JP2004534508A - コルチコトロピン放出因子レセプタ2欠失マウスとその利用 - Google Patents
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Abstract
本発明はコルチコトロピン放出因子レセプタ2(CRFR2)を欠失した遺伝子導入マウスを提供する。CRFR1を欠失したマウスは不安状の挙動の低下とストレス応答の低下を示す。対照的に、CRFR2欠失突然変異体マウスはストレスに対する過剰反応と不安状の挙動の増大を示す。これらは不安、鬱、及びHPA軸の生理の研究に有用である。CRFR2欠失突然変異体マウスは検査されたすべての組織内で血管形成の増大を示した。従って、CRFR2拮抗物質は種々の状態の治療のために血管形成を促進するために用いることができる。対照的に、CRFR2作用物質は血管形成を抑止するために用いることができる。ウロコルチンとbFGFの組み合わせは急速な毛髪成長を誘発することが観察された。
Description
【0001】
(連邦政府の資金援助について)
本発明は一部連邦政府からの資金援助第NIH DK−26741及びNRSAフェローシップ第DK09841及び第DK09551を用いて行われたものである。従って、本発明に対して連邦政府は一定の権利を有している。
【0002】
(発明の分野)
本発明は一般的には神経生物学、内分泌学、及び精神医学の分野に関するものである。より具体的には、本発明は不安症の研究及びコルチコトロピン放出因子レセプタ2を欠失したマウスに関するものである。
【0003】
(関連技術の説明)
コルチコトロピン放出因子(CRF)は視床下部−下垂体−副腎(HPA)軸の重要な調整因子である。ストレスに応答して、視床下部傍室核(PVN)から放出されたコルチコトロピン放出因子は下垂体前葉の副腎皮質刺激因子上のコルチコトロピン放出因子レセプタを活性化し、その結果血流中に副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)が放出される。一方で、ACTHは副腎皮質中のACTHレセプタを活性化し、グルココルチコイド(1)の合成と放出を増加させる。
【0004】
CRFのレセプタである、CRFR1及びCRFR2はCNS及び末梢の全体にわたって局在する。CRFはCRFR2に対するよりもCRFR1に対する親和性が高く、CRF関連ペプチドであるウロコルチン(UCN)はCRFよりも40倍近い高い親和性で結合するため、CRFR2に対する内因性リガンドであると考えられている(2)。CRFR1とCRFR2のアミノ酸類似性は約71%で、脳及び周辺組織内の局在が異なっている(3−6)。CRFR1は主に下垂体、大脳皮質、小脳、後脳、及び嗅球で発現するが、CRFR2は側中隔(latera septum)、視床下部腹内側部(VMH)、脈絡叢、及び多くの末梢部位に見られる(3、7)。
【0005】
CRFR1を欠失したマウスはHPA軸のホルモン・レベルが低下し、ストレス応答の機能が損なわれ、不安症に似た行動が減少する(8、9)。これらの結果はCRFR1特異的拮抗物質(antagonists)をin vitroで用いて得られた結果と一致する(10−12)。その一方で、CRFR2特異的拮抗物質は現在のところ利用可能でなく、1995年にクローニングされて以来、CRFR2の生理学的機能については殆ど解明されていない。UCNはCRFR2に対する内因性リガンドの可能性があり、中枢に投与されるとき摂食行動を調節することが示されている(13)。CRFR2は摂食行動の調整と満腹に関する中枢部位である視床下部腹内側部に局在することから、これらのレセプタでのウロコルチンの作用が摂食行動に影響している可能性がある。さらに、ウロコルチンの末梢投与は血管内皮細胞内のCRFR2での作用の結果と考えられる(3、7)高血圧に至る(2、14)。従って、CRFR2の発生的及び生理的な役割を識別するため、CRFR2の無発現変異マウスを産生し、分析した。
【0006】
先行技術はコルチコトロピン放出因子レセプタ2を欠失させたマウスを欠いている点で不十分である。本発明は本技術分野における長年のニーズと願望を達成するものである。
【0007】
(発明の要約)
CRFR2欠失マウスは不安症に似た行動が増加し、ストレス応答においてHPA軸の過敏性を示す。CRFR1及びCRFR2の無発現変異マウスは不安症と抑鬱の貴重なモデルを提供し、これらの疾病に内在する分子メカニズムの解明をさらに促進することができる。コルチコトロピン放出因子のシグナル経路と不安症及び抑鬱の処置におけるその役割に関する研究はこれらの疾病の効果的な治療に求められる必要な手がかりを提供するであろう。
【0008】
従って、本発明はコルチコトロピン放出因子レセプタ2(CRFR2)の少なくとも1つの対立遺伝子を破壊した非自然型遺伝子導入マウスに関するものであり、前記マウスは前記対立遺伝子からのコルチコトロピン放出因子レセプタ2(CRFR2)を発現しない。好ましくは、前記コルチコトロピン放出因子レセプタ2対立遺伝子のエクソン10、11、及び12のDNA塩基配列は除去されている。その遺伝子導入マウスはネオマイシン耐性遺伝子カセットで置換されたこれらのDNA塩基配列を有してもよい。その遺伝子導入マウスはこの置換に対して異型接合的または同型接合的のいずれでもよい。また、本発明の1つの実施の形態には本発明によるマウスと別系統のマウスの交配の結果も含まれている。
【0009】
本発明の別の実施の形態は、不安症または抑鬱の研究及び不安症または抑鬱に対する種々の化合物の効果をテストするためのCRFR2欠失マウスの利用法である。例えば、不安緩和活性を有する化合物をスクリーニングする1つの方法が提供され、その方法は:a)前記化合物を本発明による遺伝子導入マウスに投与するステップ;b)上記マウスを不安症に関係する行動についてテストするステップ、及びc)上記マウスの不安症に似た行動を上記化合物が投与されない本発明による第2の遺伝子導入マウスの不安症に似た行動と比較するステップで構成される。さらに、鬱緩和活性を有する化合物をスクリーニングする1つの方法が提供され、その方法は:a)前記化合物を本発明による遺伝子導入マウスに投与するステップ;b)上記マウスを抑鬱に関係する行動についてテストするステップ、そしてc)上記マウスの抑鬱に似た行動を上記化合物が投与されない本発明による第2の遺伝子導入マウスの抑鬱に似た行動と比較するステップで構成される。
【0010】
本発明のさらに別の実施の形態は血圧または血管形成に影響を及ぼす化合物をスクリーニングするため同様の手順におけるCRFR2欠損マウスの利用を含んでいる。
【0011】
本発明のまた別の実施の形態は、例えば、視床下部−下垂体−副腎軸のストレスへの応答に効果を持つ化合物をスクリーニングする1つの方法などHPA軸の生理機能の研究に対するCRFR2欠損マウスの利用法であり、その利用法は:a)前記化合物を本発明による遺伝子導入マウスに投与するステップ;b)上記マウスをストレス誘発状態に置くステップ;c)上記マウスのコルチコステロン及び副腎皮質刺激ホルモンの血漿レベルをモニターするステップ;及びd)前記レベルをストレス誘発状態に置かない本発明による遺伝子導入マウスのレベルと比較するステップで構成される。
【0012】
本発明のさらに別の実施の形態で、前記マウスはコルチコステロン及びACTHの血漿レベルをモニターすることによってストレスに対するHPA軸の応答に関する化合物の影響を調べるために用いることができる。
【0013】
本発明のさらに別の実施の形態はコルチコトロピン放出因子レセプタ2のコルチコトロピン放出因子やウロコルチンなど他の蛋白質に対する影響の研究において前記マウスを利用することに関する。
【0014】
本発明のさらに別の実施の形態は、CRFR2の存在によって妨げられずにCRFR1の応答を調べるためのCRFR2欠損マウスの利用である。
【0015】
CRFR2無発現変異マウス(CRFR2 null mutant mice)の研究によってCRFR2遺伝子の欠失は実験を行った全ての組織で血管新生の増加をもたらしていることを明らかにした。従って、本発明による別の実施の形態は血管形成調節の分子メカニズムの研究へのCRFR2無発現変異マウスの利用法である。
【0016】
本発明のさらに別の実施の形態で、CRFR2拮抗物質をその組織に投与することによって標的組織内で血管形成が促進される。そのような拮抗物質の1つの例がCRFR2遺伝子に対して向けられたアンチセンス・ヌクレオチドである。心臓、脳、下垂体、生殖腺、腎臓、脂肪、及び胃腸管はそうした応答が達成される組織内にある。この血管形成の促進は梗塞、卒中、及びけがの治療に有益であるとされている。
【0017】
本発明のさらに別の実施の形態で、血管形成はウロコルチンまたはCRFなどのCRFR2作用物質の投与によって標的組織内で阻害される。血管形成のCRFR2作用誘発阻害性はガン及び糖尿病性網膜症治療に用いることができる。
【0018】
本発明による別の実施の形態は、髪の成長が望まれる皮膚領域の下部にウロコルチン及びbFGFを移植することによって髪の成長を刺激する方法、または局所用組成物内のウロコルチンを皮膚に接触させる方法に関するものである。
【0019】
(発明の詳細な説明)
本発明に従って、本技術分野の範囲内の通常の分子生物学、微生物学、そして組み換えDNA技術を用いることができる。こうした技術については文献で十分に説明されている。例えば、Maniatis, Fritsch & Sambrook, ”Molecular Cloning: A Laboratory Manual (1982); ”DNA Cloning: A Practical Approach,” Volumes I and II (D. N. Glover ed. 1985); ”Oligonucleotide Synthesis” (M. J. Gait ed. 1984); ”Nucleic Acid Hybridization” [B. D. Hames & S. J. Higgins eds. (1985)]; ”Transcription and Translation” [B. D. Hames & S. J. Higgins eds. (1984)]; ”Animal Cell Culture” [R. I. Freshney, ed. (1986) ]; ”Immobilized Cells And Enzymes” [IRL Press, (1986)]; B Perbal, ”A Practical Guide To Molecular Cloning” (1984)を参照されたい。
【0020】
従って、本明細書では、以下の用語は下に述べられる定義を有するものとする。
【0021】
本明細書で用いられる場合、『cDNA』とは遺伝子のmRNA転写のDNAの複製を意味する。
【0022】
本明細書で用いられる場合、『ライブラリをスクリーニングする』という用語は、適切な条件下で、特定のDNAライブラリ内に存在するプローブに対して相補的な配列が存在しているかどうかを調べるためにラベルされたプローブを用いるプロセスを指している。さらに、『ライブラリをスクリーニングする』ことはPCRによって行なうことができる。
【0023】
本明細書で用いられる場合、『PCR』という用語はMullisの米国特許第4,683,195及び4,683,202の主題であるポリメラーゼ鎖反応及び本技術分野で周知のその他の改良を指している。
【0024】
本明細書で述べられるアミノ酸は好ましくは『L』異性体である。しかしながら、『D』異性体の残基も、ポリペプチドによって免疫グロブリン結合の望ましい機能的特性が保持される限り、いずれのLアミノ酸残基ででも置換することができる。NH2とはポリペプチドのアミノ末端に存在する遊離アミノ基を指している。COOHとはポリペプチドのカルボキシ末端に存在する遊離カルボキシ基である。標準的なポリペプチドの専門用語集、J. Biol. Chem., 243:3552−59 (1969) に準拠し、アミノ酸残基の略語は本技術分野で周知である。
【0025】
尚、本明細書においてすべてのアミノ酸残基配列は左から右への向きがアミノ末端からカルボキシ末端へという従来の方式で表されている。さらに、アミノ酸残基配列の開始点あるいは終点のダッシュは1つ以上のアミノ酸残基の別の配列へのペプチド結合を示す。
【0026】
『レプリコン』とは、in vivoでのDNA複製の自立的単位として機能する、即ちそれ自体の制御下で複製を行なうことができるすべての遺伝子要素(例えば、プラスミド、クロモソーム、ウィルス)である。
【0027】
『ベクター』とは、別のDNAセグメントを取り付けて、その取り付けられたセグメントの複製を引き起こすプラスミド、ファージ、あるいはコスミドなどのレプリコンである。
【0028】
『DNA分子』とは、1本鎖あるいは2本鎖らせんのいずれかのデオキシリボヌクレオチド(アデニン、グアニン、チミン、あるいはシトシン)の重合体の形状をとったものを意味する。この用語はその分子の一次及び二次構造のみについて言い、特定のどんな三次的形状にも限定するものではない。従って、この用語は、特に線状DNA分子(例えば、制限酵素断片)、ウィルス、プラスミド、及びクロモソーマに見られる2本鎖DNAなどを含む。本明細書において上記構造に関する議論では、DNAの非転写鎖(例えば、mRNAに相同な配列を有する鎖)に沿って5’から3’方向の配列のみを与える標準的な慣例に従う。
【0029】
『複製開始点』とは、DNA合成に関与するDNA配列を意味する。
【0030】
DNAの『コード配列』とは2本鎖DNA配列であり、適切な調節塩基配列の制御下に置かれたとき、in vivoでポリベプチドに転写され、翻訳される。コード配列の境界は5’(アミノ)末端の開始コドン及び3’(カルボキシル)末端の翻訳終止コドンによって決定される。コード配列には原核生物配列、真核生物mRNAからのcDNA、真核生物(例えば、哺乳類)DNAからのゲノムDNA配列、そして合成DNA配列さえも含まれるが、それだけに限定されるものではない。ポリアデニル酸化シグナル及び転写終結配列はコード配列に対して3’に位置するのが普通である。
【0031】
転写及び翻訳調節塩基配列は、ホスト細胞内でコード配列の発現を提供するプロモータ、エンハンサ、ポリアデニル酸化シグナル、ターミネータ等のDNA調節配列である。
【0032】
『プロモータ配列』とは、細胞内でRNAポリメラーゼと結合し、下流(3’方向)のコード配列の転写を開始することができるDNA調節領域である。本発明を明示する目的のため、上記プロモータ配列はその3’末端で転写開始部位によって結合され、バックグランドを超えて検出可能なレベルで転写を開始するために必要な塩基あるいは成分の最低限の数を含めるため上流(5’方向)に伸長される。プロモータ配列内には転写開始部位、そしてRNAポリメラーゼ結合を担う蛋白質結合領域(コンセンサス配列)も見いだされるであろう。真核生物のプロモ−タは常にではないが、しばしば『TATA』ボックス及び『CAT』ボックスを含んでいる。原核生物のプロモ−タは−10及び−35のコンセンサス配列に加えて、SD配列を含んでいる。
【0033】
『発現制御配列』とは、別のDNA配列の転写及び翻訳を制御、調整するDNA配列である。RNAポリメラーゼがコード配列をmRNAに転写するとき、コード配列は細胞内で転写及び翻訳調節配列の『調節下』にあり、その後上記コード配列によってコードされる蛋白質に翻訳される。
【0034】
『シグナル配列』はコード配列の近傍などにある。この配列はシグナル・ペプチドをポリペプチドのN末端にコードし、シグナル・ペプチドはポリペプチドを細胞表面に導くか、またはポリペプチドを媒体に分泌するようホスト細胞に伝達し、このシグナル・ペプチドは蛋白質が細胞を離脱する前にホスト細胞によって切離される。シグナル配列は原核生物及び真核生物が生来持つ種々の蛋白質に関連して見いだされる。
【0035】
『オリゴヌクレオチド』とは、本発明によるプローブについて本明細書で用いられているように、2個以上、より好ましくは3個以上のリボヌクレオチドからなる分子として定義される。その厳密な大きさは最終的な機能及びオリゴヌクレオチドの利用に左右される多くの要因に依存する。
【0036】
