JP2006524496A - 骨関節炎の診断および処置のためのチロシンキナーゼを標的化する方法および組成物 - Google Patents
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Abstract
本発明は、TYRO3、Axl、cMerを含む受容体チロシンキナーゼのサブファミリーのメンバーおよびGAS6などのそれらのリガンドが、OAを処置、予防または改善するための新しい治療剤の開発に適する標的であることを開示する。本発明はまた、OAを処置および/または改善する方法、および、そのための、この受容体チロシンのサブファミリーのメンバーおよび関連リガンドの発現または活性に対する阻害効果を有する調整物質を含む医薬組成物に関する。本発明はまた、例えばこれらのポリペプチドの活性および/または発現を阻害できる化合物を同定することを含む、OAを処置するための治療的有用性を有する化合物を同定する方法に関する。
Description
発明の背景
本発明は、骨関節炎(OA)の診断および処置のための方法および組成物に関する。特に、本発明は、TYRO3、AxlおよびcMerを含む受容体チロシンキナーゼのサブファミリー、およびこれらの遺伝子、遺伝子産物およびこれらに対するリガンドの、OAの新しい治療的処置を開発するために適する薬物標的として、そしてOAの診断用マーカーとしての使用を開示する。本発明はまた、OAの処置に有用な化合物を同定するためのスクリーニングアッセイおよび該化合物を含む医薬組成物にも関する。
本発明は、骨関節炎(OA)の診断および処置のための方法および組成物に関する。特に、本発明は、TYRO3、AxlおよびcMerを含む受容体チロシンキナーゼのサブファミリー、およびこれらの遺伝子、遺伝子産物およびこれらに対するリガンドの、OAの新しい治療的処置を開発するために適する薬物標的として、そしてOAの診断用マーカーとしての使用を開示する。本発明はまた、OAの処置に有用な化合物を同定するためのスクリーニングアッセイおよび該化合物を含む医薬組成物にも関する。
発明の分野
OAは、主として、関節の軟骨の進行的減少に起因する関節の疼痛および硬直を特徴とする非炎症性疾患である。OAは、最も一般的な加齢関連疾患に含まれ、全世界の5千600万人を、または60歳以上の人口の80%を冒していると推定される。OAは一般的に変性障害と見なされるが、この疾患は、正常な関節の軟骨に存在する主要な細胞タイプである、軟骨細胞の活性化と関連している。この細胞の活性化の顕著な特徴には、肥大、増殖、脱分化、その存在している細胞外マトリックスの分解、および、最終的なアポトーシスが含まれる。
OAは、主として、関節の軟骨の進行的減少に起因する関節の疼痛および硬直を特徴とする非炎症性疾患である。OAは、最も一般的な加齢関連疾患に含まれ、全世界の5千600万人を、または60歳以上の人口の80%を冒していると推定される。OAは一般的に変性障害と見なされるが、この疾患は、正常な関節の軟骨に存在する主要な細胞タイプである、軟骨細胞の活性化と関連している。この細胞の活性化の顕著な特徴には、肥大、増殖、脱分化、その存在している細胞外マトリックスの分解、および、最終的なアポトーシスが含まれる。
OAの分子的病因論は不明である。従って、OAを処置するための現行の治療方法は、疾患の根底にある原因を処置することよりも、むしろ、関節疼痛および二次的炎症性変化の低減など、症状の軽減を指向している。疾患の進行を防止する薬理的介入は、現在利用できない。故に、多くの患者は、全関節の置換手術が必要となる疾患の進行段階へ進む。総説として、Pritzker, in: Brandt et al., Eds., Osteoarthritis, Oxford University Press, pp. 50-61 (1998) 参照。また、Sandell & Aigner, Arthritis Res., Vol. 3, No. 2, pp. 107-113 (2001) 参照。
大規模なOAcDNAライブラリーの配列解読により、疾患のある軟骨細胞により発現されるいくつかの推定的遺伝子産物または「マーカー遺伝子」が同定された。Stokes et al., Arthritis Rheum., Vol. 46, No. 2, pp. 404-419 (2002); Hu et al., J. Biol. Chem., Vol. 273, No. 51, pp. 34406-34412 (1998); Aigner et al., Arthritis Rheum., Vol. 44, No. 12, pp. 2777-2789 (2001); および Kumar et al., Osteoarthritis Cartilage., Vol. 9, No. 7, pp. 641-653 (2001) 参照。しかしながら、これらの遺伝子産物についての機能的情報は現在入手不可能であり、それらのOAにおける役割は、あるとしても、不明なままである。従って、OAの分子的基礎は不明なままであり、非常に限られた数の潜在的薬物標的しか知られていない。
従って、OAおよび関連疾患を処置するための治療的化合物および方法に対する要望が存続している。さらに、例えばOAの処置用のかかる治療方法のための薬物の標的として、有用であり得る新規遺伝子および遺伝子産物への要望がある。また、そのような薬物標的を同定するための新規方法、特に新規スクリーニングアッセイへの要望もある。
本発明の要旨
本発明は、OAの処置および診断のための方法および組成物に関する。特に、本発明は、TYRO3、AxlおよびcMerを含む受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのメンバーおよびそれらのリガンド、例えば、GAS6およびPROS1の新規使用を提供する。出願人は、驚くべきことに、TYRO3およびそのリガンド、特にGAS6が、OAを有する個体の軟骨からの細胞および組織に上昇したレベルで発現されることを見出した。さらに、軟骨細胞におけるTYRO3またはAxlの発現の上昇および/またはTYRO3リガンドによる軟骨細胞の処置が、OAに関連するいくつかの異なる遺伝子の発現を誘導し、一方、例えばRNA干渉によるTYRO3、AxlまたはcMerの抑制は、IL−1またはTNFに媒介されるOAの遺伝子マーカーの誘導を阻止する。このことは、受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーが、インビボでの軟骨分解の媒介において鍵となる役割を有し得ること、従ってOAを処置、予防または改善するための新しい治療剤の開発に有用な薬物標的であることを示唆している。
本発明は、OAの処置および診断のための方法および組成物に関する。特に、本発明は、TYRO3、AxlおよびcMerを含む受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのメンバーおよびそれらのリガンド、例えば、GAS6およびPROS1の新規使用を提供する。出願人は、驚くべきことに、TYRO3およびそのリガンド、特にGAS6が、OAを有する個体の軟骨からの細胞および組織に上昇したレベルで発現されることを見出した。さらに、軟骨細胞におけるTYRO3またはAxlの発現の上昇および/またはTYRO3リガンドによる軟骨細胞の処置が、OAに関連するいくつかの異なる遺伝子の発現を誘導し、一方、例えばRNA干渉によるTYRO3、AxlまたはcMerの抑制は、IL−1またはTNFに媒介されるOAの遺伝子マーカーの誘導を阻止する。このことは、受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーが、インビボでの軟骨分解の媒介において鍵となる役割を有し得ること、従ってOAを処置、予防または改善するための新しい治療剤の開発に有用な薬物標的であることを示唆している。
従って、本発明は、受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのメンバー、例えば、TYRO3、AXLおよびcMer、および/またはそれらに対するリガンド、例えば、GAS6またはPROS1を使用して、OAの処置用の化合物を同定する新規スクリーニングアッセイを提供する。ある態様では、これらの方法は、試験化合物を、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドおよびそれらに対するリガンドを含有する反応混合物に、好ましくはそのリガンドがポリペプチドに結合して結合複合体を形成することを可能にする条件下で、接触させることを含む。好ましい態様では、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドはTYRO3であり、リガンドはTYRO3リガンドである。次いで、結合複合体形成のレベルを、試験化合物の存在下の反応混合物中で検出でき、これらのレベルを試験化合物の非存在下で形成される結合複合体のレベルと比較する。このような方法では、試験化合物の存在下で形成される結合複合体のレベルの低下は、その試験化合物がOAの処置に使用できることを示す。
これらの方法の好ましい実施態様では、TYRO3ポリペプチドは、配列番号2に記載のアミノ酸配列を含むポリペプチドである。他の好ましい実施態様では、TYRO3リガンドは、GAS6ポリペプチドであり、好ましくは配列番号3に記載のアミノ酸配列を含むポリペプチドである。
他の態様では、本発明はまた、OAを有する個体を同定するための診断方法も提供する。ある実施態様では、これらの方法は、個体(例えば、患者または他のOAを有すると疑われる個体)に由来する生物学的サンプル中(例えば、軟骨細胞、軟骨組織および/または滑液もしくは血清中)の、受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのポリペプチドメンバーをコードする核酸、好ましくはTYRO3核酸を検出し、該生物学的サンプル中の該核酸のレベルを、OAを有さない個体中の核酸のレベルと比較することを含む。そのような実施態様では、その個体からの該生物学的サンプル中の該核酸のレベルの上昇は、その個体がOAを有するか、あるいは、その個体がOAを発症するリスクが高いことを示す。
他の実施態様では、本発明の診断的態様は、個体(例えば、患者または他のOAを有すると疑われる個体)に由来する生物学的サンプル中(例えば、軟骨細胞、軟骨組織および/または滑液もしくは血清中)の、受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーに属するポリペプチド、好ましくはTYRO3ポリペプチドのレベルを検出し、該生物学的サンプル中の該ポリペプチドのレベルを、OAを有さない個体中の該ポリペプチドのレベルと比較することを含む。そのような実施態様では、その個体からの該生物学的サンプル中の該ポリペプチドのレベルの上昇は、その個体がOAを有するか、あるいは、その個体がOAを発症するリスクが高いことを示す。
これらの診断方法の特に好ましい実施態様では、TYRO3ポリペプチドは、配列番号2に記載のアミノ酸配列を有するポリペプチドであり得、TYRO3核酸は、配列番号2に記載のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードする核酸であり得る。
あるいは、本発明はまた、受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのメンバーのリガンド、好ましくは、GAS6またはPROS1などのTYRO3リガンドを使用して、OAを有する個体を同定する診断方法も提供する。例えば、ある実施態様では、そのような方法は、個体(例えば、患者または他のOAを有すると疑われる個体)に由来する生物学的サンプル中(例えば、軟骨細胞、軟骨組織および/または滑液もしくは血清中)の、TYRO3サブファミリーのメンバーに対するリガンドをコードする核酸を検出し、該生物学的サンプル中の核酸のレベルを、OAを有さない個体中の核酸のレベルと比較することを含む。そのような実施態様では、該リガンドをコードする核酸のレベルの上昇は、その個体がOAを有するか、あるいは、その個体がOAを発症するリスクが高いことを示す。
他の実施態様では、本発明の診断的態様は、個体(例えば、患者または他のOAを有すると疑われる個体)に由来する生物学的サンプル中(例えば、軟骨細胞、軟骨組織および/または滑液もしくは血清中)の、TYRO3サブファミリーのメンバーのリガンドのポリペプチド、好ましくはTYRO3リガンドのポリペプチドを検出し、該生物学的サンプル中の該リガンドのポリペプチドのレベルを、OAを有さない個体中のリガンドのポリペプチドのレベルと比較することを含む。そのような実施態様では、その個体からの該生物学的サンプル中の該リガンドのポリペプチドのレベルの上昇は、その個体がOAを有するか、あるいは、その個体がOAを発症するリスクが高いことを示す。
これらの診断方法の特に好ましい実施態様では、TYRO3リガンドは、好ましくは、配列番号3に記載のアミノ酸配列を含むポリペプチドなどのGAS6ポリペプチドである。同様に、TYRO3リガンドをコードする核酸は、好ましくは、配列番号3に記載のアミノ酸配列をコードする核酸などの、GAS6をコードする核酸である。特に好ましい実施態様では、TYRO3リガンドをコードする核酸は、配列番号4に記載のヌクレオチド配列を含む。
別の態様では、本発明は、OAを処置、予防または改善する方法に関し、それは、それを必要としている対象に、TYRO3サブファミリーのメンバーおよび/またはそれらのリガンドの調整物質の有効量を含む医薬組成物を投与することを含む。様々な好ましい実施態様では、該医薬組成物は、TYRO3、Axl、cMerおよび/またはそれらのリガンドに対する1またはそれ以上の調整物質を含む。
別の態様では、本発明は、それを必要としている対象においてOAを処置、予防または改善するのに有効な量で、TYRO3サブファミリーのメンバーおよび/またはそれらのリガンドの調整物質を含む医薬組成物に関し、該調整物質は、例えば、1またはそれ以上のこのサブファミリーのメンバー、例えば、TYRO3、AxlおよびcMerの、活性、発現またはリガンド結合を阻害できる。ある実施態様では、該医薬組成物は、TYRO3サブファミリーのメンバーまたはそれらのリガンドの核酸配列に向けられたアンチセンスオリゴヌクレオチド、三重らせんDNA、siRNA、リボザイム、RNAアプタマーまたは二本鎖もしくは一本鎖RNAからなる群から選択される1またはそれ以上の物質を含み、ここで、該物質は、該ファミリーのメンバーまたはリガンドの発現を阻害するように設計されている。さらなる実施態様では、該医薬組成物は、TYRO3サブファミリーのメンバーまたはそれらのリガンドに対する抗体またはそれらのフラグメントを含み、ここで、該抗体は、例えば、該メンバーおよび/またはリガンドの活性を阻害できる。
本発明のさらに別の態様では、患者に由来する生物学的サンプル中の、TYRO3サブファミリーのメンバーまたはそれらのリガンドをコードするポリヌクレオチドの発現、または該メンバーもしくはそれらのリガンドまたはそれらのフラグメントのポリペプチドのレベルの検出に必要な成分を含むアッセイ方法およびキットが提供され、かかるキットは、例えば、該ポリペプチドまたはそれらのフラグメントに結合する抗体、または該ポリヌクレオチドとハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプローブを含む。好ましい実施態様では、かかるキットはまた、そのキットの成分を使用するための操作を詳述する指示書も含む。
発明の詳細な説明
本発明は、本明細書で受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーと呼ばれる受容体チロシンキナーゼのサブファミリーに関し、それは、相同タンパク質のTYRO3、AxlおよびcMerを含む。本明細書で開示されるデータは、これらのポリペプチドがOAの病因に関与することを示し、従って、本発明ではこれらのポリペプチドおよびそれらのリガンドがOAおよび関連症状を処置、予防または改善するための治療剤の開発に適する薬物標的であることを意図している。
