JP2006141329A - POLtheta-KNOCKOUT ANIMAL, COMPOSITION FOR REGULATING IMMUNE FUNCTION AND METHOD FOR SCREENING THE SAME - Google Patents

POLtheta-KNOCKOUT ANIMAL, COMPOSITION FOR REGULATING IMMUNE FUNCTION AND METHOD FOR SCREENING THE SAME Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a useful means for the functional analysis of Polθ gene, a new medicine or reagent and a useful means for developing them. <P>SOLUTION: This non-human animal containing the functional deletion of the Polθ gene and a method for producing the same; animal cells containing the functional deletion of the Polθ gene and a method for producing the same; a targeting vector for inducing a homologous recombinant of the Polθ gene and a method for producing the same; a composition capable of regulating an immune function; a method for screening a substance capable of regulating the immune function; a method for identifying the polymorphism of the Polθ gene bringing the change of the regulating activity of the immune function; a method for judging the onset or the risk of onset of immune diseases in the animals; a diagnostic agent for the onset or the risk of onset of the immune diseases, etc., are provided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、新規動物、新規動物細胞、新規ターゲティングベクター、及びこれらの製造方法、並びに新規組成物、新規スクリーニング方法、新規同定方法、新規判定方法、および新規診断剤などを提供する。   The present invention provides a novel animal, a novel animal cell, a novel targeting vector, and a production method thereof, and a novel composition, a novel screening method, a novel identification method, a novel determination method, a novel diagnostic agent, and the like.

近年、世界的なレベルで様々な生物のゲノム配列の解明とその解析が進められており、例えば、ヒトやマウスでは、ゲノム全配列の解析が終了している。ゲノム情報は、創薬において非常に重要な意義を有すると考えられるものの、単にゲノム配列が決定されただけでは、遺伝子の機能が明らかになり創薬標的蛋白質が見出されるわけではない。   In recent years, elucidation and analysis of genome sequences of various organisms have been advanced at a global level. For example, in humans and mice, analysis of the entire genome sequence has been completed. Genomic information is considered to have very important significance in drug discovery, but simply determining the genome sequence does not reveal the function of the gene and find the target protein for drug discovery.

遺伝子の機能を解明する手法の一つとして、遺伝子ノックアウト技術が知られている。遺伝子ノックアウト技術によれば、ゲノム配列解析のみでは得られない重要な情報が得られ、新規の創薬標的蛋白質を発見することが可能である。   A gene knockout technique is known as one of the techniques for elucidating the function of a gene. According to the gene knockout technique, important information that cannot be obtained only by genome sequence analysis can be obtained, and a novel drug discovery target protein can be discovered.

Polθ(DNAポリメラーゼθ)遺伝子は、そのN末端部分にヘリカーゼドメイン、そのC末端部分にPolドメインを含む蛋白質をコードする遺伝子である(例えば、GenBankアクセッション番号:AY074936参照。なお、Polθ遺伝子は、polqとも呼ばれるが、本明細書中では便宜のため、Polθ遺伝子と呼ぶ)。Drosophila Polθ変異体は、シスプラチン等のバイファンクショナルDNA架橋剤に高感受性であるが、メチルメタンスルホネート等のモノファンクショナル架橋剤に高感受性ではないことも報告され、このことから、Polθ遺伝子は、DNA鎖間架橋の修復に必要であると考えられている。さらに、Drosophila Polθ変異体は、自然発生的な染色体異常を劇的に増加させることも報告されている。これらの知見は、Polθ遺伝子が、ゲノム安定性の維持、並びにDNA修復に役割を果たしていることを示す。   The Polθ (DNA polymerase θ) gene is a gene encoding a protein containing a helicase domain at its N-terminal part and a Pol domain at its C-terminal part (see, for example, GenBank accession number: AY074936. (Also referred to as polq, it is referred to as the Polθ gene for convenience in this specification). Drosophila Polθ mutant has been reported to be highly sensitive to bifunctional DNA crosslinkers such as cisplatin, but not to monofunctional crosslinkers such as methylmethanesulfonate, which indicates that the Polθ gene is It is considered necessary for repair of DNA interstrand crosslinks. In addition, Drosophila Polθ mutants have also been reported to dramatically increase spontaneous chromosomal abnormalities. These findings indicate that the Polθ gene plays a role in maintaining genome stability as well as DNA repair.

ヒトPolθは、Drosophila Polθに対し、ヘリカーゼドメインでは42%同一性(62%類似性)、Polドメインでは27%同一性(41%類似性)を示す。ヒトPolθの機能は未知であるが、Drosophila Polθとの構造的類似性から、DNA鎖間の修復に役割を果たし得ると考えられている。また、Polθ遺伝子は、リンパ節、胸腺、骨髄、胎児肝、扁桃等の免疫系組織、結腸、精巣、胎児脳等の非免疫系組織、GC B細胞等のB細胞で発現していることが知られている(非特許文献1参照)。   Human Polθ exhibits 42% identity (62% similarity) in the helicase domain and 27% identity (41% similarity) in the Pol domain relative to Drosophila Polθ. The function of human Polθ is unknown, but it is thought that it can play a role in repair between DNA strands because of the structural similarity with Drosophila Polθ. The Polθ gene is expressed in immune system tissues such as lymph nodes, thymus, bone marrow, fetal liver and tonsils, non-immune tissues such as colon, testis and fetal brain, and B cells such as GC B cells. It is known (see Non-Patent Document 1).

現在までに、Polθ遺伝子と疾患との関係について幾つかの報告がある。
例えば、非特許文献1には、Polθ遺伝子の発現が種々の癌組織において亢進しており、異常な発現が腫瘍の悪化に関与し得ることが記載されている。
しかしながら、Polθ遺伝子と免疫不全疾患との関係については、全く知られていない。
Kawamura et al., International Journal of Cancer 109: 9-16 (2004)
To date, there are several reports on the relationship between the Polθ gene and diseases.
For example, Non-Patent Document 1 describes that the expression of the Polθ gene is enhanced in various cancer tissues, and abnormal expression can be involved in tumor deterioration.
However, nothing is known about the relationship between the Polθ gene and immunodeficiency diseases.
Kawamura et al., International Journal of Cancer 109: 9-16 (2004)

遺伝子の機能解析は、種々の疾患に対する新たな作用機序を有する医薬、または試薬の開発などにつながる。本発明は、Polθ遺伝子の機能解析により得られた知見に基づき、種々の疾患に対し新たな作用機序を有する医薬、または試薬を提供すること、並びに医薬または試薬の開発などに有用な手段を提供することを目的とする。また、本発明は、Polθ遺伝子の機能解析自体に有用な手段を提供することを目的とする。   Functional analysis of genes leads to the development of drugs or reagents having new action mechanisms for various diseases. The present invention provides a drug or a reagent having a new action mechanism for various diseases based on the knowledge obtained by the functional analysis of the Polθ gene, and a useful means for developing a drug or a reagent. The purpose is to provide. Another object of the present invention is to provide a useful means for the functional analysis of the Polθ gene itself.

本発明者は、Polθノックアウト(KO)マウスを作製し、その形質を解析したところ、当該マウスでは、B細胞数が低下等していることを見出した。従って、Polθ遺伝子は、免疫機能に重要な役割を果たし得ると考えられる。また、Polθ遺伝子の機能を欠損する動物および細胞は、免疫疾患等の疾患に対する医薬および研究用試薬の開発、並びにPolθ遺伝子又は免疫機能調節機構の解析等の研究用途などに有用であり得ると考えられる。   The present inventor produced Polθ knockout (KO) mice and analyzed their traits, and found that the number of B cells was reduced in the mice. Therefore, it is considered that the Polθ gene can play an important role in immune function. In addition, it is considered that animals and cells lacking the function of the Polθ gene may be useful for the development of drugs and research reagents for diseases such as immune diseases, and for research uses such as analysis of the Polθ gene or immune function regulation mechanism. It is done.

以上に基づき、本発明者は、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は下記の通りである:
〔1〕Polθ遺伝子の機能的欠損を含む非ヒト動物;
〔2〕トランスジェニック動物である、上記〔1〕の動物;
〔3〕B細胞数が低下している、上記〔1〕の動物;
〔4〕免疫不全疾患モデルである、上記〔1〕の動物;
〔5〕免疫不全疾患が液性免疫機能の抑制を伴う疾患である、上記〔4〕の動物;
〔6〕下記の工程(a)〜(c)を含む、Polθ遺伝子の機能的欠損を含む非ヒトキメラ動物の製造方法:
(a)Polθ遺伝子の機能的欠損を含む胚性幹細胞を提供する工程;
(b)該胚性幹細胞を胚に導入し、キメラ胚を得る工程;
(c)該キメラ胚を動物に移植し、キメラ動物を得る工程;
〔7〕下記の工程(a)〜(d)を含む、Polθ遺伝子の機能的欠損を含む非ヒトトランスジェニック動物の製造方法:
(a)Polθ遺伝子の機能的欠損を含む胚性幹細胞を提供する工程;
(b)該胚性幹細胞を胚に導入し、キメラ胚を得る工程;
(c)該キメラ胚を動物に移植し、キメラ動物を得る工程;
(d)該キメラ動物を交配させ、Polθ遺伝子欠損ヘテロ接合体を得る工程;
〔8〕Polθ遺伝子欠損ヘテロ接合体を交配させ、Polθ遺伝子欠損ホモ接合体を得る工程をさらに含む、上記〔7〕の方法;
〔9〕Polθ遺伝子の機能的欠損を含む動物細胞;
〔10〕トランスジェニック細胞である、上記〔9〕の動物細胞;
〔11〕Polθ遺伝子の機能的欠損を含む非ヒトトランスジェニック動物に由来する細胞である、上記〔10〕の動物細胞;
〔12〕胚性幹細胞である、上記〔9〕の動物細胞;
〔13〕B細胞である、上記〔9〕の動物細胞;
〔14〕下記の工程(a)〜(c)を含む、Polθ遺伝子の機能的欠損を含む動物細胞の製造方法:
(a)Polθ遺伝子の相同組換えを誘導し得るターゲティングベクターを提供する工程;
(b)該ターゲティングベクターを動物細胞に導入する工程;
(c)該ターゲティングベクターを導入した動物細胞から、相同組換えを生じた細胞を選別する工程;
〔15〕Polθ遺伝子の機能的欠損を含む非ヒトトランスジェニック動物から細胞を単離する工程を含む、Polθ遺伝子の機能的欠損を含む動物細胞の製造方法;
〔16〕Polθ遺伝子に相同な第一のポリヌクレオチド及び第二のポリヌクレオチド、並びに選択マーカーを含む、Polθ遺伝子の相同組換えを誘導し得るターゲティングベクター;
〔17〕Polθ遺伝子に相同な第一のポリヌクレオチド及び第二のポリヌクレオチド、並びに選択マーカーをベクターに挿入することを含む、Polθ遺伝子の相同組換えを誘導し得るターゲティングベクターの製造方法;
〔18〕Polθ遺伝子の発現または機能を調節する物質を含有してなる、免疫機能調節用組成物;
〔19〕B細胞数の調節剤である、上記〔18〕の組成物;
〔20〕Polθ遺伝子の発現または機能を促進する物質を含有してなる、上記〔18〕の組成物;
〔21〕Polθ遺伝子の発現または機能を促進する物質が、Polθ蛋白質、またはPolθ蛋白質をコードする核酸を含む発現ベクターである、上記〔20〕の組成物;
〔22〕Polθ遺伝子の発現または機能を抑制する物質を含有してなる、上記〔18〕の組成物;
〔23〕Polθ遺伝子の発現または機能を抑制する物質が、以下(i)、(ii)のいずれかである、上記〔22〕の組成物:
(i)アンチセンス核酸、リボザイム又はRNAi誘導性核酸分子、あるいはこれらを含む発現ベクター;
(ii)抗体又はドミナントネガティブ変異体、あるいはこれらをコードする核酸を含む発現ベクター;
〔24〕医薬である、上記〔18〕の組成物;
〔25〕免疫不全疾患の予防・治療剤である、上記〔24〕の組成物;
〔26〕免疫不全疾患が液性免疫機能の抑制を伴う疾患である、上記〔25〕の組成物;
〔27〕被験物質がPolθ遺伝子の発現または機能を調節し得るか否かを評価することを含む、免疫機能を調節し得る物質のスクリーニング方法;
〔28〕免疫機能を調節し得る物質がB細胞数を調節し得る物質である、上記〔27〕の方法;
〔29〕被験物質がPolθ遺伝子の発現または機能を促進し得るか否かを評価することを含む、上記〔27〕の方法;
〔30〕被験物質がPolθ遺伝子の発現または機能を抑制し得るか否かを評価することを含む、上記〔27〕の方法;
〔31〕下記の工程(a)〜(c)を含む、上記〔27〕の方法:
(a)被験物質とPolθ遺伝子の発現を測定可能な細胞とを接触させる工程;
(b)被験物質を接触させた細胞におけるPolθ遺伝子の発現量を測定し、該発現量を被験物質を接触させない対照細胞におけるPolθ遺伝子の発現量と比較する工程;
(c)上記(b)の比較結果に基づいて、Polθ遺伝子の発現量を調節する被験物質を選択する工程;
〔32〕下記の工程(a)〜(c)を含む、上記〔27〕の方法:
(a)被験物質をPolθ蛋白質に接触させる工程;
(b)被験物質のPolθ蛋白質に対する結合能を測定する工程;
(c)上記(b)の結果に基づいて、Polθ蛋白質に結合能を有する被験物質を選択する工程;
〔33〕医薬のスクリーニング方法である、上記〔27〕の方法;
〔34〕免疫不全疾患の予防・治療剤のスクリーニング方法である、上記〔33〕の方法;
〔35〕免疫不全疾患が液性免疫機能の抑制を伴う疾患である、上記〔34〕の方法;
〔36〕Polθ遺伝子の特定の多型が免疫機能の調節能の変化をもたらすか否かを解析する工程を含む、免疫機能の調節能の変化をもたらすPolθ遺伝子多型の同定方法;
〔37〕動物の生体試料を用いてPolθ遺伝子の発現量を測定することを含む、動物における免疫疾患の発症または発症リスクの判定方法;
〔38〕Polθ遺伝子の発現量の測定用試薬を含む、免疫疾患の発症または発症リスクの診断剤;
〔39〕動物の生体試料を用いてPolθ遺伝子の多型を測定することを含む、動物における免疫疾患の発症リスクの判定方法;
〔40〕Polθ遺伝子の多型の測定用試薬を含む、免疫疾患の発症リスクの診断剤。
Based on the above, the present inventors have completed the present invention. That is, the present invention is as follows:
[1] A non-human animal containing a functional defect of the Polθ gene;
[2] The animal according to [1] above, which is a transgenic animal;
[3] The animal according to [1] above, wherein the number of B cells is reduced;
[4] The animal according to the above [1], which is an immunodeficiency disease model;
[5] The animal according to [4] above, wherein the immunodeficiency disease is a disease accompanied by suppression of humoral immune function;
[6] A method for producing a non-human chimeric animal containing a functional defect of the Polθ gene, comprising the following steps (a) to (c):
(A) providing an embryonic stem cell containing a functional defect of the Polθ gene;
(B) introducing the embryonic stem cell into an embryo to obtain a chimeric embryo;
(C) transferring the chimeric embryo to an animal to obtain a chimeric animal;
[7] A method for producing a non-human transgenic animal containing a functional defect of the Polθ gene, comprising the following steps (a) to (d):
(A) providing an embryonic stem cell containing a functional defect of the Polθ gene;
(B) introducing the embryonic stem cell into an embryo to obtain a chimeric embryo;
(C) transferring the chimeric embryo to an animal to obtain a chimeric animal;
(D) mating the chimeric animal to obtain a Polθ gene-deficient heterozygote;
[8] The method according to [7] above, further comprising the step of mating a Polθ gene-deficient heterozygote to obtain a Polθ gene-deficient homozygote;
[9] An animal cell containing a functional defect of the Polθ gene;
[10] The animal cell of [9], which is a transgenic cell;
[11] The animal cell according to [10], which is a cell derived from a non-human transgenic animal containing a functional defect of the Polθ gene;
[12] The animal cell of [9], which is an embryonic stem cell;
[13] The animal cell of [9], which is a B cell;
[14] A method for producing an animal cell containing a functional defect of the Polθ gene, comprising the following steps (a) to (c):
(A) providing a targeting vector capable of inducing homologous recombination of Polθ gene;
(B) introducing the targeting vector into animal cells;
(C) selecting a cell that has undergone homologous recombination from animal cells into which the targeting vector has been introduced;
[15] A method for producing an animal cell containing a functional defect of the Polθ gene, comprising the step of isolating cells from a non-human transgenic animal containing a functional defect of the Polθ gene;
[16] A targeting vector capable of inducing homologous recombination of the Polθ gene, comprising a first polynucleotide and a second polynucleotide homologous to the Polθ gene, and a selectable marker;
[17] A method for producing a targeting vector capable of inducing homologous recombination of the Polθ gene, comprising inserting a first polynucleotide and a second polynucleotide homologous to the Polθ gene, and a selection marker into the vector;
[18] A composition for regulating immune function, comprising a substance that regulates the expression or function of Polθ gene;
[19] The composition according to [18] above, which is a regulator of B cell number;
[20] The composition according to [18] above, which comprises a substance that promotes the expression or function of the Polθ gene;
[21] The composition of [20] above, wherein the substance that promotes the expression or function of Polθ gene is Polθ protein or an expression vector comprising a nucleic acid encoding Polθ protein;
[22] The composition according to [18] above, comprising a substance that suppresses the expression or function of the Polθ gene;
[23] The composition according to [22] above, wherein the substance that suppresses the expression or function of the Polθ gene is any one of (i) and (ii) below:
(I) antisense nucleic acid, ribozyme or RNAi-inducible nucleic acid molecule, or an expression vector comprising these;
(Ii) an antibody or a dominant negative mutant, or an expression vector comprising a nucleic acid encoding them;
[24] The composition of the above-mentioned [18], which is a medicine;
[25] The composition according to [24] above, which is a prophylactic / therapeutic agent for immunodeficiency diseases;
[26] The composition of [25] above, wherein the immunodeficiency disease is a disease accompanied by suppression of humoral immune function;
[27] A screening method for a substance capable of regulating immune function, comprising evaluating whether a test substance can regulate the expression or function of Polθ gene;
[28] The method of [27] above, wherein the substance capable of regulating immune function is a substance capable of regulating the number of B cells;
[29] The method according to [27] above, comprising evaluating whether the test substance can promote the expression or function of the Polθ gene;
[30] The method according to [27] above, comprising evaluating whether or not the test substance can suppress the expression or function of the Polθ gene;
[31] The method of the above [27], comprising the following steps (a) to (c):
(A) contacting the test substance with a cell capable of measuring the expression of the Polθ gene;
(B) measuring the expression level of the Polθ gene in a cell contacted with the test substance, and comparing the expression level with the expression level of the Polθ gene in a control cell not contacted with the test substance;
(C) a step of selecting a test substance that regulates the expression level of the Polθ gene based on the comparison result of (b) above;
[32] The method according to [27] above, comprising the following steps (a) to (c):
(A) contacting the test substance with Polθ protein;
(B) a step of measuring the binding ability of the test substance to the Polθ protein;
(C) a step of selecting a test substance capable of binding to the Polθ protein based on the result of (b) above;
[33] The method of [27] above, which is a method for screening a medicine;
[34] The method of [33] above, which is a screening method for an agent for preventing / treating an immunodeficiency disease;
[35] The method of [34] above, wherein the immunodeficiency disease is a disease accompanied by suppression of humoral immune function;
[36] A method for identifying a Polθ gene polymorphism that causes a change in the ability to regulate immune function, comprising analyzing whether a specific polymorphism in the Polθ gene causes a change in ability to regulate immune function;
[37] A method for determining the onset or risk of developing an immune disease in an animal, comprising measuring the expression level of the Polθ gene using a biological sample of the animal;
[38] A diagnostic agent for the onset or risk of developing an immune disease, comprising a reagent for measuring the expression level of the Polθ gene;
[39] A method for determining the risk of developing an immune disease in an animal, comprising measuring a polymorphism of the Polθ gene using a biological sample of the animal;
[40] A diagnostic agent for the risk of developing an immune disease, comprising a reagent for measuring a polymorphism of the Polθ gene.

本発明の動物及び細胞は、免疫不全疾患のモデル動物および細胞として、並びにPolθ遺伝子および免疫機能調節機構の解析などに有用である。本発明のターゲティングベクターは、本発明の動物および動物細胞の作製などに有用である。本発明の組成物は、免疫不全疾患、自己免疫疾患、アレルギー疾患等の免疫疾患に対する医薬および研究用試薬などとして有用である。本発明のスクリーニング方法は、免疫疾患に対する医薬および研究用試薬の開発などに有用である。本発明の判定方法および診断剤は、免疫疾患の発症または発症リスクの評価などに有用である。   The animals and cells of the present invention are useful as model animals and cells for immunodeficiency diseases, and for analysis of Polθ genes and immune function regulation mechanisms. The targeting vector of the present invention is useful for producing the animal and animal cell of the present invention. The composition of the present invention is useful as a medicine and a research reagent for immune diseases such as immunodeficiency diseases, autoimmune diseases, and allergic diseases. The screening method of the present invention is useful for development of drugs and research reagents for immune diseases. The determination method and diagnostic agent of the present invention are useful for evaluating the onset or risk of developing immune diseases.

(1.動物)
本発明は、Polθ遺伝子の機能的欠損を含む非ヒト動物を提供する。
(1. animals)
The present invention provides a non-human animal containing a functional defect of the Polθ gene.

本発明の動物の種は、ヒトを除く動物である限り特に限定されないが、哺乳動物および鳥類が好ましい。哺乳動物としては、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ等の実験動物、ブタ、ウシ、ヤギ、ウマ、ヒツジ等の家畜、イヌ、ネコ等のペット、サル、オランウータン、チンパンジー等の霊長類が挙げられる。鳥類としては、例えばニワトリが挙げられる。   The species of the animal of the present invention is not particularly limited as long as it is an animal excluding humans, but mammals and birds are preferred. Mammals include, for example, laboratory animals such as mice, rats, hamsters, guinea pigs and rabbits, domestic animals such as pigs, cows, goats, horses and sheep, pets such as dogs and cats, primates such as monkeys, orangutans and chimpanzees. Is mentioned. Examples of birds include chickens.

Polθ遺伝子の機能的欠損とは、Polθ遺伝子が本来有する正常な機能が十分に発揮できない状態をいい、例えば、Polθ遺伝子が全く発現していない状態、またはPolθ遺伝子が本来有する正常な機能が発揮できない程度にその発現量が低下している状態、あるいはPolθ遺伝子産物の機能が完全に喪失した状態、またはPolθ遺伝子が本来有する正常な機能が発揮できない程度にPolθ遺伝子産物の機能が低下した状態が挙げられる。   The functional defect of the Polθ gene refers to a state in which the normal function inherent to the Polθ gene cannot be sufficiently exerted, for example, the state in which the Polθ gene is not expressed at all, or the normal function inherent to the Polθ gene cannot be exhibited. A state in which the expression level is reduced to a certain extent, a state in which the function of the Polθ gene product is completely lost, or a state in which the function of the Polθ gene product is reduced to such an extent that the normal function inherent in the Polθ gene cannot be exhibited. It is done.