『プライマー』とは、本明細書で用いられるように、精製された制限消化物のように自然発生するものであれ、人工的に生成されたものであれ、核酸鎖に相補的なプライマー伸長生成物の合成が誘導される条件下、すなわちヌクレオチド及びDNAポリメラーゼなどの誘導体の存在下で、適切な温度及びpHにあるときに合成開始点として機能することができるオリゴヌクレオチドを意味する。プライマーは1本鎖あるいは2本鎖のいずれでもよいが、誘導体の存在下で好ましい伸長生成物の合成をプライムするために十分な長さでなければならない。プライマーの厳密な長さは温度、プライマーの供給源及び使用法など多くの要因に左右される。例えば、分析に利用するときは、ターゲット配列の複雑性にもよるが、オリゴヌクレオチド・プライマーは通例15から25個あるいはそれ以上のヌクレオチドを含み、それより少ないヌクレオチドを含んでいる場合もある。
本明細書におけるプライマーは特定のターゲットDNA配列の異なる鎖に対して
【0037】
『実質的に』相補的であるように選択される。このことはプライマーがその各々の鎖とハイブリダイズするため十分相補的でなければならないことを意味する。従って、プライマー配列はテンプレート配列を正確に反映する必要はない。例えば、非相補的なヌクレオチド断片はプライマーの5’末端に付着され、プライマー配列の残り部分はその鎖に相補的であってもよい。また、もしプライマー配列がその配列に十分相補的であるか、またはその配列とハイブリダイズされ、それによって伸長生成物合成のためのテンプレートを形成するならば、非相補的な塩基あるいはより長い配列がプライマーに散在される。
【0038】
本明細書で用いられるように、『制限エンドヌクレアーゼ』及び『制限酵素』とは、2本鎖DNAを特定のヌクレオチド配列で、あるいはその近傍で切断するすべての酵素を意味する。
【0039】
外来性または異種由来のDNAが細胞内に導入されたとき、そのようなDNAによって細胞は『形質転換』される。形質転換DNAはその細胞のゲノム内に組み込まれる(共有結合)ことも、組み込まれないこともある。例えば、原核生物、イースト菌、及び哺乳類の細胞では、形質転換DNAはプラスミドのようなエピソーム因子上に保持されるかもしれない。真核生物の細胞に関して、安定的に形質転換された細胞は、クロモソーム複製を介して娘細胞によって受け継がれるように形質転換DNAがクロモソーム内に組み込まれる。この安定性は形質転換DNAを含んでいる娘細胞群から成る細胞株またはクローンを確立する真核生物細胞の能力によって明示される。『クローン』とは、単一の細胞または有糸分裂による原種に由来する細胞群である。『細胞株』とは、in vitroで何代にもわたって安定して成長できる第1次細胞のクローンである。
【0040】
一般に、挿入されたDNA断片の効果的な転写を促進するプロモータ配列を含んでいる発現ベクターは上記ホストに関連して用いられる。その発現ベクターは通常複製開始点、プロモータ、ターミネータ、さらに形質転換細胞において表現型選択を提供することができる特異的な遺伝子も含んでいる。その形質転換ホストを細胞の最適な成長を達成するために本技術分野で周知の方法に従って発酵及び培養することができる。
【0041】
当業者に周知の方法を適切な転写及び翻訳制御信号を含んでいる発現ベクターをつくるために用いることができる。例えば、Sambrook et al., ”Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd Ed.), Cold Spring Harbor Press, N.Y. に記述された技術を参照。1つの遺伝子とその転写コントロール配列は、もしその転写コントロール配列がその遺伝子の転写を効果的に制御するならば、『操作可能に結合されている』と定義される。本発明によるベクターにはプラスミド・ベクター及びウイルス・ベクターなどがある。
【0042】
本発明はCRFR2を欠失したマウスに関するものであり、前記マウスは不安症及びHPA軸回路構成におけるCRFR2の発生的及び生理的な役割を識別するためつくられた。これはコルチコトロピン放出因子レセプタ2対立遺伝子のエクソン10、11、及び12を欠失することによって行われた。本発明において、これらの塩基配列はネオマイシン耐性遺伝子カセットで置換された。前記マウスはそのCRFR2欠失に対して異型接合的または同型接合的のいずれであってもよく、別系統のマウスと交配させてもよい。
【0043】
本発明は不安症または抑鬱を緩和させる働きをする化合物をテストするための方法など不安症または抑鬱の研究におけるCRFR2欠失マウスの利用法にも関するものである。血圧または血管形成に影響を及ぼす化合物もCRFR2欠損マウスを使ってスクリーニングすることができる。
【0044】
本発明は視床下部−下垂体−副腎(HPA)軸の分子生理学の研究におけるCRFR2欠損マウスの利用にも関するものである。そのマウスを化合物がストレスに対するHPA軸の応答に及ぼす効果についてテストするため用いることもできる。
【0045】
本発明はコルチコトロピン放出因子レセプタ2のコルチコトロピン放出因子、コルチコトロピン放出因子レセプタ1、ウロコルチン及びその他のCRF及びウロコルチン・レセプタに対する分子機能を研究するための前記形質転換マウスの利用にも関する。
【0046】
さらに、本発明はCRFR2の負の環境(CRFR2negative environment)におけるCRFR1の応答及び働きを研究するためにも用いられる。この意味で、CRFR1応答をCRFR2の調整によって妨げられずに研究することができる。
【0047】
本発明は血管形成の分子制御に対するCRFR2無発現変異マウスの利用にも関するものである。
【0048】
本発明はCRFR2拮抗物質を標的組織に投与することによって血管形成を促進する方法にも関する。これが達成される1つの方法はCRFR2遺伝子に対して向けられたアンチセンス・ヌクレオチドの利用によるものである。そうした応答が達成される組織には心臓、脳、下垂体、生殖腺、腎臓、脂肪、及び消化管などである。本発明は梗塞、卒中、及びけがの後の血管形成促進に有益であることが証明される。
【0049】
本発明は心臓、脳、下垂体、生殖腺、腎臓、脂肪、及び消化管などの標的組織にCRFR2作用物質を投与することによって血管形成を阻害する方法にも関するものである。CRFR2作用物質にはウロコルチンまたはCRFなどがある。ガン及び糖尿病性網膜症は血管形成のCRFR2作用物質誘発阻害性に応答的な疾病の例である。
【0050】
本発明は髪の成長が望まれる皮膚領域にウロコルチンを皮膚に接触させるステップで構成される髪の成長を促進する方法に関するものである。1つの実施の態様で、そのウロコルチンは皮膚下に移植される。ウロコルチン単独でも有用であろうが、bFGFをウロコルチン投与の前、後、または同時に投与してもよい。ウロコルチンは、bFGFとともに組成物に含まれていてもよい。
【0051】
【実施例】
以下の実施例は本発明による種々の実施の形態を説明する目的でしめされるものであり、いかなる形でも本発明の限定を意味しない。
【0052】
実施例1
CRFR2欠失マウスの産生
CRFR2非発現変異マウスをつくるため、CRFR2座を含んでいる1つのゲノム・クローンDNAをマウス系統129ゲノムDNAライブラリから単離した。このクローンから、膜貫通領域5の始めから膜貫通領域7の末端までをコードするCRFR2遺伝子のエクソン10、11、及び12がネオマイシン耐性遺伝子カセットで置換された標的ベクターをつくった(図1A)。その結果得られたプラスミドDNAをNot Iで線形化し、先に述べたようにJ1胚性幹(ES)細胞に電気穿孔した(8)。0.2mg/mlのG418(活性型)内で7から9日間選択した後、ネオマイシン耐性クローンを個別に選択し、サザン・プロット分析によって破壊されたCRFR2対立遺伝子の存在をスクリーニングした。
【0053】
ポジティブESクローンをC57 BL/6胚盤胞に注入し、キメラ・マウスをつくった。キメラ・マウスのオスをC57 BL/6のメスと交配し、破壊された対立遺伝子の生殖細胞系伝達を毛色がアグーチを示すF1の子から得た尾部DNAのサザン・ブロット分析によって判定した(図1B)。
【0054】
実施例2
CRFR2欠失マウスにおけるCRFR1及びCRFR2発現の分析
標的とされた欠失がCRFR2遺伝子の非発現変異体を生じさせたかどうかを判定するため、レセプタ・オートラジオグラフィーを野生種対照群及び変異型マウスからの脳切片について行った。
【0055】
20μmの切片化脳組織をセットしたスライドを室温で解凍し、10分間50mMのTris緩衝液(pH7.4)で室温で2回洗浄した。その後切片を50mMのTris(pH7.4)、125I−ソーバジン、10mMのMgCl2、0.1%のBSA、及び0.05%バシトラシンを含んでいる緩衝液で60分間室温で培養した。125I−ソーバジンと1μmの非加熱(cold)ソーバジンの両方に暴露させた隣接切片に非特異的結合が明示された。培養期間終了後、スライドを50mMのTris緩衝液に0.01%Triton X−100を加えたもので4Cで5分間の洗浄を2回行った。スライドを速やかに純水に浸漬し、乾燥させ、3日間並置して薄膜を生じさせた。
【0056】
変異マウスでは、CRFR2(外側中隔)に特異的な脳領域内の結合は検出されなかったが、皮質内でCRFR1への結合は維持された(図1C)。これらの結果はCRFR2遺伝子の破壊がこれらマウスの非発現変異に至ったことを示す。変異マウスは繁殖可能で、メンデルの法則に従って変異対立遺伝子を伝えた。
【0057】
実施例3
CRFR2欠失マウスの組織学的分析
HPA軸の発達がCRFR2非発現変異マウスで損なわれるかどうかを判定するため、生後10から12週のオスのマウスの下垂体及び副腎を切片化し、ヘマトキシリン・エオジン(H&E)で染色した。すなわち、マウスを4%パラホルムアルデヒド(PFA)で灌流させた。組織を除去し、1晩4Cで後固定し、PBS内の30%スクロースで凍結保護した。組織を12μm厚さに切片化し、ヘマトキシリン・エオジンで染色した。その結果は構造あるいは細胞型に明確な差異がないことを示した(図1D、図1E)。
【0058】
さらに、下垂体の切片を抗ACTH抗体で染色した。下垂体を切片化し、5分間4%PFAで後固定し、PBSでリンスし、先に述べたようにACTH抗体で染色した(6)。野生種と変異型の副腎皮質刺激因子の間に定性的な差異は認められなかった(図1E)。
【0059】
実施例4
CRFR2欠失マウスにおけるコルチコステロン及びACTHレベルの判定
コルチコステロン及びACTHの分析のため、個別飼育した生後10から12週のオスのマウスから血漿を得た。ケージの混乱を30秒以内にして無麻酔のマウスから眼窩後部の血液からサンプルを採取した。基礎AMサンプルは7:00AMに回収した。基礎PMサンプルは5:00PMに回収した。放射免疫アッセイ・キットによって全く同一になるよう計量され、コルチコステロン・アッセイ(ICN Biomedicals, Dosta Mesa, CA)で5μlの血漿を使用し、ACTHアッセイ(Nichols Institute Diagnostics, San Juan Capistrano, CA)で50μlの血漿を使用した。ACTH及びコルチコステロンの標準的な基礎レベルが変異型及び対照群マウス(図2A、2B)で見いだされ、ACTHのレベルは脳内で影響を受けないという知見と一致した。
【0060】
実施例5
CRFR2欠失マウスにおいてストレスがHPA軸応答に及ぼす効果
ストレスに対するHPA軸の応答を調べるため、マウスを段階的に時間を長くした物理的拘束ストレス下に置いた。50mlの円錐管(底部を取り除いたプラスチック製円錐管)内での2、5、または10分間のいずれかの拘束ストレスの直後に血液サンプルを採取した。血漿のサンプルを直ちに遠心分離にかけ、評価が行われるまで−20℃で保存した。
【0061】
変異型マウスのACTHレベルは有意に上昇し、拘束ストレス後わずか2分後に最高に達した(図2C)。一方、対照群マウスのACTHレベルは拘束10分後に最大に達した。同様に、変異型マウスのコルチコステロンのレベルは拘束2分後有意に上昇したが、対照群マウスのレベルはストレスの5分後増加した(図2D)。これらの結果は変異型マウスにおいてストレスに対するHPA軸の過敏応答を明らかにした。
【0062】
実施例6
CRFR2欠失マウスは食餌剥奪に過敏
CRFR2はVMHに多く含まれ、今までの研究でicvウロコルチン(13)の食欲抑制効果が示されていることから、変異型と野生種の同腹仔で基礎摂食及び体重の増加を測定した。
【0063】
基礎摂食を個別飼育した生後12から16週のオス同腹仔で測定した。マウス及びそれらの食餌用ペレットの重さを毎日9:00に測定した。食餌剥奪実験のため、対照群及び変異型同腹仔を個別飼育し、それらの基礎食餌摂取と体重を明らかにした。マウスの食餌剥奪を12:00に開始して24時間行ったが、水は自由に飲ませた。食餌剥奪期間の後、マウスの体重を測定し、前もって重量を量っておいた食餌ペレットを与えた。その後、食餌ペレットの重量を消灯(18:00)まで2時間ごとに測定した。食餌ペレットとマウスの重さを翌朝もう一度測定した。食餌剥奪中の体重減少と、食餌剥奪後24時間の食餌総消費量及び体重の増加を記録した。
【0064】
CRFR2非発現変異(mut)マウスのオスの基礎摂食及び体重増加は野生種(wt)同胎仔と類似していた(24時間食餌消費量 wt=4.3±0.24g、 mut=4.6±0.23g; 体重 wt=21.7±0.66g、 mut=21.2±0.50g; n=10、平均値±sem)。
ストレスの多い刺激が変異型マウスの食餌摂取を変えるかどうか判定するため、対照群及び変異型マウスから24時間食餌を剥奪し、その後再給餌して、前記マウスの食餌摂取と体重の変化を測定した。食餌剥奪の結果によれば、24時間の食餌剥奪後、変異型マウスの食餌摂取の有意な減少を示した(図3A)。変異型マウスは食餌剥奪後24時間の期間に野生種の食餌レベルの75%を消費した。しかし、変異型及び野生種の体重は食餌剥奪あるいは再給餌後で有意な違いはなかった(3B)。
【0065】
実施例7
高架式十字迷路におけるCRFR2欠失マウスの不安症に似た行動の評価
CRFR1変異型マウスが抗不安に似た行動を見せたので(8)、CRFR2非発現変異マウスを類似の実験で分析した。対照群及び変異型マウスを高架式十字迷路(EPM)を使って評価した。生後22から24週のオスのマウスをこの実験で用いた。同腹仔野生種マウスを対照群として用いた。マウスを集団飼育して、規則的な明暗条件(6:00AM点灯、6:00PM消灯)を維持し、実験の1週間前に1日おきに取り扱った(handle)。
【0066】
十字迷路装置は黒色プレキシグラス製で2本のオープン・アーム(30x5cm)と同サイズのクローズド・アームを有し、30cmの高さの壁があった。その装置を床面から30cmの高さの高架にした。前記アームをセントラル・スクエア(5x5cm)に連結し、それによって迷路装置を十字型に形成した。25ワットの電灯を前記装置の上方に設置し、オープン・アームの光度を6ルクスにした。すべての実験を明暗サイクルのうち明期に行った。行動実験前に1時間マウスを実験室条件に慣れさせ、被験マウスは1回5分の実験を個別に受けた。
【0067】
各マウスをオープン・アームに面したセンター・プラットフォームに置いて、実験を開始した。記録した行動はオープン・アーム及びクローズド・アームへの進入回数及び迷路の種々の部分での滞在時間であった。アームへの進入とは4本の脚すべてがアームへ進入することと定義した。クローズド・アームへの進入は十字型迷路における自発運動の指標と見なした。装置の上方に設置したカメラによって隣室のビデオ・モニターでマウスの行動の観察が可能であった。実験の最後に、オープン・アームへの進入回数及び滞在時間がそれぞれ全アームへの進入回数及び実験の所要時間に占めるパーセンテージで表された。結果を平均値±平均値の標準誤差で表す。EPAテストから得られた行動パラメータをスチューデントのt−テストを使って分析した。
【0068】
その結果、CRFR2非発現変異マウスは野生種対照群マウスよりも十字型迷路装置のオープン・アームでの滞在時間が少なく、進入回数も少ないことが示された。オープン・アームへの進入率[t(12)=2.684;p<0.02]とオープン・アームでの滞在時間率[t(12)=3.524;p<0.005]の両方について有意な効果が見られた(図4A)。不安症に似た行動の増加は、クローズド・アームでの行動全体[t(12)=0.469;p=0.64]及びすべてのアームへの進入[t(12)=0.904;p=0.38]が2つの群の間に相違がなかったので(図4B)、自発運動の変化によるものではない。これらの結果はCRFR2非発現変異マウスが不安症に似た行動を著しく増加させたことを示す。
【0069】
