合、添付の使用説明書に記載の方法に従って行なうことができる。より好ましくは、ハイストリンジェントな条件に従って行なうことができる。
該ハイストリンジェントな条件とは、例えば、ナトリウム濃度が約19〜40mM、好ましくは約19〜20mMで、温度が約50〜70℃、好ましくは約60〜65℃の条件を示す。特に、ナトリウム濃度が約19mMで温度が約65℃の場合が最も好ましい。
【0026】
より具体的には、配列番号:2で表されるアミノ酸配列を含有するヒト由来HMG1をコードするDNAとしては、配列番号:1で表される塩基配列を含有するDNAなどが用いられる。
【0027】
目的核酸の標的領域と相補的な塩基配列を含むヌクレオチド、即ち、目的核酸とハイブリダイズすることができるヌクレオチドは、該目的核酸に対して「アンチセンス」であるということができる。一方、目的核酸の標的領域と相同性を有する塩基配列を含むヌクレオチド(即ち、目的核酸が蛋白質をコードする場合、その蛋白質の部分ペプチドをコードするヌクレオチド)は、該目的核酸に対して「センス」であるということができる。本明細書で用いる用語「対応する」とは、遺伝子を含めたヌクレオチド、塩基配列または核酸の特定の配列に相同性を有するあるいは相補的であることを意味する。ここで「相同性を有する」または「相補的である」とは、塩基配列間で約70%以上、好ましくは約80%以上、より好ましくは約90%以上、最も好ましくは約95%以上の相同性または相補性を有することをいう。また、ヌクレオチド、塩基配列または核酸とペプチド(蛋白質)との間で「対応する」とは、そのペプチド(蛋白質)がヌクレオチド(核酸)またはその相補体の配列から翻訳されるアミノ酸配列を有することを通常指している。
【0028】
本発明のヌクレオチドと相補的な塩基配列の全部または一部を含有してなるヌクレオチド(以下、「本発明のアンチセンスヌクレオチド」ともいう)は、クローン化した、あるいは決定された本発明のヌクレオチドの塩基配列情報に基づき設計し、合成しうる。そうしたヌクレオチドは、本発明のヌクレオチドの塩基配列を含む遺伝子の複製または発現を阻害することができる。即ち、本発明のアンチセンスヌクレオチドは、HMG1遺伝子から転写されるRNAとハイブリダイズすることができ、mRNAの合成(プロセッシング)または機能(蛋白質への翻訳)を阻害することができるか、あるいはHMG1関連RNAとの相互作用を介してHMG1遺伝子の発現を調節・制御することができる。HMG1関連RNAの選択された配列に相補的なヌクレオチド、およびHMG1関連RNAと特異的にハイブリダイズすることができるヌクレオチドは、生体内および生体外でHMG1遺伝子の発現を調節・制御するのに有用であり、また病気などの治療または診断に有用である。
【0029】
本発明のアンチセンスヌクレオチドの標的領域は、アンチセンスヌクレオチドがハイブリダイズすることにより、結果としてHMG1蛋白質の翻訳が阻害されるものであればその長さに特に制限はなく、HMG1 mRNAの全配列であっても部分配列であってもよく、短いもので約15塩基程度、長いものでmRNAまたは初期転写産物の全配列が挙げられる。合成の容易さや抗原性の問題を考慮すれば、約15〜約30塩基からなるオリゴヌクレオチドが好ましいがそれに限定されない。具体的には、例えば、HMG1 mRNAの5’端ヘアピンループ、5’端6−ベースペア・リピート、5’端非翻訳領域、ポリペプチド翻訳開始コドン、蛋白質コード領域、ORF翻訳開始コドン、3’端非翻訳領域、3’端パリンドローム領域、および3’端ヘアピンループが標的領域として選択しうるが、HMG1遺伝子内の如何なる領域も標的として選択しうる。例えば、該遺伝子のイントロン部分を標的領域とすることもまた好ましい。
さらに、本発明のアンチセンスヌクレオチドは、HMG1 mRNAもしくは初期転写産物とハイブリダイズして蛋白質への翻訳を阻害するだけでなく、二本鎖DNAであるHMG1遺伝子と結合して三重鎖(トリプレックス)を形成し、RNAの転写を阻害し得るものであってもよい。
【0030】
アンチセンスヌクレオチドは、2−デオキシ−D−リボースを含有しているデオキシヌクレオチド、D−リボースを含有しているデオキシヌクレオチド、プリンまたはピリミジン塩基のN−グリコシドであるその他のタイプのヌクレオチド、あるいは非ヌクレオチド骨格を有するその他のポリマー(例えば、市販の蛋白質核酸および合成配列特異的な核酸ポリマー)または特殊な結合を含有するその他のポリマー(但し、該ポリマーはDNAやRNA中に見出されるような塩基のペアリングや塩基の付着を許容する配置をもつヌクレオチドを含有する)などが挙げられる。それらは、2本鎖DNA、1本鎖DNA、2本鎖RNA、1本鎖RNA、さらにDNA:RNAハイブリッドであることができ、さらに非修飾ポリヌクレオチド(または非修飾オリゴヌクレオチド)、さらには公知の修飾の付加されたもの、例えば当該分野で知られた標識のあるもの、キャップの付いたもの、メチル化されたもの、1個以上の天然のヌクレオチドを類縁物で置換したもの、分子内ヌクレオチド修飾のされたもの、例えば非荷電結合(例えば、メチルホスホネート、ホスホトリエステル、ホスホルアミデート、カルバメートなど)を持つもの、電荷を有する結合または硫黄含有結合(例えば、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートなど)を持つもの、例えば蛋白質(ヌクレアーゼ、ヌクレアーゼ・インヒビター、トキシン、抗体、シグナルペプチド、ポリ−L−リジンなど)や糖(例えば、モノサッカライドなど)などの側鎖基を有しているもの、インターカレント化合物(例えば、アクリジン、プソラレンなど)を持つもの、キレート化合物(例えば、金属、放射活性をもつ金属、ホウ素、酸化性の金属など)を含有するもの、アルキル化剤を含有するもの、修飾された結合を持つもの(例えば、αアノマー型の核酸など)であってもよい。ここで「ヌクレオシド」、「ヌクレオチド」および「核酸」とは、プリンおよびピリミジン塩基を含有するのみでなく、修飾されたその他の複素環型塩基をもつようなものを含んでいて良い。こうした修飾物は、メチル化されたプリンおよびピリミジン、アシル化されたプリンおよびピリミジン、あるいはその他の複素環を含むものであってよい。修飾されたヌクレオチドおよび修飾されたヌクレオチドはまた糖部分が修飾されていてよく、例えば、1個以上の水酸基がハロゲンとか、脂肪族基などで置換されていたり、あるいはエーテル、アミンなどの官能基に変換されていてよい。
【0031】
アンチセンスヌクレオチドは、RNA、DNA、あるいは修飾された核酸(RNA、DNA)である。修飾された核酸の具体例としては核酸の硫黄誘導体やチオホスフェート誘導体、そしてポリヌクレオシドアミドやオリゴヌクレオシドアミドの分解に抵抗性のものが挙げられるが、それに限定されるものではない。本発明のアンチセンス核酸は次のような方針で好ましく設計されうる。すなわち、細胞内でのアンチセンス核酸をより安定なものにする、アンチセンス核酸の細胞透過性をより高める、目標とするセンス鎖に対する親和性をより大きなものにする、そしてもし毒性があるならアンチセンス核酸の毒性をより小さなものにする。こうした修飾は当該分野で数多く知られており、例えば J. Kawakami et al.,Pharm Tech Japan, Vol. 8, pp.247, 1992; Vol. 8, pp.395, 1992; S. T. Crooke et al. ed., Antisense Research and Applications, CRC Press, 1993 などに開示がある。
【0032】
アンチセンスヌクレオチドは、変化せしめられたり、修飾された糖、塩基、結合を含有していて良く、リポゾーム、ミクロスフェアのような特殊な形態で供与されたり、遺伝子治療により適用されたり、付加された形態で与えられることができうる。こうして付加形態で用いられるものとしては、リン酸基骨格の電荷を中和するように働くポリリジンのようなポリカチオン体、細胞膜との相互作用を高めたり、核酸の取込みを増大せしめるような脂質(例えば、ホスホリピド、コレステロールなど)といった粗水性のものが挙げられる。付加するに好ましい脂質としては、コレステロールやその誘導体(例えば、コレステリルクロロホルメート、コール酸など)が挙げられる。こうしたものは、核酸の3’端あるいは5’端に付着させることができ、塩基、糖、分子内ヌクレオシド結合を介して付着させることができうる。その他の基としては、核酸の3’端あるいは5’端に特異的に配置されたキャップ用の基で、エキソヌクレアーゼ、RNaseなどのヌクレアーゼによる分解を阻止するためのものが挙げられる。こうしたキャップ用の基としては、ポリエチレングリコール、テトラエチレングリコールなどのグリコールをはじめとした当該分野で知られた水酸基の保護基が挙げられるが、それに限定されるものではない。
【0033】
HMG1 mRNAもしくはHMG1遺伝子の初期転写産物を、コード領域の内部(初期転写産物の場合はイントロン部分を含む)で特異的に切断し得るリボザイムもまた、本発明のアンチセンスヌクレオチドに包含され得る。「リボザイム」とは核酸を切断する酵素活性を有するRNAをいうが、最近では当該酵素活性部位の塩基配列を有するオリゴDNAも同様に核酸切断活性を有することが明らかになっているので、本明細書では配列特異的な核酸切断活性を有する限りDNAをも包含する概念として用いるものとする。リボザイムとして最も汎用性の高いものとしては、ウイロイドやウイルソイド等の感染性RNAに見られるセルフスプライシングRNAがあり、ハンマーヘッド型やヘアピン型等が知られている。ハンマーヘッド型は約40塩基程度で酵素活性を発揮し、ハンマーヘッド構造をとる部分に隣接する両端の数塩基ずつ(合わせて約10塩基程度)をmRNAの所望の切断部位と相補的な配列にすることにより、標的mRNAのみを特異的に切断することが可能である。このタイプのリボザイムは、RNAのみを基質とするので、ゲノムDNAを攻撃することがないというさらなる利点を有する。本発明のヌクレオチドに対応するmRNAが自身で二本鎖構造をとる場合には、RNAヘリカーゼと特異的に結合し得るウイルス核酸由来のRNAモチーフを連結したハイブリッドリボザイムを用いることにより、標的配列を一本鎖にすることができる[Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98(10): 5572−5577 (2001)]。さらに、リボザイムを、それをコードするDNAを含む発現ベクターの形態で使用する場合には、転写産物の細胞質への移行を促進するために、tRNAを改変した配列をさらに連結したハイブリッドリボザイムとすることもできる[Nucleic Acids Res., 29(13): 2780−2788 (2001)]。
【0034】
HMG1 mRNAもしくはHMG1遺伝子の初期転写産物のコード領域内の部分配列(初期転写産物の場合はイントロン部分を含む)に相補的な二本鎖オリゴRNAもまた、本発明のアンチセンスヌクレオチドに包含され得る。短い二本鎖RNAを細胞内に導入するとそのRNAに相補的なmRNAが分解される、いわゆるRNA干渉(RNAi)と呼ばれる現象は、以前から線虫、昆虫、植物等で知られていたが、最近、この現象が哺乳動物細胞でも起こることが確認されたことから[Nature, 411(6836): 494−498 (2001)]、リボザイムの代替技術として注目されている。
本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチド及びリボザイムは、HMG1のcDNA配列もしくはゲノミックDNA配列情報に基づいてmRNAもしくは初期転写産物の標的領域を決定し、市販のDNA/RNA自動合成機(アプライド・バイオシステムズ社、ベックマン社等)を用いて、これに相補的な配列を合成することにより調製することができる。RNAi活性を有する二本鎖オリゴRNAは、センス鎖及びアンチセンス鎖をDNA/RNA自動合成機でそれぞれ合成し、適当なアニーリング緩衝液中で、例えば、約90〜約95℃で約1分程度変性させた後、約30〜約70℃で約1〜約8時間アニーリングさせることにより調製することができる。また、相補的なオリゴヌクレオチド鎖を交互にオーバーラップするように合成して、これらをアニーリングさせた後リガーゼでライゲーションすることにより、より長い二本鎖ポリヌクレオチドを調製することもできる。
【0035】
本発明のアンチセンスヌクレオチドのHMG1遺伝子発現阻害活性は、本発明のヌクレオチドを含有する形質転換体、生体内や生体外のHMG1遺伝子発現系またはHMG1蛋白質の生体内や生体外の翻訳系を用いて調べることができる。
【0036】
本発明の部分ペプチドをコードするDNAとしては、上記した本発明の部分ペプチドをコードする塩基配列を含有するものであればいかなるものであってもよい。また、ゲノムDNA、ゲノムDNAライブラリー、上記した細胞・組織由来のcDNA、上記した細胞・組織由来のcDNAライブラリー、合成DNAのいずれでもよい。ライブラリーに使用するベクターは、バクテリオファージ、プラスミド、コスミド、ファージミドなどいずれであってもよい。また、上記した細胞・組織よりmRNA画分を調製したものを用いて直接RT−PCR法によって増幅することもできる。
具体的には、本発明の部分ペプチドをコードするDNAとしては、例えば、(1)配列番号:1で表される塩基配列を有するDNAの部分塩基配列を有するDNA、または(2)配列番号:1で表される塩基配列とハイストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列を有し、HMG1と実質的に同質の活性(例:Aβ42の凝集促進活性、ミクログリアによるAβ42食作用抑制活性など)を有する蛋白質をコードするDNAの部分塩基配列を有するDNAなどが用いられる。
配列番号:1で表される塩基配列ハイブリダイズできるDNAとしては、例えば、配列番号:1で表される塩基配列と約70%以上、好ましくは約80%以上、より好ましくは約90%以上、最も好ましくは約95%以上の相同性を有する塩基配列を含有するDNAなどが用いられる。
【0037】
HMG1またはその部分ペプチド(以下、包括的に「HMG1」と略記する場合がある)を完全にコードするDNAのクローニングの手段としては、HMG1の部分塩基配列を有する合成DNAプライマーを用いてPCR法によって増幅するか、または適当なベクターに組み込んだDNAをHMG1の一部あるいは全領域をコードするDNA断片もしくは合成DNAを用いて標識したものとのハイブリダイゼーションによって選別することができる。ハイブリダイゼーションの方法は、例えば、モレキュラー・クローニング(Molecular Cloning)第2版(J. Sambrook et al., Cold Spring Harbor Lab. Press, 1989)に記載の方法などに従って行なうことができる。また、市販のライブラリーを使用する場合、添付の使用説明書に記載の方法に従って行なうことができる。
【0038】
DNAの塩基配列の変換は、PCRや公知のキット、例えば、MutanTM−super Express Km(宝酒造(株))、MutanTM−K(宝酒造(株))などを用いて、ODA−LA PCR法、Gapped duplex法、Kunkel法などの自体公知の方法あるいはそれらに準じる方法に従って行なうことができる。
クローン化されたHMG1をコードするDNAは目的によりそのまま、または所望により制限酵素で消化したり、リンカーを付加したりして使用することができる。該DNAはその5’末端側に翻訳開始コドンとしてのATGを有し、また3’末端側には翻訳終止コドンとしてのTAA、TGAまたはTAGを有していてもよい。これらの翻訳開始コドンや翻訳終止コドンは、適当な合成DNAアダプターを用いて付加することもできる。
HMG1の発現ベクターは、例えば、(イ)HMG1をコードするDNAから目的とするDNA断片を切り出し、(ロ)該DNA断片を適当な発現ベクター中のプロモーターの下流に連結することにより製造することができる。
【0039】
ベクターとしては、大腸菌由来のプラスミド(例、pBR322、pBR325、pUC12、pUC13)、枯草菌由来のプラスミド(例、pUB110、pTP5、pC194)、酵母由来プラスミド(例、pSH19、pSH15)、λファージなどのバクテリオファージ、レトロウイルス、ワクシニアウイルス、バキュロウイルスなどの動物ウイルスなどの他、pA1−11、pXT1、pRc/CMV、pRc/RSV、pcDNAI/Neoなどが用いられる。
本発明で用いられるプロモーターとしては、遺伝子の発現に用いる宿主に対応して適切なプロモーターであればいかなるものでもよい。例えば、動物細胞を宿主として用いる場合は、SRαプロモーター、SV40プロモーター、LTRプロモーター、CMVプロモーター、HSV−TKプロモーターなどが挙げられる。
これらのうち、CMVプロモーター、SRαプロモーターなどを用いるのが好ましい。宿主がエシェリヒア属菌である場合は、trpプロモーター、lacプロモーター、recAプロモーター、λPプロモーター、lppプロモーターなどが、宿主がバチルス属菌である場合は、SPO1プロモーター、SPO2プロモーター、penPプロモーターなど、宿主が酵母である場合は、PHO5プロモーター、PGKプロモーター、GAPプロモーター、ADHプロモーターなどが好ましい。宿主が昆虫細胞である場合は、ポリヘドリンプロモーター、P10プロモーターなどが好ましい。
【0040】
発現ベクターには、以上の他に、所望によりエンハンサー、スプライシングシグナル、ポリA付加シグナル、選択マーカー、SV40複製オリジン(以下、SV40oriと略称する場合がある)などを含有しているものを用いることができる。選択マーカーとしては、例えば、ジヒドロ葉酸還元酵素(以下、dhfrと略称する場合がある)遺伝子〔メソトレキセート(MTX)耐性〕、アンピシリン耐性遺伝子(以下、Ampと略称する場合がある)、ネオマイシン耐性遺伝子(以下、Neoと略称する場合がある、G418耐性)等が挙げられる。特に、CHO(dhfr)細胞を用いてdhfr遺伝子を選択マーカーとして使用する場合、目的遺伝子をチミジンを含まない培地によっても選択できる。
また、必要に応じて、宿主に合ったシグナル配列を、本発明のレセプター蛋白質のN端末側に付加する。宿主がエシェリヒア属菌である場合は、PhoA・シグナル配列、OmpA・シグナル配列などが、宿主がバチルス属菌である場合は、α−アミラーゼ・シグナル配列、サブチリシン・シグナル配列などが、宿主が酵母である場合は、MFα・シグナル配列、SUC2・シグナル配列など、宿主が動物細胞である場合には、インシュリン・シグナル配列、α−インターフェロン・シグナル配列、抗体分子・シグナル配列などがそれぞれ利用できる。
このようにして構築されたHMG1をコードするDNAを含有するベクターを用いて、形質転換体を製造することができる。
【0041】
宿主としては、例えば、エシェリヒア属菌、バチルス属菌、酵母、昆虫細胞、昆虫、動物細胞などが用いられる。
エシェリヒア属菌の具体例としては、エシェリヒア・コリ(Escherichia coli)K12・DH1〔プロシージングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンシイズ・オブ・ザ・ユーエスエー(Proc. Natl. Acad. Sci. USA),60巻,160(1968)〕,JM103〔ヌクイレック・アシッズ・リサーチ(Nucleic Acids Research),9巻,309(1981)〕,JA221〔ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオロジー(Journal of Molecular Biology),120巻,517(1978)〕,HB101〔ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオロジー,41巻,459(1969)〕,C600〔ジェネティックス(Genetics),39巻,440(1954)〕などが用いられる。
バチルス属菌としては、例えば、バチルス・ズブチルス(Bacillus subtilis)MI114〔ジーン,24巻,255(1983)〕,207−21〔ジャーナル・オブ・バイオケミストリー(Journal of Biochemistry),95巻,87(1984)〕などが用いられる。
酵母としては、例えば、サッカロマイセス セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)AH22,AH22R,NA87−11A,DKD−5D、20B−12、シゾサッカロマイセス ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)NCYC1913,NCYC2036、ピキア パストリス(Pichia pastoris)などが用いられる。
【0042】
昆虫細胞としては、例えば、ウイルスがAcNPVの場合は、夜盗蛾の幼虫由来株化細胞(Spodoptera frugiperda cell;Sf細胞)、Trichoplusia niの中腸由来のMG1細胞、Trichoplusia niの卵由来のHigh FiveTM細胞、Mamestra brassicae由来の細胞またはEstigmena acrea由来の細胞などが用いられる。ウイルスがBmNPVの場合は、蚕由来株化細胞(Bombyx mori N;BmN細胞)などが用いられる。該Sf細胞としては、例えば、Sf9細胞(ATCC CRL1711)、Sf21細胞(以上、Vaughn, J.L.ら、イン・ヴィボ(In Vivo),13, 213−217,(1977))などが用いられる。
昆虫としては、例えば、カイコの幼虫などが用いられる〔前田ら、ネイチャー(Nature),315巻,592(1985)〕。
動物細胞としては、例えば、サル細胞COS−7,Vero,チャイニーズハムスター細胞CHO(以下、CHO細胞と略記)、dhfr遺伝子欠損チャイニーズハムスター細胞CHO(以下、CHO(dhfr)細胞と略記)、マウスL細胞,マウスAtT−20、マウスミエローマ細胞、ラットGH3、ヒトFL細胞、ヒトHEK293細胞などが用いられる。
【0043】
エシェリヒア属菌を形質転換するには、例えば、プロシージングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンジイズ・オブ・ザ・ユーエスエー(Proc. Natl. Acad. Sci. USA),69巻,2110(1972)やジーン(Gene),17巻,107(1982)などに記載の方法に従って行なうことができる。
バチルス属菌を形質転換するには、例えば、モレキュラー・アンド・ジェネラル・ジェネティックス(Molecular & General Genetics),168巻,111(1979)などに記載の方法に従って行なうことができる。
酵母を形質転換するには、例えば、メッソズ・イン・エンザイモロジー(Methods in Enzymology),194巻,182−187(1991)、プロシージングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンシイズ・オブ・ザ・ユーエスエー(Proc. Natl. Acad. Sci. USA),75巻,1929(1978)などに記載の方法に従って行なうことができる。
昆虫細胞または昆虫を形質転換するには、例えば、バイオ/テクノロジー(Bio/Technology), 6, 47−55(1988)などに記載の方法に従って行なうことができる。
動物細胞を形質転換するには、例えば、細胞工学別冊8新細胞工学実験プロトコール.263−267(1995)(秀潤社発行)、ヴィロロジー(Virology),52巻,456(1973)に記載の方法に従って行なうことができる。
このようにして、HMG1をコードするDNAを含有する発現ベクターで形質転換された形質転換体が得られる。
宿主がエシェリヒア属菌、バチルス属菌である形質転換体を培養する際、培養に使用される培地としては液体培地が適当であり、その中には該形質転換体の生育に必要な炭素源、窒素源、無機物その他が含有せしめられる。炭素源としては、例えば、グルコース、デキストリン、可溶性澱粉、ショ糖など、窒素源としては、例えば、アンモニウム塩類、硝酸塩類、コーンスチープ・リカー、ペプトン、カゼイン、肉エキス、大豆粕、バレイショ抽出液などの無機または有機物質、無機物としては、例えば、塩化カルシウム、リン酸二水素ナトリウム、塩化マグネシウムなどが挙げられる。また、酵母エキス、ビタミン類、生長促進因子などを添加してもよい。培地のpHは約5〜8が望ましい。
【0044】
エシェリヒア属菌を培養する際の培地としては、例えば、グルコース、カザミノ酸を含むM9培地〔ミラー(Miller),ジャーナル・オブ・エクスペリメンツ・イン・モレキュラー・ジェネティックス(Journal of Experiments in Molecular Genetics),431−433,Cold Spring Harbor Laboratory, New York 1972〕が好ましい。ここに必要によりプロモーターを効率よく働かせるために、例えば、3β−インドリル アクリル酸のような薬剤を加えることができる。
宿主がエシェリヒア属菌の場合、培養は通常約15〜43℃で約3〜24時間行ない、必要により、通気や撹拌を加えることもできる。
宿主がバチルス属菌の場合、培養は通常約30〜40℃で約6〜24時間行ない、必要により通気や撹拌を加えることもできる。
宿主が酵母である形質転換体を培養する際、培地としては、例えば、バークホールダー(Burkholder)最小培地〔Bostian, K. L. ら、プロシージングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンシイズ・オブ・ザ・ユーエスエー(Proc. Natl. Acad. Sci. USA),77巻,4505(1980)〕や0.5%カザミノ酸を含有するSD培地〔Bitter, G. A. ら、プロシージングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンシイズ・オブ・ザ・ユーエスエー(Proc. Natl. Acad. Sci. USA),81巻,5330(1984)〕が挙げられる。培地のpHは約5〜8に調整するのが好ましい。培養は通常約20℃〜35℃で約24〜72時間行ない、必要に応じて通気や撹拌を加える。
【0045】
宿主が昆虫細胞または昆虫である形質転換体を培養する際、培地としては、Grace’s Insect Medium(Grace, T.C.C., ネイチャー(Nature), 195, 788(1962))に非動化した10%ウシ血清等の添加物を適宜加えたものなどが用いられる。培地のpHは約6.2〜6.4に調整するのが好ましい。培養は通常約27℃で約3〜5日間行ない、必要に応じて通気や撹拌を加える。
宿主が動物細胞である形質転換体を培養する際、培地としては、例えば、約5〜20%の胎児牛血清を含むMEM培地〔サイエンス(Science),122巻,501(1952)〕,DMEM培地〔ヴィロロジー(Virology),8巻,396(1959)〕,RPMI 1640培地〔ジャーナル・オブ・ザ・アメリカン・メディカル・アソシエーション(The Journal of the American Medical Association)199巻,519(1967)〕,199培地〔プロシージング・オブ・ザ・ソサイエティ・フォー・ザ・バイオロジカル・メディスン(Proceeding of the Society for the Biological Medicine),73巻,1(1950)〕などが用いられる。pHは約6〜8であるのが好ましい。培養は通常約30℃〜40℃で約15〜60時間行ない、必要に応じて通気や撹拌を加える。
以上のようにして、形質転換体の細胞内、細胞膜または細胞外にHMG1を生成せしめることができる。
【0046】
上記培養物からHMG1を分離精製するには、例えば、下記の方法により行なうことができる。
HMG1を培養菌体あるいは細胞から抽出するに際しては、培養後、公知の方法で菌体あるいは細胞を集め、これを適当な緩衝液に懸濁し、超音波、リゾチームおよび/または凍結融解などによって菌体あるいは細胞を破壊したのち、遠心分離やろ過によりHMG1の粗抽出液を得る方法などが適宜用いられる。緩衝液の中に尿素や塩酸グアニジンなどの蛋白質変性剤や、トリトンX−100TMなどの界面活性剤が含まれていてもよい。培養液中にHMG1が分泌される場合には、培養終了後、それ自体公知の方法で菌体あるいは細胞と上清とを分離し、上清を集める。
このようにして得られた培養上清、あるいは抽出液中に含まれるHMG1の精製は、自体公知の分離・精製法を適切に組み合わせて行なうことができる。これらの公知の分離、精製法としては、塩析や溶媒沈澱法などの溶解度を利用する方法、透析法、限外ろ過法、ゲルろ過法、およびSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法などの主として分子量の差を利用する方法、イオン交換クロマトグラフィーなどの荷電の差を利用する方法、アフィニティークロマトグラフィーなどの特異的新和性を利用する方法、逆相高速液体クロマトグラフィーなどの疎水性の差を利用する方法、等電点電気泳動法などの等電点の差を利用する方法などが用いられる。
【0047】
かくして得られるHMG1が遊離体で得られた場合には、自体公知の方法あるいはそれに準じる方法によって塩に変換することができ、逆に塩で得られた場合には自体公知の方法あるいはそれに準じる方法により、遊離体または他の塩に変換することができる。
なお、組換え体が産生するHMG1を、精製前または精製後に適当な蛋白修飾酵素を作用させることにより、任意に修飾を加えたり、ポリペプチドを部分的に除去することもできる。蛋白修飾酵素としては、例えば、トリプシン、キモトリプシン、アルギニルエンドペプチダーゼ、プロテインキナーゼ、グリコシダーゼなどが用いられる。
かくして生成するHMG1の活性は、特異抗体を用いたエンザイムイムノアッセイなどにより測定することができる。
【0048】
HMG1に対する抗体は、HMG1を認識し得る抗体であれば、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体の何れであってもよい。
HMG1に対する抗体は、HMG1を抗原として用い、自体公知の抗体または抗血清の製造法に従って製造することができる。
【0049】
〔モノクローナル抗体の作製〕
(a)モノクローナル抗体産生細胞の作製
HMG1は、哺乳動物に対して投与により抗体産生が可能な部位にそれ自体あるいは担体、希釈剤とともに投与される。投与に際して抗体産生能を高めるため、完全フロイントアジュバントや不完全フロイントアジュバントを投与してもよい。投与は通常2〜6週毎に1回ずつ、計2〜10回程度行なわれる。用いられる哺乳動物としては、例えば、サル、ウサギ、イヌ、モルモット、マウス、ラット、ヒツジ、ヤギが挙げられるが、マウスおよびラットが好ましく用いられる。
モノクローナル抗体産生細胞の作製に際しては、抗原を免疫された温血動物、例えば、マウスから抗体価の認められた個体を選択し最終免疫の2〜5日後に脾臓またはリンパ節を採取し、それらに含まれる抗体産生細胞を骨髄腫細胞と融合させることにより、モノクローナル抗体産生ハイブリドーマを調製することができる。抗血清中の抗体価の測定は、例えば、後記の標識化HMG1と抗血清とを反応させたのち、抗体に結合した標識剤の活性を測定することにより行なうことができる。融合操作は既知の方法、例えば、ケーラーとミルスタインの方法〔ネイチャー(Nature)、256巻、495頁(1975年)〕に従い実施することができる。融合促進剤としては、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)やセンダイウィルスなどが挙げられるが、好ましくはPEGが用いられる。
骨髄腫細胞としては、例えば、NS−1、P3U1、SP2/0などが挙げられるが、P3U1が好ましく用いられる。用いられる抗体産生細胞(脾臓細胞)数と骨髄腫細胞数との好ましい比率は1:1〜20:1程度であり、PEG(好ましくは、PEG1000〜PEG6000)が10〜80%程度の濃度で添加され、約20〜40℃、好ましくは約30〜37℃で約1〜10分間インキュベートすることにより効率よく細胞融合を実施できる。
【0050】
モノクローナル抗体産生ハイブリドーマのスクリーニングには種々の方法が使用できるが、例えば、HMG1抗原を直接あるいは担体とともに吸着させた固相(例、マイクロプレート)にハイブリドーマ培養上清を添加し、次に放射性物質や酵素などで標識した抗免疫グロブリン抗体(細胞融合に用いられる細胞がマウスの場合、抗マウス免疫グロブリン抗体が用いられる)またはプロテインAを加え、固相に結合したモノクローナル抗体を検出する方法、抗免疫グロブリン抗体またはプロテインAを吸着させた固相にハイブリドーマ培養上清を添加し、放射性物質や酵素などで標識したHMG1を加え、固相に結合したモノクローナル抗体を検出する方法などが挙げられる。
モノクローナル抗体の選別は、自体公知あるいはそれに準じる方法に従って行なうことができるが、通常はHAT(ヒポキサンチン、アミノプテリン、チミジン)を添加した動物細胞用培地などで行なうことができる。選別および育種用培地としては、ハイブリドーマが生育できるものならばどのような培地を用いても良い。例えば、1〜20%、好ましくは10〜20%の牛胎児血清を含むRPMI 1640培地、1〜10%の牛胎児血清を含むGIT培地(和光純薬工業(株))またはハイブリドーマ培養用無血清培地(SFM−101、日水製薬(株))などを用いることができる。培養温度は、通常20〜40℃、好ましくは約37℃である。培養時間は、通常5日〜3週間、好ましくは1週間〜2週間である。培養は、通常5%炭酸ガス下で行なうことができる。ハイブリドーマ培養上清の抗体価は、上記の抗血清中の抗体価の測定と同様にして測定できる。
【0051】
(b)モノクローナル抗体の精製
モノクローナル抗体の分離精製は、通常のポリクローナル抗体の分離精製と同様に免疫グロブリンの分離精製法〔例、塩析法、アルコール沈殿法、等電点沈殿法、電気泳動法、イオン交換体(例、DEAE)による吸脱着法、超遠心法、ゲルろ過法、抗原結合固相またはプロテインAあるいはプロテインGなどの活性吸着剤により抗体のみを採取し、結合を解離させて抗体を得る特異的精製法〕に従って行なうことができる。
【0052】
〔ポリクローナル抗体の作製〕
本発明のポリクローナル抗体は、それ自体公知あるいはそれに準じる方法にしたがって製造することができる。例えば、免疫抗原(HMG1抗原)とキャリアー蛋白質との複合体をつくり、上記のモノクローナル抗体の製造法と同様に哺乳動物に免疫を行ない、該免疫動物からHMG1に対する抗体含有物を採取して、抗体の分離精製を行なうことにより製造できる。
哺乳動物を免疫するために用いられる免疫抗原とキャリアー蛋白質との複合体に関し、キャリアー蛋白質の種類およびキャリアーとハプテンとの混合比は、キャリアーに架橋させて免疫したハプテンに対して抗体が効率良くできれば、どの様なものをどの様な比率で架橋させてもよいが、例えば、ウシ血清アルブミン、ウシサイログロブリン、キーホール・リンペット・ヘモシアニン等を重量比でハプテン1に対し、約0.1〜20、好ましくは約1〜5の割合でカプルさせる方法が用いられる。
また、ハプテンとキャリアーのカプリングには、種々の縮合剤を用いることができるが、グルタルアルデヒドやカルボジイミド、マレイミド活性エステル、チオール基、ジチオビリジル基を含有する活性エステル試薬等が用いられる。
縮合生成物は、温血動物に対して、抗体産生が可能な部位にそれ自体あるいは担体、希釈剤とともに投与される。投与に際して抗体産生能を高めるため、完全フロイントアジュバントや不完全フロイントアジュバントを投与してもよい。投与は、通常約2〜6週毎に1回ずつ、計約3〜10回程度行なうことができる。
ポリクローナル抗体は、上記の方法で免疫された哺乳動物の血液、腹水など、好ましくは血液から採取することができる。
抗血清中のポリクローナル抗体価の測定は、上記の血清中の抗体価の測定と同様にして測定できる。ポリクローナル抗体の分離精製は、上記のモノクローナル抗体の分離精製と同様の免疫グロブリンの分離精製法に従って行なうことができる。
【0053】
HMG1は、アルツハイマー病脳の粒子画分(核、膜及び不溶性蛋白質を含む)及び細胞質画分(細胞質ゾル及び細胞外可溶性蛋白質を含む)の両方において発現がアップレギュレートされ、細胞外HMG1は老人斑と共存する。さらに、HMG1はミクログリアによるAβ42の食作用を阻害し、また、Aβ42と結合してAβ42の凝集体形成を促進する。従って、HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩(以下、「HMG1等」ともいう)、HMG1等をコードするDNA、本発明のアンチセンスヌクレオチド、HMG1等に対する抗体(以下、「本発明の抗体」と略記する場合がある)は、以下の用途を有している。
【0054】
[1]HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩の用途
(a)Aβ42凝集抑制作用及び/又はミクログリアによるAβ42食作用を促進するためのワクチン
HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩をワクチンとして投与すると、体内に抗HMG1抗体を生成させることができる。抗HMG1抗体は、HMG1のAβ42凝集促進作用及びミクログリアによるAβ42食作用阻害作用を中和することができるので、HMG1ワクチンは、Aβ42凝集抑制作用及び/又はミクログリアによるAβ42食作用を促進する効果を有し、Aβ42をシード(seed)とするAβ沈着による老人斑形成が関与する疾患、具体的には、脳アミロイドーシス(例:アルツハイマー病、ダウン症、アミロイドアンギオパチー等)の予防・治療剤として有用である。
HMG1等を上記疾患の予防・治療用に使用する場合は、常套手段に従ってワクチン化することができる。
例えば、a)HMG1等は、必要に応じて糖衣を施した錠剤、カプセル剤、エリキシル剤、マイクロカプセル剤などとして経口的に、あるいは水もしくはそれ以外の薬学的に許容し得る液との無菌性溶液、または懸濁液剤などの注射剤の形で非経口的に使用できる。例えば、b)HMG1等を生理学的に認められる公知の担体、香味剤、賦形剤、ベヒクル、防腐剤、安定剤、結合剤などとともに一般に認められた製剤実施に要求される単位用量形態で混和することによって製造することができる。これら製剤における有効成分量は指示された範囲の適当な容量が得られるようにするものである。
【0055】
錠剤、カプセル剤などに混和することができる添加剤としては、例えば、ゼラチン、コーンスターチ、トラガント、アラビアゴムのような結合剤、結晶性セルロースのような賦形剤、コーンスターチ、ゼラチン、アルギン酸などのような膨化剤、ステアリン酸マグネシウムのような潤滑剤、ショ糖、乳糖またはサッカリンのような甘味剤、ペパーミント、アカモノ油またはチェリーのような香味剤などが用いられる。調剤単位形態がカプセルである場合には、上記タイプの材料にさらに油脂のような液状担体を含有することができる。注射のための無菌組成物は注射用水のようなベヒクル中の活性物質、胡麻油、椰子油などのような天然産出植物油などを溶解または懸濁させるなどの通常の製剤実施に従って処方することができる。注射用の水性液としては、例えば、生理食塩水、ブドウ糖やその他の補助薬を含む等張液(例えば、D−ソルビトール、D−マンニトール、塩化ナトリウムなど)などが用いられ、適当な溶解補助剤、例えば、アルコール(例、エタノール)、ポリアルコール(例、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール)、非イオン性界面活性剤(例、ポリソルベート80TM、HCO−50)などと併用してもよい。油性液としては、例えば、ゴマ油、大豆油などが用いられ、溶解補助剤である安息香酸ベンジル、ベンジルアルコールなどと併用してもよい。
【0056】
また、上記ワクチンは、例えば、緩衝剤(例えば、リン酸塩緩衝液、酢酸ナトリウム緩衝液)、無痛化剤(例えば、塩化ベンザルコニウム、塩酸プロカインなど)、安定剤(例えば、ヒト血清アルブミン、ポリエチレングリコールなど)、保存剤(例えば、ベンジルアルコール、フェノールなど)、酸化防止剤などと配合してもよい。調製された注射液は通常、適当なアンプルに充填される。
このようにして得られる製剤は安全で低毒性であるので、例えば、ヒトや哺乳動物(例えば、ラット、マウス、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して投与することができる。
HMG1等の投与量は、投与対象、対象臓器、症状、投与方法などにより差異はあるが、経口投与の場合、例えばアルツハイマー病患者(60kgとして)においては、一回につき約0.01〜1000mg、好ましくは約0.1〜100mg、より好ましくは約1〜50mgである。非経口的に投与する場合は、対象臓器、症状、投与方法などによっても異なるが、例えば注射剤の形では、例えばアルツハイマー病患者(60kgとして)においては、一回につき約0.01〜1000mg程度、好ましくは約0.1〜100mg程度、より好ましくは約1〜50mg程度を投与するのが好都合である。他の動物の場合も、60kg当たりに換算した量を投与することができる。投与は1〜21日間隔で1〜10回行うことができる。
【0057】
[2]HMG1またはその部分ペプチドをコードするヌクレオチドの用途
(a)遺伝子診断剤
本発明のヌクレオチドおよびアンチセンスヌクレオチドは、プローブとして使用することにより、ヒトまたは哺乳動物(例えば、ラット、マウス、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ、サルなど)におけるHMG1またはその部分ペプチドをコードするDNAまたはmRNAの異常(遺伝子異常)を検出することができるので、例えば、該DNAまたはmRNAの損傷、突然変異あるいは発現低下や、該DNAまたはmRNAの増加あるいは発現過多などの遺伝子診断剤として有用である。
本発明のヌクレオチドまたはアンチセンスヌクレオチドを用いる上記の遺伝子診断は、例えば、自体公知のノーザンハイブリダイゼーションやPCR−SSCP法(ゲノミックス(Genomics),第5巻,874〜879頁(1989年)、プロシージングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンシイズ・オブ・ユーエスエー(Proceedings of the National Academy of Sciences ofthe United States of America),第86巻,2766〜2770頁(1989年))などにより実施することができる。
また、ノーザンハイブリダイゼーションによりHMG1の発現過多が検出された場合は、例えば、HMG1の過剰発現により、Aβ42の凝集及び/又はミクログリアによるAβ42食作用異常、ひいては老人斑の形成・蓄積が起こっている可能性が高い、従って、老人斑が関与する疾患、例えば、脳アミロイドーシス(例:アルツハイマー病、ダウン症、アミロイドアンギオパチー等)に罹患している可能性が高いと診断することができる。
【0058】
[3]HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の用途
(a)HMG1の定量並びにAβ42凝集及び/又はミクログリアによるAβ42食作用異常の診断
本発明の抗体は、HMG1を特異的に認識することができるので、細胞外HMG1を検出することによる、Aβ42凝集及び/又はミクログリアによるAβ42食作用異常の診断などに使用することができる。
すなわち、本発明は、
(i)本発明の抗体と、被検液および標識化されたHMG1とを競合的に反応させ、該抗体に結合した標識化されたHMG1の割合を測定することを特徴とする被検液中の該レセプターの定量法、および
(ii)被検液と担体上に不溶化した本発明の抗体および標識化された本発明の別の抗体とを同時あるいは連続的に反応させたのち、不溶化担体上の標識剤の活性を測定することを特徴とする被検液中のHMG1の定量法を提供する。
【0059】
上記(ii)の定量法においては、一方の抗体がHMG1のN端部を認識する抗体である場合、他方の抗体がHMG1の他の部分、例えばC端部を認識する抗体であることが望ましい。
また、HMG1に対するモノクローナル抗体を用いて該蛋白質の定量を行うことができるほか、組織染色等による検出を行なうこともできる。これらの目的には、抗体分子そのものを用いてもよく、また、抗体分子のF(ab’)、Fab’、あるいはFab画分を用いてもよい。
【0060】
本発明の抗体を用いるHMG1の定量法は、特に制限されるべきものではなく、被測定液中の抗原量(例えば、HMG1量)に対応した抗体、抗原もしくは抗体−抗原複合体の量を化学的または物理的手段により検出し、これを既知量の抗原を含む標準液を用いて作製した標準曲線より算出する測定法であれば、いずれの測定法を用いてもよい。例えば、ネフロメトリー、競合法、イムノメトリック法およびサンドイッチ法が好適に用いられるが、感度、特異性の点で、後述するサンドイッチ法を用いるのが特に好ましい。
【0061】
標識物質を用いる測定法に用いられる標識剤としては、例えば、放射性同位元素、酵素、蛍光物質、発光物質などが用いられる。放射性同位元素としては、例えば、〔125I〕、〔131I〕、〔H〕、〔14C〕などが用いられる。上記酵素としては、安定で比活性の大きなものが好ましく、例えば、β−ガラクトシダーゼ、β−グルコシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、パーオキシダーゼ、リンゴ酸脱水素酵素などが用いられる。蛍光物質としては、例えば、フルオレスカミン、フルオレッセンイソチオシアネートなどが用いられる。発光物質としては、例えば、ルミノール、ルミノール誘導体、ルシフェリン、ルシゲニンなどが用いられる。さらに、抗体あるいは抗原と標識剤との結合にビオチン−アビジン系を用いることもできる。
抗原あるいは抗体の不溶化にあたっては、物理吸着を用いてもよく、また通常蛋白質等を不溶化、固定化するのに用いられる化学結合を用いる方法でもよい。担体としては、アガロース、デキストラン、セルロースなどの不溶性多糖類、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、シリコン等の合成樹脂、あるいはガラス等があげられる。
サンドイッチ法においては不溶化した本発明のモノクローナル抗体に被検液を反応させ(1次反応)、さらに標識化した別の本発明のモノクローナル抗体を反応させ(2次反応)たのち、不溶化担体上の標識剤の活性を測定することにより被検液中のHMG1量を定量することができる。1次反応と2次反応は逆の順序に行っても、また、同時に行なってもよいし時間をずらして行なってもよい。標識化剤および不溶化の方法は前記のそれらに準じることができる。また、サンドイッチ法による免疫測定法において、固相用抗体あるいは標識用抗体に用いられる抗体は必ずしも1種類である必要はなく、測定感度を向上させる等の目的で2種類以上の抗体の混合物を用いてもよい。
【0062】
本発明のサンドイッチ法によるHMG1の測定法においては、1次反応と2次反応に用いられる本発明のモノクローナル抗体は、HMG1の結合する部位が相異なる抗体が好ましく用いられる。すなわち、1次反応および2次反応に用いられる抗体は、例えば、2次反応で用いられる抗体が、HMG1のC端部を認識する場合、1次反応で用いられる抗体は、好ましくはC端部以外、例えばN端部を認識する抗体が用いられる。