本発明は、本明細書で受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーと呼ばれる受容体チロシンキナーゼのサブファミリーに関し、それは、相同タンパク質のTYRO3、AxlおよびcMerを含む。本明細書で開示されるデータは、これらのポリペプチドがOAの病因に関与することを示し、従って、本発明ではこれらのポリペプチドおよびそれらのリガンドがOAおよび関連症状を処置、予防または改善するための治療剤の開発に適する薬物標的であることを意図している。
TYRO3ポリペプチドは、例えば、Polvi et al., Gene, Vol. 134, No. 2, pp. 289-293 (1993); および Schultz et al., Mol. Brain Res., Vol. 28, pp. 273-280 (1995) に記載された。TYRO3はまた、SKY、TIF、RSE、DTKおよびBRTとしても知られている。Ohashi et al., Oncogene, Vol. 9, pp. 699-705 (1994); Dai et al., Oncogene, Vol. 9, pp. 975-979 (1994); Mark et al., J. Biol. Chem., Vol. 269, pp. 10720-10728 (1994); および Fujimoto et al., Oncogene, Vol. 9, pp. 693-698 (1994) 参照。好ましいTYRO3アミノ酸配列は、GenBankデータベースから入手可能であり、受託番号NP_006284(配列番号2)を有する。このTYRO3ポリペプチドをコードする好ましいcDNA配列も、GenBankから入手可能であり、受託番号NM_006293(配列番号1)を有する。このcDNA配列のヌクレオチド225−2897は、配列番号2のアミノ酸配列をコードするオープンリーディングフレーム(ORF)または「コード配列」(CDS)に相当する。
TYRO3受容体は、UFOまたはARKとしても知られる受容体チロシンキナーゼAxl(説明には、O'Bryan et al., Mol. Cell Biol., Vol. 11, pp. 5016-5013 (1991); Janssen et al., Oncogene, Vol. 6, pp. 2113-2120 (1991); および Rescigno et al., Oncogene, Vol. 6, pp. 1909-1913 (1991);Axlのスプライスバリアント(splice variant)のAxlv1およびAxlv2のGenBank受託番号、各々GenBank受託番号NM_021913;配列番号32およびGenBank受託番号NM_001699、配列番号30参照)と;そして、EYKとしても知られる受容体チロシンキナーゼcMer(Graham et al., Cell Growth Differ., Vol. 5, pp. 647-657 (1994); Jia et al., J. Biol. Chem., Vol. 269, pp. 1839-1844 (1994);GenBank受託番号NM_006343およびNP_006334;並びに配列番号34および配列番号35参照)と、構造および配列相同性を有する。一緒になって、これらの3つのポリペプチドは、各々が類似する外部ドメインを有し、約35%のアミノ酸配列同一性を共有し、2つの免疫グロブリン様ドメインおよび2つのフィブロネクチンIII型反復を含むチロシンキナーゼ受容体のサブファミリーを定義する。Schulz et al., Mol. Brain Res., Vol. 28, pp. 273-280 (1995) 参照。
TYRO3に特異的に結合し、活性化する少なくとも1つのリガンドが記載された。例えば、Varnum et al., Nature, Vol. 373, pp. 623-626 (1995); Stitt et al., Cell, Vol. 80, No. 4, pp. 661-670 (1995); および Manfioletti et al., Mol. Cell Biol., Vol. 13, pp. 4976-4985 (1993) 参照。「増殖停止特異的タンパク質6」または「GAS6」として知られるこのリガンドの例示的アミノ酸配列は、GenBankデータベースから入手可能であり、受託番号NP_000811(配列番号3)を有する。このGAS6ポリペプチドをコードする好ましいヌクレオチド配列は、GenBank受託番号NM_000820(配列番号4)から入手可能である。特に、このcDNA配列は、配列番号4のヌクレオチド残基135−2171を含むオープンリーディングフレームを含有する。GAS6はまた、他のTYRO3サブファミリーのメンバーであるAxlおよびcMerのリガンドであることも示された。例えば、Nagata et al., J. Biol. Chem., Vol. 271, pp. 30022-30027 (1996) 参照。
TYRO3に特異的に結合する別のリガンドは、プロテインSと呼ばれるタンパク質である。Stitt et al. (1995), 前出; および Wimmel et al., Cancer, Vol. 86, No. 1, pp. 43-49 (1999) 参照。このプロテインSポリペプチド(PROS1)をコードする好ましいヌクレオチド配列は、GenBank受託番号NM_000313から入手可能であり、また、本明細書において配列番号28で提供される。例示的な好ましいPROS1のアミノ酸配列も、GenBank受託番号NP_000304(配列番号29)から入手可能である。
下記実施例に開示する通り、出願人は、TYRO3、Axl、cMerおよびGAS6が、OAの病因に関与することを見出した。例えば、データは、軟骨細胞におけるTYRO3遺伝子の発現が、アグリカナーゼ(Aggrecanase)−1、MMP−13、iNOSおよびCOX−2を含むOAに関連するいくつかの遺伝子マーカーを誘導し、一方軟骨細胞におけるTYRO3の阻害は、これらのマーカー遺伝子の発現を低下させることを示す。出願人は、また、TYRO3とGAS6の両方が、OA患者からの軟骨細胞において、正常な軟骨細胞で見られるこの遺伝子の発現と比較して上昇したレベルで発現されることも見出した。さらに、GAS6による軟骨細胞の処理も、OAマーカー遺伝子を誘導する。加えて、siRNAを用いる実験も、OAの病因におけるcMerおよびAxlのスプライスバリアントの役割を支持する。
これらの驚くべき知得は、これらの受容体チロシンキナーゼ並びにそれらに対するリガンド、例えば、GAS6およびPROS1が、OA並びに他の軟骨障害の媒介に重要な役割を果たし得ることを立証する。特に、これらの知見は、これらの受容体チロシンキナーゼ並びにそれらに対するリガンドを、例えば、OAを処置、予防または改善する(本明細書では、簡潔さのためにOAを「処置する」とも言う)ための治療剤を開発するための薬物標的として使用し得ることを立証する。
従って、本発明は、OAの処置用の薬物および他の治療的化合物を同定し得るスクリーニングアッセイを提供する。特に、本発明のスクリーニングアッセイには、TYRO3サブファミリーのメンバーをコードする遺伝子、好ましくはTYRO3遺伝子、または遺伝子産物に特異的に結合し、その発現または活性を阻害する化合物を同定するものが含まれる。あるいは、本発明はまた、TYRO3サブファミリーに特異的なリガンド、例えばGAS6、の遺伝子または遺伝子産物に結合し、そのリガンドの発現または活性を阻害する化合物を同定するスクリーニングアッセイも提供する。加えて、本発明はまた、TYRO3受容体のTYRO3リガンドへの、例えばGAS6への結合を阻害するか、または他のやり方で調整する化合物を同定するスクリーニングアッセイも提供する。そのようなアッセイで同定される化合物および調整物質は、それら自体、例えば、OAを処置するための医薬組成物および/または治療方法で使用できる。従って、そのような医薬組成物および治療方法が下記で提供され、これも本発明の一部である。
最後に、出願人の知得はまた、本明細書で開示されるTYRO3サブファミリーのポリペプチドのメンバーおよびそられに対するそれぞれのリガンド(群)を、骨関節炎の細胞の同定および/またはOAを有する個体、例えば患者の同定のための予後および診断方法に使用できることも立証する。そのような診断および予後方法の例は下記に提供され、これも本発明の一部である。
本発明およびその説明は、分子生物学、微生物学および組換えDNA技術の分野の様々な従来技法を用い得る。かかる技法は当分野で周知であり、文献で十分に説明されている。例えば、Sambrook, Fitsch & Maniatis, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (1989), 本明細書で「Sambrook et al. (1989)」と呼ばれる; D.N. Glover et al., DNA Cloning: A Practical Approach, Vols. I and II (1985); Gait, Ed., Oligonucleotide Synthesis (1984); Hames & S.J. Higgins, Eds., Nucleic Acid Hybridization (1984); Freshney, Ed., Animal Cell Culture (1986); Immobilized Cells and Enzymes, IRL Press (1986); Perbal, A Practical Guide to Molecular Cloning (1984); および Ausubel et al., Eds., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, Inc. 参照。
TYRO3ポリペプチド
本発明は、TYRO3、Axl、cMerおよびそれらの変異体を含む、チロシンキナーゼのサブファミリーに関する。より具体的には、本発明は、例えば、Polvi et al., Gene, Vol. 134, No. 2, pp. 289-293 (1993) により記載されているポリペプチドTYRO3に関する。特に、本発明は、OAおよび他の軟骨障害を処置するための薬剤および医薬組成物におけるTYRO3、cMerおよびAxlの使用を提供する。従って、本発明は、TYRO3サブファミリーのメンバーを使用してOAおよび他の軟骨障害を診断および/または処置する方法および組成物を提供する。
本発明は、TYRO3、Axl、cMerおよびそれらの変異体を含む、チロシンキナーゼのサブファミリーに関する。より具体的には、本発明は、例えば、Polvi et al., Gene, Vol. 134, No. 2, pp. 289-293 (1993) により記載されているポリペプチドTYRO3に関する。特に、本発明は、OAおよび他の軟骨障害を処置するための薬剤および医薬組成物におけるTYRO3、cMerおよびAxlの使用を提供する。従って、本発明は、TYRO3サブファミリーのメンバーを使用してOAおよび他の軟骨障害を診断および/または処置する方法および組成物を提供する。
ある特別な実施態様では、TYRO3ポリペプチドは、ヒトの細胞に由来し、かつ/または、ヒトの細胞に由来するTYRO3ポリペプチドのアミノ酸配列を有する。例えば、特に好ましいTYRO3ポリペプチドは、GenBank受託番号NP_006284(配列番号2)に記載のアミノ酸配列を含み得る。しかしながら、TYRO3ポリペプチドが、この特定の配列に限定されず、当業者になじみのある相同体および変異体も含むことが理解される。
故に、TYRO3ポリペプチドはまた、全長TYRO3ポリペプチドの1またはそれ以上のエピトープまたはドメインのアミノ酸配列を含むポリペプチドも含む。ポリペプチドのエピトープは、それに対して抗体を産生し得、それに対して抗体が結合する、ポリペプチド上の部位を表す。従って、TYRO3エピトープのアミノ酸配列を含むポリペプチドは、TYRO3ポリペプチドに対する抗体を作成するのに有用である。好ましくは、エピトープは、少なくとも5、より好ましくは少なくとも10、15、20、25または50のアミノ酸残基の長さの配列を含む。従って、TYRO3のエピトープを含むポリペプチドは、好ましくは、全長TYRO3ポリペプチド配列の少なくとも5、少なくとも10、少なくとも15、少なくとも20、少なくとも25または少なくとも50のアミノ酸残基に相当するアミノ酸配列を含有する。
TYRO3ポリペプチドはまた、配列番号2で提供される例示的全長TYRO3ポリペプチド配列の類似体および誘導体も含む。TYRO3ポリペプチドの類似体および誘導体は、配列番号2に記載の例示的TYRO3ポリペプチドと同一または相同の特徴を有する。融合ポリペプチドのTYRO3部分が1またはそれ以上のTYRO3ポリペプチドの特徴を有するキメラまたは融合ポリペプチドも調製できる。従って、そのような融合ポリペプチドは、TYRO3ポリペプチドの実施態様を表す。そのような融合ポリペプチドはまた、マーカーポリペプチドのアミノ酸配列も含み得る;例えば、いくつかを挙げると、FLAG、ヒスチジンタグ、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)、またはIgGのFc部分である。加えて、融合ポリペプチドは、チオリダクターゼのアミノ酸配列または1もしくはそれ以上の免疫グロブリンタンパク質(例えば、IgG1またはIgG2)の配列などの、ポリペプチドの溶解度を高めるアミノ酸配列を含んでもよい。
TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドの類似体または変異体はまた、コードしている核酸分子を変更することにより、例えば置換、付加または欠失により、作成できる。具体的には、TYRO3ポリペプチドの好ましい類似体または変異体は、配列番号2で特定される特定のTYRO3ポリペプチド配列の「機能保存的変異体」を含む。ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの「機能保存的変異体」は、ポリペプチド中の所定のアミノ酸残基またはポリヌクレオチドのコドンによりコードされるアミノ酸残基が、そのポリペプチドの全体的な構造および機能を変更せずに、変化または変更されたものである。そのような変化は、そのポリペプチドの見かけの分子量または等電点に影響を殆どまたは全く与えないと期待される。故に、そのような変更された核酸分子は、好ましくは、機能的に類似の分子(即ち、TYRO3ポリペプチドの1またはそれ以上の機能を果たす、および/または、1またはそれ以上のTYRO3ポリペプチドの生物活性を有する分子)をコードする。
本明細書で保存されていると特別に同定されているもの以外のアミノ酸残基は、タンパク質またはポリペプチドの変異体の間で異なっていてもよい。従って、TYRO3サブファミリーのポリペプチドのメンバーの任意の2つの変異体または類似体の間のタンパク質またはアミノ酸配列の類似性の割合は異なり得る。典型的には、Cluster法および/またはMEGALIGNもしくはGCGアラインメントアルゴリズムなどのアラインメント理論に従い決定される通りのこれらのポリペプチドの変異体または類似体の間のタンパク質またはアミノ酸配列の類似性の割合は、70%−99%であり得る。これらのポリペプチドの好ましい変異体および類似体は、BLAST、FASTA、DNA Strider、CLUSTALなどの配列比較アルゴリズムにより測定して、少なくとも約75%、より好ましくは少なくとも約80%、85%、90%、95%または99%の配列同一性である。
機能保存的変異体には、上記定義の通り、本明細書で論じる全長TYRO3サブファミリーのポリペプチドの変異体(例えば、下記実施例で特定されるTYRO3サブファミリーのポリペプチド配列を含むポリペプチドの変異体)のみならず、修飾されたTYRO3サブファミリーのポリペプチド(例えば、切断および欠失)および全長TYRO3サブファミリーのポリペプチドのフラグメント(例えば、ドメインまたはエピトープに相当する)の機能保存的変異体も含まれる。
さらに他の実施態様では、TYRO3ポリペプチドの類似体は、配列番号2で提供されるTYRO3ポリペプチド配列の対立遺伝子変異体または突然変異体である。対立遺伝子変異体および突然変異体の用語は、本明細書でポリペプチドを記載するのに使用する場合、対立遺伝子変異体または突然変異体の遺伝子によりコードされるポリペプチドに言及する。従って、対立遺伝子変異体および突然変異体のTYRO3ポリペプチドは、TYRO3核酸の対立遺伝子変異体または突然変異体によりコードされるポリペプチドである。