実施例8
明暗箱におけるCRFR2欠失マウスの不安症に似た行動の評価
CRFR2非発現変異マウス及び対照群マウスの行動を明暗箱における不安症に似た行動に対しても分析した。長方形のプレキシグラス製の箱を2つの区画に分割して、1つは白く塗り(28.5cm x 27.0cm)、もう1つは黒く塗った(14.5cm x 27.0cm)。赤いプレキシグラスのふたで覆った黒い区画の光度は8ルクスで、白い区画の光度は400ルクスであった。それらの区画を仕切りの中央の床面に位置する開口部(7.5cm x 7.5cm)でつないだ。すべての実験を前記明暗サイクルの暗期の19:00から21:00の間に行った。各マウスを前記白色領域の中央に置いて10分間実験し、2つの区画を行き来する回数及び白色領域での滞在時間を記録した。装置の上方に設置したカメラによって隣室のビデオ・モニターでマウスの行動の観察が可能であった。
【0070】
明暗箱から得られた結果によって、CRFR2非発現変異マウスは対照群と同じ程度に明暗箱の明領域に滞在し、明暗箱の明領域と暗領域間を行き来したことが明らかになった(図4C及び4D)。この実験で2つの群の間に有意な違いは認められなかった。
【0071】
実施例9
CRFR2欠失が他の遺伝子の発現に及ぼす効果
HPA軸の構成要素に全体として解剖学的異常は認められなかったので(図1D及び図1E)、変異体マウスのストレス及び行動応答の変化はCRFシグナル経路のその他の構成要素の遺伝子発現が変化したことによるものであろう。この可能性について調べるため、UNC、CRF、及びCRFR1 mRNAの発現をin situハイブリダイゼーションで調べた。
【0072】
in situハイブリダイゼーションを前述の方法に従って行った(15)。すなわち、組織切片(20μm)を4%のパラホルムアルデヒドで固定し、PBSでリンスし、無水酢酸に浸漬し、一連の段階エタノールを介して脱水し、クロロホルムで脱脂し、そして、もう1度脱水した。その後、スライドを35Sでラベルしたリボプローブを使って50%脱イオン化ホルムアミド・ハイブリダイゼーション混合物内で1晩55℃の温度下で加湿培養槽内でハイブリダイズした。培養後、スライドを振盪しながら1X SSC内で室温で30分間洗浄し、20μg/mlのRNase(Promega)で37Cで30分間処理し、1X SSC緩衝液内で室温で30分間リンスし、振盪しながら20分間65Cで0.1X SSC内で3回洗浄し、0.1X SSC内で室温で30分間リンスし、一連の段階エタノールで脱水し、空気乾燥させ、Kodak hyperfilm(Eastman Kodak, Rochester, NY)に3日間並置した。
【0073】
フィルムを現像した後、スライドをNTB2液体原子核乳剤(Eastman Kodak; 水と1:1に希釈)に浸漬し、10日間露出させ、写真用に処理し、ヘマトキシリンで対比染色し、カバースリップした。スライドを画像分析システムImage Pro Plus(Media Cybernetics, Silver Springs MD)を使って分析した。PVN及びcAmygの分析のため、サークル・ツール(領域=3022ピクセル)を使って各マウスに対する解剖学的図譜に一致した部分をPVN及びcAmygの同一領域と比較するために各部分の平均光学密度を判定した。ウロコルチンを発現するEW細胞体は標準的な光学密度法を使って分析するには拡散度が高過ぎた。従って、コンピュータが非ポジティブ細胞及びバックグラウンドの銀粒を除外することを予め規定するよう、色及び細胞の大きさによって最低限の光学密度を発現する、指定されたEW内の細胞数を判定するようなパラメータを用いた。その後、コンピュータによってウロコルチンmRNAに対してポジティブと判定された各細胞を光学密度を計るためにカウントした。その後、各部分について平均光学密度及び細胞数を比較した。
【0074】
図5Aで説明されているように、ウロコルチンmRNAはエディンガー・ウェストファール(EW)核の吻部領域で変異型マウスにおける発現細胞数(図5B)及び1細胞あたりウロコルチンmRNA濃度(図5C)の両方について有意に増加した。扁桃(cAmyg)の中心核は非発現変異マウスのCRF mRNA内で有意な増加を示した(図5A及び5D)。PVN内のCRF mRNAの有意な変化はストレスを受けていない基礎マウスには見られなかった(図5A及び5E)。脳または下垂体前葉でのCRFR1 mRNAの発現パターン及びレベルは変異型及び野生種マウスの間で違いがなかった(図示せず)。これらの結果はCRFR2非発現変異マウスは吻部エディンガー・ウェストファール核のcAmyg及びウロコルチンmRNA内のCRF mRNAの発現レベルを増加させたことを示している。
【0075】
実施例10
CRFR2非発現変異マウスのUCNに対する応答における緊張低下の評価
今までの研究報告ではウロコルチンの末梢注射に応答する緊張低下が示されている(2)。さらに、CRFR2は血管内皮細胞に局在し(3、7)、ウロコルチンの血管拡張作用を担っているという仮説が立てられている。この仮説を検証するため、CRFR2非発現変異型及び対照群マウスにウロコルチンを注射し、前記マウスの血圧変化を測定した。
【0076】
ウロコルチン及び血管拡張薬であるニトロプルシド・ナトリウムの静脈内注射に対する心血管系応答をイソフルオリンで麻酔をかけたマウス(野生種:n=5;変異型:n=3)で調べた。血圧を記録するための動脈カテーテルは軟化させ、外径〜0.4mmに引き伸ばした消毒済PE−10チュービングから加工した。大腿動脈を露出させ、ヘパリン生理食塩水(500U/ml)を注入した動脈カテーテルを埋め込み、外科用縫糸と組織接着剤(Vetbond)で固定した。そのカテーテルを血圧トランスデューサ(Statham)に繋ぎ、動脈圧パルスをグールド・ペンレコーダに表示させた。その後、薬剤の静脈内注射のために第2のカテーテルを外頸静脈に埋め込んだ。薬剤注入はカニューレ処置完了後に30分間行った。静脈カテーテルを薬剤を充填した注射器に繋いだ。注入は0.5から1.0分以内に完了した。野生種及び変異型の両方に同量のウロコルチン(200μlの0.9%生理食塩水中に0.1μg)及び生理食塩水(対照群として)が投与された。
【0077】
用いられた投与量はスプラーグ・ドーリー・ラットにおける対応する研究から得られたデータを引用した予備実験から決定した(2)。変異型マウスのウロコルチン注射に対する脳血管系応答がなかったことは血管拡張に対する前記マウスの能力喪失に起因するのではないことを検証するため、変異型マウスもウロコルチン注射からの動脈圧の回復後、第2のニトロプルシド・ナトリウム注射(100μlの0.9%生理食塩水中に0.8μg)を受けた。平均動脈圧(MAP)は血圧の追跡から判定した。
【0078】
ウロコルチン(0.1μg)の静脈内注射は対照群マウスに顕著な抑制応答(−28.3±2.0mmHg)をもたらした(図6)。記録した期間(90から120分)全体にわたって動脈圧の低下が持続した。全く対照的に、変異型マウスはウロコルチンに対して測定可能な応答を示さなかった(1匹の変異型マウスだけが非常に小さくて一時的な脈圧の低下(−3.5mmHg)を示したが、注射の圧力自体に起因すると考えられる。)(図6)。変異型マウスの末梢脈管構造は別の刺激に応答して血管拡張を可能にすることを検証するため、一酸化窒素の供与体として血管拡張を引き起こすニトロプルシド・ナトリウム(NP)を変異型マウスに投与した。ニトロプルシド・ナトリウム注射(−30.0±5.0mmHg)に応答した急速かつ強力な抑制応答が一貫して観察された。
【0079】
実施例11
CRFR2欠失が不安症及びストレスに及ぼす効果の要約
ここに提示する結果はCRFR2非発現変異マウスがストレスに敏感で不安症に似た表現型を見せることを示唆する。基礎摂食及び体重増加は正常であるものの、変異型マウスは食餌剥奪に対して食餌剥奪のストレス後の摂食量減少によって応答した。このことは新陳代謝の影響かもしれないが、食餌剥奪のストレスがマウスの不安症状態を変化させ、前記マウスの食欲を減退させる可能性がある。変異型マウスは束縛ストレスに対しても急速なHPA応答を見せ、これらのマウスがストレスに対してより敏感であることを再び示唆する。変異型マウスは対照群マウスより早く、より高いステロイド・レベルを示したので、変異型マウスの拘束10分後のACTHレベル減少は視床下部に対するより迅速なネガティブ・グルココルチコイド・フィードバックの結果としてもさしつかえない。まとめると、変異型マウスのHPA軸がストレスに応答する摂食応答あるいは増加率の変化のいずれかに対してその他の生理学的説明の可能性を排除することはできないものの、摂食及びHPA軸の結果はCRFR2非発現変異マウスのストレスに対する過敏性を示唆している。
【0080】
変異型マウスはEPM内で不安症に似た行動の増加も見せる。しかし、これらのマウスは明暗箱では同様なレベルの不安症に似た行動を示している。薬理学的過敏性及び特異性は通常多くの不安症に関する動物実験で示されているが、課題が異なっていることが時折観察される(16、17)。どちらの実験も無条件探索実験として分類されるが、明暗箱は探索と併せて新奇恐怖症を測定する。EPM内での行動は嫌悪環境の探索によって判定される(18)。実験中の光条件も動物実験で抗不安または不安生成効果を検出する能力に大きく影響する。CRFR2非発現変異マウスに対する結果のこの側面は新奇恐怖症ではなく、嫌悪環境の探索に関係する情動性の亢進を示すものである。今までの研究報告は神経ペプチドY(NPY)欠失マウスは明暗箱では正常だが、EPMでは不安になるという類似の行動表現型を示している(19)。これらNPY変異型マウスは不安症的であると分類され、NPY注射が不安症を減らすという従来の知見を支持した。CRFR2非発現変異マウスで得られた結果は、EPMがこれらのマウスにおいて不安症を検出するためのより感度の高い課題であり得ることを示している。
【0081】
実施例12
cAmyg内のCRF増加が不安症に及ぼすと考えられる効果
この扁桃核はCRFR1を発現し(7)、ストレス・シグナルの形質導入で主要な役割を果たすので(21)、cAmyg内のCRFの増加によって変異型マウスの不安症に似た行動とHPA軸過敏性の増加が説明できる。さらに、CRFR2を多く含む扁桃の外側中隔は扁桃の働きを調節することが示され(22−24)、この扁桃核の障害は拘束ストレス後のACTH分泌の減少が生じる(25−28)。従って、ストレスの間外側中隔内のCRFR2が扁桃の働きを調節し、CRFR2がないときは、扁桃の働きが妨げられずに速やかなHPA応答及び不安症に似た行動の増加をもたらすのであろう。
【0082】
扁桃の障害はCRFに誘発された不安症(21)、そして中隔の障害から生じる過剰な情動性(22)を阻害することが示されている。この神経経路はCRFR1欠失マウスに見られる不安症に似た行動の減少、そしてCRFR2欠失マウスでの不安症に似た行動の増加を説明することができる(8)。従って、CRFR2非発現変異マウスは不安症に似た行動におけるレセプタ調節の新奇なメカニズムに対する可能性のある証拠を提供している。
【0083】
実施例13
吻部EW内のUCN mRNA増加が引き起こす不安症の考えられるメカニズム
ウロコルチンを静脈内注射すると不安症に似た行動を誘発することが示されていることから、吻部EW内のウロコルチンmRNAの増加は変異型マウスの不安症に似た行動の増加につながる第2のメカニズムと考えられる(29)。コエルレウス座(locus coeruleus)(LC)などCNS内の多くの領域への吻部EW注入(30)及びウロコルチン関連分子であるCRFのlocus coeruleusへの注射は不安症に似た応答を生じさせる(31)。従って、吻部EWでのウロコルチンmRNA増加はlocus coeruleusを活性化し、不安症に似た応答及び/又はストレスに対する過敏性を高める。
【0084】
実施例14
CRFR2非発現変異マウス及び自律神経系の敏感性
自律神経系の敏感性の亢進(32−34)など不安症に似た行動の増加に対する付加的な説明をまだ除外することはできない。アンチセンス・オリゴヌクレオチドを使った今までの研究は不安症と行動におけるCRFR2の役割に関して相反する結果を見いだしている(35、36)。
【0085】
これらの研究報告はCRFR1アンチセンス・オリゴヌクレオチドの注射による抗不安に似た効果を示しているが、どの研究もCRFR2アンチセンス・オリゴヌクレオチドの注射に関する一貫した知見は報告していない。アンチセンス・オリゴヌクレオチド注射の技術は潜在的に有望であるが、ノックアウト・マウスで達成されているように、蛋白質のレベル低下をその標的の完全な除去によって置換できないことから現在精査中である。
【0086】
実施例15
血管拡張に対するUCNの効果の確認
非発現変異マウスにCRFR2がないことは血管拡張に対するウロコルチンの効果の確認を可能にした。変異型マウスは静脈内のウロコルチンに全く応答しなかったが、野生種マウスは平均動脈圧の劇的な減少を示した。ニトロプルシド注射は変異型マウスの血管拡張を生じさせ、従って、ウロコルチンへの応答の欠如は変異型マウスの脈管構造が物理的に拡張不能であることによるものではなく、明らかにCRFR2の欠如によるものであることが確認された。CRFR2非発現変異マウスはウロコルチンに全く応答を示さなかったので、これらの結果は、低血圧症に対するウロコルチンの効果(2、14)は血管内皮細胞内のCRFR2における作用を通じて起きる(3、7)という仮設を支持する。UNCに誘発された血管拡張が最も起こりやすい生理的刺激は今のところ知られていないが、脈管構造内のCRFR2に対するウロコルチンの効果は高血圧治療薬の開発において興味深い標的になるであろう。
【0087】
要約
要約すると、これらの結果はCRFR2欠失マウスが高架式十字迷路で不安症に似た行動の増加及びストレスに応答するHPA軸の過敏性を示すことを明らかにしている。CRFR1及びCRFR2非発現変異マウスは不安症及び抑鬱の貴重なモデルを提供し、これらの疾病の根底にある分子メカニズムをさらに明らかにする一助になり得る。CRFシグナル経路と、不安症及び抑鬱の制御におけるその役割の研究はこれらの疾病の効果的な治療に求められる必要な手掛かりを提供してくれる。
【0088】
実施例16
CRFR2非発現変異マウスにおける血管生成の促進
CRFR2非発現変異マウスは種々の組織において血管の大きさと数の増加を示すと考えられた。CRFR2レセプタとその働きが血管の内皮細胞層内にあると突き止められたので(3、7)、CRFR2が血管形成の調節に役割を果たしていると仮定された。CRFR2非発現変異マウスがより大きな血管をより多く有したことを確認するため、対照群及びCRFR2非発現変異マウスの組織を血管特異性マーカーである血小板−内皮細胞−接着分子(PECAM)に対する抗体で免疫染色した。
【0089】
生後3から4カ月の対照群及びCRFR2非発現変異マウスの両方から下垂体前葉、白色脂肪組織、及び背側脳表面の組織を得た。その組織を4%のパラホルムアルデヒド内で2日間固定した後、その組織をDent’s fix(メタノール:DMSO 4:1)に5%の過酸化水素を加えたのもので1晩さらした。その組織を3回にわたってそれぞれ1X TBS内で1%Tween−20を使って30分間洗浄し、1晩5%ヤギ血清で希釈緩衝液(0.5M NaCl、0.01M PBS、3.0% BSA、及び0.3%Triton X−100)に1%DMSOを加えたもので室温で遮断した。翌日、その遮断した混合物に抗PECAM抗体(Pel Freeze)の1:1000希釈溶液を加え、その後さらに2日間室温で培養した。その抗体を取り除いて、その組織を3回にわたってそれぞれ1時間1X TBSにTween−20と1%DMSOを加えたもので洗浄した。ヤギ抗−RAT HRP二次抗体を1:5000の希釈度で加え、1晩室温で培養した。その組織を上の通りに洗浄し、最後の洗浄を1X TBSのみで1時間室温で行った。ペルオキシダーゼ反応は、赤茶色を生じるまでグルコース・オキシダーゼを含んでいる(Calbiochem)反応混合物の存在下で行った。その組織を一連の段階メタノールで脱水し、グリセロールで透明にした。
【0090】
抗PECAM免疫染色の結果を図7Aから7Fに示す。これらの実験によって非発現変異マウスのCRFR2レセプタの欠如は下垂体前葉(図7B)、白色脂肪組織(図7D)、及び背側脳表面(図7F)での血管の数と大きさの増加をもたらすことが確認された。対照群マウスの同じ組織を図7A−下垂体前葉、図7C−白色脂肪組織、及び図7E−背側脳表面に示す。従って、正常マウスにおけるCRFR2レセプタの役割のひとつは血管生成のCRFに誘発される阻害を仲介することである。