本発明のモノクローナル抗体をサンドイッチ法以外の測定システム、例えば、競合法、イムノメトリック法あるいはネフロメトリーなどに用いることができる。
競合法では、被検液中の抗原と標識抗原とを抗体に対して競合的に反応させたのち、未反応の標識抗原(F)と、抗体と結合した標識抗原(B)とを分離し(B/F分離)、B,Fいずれかの標識量を測定し、被検液中の抗原量を定量する。本反応法には、抗体として可溶性抗体を用い、B/F分離をポリエチレングリコール、前記抗体に対する第2抗体などを用いる液相法、および、第1抗体として固相化抗体を用いるか、あるいは、第1抗体は可溶性のものを用い第2抗体として固相化抗体を用いる固相化法とが用いられる。
イムノメトリック法では、被検液中の抗原と固相化抗原とを一定量の標識化抗体に対して競合反応させた後固相と液相を分離するか、あるいは、被検液中の抗原と過剰量の標識化抗体とを反応させ、次に固相化抗原を加え未反応の標識化抗体を固相に結合させたのち、固相と液相を分離する。次に、いずれかの相の標識量を測定し被検液中の抗原量を定量する。
また、ネフロメトリーでは、ゲル内あるいは溶液中で抗原抗体反応の結果生じた不溶性の沈降物の量を測定する。被検液中の抗原量が僅かであり、少量の沈降物しか得られない場合にもレーザーの散乱を利用するレーザーネフロメトリーなどが好適に用いられる。
これら個々の免疫学的測定法を本発明の定量方法に適用するにあたっては、特別の条件、操作等の設定は必要とされない。それぞれの方法における通常の条件、操作法に当業者の通常の技術的配慮を加えてHMG1の測定系を構築すればよい。これらの一般的な技術手段の詳細については、総説、成書などを参照することができる。
例えば、入江 寛編「ラジオイムノアッセイ」(講談社、昭和49年発行)、入江 寛編「続ラジオイムノアッセイ」(講談社、昭和54年発行)、石川栄治ら編「酵素免疫測定法」(医学書院、昭和53年発行)、石川栄治ら編「酵素免疫測定法」(第2版)(医学書院、昭和57年発行)、石川栄治ら編「酵素免疫測定法」(第3版)(医学書院、昭和62年発行)、「Methods in ENZYMOLOGY」Vol. 70(Immunochemical Techniques(Part A))、 同書 Vol. 73(Immunochemical Techniques(Part B))、 同書 Vol. 74(Immunochemical Techniques(Part C))、 同書 Vol. 84(Immunochemical Techniques(Part D : Selected Immunoassays))、 同書 Vol. 92(Immunochemical Techniques(Part E : Monoclonal Antibodies and General Immunoassay Methods))、 同書 Vol. 121(Immunochemical Techniques(Part I : Hybridoma Technology and Monoclonal Antibodies))(以上、アカデミックプレス社発行)などを参照することができる。
以上のようにして、本発明の抗体を用いることによって、HMG1を感度良く定量することができる。
【0063】
本発明の抗体を用いる上記の定量法において、脳実質や脳血管壁の細胞外液を被検液とし、脳実質や脳血管壁における細胞外HMG1の濃度を定量することによって、該蛋白質の濃度の増加が検出された場合、例えば、HMG1の過剰産生及び/又は漏出により、Aβ42の凝集及び/又はミクログリアによるAβ42食作用異常、ひいては老人斑の形成・蓄積が起こっている可能性が高い、従って、老人斑が関与する疾患、例えば、脳アミロイドーシス(例:アルツハイマー病、ダウン症、アミロイドアンギオパチー等)に罹患している可能性が高いと診断することができる。
【0064】
(b)Aβ42の凝集抑制及び/又はミクログリアによるAβ42食作用促進剤本発明の抗体は、HMG1のAβ42凝集促進作用及びミクログリアによるAβ42食作用阻害作用を中和することができるので、Aβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるAβ42食作用を促進する効果を有し、Aβ42をシード(seed)とするAβ沈着による老人斑形成が関与する疾患、具体的には、脳アミロイドーシス(例:アルツハイマー病、ダウン症、アミロイドアンギオパチー等)の予防・治療剤として有用である。
本発明の抗体を上記疾患の予防・治療用に使用する場合は、常套手段に従って製剤化することができる。
例えば、a)本発明の抗体は、必要に応じて糖衣を施した錠剤、カプセル剤、エリキシル剤、マイクロカプセル剤などとして経口的に、あるいは水もしくはそれ以外の薬学的に許容し得る液との無菌性溶液、または懸濁液剤などの注射剤の形で非経口的に使用できる。例えば、b)本発明の抗体を生理学的に認められる公知の担体、香味剤、賦形剤、ベヒクル、防腐剤、安定剤、結合剤などとともに一般に認められた製剤実施に要求される単位用量形態で混和することによって製造することができる。これら製剤における有効成分量は指示された範囲の適当な容量が得られるようにするものである。
【0065】
錠剤、カプセル剤などに混和することができる添加剤としては、例えば、ゼラチン、コーンスターチ、トラガント、アラビアゴムのような結合剤、結晶性セルロースのような賦形剤、コーンスターチ、ゼラチン、アルギン酸などのような膨化剤、ステアリン酸マグネシウムのような潤滑剤、ショ糖、乳糖またはサッカリンのような甘味剤、ペパーミント、アカモノ油またはチェリーのような香味剤などが用いられる。調剤単位形態がカプセルである場合には、上記タイプの材料にさらに油脂のような液状担体を含有することができる。注射のための無菌組成物は注射用水のようなベヒクル中の活性物質、胡麻油、椰子油などのような天然産出植物油などを溶解または懸濁させるなどの通常の製剤実施に従って処方することができる。注射用の水性液としては、例えば、生理食塩水、ブドウ糖やその他の補助薬を含む等張液(例えば、D−ソルビトール、D−マンニトール、塩化ナトリウムなど)などが用いられ、適当な溶解補助剤、例えば、アルコール(例、エタノール)、ポリアルコール(例、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール)、非イオン性界面活性剤(例、ポリソルベート80TM、HCO−50)などと併用してもよい。油性液としては、例えば、ゴマ油、大豆油などが用いられ、溶解補助剤である安息香酸ベンジル、ベンジルアルコールなどと併用してもよい。
【0066】
また、上記予防・治療剤は、例えば、緩衝剤(例えば、リン酸塩緩衝液、酢酸ナトリウム緩衝液)、無痛化剤(例えば、塩化ベンザルコニウム、塩酸プロカインなど)、安定剤(例えば、ヒト血清アルブミン、ポリエチレングリコールなど)、保存剤(例えば、ベンジルアルコール、フェノールなど)、酸化防止剤などと配合してもよい。調製された注射液は通常、適当なアンプルに充填される。
このようにして得られる製剤は安全で低毒性であるので、例えば、ヒトや哺乳動物(例えば、ラット、マウス、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して投与することができる。
本発明の抗体の投与量は、投与対象、対象臓器、症状、投与方法などにより差異はあるが、経口投与の場合、例えばアルツハイマー病患者(60kgとして)においては、一日につき約0.1〜100mg、好ましくは約1.0〜50mg、より好ましくは約1.0〜20mgである。非経口的に投与する場合は、その1回投与量は投与対象、対象臓器、症状、投与方法などによっても異なるが、例えば注射剤の形では、例えばアルツハイマー病患者(60kgとして)においては、一日につき約0.01〜30mg程度、好ましくは約0.1〜20mg程度、より好ましくは約0.1〜10mg程度を投与するのが好都合である。他の動物の場合も、60kg当たりに換算した量を投与することができる。
【0067】
さらに、本発明の抗体は、HMG1を特異的に認識するので、後述のHMG1阻害剤と組み合わせてそれらの薬剤をHMG1に送達するためのターゲッティング薬として使用することもできる。
【0068】
[4]本発明のアンチセンスヌクレオチドの用途
(a)Aβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるAβ42食作用促進剤
本発明のアンチセンスヌクレオチドは、HMG1 mRNAの合成及びHMG1蛋白質への翻訳を阻害するので、Aβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるAβ42食作用を促進する効果を有し、Aβ42をシード(seed)とするAβ沈着による老人斑形成が関与する疾患、具体的には、脳アミロイドーシス(例:アルツハイマー病、ダウン症、アミロイドアンギオパチー等)の予防・治療剤として有用である。
本発明のアンチセンスヌクレオチドを上記予防・治療剤として用いる場合、該アンチセンスヌクレオチドを単独あるいはレトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノウイルスアソシエーテッドウイルスベクターなどの適当なベクターに挿入した後、常套手段に従って製剤化することができる。該アンチセンスヌクレオチドは、そのままで、あるいは摂取促進のために補助剤などの生理学的に認められる担体とともに製剤化し、遺伝子銃やハイドロゲルカテーテルのようなカテーテルによって投与できる。
【0069】
例えば、該ヌクレオチドは、必要に応じて糖衣を施した錠剤、カプセル剤、エリキシル剤、マイクロカプセル剤などとして経口的に、あるいは水もしくはそれ以外の薬学的に許容し得る液との無菌性溶液、または懸濁液剤などの注射剤の形で非経口的に使用できる。例えば、該ヌクレオチドを生理学的に認められる公知の担体、香味剤、賦形剤、ベヒクル、防腐剤、安定剤、結合剤などとともに一般に認められた製剤実施に要求される単位用量形態で混和することによって製造することができる。これら製剤における有効成分量は指示された範囲の適当な用量が得られるようにするものである。
【0070】
錠剤、カプセル剤などに混和することができる添加剤としては、例えば、ゼラチン、コーンスターチ、トラガント、アラビアゴムのような結合剤、結晶性セルロースのような賦形剤、コーンスターチ、ゼラチン、アルギン酸などのような膨化剤、ステアリン酸マグネシウムのような潤滑剤、ショ糖、乳糖またはサッカリンのような甘味剤、ペパーミント、アカモノ油またはチェリーのような香味剤などが用いられる。調剤単位形態がカプセルである場合には、上記タイプの材料にさらに油脂のような液状担体を含有することができる。注射のための無菌組成物は注射用水のようなベヒクル中の活性物質、胡麻油、椰子油などのような天然産出植物油などを溶解または懸濁させるなどの通常の製剤実施に従って処方することができる。注射用の水性液としては、例えば、生理食塩水、ブドウ糖やその他の補助薬を含む等張液(例えば、D−ソルビトール、D−マンニトール、塩化ナトリウムなど)などが用いられ、適当な溶解補助剤、例えば、アルコール(例、エタノール)、ポリアルコール(例、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール)、非イオン性界面活性剤(例、ポリソルベート80TM、HCO−50)などと併用してもよい。油性液としては、例えば、ゴマ油、大豆油などが用いられ、溶解補助剤である安息香酸ベンジル、ベンジルアルコールなどと併用してもよい。
【0071】
また、上記予防・治療剤は、例えば、緩衝剤(例えば、リン酸塩緩衝液、酢酸ナトリウム緩衝液)、無痛化剤(例えば、塩化ベンザルコニウム、塩酸プロカインなど)、安定剤(例えば、ヒト血清アルブミン、ポリエチレングリコールなど)、保存剤(例えば、ベンジルアルコール、フェノールなど)、酸化防止剤などと配合してもよい。調製された注射液は通常、適当なアンプルに充填される。
このようにして得られる製剤は安全で低毒性であるので、例えば、ヒトや哺乳動物(例えば、ラット、マウス、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して投与することができる。
【0072】
該アンチセンスヌクレオチドの投与量は、投与対象、対象臓器、症状、投与方法などにより差異はあるが、経口投与の場合、一般的に例えば、アルツハイマー病患者(60kgとして)においては、一日につき約0.1mg〜100mg、好ましくは約1.0〜50mg、より好ましくは約1.0〜20mgである。非経口的に投与する場合は、その1回投与量は投与対象、対象臓器、症状、投与方法などによっても異なるが、例えば、注射剤の形では通常例えば、アルツハイマー病患者(60kgとして)においては、一日につき約0.01〜30mg程度、好ましくは約0.1〜20mg程度、より好ましくは約0.1〜10mg程度を投与するのが好都合である。他の動物の場合も、60kg当たりに換算した量を投与することができる。
【0073】
[5]HMG1阻害剤のクリーニング方法・スクリーニング用キット
HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩の活性(例:Aβ42凝集促進活性、ミクログリアによるAβ42食作用阻害活性)を阻害する化合物またはその塩は、Aβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるAβ42食作用を促進する効果を有し、Aβ42をシード(seed)とするAβ沈着による老人斑形成が関与する疾患、具体的には、脳アミロイドーシス(例:アルツハイマー病、ダウン症、アミロイドアンギオパチー等)の予防・治療剤として有用である。
したがって、HMG1等は、HMG1等の活性(例:Aβ42凝集促進活性、ミクログリアによるAβ42食作用阻害活性)を阻害する化合物またはその塩のスクリーニングのための試薬として有用である。
【0074】
すなわち、本発明は、
(1)HMG1等を用いることを特徴とするHMG1のAβ42凝集促進活性及び/又はミクログリアによるAβ42食作用阻害活性を促進する物質(以下、単に「HMG1阻害剤」と略記する場合がある)のスクリーニング方法を提供し、より具体的には、例えば、
(2a)(i)HMG1等にAβ42を接触させた場合と(ii)HMG1等にAβ42及び被験物質を接触させた場合とにおけるAβ42の凝集を比較することを特徴とする、HMG1阻害剤のスクリーニング方法、及び
(2b)(i)HMG1等及びAβ42をミクログリアに接触させた場合と(ii)HMG1等、Aβ42及び被験物質をミクログリアに接触させた場合とにおけるミクログリアによるAβ42食作用を比較することを特徴とする、HMG1阻害剤のスクリーニング方法を提供する。
【0075】
本発明のスクリーニング方法(2a)の具体的な説明を以下にする。
HMG1、その部分ペプチドまたはそれらの塩は、上記した通りのものであれば何れのものでもよい。Aβ42は、ヒトまたは他の哺乳動物の脳実質または脳血管壁などから自体公知の方法により単離・精製されたもの、公知のAβ42アミノ酸配列に基づいて化学的に合成されたもの、Aβ42をコードする塩基配列を有するヌクレオチドを用い、組換え細胞もしくは無細胞蛋白質合成系を用いて産生されたもののいずれであってもよい。
被験物質としては、例えば、ペプチド、蛋白質、核酸、非ペプチド性化合物、合成化合物、発酵生産物、細胞抽出液、植物抽出液、動物組織抽出液などが用いられ、これら化合物は新規な化合物であってもよいし、公知の化合物であってもよい。
上記のスクリーニング方法を実施するには、HMG1等をスクリーニングに適したバッファーに懸濁することによりHMG1等の標品を調製する。バッファーには、pH約4〜10(望ましくは、pH約6〜8)のリン酸バッファー、トリス−塩酸バッファーなどの、HMG1等とAβ42との結合及び/又はAβ42の凝集を阻害しないバッファーであればいずれでもよい。
HMG1等のAβ42凝集促進活性は、例えば、HMG1とAβ42(及び被験物質)とを室温〜約40℃で約1〜約48時間インキュベートした後、反応液を抗Aβ抗体によるイムノブロッティングにかけることにより測定することができる。
例えば、上記(ii)の場合において、上記(i)の場合に比べてAβ42凝集促進活性を約20%以上、好ましくは50%以上阻害する被験物質をHMG1等のAβ42凝集促進活性を阻害する物質として選択することができる。
本発明のスクリーニング用キットは、HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩を含有するものである。本発明のスクリーニング用キットの例としては、次のものが挙げられる。
〔スクリーニング用試薬〕
▲1▼測定用緩衝液
pH7.0のリン酸緩衝生理食塩水(PBS)
▲2▼タンパク質標品
精製HMG1(例えば、仔ウシ胸腺由来)
▲3▼Aβ42
10μM PBS溶液
▲4▼抗Aβポリクローナル抗体(ウサギ由来)
【0076】
本発明のスクリーニング方法(2b)の具体的な説明を以下にする。
HMG1等、Aβ42及び被験物質については、上記(2a)の方法と同様のものが用いられる。ミクログリアは、例えば、ラット等の哺乳動物から切除した脳半球より調製した混合グリア細胞(アストロサイトとミクログリアの混合物)をFBSを添加したDMEMなどの培地中に懸濁し、培養皿等にプレートして、例えば、5%CO/95%大気中、約30〜約40℃で培養し、浮遊ミクログリアを混合グリア培養から回収することにより得る。
上記のスクリーニング方法を実施するには、HMG1等をスクリーニングに適したバッファーまたは培地に懸濁することによりHMG1等の標品を調製する。バッファーには、pH約4〜10(望ましくは、pH約6〜8)のリン酸バッファー、トリス−塩酸バッファーなどが、また培地にはMEM、DMEM等のミクログリアの培養用培地が好ましく用いられる。
HMG1等のミクログリアによるAβ42食作用阻害活性は、例えば、HMG1とAβ42(及び被験物質)とをミクログリアの懸濁培養液に添加し、例えば5%CO/95%大気中、約30〜約40℃で約1〜約48時間インキュベートした後、ミクログリアを回収して溶解し、該ライセートを抗Aβ抗体によるイムノブロッティングにかけることにより測定することができる。
例えば、上記(ii)の場合において、上記(i)の場合に比べてミクログリアによるAβ42食作用阻害活性を約20%以上、好ましくは50%以上阻害する被験物質をHMG1等のミクログリアによるAβ42食作用阻害活性を阻害する物質として選択することができる。
本発明のスクリーニング用キットは、HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩を含有するものである。本発明のスクリーニング用キットの例としては、次のものが挙げられる。
〔スクリーニング用試薬〕
▲1▼測定用緩衝液
pH7.0のリン酸緩衝生理食塩水(PBS)
▲2▼タンパク質標品
精製HMG1(例えば、仔ウシ胸腺由来)
▲3▼Aβ42
10μM PBS溶液
▲4▼ミクログリア培養用培地
10%FBS添加DMEM
▲5▼抗Aβポリクローナル抗体(ウサギ由来)
【0077】
本発明のスクリーニング方法またはスクリーニング用キットを用いて得られる物質は、上記した被験物質から選ばれた化合物またはその塩であり、HMG1等のAβ42凝集促進活性及び/又はミクログリアによるAβ42食作用阻害活性を阻害する化合物である。このような化合物の代表例としては、HMG1結合性核酸が挙げられる。HMG1は非ヒストン性の染色体蛋白質であり、そのアミノ酸配列中にDNA結合ドメインを有する。したがって、HMG1と結合し得る塩基配列を有する核酸は、HMG1を捕捉することによりHMG1のAβ42凝集促進活性及び/又はミクログリアによるAβ42食作用阻害活性を阻害する。
HMG1阻害剤である化合物の塩としては、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。この様な塩としては、例えば無機酸(例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸)との塩、あるいは有機酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸)との塩などが用いられる。
【0078】
[6]HMG1阻害剤の用途
HMG1等のAβ42凝集促進活性及び/又はミクログリアによるAβ42食作用阻害活性を阻害する化合物は、Aβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるAβ42食作用を促進する効果を有し、Aβ42をシード(seed)とするAβ沈着による老人斑形成が関与する疾患、具体的には、脳アミロイドーシス(例:アルツハイマー病、ダウン症、アミロイドアンギオパチー等)の予防・治療剤として有用である。
【0079】
本発明のスクリーニング方法またはスクリーニング用キットを用いて得られるHMG1阻害剤を上記予防・治療剤として使用する場合、常套手段に従って実施することができる。例えば、該化合物は、必要に応じて糖衣を施した錠剤、カプセル剤、エリキシル剤、マイクロカプセル剤などとして経口的に、あるいは水もしくはそれ以外の薬学的に許容し得る液との無菌性溶液、または懸濁液剤などの注射剤の形で非経口的に使用できる。例えば、該化合物を生理学的に認められる公知の担体、香味剤、賦形剤、ベヒクル、防腐剤、安定剤、結合剤などとともに一般に認められた製剤実施に要求される単位用量形態で混和することによって製造することができる。これら製剤における有効成分量は指示された範囲の適当な用量が得られるようにするものである。
【0080】
錠剤、カプセル剤などに混和することができる添加剤としては、例えば、ゼラチン、コーンスターチ、トラガント、アラビアゴムのような結合剤、結晶性セルロースのような賦形剤、コーンスターチ、ゼラチン、アルギン酸などのような膨化剤、ステアリン酸マグネシウムのような潤滑剤、ショ糖、乳糖またはサッカリンのような甘味剤、ペパーミント、アカモノ油またはチェリーのような香味剤などが用いられる。調剤単位形態がカプセルである場合には、上記タイプの材料にさらに油脂のような液状担体を含有することができる。注射のための無菌組成物は注射用水のようなベヒクル中の活性物質、胡麻油、椰子油などのような天然産出植物油などを溶解または懸濁させるなどの通常の製剤実施に従って処方することができる。注射用の水性液としては、例えば、生理食塩水、ブドウ糖やその他の補助薬を含む等張液(例えば、D−ソルビトール、D−マンニトール、塩化ナトリウムなど)などが用いられ、適当な溶解補助剤、例えば、アルコール(例、エタノール)、ポリアルコール(例、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール)、非イオン性界面活性剤(例、ポリソルベート80TM、HCO−50)などと併用してもよい。油性液としては、例えば、ゴマ油、大豆油などが用いられ、溶解補助剤である安息香酸ベンジル、ベンジルアルコールなどと併用してもよい。
【0081】
また、上記予防・治療剤は、例えば、緩衝剤(例えば、リン酸塩緩衝液、酢酸ナトリウム緩衝液)、無痛化剤(例えば、塩化ベンザルコニウム、塩酸プロカインなど)、安定剤(例えば、ヒト血清アルブミン、ポリエチレングリコールなど)、保存剤(例えば、ベンジルアルコール、フェノールなど)、酸化防止剤などと配合してもよい。調製された注射液は通常、適当なアンプルに充填される。
このようにして得られる製剤は安全で低毒性であるので、例えば、ヒトや哺乳動物(例えば、ラット、マウス、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して投与することができる。
【0082】
HMG1阻害剤の投与量は、投与対象、対象臓器、症状、投与方法などにより差異はあるが、経口投与の場合、一般的に例えば、アルツハイマー病患者(60kgとして)に対してHMG1阻害剤を一日につき約0.1〜100mg、好ましくは約1.0〜50mg、より好ましくは約1.0〜20mgである。非経口的に投与する場合は、その1回投与量は投与対象、対象臓器、症状、投与方法などによっても異なるが、例えば、注射剤の形では通常例えば、アルツハイマー病患者(60kgとして)に対してHMG1阻害剤を一日につき約0.01〜30mg程度、好ましくは約0.1〜20mg程度、より好ましくは約0.1〜10mg程度を投与するのが好都合である。他の動物の場合も、60kg当たりに換算した量を投与することができる。
【0083】
[7]HMG1等の発現抑制剤のスクリーニング方法・スクリーニング用キットさらに、本発明は、HMG1等の発現を抑制してAβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるAβ42食作用促進作用を示す物質(以下、「HMG1発現抑制剤」ともいう)のスクリーニング方法及びそのためのキットを提供する。本方法では、上記のHMG1等をコードする塩基配列を含むヌクレオチドをプローブもしくはプライマーとして用いてHMG1等のmRNA量の変化を測定する。好ましくは、さらに上記のHMG1阻害剤のスクリーニング方法について記載した同様の方法により、HMG1等のAβ42凝集促進活性又はミクログリアによるAβ42食作用阻害活性の変化を測定する。
【0084】
HMG1等のmRNA量の測定は具体的には以下のようにして行なう。
(i)正常あるいは疾患モデル非ヒト哺乳動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ、サルなど、より具体的には、痴呆ラットなど)に対して被験物質を投与し、一定時間経過した後(例えば30分後〜3日後、好ましくは1時間後〜2日後、より好ましくは1時間後〜24時間後)に脳実質や脳血管などの特定の組織を切除し、該組織中にに含まれるHMG1等のmRNAを、例えば、通常の方法により細胞からmRNAを抽出し、例えば、TaqMan PCRなどの手法を用いることにより定量することができ、自体公知の手段によりノザンブロットを行うことにより解析することもできる。
(ii)上記の方法に従って作製したHMG1等を発現する形質転換体を被験物質の存在下に培養し、一定時間経過した後(例えば1日後〜7日後、好ましくは1日後〜3日後、より好ましくは1日後〜3日後)に該形質転換体に含まれるHMG1等のmRNAを同様にして定量、解析することができる。
(iii)上記の方法に従って作製したHMG1等をコードする塩基配列を含有するヌクレオチドを、被験物質の存在下に自体公知のインビトロ転写系に添加し、一定時間インキュベートした後(例えば30分後〜3日後、好ましくは1時間後〜2日後、より好ましくは1時間後〜24時間後)に反応液に含まれるHMG1等のmRNAを同様にして定量、解析することができる。
【0085】
HMG1等のAβ42凝集促進活性をさらに測定する場合、被験物質に加えてAβ42を投与(添加)し、細胞抽出液または反応液の一部を抗Aβ抗体によるイムノブロッティングにかければよい。ミクログリアによるAβ42食作用阻害活性をさらに測定する場合、(i)被験物質に加えてAβ42を投与し、一定時間経過した後に脳実質などの組織からミクログリアを分離して溶解し、該ライセートを抗Aβ抗体によるイムノブロッティングにかけるか、あるいは脳薄片を調製して免疫組織化学的染色(例えば、後記実施例参照)によりミクログリア中におけるAβ42の存在を検出する、(ii)(iii)被験物質に加えてAβ42及びミクログリアを添加し、一定時間経過した後にミクログリアを回収して溶解し、該ライセートを抗Aβ抗体によるイムノブロッティングにかければよい。
【0086】
上記スクリーニング方法に使用されるスクリーニング用キットは、HMG1またはその部分ペプチドをコードする塩基配列を含有するヌクレオチドを含んでなるものである。本発明のスクリーニング用キットの例としては、次のものが挙げられる。
〔スクリーニング用試薬〕
▲1▼ヌクレオチド標品
単離HMG1 cDNA(例えば、仔ウシ胸腺mRNA由来)
▲2▼Aβ42
10μM PBS溶液
▲3▼ミクログリア培養用培地
10%FBS添加DMEM
▲4▼抗Aβポリクローナル抗体(ウサギ由来)
【0087】
このスクリーニング方法・スクリーニング用キットを用いて得られる化合物またはその塩は、HMG1等の発現を抑制してAβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるAβ42食作用促進作用を示す化合物である。
HMG1発現抑制剤である化合物の塩としては、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。この様な塩としては、例えば無機酸(例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸)との塩、あるいは有機酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸)との塩などが用いられる。
【0088】
[8]HMG1発現抑制剤の用途
HMG1等の発現を抑制する化合物は、Aβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるAβ42食作用を促進する効果を有し、Aβ42をシード(seed)とするAβ沈着による老人斑形成が関与する疾患、具体的には、脳アミロイドーシス(例:アルツハイマー病、ダウン症、アミロイドアンギオパチー等)の予防・治療剤として有用である。
【0089】
HMG1発現抑制剤を上記予防・治療剤として使用する場合、常套手段に従って実施することができる。例えば、上記したHMG1阻害剤を含有する製剤と同様にして、錠剤、カプセル剤、エリキシル剤、マイクロカプセル剤、無菌性溶液、懸濁液剤などとすることができる。
このようにして得られる製剤は安全で低毒性であるので、例えば、ヒトや哺乳動物(例えば、ラット、マウス、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して投与することができる。
【0090】
HMG1発現抑制剤の投与量は、投与対象、対象臓器、症状、投与方法などにより差異はあるが、経口投与の場合、一般的に、例えば、アルツハイマー病患者(60kgとして)に対してHMG1発現抑制剤を一日につき約0.1〜100mg、好ましくは約1.0〜50mg、より好ましくは約1.0〜20mgである。非経口的に投与する場合は、その1回投与量は投与対象、対象臓器、症状、投与方法などによっても異なるが、例えば、注射剤の形では通常例えば、アルツハイマー病患者(60kgとして)に対してHMG1発現抑制剤を一日につき約0.01〜30mg程度、好ましくは約0.1〜20mg程度、より好ましくは約0.1〜10mg程度を投与するのが好都合である。他の動物の場合も、60kg当たりに換算した量を投与することができる。
【0091】
[9]HMG1プロモーターのプロモーター活性を低下させる化合物のスクリーニング方法
さらに、本発明は、HMG1プロモーターを用いたレポーター遺伝子アッセイ方法において、被験物質を投与した場合と投与しない場合の当該プロモーター活性を測定することを特徴とする当該プロモーター活性を調節する化合物またはその塩のスクリーニング法を提供する。
レポーター遺伝子アッセイは、自体公知の方法、例えば、ザ・ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー(J.B.C.)、第272巻、22800−22808項、1997年、デベロプメント、第124巻、793−804項、1997年)などに記載の方法を用いることができる。
被験物質としては、例えば、ペプチド、タンパク、生体由来非ペプチド性化合物(糖質、脂質など)、合成化合物、微生物培養物、細胞抽出液、植物抽出液、動物組織抽出液などが挙げられ、これら化合物は新規化合物であってもよいし、公知の化合物であってもよい。
プロモーター活性は、レポーター遺伝子の発現量を調べることによって測定することができる。例えば、ノーザンブロッティングやReverse transcription−polymerase chain reaction(RT−PCR)やTaqMan polymerase chain reactionなどの方法あるいはそれに準じる方法に従って、レポーター遺伝子の発現量を測定することができる。
この方法において、被験物質を投与しない場合に比べて、被験物質を投与した場合のレポーター遺伝子の発現量が、約20%上、好ましくは30%以上、より好ましくは約50%以上低下させる化合物を、HMG1プロモーターのプロモーター活性を低下させる化合物として選択することができる。
【0092】
HMG1プロモーターのプロモーター活性を低下させる化合物またはその塩は、Aβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるAβ42食作用を促進する効果を有し、Aβ42をシード(seed)とするAβ沈着による老人斑形成が関与する疾患、具体的には、脳アミロイドーシス(例:アルツハイマー病、ダウン症、アミロイドアンギオパチー等)の予防・治療剤として有用である。
【0093】
HMG1プロモーターのプロモーター活性を低下させる化合物またはその塩を上記予防・治療剤として使用する場合、常套手段に従って実施することができる。例えば、上記したHMG1阻害剤を含有する製剤と同様にして、錠剤、カプセル剤、エリキシル剤、マイクロカプセル剤、無菌性溶液、懸濁液剤などとすることができる。
このようにして得られる製剤は安全で低毒性であるので、例えば、ヒトや哺乳動物(例えば、ラット、マウス、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して投与することができる。
【0094】
該化合物またはその塩の投与量は、投与対象、対象臓器、症状、投与方法などにより差異はあるが、経口投与の場合、一般的に、例えば、アルツハイマー病患者(60kgとして)に対してHMG1プロモーターのプロモーター活性を低下させる化合物を一日につき約0.1〜100mg、好ましくは約1.0〜50mg、より好ましくは約1.0〜20mgである。非経口的に投与する場合は、その1回投与量は投与対象、対象臓器、症状、投与方法などによっても異なるが、例えば、注射剤の形では通常例えば、アルツハイマー病患者(60kgとして)に対してHMG1プロモーターのプロモーター活性を低下させる化合物を一日につき約0.01〜30mg程度、好ましくは約0.1〜20mg程度、より好ましくは約0.1〜10mg程度を投与するのが好都合である。他の動物の場合も、60kg当たりに換算した量を投与することができる。
【0095】
[10]本発明のDNA導入動物の作製
本発明は、外来性の本発明のDNA(以下、本発明の外来性DNAと略記する)またはその変異DNA(本発明の外来性変異DNAと略記する場合がある)を有する非ヒト哺乳動物を提供する。
すなわち、本発明は、
〔1〕本発明の外来性DNAまたはその変異DNAを有する非ヒト哺乳動物、
〔2〕非ヒト哺乳動物がゲッ歯動物である第〔1〕記載の動物、
〔3〕ゲッ歯動物がマウスまたはラットである第〔2〕記載の動物、および
〔4〕本発明の外来性DNAまたはその変異DNAを含有し、哺乳動物において発現しうる組換えベクターを提供するものである。
本発明の外来性DNAまたはその変異DNAを有する非ヒト哺乳動物(以下、本発明のDNA転移動物と略記する)は、未受精卵、受精卵、精子およびその始原細胞を含む胚芽細胞などに対して、好ましくは、非ヒト哺乳動物の発生における胚発生の段階(さらに好ましくは、単細胞または受精卵細胞の段階でかつ一般に8細胞期以前)に、リン酸カルシウム法、電気パルス法、リポフェクション法、凝集法、マイクロインジェクション法、パーティクルガン法、DEAE−デキストラン法などにより目的とするDNAを転移することによって作出することができる。また、該DNA転移方法により、体細胞、生体の臓器、組織細胞などに目的とする本発明の外来性DNAを転移し、細胞培養、組織培養などに利用することもでき、さらに、これら細胞を上述の胚芽細胞と自体公知の細胞融合法により融合させることにより本発明のDNA転移動物を作出することもできる。
非ヒト哺乳動物としては、例えば、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、マウス、ラットなどが用いられる。なかでも、病体動物モデル系の作成の面から個体発生および生物サイクルが比較的短く、また、繁殖が容易なゲッ歯動物、とりわけマウス(例えば、純系として、C57BL/6系統,DBA2系統など、交雑系として、B6C3F系統,BDF系統,B6D2F系統,BALB/c系統,ICR系統など)またはラット(例えば、Wistar,SDなど)などが好ましい。
哺乳動物において発現しうる組換えベクターにおける「哺乳動物」としては、上記の非ヒト哺乳動物の他にヒトなどがあげられる。
【0096】
本発明の外来性DNAとは、非ヒト哺乳動物が本来有している本発明のDNAではなく、いったん哺乳動物から単離・抽出された本発明のDNAをいう。
本発明の変異DNAとしては、元の本発明のDNAの塩基配列に変異(例えば、突然変異など)が生じたもの、具体的には、塩基の付加、欠損、他の塩基への置換などが生じたDNAなどが用いられ、また、異常DNAも含まれる。
該異常DNAとしては、異常なHMG1を発現させるDNAを意味し、例えば、正常なHMG1の機能を抑制する蛋白質を発現させるDNAなどが用いられる。
本発明の外来性DNAは、対象とする動物と同種あるいは異種のどちらの哺乳動物由来のものであってもよい。本発明のDNAを対象動物に転移させるにあたっては、該DNAを動物細胞で発現させうるプロモーターの下流に結合したDNAコンストラクトとして用いるのが一般に有利である。例えば、本発明のヒトDNAを転移させる場合、これと相同性が高い本発明のDNAを有する各種哺乳動物(例えば、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、ラット、マウスなど)由来のDNAを発現させうる各種プロモーターの下流に、本発明のヒトDNAを結合したDNAコンストラクト(例、ベクターなど)を対象哺乳動物の受精卵、例えば、マウス受精卵へマイクロインジェクションすることによって本発明のDNAを高発現するDNA転移哺乳動物を作出することができる。
【0097】
HMG1の発現ベクターとしては、大腸菌由来のプラスミド、枯草菌由来のプラスミド、酵母由来のプラスミド、λファージなどのバクテリオファージ、モロニー白血病ウィルスなどのレトロウィルス、ワクシニアウィルスまたはバキュロウィルスなどの動物ウイルスなどが用いられる。なかでも、大腸菌由来のプラスミド、枯草菌由来のプラスミドまたは酵母由来のプラスミドなどが好ましく用いられる。
上記のDNA発現調節を行なうプロモーターとしては、例えば、▲1▼ウイルス(例、シミアンウイルス、サイトメガロウイルス、モロニー白血病ウイルス、JCウイルス、乳癌ウイルス、ポリオウイルスなど)に由来するDNAのプロモーター、▲2▼各種哺乳動物(ヒト、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、ラット、マウスなど)由来のプロモーター、例えば、アルブミン、インスリンII、ウロプラキンII、エラスターゼ、エリスロポエチン、エンドセリン、筋クレアチンキナーゼ、グリア線維性酸性蛋白質、グルタチオンS−トランスフェラーゼ、血小板由来成長因子β、ケラチンK1,K10およびK14、コラーゲンI型およびII型、サイクリックAMP依存蛋白質キナーゼβIサブユニット、ジストロフィン、酒石酸抵抗性アルカリフォスファターゼ、心房ナトリウム利尿性因子、内皮レセプターチロシンキナーゼ(一般にTie2と略される)、ナトリウムカリウムアデノシン3リン酸化酵素(Na,K−ATPase)、ニューロフィラメント軽鎖、メタロチオネインIおよびIIA、メタロプロティナーゼ1組織インヒビター、MHCクラスI抗原(H−2L)、H−ras、レニン、ドーパミンβ−水酸化酵素、甲状腺ペルオキシダーゼ(TPO)、ペプチド鎖延長因子1α(EF−1α)、βアクチン、αおよびβミオシン重鎖、ミオシン軽鎖1および2、ミエリン基礎蛋白質、チログロブリン、Thy−1、免疫グロブリン、H鎖可変部(VNP)、血清アミロイドPコンポーネント、ミオグロビン、トロポニンC、平滑筋αアクチン、プレプロエンケファリンA、バソプレシンなどのプロモーターなどが用いられる。なかでも、全身で高発現することが可能なサイトメガロウイルスプロモーター、ヒトペプチド鎖延長因子1α(EF−1α)のプロモーター、ヒトおよびニワトリβアクチンプロモーターなどが好適である。
上記ベクターは、DNA転移哺乳動物において目的とするメッセンジャーRNAの転写を終結する配列(一般にターミネターと呼ばれる)を有していることが好ましく、例えば、ウイルス由来および各種哺乳動物由来の各DNAの配列を用いることができ、好ましくは、シミアンウイルスのSV40ターミネターなどが用いられる。
【0098】
その他、目的とする外来性DNAをさらに高発現させる目的で各DNAのスプライシングシグナル、エンハンサー領域、真核DNAのイントロンの一部などをプロモーター領域の5’上流、プロモーター領域と翻訳領域間あるいは翻訳領域の3’下流に連結することも目的により可能である。
また、翻訳領域の5’上流に分泌シグナルをコードする配列を付加することにより、外来性DNAの翻訳産物を細胞外に分泌させることができる(HMG1をコードするDNAの核移行シグナル部分を除去しておくことが好ましい)。外来性HMG1を細胞外に分泌するトランスジェニック動物は、従来公知のPS1マウスやPS/APPマウスよりもアルツハイマー病における病理学的変化をよく反映したアルツハイマー病モデルとなり得る点で極めて有用であろう。
【0099】
正常なHMG1の翻訳領域は、ヒトまたは各種哺乳動物(例えば、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、ラット、マウスなど)由来の肝臓、腎臓、甲状腺細胞、線維芽細胞由来DNAおよび市販の各種ゲノムDNAライブラリーよりゲノムDNAの全てあるいは一部として、または肝臓、腎臓、甲状腺細胞、線維芽細胞由来RNAより公知の方法により調製された相補DNAを原料として取得することが出来る。また、外来性の異常DNAは、上記の細胞または組織より得られた正常なHMG1の翻訳領域を点突然変異誘発法により変異した翻訳領域を作製することができる。
該翻訳領域は転移動物において発現しうるDNAコンストラクトとして、前記のプロモーターの下流および所望により転写終結部位の上流に連結させる通常のDNA工学的手法により作製することができる。
受精卵細胞段階における本発明の外来性DNAの転移は、対象哺乳動物の胚芽細胞および体細胞のすべてに存在するように確保される。DNA転移後の作出動物の胚芽細胞において、本発明の外来性DNAが存在することは、作出動物の後代がすべて、その胚芽細胞および体細胞のすべてに本発明の外来性DNAを保持することを意味する。本発明の外来性DNAを受け継いだこの種の動物の子孫はその胚芽細胞および体細胞のすべてに本発明の外来性DNAを有する。
本発明の外来性正常DNAを転移させた非ヒト哺乳動物は、交配により外来性DNAを安定に保持することを確認して、該DNA保有動物として通常の飼育環境で継代飼育することが出来る。
受精卵細胞段階における本発明の外来性DNAの転移は、対象哺乳動物の胚芽細胞および体細胞の全てに過剰に存在するように確保される。DNA転移後の作出動物の胚芽細胞において本発明の外来性DNAが過剰に存在することは、作出動物の子孫が全てその胚芽細胞および体細胞の全てに本発明の外来性DNAを過剰に有することを意味する。本発明の外来性DNAを受け継いだこの種の動物の子孫はその胚芽細胞および体細胞の全てに本発明の外来性DNAを過剰に有する。
導入DNAを相同染色体の両方に持つホモザイゴート動物を取得し、この雌雄の動物を交配することによりすべての子孫が該DNAを過剰に有するように繁殖継代することができる。
【0100】
本発明の正常DNAを有する非ヒト哺乳動物は、本発明の正常DNAが高発現させられており、内在性の正常DNAの機能を促進することにより最終的にHMG1の機能亢進症を発症することがあり、その病態モデル動物として利用することができる。例えば、本発明の正常DNA転移動物を用いて、HMG1の機能亢進症や、HMG1が関連する疾患の病態機序の解明およびこれらの疾患の治療方法の検討を行なうことが可能である。
また、本発明の外来性正常DNAを転移させた哺乳動物は、遊離したHMG1の増加症状を有することから、HMG1に関連する疾患に対する治療薬のスクリーニング試験にも利用可能である。
一方、本発明の外来性異常DNAを有する非ヒト哺乳動物は、交配により外来性DNAを安定に保持することを確認して該DNA保有動物として通常の飼育環境で継代飼育することが出来る。さらに、目的とする外来DNAを前述のプラスミドに組み込んで原科として用いることができる。プロモーターとのDNAコンストラク卜は、通常のDNA工学的手法によって作製することができる。受精卵細胞段階における本発明の異常DNAの転移は、対象哺乳動物の胚芽細胞および体細胞の全てに存在するように確保される。DNA転移後の作出動物の胚芽細胞において本発明の異常DNAが存在することは、作出動物の子孫が全てその胚芽細胞および体細胞の全てに本発明の異常DNAを有することを意味する。本発明の外来性DNAを受け継いだこの種の動物の子孫は、その胚芽細胞および体細胞の全てに本発明の異常DNAを有する。導入DNAを相同染色体の両方に持つホモザイゴート動物を取得し、この雌雄の動物を交配することによりすべての子孫が該DNAを有するように繁殖継代することができる。
【0101】
本発明の異常DNAを有する非ヒト哺乳動物は、本発明の異常DNAが高発現させられており、内在性の正常DNAの機能を阻害することにより最終的にHMG1の機能不活性型不応症となることがあり、その病態モデル動物として利用することができる。例えば、本発明の異常DNA転移動物を用いて、HMG1の機能不活性型不応症の病態機序の解明およびこの疾患を治療方法の検討を行なうことが可能である。
また、具体的な利用可能性としては、本発明の異常DNA高発現動物は、HMG1の機能不活性型不応症における本発明の異常HMG1による正常HMG1の機能阻害(dominant negative作用)を解明するモデルとなる。
また、本発明の外来異常DNAを転移させた哺乳動物は、遊離したHMG1の増加症状を有することから、HMG1の機能不活性型不応症に対する治療薬スクリーニング試験にも利用可能である。
また、上記2種類の本発明のDNA転移動物のその他の利用可能性として、例えば、
▲1▼組織培養のための細胞源としての使用、
▲2▼本発明のDNA転移動物の組織中のDNAもしくはRNAを直接分析するか、またはDNAにより発現されたHMG1を分析することによる、HMG1により特異的に発現あるいは活性化する蛋白質とHMG1との関連性についての解析、
▲3▼DNAを有する組織の細胞を標準組織培養技術により培養し、これらを使用して、一般に培養困難な組織からの細胞の機能の研究、
▲4▼上記▲3▼記載の細胞を用いることによる細胞の機能を高めるような薬剤のスクリーニング、および
▲5▼本発明の変異HMG1を単離精製およびその抗体作製などが考えられる。
さらに、本発明のDNA転移動物を用いて、HMG1の機能不活性型不応症などを含む、HMG1に関連する疾患の臨床症状を調べることができ、また、HMG1に関連する疾患モデルの各臓器におけるより詳細な病理学的所見が得られ、新しい治療方法の開発、さらには、該疾患による二次的疾患の研究および治療に貢献することができる。