さらに他の実施態様では、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドの類似体は、同一の種からの(例えば、対立遺伝子変異体)、または、他の種からの(例えば、オルソロガス(orthologous)なポリペプチド)実質的に相同なポリペプチドである。用語「相同」は、あらゆる文法的形態および綴りの変形において、「共通の進化上の起源」を有する2つのタンパク質間または核酸間の関係に言及し、同一種の生物におけるスーパーファミリー(例えば、免疫グロブリンスーパーファミリー)のタンパク質、並びに異なる生物種からの相同タンパク質(例えば、ミオシン軽鎖ポリペプチドなど)を含む。Reeck et al., Cell, Vol. 50, p. 667 (1987) 参照。そのようなタンパク質(およびそれらをコードしている核酸)は、それらの配列類似性に反映されている通り、パーセント同一性の観点で、または特定の残基またはモチーフおよび保存された位置の存在により、配列相同性を有する。本発明の好ましい相同ポリペプチドは、本発明の他の変異体および類似体のTYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドより高い、特定された通りの配列類似性または同一性のレベルを有する。これらのポリペプチドの相同体およびオルソログは、例えば、いくつかを挙げると、ヒト、マウス、ラット、ハムスター、ウサギ、モルモット、イヌ、ネコ、ヒツジ、ヤギ、ブタ、ウマおよびウシなどの哺乳動物から入手し得る。
他の実施態様では、TYRO3ポリペプチドの変異体(類似体、相同体などを含む)は、配列番号2に記載の1またはそれ以上の特定のTYRO3ポリペプチド配列をコードする核酸分子の相補鎖にハイブリダイズする核酸分子にコードされるポリペプチドである。核酸分子の一本鎖形態が他の核酸分子に適切な温度および溶液イオン濃度の条件下でアニーリングできるとき、核酸分子は、他の核酸分子(例えばcDNA、ゲノムDNAまたはRNA)に「ハイブリダイズ可能」である。例えば、Sambrook et al., 前出、参照。温度とイオン強度の条件が、ハイブリダイゼーションの「ストリンジェンシー(stringency)」を決定する。相同核酸の予備的スクリーニングには、約55℃の融点に相当する、低ストリンジェンシーのハイブリダイゼーション条件を使用できる(例えば、5xSSC、0.1%SDS、0.25%ミルクおよびホルムアミドなし;あるいは、30%ホルムアミド、5xSSCおよび0.5%SDS)。中度のストリンジェンシーのハイブリダイゼーション条件は、より高いTmに相当し、例えば40%ホルムアミド、5xまたは6xSSCである。高ストリンジェンシーのハイブリダイゼーション条件は、最も高いTmに相当し、例えば、50%ホルムアミド、5xまたは6xSSCである。1xSSC溶液は、0.15M NaClおよび0.015M クエン酸Naを含有する溶液と理解される。
ハイブリダイゼーションは、相補的配列を含有する2つの核酸を必要とするが、ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーに応じて、塩基間のミスマッチが可能である。核酸をハイブリダイズするための適切なストリンジェンシーは、核酸の長さと相補性の程度によって決まり、変数は当業者に周知である。2つのヌクレオチド配列間の類似性または相同性の程度が高ければ高いほど、これらの配列を有する核酸のハイブリッドのTmの値は高くなる。
100ヌクレオチドより長いハイブリッドには、Tmを算出するための式が導かれている。Sambrook et al., 前出, pp. 9.50-9.51 参照。
特別な実施態様では、用語「標準的ハイブリダイゼーション条件」は、約55℃のTmを表し、上記の条件を利用する。好ましい実施態様では、Tmは60℃である;より好ましい実施態様では、Tmは65℃である。特別な実施態様では、用語「高ストリンジェンシー」は、0.2xSSC中68℃、50%ホルムアミド、4xSSC中42℃のハイブリダイゼーションおよび/または洗浄条件、またはこれらの2条件のいずれかで観察されるものと均等なハイブリダイゼーションのレベルを与える条件下を表す。
なお他の実施態様では、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドの変異体(類似体、相同体およびオルソログを含む)は、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子の変異体を単離することにより同定できる。これは、例えば、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドのアミノ酸配列をベースとして設計された変性オリゴヌクレオチドプライマーを用いる、後述する通りのPCRを使用することによる。
TYRO3サブファミリーのポリペプチドの誘導体には、さらに、リン酸化ポリペプチド、ミリスチル化ポリペプチド、メチル化ポリペプチドおよび化学修飾された他のポリペプチドが含まれる。TYRO3サブファミリーのポリペプチドには、さらに、例えば、ヨウ素またはリンで放射性標識したもの(例えば、EP372707B参照)、または、限定的ではないが、ビオチン、蛍光染料(例えば、Cy5またはCy3)、金属イオンと錯体化したキレート化基、発色団またはフルオロフォア、金コロイド、ラテックスビーズなどの粒子、またはポリ(エチレン)−グリコール(PEG)などの水溶性ポリマーに結合したものなどの、他の検出可能な分子により標識化された変異体が含まれる。TYRO3サブファミリーのポリペプチドの化学修飾は、ある種の状況では付加的な利点を提供し得る。例えば、米国特許第4,179,337号参照。総説として、Abuchowski et al., Enzymes as Drugs, Holcerberg & Roberts, Eds., pp. 367-383 (1981) も参照。タンパク質の修飾および融合タンパク質を記載している総説記事は、Fracis, Focus on Growth Factors, Vol. 3:, pp. 4-10, Mediscript: Mountview Court, Friern Barnet Lane, London N20, OLD, UK (1992) にも見出される。
TYRO3サブファミリーのメンバーの核酸
一般に、チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのポリペプチドのメンバーをコードする核酸は、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドをコードする核酸配列の相補鎖をコードする核酸配列、およびこれらのフラグメントを含む。従って、ある好ましい実施態様では、TYRO3核酸分子は、配列番号2に記載のアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含む。この実施態様の特に好ましい態様では、TYRO3核酸分子は、コード部分(即ち、GenBank受託番号NM_006293に記載され、本明細書で配列番号1で提供されるヌクレオチド配列のORF)を含むヌクレオチド配列を有する。特に好ましい核酸分子は、配列番号1に記載のヌクレオチド配列のヌクレオチド225−2897の配列を含む。同様に、Axlキナーゼポリペプチド変異体AXLv1およびAXLv2は、各々配列番号30および32で、cMerは配列番号34で、本明細書で提供されるヌクレオチド配列を有する。
一般に、チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのポリペプチドのメンバーをコードする核酸は、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドをコードする核酸配列の相補鎖をコードする核酸配列、およびこれらのフラグメントを含む。従って、ある好ましい実施態様では、TYRO3核酸分子は、配列番号2に記載のアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含む。この実施態様の特に好ましい態様では、TYRO3核酸分子は、コード部分(即ち、GenBank受託番号NM_006293に記載され、本明細書で配列番号1で提供されるヌクレオチド配列のORF)を含むヌクレオチド配列を有する。特に好ましい核酸分子は、配列番号1に記載のヌクレオチド配列のヌクレオチド225−2897の配列を含む。同様に、Axlキナーゼポリペプチド変異体AXLv1およびAXLv2は、各々配列番号30および32で、cMerは配列番号34で、本明細書で提供されるヌクレオチド配列を有する。
さらに他の実施態様では、TYRO3サブファミリーの核酸分子は、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドの1またはそれ以上の鍵となるドメイン(例えば、受容体結合部位、キナーゼ、細胞外および膜貫通ドメインを含む)をコードするヌクレオチド配列を含む。
TYRO3サブファミリーの核酸分子はまた、TYRO3サブファミリーのポリペプチド配列の1またはそれ以上のフラグメントをコードする配列を含む核酸も含む。
TYRO3サブファミリーの核酸分子はまた、修飾されたポリペプチド(例えば、アミノ酸置換、欠失または切断を有する)および変異体(同一または異なる種に由来する対立遺伝子変異体、類似体および相同体を含む)のポリペプチドのコード配列を含む核酸分子も含む。好ましい実施態様では、かかる核酸分子は、TYRO3サブファミリーのポリペプチドをコードする配列(例えば、配列番号1、配列番号30、配列番号32または配列番号34に記載のコード配列)に対して、少なくとも50%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも90%の配列同一性を有する。
加えて、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドをコードする核酸分子には、例えば、定められた条件下のサザンブロットアッセイで、他の核酸分子にハイブリダイズするものが含まれる。例えば、特別な実施態様では、TYRO3の核酸分子は、配列番号1に記載のTYRO3コード配列などの特定の核酸配列の相補鎖にハイブリダイズするヌクレオチド配列を含む。あるいは、核酸分子は、同じ定められたハイブリダイゼーション条件下で、全長TYRO3ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列のフラグメントの相補鎖にハイブリダイズし得る。好ましいハイブリダイゼーションの例には、上記のものが含まれる。
他の実施態様では、核酸分子は、全長TYRO3サブファミリーのメンバーの核酸配列のフラグメントを含む。かかる核酸フラグメントは、TYRO3サブファミリーのメンバーの全長ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列の、少なくとも10ヌクレオチド、好ましくは少なくとも15ヌクレオチド、そしてより好ましくは少なくとも20ヌクレオチドの配列に相当するヌクレオチド配列を含む。好ましい実施態様では、核酸フラグメントは、TYRO3サブファミリーのメンバーの全長核酸配列またはそのフラグメントに相補的な、および/またはこれらにハイブリダイズする、少なくとも10、好ましくは少なくとも15、そしてより好ましくは少なくとも20ヌクレオチドの配列を含む。より短い核酸、即ちオリゴヌクレオチドとのハイブリダイゼーションには、ミスマッチの位置がより重要になり、オリゴヌクレオチドの長さがその特異性を決定する。Sambrook et al., 前出, pp. 11.7-11.8 参照。ハイブリダイズ可能な核酸の最短の長さは、好ましくは少なくとも約10ヌクレオチド、より好ましくは少なくとも約15ヌクレオチド、さらにより好ましくは少なくとも約20ヌクレオチドである。
そのようなフラグメントを含む核酸分子は、例えば、変異体ポリペプチドをコードする遺伝子を含む、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドをコードする他の核酸分子を検出および増幅するためのオリゴヌクレオチドプローブおよびプライマー(例えば、PCRプライマー)として有用である。オリゴヌクレオチドフラグメントは、例えば、細胞中のTYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子の発現または転写のレベルを調整するアンチセンス核酸としても使用し得る。
核酸分子には、また、「キメラ」核酸分子も含まれる。かかるキメラ核酸分子は、少なくとも1つのTYRO3サブファミリーのメンバーの核酸配列(例えば、上記の全長または部分的なTYRO3、AXLまたはcMerの核酸配列のいずれかであり得る)、および、さらに少なくとも1つのTYRO3サブファミリーのメンバーではない核酸配列(即ち、天然産生のサブファミリーのメンバーの遺伝子に通常は伴っていない核酸配列)を含むポリヌクレオチドである。例えば、サブファミリーのメンバーではない核酸配列は、別の遺伝子に由来し、天然産生のサブファミリーのメンバーの遺伝子に通常は伴っていない異種調節配列(例えば、プロモーター配列)であり得る。サブファミリーのメンバーではない核酸配列は、FLAG、ヒスチジンタグ、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)、ヘマグルチニン、β−ガラクトシダーゼ、チオリダクターゼまたは1つの免疫グロブリンドメインもしくは複数のドメイン(例えば、Fc領域)などの他のポリペプチドのコード配列であってもよい。好ましい実施態様では、キメラ核酸分子は、本発明の融合ポリペプチドをコードする。
核酸分子は、ゲノムDNAでも、cDNAでも他のものでも、例えば、所望のTYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子を有する生物の細胞または細胞株に由来するcDNAまたはゲノムライブラリーを含む、いかなる供給源からでも単離できる。cDNAライブラリーの場合、そのようなライブラリーは、好ましくは、特定のTYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子を発現する細胞または細胞株に由来するものである。遺伝子を得るための方法は、当分野で周知である。例えば、Sambrook et al. (1989), 前出、参照。
DNAは、クローン化されたDNAから(例えば、DNA「ライブラリー」から)、当分野で既知の標準的操作により入手し得、好ましくは、そのタンパク質の発現レベルが高い組織から調製したcDNAライブラリーから入手する。ある好ましい実施態様では、DNAは、ライブラリーを特定の細胞タイプまたはある種の条件下で特異的に発現される遺伝子のcDNAで富むようにするために、「サブトラクション」ライブラリーから入手する。そのようなサブトラクションライブラリーの使用は、特定の遺伝子のcDNAを単離する見込みを高め得る。さらに他の実施態様では、ライブラリーは、化学合成により、cDNAクローニングにより、または所望の細胞から精製したゲノムDNAまたはそのフラグメントのクローニングにより、調製し得る。例えば、Sambrook et al. (1989), 前出; Glover, Ed., DNA Cloning: A Practical Approach, MRL Press, Ltd. Oxford, U.K., Vols. I and II (1985) 参照。
ある実施態様では、cDNAライブラリーは、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチド(例えば、配列番号2に記載のTYRO3ポリペプチド)に相同であるか実質的に類似しているポリペプチドをコードするcDNAインサートを同定することにより、所望のTYRO3サブファミリーのメンバーの核酸についてスクリーニングし得る。同様に、cDNAライブラリーは、TYRO3サブファミリーのメンバーのヌクレオチド配列に相同であるか、または実質的に類似している核酸配列を有するcDNAインサートを同定することにより、所望のTYRO3サブファミリーのメンバーの核酸についてスクリーニングし得る。