【0091】
実施例17
CRFR2は胎児マウスに血管生成の効果を及ぼさない
CRFR2レセプタが胚発育中の血管形成に関与しているかどうかを判定するため受精後11日の胎児マウスからの組織切片で抗PECAM免疫染色実験を行った。胎児マウスから組織切片をつくり、成体マウスからの切片と同じ方法で処理した。
【0092】
図8AはCRFR2非発現変異マウス(右)及び対照群マウス(左)の頭部からの抗PECAM免疫染色切片を示し、図8BはCRFR2非発現変異マウス(右)及び対照群マウス(左)の前脚からの免疫染色切片を示す。CRFR2非発現変異マウスと対照群マウスの頭部または前脚組織切片のいずれの間にも血管の数あるいは大きさの違いは観察されなかった。従って、CRFR2は完全に成長したマウスについてのみ血管形成に関与していると考えられる。
【0093】
実施例18
成体マウスにおける血管新生のマイクロフィル・ポリマー特徴づけ
CRFR2非発現変異マウスの過剰な血管新生をさらに特徴づけるため、対照群及び変異型マウスの脈管組織をマイクロフィル・ポリマーで灌流し、血管体積に増加が生じたことを確認した。灌流の準備として、30標準規格注射針を麻酔をかけた成体または生後3週のCRFR2非発現変異マウス及び対照群マウスの左心室にセットした。灌流はシリンジ・ポンプを使って、前記目的のために潅水が右心房に開けた排出口から自由に排出されるまで行った。マウスを4℃の温度下に1晩置いて、前記ポリマーから回復させた。回復させたマウスから組織切片を取り出し、25%エタノールから始まる一連の段階エタノールを介して第1日目に脱水した。第2日目に6%過酸化水素水でさらした後、第3日目に50%エタノールと引き続き75%エタノールで、第4日目に95%エタノールで、そして第5日目に100%エタノールで一連のエタノール処理を続けた。その組織を分析前にグリセロールで透明化した。軟組織の除去後、種々の組織の血管床の体積を観察することができた。
【0094】
図9及び図10は成体CRFR2非発現変異マウス及び対照群マウスから得たマイクロフィル灌流組織を示す。図9に、正常マウスからの組織を各パネルの左側に示し、CRFR2非発現変異マウスからの同様の切片を右側に示す。背側脳表面(図9A)、大腸(図9B)、及び心臓(図9C)などCRFR2非発現変異マウスのすべての組織で血管の数と大きさの増加が観察された。図10で、腎臓(図10A及び10B)、副腎(図10C及び10D)、及び睾丸(図10E及び10F)の主要な動脈を矢印で示す。CRFR2非発現変異マウス(図10B、図10D、及び図10F)の主要な血管は対照群マウス(図10A、図10C、及び図10E)と比較して大きさが著しく増大している。これらの結果によって、抗PECAM免疫染色の結果と合わせて、CRFR2欠失マウスが脳、心臓、下垂体、及び消化管など観察したすべての組織で過剰血管新生の増加を示すことが確認される。血管の大きさと数の両方が増加した。
【0095】
生後3週のマウスから得たマイクロフィル灌流組織を図11Aから図11Dに示す。CRFR2非発現変異マウスは小腸(図11B対11A)及び胃(図11D対11C)で血管数の増加を示す。これらの結果は過剰血管新生は先ず血管の数を増加させ、マウスの加齢につれて血管の大きさが増大することを示唆している。
【0096】
実施例19
CRFR2非発現変異マウスにおけるVEGF発現の分析
CRFR2が血管内皮成長因子(VEGF)の発現に影響を及ぼすかどうかを判定するため、CRFR2非発現変異マウス及び対照群マウスからの組織をウェスタン・ブロット分析によってVEGF含有量について調べた。白色脂肪組織(WAT)及び褐色脂肪組織(BAT)を緩衝液(50mMTrisHCl、pH7.4、1mM DRR、2mM MgCl2、1mM EDTA、0.5mM PMSF、5μg/mlロイペプチン、2μgアプロチニン)で均質化した。40μgアリコートの蛋白質抽出物を10%のSDS−PAGEゲル(Novex, San Diego)上に分離し、ニトロセルロース膜へ移した。ブロットを5%無脂肪粉乳で1時間遮断し、1X TBS に0.2%Tween−20(TBST)を加えたもので洗浄した。その後、ブロットを抗VEGF抗体の1:1000希釈液で1時間培養し、それぞれTBSTで20分間の洗浄を2回行い、抗ウサギHRPの1:10000希釈液で1時間培養した。各回につきTBSTで20分間の洗浄を2回行った後、ブロットをECL試薬で視覚化した。代表的なブロットを図12に示す。VEGF発現の増加がCRFR2非発現変異マウスで調べたすべての組織で観察され、CRFR2とVEBF生成の間に相互作用がある可能性を示した。
【0097】
実施例20
ウロコルチン処理マウスにおける毛髪成長の促進
マウスの小さな領域の皮膚の毛を剃って、bFGF及びウロコルチン、種々の成長因子、及びCRF拮抗物質アストレシンを含浸したゲル・フォーム・スポンジを毛を剃った皮膚の下部に外科的に埋め込んだ。bFGFとウロコルチンの両方を移植したマウスでは、埋め込んだスポンジのすぐ上方でわずか5日後にかなりの毛髪成長が観察された。成長ホルモンあるいはアストレシンだけを含んでいるスポンジを埋め込まれたマウスの毛を剃った領域で毛髪成長は殆ど観察されなかった。図13にウロコルチンとbFGFの両方を埋め込まれたマウスのbFGFだけを移植したマウスと比較した毛髪成長を示す。従って、ウロコルチンとbFGFは速やかな髪の成長を刺激する。
【0098】
本明細書において以下の参考文献を引用した:
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36. Liebsch, et al., J Psychiatr Res 33, 153−163 (1999).
【0099】
本明細書で述べられたすべての特許あるいは刊行物は本発明が属する技術分野の当業者のレベルを表すものである。これらの特許及び刊行物はあたかも個々の刊行物が引用によって具体的、個別的に組み込まれるよう指示されたと同じ程度に引用によって本明細書に組み込まれる。
【0100】
当業者であれば、本発明が前記目的を実行し、述べられたとともに本発明に内在している狙いと利点を得るためによく適合していることを直ちに認識するであろう。本実施例はここで述べられた方法、手順、処置、分子、及び特定の化合物に加えて現在のところ好ましい実施の形態の代表例であり、例示であり、本発明の範囲を限定するものとして意図されていない。請求の範囲によって定義された本発明の精神の範囲内に含まれる本発明の変更及び他の利用法は当業者に自明であろう。
【図面の簡単な説明】
上に挙げられた本発明の特徴、利点、及び目的、そして今後明らかになるその他の事項が達成され、詳細に理解されるように、本発明を添付図面に説明されたいくつかの実施の形態を参照して、さらに具体的に記述される。これらの図面は本明細書の一部を成している。しかしながら、添付図面は本発明による好ましい実施の形態を説明するためのものであり、従って、それら実施の形態の範囲を限定するものと考えられてはならない。
【図1A−1E】
CRFR2欠損マウスをつくるために使われた手順を示す図。
【図1A】
膜貫通領域5の半分から膜貫通領域7の末端までをコードするエクソン10、11、及び12の欠失を示すCRFR2遺伝子のゲノム組織。相同的組み換えに使われた標的コンストラクトも示す図。
【図1B】
破壊された対立遺伝子を野生型(+/+)、異型接合型(+/−)、及び非発現変異型(−/−)マウスから単離したテールDNAのサザン・ブロット分析によって検出したことを示す図。
【図1C】
CRFR2対照群(上)及び変異型(下)マウスにおける125I−ソーバジンのオートラジオグラフ結合を示す図。CRFR2非発現変異マウスの側中隔(lateral septum)にCRFR2結合はないが、CRFR1の皮質性結合は対照群マウスのものと類似していることに注意。
【図1D】
副腎のヘマトキシリン・エオジン染色(H&E)を示す図。倍率10倍での副腎の大きさ(上部)や倍率20倍での副腎の構造(下部)に違いがないことに注意。Cは皮質、Mは髄質、ZGは球状帯、ZFは束状帯、ZRは網状層、n=8。
【図1E】
倍率4倍、n=8で組織断面のための肝臓上で標本にした副腎のH&E染色(上パネル)を示す図。下垂体の副腎皮質刺激因子を倍率10倍、n=5で抗ACTH抗体を使って識別した(20)(下パネル)。Pは後葉、Iは中葉、Aは前葉。副腎あるいはACTHの副腎皮質刺激因子の局在性あるいは発現レベルに解剖学的差異は観察されなかった。
【図2A−D】
変異動物のストレスに対するHPA軸の過敏性を示す図。*=同じ時点の野生型対照群と有意に異なり、シェフェ・ポストホック・テストによりp<0.01。非麻酔後眼窩出血(unanesthetized retro−orbital eyebleed)によって得た血漿。
【図2A】
7:00AMのストレス前ACTH血漿レベルを示す図。n=16。
【図2B】
7:00AM及び5:00PMのコルチコステロン血漿の基礎レベルを示す図。n=5。
【図2C】
ACTHに対する抑制ストレス効果の時間的経過を示す図。
【図2D】
コルチコステロン血漿レベル(7:00AM)は同じ時点での野生型対照群と有意に異っていることを示す図。n=7。
【図3A−B】
野生型と変異型同腹仔マウスにおける24時間の食餌剥奪が摂食に及ぼす効果を示す図。
【図3A】
野生型同腹仔マウス(n=10)と比較した変異マウス(n=7)の基礎的食餌消費と24時間の食餌剥奪期間直後の食餌消費を示す図。シェフェ・ポストホック・テストによりp<0.001。
【図3B】
野生型と変異型マウスの基礎体重(白抜き棒線)及び24時間の食餌剥奪後に再給餌して24時間経過したときの体重(黒棒線)を示す図。実験群間で基礎体重及び再給餌後の体重に違いがないことに注意されたい。
【図4A−4D】
高架式十字迷路で変異型動物の不安症に似た行動が増加することを示す図。
(対照群 n=7、変異型 n=7;平均値 ±SEM)
【図4A】
オープン・アーム内での滞在時間のパーセンテージ(**、p<0.005)及びオープン・アームを訪れた回数(*、p<0.02)を示す図。野生型対照群よりも変異型マウスの方がいずれも有意に少なかった。
【図4B】
クローズド・アームへの進入の合計(p=0.64)及びアームへの進入の合計(p=0.38)で計測された自発運動を示す図。対照群と変異型動物の間に違いがなかった。
【図4C】
明暗箱実験で箱の明るい部分での滞在時間に対して計測した不安症に似た行動に違いは見られなかった。
【図4D】
明暗箱実験で箱の明るい部分と暗い部分の間を往来する回数に対して計測した不安症に似た行動に違いは見られなかった。
【図5A−5E】
変異型の脳内でウロコルチン及びCRF mRNAのレベルが上昇したことを示す図。4Bから4Eまで、n=3、±SEM、*、p<0.05、**、p<0.01、***、p<0.005。
【図5A】
倍率20倍での吻部EW(上)のウロコルチンmRNA及び倍率10倍でのcAmyg(中)と傍室核(下)内のCRF mRNAに対するin situハイブリダイゼーション(23)から生じた銀粒子を示す図。
【図5B】
銀粒子の半定量分析を用いて吻部EW内でウロコルチンmRNAを発現する細胞数を判定した結果を示す図。
【図5C】
細胞1個当たりのウロコルチンmRNAの平均光密度を示す図。
【図5D】
cAmyg内のCRF mRNAの光密度を示す図。
【図5E】
傍室核内のCRF mRNAの光密度を示す図。
【図6】
野生型(n=5)と変異型マウス(n=3)における1.0μgのウロコルチンの静脈内注射に対する心血管系の応答性を示す図。ウロコルチン注入に対して変異型マウスの顕著な抑制応答がないことに注目されたい。***、p<0.005。
【図7A−7F】
抗PECAM抗体で免疫染色した成体CRFR2対照群(図7A、7C、及び7E)及びCRFR2非発現変異体(図7B、7D、及び7F)マウスからの組織を示す図。これらの研究によって、CRFR2非発現変異マウスの下垂体前葉(図7B)、白色脂肪組織(図7D)、及び背側脳表面(図7F)では対照群マウスの下垂体前葉(図7A)、白色脂肪組織(図7C)、及び背側脳表面(図7E)と比較して脈管の数及び大きさが増加していることが示された。
【図8A−8B】
受精後11日目の胚体CRFR2非発現変異マウス及び対照群マウスから得た免疫染色された組織を示す図。図8AはCRFR2非発現変異マウス(右)及び対照群マウス(左)の頭部から得た組織を示す。図8BはCRFR2非発現変異マウス(右)及び対照群マウス(左)の前足部から得た組織示す。頭部あるいは前足部のいずれでも脈管の数及び大きさの違いは観察されなかった
【図9A−9C】
成体CRFR2非発現変異マウス(右、図9A、図9B、及び図9C)及び対照群マウス(左、図9A、図9B、及び図9C)から得たマイクロフィル灌流組織を示す図。CRFR2非発現変異マウスでは背側脳表面(図9A)、大腸(図9B)、及び心臓(図9C)に脈管の増加が見られる。
【図10A−10F】
成体CRFR2非発現変異マウス(図10B、10D、及び10F)及び対照群マウス(図10A、10C、及び10E)からのマイクロフィル灌流組織を示す図。矢印は腎臓(図10A及び10B)、副腎(図10C及び10D)、及び睾丸(図10E及び10F)の主要な動脈を示す。
【図11A−11D】
生後3週間のCRFR2非発現変異マウス(図11B及び11D)及び対照群マウス(図11A及び11C)から得たマイクロフィル灌流組織を示す図。変異マウスでは小腸(図11B対11A)及び胃(図11D対11C)の血管数の増加が見られる。
【図12】
CRFR2非発現変異マウスからの白色脂肪組織(WAT)及び褐色脂肪組織(BAT)におけるVEGF発現の増加を明示するウェスタン・ブロットを示す図。
【図13】
ウロコルチン及びbFGFで含浸したゲル・フォーム・スポンジの外科的移植によって直接そのスポンジ移植に覆われた部分で髪の成長が促進されたことを示す図。右のマウスはbFGFだけを含むスポンジで処置した。左のマウスにはウロコルチンとbFGFの両方で含浸したスポンジを移植した。
(連邦政府の資金援助について)
本発明は一部連邦政府からの資金援助第NIH DK−26741及びNRSAフェローシップ第DK09841及び第DK09551を用いて行われたものである。従って、本発明に対して連邦政府は一定の権利を有している。
【0002】
(発明の分野)
本発明は一般的には神経生物学、内分泌学、及び精神医学の分野に関するものである。より具体的には、本発明は不安症の研究及びコルチコトロピン放出因子レセプタ2を欠失したマウスに関するものである。
【0003】
(関連技術の説明)
コルチコトロピン放出因子(CRF)は視床下部−下垂体−副腎(HPA)軸の重要な調整因子である。ストレスに応答して、視床下部傍室核(PVN)から放出されたコルチコトロピン放出因子は下垂体前葉の副腎皮質刺激因子上のコルチコトロピン放出因子レセプタを活性化し、その結果血流中に副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)が放出される。一方で、ACTHは副腎皮質中のACTHレセプタを活性化し、グルココルチコイド(1)の合成と放出を増加させる。
【0004】
CRFのレセプタである、CRFR1及びCRFR2はCNS及び末梢の全体にわたって局在する。CRFはCRFR2に対するよりもCRFR1に対する親和性が高く、CRF関連ペプチドであるウロコルチン(UCN)はCRFよりも40倍近い高い親和性で結合するため、CRFR2に対する内因性リガンドであると考えられている(2)。CRFR1とCRFR2のアミノ酸類似性は約71%で、脳及び周辺組織内の局在が異なっている(3−6)。CRFR1は主に下垂体、大脳皮質、小脳、後脳、及び嗅球で発現するが、CRFR2は側中隔(latera septum)、視床下部腹内側部(VMH)、脈絡叢、及び多くの末梢部位に見られる(3、7)。
【0005】