また、本発明のDNA転移動物から各臓器を取り出し、細切後、トリプシンなどの蛋白質分解酵素により、遊離したDNA転移細胞の取得、その培養またはその培養細胞の系統化を行なうことが可能である。さらに、HMG1産生細胞の特定化、アポトーシス、分化あるいは増殖との関連性、またはそれらにおけるシグナル伝達機構を調べ、それらの異常を調べることなどができ、HMG1およびその作用解明のための有効な研究材料となる。
さらに、本発明のDNA転移動物を用いて、HMG1の機能不活性型不応症を含む、HMG1に関連する疾患の治療薬の開発を行なうために、上述の検査法および定量法などを用いて、有効で迅速な該疾患治療薬のスクリーニング法を提供することが可能となる。また、本発明のDNA転移動物または本発明の外来性DNA発現ベクターを用いて、HMG1が関連する疾患のDNA治療法を検討、開発することが可能である。
【0102】
[11]ノックアウト動物
本発明は、本発明のDNAが不活性化された非ヒト哺乳動物胚幹細胞および本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物を提供する。
すなわち、本発明は、
〔1〕本発明のDNAが不活性化された非ヒト哺乳動物胚幹細胞、
〔2〕該DNAがレポーター遺伝子(例、大腸菌由来のβ−ガラクトシダーゼ遺伝子)を導入することにより不活性化された第〔1〕項記載の胚幹細胞、
〔3〕ネオマイシン耐性である第〔1〕項記載の胚幹細胞、
〔4〕非ヒト哺乳動物がゲッ歯動物である第〔1〕項記載の胚幹細胞、
〔5〕ゲッ歯動物がマウスである第〔4〕項記載の胚幹細胞、
〔6〕本発明のDNAが不活性化された該DNA発現不全非ヒト哺乳動物、
〔7〕該DNAがレポーター遺伝子(例、大腸菌由来のβ−ガラクトシダーゼ遺伝子)を導入することにより不活性化され、該レポーター遺伝子が本発明のDNAに対するプロモーターの制御下で発現しうる第〔6〕項記載の非ヒト哺乳動物、
〔8〕非ヒト哺乳動物がゲッ歯動物である第〔6〕項記載の非ヒト哺乳動物、
〔9〕ゲッ歯動物がマウスである第〔8〕項記載の非ヒト哺乳動物、および
〔10〕第〔7〕項記載の動物に、試験化合物を投与し、レポーター遺伝子の発現を検出することを特徴とする本発明のDNAに対するプロモーター活性を促進または阻害する化合物またはその塩のスクリーニング方法を提供する。
本発明のDNAが不活性化された非ヒト哺乳動物胚幹細胞とは、該非ヒト哺乳動物が有する本発明のDNAに人為的に変異を加えることにより、DNAの発現能を抑制するか、もしくは該DNAがコードしているHMG1の活性を実質的に喪失させることにより、DNAが実質的にHMG1の発現能を有さない(以下、本発明のノックアウトDNAと称することがある)非ヒト哺乳動物の胚幹細胞(以下、ES細胞と略記する)をいう。
非ヒト哺乳動物としては、前記と同様のものが用いられる。
本発明のDNAに人為的に変異を加える方法としては、例えば、遺伝子工学的手法により該DNA配列の一部又は全部の削除、他DNAを挿入または置換させることによって行なうことができる。これらの変異により、例えば、コドンの読み取り枠をずらしたり、プロモーターあるいはエキソンの機能を破壊することにより本発明のノックアウトDNAを作製すればよい。
【0103】
本発明のDNAが不活性化された非ヒト哺乳動物胚幹細胞(以下、本発明のDNA不活性化ES細胞または本発明のノックアウトES細胞と略記する)の具体例としては、例えば、目的とする非ヒト哺乳動物が有する本発明のDNAを単離し、そのエキソン部分にネオマイシン耐性遺伝子、ハイグロマイシン耐性遺伝子を代表とする薬剤耐性遺伝子、あるいはlacZ(β−ガラクトシダーゼ遺伝子)、cat(クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子)を代表とするレポーター遺伝子等を挿入することによりエキソンの機能を破壊するか、あるいはエキソン間のイントロン部分に遺伝子の転写を終結させるDNA配列(例えば、polyA付加シグナルなど)を挿入し、完全なメッセンジャーRNAを合成できなくすることによって、結果的に遺伝子を破壊するように構築したDNA配列を有するDNA鎖(以下、ターゲッティングベクターと略記する)を、例えば相同組換え法により該動物の染色体に導入し、得られたES細胞について本発明のDNA上あるいはその近傍のDNA配列をプローブとしたサザンハイブリダイゼーション解析あるいはターゲッティングベクター上のDNA配列とターゲッティングベクター作製に使用した本発明のDNA以外の近傍領域のDNA配列をプライマーとしたPCR法により解析し、本発明のノックアウトES細胞を選別することにより得ることができる。
また、相同組換え法等により本発明のDNAを不活化させる元のES細胞としては、例えば、前述のような既に樹立されたものを用いてもよく、また公知 EvansとKaufmaの方法に準じて新しく樹立したものでもよい。例えば、マウスのES細胞の場合、現在、一般的には129系のES細胞が使用されているが、免疫学的背景がはっきりしていないので、これに代わる純系で免疫学的に遺伝的背景が明らかなES細胞を取得するなどの目的で例えば、C57BL/6マウスやC57BL/6の採卵数の少なさをDBA/2との交雑により改善したBDFマウス(C57BL/6とDBA/2とのF)を用いて樹立したものなども良好に用いうる。BDFマウスは、採卵数が多く、かつ、卵が丈夫であるという利点に加えて、C57BL/6マウスを背景に持つので、これを用いて得られたES細胞は病態モデルマウスを作出したとき、C57BL/6マウスとバッククロスすることでその遺伝的背景をC57BL/6マウスに代えることが可能である点で有利に用い得る。
また、ES細胞を樹立する場合、一般には受精後3.5日目の胚盤胞を使用するが、これ以外に8細胞期胚を採卵し胚盤胞まで培養して用いることにより効率よく多数の初期胚を取得することができる。
また、雌雄いずれのES細胞を用いてもよいが、通常雄のES細胞の方が生殖系列キメラを作出するのに都合が良い。また、煩雑な培養の手間を削減するためにもできるだけ早く雌雄の判別を行なうことが望ましい。
【0104】
ES細胞の雌雄の判定方法としては、例えば、PCR法によりY染色体上の性決定領域の遺伝子を増幅、検出する方法が、その1例としてあげることができる。この方法を使用すれば、従来、核型分析をするのに約10個の細胞数を要していたのに対して、1コロニー程度のES細胞数(約50個)で済むので、培養初期におけるES細胞の第一次セレクションを雌雄の判別で行なうことが可能であり、早期に雄細胞の選定を可能にしたことにより培養初期の手間は大幅に削減できる。
また、第二次セレクションとしては、例えば、G−バンディング法による染色体数の確認等により行うことができる。得られるES細胞の染色体数は正常数の100%が望ましいが、樹立の際の物理的操作等の関係上困難な場合は、ES細胞の遺伝子をノックアウトした後、正常細胞(例えば、マウスでは染色体数が2n=40である細胞)に再びクローニングすることが望ましい。
このようにして得られた胚幹細胞株は、通常その増殖性は大変良いが、個体発生できる能力を失いやすいので、注意深く継代培養することが必要である。例えば、STO繊維芽細胞のような適当なフィーダー細胞上でLIF(1−10000U/ml)存在下に炭酸ガス培養器内(好ましくは、5%炭酸ガス、95%空気または5%酸素、5%炭酸ガス、90%空気)で約37℃で培養するなどの方法で培養し、継代時には、例えば、トリプシン/EDTA溶液(通常0.001−0.5%トリプシン/0.1−5mM EDTA、好ましくは約0.1%トリプシン/1mM EDTA)処理により単細胞化し、新たに用意したフィーダー細胞上に播種する方法などがとられる。このような継代は、通常1−3日毎に行なうが、この際に細胞の観察を行い、形態的に異常な細胞が見受けられた場合はその培養細胞は放棄することが望まれる。
ES細胞は、適当な条件により、高密度に至るまで単層培養するか、または細胞集塊を形成するまで浮遊培養することにより、頭頂筋、内臓筋、心筋などの種々のタイプの細胞に分化させることが可能であり〔M. J. Evans及びM. H. Kaufman, ネイチャー(Nature)第292巻、154頁、1981年;G. R. Martin プロシーディングス・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンス・ユーエスエー(Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.)第78巻、7634頁、1981年;T. C. Doetschman ら、ジャーナル・オブ・エンブリオロジー・アンド・エクスペリメンタル・モルフォロジー、第87巻、27頁、1985年〕、本発明のES細胞を分化させて得られる本発明のDNA発現不全細胞は、インビトロにおけるHMG1またはHMG1の細胞生物学的検討において有用である。
【0105】
本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物は、該動物のmRNA量を公知方法を用いて測定して間接的にその発現量を比較することにより、正常動物と区別することが可能である。
該非ヒト哺乳動物としては、前記と同様のものが用いられる。
本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物は、例えば、前述のようにして作製したターゲッティングベクターをマウス胚幹細胞またはマウス卵細胞に導入し、導入によりターゲッティングベクターの本発明のDNAが不活性化されたDNA配列が遺伝子相同組換えにより、マウス胚幹細胞またはマウス卵細胞の染色体上の本発明のDNAと入れ換わる相同組換えをさせることにより、本発明のDNAをノックアウトさせることができる。
本発明のDNAがノックアウトされた細胞は、本発明のDNA上またはその近傍のDNA配列をプローブとしたサザンハイブリダイゼーション解析またはターゲッティングベクター上のDNA配列と、ターゲッティングベクターに使用したマウス由来の本発明のDNA以外の近傍領域のDNA配列とをプライマーとしたPCR法による解析で判定することができる。非ヒト哺乳動物胚幹細胞を用いた場合は、遺伝子相同組換えにより、本発明のDNAが不活性化された細胞株をクローニングし、その細胞を適当な時期、例えば、8細胞期の非ヒト哺乳動物胚または胚盤胞に注入し、作製したキメラ胚を偽妊娠させた該非ヒト哺乳動物の子宮に移植する。作出された動物は正常な本発明のDNA座をもつ細胞と人為的に変異した本発明のDNA座をもつ細胞との両者から構成されるキメラ動物である。該キメラ動物の生殖細胞の一部が変異した本発明のDNA座をもつ場合、このようなキメラ個体と正常個体を交配することにより得られた個体群より、全ての組織が人為的に変異を加えた本発明のDNA座をもつ細胞で構成された個体を、例えば、コートカラーの判定等により選別することにより得られる。このようにして得られた個体は、通常、HMG1のヘテロ発現不全個体であり、HMG1のヘテロ発現不全個体同志を交配し、それらの産仔からHMG1のホモ発現不全個体を得ることができる。
【0106】
卵細胞を使用する場合は、例えば、卵細胞核内にマイクロインジェクション法でDNA溶液を注入することによりターゲッティングベクターを染色体内に導入したトランスジェニック非ヒト哺乳動物を得ることができ、これらのトランスジェニック非ヒト哺乳動物に比べて、遺伝子相同組換えにより本発明のDNA座に変異のあるものを選択することにより得られる。
このようにして本発明のDNAがノックアウトされている個体は、交配により得られた動物個体も該DNAがノックアウトされていることを確認して通常の飼育環境で飼育継代を行なうことができる。
さらに、生殖系列の取得および保持についても常法に従えばよい。すなわち、該不活化DNAの保有する雌雄の動物を交配することにより、該不活化DNAを相同染色体の両方に持つホモザイゴート動物を取得しうる。得られたホモザイゴート動物は、母親動物に対して、正常個体1,ホモザイゴート複数になるような状態で飼育することにより効率的に得ることができる。ヘテロザイゴート動物の雌雄を交配することにより、該不活化DNAを有するホモザイゴートおよびヘテロザイゴート動物を繁殖継代する。
本発明のDNAが不活性化された非ヒト哺乳動物胚幹細胞は、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物を作出する上で、非常に有用である。
また、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物は、HMG1により誘導され得る種々の生物活性を欠失するため、HMG1の生物活性の不活性化を原因とする疾病のモデルとなり得るので、これらの疾病の原因究明及び治療法の検討に有用である。
【0107】
(11a)本発明のDNAの欠損や損傷などに起因する疾病に対して治療・予防効果を有する化合物のスクリーニング方法
本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物は、本発明のDNAの欠損や損傷などに起因する疾病に対して治療・予防効果を有する化合物のスクリーニングに用いることができる。
すなわち、本発明は、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物に試験化合物を投与し、該動物の変化を観察・測定することを特徴とする、本発明のDNAの欠損や損傷などに起因する疾病に対して治療・予防効果を有する化合物またはその塩のスクリーニング方法を提供する。
該スクリーニング方法において用いられる本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物としては、前記と同様のものがあげられる。
試験化合物としては、例えば、ペプチド、タンパク、非ペプチド性化合物、合成化合物、発酵生産物、細胞抽出液、植物抽出液、動物組織抽出液、血漿などがあげられ、これら化合物は新規な化合物であってもよいし、公知の化合物であってもよい。
具体的には、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物を、試験化合物で処理し、無処理の対照動物と比較し、該動物の各器官、組織、疾病の症状などの変化を指標として試験化合物の治療・予防効果を試験することができる。
試験動物を試験化合物で処理する方法としては、例えば、経口投与、静脈注射などが用いられ、試験動物の症状、試験化合物の性質などにあわせて適宜選択することができる。また、試験化合物の投与量は、投与方法、試験化合物の性質などにあわせて適宜選択することができる。
【0108】
該スクリーニング方法において、試験動物に試験化合物を投与した場合、該試験動物の指標値が約10%以上、好ましくは約30%以上、より好ましくは約50%以上変化した場合、該試験化合物を上記の疾患に対して治療・予防効果を有する化合物として選択することができる。
該スクリーニング方法を用いて得られる化合物は、上記した試験化合物から選ばれた化合物であり、HMG1の欠損や損傷などによって引き起こされる疾患に対する安全で低毒性な治療・予防剤などの医薬として使用することができる。さらに、上記スクリーニングで得られた化合物から誘導される化合物も同様に用いることができる。
該スクリーニング方法で得られた化合物は塩を形成していてもよく、該化合物の塩としては、生理学的に許容される酸(例、無機酸、有機酸など)や塩基(例、アルカリ金属など)などとの塩が用いられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。この様な塩としては、例えば、無機酸(例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸など)との塩、あるいは有機酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸など)との塩などが用いられる。
該スクリーニング方法で得られた化合物またはその塩を含有する医薬は、前記したHMG1阻害剤を含有する医薬と同様にして製造することができる。
このようにして得られる製剤は、安全で低毒性であるので、例えば、ヒトまたは哺乳動物(例えば、ラット、マウス、モルモット、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して投与することができる。
【0109】
(11b)本発明のDNAに対するプロモーターの活性を低下させる化合物をスクリーニング方法
本発明は、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物に、試験化合物を投与し、レポーター遺伝子の発現を検出することを特徴とする本発明のDNAに対するプロモーターの活性を低下させる化合物またはその塩のスクリーニング方法を提供する。
上記スクリーニング方法において、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物としては、前記した本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物の中でも、本発明のDNAがレポーター遺伝子を導入することにより不活性化され、該レポーター遺伝子が本発明のDNAに対するプロモーターの制御下で発現しうるものが用いられる。
試験化合物としては、前記と同様のものがあげられる。
レポーター遺伝子としては、前記と同様のものが用いられ、β−ガラクトシダーゼ遺伝子(lacZ)、可溶性アルカリフォスファターゼ遺伝子またはルシフェラーゼ遺伝子などが好適である。
本発明のDNAをレポーター遺伝子で置換された本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物では、レポーター遺伝子が本発明のDNAに対するプロモーターの支配下に存在するので、レポーター遺伝子がコードする物質の発現をトレースすることにより、プロモーターの活性を検出することができる。
例えば、HMG1をコードするDNA領域の一部を大腸菌由来のβ−ガラクトシダーゼ遺伝子(lacZ)で置換している場合、本来、HMG1の発現する組織で、HMG1の代わりにβ−ガラクトシダーゼが発現する。従って、例えば、5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル−β−ガラクトピラノシド(X−gal)のようなβ−ガラクトシダーゼの基質となる試薬を用いて染色することにより、簡便にHMG1の動物生体内における発現状態を観察することができる。具体的には、HMG1欠損マウスまたはその組織切片をグルタルアルデヒドなどで固定し、リン酸緩衝生理食塩液(PBS)で洗浄後、X−galを含む染色液で、室温または37℃付近で、約30分ないし1時間反応させた後、組織標本を1mM EDTA/PBS溶液で洗浄することによって、β−ガラクトシダーゼ反応を停止させ、呈色を観察すればよい。また、常法に従い、lacZをコードするmRNAを検出してもよい。
上記スクリーニング方法を用いて得られる化合物またはその塩は、上記した試験化合物から選ばれた化合物であり、本発明のDNAに対するプロモーター活性を低下させる化合物である。
該スクリーニング方法で得られた化合物は塩を形成していてもよく、該化合物の塩としては、生理学的に許容される酸(例、無機酸など)や塩基(例、有機酸など)などとの塩が用いられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。この様な塩としては、例えば、無機酸(例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸など)との塩、あるいは有機酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸など)との塩などが用いられる。
【0110】
このように、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物は、本発明のDNAに対するプロモーターの活性を低下させる化合物またはその塩をスクリーニングする上で極めて有用であり、本発明のDNA発現過多が関与する各種疾患の原因究明または予防・治療薬の開発に大きく貢献することができる。
【0111】
本明細書および図面において、塩基やアミノ酸などを略号で表示する場合、IUPAC−IUB Commission on Biochemical Nomenclature による略号あるいは当該分野における慣用略号に基づくものであり、その例を下記する。またアミノ酸に関し光学異性体があり得る場合は、特に明示しなければL体を示すものとする。

Figure 2004107260
【0112】
Gly      :グリシン
Ala         :アラニン
Val         :バリン
Leu         :ロイシン
Ile         :イソロイシン
Ser         :セリン
Thr         :スレオニン
Cys          :システイン
Met         :メチオニン
Glu         :グルタミン酸
Asp         :アスパラギン酸
Lys         :リジン
Arg         :アルギニン
His         :ヒスチジン
Phe         :フェニルアラニン
Tyr         :チロシン
Trp         :トリプトファン
Pro         :プロリン
Asn         :アスパラギン
Gln         :グルタミン
pGlu    :ピログルタミン酸
*       :終止コドンに対応する
Me      :メチル基
Et      :エチル基
Bu      :ブチル基
Ph      :フェニル基
TC      :チアゾリジン−4(R)−カルボキサミド基
【0113】
また、本明細書中で繁用される置換基、保護基および試薬を下記の記号で表記する。
Figure 2004107260
【0114】
本明細書の配列表の配列番号は、以下の配列を示す。
配列番号:1
ヒト由来HMG1をコードするcDNAの塩基配列を示す。
配列番号:2
ヒト由来HMG1のアミノ酸配列を示す。
【0115】
【実施例】
以下に実施例を示して、本発明をより詳細に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。尚、イムノブロットのデンシトメトリー分析に関する結果は平均±標準誤差として示す。差の統計学的有意性は分散分析(ANOVA)により決定した。事後比較のためのさらなる統計学的分析はBonferroni/Dunnテスト(StatView, Abacus Concepts, Berkley, CA)を用いて行なった。また、共焦点顕微鏡観察は以下のように行った。AD脳切片は、HMG1及びHLA−DRに対する抗体と室温で一晩インキュベートし、Aβ42を注射したラット由来の海馬切片はAβ及びCD11bに対する抗体とインキュベートした。一次抗体はローダミンもしくはFITC標識した抗ウサギIgG抗体及び抗マウスIgG抗体で検出し、蛍光をレーザー走査共焦点顕微鏡LSM410(Carl Zeiss, Germany)を用いて観察した。
【0116】
実施例1 アルツハイマー病(AD)脳におけるHMG1のアップレギュレーション
臨床的且つ組織病理学的にADと診断された6人の患者(年齢81.2±3.5歳;検死の遅れ3.8±0.7時間)及び脳病変の臨床的且つ形態学的証拠のない6人のコントロール(年齢71.0±4.2歳;検死の遅れ8.0±2.9時間)から検死により脳組織を得た。年齢及び検死の遅れはAD及びコントロール群間で有意に相違していなかった。実験には側頭皮質を用いた。ADの神経病理学的評価は、Consortium to Establish a Registry for Alzheimer’s Disease (CERAD) の判断基準に従って行なった。細胞質画分(細胞質ゾル及び細胞外可溶性蛋白質を含む)及び粒子画分(核、膜及び不溶性蛋白質を含む)は、Brain Res. 780: 260−269 (1998)に記載した方法に準じて調製した。両画分(10μg蛋白質)をSDS−PAGEにかけた。HMG1又はHMG2に対する抗体(BD Pharmingan, San Diego, CA)でイムノブロットした後、ケミルミネッセンスアッセイ(ECL kit, Amersham Pharmacia Biotech, Buckinghamshire, U.K.)を用いて蛋白質のバンドを検出した。蛋白質バンドの半定量的分析のため、X線フィルムをCCDカラースキャナー(DuoScan, AGFA)でスキャンし、濃さを測定した。
免疫組織化学的分析も、本質的にはBrain Res. 780: 260−269 (1998)に記載した方法に準じて行なった。即ち、脳薄片を0.3%過酸化水素含有リン酸緩衝生理食塩水(PBS)中で30分間インキュベートし、0.3%トライトンX−100含有PBS(PBS−T)で洗浄後、HMG1に対する抗体、Aβ(Chemicon, Temecula, CA)及びHLA−DR(Dako, Glostrup, Denmark)を含有するPBS−Tとともに室温で一晩インキュベートした。PBS−Tで洗浄し、Vectastatin ABC elite kit(Vector Laboratories, Burlingame, CA)とインキュベートした後、ニッケル増強及び過酸化水素とともに3,3’−ジアミノベンジジン(DAB)を用いて該脳薄片を可視化した。
その結果、29kDaのHMG1はコントロール及びAD脳の側頭皮質の細胞質画分と粒子画分の両方で検出された(図1)。粒子画分よりも細胞質画分に多く存在した。AD脳においては、細胞質画分及び粒子画分ともHMG1の発現レベルは、コントロール脳よりも有意に高く(図1a及びb,それぞれP<0.05及びP<0.01)、AD脳ではHMG1発現がアップレギュレートされていることを示している。28kDaのHMG2もまた細胞質画分と粒子画分の両方で検出されるが、その発現(HMG1よりも低い)は、AD脳において顕著な相違はなかった(データは示さず)。
コントロール脳において、HMG1免疫反応性はニューロンとグリア細胞の細胞質及び核でかすかに検出可能であった(図1c)。AD脳では、HMG1免疫反応性はこれらの位置で増大していた(図1d)。さらに、HMG1免疫反応性はプラーク様に拡散して観察されAβ免疫反応性の領域で強く検出された(図1eを図1gと比較のこと)。活性化されたミクログリアのマーカーであるヒト白血球抗原(HLA)−DRもまた同様に観察された(図1f)。二重免疫染色により、HMG1は、HLA−DRを発現するミクログリア細胞内とその周辺の細胞外の両方に位置することが分かった(図1h)。これらの免疫細胞化学的結果は、細胞外HMG1が、老人斑においてミクログリアが蓄積する領域の周辺に蓄積することを示している。
【0117】
参考例1 トランスジェニックマウスにおけるHMG1の分布
最近、Aβペプチドを過剰生産するいくつかのトランスジェニックマウスが作出された。Tg2576マウス及び変異プレセニリン−1(PS1)マウスは、それぞれK670N/M671L(スウェーデン型)変異ヒトアミロイド前駆蛋白質(APP)及びM146L変異ヒトPS1を発現する。さらにTg2576マウスとPS1マウスを交配してダブルトランスジェニックPS/APP系が作出されている。PS1マウスでは、マウスAβ42の産生は増加するが、Aβ沈着は形成されないのに対し、PS/APPマウスではヒト及びマウスのAβ40及びAβ42の著しい産生とAβ沈着形成の加速が起こる。しかしながら、広範なニューロンの脱落はPS1マウス及びPS/APPマウスのいずれでも検出されない。そこで、ニューロンの脱落なしにAβ42の甚大な産生を示すモデルとしてのトランスジェニックマウスにおけるHMG1及びAβの免疫反応性を調べた。
実験には12月齢のPS1及びPS/APPマウスを用いた。これらのマウス由来の前頭脳切片を Am.J.Pathol.,158:1345−1354(2001)に記載したようにして調製した後、HMG1、Aβ及びCD11bに対する抗体(MAC1, Caltag Laboratories, San Francisco, CA)で免疫染色した。二重標識した免疫組織化学的染色には、脳切片を、PBS−T中で、マウスモノクローナルAβ抗体とともにウサギ抗HMG1抗体と4℃、4日間インキュベートした。洗浄後、切片を抗ウサギIgG抗体とインキュベートし、DAB及びニッケルアンモニウムを用いてHMG1免疫反応性を検出した。HMG1免疫染色完了後、切片を0.5%過酸化水素含有PBS−Tで30分間処理して第1のサイクルからの残余のペルオキシダーゼを破壊した。その後、切片と抗マウスIgG抗体との第2の免疫組織化学サイクルを実施した。DAB反応はニッケル増強なしで行なった。
その結果、PS1マウスにおいては、ラット抗CD11b抗体(MAC1)によって免疫染色される分枝型ミクログリアは観察されたが、Aβ沈着及び反応性ミクログリアは12月齢でさえ検出されなかった(図2a,c及びe)。12月齢のPS/APPマウスでは、ブッシュ及びアメーバ型ミクログリアに付随した過大なAβ沈着が、AD脳におけるAβ及びHLA−DRの免疫反応性と類似したパターンで検出された(図2b,d及びfを図1f及びgと比較のこと)。しかしながら、これらのトランスジェニックマウスにおけるHMG1免疫反応性は、AD脳におけるそれとはわずかに異なっていた。即ち、PS1及びPS/APPマウスの両方で、HMG1免疫反応性はニューロン及びグリアの核で顕著に検出された(図2g及びh)。PS/APPマウスではAβ沈着の周辺でも観察されたが、この免疫反応性は、おそらく細胞外ではなくグリア小核に見出されたものであろう(図2h)。即ち、PS/APPマウスはAβ沈着を示すが、瀰漫性のHMG1免疫反応性は検出されなかった。これらの結果は、PS/APPマウスにおけるAβ沈着の形成は、主として細胞外HMG1の関与しないAβペプチドの過剰産生によって引き起こされ得ることを示唆している。
【0118】
参考例2 ラットモデルにおけるHMG1の分布
脳内の細胞外HMG1とAβとの関連を明らかにするために、我々は、さらに2つのラットモデル:1)カイニン酸(KA)の脳室内(i.c.v.)注射の結果、Aβ沈着なしに海馬CA3に甚大なニューロン脱落を生ずるラット及び2)Aβ42の海馬内注射の結果、中程度のニューロン脱落とともに大きなAβ沈着を生ずるラットにおけるHMG1免疫反応性を調べた。ニューロン生存の指標として微小管関連蛋白質−2(MAP2)を用いた。
体重約280gの雄性Wistarラットを自由給水で一晩絶食させた。定位脳固定の顕微注入のためにラットを麻酔し(ペントバルビタールナトリウム50mg/kgを腹腔内注射)、Kopf定位脳固定フレームに固定した。その後、1μg/2μl KAを右側脳室(即ち、ブレグマから3.8mm尾側、1.2mm右側、3.8mm下面)に注射した。あるいは、ラットの右海馬(即ち、ブレグマから0.2mm尾側、2.0mm右側、4.0mm下面)にモーター駆動の10μlハミルトンシリンジを介してAβ42(AnaSpec, San Jose, CA)4.5μg/2μlを注射した。3日後、処理したラットに動脈を通じて10mM リン酸緩衝生理食塩水(PBS)150mlを、続いて4% パラホルムアルデヒド、0.35% グルタルアルデヒド及び0.2% ピクリン酸(100mM リン酸緩衝液中)からなる冷固定液300mlを、ペントバルビタール(100mg/kg腹腔内)による深麻酔下に灌流した。灌流後、速やかに脳を除去し、100mM PB中のパラホルムアルデヒドで2日間後固定した後、4℃で、15%シュークロース溶液(0.1% アジ化ナトリウム含有100mM PB中)に移した。脳片をクリオスタット中で20μmの切片に切り、PBS−T中で集めた。その後、海馬切片を、MAP2、HMG1、Aβ、CD11b(OX42、Harlan Sera−Lab, Loughbrough, U.K.)及びGFAP(Chemicon International, Temecula, CA)に対する抗体で免疫染色した。
その結果、KAのi.c.v.注射は3日後に同側の海馬CA3におけるニューロン脱落を引き起こしたが(図3b)、対側では引き起こさなかった(図3a)。Aβ沈着は観察されなかったが(図3f及びh)、活性化されたミクログリア及びアストロサイト(それらは、それぞれCD11b(OX42)に対する抗体及びグリア線維酸性蛋白質(GFAP)に対する抗体により免疫染色される)はCA3に蓄積していた(図3i−l)。HMG1免疫反応性はニューロン及びグリアの核で顕著に検出された(図3e,g及びi−l)。HMG1免疫反応性はまた、神経変性CA3のグリア突起でも検出されたが(図3g,k及びl)、瀰漫性の染色は検出されなかった。
Aβ42を海馬に顕微注入されたラットでは、マウス抗CD11b抗体により免疫染色されるアメーバ状ミクログリア(図4d,f及びg)が海馬内の大きなAβ沈着(図4a,e及びg)の周辺に観察された。さらに、MAP2免疫反応性の中程度の喪失がAβ沈着周辺の海馬歯状回(DG)で検出された(図4b)。HMG1免疫反応性はニューロン及びグリアの核、並びにグリア突起で観察された(図4c,e及びf)。さらに、HMG1免疫反応性はAβ沈着周辺の細胞外瀰漫性染色として検出された(図4c,e及びf)。これらの観察から、細胞外HMG1は死滅したニューロンから主に漏出し、瀰漫性のHMG1沈着は甚大なニューロンの死滅とAβ蓄積の両方によって引き起こされるのであろう。
【0119】
実施例2 HMG1により誘導されるミクログリアによるAβ42食作用の阻害
HMG1が存在することのメカニズム的意義を検討するため、ラットミクログリアの純粋培養を用いてミクログリアの機能に及ぼすHMG1の効果を調べた。実験では、Aβ40やAβ42は、トリフルオロ酢酸(TFA)塩ではなく、容易に凝集する塩酸塩を用いた。本発明者らは、最近、Aβ40が10μMで腫瘍壊死因子α(TNF−α)及びインターロイキン−6(IL−6)の産生を誘導することを見出した(FASEB J. 16:601−603 (2002))。対照的に、細胞外Aβ42は、Aβ42曝露から6−24時間後に、より低濃度(0.03−0.3μM)でミクログリアによる貪食を顕著に引き起こした。インスリン又はペプスタチンAは3日後のミクログリアにおけるAβ42レベルの減少を抑制したが、ホスホラミドン(ネプリライシンインヒビター)は抑制せず、貪食されたAβ42はミクログリア内でIDE様ペプチダーゼ及び/又はカテプシンD様アスパラギン酸プロテイナーゼにより分解されるであろうことを示唆している。比較的低濃度(1μM未満)のAβ40曝露はミクログリアによる取込みを引き起こさなかったが、より高濃度(3−10μM)では、ミクログリアはAβ40を貪食するようになった。このように、ラットミクログリアはAβ40とAβ42に異なる応答を示す。
混合グリア細胞(アストロサイトとミクログリアの混合物)を、新生Wistarラット(SLC Inc., Shizuoka, Japan)の髄膜から注意深く除去した脳半球から調製した。該組織懸濁液を50μm径のナイロンメッシュ(cell strainers、 Falcon)を通して、50mlチューブ中に濾過し、200×gで10分間遠心して細胞を集めた。細胞を10%ウシ胎仔血清添加ダルベッコ改変イーグル培地中に再懸濁し、100mm径のディッシュにプレートして5% CO/95%大気中、37℃でインキュベートした。エンドトキシンによるコンタミネーションを避けるため十分注意を払いながら、浮遊ミクログリアを混合グリア培養から回収して新しい培養皿にプレートした。
得られたラットミクログリア(純度97%超)を、0.015−1.5μM精製仔ウシHMG1及び/又は0.4nM組換えヒトTGF−β1(Gibco BRL, Life Technologies, Tokyo, Japan)の存在下又は非存在下に、0.3μM Aβ42又は3μM Aβ40とインキュベートした。24時間後、ミクログリアを集めて溶解した後、サンプルを抗Aβ抗体(Chemicon, Temecula, CA)によるイムロブロットにかけた。モノマー及び凝集Aβをケミルミネッセンスアッセイを用いて検出した後、Aβの総量をデンシトメーターで測定した。
仔ウシ胸腺から精製したHMG1を低濃度(0.3μM)のAβ42を含むラットミクログリア培養に添加すると、HMG1は60%を超えるまで濃度依存的にAβ42の貪食を阻害した(図5a及びb)。アストロサイト由来TGF−β1がAβクリアランスに重要であることが報告されているので、さらにTGF−β1により誘導されるAβクリアランスに及ぼすHMG1の影響を調べた。0.4nMの組換えヒトTGF−β1はAβ42の貪食を有意に増大させたが、HMG1は、TGF−β1非存在下でのHMG1処理により生ずるレベルまで、TGF−β1により誘導されるAβ貪食を顕著に阻害した(図5c及びd)。対照的に、Aβ40の貪食は、高濃度(3μM)で、TGF−β1及びHMG1によっては変化しなかった(図6a及びb)。これらの結果は、もし老人斑に細胞外HMG1が蓄積すれば、TGF−β1のようなミクログリア賦活剤によるAβ42クリアランスは阻害されるが、Aβ40のクリアランスは阻害されないであろうことを示唆している。
【0120】
参考例3 Aβ40により誘導されるミクログリア活性化に及ぼすHMG1の影響
仔ウシ胸腺から精製した1.5μM HMG1(和光純薬)存在下又は非存在下に、ミクログリアを10μM Aβ40(AnaSpec)で処理した。処理から24時間後に各ウェルから培地を除去した。NO 量は、Griess試薬を用いて分光光学的に(DU−640分光光度計、Beckman)測定した。細胞から放出されたTNF−α及びIL−6の量は、ラットTNF−α及びIL−6用のELISAキット(BioSource, Camarillo, CA)を製造業者の指示に従って用いて測定した。
その結果、10μMのAβ40は、亜硝酸塩(NO )の蓄積とともに誘導性一酸化窒素シンターゼ(iNOS)の発現を誘導し、また、TNF−α及びIL−6の産生を誘導した(図6c,d及びe)。しかしながら、HMG1は、Aβ40の存在下及び非存在下でこれらの化合物の産生に影響を与えなかった(図6c,d及びe)。したがって、HMG1は、Aβ40の存在下及び非存在下でミクログリアによるNO、TNF−α及びIL−6の産生に影響しない。
【0121】
実施例3 HMG1のインビトロでのAβペプチドとの結合及びそれらの凝集
精製仔ウシHMG1(1.5μg)を、3μgのAβ40又はAβ42(PBS(最終容量20μl)中)と37℃でインキュベートした。0、6及び24時間後に、サンプルをHMG1又はAβに対する抗体によるイムノブロットにかけた。また、1.5μgのHMG1を3μgのAβ40又はAβ42と37℃で24時間インキュベート後、HMG1又はAβに対する抗体(10μg)を混合物に添加して、さらに2時間、4℃でインキュベートした。次いで、プロテインA−セファロース(50%スラリー50μl)を加えて、4℃で一晩インキュベートした。遠心後、免疫沈降物を冷緩衝液1ml中で3回洗浄し、Laemmliのサンプル緩衝液に再懸濁して、SDS−PAGE及びHMG1又はAβに対する抗体によるイムノブロットにかけた。
HMG1をAβ42とインキュベートすると、これらの蛋白質の複合体(およそ33kDa)が6時間後に検出された(図7a及びb)。Aβ42をHMG1とインキュベートすると、24時間後、そのオリゴマーの形成は変化せず、より高分子の凝集体の形成が顕著に増加した(図7b)。対照的に、Aβ42単独でインキュベートすると、6時間後にそのオリゴマーのレベルは減少し、凝集体は増加した。反対に、24時間後、Aβ40のオリゴマー及び凝集体は検出されなかったが、HMG1とAβ40の複合体は検出された(図7a及びb)。
HMG1をAβ40又はAβ42と24時間インビトロでインキュベートした後、混合物をHMG1に対する抗体又はAβに対する抗体で免疫沈降させた。これらの抗体はHMG1とAβペプチドの両方を沈降させた(図7c)。さらに、HMG1とAβ40又はAβ42のいずれかとの複合体もまた免疫沈降した。したがって、HMG1はAβペプチドと結合してAβ42の凝集体の形成を促進したが、Aβ40の凝集体形成は促進しなかった。
【0122】
結論として、HMG1蛋白質のレベルはAD脳の細胞質画分と粒子画分の両方でアップレギュレートされ、HMG1は老人斑と共存する。瀰漫性のHMG1免疫反応性はAβ42を注射したラットの海馬で観察されたが、KAを注射したラットの海馬及びPS/APPマウスでは観察されず、細胞外HMG1とAβ42が相乗的に相互作用して老人斑を形成することを示唆している。細胞外HMG1は、TGF−β1の存在下及び非存在下にミクログリアによるAβ42の貪食を阻害した。さらに、HMG1はAβペプチドと結合してAβ42凝集体の形成を促進した(図8)。これらの結果は、HMG1のアップレギュレーションがミクログリアによるAβ42クリアランスを阻害し、その結果Aβ沈着が維持されることを示唆している。このように、細胞外HMG1は、ミクログリアによるAβクリアランスの阻害とAβ凝集の促進を通じてADにおける病原的役割を果たしているであろうことが示された。
【0123】
【発明の効果】
HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩は、アルツハイマー病等の脳アミロイドーシスの予防・治療用のワクチンとして、また、HMG1等をコードするヌクレオチドに相補的なヌクレオチド及びHMG1等に対する抗体は脳アミロイドーシスの予防・治療剤として有用である。
HMG1等をコードするヌクレオチド及びHMG1等に対する抗体は脳アミロイドーシスの診断薬として有用である。
HMG1等を用いるHMG1阻害剤のスクリーニング法及びHMG1等をコードするヌクレオチドを用いるHMG1発現抑制剤のスクリーニング法は、脳アミロイドーシスの予防・治療活性を有する化合物の探索ツールとして有用である。
【0124】
【配列表】
Figure 2004107260
Figure 2004107260
Figure 2004107260
Figure 2004107260

【図面の簡単な説明】
【図1】コントロール及びAD脳におけるHMG1の発現レベル及び分布を示す図及び写真である。a及びb:側頭皮質の細胞質(a)及び粒子(b)画分のイムノブロット写真(上図)及び29kDaのバンド濃度を示すグラフ(下図;縦軸はコントロールに対する%割合;各数値は6検体の平均±標準誤差;個々の数値は丸印で示す)。c−h:コントロール及びAD脳切片のHMG1(c−e,h)、HLA−DR(f,h)又はAβ(g)に対する抗体を用いた免疫染色写真。切片(e−h)は同一個体由来の一連のものであり、*(e−g)は同一の脈管を示す。矢印はインセットに高倍率で示されたと同じ老人斑を示す。hはHMG1及びHLA−DRに対する抗体を用いた老人斑の二重染色。スケールバー:250μm(e−g)及び50μm(h及びe−gのインセット)。
【図2】トランスジェニックマウス脳におけるHMG1の局在性を示す写真である。12月齢のPS1(a,c,e,g)及びPS/APPマウス(b,d,f,h)の前頭脳切片のCD11b(MAC1,a−d)、Aβ(e−h)又はHMG1(g,h)に対する抗体を用いた免疫染色。ボックスの高倍率像をインセットで示す(c−h)。スケールバー:1mm(a,b)、200μm(c−h)及び50μm(c−h中のインセット)。
【図3】KAを注射したラット脳におけるHMG1の局在性を示す写真である。海馬切片のMAP2(a,b)、HMG1(c−e,g,i−l)、Aβ(f,h)、CD11b(OX42,j,l)又はGFAP(i,k)に対する抗体を用いた免疫染色。脳室内KA注射と対側(a,c,e,f,i,j)及び同側(b,d,g,h,k,l)。海馬CA3中のボックスの高倍率像(e−l)。i−l:HMG1及びCD11b(j,l)又はGFAP(i,k)に対する抗体を用いた二重染色。スケールバー:500μm(a−d)及び50μm(e−l)。
【図4】Aβ42を注射したラット海馬におけるHMG1の局在性を示す写真である。海馬切片のAβ(a,e,g)HMG1(c,e,f)、MAP2(b)又はCD11b(OX42,d,f,g)に対する抗体を用いた免疫染色。e,f:HMG1及びAβ(e)又はCD11b(f)に対する抗体を用いた二重染色。免疫染色された各切片(a−f)中のボックスの高倍率像をインセットで示す。矢印は抗HMG1抗体による瀰漫性染色を示す。g:Aβ及びCD11bに対する抗体を用いた海馬中のAβ沈着周辺の二重染色の共焦点顕微鏡像。スケールバー:500μm(a−f)及び50μm(a−f中のインセット,g)。
【図5】ミクログリアによるAβ42食作用に対するHMG1の阻害作用を示す写真及び図である。a及びb:ビヒクル(a中のレーンC及びb中のControl)又は種々の濃度のHMG1の存在下でAβ42とインキュベートしたラットミクログリアライセートのイムノブロット写真(a)及び総Aβ42量を示すグラフ(縦軸はコントロールに対する%割合;各数値は3つの実験の平均±標準誤差;**、***はコントロールの数値に対してそれぞれp<0.01及びp<0.001を示す)。c及びd:ビヒクル(c中のレーンTGF−β1(−)及びd中のVehicle)又はTGF−β1(c中のレーンTGF−β1(+)及びd中のTGF−β1)の存在下で、Aβ42(c中のHMG1(−)及びd中のControl)又はAβ42及びHMG1(c中のHMG1(+)及びd中のHMG1)とインキュベートしたラットミクログリアライセートのイムノブロット写真(a)及び総Aβ42量を示すグラフ(縦軸はコントロールに対する%割合;各数値は3つの実験の平均±標準誤差;***、†††はそれぞれビヒクル及びTGF−β1単独の数値に対してp<0.001を示す)。
【図6】ミクログリアにおけるAβ40の取込み及びAβ40による活性化に及ぼすHMG1の影響を示す写真及び図である。a及びb:ビヒクル、TGF−β1又はHMG1存在下でAβ40とインキュベートしたラットミクログリアのライセートのイムノブロット写真(a)及び総Aβ40量を示すグラフ(縦軸はビヒクルに対する%割合;各数値は3つの実験の平均±標準誤差を示す)。c−e:Aβ40存在下又は非存在下で、ビヒクル(HMG1(−))又はHMG1(HMG1(+))とインキュベートしたラットミクログリアのライセートの抗iNOS抗体に対するイムノブロット写真(c上図)、並びに培養上清中のNO 量(c下図)TNF−α量(d)及びIL−6量(e)を示すグラフ(各数値は3つの実験の平均±標準誤差;***、†††は、それぞれビヒクル及びAβ40処理の数値に対してp<0.001であることを示す)。
【図7】インビトロでのHMG1とAβペプチドとの結合及びAβペプチドの凝集を示す写真である。a及びb:Aβ40又はAβ42の存在下又は非存在下でHMG1をインキュベートしたサンプルについてのHMG1(a)又はAβに対する抗体を用いたイムノブロット(矢印はHMG1とAβ40又はAβ42との複合体を示す)。c:Aβ40又はAβ42とHMG1とをインキュベートした後、反応液のHMG1(上図)又はAβ(下図)に対する抗体によって免疫沈降させ、HMG1又はAβに対する抗体を用いてイムノブロットしたもの。