ゲノムDNAに由来するクローンは、コード領域に加えて、調節およびイントロンDNA領域を含有し得る。cDNAに由来するクローンは、一般的にイントロン配列を含有しない。供給源が何であれ、遺伝子は、好ましくはその遺伝子の増殖に適するベクター中に分子的にクローン化される。所望のTYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子を含有する特異的DNAフラグメントの同定は、数々のやり方で達成し得る。例えば、標識化プローブを調製するために、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子の一部を精製し、標識化できる。Benton & Davis, Science, Vol. 196, p. 180 (1977); および Grunstein & Hogness, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 72, p. 3961 (1975) 参照。例えば別の個体からの対立遺伝子変異体などの、そのプローブに対して実質的な相同性を有するDNAフラグメントは、ハイブリダイズする。特別な実施態様では、最高のストリンジェンシーのハイブリダイゼーション条件を使用して相同なTYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子を同定する。
TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子の誘導体および類似体をコードする遺伝子は、当分野で知られる様々な方法により産生できる。それらの産生をもたらす操作は、遺伝子またはタンパク質レベルで行うことができる。例えば、クローン化された配列は、当分野で知られる無数の戦略のいずれかにより修飾できる。Sambrook et al. (1989), 前出参照。配列を制限エンドヌクレアーゼ(群)により適切な部位で切断し、続いて所望によりさらなる酵素的修飾を行い、単離し、インビトロで連結できる。所望の遺伝子の誘導体または類似体をコードする遺伝子の産生では、修飾された遺伝子が、それが由来する遺伝子と同じ翻訳リーディングフレーム内にあることを確実にし、所望の活性がコードされている遺伝子の領域内で翻訳停止シグナルにより妨害されないように、注意を払うべきである。
さらに、TYRO3サブファミリーのメンバーをコードする核酸配列は、インビトロまたはインビボで突然変異させて、翻訳、開始および/または停止配列を創生および/または破壊し、または、コード領域に変異を創生し、および/または新しい制限エンドヌクレアーゼ部位を形成し、または、予め存在するものを破壊し、さらなるインビトロ修飾を助長することができる。修飾は、制限部位を導入し、発現ベクターへの遺伝子のクローニングを助長するためにも行うことができる。インビトロの部位特異的突然変異誘発(Hutchinson et al., J. Biol. Chem., Vol. 253, p. 6551 (1978); Zoller and Smith, DNA, Vol. 3, pp. 479-488 (1984); Oliphant et al., Gene, Vol. 44, p. 177 (1986)および Hutchinson et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 83, p. 710 (1986) 参照)、TABリンカーの使用などを含むがこれに限定されるものではない、当分野で知られる突然変異誘発のためのいかなる技法も使用できる。Pharmacia Corp., Peapack, NJ, などを参照。PCR技法は、部位特異的突然変異誘発に好ましい。Higuchi, PCR Technology: Principles and Applications for DNA Amplification, Erlich, Ed., Stockton Press, Chapter 6, pp. 61-70 (1989) 参照。
同定し単離した遺伝子を、次いで、適切なクローニングベクターに挿入できる。当分野で知られている多数のベクター−宿主系を使用し得る。可能なベクターには、プラスミドまたは修飾ウイルスが含まれるがこれらに限定されるわけではなく、しかし、ベクター系は、使用する宿主細胞に適合しなくてはならない。ベクターの例には、大腸菌、ラムダ誘導体などのバクテリオファージ、またはpBR322誘導体もしくはpUCプラスミド誘導体などのプラスミド、例えば、pGEXベクター、pmal−c、pFLAG、pKKプラスミド(Clonetech, Palo Alto, CA)、pETプラスミド(Novagen, Inc., Madison, WI)、pRSETまたはpREPプラスミド、pcDNA(Invitrogen, Carlsbad, CA)またはpMALプラスミド(New England Biolabs, Beverly, MA)などが含まれるがこれらに限定されるものではない。クローニングベクターへの挿入は、例えば、DNAフラグメントを、相補的粘着末端を有するクローニングベクターに連結することにより達成できる。しかしながら、DNAを断片化するのに使用した相補的制限部位がクローニングベクターに存在しない場合、DNA分子の末端を酵素的に修飾し得る。あるいは、ヌクレオチド配列(リンカー)をDNA末端に連結することにより、いかなる所望の部位でも産生し得る。これらの連結されるリンカーは、制限エンドヌクレアーゼ認識配列をコードする特別に化学合成されたオリゴヌクレオチドを含んでもよい。
組換え分子は、遺伝子配列の多数のコピーが生成されるように、形質転換、形質移入、感染、電気穿孔法などにより宿主細胞に導入できる。好ましくは、クローン化した遺伝子は、クローニング細胞(例えば、大腸菌)中での拡大および所望であれば後の適切な発現細胞株への挿入のための容易な精製をもたらす、シャトルベクタープラスミドに含有される。例えば、1タイプより多い生物中で複製できるベクターであるシャトルベクターは、大腸菌プラスミド由来の配列を酵母の2mプラスミド由来の配列と連結することにより、大腸菌および出芽酵母の両方での複製のために調製できる。
本明細書で開示のTYRO3サブファミリーのメンバーをコードする核酸は、DNAでもRNAでもよく、一本鎖、二本鎖または三本鎖(例えば、TYRO3一本鎖TYRO3核酸および/またはそれらの相補鎖(群)の三重らせん)でさえあり得ることが理解される。TYRO3サブファミリーのメンバーの核酸には、ゲノムDNA、cDNA、RNA、mRNA、cRNAなど;並びに合成および遺伝子操作されたポリヌクレオチドおよびセンスとアンチセンスのポリヌクレオチドの両方が含まれる。かかる合成ポリヌクレオチドには、例えば、ヌクレオチドの塩基をアミノ酸主鎖にコンジュゲートすることにより形成される「タンパク質核酸」(PNA)が含まれる。他の例示的合成核酸には、チオ−ウラシル、チオ−グアニンおよびフルオロ−ウラシルなどの修飾塩基を含有する核酸が含まれる。便宜上、本記載で提供される例示的ヌクレオチド配列は、DNA配列として提供される。しかしながら、他のタイプの核酸(例えば、RNA)の同一の配列も使用し得、均等であることが理解される。従って、例えば、この記載中で特定のヌクレオチド配列がいくつかの位置でチミン(T)を特定する場合、その位置でウラシル(U)が置換され得、機能的均等物であることが理解される。他の均等な置換も当業者に明らかであり、従って、本明細書で開示のTYRO3サブファミリーのメンバーの核酸に包含される。
ポリヌクレオチドは、天然の調節配列に隣接してもよく、または、プロモーター、エンハンサー、応答エレメント、シグナル配列、ポリアデニル化配列、イントロン、5'および3'−非コード領域などの異種配列を伴ってもよい。用語「異種」は、この文脈では、天然産生ではないエレメント(例えば、配列)の組合せを表す。故に、TYRO3サブファミリーのメンバーの核酸は、通常はTYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子に関連しないプロモーターなどの配列を有してもよい。
核酸は、当分野で知られているいかなる手段によっても修飾し得る。そのような修飾の非限定的な例には、メチル化、「キャップ」、1またはそれ以上の天然産生ヌクレオチドの類似体による置換、およびヌクレオチド間修飾、例えば非荷電連結(例えば、メチルホスホネート類、ホスホトリエステル類、ホスホルアミデート(phosphoroamidate)類、カルバメート類など)および荷電連結(例えば、ホスホロチオエート類、ホスホロジチオエート類など)によるもの、が含まれる。核酸は、いくつかを挙げると、タンパク質(例えば、ヌクレアーゼ、毒素、抗体、シグナルペプチド、ポリ−L−リジンなど)、干渉物質(例えば、アクリジン、ソラレンなど)、キレーター(例えば、金属、放射活性金属、鉄、酸化金属など)およびアルキレーター(alkylator)などの1またはそれ以上のさらなる共有結合部分を含有し得る。ポリヌクレオチドは、メチルまたはエチルホスホトリエステルまたはアルキルホスホルアミダイド連結の形成により誘導体化し得る。さらに、本発明では、ポリヌクレオチドは直接または間接的に検出可能なシグナルを提供できる標識により修飾してもよい。例示的標識には、放射性同位元素、蛍光分子、ビオチンなどが含まれる。
TYRO3リガンドポリペプチドおよび核酸:
本発明はまた、本明細書で開示の受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーに属するポリペプチドのリガンドにも関する。従って、該リガンドポリペプチドおよび核酸も提供され、本発明の有用な態様と考えられる。
本発明はまた、本明細書で開示の受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーに属するポリペプチドのリガンドにも関する。従って、該リガンドポリペプチドおよび核酸も提供され、本発明の有用な態様と考えられる。
「リガンド」は、広く言うと、他の分子に結合するいかなる分子でもある。好ましい実施態様では、リガンドは、可溶性分子であるか、2つの結合分子の小さい方であるか、またはその両方である。他方の分子は、「受容体」と呼ばれる。好ましい実施態様では、リガンドとその受容体の両方は、細胞により産生される分子(好ましくはポリペプチド)である。好ましくは、リガンドは可溶性分子であり、受容体は内在性膜タンパク質、即ち、細胞表面に発現されるタンパク質である。
好ましくは、リガンドは、その受容体に「特異的に結合」し、かつ/または、逆もまた真である。用語「特異的に結合」は、生理条件下で、その受容体とその他の物質(例えば、他の分子)とを区別するリガンドの能力を表す。リガンドがその受容体にある程度の親和性で結合し、逆も真であるのが好ましい。典型的には、リガンドのその受容体に対する結合親和性は、解離定数Kdにより定義される。好ましくは、解離定数Kdは、約10μMより低い、より好ましくは約1μMより低い、さらにより好ましくは約100nMより低い値を有する。特に好ましい実施態様では、解離定数Kdは、10nMより低い値を有する。
リガンドのその受容体への結合は、頻繁に、細胞内のシグナル伝達の一段階である。リガンド−受容体相互作用の非限定的な例には、ホルモンのホルモン受容体への結合(例えば、エストロゲンのエストロゲン受容体への結合);および神経伝達物質の神経細胞表面上の受容体への結合が含まれるがこれらに限定されるものではない。この場合、TYRO3リガンドは、TYRO3受容体に結合すると、チロシンキナーゼ活性を刺激する。チロシンキナーゼ活性のアッセイは当分野で周知であり、リガンドの同定に使用できる。
TYRO3に特異的に結合し、活性化する特に好ましいリガンドは、例えば、Varnum et al. (1995) 前出、により記載されている;また、Stitt et al. (1995), 前出; およびManfioletti et al. (1993), 前出も参照。一般的に「増殖停止特異的タンパク質6」または「GAS6」と呼ばれるこのリガンドの例示的アミノ酸配列は、受託番号NP_000811でGenBankに記載されており、また、本明細書で配列番号3でも提供される。このアミノ酸配列は、GenBank受託番号NM_000820に記載され、本明細書で配列番号4で提供される全長cDNA配列の残基135−2171を含むオープンリーディングフレームによりコードされる。
従って、好ましいTYRO3サブファミリーのリガンドのポリペプチドには、そのアミノ酸配列が配列番号3に記載されているGAS6ポリペプチドなどのGAS6ポリペプチドが含まれる。本発明は、当業者がさらに他のTYRO3リガンドのポリペプチドおよびそのようなTYRO3リガンドのポリペプチドをコードする核酸を同定する下記のアッセイを提供する。TYRO3サブファミリーのリガンドのポリペプチドはまた、変異体GAS6ポリペプチドを含む変異体TYRO3サブファミリーリガンドポリペプチドも包含する。これらには、TYRO3サブファミリーのリガンドのポリペプチドの相同体、オルソログ、誘導体、突然変異体、キメラ、融合体、フラグメント、切断形などの変異体が含まれる。かかるTYRO3サブファミリーのリガンドの変異体は、前記でTYRO3サブファミリーの受容体のポリペプチドについて提供した通りに定義される。
同様に、本発明はまた、配列番号3のGAS6ポリペプチドをコードする核酸を含むTYRO3サブファミリーのリガンドの核酸、例えば、配列番号4のヌクレオチド135−2171の配列を含む核酸を、本明細書に開示する通りのOAに適する薬物標的として提供する。さらに他のTYRO3サブファミリーのリガンドの核酸は、下記のスクリーニングアッセイを使用して同定し得、そのようなTYRO3サブファミリーのリガンドの核酸は、本発明の方法に従って使用し得る。TYRO3サブファミリーのリガンドの核酸は、変異体GAS6核酸を含む変異体TYRO3サブファミリーのリガンドの核酸も包含する。これらには、TYRO3サブファミリーのリガンドの核酸の相同体、オルソログ、誘導体、突然変異体、キメラ、融合体、フラグメント、切断形などの変異体が含まれる。かかる変異体TYRO3サブファミリーのリガンドの核酸は、前記でTYRO3サブファミリーの受容体の核酸について提供した通りに定義される。
TYRO3サブファミリーのメンバーおよびそれらに対するリガンドの発現:
チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのポリペプチドのメンバーまたはそれらに対するリガンド(それらのキメラタンパク質、抗原性フラグメント、誘導体または類似体を含む)をコードするヌクレオチド配列は、適切な発現ベクター、即ち、挿入されたタンパク質をコードする配列の転写および翻訳に必要なエレメントを含有するベクターに挿入し得る。従って、例えばTYRO3サブファミリーの受容体またはリガンドをコードする核酸は、発現ベクター中でプロモーターと作動可能に関連できる。cDNAおよびゲノム配列の両方を、かかる調節配列の制御下でクローン化および発現できる。従って、かかるベクターは、機能的な、または機能的に不活性化されたTYRO3サブファミリーの受容体またはリガンドの発現に使用できる。
必要な転写および翻訳シグナルは、組換え発現ベクター上で提供できる。
チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのポリペプチドのメンバーまたはそれらに対するリガンド(それらのキメラタンパク質、抗原性フラグメント、誘導体または類似体を含む)をコードするヌクレオチド配列は、適切な発現ベクター、即ち、挿入されたタンパク質をコードする配列の転写および翻訳に必要なエレメントを含有するベクターに挿入し得る。従って、例えばTYRO3サブファミリーの受容体またはリガンドをコードする核酸は、発現ベクター中でプロモーターと作動可能に関連できる。cDNAおよびゲノム配列の両方を、かかる調節配列の制御下でクローン化および発現できる。従って、かかるベクターは、機能的な、または機能的に不活性化されたTYRO3サブファミリーの受容体またはリガンドの発現に使用できる。
必要な転写および翻訳シグナルは、組換え発現ベクター上で提供できる。