CRFR1を欠失したマウスはHPA軸のホルモン・レベルが低下し、ストレス応答の機能が損なわれ、不安症に似た行動が減少する(8、9)。これらの結果はCRFR1特異的拮抗物質(antagonists)をin vitroで用いて得られた結果と一致する(10−12)。その一方で、CRFR2特異的拮抗物質は現在のところ利用可能でなく、1995年にクローニングされて以来、CRFR2の生理学的機能については殆ど解明されていない。UCNはCRFR2に対する内因性リガンドの可能性があり、中枢に投与されるとき摂食行動を調節することが示されている(13)。CRFR2は摂食行動の調整と満腹に関する中枢部位である視床下部腹内側部に局在することから、これらのレセプタでのウロコルチンの作用が摂食行動に影響している可能性がある。さらに、ウロコルチンの末梢投与は血管内皮細胞内のCRFR2での作用の結果と考えられる(3、7)高血圧に至る(2、14)。従って、CRFR2の発生的及び生理的な役割を識別するため、CRFR2の無発現変異マウスを産生し、分析した。
【0006】
先行技術はコルチコトロピン放出因子レセプタ2を欠失させたマウスを欠いている点で不十分である。本発明は本技術分野における長年のニーズと願望を達成するものである。
【0007】
(発明の要約)
CRFR2欠失マウスは不安症に似た行動が増加し、ストレス応答においてHPA軸の過敏性を示す。CRFR1及びCRFR2の無発現変異マウスは不安症と抑鬱の貴重なモデルを提供し、これらの疾病に内在する分子メカニズムの解明をさらに促進することができる。コルチコトロピン放出因子のシグナル経路と不安症及び抑鬱の処置におけるその役割に関する研究はこれらの疾病の効果的な治療に求められる必要な手がかりを提供するであろう。
【0008】
従って、本発明はコルチコトロピン放出因子レセプタ2(CRFR2)の少なくとも1つの対立遺伝子を破壊した非自然型遺伝子導入マウスに関するものであり、前記マウスは前記対立遺伝子からのコルチコトロピン放出因子レセプタ2(CRFR2)を発現しない。好ましくは、前記コルチコトロピン放出因子レセプタ2対立遺伝子のエクソン10、11、及び12のDNA塩基配列は除去されている。その遺伝子導入マウスはネオマイシン耐性遺伝子カセットで置換されたこれらのDNA塩基配列を有してもよい。その遺伝子導入マウスはこの置換に対して異型接合的または同型接合的のいずれでもよい。また、本発明の1つの実施の形態には本発明によるマウスと別系統のマウスの交配の結果も含まれている。
【0009】
本発明の別の実施の形態は、不安症または抑鬱の研究及び不安症または抑鬱に対する種々の化合物の効果をテストするためのCRFR2欠失マウスの利用法である。例えば、不安緩和活性を有する化合物をスクリーニングする1つの方法が提供され、その方法は:a)前記化合物を本発明による遺伝子導入マウスに投与するステップ;b)上記マウスを不安症に関係する行動についてテストするステップ、及びc)上記マウスの不安症に似た行動を上記化合物が投与されない本発明による第2の遺伝子導入マウスの不安症に似た行動と比較するステップで構成される。さらに、鬱緩和活性を有する化合物をスクリーニングする1つの方法が提供され、その方法は:a)前記化合物を本発明による遺伝子導入マウスに投与するステップ;b)上記マウスを抑鬱に関係する行動についてテストするステップ、そしてc)上記マウスの抑鬱に似た行動を上記化合物が投与されない本発明による第2の遺伝子導入マウスの抑鬱に似た行動と比較するステップで構成される。
【0010】
本発明のさらに別の実施の形態は血圧または血管形成に影響を及ぼす化合物をスクリーニングするため同様の手順におけるCRFR2欠損マウスの利用を含んでいる。
【0011】
本発明のまた別の実施の形態は、例えば、視床下部−下垂体−副腎軸のストレスへの応答に効果を持つ化合物をスクリーニングする1つの方法などHPA軸の生理機能の研究に対するCRFR2欠損マウスの利用法であり、その利用法は:a)前記化合物を本発明による遺伝子導入マウスに投与するステップ;b)上記マウスをストレス誘発状態に置くステップ;c)上記マウスのコルチコステロン及び副腎皮質刺激ホルモンの血漿レベルをモニターするステップ;及びd)前記レベルをストレス誘発状態に置かない本発明による遺伝子導入マウスのレベルと比較するステップで構成される。
【0012】
本発明のさらに別の実施の形態で、前記マウスはコルチコステロン及びACTHの血漿レベルをモニターすることによってストレスに対するHPA軸の応答に関する化合物の影響を調べるために用いることができる。
【0013】
本発明のさらに別の実施の形態はコルチコトロピン放出因子レセプタ2のコルチコトロピン放出因子やウロコルチンなど他の蛋白質に対する影響の研究において前記マウスを利用することに関する。
【0014】
本発明のさらに別の実施の形態は、CRFR2の存在によって妨げられずにCRFR1の応答を調べるためのCRFR2欠損マウスの利用である。
【0015】
CRFR2無発現変異マウス(CRFR2 null mutant mice)の研究によってCRFR2遺伝子の欠失は実験を行った全ての組織で血管新生の増加をもたらしていることを明らかにした。従って、本発明による別の実施の形態は血管形成調節の分子メカニズムの研究へのCRFR2無発現変異マウスの利用法である。
【0016】
本発明のさらに別の実施の形態で、CRFR2拮抗物質をその組織に投与することによって標的組織内で血管形成が促進される。そのような拮抗物質の1つの例がCRFR2遺伝子に対して向けられたアンチセンス・ヌクレオチドである。心臓、脳、下垂体、生殖腺、腎臓、脂肪、及び胃腸管はそうした応答が達成される組織内にある。この血管形成の促進は梗塞、卒中、及びけがの治療に有益であるとされている。
【0017】
本発明のさらに別の実施の形態で、血管形成はウロコルチンまたはCRFなどのCRFR2作用物質の投与によって標的組織内で阻害される。血管形成のCRFR2作用誘発阻害性はガン及び糖尿病性網膜症治療に用いることができる。
【0018】
本発明による別の実施の形態は、髪の成長が望まれる皮膚領域の下部にウロコルチン及びbFGFを移植することによって髪の成長を刺激する方法、または局所用組成物内のウロコルチンを皮膚に接触させる方法に関するものである。
【0019】
(発明の詳細な説明)
本発明に従って、本技術分野の範囲内の通常の分子生物学、微生物学、そして組み換えDNA技術を用いることができる。こうした技術については文献で十分に説明されている。例えば、Maniatis, Fritsch & Sambrook, ”Molecular Cloning: A Laboratory Manual (1982); ”DNA Cloning: A Practical Approach,” Volumes I and II (D. N. Glover ed. 1985); ”Oligonucleotide Synthesis” (M. J. Gait ed. 1984); ”Nucleic Acid Hybridization” [B. D. Hames & S. J. Higgins eds. (1985)]; ”Transcription and Translation” [B. D. Hames & S. J. Higgins eds. (1984)]; ”Animal Cell Culture” [R. I. Freshney, ed. (1986) ]; ”Immobilized Cells And Enzymes” [IRL Press, (1986)]; B Perbal, ”A Practical Guide To Molecular Cloning” (1984)を参照されたい。
【0020】
従って、本明細書では、以下の用語は下に述べられる定義を有するものとする。
【0021】
本明細書で用いられる場合、『cDNA』とは遺伝子のmRNA転写のDNAの複製を意味する。
【0022】
本明細書で用いられる場合、『ライブラリをスクリーニングする』という用語は、適切な条件下で、特定のDNAライブラリ内に存在するプローブに対して相補的な配列が存在しているかどうかを調べるためにラベルされたプローブを用いるプロセスを指している。さらに、『ライブラリをスクリーニングする』ことはPCRによって行なうことができる。
【0023】
本明細書で用いられる場合、『PCR』という用語はMullisの米国特許第4,683,195及び4,683,202の主題であるポリメラーゼ鎖反応及び本技術分野で周知のその他の改良を指している。
【0024】
本明細書で述べられるアミノ酸は好ましくは『L』異性体である。しかしながら、『D』異性体の残基も、ポリペプチドによって免疫グロブリン結合の望ましい機能的特性が保持される限り、いずれのLアミノ酸残基ででも置換することができる。NH2とはポリペプチドのアミノ末端に存在する遊離アミノ基を指している。COOHとはポリペプチドのカルボキシ末端に存在する遊離カルボキシ基である。標準的なポリペプチドの専門用語集、J. Biol. Chem., 243:3552−59 (1969) に準拠し、アミノ酸残基の略語は本技術分野で周知である。
【0025】
尚、本明細書においてすべてのアミノ酸残基配列は左から右への向きがアミノ末端からカルボキシ末端へという従来の方式で表されている。さらに、アミノ酸残基配列の開始点あるいは終点のダッシュは1つ以上のアミノ酸残基の別の配列へのペプチド結合を示す。
【0026】
『レプリコン』とは、in vivoでのDNA複製の自立的単位として機能する、即ちそれ自体の制御下で複製を行なうことができるすべての遺伝子要素(例えば、プラスミド、クロモソーム、ウィルス)である。
【0027】
『ベクター』とは、別のDNAセグメントを取り付けて、その取り付けられたセグメントの複製を引き起こすプラスミド、ファージ、あるいはコスミドなどのレプリコンである。
【0028】
『DNA分子』とは、1本鎖あるいは2本鎖らせんのいずれかのデオキシリボヌクレオチド(アデニン、グアニン、チミン、あるいはシトシン)の重合体の形状をとったものを意味する。この用語はその分子の一次及び二次構造のみについて言い、特定のどんな三次的形状にも限定するものではない。従って、この用語は、特に線状DNA分子(例えば、制限酵素断片)、ウィルス、プラスミド、及びクロモソーマに見られる2本鎖DNAなどを含む。本明細書において上記構造に関する議論では、DNAの非転写鎖(例えば、mRNAに相同な配列を有する鎖)に沿って5’から3’方向の配列のみを与える標準的な慣例に従う。
【0029】
『複製開始点』とは、DNA合成に関与するDNA配列を意味する。
【0030】
DNAの『コード配列』とは2本鎖DNA配列であり、適切な調節塩基配列の制御下に置かれたとき、in vivoでポリベプチドに転写され、翻訳される。コード配列の境界は5’(アミノ)末端の開始コドン及び3’(カルボキシル)末端の翻訳終止コドンによって決定される。コード配列には原核生物配列、真核生物mRNAからのcDNA、真核生物(例えば、哺乳類)DNAからのゲノムDNA配列、そして合成DNA配列さえも含まれるが、それだけに限定されるものではない。ポリアデニル酸化シグナル及び転写終結配列はコード配列に対して3’に位置するのが普通である。
【0031】
転写及び翻訳調節塩基配列は、ホスト細胞内でコード配列の発現を提供するプロモータ、エンハンサ、ポリアデニル酸化シグナル、ターミネータ等のDNA調節配列である。
【0032】
『プロモータ配列』とは、細胞内でRNAポリメラーゼと結合し、下流(3’方向)のコード配列の転写を開始することができるDNA調節領域である。本発明を明示する目的のため、上記プロモータ配列はその3’末端で転写開始部位によって結合され、バックグランドを超えて検出可能なレベルで転写を開始するために必要な塩基あるいは成分の最低限の数を含めるため上流(5’方向)に伸長される。プロモータ配列内には転写開始部位、そしてRNAポリメラーゼ結合を担う蛋白質結合領域(コンセンサス配列)も見いだされるであろう。真核生物のプロモ−タは常にではないが、しばしば『TATA』ボックス及び『CAT』ボックスを含んでいる。原核生物のプロモ−タは−10及び−35のコンセンサス配列に加えて、SD配列を含んでいる。
【0033】
『発現制御配列』とは、別のDNA配列の転写及び翻訳を制御、調整するDNA配列である。RNAポリメラーゼがコード配列をmRNAに転写するとき、コード配列は細胞内で転写及び翻訳調節配列の『調節下』にあり、その後上記コード配列によってコードされる蛋白質に翻訳される。
【0034】
『シグナル配列』はコード配列の近傍などにある。この配列はシグナル・ペプチドをポリペプチドのN末端にコードし、シグナル・ペプチドはポリペプチドを細胞表面に導くか、またはポリペプチドを媒体に分泌するようホスト細胞に伝達し、このシグナル・ペプチドは蛋白質が細胞を離脱する前にホスト細胞によって切離される。シグナル配列は原核生物及び真核生物が生来持つ種々の蛋白質に関連して見いだされる。
【0035】
『オリゴヌクレオチド』とは、本発明によるプローブについて本明細書で用いられているように、2個以上、より好ましくは3個以上のリボヌクレオチドからなる分子として定義される。その厳密な大きさは最終的な機能及びオリゴヌクレオチドの利用に左右される多くの要因に依存する。
【0036】
『プライマー』とは、本明細書で用いられるように、精製された制限消化物のように自然発生するものであれ、人工的に生成されたものであれ、核酸鎖に相補的なプライマー伸長生成物の合成が誘導される条件下、すなわちヌクレオチド及びDNAポリメラーゼなどの誘導体の存在下で、適切な温度及びpHにあるときに合成開始点として機能することができるオリゴヌクレオチドを意味する。プライマーは1本鎖あるいは2本鎖のいずれでもよいが、誘導体の存在下で好ましい伸長生成物の合成をプライムするために十分な長さでなければならない。プライマーの厳密な長さは温度、プライマーの供給源及び使用法など多くの要因に左右される。例えば、分析に利用するときは、ターゲット配列の複雑性にもよるが、オリゴヌクレオチド・プライマーは通例15から25個あるいはそれ以上のヌクレオチドを含み、それより少ないヌクレオチドを含んでいる場合もある。
本明細書におけるプライマーは特定のターゲットDNA配列の異なる鎖に対して
【0037】
『実質的に』相補的であるように選択される。このことはプライマーがその各々の鎖とハイブリダイズするため十分相補的でなければならないことを意味する。従って、プライマー配列はテンプレート配列を正確に反映する必要はない。例えば、非相補的なヌクレオチド断片はプライマーの5’末端に付着され、プライマー配列の残り部分はその鎖に相補的であってもよい。また、もしプライマー配列がその配列に十分相補的であるか、またはその配列とハイブリダイズされ、それによって伸長生成物合成のためのテンプレートを形成するならば、非相補的な塩基あるいはより長い配列がプライマーに散在される。
【0038】
本明細書で用いられるように、『制限エンドヌクレアーゼ』及び『制限酵素』とは、2本鎖DNAを特定のヌクレオチド配列で、あるいはその近傍で切断するすべての酵素を意味する。
【0039】
外来性または異種由来のDNAが細胞内に導入されたとき、そのようなDNAによって細胞は『形質転換』される。形質転換DNAはその細胞のゲノム内に組み込まれる(共有結合)ことも、組み込まれないこともある。例えば、原核生物、イースト菌、及び哺乳類の細胞では、形質転換DNAはプラスミドのようなエピソーム因子上に保持されるかもしれない。真核生物の細胞に関して、安定的に形質転換された細胞は、クロモソーム複製を介して娘細胞によって受け継がれるように形質転換DNAがクロモソーム内に組み込まれる。この安定性は形質転換DNAを含んでいる娘細胞群から成る細胞株またはクローンを確立する真核生物細胞の能力によって明示される。『クローン』とは、単一の細胞または有糸分裂による原種に由来する細胞群である。『細胞株』とは、in vitroで何代にもわたって安定して成長できる第1次細胞のクローンである。
【0040】
一般に、挿入されたDNA断片の効果的な転写を促進するプロモータ配列を含んでいる発現ベクターは上記ホストに関連して用いられる。その発現ベクターは通常複製開始点、プロモータ、ターミネータ、さらに形質転換細胞において表現型選択を提供することができる特異的な遺伝子も含んでいる。その形質転換ホストを細胞の最適な成長を達成するために本技術分野で周知の方法に従って発酵及び培養することができる。
【0041】
当業者に周知の方法を適切な転写及び翻訳制御信号を含んでいる発現ベクターをつくるために用いることができる。例えば、Sambrook et al., ”Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd Ed.), Cold Spring Harbor Press, N.Y. に記述された技術を参照。1つの遺伝子とその転写コントロール配列は、もしその転写コントロール配列がその遺伝子の転写を効果的に制御するならば、『操作可能に結合されている』と定義される。本発明によるベクターにはプラスミド・ベクター及びウイルス・ベクターなどがある。