【図8】老人斑形成過程における細胞外HMG1の関与を示す模式図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a means for screening for a substance having an inhibitory effect on senile plaque formation, characterized by using High \ Mobility \ Group \ Protein-1 (hereinafter abbreviated as HMG1). The present invention also relates to the pharmaceutical use of the substance obtained by the screening, particularly to the prevention and treatment of cerebral amyloidosis such as Alzheimer's disease and Down's syndrome.
[0002]
[Prior art]
Senile plaques are one of the major neuropathological changes in Alzheimer's disease and are detected from the very beginning of the onset process. A major component of the senile plaque is an amyloid β (hereinafter abbreviated as Aβ) peptide, which is produced by cleavage of amyloid precursor protein (APP) by two kinds of (β- and γ-) secretases. . As its main molecular species, there are Aβ40 consisting of 40 amino acid residues and Aβ42 whose C-terminal side is two residues longer.
[0003]
Recent studies suggest that Aβ peptide deposition is controlled by complex interactions between regulators of the acellular and cellular (glial) clearance pathways. Non-cellular pathways include 1) secretory peptidases that degrade extracellular Aβ peptides, such as neprilysin and insulin degrading enzyme (IDE) (eg, Non-Patent Document 1), and 2) from the brain parenchyma to the circulatory system. There is an outflow route of Aβ by transport / discharge (for example, Non-Patent Document 2). In Alzheimer's disease, extracellular deposition of Aβ peptide significantly accumulates and is associated with microglia. Such involvement of microglia suggests that they play an Aβ phagocytic function (for example, Non-Patent Document 3) and / or are involved in inflammatory activation (for example, Non-Patent Document 4). . The discovery that anti-Aβ antibodies produced by Aβ vaccine therapy induce microglial phagocytosis through Fc receptors (eg, Non-Patent Document 5) and / or remove plasma Aβ peptides (eg, Non-Patent Document 6). The importance of Aβ clearance is of great interest. In addition, cytokines such as transforming growth factor β1 (TGF-β1) promote Aβ clearance by microglia (for example, Non-Patent Document 7). Recently, we have found that extracellular stress proteins such as Hsp90, Hsp70, Grp78 promote Aβ clearance by activating phagocytosis by microglia and Aβ degradation by NFκB activation and / or by chaperone activity. (For example, Non-Patent Document 8).
[0004]
Many of the proteins associated with amyloidosis are known to share similar structures and sequences, and they are believed to contribute to amyloid fibril formation. Such amyloidogenic consensus sequences are also found in proteins with no known association with amyloidosis. For example, Kalijarvi et al. Have reported that HMG1, a non-histone chromosomal protein, has a sequence motif homologous to the Aβ peptide, and an HMG1 fragment containing this sequence motif forms amyloid-like fibers in vitro, and Aβ40 is polymerized. It is reported to promote it (Non-Patent Document 9).
[0005]
On the other hand, Toyama et al. Detected an abnormal presenilin 2 (known as one of the causative genes of familial Alzheimer's disease (FAD)) protein in sporadic Alzheimer's disease (SAD) brain. To prevent normal splicing by binding to transcripts, and that when a decoy substance that binds to HMG1 acts on a cell model of Alzheimer's disease, normal presenilin 2 mRNA is synthesized and no abnormal presenilin 2 protein is generated. It has been announced (eg, Non-Patent Document 10) and is expected to lead to the development of a second-generation therapeutic drug for Alzheimer's disease that exceeds current therapeutic drugs for symptomatic treatment.
[0006]
[Non-patent document 1]
Journal of Biological Chemistry (J. Biol. Chem.), Vol. 273, p32730-32738 (1998)
[Non-patent document 2]
Procedings of National Academy of Sciences USA (Proc. Natl. Acad. Sci. USA), Vol. 96, pp. 14088-14093 (1999)
[Non-Patent Document 3]
American Journal of Pathology (Am. @ J. @ Pathol.), 148, p399-403 (1996)
[Non-patent document 4]
Neurobiological Aging (Neurobiol. @Aging), Volume 21, p383-421 (2000)
[Non-Patent Document 5]
Nature, Volume 400, pp. 173-177 (1999)
[Non-Patent Document 6]
Proceedings of National Academy of Sciences USA (Proc. Natl. Acad. Sci. USA), Vol. 98, pp. 8850-8855 (2001)
[Non-Patent Document 7]
Nature Medicine (Nat. @ Med.), Vol. 7, p612-618 (2001)
[Non-Patent Document 8]
FASEB Journal (FASEB @ J.), Volume 16, p601-603 (2002)
[Non-Patent Document 9]
Biochemistry, Vol. 40, p10032-10037 (2001)
[Non-Patent Document 10]
Tokyo Yomiuri Shimbun, January 9, 2002, evening edition
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in cerebral amyloidosis such as Alzheimer's disease, a useful substance that inhibits the aggregation and deposition of the already generated Aβ peptide and promotes its decomposition and removal has not been found yet, and cerebral amyloidosis from such a viewpoint has not been found. There is very little research and development of therapeutics.
Therefore, an object of the present invention is to (1) promote Aβ aggregation, and (2) inhibit Aβ removal mechanism by suppressing phagocytosis of Aβ by microglia, thereby promoting senile plaque formation and It is an object of the present invention to provide a method for screening a substance having a prophylactic / therapeutic effect on cerebral amyloidosis, in which a factor causing amyloidosis is identified, Aβ clearance is promoted by inhibiting the action or expression of the factor, and a kit for the same is provided. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, it has been found that HMG1 levels are increased in the brain of Alzheimer's disease patients, and that extracellular HMG1 coexists with Aβ42 in senile plaques, HMG1 was found to inhibit the phagocytosis of Aβ42 by microglia in an in vitro microglial culture system, and HMG1 formed a complex with Aβ42 in vitro to promote the formation of Aβ42 aggregates. The present inventors have further studied based on these findings, and have completed the present invention.
[0009]
That is, the present invention
[1] a vaccine for inhibiting amyloid β42 aggregation and / or promoting amyloid β42 phagocytosis by microglia, which comprises HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof;
[2] a diagnostic agent for amyloid β42 aggregation and / or microglia-induced amyloid β42 phagocytic abnormality, comprising a nucleotide containing a nucleotide sequence encoding HMG1 or a partial peptide thereof;
[3] 剤 an agent for inhibiting amyloid β42 aggregation and / or promoting amyloid β42 phagocytosis by microglia, comprising an antibody against HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof;
[4] a diagnostic agent for amyloid β42 aggregation and / or microglia-induced amyloid β42 phagocytosis abnormality, which comprises an antibody against HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof;
[5] 剤 an amyloid β42 aggregation-suppressing and / or microglia-mediated amyloid β42 phagocytosis accelerator comprising a nucleotide sequence containing a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence encoding HMG1 or a partial peptide thereof or a part thereof;
[6] a method for screening a substance which inhibits amyloid β42 aggregation and / or promotes amyloid β42 phagocytosis by microglia by inhibiting HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof,
[7] A method for screening for a substance which inhibits HMG1 and exhibits amyloid β42 aggregation inhibitory activity, comprising contacting amyloid β42 and a test substance with HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof, and assaying amyloid β42 aggregation. ,
[8] The method of the above-mentioned [7], wherein the comparison is made with the aggregation of amyloid β42 when amyloid β42 is brought into contact with ΔHMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof.
[9] ΔHMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof, amyloid β42 and a test substance are brought into contact with microglia, and the amyloid β42 phagocytosis by microglia is assayed. HMG1 is inhibited to promote amyloid β42 phagocytosis by microglia A method for screening a substance having an action,
[10] The method of the above-mentioned [9], wherein HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof and amyloid β42 are compared with amyloid β42 phagocytosis by microglia when the microglia are brought into contact with the microglia.
[11] a screening kit for a substance comprising HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof, which inhibits HMG1 and inhibits amyloid β42 aggregation and / or promotes amyloid β42 phagocytosis by microglia;
[12] The kit of the above-mentioned [11], further comprising amyloid β42.
[13] A substance obtained by using the method according to the above [6] or the kit according to the above [11], which inhibits amyloid β42 aggregation by inhibiting HMG1 and / or promotes amyloid β42 phagocytosis by microglia.
[14] a substance which inhibits amyloid β42 aggregation by inhibiting HMG1 and / or promotes amyloid β42 phagocytosis by microglia,
[15] A pharmaceutical comprising the substance of the above-mentioned [13] or [14],
[16] The medicament according to the above [15], which is an agent for preventing or treating Alzheimer's disease, Down's syndrome or amyloid angiopathy.
[17] A substance which suppresses amyloid β42 aggregation by inhibiting HMG1 expression and / or promotes amyloid β42 phagocytosis by microglia, which comprises using a nucleotide containing a nucleotide sequence encoding HMG1 or a partial peptide thereof. Screening method,
[18] A test substance is added to a system capable of producing HMG1 or a partial peptide thereof from a nucleotide containing a nucleotide sequence encoding HMG1 or a partial peptide thereof, and the expression of HMG1 or a partial peptide thereof is assayed. The method according to the above [17],
[19] A test substance and amyloid β42 are added to a system capable of producing HMG1 or a partial peptide thereof from a nucleotide containing a nucleotide sequence encoding HMG1 or a partial peptide thereof, and expression of HMG1 or a partial peptide thereof and aggregation of amyloid β42 Screening method for a substance showing suppression of amyloid β42 aggregation by suppressing the expression of HMG1;
[20] Test substance, amyloid β42 and microglia are added to a system capable of producing HMG1 or a partial peptide thereof from a nucleotide containing a nucleotide sequence encoding HMG1 or a partial peptide thereof, and expression of HMG1 or a partial peptide thereof and microglia A method for screening for a substance that suppresses HMG1 expression and exhibits amyloid β42 phagocytosis-promoting action, characterized by assaying amyloid β42 phagocytosis,
[21] ΔFor screening a substance comprising a nucleotide containing a nucleotide sequence encoding HMG1 or a partial peptide thereof, which suppresses the expression of HMG1 and inhibits amyloid β42 aggregation and / or promotes amyloid β42 phagocytosis by microglia. kit,
[22] The kit of the above-mentioned [21], further comprising amyloid β42.
[23] A substance obtained by using the method according to [17] or the kit according to [21], which suppresses amyloid β42 aggregation and / or promotes amyloid β42 phagocytosis by microglia,
[24] Δ a substance which suppresses amyloid β42 aggregation by inhibiting expression of HMG1 and / or promotes amyloid β42 phagocytosis by microglia;
[25] A medicament comprising the substance according to the above [23] or [24],
[26] The present invention provides the medicament according to the above [25], which is an agent for preventing or treating Alzheimer's disease, Down's syndrome or amyloid angiopathy.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
HMG1 used in the present invention is a protein having the same or substantially the same amino acid sequence as the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2. HMG1 can be, for example, any cell (eg, splenocytes, eg, spleen cells, monkeys, pigs, horses, sheep, goats, dogs, cats, guinea pigs, rats, mice, rabbits, hamsters, etc.) in humans and other mammals. Nerve cells, glial cells, pancreatic β cells, bone marrow cells, mesangial cells, Langerhans cells, epidermal cells, epithelial cells, endothelial cells, fibroblasts, fiber cells, muscle cells, adipocytes, immune cells (eg, macrophages, T cells , B cells, natural killer cells, mast cells, neutrophils, basophils, eosinophils, monocytes), megakaryocytes, synovial cells, chondrocytes, osteocytes, osteoblasts, osteoclasts, mammary cells , Hepatocytes or stromal cells, or precursors of these cells, stem cells or cancer cells), blood cells, or any tissue in which these cells are present, such as the brain, Sites (eg, olfactory bulb, acrosomal nucleus, basal sphere, hippocampus, thalamus, hypothalamus, hypothalamus nucleus, cerebral cortex, medulla, cerebellum, occipital lobe, frontal lobe, temporal lobe, putamen, caudate nucleus, brain staining , Substantia nigra), spinal cord, pituitary, stomach, pancreas, kidney, liver, gonad, thyroid, gall bladder, bone marrow, adrenal gland, skin, muscle, lung, gastrointestinal tract (eg, large intestine, small intestine), blood vessels, heart, thymus, It may be a protein derived from spleen, submandibular gland, peripheral blood, peripheral blood cells, prostate, testis, testis, ovary, placenta, uterus, bone, joint, skeletal muscle, etc., or a chemical synthesis or cell-free translation system May be a protein synthesized by Alternatively, it may be a recombinant protein produced from a transformant into which a polynucleotide encoding HMG1 has been introduced.
[0011]
As the "amino acid sequence substantially identical to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2", for example, about 85% or more, preferably 90% or more, more preferably the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 Amino acid sequences having about 95% or more, most preferably about 98% or more identity, and the like.
Alternatively, “an amino acid sequence substantially identical to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2” includes a) one or more (preferably 1 to 30) amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 About 1 amino acid sequence, more preferably about 1 to 10 amino acids, and still more preferably several (1 to 5) amino acids, and b) one or two amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2. An amino acid sequence to which the above (preferably about 1 to 30, more preferably about 1 to 10, and still more preferably several (1 to 5)) amino acids are added; c) represented by SEQ ID NO: 2 One or two or more (preferably about 1 to 30, more preferably about 1 to 10, and still more preferably several (1 to 5)) amino acids in the amino acid sequence have been substituted with other amino acids Amino acid sequence, or d) Such as proteins comprising the amino acid sequence which is a combination of these is also used.
The “protein containing an amino acid sequence substantially identical to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2” of the present invention is “a protein substantially identical to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2”. And a protein having substantially the same activity as the protein having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2.
Examples of “substantially the same activity” include Aβ42 aggregation promoting activity and Aβ42 phagocytosis-suppressing activity by microglia. "Substantially the same" indicates that their activities are the same in nature. Therefore, it is preferable that the above activities are equivalent, but the extent of these activities (eg, about 0.01 to 100 times, preferably about 0.5 to 20 times, more preferably about 0.5 to 2 times) Quantitative factors such as protein and protein molecular weight may be different.
The aggregation promoting activity of Aβ42 and the activity of inhibiting Aβ42 phagocytosis by microglia can be measured according to a method known per se. For example, it can be measured according to the method described in the screening method of the present invention described below.
[0012]
In the present specification, HMG1 is described with the N-terminus (amino terminus) at the left end and the C-terminus (carboxyl terminus) at the right end, according to the convention of peptide labeling. HMG1 including human HMG1 containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 has a carboxyl group (—COOH) and a carboxylate (—COO) at the C-terminus.), Amide (-CONH2)) Or an ester (—COOR).
Here, R in the ester is, for example, C, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl or n-butyl.1-6Alkyl groups such as C, cyclopentyl, cyclohexyl, etc.3-8Cycloalkyl groups such as phenyl, α-naphthyl and the like;6-12Aryl groups, for example phenyl-C such as benzyl, phenethyl, etc.1-2An alkyl group or α-naphthyl-C such as α-naphthylmethyl1-2C such as an alkyl group7-14In addition to aralkyl groups, pivaloyloxymethyl groups commonly used as oral esters are used.
When HMG1 has a carboxyl group (or carboxylate) other than the C-terminus, HMG1 includes a carboxyl group amidated or esterified. As the ester in this case, for example, the above-mentioned C-terminal ester and the like are used.
Furthermore, in the above-mentioned protein, HMG1 has an amino group at the N-terminal methionine residue in which a protecting group (for example, formyl group, acetyl or the like) is used.2-6C such as alkanoyl group1-6Acyl group), a glutamyl group formed by cleavage of the N-terminal side in vivo and pyroglutamine oxidation, a substituent on the side chain of an amino acid in the molecule (for example, -OH, -SH, An amino group, an imidazole group, an indole group, a guanidino group, etc. are suitable protecting groups (for example, formyl group, C2-6C such as alkanoyl group1-6(Eg, an acyl group), or a complex protein such as a so-called glycoprotein to which a sugar chain is bound.
As a specific example of HMG1, for example, human-derived HMG1 containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 and the like are used. Human HMG1 is described in Nucleic Acids Research, Vol. 17, No. 3, p1197-1214 (1989), and has GenBank accession number CAA31110.1 (cDNA is X12597). It is a known protein registered and published.
[0013]
The partial peptide of HMG1 (hereinafter sometimes abbreviated simply as “the partial peptide of the present invention”) is a peptide having the above-described partial amino acid sequence of HMG1 as long as it has substantially the same activity as HMG1. For example, among HMG1 protein molecules, those having a partial amino acid sequence containing a sequence motif homologous to the amyloid-forming consensus sequence of Aβ peptide described in Non-Patent Document 9 described above, etc. Used.
The number of amino acids in the partial peptide of the present invention is preferably a peptide having an amino acid sequence of at least 20 or more, preferably 50 or more, more preferably 100 or more of the constituent amino acid sequences of HMG1.
Here, “substantially the same activity” has the same meaning as described above. The “substantially the same activity” can be measured in the same manner as described above.
[0014]
In the partial peptide of the present invention, the C-terminus has a carboxyl group (—COOH), a carboxylate (—COO)), Amide (-CONH2)) Or an ester (—COOR). When the partial peptide of the present invention has a carboxyl group (or carboxylate) other than the C-terminal, those in which the carboxyl group is amidated or esterified are also included in the partial peptide of the present invention. As the ester in this case, for example, the above-mentioned C-terminal ester and the like are used.
Further, the partial peptide of the present invention includes, as in the case of HMG1, the amino group of the N-terminal methionine residue protected with a protecting group, and the generation of Gln formed by cleavage of the N-terminal side in a living body with pyroglutamic acid. Also included are those in which the substituent on the side chain of the amino acid in the molecule is protected with an appropriate protecting group, and those in which a sugar chain is bonded, such as a so-called glycopeptide.
Examples of the salt of HMG1 or a partial peptide thereof include a physiologically acceptable salt with an acid or a base, and a physiologically acceptable acid addition salt is particularly preferable. Such salts include, for example, salts with inorganic acids (eg, hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid) or organic acids (eg, acetic acid, formic acid, propionic acid, fumaric acid, maleic acid, succinic acid) Acids, tartaric acid, citric acid, malic acid, oxalic acid, benzoic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid) and the like are used.
[0015]
HMG1 or a salt thereof can be produced from the above-mentioned human or other mammalian cells or tissues by a protein purification method known per se, or by culturing a transformant containing a DNA encoding HMG1 described later. Can also be manufactured. Further, the protein can also be produced according to the protein synthesis method described later or according thereto.