可能性のある宿主−ベクター系には、発現プラスミドで形質移入された、またはウイルス(例えば、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルスなど)に感染した哺乳動物または他の脊椎動物の細胞系;ウイルス(例えば、バキュロウイルス)に感染した昆虫細胞系;酵母ベクターを含有する酵母などの微生物;または、バクテリオファージ、DNA、プラスミドDNAまたはコスミドDNAで形質移入した細菌が含まれるがこれらに限定されるものではない。ベクターの発現エレメントは、それらの強度と特異性において違いがある。利用する宿主−ベクター系に応じて、数々の適する転写および翻訳エレメントのいずれかを使用し得る。
TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドまたはそれらのリガンドの発現は、当分野で知られている任意のプロモーター/エンハンサーエレメントにより制御され得るが、これらの調節エレメントは、発現のために選択された宿主で機能するものでなくてはならない。遺伝子発現を制御するのに使用し得るプロモーターには、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター(米国特許第5,385,839号および第5,168,062号)、SV40初期プロモーター領域(Benoist and Chambon, Nature, Vol. 290, pp. 304-310 (1981) 参照)、ラウス肉腫ウイルスの3'末端反復配列に含まれるプロモーター(Yamamoto, et al., Cell, Vol. 22, pp. 787-797 (1980) 参照)、ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター(Wagner et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 78, pp. 1441-1445 (1981) 参照)、メタロチオネイン遺伝子の調節配列(Brinster et al., Nature, Vol. 296, pp. 39-42 (1982) 参照);b−ラクタマーゼプロモーター(Villa-Komaroff et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 75, pp. 3727-3731 (1978) 参照)またはtacプロモーター(DeBoer et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 80, pp. 21-25 (1983) 参照)などの原核生物発現ベクターが含まれるが、これらに限定されるものではない;また、"Useful Proteins from Recombinant Bacteria", Sci. Am., Vol. 242, pp. 74-94 参照。使用し得るさらに他の有用なプロモーターエレメントには、Gal4プロモーター、ADC(アルコールデヒドロゲナーゼ)プロモーター、PGK(ホスホグリセロールキナーゼ)プロモーター、アルカリホスファターゼプロモーターなどの酵母または他の菌類由来のプロモーターエレメント;および造血組織特異性を示す転写制御領域、特に:骨髄細胞で活性であるベータ−グロビン遺伝子制御領域(Mogram et al., Nature, Vol. 315, pp. 338-340 (1985); and Kollias et al., Cell, Vol. 46, pp. 89-94 (1986) 参照)、造血幹細胞分化因子プロモーター、エリスロポエチン受容体プロモーター(Maouche et al., Blood, Vol. 15, p. 2557 (1991) 参照)などが含まれる。
別の実施態様では、本発明は、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドおよびリガンドの発現方法を提供し、それは、該ポリペプチドおよびリガンドをコードする内在性遺伝子の細胞内での発現を制御するために非内在性プロモーターを使用することによる。細胞内の内在性遺伝子は、普通に(即ち、天然に)その細胞のゲノム中に見出される遺伝子である。しかしながら、非内在性プロモーターは、遺伝子発現の制御に使用し得るが、普通または天然にはその内在性遺伝子を伴わないプロモーターまたは他のヌクレオチド配列である。一例として、増幅可能な遺伝子または他の調節配列を内在性遺伝子の近傍に挿入するために、相同組換えの方法を用い得る(好ましくは、タンパク質をコードしていない本発明の核酸配列を使用する)。次いで、挿入された配列を、例えば、その細胞で通常に起こるものよりも高いレベルの遺伝子発現をもたらすために、または、内在性遺伝子の調節配列にある、正常な遺伝子発現レベルを妨げている1またはそれ以上の突然変異を克服するために、使用し得る。そのような相同組換えの方法は、当分野で周知である。例えば、1991年5月16日に公開された Skoultchi の国際特許公開番号WO91/06666;1991年7月11日に公開された Chappel の国際特許公開番号WO91/099555;および1990年11月29日に公開された Kucherlapati および Campbell の国際特許公開番号WO90/14092参照。
可溶性形態のタンパク質は、培養液を収集することにより、または、封入体を可溶化することにより(例えば、界面活性剤による処理、そして所望により、超音波処理または他の機械的加工による)、上記の通りに得ることができる。可溶化された、または可溶性のタンパク質は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)、等電点電気泳動、2次元ゲル電気泳動、クロマトグラフィー(例えば、イオン交換、親和性、免疫親和性およびサイズによるカラムクロマトグラフィー);遠心分離;可溶性の差異(differential solubility);免疫沈降;またはタンパク質精製の任意の他の標準的技法などの様々な技法を使用して、単離できる。
好ましいベクターは、レンチウイルス、レトロウイルス、ヘルペスウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、ワクシニアウイルス、バキュロウイルス、および所望の細胞指向性を有する他の組換えウイルスなどのウイルスベクターである。従って、機能的または突然変異のTYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドまたはリガンドをコードする、またはそのドメインまたはフラグメントをコードする遺伝子を、ウイルスベクターを使用して、またはDNAの直接的導入により、インビボ、エクスビボまたはインビトロで導入できる。標的組織での発現は、遺伝子組換えのベクターを、ウイルスベクターまたは受容体のリガンドを用いるなどして、または組織特異的プロモーターを使用して、またはその両方により、特定の細胞に標的化することで実行できる。
TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドおよびそれらのリガンドに対する抗体
TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドおよび/またはリガンドに対する抗体は、なかんずく、下記の診断および治療方法に有用である。本発明によると、例えば、組換えまたは化学合成により産生されたTYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドまたはリガンド、およびそれらのフラグメントまたは他の誘導体もしくは類似体(融合タンパク質を含む)は、これらのポリペプチドまたはリガンドを認識する抗体を生成するために、免疫原として使用し得る。そのような抗体には、ポリクローナル、モノクローナル、キメラ、一本鎖、FabフラグメントおよびFab発現ライブラリーが含まれるがこれらに限定されるものではない。そのような抗体は、好ましくは、特定のTYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドまたはリガンド(例えば、各々配列番号2および3に記載のアミノ酸配列を有するTYRO3受容体またはリガンド)に特異的である(即ち、特異的に結合する)。しかしながら、あるいは、抗体は、他の生物種、好ましくは、いくつかを挙げると、マウス、ラットまたはハムスターなどの他の哺乳動物種由来のオルソログに特異的であってもよい。抗体は、野生型、突然変異体、または両方の形態のポリペプチドまたはそのリガンドを認識し得る。
TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドおよび/またはリガンドに対する抗体は、なかんずく、下記の診断および治療方法に有用である。本発明によると、例えば、組換えまたは化学合成により産生されたTYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドまたはリガンド、およびそれらのフラグメントまたは他の誘導体もしくは類似体(融合タンパク質を含む)は、これらのポリペプチドまたはリガンドを認識する抗体を生成するために、免疫原として使用し得る。そのような抗体には、ポリクローナル、モノクローナル、キメラ、一本鎖、FabフラグメントおよびFab発現ライブラリーが含まれるがこれらに限定されるものではない。そのような抗体は、好ましくは、特定のTYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドまたはリガンド(例えば、各々配列番号2および3に記載のアミノ酸配列を有するTYRO3受容体またはリガンド)に特異的である(即ち、特異的に結合する)。しかしながら、あるいは、抗体は、他の生物種、好ましくは、いくつかを挙げると、マウス、ラットまたはハムスターなどの他の哺乳動物種由来のオルソログに特異的であってもよい。抗体は、野生型、突然変異体、または両方の形態のポリペプチドまたはそのリガンドを認識し得る。
ポリクローナル抗体の産生には、当分野で知られている様々な操作を使用し得る。ポリクローナル抗体の産生のために、ポリペプチドまたは誘導体(例えば、フラグメントまたは融合タンパク質)の注射により、ウサギ、マウス、ラット、ヒツジ、ヤギなどが含まれるがこれらに限定されるものではない、様々な宿主動物を免役できる。ある実施態様では、TYRO3サブファミリーのポリペプチドまたはそのフラグメントを、例えば、ウシ血清アルブミン(BSA)またはキーホールリンペットヘモシアニン(KLH)などの免疫原性担体にコンジュゲートできる。免疫応答を高めるために、宿主の種に応じて様々なアジュバントを使用し得る。これには、フロイントのもの(完全または不完全)、水酸化アルミニウムなどの鉱物ゲル、リゾレシチンなどの界面活性物質、プルロニックポリオール類、ポリアニオン類、ペプチド類、油乳液類、キーホールリンペットヘモシアニン、ジニトロフェノールおよびBCG(カルメット・ゲラン桿菌(bacille Calmette-Guerin))およびコリネバクテリウム・パルバム(Corynebacterium parvum)などの潜在的に有用なヒトのアジュバントが含まれるが、これらに限定されるものではない。
TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドもしくはリガンド、またはそれらのフラグメント、類似体もしくは誘導体に対するモノクローナル抗体の調製のために、培養中の継続的細胞株により抗体分子の産生をもたらすいかなる技法も使用し得る。これらには、Kohler and Milstein, Nature, Vol. 256, pp. 495-497 (1975) により最初に開発されたハイブリドーマ技法、並びにトリオーマ技法、ヒトB細胞ハイブリドーマ技法(Kozbor et al., Immunol. Today, Vol. 4, p. 72 (1983); Cote et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 80, pp. 2026-2030 (1983) 参照)、およびヒトモノクローナル抗体を産生するためのEBVハイブリドーマ技法(Cole et al., Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, Inc., pp. 77-96 (1985) 参照)が含まれるが、これらに限定されるものではない。本発明のさらなる実施態様では、モノクローナル抗体は、無菌動物で産生できる。国際特許公開番号WO89/12690参照。実際に、本発明によると、「キメラ抗体」の産生のために開発された技法(Morrison et al., J. Bacteriol., Vol. 159, p. 870 (1984); Neuberger et al., Nature, Vol. 312, pp. 604-608 (1984); Takeda et al., Nature, Vol. 314, pp. 452-454 (1985) 参照)も使用し得る。簡単に述べると、そのような技法は、特定の受容体またはリガンドに特異的な第1の生物種(例えば、マウス)由来の抗体分子からの遺伝子を、第2の生物種に由来する(例えば、ヒト由来)適切な生物学的活性の抗体分子からの遺伝子と繋ぎ合わせることを含む。そのようなキメラ抗体は、本発明の範囲内にある。
抗体分子のイディオタイプを含有する抗体フラグメントは、既知技法により生成できる。例えば、そのようなフラグメントには、以下が含まれるがこれらに限定されるものではない:抗体分子のペプシン切断により産生できるF(ab')2フラグメント;F(ab')2フラグメントのジスルフィド架橋を還元することにより生成できるFab'フラグメント、およびパパインおよび還元剤で抗体分子を処理することにより生成できるFabフラグメント。
本発明によると、一本鎖抗体の産生のために記載された技法(米国特許第5,476,786号、第5,132,405号および第4,946,778号参照)を、特定のTYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドまたはリガンドに特異的に結合する特異的一本鎖抗体の産生に適合させることができる。本発明のさらなる実施態様は、Fab発現ライブラリーの構築のために記載された技法(Huse et al., Science, Vol. 246, pp. 1275-1281 (1989) 参照)を利用して、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドもしくはリガンド、またはそれらの誘導体もしくは類似体に対して、所望の特異性を有するモノクローナルFabフラグメントの迅速かつ容易な同定を可能にする。
抗体の産生と使用において、所望の抗体のスクリーニングまたはそれを用いる試験は、例えば、放射性免疫アッセイ、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA);「サンドイッチ」免疫アッセイ;免疫放射線測定法;ゲル内拡散沈降反応(gel diffusion precipitin reaction);免疫拡散法;例えば、コロイド金、酵素または放射性同位元素標識を使用するインサイチュ免疫アッセイ;ウエスタンブロット;沈降反応;凝集アッセイ、例えば、ゲル凝集アッセイおよび血球凝集アッセイ;補体固定アッセイ;免疫蛍光アッセイ;プロテインAアッセイ;および免疫電気泳動アッセイなどの、当分野で知られている技法により達成できる。ある実施態様では、抗体結合は、一次抗体上の標識を検出することにより検出する。他の実施態様では、一次抗体を、一次抗体への二次抗体または試薬の結合を検出することにより検出する。さらなる実施態様では、二次抗体を標識する。免疫アッセイにおける結合の検出のために多数の手段が当分野で知られており、本発明の範囲内にある。
前述の抗体は、例えば、上述または当分野で知られている検出技法のいずれかを使用して、ウエスタンブロット、ポリペプチドのインサイチュの画像化、適切な生理的サンプル中でのそのレベルの測定など、関心のあるポリペプチドまたはリガンドの局在および活性に関する当分野で知られている方法において使用できる。そのような抗体は、例えば米国特許第5,679,582号に記載の通り、リガンドの受容体への結合のアッセイでも使用できる。一般的に、抗体の結合は、例えば、約7ないし8のpHおよび生理的イオン強度などの生理条件下で最も容易に起こる。緩衝液中の担体タンパク質の存在は、アッセイを安定化する。イオン強度、温度またはpHの上昇または低下、または界面活性剤またはカオトロピックな塩の添加などの、最適条件の撹乱への許容度はいくらかあるが、そのような撹乱は、一般的に結合の安定性を低下させる。