【0042】
本発明はCRFR2を欠失したマウスに関するものであり、前記マウスは不安症及びHPA軸回路構成におけるCRFR2の発生的及び生理的な役割を識別するためつくられた。これはコルチコトロピン放出因子レセプタ2対立遺伝子のエクソン10、11、及び12を欠失することによって行われた。本発明において、これらの塩基配列はネオマイシン耐性遺伝子カセットで置換された。前記マウスはそのCRFR2欠失に対して異型接合的または同型接合的のいずれであってもよく、別系統のマウスと交配させてもよい。
【0043】
本発明は不安症または抑鬱を緩和させる働きをする化合物をテストするための方法など不安症または抑鬱の研究におけるCRFR2欠失マウスの利用法にも関するものである。血圧または血管形成に影響を及ぼす化合物もCRFR2欠損マウスを使ってスクリーニングすることができる。
【0044】
本発明は視床下部−下垂体−副腎(HPA)軸の分子生理学の研究におけるCRFR2欠損マウスの利用にも関するものである。そのマウスを化合物がストレスに対するHPA軸の応答に及ぼす効果についてテストするため用いることもできる。
【0045】
本発明はコルチコトロピン放出因子レセプタ2のコルチコトロピン放出因子、コルチコトロピン放出因子レセプタ1、ウロコルチン及びその他のCRF及びウロコルチン・レセプタに対する分子機能を研究するための前記形質転換マウスの利用にも関する。
【0046】
さらに、本発明はCRFR2の負の環境(CRFR2negative environment)におけるCRFR1の応答及び働きを研究するためにも用いられる。この意味で、CRFR1応答をCRFR2の調整によって妨げられずに研究することができる。
【0047】
本発明は血管形成の分子制御に対するCRFR2無発現変異マウスの利用にも関するものである。
【0048】
本発明はCRFR2拮抗物質を標的組織に投与することによって血管形成を促進する方法にも関する。これが達成される1つの方法はCRFR2遺伝子に対して向けられたアンチセンス・ヌクレオチドの利用によるものである。そうした応答が達成される組織には心臓、脳、下垂体、生殖腺、腎臓、脂肪、及び消化管などである。本発明は梗塞、卒中、及びけがの後の血管形成促進に有益であることが証明される。
【0049】
本発明は心臓、脳、下垂体、生殖腺、腎臓、脂肪、及び消化管などの標的組織にCRFR2作用物質を投与することによって血管形成を阻害する方法にも関するものである。CRFR2作用物質にはウロコルチンまたはCRFなどがある。ガン及び糖尿病性網膜症は血管形成のCRFR2作用物質誘発阻害性に応答的な疾病の例である。
【0050】
本発明は髪の成長が望まれる皮膚領域にウロコルチンを皮膚に接触させるステップで構成される髪の成長を促進する方法に関するものである。1つの実施の態様で、そのウロコルチンは皮膚下に移植される。ウロコルチン単独でも有用であろうが、bFGFをウロコルチン投与の前、後、または同時に投与してもよい。ウロコルチンは、bFGFとともに組成物に含まれていてもよい。
【0051】
【実施例】
以下の実施例は本発明による種々の実施の形態を説明する目的でしめされるものであり、いかなる形でも本発明の限定を意味しない。
【0052】
実施例1
CRFR2欠失マウスの産生
CRFR2非発現変異マウスをつくるため、CRFR2座を含んでいる1つのゲノム・クローンDNAをマウス系統129ゲノムDNAライブラリから単離した。このクローンから、膜貫通領域5の始めから膜貫通領域7の末端までをコードするCRFR2遺伝子のエクソン10、11、及び12がネオマイシン耐性遺伝子カセットで置換された標的ベクターをつくった(図1A)。その結果得られたプラスミドDNAをNot Iで線形化し、先に述べたようにJ1胚性幹(ES)細胞に電気穿孔した(8)。0.2mg/mlのG418(活性型)内で7から9日間選択した後、ネオマイシン耐性クローンを個別に選択し、サザン・プロット分析によって破壊されたCRFR2対立遺伝子の存在をスクリーニングした。
【0053】
ポジティブESクローンをC57 BL/6胚盤胞に注入し、キメラ・マウスをつくった。キメラ・マウスのオスをC57 BL/6のメスと交配し、破壊された対立遺伝子の生殖細胞系伝達を毛色がアグーチを示すF1の子から得た尾部DNAのサザン・ブロット分析によって判定した(図1B)。
【0054】
実施例2
CRFR2欠失マウスにおけるCRFR1及びCRFR2発現の分析
標的とされた欠失がCRFR2遺伝子の非発現変異体を生じさせたかどうかを判定するため、レセプタ・オートラジオグラフィーを野生種対照群及び変異型マウスからの脳切片について行った。
【0055】
20μmの切片化脳組織をセットしたスライドを室温で解凍し、10分間50mMのTris緩衝液(pH7.4)で室温で2回洗浄した。その後切片を50mMのTris(pH7.4)、125I−ソーバジン、10mMのMgCl2、0.1%のBSA、及び0.05%バシトラシンを含んでいる緩衝液で60分間室温で培養した。125I−ソーバジンと1μmの非加熱(cold)ソーバジンの両方に暴露させた隣接切片に非特異的結合が明示された。培養期間終了後、スライドを50mMのTris緩衝液に0.01%Triton X−100を加えたもので4Cで5分間の洗浄を2回行った。スライドを速やかに純水に浸漬し、乾燥させ、3日間並置して薄膜を生じさせた。
【0056】
変異マウスでは、CRFR2(外側中隔)に特異的な脳領域内の結合は検出されなかったが、皮質内でCRFR1への結合は維持された(図1C)。これらの結果はCRFR2遺伝子の破壊がこれらマウスの非発現変異に至ったことを示す。変異マウスは繁殖可能で、メンデルの法則に従って変異対立遺伝子を伝えた。
【0057】
実施例3
CRFR2欠失マウスの組織学的分析
HPA軸の発達がCRFR2非発現変異マウスで損なわれるかどうかを判定するため、生後10から12週のオスのマウスの下垂体及び副腎を切片化し、ヘマトキシリン・エオジン(H&E)で染色した。すなわち、マウスを4%パラホルムアルデヒド(PFA)で灌流させた。組織を除去し、1晩4Cで後固定し、PBS内の30%スクロースで凍結保護した。組織を12μm厚さに切片化し、ヘマトキシリン・エオジンで染色した。その結果は構造あるいは細胞型に明確な差異がないことを示した(図1D、図1E)。
【0058】
さらに、下垂体の切片を抗ACTH抗体で染色した。下垂体を切片化し、5分間4%PFAで後固定し、PBSでリンスし、先に述べたようにACTH抗体で染色した(6)。野生種と変異型の副腎皮質刺激因子の間に定性的な差異は認められなかった(図1E)。
【0059】
実施例4
CRFR2欠失マウスにおけるコルチコステロン及びACTHレベルの判定
コルチコステロン及びACTHの分析のため、個別飼育した生後10から12週のオスのマウスから血漿を得た。ケージの混乱を30秒以内にして無麻酔のマウスから眼窩後部の血液からサンプルを採取した。基礎AMサンプルは7:00AMに回収した。基礎PMサンプルは5:00PMに回収した。放射免疫アッセイ・キットによって全く同一になるよう計量され、コルチコステロン・アッセイ(ICN Biomedicals, Dosta Mesa, CA)で5μlの血漿を使用し、ACTHアッセイ(Nichols Institute Diagnostics, San Juan Capistrano, CA)で50μlの血漿を使用した。ACTH及びコルチコステロンの標準的な基礎レベルが変異型及び対照群マウス(図2A、2B)で見いだされ、ACTHのレベルは脳内で影響を受けないという知見と一致した。
【0060】
実施例5
CRFR2欠失マウスにおいてストレスがHPA軸応答に及ぼす効果
ストレスに対するHPA軸の応答を調べるため、マウスを段階的に時間を長くした物理的拘束ストレス下に置いた。50mlの円錐管(底部を取り除いたプラスチック製円錐管)内での2、5、または10分間のいずれかの拘束ストレスの直後に血液サンプルを採取した。血漿のサンプルを直ちに遠心分離にかけ、評価が行われるまで−20℃で保存した。
【0061】
変異型マウスのACTHレベルは有意に上昇し、拘束ストレス後わずか2分後に最高に達した(図2C)。一方、対照群マウスのACTHレベルは拘束10分後に最大に達した。同様に、変異型マウスのコルチコステロンのレベルは拘束2分後有意に上昇したが、対照群マウスのレベルはストレスの5分後増加した(図2D)。これらの結果は変異型マウスにおいてストレスに対するHPA軸の過敏応答を明らかにした。
【0062】
実施例6
CRFR2欠失マウスは食餌剥奪に過敏
CRFR2はVMHに多く含まれ、今までの研究でicvウロコルチン(13)の食欲抑制効果が示されていることから、変異型と野生種の同腹仔で基礎摂食及び体重の増加を測定した。
【0063】
基礎摂食を個別飼育した生後12から16週のオス同腹仔で測定した。マウス及びそれらの食餌用ペレットの重さを毎日9:00に測定した。食餌剥奪実験のため、対照群及び変異型同腹仔を個別飼育し、それらの基礎食餌摂取と体重を明らかにした。マウスの食餌剥奪を12:00に開始して24時間行ったが、水は自由に飲ませた。食餌剥奪期間の後、マウスの体重を測定し、前もって重量を量っておいた食餌ペレットを与えた。その後、食餌ペレットの重量を消灯(18:00)まで2時間ごとに測定した。食餌ペレットとマウスの重さを翌朝もう一度測定した。食餌剥奪中の体重減少と、食餌剥奪後24時間の食餌総消費量及び体重の増加を記録した。
【0064】
CRFR2非発現変異(mut)マウスのオスの基礎摂食及び体重増加は野生種(wt)同胎仔と類似していた(24時間食餌消費量 wt=4.3±0.24g、 mut=4.6±0.23g; 体重 wt=21.7±0.66g、 mut=21.2±0.50g; n=10、平均値±sem)。
ストレスの多い刺激が変異型マウスの食餌摂取を変えるかどうか判定するため、対照群及び変異型マウスから24時間食餌を剥奪し、その後再給餌して、前記マウスの食餌摂取と体重の変化を測定した。食餌剥奪の結果によれば、24時間の食餌剥奪後、変異型マウスの食餌摂取の有意な減少を示した(図3A)。変異型マウスは食餌剥奪後24時間の期間に野生種の食餌レベルの75%を消費した。しかし、変異型及び野生種の体重は食餌剥奪あるいは再給餌後で有意な違いはなかった(3B)。
【0065】
実施例7
高架式十字迷路におけるCRFR2欠失マウスの不安症に似た行動の評価
CRFR1変異型マウスが抗不安に似た行動を見せたので(8)、CRFR2非発現変異マウスを類似の実験で分析した。対照群及び変異型マウスを高架式十字迷路(EPM)を使って評価した。生後22から24週のオスのマウスをこの実験で用いた。同腹仔野生種マウスを対照群として用いた。マウスを集団飼育して、規則的な明暗条件(6:00AM点灯、6:00PM消灯)を維持し、実験の1週間前に1日おきに取り扱った(handle)。
【0066】
十字迷路装置は黒色プレキシグラス製で2本のオープン・アーム(30x5cm)と同サイズのクローズド・アームを有し、30cmの高さの壁があった。その装置を床面から30cmの高さの高架にした。前記アームをセントラル・スクエア(5x5cm)に連結し、それによって迷路装置を十字型に形成した。25ワットの電灯を前記装置の上方に設置し、オープン・アームの光度を6ルクスにした。すべての実験を明暗サイクルのうち明期に行った。行動実験前に1時間マウスを実験室条件に慣れさせ、被験マウスは1回5分の実験を個別に受けた。
【0067】
各マウスをオープン・アームに面したセンター・プラットフォームに置いて、実験を開始した。記録した行動はオープン・アーム及びクローズド・アームへの進入回数及び迷路の種々の部分での滞在時間であった。アームへの進入とは4本の脚すべてがアームへ進入することと定義した。クローズド・アームへの進入は十字型迷路における自発運動の指標と見なした。装置の上方に設置したカメラによって隣室のビデオ・モニターでマウスの行動の観察が可能であった。実験の最後に、オープン・アームへの進入回数及び滞在時間がそれぞれ全アームへの進入回数及び実験の所要時間に占めるパーセンテージで表された。結果を平均値±平均値の標準誤差で表す。EPAテストから得られた行動パラメータをスチューデントのt−テストを使って分析した。
【0068】
その結果、CRFR2非発現変異マウスは野生種対照群マウスよりも十字型迷路装置のオープン・アームでの滞在時間が少なく、進入回数も少ないことが示された。オープン・アームへの進入率[t(12)=2.684;p<0.02]とオープン・アームでの滞在時間率[t(12)=3.524;p<0.005]の両方について有意な効果が見られた(図4A)。不安症に似た行動の増加は、クローズド・アームでの行動全体[t(12)=0.469;p=0.64]及びすべてのアームへの進入[t(12)=0.904;p=0.38]が2つの群の間に相違がなかったので(図4B)、自発運動の変化によるものではない。これらの結果はCRFR2非発現変異マウスが不安症に似た行動を著しく増加させたことを示す。
【0069】
実施例8
明暗箱におけるCRFR2欠失マウスの不安症に似た行動の評価
CRFR2非発現変異マウス及び対照群マウスの行動を明暗箱における不安症に似た行動に対しても分析した。長方形のプレキシグラス製の箱を2つの区画に分割して、1つは白く塗り(28.5cm x 27.0cm)、もう1つは黒く塗った(14.5cm x 27.0cm)。赤いプレキシグラスのふたで覆った黒い区画の光度は8ルクスで、白い区画の光度は400ルクスであった。それらの区画を仕切りの中央の床面に位置する開口部(7.5cm x 7.5cm)でつないだ。すべての実験を前記明暗サイクルの暗期の19:00から21:00の間に行った。各マウスを前記白色領域の中央に置いて10分間実験し、2つの区画を行き来する回数及び白色領域での滞在時間を記録した。装置の上方に設置したカメラによって隣室のビデオ・モニターでマウスの行動の観察が可能であった。
【0070】
明暗箱から得られた結果によって、CRFR2非発現変異マウスは対照群と同じ程度に明暗箱の明領域に滞在し、明暗箱の明領域と暗領域間を行き来したことが明らかになった(図4C及び4D)。この実験で2つの群の間に有意な違いは認められなかった。
【0071】
実施例9
CRFR2欠失が他の遺伝子の発現に及ぼす効果
HPA軸の構成要素に全体として解剖学的異常は認められなかったので(図1D及び図1E)、変異体マウスのストレス及び行動応答の変化はCRFシグナル経路のその他の構成要素の遺伝子発現が変化したことによるものであろう。この可能性について調べるため、UNC、CRF、及びCRFR1 mRNAの発現をin situハイブリダイゼーションで調べた。
【0072】
in situハイブリダイゼーションを前述の方法に従って行った(15)。すなわち、組織切片(20μm)を4%のパラホルムアルデヒドで固定し、PBSでリンスし、無水酢酸に浸漬し、一連の段階エタノールを介して脱水し、クロロホルムで脱脂し、そして、もう1度脱水した。その後、スライドを35Sでラベルしたリボプローブを使って50%脱イオン化ホルムアミド・ハイブリダイゼーション混合物内で1晩55℃の温度下で加湿培養槽内でハイブリダイズした。培養後、スライドを振盪しながら1X SSC内で室温で30分間洗浄し、20μg/mlのRNase(Promega)で37Cで30分間処理し、1X SSC緩衝液内で室温で30分間リンスし、振盪しながら20分間65Cで0.1X SSC内で3回洗浄し、0.1X SSC内で室温で30分間リンスし、一連の段階エタノールで脱水し、空気乾燥させ、Kodak hyperfilm(Eastman Kodak, Rochester, NY)に3日間並置した。
【0073】
フィルムを現像した後、スライドをNTB2液体原子核乳剤(Eastman Kodak; 水と1:1に希釈)に浸漬し、10日間露出させ、写真用に処理し、ヘマトキシリンで対比染色し、カバースリップした。スライドを画像分析システムImage Pro Plus(Media Cybernetics, Silver Springs MD)を使って分析した。PVN及びcAmygの分析のため、サークル・ツール(領域=3022ピクセル)を使って各マウスに対する解剖学的図譜に一致した部分をPVN及びcAmygの同一領域と比較するために各部分の平均光学密度を判定した。ウロコルチンを発現するEW細胞体は標準的な光学密度法を使って分析するには拡散度が高過ぎた。従って、コンピュータが非ポジティブ細胞及びバックグラウンドの銀粒を除外することを予め規定するよう、色及び細胞の大きさによって最低限の光学密度を発現する、指定されたEW内の細胞数を判定するようなパラメータを用いた。その後、コンピュータによってウロコルチンmRNAに対してポジティブと判定された各細胞を光学密度を計るためにカウントした。その後、各部分について平均光学密度及び細胞数を比較した。