When producing from human or mammalian tissues or cells, the homogenized human or mammalian tissues or cells are extracted with an acid or the like, and the extract is subjected to chromatography such as reverse phase chromatography or ion exchange chromatography. Can be purified and isolated.
[0016]
For the synthesis of HMG1 or a partial peptide thereof, a salt thereof or an amide thereof, a commercially available resin for protein synthesis can be usually used. Examples of such a resin include chloromethyl resin, hydroxymethyl resin, benzhydrylamine resin, aminomethyl resin, 4-benzyloxybenzyl alcohol resin, 4-methylbenzhydrylamine resin, PAM resin, and 4-hydroxymethylmethyl. Phenylacetamidomethyl resin, polyacrylamide resin, 4- (2 ′, 4′-dimethoxyphenyl-hydroxymethyl) phenoxy resin, 4- (2 ′, 4′-dimethoxyphenyl-Fmocaminoethyl) phenoxy resin, and the like. it can. Using such a resin, an amino acid having an α-amino group and a side chain functional group appropriately protected is condensed on the resin in accordance with the sequence of the target protein according to various known condensation methods. At the end of the reaction, the protein is cleaved from the resin, and at the same time, various protecting groups are removed. Further, an intramolecular disulfide bond formation reaction is carried out in a highly diluted solution to obtain a target protein or its amide.
Regarding the condensation of the above protected amino acids, various activating reagents that can be used for protein synthesis can be used, and carbodiimides are particularly preferable. As the carbodiimides, DCC, N, N'-diisopropylcarbodiimide, N-ethyl-N '-(3-dimethylaminoprolyl) carbodiimide and the like are used. For activation by these, the protected amino acid is directly added to the resin together with a racemization inhibitor additive (for example, HOBt, HOOBt), or the protected amino acid is previously activated as a symmetric acid anhydride or a HOBt ester or a HOOBt ester. After that, it can be added to the resin.
[0017]
The solvent used for the activation of the protected amino acid and the condensation with the resin can be appropriately selected from solvents known to be usable for the protein condensation reaction. For example, acid amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and chloroform, alcohols such as trifluoroethanol, and dimethyl sulfoxide. Sulfoxides, ethers such as pyridine, dioxane, and tetrahydrofuran, nitriles such as acetonitrile and propionitrile, esters such as methyl acetate and ethyl acetate, and appropriate mixtures thereof are used. The reaction temperature is appropriately selected from a range known to be usable for a protein bond formation reaction, and is usually appropriately selected from a range of about -20 ° C to 50 ° C. The activated amino acid derivative is usually used in a 1.5 to 4-fold excess. As a result of the test using the ninhydrin reaction, if the condensation is insufficient, sufficient condensation can be performed by repeating the condensation reaction without removing the protecting group. When a sufficient condensation cannot be obtained by repeating the reaction, the unreacted amino acid can be acetylated using acetic anhydride or acetylimidazole.
[0018]
The protection of the functional group that should not be involved in the reaction of the raw materials, the protective group, the elimination of the protective group, the activation of the functional group involved in the reaction, and the like can be appropriately selected from known groups or known means.
Examples of the protecting group for the amino group of the raw material include, for example, Z, Boc, tertiarypentyloxycarbonyl, isobornyloxycarbonyl, 4-methoxybenzyloxycarbonyl, Cl-Z, Br-Z, adamantyloxycarbonyl, trifluoroacetyl , Phthaloyl, formyl, 2-nitrophenylsulfenyl, diphenylphosphinothioyl, Fmoc and the like.
The carboxyl group may be, for example, a linear, branched or cyclic alkyl ester such as an alkyl esterified ester (eg, methyl, ethyl, propyl, butyl, tertiary butyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, 2-adamantyl). ), Aralkyl esterification (eg, benzyl ester, 4-nitrobenzyl ester, 4-methoxybenzyl ester, 4-chlorobenzyl ester, benzhydryl esterification), phenacyl esterification, benzyloxycarbonyl hydrazide, tertiary butoxy It can be protected by carbonyl hydrazide, trityl hydrazide and the like.
The hydroxyl group of serine can be protected, for example, by esterification or etherification. As a group suitable for this esterification, for example, a lower alkanoyl group such as an acetyl group, an aroyl group such as a benzoyl group, and a group derived from carbonic acid such as a benzyloxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group are used. Examples of the group suitable for etherification include a benzyl group, a tetrahydropyranyl group, and a t-butyl group.
Examples of the protecting group for the phenolic hydroxyl group of tyrosine include Bzl, Cl2-Bzl, 2-nitrobenzyl, Br-Z, tert-butyl and the like are used.
As the imidazole protecting group for histidine, for example, Tos, 4-methoxy-2,3,6-trimethylbenzenesulfonyl, DNP, benzyloxymethyl, Bum, Boc, Trt, Fmoc and the like are used.
[0019]
Examples of the activated carboxyl group of the raw material include, for example, a corresponding acid anhydride, azide, active ester [alcohol (eg, pentachlorophenol, 2,4,5-trichlorophenol, 2,4-dinitrophenol, Cyanomethyl alcohol, paranitrophenol, HONB, N-hydroxysuccinimide, N-hydroxyphthalimide, and an ester with HOBt). As the activated amino group of the raw material, for example, a corresponding phosphoric amide is used.
As a method for removing (eliminating) the protecting group, for example, catalytic reduction in a hydrogen stream in the presence of a catalyst such as Pd-black or Pd-carbon, or hydrogen fluoride anhydride, methanesulfonic acid, trifluoromethane, etc. Acid treatment with dichloromethane, trifluoroacetic acid or a mixture thereof, base treatment with diisopropylethylamine, triethylamine, piperidine, piperazine, etc., reduction with sodium in liquid ammonia, and the like are also used. The elimination reaction by the above acid treatment is generally performed at a temperature of about -20 ° C to 40 ° C. In the acid treatment, for example, anisole, phenol, thioanisole, metacresol, paracresol, dimethylsulfide, 1,4 -Addition of a cation scavenger such as butanedithiol, 1,2-ethanedithiol and the like is effective. Further, the 2,4-dinitrophenyl group used as an imidazole protecting group of histidine is removed by thiophenol treatment, and the formyl group used as an indole protecting group of tryptophan is the above 1,2-ethanedithiol, 1,4-butane. In addition to deprotection by acid treatment in the presence of dithiol or the like, it is also removed by alkali treatment with dilute sodium hydroxide solution, dilute ammonia or the like.
[0020]
As another method for obtaining an amide form of a protein, for example, after amidating and protecting the α-carboxyl group of the carboxy terminal amino acid, a peptide (protein) chain is extended to a desired chain length on the amino group side, and A protein from which only the protecting group for the N-terminal α-amino group of the peptide chain has been removed and a protein from which only the protecting group for the carboxyl group at the C-terminal has been removed, and these proteins are mixed in the above-mentioned mixed solvent. To condense. Details of the condensation reaction are the same as described above. After purifying the protected protein obtained by the condensation, all the protecting groups are removed by the above-mentioned method, and a desired crude protein can be obtained. The crude protein is purified by various known purification means, and the main fraction is freeze-dried to obtain an amide of the desired protein.
In order to obtain an ester of a protein, for example, after condensing the α-carboxyl group of the carboxy terminal amino acid with a desired alcohol to form an amino acid ester, an ester of the desired protein is obtained in the same manner as the amide of the protein be able to.
[0021]
A partial peptide of HMG1 or a salt thereof can be produced according to a peptide synthesis method known per se, or by cleaving HMG1 with an appropriate peptidase. As a method for synthesizing a peptide, for example, any of a solid phase synthesis method and a liquid phase synthesis method may be used. That is, the target peptide can be produced by condensing a partial peptide or amino acid capable of constituting HMG1 with the remaining portion and, when the product has a protecting group, removing the protecting group. Examples of the known condensation method and elimination of the protecting group include the methods described in the following a) to e).
a) M. {Bodanszky} and {M. A. Ondetti, Peptide Synthesis, Interscience Publishers, New York, 1966 b) Schroeder and Luebke, The Peptide, They, Nyc.
c) Nobuo Izumiya et al., Basics and Experiments of Peptide Synthesis, Maruzen Co., Ltd. (1975)
d) Haruaki Yajima and Shunpei Sakakibara, Laboratory of Biochemical Experiments 1, Protein Chemistry IV, 205, (1977)
e) Supervised by Haruaki Yajima, Development of Continuing Drugs, Vol. 14, Peptide Synthesis, Hirokawa Shoten
After the reaction, the partial peptide of the present invention can be purified and isolated by a combination of ordinary purification methods such as solvent extraction, distillation, column chromatography, liquid chromatography, and recrystallization. When the partial peptide obtained by the above method is in a free form, it can be converted to an appropriate salt by a known method, and when it is obtained in a salt, it can be converted to a free form by a known method. Can be.
[0022]
The nucleotide containing the nucleotide sequence encoding HMG1 (hereinafter, sometimes abbreviated as “nucleotide of the present invention”) may be any nucleotide containing the nucleotide sequence encoding the HMG1 protein described above. And may be DNA, RNA or DNA / RNA chimera, preferably DNA. The nucleotide may be double-stranded or single-stranded. In the case of double-stranded, it may be double-stranded DNA, double-stranded RNA or DNA: RNA hybrid. In the case of a single strand, it may be a sense strand (ie, a coding strand) or an antisense strand (ie, a non-coding strand).
[0023]
Examples of the DNA containing the nucleotide sequence encoding HMG1 (hereinafter, sometimes abbreviated as “DNA of the present invention”) include genomic DNA, genomic DNA library, human or other mammals (eg, bovine, monkey, Horse, pig, sheep, goat, dog, cat, guinea pig, rat, mouse, rabbit, hamster, etc., any cells (eg, spleen cells, nerve cells, glial cells, pancreatic β cells, bone marrow cells, mesangial cells, Langerhans cells) , Epidermal cells, epithelial cells, endothelial cells, fibroblasts, fibrocytes, muscle cells, adipocytes, immune cells (eg, macrophages, T cells, B cells, natural killer cells, mast cells, neutrophils, basophils , Eosinophils, monocytes), megakaryocytes, synovial cells, chondrocytes, osteocytes, osteoblasts, osteoclasts, mammary cells, hepatocytes or stromal cells, Progenitor cells of these cells, stem cells or cancer cells, etc.), blood cells, or any tissue in which these cells are present, for example, the brain, various parts of the brain (eg, olfactory bulb, squamous nucleus, basal sphere, hippocampus) , Thalamus, hypothalamus, hypothalamus nucleus, cerebral cortex, medulla, cerebellum, occipital lobe, frontal lobe, temporal lobe, putamen, caudate nucleus, brain stain, substantia nigra), spinal cord, pituitary, stomach, pancreas, kidney , Liver, gonad, thyroid, gall bladder, bone marrow, adrenal gland, skin, muscle, lung, digestive tract (eg, large intestine, small intestine), blood vessels, heart, thymus, spleen, submandibular gland, peripheral blood, peripheral blood cells, prostate, testicle , Testis, ovary, placenta, uterus, bones, joints, skeletal muscle, etc. (particularly, brain and various parts of the brain), cDNA libraries derived from the above-described cells and tissues, and synthetic DNAs. The vector used for the library may be any of bacteriophage, plasmid, cosmid, phagemid, retrovirus vector, adenovirus vector, adeno-associated virus vector and the like. Alternatively, amplification can be directly performed by using Reverse RNA / Transscriptase / Polymerase / Chain / Reaction (hereinafter abbreviated as RT-PCR) using a total RNA or mRNA fraction prepared from the cells and tissues described above.
[0024]
Specifically, as the DNA encoding HMG1, for example, a DNA containing the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a DNA hybridizing with the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 under high stringency conditions Any DNA may be used as long as it encodes a protein having a soybean base sequence and having substantially the same activity as HMG1 (eg, Aβ42 aggregation promoting activity, Aβ42 phagocytosis inhibitory activity by microglia, etc.). Examples of the DNA that can hybridize with the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 include, for example, about 70% or more, preferably about 80% or more, more preferably about 90% or more with the base sequence represented by SEQ ID NO: 1. And most preferably a DNA containing a nucleotide sequence having about 95% or more homology.
[0025]
Hybridization is performed according to a method known per se or a method analogous thereto, for example, the method described in Molecular Cloning, 2nd edition (J. Sambrook et al., Cold Spring Harbor Lab. Press, 1989). Can be. When a commercially available library is used, it can be performed according to the method described in the attached instruction manual. More preferably, it can be performed under high stringent conditions.
The high stringent conditions are, for example, conditions in which the sodium concentration is about 19 to 40 mM, preferably about 19 to 20 mM, and the temperature is about 50 to 70 ° C, preferably about 60 to 65 ° C. In particular, the case where the sodium concentration is about 19 mM and the temperature is about 65 ° C. is most preferable.
[0026]
More specifically, as the DNA encoding human-derived HMG1 containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, a DNA containing the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or the like is used.
[0027]
Nucleotides containing a base sequence complementary to the target region of the target nucleic acid, that is, nucleotides capable of hybridizing with the target nucleic acid, can be said to be "antisense" to the target nucleic acid. On the other hand, a nucleotide containing a base sequence having homology to the target region of the target nucleic acid (that is, when the target nucleic acid encodes a protein, a nucleotide encoding a partial peptide of the protein) is “sense” to the target nucleic acid. It can be said that. The term “corresponding” as used herein means having homology or being complementary to a specific sequence of nucleotides, base sequences or nucleic acids including genes. As used herein, "having homology" or "complementary" means that at least about 70%, preferably at least about 80%, more preferably at least about 90%, and most preferably at least about 95%, between base sequences. Refers to having homology or complementarity. The term “corresponding” between a nucleotide, a base sequence or a nucleic acid and a peptide (protein) means that the peptide (protein) has an amino acid sequence translated from a nucleotide (nucleic acid) or its complement. Usually pointing.
[0028]
Nucleotides comprising all or part of the nucleotide sequence complementary to the nucleotides of the present invention (hereinafter also referred to as “antisense nucleotides of the present invention”) are cloned or determined nucleotides of the present invention. It can be designed and synthesized based on nucleotide sequence information. Such nucleotides can inhibit the replication or expression of a gene containing the nucleotide sequence of the nucleotide of the present invention. That is, the antisense nucleotide of the present invention can hybridize to RNA transcribed from the HMG1 gene and inhibit mRNA synthesis (processing) or function (translation into protein), or HMG1-related. The expression of the HMG1 gene can be regulated and controlled through the interaction with RNA. Nucleotides complementary to selected sequences of HMG1-related RNA and capable of specifically hybridizing to HMG1-related RNA are useful for regulating and controlling HMG1 gene expression in vivo and in vitro. Yes, and is useful for treating or diagnosing diseases and the like.
[0029]
The target region of the antisense nucleotide of the present invention is not particularly limited in its length as long as the translation of the HMG1 protein is inhibited as a result of the hybridization of the antisense nucleotide. The sequence may be a short sequence or a partial sequence, and includes a short sequence of about 15 bases and a long sequence of the entire mRNA or early transcript. Considering the ease of synthesis and the problem of antigenicity, oligonucleotides consisting of about 15 to about 30 bases are preferred, but not limited thereto. Specifically, for example, the 5 'end hairpin loop of HMG1 mRNA, the 5' end 6-base pair repeat, the 5 'end untranslated region, the polypeptide translation initiation codon, the protein coding region, the ORF translation initiation codon, 3' The end untranslated region, the 3 'end palindrome region, and the 3' end hairpin loop may be selected as target regions, but any region within the HMG1 gene may be selected as a target. For example, it is also preferable to use the intron portion of the gene as the target region.
Furthermore, the antisense nucleotide of the present invention not only hybridizes with HMG1 mRNA or an early transcript to inhibit translation into a protein, but also binds to the HMG1 gene, which is a double-stranded DNA, to form a triplex. And may inhibit RNA transcription.
[0030]
Antisense nucleotides are deoxynucleotides containing 2-deoxy-D-ribose, deoxynucleotides containing D-ribose, other types of nucleotides that are N-glycosides of purine or pyrimidine bases, or non-nucleotides. Other polymers having a backbone (eg, commercially available protein nucleic acids and synthetic sequence-specific nucleic acid polymers) or other polymers containing special bonds, provided that the polymer is a pair of bases as found in DNA or RNA (Including a nucleotide having a configuration permitting attachment of a ring or base). They can be double-stranded DNA, single-stranded DNA, double-stranded RNA, single-stranded RNA, and also DNA: RNA hybrids, and can be unmodified polynucleotides (or unmodified oligonucleotides), or even known. Such as labeled, capped, methylated, one or more naturally-occurring nucleotides replaced by analogs, intramolecular nucleotides Modified, eg, those having an uncharged bond (eg, methylphosphonate, phosphotriester, phosphoramidate, carbamate, etc.), charged or sulfur-containing bonds (eg, phosphorothioate, phosphorodithioate, etc.) ), Such as proteins (nucleases, nuclease inhibitors, toxic , Antibodies, signal peptides, poly-L-lysine, etc.) or sugars (for example, monosaccharides) having side chain groups, interacting compounds (for example, acridine, psoralen, etc.), chelates Those containing compounds (eg, metals, radioactive metals, boron, oxidizing metals, etc.), those containing alkylating agents, those having modified bonds (eg, α-anomeric nucleic acids, etc.) It may be. Here, "nucleoside", "nucleotide", and "nucleic acid" may include not only those containing purine and pyrimidine bases but also those having other modified heterocyclic bases. Such modifications may include methylated purines and pyrimidines, acylated purines and pyrimidines, or other heterocycles. Modified nucleotides and modified nucleotides may also be modified at the sugar moiety, e.g., one or more hydroxyl groups are replaced by halogens, aliphatic groups, etc., or by functional groups such as ethers, amines, etc. It may have been converted.
[0031]
Antisense nucleotides are RNA, DNA, or modified nucleic acids (RNA, DNA). Specific examples of the modified nucleic acid include, but are not limited to, sulfur derivatives and thiophosphate derivatives of nucleic acids, and those that are resistant to degradation of polynucleoside amides and oligonucleoside amides. The antisense nucleic acid of the present invention can be preferably designed according to the following policy. That is, to make the antisense nucleic acid more stable in the cell, to make the antisense nucleic acid more cell permeable, to have a greater affinity for the target sense strand, and to be more toxic if it is toxic. Minimize the toxicity of sense nucleic acids. Many such modifications are known in the art, for example, see {J. {Kawakami} et al. Pharm Tech Japan, Vol. $ 8, $ pp. 247, {1992; $ 8, $ pp. 395, $ 1992; T. {Crook et al. Ed. , {Antisense} Research \ and \ Applications, {CRC Press, {1993}, and the like.
[0032]
Antisense nucleotides may contain altered or modified sugars, bases, or linkages and may be provided in special forms such as liposomes, microspheres, applied or added by gene therapy. It could be given in form. Thus, in the form of addition, polycations such as polylysine which acts to neutralize the charge of the phosphate skeleton, lipids which enhance the interaction with the cell membrane or increase the uptake of nucleic acids ( For example, crude water-based substances such as phospholipid and cholesterol can be used. Preferred lipids for addition include cholesterol and its derivatives (eg, cholesteryl chloroformate, cholic acid, etc.). These can be attached to the 3 'end or 5' end of the nucleic acid, and can be attached via a base, sugar, or intramolecular nucleoside bond. Examples of other groups include cap groups specifically arranged at the 3 'end or 5' end of a nucleic acid for preventing degradation by nucleases such as exonuclease and RNase. Such capping groups include, but are not limited to, hydroxyl-protecting groups known in the art, including glycols such as polyethylene glycol and tetraethylene glycol.
[0033]
A ribozyme capable of specifically cleaving the HMG1 mRNA or the initial transcript of the HMG1 gene inside the coding region (including the intron portion in the case of the initial transcript) can also be included in the antisense nucleotide of the present invention. The term "ribozyme" refers to RNA having an enzymatic activity for cleaving a nucleic acid. Recently, it has been revealed that an oligo DNA having the nucleotide sequence of the enzyme active site also has a nucleic acid cleaving activity. In this document, the term is used as a concept including DNA as long as it has a sequence-specific nucleic acid cleavage activity. The most versatile ribozymes include self-splicing RNAs found in infectious RNAs such as viroids and viruses, and hammerhead and hairpin types are known. The hammerhead type exerts enzymatic activity at about 40 bases, and converts several bases at both ends (about 10 bases in total) adjacent to the hammerhead structure into a sequence complementary to the desired cleavage site of mRNA. By doing so, it is possible to specifically cleave only the target mRNA. This type of ribozyme has the further advantage that it does not attack genomic DNA since it uses only RNA as substrate. When the mRNA corresponding to the nucleotide of the present invention has a double-stranded structure by itself, the target sequence can be reduced by using a hybrid ribozyme linked to an RNA motif derived from a viral nucleic acid capable of specifically binding to RNA helicase. Main chain [Proc. {Natl. {Acad. {Sci. {USA, {98 (10): {5572-5577} (2001)]. Further, when the ribozyme is used in the form of an expression vector containing a DNA encoding the ribozyme, a hybrid ribozyme in which a sequence modified from tRNA is further linked in order to promote the transfer of a transcript to the cytoplasm. [Nucleic Acids Res. , {29 (13): {2780-2788} (2001)].
[0034]
Double-stranded oligo RNA complementary to HMG1 mRNA or a partial sequence in the coding region of the early transcript of the HMG1 gene (including an intron portion in the case of the early transcript) can also be included in the antisense nucleotide of the present invention. . When a short double-stranded RNA is introduced into a cell, mRNA complementary to the RNA is degraded, a phenomenon called so-called RNA interference (RNAi), which has long been known in nematodes, insects, plants, and the like. Recently, it has been confirmed that this phenomenon also occurs in mammalian cells [Nature, {411 (6836): {494-498} (2001)], and is attracting attention as an alternative technique to ribozymes.
The antisense oligonucleotide and ribozyme of the present invention determine the target region of mRNA or early transcript based on the cDNA sequence of HMG1 or genomic DNA sequence information, and use a commercially available automatic DNA / RNA synthesizer (Applied Biosystems, Inc.). Using Beckman, Inc.) to synthesize a sequence complementary thereto. A double-stranded oligo RNA having RNAi activity is prepared by synthesizing a sense strand and an antisense strand with a DNA / RNA automatic synthesizer, and in a suitable annealing buffer, for example, at about 90 to about 95 ° C. for about 1 minute. After denaturation, it can be prepared by annealing at about 30 to about 70 ° C. for about 1 to about 8 hours. Alternatively, a longer double-stranded polynucleotide can be prepared by synthesizing complementary oligonucleotide chains so as to alternately overlap each other, annealing them, and ligating them with a ligase.
[0035]
The HMG1 gene expression inhibitory activity of the antisense nucleotide of the present invention can be determined by using a transformant containing the nucleotide of the present invention, an HMG1 gene expression system in vivo or in vitro, or an HMG1 protein in vivo or in vitro translation system. You can find out.
[0036]
The DNA encoding the partial peptide of the present invention may be any DNA containing the above-described nucleotide sequence encoding the partial peptide of the present invention. In addition, any of genomic DNA, genomic DNA library, cDNA derived from the above-described cells / tissues, cDNA library derived from the above-described cells / tissues, and synthetic DNA may be used. The vector used for the library may be any of bacteriophage, plasmid, cosmid, phagemid and the like. Alternatively, it can be directly amplified by RT-PCR using an mRNA fraction prepared from the cells and tissues described above.
Specifically, the DNA encoding the partial peptide of the present invention includes, for example, (1) a DNA having a partial nucleotide sequence of a DNA having the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, or (2) a DNA having a partial nucleotide sequence: Has a nucleotide sequence that hybridizes under high stringent conditions with the nucleotide sequence represented by No. 1 and has substantially the same activity as HMG1 (eg, Aβ42 aggregation promoting activity, Aβ42 phagocytosis inhibitory activity by microglia, etc.) For example, a DNA having a partial base sequence of a DNA encoding a protein having the following structure is used.
Examples of the DNA capable of hybridizing the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 include about 70% or more, preferably about 80% or more, more preferably about 90% or more with the base sequence represented by SEQ ID NO: 1. Most preferably, a DNA containing a base sequence having about 95% or more homology is used.
[0037]
As a means for cloning DNA that completely encodes HMG1 or a partial peptide thereof (hereinafter sometimes abbreviated as "HMG1" in some cases), PCR using a synthetic DNA primer having a partial base sequence of HMG1 is used. The DNA can be selected by amplifying or hybridizing with a DNA incorporated into an appropriate vector and labeled with a DNA fragment encoding a part or the entire region of HMG1 or a synthetic DNA. Hybridization can be performed, for example, according to the method described in Molecular Cloning, 2nd edition (J. Sambrook et al., Cold Spring Harbor Lab. Press, 1989). When a commercially available library is used, it can be performed according to the method described in the attached instruction manual.
[0038]
Conversion of the base sequence of DNA can be performed by PCR or a known kit, for example, Mutan.TM-Super @ Express @ Km (Takara Shuzo Co., Ltd.), MutanTMUsing -K (Takara Shuzo Co., Ltd.) or the like, the method can be carried out according to a method known per se such as the ODA-LA @ PCR method, the Gapped @ duplex method, the Kunkel method, or a method analogous thereto.
The cloned DNA encoding HMG1 can be used as it is depending on the purpose, or may be used after digesting with a restriction enzyme or adding a linker, if desired. The DNA may have ATG as a translation initiation codon at the 5 'end and TAA, TGA or TAG as a translation stop codon at the 3' end. These translation initiation codon and translation termination codon can be added using an appropriate synthetic DNA adapter.
An HMG1 expression vector can be produced, for example, by (a) cutting out a DNA fragment of interest from DNA encoding HMG1, and (b) ligating the DNA fragment downstream of a promoter in an appropriate expression vector. it can.
[0039]
Examples of the vector include plasmids derived from Escherichia coli (eg, pBR322, pBR325, pUC12, pUC13), plasmids derived from Bacillus subtilis (eg, pUB110, pTP5, pC194), plasmids derived from yeast (eg, pSH19, pSH15), λ phage, etc. In addition to animal viruses such as bacteriophage, retrovirus, vaccinia virus, and baculovirus, pA1-11, pXT1, pRc / CMV, pRc / RSV, pcDNAI / Neo, and the like are used.
The promoter used in the present invention may be any promoter as long as it is appropriate for the host used for gene expression. For example, when an animal cell is used as a host, SRα promoter, SV40 promoter, LTR promoter, CMV promoter, HSV-TK promoter and the like can be mentioned.
Among them, it is preferable to use the CMV promoter, SRα promoter and the like. When the host is Escherichia, trp promoter, lac promoter, recA promoter, λPLWhen the host is a bacterium belonging to the genus Bacillus, the promoter, lpp promoter and the like are preferably SPO1 promoter, SPO2 promoter and penP promoter. When the host is an insect cell, a polyhedrin promoter, a P10 promoter and the like are preferable.
[0040]
In addition to the above, an expression vector containing an enhancer, a splicing signal, a polyA addition signal, a selection marker, an SV40 replication origin (hereinafter sometimes abbreviated as SV40 ori), and the like may be used. it can. Examples of the selectable marker include a dihydrofolate reductase (hereinafter sometimes abbreviated as dhfr) gene [methotrexate (MTX) resistance] and an ampicillin resistance gene (hereinafter Amp).rNeomycin resistance gene (hereinafter Neo).rG418 resistance). In particular, CHO (dhfr) When the dhfr gene is used as a selection marker using cells, the target gene can be selected using a thymidine-free medium.
If necessary, a signal sequence suitable for the host is added to the N-terminal side of the receptor protein of the present invention. When the host is a bacterium belonging to the genus Escherichia, a PhoA signal sequence, an OmpA signal sequence, or the like is used. When the host is a bacterium belonging to the genus Bacillus, an α-amylase signal sequence, a subtilisin signal sequence, or the like is used. In some cases, MFα signal sequence, SUC2 signal sequence, etc., and when the host is an animal cell, insulin signal sequence, α-interferon signal sequence, antibody molecule, signal sequence, etc. can be used.
Using the vector containing the DNA encoding HMG1 thus constructed, a transformant can be produced.
[0041]
As the host, for example, Escherichia, Bacillus, yeast, insect cells, insects, animal cells and the like are used.
As a specific example of the genus Escherichia, Escherichia coli (Escherichia coli) K12.DH1 [Procedures of the National Academy of Sciences of the USA (Proc. @ Natl. @ Acad. @ Sci. USA), 60, 160 (1968)], JM103 [Nucleic Acids Research, Vol. 9, 309 (1981)], JA221 [Journal of Molecular Biology (Journal of Molecular Biology)]. 120, 517 (1978)], HB101 [Journal of Molecular Biology, 41, 459 (1969)], C600 [Genete Box (Genetics), 39 vol., 440 (1954)], etc..
Examples of Bacillus bacteria include, for example, Bacillus subtilis MI114 [Gene, 24, 255 (1983)], 207-21 [Journal of Biochemistry, 95, 87 (1984)]. )] Is used.
Examples of yeast include, for example, Saccharomyces cerevisiae AH22, AH22R, NA87-11A, DKD-5D, 20B-12, Schizosaccharomyces @ pombe NCYC1913, NCYC2036, Pichia pastoris and the like.
[0042]
As the insect cells, for example, when the virus is AcNPV, a cell line derived from the larva of night rob moth (Spodoptera frugiperda cell; Sf cell), MG1 cell derived from the midgut of Trichoplusia ni, and Hig derived from Trichoplusia ni ni egg.TMCells, cells derived from Mamestra @ brassicae or cells derived from Estigmena @ acrea are used. When the virus is BmNPV, a silkworm-derived cell line (Bombyx @ mori @ N; BmN cell) or the like is used. As the Sf cells, for example, Sf9 cells (ATCC @ CRL1711), Sf21 cells (above, Vaughn, @JL, et al., In Vivo, 13, 213-217, (1977)) and the like are used. .
As insects, for example, silkworm larvae are used [Maeda et al., Nature, 315, 592 (1985)].
Examples of animal cells include monkey cells COS-7, Vero, Chinese hamster cells CHO (hereinafter abbreviated as CHO cells), and dhfr gene-deficient Chinese hamster cells CHO (hereinafter CHO (dhfr).) Cells), mouse L cells, mouse AtT-20, mouse myeloma cells, rat GH3, human FL cells, human HEK293 cells, and the like.
[0043]
In order to transform Escherichia, for example, Procesings of the National Academy of Sciences of the USA (Proc. Natl. Acad. Sci. USA), Vol. 69, 2110 ( 1972) and Gene, Vol. 17, 107 (1982).
Transformation of Bacillus spp. Can be performed, for example, according to the method described in Molecular & General Genetics, Vol. 168, 111 (1979).
In order to transform yeast, for example, Methods in Enzymology, 194, 182-187 (1991), Processings of the National Academy of Sciences of Science -The USA (Proc. Natl. Acad. Sci. USA), Vol. 75, 1929 (1978).
Insect cells or insects can be transformed, for example, according to the method described in Bio / Technology, $ 6, $ 47-55 (1988).
To transform animal cells, for example, see Cell Engineering Separate Volume 8, New Cell Engineering Experiment Protocol. 263-267 (1995) (published by Shujunsha) and Virology, Vol. 52, 456 (1973).
Thus, a transformant transformed with the expression vector containing the DNA encoding HMG1 is obtained.
When culturing a transformant whose host is a genus Escherichia or Bacillus, a liquid medium is suitable as a medium used for the culturing, and a carbon source necessary for growth of the transformant is used therein. Nitrogen sources, inorganic substances, etc. are included. As a carbon source, for example, glucose, dextrin, soluble starch, sucrose, etc., as a nitrogen source, for example, ammonium salts, nitrates, corn steep liquor, peptone, casein, meat extract, soybean meal, potato extract and the like Examples of the inorganic or organic substance and the inorganic substance include calcium chloride, sodium dihydrogen phosphate, and magnesium chloride. In addition, yeast extract, vitamins, growth promoting factors and the like may be added. The pH of the medium is preferably about 5 to 8.
[0044]
Examples of a medium for culturing Escherichia include, for example, an M9 medium containing glucose and casamino acid [Miller, Journal of Experiments in Molecular Genetics (Journal of Experimentals in in Molecular Genetics)]. , 431-433, Cold Spring Harbor Laboratory, New York 1972]. If necessary, an agent such as 3β-indolyl peracrylic acid can be added in order to make the promoter work efficiently.
When the host is a bacterium belonging to the genus Escherichia, the cultivation is usually performed at about 15 to 43 ° C. for about 3 to 24 hours, and if necessary, aeration and stirring can be added.
When the host is a bacterium belonging to the genus Bacillus, the cultivation is usually carried out at about 30 to 40 ° C. for about 6 to 24 hours, and if necessary, aeration and stirring may be added.
When culturing a transformant in which the host is yeast, as a medium, for example, a Burkholder minimum medium [Bostian, ΔK. L. Procurings of the National Academy of Sciences of the USA (Proc. Natl. Acad. Sci. USA), 77, 4505 (1980)] and 0.5% casamino acid. Medium [Bitter, @G. A. Pla, Processings of the National Academy of Sciences of the USA (Proc. Natl. Acad. Sci. USA), Vol. 81, 5330 (1984)]. Preferably, the pH of the medium is adjusted to about 5-8. The cultivation is usually performed at about 20 ° C. to 35 ° C. for about 24 to 72 hours, and if necessary, aeration and stirring are added.
[0045]
When culturing a transformant in which the host is an insect cell or an insect, the culture medium is immobilized as Grace's Insect Medium (Grace, TTC, Nature, 195, 788 (1962)). For example, those to which an additive such as 10% bovine serum or the like is appropriately added are used. The pH of the medium is preferably adjusted to about 6.2 to 6.4. The cultivation is usually performed at about 27 ° C. for about 3 to 5 days, and if necessary, aeration or stirring is added.
When culturing a transformant in which the host is an animal cell, examples of the medium include a MEM medium containing about 5 to 20% fetal bovine serum [Science, 122, 501 (1952)], a DMEM medium. [Virology, 8, 396 (1959)], RPMI 1640 medium [Journal of the American Medical Association (The American Journal of Association) Volume 199, 519 (1967)], 199 [Proceding of the Society for the Biological Medicine (7), "Proceeding of the Society for the Biological Medicine", 7 Winding, such as 1 (1950)] is used. Preferably, the pH is between about 6 and 8. The cultivation is usually performed at about 30 ° C. to 40 ° C. for about 15 to 60 hours, and if necessary, aeration and stirring are added.
As described above, HMG1 can be produced in the transformant, in the cell membrane, or outside the cell.
[0046]
HMG1 can be separated and purified from the culture by, for example, the following method.
When HMG1 is extracted from the cultured cells or cells, the cells or cells are collected by a known method after culturing, suspended in an appropriate buffer, and sonicated, lysozyme and / or freeze-thaw, etc. Alternatively, a method of obtaining a crude extract of HMG1 by centrifugation or filtration after disrupting the cells is used as appropriate. In a buffer, a protein denaturant such as urea or guanidine hydrochloride, or Triton X-100 is used.TMAnd the like. When HMG1 is secreted into the culture solution, after the culture, the supernatant is separated from the cells or cells by a method known per se, and the supernatant is collected.
The HMG1 contained in the thus obtained culture supernatant or extract can be purified by appropriately combining known separation and purification methods. These known separation and purification methods include methods utilizing solubility such as salting out and solvent precipitation, dialysis, ultrafiltration, gel filtration, and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, mainly molecular weight. Method using difference in charge, method using charge difference such as ion exchange chromatography, method using specific novelty such as affinity chromatography, use of difference in hydrophobicity such as reversed-phase high-performance liquid chromatography And a method utilizing the difference in isoelectric points such as isoelectric focusing.
[0047]
When the HMG1 thus obtained is obtained in a free form, it can be converted to a salt by a method known per se or a method analogous thereto, and conversely, when it is obtained as a salt, a method known per se or a method analogous thereto Can be converted to a free form or another salt.
The HMG1 produced by the recombinant can be arbitrarily modified or the polypeptide can be partially removed by applying an appropriate protein modifying enzyme before or after purification. As the protein modifying enzyme, for example, trypsin, chymotrypsin, arginyl endopeptidase, protein kinase, glycosidase and the like are used.
The activity of HMG1 thus produced can be measured by an enzyme immunoassay using a specific antibody or the like.
[0048]
The antibody against HMG1 may be any of a polyclonal antibody and a monoclonal antibody as long as it can recognize HMG1.
An antibody against HMG1 can be produced by using HMG1 as an antigen according to a known method for producing an antibody or antiserum.
[0049]
[Preparation of monoclonal antibody]
(A) Preparation of monoclonal antibody-producing cells
HMG1 is administered to a mammal at a site capable of producing an antibody by administration, itself or together with a carrier and a diluent. Complete Freund's adjuvant or incomplete Freund's adjuvant may be administered in order to enhance the antibody-producing ability upon administration. Administration is usually performed once every 2 to 6 weeks, for a total of about 2 to 10 times. Examples of the mammal used include monkeys, rabbits, dogs, guinea pigs, mice, rats, sheep, and goats, and mice and rats are preferably used.
When producing monoclonal antibody-producing cells, a warm-blooded animal immunized with the antigen, for example, an individual having an antibody titer was selected from a mouse, and the spleen or lymph node was collected 2 to 5 days after the final immunization. By fusing the contained antibody-producing cells with myeloma cells, a monoclonal antibody-producing hybridoma can be prepared. The antibody titer in the antiserum can be measured, for example, by reacting the labeled HMG1 described below with the antiserum, and then measuring the activity of the labeling agent bound to the antibody. The fusion operation can be carried out according to a known method, for example, the method of Koehler and Milstein [Nature, 256, 495 (1975)]. Examples of the fusion promoter include polyethylene glycol (PEG) and Sendai virus, but PEG is preferably used.