なお他の実施態様では、抗体は、パニングまたは関連する免疫吸着技法により、関心のあるポリペプチドまたはリガンドを発現する細胞(例えば、OA軟骨細胞)を単離するのにも使用し得る。
特別な実施態様では、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドの活性を作動させる(agonize)または打ち消す(antagonize)抗体を生成できる。特に、細胞内一本鎖Fv抗体は、ポリペプチドの活性を調節(阻害)するのに使用できる。Marasco et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 90, pp. 7884-7893 (1993); Chen, Mol. Med. Today, Vol. 3, pp. 160-167 (1997); Spitz et al., Anticancer Res., Vol. 16, pp. 3415-3422 (1996); Indolfi et al., Nat. Med., Vol. 2, pp. 634-635 (1996); および Kijma et al., Pharmacol. Ther., Vol. 68, pp. 247-267 (1995) 参照。そのような抗体は、リガンドを同定するための下記のアッセイを使用して試験できる。
適用および使用
ここで記載するのは、上記の通りのTYRO3、Axl、cMer、GAS6およびPROS1の核酸、ポリペプチドおよびそれらに対する抗体の適用および使用を含む、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドおよびそれらのリガンドの様々な適用および使用である。加えて、ここで記載する適用および方法には、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドおよびリガンドを調整する化合物、例えば、アゴニストまたはアンタゴニストなどの調整物質、並びに、これらのポリペプチドおよびリガンドの発現を調整する化合物、例えば、アンチセンスおよび/または阻害核酸などの調整物質、を使用するものが含まれる。
ここで記載するのは、上記の通りのTYRO3、Axl、cMer、GAS6およびPROS1の核酸、ポリペプチドおよびそれらに対する抗体の適用および使用を含む、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドおよびそれらのリガンドの様々な適用および使用である。加えて、ここで記載する適用および方法には、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドおよびリガンドを調整する化合物、例えば、アゴニストまたはアンタゴニストなどの調整物質、並びに、これらのポリペプチドおよびリガンドの発現を調整する化合物、例えば、アンチセンスおよび/または阻害核酸などの調整物質、を使用するものが含まれる。
出願人は、受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのメンバー、並びにそれらのリガンドを、OAおよび他の病的軟骨分解を特徴とする症状を処置、予防または改善する新規治療剤を同定するためのスクリーニングアッセイにおいて、薬物標的として使用し得、そしてTYRO3サブファミリーのメンバーおよび関連リガンドの核酸および/またはポリペプチドをこの観点で利用する方法は、ここに含まれることを定めた。例えば、TYRO3サブファミリーの受容体のGAS6などのリガンドに対する結合に干渉するか、またはそれを調整する化合物を使用する方法を下記に記載する。他の実施態様では、そのような方法は、TYRO3サブファミリーのメンバーのリガンドの適切なTYRO3サブファミリー受容体への結合により生じる下流のシグナル伝達事象を調整する化合物を使用し得る。そのような化合物は、例えば、本発明のスクリーニングアッセイを使用することにより、当業者により容易に同定できる。
加えて、TYRO3サブファミリーの遺伝子およびそれらの遺伝子産物、並びにGAS6またはPROS1などのTYRO3サブファミリーのリガンドの遺伝子および遺伝子産物は、OA軟骨細胞などのOA軟骨または組織を検出および/または同定するための組織特異的マーカーとしても使用できる。従って、前記のTYRO3サブファミリーの受容体およびリガンド(群)の核酸およびポリペプチドは、例えば、TYRO3、Axlおよび/またはcMerの遺伝子および遺伝子産物(変異体を含む)を使用して、例えば生検に由来する;個体に由来する組織サンプルなどのサンプルにおけるTYRO3、Axlおよび/またはcMerの発現を検出することによる診断および予後適用において、OAを検出するための方法で使用し得る。本発明では、TYRO3サブファミリーのメンバーの核酸およびポリペプチドを使用して、OAおよび他の関節炎の症状に関連する分解などの軟骨分解を検出する方法が提供される。
薬物スクリーニングアッセイ
下記のもののようなスクリーニングアッセイを使用して、TYRO3サブファミリーのメンバーの受容体および/またはリガンドに結合するか、または他のやり方で相互作用する化合物を同定することが可能であり、これには、細胞内化合物(例えば、タンパク質またはタンパク質の部分);TYRO3サブファミリーのメンバーの受容体またはそのリガンドの遺伝子と相互作用する化合物、他の天然および合成TYRO3サブファミリーのメンバーのリガンドまたは受容体;TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子産物の相互作用に干渉する化合物、例えば、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子産物のGAS6または別のリガンドへの特異的結合に干渉する化合物;および、例えば、TYRO3サブファミリーのメンバーの受容体またはリガンドの遺伝子発現レベルを調整することにより、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子の活性を、または、TYRO3サブファミリーのメンバーの受容体またはリガンドの活性、例えば生物学的活性を、調整する化合物が含まれる。
下記のもののようなスクリーニングアッセイを使用して、TYRO3サブファミリーのメンバーの受容体および/またはリガンドに結合するか、または他のやり方で相互作用する化合物を同定することが可能であり、これには、細胞内化合物(例えば、タンパク質またはタンパク質の部分);TYRO3サブファミリーのメンバーの受容体またはそのリガンドの遺伝子と相互作用する化合物、他の天然および合成TYRO3サブファミリーのメンバーのリガンドまたは受容体;TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子産物の相互作用に干渉する化合物、例えば、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子産物のGAS6または別のリガンドへの特異的結合に干渉する化合物;および、例えば、TYRO3サブファミリーのメンバーの受容体またはリガンドの遺伝子発現レベルを調整することにより、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子の活性を、または、TYRO3サブファミリーのメンバーの受容体またはリガンドの活性、例えば生物学的活性を、調整する化合物が含まれる。
従って、本発明のスクリーニングアッセイは、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子または遺伝子産物に特異的に結合し、かくして発現を調整できる化合物を同定するのに使用し得る。例えば、本明細書に記載のスクリーニングアッセイは、TYRO3遺伝子のプロモーターまたは他の調節配列に結合し、そうしてTYRO3の発現レベルを調整し得る化合物を同定するのに使用し得る。例えば、Platt, J. Biol. Chem., Vol. 269, pp 28558-28562 (1994) 参照。そのスクリーニングアッセイは、TYRO3核酸またはポリペプチドに結合し、それにより安定化する化合物を同定するのにも使用し得る。加えて、これらのスクリーニングアッセイは、そのような結合相互作用を阻害または調整し、従って、例えば、TYRO3の特異的転写因子またはエンハンサーへの結合、またはTYRO3の安定化物質への結合のアゴニストまたはアンタゴニストとして有用な化合物を同定するのに使用し得る。従って、これらまたは類似のスクリーニングアッセイで同定される化合物は、OAを含むがこれに限定されるわけではない、TYRO3サブファミリーのメンバーの異常な遺伝子発現および/または発現されるタンパク質の異常なレベルに関連する疾患および障害の処置に使用し得る。
そのようなスクリーニングアッセイにより同定され得る化合物のクラスには、低分子(例えば、約2kDaより低い分子量の、より好ましくは約1kDaより低い分子量の、および/または、血液脳関門を越えられるか、または、適切な細胞に入ることができ、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子またはそのサブファミリーの調節経路に関与するいくつかの遺伝子の発現に影響を与える、有機または無機分子)、並びに高分子(例えば、約2kDaより高い分子量の分子)が含まれるがこれらに限定されるものではない。これらのスクリーニングアッセイで同定される化合物には、核酸、ペプチドおよびポリペプチドも含まれ得る。そのような化合物(ペプチドを含む)の例には以下のものが含まれるがこれらに限定されるものではない;可溶性ペプチド;組合せの(combinatorial)ライブラリーの融合ペプチドのメンバー(Lam et al., Nature, Vol. 354, pp. 82-84 (1991); and by Houghten et al., Nature, Vol. 354, pp. 84-86 (1991) により記載されたものなど);D−および/またはL−配置アミノ酸の分子ライブラリーなどの、コンビナトリアル・ケミストリー(combinatorial chemistry)により得られるライブラリーのメンバー;ランダムまたは部分的に変性した、指向性の(directed)ホスホペプチドライブラリーのメンバーなどの、ホスホペプチド(例えば、Songyang et al., 細胞, Vol. 72, pp. 767-778 (1993) 参照);ポリクローナル、モノクローナル、ヒト化、抗イディオタイプ、キメラまたは一本鎖抗体を含むがこれらに限定されるものではない、抗体;Fab、F(ab')2、Fab発現ライブラリーフラグメントおよびそれらのエピトープ結合フラグメントを含むが、これらに限定されるものではない、抗体フラグメント。これらのスクリーニングアッセイで使用される核酸は、DNAまたはRNA、または合成核酸であり得る。具体例には、アンチセンス核酸およびリボザイム、並びに二本鎖および三重らせん核酸分子が含まれるが、決してこれらに限定されるものではない。
結合化合物のアッセイ
本発明のTYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子産物に結合できる化合物を同定するためのインビトロ系は、容易に設計できる。そのような化合物は、例えば、野生型TYRO3遺伝子産物の発現、安定性または活性の調整において、あるいは、突然変異体または他の変異体TYRO3遺伝子産物の発現、安定性または活性の調整に有用であり得る。
本発明のTYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子産物に結合できる化合物を同定するためのインビトロ系は、容易に設計できる。そのような化合物は、例えば、野生型TYRO3遺伝子産物の発現、安定性または活性の調整において、あるいは、突然変異体または他の変異体TYRO3遺伝子産物の発現、安定性または活性の調整に有用であり得る。
一般的に、そのようなスクリーニングアッセイは、TYRO3サブファミリーの遺伝子産物および試験化合物を、2つの化合物を相互作用(例えば、結合)させて、それにより検出し得る複合体を形成するのに十分な条件および時間で含む、反応混合物の調製を含む。アッセイは、様々な異なるやり方のいずれでも実行し得る。例えば、ある実施態様は、TYRO3サブファミリーのポリペプチドまたは試験化合物を固相に固着させ、反応終了時、結合していない化合物の除去(例えば、洗浄による)後に、固相上にあるTYRO3サブファミリーのポリペプチドと試験化合物の複合体を検出することを含む。例えば、かかる方法のある好ましい実施態様では、TYRO3遺伝子産物を固体表面に固着させてもよく、標識した化合物(例えば、前記の方法のいずれかに従い標識したもの)を、その表面に接触させる。TYRO3遺伝子産物と試験化合物との間で複合体が形成し得るのに十分な時間、十分な条件下で試験化合物をインキュベートした後、試験化合物の結合していない分子を表面から除去し(例えば、洗浄による)、残っている標識化分子を検出する。
別の代替的実施態様では、1またはそれ以上の異なる試験化合物の分子を固相に取り付け、標識化TYRO3サブファミリーのポリペプチドの分子をそこに接触させてもよい。そのような実施態様では、異なる試験化合物の分子は、好ましくは、固相上の特定の位置で固相に取り付け、固相または表面上に結合したTYRO3サブファミリーのポリペプチドの位置を判定することにより、TYRO3サブファミリーのポリペプチドに結合する試験化合物を同定し得るようにする。
TYRO3サブファミリーのポリペプチドおよびリガンドと相互作用する化合物のアッセイ
受容体またはそのリガンドと相互作用するタンパク質を検出および/または同定するために、タンパク質−タンパク質相互作用を検出するための様々な既知技法のいずれも使用し得る。例えば、勾配またはクロマトグラフィーのカラムによる、共免疫沈降、クロスリンクおよび共精製、並びに当分野で知られている他の技法を用い得る。そのようなアッセイを使用して同定し得るタンパク質には、細胞外タンパク質(新規なTYRO3サブファミリーのメンバーのリガンドなど)、並びに細胞内タンパク質(シグナル伝達タンパク質など)が含まれるが、これらに限定されるものではない。
受容体またはそのリガンドと相互作用するタンパク質を検出および/または同定するために、タンパク質−タンパク質相互作用を検出するための様々な既知技法のいずれも使用し得る。例えば、勾配またはクロマトグラフィーのカラムによる、共免疫沈降、クロスリンクおよび共精製、並びに当分野で知られている他の技法を用い得る。そのようなアッセイを使用して同定し得るタンパク質には、細胞外タンパク質(新規なTYRO3サブファミリーのメンバーのリガンドなど)、並びに細胞内タンパク質(シグナル伝達タンパク質など)が含まれるが、これらに限定されるものではない。
TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドおよび/またはリガンドと相互作用する化合物(他の細胞のタンパク質および核酸を含む)は、それら自体、例えば、TYRO3、AxlまたはcMerの遺伝子または遺伝子産物の活性を調整し、軟骨の分解を処置または予防する、本発明の方法で使用し得る。あるいは、そのような相互作用する化合物は、それら自体、TYRO3サブファミリーのメンバーの活性を、例えばTYRO3リガンドに結合することにより調整する、および/またはそれに由来する下流のシグナル事象を調整する他の化合物を同定するための、本発明のスクリーニングアッセイにおいて使用し得、次に軟骨の分解の処置または予防に使用し得る。
一例として、限定的なものではなく、TYRO3受容体と特異的に相互作用する新規TYRO3リガンドおよび他のタンパク質を同定するために、発現クローニングアッセイを使用し得る。そのようなアッセイでは、TYRO3特異的リガンドを発現するいかなる細胞株からでも、例えばGAS6を発現する細胞から、cDNA発現ライブラリーを生成し得る。そのような発現ライブラリー由来のクローンを、次いで、TYRO3特異的リガンドを通常は発現しない細胞に形質移入または感染させ得る。TYRO3特異的リガンドをコードするクローンで形質移入された細胞は、次いで、この遺伝子産物を発現し得、FACSなどの標準的技法を使用して、または付着したTYRO3ポリペプチド(例えば、TYRO3ポリペプチドのFc融合体)を有する磁気ビーズを使用して、同定および単離できる。