【0074】
図5Aで説明されているように、ウロコルチンmRNAはエディンガー・ウェストファール(EW)核の吻部領域で変異型マウスにおける発現細胞数(図5B)及び1細胞あたりウロコルチンmRNA濃度(図5C)の両方について有意に増加した。扁桃(cAmyg)の中心核は非発現変異マウスのCRF mRNA内で有意な増加を示した(図5A及び5D)。PVN内のCRF mRNAの有意な変化はストレスを受けていない基礎マウスには見られなかった(図5A及び5E)。脳または下垂体前葉でのCRFR1 mRNAの発現パターン及びレベルは変異型及び野生種マウスの間で違いがなかった(図示せず)。これらの結果はCRFR2非発現変異マウスは吻部エディンガー・ウェストファール核のcAmyg及びウロコルチンmRNA内のCRF mRNAの発現レベルを増加させたことを示している。
【0075】
実施例10
CRFR2非発現変異マウスのUCNに対する応答における緊張低下の評価
今までの研究報告ではウロコルチンの末梢注射に応答する緊張低下が示されている(2)。さらに、CRFR2は血管内皮細胞に局在し(3、7)、ウロコルチンの血管拡張作用を担っているという仮説が立てられている。この仮説を検証するため、CRFR2非発現変異型及び対照群マウスにウロコルチンを注射し、前記マウスの血圧変化を測定した。
【0076】
ウロコルチン及び血管拡張薬であるニトロプルシド・ナトリウムの静脈内注射に対する心血管系応答をイソフルオリンで麻酔をかけたマウス(野生種:n=5;変異型:n=3)で調べた。血圧を記録するための動脈カテーテルは軟化させ、外径〜0.4mmに引き伸ばした消毒済PE−10チュービングから加工した。大腿動脈を露出させ、ヘパリン生理食塩水(500U/ml)を注入した動脈カテーテルを埋め込み、外科用縫糸と組織接着剤(Vetbond)で固定した。そのカテーテルを血圧トランスデューサ(Statham)に繋ぎ、動脈圧パルスをグールド・ペンレコーダに表示させた。その後、薬剤の静脈内注射のために第2のカテーテルを外頸静脈に埋め込んだ。薬剤注入はカニューレ処置完了後に30分間行った。静脈カテーテルを薬剤を充填した注射器に繋いだ。注入は0.5から1.0分以内に完了した。野生種及び変異型の両方に同量のウロコルチン(200μlの0.9%生理食塩水中に0.1μg)及び生理食塩水(対照群として)が投与された。
【0077】
用いられた投与量はスプラーグ・ドーリー・ラットにおける対応する研究から得られたデータを引用した予備実験から決定した(2)。変異型マウスのウロコルチン注射に対する脳血管系応答がなかったことは血管拡張に対する前記マウスの能力喪失に起因するのではないことを検証するため、変異型マウスもウロコルチン注射からの動脈圧の回復後、第2のニトロプルシド・ナトリウム注射(100μlの0.9%生理食塩水中に0.8μg)を受けた。平均動脈圧(MAP)は血圧の追跡から判定した。
【0078】
ウロコルチン(0.1μg)の静脈内注射は対照群マウスに顕著な抑制応答(−28.3±2.0mmHg)をもたらした(図6)。記録した期間(90から120分)全体にわたって動脈圧の低下が持続した。全く対照的に、変異型マウスはウロコルチンに対して測定可能な応答を示さなかった(1匹の変異型マウスだけが非常に小さくて一時的な脈圧の低下(−3.5mmHg)を示したが、注射の圧力自体に起因すると考えられる。)(図6)。変異型マウスの末梢脈管構造は別の刺激に応答して血管拡張を可能にすることを検証するため、一酸化窒素の供与体として血管拡張を引き起こすニトロプルシド・ナトリウム(NP)を変異型マウスに投与した。ニトロプルシド・ナトリウム注射(−30.0±5.0mmHg)に応答した急速かつ強力な抑制応答が一貫して観察された。
【0079】
実施例11
CRFR2欠失が不安症及びストレスに及ぼす効果の要約
ここに提示する結果はCRFR2非発現変異マウスがストレスに敏感で不安症に似た表現型を見せることを示唆する。基礎摂食及び体重増加は正常であるものの、変異型マウスは食餌剥奪に対して食餌剥奪のストレス後の摂食量減少によって応答した。このことは新陳代謝の影響かもしれないが、食餌剥奪のストレスがマウスの不安症状態を変化させ、前記マウスの食欲を減退させる可能性がある。変異型マウスは束縛ストレスに対しても急速なHPA応答を見せ、これらのマウスがストレスに対してより敏感であることを再び示唆する。変異型マウスは対照群マウスより早く、より高いステロイド・レベルを示したので、変異型マウスの拘束10分後のACTHレベル減少は視床下部に対するより迅速なネガティブ・グルココルチコイド・フィードバックの結果としてもさしつかえない。まとめると、変異型マウスのHPA軸がストレスに応答する摂食応答あるいは増加率の変化のいずれかに対してその他の生理学的説明の可能性を排除することはできないものの、摂食及びHPA軸の結果はCRFR2非発現変異マウスのストレスに対する過敏性を示唆している。
【0080】
変異型マウスはEPM内で不安症に似た行動の増加も見せる。しかし、これらのマウスは明暗箱では同様なレベルの不安症に似た行動を示している。薬理学的過敏性及び特異性は通常多くの不安症に関する動物実験で示されているが、課題が異なっていることが時折観察される(16、17)。どちらの実験も無条件探索実験として分類されるが、明暗箱は探索と併せて新奇恐怖症を測定する。EPM内での行動は嫌悪環境の探索によって判定される(18)。実験中の光条件も動物実験で抗不安または不安生成効果を検出する能力に大きく影響する。CRFR2非発現変異マウスに対する結果のこの側面は新奇恐怖症ではなく、嫌悪環境の探索に関係する情動性の亢進を示すものである。今までの研究報告は神経ペプチドY(NPY)欠失マウスは明暗箱では正常だが、EPMでは不安になるという類似の行動表現型を示している(19)。これらNPY変異型マウスは不安症的であると分類され、NPY注射が不安症を減らすという従来の知見を支持した。CRFR2非発現変異マウスで得られた結果は、EPMがこれらのマウスにおいて不安症を検出するためのより感度の高い課題であり得ることを示している。
【0081】
実施例12
cAmyg内のCRF増加が不安症に及ぼすと考えられる効果
この扁桃核はCRFR1を発現し(7)、ストレス・シグナルの形質導入で主要な役割を果たすので(21)、cAmyg内のCRFの増加によって変異型マウスの不安症に似た行動とHPA軸過敏性の増加が説明できる。さらに、CRFR2を多く含む扁桃の外側中隔は扁桃の働きを調節することが示され(22−24)、この扁桃核の障害は拘束ストレス後のACTH分泌の減少が生じる(25−28)。従って、ストレスの間外側中隔内のCRFR2が扁桃の働きを調節し、CRFR2がないときは、扁桃の働きが妨げられずに速やかなHPA応答及び不安症に似た行動の増加をもたらすのであろう。
【0082】
扁桃の障害はCRFに誘発された不安症(21)、そして中隔の障害から生じる過剰な情動性(22)を阻害することが示されている。この神経経路はCRFR1欠失マウスに見られる不安症に似た行動の減少、そしてCRFR2欠失マウスでの不安症に似た行動の増加を説明することができる(8)。従って、CRFR2非発現変異マウスは不安症に似た行動におけるレセプタ調節の新奇なメカニズムに対する可能性のある証拠を提供している。
【0083】
実施例13
吻部EW内のUCN mRNA増加が引き起こす不安症の考えられるメカニズム
ウロコルチンを静脈内注射すると不安症に似た行動を誘発することが示されていることから、吻部EW内のウロコルチンmRNAの増加は変異型マウスの不安症に似た行動の増加につながる第2のメカニズムと考えられる(29)。コエルレウス座(locus coeruleus)(LC)などCNS内の多くの領域への吻部EW注入(30)及びウロコルチン関連分子であるCRFのlocus coeruleusへの注射は不安症に似た応答を生じさせる(31)。従って、吻部EWでのウロコルチンmRNA増加はlocus coeruleusを活性化し、不安症に似た応答及び/又はストレスに対する過敏性を高める。
【0084】
実施例14
CRFR2非発現変異マウス及び自律神経系の敏感性
自律神経系の敏感性の亢進(32−34)など不安症に似た行動の増加に対する付加的な説明をまだ除外することはできない。アンチセンス・オリゴヌクレオチドを使った今までの研究は不安症と行動におけるCRFR2の役割に関して相反する結果を見いだしている(35、36)。
【0085】
これらの研究報告はCRFR1アンチセンス・オリゴヌクレオチドの注射による抗不安に似た効果を示しているが、どの研究もCRFR2アンチセンス・オリゴヌクレオチドの注射に関する一貫した知見は報告していない。アンチセンス・オリゴヌクレオチド注射の技術は潜在的に有望であるが、ノックアウト・マウスで達成されているように、蛋白質のレベル低下をその標的の完全な除去によって置換できないことから現在精査中である。
【0086】
実施例15
血管拡張に対するUCNの効果の確認
非発現変異マウスにCRFR2がないことは血管拡張に対するウロコルチンの効果の確認を可能にした。変異型マウスは静脈内のウロコルチンに全く応答しなかったが、野生種マウスは平均動脈圧の劇的な減少を示した。ニトロプルシド注射は変異型マウスの血管拡張を生じさせ、従って、ウロコルチンへの応答の欠如は変異型マウスの脈管構造が物理的に拡張不能であることによるものではなく、明らかにCRFR2の欠如によるものであることが確認された。CRFR2非発現変異マウスはウロコルチンに全く応答を示さなかったので、これらの結果は、低血圧症に対するウロコルチンの効果(2、14)は血管内皮細胞内のCRFR2における作用を通じて起きる(3、7)という仮設を支持する。UNCに誘発された血管拡張が最も起こりやすい生理的刺激は今のところ知られていないが、脈管構造内のCRFR2に対するウロコルチンの効果は高血圧治療薬の開発において興味深い標的になるであろう。
【0087】
要約
要約すると、これらの結果はCRFR2欠失マウスが高架式十字迷路で不安症に似た行動の増加及びストレスに応答するHPA軸の過敏性を示すことを明らかにしている。CRFR1及びCRFR2非発現変異マウスは不安症及び抑鬱の貴重なモデルを提供し、これらの疾病の根底にある分子メカニズムをさらに明らかにする一助になり得る。CRFシグナル経路と、不安症及び抑鬱の制御におけるその役割の研究はこれらの疾病の効果的な治療に求められる必要な手掛かりを提供してくれる。
【0088】
実施例16
CRFR2非発現変異マウスにおける血管生成の促進
CRFR2非発現変異マウスは種々の組織において血管の大きさと数の増加を示すと考えられた。CRFR2レセプタとその働きが血管の内皮細胞層内にあると突き止められたので(3、7)、CRFR2が血管形成の調節に役割を果たしていると仮定された。CRFR2非発現変異マウスがより大きな血管をより多く有したことを確認するため、対照群及びCRFR2非発現変異マウスの組織を血管特異性マーカーである血小板−内皮細胞−接着分子(PECAM)に対する抗体で免疫染色した。
【0089】
生後3から4カ月の対照群及びCRFR2非発現変異マウスの両方から下垂体前葉、白色脂肪組織、及び背側脳表面の組織を得た。その組織を4%のパラホルムアルデヒド内で2日間固定した後、その組織をDent’s fix(メタノール:DMSO 4:1)に5%の過酸化水素を加えたのもので1晩さらした。その組織を3回にわたってそれぞれ1X TBS内で1%Tween−20を使って30分間洗浄し、1晩5%ヤギ血清で希釈緩衝液(0.5M NaCl、0.01M PBS、3.0% BSA、及び0.3%Triton X−100)に1%DMSOを加えたもので室温で遮断した。翌日、その遮断した混合物に抗PECAM抗体(Pel Freeze)の1:1000希釈溶液を加え、その後さらに2日間室温で培養した。その抗体を取り除いて、その組織を3回にわたってそれぞれ1時間1X TBSにTween−20と1%DMSOを加えたもので洗浄した。ヤギ抗−RAT HRP二次抗体を1:5000の希釈度で加え、1晩室温で培養した。その組織を上の通りに洗浄し、最後の洗浄を1X TBSのみで1時間室温で行った。ペルオキシダーゼ反応は、赤茶色を生じるまでグルコース・オキシダーゼを含んでいる(Calbiochem)反応混合物の存在下で行った。その組織を一連の段階メタノールで脱水し、グリセロールで透明にした。
【0090】
抗PECAM免疫染色の結果を図7Aから7Fに示す。これらの実験によって非発現変異マウスのCRFR2レセプタの欠如は下垂体前葉(図7B)、白色脂肪組織(図7D)、及び背側脳表面(図7F)での血管の数と大きさの増加をもたらすことが確認された。対照群マウスの同じ組織を図7A−下垂体前葉、図7C−白色脂肪組織、及び図7E−背側脳表面に示す。従って、正常マウスにおけるCRFR2レセプタの役割のひとつは血管生成のCRFに誘発される阻害を仲介することである。
【0091】
実施例17
CRFR2は胎児マウスに血管生成の効果を及ぼさない
CRFR2レセプタが胚発育中の血管形成に関与しているかどうかを判定するため受精後11日の胎児マウスからの組織切片で抗PECAM免疫染色実験を行った。胎児マウスから組織切片をつくり、成体マウスからの切片と同じ方法で処理した。
【0092】
図8AはCRFR2非発現変異マウス(右)及び対照群マウス(左)の頭部からの抗PECAM免疫染色切片を示し、図8BはCRFR2非発現変異マウス(右)及び対照群マウス(左)の前脚からの免疫染色切片を示す。CRFR2非発現変異マウスと対照群マウスの頭部または前脚組織切片のいずれの間にも血管の数あるいは大きさの違いは観察されなかった。従って、CRFR2は完全に成長したマウスについてのみ血管形成に関与していると考えられる。
【0093】
実施例18
成体マウスにおける血管新生のマイクロフィル・ポリマー特徴づけ
CRFR2非発現変異マウスの過剰な血管新生をさらに特徴づけるため、対照群及び変異型マウスの脈管組織をマイクロフィル・ポリマーで灌流し、血管体積に増加が生じたことを確認した。灌流の準備として、30標準規格注射針を麻酔をかけた成体または生後3週のCRFR2非発現変異マウス及び対照群マウスの左心室にセットした。灌流はシリンジ・ポンプを使って、前記目的のために潅水が右心房に開けた排出口から自由に排出されるまで行った。マウスを4℃の温度下に1晩置いて、前記ポリマーから回復させた。回復させたマウスから組織切片を取り出し、25%エタノールから始まる一連の段階エタノールを介して第1日目に脱水した。第2日目に6%過酸化水素水でさらした後、第3日目に50%エタノールと引き続き75%エタノールで、第4日目に95%エタノールで、そして第5日目に100%エタノールで一連のエタノール処理を続けた。その組織を分析前にグリセロールで透明化した。軟組織の除去後、種々の組織の血管床の体積を観察することができた。
【0094】
図9及び図10は成体CRFR2非発現変異マウス及び対照群マウスから得たマイクロフィル灌流組織を示す。図9に、正常マウスからの組織を各パネルの左側に示し、CRFR2非発現変異マウスからの同様の切片を右側に示す。背側脳表面(図9A)、大腸(図9B)、及び心臓(図9C)などCRFR2非発現変異マウスのすべての組織で血管の数と大きさの増加が観察された。図10で、腎臓(図10A及び10B)、副腎(図10C及び10D)、及び睾丸(図10E及び10F)の主要な動脈を矢印で示す。CRFR2非発現変異マウス(図10B、図10D、及び図10F)の主要な血管は対照群マウス(図10A、図10C、及び図10E)と比較して大きさが著しく増大している。これらの結果によって、抗PECAM免疫染色の結果と合わせて、CRFR2欠失マウスが脳、心臓、下垂体、及び消化管など観察したすべての組織で過剰血管新生の増加を示すことが確認される。血管の大きさと数の両方が増加した。
【0095】
生後3週のマウスから得たマイクロフィル灌流組織を図11Aから図11Dに示す。CRFR2非発現変異マウスは小腸(図11B対11A)及び胃(図11D対11C)で血管数の増加を示す。これらの結果は過剰血管新生は先ず血管の数を増加させ、マウスの加齢につれて血管の大きさが増大することを示唆している。
【0096】
実施例19