Examples of myeloma cells include NS-1, P3U1, SP2 / 0 and the like, and P3U1 is preferably used. The preferred ratio between the number of antibody-producing cells (spleen cells) and the number of myeloma cells used is about 1: 1 to 20: 1, and PEG (preferably PEG1000 to PEG6000) is added at a concentration of about 10 to 80%. Incubation at about 20 to 40 ° C., preferably about 30 to 37 ° C. for about 1 to 10 minutes allows efficient cell fusion.
[0050]
Various methods can be used for screening a monoclonal antibody-producing hybridoma. For example, a hybridoma culture supernatant is added to a solid phase (eg, a microplate) on which the HMG1 antigen is directly or adsorbed together with a carrier, and then the radioactive substance or A method for detecting a monoclonal antibody bound to a solid phase by adding an anti-immunoglobulin antibody labeled with an enzyme or the like (an anti-mouse immunoglobulin antibody is used when cells used for cell fusion are mice) or protein A; A method in which a hybridoma culture supernatant is added to a solid phase to which a globulin antibody or protein A is adsorbed, HMG1 labeled with a radioactive substance, an enzyme, or the like is added, and a monoclonal antibody bound to the solid phase is detected.
The selection of the monoclonal antibody can be carried out according to a method known per se or a method analogous thereto. Usually, it can be carried out in a medium for animal cells to which HAT (hypoxanthine, aminopterin, thymidine) is added. As a selection and breeding medium, any medium can be used as long as a hybridoma can grow. For example, RPMI 1640 medium containing 1 to 20%, preferably 10 to 20% fetal bovine serum, GIT medium (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) containing 1 to 10% fetal bovine serum, or serum-free for hybridoma culture A medium (SFM-101, Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.) or the like can be used. The culturing temperature is usually 20 to 40 ° C, preferably about 37 ° C. The culture time is usually 5 days to 3 weeks, preferably 1 week to 2 weeks. The culture can be usually performed under 5% carbon dioxide gas. The antibody titer of the hybridoma culture supernatant can be measured in the same manner as the measurement of the antibody titer in the antiserum described above.
[0051]
(B) Purification of monoclonal antibody
Monoclonal antibodies can be separated and purified by immunoglobulin separation and purification methods [eg, salting out, alcohol precipitation, isoelectric precipitation, electrophoresis, ion exchangers (eg, DEAE) adsorption / desorption method, ultracentrifugation method, gel filtration method, specific purification method in which an antibody alone is collected using an antigen-bound solid phase or an active adsorbent such as protein A or protein G, and the bond is dissociated to obtain the antibody. Can be performed according to
[0052]
(Preparation of polyclonal antibody)
The polyclonal antibody of the present invention can be produced according to a method known per se or a method analogous thereto. For example, a complex of an immunizing antigen (HMG1 antigen) and a carrier protein is formed, a mammal is immunized in the same manner as in the above-described method for producing a monoclonal antibody, and an antibody-containing substance for HMG1 is collected from the immunized animal to obtain an antibody. Can be produced by separation and purification of
Regarding a complex of an immunizing antigen and a carrier protein used to immunize a mammal, the type of the carrier protein and the mixing ratio of the carrier and the hapten should be such that the antibody can be efficiently produced against the hapten immunized by crosslinking the carrier. Any kind may be cross-linked at any ratio. For example, bovine serum albumin, bovine thyroglobulin, keyhole limpet hemocyanin, etc. may be used in a weight ratio of about 0.1 to 20 with respect to 1 hapten. Preferably, a method of coupling at a ratio of about 1 to 5 is used.
Various coupling agents can be used for coupling the hapten and the carrier, and glutaraldehyde, carbodiimide, a maleimide active ester, an active ester reagent containing a thiol group or a dithioviridyl group, or the like is used.
The condensation product is administered to a warm-blooded animal itself or together with a carrier or diluent at a site where antibody production is possible. Complete Freund's adjuvant or incomplete Freund's adjuvant may be administered in order to enhance the antibody-producing ability upon administration. The administration can usually be performed once every about 2 to 6 weeks, for a total of about 3 to 10 times.
The polyclonal antibody can be collected from the blood, ascites, etc., preferably from the blood of the mammal immunized by the above method.
The polyclonal antibody titer in the antiserum can be measured in the same manner as the measurement of the antibody titer in the serum described above. The separation and purification of the polyclonal antibody can be performed according to the same immunoglobulin separation and purification method as the above-mentioned separation and purification of the monoclonal antibody.
[0053]
HMG1 is up-regulated in both the particle fraction (including nucleus, membrane and insoluble proteins) and the cytoplasmic fraction (including cytosolic and extracellular soluble proteins) of Alzheimer's disease brain, and extracellular HMG1 Coexist with spots. Furthermore, HMG1 inhibits the phagocytosis of Aβ42 by microglia and binds to Aβ42 to promote Aβ42 aggregate formation. Accordingly, HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof (hereinafter, also referred to as “HMG1 or the like”), DNA encoding HMG1 or the like, an antisense nucleotide of the present invention, an antibody against HMG1 or the like (hereinafter, abbreviated as “the antibody of the present invention”) Have the following uses.
[0054]
[1] Use of HMG1 or its partial peptide or salt thereof
(A) Vaccine for inhibiting Aβ42 aggregation and / or promoting Aβ42 phagocytosis by microglia
When HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof is administered as a vaccine, an anti-HMG1 antibody can be produced in the body. Since the anti-HMG1 antibody can neutralize the Aβ42 aggregation promoting action of HMG1 and the Aβ42 phagocytosis inhibitory action of microglia, the HMG1 vaccine has an Aβ42 aggregation inhibitory action and / or an effect of promoting Aβ42 phagocytosis by microglia. However, it is useful as a prophylactic / therapeutic agent for diseases associated with senile plaque formation due to Aβ deposition using Aβ42 as a seed, specifically, cerebral amyloidosis (eg, Alzheimer's disease, Down's syndrome, amyloid angiopathy, etc.). .
When HMG1 and the like are used for the prevention and treatment of the above-mentioned diseases, they can be vaccinated according to conventional means.
For example, a) HMG1 or the like can be sterilized with orally as a sugar-coated tablet, capsule, elixir, microcapsule or the like, or with water or another pharmaceutically acceptable liquid, if necessary. It can be used parenterally in the form of injections, such as solutions or suspensions. For example, b) incorporation of HMG1 or the like with known physiologically acceptable carriers, flavors, excipients, vehicles, preservatives, stabilizers, binders, and the like in a unit dosage form generally required for the practice of the formulation. It can be manufactured by doing. The amount of the active ingredient in these preparations is such that an appropriate dose in the specified range can be obtained.
[0055]
Examples of additives that can be incorporated into tablets, capsules, and the like include binders such as gelatin, corn starch, tragacanth, and acacia, excipients such as crystalline cellulose, corn starch, gelatin, and alginic acid. Useful bulking agents, lubricants such as magnesium stearate, sweeteners such as sucrose, lactose or saccharin, flavoring agents such as peppermint, reddish oil or cherry and the like are used. When the unit dosage form is a capsule, a liquid carrier such as oils and fats can be further contained in the above-mentioned type of material. Sterile compositions for injection can be formulated according to normal pharmaceutical practice such as dissolving or suspending the active substance in vehicles such as water for injection, and naturally occurring vegetable oils such as sesame oil, coconut oil and the like. As the aqueous solution for injection, for example, physiological saline, isotonic solution containing glucose and other adjuvants (eg, D-sorbitol, D-mannitol, sodium chloride, etc.) and the like are used. For example, alcohol (eg, ethanol), polyalcohol (eg, propylene glycol, polyethylene glycol), nonionic surfactant (eg, polysorbate 80)TM, HCO-50) and the like. As the oily liquid, for example, sesame oil, soybean oil and the like are used, and may be used in combination with solubilizers such as benzyl benzoate and benzyl alcohol.
[0056]
In addition, the vaccine includes, for example, a buffer (eg, phosphate buffer, sodium acetate buffer), a soothing agent (eg, benzalkonium chloride, procaine hydrochloride, etc.), a stabilizer (eg, human serum albumin, (Eg, polyethylene glycol), preservatives (eg, benzyl alcohol, phenol, etc.), antioxidants and the like. The prepared injection solution is usually filled in a suitable ampoule.
The preparations obtained in this way are safe and have low toxicity, and should be administered to humans and mammals (eg, rats, mice, rabbits, sheep, pigs, cows, cats, dogs, monkeys, etc.). Can be.
The dose of HMG1 or the like varies depending on the administration subject, target organ, symptom, administration method and the like. In the case of oral administration, for example, in an Alzheimer's disease patient (as 60 kg), about 0.01 to 1000 mg, Preferably it is about 0.1-100 mg, more preferably about 1-50 mg. When administered parenterally, it varies depending on the target organ, symptoms, administration method, etc., but for example, in the form of an injection, for example, in an Alzheimer's disease patient (as 60 kg), about 0.01 to 1000 mg at a time. It is convenient to administer, preferably about 0.1 to 100 mg, more preferably about 1 to 50 mg. In the case of other animals, the amount can be administered in terms of 60 kg. Administration can be performed 1 to 10 times at intervals of 1 to 21 days.
[0057]
[2] Use of nucleotides encoding HMG1 or a partial peptide thereof
(A) Gene diagnostic agent
The nucleotides and antisense nucleotides of the present invention can be used as probes to convert HMG1 or a partial peptide thereof in humans or mammals (eg, rat, mouse, rabbit, sheep, pig, cow, cat, dog, monkey, etc.). Since abnormalities (encoding abnormalities) of the encoding DNA or mRNA can be detected, they can be used, for example, as genetic diagnostic agents for damage, mutation or decreased expression of the DNA or mRNA, and increased or excessive expression of the DNA or mRNA. Useful.
The above-described genetic diagnosis using the nucleotide or the antisense nucleotide of the present invention can be performed, for example, by the known Northern hybridization or PCR-SSCP method (Genomics, Vol. 5, pp. 874-879 (1989), Processing). Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Volume 86, 2766-2770, etc. (Procedings of the National Academy of Sciences, United States of America, USA), Vol. 86, pp. 2766-2770. Can be.
If overexpression of HMG1 is detected by Northern hybridization, for example, overexpression of HMG1 may cause Aβ42 aggregation and / or microglial abnormalities in Aβ42 phagocytosis, and thus the formation and accumulation of senile plaques Therefore, it can be diagnosed that there is a high possibility of having a disease associated with senile plaque, for example, cerebral amyloidosis (eg, Alzheimer's disease, Down's syndrome, amyloid angiopathy, etc.).
[0058]
[3] Use of an antibody against HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof
(A) Quantification of HMG1 and diagnosis of Aβ42 phagocytosis abnormality by Aβ42 aggregation and / or microglia
Since the antibody of the present invention can specifically recognize HMG1, it can be used for diagnosis of abnormal Aβ42 phagocytosis due to Aβ42 aggregation and / or microglia by detecting extracellular HMG1.
That is, the present invention
(I) reacting the antibody of the present invention with a test solution and labeled HMG1 competitively, and measuring the ratio of labeled HMG1 bound to the antibody in the test solution. A method for quantifying the receptor, and
(Ii) After reacting a test solution with the antibody of the present invention immobilized on a carrier and another labeled antibody of the present invention simultaneously or continuously, the activity of the labeling agent on the insolubilized carrier is measured. And a method for quantifying HMG1 in a test solution.
[0059]
In the quantification method (ii), when one antibody is an antibody that recognizes the N-terminus of HMG1, it is preferable that the other antibody is an antibody that recognizes another portion of HMG1 such as the C-terminus. .
In addition, the protein can be quantified using a monoclonal antibody against HMG1, and detection by tissue staining or the like can also be performed. For these purposes, the antibody molecule itself may be used, and the F (ab ')2, Fab ′ or Fab fraction may be used.
[0060]
The method for quantifying HMG1 using the antibody of the present invention is not particularly limited, and the amount of an antibody, an antigen, or an antibody-antigen complex corresponding to the amount of an antigen (for example, the amount of HMG1) in a liquid to be measured is determined. Any measurement method may be used as long as it is detected by physical or physical means and calculated from a standard curve prepared using a standard solution containing a known amount of antigen. For example, nephelometry, competition method, immunometric method and sandwich method are suitably used, but it is particularly preferable to use the sandwich method described later in terms of sensitivity and specificity.
[0061]
As a labeling agent used in a measuring method using a labeling substance, for example, a radioisotope, an enzyme, a fluorescent substance, a luminescent substance and the like are used. As the radioisotope, for example, [125I], [131I], [3H], [14C] is used. As the above-mentioned enzyme, a stable enzyme having a large specific activity is preferable. For example, β-galactosidase, β-glucosidase, alkaline phosphatase, peroxidase, malate dehydrogenase and the like are used. As the fluorescent substance, for example, fluorescamine, fluorescein isothiocyanate and the like are used. As the luminescent substance, for example, luminol, a luminol derivative, luciferin, lucigenin and the like are used. Further, a biotin-avidin system can be used for binding the antibody or antigen to the labeling agent.
For the insolubilization of the antigen or antibody, physical adsorption may be used, or a method using a chemical bond usually used for insolubilizing and immobilizing proteins and the like may be used. Examples of the carrier include insoluble polysaccharides such as agarose, dextran, and cellulose; synthetic resins such as polystyrene, polyacrylamide, and silicon; and glass.
In the sandwich method, the test solution is reacted with the insolubilized monoclonal antibody of the present invention (primary reaction), and further reacted with another labeled monoclonal antibody of the present invention (secondary reaction). By measuring the activity of the labeling agent, the amount of HMG1 in the test solution can be determined. The primary reaction and the secondary reaction may be performed in the reverse order, may be performed simultaneously, or may be performed at staggered times. The labeling agent and the method of insolubilization can be in accordance with those described above. In addition, in the immunoassay by the sandwich method, the antibody used for the solid phase antibody or the labeling antibody is not necessarily one kind, and a mixture of two or more kinds of antibodies is used for the purpose of improving measurement sensitivity and the like. You may.
[0062]
In the method for measuring HMG1 by the sandwich method of the present invention, as the monoclonal antibody of the present invention used in the primary reaction and the secondary reaction, an antibody having a different binding site to HMG1 is preferably used. That is, the antibody used in the primary reaction and the secondary reaction is preferably, for example, when the antibody used in the secondary reaction recognizes the C-terminal of HMG1, the antibody used in the primary reaction is preferably the C-terminal. In addition, for example, an antibody that recognizes the N-terminal is used.
The monoclonal antibody of the present invention can be used in a measurement system other than the sandwich method, for example, a competition method, an immunometric method, a nephrometry, or the like.
In the competition method, after the antigen in the test solution and the labeled antigen are allowed to react competitively with the antibody, the unreacted labeled antigen (F) and the labeled antigen (B) bound to the antibody are separated. (B / F separation), the amount of any of B and F is measured, and the amount of antigen in the test solution is quantified. In this reaction method, a soluble antibody is used as the antibody, B / F separation is performed using polyethylene glycol, a liquid phase method using a second antibody against the antibody, or a solid phase antibody is used as the first antibody. A solid-phase method using a soluble antibody as the first antibody and using a solid-phased antibody as the second antibody is used.
In the immunometric method, the antigen in the test solution and the immobilized antigen are subjected to a competitive reaction with a fixed amount of the labeled antibody, and then the solid phase and the liquid phase are separated. And an excess amount of the labeled antibody, and then immobilized antigen is added to bind unreacted labeled antibody to the solid phase, and then the solid phase and the liquid phase are separated. Next, the amount of label in any phase is measured to determine the amount of antigen in the test solution.
In nephelometry, the amount of insoluble sediment produced as a result of an antigen-antibody reaction in a gel or in a solution is measured. Even when the amount of antigen in the test solution is small and only a small amount of sediment is obtained, laser nephrometry utilizing laser scattering is preferably used.
In applying these individual immunological measurement methods to the quantification method of the present invention, no special conditions, operations, and the like need to be set. The HMG1 measurement system may be constructed by adding ordinary technical considerations of those skilled in the art to ordinary conditions and operation methods in each method. For details of these general technical means, reference can be made to reviews, books, and the like.
For example, "Radio immunoassay" edited by Hiroshi Irie (Kodansha, published in 1974), "Radio immunoassay continued" edited by Hiroshi Irie (published in 1974), "Enzyme immunoassay" edited by Eiji Ishikawa et al. (Medical Shoin, Showa Ed. Ishikawa et al., “Enzyme Immunoassay” (2nd edition) (Issue Shoin, 1982), Eiji Ishikawa et al. “Enzyme Immunoassay” (Third Edition), 3rd edition (Medical Shoin, Showa) 62)), "Methods in ENZY MOLOGY" Vol. 70 (Immunochemical Techniques (Part A)), Id. 73 (ImmunochemicalmTechniques (Part B)); $ 74 (Immunochemical Techniques (Part C)), Ibid. Vol. 84 (Immunochemical Techniques (Part Da: Selected aImmunoassays)), Id. 92 (Immunochemical Techniques (Part E): Monoclonal Antibodies and General Immunoassay Methods), Ibid. Vol. $ 121 (Immunochemical Techniques (Part I): Hybridoma Technology and Monoclonal Antibodies) (above, published by Academic Press) can be referred to.
As described above, HMG1 can be quantified with high sensitivity by using the antibody of the present invention.
[0063]
In the above-described quantification method using the antibody of the present invention, the extracellular fluid in the brain parenchyma or cerebral blood vessel wall is used as a test solution, and the concentration of the extracellular HMG1 in the brain parenchyma or cerebral blood vessel wall is quantified, whereby the protein concentration is determined. If an increase in Aβ42 is detected, for example, it is highly likely that Aβ42 aggregation and / or microglia cause abnormal Aβ42 phagocytosis, and consequently the formation and accumulation of senile plaques due to, for example, overproduction and / or leakage of HMG1. It can be diagnosed that there is a high possibility of suffering from a disease involving senile plaques, for example, cerebral amyloidosis (eg, Alzheimer's disease, Down's syndrome, amyloid angiopathy, etc.).
[0064]
(B) Aβ42 Aggregation Inhibition and / or Aβ42 Phagocytosis Promoter by Microglia The antibody of the present invention can neutralize the Aβ42 aggregation promotion effect of HMG1 and the Aβ42 phagocytosis inhibitory effect of microglia. A / 42 has an effect of promoting Aβ42 phagocytosis by microglia, and is related to senile plaque formation due to Aβ deposition using Aβ42 as a seed, specifically, cerebral amyloidosis (eg, Alzheimer's disease, Down syndrome, amyloid) Useful as a prophylactic / therapeutic agent for angiopathy).
When the antibody of the present invention is used for the prevention or treatment of the above-mentioned diseases, it can be formulated according to a conventional method.
For example, a) the antibody of the present invention can be used as a tablet, capsule, elixir, microcapsule or the like, if necessary, coated with sugar, or with water or another pharmaceutically acceptable liquid. It can be used parenterally in the form of injections, such as sterile solutions or suspensions. For example, b) a unit dosage form required for carrying out a generally accepted formulation of the antibody of the present invention with known physiologically acceptable carriers, flavors, excipients, vehicles, preservatives, stabilizers, binders and the like. And can be produced by mixing. The amount of the active ingredient in these preparations is such that an appropriate dose in the specified range can be obtained.
[0065]
Examples of additives that can be incorporated into tablets, capsules, and the like include binders such as gelatin, corn starch, tragacanth, and acacia, excipients such as crystalline cellulose, corn starch, gelatin, and alginic acid. Useful bulking agents, lubricants such as magnesium stearate, sweeteners such as sucrose, lactose or saccharin, flavoring agents such as peppermint, reddish oil or cherry and the like are used. When the unit dosage form is a capsule, a liquid carrier such as oils and fats can be further contained in the above-mentioned type of material. Sterile compositions for injection can be formulated according to normal pharmaceutical practice such as dissolving or suspending the active substance in vehicles such as water for injection, and naturally occurring vegetable oils such as sesame oil, coconut oil and the like. As the aqueous solution for injection, for example, physiological saline, isotonic solution containing glucose and other adjuvants (eg, D-sorbitol, D-mannitol, sodium chloride, etc.) and the like are used. For example, alcohol (eg, ethanol), polyalcohol (eg, propylene glycol, polyethylene glycol), nonionic surfactant (eg, polysorbate 80)TM, HCO-50) and the like. As the oily liquid, for example, sesame oil, soybean oil and the like are used, and they may be used in combination with solubilizers such as benzyl benzoate and benzyl alcohol.
[0066]
The prophylactic / therapeutic agents include, for example, buffers (eg, phosphate buffer, sodium acetate buffer), soothing agents (eg, benzalkonium chloride, procaine hydrochloride, etc.), stabilizers (eg, human Serum albumin, polyethylene glycol, etc.), preservatives (eg, benzyl alcohol, phenol, etc.), antioxidants and the like may be added. The prepared injection solution is usually filled in a suitable ampoule.
The preparations obtained in this way are safe and have low toxicity, and should be administered to humans and mammals (eg, rats, mice, rabbits, sheep, pigs, cows, cats, dogs, monkeys, etc.). Can be.
The dose of the antibody of the present invention varies depending on the administration subject, target organ, condition, administration method, and the like. In the case of oral administration, for example, in an Alzheimer's disease patient (as 60 kg), about 0.1 to 100 mg, preferably about 1.0 to 50 mg, more preferably about 1.0 to 20 mg. In the case of parenteral administration, the single dose varies depending on the administration subject, target organ, condition, administration method and the like. For example, in the case of injection, for example, in an Alzheimer's disease patient (as 60 kg), It is convenient to administer about 0.01 to 30 mg per day, preferably about 0.1 to 20 mg, more preferably about 0.1 to 10 mg per day. In the case of other animals, the amount can be administered in terms of 60 kg.
[0067]
Further, since the antibody of the present invention specifically recognizes HMG1, it can be used as a targeting agent for delivering those agents to HMG1 in combination with an HMG1 inhibitor described below.
[0068]
[4] Uses of the antisense nucleotide of the present invention
(A) Aβ42 aggregation inhibitory and / or Aβ42 phagocytosis promoter by microglia
Since the antisense nucleotide of the present invention inhibits the synthesis of HMG1 mRNA and the translation into HMG1 protein, it has an effect of suppressing Aβ42 aggregation and / or promoting Aβ42 phagocytosis by microglia, and uses Aβ42 as a seed. It is useful as a prophylactic / therapeutic agent for diseases associated with senile plaque formation due to Aβ deposition, specifically, cerebral amyloidosis (eg, Alzheimer's disease, Down's syndrome, amyloid angiopathy, etc.).
When the antisense nucleotide of the present invention is used as the above-described prophylactic / therapeutic agent, the antisense nucleotide is inserted alone or into a suitable vector such as a retrovirus vector, an adenovirus vector, an adenovirus associated virus vector, and the like, followed by conventional means. It can be formulated. The antisense nucleotide can be administered as it is or in the form of a formulation together with a physiologically acceptable carrier such as an auxiliary agent for promoting uptake, and then administered using a gene gun or a catheter such as a hydrogel catheter.
[0069]
For example, the nucleotide may be a sugar-coated tablet, capsule, elixir, microcapsule, or the like as needed, orally, or aseptic solution with water or other pharmaceutically acceptable liquid, Alternatively, they can be used parenterally in the form of injections such as suspensions. For example, the nucleotide is mixed with known physiologically acceptable carriers, flavoring agents, excipients, vehicles, preservatives, stabilizers, binders, and the like in a unit dosage form required for generally accepted pharmaceutical practice. Can be manufactured by The amount of the active ingredient in these preparations is such that a proper dosage in the specified range can be obtained.
[0070]
Examples of additives that can be incorporated into tablets, capsules, and the like include binders such as gelatin, corn starch, tragacanth, and acacia, excipients such as crystalline cellulose, corn starch, gelatin, and alginic acid. Useful bulking agents, lubricants such as magnesium stearate, sweeteners such as sucrose, lactose or saccharin, flavoring agents such as peppermint, reddish oil or cherry and the like are used. When the unit dosage form is a capsule, a liquid carrier such as oils and fats can be further contained in the above-mentioned type of material. Sterile compositions for injection can be formulated according to normal pharmaceutical practice such as dissolving or suspending the active substance in vehicles such as water for injection, and naturally occurring vegetable oils such as sesame oil, coconut oil and the like. As the aqueous solution for injection, for example, physiological saline, isotonic solution containing glucose and other adjuvants (eg, D-sorbitol, D-mannitol, sodium chloride, etc.) and the like are used. For example, alcohol (eg, ethanol), polyalcohol (eg, propylene glycol, polyethylene glycol), nonionic surfactant (eg, polysorbate 80)TM, HCO-50) and the like. As the oily liquid, for example, sesame oil, soybean oil and the like are used, and they may be used in combination with solubilizers such as benzyl benzoate and benzyl alcohol.
[0071]
The prophylactic / therapeutic agents include, for example, buffers (eg, phosphate buffer, sodium acetate buffer), soothing agents (eg, benzalkonium chloride, procaine hydrochloride, etc.), stabilizers (eg, human Serum albumin, polyethylene glycol, etc.), preservatives (eg, benzyl alcohol, phenol, etc.), antioxidants and the like may be added. The prepared injection solution is usually filled in a suitable ampoule.
The preparations obtained in this way are safe and have low toxicity, and should be administered to humans and mammals (eg, rats, mice, rabbits, sheep, pigs, cows, cats, dogs, monkeys, etc.). Can be.
[0072]
The dose of the antisense nucleotide varies depending on the administration subject, the target organ, the condition, the administration method, and the like. In the case of oral administration, in general, for example, in an Alzheimer's disease patient (as 60 kg), about 0.1 mg to 100 mg, preferably about 1.0 to 50 mg, more preferably about 1.0 to 20 mg. In the case of parenteral administration, the single dose varies depending on the administration subject, target organ, symptoms, administration method, etc., for example, usually in the form of injection, for example, in Alzheimer's disease patients (as 60 kg). It is convenient to administer about 0.01 to 30 mg per day, preferably about 0.1 to 20 mg, more preferably about 0.1 to 10 mg per day. In the case of other animals, the amount can be administered in terms of 60 kg.
[0073]
[5] HMG1 inhibitor cleaning method / screening kit
A compound that inhibits the activity of HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof (eg, Aβ42 aggregation promoting activity, Aβ42 phagocytosis inhibitory activity by microglia) or a salt thereof is an effect of suppressing Aβ42 aggregation and / or promoting Aβ42 phagocytosis by microglia. It is useful as a prophylactic / therapeutic agent for diseases involving senile plaque formation due to Aβ deposition using Aβ42 as seed, specifically, cerebral amyloidosis (eg, Alzheimer's disease, Down's syndrome, amyloid angiopathy, etc.) It is.
Therefore, HMG1 and the like are useful as reagents for screening compounds or salts thereof that inhibit the activity of HMG1 and the like (eg, Aβ42 aggregation promoting activity, Aβ42 phagocytosis inhibitory activity by microglia).
[0074]
That is, the present invention
(1) Screening of a substance that promotes Aβ42 aggregation promoting activity of HMG1 and / or promotes Aβ42 phagocytosis inhibitory activity of microglia, which is characterized by using HMG1 or the like (hereinafter sometimes abbreviated simply as “HMG1 inhibitor”). Methods, and more specifically, for example,
(2a) screening for an HMG1 inhibitor, comprising comparing the aggregation of Aβ42 between (i) contacting Aβ42 with HMG1 etc. and (ii) contacting Aβ42 and a test substance with HMG1 etc. Method, and
(2b) Aβ42 phagocytosis by microglia is compared when (i) HMG1 etc. and Aβ42 are brought into contact with microglia and (ii) when HMG1 etc. and Aβ42 and a test substance are brought into contact with microglia. And a method for screening for an HMG1 inhibitor.
[0075]
The specific description of the screening method (2a) of the present invention is as follows.
HMG1, its partial peptide or a salt thereof may be any one as described above. Aβ42 is isolated and purified by a method known per se from the brain parenchyma or cerebral blood vessel wall of human or other mammals, is chemically synthesized based on the known Aβ42 amino acid sequence, and encodes Aβ42. Any of recombinant cells or those produced using a cell-free protein synthesis system may be used.
As test substances, for example, peptides, proteins, nucleic acids, non-peptidic compounds, synthetic compounds, fermentation products, cell extracts, plant extracts, animal tissue extracts and the like are used. Or a known compound.
To carry out the above screening method, a sample such as HMG1 is prepared by suspending HMG1 or the like in a buffer suitable for screening. The buffer may be a buffer that does not inhibit the binding between HMG1 or the like and Aβ42 and / or the aggregation of Aβ42, such as a phosphate buffer having a pH of about 4 to 10 (preferably, a pH of about 6 to 8) and a Tris-HCl buffer. Any may be used.
Aβ42 aggregation promoting activity such as HMG1 can be determined by, for example, incubating HMG1 and Aβ42 (and a test substance) at room temperature to about 40 ° C. for about 1 to about 48 hours, and then subjecting the reaction solution to immunoblotting with an anti-Aβ antibody. Can be measured.
For example, in the case of the above (ii), a substance inhibiting the Aβ42 aggregation promoting activity such as HMG1 is a test substance which inhibits the Aβ42 aggregation promoting activity by about 20% or more, preferably 50% or more as compared with the above (i). Can be selected as
The screening kit of the present invention contains HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof. Examples of the screening kit of the present invention include the following.
[Screening reagent]
(1) Buffer for measurement
pH 7.0 phosphate buffered saline (PBS)
(2) Protein sample
Purified HMG1 (eg, from calf thymus)
(3) Aβ42
10 μM PBS solution
(4) Anti-Aβ polyclonal antibody (from rabbit)
[0076]
A specific description of the screening method (2b) of the present invention will be given below.
As for HMG1 and the like, Aβ42 and a test substance, the same ones as those in the above method (2a) are used. Microglia is prepared by, for example, suspending mixed glial cells (a mixture of astrocytes and microglia) prepared from a brain hemisphere excised from a mammal such as a rat in a medium such as DMEM supplemented with FBS, and plating the cells in a culture dish or the like. For example, 5% CO2/ 95% in air, at about 30 to about 40 ° C, and obtained by collecting suspended microglia from mixed glial cultures.
To carry out the above screening method, a sample such as HMG1 is prepared by suspending HMG1 or the like in a buffer or medium suitable for screening. As the buffer, a phosphate buffer or a Tris-hydrochloride buffer having a pH of about 4 to 10 (preferably, a pH of about 6 to 8) is used, and a microglial culture medium such as MEM or DMEM is preferably used as a medium.
Aβ42 phagocytosis inhibitory activity by microglia such as HMG1 can be determined, for example, by adding HMG1 and Aβ42 (and a test substance) to a microglia suspension culture solution, for example, by adding 5% CO 2.2After incubating at about 30 to about 40 ° C. for about 1 to about 48 hours in a / 95% atmosphere, microglia can be recovered and dissolved, and the lysate can be measured by immunoblotting with an anti-Aβ antibody.
For example, in the case of the above (ii), Aβ42 phagocytosis by a microglia such as HMG1 inhibits a test substance which inhibits the activity of inhibiting Aβ42 phagocytosis by microglia by about 20% or more, preferably 50% or more as compared with the case of the above (i). It can be selected as a substance that inhibits the inhibitory activity.
The screening kit of the present invention contains HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof. Examples of the screening kit of the present invention include the following.
[Screening reagent]
(1) Buffer for measurement
pH 7.0 phosphate buffered saline (PBS)
(2) Protein sample
Purified HMG1 (eg, from calf thymus)
(3) Aβ42
10 μM PBS solution
(4) Microglial culture medium
DMEM with 10% FBS
(5) Anti-Aβ polyclonal antibody (from rabbit)
[0077]
The substance obtained by using the screening method or the screening kit of the present invention is a compound selected from the above-described test substances or a salt thereof, and has an Aβ42 aggregation promoting activity such as HMG1 and / or an Aβ42 phagocytosis inhibitory activity by microglia. It is a compound that inhibits. Representative examples of such compounds include HMG1 binding nucleic acids. HMG1 is a non-histone chromosomal protein and has a DNA binding domain in its amino acid sequence. Therefore, a nucleic acid having a base sequence capable of binding to HMG1 inhibits AMG aggregation promoting activity of HMG1 and / or Aβ42 phagocytosis inhibitory activity of microglia by capturing HMG1.
As the salt of the compound which is an HMG1 inhibitor, a physiologically acceptable acid addition salt is particularly preferable. Such salts include, for example, salts with inorganic acids (eg, hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid) or organic acids (eg, acetic acid, formic acid, propionic acid, fumaric acid, maleic acid, succinic acid) And tartaric acid, citric acid, malic acid, oxalic acid, benzoic acid, methanesulfonic acid and benzenesulfonic acid).
[0078]
[6] Uses of HMG1 inhibitors
Compounds that inhibit Aβ42 aggregation promoting activity such as HMG1 and / or Aβ42 phagocytosis inhibitory activity by microglia have an effect of inhibiting Aβ42 aggregation and / or promoting Aβ42 phagocytosis by microglia, and use Aβ42 as a seed. It is useful as a prophylactic / therapeutic agent for diseases involving senile plaque formation due to Aβ deposition, specifically, cerebral amyloidosis (eg, Alzheimer's disease, Down's syndrome, amyloid angiopathy, etc.).
[0079]
When the HMG1 inhibitor obtained by using the screening method or the screening kit of the present invention is used as the above-mentioned prophylactic / therapeutic agent, it can be carried out according to conventional means. For example, the compound can be a sugar-coated tablet, capsule, elixir, microcapsule, or the like, as needed, orally, or a sterile solution of water or other pharmaceutically acceptable liquid, Alternatively, they can be used parenterally in the form of injections such as suspensions. For example, the compound may be mixed with known physiologically acceptable carriers, flavoring agents, excipients, vehicles, preservatives, stabilizers, binders, and the like, in a unit dosage form generally required for the practice of pharmaceutical preparations. Can be manufactured by The amount of the active ingredient in these preparations is such that a proper dosage in the specified range can be obtained.
[0080]
Examples of additives that can be incorporated into tablets, capsules, and the like include binders such as gelatin, corn starch, tragacanth, and acacia, excipients such as crystalline cellulose, corn starch, gelatin, and alginic acid. Useful bulking agents, lubricants such as magnesium stearate, sweeteners such as sucrose, lactose or saccharin, flavoring agents such as peppermint, reddish oil or cherry and the like are used. When the unit dosage form is a capsule, a liquid carrier such as oils and fats can be further contained in the above-mentioned type of material. Sterile compositions for injection can be formulated according to normal pharmaceutical practice such as dissolving or suspending the active substance in vehicles such as water for injection, and naturally occurring vegetable oils such as sesame oil, coconut oil and the like. As the aqueous solution for injection, for example, physiological saline, isotonic solution containing glucose and other adjuvants (eg, D-sorbitol, D-mannitol, sodium chloride, etc.) and the like are used. For example, alcohol (eg, ethanol), polyalcohol (eg, propylene glycol, polyethylene glycol), nonionic surfactant (eg, polysorbate 80)TM, HCO-50) and the like. As the oily liquid, for example, sesame oil, soybean oil and the like are used, and they may be used in combination with solubilizers such as benzyl benzoate and benzyl alcohol.
[0081]
The prophylactic / therapeutic agents include, for example, buffers (eg, phosphate buffer, sodium acetate buffer), soothing agents (eg, benzalkonium chloride, procaine hydrochloride, etc.), stabilizers (eg, human Serum albumin, polyethylene glycol, etc.), preservatives (eg, benzyl alcohol, phenol, etc.), antioxidants and the like may be added. The prepared injection solution is usually filled in a suitable ampoule.
The preparations obtained in this way are safe and have low toxicity, and should be administered to humans and mammals (eg, rats, mice, rabbits, sheep, pigs, cows, cats, dogs, monkeys, etc.). Can be.
[0082]
The dose of the HMG1 inhibitor varies depending on the administration subject, target organ, symptoms, administration method, and the like. In the case of oral administration, for example, an HMG1 inhibitor is generally administered to an Alzheimer's disease patient (60 kg). About 0.1 to 100 mg, preferably about 1.0 to 50 mg, more preferably about 1.0 to 20 mg per day. In the case of parenteral administration, the single dose varies depending on the administration subject, target organ, symptoms, administration method and the like. For example, in the case of an injection, it is usually used, for example, for Alzheimer's disease patients (as 60 kg). It is convenient to administer the HMG1 inhibitor in an amount of about 0.01 to 30 mg, preferably about 0.1 to 20 mg, more preferably about 0.1 to 10 mg per day. In the case of other animals, the amount can be administered in terms of 60 kg.
[0083]
[7] A screening method and a screening kit for an expression inhibitor such as HMG1 Further, the present invention further provides a substance that inhibits the expression of HMG1 or the like and inhibits Aβ42 aggregation and / or promotes Aβ42 phagocytosis by microglia (hereinafter, referred to as “ HMG1 expression inhibitor), and a kit therefor. In this method, a change in the amount of mRNA such as HMG1 is measured by using a nucleotide containing a nucleotide sequence encoding HMG1 or the like as a probe or primer. Preferably, a change in the Aβ42 aggregation promoting activity of HMG1 or the like or the Aβ42 phagocytosis inhibitory activity by microglia is measured by the same method as described above for the method of screening for an HMG1 inhibitor.
[0084]
The measurement of the amount of mRNA such as HMG1 is specifically performed as follows.
(I) Administering a test substance to a normal or disease model non-human mammal (eg, mouse, rat, rabbit, sheep, pig, cow, cat, dog, monkey, etc., more specifically, dementia rat, etc.) After a certain period of time (for example, 30 minutes to 3 days, preferably 1 hour to 2 days, more preferably 1 hour to 24 hours), specific tissues such as brain parenchyma and cerebral blood vessels are excised. The mRNA such as HMG1 contained in the tissue can be quantified by, for example, extracting mRNA from cells by a usual method and using, for example, a technique such as TaqMan PCR, and Northern blotting by a method known per se. The analysis can also be performed by performing.