あるいは、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドおよび/またはリガンドは、当分野で周知の免疫沈降技法を使用して、細胞株から単離し得る。
TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドおよび/またはリガンドは、結合する化合物を同定するための前記で議論したスクリーニングアッセイのいずれを使用しても単離し得る。例えば、TYRO3−Fc融合ポリペプチドを、固体表面に結合させるか、または他の方法で取り付け、標識化化合物(例えば、TYRO3リガンド)を、融合ポリペプチドと試験化合物との間で複合体を形成させるに十分な時間および条件下で、その表面に接触させ得る。次いで、結合していない試験化合物の分子をその表面から除去し(例えば、洗浄により)、結合したままの標識化化合物を検出できる。
一度そのように単離したら、標準的技法を使用して、そのようなアッセイで検出されたいかなるタンパク質も同定し得る。例えば、TYRO3、AXLまたはcMerの遺伝子産物と相互作用するタンパク質のアミノ酸配列の少なくとも一部を、エドマン分解技法などの当分野で周知の技法を使用して確かめることができる(例えば、Creighton, Peroteins: Structures and Molecular Principles, W.H. Freeman & Co., NY, pp. 34-49 (1983) 参照)。
一度そのようなタンパク質が同定されたら、そのようなタンパク質をコードする遺伝子配列をスクリーニングするために、オリゴヌクレオチド混合物の生成のための指針として、それらのアミノ酸配列を使用し得る;例えば、前記の標準的ハイブリダイゼーションまたはPCRの技法を使用する。そのようなオリゴヌクレオチド混合物の生成およびスクリーニングアッセイにおけるそれらの使用のための技法の説明には、例えば、Ausubel 前出; および PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, Innis et al., Eds., Academic Press, Inc., NY (1990) 参照。
TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子または遺伝子産物と相互作用するタンパク質をコードする遺伝子を同時に同定するのに使用し得る他の方法が当分野で知られている。例えば、発現ライブラリーを、標識化TYRO3ポリペプチドで探索(probe)し得る。
別の例として、限定するものではなく、ツーハイブリッド系を使用して、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子産物とのタンパク質相互作用をインビボで検出し得る。簡単に述べると、そのような系を利用して、2つのハイブリッドタンパク質をコードするプラスミドを構築し得る。その一方は、好ましくは、TYRO3(または場合によりAXLもしくはcMer)遺伝子産物に融合した転写活性化タンパク質のDNA結合ドメインを含む。他方のハイブリッドタンパク質は、好ましくは、第1のハイブリッドで使用した転写活性化タンパク質の活性化ドメインを含み、それは、cDNAライブラリーの一部としてプラスミドライブラリーに組み込まれたcDNAによりコードされる未知のタンパク質に融合されている。DNA結合ドメイン融合プラスミドとcDNAライブラリーの両方を、レポーター遺伝子(例えば、HBS、lacZ、HIS3またはGFP)を含有する出芽酵母または他の適する生物の系統に共形質移入し得る。好ましくは、このレポーター遺伝子の調節領域は、2つのハイブリッドタンパク質の転写活性化因子の部分の結合部位を含む。そのようなツーハイブリッド系では、2つのハイブリッドタンパク質のいずれか単独の存在は、レポーター遺伝子の転写を活性化できない。特に、DNA結合ドメインのハイブリッドタンパク質は、必要な活性化機能に局在化できないので、転写を活性化できない。同様に、活性化ドメインのハイブリッドタンパク質は、レポーター遺伝子上のDNA結合部位に局在化できないので、転写を活性化できない。しかしながら、2つのハイブリッドタンパク質間の相互作用は、機能的転写活性化タンパク質を再構成し、レポーター遺伝子の発現をもたらす。故に、ここで記載したもののようなツーハイブリッド系では、TYRO3ポリペプチド(即ち、転写活性化因子のDNA結合ドメインに融合したTYRO3ポリペプチド)と試験ポリペプチド(即ち、転写活性化因子のDNA結合ドメインに融合したタンパク質)との相互作用は、単純にレポーター遺伝子の遺伝子産物の発現を検出することにより検出し得る。
このようなツーハイブリッドおよび他のアッセイにおけるスクリーニングのためのcDNAライブラリーは、当分野で知られている任意の適する技法によって作成し得る。特定かつ非限定的な例として、GAL4の転写活性化ドメインに翻訳的に融合するようにcDNAフラグメントをベクターに挿入し得、「ベイト」GAL4融合プラスミド(TYRO3遺伝子産物のGAL4融合体をコードする)と共に、GAL4活性化配列を含むプロモーターにより駆動するHIS3遺伝子を含む出芽酵母または他の適する生物の系統に共形質転換し得る。GAL4融合のTYRO3ポリペプチド部分と相互作用する、GAL4転写活性化ドメインに融合したこのcDNAライブラリーからのタンパク質は、GAL4タンパク質を再構成および活性化し、それによりHIS3遺伝子の発現を駆動する。HIS3遺伝子を発現するコロニーは、半固体寒天をベースとするヒスチジンを欠く培地を含むペトリ皿上での生育により検出し得る。次いで、これらの系統からcDNAを精製し、配列解読し、TYRO3ポリペプチドと相互作用するコードされているタンパク質を同定するのに使用し得る。
一度本発明のTYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子または遺伝子産物に結合する化合物を同定したら、これらの方法で記載したスクリーニング方法を、これらの結合化合物に結合する他の化合物(例えば、低分子、ペプチドおよびタンパク質)を同定するのにも使用し得る。そのような化合物は、例えば、天然のリガンドに結合し、その遺伝子産物との相互作用を防止することにより、TYRO3サブファミリーのメンバー遺伝子およびその遺伝子産物に関連する生物学的活性を調整するのにも有用であり得る。
TYRO3サブファミリーのリガンドとの相互作用に干渉する化合物のアッセイ
前記の通り、TYRO3サブファミリーのメンバーは、1またはそれ以上の分子と(例えば、特異的リガンドと)インビボまたはインビトロで相互作用し得る。従って、この結合相互作用を撹乱するか、または他のやり方で干渉する化合物は、例えば軟骨の分解を含む、このチロシンキナーゼのサブファミリーに関連する生物学的活性または活性群、例えば、チロシンキナーゼ活性、の調整において有用である。従って、そのような化合物は、例えば、TYRO3発現および/または活性の異常なレベルに関連する、OAなどの障害を処置、予防または改善するために有用であり得る。
前記の通り、TYRO3サブファミリーのメンバーは、1またはそれ以上の分子と(例えば、特異的リガンドと)インビボまたはインビトロで相互作用し得る。従って、この結合相互作用を撹乱するか、または他のやり方で干渉する化合物は、例えば軟骨の分解を含む、このチロシンキナーゼのサブファミリーに関連する生物学的活性または活性群、例えば、チロシンキナーゼ活性、の調整において有用である。従って、そのような化合物は、例えば、TYRO3発現および/または活性の異常なレベルに関連する、OAなどの障害を処置、予防または改善するために有用であり得る。
そのような化合物には、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドに結合する化合物を同定するための前記のスクリーニングアッセイに従って同定される化合物が含まれ、そこで記載される多数の例示的クラスの化合物のいずれもが含まれるが、これらに限定されるものではない。
一般に、遺伝子産物と結合パートナー(例えば、リガンド)との間の相互作用に干渉する化合物を同定するためのアッセイは、遺伝子産物およびその結合パートナーを、遺伝子産物とその結合パートナーが結合して複合体を形成するのに十分な条件および時間で含有する試験反応混合物を調製することを含む。阻害活性(即ち、結合複合体の形成を阻害する、または一度形成された結合複合体を撹乱する能力)について化合物を試験するために、好ましくは、試験化合物も試験反応混合物中に存在する。ある例示的実施態様では、試験化合物は、最初に、遺伝子産物およびその結合パートナーと共に、試験反応混合物に含まれてもよい。しかしながら、あるいは、遺伝子産物およびその結合パートナーの添加に続いて、後で、試験化合物を試験反応混合物に添加してもよい。好ましい実施態様では、試験化合物を含有しない1またはそれ以上の対照反応混合物も調製し得る。典型的には、対照反応混合物は、試験反応混合物にあるのと同じ遺伝子産物および結合パートナーを含有するが、試験化合物を含有しない。対照反応混合物はまた、試験化合物の代わりに、試験反応混合物中に存在しない偽薬を含有してもよい。次いで、遺伝子産物と結合パートナーとの間の複合体の形成を、反応混合物中で検出し得る。試験化合物の非存在下(例えば、対照反応混合物中)でそのような複合体が形成するが、試験化合物の存在下ではしないことは、その試験化合物が遺伝子産物とその結合パートナーの相互作用に干渉するか、またはそれを調整するものであることを示す。
遺伝子産物と結合パートナーの相互作用を調整する化合物についてのそのようなアッセイは、不均質な形式で、あるいは、均質な形式で実行し得る。不均質なアッセイは、典型的には、遺伝子産物または結合パートナーのいずれかを、固相に固着させ、反応終了時に固相に固着した化合物を検出することを含む。従って、そのようなアッセイは、核酸および遺伝子産物の検出および/または同定のための、そしてリガンドの検出または同定のための、前記の固相アッセイに類似する。実際に、当業者は、これらのアッセイために上記した原理および技法の多くを、遺伝子産物と結合パートナーとの間の相互作用(群)を調整する化合物の同定のために、過度の実験をせずに、本明細書に記載した固相アッセイに改変および適用し得ることを認識するであろう。
使用する特定のアッセイに関わらず、例えば、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子産物の結合パートナーとの相互作用に競合により干渉する化合物を同定するために、または、予め形成された結合複合体を撹乱する化合物を同定するために、反応物を反応混合物に添加する順序を変えてもよい。遺伝子産物の結合パートナーとの相互作用に競合により干渉する化合物は、反応を試験化合物の存在下で行うことにより同定し得る。特に、そのようなアッセイでは、試験化合物を、遺伝子産物および結合パートナーに先立ち、またはそれらと同時に、反応混合物に添加し得る。予め形成された遺伝子産物と結合パートナーの複合体を撹乱する試験化合物は、複合体が形成された後に試験化合物を反応混合物に添加することにより試験し得る。
本明細書に記載のスクリーニングアッセイは、全長TYRO3、AxlもしくはcMerポリペプチドまたはタンパク質の部分に相当するペプチドまたはポリペプチドを使用して、または、そのようなペプチドまたはポリペプチド配列を含む融合タンパク質を用いて、実施してもよい。例えば、TYRO3ポリペプチドの結合パートナーとの相互作用を調整する化合物を同定するためのスクリーニングアッセイは、結合パートナーに結合する全長TYRO3ポリペプチドの特定の領域またはドメイン(例えば、受容体「結合部位」)に相当するペプチドまたはポリペプチドを使用して実施し得る。
TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドの特定の結合部位を同定するために、当分野で知られている様々な方法を使用し得る。例えば、結合部位は、TYRO3遺伝子を突然変異させ、上記の通りに結合の撹乱をスクリーニングすることにより同定し得る。TYRO3遺伝子の突然変異に起因する撹乱を埋め合わせる突然変異体を同定するために、結合パートナーをコードする遺伝子を、そのようなアッセイで突然変異させてもよい。次いで、これらの突然変異体の配列解析により、2つのタンパク質の結合領域に対応する突然変異を明らかにできる。
代替的実施態様では、タンパク質(例えば、TYRO3タンパク質またはTYRO3タンパク質へのタンパク質結合パートナー)を、本明細書で上記した方法を使用して、固体表面または支持体に固着させてもよい。固体表面に固着されたタンパク質に結合する別の標識化タンパク質を、タンパク質分解酵素で処理し、そのフラグメントを前記の結合アッセイの方法に従って固体表面に固着されたタンパク質と相互作用させ得る。洗浄後、処理されたタンパク質の短い標識化されたペプチドフラグメントは、固着したタンパク質と会合したままであり得る。これらのペプチドを単離でき、それらが由来する全長タンパク質の領域をアミノ酸配列により同定し得る。
さらに他の実施態様では、TYRO3サブファミリーのメンバーのポリペプチドとそれらに対するリガンドとの間の相互作用に干渉する化合物は、そのポリペプチド(例えば、TYRO3ポリペプチドのFc融合コンストラクト)の、それに対する特異的リガンドを発現する細胞への結合を調整する化合物のスクリーニングにより同定してもよい。
診断および予後的適用
前記のTYRO3サブファミリーのメンバーの核酸およびポリペプチド並びにそのような核酸およびポリペプチドに対する抗体などの試薬を使用する診断および予後的適用には、様々な方法を用いることができる。例えば、本明細書に記載の方法を使用して、個体からの生物学的サンプルにおける、例えば、個々の対象または患者から得られるかまたは彼らに由来するサンプル(例えば、生検)中の細胞または組織における、TYRO3サブファミリーの核酸またはタンパク質の発現を検出することが可能である。そのような適用に使用される好ましい細胞または組織は、OAに関与するもの、例えば、軟骨細胞または軟骨、滑液および/または血清などの関節の組織(群)である。上記説明の通り、TYRO3受容体およびそのリガンドのGAS6は、両方ともそのようなOA細胞および組織において高いレベルで発現される。
前記のTYRO3サブファミリーのメンバーの核酸およびポリペプチド並びにそのような核酸およびポリペプチドに対する抗体などの試薬を使用する診断および予後的適用には、様々な方法を用いることができる。例えば、本明細書に記載の方法を使用して、個体からの生物学的サンプルにおける、例えば、個々の対象または患者から得られるかまたは彼らに由来するサンプル(例えば、生検)中の細胞または組織における、TYRO3サブファミリーの核酸またはタンパク質の発現を検出することが可能である。そのような適用に使用される好ましい細胞または組織は、OAに関与するもの、例えば、軟骨細胞または軟骨、滑液および/または血清などの関節の組織(群)である。上記説明の通り、TYRO3受容体およびそのリガンドのGAS6は、両方ともそのようなOA細胞および組織において高いレベルで発現される。
故に、本明細書に記載の方法、並びに当分野で知られている他の方法を使用して、当業者は、個体からの細胞または組織のサンプルにおけるTYRO3またはGAS6の核酸またはポリペプチドのレベルの上昇を検出し得、それによりそのサンプル中の細胞または組織をOAの徴候のあるものとして検出および/または同定し得る。ある種の好ましい実施態様では、かかる方法で同定される特定のタイプの組織は、軟骨組織である。かかる方法を使用して個体中のそのような細胞または組織を検出することにより、技術のある使用者は、それによりその個体中のOAの存在を診断し得る。好ましい実施態様では、本明細書に記載の方法は、予めひとまとめにされた診断キットを使用して実施する。そのようなキットは、少なくとも1つの特異的TYRO3核酸またはTYRO3遺伝子産物に特異的な抗体の試薬を含み得る。例えば、該診断キットは、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子または遺伝子産物のmRNAレベルまたはタンパク質レベルの検出に使用し得、該キットは、(a)TYRO3サブファミリーのメンバーのポリヌクレオチドまたはそのフラグメント;(b)(a)のものに相補的なヌクレオチド配列;(c)該TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子の発現産物またはそのフラグメント;または、(d)該発現産物に対する抗体を含み、ここで、成分(a)、(b)、(c)または(d)が実質的成分(substantial component)を構成し得る。