CRFR2非発現変異マウスにおけるVEGF発現の分析
CRFR2が血管内皮成長因子(VEGF)の発現に影響を及ぼすかどうかを判定するため、CRFR2非発現変異マウス及び対照群マウスからの組織をウェスタン・ブロット分析によってVEGF含有量について調べた。白色脂肪組織(WAT)及び褐色脂肪組織(BAT)を緩衝液(50mMTrisHCl、pH7.4、1mM DRR、2mM MgCl2、1mM EDTA、0.5mM PMSF、5μg/mlロイペプチン、2μgアプロチニン)で均質化した。40μgアリコートの蛋白質抽出物を10%のSDS−PAGEゲル(Novex, San Diego)上に分離し、ニトロセルロース膜へ移した。ブロットを5%無脂肪粉乳で1時間遮断し、1X TBS に0.2%Tween−20(TBST)を加えたもので洗浄した。その後、ブロットを抗VEGF抗体の1:1000希釈液で1時間培養し、それぞれTBSTで20分間の洗浄を2回行い、抗ウサギHRPの1:10000希釈液で1時間培養した。各回につきTBSTで20分間の洗浄を2回行った後、ブロットをECL試薬で視覚化した。代表的なブロットを図12に示す。VEGF発現の増加がCRFR2非発現変異マウスで調べたすべての組織で観察され、CRFR2とVEBF生成の間に相互作用がある可能性を示した。
【0097】
実施例20
ウロコルチン処理マウスにおける毛髪成長の促進
マウスの小さな領域の皮膚の毛を剃って、bFGF及びウロコルチン、種々の成長因子、及びCRF拮抗物質アストレシンを含浸したゲル・フォーム・スポンジを毛を剃った皮膚の下部に外科的に埋め込んだ。bFGFとウロコルチンの両方を移植したマウスでは、埋め込んだスポンジのすぐ上方でわずか5日後にかなりの毛髪成長が観察された。成長ホルモンあるいはアストレシンだけを含んでいるスポンジを埋め込まれたマウスの毛を剃った領域で毛髪成長は殆ど観察されなかった。図13にウロコルチンとbFGFの両方を埋め込まれたマウスのbFGFだけを移植したマウスと比較した毛髪成長を示す。従って、ウロコルチンとbFGFは速やかな髪の成長を刺激する。
【0098】
本明細書において以下の参考文献を引用した:
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【0099】
本明細書で述べられたすべての特許あるいは刊行物は本発明が属する技術分野の当業者のレベルを表すものである。これらの特許及び刊行物はあたかも個々の刊行物が引用によって具体的、個別的に組み込まれるよう指示されたと同じ程度に引用によって本明細書に組み込まれる。
【0100】
当業者であれば、本発明が前記目的を実行し、述べられたとともに本発明に内在している狙いと利点を得るためによく適合していることを直ちに認識するであろう。本実施例はここで述べられた方法、手順、処置、分子、及び特定の化合物に加えて現在のところ好ましい実施の形態の代表例であり、例示であり、本発明の範囲を限定するものとして意図されていない。請求の範囲によって定義された本発明の精神の範囲内に含まれる本発明の変更及び他の利用法は当業者に自明であろう。
【図面の簡単な説明】
上に挙げられた本発明の特徴、利点、及び目的、そして今後明らかになるその他の事項が達成され、詳細に理解されるように、本発明を添付図面に説明されたいくつかの実施の形態を参照して、さらに具体的に記述される。これらの図面は本明細書の一部を成している。しかしながら、添付図面は本発明による好ましい実施の形態を説明するためのものであり、従って、それら実施の形態の範囲を限定するものと考えられてはならない。
【図1A−1E】
CRFR2欠損マウスをつくるために使われた手順を示す図。
【図1A】
膜貫通領域5の半分から膜貫通領域7の末端までをコードするエクソン10、11、及び12の欠失を示すCRFR2遺伝子のゲノム組織。相同的組み換えに使われた標的コンストラクトも示す図。
【図1B】
破壊された対立遺伝子を野生型(+/+)、異型接合型(+/−)、及び非発現変異型(−/−)マウスから単離したテールDNAのサザン・ブロット分析によって検出したことを示す図。
【図1C】
CRFR2対照群(上)及び変異型(下)マウスにおける125I−ソーバジンのオートラジオグラフ結合を示す図。CRFR2非発現変異マウスの側中隔(lateral septum)にCRFR2結合はないが、CRFR1の皮質性結合は対照群マウスのものと類似していることに注意。
【図1D】
副腎のヘマトキシリン・エオジン染色(H&E)を示す図。倍率10倍での副腎の大きさ(上部)や倍率20倍での副腎の構造(下部)に違いがないことに注意。Cは皮質、Mは髄質、ZGは球状帯、ZFは束状帯、ZRは網状層、n=8。
【図1E】
倍率4倍、n=8で組織断面のための肝臓上で標本にした副腎のH&E染色(上パネル)を示す図。下垂体の副腎皮質刺激因子を倍率10倍、n=5で抗ACTH抗体を使って識別した(20)(下パネル)。Pは後葉、Iは中葉、Aは前葉。副腎あるいはACTHの副腎皮質刺激因子の局在性あるいは発現レベルに解剖学的差異は観察されなかった。
【図2A−D】
変異動物のストレスに対するHPA軸の過敏性を示す図。*=同じ時点の野生型対照群と有意に異なり、シェフェ・ポストホック・テストによりp<0.01。非麻酔後眼窩出血(unanesthetized retro−orbital eyebleed)によって得た血漿。
【図2A】
7:00AMのストレス前ACTH血漿レベルを示す図。n=16。
【図2B】
7:00AM及び5:00PMのコルチコステロン血漿の基礎レベルを示す図。n=5。
【図2C】
ACTHに対する抑制ストレス効果の時間的経過を示す図。
【図2D】
コルチコステロン血漿レベル(7:00AM)は同じ時点での野生型対照群と有意に異っていることを示す図。n=7。
【図3A−B】
野生型と変異型同腹仔マウスにおける24時間の食餌剥奪が摂食に及ぼす効果を示す図。
【図3A】
野生型同腹仔マウス(n=10)と比較した変異マウス(n=7)の基礎的食餌消費と24時間の食餌剥奪期間直後の食餌消費を示す図。シェフェ・ポストホック・テストによりp<0.001。
【図3B】
野生型と変異型マウスの基礎体重(白抜き棒線)及び24時間の食餌剥奪後に再給餌して24時間経過したときの体重(黒棒線)を示す図。実験群間で基礎体重及び再給餌後の体重に違いがないことに注意されたい。
【図4A−4D】
高架式十字迷路で変異型動物の不安症に似た行動が増加することを示す図。
(対照群 n=7、変異型 n=7;平均値 ±SEM)
【図4A】
オープン・アーム内での滞在時間のパーセンテージ(**、p<0.005)及びオープン・アームを訪れた回数(*、p<0.02)を示す図。野生型対照群よりも変異型マウスの方がいずれも有意に少なかった。
【図4B】
クローズド・アームへの進入の合計(p=0.64)及びアームへの進入の合計(p=0.38)で計測された自発運動を示す図。対照群と変異型動物の間に違いがなかった。
【図4C】
明暗箱実験で箱の明るい部分での滞在時間に対して計測した不安症に似た行動に違いは見られなかった。
【図4D】
明暗箱実験で箱の明るい部分と暗い部分の間を往来する回数に対して計測した不安症に似た行動に違いは見られなかった。
【図5A−5E】
変異型の脳内でウロコルチン及びCRF mRNAのレベルが上昇したことを示す図。4Bから4Eまで、n=3、±SEM、*、p<0.05、**、p<0.01、***、p<0.005。
【図5A】
倍率20倍での吻部EW(上)のウロコルチンmRNA及び倍率10倍でのcAmyg(中)と傍室核(下)内のCRF mRNAに対するin situハイブリダイゼーション(23)から生じた銀粒子を示す図。
【図5B】
銀粒子の半定量分析を用いて吻部EW内でウロコルチンmRNAを発現する細胞数を判定した結果を示す図。
【図5C】
細胞1個当たりのウロコルチンmRNAの平均光密度を示す図。
【図5D】
cAmyg内のCRF mRNAの光密度を示す図。
【図5E】
傍室核内のCRF mRNAの光密度を示す図。
【図6】
野生型(n=5)と変異型マウス(n=3)における1.0μgのウロコルチンの静脈内注射に対する心血管系の応答性を示す図。ウロコルチン注入に対して変異型マウスの顕著な抑制応答がないことに注目されたい。***、p<0.005。
【図7A−7F】
抗PECAM抗体で免疫染色した成体CRFR2対照群(図7A、7C、及び7E)及びCRFR2非発現変異体(図7B、7D、及び7F)マウスからの組織を示す図。これらの研究によって、CRFR2非発現変異マウスの下垂体前葉(図7B)、白色脂肪組織(図7D)、及び背側脳表面(図7F)では対照群マウスの下垂体前葉(図7A)、白色脂肪組織(図7C)、及び背側脳表面(図7E)と比較して脈管の数及び大きさが増加していることが示された。
【図8A−8B】
受精後11日目の胚体CRFR2非発現変異マウス及び対照群マウスから得た免疫染色された組織を示す図。図8AはCRFR2非発現変異マウス(右)及び対照群マウス(左)の頭部から得た組織を示す。図8BはCRFR2非発現変異マウス(右)及び対照群マウス(左)の前足部から得た組織示す。頭部あるいは前足部のいずれでも脈管の数及び大きさの違いは観察されなかった
【図9A−9C】
成体CRFR2非発現変異マウス(右、図9A、図9B、及び図9C)及び対照群マウス(左、図9A、図9B、及び図9C)から得たマイクロフィル灌流組織を示す図。CRFR2非発現変異マウスでは背側脳表面(図9A)、大腸(図9B)、及び心臓(図9C)に脈管の増加が見られる。
【図10A−10F】
成体CRFR2非発現変異マウス(図10B、10D、及び10F)及び対照群マウス(図10A、10C、及び10E)からのマイクロフィル灌流組織を示す図。矢印は腎臓(図10A及び10B)、副腎(図10C及び10D)、及び睾丸(図10E及び10F)の主要な動脈を示す。
【図11A−11D】
生後3週間のCRFR2非発現変異マウス(図11B及び11D)及び対照群マウス(図11A及び11C)から得たマイクロフィル灌流組織を示す図。変異マウスでは小腸(図11B対11A)及び胃(図11D対11C)の血管数の増加が見られる。
【図12】
CRFR2非発現変異マウスからの白色脂肪組織(WAT)及び褐色脂肪組織(BAT)におけるVEGF発現の増加を明示するウェスタン・ブロットを示す図。
【図13】
ウロコルチン及びbFGFで含浸したゲル・フォーム・スポンジの外科的移植によって直接そのスポンジ移植に覆われた部分で髪の成長が促進されたことを示す図。右のマウスはbFGFだけを含むスポンジで処置した。左のマウスにはウロコルチンとbFGFの両方で含浸したスポンジを移植した。
Claims (27)
- 対立遺伝子からコルチコトロピン放出因子レセプタ2(CRFR2)蛋白質を発現しないようにコルチコトロピン放出因子レセプタ2(CRFR2)の少なくとも1つの対立遺伝子を破壊した非自然型遺伝子導入マウス。
- 前記コルチコトロピン放出因子レセプタ2対立遺伝子のエクソン10、11、及び12のDNA塩基配列が除去されていることを特徴とする請求項1記載の遺伝子導入マウス。
- 前記DNA塩基配列がネオマイシン耐性遺伝子カセットで置換されていることを特徴とする請求項2記載の遺伝子導入マウス。
- 前記マウスが前記置換に対して異型接合的であることを特徴とする請求項3記載の遺伝子導入マウス。
- 前記マウスが前記置換に対して同型接合的であることを特徴とする請求項3記載の遺伝子導入マウス。
- 請求項3記載のマウスと、別の系統のマウスの間の交配による子孫。
- 不安緩和活性を有する化合物をスクリーニングする方法において、
a)前記化合物を請求項5記載の遺伝子導入マウスに投与するステップ、
b)上記マウスを不安症に関係する行動についてテストするステップ、及び
c)上記マウスの不安症に似た行動を上記化合物が投与されない請求項5記載の第2の遺伝子導入マウスの不安症に似た行動と比較するステップ
で構成される方法。 - 前記マウスが高架式十字迷路で不安症がテストされることを特徴とする請求項7記載の方法。
- 鬱緩和活性を有する化合物をスクリーニングする方法において、
a)前記化合物を請求項5記載の遺伝子導入マウスに投与するステップ、
b)上記マウスを抑鬱に似た行動についてテストするステップ、及び
c)上記マウスの抑鬱に似た行動を上記化合物が投与されない請求項5記載の第2の遺伝子導入マウスの抑鬱に似た行動と比較するステップ
で構成される方法。 - 血圧を制御する化合物をスクリーニングする方法において、
a)請求項5記載の遺伝子導入マウスに化合物を投与するステップ、
b)前記遺伝子導入マウスの血圧変化をテストするステップ、及び
c)前記遺伝子導入マウスの血圧変化を第2のマウスの血圧変化と比較するステップで構成され、前記第2のマウスが前記化合物が投与されなかった請求項5記載の遺伝子導入マウスと前記化合物も投与された野生種マウスとで構成される群から選択されることを特徴とする方法。 - 血管形成に影響を及ぼす化合物をスクリーニングする方法において、
a)請求項5記載の遺伝子導入マウスに化合物を投与するステップ、
b)前記遺伝子導入マウスの血管形成における変化を評価するステップ、及び
c)前記遺伝子導入マウスの血管形成における変化を、前記化合物を投与しなかった請求項5記載の遺伝子導入マウスと、前記化合物を投与した野生種マウスで構成される群から選択されるマウスにおける血管形成変化と比較するステップで構成される方法。 - 視床下部−下垂体−副腎軸のストレスへの応答に効果を持つ化合物をスクリーニングする方法において、
a)請求項5記載の遺伝子導入マウスに化合物を投与するステップ、
b)前記マウスをストレス誘発状況に置くステップ、
c)前記マウスにおけるコルチコステロンと副腎皮質刺激ホルモンの血漿レベルをモニタリングするステップ、及び
d)前記レベルを前記ストレス誘発状況に配置されない請求項5の遺伝子導入マウスにおけるそれと比較するステップ
で構成される方法。 - 前記ストレス誘発状況が物理的拘束ストレスであることを特徴とする請求項12記載の方法。
- 第2の蛋白質に対するCRFR2の影響を判定する方法において、
a)上記第2の蛋白質に影響を及ぼす作用物質(agonist)を請求項5記載の遺伝子導入マウスに投与するステップ、
b)上記第2の蛋白質の評価を行い、上記評価が蛋白質発現の評価と蛋白質活性の評価で構成される群から選択されることを特徴とするステップ、及び
c)前記遺伝子導入マウスに対する評価結果を上記作用物質を投与した野生種マウスから得られた結果と比較するステップ
で構成されるステップ。 - 前記第2の蛋白質がコルチコトロピン放出因子、コルチコトロピン放出因子レセプタ1、ウロコルチン、コルチコトロピン・レセプタ及びウロコルチン・レセプタで構成される群から選択されることを特徴とする請求項14記載の方法。
- 標的組織内での血管形成を増進する方法において、前記標的組織にCRFR2拮抗物質(antagonist)を投与するステップを含む方法。
- 前記CRFR2拮抗物質がCRFR2に対して向けられたアンチセンス・ヌクレオチドであることを特徴とする請求項16記載の方法。
- 前記標的組織が心臓、脳、下垂体、生殖腺、腎臓、脂肪、及び胃腸系組織で構成される群から選択されることを特徴とする請求項16記載の方法。
- 前記血管形成が梗塞、発作、及び傷害で構成される群から選択される病理状態を有する個人において増進されることを特徴とする請求項16記載の方法。
- 標的組織内での血管形成を抑制する方法において、前記標的組織にCRFR2作用物質を投与するステップを含んでいることを特徴とする方法。
- 前記CRFR2作用物質がウロコルチンとCRFで構成される群から選択されることを特徴とする請求項20記載の方法。
- 前記組織が心臓、脳、下垂体、生殖腺、腎臓、脂肪、及び胃腸系組織で構成される群から選択されることを特徴とする請求項20記載の方法。
- 前記血管形成が癌及び糖尿病性網膜症で構成される群から選択される病理状態を有する個人において抑制されることを特徴とする請求項20記載の方法。
- 毛髪成長が望ましい皮膚領域にウロコルチンを接触させるステップを含む毛髪成長を促進する方法。
- 前記ウロコルチンが上記皮膚下に埋め込まれることを特徴とする請求項24記載の方法。
- bFGFがウロコルチンの前、ウロコルチンの後、あるいはウロコルチンと同時に前記皮膚に投与されることを特徴とする請求項24記載の方法。
- ウロコルチンがbFGFと共に組成物内に含まれることを特徴とする請求項24記載の方法。
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