(Ii) A transformant expressing HMG1 or the like produced according to the above method is cultured in the presence of a test substance, and after a certain period of time (for example, 1 to 7 days, preferably 1 to 3 days, more preferably 1 day to 3 days later) mRNA such as HMG1 contained in the transformant can be quantified and analyzed in the same manner.
(Iii) A nucleotide containing a nucleotide sequence encoding HMG1 or the like prepared according to the above method is added to a per se known in vitro transcription system in the presence of a test substance, and incubated for a certain period of time (for example, after 30 minutes to 3 minutes). After 1 day, preferably 1 hour to 2 days, more preferably 1 hour to 24 hours), mRNA such as HMG1 contained in the reaction solution can be similarly quantified and analyzed.
[0085]
When the Aβ42 aggregation promoting activity of HMG1 or the like is further measured, Aβ42 may be administered (added) in addition to the test substance, and a part of the cell extract or the reaction solution may be subjected to immunoblotting with an anti-Aβ antibody. When the activity of inhibiting Aβ42 phagocytosis by microglia is further measured, (i) Aβ42 is administered in addition to a test substance, and after a certain period of time, microglia is separated and dissolved from tissues such as brain parenchyma, and the lysate is subjected to anti-Aβ Immunoblotting with antibodies or preparing brain slices to detect the presence of Aβ42 in microglia by immunohistochemical staining (for example, see Examples below), (ii) (iii) in addition to the test substance Aβ42 and microglia are added, and after a certain period of time, microglia is collected and dissolved, and the lysate may be subjected to immunoblotting with an anti-Aβ antibody.
[0086]
The screening kit used in the above screening method comprises a nucleotide containing a nucleotide sequence encoding HMG1 or a partial peptide thereof. Examples of the screening kit of the present invention include the following.
[Screening reagent]
(1) nucleotide sample
Isolated HMG1 cDNA (eg, from calf thymus mRNA)
(2) Aβ42
10 μM PBS solution
(3) Microglial culture medium
DMEM with 10% FBS
(4) Anti-Aβ polyclonal antibody (from rabbit)
[0087]
A compound or a salt thereof obtained by using the screening method / screening kit is a compound that suppresses the expression of HMG1 and the like and exhibits Aβ42 aggregation suppression and / or microglia-induced Aβ42 phagocytosis promoting action.
As a salt of the compound which is an HMG1 expression inhibitor, a physiologically acceptable acid addition salt is particularly preferable. Such salts include, for example, salts with inorganic acids (eg, hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid) or organic acids (eg, acetic acid, formic acid, propionic acid, fumaric acid, maleic acid, succinic acid) And tartaric acid, citric acid, malic acid, oxalic acid, benzoic acid, methanesulfonic acid and benzenesulfonic acid).
[0088]
[8] Uses of HMG1 expression inhibitor
Compounds that suppress the expression of HMG1 and the like have an effect of suppressing Aβ42 aggregation and / or promoting Aβ42 phagocytosis by microglia, and diseases involving senile plaque formation due to Aβ deposition using Aβ42 as a seed. Is useful as a prophylactic / therapeutic agent for cerebral amyloidosis (eg, Alzheimer's disease, Down's syndrome, amyloid angiopathy, etc.).
[0089]
When an HMG1 expression inhibitor is used as the above-mentioned prophylactic / therapeutic agent, it can be carried out according to conventional means. For example, tablets, capsules, elixirs, microcapsules, sterile solutions, suspensions and the like can be prepared in the same manner as in the preparation containing the above-mentioned HMG1 inhibitor.
The preparations obtained in this way are safe and have low toxicity, and should be administered to humans and mammals (eg, rats, mice, rabbits, sheep, pigs, cows, cats, dogs, monkeys, etc.). Can be.
[0090]
The dose of the HMG1 expression inhibitor varies depending on the administration subject, target organ, symptoms, administration method, and the like. However, in the case of oral administration, HMG1 expression inhibition is generally performed, for example, on Alzheimer's disease patients (60 kg). The agent is used in an amount of about 0.1 to 100 mg, preferably about 1.0 to 50 mg, more preferably about 1.0 to 20 mg per day. In the case of parenteral administration, the single dose varies depending on the administration subject, target organ, symptoms, administration method and the like. For example, in the case of an injection, it is usually used, for example, for Alzheimer's disease patients (as 60 kg). It is convenient to administer the HMG1 expression inhibitor in an amount of about 0.01 to 30 mg, preferably about 0.1 to 20 mg, more preferably about 0.1 to 10 mg per day. In the case of other animals, the amount can be administered in terms of 60 kg.
[0091]
[9] A method for screening a compound that reduces the promoter activity of the HMG1 promoter
Further, the present invention provides a reporter gene assay method using the HMG1 promoter, wherein the promoter activity is measured when a test substance is administered and when the test substance is not administered. A screening method is provided.
The reporter gene assay can be performed by a method known per se, for example, The Journal of Biological Chemistry (JBC), 272, 22800-22808, 1997, Development, 124, 793. -804, 1997) can be used.
Examples of the test substance include peptides, proteins, non-peptidic compounds derived from living organisms (such as carbohydrates and lipids), synthetic compounds, microbial cultures, cell extracts, plant extracts, and animal tissue extracts. The compound may be a novel compound or a known compound.
Promoter activity can be measured by examining the expression level of a reporter gene. For example, the expression level of the reporter gene can be measured according to a method such as Northern blotting, Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR), TaqMan Polymerase Chain Reaction, or a method analogous thereto.
In this method, a compound that decreases the expression level of the reporter gene when the test substance is administered by about 20%, preferably 30% or more, and more preferably about 50% or more as compared with the case where the test substance is not administered is used. , HMG1 promoter.
[0092]
The compound or a salt thereof that reduces the promoter activity of the HMG1 promoter has an effect of suppressing Aβ42 aggregation and / or promoting Aβ42 phagocytosis by microglia, and is involved in senile plaque formation by Aβ deposition using Aβ42 as a seed. It is useful as a prophylactic / therapeutic agent for diseases, specifically, cerebral amyloidosis (eg, Alzheimer's disease, Down's syndrome, amyloid angiopathy, etc.).
[0093]
When a compound that reduces the promoter activity of the HMG1 promoter or a salt thereof is used as the above-mentioned prophylactic / therapeutic agent, it can be carried out according to conventional means. For example, tablets, capsules, elixirs, microcapsules, sterile solutions, suspensions and the like can be prepared in the same manner as in the preparation containing the above-mentioned HMG1 inhibitor.
The preparations obtained in this way are safe and have low toxicity, and should be administered to humans and mammals (eg, rats, mice, rabbits, sheep, pigs, cows, cats, dogs, monkeys, etc.). Can be.
[0094]
The dose of the compound or a salt thereof varies depending on the administration subject, the target organ, the condition, the administration method, and the like. However, in the case of oral administration, generally, for example, the HMG1 promoter is used for Alzheimer's disease patients (60 kg) Is about 0.1 to 100 mg, preferably about 1.0 to 50 mg, more preferably about 1.0 to 20 mg per day. In the case of parenteral administration, the single dose varies depending on the administration subject, target organ, symptoms, administration method and the like. For example, in the case of an injection, it is usually used, for example, for Alzheimer's disease patients (as 60 kg). It is convenient to administer about 0.01 to 30 mg, preferably about 0.1 to 20 mg, more preferably about 0.1 to 10 mg per day of a compound that reduces the promoter activity of the HMG1 promoter. . In the case of other animals, the amount can be administered in terms of 60 kg.
[0095]
[10] Production of DNA-introduced animal of the present invention
The present invention relates to a non-human mammal having a foreign DNA of the present invention (hereinafter abbreviated as the foreign DNA of the present invention) or a mutant DNA thereof (sometimes abbreviated as the foreign mutant DNA of the present invention). provide.
That is, the present invention
[1] a non-human mammal having the exogenous DNA of the present invention or a mutant DNA thereof,
[2] the animal of [1], wherein the non-human mammal is a rodent;
[3] the animal of [2], wherein the rodent is a mouse or a rat, and
[4] It is to provide a recombinant vector containing the exogenous DNA of the present invention or its mutant DNA and capable of being expressed in mammals.
Non-human mammals having the exogenous DNA of the present invention or the mutant DNA thereof (hereinafter abbreviated as the DNA-transferred animal of the present invention) can be used for non-fertilized eggs, fertilized eggs, germ cells including spermatozoa and their progenitor cells, and the like. And preferably at the stage of embryonic development in non-human mammal development (more preferably at the stage of single cells or fertilized eggs and generally before the 8-cell stage), the calcium phosphate method, the electric pulse method, the lipofection method, the agglutination method, It can be produced by transferring a target DNA by a microinjection method, a particle gun method, a DEAE-dextran method, or the like. Further, by the DNA transfer method, the exogenous DNA of the present invention can be transferred to somatic cells, organs of living organisms, tissue cells, and the like, and can be used for cell culture, tissue culture, and the like. The DNA-transferred animal of the present invention can also be produced by fusing the above-mentioned germ cells with a cell fusion method known per se.
As the non-human mammal, for example, cow, pig, sheep, goat, rabbit, dog, cat, guinea pig, hamster, mouse, rat and the like are used. Among them, rodents, which are relatively short in ontogeny and biological cycle in terms of preparation of disease animal model systems, and are easy to breed, especially mice (for example, hybrids such as C57BL / 6 strain and DBA2 strain as pure strains) B6C3F as a system1System, BDF1System, B6D2F1Strain, BALB / c strain, ICR strain, etc.) or rat (eg, Wistar, SD etc.) is preferred.
"Mammals" in a recombinant vector that can be expressed in mammals include humans in addition to the above-mentioned non-human mammals.
[0096]
The exogenous DNA of the present invention refers to the DNA of the present invention once isolated and extracted from a mammal, not the DNA of the present invention originally possessed by a non-human mammal.
As the mutant DNA of the present invention, those having a mutation (for example, mutation) in the base sequence of the original DNA of the present invention, specifically, base addition, deletion, substitution with another base, etc. The resulting DNA or the like is used, and also includes abnormal DNA.
The abnormal DNA means a DNA that expresses abnormal HMG1, and for example, a DNA that expresses a protein that suppresses the function of normal HMG1 is used.
The exogenous DNA of the present invention may be derived from a mammal that is the same or different from the animal of interest. In transferring the DNA of the present invention to a target animal, it is generally advantageous to use the DNA as a DNA construct linked downstream of a promoter capable of being expressed in animal cells. For example, when the human DNA of the present invention is transferred, DNA derived from various mammals (eg, rabbits, dogs, cats, guinea pigs, hamsters, rats, mice, etc.) having the DNA of the present invention having high homology thereto is expressed. Highly expressing the DNA of the present invention by microinjecting a DNA construct (eg, vector, etc.) in which the human DNA of the present invention is bound downstream of various promoters that can be made into a fertilized egg of a target mammal, for example, a mouse fertilized egg. DNA-transferring mammals can be created.
[0097]
As the HMG1 expression vector, a plasmid derived from Escherichia coli, a plasmid derived from Bacillus subtilis, a plasmid derived from yeast, a bacteriophage such as λ phage, a retrovirus such as Moloney leukemia virus, an animal virus such as vaccinia virus or baculovirus are used. Can be Among them, a plasmid derived from Escherichia coli, a plasmid derived from Bacillus subtilis or a plasmid derived from yeast is preferably used.
Examples of the promoter for controlling the DNA expression include, but are not limited to, (1) a promoter of a DNA derived from a virus (eg, simian virus, cytomegalovirus, Moloney leukemia virus, JC virus, breast cancer virus, polio virus, etc.); ▼ Promoters derived from various mammals (human, rabbit, dog, cat, guinea pig, hamster, rat, mouse, etc.), for example, albumin, insulin II, uroplakin II, elastase, erythropoietin, endothelin, muscle creatine kinase, glial fibrillary acid Protein, glutathione S-transferase, platelet-derived growth factor β, keratins K1, K10 and K14, collagen type I and type II, cyclic AMP-dependent protein kinase βI subunit, dystrophin, Tartrate-resistant alkaline phosphatase, atrial natriuretic factor, endothelial receptor tyrosine kinase (commonly abbreviated as Tie2), sodium potassium adenosine 3 kinase (Na, K-ATPase), neurofilament light chains, metallothionein I and IIA, Metalloproteinase 1 tissue inhibitor, MHC class I antigen (H-2L), H-ras, renin, dopamine β-hydroxylase, thyroid peroxidase (TPO), peptide chain elongation factor 1α (EF-1α), β actin, α And β-myosin heavy chain, myosin light chain 1 and 2, myelin basic protein, thyroglobulin, Thy-1, immunoglobulin, heavy chain variable region (VNP), serum amyloid P component, myoglobin, troponin C, smooth muscle α-actin, Pre Russia enkephalin A, such as a promoter, such as vasopressin is used. Among them, a cytomegalovirus promoter capable of high expression throughout the body, a human peptide chain elongation factor 1α (EF-1α) promoter, a human and chicken β-actin promoter, and the like are preferable.
The vector preferably has a sequence that terminates transcription of the target messenger RNA in a DNA-transferred mammal (generally called a terminator). For example, a sequence of each DNA derived from a virus and various mammals can be used. A simian virus SV40 terminator or the like is preferably used.
[0098]
In addition, a splicing signal of each DNA, an enhancer region, a part of an intron of a eukaryotic DNA, and the like are placed 5 ′ upstream of the promoter region, between the promoter region and the translation region, or between the translation region for the purpose of further expressing the desired foreign DNA. It is also possible to connect 3 ′ downstream of the above depending on the purpose.
Further, by adding a sequence encoding a secretion signal 5 ′ upstream of the translation region, the translation product of the exogenous DNA can be secreted out of the cell (by removing the nuclear translocation signal portion of the DNA encoding HMG1. It is preferable to keep it). A transgenic animal that secretes exogenous HMG1 extracellularly will be extremely useful in that it can serve as an Alzheimer's disease model that reflects pathological changes in Alzheimer's disease better than conventionally known PS1 and PS / APP mice.
[0099]
The normal HMG1 translation region is obtained from liver, kidney, thyroid cells, fibroblast-derived DNA derived from humans or various mammals (eg, rabbits, dogs, cats, guinea pigs, hamsters, rats, mice, etc.) and various commercially available genomes From the DNA library, it is possible to obtain the whole or a part of the genomic DNA, or the complementary DNA prepared from the liver, kidney, thyroid cells and fibroblast-derived RNA by a known method as a raw material. In addition, a translation region in which a normal HMG1 translation region obtained from the above cells or tissues is mutated by a point mutagenesis method can be prepared from the exogenous abnormal DNA.
The translation region can be prepared as a DNA construct that can be expressed in a transposed animal by a conventional DNA engineering technique in which it is ligated downstream of the above-mentioned promoter and, if desired, upstream of the transcription termination site.
Transfer of the exogenous DNA of the present invention at the fertilized egg cell stage is ensured to be present in all germ cells and somatic cells of the target mammal. The presence of the exogenous DNA of the present invention in the germinal cells of the produced animal after DNA transfer means that all the progeny of the produced animal retain the exogenous DNA of the present invention in all of the germinal cells and somatic cells. means. The offspring of such animals that have inherited the exogenous DNA of the present invention have the exogenous DNA of the present invention in all of their germ cells and somatic cells.
The non-human mammal to which the exogenous normal DNA of the present invention has been transferred can be subcultured in a normal breeding environment as an animal having the DNA after confirming that the exogenous DNA is stably retained by mating. .
Transfer of the exogenous DNA of the present invention at the fertilized egg cell stage is ensured to be present in excess in all germ cells and somatic cells of the target mammal. Excessive presence of the exogenous DNA of the present invention in germ cells of a produced animal after DNA transfer means that all offspring of the produced animal have an excessive amount of the exogenous DNA of the present invention in all of their germ cells and somatic cells. Means Progeny of such animals that have inherited the exogenous DNA of the present invention have an excess of the exogenous DNA of the present invention in all of their germinal and somatic cells.
By obtaining a homozygous animal having the introduced DNA on both homologous chromosomes and mating the male and female animals, all offspring can be bred to have the DNA in excess.
[0100]
The non-human mammal having the normal DNA of the present invention expresses the normal DNA of the present invention at a high level, and eventually develops hyperfunction of HMG1 by promoting the function of endogenous normal DNA. And can be used as a disease model animal. For example, using the normal DNA-transferred animal of the present invention, it is possible to elucidate the pathological mechanism of HMG1 hyperfunction and diseases associated with HMG1, and to examine methods for treating these diseases.
In addition, since the mammal into which the exogenous normal DNA of the present invention has been transferred has an increased symptom of free HMG1, it can be used for a screening test for a therapeutic drug for a disease associated with HMG1.
On the other hand, a non-human mammal having the exogenous abnormal DNA of the present invention can be subcultured in an ordinary breeding environment as an animal having the DNA after confirming that the exogenous DNA is stably maintained by mating. Furthermore, the desired foreign DNA can be incorporated into the above-described plasmid and used as a source material. The DNA construct with the promoter can be prepared by a usual DNA engineering technique. The transfer of the abnormal DNA of the present invention at the fertilized egg cell stage is ensured to be present in all germ cells and somatic cells of the target mammal. The presence of the abnormal DNA of the present invention in the germinal cells of the produced animal after DNA transfer means that all the offspring of the produced animal have the abnormal DNA of the present invention in all of its germ cells and somatic cells. The progeny of such animals that have inherited the exogenous DNA of the present invention have the abnormal DNA of the present invention in all of their germinal and somatic cells. A homozygous animal having the introduced DNA on both homologous chromosomes is obtained, and by crossing these male and female animals, it is possible to breed the cells so that all offspring have the DNA.
[0101]
The non-human mammal having the abnormal DNA of the present invention, in which the abnormal DNA of the present invention is highly expressed, and finally inhibits the function of endogenous normal DNA, resulting in HMG1 function inactive refractory disease. It can be used as a disease model animal. For example, using the abnormal DNA-transferred animal of the present invention, it is possible to elucidate the pathological mechanism of HMG1 function-inactive refractory disease and to examine a method for treating this disease.
Further, as a specific possibility, the abnormal DNA-highly expressing animal of the present invention is a model for elucidating the function inhibition (dominant negative action) of normal HMG1 by the abnormal HMG1 of the present invention in HMG1 function-inactive refractory disease. It becomes.
In addition, since the mammal to which the foreign abnormal DNA of the present invention has been transferred has an increased symptom of free HMG1, it can be used for a therapeutic drug screening test for HMG1 function inactive refractory disease.
In addition, other possible uses of the above two DNA-transferred animals of the present invention include, for example,
(1) Use as a cell source for tissue culture,
{Circle around (2)} By directly analyzing DNA or RNA in the tissue of the DNA-transferred animal of the present invention or by analyzing HMG1 expressed by DNA, a protein specifically expressed or activated by HMG1 and HMG1 are analyzed. Analysis of relevance,
{Circle around (3)} The cells of a tissue having DNA are cultured by standard tissue culture techniques, and these are used to study the function of cells from tissues that are generally difficult to culture.
(4) screening for a drug that enhances the function of the cell by using the cell described in (3) above, and
(5) Isolation and purification of the mutant HMG1 of the present invention and production of its antibody can be considered.
Furthermore, using the DNA-transferred animal of the present invention, it is possible to examine clinical symptoms of HMG1-related diseases, including HMG1-function-inactive refractory disease, etc. A more detailed pathological finding is obtained, which can contribute to the development of a new treatment method, and further to the research and treatment of a secondary disease caused by the disease.
In addition, it is possible to take out each organ from the DNA-transferred animal of the present invention, cut it into small pieces, and then use a protease such as trypsin to obtain the released DNA-transferred cells, culture them, or systematize the cultured cells. . Furthermore, it is possible to examine the specification of HMG1-producing cells, the relationship with apoptosis, differentiation or proliferation, or the signal transduction mechanism thereof, and to investigate their abnormalities. It becomes.
Furthermore, using the DNA transgenic animal of the present invention to develop a therapeutic agent for a disease associated with HMG1, including a functionally inactive refractory type of HMG1, using the above-described test method and quantitative method, It is possible to provide an effective and rapid screening method for the therapeutic agent for the disease. Further, using the transgenic animal of the present invention or the exogenous DNA expression vector of the present invention, it is possible to examine and develop a DNA treatment method for HMG1-related diseases.
[0102]
[11] Knockout animal
The present invention provides a non-human mammalian embryonic stem cell in which the DNA of the present invention has been inactivated, and a non-human mammal deficient in expression of the DNA of the present invention.
That is, the present invention
[1] a non-human mammalian embryonic stem cell in which the DNA of the present invention has been inactivated,
[2] the embryonic stem cell according to [1], wherein the DNA is inactivated by introducing a reporter gene (eg, a β-galactosidase gene derived from Escherichia coli);
[3] the embryonic stem cell according to [1], which is neomycin-resistant;
[4] the embryonic stem cell according to [1], wherein the non-human mammal is a rodent;
[5] the embryonic stem cell of [4], wherein the rodent is a mouse;
[6] a non-human mammal deficient in expression of the DNA of the present invention, wherein the DNA is inactivated;
[7] the DNA is inactivated by introducing a reporter gene (eg, a β-galactosidase gene derived from Escherichia coli), and the reporter gene can be expressed under the control of a promoter for the DNA of the present invention [6]. The non-human mammal according to the item,
[8] the non-human mammal according to [6], wherein the non-human mammal is a rodent;
[9] the non-human mammal of [8], wherein the rodent is a mouse, and
[10] A method for screening a compound or a salt thereof that promotes or inhibits the promoter activity of the DNA of the present invention, which comprises administering a test compound to the animal according to [7] and detecting the expression of a reporter gene. I will provide a.
A non-human mammalian embryonic stem cell in which the DNA of the present invention has been inactivated is a DNA which is artificially mutated to the DNA of the present invention possessed by the non-human mammal, thereby suppressing the expression ability of the DNA, or By substantially losing the activity of HMG1 encoded by the DNA, the non-human mammal which does not substantially have the ability to express HMG1 (hereinafter sometimes referred to as the knockout DNA of the present invention) can be obtained. Refers to embryonic stem cells (hereinafter abbreviated as ES cells).
As the non-human mammal, the same one as described above is used.
The method of artificially mutating the DNA of the present invention can be performed, for example, by deleting a part or all of the DNA sequence and inserting or substituting another DNA by a genetic engineering technique. With these mutations, the knockout DNA of the present invention may be prepared, for example, by shifting the codon reading frame or disrupting the function of the promoter or exon.
[0103]
Specific examples of the non-human mammalian embryonic stem cells in which the DNA of the present invention has been inactivated (hereinafter abbreviated as the DNA-inactivated ES cells of the present invention or the knockout ES cells of the present invention) include, for example, The DNA of the present invention possessed by a non-human mammal is isolated and its exon portion is a drug resistance gene typified by a neomycin resistance gene or a hygromycin resistance gene, or lacZ (β-galactosidase gene), cat (chloramphenicol acetyl). A reporter gene or the like typified by a transferase gene) to disrupt the exon function, or insert a DNA sequence that terminates gene transcription into an intron between exons (for example, a polyA addition signal); Inability to synthesize complete messenger RNA Thus, a DNA strand having a DNA sequence constructed so as to eventually destroy the gene (hereinafter abbreviated as a targeting vector) is introduced into the chromosome of the animal by, for example, homologous recombination, and the resulting ES cells PCR using the DNA sequence on or near the DNA of the present invention as a probe, and using the DNA sequence on the targeting vector and the DNA sequence in the neighboring region other than the DNA of the present invention used for the preparation of the targeting vector as primers And can be obtained by selecting the knockout ES cells of the present invention.
As the ES cells from which the DNA of the present invention is inactivated by the homologous recombination method or the like, for example, those already established as described above may be used, or according to the known method of Evans and Kaufma. It may be a newly established one. For example, in the case of mouse ES cells, currently, 129-line ES cells are generally used. For example, for the purpose of obtaining ES cells in which BDF is clearly known, for example, BDF in which the number of eggs collected by C57BL / 6 mice or C57BL / 6 has been improved by hybridization with DBA / 21Mouse (F of C57BL / 6 and DBA / 2)1) Can also be used favorably. BDF1In addition to the advantage that the number of eggs collected and the eggs are robust, the mice have C57BL / 6 mice as a background, and thus, the ES cells obtained using the C57BL / 6 mice were used to produce C57BL / 6 mice. / 6 mice can be advantageously used in that the genetic background can be replaced by C57BL / 6 mice by backcrossing.
In addition, when ES cells are established, blastocysts 3.5 days after fertilization are generally used. In addition, a large number of blastocysts can be efficiently obtained by collecting embryos at the 8-cell stage and culturing them until blastocysts are used. Early embryos can be obtained.
Either male or female ES cells may be used, but generally male ES cells are more convenient for producing a germline chimera. It is also desirable to discriminate between males and females as soon as possible in order to reduce cumbersome culture labor.
[0104]
As a method for determining the sex of ES cells, for example, a method of amplifying and detecting a gene in a sex-determining region on the Y chromosome by a PCR method can be mentioned. If this method is used, it is conventionally necessary to perform about 10 karyotype analyses.6Since the number of ES cells is required, the number of ES cells of about 1 colony (approximately 50) is sufficient, so that primary selection of ES cells in the early stage of culture can be performed by discriminating between male and female. In addition, by enabling selection of male cells at an early stage, labor in the initial stage of culture can be significantly reduced.
The secondary selection can be performed, for example, by confirming the number of chromosomes by the G-banding method. The number of chromosomes in the obtained ES cells is desirably 100% of the normal number. However, when it is difficult due to physical operations at the time of establishment, after knocking out the gene of the ES cells, the normal cells (for example, chromosomes in mice) are knocked out. It is desirable to clone again into cells (number 2n = 40).
The embryonic stem cell line obtained in this way usually has very good growth properties, but it must be carefully subcultured because it tends to lose its ontogenic ability. For example, on a suitable feeder cell such as STO fibroblast, in the presence of LIF (1-10000 U / ml) in a carbon dioxide incubator (preferably, 5% carbon dioxide, 95% air or 5% oxygen, 5% The cells are cultured by a method such as culturing at about 37 ° C. in carbon dioxide gas and 90% air. At the time of subculture, for example, trypsin / EDTA solution (usually 0.001-0.5% trypsin / 0.1-5 mM @ EDTA Preferably, a method is used in which cells are made into single cells by treatment with about 0.1% trypsin / 1 mM @EDTA) and seeded on newly prepared feeder cells. Such subculture is usually performed every 1 to 3 days. At this time, it is desirable to observe the cells and, if any morphologically abnormal cells are found, discard the cultured cells.
ES cells are differentiated into various types of cells, such as parietal muscle, visceral muscle, and cardiac muscle, by monolayer culture up to high density or suspension culture until cell clumps are formed under appropriate conditions. [M. {J. {Evans and M.A. H. Kaufman, Nature, 292, 154, 1981; R. {Martin} Proceedings of National Academy of Sciences USA (Proc. Natl. Acad. Sci. USA) 78, 7634, 1981; C. Doetschman et al., Journal of Embryology and Experimental Morphology, Vol. 87, p. 27, 1985], and the DNA-deficient cell of the present invention obtained by differentiating the ES cell of the present invention is obtained by in vitro In HMG1 or cell biology of HMG1.
[0105]
The non-human mammal deficient in DNA expression of the present invention can be distinguished from a normal animal by measuring the mRNA level of the animal using a known method and indirectly comparing the expression level.
As the non-human mammal, those similar to the aforementioned can be used.
The non-human mammal deficient in expression of the DNA of the present invention is, for example, a DNA in which the targeting vector prepared as described above is introduced into mouse embryonic stem cells or mouse egg cells, and the DNA of the targeting vector is inactivated by the introduction. The DNA of the present invention can be knocked out by homologous recombination in which the sequence replaces the DNA of the present invention on the chromosome of mouse embryonic stem cells or mouse egg cells by homologous recombination.
Cells in which the DNA of the present invention has been knocked out can be used as a DNA sequence on a Southern hybridization analysis or targeting vector using the DNA sequence on or near the DNA of the present invention as a probe, and the DNA of the present invention derived from the mouse used for the targeting vector. It can be determined by analysis by PCR using a DNA sequence of a nearby region other than DNA as a primer. When non-human mammalian embryonic stem cells are used, a cell line in which the DNA of the present invention has been inactivated by gene homologous recombination is cloned, and the cells are cultured at an appropriate time, for example, at the 8-cell stage of non-human mammalian cells. The chimeric embryo is injected into an animal embryo or blastocyst, and the resulting chimeric embryo is transplanted into the uterus of the pseudopregnant non-human mammal. The produced animal is a chimeric animal comprising both cells having the normal DNA locus of the present invention and cells having the artificially mutated DNA locus of the present invention. When a part of the germ cells of the chimeric animal has a mutated DNA locus of the present invention, all tissues are artificially mutated from a population obtained by crossing such a chimeric individual with a normal individual. It can be obtained by selecting individuals composed of cells having the added DNA locus of the present invention, for example, by judging coat color or the like. The individuals obtained in this manner are usually individuals with a heterozygous expression of HMG1 heterozygous, and can be bred with individuals with a heterozygous expression of HMG1 to obtain a homozygous expression-deficient individual of HMG1 from their offspring.
[0106]
When an egg cell is used, for example, a transgenic non-human mammal having a targeting vector introduced into a chromosome can be obtained by injecting a DNA solution into a nucleus of an egg by a microinjection method, and these transgenic non-human mammals can be obtained. Compared to mammals, they can be obtained by selecting those having a mutation in the DNA locus of the present invention by homologous recombination.
In this manner, the individual in which the DNA of the present invention is knocked out can be bred in an ordinary breeding environment after confirming that the DNA of the animal obtained by the breeding is also knocked out.
Further, the acquisition and maintenance of the germ line may be performed according to a conventional method. That is, by crossing male and female animals having the inactivated DNA, a homozygous animal having the inactivated DNA on both homologous chromosomes can be obtained. The obtained homozygous animal can be efficiently obtained by rearing the mother animal in such a manner that there are one normal animal and one homozygote. By mating male and female heterozygous animals, homozygous and heterozygous animals having the inactivated DNA are bred and subcultured.
The non-human mammalian embryonic stem cells in which the DNA of the present invention has been inactivated are extremely useful for producing a non-human mammal deficient in expressing the DNA of the present invention.
In addition, since the non-human mammal deficient in expressing DNA of the present invention lacks various biological activities that can be induced by HMG1, it can serve as a model for a disease caused by inactivation of the biological activity of HMG1. It is useful for investigating the causes of diseases and studying treatment methods.
[0107]
(11a) A method for screening a compound having a therapeutic / preventive effect against diseases caused by DNA deficiency or damage of the present invention
The non-human mammal deficient in expression of the DNA of the present invention can be used for screening for a compound having a therapeutic / preventive effect against diseases caused by deficiency or damage of the DNA of the present invention.
That is, the present invention is characterized by administering a test compound to a non-human mammal deficient in expressing the DNA of the present invention, and observing and measuring a change in the animal. Provided is a method for screening a compound or a salt thereof having a therapeutic / prophylactic effect against a disease.
Examples of the non-human mammal deficient in expressing DNA of the present invention used in the screening method include the same as described above.
Test compounds include, for example, peptides, proteins, non-peptidic compounds, synthetic compounds, fermentation products, cell extracts, plant extracts, animal tissue extracts, plasma and the like. These compounds are novel compounds. Or a known compound.
Specifically, a non-human mammal deficient in expression of the DNA of the present invention is treated with a test compound, compared with an untreated control animal, and tested using changes in each organ, tissue, disease symptoms, etc. of the animal as an index. The therapeutic / preventive effects of the compounds can be tested.
As a method of treating a test animal with a test compound, for example, oral administration, intravenous injection and the like are used, and it can be appropriately selected according to the symptoms of the test animal, the properties of the test compound, and the like. The dose of the test compound can be appropriately selected according to the administration method, the properties of the test compound, and the like.
[0108]
In the screening method, when a test compound is administered to a test animal, if the index value of the test animal changes by about 10% or more, preferably about 30% or more, more preferably about 50% or more, the test compound is Can be selected as compounds having a therapeutic / preventive effect on the above diseases.
The compound obtained by using the screening method is a compound selected from the test compounds described above, and may be used as a drug such as a safe and low-toxic therapeutic or prophylactic agent for a disease caused by HMG1 deficiency or damage. Can be. Furthermore, compounds derived from the compounds obtained by the above screening can be used in the same manner.
The compound obtained by the screening method may form a salt. Examples of the salt of the compound include physiologically acceptable acids (eg, inorganic acids, organic acids, etc.) and bases (eg, alkali metals, etc.). ) Is used, and a physiologically acceptable acid addition salt is particularly preferable. Such salts include, for example, salts with inorganic acids (eg, hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, etc.) or organic acids (eg, acetic acid, formic acid, propionic acid, fumaric acid, maleic acid, Salts with succinic acid, tartaric acid, citric acid, malic acid, oxalic acid, benzoic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, and the like are used.
A drug containing the compound or a salt thereof obtained by the screening method can be produced in the same manner as the above-mentioned drug containing an HMG1 inhibitor.
Since the preparation thus obtained is safe and low toxic, it can be used, for example, in humans or mammals (eg, rat, mouse, guinea pig, rabbit, sheep, pig, cow, horse, cat, dog, monkey, etc.). Can be administered.
[0109]
(11b) A method for screening a compound that reduces the activity of a promoter for DNA of the present invention
The present invention relates to a compound or a salt thereof, which comprises administering a test compound to a non-human mammal deficient in expression of the DNA of the present invention and detecting the expression of a reporter gene, thereby reducing the activity of the promoter for the DNA of the present invention. A screening method is provided.
In the above-mentioned screening method, the non-human mammal deficient in expression of DNA of the present invention may be a non-human mammal deficient in expression of DNA of the present invention in which the DNA of the present invention is inactivated by introducing a reporter gene, A reporter gene that can be expressed under the control of a promoter for the DNA of the present invention is used.
Examples of the test compound include the same compounds as described above.
As the reporter gene, the same one as described above is used, and a β-galactosidase gene (lacZ), a soluble alkaline phosphatase gene, a luciferase gene and the like are preferable.
In a non-human mammal deficient in expression of the DNA of the present invention in which the DNA of the present invention is replaced with a reporter gene, since the reporter gene is under the control of the promoter for the DNA of the present invention, the expression of the substance encoded by the reporter gene is traced. By doing so, the activity of the promoter can be detected.
For example, when a part of the DNA region encoding HMG1 is replaced by a β-galactosidase gene (lacZ) derived from Escherichia coli, β-galactosidase is originally expressed instead of HMG1 in a tissue where HMG1 is expressed. Therefore, for example, by staining with a reagent serving as a substrate of β-galactosidase such as 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-galactopyranoside (X-gal), HMG1 can be easily prepared. The expression state in the animal body can be observed. Specifically, an HMG1-deficient mouse or a tissue section thereof is fixed with glutaraldehyde or the like, washed with phosphate buffered saline (PBS), and then stained with X-gal-containing staining solution at room temperature or about 37 ° C. After reacting for 30 minutes to 1 hour, the β-galactosidase reaction may be stopped by washing the tissue specimen with a 1 mM @ EDTA / PBS solution, and the coloration may be observed. Further, mRNA encoding lacZ may be detected according to a conventional method.
The compound or a salt thereof obtained by using the above-mentioned screening method is a compound selected from the above-mentioned test compounds, and is a compound that reduces the promoter activity for the DNA of the present invention.
The compound obtained by the screening method may form a salt, and the salt of the compound may include a physiologically acceptable acid (eg, an inorganic acid) and a base (eg, an organic acid). And particularly preferably a physiologically acceptable acid addition salt. Such salts include, for example, salts with inorganic acids (eg, hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, etc.) or organic acids (eg, acetic acid, formic acid, propionic acid, fumaric acid, maleic acid, Salts with succinic acid, tartaric acid, citric acid, malic acid, oxalic acid, benzoic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, and the like are used.
[0110]
As described above, the non-human mammal deficient in expression of the DNA of the present invention is extremely useful in screening for a compound or a salt thereof that reduces the activity of the promoter for the DNA of the present invention, and the excessive expression of the DNA of the present invention is involved. It can greatly contribute to investigating the causes of various diseases or developing preventive and therapeutic drugs.
[0111]
In the present specification and drawings, bases, amino acids, and the like are represented by abbreviations based on the abbreviations of IUPAC-IUB {Commission} on {Biochemical} Nomenclature} or commonly used abbreviations in the art, and examples thereof are described below. When an amino acid can have an optical isomer, the L-form is indicated unless otherwise specified.
Figure 2004107260
[0112]
Gly: glycine
Ala: Alanine
Val: Valine
Leu: Leucine
Ile II: Isoleucine
Ser: Serine
Thr: Threonine
Cys II: cysteine
Met: Methionine
Glu: glutamic acid
Asp: Aspartic acid
Lys: lysine
Arg: Arginine
His: histidine
Phe: phenylalanine
Tyr: Tyrosine
TrpII: tryptophan
Pro II: Proline
Asn: Asparagine
Gln: Glutamine
pGlu: pyroglutamic acid
*: Corresponds to stop codon
Me: methyl group
Et: ethyl group
Bu: butyl group
Ph: phenyl group
TC: thiazolidine-4 (R) -carboxamide group
[0113]
Further, substituents, protecting groups and reagents frequently used in the present specification are represented by the following symbols.
Figure 2004107260
[0114]
The sequence numbers in the sequence listing in the present specification indicate the following sequences.
SEQ ID NO: 1
1 shows the nucleotide sequence of cDNA encoding human-derived HMG1.
SEQ ID NO: 2
1 shows the amino acid sequence of human-derived HMG1.