本明細書中で使用される場合、B細胞は、任意のB細胞系列の細胞(B-lineage cell)であり得、例えば、分化段階に応じて、骨髄中に見出されるプロB細胞、プレB細胞、未熟(immature)B細胞、並びに脾臓中に見出される成熟(mature)B細胞、GC(germinal center)B細胞、並びにその性質からメモリーB細胞、形質(plasma)細胞などに分類できる。各細胞に特異的な細胞マーカーは公知であるので、当業者であれば、免疫学的手法によりB細胞の種類を同定することが可能であり、また、FACS等の細胞ソーティング法を用いることで、B細胞をその種類に応じて選別することが可能である。例えば、マウスでは、各細胞マーカーは以下の通りである:B細胞(B220);プロB細胞(B220、CD43、IgM)、プレB細胞(B220、CD43、IgM);未熟B細胞(B220、CD43、IgM);成熟B細胞(B220、PNA);GC B細胞(B220、PNA)。 As used herein, a B cell can be any B-lineage cell, eg, a pro-B cell, pre-B found in the bone marrow, depending on the stage of differentiation. It can be classified into cells, immature B cells, mature B cells found in the spleen, GC (germinal center) B cells, and memory B cells and plasma cells based on their properties. Since cell markers specific to each cell are known, those skilled in the art can identify the type of B cell by an immunological technique, and by using a cell sorting method such as FACS. , B cells can be sorted according to their type. For example, in mice, the cell markers are as follows: B cells (B220 + ); pro B cells (B220 + , CD43 + , IgM ), pre-B cells (B220 + , CD43 , IgM ); Immature B cells (B220 + , CD43 , IgM + ); mature B cells (B220 + , PNA ); GC B cells (B220 + , PNA + ).

本発明の動物は、Polθ遺伝子の機能的欠損に伴う種々の特徴を有する。例えば、本発明の動物は、野生型動物に比し、生体内、例えば、骨髄中のB細胞(例えば、プレB細胞、未熟B細胞、成熟B細胞)数が減少し得る。   The animal of the present invention has various characteristics associated with a functional defect of the Polθ gene. For example, the number of B cells (for example, pre-B cells, immature B cells, mature B cells) in a living body, for example, bone marrow, can be reduced in the animals of the present invention compared to wild-type animals.

本発明の動物はまた、野生型動物由来のB細胞に比し、抗原刺激に対する増殖応答性が特異的に低下したB細胞を有し得る。本明細書で使用される場合、抗原とは、B細胞に対して抗原または抗原ミミックとして作用し得る物質(例えば、外因性物質、内因性物質)を意味し、例えば、B細胞に対して抗原として作用し得る物質としては、生体高分子(例えば、ポリペプチド)、微生物(例えば、細菌、真菌)などが挙げられ、B細胞に対して抗原ミミックとして作用し得る物質としては、抗IgM抗体などが挙げられる。B細胞の増殖応答性は、例えば、[H]チミジンの取り込みを評価することにより測定できる(例えば、後述の参考例2を参照)。 The animals of the present invention may also have B cells that have specifically reduced proliferation responsiveness to antigen stimulation compared to B cells derived from wild-type animals. As used herein, an antigen means a substance (eg, an exogenous substance, an endogenous substance) that can act as an antigen or antigen mimic on a B cell, such as an antigen on a B cell. Examples of substances that can act as biomolecules (eg, polypeptides), microorganisms (eg, bacteria, fungi), etc., and substances that can act as antigen mimics on B cells include anti-IgM antibodies Is mentioned. The proliferation responsiveness of B cells can be measured, for example, by evaluating the uptake of [ 3 H] thymidine (for example, see Reference Example 2 described later).

本発明の動物はさらに、野生型動物由来のB細胞に比し、生存率が低下したB細胞を有し得る。B細胞の生存率の低下は、抗原刺激後のB細胞にて観察され得る。B細胞の生存率の低下は、アポトーシスの促進、分裂期(SおよびG2/M)の細胞の減少に起因し得る。B細胞の生存率は、例えば、細胞周期アッセイ、ヨウ化プロピジウム染色により測定できる(例えば、後述の参考例3を参照)。   The animals of the present invention may further have B cells with a reduced survival rate compared to B cells derived from wild type animals. A decrease in B cell viability can be observed in B cells after antigen stimulation. Decreased B cell viability may be due to accelerated apoptosis, a decrease in mitotic (S and G2 / M) cells. The survival rate of B cells can be measured by, for example, a cell cycle assay or propidium iodide staining (for example, see Reference Example 3 described later).

一実施形態では、本発明の動物は、ゲノムDNAの改変を伴う動物、いわゆるトランスジェニック動物であり得る。本発明のトランスジェニック動物は、Polθ遺伝子欠損ヘテロ接合体、又はPolθ遺伝子欠損ホモ接合体であり得る。   In one embodiment, the animal of the present invention may be an animal with a genomic DNA modification, a so-called transgenic animal. The transgenic animal of the present invention may be a Polθ gene-deficient heterozygote or a Polθ gene-deficient homozygote.

本発明のトランスジェニック動物はまた、細胞特異的なPolθ遺伝子の機能的欠損を含む動物であり得る。このような動物としては、少なくともB細胞におけるPolθ遺伝子の機能的欠損を含むものが好ましい。かかる動物は、そのB細胞において上述した形質を示し得る。   The transgenic animals of the present invention can also be animals that contain a functional defect of the cell-specific Polθ gene. Such animals preferably include at least a functional defect of the Polθ gene in B cells. Such animals may exhibit the traits described above in their B cells.

本発明のトランスジェニック動物は、自体公知の方法により製造できる。先ず、本発明のトランスジェニック動物の作製に有用なキメラ動物の作製法について説明する。なお、本発明の動物は、本発明のトランスジェニック動物の作製に有用なキメラ動物をも含む。   The transgenic animal of the present invention can be produced by a method known per se. First, a method for producing a chimeric animal useful for producing the transgenic animal of the present invention will be described. The animals of the present invention also include chimeric animals that are useful for producing the transgenic animals of the present invention.

本発明のキメラ動物は、例えば下記の工程(a)〜(c)を含む方法により製造できる。
(a)Polθ遺伝子の機能的欠損を含む胚性幹細胞を提供する工程;
(b)該胚性幹細胞を胚に導入し、キメラ胚を得る工程;
(c)該キメラ胚を動物に移植し、キメラ動物を得る工程;
The chimeric animal of the present invention can be produced, for example, by a method including the following steps (a) to (c).
(A) providing an embryonic stem cell containing a functional defect of the Polθ gene;
(B) introducing the embryonic stem cell into an embryo to obtain a chimeric embryo;
(C) transferring the chimeric embryo to an animal to obtain a chimeric animal;

上記方法の工程(a)では、Polθ遺伝子の機能的欠損を含む胚性幹細胞(ES細胞)は、例えば、後述の方法にて作製されたものを使用できる。   In step (a) of the above method, embryonic stem cells (ES cells) containing a functional defect of the Polθ gene can be prepared by the method described below, for example.

上記方法の工程(b)では、胚が由来する動物種は、本発明のトランスジェニック動物種と同様であり得、また、導入される胚性幹細胞が由来する動物種と同一であることが好ましい。胚としては、例えば胚盤胞、8細胞期胚などが挙げられる。胚はホルモン剤(例えばFSH様作用を有するPMSGおよびLH作用を有するhCGを使用)等により過排卵処理を施した雌動物を、雄動物と交配させること等により得ることができる。胚性幹細胞を胚に導入する方法としては、マイクロマニピュレーション法、凝集法などが挙げられる。   In step (b) of the above method, the animal species from which the embryo is derived can be the same as the transgenic animal species of the present invention, and is preferably the same as the animal species from which the embryonic stem cells to be introduced are derived. . Examples of embryos include blastocysts and 8-cell stage embryos. Embryos can be obtained by mating female animals that have undergone superovulation treatment with hormone agents (for example, using PMSG having FSH-like action and hCG having LH action) and the like. Examples of methods for introducing embryonic stem cells into the embryo include micromanipulation methods and aggregation methods.

上記方法の工程(c)では、キメラ胚が動物の子宮に移入され得る。キメラ胚が移植される動物は好ましくは偽妊娠動物である。偽妊娠動物は、正常性周期の雌動物を、精管結紮等により去勢した雄動物と交配することにより得ることができる。キメラ胚が導入された動物は、妊娠し、キメラ動物を出産する。   In step (c) of the above method, the chimeric embryo can be transferred to the uterus of the animal. The animal into which the chimeric embryo is transferred is preferably a pseudopregnant animal. A pseudopregnant animal can be obtained by mating a female animal having a normal cycle with a male animal castrated by vagina ligation or the like. The animal into which the chimeric embryo has been introduced becomes pregnant and gives birth to the chimeric animal.

次いで、出生した動物がキメラ動物か否かが確認される。出生した動物がキメラ動物であるか否かは自体公知の方法により確認でき、例えば、体色や被毛色で判別できる。また、判別のために、体の一部からDNAを抽出し、サザンブロット解析やPCRアッセイを行ってもよい。   Next, it is confirmed whether the born animal is a chimeric animal. Whether or not the animal born is a chimeric animal can be confirmed by a method known per se, for example, by body color or coat color. For discrimination, DNA may be extracted from a part of the body, and Southern blot analysis or PCR assay may be performed.

本発明のトランスジェニック動物は、例えば下記の工程(a)〜(d)を含む方法により製造できる:
(a)Polθ遺伝子の機能的欠損を含む胚性幹細胞を提供する工程;
(b)該胚性幹細胞を胚に導入し、キメラ胚を得る工程;
(c)該キメラ胚を動物に移植し、キメラ動物を得る工程;
(d)該キメラ動物を交配させ、Polθ遺伝子欠損ヘテロ接合体を得る工程。
The transgenic animal of the present invention can be produced, for example, by a method including the following steps (a) to (d):
(A) providing an embryonic stem cell containing a functional defect of the Polθ gene;
(B) introducing the embryonic stem cell into an embryo to obtain a chimeric embryo;
(C) transferring the chimeric embryo to an animal to obtain a chimeric animal;
(D) A step of mating the chimeric animal to obtain a Polθ gene-deficient heterozygote.

上記方法の工程(a)〜(c)は、上述したキメラ動物の作製方法と同様にして行うことができる。   Steps (a) to (c) of the above method can be performed in the same manner as the method for producing a chimeric animal described above.

上記方法の工程(d)では、工程(c)で得られたキメラ動物が成熟した後に交配させる。交配は好ましくは、野生型動物とキメラ動物との間で、又はキメラ動物同士で行われ得る。Polθ遺伝子欠損が、キメラ動物の生殖系列細胞へ導入され、Polθ遺伝子欠損ヘテロ接合体子孫が得られたか否かは、自体公知の方法により種々の形質を指標として確認でき、例えば、子孫動物の体色や被毛色により判別できる。また、判別のために、体の一部からDNAを抽出し、サザンブロット解析やPCRアッセイを行ってもよい。さらに、このようにして得られたPolθ遺伝子欠損ヘテロ接合体同士を交配させることにより、Polθ遺伝子欠損ホモ接合体を作製できる。   In step (d) of the above method, the chimeric animal obtained in step (c) is mated after it matures. The mating can preferably take place between wild-type animals and chimeric animals or between chimeric animals. Whether or not the Polθ gene deficiency has been introduced into germline cells of a chimeric animal and a Polθ gene deficient heterozygous offspring has been obtained can be confirmed by various methods using indices known per se, for example, the body of a progeny animal. It can be distinguished by color and coat color. For discrimination, DNA may be extracted from a part of the body, and Southern blot analysis or PCR assay may be performed. Furthermore, a Polθ gene-deficient homozygote can be produced by mating the Polθ gene-deficient heterozygotes thus obtained.

一般的に、トランスジェニック動物の作製の過程では、胚性幹細胞に由来する遺伝子と、交配に用いた動物に由来する遺伝子とが交雑した遺伝子型を有する子孫動物が得られるため、結果としてPolθ遺伝子が欠損することのみによる特有の効果を調べることが困難となってしまう場合がある。そこで、Polθ遺伝子欠損特有の効果のみをより適切に抽出するために、得られたPolθ遺伝子欠損動物(ヘテロ接合体またはホモ接合体)を純系の動物系統と、5世代〜8世代程度にわたり戻し交配することが好ましい。また、自然交配のみにより戻し交配を行うと長い年月がかかる場合があるので、世代交代を早めたい場合には体外受精技術を適宜用いることもできる。   In general, in the process of producing a transgenic animal, a progeny animal having a genotype in which a gene derived from an embryonic stem cell and a gene derived from an animal used for mating are hybridized is obtained. In some cases, it may be difficult to examine the peculiar effect only due to lack of. Therefore, in order to more appropriately extract only the effects peculiar to Polθ gene deficiency, the obtained Polθ gene deficient animal (heterozygote or homozygote) is backcrossed to a pure animal strain for about 5 to 8 generations. It is preferable to do. In addition, when backcrossing is carried out only by natural mating, it may take a long time, so in vitro fertilization techniques can be used as appropriate when it is desired to speed up generational changes.

また、本発明のトランスジェニック動物が、細胞特異的なPolθ遺伝子の機能的欠損を含むトランスジェニック動物である場合、かかる動物は、例えば、リコンビナーゼ標的配列を含む所定のターゲティングベクター(後述)の使用により作製された動物と、少なくともB細胞においてリコンビナーゼを発現するトランスジェニック動物(例えば、B細胞特異的にリコンビナーゼを発現するトランスジェニック動物)を交配させることで作製できる。B細胞特異的にリコンビナーゼを発現するトランスジェニック動物としては、例えば、CD19−Creトランスジェニックマウスが報告されている(例えば、Rickert et al., Nucleic Acid Res. 25: 1317-1318 (1997) 参照)。また、リコンビナーゼ標的配列を含むターゲティングベクター(後述)の使用により作製された動物のB細胞に対し、リコンビナーゼ、又はリコンビナーゼ発現ベクターを作用させてもよい。例えば、B細胞に対してリコンビナーゼを作用させる方法、あるいは該細胞に特異的にリコンビナーゼを作用させる方法としては、B細胞特異的プロモーター(例えば、CD19プロモーター)を含む発現ベクターを使用する方法、エプスタイン・バー・ウイルスを発現ベクターとして使用する方法、B細胞で特異的に発現する細胞表面分子に対する抗体が組み込まれたリポソームを使用する方法が挙げられる。   In addition, when the transgenic animal of the present invention is a transgenic animal containing a functional defect of a cell-specific Polθ gene, the animal can be obtained, for example, by using a predetermined targeting vector (described later) containing a recombinase target sequence. It can be produced by mating the produced animal with a transgenic animal that expresses recombinase in at least B cells (for example, a transgenic animal that expresses recombinase specifically for B cells). For example, CD19-Cre transgenic mice have been reported as transgenic animals expressing recombinase specifically for B cells (see, for example, Rickert et al., Nucleic Acid Res. 25: 1317-1318 (1997)). . Moreover, you may make a recombinase or a recombinase expression vector act on the B cell of the animal produced by use of the targeting vector (after-mentioned) containing a recombinase target sequence. For example, as a method of causing recombinase to act on B cells, or a method of causing recombinase to act specifically on the cells, a method using an expression vector containing a B cell specific promoter (for example, CD19 promoter), Epstein Examples thereof include a method using bar virus as an expression vector, and a method using a liposome in which an antibody against a cell surface molecule specifically expressed in B cells is incorporated.

別の実施形態では、本発明の動物は、ゲノムDNAの改変を伴わない動物であり得る。かかる動物は、例えば、後述するPolθ遺伝子の発現または機能を抑制する物質(例えば、アンチセンス核酸、RNAi誘導性核酸)の動物での強制発現により作製できる。投与は、例えば、リポソーム等の適切な送達手段を使用して行われ得る。また、細胞特異的なPolθ遺伝子の機能的欠損を達成することも可能である。例えば、B細胞特異的なPolθ遺伝子の機能的欠損を達成するためには、B細胞に特異的にリコンビナーゼを作用させる方法と同様の方法を使用できる。   In another embodiment, the animal of the present invention can be an animal without genomic DNA modification. Such an animal can be produced, for example, by forced expression of a substance (for example, an antisense nucleic acid or an RNAi-inducible nucleic acid) that suppresses the expression or function of the Polθ gene described later in the animal. Administration can be carried out using a suitable delivery means such as, for example, liposomes. It is also possible to achieve a cell-specific functional defect of the Polθ gene. For example, in order to achieve B cell-specific functional loss of the Polθ gene, a method similar to the method of allowing recombinase to specifically act on B cells can be used.

本発明の動物は、例えば、免疫不全疾患モデルとして有用である。本発明の動物がモデルとなり得る免疫不全疾患は、液性免疫機能の抑制を伴う疾患、即ち、B細胞数の低下、及び/又はB細胞の不活性化により引き起こされ得る疾患であり得る。液性免疫機能の抑制を伴う疾患としては、例えば、抗体産生能の低下を伴う疾患(例えば、無γグロブリン症、BLNK欠損症)が挙げられる。   The animal of the present invention is useful, for example, as an immunodeficiency disease model. The immunodeficiency disease that the animal of the present invention can serve as a model can be a disease accompanied by suppression of humoral immune function, that is, a disease that can be caused by a decrease in the number of B cells and / or inactivation of B cells. Examples of the disease accompanied by suppression of humoral immune function include diseases accompanied by a decrease in antibody production ability (eg, γ globulin disease, BLNK deficiency).

本発明の動物はまた、Polθ遺伝子および免疫機能調節機構の解析、並びに免疫機能調節薬の開発などに有用である。例えば、本発明の動物における遺伝子発現を網羅的に解析することで、免疫機能調節に関与する他の遺伝子(例えば、Polθ遺伝子の発現様式と連動する発現様式を示す遺伝子)の同定が可能となる。この場合、例えば、本発明の動物において、遺伝子発現の網羅的解析を可能にする手段(例えば、マイクロアレイ)により遺伝子発現プロフィールが測定され、野生型動物又は他の免疫疾患モデル動物等のコントロール動物(同種又は異種動物)の遺伝子発現プロフィールと比較される。また、本発明の動物の遺伝子発現プロフィールを経時的に追跡し、病態の発現、進行と遺伝子発現プロフィールの変化との連動性を評価することもできる。   The animal of the present invention is also useful for analysis of Polθ gene and immune function regulating mechanism, and development of immune function regulating drugs. For example, comprehensive analysis of gene expression in the animal of the present invention makes it possible to identify other genes involved in immune function regulation (for example, genes showing an expression pattern linked to the expression pattern of the Polθ gene). . In this case, for example, in the animal of the present invention, the gene expression profile is measured by means (for example, microarray) that enables comprehensive analysis of gene expression, and a control animal (such as a wild type animal or other immune disease model animal) Compared to the gene expression profile of the same or different animals. In addition, the gene expression profile of the animal of the present invention can be traced over time, and the link between the expression and progression of the disease state and the change in the gene expression profile can be evaluated.

(2.動物細胞)
本発明はまた、Polθ遺伝子の機能的欠損を含む動物細胞を提供する。
(2. Animal cells)
The present invention also provides an animal cell containing a functional defect of the Polθ gene.

本発明の動物細胞は、ヒトを含む任意の動物に由来する細胞であり得るが、哺乳動物または鳥類に由来する細胞が好ましい。本発明の動物細胞が由来する哺乳動物種としては、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ等の実験動物、ブタ、ウシ、ヤギ、ウマ、ヒツジ等の家畜、イヌ、ネコ等のペット、サル、オランウータン、チンパンジー、ヒト等の霊長類が挙げられる。鳥類としては、例えばニワトリが挙げられる。   The animal cell of the present invention may be a cell derived from any animal including a human, but a cell derived from a mammal or a bird is preferred. Examples of mammalian species from which the animal cells of the present invention are derived include, for example, laboratory animals such as mice, rats, hamsters, guinea pigs, rabbits, domestic animals such as pigs, cows, goats, horses, sheep, pets such as dogs and cats, Primates such as monkeys, orangutans, chimpanzees and humans. Examples of birds include chickens.

本発明の動物細胞はまた、任意の組織に由来する細胞であり得、例えば、Polθ遺伝子が発現している体細胞(例えば、B細胞)、精原細胞、精子、卵子等の生殖系列細胞、並びに胚性幹細胞などが挙げられる。また、本発明の動物細胞は、初代培養細胞、細胞株のいずれであってもよい。   The animal cell of the present invention can also be a cell derived from any tissue, for example, a somatic cell (eg, B cell) expressing a Polθ gene, a spermatogonia cell, a germ line cell such as a sperm, an egg, And embryonic stem cells. The animal cell of the present invention may be either a primary cultured cell or a cell line.

本発明の動物細胞がB細胞である場合、B細胞は、本発明のトランスジェニック動物のB細胞と同様の種々の形質を示し得る。例えば、本発明のB細胞は、野生型動物由来のB細胞に比し、抗原刺激に対する増殖応答性が特異的に低下し得る。B細胞の増殖応答性は、例えば、[H]チミジンの取り込みを評価することにより測定できる(例えば、後述の参考例2を参照)。 When the animal cell of the present invention is a B cell, the B cell can exhibit various traits similar to the B cell of the transgenic animal of the present invention. For example, the B cells of the present invention can have a specific decrease in proliferation responsiveness to antigen stimulation, compared to B cells derived from wild-type animals. The proliferation responsiveness of B cells can be measured, for example, by evaluating the uptake of [ 3 H] thymidine (for example, see Reference Example 2 described later).

また、本発明のB細胞は、野生型動物由来のB細胞に比し、生存率が低下し得る。B細胞の生存率の低下は、抗原刺激後のB細胞にて観察され得る。B細胞の生存率の低下は、アポトーシスの促進、分裂期(SおよびG2/M)の細胞の減少に起因し得る。B細胞の生存率は、例えば、細胞周期アッセイ、ヨウ化プロピジウム染色により測定できる(例えば、後述の参考例3を参照)。   In addition, the survival rate of the B cells of the present invention can be reduced as compared to B cells derived from wild-type animals. A decrease in B cell viability can be observed in B cells after antigen stimulation. Decreased B cell viability may be due to accelerated apoptosis, a decrease in mitotic (S and G2 / M) cells. The survival rate of B cells can be measured by, for example, a cell cycle assay or propidium iodide staining (for example, see Reference Example 3 described later).

一実施形態では、本発明の動物細胞は、ゲノムDNAの改変を伴う細胞、いわゆるトランスジェニック細胞であり得る。本発明のトランスジェニック細胞は、例えば、Polθ遺伝子欠損ホモ接合体、又はPolθ遺伝子欠損ヘテロ接合体であり得る。   In one embodiment, the animal cell of the present invention may be a cell with genomic DNA modification, a so-called transgenic cell. The transgenic cell of the present invention can be, for example, a Polθ gene-deficient homozygote or a Polθ gene-deficient heterozygote.

本発明のトランスジェニック細胞は、自体公知の方法により製造できる。例えば、本発明の動物細胞は、下記の工程(a)〜(c)を含む方法により製造できる。
(a)Polθ遺伝子の相同組換えを誘導し得るターゲティングベクターを提供する工程;
(b)該ターゲティングベクターを動物細胞に導入する工程;
(c)該ターゲティングベクターを導入した細胞から、相同組換えを生じた細胞を選別する工程。
The transgenic cell of the present invention can be produced by a method known per se. For example, the animal cell of the present invention can be produced by a method including the following steps (a) to (c).
(A) providing a targeting vector capable of inducing homologous recombination of Polθ gene;
(B) introducing the targeting vector into animal cells;
(C) A step of selecting cells that have undergone homologous recombination from cells into which the targeting vector has been introduced.

上記方法の工程(a)では、Polθ遺伝子の相同組換えを誘導し得るターゲティングベクターとして、例えば、本発明のターゲティングベクター(後述)を使用できる。   In step (a) of the above method, for example, the targeting vector of the present invention (described later) can be used as a targeting vector capable of inducing homologous recombination of the Polθ gene.

上記方法の工程(b)では、ターゲティングベクターが動物細胞中に導入される。ターゲティングベクターを動物細胞に導入する方法としては、例えば、リン酸カルシウム法、リポフェクション法/リポソーム法、エレクトロポレーション法などが挙げられる。ターゲティングベクターが動物細胞中に導入されると、当該動物細胞中でPolθ遺伝子を含むゲノムDNAの相同組換えが生じる。   In step (b) of the above method, a targeting vector is introduced into the animal cell. Examples of the method for introducing the targeting vector into animal cells include the calcium phosphate method, the lipofection method / liposome method, and the electroporation method. When the targeting vector is introduced into an animal cell, homologous recombination of genomic DNA containing the Polθ gene occurs in the animal cell.

ターゲティングベクターが導入される動物細胞としては、自体公知の方法で作製したもの、あるいは市販のもの、又は所定の機関より入手可能なものを使用できる。   As an animal cell into which the targeting vector is introduced, one produced by a method known per se, a commercially available one, or one available from a predetermined organization can be used.

例えば、ターゲティングベクターが導入される動物細胞として胚性幹細胞を使用する場合、胚性幹細胞は、任意の動物の胚盤胞から分離した内部細胞塊をフィーダー細胞上で培養することにより樹立してもよいが、市販または所定の機関より既存の胚性幹細胞を入手できる。既存のマウス胚性幹細胞としては、例えば、ES−D3細胞、ES−E14TG2a細胞、SCC−PSA1細胞、TT2細胞、AB−1細胞、J1細胞、R1細胞、E14.1細胞、RW−4細胞などが挙げられる。また、胚性幹細胞としては、現時点で、マウス胚性幹細胞以外に、ヒト、ミンク、ハムスター、ブタ、ウシ、マーモセット、アカゲザル等の哺乳動物由来のものなどが樹立されているので、これらを用いることもできる。   For example, when an embryonic stem cell is used as an animal cell into which a targeting vector is introduced, the embryonic stem cell can be established by culturing an inner cell mass separated from a blastocyst of any animal on a feeder cell. Although it is good, existing embryonic stem cells can be obtained commercially or from a predetermined organization. Examples of existing mouse embryonic stem cells include ES-D3 cells, ES-E14TG2a cells, SCC-PSA1 cells, TT2 cells, AB-1 cells, J1 cells, R1 cells, E14.1 cells, RW-4 cells and the like. Is mentioned. In addition to mouse embryonic stem cells, embryonic stem cells derived from mammals such as humans, mink, hamsters, pigs, cattle, marmoset, rhesus monkeys, etc. have been established at present. You can also.

また、ターゲティングベクターが導入される動物細胞としてB細胞等の体細胞を使用する場合、ターゲティングベクターが導入される体細胞は、初代培養細胞、細胞株のいずれでもよい。初代培養細胞および細胞株は、自体公知の方法により作製できる(例えば、Current Protocols in Cell Biology, John Wiley & Sons, Inc.(2001);機能細胞の分離と培養,丸善書店 (1987) 参照)。   When somatic cells such as B cells are used as animal cells into which the targeting vector is introduced, the somatic cells into which the targeting vector is introduced may be either primary cultured cells or cell lines. Primary cultured cells and cell lines can be prepared by methods known per se (see, for example, Current Protocols in Cell Biology, John Wiley & Sons, Inc. (2001); isolation and culture of functional cells, Maruzen Shoten (1987)).

上記方法の工程(c)では、Polθ遺伝子を含むゲノムDNAで相同組換えが生じた動物細胞を選別するため、ターゲティングベクター導入後の動物細胞がスクリーニングされる。例えば、ポジティブ選別、ネガティブ選別等により選別を行った後に、遺伝子型に基づくスクリーニング(例えば、PCR法、サザンブロットハイブリダイゼーション法)を行う。   In step (c) of the above method, animal cells after introduction of the targeting vector are screened in order to select animal cells in which homologous recombination has occurred with genomic DNA containing the Polθ gene. For example, after selection by positive selection, negative selection, etc., screening based on genotype (for example, PCR method, Southern blot hybridization method) is performed.

動物細胞が胚性幹細胞である場合には、好ましくは、組換え胚性幹細胞の核型分析がさらに行なわれる。核型分析では、選別された組換え胚性幹細胞において染色体異常がないことが確認される。核型分析は、自体公知の方法により行うことができる。なお、胚性幹細胞の核型は、ターゲティングベクターの導入前に予め確認しておくことが好ましい。   When the animal cell is an embryonic stem cell, preferably a karyotype analysis of the recombinant embryonic stem cell is further performed. Karyotype analysis confirms that there is no chromosomal abnormality in the selected recombinant embryonic stem cells. Karyotype analysis can be performed by a method known per se. The karyotype of embryonic stem cells is preferably confirmed in advance before introducing the targeting vector.

本発明のトランスジェニック細胞はまた、本発明のトランスジェニック動物から単離できる。本発明のトランスジェニック動物はPolθ遺伝子の機能的欠損を含むので、本発明のトランスジェニック動物から単離されたトランスジェニック細胞もまた、Polθ遺伝子の機能的欠損を含む。また、本発明のトランスジェニック動物から単離された細胞を、遺伝子工学的手法等の方法により改変してもよい。細胞の単離および改変は、自体公知の方法により行うことができる(例えば、Current Protocols in Cell Biology, John Wiley & Sons, Inc.(2001);機能細胞の分離と培養,丸善書店 (1987) 参照)。   The transgenic cells of the present invention can also be isolated from the transgenic animals of the present invention. Since the transgenic animal of the present invention contains a functional defect of the Polθ gene, the transgenic cell isolated from the transgenic animal of the present invention also contains a functional defect of the Polθ gene. In addition, cells isolated from the transgenic animal of the present invention may be modified by a method such as a genetic engineering technique. Isolation and modification of cells can be performed by methods known per se (see, for example, Current Protocols in Cell Biology, John Wiley & Sons, Inc. (2001); isolation and culture of functional cells, Maruzen Shoten (1987)). ).

別の実施形態では、本発明の動物細胞は、ゲノムDNAの改変を伴わない細胞であり得る。かかる細胞は、例えば、後述するPolθ遺伝子の発現または機能を抑制する物質(例えば、アンチセンス核酸、RNAi誘導性核酸)の細胞への導入により作製できる。Polθ遺伝子の発現または機能を抑制する物質の細胞への導入は、自体公知の方法により行うことができ、例えば、Polθ遺伝子の発現または機能を抑制する物質が核酸分子又はそれを含む発現ベクターである場合、リン酸カルシウム法、リポフェクション法/リポソーム法、エレクトロポレーション法などが用いられる。   In another embodiment, the animal cell of the present invention can be a cell without genomic DNA modification. Such a cell can be prepared, for example, by introducing into a cell a substance (for example, an antisense nucleic acid or an RNAi-inducible nucleic acid) that suppresses the expression or function of the Polθ gene described later. The substance that suppresses the expression or function of Polθ gene can be introduced into cells by a method known per se, for example, the substance that suppresses the expression or function of Polθ gene is a nucleic acid molecule or an expression vector containing the nucleic acid molecule. In this case, calcium phosphate method, lipofection method / liposome method, electroporation method and the like are used.

本発明の動物細胞は、Polθ遺伝子、免疫機能調節機構および免疫不全疾患の解析、並びに免疫機能調節薬の開発などに有用である。   The animal cell of the present invention is useful for analysis of Polθ gene, immune function regulating mechanism and immunodeficiency disease, and development of immune function regulating drug.

(3.ターゲティングベクター)
本発明は、Polθ遺伝子に相同な第一のポリヌクレオチド及び第二のポリヌクレオチド、並びに選択マーカーを含む、Polθ遺伝子の相同組換えを誘導し得るターゲティングベクターを提供する。
(3. Targeting vector)
The present invention provides a targeting vector capable of inducing homologous recombination of the Polθ gene, comprising a first polynucleotide and a second polynucleotide homologous to the Polθ gene, and a selectable marker.

第一及び第二のポリヌクレオチドは、Polθ遺伝子を含むゲノムDNAに対して、相同組換えを生じるのに十分な程度の配列同一性および長さを有するポリヌクレオチドである。第一及び第二のポリヌクレオチドはそれぞれ、Polθ遺伝子を含むゲノムDNAの異なる領域に対応する。   The first and second polynucleotides are polynucleotides having a sufficient degree of sequence identity and length to cause homologous recombination with the genomic DNA containing the Polθ gene. The first and second polynucleotides each correspond to a different region of genomic DNA containing the Polθ gene.

また、第一及び第二のポリヌクレオチドは、相同組換えにより、Polθ遺伝子の機能的欠損を引き起こすように選択される。即ち、第一及び第二のポリヌクレオチドは、Polθ遺伝子を含むゲノムDNAにおいて、第一及び第二のポリヌクレオチドに対して相同な2つの領域の間に存在するゲノムDNA部分領域が欠失すると、Polθ遺伝子の機能的欠損がもたらされるように選択される。かかる領域は、当業者であれば適宜決定できるが、例えば、第一及び第二のポリヌクレオチドは、1以上のエクソン、あるいはプロモーター領域またはエンハンサー領域の少なくとも一部を欠失するよう選択される。また、ヘリカーゼドメインに該当するエクソン(エクソン2〜9)又はポリメラーゼドメインに該当するエクソン(例えば、エクソン20〜29)の少なくとも一部を欠失するように、第一及び第二のポリヌクレオチドを選択することも好ましい。   Also, the first and second polynucleotides are selected so as to cause a functional defect of the Polθ gene by homologous recombination. That is, the first and second polynucleotides in the genomic DNA containing the Polθ gene, when a genomic DNA partial region existing between two regions homologous to the first and second polynucleotides is deleted, Selected to result in a functional defect in the Polθ gene. Such a region can be appropriately determined by those skilled in the art. For example, the first and second polynucleotides are selected so that one or more exons or at least a part of the promoter region or enhancer region is deleted. In addition, the first and second polynucleotides are selected so that at least a part of exons corresponding to the helicase domain (exons 2 to 9) or exons corresponding to the polymerase domain (for example, exons 20 to 29) is deleted. It is also preferable to do.

例えば、マウスでは、Polθ遺伝子の各エクソンは、配列番号1で示されるヌクレオチド配列の下記の位置に対応する:
エクソン1:1番目〜274番目
エクソン2:1322番目〜1501番目
エクソン3:3294番目〜3424番目
エクソン4:5414番目〜5570番目
エクソン5:10949番目〜11057番目
エクソン6:15985番目〜16204番目
エクソン7:17558番目〜17705番目
エクソン8:21607番目〜21753番目
エクソン9:23012番目〜23224番目
エクソン10:28701番目〜28837番目
エクソン11:29940番目〜30144番目
エクソン12:30332番目〜30474番目
エクソン13:32956番目〜33149番目
エクソン14:33968番目〜34092番目
エクソン15:36758番目〜37001番目
エクソン16:48997番目〜51977番目
エクソン17:54266番目〜54409番目
エクソン18:55774番目〜55970番目
エクソン19:60582番目〜60822番目
エクソン20:62916番目〜63109番目
エクソン21:66027番目〜66164番目
エクソン22:67297番目〜67471番目
エクソン23:71037番目〜71160番目
エクソン24:71725番目〜71846番目
エクソン25:75703番目〜75887番目
エクソン26:78465番目〜78576番目
エクソン27:80226番目〜80350番目
エクソン28:82017番目〜82170番目
エクソン29:83209番目〜83324番目
エクソン30(ラストエクソン):83696番目〜84592番目
For example, in mice, each exon of the Polθ gene corresponds to the following position in the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1:
Exon 1: Ex1 to 274 Exon 2: 1322 to 1501 Exon 3: 3294 to 3424 Exon 4: 5414 to 5570 Exon 5: 10949 to 11057 Exon 6: 15985 to 16204 Exon 7 : 17558th to 17705th exon 8: 21607th to 21753th exon 9: 23012th to 23224th exon 10: 28701th to 28837th exon 11: 29940th to 30144th exon 12: 30332th to 30474th exon 13: 32956 Th to 33149th exon 14: 33968th to 34092th exon 15: 36758th to 37001th exon 16: 48997th to 51977th ex 17: 54266th to 54409th exon 18: 55774th to 55970th exon 19: 60582th to 60822th exon 20: 62916th to 63109th exon 21: 66027th to 66164th exon 22: 67297th to 67471st exon 23 71037th to 71160th exon 24: 71725th to 71846th exon 25: 75703th to 75887th exon 26: 78465th to 78576th exon 27: 80226th to 80350th exon 28: 82017th to 82170th exon 29: 83209 Th to 83324 th exon 30 (last exon): 83696 th to 84592 th

Polθ遺伝子を含むゲノムDNAに対する第一及び第二のポリヌクレオチドの同一性の程度は、相同組換えを可能とする限り特に限定されない。例えば、相同組換えを可能とする同一性の程度は、ポリヌクレオチドの長さによっても異なるが、例えば少なくとも約80%以上、好ましくは少なくとも約85%以上、より好ましくは少なくとも約90%以上、最も好ましくは約95〜100%であり得る。同一性%は、自体公知の方法により決定でき、例えば、NCBIホームページで利用可能なBLASTNを初期 (default) 設定で用いることにより決定できる。同一性%はまた、Smith-Watermanのアルゴリズムを使用して、ギャップ・オープン・ペナルティー(gap open penalty):12、ギャップ・エクステンション・ペナルティー(gap extension penalty):1によりアフィン・ギャップ検索(affine gap search)を行うことにより決定してもよい。   The degree of identity of the first and second polynucleotides to the genomic DNA containing the Polθ gene is not particularly limited as long as homologous recombination is possible. For example, the degree of identity that allows homologous recombination depends on the length of the polynucleotide, but for example at least about 80% or more, preferably at least about 85% or more, more preferably at least about 90% or more, most Preferably it may be about 95-100%. The percent identity can be determined by a method known per se, for example, by using BLASTN available on the NCBI homepage with default settings. % Identity also uses the Smith-Waterman algorithm to affine gap search with a gap open penalty of 12 and a gap extension penalty of 1. ) May be determined.

第一及び第二のポリヌクレオチドの長さは、ゲノムDNAの相同組換えが生じる長さである限り特に限定されない。しかしながら、一般論として、ターゲティングベクターによってゲノムDNAの相同組換えが効率よく起こるためには、相同領域が長いほどよい。一方、ターゲティングベクターの種類によって、挿入可能なDNAの長さは一定に制限される。従って、これらを考慮すると、第一のポリヌクレオチド、第二のポリヌクレオチドの長さは、例えば0.5kb−20kb、好ましくは1kb−10kbであり得る。   The length of the first and second polynucleotides is not particularly limited as long as homologous recombination of genomic DNA occurs. However, in general, a longer homologous region is better for efficient homologous recombination of genomic DNA with a targeting vector. On the other hand, the length of DNA that can be inserted is limited to a certain value depending on the type of targeting vector. Therefore, considering these, the length of the first polynucleotide and the second polynucleotide can be, for example, 0.5 kb-20 kb, preferably 1 kb-10 kb.

一実施形態では、Polθ遺伝子に相同な第一のポリヌクレオチドと、第二のポリヌクレオチドとの間(換言すれば、内側)に選択マーカーが含まれる。この場合、選択マーカーとしては、ポジティブ選択マーカーが好ましい。ポジティブ選択マーカーは、その遺伝子を有する細胞のみを所定の条件下で生存及び/又は増殖可能にする産物をコードする遺伝子であり、例えば、ネオマイシン耐性遺伝子、ハイグロマイシンBホスホトランスフェラーゼ(BPH)遺伝子、ブラスティシジンSデアミナーゼ遺伝子、ピューロマイシン耐性遺伝子などが挙げられる。   In one embodiment, a selectable marker is included between the first polynucleotide homologous to the Polθ gene and the second polynucleotide (in other words, inside). In this case, the selection marker is preferably a positive selection marker. A positive selectable marker is a gene that encodes a product that allows only cells having the gene to survive and / or grow under predetermined conditions, such as a neomycin resistance gene, a hygromycin B phosphotransferase (BPH) gene, a blast Examples include the shidine S deaminase gene and the puromycin resistance gene.

別の実施形態では、Polθ遺伝子に相同な第一のポリヌクレオチドと、第二のポリヌクレオチドとの外側に選択マーカーが含まれる。この場合、選択マーカーとしては、ネガティブ選択マーカーが好ましい。ネガティブ選択マーカーは、非ターゲティング染色体部位に組み込まれたDNA挿入物を有する細胞に対して毒性に作用する遺伝子であり、例えば、単純ヘルペスウイルス(HSV)のチミジンキナーゼ(tk)遺伝子、ジフテリア毒素Aフラグメント(DTA)遺伝子などが挙げられる。   In another embodiment, a selectable marker is included outside the first polynucleotide homologous to the Polθ gene and the second polynucleotide. In this case, the selection marker is preferably a negative selection marker. Negative selectable markers are genes that act toxic to cells having DNA inserts integrated into non-targeting chromosomal sites, such as the herpes simplex virus (HSV) thymidine kinase (tk) gene, diphtheria toxin A fragment (DTA) gene etc. are mentioned.

本発明のターゲティングベクターは、ポジティブ選択マーカー、ネガティブ選択マーカーのいずれか一方、好ましくは両方を含むことができる。   The targeting vector of the present invention can contain either a positive selection marker or a negative selection marker, preferably both.

本発明のターゲティングベクターの基本骨格となるベクターは特に限定されず、形質転換を行う細胞(例えば、大腸菌)中で自己複製可能なものであればよい。例えば、市販のpBluscript(Stratagene社製)、pZErO 1.1(Invitrogen社)、pGEM−1(Promega社)等が使用可能である。   The vector serving as the basic skeleton of the targeting vector of the present invention is not particularly limited as long as it can replicate itself in a cell to be transformed (for example, E. coli). For example, commercially available pBluescript (manufactured by Stratagene), pZErO 1.1 (Invitrogen), pGEM-1 (Promega) and the like can be used.

本発明のターゲティングベクターはまた、2以上のリコンビナーゼ標的配列を含んでいてもよい。2以上のリコンビナーゼ標的配列は、同一または反対の配向性 (orientation) で配置できる。2以上のリコンビナーゼ標的配列は、Polθ遺伝子に相同な第一のポリヌクレオチドと第二のポリヌクレオチドとの間(換言すれば、内側)に配置される。このようなターゲティングベクターは、いわゆるコンディショナルノックアウトを可能にする。   The targeting vector of the present invention may also contain two or more recombinase target sequences. Two or more recombinase target sequences can be placed in the same or opposite orientation. Two or more recombinase target sequences are located between the first and second polynucleotides homologous to the Polθ gene (in other words, inside). Such targeting vectors allow so-called conditional knockouts.

リコンビナーゼ標的配列としては、当該分野で公知の配列、例えば、バクテリオファージP1由来のCre/loxPシステムで用いられるloxP配列、酵母由来のFLP/FRTシステムで用いられるFRT配列を使用できる。   As a recombinase target sequence, a sequence known in the art, for example, a loxP sequence used in a Cre / loxP system derived from bacteriophage P1, or an FRT sequence used in a FLP / FRT system derived from yeast can be used.

一実施形態では、2つのリコンビナーゼ標的配列の間(換言すれば、内側)に、Polθ遺伝子を含むゲノムDNA中の部分領域、あるいは当該領域およびポジティブ選択マーカーが配置される。具体的には、リコンビナーゼ標的配列−Polθ遺伝子を含むゲノムDNA中の部分領域(およびポジティブ選択マーカー)−リコンビナーゼ標的配列の様式で、リコンビナーゼ標的配列が配置される。   In one embodiment, a partial region in the genomic DNA containing the Polθ gene or the region and a positive selection marker are placed between two recombinase target sequences (in other words, inside). Specifically, the recombinase target sequence is arranged in the form of a recombinase target sequence—partial region (and positive selection marker) in genomic DNA containing the Polθ gene—recombinase target sequence.

別の実施形態では、3つのリコンビナーゼ標的配列の間に、Polθ遺伝子を含むゲノムDNA中の部分領域およびポジティブ選択マーカーが個別に配置される。具体的には、リコンビナーゼ標的配列−Polθ遺伝子を含むゲノムDNA中の部分領域−リコンビナーゼ標的配列−ポジティブ選択マーカー−リコンビナーゼ標的配列の様式で、リコンビナーゼ標的配列が配置される。   In another embodiment, a partial region in the genomic DNA containing the Polθ gene and a positive selection marker are individually placed between the three recombinase target sequences. Specifically, the recombinase target sequence is arranged in the form of recombinase target sequence-partial region in genomic DNA containing Pol.theta. Gene-recombinase target sequence-positive selection marker-recombinase target sequence.

2以上のリコンビナーゼ標的配列の間に含まれるゲノムDNA中の部分領域は、リコンビナーゼ作用下での当該領域の欠失により、Polθ遺伝子の機能的欠損がもたらされる領域である。かかる領域は、当業者であれば適宜決定でき、例えば、少なくとも1つのエクソン、あるいはプロモーター領域またはエンハンサー領域を含む領域であり得る。   A partial region in the genomic DNA contained between two or more recombinase target sequences is a region in which functional deletion of the Polθ gene is caused by deletion of the region under the action of recombinase. Such a region can be appropriately determined by those skilled in the art, and may be, for example, a region including at least one exon, or a promoter region or an enhancer region.

本発明のターゲティングベクターは、自体公知の方法により製造できる。例えば、本発明のターゲティングベクターは、Polθ遺伝子に相同な第一のポリヌクレオチド及び第二のポリヌクレオチド並びに該選択マーカーをベクターに挿入することにより製造できる。なお、このようなターゲティングベクターを作製するにあたっては、最初に、Polθ遺伝子を含むゲノムDNA断片を単離する必要があるが、ゲノムDNA断片は、相同組換えの際に効率良く組換えが生じるよう、作製しようとするES細胞が由来する動物種と同一の動物種から単離することが好ましい。また、相同組換えの効率をさらに上げるために、ES細胞が由来する同一種の動物のうち同じ系統の動物から、ゲノムDNAを単離することがより好ましい。   The targeting vector of the present invention can be produced by a method known per se. For example, the targeting vector of the present invention can be produced by inserting a first polynucleotide and a second polynucleotide homologous to the Polθ gene and the selection marker into the vector. In order to prepare such a targeting vector, it is necessary to first isolate a genomic DNA fragment containing the Polθ gene. However, the genomic DNA fragment may be efficiently recombined during homologous recombination. It is preferable to isolate from the same animal species from which the ES cells to be produced are derived. In order to further increase the efficiency of homologous recombination, it is more preferable to isolate genomic DNA from animals of the same strain among animals of the same species from which ES cells are derived.