[0115]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but these do not limit the scope of the present invention. In addition, the result regarding the densitometry analysis of the immunoblot is shown as mean ± standard error. Statistical significance of the differences was determined by analysis of variance (ANOVA). Further statistical analysis for post-hoc comparisons was performed using the Bonferroni / Dunn test (StatView, Abacus Concepts, Berkeley, CA). In addition, confocal microscopic observation was performed as follows. AD brain sections were incubated with antibodies to HMG1 and HLA-DR overnight at room temperature, and hippocampal sections from rats injected with Aβ42 were incubated with antibodies to Aβ and CD11b. Primary antibodies were detected with rhodamine or FITC-labeled anti-rabbit IgG and anti-mouse IgG antibodies, and fluorescence was observed using a laser scanning confocal microscope LSM410 (Carl Zeiss, Germany).
[0116]
Example 1 Up-regulation of HMG1 in Alzheimer's disease (AD) brain
6 patients clinically and histopathologically diagnosed with AD (age 81.2 ± 3.5 years; delay of necropsy 3.8 ± 0.7 hours) and clinical and morphological findings of brain lesions Brain tissue was obtained by necropsy from six controls without evidence (age 71.0 ± 4.2 years; necropsy delay 8.0 ± 2.9 hours). Age and necropsy delay were not significantly different between the AD and control groups. The temporal cortex was used for the experiment. The neuropathological evaluation of AD was performed in accordance with the criteria of Consortium to Establish a Registry for Alzheimer's Disease (CERAD). Cytoplasmic fractions (including cytosolic and extracellular soluble proteins) and particle fractions (including nuclear, membrane and insoluble proteins) were obtained from Brain @ Res. {780: {260-269} (1998). Both fractions (10 μg protein) were subjected to SDS-PAGE. After immunoblotting with an antibody against HMG1 or HMG2 (BD @ Pharmingan, @San Diego, CA), a chemiluminescence assay (ECL @ kit, Amersham @ Pharmacia Biotech, @Buckinghamshire, using a protein of the band using a protein from the Buckinghamshire, U.K.) was performed. For semi-quantitative analysis of protein bands, X-ray films were scanned with a CCD color scanner (DuoScan, AGFA) and the density was measured.
Immunohistochemical analysis was also performed essentially as described in Brain @ Res. {780: {260-269} (1998). That is, brain slices were incubated in phosphate buffered saline (PBS) containing 0.3% hydrogen peroxide for 30 minutes, washed with PBS containing 0.3% Triton X-100 (PBS-T), and then washed against HMG1. Incubated overnight at room temperature with PBS-T containing antibody, Aβ (Chemicon, @Temecula, CA) and HLA-DR (Dako, @Glostrup, @Denmark). After washing with PBS-T and incubating with Vectastatin ABC Elite kit (Vector Laboratories, Burlingame, CA), the brain slices were visualized using 3,3'-diaminobenzidine (DAB) with nickel enhancement and hydrogen peroxide. .
As a result, 29 kDa HMG1 was detected in both the cytoplasmic fraction and the particulate fraction of the temporal cortex of the control and AD brains (FIG. 1). It was more abundant in the cytoplasmic fraction than in the particle fraction. In the AD brain, the expression level of HMG1 in both the cytoplasmic fraction and the particle fraction was significantly higher than in the control brain (FIGS. 1a and b, P <0.05 and P <0.01, respectively). This indicates that expression is up-regulated. A 28 kDa HMG2 is also detected in both cytoplasmic and particulate fractions, but its expression (lower than HMG1) was not significantly different in AD brains (data not shown).
In control brains, HMG1 immunoreactivity was faintly detectable in the cytoplasm and nucleus of neurons and glial cells (FIG. 1c). In AD brains, HMG1 immunoreactivity was increased at these locations (FIG. 1d). In addition, HMG1 immunoreactivity was observed in a plaque-like diffused manner and was strongly detected in the Aβ immunoreactive region (compare FIG. 1e with FIG. 1g). Human leukocyte antigen (HLA) -DR, a marker of activated microglia, was also observed (FIG. 1f). Double immunostaining revealed that HMG1 was located both within and outside of microglial cells expressing HLA-DR (FIG. 1h). These immunocytochemical results indicate that extracellular HMG1 accumulates around the area where microglia accumulates in senile plaques.
[0117]
Reference Example 1 Distribution of HMG1 in transgenic mice
Recently, several transgenic mice that overproduce Aβ peptides have been created. Tg2576 mice and mutant presenilin-1 (PS1) mice express K670N / M671L (Swedish type) mutant human amyloid precursor protein (APP) and M146L mutant human PS1, respectively. Furthermore, a double transgenic PS / APP system has been created by crossing a Tg2576 mouse and a PS1 mouse. PS1 mice increase mouse Aβ42 production but do not form Aβ deposits, whereas PS / APP mice result in significant production of human and mouse Aβ40 and Aβ42 and accelerated Aβ deposit formation. However, extensive neuronal loss is not detected in either PS1 or PS / APP mice. Thus, the immunoreactivity of HMG1 and Aβ in transgenic mice as a model showing extensive production of Aβ42 without neuronal loss was examined.
12-month-old PS1 and PS / APP mice were used for the experiment. Frontal brain sections from these mice were labeled ΔAm. J. Pathol. , 158: 1345-1354 (2001), and then immunostained with antibodies to HMG1, Aβ and CD11b (MAC1, Caltag Laboratories, San Francisco, CA). For double-labeled immunohistochemical staining, brain sections were incubated with a rabbit anti-HMG1 antibody with a mouse monoclonal Aβ antibody in PBS-T at 4 ° C. for 4 days. After washing, sections were incubated with anti-rabbit IgG antibodies and HMG1 immunoreactivity was detected using DAB and nickel ammonium. After completion of HMG1 immunostaining, sections were treated with 0.5% hydrogen peroxide in PBS-T for 30 minutes to destroy residual peroxidase from the first cycle. Thereafter, a second immunohistochemical cycle of the sections and anti-mouse IgG antibodies was performed. The DAB reaction was performed without nickel enhancement.
As a result, in PS1 mice, branched microglia immunostained with rat anti-CD11b antibody (MAC1) were observed, but Aβ deposition and reactive microglia were not detected even at 12 months of age (FIGS. 2a, c). And e). In 12 month old PS / APP mice, excessive Aβ deposition associated with bush and amoeba-type microglia was detected in a pattern similar to Aβ and HLA-DR immunoreactivity in AD brains (FIGS. 2b, d and f). Compare FIGS. 1f and g). However, the HMG1 immunoreactivity in these transgenic mice was slightly different from that in AD brain. Thus, in both PS1 and PS / APP mice, HMG1 immunoreactivity was significantly detected in neurons and glial nuclei (FIGS. 2g and h). Although also observed around Aβ deposits in PS / APP mice, this immunoreactivity was probably found in glial micronuclei rather than extracellularly (FIG. 2h). That is, PS / APP mice showed Aβ deposition, but diffuse HMG1 immunoreactivity was not detected. These results suggest that the formation of Aβ deposits in PS / APP mice can be primarily caused by overproduction of Aβ peptides without extracellular HMG1 involvement.
[0118]
Reference Example 2 Distribution of HMG1 in rat model
To elucidate the relationship between extracellular HMG1 and Aβ in the brain, we further investigated two rat models: 1) Intraventricular (icv) injection of kainate (KA), resulting in Aβ HMG1 immunoreactivity was examined in rats that produced massive neuronal loss in hippocampal CA3 without deposition and 2) rats that produced large Aβ deposition with moderate neuronal loss as a result of intrahippocampal injection of Aβ42. Microtubule-associated protein-2 (MAP2) was used as an indicator of neuronal survival.
Male Wistar rats weighing approximately 280 g were fasted overnight with free access to water. Rats were anesthetized for microinjection of stereotaxic fixation (intraperitoneal injection of sodium pentobarbital 50 mg / kg) and fixed in a Kopf stereotaxic fixation frame. Thereafter, 1 μg / 2 μl @ KA was injected into the right ventricle (ie, 3.8 mm caudal from bregma, 1.2 mm right, 3.8 mm lower surface). Alternatively, Aβ42 (AnaSpec, San Jose, CA) 4.5 μg / via a 10 μl Hamilton syringe driven by a motor into the right hippocampus of the rat (ie, 0.2 mm caudal, 2.0 mm right, 4.0 mm underside from bregma). 2 μl were injected. Three days later, the treated rats received 150 ml of 10 mM phosphate buffered saline (PBS) through the artery, followed by 4% paraformaldehyde, 0.35% glutaraldehyde and 0.2% picric acid in 100 mM phosphate buffer. Was perfused under deep anesthesia with pentobarbital (100 mg / kg intraperitoneally). After perfusion, the brain was immediately removed, fixed with paraformaldehyde in 100 mM PB for 2 days, and then transferred to a 15% sucrose solution (in 100 mM PB containing 0.1% sodium azide) at 4 ° C. Brain sections were cut into 20 μm sections in a cryostat and collected in PBS-T. The hippocampal slices were then immunostained with antibodies to MAP2, HMG1, Aβ, CD11b (OX42, Harlan @ Sera-Lab, @Lowbrough, UK) and GFAP (Chemicon International, @Temecula, CA).
As a result, i. c. v. The injection caused neuronal loss in the ipsilateral hippocampal CA3 three days later (FIG. 3b) but not contralaterally (FIG. 3a). No Aβ deposition was observed (FIGS. 3f and h), but activated microglia and astrocytes, which were immunostained by antibodies against CD11b (OX42) and glial fibrillary acidic protein (GFAP), respectively. Was accumulated in CA3 (FIG. 3i-1). HMG1 immunoreactivity was prominently detected in neurons and glial nuclei (FIGS. 3e, g and i-1). HMG1 immunoreactivity was also detected in the glial processes of neurodegenerative CA3 (FIGS. 3g, k and l), but no diffuse staining was detected.
In rats in which Aβ42 was microinjected into the hippocampus, amoeboid microglia immunostained with mouse anti-CD11b antibody (FIGS. 4d, f and g) were observed around large Aβ deposits (FIGS. 4a, e and g) in the hippocampus. Was done. In addition, a moderate loss of MAP2 immunoreactivity was detected in the hippocampal dentate gyrus (DG) around Aβ deposition (FIG. 4b). HMG1 immunoreactivity was observed in neurons and glial nuclei, as well as in glial processes (FIGS. 4c, e and f). Furthermore, HMG1 immunoreactivity was detected as extracellular diffuse staining around Aβ deposits (FIGS. 4c, e and f). These observations suggest that extracellular HMG1 mainly leaks from dead neurons, and diffuse HMG1 deposition may be caused by both extensive neuronal death and Aβ accumulation.
[0119]
Example 2 Inhibition of Aβ42 Phagocytosis by Microglia Induced by HMG1
To examine the mechanistic significance of the presence of HMG1, the effects of HMG1 on microglial function were examined using pure cultures of rat microglia. In the experiments, Aβ40 and Aβ42 were not trifluoroacetic acid (TFA) salts, but hydrochlorides that readily aggregated. The present inventors have recently found that Aβ40 induces the production of tumor necrosis factor α (TNF-α) and interleukin-6 (IL-6) at 10 μM (FASEB {J. {16: 601-603} ( 2002)). In contrast, extracellular Aβ42 significantly induced microglial phagocytosis at lower concentrations (0.03-0.3 μM) 6-24 hours after Aβ42 exposure. Insulin or pepstatin A suppressed the reduction of Aβ42 levels in microglia after 3 days, but not phosphoramidon (neprilysin inhibitor), and phagocytosed Aβ42 was reduced by IDE-like peptidase and / or cathepsin D-like aspartate proteinase in microglia. Suggests that it will be broken down. Exposure to relatively low concentrations (less than 1 μM) of Aβ40 did not cause uptake by microglia, whereas at higher concentrations (3-10 μM), microglia became phagocytic to Aβ40. Thus, rat microglia shows different responses to Aβ40 and Aβ42.
Mixed glial cells (mixture of astrocytes and microglia) were prepared from hemispheres that were carefully removed from the meninges of neonatal Wistar rats (SLC Inc., Shizuoka, Japan). The tissue suspension was filtered through a 50 μm diameter nylon mesh (cell strainers, Falcon) into a 50 ml tube and centrifuged at 200 × g for 10 minutes to collect cells. Cells were resuspended in Dulbecco's Modified Eagle's Medium supplemented with 10% fetal calf serum, plated in 100 mm2Incubation was carried out at 37 ° C./95% atmosphere. With great care to avoid endotoxin contamination, suspended microglia were recovered from mixed glial cultures and plated on new culture dishes.
The resulting rat microglia (purity greater than 97%) was purified in the presence of 0.015-1.5 μM purified calf HMG1 and / or 0.4 nM recombinant human TGF-β1 (Gibco BRL, Life Technologies, Tokyo, Japan). Alternatively, the cells were incubated with 0.3 μM ΔAβ42 or 3 μM ΔAβ40 in the absence. Twenty-four hours later, after collecting and lysing the microglia, the samples were subjected to immunoblot with an anti-Aβ antibody (Chemicon, Temecula, CA). After monomer and aggregated Aβ were detected using a chemiluminescence assay, the total amount of Aβ was measured with a densitometer.
When HMG1 purified from calf thymus was added to rat microglial cultures containing low concentrations (0.3 μM) of Aβ42, HMG1 inhibited Aβ42 phagocytosis in a concentration-dependent manner to over 60% (FIGS. 5a and b). Since it has been reported that astrocyte-derived TGF-β1 is important for Aβ clearance, the effect of HMG1 on TGF-β1-induced Aβ clearance was further investigated. While 0.4 nM recombinant human TGF-β1 significantly increased Aβ42 phagocytosis, HMG1 inhibited TGF-β1 induced Aβ phagocytosis to levels resulting from HMG1 treatment in the absence of TGF-β1. It was significantly inhibited (FIGS. 5c and d). In contrast, Aβ40 phagocytosis was not altered by TGF-β1 and HMG1 at high concentrations (3 μM) (FIGS. 6a and b). These results suggest that if extracellular HMG1 accumulates in senile plaques, Aβ42 clearance by microglial activators such as TGF-β1 will be inhibited, but Aβ40 clearance will not. .
[0120]
Reference Example 3 Influence of HMG1 on microglial activation induced by Aβ40
Microglia were treated with 10 μM ΔAβ40 (AnaSpec) in the presence or absence of 1.5 μM ΔHMG1 (Wako Pure Chemical Industries) purified from calf thymus. Medium was removed from each well 24 hours after treatment. NO2 Quantities were measured spectrophotometrically (DU-640 spectrophotometer, Beckman) using the Griess reagent. The amount of TNF-α and IL-6 released from the cells was measured using an ELISA kit for rat TNF-α and IL-6 (BioSource, Camarillo, CA) according to the manufacturer's instructions.
As a result, 10 μM Aβ40 was converted to nitrite (NO2 ) Induced the expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and the production of TNF-α and IL-6 (FIGS. 6c, d and e). However, HMG1 did not affect the production of these compounds in the presence and absence of Aβ40 (FIGS. 6c, d and e). Thus, HMG1 does not affect the production of NO, TNF-α and IL-6 by microglia in the presence and absence of Aβ40.
[0121]
Example 3 In Vitro Binding of HMG1 to Aβ Peptides and Their Aggregation
Purified calf HMG1 (1.5 μg) was incubated at 37 ° C. with 3 μg of Aβ40 or Aβ42 in PBS (final volume 20 μl). After 0, 6 and 24 hours, the samples were immunoblotted with antibodies to HMG1 or Aβ. After 1.5 μg of HMG1 was incubated with 3 μg of Aβ40 or Aβ42 at 37 ° C. for 24 hours, an antibody against HMG1 or Aβ (10 μg) was added to the mixture, and the mixture was further incubated at 4 ° C. for 2 hours. Then protein A-Sepharose (50 μl of 50% slurry) was added and incubated at 4 ° C. overnight. After centrifugation, the immunoprecipitates were washed three times in 1 ml of cold buffer, resuspended in Laemmli's sample buffer and subjected to SDS-PAGE and immunoblot with antibodies to HMG1 or Aβ.
When HMG1 was incubated with Aβ42, a complex of these proteins (approximately 33 kDa) was detected after 6 hours (FIGS. 7a and b). Incubation of Aβ42 with HMG1 did not change its oligomer formation and significantly increased the formation of higher molecular aggregates after 24 hours (FIG. 7b). In contrast, when incubated with Aβ42 alone, the levels of the oligomers decreased and aggregates increased after 6 hours. Conversely, after 24 hours, no oligomers and aggregates of Aβ40 were detected, but a complex of HMG1 and Aβ40 was detected (FIGS. 7a and b).
After in vitro incubation of HMG1 with Aβ40 or Aβ42 for 24 hours, the mixture was immunoprecipitated with antibodies against HMG1 or antibodies against Aβ. These antibodies precipitated both HMG1 and Aβ peptide (FIG. 7c). In addition, complexes of HMG1 with either Aβ40 or Aβ42 also immunoprecipitated. Thus, HMG1 bound to the Aβ peptide and promoted the formation of Aβ42 aggregates, but not Aβ40 aggregates.
[0122]
In conclusion, HMG1 protein levels are up-regulated in both cytoplasmic and particulate fractions of AD brain, and HMG1 coexists with senile plaques. Diffuse HMG1 immunoreactivity was observed in the hippocampus of rats injected with Aβ42, but not in the hippocampus of rats injected with KA and PS / APP mice, and extracellular HMG1 and Aβ42 interact synergistically. To form senile plaques. Extracellular HMG1 inhibited phagocytosis of Aβ42 by microglia in the presence and absence of TGF-β1. Furthermore, HMG1 bound to the Aβ peptide and promoted the formation of Aβ42 aggregates (FIG. 8). These results suggest that up-regulation of HMG1 inhibits Aβ42 clearance by microglia, thereby maintaining Aβ deposition. Thus, it was shown that extracellular HMG1 may play a pathogenic role in AD through inhibition of Aβ clearance by microglia and promotion of Aβ aggregation.
[0123]
【The invention's effect】
HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof is used as a vaccine for prevention and treatment of cerebral amyloidosis such as Alzheimer's disease, and a nucleotide complementary to a nucleotide encoding HMG1 and the like and an antibody against HMG1 and the like are used for prevention and treatment of cerebral amyloidosis. Useful as an agent.
Nucleotides encoding HMG1 and the like and antibodies against HMG1 and the like are useful as diagnostic agents for cerebral amyloidosis.
The screening method for an HMG1 inhibitor using HMG1 or the like and the screening method for an HMG1 expression inhibitor using a nucleotide encoding HMG1 or the like are useful as a tool for searching for a compound having a prophylactic or therapeutic activity for cerebral amyloidosis.
[0124]
[Sequence list]
Figure 2004107260
Figure 2004107260
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Figure 2004107260

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram and a photograph showing the expression level and distribution of HMG1 in control and AD brains. a and b: immunoblot photographs of cytoplasmic (a) and particle (b) fractions of temporal cortex (upper figure) and graphs showing 29 kDa band concentration (lower figure; vertical axis is% ratio to control; each value is 6) Mean of sample ± standard error; individual values are indicated by circles). ch: immunostaining photographs of the control and AD brain sections using antibodies against HMG1 (ce, h), HLA-DR (f, h) or Aβ (g). Sections (eh) are a series from the same individual, and * (eg) indicates the same vessel. The arrow indicates the same senile plaque as shown at high magnification in the inset. h, Double staining of senile plaques using antibodies against HMG1 and HLA-DR. Scale bar: 250 μm (eg) and 50 μm (inset of h and eg).
FIG. 2 is a photograph showing the localization of HMG1 in the transgenic mouse brain. 12 months old PS1 (a, c, e, g) and CD11b (MAC1, ad), Aβ (eh) or HMG1 (MB) of the frontal brain section of PS / APP mice (b, d, f, h) Immunostaining with antibodies to g, h). The high magnification image of the box is shown in inset (ch). Scale bars: 1 mm (a, b), 200 μm (ch) and 50 μm (inset in ch).
FIG. 3 is a photograph showing the localization of HMG1 in the rat brain injected with KA. Antibodies to MAP2 (a, b), HMG1 (ce, g, i-1), Aβ (f, h), CD11b (OX42, j, l) or GFAP (i, k) in hippocampal slices were used. Immunostaining. Intraventricular KA injection contralateral (a, c, e, f, i, j) and ipsilateral (b, d, g, h, k, l). High magnification image (el) of the box in hippocampus CA3. i-1: Double staining with antibodies to HMG1 and CD11b (j, 1) or GFAP (i, k). Scale bars: 500 μm (ad) and 50 μm (el).
FIG. 4 is a photograph showing the localization of HMG1 in the rat hippocampus injected with Aβ42. Immunostaining of hippocampal slices with antibodies against Aβ (a, e, g) HMG1 (c, e, f), MAP2 (b) or CD11b (OX42, d, f, g). e, f: Double staining with antibodies to HMG1 and Aβ (e) or CD11b (f). High magnification images of the boxes in each section (af) immunostained are shown in insets. Arrows indicate diffuse staining with anti-HMG1 antibody. g: Confocal micrograph of double staining around Aβ deposition in hippocampus using antibodies to Aβ and CD11b. Scale bar: 500 μm (af) and 50 μm (inset in af, g).
FIG. 5 is a photograph and a diagram showing the inhibitory effect of HMG1 on Aβ42 phagocytosis by microglia. a and b: Immunoblot photographs of rat microglia lysate incubated with Aβ42 in the presence of vehicle (Control in lanes C and b in a) or various concentrations of HMG1 (a) and graph showing total Aβ42 content (vertical). The axis is the percentage relative to the control; each value is the mean of three experiments ± standard error; **, *** indicate p <0.01 and p <0.001, respectively, for the control value. c and d: in the presence of vehicle (lane TGF-β1 (−) in c and vehicle in d) or TGF-β1 (lane TGF-β1 (+) in c and TGF-β1 in d) Immunoblot photograph of rat microglial lysate incubated with Aβ42 (HMG1 (−) in c and Control in d) or Aβ42 and HMG1 (HMG1 (+) in c and HMG1 in d) (a) and total Aβ42 amount (Vertical axis is% relative to control; each value is mean ± standard error of three experiments; ***, ††† indicates p <0.001 with respect to vehicle and TGF-β1 alone, respectively) Shown).
FIG. 6 is a photograph and a diagram showing the effect of HMG1 on Aβ40 uptake and activation by Aβ40 in microglia. a and b: Immunoblot photographs of rat microglia lysates incubated with Aβ40 in the presence of vehicle, TGF-β1 or HMG1 (a) and graphs showing total Aβ40 content (vertical axis is% ratio to vehicle; each value is three The mean of the experiment ± standard error is shown). ce: Immunoblot photographs of rat microglia lysates incubated with vehicle (HMG1 (-)) or HMG1 (HMG1 (+)) in the presence or absence of Aβ40 against anti-iNOS antibody (upper panel c), and NO in culture supernatant2 A graph showing the amount of TNF-α (d) and the amount of IL-6 (e) (each numerical value is the average of three experiments ± standard error; ***, ††† indicates vehicle and Aβ40 treatment, respectively) P <0.001 for the value of
FIG. 7 is a photograph showing the binding between HMG1 and Aβ peptide and the aggregation of Aβ peptide in vitro. a and b: immunoblot using an antibody against HMG1 (a) or Aβ for samples incubated with HMG1 in the presence or absence of Aβ40 or Aβ42 (arrows indicate complexes of HMG1 with Aβ40 or Aβ42) . c: Aβ40 or Aβ42 was incubated with HMG1, then immunoprecipitated with an antibody against HMG1 (upper panel) or Aβ (lower panel), and immunoblotted with an antibody against HMG1 or Aβ.
FIG. 8 is a schematic diagram showing the involvement of extracellular HMG1 in the process of senile plaque formation.

Claims (26)

HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩を含有してなる、アミロイドβ42凝集抑制作用及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用を促進するためのワクチン。A vaccine for inhibiting amyloid β42 aggregation and / or promoting amyloid β42 phagocytosis by microglia, comprising HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof. HMG1またはその部分ペプチドをコードする塩基配列を含有するヌクレオチドを含有してなる、アミロイドβ42凝集及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用異常の診断薬。A diagnostic agent for amyloid β42 aggregation and / or microglia-induced amyloid β42 phagocytic abnormality, comprising a nucleotide containing a nucleotide sequence encoding HMG1 or a partial peptide thereof. HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体を含有してなる、アミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進剤。An agent for inhibiting amyloid β42 aggregation and / or promoting amyloid β42 phagocytosis by microglia, comprising an antibody against HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof. HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体を含有してなる、アミロイドβ42凝集及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用異常の診断薬。A diagnostic agent for amyloid β42 aggregation and / or microglia-induced amyloid β42 phagocytic abnormality, comprising an antibody against HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof. HMG1またはその部分ペプチドをコードする塩基配列と相補的な塩基配列またはその一部を含有するヌクレオチドを含有してなる、アミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進剤。An agent for inhibiting amyloid β42 aggregation and / or promoting amyloid β42 phagocytosis by microglia, comprising a nucleotide containing a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence encoding HMG1 or a partial peptide thereof or a part thereof. HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩を用いることを特徴とする、HMG1を阻害してアミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質のスクリーニング方法。A method for screening a substance that inhibits HMG1 and inhibits amyloid β42 aggregation and / or promotes amyloid β42 phagocytosis by microglia, which comprises using HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof. HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩にアミロイドβ42および被験物質を接触させ、アミロイドβ42の凝集を検定することを特徴とする、HMG1を阻害してアミロイドβ42凝集抑制作用を示す物質のスクリーニング方法。A method of screening for a substance that inhibits HMG1 and exhibits amyloid β42 aggregation inhibitory activity, comprising contacting amyloid β42 and a test substance with HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof, and assaying amyloid β42 aggregation. HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩にアミロイドβ42を接触させた場合におけるアミロイドβ42の凝集との比較を行なうことを特徴とする、請求項7記載の方法。The method according to claim 7, wherein a comparison is made with the aggregation of amyloid β42 when amyloid β42 is brought into contact with HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof. HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩、アミロイドβ42および被験物質をミクログリアに接触させ、ミクログリアによるアミロイドβ42食作用を検定することを特徴とする、HMG1を阻害してミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質のスクリーニング方法。HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof, amyloid β42 and a test substance are brought into contact with microglia, and the amyloid β42 phagocytosis by microglia is assayed. A method for screening substances. HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩およびアミロイドβ42をミクログリアに接触させた場合におけるミクログリアによるアミロイドβ42食作用との比較を行なうことを特徴とする、請求項9記載の方法。The method according to claim 9, wherein the comparison is made with microglia phagocytosis of amyloid β42 when HMG1 or its partial peptide or a salt thereof and amyloid β42 are brought into contact with microglia. HMG1もしくはその部分ペプチドまたはその塩を含んでなる、HMG1を阻害してアミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質のスクリーニング用キット。A kit for screening a substance comprising HMG1 or a partial peptide thereof or a salt thereof, which inhibits HMG1 and inhibits amyloid β42 aggregation and / or promotes amyloid β42 phagocytosis by microglia. さらにアミロイドβ42を含む請求項11記載のキット。The kit according to claim 11, further comprising amyloid β42. 請求項6記載の方法または請求項11記載のキットを用いて得られる、HMG1を阻害してアミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質。A substance obtained by using the method according to claim 6 or the kit according to claim 11, which inhibits amyloid β42 aggregation and / or promotes amyloid β42 phagocytosis by microglia. HMG1を阻害してアミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質。A substance that inhibits amyloid β42 aggregation and / or promotes amyloid β42 phagocytosis by microglia by inhibiting HMG1. 請求項13または14記載の物質を含有してなる医薬。A medicament comprising the substance according to claim 13. アルツハイマー病、ダウン症またはアミロイドアンギオパチーの予防・治療剤である請求項15記載の医薬。The medicament according to claim 15, which is an agent for preventing or treating Alzheimer's disease, Down's syndrome or amyloid angiopathy. HMG1またはその部分ペプチドをコードする塩基配列を含有するヌクレオチドを用いることを特徴とする、HMG1の発現を抑制してアミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質のスクリーニング方法。A method for screening a substance that suppresses amyloid β42 aggregation and / or promotes amyloid β42 phagocytosis by microglia by suppressing the expression of HMG1 using a nucleotide containing a nucleotide sequence encoding HMG1 or a partial peptide thereof. . HMG1またはその部分ペプチドをコードする塩基配列を含有するヌクレオチドからHMG1またはその部分ペプチドを生成し得る系に被験物質を添加し、HMG1またはその部分ペプチドの発現を検定することを特徴とする、請求項17記載の方法。A test substance is added to a system capable of producing HMG1 or a partial peptide thereof from a nucleotide containing a nucleotide sequence encoding HMG1 or a partial peptide thereof, and the expression of HMG1 or a partial peptide thereof is assayed. 18. The method according to 17. HMG1またはその部分ペプチドをコードする塩基配列を含有するヌクレオチドからHMG1またはその部分ペプチドを生成し得る系に被験物質およびアミロイドβ42を添加し、HMG1またはその部分ペプチドの発現およびアミロイドβ42の凝集を検定することを特徴とする、HMG1の発現を抑制してアミロイドβ42凝集抑制用を示す物質のスクリーニング方法。A test substance and amyloid β42 are added to a system capable of producing HMG1 or a partial peptide thereof from a nucleotide containing a nucleotide sequence encoding HMG1 or a partial peptide thereof, and expression of HMG1 or a partial peptide thereof and aggregation of amyloid β42 are assayed. A method for screening a substance that suppresses amyloid β42 aggregation by suppressing HMG1 expression. HMG1またはその部分ペプチドをコードする塩基配列を含有するヌクレオチドからHMG1またはその部分ペプチドを生成し得る系に被験物質、アミロイドβ42およびミクログリアを添加し、HMG1またはその部分ペプチドの発現およびミクログリアによるアミロイドβ42食作用を検定することを特徴とする、HMG1の発現を抑制してミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質のスクリーニング方法。A test substance, amyloid β42 and microglia are added to a system capable of producing HMG1 or a partial peptide thereof from a nucleotide containing a nucleotide sequence encoding HMG1 or a partial peptide thereof, and expression of HMG1 or a partial peptide thereof and amyloid β42 diet by the microglia are added. A method for screening for a substance that suppresses HMG1 expression and exhibits microglia-induced amyloid β42 phagocytosis. HMG1またはその部分ペプチドをコードする塩基配列を含有するヌクレオチドを含んでなる、HMG1の発現を抑制してアミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質のスクリーニング用キット。A screening kit for a substance comprising a nucleotide containing a nucleotide sequence encoding HMG1 or a partial peptide thereof, which suppresses the expression of HMG1 and inhibits amyloid β42 aggregation and / or promotes amyloid β42 phagocytosis by microglia. さらにアミロイドβ42を含む請求項21記載のキット。22. The kit according to claim 21, further comprising amyloid β42. 請求項17記載の方法または請求項21記載のキットを用いて得られる、HMG1の発現を抑制してアミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質。A substance obtained by using the method according to claim 17 or the kit according to claim 21, which suppresses amyloid β42 aggregation by inhibiting HMG1 expression and / or promotes amyloid β42 phagocytosis by microglia. HMG1の発現を抑制してアミロイドβ42凝集抑制及び/又はミクログリアによるアミロイドβ42食作用促進作用を示す物質。A substance that suppresses amyloid β42 aggregation and / or promotes amyloid β42 phagocytosis by microglia by suppressing the expression of HMG1. 請求項23または24記載の物質を含有してなる医薬。A medicament comprising the substance according to claim 23 or 24. アルツハイマー病、ダウン症またはアミロイドアンギオパチーの予防・治療剤である請求項25記載の医薬。26. The medicament according to claim 25, which is an agent for preventing or treating Alzheimer's disease, Down's syndrome or amyloid angiopathy.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008099913A1 (en) * 2007-02-15 2008-08-21 Kumamoto University Therapeutic agent comprising antibody capable of specifically binding to human hmgb-1 as active ingredient
JP2010504332A (en) * 2006-09-19 2010-02-12 ヒューマン バイオモレキュラル リサーチ インスティテュート Diagnostic method and genetic marker for Alzheimer's disease
US8497072B2 (en) 2005-11-30 2013-07-30 Abbott Laboratories Amyloid-beta globulomer antibodies
US8691224B2 (en) 2005-11-30 2014-04-08 Abbvie Inc. Anti-Aβ globulomer 5F7 antibodies
US8877190B2 (en) 2006-11-30 2014-11-04 Abbvie Inc. Aβ conformer selective anti-Aβ globulomer monoclonal antibodies
US8895004B2 (en) 2007-02-27 2014-11-25 AbbVie Deutschland GmbH & Co. KG Method for the treatment of amyloidoses
US8987419B2 (en) 2010-04-15 2015-03-24 AbbVie Deutschland GmbH & Co. KG Amyloid-beta binding proteins
US9062101B2 (en) 2010-08-14 2015-06-23 AbbVie Deutschland GmbH & Co. KG Amyloid-beta binding proteins
US9176150B2 (en) 2003-01-31 2015-11-03 AbbVie Deutschland GmbH & Co. KG Amyloid beta(1-42) oligomers, derivatives thereof and antibodies thereto, methods of preparation thereof and use thereof
WO2018030405A1 (en) * 2016-08-09 2018-02-15 国立大学法人東京医科歯科大学 Antibodies against hmgb1, and composition comprising same for treating or preventing alzheimer's disease
WO2020059847A1 (en) 2018-09-21 2020-03-26 国立大学法人 東京医科歯科大学 Human monoclonal antibody binding specifically to human hmgb1, and pharmaceutical composition for treating or preventing alzheimer's disease containing said human monoclonal antibody
EP4147711A4 (en) * 2020-04-20 2024-04-24 Shionogi & Co Formulation containing hmgb1 partial peptide

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9176150B2 (en) 2003-01-31 2015-11-03 AbbVie Deutschland GmbH & Co. KG Amyloid beta(1-42) oligomers, derivatives thereof and antibodies thereto, methods of preparation thereof and use thereof
US10464976B2 (en) 2003-01-31 2019-11-05 AbbVie Deutschland GmbH & Co. KG Amyloid β(1-42) oligomers, derivatives thereof and antibodies thereto, methods of preparation thereof and use thereof
US10538581B2 (en) 2005-11-30 2020-01-21 Abbvie Inc. Anti-Aβ globulomer 4D10 antibodies
US8497072B2 (en) 2005-11-30 2013-07-30 Abbott Laboratories Amyloid-beta globulomer antibodies
US8691224B2 (en) 2005-11-30 2014-04-08 Abbvie Inc. Anti-Aβ globulomer 5F7 antibodies
US10323084B2 (en) 2005-11-30 2019-06-18 Abbvie Inc. Monoclonal antibodies against amyloid beta protein and uses thereof
US10208109B2 (en) 2005-11-30 2019-02-19 Abbvie Inc. Monoclonal antibodies against amyloid beta protein and uses thereof
US9540432B2 (en) 2005-11-30 2017-01-10 AbbVie Deutschland GmbH & Co. KG Anti-Aβ globulomer 7C6 antibodies
JP2010504332A (en) * 2006-09-19 2010-02-12 ヒューマン バイオモレキュラル リサーチ インスティテュート Diagnostic method and genetic marker for Alzheimer's disease
US8877190B2 (en) 2006-11-30 2014-11-04 Abbvie Inc. Aβ conformer selective anti-Aβ globulomer monoclonal antibodies
US9951125B2 (en) 2006-11-30 2018-04-24 Abbvie Inc. Aβ conformer selective anti-Aβ globulomer monoclonal antibodies
US9359430B2 (en) 2006-11-30 2016-06-07 Abbvie Inc. Abeta conformer selective anti-Abeta globulomer monoclonal antibodies
US9394360B2 (en) 2006-11-30 2016-07-19 Abbvie Inc. Aβ conformer selective anti-Aβ globulomer monoclonal antibodies
US8470325B2 (en) 2007-02-15 2013-06-25 Kagoshima University Method of treating amykloidosis comprising administering an anti-HMGB-1 antibody
JP5225109B2 (en) * 2007-02-15 2013-07-03 国立大学法人 熊本大学 A therapeutic agent comprising as an active ingredient an antibody that specifically binds to human HMGB-1
WO2008099913A1 (en) * 2007-02-15 2008-08-21 Kumamoto University Therapeutic agent comprising antibody capable of specifically binding to human hmgb-1 as active ingredient
US8895004B2 (en) 2007-02-27 2014-11-25 AbbVie Deutschland GmbH & Co. KG Method for the treatment of amyloidoses
US9822171B2 (en) 2010-04-15 2017-11-21 AbbVie Deutschland GmbH & Co. KG Amyloid-beta binding proteins
US8987419B2 (en) 2010-04-15 2015-03-24 AbbVie Deutschland GmbH & Co. KG Amyloid-beta binding proteins
US10047121B2 (en) 2010-08-14 2018-08-14 AbbVie Deutschland GmbH & Co. KG Amyloid-beta binding proteins
US9062101B2 (en) 2010-08-14 2015-06-23 AbbVie Deutschland GmbH & Co. KG Amyloid-beta binding proteins
JPWO2018030405A1 (en) * 2016-08-09 2019-06-13 国立大学法人 東京医科歯科大学 Antibody against HMGB1, and composition containing the same for treating or preventing Alzheimer's disease
WO2018030405A1 (en) * 2016-08-09 2018-02-15 国立大学法人東京医科歯科大学 Antibodies against hmgb1, and composition comprising same for treating or preventing alzheimer's disease
EP3502248A4 (en) * 2016-08-09 2020-04-22 National University Corporation Tokyo Medical and Dental University Antibodies against hmgb1, and composition comprising same for treating or preventing alzheimer's disease
US10730937B2 (en) 2016-08-09 2020-08-04 National University Corporation Tokyo Medical And Dental University Antibodies against HMB1, and composition comprising same for treating or preventing alzheimer's disease
WO2020059847A1 (en) 2018-09-21 2020-03-26 国立大学法人 東京医科歯科大学 Human monoclonal antibody binding specifically to human hmgb1, and pharmaceutical composition for treating or preventing alzheimer's disease containing said human monoclonal antibody
EP4147711A4 (en) * 2020-04-20 2024-04-24 Shionogi & Co Formulation containing hmgb1 partial peptide

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