本発明のターゲティングベクターは、例えば、本発明の動物および動物細胞の作製などに有用である。   The targeting vector of the present invention is useful, for example, for producing the animal and animal cell of the present invention.

本発明の動物、動物細胞、ターゲティングベクターの作製の詳細については、例えば、下記文献を参照のこと。
1.別冊 実験医学 ザ・プロトコールシリーズ 「ジーンターデティングの最新技術」(2000年、羊土社)コンディショナルターゲティング法p.115-120
2.バイオマニュアルシリーズ8 「ジーンターゲティング」−ES細胞を用いた変異マウスの作製(1995年、羊土社)p.71-77
3.Sambrookら, Molecular Cloning: A LABORATORY MANUAL, 第3版, COLD SPRING HARBO
R LABORATORY PRESS, 2001年, 4. 82-4.85
4.Robertson E. J. in Teratocarcinomas and embryonic stem cells-a practical approach, ed. Robertson, E. J. (IRL Press, Oxford), 1987: pp.108-112
5.Dynecki, S. M.ら, Gene Targeting -a practical approach, 2nd edition, ed. Joyner, A.L. (Oxford Univ. Press), 2000: pp.68-73
6.Dynecki, S. M. ら, Gene Targeting -a practical approach, 2nd edition, ed. Joyner, A. L. (Oxford Univ. Press), 2000: pp.75-81
For details of the production of the animal, animal cell, and targeting vector of the present invention, see, for example, the following documents.
1. Separate Experiment Medicine The Protocol Series “The Latest Technology of Gene Turding” (2000, Yodosha) Conditional Targeting Method p.115-120
2. Biomanual Series 8 “Gene Targeting”-Production of mutant mice using ES cells (1995, Yodosha) p.71-77
3. Sambrook et al., Molecular Cloning: A LABORATORY MANUAL, 3rd edition, COLD SPRING HARBO
R LABORATORY PRESS, 2001, 4. 82-4.85
4). Robertson EJ in Teratocarcinomas and embryonic stem cells-a practical approach, ed. Robertson, EJ (IRL Press, Oxford), 1987: pp.108-112
5. Dynecki, SM et al., Gene Targeting -a practical approach, 2nd edition, ed. Joyner, AL (Oxford Univ. Press), 2000: pp.68-73
6). Dynecki, SM et al., Gene Targeting -a practical approach, 2nd edition, ed.Joyner, AL (Oxford Univ. Press), 2000: pp.75-81

(4.免疫機能調節用組成物)
本発明はまた、Polθ遺伝子の発現または機能を調節する物質を含有してなる、免疫機能調節用組成物を提供する。
(4. Composition for regulating immune function)
The present invention also provides a composition for regulating immune function, comprising a substance that regulates the expression or function of Polθ gene.

一実施形態では、Polθ遺伝子の発現または機能を調節する物質は、Polθ遺伝子の発現を促進する物質であり得る。   In one embodiment, the substance that modulates Polθ gene expression or function may be a substance that promotes Polθ gene expression.

Polθ遺伝子の発現とは、Polθ遺伝子からの翻訳産物(即ち、蛋白質)が産生され且つ機能的な状態でその作用部位に局在することをいう。従って、Polθ遺伝子の発現を促進する物質は、Polθ遺伝子の転写、転写後調節、翻訳、翻訳後修飾、局在化及び蛋白質フォールディング等の、いかなる段階で作用するものであってもよい。なお、本明細書で使用される場合、Polθ遺伝子の発現の促進としては、Polθ蛋白質の補充をも含むものとする。   The expression of the Polθ gene means that a translation product (ie, protein) from the Polθ gene is produced and functionally localized at the site of action. Therefore, the substance that promotes the expression of the Polθ gene may act at any stage such as transcription of the Polθ gene, post-transcriptional regulation, translation, post-translational modification, localization, and protein folding. As used herein, promotion of Polθ gene expression includes supplementation of Polθ protein.

Polθ遺伝子の発現を促進する物質の例は、Polθ蛋白質、またはPolθ遺伝子をコードする核酸を含む発現ベクターであり得る。   An example of a substance that promotes the expression of the Polθ gene can be a Polθ protein or an expression vector containing a nucleic acid encoding the Polθ gene.

別の実施形態では、Polθ遺伝子の発現または機能を調節する物質は、Polθ遺伝子の発現を抑制する物質であり得る。Polθ遺伝子の発現を抑制する物質は、Polθ遺伝子の転写、転写後調節、翻訳、翻訳後修飾、局在化及び蛋白質フォールディング等の、いかなる段階で作用するものであってもよい。   In another embodiment, the substance that modulates Polθ gene expression or function may be a substance that suppresses Polθ gene expression. The substance that suppresses the expression of the Polθ gene may act at any stage such as transcription, post-transcriptional regulation, translation, post-translational modification, localization, and protein folding of the Polθ gene.

Polθ遺伝子の発現を抑制する物質の例は、Polθ遺伝子の転写産物、詳細にはmRNAもしくは初期転写産物に対するアンチセンス核酸である。アンチセンス核酸とは、標的mRNA(初期転写産物)を発現する細胞の生理的条件下で該標的mRNA(初期転写産物)とハイブリダイズし得る塩基配列からなり、且つハイブリダイズした状態で該標的mRNA(初期転写産物)にコードされるポリペプチドの翻訳を阻害し得る核酸をいう。アンチセンス核酸の種類はDNAであってもRNAであってもよいし、あるいはDNA/RNAキメラであってもよい。また、天然型のアンチセンス核酸は、細胞中に存在する核酸分解酵素によってそのリン酸ジエステル結合が容易に分解されるので、本発明のアンチセンス核酸は、分解酵素に安定なチオリン酸型(リン酸結合のP=OをP=Sに置換)や2’-O-メチル型等の修飾ヌクレオチドを用いて合成もできる。アンチセンス核酸の設計に重要な他の要素として、水溶性及び細胞膜透過性を高めること等が挙げられるが、これらはリポソームやマイクロスフェアを使用するなどの剤形の工夫によっても克服できる。   An example of a substance that suppresses the expression of the Polθ gene is an antisense nucleic acid against a transcription product of the Polθ gene, specifically, mRNA or an initial transcription product. The antisense nucleic acid is composed of a base sequence capable of hybridizing with the target mRNA (initial transcript) under physiological conditions of a cell expressing the target mRNA (initial transcript), and the target mRNA in the hybridized state. A nucleic acid capable of inhibiting translation of a polypeptide encoded by (early transcript). The type of the antisense nucleic acid may be DNA or RNA, or may be a DNA / RNA chimera. In addition, since the phosphodiester bond of a natural type antisense nucleic acid is easily degraded by a nucleolytic enzyme present in cells, the antisense nucleic acid of the present invention has a thiophosphate type (phosphorus) that is stable to the degrading enzyme. It is also possible to synthesize using modified nucleotides such as P′O of acid bond and P═S) or 2′-O-methyl type. Other important factors for the design of antisense nucleic acid include enhancement of water solubility and cell membrane permeability. These can also be overcome by devising dosage forms such as the use of liposomes and microspheres.

アンチセンス核酸の長さは、Polθ遺伝子の転写産物と特異的にハイブリダイズし得る限り特に制限はなく、短いもので約15塩基程度、長いものでmRNA(初期転写産物)の全配列に相補的な配列を含むような配列であってもよい。合成の容易さや抗原性の問題等から、例えば約15塩基以上、好ましくは約15〜約30塩基からなるオリゴヌクレオチドが例示される。   The length of the antisense nucleic acid is not particularly limited as long as it can specifically hybridize with the transcription product of the Polθ gene. The short one is about 15 bases, and the long one is complementary to the entire sequence of mRNA (initial transcription product). The sequence may include a sequence. From the viewpoint of ease of synthesis, antigenicity problems, etc., for example, oligonucleotides comprising about 15 bases or more, preferably about 15 to about 30 bases are exemplified.

アンチセンス核酸の標的配列は、アンチセンス核酸がハイブリダイズすることにより、Polθ遺伝子もしくはその機能的断片の翻訳が阻害される配列であれば特に制限はなく、mRNAの全配列であっても部分配列であってもよいし、あるいは初期転写産物のイントロン部分であってもよいが、アンチセンス核酸としてオリゴヌクレオチドを使用する場合は、標的配列はPolθ遺伝子のmRNAの5’末端からコード領域のC末端までに位置することが望ましい。   The target sequence of the antisense nucleic acid is not particularly limited as long as the antisense nucleic acid hybridizes to inhibit the translation of the Polθ gene or a functional fragment thereof, and even a partial sequence of mRNA is a partial sequence. Or an intron portion of the initial transcript, but when an oligonucleotide is used as the antisense nucleic acid, the target sequence is from the 5 ′ end of the Polθ gene mRNA to the C-terminus of the coding region. It is desirable to be located by.

さらに、アンチセンス核酸は、Polθ遺伝子の転写産物とハイブリダイズして翻訳を阻害するだけでなく、二本鎖DNAと結合して三重鎖(トリプレックス)を形成し、mRNAへの転写を阻害し得るものであってもよい。   Furthermore, antisense nucleic acids not only hybridize with the transcription product of the Polθ gene and inhibit translation, but also bind to double-stranded DNA to form a triplex and inhibit transcription into mRNA. It may be obtained.

Polθ遺伝子の発現を抑制する物質の別の例は、Polθ遺伝子の転写産物、詳細にはmRNAもしくは初期転写産物を、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である。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、本発明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。また、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、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)]。   Another example of a substance that suppresses expression of the Polθ gene is a Polθ gene transcript, specifically mRNA or an initial transcript, specifically within the coding region (including an intron in the case of the initial transcript). Ribozymes that can be cleaved. Ribozyme refers to RNA having an enzyme activity that cleaves nucleic acid. Recently, it has been clarified that an oligo DNA having a base sequence of the enzyme active site also has a nucleic acid cleaving activity. As long as it has specific nucleic acid cleavage activity, it is used as a concept including DNA. The most versatile ribozyme is self-splicing RNA found in infectious RNA such as viroid and virusoid, and the hammerhead type and hairpin type are known. Further, when the ribozyme is used in the form of an expression vector containing DNA encoding the ribozyme, it can be a hybrid ribozyme in which a sequence modified with tRNA is further linked in order to promote the transfer to the cytoplasm [ Nucleic Acids Res., 29 (13): 2780-2788 (2001)].

Polθ遺伝子の発現を抑制する物質のさらに別の例は、RNAi誘導性核酸である。RNAi誘導性核酸とは、細胞内に導入されることにより、RNAi効果を誘導し得る核酸をいい、好ましくはRNAである。RNAi効果とは、mRNAと同一のヌクレオチド配列(又はその部分配列)を含む2本鎖構造のRNAが、当該mRNAの発現を抑制する現象をいう。RNAi効果を得るには、例えば、少なくとも20以上の連続する標的mRNAと同一のヌクレオチド配列(又はその部分配列)を有する2本鎖構造のRNAを用いることが好ましい。2本鎖構造は、異なるストランドで構成されていてもよいし、一つのRNAのステムループ構造によって与えられる2本鎖であってもよい。RNAi誘導性核酸としては、たとえばsiRNA、stRNA、miRNAなどが挙げられる。RNAi誘導性核酸としては、後述の通り自ら合成したものを使用できるが、市販のものを用いてもよい(例えば、ステルスRNAi(インビトロジェン社製、カタログ番号:10620-310)より入手可能)。   Yet another example of a substance that suppresses the expression of the Polθ gene is an RNAi-inducible nucleic acid. An RNAi-inducible nucleic acid refers to a nucleic acid that can induce an RNAi effect when introduced into a cell, and is preferably RNA. The RNAi effect refers to a phenomenon in which RNA having a double-stranded structure containing the same nucleotide sequence (or a partial sequence thereof) as mRNA suppresses the expression of the mRNA. In order to obtain the RNAi effect, for example, it is preferable to use RNA having a double-stranded structure having at least 20 or more consecutive target mRNAs and the same nucleotide sequence (or a partial sequence thereof). The double-stranded structure may be composed of different strands, or may be a double-stranded chain provided by a single RNA stem-loop structure. Examples of the RNAi-inducible nucleic acid include siRNA, stRNA, miRNA and the like. As the RNAi-inducible nucleic acid, one synthesized by itself can be used as described later, but a commercially available one may be used (for example, available from stealth RNAi (manufactured by Invitrogen, catalog number: 10620-310)).

アンチセンスオリゴヌクレオチド及びリボザイムは、例えば、Polθ遺伝子のcDNA配列もしくはゲノミックDNA配列に基づいてPolθ遺伝子の転写産物、詳細にはmRNAもしくは初期転写産物の標的配列を決定し、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できる。デコイ核酸、RNAi誘導性核酸は、例えば、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、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。   Antisense oligonucleotides and ribozymes, for example, determine the transcription product of Polθ gene based on the cDNA sequence or genomic DNA sequence of Polθ gene, specifically mRNA or the initial transcription product target sequence, and commercially available DNA / RNA automatic synthesis It can be prepared by synthesizing a complementary sequence using a machine (Applied Biosystems, Beckman, etc.). For decoy nucleic acid and RNAi-inducible nucleic acid, for example, the sense strand and the antisense strand were respectively synthesized by a DNA / RNA automatic synthesizer and denatured at about 90 to about 95 ° C. for about 1 minute in an appropriate annealing buffer. Thereafter, it can be prepared by annealing at about 30 to about 70 ° C. for about 1 to about 8 hours. In addition, longer double-stranded polynucleotides can be prepared by synthesizing complementary oligonucleotide strands so as to alternately overlap, annealing them, and then ligating with ligase.

Polθ遺伝子の発現を抑制する物質の別の例は、Polθ蛋白質に対する抗体である。該抗体は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体のいずれであってもよく、周知の免疫学的手法により作製できる。また、該抗体は、抗体のフラグメント(例えば、Fab、F(ab’)2)、組換え抗体(例えば、単鎖抗体)であってもよい。さらに、該抗体をコードする核酸(プロモーター活性を有する核酸に機能可能に連結されたもの)もまた、Polθ遺伝子の発現を抑制する物質として好ましい。 Another example of a substance that suppresses the expression of the Polθ gene is an antibody against the Polθ protein. The antibody may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody, and can be prepared by a known immunological technique. The antibody may be an antibody fragment (eg, Fab, F (ab ′) 2 ) or a recombinant antibody (eg, a single chain antibody). Furthermore, a nucleic acid encoding the antibody (that is operably linked to a nucleic acid having promoter activity) is also preferable as a substance that suppresses the expression of the Polθ gene.

例えば、ポリクローナル抗体は、Polθ蛋白質あるいはそのフラグメント(必要に応じて、ウシ血清アルブミン、KLH(Keyhole Limpet Hemocyanin)等のキャリア蛋白質に架橋した複合体とすることもできる)を抗原として、市販のアジュバント(例えば、完全または不完全フロイントアジュバント)とともに、動物の皮下あるいは腹腔内に2〜3週間おきに2〜4回程度投与し(部分採血した血清の抗体価を公知の抗原抗体反応により測定し、その上昇を確認しておく)、最終免疫から約3〜約10日後に全血を採取して抗血清を精製することにより取得できる。抗原を投与する動物としては、ラット、マウス、ウサギ、ヤギ、モルモット、ハムスターなどの哺乳動物が挙げられる。   For example, a polyclonal antibody may be a commercially available adjuvant (eg, a complex cross-linked to a carrier protein such as bovine serum albumin or KLH (Keyhole Limpet Hemocyanin), if necessary. For example, complete or incomplete Freund's adjuvant) is administered to the animal subcutaneously or intraperitoneally about 2 to 4 times every 2 to 3 weeks (the antibody titer of the partially collected serum is measured by a known antigen-antibody reaction, It can be obtained by collecting whole blood about 3 to about 10 days after the final immunization and purifying the antiserum. Examples of animals to which the antigen is administered include mammals such as rats, mice, rabbits, goats, guinea pigs, and hamsters.

また、モノクローナル抗体は、細胞融合法(例えば、渡邊武、細胞融合法の原理とモノクローナル抗体の作成、谷内昭、高橋利忠編、「モノクローナル抗体とがん―基礎と臨床―」、第2-14頁、サイエンスフォーラム出版、1985年)により作成することができる。例えば、マウスに該因子を市販のアジュバントと共に2〜4回皮下あるいは腹腔内に投与し、最終投与の約3日後に脾臓あるいはリンパ節を採取し、白血球を採取する。この白血球と骨髄腫細胞(例えば、NS-1, P3X63Ag8など)を細胞融合して該因子に対するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマを得る。細胞融合はPEG法[J. Immunol. Methods,81(2): 223-228 (1985)]でも電圧パルス法[Hybridoma, 7(6): 627-633 (1988)]であってもよい。所望のモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマは、周知のEIAまたはRIA法等を用いて抗原と特異的に結合する抗体を、培養上清中から検出することにより選択できる。モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマの培養は、インビトロ、またはマウスもしくはラット、好ましくはマウス腹水中等のインビボで行うことができ、抗体はそれぞれハイブリドーマの培養上清および動物の腹水から取得できる。   Monoclonal antibodies can be obtained by cell fusion methods (for example, Takeshi Watanabe, Principles of Cell Fusion Methods and Production of Monoclonal Antibodies, Akira Taniuchi, Toshitada Takahashi, “Monoclonal Antibodies and Cancer: Basic and Clinical”, 2-14). Page, Science Forum Publishing, 1985). For example, the factor is administered to a mouse subcutaneously or intraperitoneally 2-4 times together with a commercially available adjuvant, and about 3 days after the final administration, the spleen or lymph node is collected and white blood cells are collected. The leukocytes and myeloma cells (for example, NS-1, P3X63Ag8, etc.) are fused to obtain a hybridoma that produces a monoclonal antibody against the factor. The cell fusion may be PEG method [J. Immunol. Methods, 81 (2): 223-228 (1985)] or voltage pulse method [Hybridoma, 7 (6): 627-633 (1988)]. A hybridoma producing a desired monoclonal antibody can be selected by detecting an antibody that specifically binds to an antigen from the culture supernatant using a well-known EIA or RIA method. The hybridoma producing the monoclonal antibody can be cultured in vitro or in vivo, such as mouse or rat, preferably mouse ascites, and the antibody can be obtained from the culture supernatant of the hybridoma and the ascites of the animal, respectively.

しかしながら、ヒトにおける治療効果と安全性を考慮すると、本発明の抗体は、キメラ抗体、ヒト化又はヒト型抗体であってもよい。キメラ抗体は、例えば「実験医学(臨時増刊号), Vol.6, No.10, 1988」、特公平3-73280号公報等を、ヒト化抗体は、例えば特表平4-506458号公報、特開昭62-296890号公報等を、ヒト抗体は、例えば「Nature Genetics, Vol.15, p.146-156, 1997」、「Nature Genetics, Vol.7, p.13-21, 1994」、特表平4-504365号公報、国際出願公開WO94/25585号公報、「日経サイエンス、6月号、第40〜第50頁、1995年」、「Nature, Vol.368, p.856-859, 1994」、特表平6-500233号公報等を参考にそれぞれ作製することができる。   However, considering the therapeutic effect and safety in humans, the antibody of the present invention may be a chimeric antibody, a humanized or humanized antibody. Chimeric antibodies include, for example, “Experimental Medicine (Special Issue), Vol. 6, No. 10, 1988”, Japanese Patent Publication No. 3-73280, and humanized antibodies include, for example, Japanese Patent Publication No. 4-506458, JP-A-62-296890 and the like, human antibodies include, for example, `` Nature Genetics, Vol.15, p.146-156, 1997 '', `` Nature Genetics, Vol.7, p.13-21, 1994 '', JP 4-504365 Publication, International Application Publication No. WO 94/25585 Publication, “Nikkei Science, June, 40 to 50, 1995”, “Nature, Vol.368, p.856-859, 1994 ", Japanese Patent Publication No. 6-500233, and the like.

さらに別の実施形態では、Polθ遺伝子の発現又は機能を調節する物質は、Polθ遺伝子の機能を抑制する物質であり得る。Polθ遺伝子の機能を抑制する物質としては、Polθ蛋白質の作用を妨げ得る物質である限り特に限定されないが、Polθ蛋白質のドミナントネガティブ変異体、該変異体をコードする核酸を含む発現ベクターが例示される。   In yet another embodiment, the substance that regulates the expression or function of the Polθ gene may be a substance that suppresses the function of the Polθ gene. The substance that suppresses the function of the Polθ gene is not particularly limited as long as it is a substance that can interfere with the action of the Polθ protein. Examples include a dominant negative mutant of the Polθ protein and an expression vector containing a nucleic acid encoding the mutant. .

Polθ蛋白質のドミナントネガティブ変異体とは、Polθ蛋白質に対する変異の導入によりその活性が低減したものをいう。該ドミナントネガティブ変異体は、天然のPolθ蛋白質と競合することで間接的にその活性を阻害することができる。該ドミナントネガティブ変異体は、Polθ遺伝子をコードする核酸に変異を導入することによって作製することができる。変異としては、例えば、機能性部位における、当該部位が担う機能の低下をもたらすようなアミノ酸の変異(例えば、1以上のアミノ酸の欠失、置換、付加)が挙げられる。ドミナントネガティブ変異体は、PCRや公知のキットを用いる自体公知の方法により作製できる。   The dominant negative mutant of Polθ protein refers to one whose activity is reduced by introducing a mutation into Polθ protein. The dominant negative mutant can indirectly inhibit its activity by competing with the natural Polθ protein. The dominant negative mutant can be prepared by introducing a mutation into a nucleic acid encoding the Polθ gene. Examples of the mutation include an amino acid mutation (for example, deletion, substitution, or addition of one or more amino acids) that causes a decrease in the function of the functional site. The dominant negative mutant can be prepared by a method known per se using PCR or a known kit.

Polθ遺伝子の発現または機能を調節する物質が、核酸分子または蛋白質分子である場合、本発明の組成物は、核酸分子または蛋白質分子をコードする核酸分子を含む発現ベクターを有効成分とすることもできる。当該発現ベクターは、上記の核酸分子をコードするオリゴヌクレオチドもしくはポリヌクレオチドが、投与対象である哺乳動物の細胞内でプロモーター活性を発揮し得るプロモーターに機能的に連結されていなければならない。使用されるプロモーターは、投与対象である哺乳動物で機能し得るものであれば特に制限されず、例えば、SV40由来初期プロモーター、サイトメガロウイルスLTR、ラウス肉腫ウイルスLTR、MoMuLV由来LTR、アデノウイルス由来初期プロモーター等のウイルスプロモーター、並びにβ−アクチン遺伝子プロモーター、PGK遺伝子プロモーター、トランスフェリン遺伝子プロモーター等の哺乳動物の構成蛋白質遺伝子プロモーターなどが挙げられる。   When the substance that regulates the expression or function of the Polθ gene is a nucleic acid molecule or a protein molecule, the composition of the present invention can also contain an expression vector containing a nucleic acid molecule encoding the nucleic acid molecule or protein molecule as an active ingredient. . In the expression vector, the oligonucleotide or polynucleotide encoding the nucleic acid molecule must be operably linked to a promoter capable of exhibiting promoter activity in a mammalian cell to be administered. The promoter to be used is not particularly limited as long as it can function in the mammal to be administered. For example, SV40-derived early promoter, cytomegalovirus LTR, Rous sarcoma virus LTR, MoMuLV-derived LTR, adenovirus-derived early promoter Examples include viral promoters such as promoters, and mammalian constituent protein gene promoters such as β-actin gene promoters, PGK gene promoters, transferrin gene promoters, and the like.

発現ベクターは、好ましくは核酸分子をコードするオリゴ(ポリ)ヌクレオチドの下流に転写終結シグナル、すなわちターミネーター領域を含有する。さらに、形質転換細胞選択のための選択マーカー遺伝子(テトラサイクリン、アンピシリン、カナマイシン、ハイグロマイシン、ホスフィノスリシン等の薬剤に対する抵抗性を付与する遺伝子、栄養要求性変異を相補する遺伝子等)をさらに含有することもできる。   The expression vector preferably contains a transcription termination signal, ie a terminator region, downstream of the oligo (poly) nucleotide encoding the nucleic acid molecule. In addition, selectable marker genes for selection of transformed cells (such as genes that confer resistance to drugs such as tetracycline, ampicillin, kanamycin, hygromycin, phosphinothricin, genes that complement auxotrophic mutations, etc.) You can also

発現ベクターとして使用される基本骨格のベクター、プラスミドまたはウイルスベクターであり得るが、ヒト等の哺乳動物への投与に好適なベクターとしては、アデノウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルス、ポックスウイルス、ポリオウイルス、シンドビスウイルス、センダイウイルス、エプスタイン・バー・ウイルス等のウイルスベクターが挙げられる。   The vector may be a basic skeleton vector, a plasmid or a viral vector used as an expression vector, but suitable vectors for administration to mammals such as humans include adenovirus, retrovirus, adeno-associated virus, herpes virus, vaccinia virus. And viral vectors such as poxvirus, poliovirus, Sindbis virus, Sendai virus, Epstein-Barr virus, and the like.

本発明の組成物は、B細胞特異的に作用させても、非特異的に作用させてもよい。例えば、Polθ遺伝子の発現または機能を調節する物質を発現ベクターの形態で用いる場合には、核酸分子をB細胞特異的プロモーターに連結したベクターを利用することで、B細胞特異的に作用させることができる(例えば、「(1.動物)」の項を参照)。   The composition of the present invention may be allowed to act specifically on B cells or non-specifically. For example, when a substance that regulates the expression or function of Polθ gene is used in the form of an expression vector, it can be made to act specifically on B cells by using a vector in which a nucleic acid molecule is linked to a B cell specific promoter. (See, for example, “(1. Animals)”).

本発明の組成物は、Polθ遺伝子の発現又は機能を調節する物質に加え、任意の担体、例えば医薬上許容され得る担体を含むことができる。   The composition of the present invention can contain any carrier, for example, a pharmaceutically acceptable carrier, in addition to the substance that regulates the expression or function of the Polθ gene.

医薬上許容され得る担体としては、例えば、ショ糖、デンプン、マンニット、ソルビット、乳糖、グルコース、セルロース、タルク、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム等の賦形剤、セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリプロピルピロリドン、ゼラチン、アラビアゴム、ポリエチレングリコール、ショ糖、デンプン等の結合剤、デンプン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルスターチ、ナトリウム−グリコール−スターチ、炭酸水素ナトリウム、リン酸カルシウム、クエン酸カルシウム等の崩壊剤、ステアリン酸マグネシウム、エアロジル、タルク、ラウリル硫酸ナトリウム等の滑剤、クエン酸、メントール、グリシルリシン・アンモニウム塩、グリシン、オレンジ粉等の芳香剤、安息香酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、メチルパラベン、プロピルパラベン等の保存剤、クエン酸、クエン酸ナトリウム、酢酸等の安定剤、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ステアリン酸アルミニウム等の懸濁剤、界面活性剤等の分散剤、水、生理食塩水、オレンジジュース等の希釈剤、カカオ脂、ポリエチレングリコール、白灯油等のベースワックスなどが挙げられるが、それらに限定されるものではない。   Examples of pharmaceutically acceptable carriers include sucrose, starch, mannitol, sorbit, lactose, glucose, cellulose, talc, calcium phosphate, calcium carbonate and other excipients, cellulose, methylcellulose, hydroxypropylcellulose, polypropylpyrrolidone. , Gelatin, gum arabic, polyethylene glycol, sucrose, starch and other binders, starch, carboxymethylcellulose, hydroxypropyl starch, sodium-glycol starch, sodium bicarbonate, calcium phosphate, calcium citrate and other disintegrants, magnesium stearate , Aerosil, Talc, Sodium lauryl sulfate lubricant, Citric acid, Menthol, Glycyllysine / Ammonium salt, Glycine, Orange powder, Fragrance, Sodium benzoate Preservatives such as lithium, sodium hydrogen sulfite, methyl paraben, propyl paraben, stabilizers such as citric acid, sodium citrate, acetic acid, suspensions such as methyl cellulose, polyvinyl pyrrolidone, aluminum stearate, dispersants such as surfactants, Examples include, but are not limited to, water, physiological saline, diluents such as orange juice, base waxes such as cacao butter, polyethylene glycol, and white kerosene.

経口投与に好適な製剤は、水、生理食塩水のような希釈液に有効量の物質を溶解させた液剤、有効量の物質を固体や顆粒として含んでいるカプセル剤、サッシェ剤または錠剤、適当な分散媒中に有効量の物質を懸濁させた懸濁液剤、有効量の物質を溶解させた溶液を適当な分散媒中に分散させ乳化させた乳剤等である。   Preparations suitable for oral administration include solutions in which an effective amount of a substance is dissolved in a diluent such as water or physiological saline, capsules, sachets or tablets containing an effective amount of the substance as a solid or granule. Examples thereof include a suspension in which an effective amount of a substance is suspended in a suitable dispersion medium, and an emulsion in which a solution in which an effective amount of a substance is dissolved is dispersed in an appropriate dispersion medium and emulsified.

非経口的な投与(例えば、皮下注射、筋肉注射、局所注入、腹腔内投与など)に好適な製剤としては、水性および非水性の等張な無菌の注射液剤があり、これには抗酸化剤、緩衝液、制菌剤、等張化剤等が含まれていてもよい。また、水性および非水性の無菌の懸濁液剤が挙げられ、これには懸濁剤、可溶化剤、増粘剤、安定化剤、防腐剤等が含まれていてもよい。当該製剤は、アンプルやバイアルのように単位投与量あるいは複数回投与量ずつ容器に封入することができる。また、有効成分および医薬上許容され得る担体を凍結乾燥し、使用直前に適当な無菌のビヒクルに溶解または懸濁すればよい状態で保存することもできる。   Formulations suitable for parenteral administration (eg, subcutaneous injection, intramuscular injection, local infusion, intraperitoneal administration, etc.) include aqueous and non-aqueous isotonic sterile injection solutions, which include antioxidants Further, a buffer solution, an antibacterial agent, an isotonic agent and the like may be contained. Aqueous and non-aqueous sterile suspensions are also included, which may contain suspending agents, solubilizers, thickeners, stabilizers, preservatives and the like. The preparation can be enclosed in a container in unit doses or multiple doses like ampoules and vials. In addition, the active ingredient and a pharmaceutically acceptable carrier can be lyophilized and stored in a state that may be dissolved or suspended in a suitable sterile vehicle immediately before use.

本発明の組成物の投与量は、有効成分の活性や種類、病気の重篤度、投与対象となる動物種、投与対象の薬物受容性、体重、年齢等によって異なり一概に云えないが、通常、成人1日あたり有効成分量として約0.001〜約500mg/kgである。   The dose of the composition of the present invention varies depending on the activity and type of the active ingredient, the severity of the disease, the animal species to be administered, the drug acceptability of the administration target, body weight, age, etc. The amount of active ingredient per day for an adult is about 0.001 to about 500 mg / kg.

本発明の組成物は、例えば、医薬または研究用試薬として有用である。例えば、本発明の組成物が医薬組成物である場合、免疫不全疾患、自己免疫疾患、アレルギー疾患等の免疫疾患の予防・治療剤として使用され得る。   The composition of the present invention is useful, for example, as a pharmaceutical or research reagent. For example, when the composition of the present invention is a pharmaceutical composition, it can be used as a prophylactic / therapeutic agent for immune diseases such as immunodeficiency diseases, autoimmune diseases, and allergic diseases.

詳細には、本発明の医薬組成物が、有効成分としてPolθ遺伝子の発現または機能を促進する物質を含有する場合、例えば、免疫不全疾患として、免疫機能、例えば液性免疫機能の抑制を伴う疾患の予防・治療に使用され得る。液性免疫機能の抑制を伴う疾患(例えば、免疫不全疾患)は、上述の通りである(例えば、「(1.動物)」の項を参照)。   Specifically, when the pharmaceutical composition of the present invention contains a substance that promotes the expression or function of the Polθ gene as an active ingredient, for example, as an immunodeficiency disease, a disease involving suppression of immune function, for example, humoral immune function It can be used for the prevention and treatment of Diseases associated with suppression of humoral immune function (for example, immunodeficiency diseases) are as described above (for example, see the section “(1. Animals)”).

また、本発明の医薬組成物が、有効成分としてPolθ遺伝子の発現または機能を抑制する物質を含有する場合、例えば、自己免疫疾患又はアレルギー疾患として液性免疫機能の亢進を伴う疾患の予防・治療に使用され得る。液性免疫機能の亢進を伴う疾患は、B細胞数の増加、及び/又はB細胞の過剰な活性化により引き起こされ得る疾患であり得る。本発明の医薬組成物が適用され得る、液性免疫機能の亢進を伴う自己免疫疾患としては、例えば、全身性エリテマトーデス、慢性関節リウマチ、強直性脊椎炎、多発性硬化症、自己免疫性甲状腺炎、橋本病、自己免疫性溶血性貧血、悪性貧血、自己免疫性血小板減少症、自己免疫性血球減少症、重症筋無力症、強皮症、多発性筋炎、続発性アディソン病、不妊症、自己免疫性糸球体腎炎、シェーグレン病、脈管炎が挙げられる。液性免疫機能の亢進を伴うアレルギー疾患としては、例えば、I型アレルギー疾患(例えば、気管支喘息、アレルギー性鼻炎、じんま疹、アトピー性皮膚炎)、II型アレルギー疾患(例えば、橋本病(慢性甲状腺炎)、グッドパスチャー症候群、臓器移植拒絶反応)、III型アレルギー疾患(例えば、全身性血管炎、クリオグロブリン血症、糸球体腎炎)が挙げられる。   In addition, when the pharmaceutical composition of the present invention contains a substance that suppresses the expression or function of the Polθ gene as an active ingredient, for example, prevention / treatment of diseases accompanied by enhanced humoral immune function as autoimmune diseases or allergic diseases Can be used. A disease associated with enhanced humoral immune function can be a disease that can be caused by an increase in the number of B cells and / or excessive activation of B cells. Examples of autoimmune diseases with enhanced humoral immune function to which the pharmaceutical composition of the present invention can be applied include systemic lupus erythematosus, rheumatoid arthritis, ankylosing spondylitis, multiple sclerosis, autoimmune thyroiditis , Hashimoto's disease, autoimmune hemolytic anemia, pernicious anemia, autoimmune thrombocytopenia, autoimmune cytopenia, myasthenia gravis, scleroderma, polymyositis, secondary Addison's disease, infertility, self Examples include immune glomerulonephritis, Sjogren's disease, and vasculitis. Examples of allergic diseases accompanied by enhanced humoral immune function include type I allergic diseases (eg bronchial asthma, allergic rhinitis, urticaria, atopic dermatitis), type II allergic diseases (eg Hashimoto's disease (chronic) Thyroiditis), Goodpasture syndrome, organ transplant rejection), type III allergic diseases (for example, systemic vasculitis, cryoglobulinemia, glomerulonephritis).

さらに、本発明の組成物が研究用試薬である場合、例えば、実験動物における免疫疾患の誘発剤として使用され得る。詳細には、本発明の研究用試薬が、有効成分としてPolθ遺伝子の発現または機能を促進する物質を含有する場合、例えば、免疫不全疾患の誘発に使用され得る。   Furthermore, when the composition of the present invention is a research reagent, it can be used, for example, as an inducer of immune diseases in experimental animals. Specifically, when the research reagent of the present invention contains a substance that promotes the expression or function of the Polθ gene as an active ingredient, it can be used, for example, for induction of immunodeficiency diseases.

本発明の組成物はまた、B細胞数の調節剤として有用である。詳細には、本発明の調節剤が、有効成分としてPolθ遺伝子の発現または機能を促進する物質を含有する場合、B細胞数の増加に使用され得る。また、本発明の調節剤が、有効成分としてPolθ遺伝子の発現または機能を抑制する物質を含有する場合、B細胞数の低下に使用され得る。本発明の調節剤がB細胞数の増加を意図して使用される場合、抗原刺激によりB細胞の増殖がより促進され得る。従って、この場合、本発明の調節剤は、Polθ遺伝子の発現または機能を促進する物質と、B細胞に対する抗原とを併有していてもよく、双方が一緒になった形態(例えば、同一容器に格納)、あるいは互いに隔離された形態(例えば、異なる容器に格納)で提供され得る。なお、本発明の調節剤は、インビボまたはインビトロで使用され得る。   The compositions of the present invention are also useful as regulators of B cell count. Specifically, when the modulator of the present invention contains a substance that promotes the expression or function of the Polθ gene as an active ingredient, it can be used to increase the number of B cells. Moreover, when the regulator of this invention contains the substance which suppresses the expression or function of Pol (theta) gene as an active ingredient, it can be used for the fall of B cell number. When the modulator of the present invention is used with the intention of increasing the number of B cells, B cell proliferation can be further promoted by antigen stimulation. Therefore, in this case, the regulator of the present invention may have both a substance that promotes the expression or function of the Polθ gene and an antigen for B cells, and is a form in which both are combined (for example, the same container Or stored in separate forms (eg, stored in different containers). Note that the modulator of the present invention can be used in vivo or in vitro.

(5.免疫機能を調節し得る物質のスクリーニング方法)
本発明はまた、被験物質がPolθ遺伝子の発現または機能を調節し得るか否かを評価することを含む、免疫機能を調節し得る物質のスクリーニング方法、ならびに当該スクリーニング方法により得られる物質、および当該物質を含有してなる免疫機能調節用組成物を提供する。
(5. Screening method for substances capable of regulating immune function)
The present invention also includes a method for screening a substance capable of regulating immune function, comprising evaluating whether a test substance can regulate the expression or function of Polθ gene, and a substance obtained by the screening method, and A composition for regulating immune function comprising a substance is provided.

スクリーニング方法に供される被験物質は、いかなる公知化合物及び新規化合物であってもよく、例えば、核酸、糖質、脂質、蛋白質、ペプチド、有機低分子化合物、コンビナトリアルケミストリー技術を用いて作製された化合物ライブラリー、固相合成やファージディスプレイ法により作製されたランダムペプチドライブラリー、あるいは微生物、動植物、海洋生物等由来の天然成分等が挙げられる。   The test substance to be subjected to the screening method may be any known compound or novel compound, for example, a nucleic acid, carbohydrate, lipid, protein, peptide, low molecular organic compound, compound prepared using combinatorial chemistry technology Examples include libraries, random peptide libraries prepared by solid phase synthesis and phage display methods, or natural components derived from microorganisms, animals and plants, marine organisms, and the like.

一実施形態では、本発明のスクリーニング方法は、下記の工程(a)〜(c)を含む:
(a)被験物質とPolθ遺伝子の発現を測定可能な細胞とを接触させる工程;
(b)被験物質を接触させた細胞におけるPolθ遺伝子の発現量を測定し、該発現量を被験物質を接触させない対照細胞におけるPolθ遺伝子の発現量と比較する工程;
(c)上記(b)の比較結果に基づいて、Polθ遺伝子の発現量を調節する被験物質を選択する工程。
In one embodiment, the screening method of the present invention includes the following steps (a) to (c):
(A) contacting the test substance with a cell capable of measuring the expression of the Polθ gene;
(B) measuring the expression level of the Polθ gene in a cell contacted with the test substance, and comparing the expression level with the expression level of the Polθ gene in a control cell not contacted with the test substance;
(C) A step of selecting a test substance that regulates the expression level of the Polθ gene based on the comparison result of (b).

上記方法の工程(a)では、被験物質がPolθ遺伝子の発現を測定可能な細胞と接触条件下におかれる。Polθ遺伝子の発現を測定可能な細胞に対する被験物質の接触は、培養培地中で行われ得る。   In step (a) of the above method, the test substance is placed in contact with cells capable of measuring Polθ gene expression. Contact of the test substance with a cell capable of measuring the expression of the Polθ gene can be performed in a culture medium.

Polθ遺伝子の発現を測定可能な細胞とは、Polθ遺伝子の産物、例えば、転写産物、翻訳産物の発現レベルを直接的又は間接的に評価可能な細胞をいう。Polθ遺伝子の産物の発現レベルを直接的に評価可能な細胞は、Polθ遺伝子を天然で発現可能な細胞であり得、一方、Polθ遺伝子の産物の発現レベルを間接的に評価可能な細胞は、Polθ遺伝子転写調節領域についてレポーターアッセイを可能とする細胞であり得る。Polθ遺伝子の発現を測定可能な細胞は、動物細胞、例えばマウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、イヌ、サル、ヒト等の哺乳動物細胞であり得る。   The cell capable of measuring the expression of the Polθ gene refers to a cell capable of directly or indirectly evaluating the expression level of a product of the Polθ gene, for example, a transcription product or a translation product. A cell capable of directly evaluating the expression level of the Polθ gene product may be a cell capable of naturally expressing the Polθ gene, while a cell capable of indirectly evaluating the expression level of the Polθ gene product may be a Polθ gene. It can be a cell that allows a reporter assay for the gene transcription regulatory region. The cell capable of measuring the expression of the Polθ gene can be an animal cell, for example, a mammalian cell such as a mouse, rat, hamster, guinea pig, rabbit, dog, monkey or human.

Polθ遺伝子を天然で発現可能な細胞は、Polθ遺伝子を潜在的に発現するものである限り特に限定されない。かかる細胞は、当業者であれば容易に同定でき、初代培養細胞、当該初代培養細胞から誘導された細胞株、市販の細胞株、セルバンクより入手可能な細胞株などを使用できる。Polθ遺伝子が発現している細胞株としては、例えば、A20、70Z/3などが挙げられる。なお、Polθ遺伝子は、上述の組織または細胞で発現していることが知られているので、このような組織または細胞(例えば、B細胞)由来の細胞または細胞株を使用してもよい。   The cell capable of naturally expressing the Polθ gene is not particularly limited as long as it can potentially express the Polθ gene. Such cells can be easily identified by those skilled in the art, and primary cultured cells, cell lines derived from the primary cultured cells, commercially available cell lines, cell lines available from cell banks, and the like can be used. Examples of cell lines in which the Polθ gene is expressed include A20 and 70Z / 3. In addition, since it is known that Pol (theta) gene is expressing in the above-mentioned tissue or cell, you may use the cell or cell line derived from such a tissue or cell (for example, B cell).

Polθ遺伝子転写調節領域についてレポーターアッセイを可能とする細胞は、Polθ遺伝子転写調節領域、当該領域に機能可能に連結されたレポーター遺伝子を含む細胞である。Polθ遺伝子転写調節領域、レポーター遺伝子は、発現ベクター中に挿入され得る。Polθ遺伝子転写調節領域は、Polθ遺伝子の発現を制御し得る領域である限り特に限定されないが、例えば、転写開始点から上流約2kbpまでの領域、あるいは該領域の塩基配列において1以上の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からなり、且つPolθ遺伝子の転写を制御する能力を有する領域などが挙げられる。レポーター遺伝子は、検出可能な蛋白質又は検出可能な物質を生成する酵素をコードする遺伝子であればよく、例えばGFP(緑色蛍光蛋白質)遺伝子、GUS(β−グルクロニダーゼ)遺伝子、LUC(ルシフェラーゼ)遺伝子、CAT(クロラムフェニコルアセチルトランスフェラーゼ)遺伝子等が挙げられる。   A cell enabling a reporter assay for the Polθ gene transcription regulatory region is a cell comprising a Polθ gene transcriptional regulatory region and a reporter gene operably linked to the region. The Polθ gene transcription regulatory region and the reporter gene can be inserted into an expression vector. The Polθ gene transcription regulatory region is not particularly limited as long as it is a region capable of controlling the expression of the Polθ gene. Examples include a region consisting of a lost, substituted or added base sequence and having the ability to control the transcription of the Polθ gene. The reporter gene may be any gene that encodes a detectable protein or an enzyme that produces a detectable substance. For example, the GFP (green fluorescent protein) gene, GUS (β-glucuronidase) gene, LUC (luciferase) gene, CAT (Chloramphenicol acetyltransferase) gene and the like.

Polθ遺伝子転写調節領域、当該領域に機能可能に連結されたレポーター遺伝子が導入される細胞は、Polθ遺伝子転写調節機能を評価できる限り、即ち、該レポーター遺伝子の発現量が定量的に解析可能である限り特に限定されない。しかしながら、Polθ遺伝子に対する生理的な転写調節因子を発現し、Polθ遺伝子の発現調節の評価により適切であると考えられることから、該導入される細胞としては、Polθ遺伝子を天然で発現可能な細胞が好ましい。   A cell into which a Polθ gene transcription regulatory region and a reporter gene operably linked to the region are introduced can quantitatively analyze the expression level of the reporter gene as long as the Polθ gene transcription regulatory function can be evaluated. There is no particular limitation. However, since a physiological transcriptional regulatory factor for the Polθ gene is expressed and considered to be more appropriate for evaluating the regulation of the expression of the Polθ gene, the cells to be introduced include cells that can naturally express the Polθ gene. preferable.

被験物質とPolθ遺伝子の発現を測定可能な細胞とが接触される培養培地は、用いられる細胞の種類などに応じて適宜選択されるが、例えば、約5〜20%のウシ胎仔血清を含む最少必須培地(MEM)、ダルベッコ改変最少必須培地(DMEM)、RPMI1640培地、199培地などである。培養条件もまた、用いられる細胞の種類などに応じて適宜決定されるが、例えば、培地のpHは約6〜約8であり、培養温度は通常約30〜約40℃であり、培養時間は約12〜約72時間である。   The culture medium in which the test substance is contacted with the cells capable of measuring the expression of the Polθ gene is appropriately selected according to the type of the cells used, but is, for example, a minimum containing about 5 to 20% fetal calf serum. Essential medium (MEM), Dulbecco's modified minimal essential medium (DMEM), RPMI 1640 medium, 199 medium, and the like. The culture conditions are also appropriately determined according to the type of cells used, etc. For example, the pH of the medium is about 6 to about 8, the culture temperature is usually about 30 to about 40 ° C., and the culture time is About 12 to about 72 hours.

上記方法の工程(b)では、先ず、被験物質を接触させた細胞におけるPolθ遺伝子の発現量が測定される。発現量の測定は、用いた細胞の種類などを考慮し、自体公知の方法により行われ得る。例えば、Polθ遺伝子の発現を測定可能な細胞として、Polθ遺伝子を天然で発現可能な細胞を用いた場合、発現量は、Polθ遺伝子の産物、例えば、転写産物又は翻訳産物を対象として自体公知の方法により測定できる。例えば、転写産物の発現量は、細胞からtotal RNAを調製し、RT−PCR、ノザンブロッティング等により測定され得る。また、翻訳産物の発現量は、細胞から抽出液を調製し、免疫学的手法により測定され得る。免疫学的手法としては、放射性同位元素免疫測定法(RIA法)、ELISA法(Methods in Enzymol. 70: 419-439 (1980))、蛍光抗体法などが使用できる。一方、Polθ遺伝子の発現を測定可能な細胞として、Polθ遺伝子転写調節領域についてレポーターアッセイを可能とする細胞を用いた場合、発現量は、レポーターのシグナル強度に基づき測定され得る。   In step (b) of the above method, first, the expression level of the Polθ gene in the cell contacted with the test substance is measured. The expression level can be measured by a method known per se in consideration of the type of cells used. For example, when a cell capable of naturally expressing the Polθ gene is used as a cell capable of measuring the expression of the Polθ gene, the expression level is a method known per se for a product of the Polθ gene, such as a transcription product or a translation product. Can be measured. For example, the expression level of the transcript can be measured by preparing total RNA from cells and performing RT-PCR, Northern blotting, or the like. The expression level of the translation product can be measured by preparing an extract from the cells and using an immunological technique. As an immunological method, a radioisotope immunoassay (RIA method), an ELISA method (Methods in Enzymol. 70: 419-439 (1980)), a fluorescent antibody method, or the like can be used. On the other hand, when a cell capable of performing a reporter assay for the Polθ gene transcriptional regulatory region is used as a cell capable of measuring Polθ gene expression, the expression level can be measured based on the signal intensity of the reporter.

次いで、被験物質を接触させた細胞におけるPolθ遺伝子の発現量が、被験物質を接触させない対照細胞におけるPolθ遺伝子の発現量と比較される。発現量の比較は、好ましくは、有意差の有無に基づいて行なわれる。被験物質を接触させない対照細胞におけるPolθ遺伝子の発現量は、被験物質を接触させた細胞におけるPolθ遺伝子の発現量の測定に対し、事前に測定した発現量であっても、同時に測定した発現量であってもよいが、実験の精度、再現性の観点から同時に測定した発現量であることが好ましい。   Next, the expression level of the Polθ gene in the cells contacted with the test substance is compared with the expression level of the Polθ gene in the control cells not contacted with the test substance. The comparison of expression levels is preferably performed based on the presence or absence of a significant difference. The expression level of the Polθ gene in the control cells not contacted with the test substance is the expression level measured at the same time, even if the expression level was measured in advance compared to the measurement of the expression level of the Polθ gene in the cells contacted with the test substance. Although it may be present, it is preferably the expression level measured simultaneously from the viewpoint of the accuracy and reproducibility of the experiment.

上記方法の工程(c)では、Polθ遺伝子の発現量を調節する被験物質が選択される。Polθ遺伝子の発現量の調節は、発現量の増加または減少であり得る。例えば、Polθ遺伝子の発現量を増加させる(発現を促進する)被験物質は、液性免疫機能を促進する作用を有し得、免疫不全疾患の予防・治療薬となり得る。一方、Polθ遺伝子の発現量を減少させる(発現を抑制する)被験物質は、液性免疫機能を抑制する作用を有し得、自己免疫疾患又はアレルギー疾患の予防・治療薬となり得る。従って、Polθ遺伝子の発現量を指標として、免疫疾患の予防・治療剤等の医薬、または研究用試薬のための候補物質を選択することが可能となる。   In step (c) of the above method, a test substance that regulates the expression level of the Polθ gene is selected. The regulation of the expression level of the Polθ gene can be an increase or decrease in the expression level. For example, a test substance that increases the expression level (promotes the expression) of the Polθ gene can have an action of promoting humoral immune function, and can be a prophylactic / therapeutic agent for immunodeficiency diseases. On the other hand, a test substance that decreases the expression level of Polθ gene (suppresses expression) can have an action of suppressing humoral immune function and can be a prophylactic / therapeutic agent for autoimmune disease or allergic disease. Therefore, it becomes possible to select a drug or a candidate substance for a research reagent, such as a preventive / therapeutic agent for immune diseases, using the expression level of the Polθ gene as an index.

別の実施形態では、本発明のスクリーニング方法は、下記の工程(a)〜(c)を含む:
(a)被験物質をPolθ蛋白質に接触させる工程;
(b)被験物質のPolθ蛋白質に対する結合能を測定する工程;
(c)上記(b)の結果に基づいて、Polθ蛋白質に結合能を有する被験物質を選択する工程。
In another embodiment, the screening method of the present invention comprises the following steps (a) to (c):
(A) contacting the test substance with Polθ protein;
(B) a step of measuring the binding ability of the test substance to the Polθ protein;
(C) A step of selecting a test substance capable of binding to the Polθ protein based on the result of (b).

上記方法の工程(a)では、被験物質がPolθ蛋白質と接触条件下におかれる。被験物質の該蛋白質に対する接触は、溶液中での被験物質とPolθ蛋白質との混合により行われ得る。   In step (a) of the above method, the test substance is brought into contact with the Polθ protein. The contact of the test substance with the protein can be performed by mixing the test substance and the Polθ protein in a solution.

Polθ蛋白質は自体公知の方法により調製できる。例えば、上述したPolθ遺伝子の発現組織からPolθ蛋白質を単離・精製できる。しかしながら、迅速、容易かつ大量にPolθ蛋白質を調製し、また、ヒトPolθ蛋白質を調製するためには、遺伝子組換え技術により組換え蛋白質を調製するのが好ましい。組換え蛋白質は、細胞系、無細胞系のいずれで調製したものでもよい。   Polθ protein can be prepared by a method known per se. For example, Polθ protein can be isolated and purified from the above-described tissue expressing Polθ gene. However, in order to prepare Polθ protein quickly, easily and in large quantities, and to prepare human Polθ protein, it is preferable to prepare a recombinant protein by a gene recombination technique. The recombinant protein may be prepared in either a cell system or a cell-free system.

上記方法の工程(b)では、Polθ蛋白質に対する被験物質の結合能が測定される。結合能の測定は、自体公知の方法、例えば、バインディングアッセイ、表面プラズモン共鳴を利用する方法(例えば、Biacore(登録商標)の使用)により行われ得る。Polθ蛋白質に対する被験物質の結合能はまた、Polθ蛋白質に対する拮抗体(例えば、Polθ蛋白質の共役因子)の存在下で測定してもよい。この場合、例えば、Polθ蛋白質に対する拮抗体の結合量の変化を指標に、Polθ蛋白質に対する被験物質の結合能が測定され得る。   In step (b) of the above method, the ability of the test substance to bind to the Polθ protein is measured. The binding ability can be measured by a method known per se, for example, a binding assay, a method using surface plasmon resonance (for example, use of Biacore (registered trademark)). The binding ability of the test substance to the Polθ protein may also be measured in the presence of an antagonist to the Polθ protein (for example, a coupling factor of the Polθ protein). In this case, for example, the binding ability of the test substance to the Polθ protein can be measured using the change in the binding amount of the antagonist to the Polθ protein as an index.

上記方法の工程(c)では、Polθ蛋白質に結合能を有する被験物質が選択される。Polθ蛋白質に結合能を有する被験物質は、Polθ遺伝子の機能を調節(例えば、促進または抑制)し得る物質となる可能性がある。従って、本方法論は、例えば、Polθ遺伝子の機能を調節し得る物質の1stスクリーニングとして有用であり得る。   In step (c) of the above method, a test substance capable of binding to the Polθ protein is selected. A test substance capable of binding to the Polθ protein may be a substance that can regulate (for example, promote or suppress) the function of the Polθ gene. Therefore, this methodology can be useful, for example, as a first screening for substances that can regulate the function of the Polθ gene.

本発明のスクリーニング方法はまた、被験物質の動物への投与により行われ得る。該動物としては、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、イヌ、サル等の哺乳動物、又は本発明の動物が挙げられる。動物を用いて本発明のスクリーニング方法が行われる場合、例えば、Polθ遺伝子の発現量を調節する被験物質が選択され得る。   The screening method of the present invention can also be performed by administering a test substance to an animal. Examples of the animal include mammals such as mice, rats, hamsters, guinea pigs, rabbits, dogs, monkeys, and the animals of the present invention. When the screening method of the present invention is performed using an animal, for example, a test substance that regulates the expression level of the Polθ gene can be selected.

本発明のスクリーニング方法は、免疫機能を調節し得る物質のスクリーニングを可能とする。従って、本発明のスクリーニング方法は、上述の医薬又は研究用試薬、あるいは上述したB細胞数の調節剤の開発などに有用である。   The screening method of the present invention enables screening for substances that can regulate immune function. Therefore, the screening method of the present invention is useful for the development of the above-mentioned pharmaceuticals or research reagents, or the above-mentioned regulator of B cell number.

(6.免疫機能の調節能の変化をもたらすPolθ遺伝子多型の同定方法)
本発明はまた、Polθ遺伝子の特定の多型が免疫機能の調節能の変化をもたらすか否かを解析する工程を含む、免疫機能の調節能の変化をもたらすPolθ遺伝子多型の同定方法、当該方法により同定される免疫機能の調節能の変化をもたらすPolθ遺伝子多型を含むタンパク質・核酸分子を提供する。
(6. Method for identifying Polθ gene polymorphisms that cause changes in the ability to regulate immune functions)
The present invention also includes a method for identifying a Polθ gene polymorphism that causes a change in the ability to regulate immune function, comprising analyzing whether a specific polymorphism in the Polθ gene causes a change in ability to regulate immune function, Provided is a protein / nucleic acid molecule containing a Polθ gene polymorphism that causes a change in the ability to regulate immune function identified by the method.

Polθ遺伝子の多型とは、ある母集団において、Polθ遺伝子を含むゲノムDNAに一定頻度で見出されるヌクレオチド配列の変異を意味し、Polθ遺伝子を含むゲノムDNAにおける1以上のDNAの置換、欠失、付加(例えば、SNP、ハプロタイプ)、並びに該ゲノムDNA中の部分領域の反復、逆位、転座などであり得る。本発明の方法により同定されるPolθ遺伝子の多型のタイプは、Polθ遺伝子における全てのタイプの多型のうち、免疫疾患に罹患した動物と罹患していない動物との間で頻度が異なるヌクレオチド配列の変異であり、例えば、Polθ遺伝子の発現または機能の変化をもたらすものであり得る。なお、Polθ遺伝子多型の解析対象となる動物は上述の通り特に限定されないが、ヒトが好ましい。   The polymorphism of the Polθ gene means a nucleotide sequence mutation found at a certain frequency in the genomic DNA containing the Polθ gene in a certain population, and substitution or deletion of one or more DNAs in the genomic DNA containing the Polθ gene. It can be additions (eg, SNPs, haplotypes), as well as repeats, inversions, translocations, etc. of partial regions in the genomic DNA. The polymorphism type of the Polθ gene identified by the method of the present invention is a nucleotide sequence that differs in frequency between animals suffering from immune diseases and animals not affected among all types of polymorphisms in the Polθ gene. For example, a change in the expression or function of the Polθ gene. In addition, although the animal used as the analysis object of Pol (theta) gene polymorphism is not specifically limited as above-mentioned, a human is preferable.

解析工程は、連鎖解析等の自体公知の方法により行われ得る。免疫疾患の有無により特定の遺伝子多型の保有頻度に有意差が認められたとき、そのタイプの遺伝子多型を保有する対象は、保有しない対象よりも該疾患の発症リスクが相対的に高い又は低いと判定される。   The analysis step can be performed by a method known per se such as linkage analysis. When there is a significant difference in the frequency of possessing a specific genetic polymorphism depending on the presence or absence of an immune disease, subjects who have that type of genetic polymorphism have a relatively higher risk of developing the disease than subjects who do not Determined to be low.

本発明の同定方法は、哺乳動物由来の生体試料から調製されたDNAサンプルをシークエンシング (sequencing) に供し、Polθ多型の新たなタイプを決定する工程をさらに含むこともできる。生体試料は、Polθ遺伝子の発現組織又は細胞(例えば、B細胞)を含む試料(例えば、血液)のみならず、毛髪、爪、皮膚、粘膜等のゲノムDNAを含む任意の組織も使用できる。入手の容易性、人体への負担等を考慮すれば、生体試料は、毛髪、爪、皮膚、粘膜、血液、血漿、血清、唾液などが好ましい。遺伝子多型の決定は、由来が異なる生体試料に含まれるゲノム又は転写産物のヌクレオチド配列を多数解析し、決定されたヌクレオチド配列中に一定頻度で見出される変異を同定することで行われ得る。   The identification method of the present invention may further include a step of subjecting a DNA sample prepared from a biological sample derived from a mammal to sequencing, and determining a new type of Polθ polymorphism. As a biological sample, not only a sample (for example, blood) containing Pol θ gene-expressing tissue or cells (for example, B cells) but also any tissue containing genomic DNA such as hair, nails, skin, and mucous membranes can be used. In view of availability, burden on the human body, and the like, the biological sample is preferably hair, nails, skin, mucous membrane, blood, plasma, serum, saliva and the like. Genetic polymorphism can be determined by analyzing a large number of nucleotide sequences of genomes or transcripts contained in biological samples of different origins and identifying mutations found at a certain frequency in the determined nucleotide sequences.

本発明の同定方法および当該方法により決定された免疫機能の調節能の変化をもたらすPolθ遺伝子多型は、免疫疾患の発症リスクの判定に有用である。   The Polθ gene polymorphism that causes a change in the regulatory ability of the immune function determined by the identification method of the present invention and the method is useful for determining the risk of developing immune diseases.

(7.免疫疾患の判定方法および診断剤)
(7.1.発現量の測定に基づく判定方法および診断剤)
本発明は、動物の生体試料を用いてPolθ遺伝子の発現量を測定することを含む、動物における免疫疾患の発症または発症リスクの判定方法を提供する。
(7. Determination method and diagnostic agent of immune disease)
(7.1. Determination method and diagnostic agent based on measurement of expression level)
The present invention provides a method for determining the onset or risk of developing an immune disease in an animal, comprising measuring the expression level of the Polθ gene using a biological sample of the animal.

一実施形態では、本発明の判定方法は、以下の工程(a)、(b)を含む:
(a)動物から採取した生体試料においてPolθ遺伝子の発現量を測定する工程;
(b)Polθ遺伝子の発現量に基づき免疫疾患の発症または発症可能性を評価する工程。
In one embodiment, the determination method of the present invention includes the following steps (a) and (b):
(A) a step of measuring the expression level of the Polθ gene in a biological sample collected from an animal;
(B) A step of evaluating the onset or possibility of onset of an immune disease based on the expression level of the Polθ gene.

上記方法の工程(a)では、動物から採取した生体試料においてPolθ遺伝子の発現量が測定される。動物は上述の通り特に限定されないが、ヒトが好ましい。生体試料は、Polθ遺伝子の発現組織又は細胞(例えば、B細胞)を含む試料(例えば、血液)、あるいは該試料から分離された細胞であり得る。また、Polθ遺伝子の発現量の測定は、本発明のスクリーニング方法の工程(b)と同様に行われ得る。   In step (a) of the above method, the expression level of the Polθ gene is measured in a biological sample collected from an animal. The animal is not particularly limited as described above, but a human is preferable. The biological sample may be a sample (for example, blood) containing tissues or cells (for example, B cells) expressing Polθ gene, or cells separated from the sample. Further, the measurement of the expression level of the Polθ gene can be performed in the same manner as in the step (b) of the screening method of the present invention.

上記方法の工程(b)では、Polθ遺伝子の発現量に基づき、動物が免疫疾患に罹患しているか否か、あるいは将来的に罹患する可能性が高いか低いかが評価される。詳細には、先ず、測定されたPolθ遺伝子の発現量が、免疫疾患に罹患していない動物(例えば、正常動物)におけるPolθ遺伝子の発現量と比較される。発現量の比較は、好ましくは、有意差の有無に基づいて行われる。免疫疾患に罹患していない動物におけるPolθ遺伝子の発現量は、自体公知の方法により決定できる。   In step (b) of the above method, based on the expression level of the Polθ gene, it is evaluated whether or not the animal suffers from an immune disease, or whether or not the animal is likely to suffer in the future. Specifically, first, the measured expression level of the Polθ gene is compared with the expression level of the Polθ gene in an animal that does not suffer from an immune disease (for example, a normal animal). The comparison of expression levels is preferably performed based on the presence or absence of a significant difference. The expression level of the Polθ gene in an animal not suffering from an immune disease can be determined by a method known per se.

次いで、Polθ遺伝子の発現量の比較結果より、動物が免疫疾患に罹患している可能性があるか否か、あるいは将来的に罹患する可能性が高いか低いかが判断される。特定の疾患を発症した動物では、当該疾患に関連する遺伝子の発現の変化がしばしば観察されることが知られている。また、特定の疾患の発症前に、特定の遺伝子の発現の変化がしばしば観察されることが知られている。実際、免疫不全疾患モデルであり得る本発明の動物は、Polθ遺伝子の発現が低下している。また、本明細書中に開示された知見より、Polθ遺伝子の発現が増加している場合には、自己免疫疾患又はアレルギー疾患に罹患している可能性、又は将来的に罹患する可能性が相対的に高いと考えられる。従って、Polθ遺伝子の発現量の解析より、免疫疾患の発症あるいは発症リスクを判定することが可能である。   Next, from the comparison result of the expression level of the Polθ gene, it is determined whether or not the animal is likely to suffer from an immune disease, or whether or not the animal is likely to be affected in the future. It is known that in animals that develop a specific disease, changes in the expression of genes associated with the disease are often observed. It is also known that changes in the expression of specific genes are often observed before the onset of specific diseases. In fact, the animal of the present invention, which can be an immunodeficiency disease model, has a decreased expression of the Polθ gene. Further, from the findings disclosed in the present specification, when the expression of the Polθ gene is increased, the possibility of suffering from an autoimmune disease or allergic disease or the possibility of suffering in the future is relatively It is thought that it is expensive. Therefore, it is possible to determine the onset or risk of developing an immune disease by analyzing the expression level of the Polθ gene.

本発明はまた、Polθ遺伝子の発現量の測定用試薬を含む、免疫疾患の発症または発症リスクの診断剤を提供する。   The present invention also provides a diagnostic agent for the onset or risk of developing an immune disease, comprising a reagent for measuring the expression level of the Polθ gene.

Polθ遺伝子の発現量の測定用試薬は、Polθ遺伝子の発現を定量可能である限り特に限定されないが、例えば、Polθ蛋白質に対する抗体(上述)、Polθ遺伝子転写産物に対する核酸プローブ、またはPolθ遺伝子転写産物を増幅可能な複数のプライマーを含むものであり得る。これらは、標識用物質で標識されていても標識されていなくともよい。標識用物質で標識されていない場合、本発明の診断剤は、該標識用物質をさらに含むこともできる。標識用物質としては、例えば、FITC、FAM等の蛍光物質、ルミノール、ルシフェリン、ルシゲニン等の発光物質、H、14C、32P、35S、123I等の放射性同位体、ビオチン、ストレプトアビジン等の親和性物質などが挙げられる。 The reagent for measuring the expression level of the Polθ gene is not particularly limited as long as the expression of the Polθ gene can be quantified. For example, an antibody against the Polθ protein (described above), a nucleic acid probe against the Polθ gene transcription product, or a Polθ gene transcription product can be used. It may contain a plurality of amplifiable primers. These may or may not be labeled with a labeling substance. When not labeled with a labeling substance, the diagnostic agent of the present invention can further contain the labeling substance. Examples of the labeling substance include fluorescent substances such as FITC and FAM, luminescent substances such as luminol, luciferin, and lucigenin, radioisotopes such as 3 H, 14 C, 32 P, 35 S, and 123 I, biotin, and streptavidin. And the like, and the like.

Polθ遺伝子転写産物に対する核酸プローブは、DNA、RNAのいずれでもよいが、安定性等を考慮するとDNAが好ましい。また、該プローブは、1本鎖又は2本鎖のいずれであってもよい。該プローブのサイズは、Polθ遺伝子の転写産物を検出可能である限り特に限定されないが、好ましくは約15〜1000bp、より好ましくは約50〜500bpである。該プローブは、マイクロアレイのように基板上に固定された形態で提供されてもよい。   The nucleic acid probe for the Polθ gene transcription product may be either DNA or RNA, but DNA is preferred in consideration of stability and the like. The probe may be either single-stranded or double-stranded. The size of the probe is not particularly limited as long as the transcript of the Polθ gene can be detected, but is preferably about 15 to 1000 bp, more preferably about 50 to 500 bp. The probe may be provided in a form fixed on a substrate like a microarray.

Polθ遺伝子を増幅可能な複数のプライマー(例えば、プライマー対)は、検出可能なサイズのヌクレオチド断片が増幅されるように選択される。検出可能なサイズのヌクレオチド断片は、例えば約100bp以上、好ましくは約200bp以上、より好ましくは約400bp以上の長さを有し得る。プライマーのサイズは、Polθ遺伝子を増幅可能な限り特に限定されないが、好ましくは約15〜100bp、より好ましくは約18〜50bp、さらにより好ましくは約20〜30bpであり得る。Polθ遺伝子転写産物を定量可能な手段がプライマーである場合、本発明の診断剤は、逆転写酵素をさらに含むことができる。   A plurality of primers (eg, primer pairs) capable of amplifying the Polθ gene are selected such that a detectable size nucleotide fragment is amplified. A detectable size nucleotide fragment can have a length of, for example, about 100 bp or more, preferably about 200 bp or more, more preferably about 400 bp or more. The size of the primer is not particularly limited as long as the Polθ gene can be amplified, but may preferably be about 15 to 100 bp, more preferably about 18 to 50 bp, and still more preferably about 20 to 30 bp. When the means capable of quantifying the Polθ gene transcript is a primer, the diagnostic agent of the present invention can further contain a reverse transcriptase.

本発明の上記判定方法及び診断剤は、免疫疾患の有無、あるいは該疾患に罹患する可能性の判定を可能とする。従って、本発明は、例えば、免疫疾患の容易且つ早期の発見などに有用である。   The determination method and diagnostic agent of the present invention enable determination of the presence or absence of an immune disease or the possibility of suffering from the disease. Therefore, the present invention is useful, for example, for easy and early detection of immune diseases.

(7.2.多型の測定に基づく判定方法および診断剤)
本発明は、動物の生体試料を用いてPolθ遺伝子の多型を測定することを含む、動物における免疫疾患の発症リスクの判定方法を提供する。
(7.2. Determination method and diagnostic agent based on measurement of polymorphism)
The present invention provides a method for determining the risk of developing an immune disease in an animal, comprising measuring a polymorphism of the Polθ gene using a biological sample of the animal.

一実施形態では、本発明の判定方法は、以下の工程(a)、(b)を含む:
(a)動物から採取した生体試料においてPolθ遺伝子の多型を測定する工程;
(b)多型のタイプに基づき免疫疾患の発症可能性を評価する工程。
In one embodiment, the determination method of the present invention includes the following steps (a) and (b):
(A) a step of measuring a Polθ gene polymorphism in a biological sample collected from an animal;
(B) The process of evaluating the onset possibility of an immune disease based on the type of polymorphism.

上記方法の工程(a)では、動物から採取された生体試料においてPolθ遺伝子の多型のタイプが測定される。動物は上述の通りである。生体試料は、本発明の同定方法で上述したものと同様であり得る。   In step (a) of the above method, a polymorphic type of Polθ gene is measured in a biological sample collected from an animal. The animals are as described above. The biological sample can be the same as described above in the identification method of the present invention.

多型のタイプの測定は、自体公知の方法により行われ得る。例えば、RFLP(制限酵素切断断片長多型)法、PCR−SSCP(一本鎖DNA高次構造多型解析)法、ASO(Allele Specific Oligonucleotide)ハイブリダイゼーション法、ダイレクトシークエンス法、ARMS(Amplification Refracting Mutation System)法、変性濃度勾配ゲル電気泳動(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)法、RNaseA切断法、DOL(Dye-labeled Oligonucleotide Ligation)法、TaqMan PCR法、インベーダー法などが使用できる。   The measurement of the polymorphic type can be performed by a method known per se. For example, RFLP (restriction fragment length polymorphism) method, PCR-SSCP (single-stranded DNA higher-order structure polymorphism analysis) method, ASO (Allele Specific Oligonucleotide) hybridization method, direct sequencing method, ARMS (Amplification Refracting Mutation) System) method, denaturing gradient gel electrophoresis (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) method, RNase A cleavage method, DOL (Dye-labeled Oligonucleotide Ligation) method, TaqMan PCR method, invader method, etc. can be used.

上記方法の工程(b)では、多型のタイプに基づき、動物が免疫疾患に罹患する可能性が高いか低いかが評価される。特定の疾患を発症しやすい動物では、当該疾患に関連する遺伝子に特定のタイプの多型をしばしば有することが知られている。実際、免疫不全疾患モデルであり得る本発明の動物は、Polθ遺伝子の発現が低下している。従って、Polθ遺伝子の機能を低下させるような多型を含む動物は、免疫不全疾患を発症する可能性が相対的に高いと考えられる。同様に、Polθ遺伝子の機能を増強させるような多型を含む動物は、自己免疫疾患又はアレルギー疾患を発症する可能性が相対的に高いと考えられる。従って、多型の解析より、免疫疾患の発症可能性を判断することが可能である。なお、本工程で測定対象となる多型のタイプは、例えば、本発明の同定方法により得られたものであり得る。   In step (b) of the above method, based on the type of polymorphism, it is evaluated whether the animal is likely to suffer from an immune disease or not. It is known that animals that are likely to develop a particular disease often have a particular type of polymorphism in a gene associated with that disease. In fact, the animal of the present invention, which can be an immunodeficiency disease model, has a decreased expression of the Polθ gene. Therefore, it is considered that an animal containing a polymorphism that reduces the function of the Polθ gene has a relatively high possibility of developing an immunodeficiency disease. Similarly, an animal containing a polymorphism that enhances the function of the Polθ gene is considered to have a relatively high possibility of developing an autoimmune disease or an allergic disease. Therefore, it is possible to determine the possibility of developing an immune disease by analyzing the polymorphism. In addition, the type of polymorphism to be measured in this step can be obtained by, for example, the identification method of the present invention.

本発明はまた、Polθ遺伝子の多型の測定用試薬を含む、免疫疾患の発症リスクの診断剤を提供する。   The present invention also provides a diagnostic agent for the risk of developing an immune disease, which comprises a reagent for measuring a polymorphism of the Polθ gene.

Polθ遺伝子の多型の測定用試薬は、Polθ遺伝子の多型を決定可能である限り特に限定されない。該手段は、標識用物質で標識されていてもよい。また、該手段が標識用物質で標識されていない場合、本キットは、該標識用物質をさらに含むこともできる。   The reagent for measuring the polymorphism of the Polθ gene is not particularly limited as long as the polymorphism of the Polθ gene can be determined. The means may be labeled with a labeling substance. Further, when the means is not labeled with a labeling substance, the kit can further include the labeling substance.

詳細には、Polθ遺伝子の多型の測定用試薬は、特定のタイプの多型を有するPolθ遺伝子を特異的に測定可能である核酸プローブ、あるいは特定のタイプの多型を有するPolθ遺伝子を特異的に増幅可能である複数のプライマーを含むものであり得る。核酸プローブ、プライマーは、Polθ遺伝子を含むゲノムDNAまたはPolθ遺伝子転写産物に対するものであり得る。核酸プローブ、プライマーは、転写産物またはゲノムDNAの抽出用試薬とともに提供されてもよい。   Specifically, the reagent for measuring the polymorphism of the Polθ gene is a nucleic acid probe capable of specifically measuring the Polθ gene having a specific type of polymorphism, or specifically the Polθ gene having a specific type of polymorphism. It may contain a plurality of primers that can be amplified. The nucleic acid probe and primer can be for genomic DNA containing Polθ gene or Polθ gene transcript. The nucleic acid probe and primer may be provided together with a transcription product or a reagent for extracting genomic DNA.

特定のタイプの多型を有するPolθ遺伝子を特異的に測定可能である核酸プローブは、特定のタイプの多型を有するPolθ遺伝子を選別可能である限り特に限定されない。該プローブはDNA、RNAのいずれでもよいが、安定性等を考慮するとDNAが好ましい。また、該プローブは、1本鎖又は2本鎖のいずれであってもよい。該プローブのサイズは、特定のタイプの多型を有するPolθ遺伝子を選別可能とするため短ければ短いほどよく、例えば、約15〜30bpのサイズであり得る。該プローブは、マイクロアレイのように基板上に固定された形態で提供されてもよい。該プローブにより、例えばASO(Allele Specific Oligonucleotide)ハイブリダイゼーション法が可能となる。   The nucleic acid probe capable of specifically measuring a Polθ gene having a specific type of polymorphism is not particularly limited as long as it can select a Polθ gene having a specific type of polymorphism. The probe may be either DNA or RNA, but DNA is preferable in consideration of stability and the like. The probe may be either single-stranded or double-stranded. The size of the probe is preferably as short as possible so that a Polθ gene having a specific type of polymorphism can be selected. For example, the size of the probe may be about 15 to 30 bp. The probe may be provided in a form fixed on a substrate like a microarray. The probe enables, for example, an ASO (Allele Specific Oligonucleotide) hybridization method.

特定のタイプの多型を有するPolθ遺伝子を特異的に増幅可能である複数のプライマー(例えば、プライマー対)は、測定可能なサイズのヌクレオチド断片が増幅されるように選択される。このような複数のプライマーは、例えば、いずれか一方のプライマーの3’末端に多型部位を含むように設計される。測定可能なサイズのヌクレオチド断片は、例えば約100bp以上、好ましくは約200bp以上、より好ましくは約400bp以上の長さを有し得る。プライマーのサイズは、Polθ遺伝子を増幅可能な限り特に限定されないが、好ましくは約15〜100bp、より好ましくは約18〜50bp、さらにより好ましくは約20〜30bpであり得る。Polθ遺伝子の多型を測定し得る手段がPolθ遺伝子転写産物に対するプライマー対である場合、判定キットは、逆転写酵素をさらに含むことができる。   A plurality of primers (eg, primer pairs) capable of specifically amplifying a Polθ gene having a particular type of polymorphism are selected such that a measurable size nucleotide fragment is amplified. Such a plurality of primers is designed to include a polymorphic site at the 3 'end of any one of the primers, for example. Nucleotide fragments of measurable size can have a length of, for example, about 100 bp or more, preferably about 200 bp or more, more preferably about 400 bp or more. The size of the primer is not particularly limited as long as the Polθ gene can be amplified, but may preferably be about 15 to 100 bp, more preferably about 18 to 50 bp, and still more preferably about 20 to 30 bp. When the means capable of measuring the polymorphism of the Polθ gene is a primer pair for the Polθ gene transcript, the determination kit can further include a reverse transcriptase.

また、Polθ遺伝子の多型の測定用試薬として、特定のタイプの多型部位を認識する制限酵素を含むものを挙げることもできる。このような試薬によれば、RFLPによる多型解析が可能となる。   Examples of the reagent for measuring a polymorphism of the Polθ gene include those containing a restriction enzyme that recognizes a specific type of polymorphic site. According to such a reagent, polymorphism analysis by RFLP becomes possible.

本発明の上記判定方法及び診断剤は、免疫疾患の発症リスクの判定を可能とする。従って、本発明の判定方法及び診断剤は、免疫疾患の予防を目的とする生活習慣改善の契機などを提供するため有用である。   The determination method and diagnostic agent of the present invention enable determination of the risk of developing an immune disease. Therefore, the determination method and diagnostic agent of the present invention are useful because they provide an opportunity for improving lifestyle habits aimed at preventing immune diseases.

本明細書中で挙げられた特許および特許出願明細書を含む全ての刊行物に記載された内容は、本明細書での引用により、その全てが明示されたと同程度に本明細書に組み込まれるものである。   The contents of all publications, including patents and patent application specifications cited in this specification, are hereby incorporated by reference herein to the same extent as if all were explicitly stated. Is.

以下に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記実施例等に何ら制約されるものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples.

実施例1:Polθ欠損マウスの作出
1.1.ターゲティングベクターの構築
ターゲティングベクターは、図1の通り構築した。まずヒトPolθ遺伝子の部分配列(Sharief et al., Genomics 59: 90-96, 1999)に相同性を示すマウスESTクローン(Genbankアクセッション番号: B1656994)を相同性検索により取得した。このESTクローンに相当するcDNA断片をマウス胚中心B細胞よりPCR法でクローニングした。この断片をランダムプライムラベル法により32P−dCTP存在下で標識した。標識された断片をプローブとし、129SVJマウスゲノムライブラリーをスクリーニングした。その結果、陽性ファージクローンの制限酵素切断部位および塩基配列を調べたところ、別個の独立した2種類のPolθ遺伝子のゲノムDNA断片をもつファージクローン(Polθ1−2、Polθ20−1)が得られた。マウスのPolθタンパク質をコードするcDNAの塩基配列は公知であり、例えば、GenBank アクセッション番号:AY074936に開示されている。Polθ1−2はエクソン25−27を含む全長約13.3kbの断片であり、Polθ20−1はエクソン26−28を含む全長約15kbの断片であった。
次いで、前記ファージクローンPolθ1−2およびPolθ20−1よりDNAを抽出し、NotIで切断後、0.7%アガロースゲル電気泳動を行い、Polθ1−2(約13.3kb)およびPolθ20−1(約15kb)を回収し、これをNotIで切断したプラスミドpBluescript II KS+(Stratagene社製)とT4リガーゼを用いて結合させ、大腸菌DH5αを形質転換してプラスミド(pBS−Polθ1−2およびpBS−Polθ20−1)を得た。pBS−Polθ1−2をPvuIIで切断し、1%アガロースゲル電気泳動を行った。約3.8kbに相当するDNA断片を回収し、5’相同領域とした。同様に、pBS−Polθ20−1をSphIで切断し、約2.9kbの断片を回収し、これを3’相同領域とした。pBluescript SK−に5’側の相同領域、ネオマイシン耐性遺伝子、3’側の相同領域の順に導入することで最終的にターゲティングベクターを作製した。
Example 1: Production of Polθ-deficient mice
1.1. Construction of targeting vector The targeting vector was constructed as shown in FIG. First, a mouse EST clone (Genbank accession number: B1656994) showing homology to a partial sequence of the human Polθ gene (Sharief et al., Genomics 59: 90-96, 1999) was obtained by homology search. A cDNA fragment corresponding to this EST clone was cloned from mouse germinal center B cells by PCR. This fragment was labeled in the presence of 32 P-dCTP by the random prime label method. The labeled fragment was used as a probe to screen a 129SVJ mouse genomic library. As a result, when the restriction enzyme cleavage site and the base sequence of the positive phage clone were examined, phage clones (Polθ1-2, Polθ20-1) having two independent independent genomic DNA fragments of Polθ gene were obtained. The base sequence of cDNA encoding mouse Polθ protein is known and disclosed, for example, in GenBank Accession No .: AY074936. Polθ1-2 was a fragment of about 13.3 kb in total length including exon 25-27, and Polθ20-1 was a fragment of about 15 kb in total length including exon 26-28.
Next, DNA was extracted from the phage clones Polθ1-2 and Polθ20-1, and cut with NotI, followed by 0.7% agarose gel electrophoresis, and Polθ1-2 (about 13.3 kb) and Pol θ20-1 (about 15 kb). ), And ligated with plasmid pBluescript II KS + (Stratagene) cleaved with NotI using T4 ligase, transformed into E. coli DH5α, and plasmids (pBS-Polθ1-2 and pBS-Polθ20-1) Got. pBS-Polθ1-2 was cleaved with PvuII and subjected to 1% agarose gel electrophoresis. A DNA fragment corresponding to about 3.8 kb was recovered and used as a 5 ′ homology region. Similarly, pBS-Polθ20-1 was cleaved with SphI, and a fragment of about 2.9 kb was recovered, which was used as the 3 ′ homology region. Finally, a targeting vector was prepared by introducing a 5 ′ homology region, a neomycin resistance gene, and a 3 ′ homology region into pBluescript SK− in this order.

1.2.Polθ欠失ES細胞の作製
ターゲティングベクターをPvuIで切断して直鎖上のDNA(1mg/ml)とした。直鎖ターゲッテイングベクター(30μg/30μl)を、エレクトロポレーション(260V、500μF、室温)により、マウスES細胞(5x10cells/400μl)にトランスフェクトし、培養2日後よりG418(400μg/ml)を含んだ培地で7日間培養した。生じたES細胞コロニーの一部からDNAを抽出し、相同組み換えのみが生じたクローンをPCR法によって同定した。また、ターゲッテイングベクターに含まれない3’部分のゲノムDNAをプローブとして、サザンブロット解析を行ったところ、野生型の7.7Kbに対して相同組換えでは4.4KbのDNA断片を検出することができた。以上より、Polθ欠失ES細胞が得られたことが確認された。
1.2. Preparation of Polθ-deficient ES cells The targeting vector was cleaved with PvuI to obtain linear DNA (1 mg / ml). A linear targeting vector (30 μg / 30 μl) was transfected into mouse ES cells (5 × 10 7 cells / 400 μl) by electroporation (260 V, 500 μF, room temperature), and G418 (400 μg / ml) was added after 2 days of culture. The culture was carried out for 7 days in the medium. DNA was extracted from a part of the resulting ES cell colonies, and clones in which only homologous recombination occurred were identified by the PCR method. In addition, when Southern blot analysis was performed using the genomic DNA of the 3 ′ portion not included in the targeting vector as a probe, a 4.4 Kb DNA fragment was detected by homologous recombination with 7.7 Kb of the wild type. I was able to. From the above, it was confirmed that Polθ-deficient ES cells were obtained.

1.3.Polθ欠失ES細胞からのPolθ欠損マウスの作製
雌マウスに、妊馬血清性生殖腺刺激ホルモン(pregnant mare's serum gonadotropin, PMSG:セロトロピン: 帝国臓器, 東京)5国際単位とヒト絨毛性生殖腺刺激ホルモン(human chorionic gonadotropin, hCG:ゴナトロピン:帝国臓器,東京)2.5国際単位をそれぞれ腹腔内投与して、受精2.5日目に卵管―子宮還流法により8細胞期胚を得た。培養皿に小さな窪みを作製し、得られた8細胞期胚とES細胞の塊(8−20個の細胞を含む)を窪みの中で27時間混合培養した。精管結紮雄マウスと正常雌マウスと交配させて偽妊娠マウスを作成し、混合培養後の細胞を偽妊娠マウスの採卵管に移植した。偽妊娠マウスを50mg/kg体重のペントバルビタールナトリウム(Nembutal:Abbott Laboratories)にて全身麻酔を行い、両けん部を約1cm切開して卵巣および卵管を露出し、実体顕微鏡下で卵巣嚢をピンセットで切開し卵管采を露出させ、次いで卵管あたり約20個の操作卵を卵管采に送り込んだ。その後、卵管および卵巣を腹腔に戻し両切開部を縫合した。操作卵を移植し妊娠したマウスより、体毛色がアグーチの100%キメラマウスを出産させた。得られた100%キメラマウスをC57BL/6と交配することによってヘテロマウスを得て、ヘテロマウス同士の交配によってPolθ KOマウスを得た。
次いで、得られたマウスの遺伝子型を、PCRによって生じるDNA断片のサイズにより確かめた。先ず、マウスの尾を5mm程度切り、プロテイナーゼK(0.25mg/ml)によって消化(55℃、一晩)した。ゲノムDNAを常法に従って抽出し、蒸留水100−200μlにて溶解してPCRテンプレートとした。Neo遺伝子に含まれる配列(Neo/s:5’−TCGCCTTCTATCGCCTTCTT−3’:配列番号2)およびNeo/as:5’−ATAGCCGAATAGCCTCTCCA−3’:配列番号3)と、Polθ遺伝子の2つの部位(s2:5’−GGGTTGTTTGTAGGCACTGA−3’:配列番号4)および(as2:5’−ATCGGCAGGTAGGCATCATC−3’:配列番号5)に対するプライマーを設計し、PCRを行った。変異を生じた遺伝子はそれぞれ4.2kbおよび4.1kbのPCR産物を生じる。実際、予測した通りのPCR産物が生じ、Polθ KOマウスが得られたことを確認した。
1.3. Production of Polθ-deficient mice from Polθ-deficient ES cells Female mice were treated with 5 marginal gonadotropins (pregnant mare's serum gonadotropin, PMSG: imperial organ, Tokyo) and human chorionic gonadotropin (human). Chorionic gonadotropin, hCG: Gonatropin: Imperial organ, Tokyo) 2.5 international units were each administered intraperitoneally, and 8-cell embryos were obtained by the fallopian tube-uterine reflux method on day 2.5 of fertilization. A small depression was made in the culture dish, and the resulting 8-cell embryo and ES cell mass (including 8-20 cells) were mixed and cultured in the depression for 27 hours. A pseudopregnant mouse was prepared by mating a vas deferens male mouse and a normal female mouse, and the cells after the mixed culture were transplanted into the egg collection tube of the pseudopregnant mouse. Pseudopregnant mice were anesthetized with 50 mg / kg body weight pentobarbital sodium (Nembutal: Abbott Laboratories), incised about 1 cm in both tendons to expose the ovaries and fallopian tubes, and tweezers of the ovarian sac under a stereomicroscope An incision was made to expose the fallopian tube, and then about 20 manipulated eggs per oviduct were fed into the fallopian tube. Thereafter, the fallopian tube and ovary were returned to the abdominal cavity and both incisions were sutured. A 100% chimeric mouse having a body color of agouti was born from a mouse that became pregnant after transplanting the manipulated egg. The resulting 100% chimeric mouse was crossed with C57BL / 6 to obtain heterozygous mice, and Polθ KO mice were obtained by crossing heterozygous mice.
The resulting mouse genotype was then confirmed by the size of the DNA fragment generated by PCR. First, the tail of the mouse was cut about 5 mm and digested with proteinase K (0.25 mg / ml) (55 ° C., overnight). Genomic DNA was extracted according to a conventional method and dissolved in 100-200 μl of distilled water to obtain a PCR template. A sequence contained in the Neo gene (Neo / s: 5'-TCGCCTTCTATCGCCTTCTT-3 ': SEQ ID NO: 2) and Neo / as: 5'-ATAGCCCGAATAGCTCTCTCCA-3': SEQ ID NO: 3) and two sites of the Polθ gene (s2 : 5′-GGGTTGTTTGTAGGCACTGA-3 ′: SEQ ID NO: 4) and (as2: 5′-ATCGGCAGGGTAGCATCATCAT-3 ′: SEQ ID NO: 5) were designed and PCR was performed. Mutated genes yield 4.2 kb and 4.1 kb PCR products, respectively. In fact, it was confirmed that a PCR product as expected was generated and Polθ KO mice were obtained.

実施例2:Polθ欠損マウスからのPolθ欠損脾臓B細胞の精製
B細胞の精製は、市販のB細胞濃縮キット(ベクトンディッキンソン社製、カタログ番号:557792)を使用して行った。先ず、Polθ欠損マウス脾臓から脾細胞を採取し、B細胞以外の細胞を認識するビオチン化抗体(抗CD4抗体、抗CD43抗体および抗TER119抗体)と反応させた。ビオチン化抗体が結合した細胞を、アビジン磁気ビーズを用いて除去し、次いで、試験管中に残存する抗体未結合細胞を回収することにより、Polθ欠損脾臓B細胞を精製した。Polθ欠損脾臓B細胞の精製度は95%以上であった。
Example 2: Purification of Polθ-deficient splenic B cells from Polθ-deficient mice B cells were purified using a commercially available B cell enrichment kit (Becton Dickinson, catalog number: 557772). First, spleen cells were collected from Polθ-deficient mouse spleen and reacted with biotinylated antibodies (anti-CD4 antibody, anti-CD43 antibody and anti-TER119 antibody) that recognize cells other than B cells. Polθ-deficient spleen B cells were purified by removing cells bound to the biotinylated antibody using avidin magnetic beads, and then recovering antibody-unbound cells remaining in the test tube. The purity of Polθ-deficient splenic B cells was 95% or more.

参考例1:Polθ欠損マウスの骨髄では、B細胞が減少する
12〜20週齢のPolθ欠損マウスの骨髄から細胞を回収した。回収した細胞を、ヨウ化プロピジウム染色に供することにより骨髄細胞に占める生細胞(PI細胞)の割合を算出し、また、各B細胞の細胞表面マーカー(B220、CD43、IgM)に対する抗体で染色し、次いでFACSに供することにより、骨髄細胞に占める各B細胞の割合を算出した。割合の算出は、6匹の各マウスについてそれぞれ行った。
その結果、解析した全てのPolθ欠損マウスの骨髄では、B細胞、特にプレB細胞、未熟B細胞、成熟B細胞が減少していた(図2)。骨髄中の総B細胞数は、B細胞の分化・増殖の異常の有無を表す一つの指標となる。例えば、B細胞数が減少すれば、通常、骨髄におけるB細胞の増殖能の低下あるいは分化異常が示される。
以上より、Polθ欠損マウスは、B細胞の増殖能の低下あるいは分化異常を原因とする免疫疾患のモデルマウスとなり得ることが示唆された。
Reference Example 1: In the bone marrow of Polθ-deficient mice, cells were collected from the bone marrow of 12-20 weeks old Polθ-deficient mice in which B cells decreased . The collected cells are subjected to propidium iodide staining to calculate the proportion of living cells (PI - cells) in bone marrow cells, and stained with antibodies against cell surface markers (B220, CD43, IgM) of each B cell. Then, by subjecting to FACS, the ratio of each B cell in the bone marrow cells was calculated. The ratio was calculated for each of the six mice.
As a result, B cells, particularly pre-B cells, immature B cells, and mature B cells were decreased in the bone marrow of all analyzed Polθ-deficient mice (FIG. 2). The total number of B cells in the bone marrow serves as an index indicating the presence or absence of abnormal B cell differentiation / proliferation. For example, a decrease in the number of B cells usually indicates a decrease in the proliferation ability of B cells in the bone marrow or abnormal differentiation.
From the above, it was suggested that Polθ-deficient mice can be model mice for immune diseases caused by decreased B cell proliferation ability or abnormal differentiation.

参考例2:Polθ欠損B細胞は、抗原刺激に対する増殖応答性が特異的に低下する
B細胞の性質を計る重要な指標として、抗原に対する増殖応答性が挙げられる。通常、抗原、又は抗原を模倣(mimic)する刺激(例えば、抗IgM抗体による刺激)に対する応答性が亢進すれば、B細胞が活性化され易い状態にあることを意味する。逆に、抗原刺激に対する応答性が低下すれば、活性化され難い状態にあることを意味する。そこで、参考例1の結果を踏まえ、Polθ欠損マウスのB細胞についてより詳細に解析するため、抗原刺激に対するPolθ欠損B細胞の増殖応答性について検討した。
先ず、実施例2記載の方法に従い、Polθ欠損マウスから脾臓B細胞を精製した。次いで、精製細胞を、抗IgM抗体(Fab)(2μg/ml、及び0−30μg/mlの各用量)の存在下で48時間培養した。培養の終了6時間前に[H]標識チミジンを培養液に加え、培養細胞に取り込まれた[H]カウント数に基づき、Polθ欠損B細胞の増殖応答性を評価した。なお、抗IgM抗体のコントロールとしては、CD40L(B細胞増殖誘導能を有する因子:2μg/ml)、CD40L(2μg/ml)+抗CD8抗体(抗CD8抗体はCD40L刺激を増強する:2μg/ml)、IL4(0.02μg/ml)を用いた。また、野生型マウスから精製した正常(normal)B細胞を同様の処理に付し、Polθ欠損B細胞及び正常B細胞の増殖応答性を比較した。
その結果、Polθ欠損B細胞は、正常B細胞に比し、抗IgM抗体に対する増殖応答性が特異的に低下していた(図3(A)、(B))。このことは、Polθ欠損マウスが、外来抗原に弱く反応し、減弱した免疫応答を原因とする疾患(例えば、免疫不全疾患)を引き起こし得ることを示す。
以上より、Polθ欠損B動物は、減弱した免疫応答を原因とする疾患の動物モデルとなることが示された。
Reference Example 2: Pol θ-deficient B cells include proliferation responsiveness to antigen as an important index for measuring the properties of B cells whose proliferation responsiveness to antigen stimulation specifically decreases . Usually, if the responsiveness to an antigen or a stimulus that mimics the antigen (for example, a stimulus by an anti-IgM antibody) is enhanced, it means that the B cell is easily activated. On the other hand, if the responsiveness to antigen stimulation decreases, it means that it is difficult to activate. Therefore, based on the result of Reference Example 1, in order to analyze B cells of Polθ-deficient mice in more detail, the proliferation responsiveness of Polθ-deficient B cells to antigen stimulation was examined.
First, spleen B cells were purified from Polθ-deficient mice according to the method described in Example 2. The purified cells were then cultured for 48 hours in the presence of anti-IgM antibody (Fab 2 ) (2 μg / ml and 0-30 μg / ml doses). [ 3 H] -labeled thymidine was added to the culture solution 6 hours before the end of the culture, and the proliferation responsiveness of Polθ-deficient B cells was evaluated based on the [ 3 H] count incorporated into the cultured cells. As controls for anti-IgM antibodies, CD40L (factor having B cell proliferation inducing ability: 2 μg / ml), CD40L (2 μg / ml) + anti-CD8 antibody (anti-CD8 antibody enhances CD40L stimulation: 2 μg / ml) ), IL4 (0.02 μg / ml) was used. In addition, normal B cells purified from wild-type mice were subjected to the same treatment, and the proliferation responsiveness of Polθ-deficient B cells and normal B cells were compared.
As a result, Polθ-deficient B cells had a specific decrease in proliferation responsiveness to anti-IgM antibodies as compared to normal B cells (FIGS. 3A and 3B). This indicates that Polθ-deficient mice react weakly to foreign antigens and can cause diseases caused by attenuated immune responses (eg, immunodeficiency diseases).
From the above, it was shown that Polθ-deficient B animals serve as animal models of diseases caused by attenuated immune responses.

参考例3:Polθ欠損B細胞は、抗原刺激によりアポトーシスが促進され、分裂期の細胞が減少する
参考例2で確認された、抗原刺激に対するPolθ欠損B細胞の増殖応答性の低下は、細胞周期の進行阻害に起因する可能性が考えられた。そこで、抗原刺激したPolθ欠損B細胞について、細胞周期の状態ならびにアポトーシス細胞の割合を検討した。
先ず、参考例2と同様に、Polθ欠損B細胞を48時間培養した。培養細胞を、界面活性剤で処理後、RNaseでRNAを分解した。次いで、細胞内DNAをヨウ化プロビジウムで染色することにより、細胞内DNA含量を測定した。通常、静止期の細胞のDNA量は2Nであり、分裂期になるとDNA含量が4N(2倍)に増える。また、アポトーシスに陥っている細胞のDNA含量は2N以下に減少するので、本アッセイにより、細胞周期の状態ならびにアポトーシス細胞の割合を解析できる。野生型マウスから精製した正常B細胞についても同様の処理に付し、Polθ欠損B細胞及び正常B細胞の増殖応答性を比較した。
その結果、抗IgM抗体(2μg/ml)刺激したPolθ欠損B細胞では、正常B細胞に比し、アポトーシスの割合が増加し、分裂期(SおよびG2/M)の細胞が減少した(図4(A))。一方、コントロール(CD40L刺激)では、アポトーシスおよび細胞周期の進行に差がみられなかった(図4(B))。
以上より、抗原刺激に対するPolθ欠損B細胞の増殖応答性の特異的な低下は、アポトーシスの促進、分裂期の細胞の減少に起因し得ることが示された。
Reference Example 3: Polθ-deficient B cells are promoted by antigen stimulation to induce apoptosis and decrease in mitotic cells. The decrease in proliferation response of Polθ-deficient B cells to antigen stimulation confirmed in Reference Example 2 is the cell cycle. It was thought that this could be due to inhibition of the progression of. Thus, the state of the cell cycle and the proportion of apoptotic cells were examined for Polθ-deficient B cells stimulated with antigen.
First, as in Reference Example 2, Polθ-deficient B cells were cultured for 48 hours. The cultured cells were treated with a surfactant, and then RNA was degraded with RNase. Subsequently, intracellular DNA content was measured by dyeing intracellular DNA with propidium iodide. Normally, the amount of DNA in stationary cells is 2N, and the DNA content increases to 4N (2 times) at the mitotic phase. In addition, since the DNA content of cells in apoptosis decreases to 2N or less, the state of the cell cycle and the proportion of apoptotic cells can be analyzed by this assay. Normal B cells purified from wild type mice were also subjected to the same treatment, and the proliferation responsiveness of Polθ-deficient B cells and normal B cells were compared.
As a result, in Polθ-deficient B cells stimulated with anti-IgM antibody (2 μg / ml), the ratio of apoptosis increased and cells in mitotic phase (S and G2 / M) decreased compared to normal B cells (FIG. 4). (A)). On the other hand, in the control (CD40L stimulation), there was no difference in apoptosis and cell cycle progression (FIG. 4B).
From the above, it was shown that the specific decrease in the proliferation responsiveness of Polθ-deficient B cells to antigen stimulation can be attributed to the promotion of apoptosis and the reduction of cells in the mitotic phase.

本発明の動物及び細胞は、免疫不全疾患のモデル動物および細胞として利用でき、また、Polθ遺伝子および免疫機能調節機構の解析などを可能とする。本発明のターゲティングベクターは、本発明の動物および動物細胞の作製などを可能とする。本発明の免疫機能調節用組成物は、免疫不全疾患、自己免疫疾患、アレルギー疾患等の免疫疾患に対する医薬および研究用試薬などとして使用できる。本発明のスクリーニング方法は、免疫疾患に対する医薬および研究用試薬の開発などを可能とする。本発明の判定方法および診断剤は、免疫疾患の発症または発症リスクの評価を可能とする。   The animal and cell of the present invention can be used as a model animal and cell of an immunodeficiency disease, and enables analysis of Polθ gene and immune function regulation mechanism. The targeting vector of the present invention enables the production of the animals and animal cells of the present invention. The composition for regulating immune function of the present invention can be used as a medicine for an immune disease such as an immunodeficiency disease, an autoimmune disease, an allergic disease, a research reagent and the like. The screening method of the present invention enables the development of pharmaceuticals and research reagents for immune diseases. The determination method and diagnostic agent of the present invention make it possible to evaluate the onset or risk of developing immune diseases.

ターゲティングベクター構築のストラテジーを示す図である。略号はそれそれ以下の通りである:Neo:ネオマイシンNeo/s:配列番号2で示されるヌクレオチド配列からなるプライマーNeo/as:配列番号3で示されるヌクレオチド配列からなるプライマーs2:配列番号4で示されるヌクレオチド配列からなるプライマーas2:配列番号5で示されるヌクレオチド配列からなるプライマーIt is a figure which shows the strategy of targeting vector construction. Abbreviations are as follows: Neo: Neomycin Neo / s: Primer consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 Neo / as: Primer consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3: Shown in SEQ ID NO: 4 Primer comprising the nucleotide sequence as2: Primer comprising the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 5 Polθ欠損マウスの骨髄における各種細胞(PI細胞、B220細胞、プロB細胞、プレB細胞、未熟B細胞、成熟B細胞)の割合を示す図である。測定は6回の独立した試行にて行い、平均を算出した。各試行の結果を6種の記号でそれぞれ示し、平均を水平線で示す。It is a figure which shows the ratio of the various cells (PI - cell, B220 + cell, pro B cell, pre-B cell, immature B cell, mature B cell) in the bone marrow of a Pol (theta) deficient mouse. The measurement was performed in 6 independent trials, and the average was calculated. The result of each trial is indicated by six symbols, and the average is indicated by a horizontal line. 抗原刺激に対するPolθ欠損B細胞の増殖応答性を示す図である。(A)は、各種抗原(抗IgM抗体、CD40L、抗CD8抗体、IL4)に対するPolθ欠損B細胞の応答性を示す図である。(B)は、抗IgM抗体刺激に対するPolθ欠損B細胞の用量応答性を示す図である。It is a figure which shows the proliferation responsiveness of Pol (theta) deficient B cell with respect to antigen stimulation. (A) is a figure which shows the response of Pol (theta) deficient B cell with respect to various antigens (anti-IgM antibody, CD40L, anti-CD8 antibody, IL4). (B) is a graph showing the dose response of Polθ-deficient B cells to anti-IgM antibody stimulation. Polθ欠損B細胞における、抗IgM抗体およびCD40L刺激後の、細胞周期の各フェーズの割合を示す図である。It is a figure which shows the ratio of each phase of a cell cycle after anti- IgM antibody and CD40L stimulation in Pol (theta) deficient B cell.

Claims (40)

Polθ遺伝子の機能的欠損を含む非ヒト動物。 A non-human animal containing a functional defect of the Polθ gene. トランスジェニック動物である、請求項1記載の動物。 The animal according to claim 1, which is a transgenic animal. B細胞数が低下している、請求項1記載の動物。 The animal according to claim 1, wherein the number of B cells is reduced. 免疫不全疾患モデルである、請求項1記載の動物。 The animal according to claim 1, which is an immunodeficiency disease model. 免疫不全疾患が液性免疫機能の抑制を伴う疾患である、請求項4記載の動物。 The animal according to claim 4, wherein the immunodeficiency disease is a disease accompanied by suppression of humoral immune function. 下記の工程(a)〜(c)を含む、Polθ遺伝子の機能的欠損を含む非ヒトキメラ動物の製造方法:
(a)Polθ遺伝子の機能的欠損を含む胚性幹細胞を提供する工程;
(b)該胚性幹細胞を胚に導入し、キメラ胚を得る工程;
(c)該キメラ胚を動物に移植し、キメラ動物を得る工程。
A method for producing a non-human chimeric animal containing a functional defect of the Polθ gene, comprising the following steps (a) to (c):
(A) providing an embryonic stem cell containing a functional defect of the Polθ gene;
(B) introducing the embryonic stem cell into an embryo to obtain a chimeric embryo;
(C) Transplanting the chimeric embryo into an animal to obtain a chimeric animal.
下記の工程(a)〜(d)を含む、Polθ遺伝子の機能的欠損を含む非ヒトトランスジェニック動物の製造方法:
(a)Polθ遺伝子の機能的欠損を含む胚性幹細胞を提供する工程;
(b)該胚性幹細胞を胚に導入し、キメラ胚を得る工程;
(c)該キメラ胚を動物に移植し、キメラ動物を得る工程;
(d)該キメラ動物を交配させ、Polθ遺伝子欠損ヘテロ接合体を得る工程。
A method for producing a non-human transgenic animal containing a functional defect of the Polθ gene, comprising the following steps (a) to (d):
(A) providing an embryonic stem cell containing a functional defect of the Polθ gene;
(B) introducing the embryonic stem cell into an embryo to obtain a chimeric embryo;
(C) transferring the chimeric embryo to an animal to obtain a chimeric animal;
(D) A step of mating the chimeric animal to obtain a Polθ gene-deficient heterozygote.
Polθ遺伝子欠損ヘテロ接合体を交配させ、Polθ遺伝子欠損ホモ接合体を得る工程をさらに含む、請求項7記載の方法。 The method according to claim 7, further comprising the step of mating Polθ gene-deficient heterozygotes to obtain Polθ gene-deficient homozygotes. Polθ遺伝子の機能的欠損を含む動物細胞。 Animal cells containing a functional defect of the Polθ gene. トランスジェニック細胞である、請求項9記載の動物細胞 The animal cell according to claim 9, which is a transgenic cell. Polθ遺伝子の機能的欠損を含む非ヒトトランスジェニック動物に由来する細胞である、請求項10記載の動物細胞。 The animal cell according to claim 10, which is a cell derived from a non-human transgenic animal containing a functional defect of the Polθ gene. 胚性幹細胞である、請求項9記載の動物細胞。 The animal cell according to claim 9, which is an embryonic stem cell. B細胞である、請求項9記載の動物細胞。 The animal cell according to claim 9, which is a B cell. 下記の工程(a)〜(c)を含む、Polθ遺伝子の機能的欠損を含む動物細胞の製造方法:
(a)Polθ遺伝子の相同組換えを誘導し得るターゲティングベクターを提供する工程;
(b)該ターゲティングベクターを動物細胞に導入する工程;
(c)該ターゲティングベクターを導入した動物細胞から、相同組換えを生じた細胞を選別する工程。
A method for producing an animal cell containing a functional defect of the Polθ gene, comprising the following steps (a) to (c):
(A) providing a targeting vector capable of inducing homologous recombination of Polθ gene;
(B) introducing the targeting vector into animal cells;
(C) A step of selecting cells that have undergone homologous recombination from animal cells into which the targeting vector has been introduced.
Polθ遺伝子の機能的欠損を含む非ヒトトランスジェニック動物から細胞を単離する工程を含む、Polθ遺伝子の機能的欠損を含む動物細胞の製造方法。 A method for producing an animal cell comprising a functional defect of the Polθ gene, comprising the step of isolating cells from a non-human transgenic animal comprising a functional defect of the Polθ gene. Polθ遺伝子に相同な第一のポリヌクレオチド及び第二のポリヌクレオチド、並びに選択マーカーを含む、Polθ遺伝子の相同組換えを誘導し得るターゲティングベクター。 A targeting vector capable of inducing homologous recombination of a Polθ gene, comprising a first polynucleotide and a second polynucleotide homologous to the Polθ gene, and a selection marker. Polθ遺伝子に相同な第一のポリヌクレオチド及び第二のポリヌクレオチド、並びに選択マーカーをベクターに挿入することを含む、Polθ遺伝子の相同組換えを誘導し得るターゲティングベクターの製造方法。 A method for producing a targeting vector capable of inducing homologous recombination of a Polθ gene, comprising inserting a first polynucleotide and a second polynucleotide homologous to the Polθ gene, and a selection marker into the vector. Polθ遺伝子の発現または機能を調節する物質を含有してなる、免疫機能調節用組成物。 A composition for regulating immune function, comprising a substance that regulates the expression or function of Polθ gene. B細胞数の調節剤である、請求項18記載の組成物。 The composition according to claim 18, which is a regulator of B cell number. Polθ遺伝子の発現または機能を促進する物質を含有してなる、請求項18記載の組成物。 The composition according to claim 18, comprising a substance that promotes the expression or function of the Polθ gene. Polθ遺伝子の発現または機能を促進する物質が、Polθ蛋白質、またはPolθ蛋白質をコードする核酸を含む発現ベクターである、請求項20記載の組成物。 21. The composition according to claim 20, wherein the substance that promotes the expression or function of the Polθ gene is an expression vector comprising a Polθ protein or a nucleic acid encoding the Polθ protein. Polθ遺伝子の発現または機能を抑制する物質を含有してなる、請求項18記載の組成物。 The composition according to claim 18, comprising a substance that suppresses the expression or function of the Polθ gene. Polθ遺伝子の発現または機能を抑制する物質が、以下(i)、(ii)のいずれかである、請求項22記載の組成物:
(i)アンチセンス核酸、リボザイム又はRNAi誘導性核酸分子、あるいはこれらを含む発現ベクター;
(ii)抗体又はドミナントネガティブ変異体、あるいはこれらをコードする核酸を含む発現ベクター。
The composition according to claim 22, wherein the substance that suppresses the expression or function of the Polθ gene is any one of (i) and (ii) below:
(I) antisense nucleic acid, ribozyme or RNAi-inducible nucleic acid molecule, or an expression vector comprising these;
(Ii) An expression vector comprising an antibody or a dominant negative mutant, or a nucleic acid encoding them.
医薬である、請求項18記載の組成物。 19. A composition according to claim 18 which is a medicament. 免疫不全疾患の予防・治療剤である、請求項24記載の組成物。 The composition according to claim 24, which is a prophylactic / therapeutic agent for immunodeficiency diseases. 免疫不全疾患が液性免疫機能の抑制を伴う疾患である、請求項25記載の組成物。 26. The composition according to claim 25, wherein the immunodeficiency disease is a disease involving suppression of humoral immune function. 被験物質がPolθ遺伝子の発現または機能を調節し得るか否かを評価することを含む、免疫機能を調節し得る物質のスクリーニング方法。 A screening method for a substance capable of regulating an immune function, comprising evaluating whether a test substance can regulate the expression or function of a Polθ gene. 免疫機能を調節し得る物質がB細胞数を調節し得る物質である、請求項27記載の方法。 28. The method according to claim 27, wherein the substance capable of regulating immune function is a substance capable of regulating the number of B cells. 被験物質がPolθ遺伝子の発現または機能を促進し得るか否かを評価することを含む、請求項27記載の方法。 28. The method of claim 27, comprising assessing whether the test substance can promote Polθ gene expression or function. 被験物質がPolθ遺伝子の発現または機能を抑制し得るか否かを評価することを含む、請求項27記載の方法。 28. The method according to claim 27, comprising evaluating whether the test substance can suppress the expression or function of the Polθ gene. 下記の工程(a)〜(c)を含む、請求項27記載の方法:
(a)被験物質とPolθ遺伝子の発現を測定可能な細胞とを接触させる工程;
(b)被験物質を接触させた細胞におけるPolθ遺伝子の発現量を測定し、該発現量を被験物質を接触させない対照細胞におけるPolθ遺伝子の発現量と比較する工程;
(c)上記(b)の比較結果に基づいて、Polθ遺伝子の発現量を調節する被験物質を選択する工程。
28. The method of claim 27, comprising the following steps (a) to (c):
(A) contacting the test substance with a cell capable of measuring the expression of the Polθ gene;
(B) measuring the expression level of the Polθ gene in a cell contacted with the test substance, and comparing the expression level with the expression level of the Polθ gene in a control cell not contacted with the test substance;
(C) A step of selecting a test substance that regulates the expression level of the Polθ gene based on the comparison result of (b).
下記の工程(a)〜(c)を含む、請求項27記載の方法:
(a)被験物質をPolθ蛋白質に接触させる工程;
(b)被験物質のPolθ蛋白質に対する結合能を測定する工程;
(c)上記(b)の結果に基づいて、Polθ蛋白質に結合能を有する被験物質を選択する工程。
28. The method of claim 27, comprising the following steps (a) to (c):
(A) contacting the test substance with Polθ protein;
(B) a step of measuring the binding ability of the test substance to the Polθ protein;
(C) A step of selecting a test substance capable of binding to the Polθ protein based on the result of (b).
医薬のスクリーニング方法である、請求項27記載の方法。 28. The method according to claim 27, which is a method for screening a medicine. 免疫不全疾患の予防・治療剤のスクリーニング方法である、請求項33記載の方法。 The method according to claim 33, which is a screening method for a prophylactic / therapeutic agent for an immunodeficiency disease. 免疫不全疾患が液性免疫機能の抑制を伴う疾患である、請求項34記載の方法。 35. The method of claim 34, wherein the immunodeficiency disease is a disease involving suppression of humoral immune function. Polθ遺伝子の特定の多型が免疫機能の調節能の変化をもたらすか否かを解析する工程を含む、免疫機能の調節能の変化をもたらすPolθ遺伝子多型の同定方法。 A method for identifying a Polθ gene polymorphism that causes a change in the ability to regulate immune function, comprising analyzing whether a specific polymorphism in the Polθ gene causes a change in ability to regulate immune function. 動物の生体試料を用いてPolθ遺伝子の発現量を測定することを含む、動物における免疫疾患の発症または発症リスクの判定方法。 A method for determining the onset or risk of developing an immune disease in an animal, comprising measuring the expression level of the Polθ gene using a biological sample of the animal. Polθ遺伝子の発現量の測定用試薬を含む、免疫疾患の発症または発症リスクの診断剤。 A diagnostic agent for the onset or risk of developing immune diseases, comprising a reagent for measuring the expression level of the Polθ gene. 動物の生体試料を用いてPolθ遺伝子の多型を測定することを含む、動物における免疫疾患の発症リスクの判定方法。 A method for determining the risk of developing an immune disease in an animal, comprising measuring a polymorphism of the Polθ gene using a biological sample of the animal. Polθ遺伝子の多型の測定用試薬を含む、免疫疾患の発症リスクの診断剤。

A diagnostic agent for the risk of developing an immune disease, comprising a reagent for measuring a polymorphism of Polθ gene.

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JP2017201978A (en) * 2016-05-10 2017-11-16 公立大学法人横浜市立大学 Heterologous end-linked defective cell and use thereof
WO2022090224A1 (en) * 2020-10-27 2022-05-05 KWS SAAT SE & Co. KGaA Use of enhanced pol theta activity for eukaryotic genome engineering

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