好ましい実施態様では、キットは、その使用のための、例えば、疾患のある細胞または組織を検出するための、または、TYRO3遺伝子または遺伝子産物の異常な発現に関連するOAなどの障害を診断するための、指示書も含む。好ましい実施態様では、かかる指示書は、キットに直接包装されていてもよい。しかしながら、他の実施態様では、指示書は別に提供されてもよい。例えば、本発明は、キットを使用するための指示書を、例えばインターネットからダウンロードし得る、キットの実施態様を提供する。本発明のキットは、また、好ましくは分離した容器に、試薬(例えば、TYRO3遺伝子または遺伝子産物に特異的な核酸または抗体)を使用してTYRO3遺伝子または遺伝子産物を検出するために適するバッファーおよび他の溶液を含み得る。キットおよびそこに含まれる任意の試薬(群)は、例えば、OAを示すか、または有すると疑われる患者を診断するために、臨床的に設定して使用し得る。
かかる診断方法では、TYRO3遺伝子が発現されるいかなる細胞タイプの細胞またはいかなる組織タイプの組織を含むサンプルも、例えば、TYRO3遺伝子発現またはTYRO3遺伝子産物(TYRO3ポリペプチドなど)の検出、並びにTYRO3遺伝子またはTYRO3遺伝子産物を発現する細胞(例えば軟骨細胞)の同定のために、使用し得る。従って、ある実施態様では、本明細書に記載の方法は、例えば、生検中のものなどの個体から得られる細胞または組織を使用して、インサイチュで実施し得る。
本明細書に記載の方法は、診断的適用に限定されないが、例えば、TYRO3サブファミリーの遺伝子または遺伝子産物の異常な発現に関連するOAなどの疾患の進行をモニターするために、または、そのための治療をモニターするために、予後的適用でも使用し得る。従って、本発明の予後方法は、ある例示的実施態様では、OAの処置または治療、例えば、薬物処置または運動療法の過程で、個体におけるTYRO3核酸またはポリペプチドのレベルをモニターすることを含み得る。同様に、本発明の方法は、治療の過程で、疾患のある細胞および組織の、例えば、非OA細胞または組織と比較して、TYRO3を過剰発現している細胞の、検出および同定にも使用し得る。そのような実施態様では、疾患のある細胞数の減少は、一般的に、効果的な処置を示すものである。本発明の方法は、さらに、例えば、候補薬物または化合物をスクリーニングし、例えば抗OA薬物として有効であり得るものを同定するために使用し得る。そのような方法は、例えば動物モデルを使用してインビボで、または、例えば細胞培養アッセイにおいてインビトロで、実施し得る。ある実施態様では、そのような方法は、試験化合物を細胞に接触させ、その細胞によるTYRO3遺伝子または遺伝子産物の発現が阻害されたか否かを同定することを含み得る。別の実施態様では、試験化合物を細胞に接触させるか、または生物に投与し、例えば、細胞培養アッセイでは細胞培養培地中、または、動物モデルアッセイでは、組織、血液または他の体液中で、TYRO3核酸またはポリペプチドの細胞外レベルを測定し得る。
TYRO3サブファミリーの核酸の検出
本発明の診断および予後方法には、TYRO3サブファミリー、好ましくはTYRO3の遺伝子発現レベルのアッセイ方法が含まれる。当分野で知られている様々な方法を使用して、サンプル中の核酸配列のアッセイレベルを検出し得る。例えば、特定の遺伝子を発現すると知られているか、または疑われる細胞タイプまたは組織からのRNAを単離し得、当分野で知られているハイブリダイゼーションまたはPCRの技法を利用して試験し得る。単離する細胞は、例えば、細胞培養または個体に由来する細胞であり得る。細胞培養から採られた細胞の分析は、例えば、遺伝子の発現に対する化合物の効果を試験するのに、あるいは、その細胞が関心のある遺伝子を発現する特定の細胞タイプのものであることを確認するのに、有用であり得る。
本発明の診断および予後方法には、TYRO3サブファミリー、好ましくはTYRO3の遺伝子発現レベルのアッセイ方法が含まれる。当分野で知られている様々な方法を使用して、サンプル中の核酸配列のアッセイレベルを検出し得る。例えば、特定の遺伝子を発現すると知られているか、または疑われる細胞タイプまたは組織からのRNAを単離し得、当分野で知られているハイブリダイゼーションまたはPCRの技法を利用して試験し得る。単離する細胞は、例えば、細胞培養または個体に由来する細胞であり得る。細胞培養から採られた細胞の分析は、例えば、遺伝子の発現に対する化合物の効果を試験するのに、あるいは、その細胞が関心のある遺伝子を発現する特定の細胞タイプのものであることを確認するのに、有用であり得る。
一例として、限定的ではなく、例えばTYRO3核酸を検出するための診断方法は、サンプルから得られた核酸(組換えDNA分子、クローン化した遺伝子またはそれらの変性した変異体を含む)を、組換えTYRO3DNA分子、クローン化した遺伝子またはそれらの変性した変異体などの1またはそれ以上の標識化核酸試薬と、これらの試薬がサンプル核酸中のそれらに相補的な配列に特異的にアニーリングまたはハイブリダイズするのに好都合な条件下で接触させ、インキュベートすることを含み得る。インキュベーション後、全てのアニーリングしていないか、またはハイブリダイズしていない核酸を除去する。ハイブリダイズした核酸の存在を、そのような分子が存在するならば、次いで検出し、核酸試薬がアニーリングしたTYRO3核酸配列のレベルを、対照サンプルから、例えば、正常な非OA細胞または組織のサンプルから予想されるアニーリングのパターンまたはレベルと比較して、TYRO3核酸が上昇したレベルで発現されているか否かを判定し得る。
このような検出計画の好ましい実施態様では、関心のある細胞タイプまたは組織からの核酸を、例えば、メンブレンまたはプラスチックの表面(例えば、ナイロンメンブレン、マイクロタイタープレートまたはポリスチレンビーズ)などの固体支持体に固定し得る。インキュベーション後、アニーリングしていない標識化TYRO3サブファミリーの核酸試薬を容易に除去し得、残っているアニーリングした標識化TYRO3サブファミリーの核酸試薬の検出を、当分野で周知の標準的技法を使用して達成し得る。
患者のサンプルまたは他の細胞または組織供給源中のTYRO3サブファミリーの核酸を検出するための代替的診断方法は、例えば、PCR(例えば、米国特許第4,683,202号に教示の実験の実施態様を参照)によるそれらの増幅と、それに続く、当業者に周知の技法を使用する増幅された分子の検出を含み得る。得られる増幅されたTYRO3サブファミリーの核酸のレベルを、増幅されたサンプルが正常細胞または組織のように正常レベルだけのTYRO3サブファミリーの核酸(群)を含有する場合に予想されるレベル、例えば健康な軟骨細胞におけるレベルと比較して、上昇したレベルのいずれかのTYRO3サブファミリーの核酸(群)が発現されたか否かを判定し得る。
そのような検出計画のある好ましい実施態様では、関心のあるRNA分子から、例えば逆転写により、cDNA分子を合成する。次いで、cDNA内の配列を、PCRなどの核酸増幅反応の鋳型として使用し得る。そのようなアッセイの逆転写および増幅段階で合成開始試薬として使用される核酸試薬、例えばプライマーは、好ましくは、本明細書に記載のTYRO3サブファミリーの核酸配列から選択されるか、またはそれらのフラグメントである。好ましくは、核酸試薬は、少なくとも約9ないし30ヌクレオチドの長さである。増幅は、検出のために、例えば放射性標識化または蛍光標識化したヌクレオチドを使用して、実施し得る。あるいは、産物を標準的臭化エチジウムまたは他の染色方法により可視化できるように、十分に増幅された産物を作成し得る。
本発明のTYRO3サブファミリーの遺伝子発現アッセイを、インサイチュで、即ち、固定および/または凍結されていてもよい患者の組織の組織切片上で直接実施し、それにより核酸精製の必要をなくしてもよい。TYRO3サブファミリーの核酸試薬は、そのようなインサイチュ操作用のプローブまたはプライマーとして使用し得る。例えば、Nuovo, PCR In Situ Hybridization: Protocols And Application, Raven Press, NY (1992) 参照。あるいは、十分量の適切な細胞を入手できるならば、標準的ノザン分析を実施して、TYRO3サブファミリーのmRNAのレベルを検出することにより、TYRO3サブファミリーの遺伝子発現レベルを判定できる。
TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子産物の検出
本発明の診断および予後方法はまた、機能的に保存された変異体およびそのフラグメントを含むTYRO3サブファミリーのメンバーのタンパク質または他のポリペプチドのレベルを検出することを含むものも包含する。例えば、無傷の野生型または突然変異体のTYRO3(またはAxlもしくはcMer)遺伝子産物に対する、または、TYRO3遺伝子産物の機能的に保存された変異体またはペプチドフラグメントに対する抗体を、診断および予後試薬として使用し得る。そのような試薬は、例えば、TYRO3遺伝子産物の合成または発現レベルの異常の検出、または、TYRO3サブファミリーの遺伝子産物の構造、時間的発現もしくは生理的局在の異常の検出に使用し得る。本明細書中で記載するもののような抗体および免疫アッセイの方法も、例えばOAの処置の有効性を評価するための重要なインビトロ適用を有する。例えば、抗体または抗体のフラグメントを、TYRO3の発現およびTYRO3ポリペプチドの産生に対する化合物の効果を確かめるために、潜在的治療化合物のインビトロでのスクリーニングに使用できる。かかるアッセイを使用して、異常なTYRO3サブファミリーの発現に関連する障害に有利な効果を有し得る化合物を同定でき、そのような化合物の治療的有効用量を判定し得る。
本発明の診断および予後方法はまた、機能的に保存された変異体およびそのフラグメントを含むTYRO3サブファミリーのメンバーのタンパク質または他のポリペプチドのレベルを検出することを含むものも包含する。例えば、無傷の野生型または突然変異体のTYRO3(またはAxlもしくはcMer)遺伝子産物に対する、または、TYRO3遺伝子産物の機能的に保存された変異体またはペプチドフラグメントに対する抗体を、診断および予後試薬として使用し得る。そのような試薬は、例えば、TYRO3遺伝子産物の合成または発現レベルの異常の検出、または、TYRO3サブファミリーの遺伝子産物の構造、時間的発現もしくは生理的局在の異常の検出に使用し得る。本明細書中で記載するもののような抗体および免疫アッセイの方法も、例えばOAの処置の有効性を評価するための重要なインビトロ適用を有する。例えば、抗体または抗体のフラグメントを、TYRO3の発現およびTYRO3ポリペプチドの産生に対する化合物の効果を確かめるために、潜在的治療化合物のインビトロでのスクリーニングに使用できる。かかるアッセイを使用して、異常なTYRO3サブファミリーの発現に関連する障害に有利な効果を有し得る化合物を同定でき、そのような化合物の治療的有効用量を判定し得る。
一例として、例えば、蛍光標識化抗体を、光学顕微鏡、流動細胞計測法または蛍光定量的検出方法と組み合わせて用いる免疫蛍光技法により、抗体または抗体のフラグメントを使用して、TYRO3サブファミリーの遺伝子産物、該遺伝子産物の変異体、またはそれらのフラグメントの存在を検出し得る。
特に好ましい実施態様では、抗体またはそのフラグメントを、組織学的にも、例えば、免疫蛍光または免疫電子顕微鏡技法において、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子産物のインサイチュでの検出のために用い得る。インサイチュでの検出は、患者から組織学的試料、例えば組織サンプルを取り、そこに本発明の標識化抗体またはそのような抗体のフラグメントを適用することにより達成し得る。抗体または抗体フラグメントは、好ましくは、標識化抗体または抗体フラグメントを生物学的サンプルに重ねることにより適用する。そのような操作の使用を介して、例えばTYRO3サブファミリーの遺伝子産物の存在だけでなく、調べた組織におけるその遺伝子産物の分布も検出することが可能である。当分野で周知の幅広い様々な組織学的方法、例えば染色操作を、当業者は、かかるインサイチュでの検出を達成するために、過度の実験をせずに容易に改変できる。
遺伝子産物の同定に有用な免疫アッセイは、典型的には、生物学的サンプル、例えば組織抽出物を、例えば、機能的に保存された変異体またはそのペプチドフラグメントを含む関心のある遺伝子産物に特異的に結合する能力のある、検出可能に標識化した抗体の存在下でインキュベートすることを含む。次いで、結合した抗体を、当分野で周知の数々の技法のいずれかにより検出し得る。
治療方法および医薬組成物
TYRO3サブファミリーのメンバーの核酸およびポリペプチド、それらの調整物質(例えば、アゴニスト、アンタゴニスト、阻害因子)並びにそれらに特異的な抗体は、例えば、異常な(好ましくは上昇した)レベルのTYRO3の発現と関連する疾患および障害、例えばOAを、処置、予防または改善するための、治療方法および組成物においても使用し得、医薬として、または薬剤の製造において使用し得る。
TYRO3サブファミリーのメンバーの核酸およびポリペプチド、それらの調整物質(例えば、アゴニスト、アンタゴニスト、阻害因子)並びにそれらに特異的な抗体は、例えば、異常な(好ましくは上昇した)レベルのTYRO3の発現と関連する疾患および障害、例えばOAを、処置、予防または改善するための、治療方法および組成物においても使用し得、医薬として、または薬剤の製造において使用し得る。
従って、ある好ましい実施態様では、本発明の治療方法は、TYRO3サブファミリーのメンバーの発現または活性を調整、例えば阻害する、1またはそれ以上の化合物または調整物質、例えば、本発明のTYRO3サブファミリーのメンバーの核酸またはポリペプチドに結合する化合物、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子の発現を調整する化合物、および/またはTYRO3サブファミリーのメンバーの核酸またはポリペプチドの、TYRO3サブファミリーのメンバーに特異的なリガンドなどの結合パートナー、例えば、PROS1またはGAS6、との結合に干渉するか、または調整する化合物を含む、医薬組成物を投与することを含む。
別の好ましい実施態様では、本発明の治療方法は、化合物、例えば、薬物、プロドラッグ、毒素または細胞毒を、TYRO3サブファミリーのメンバーの核酸またはポリペプチドを発現している細胞に標的化する、1またはそれ以上の細胞標的化療法を含み得る。
阻害アプローチ
代替的実施態様では、本発明は、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子またはその遺伝子産物の発現または活性を調整する(例えば、増加または減少させる)ことによる、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子または遺伝子産物の異常な発現または活性と関連する疾患または障害、例えばOAを、処置するための方法および組成物を提供する。そのような方法は、単純に、例えばTYRO3、AXLまたはcMer遺伝子の発現、合成または活性を調整する1またはそれ以上の化合物を投与することを含み得る。好ましくは、これらの1またはそれ以上の化合物は、障害の1またはそれ以上の症状が除去されるか、少なくとも改善されるまで投与する。
代替的実施態様では、本発明は、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子またはその遺伝子産物の発現または活性を調整する(例えば、増加または減少させる)ことによる、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子または遺伝子産物の異常な発現または活性と関連する疾患または障害、例えばOAを、処置するための方法および組成物を提供する。そのような方法は、単純に、例えばTYRO3、AXLまたはcMer遺伝子の発現、合成または活性を調整する1またはそれ以上の化合物を投与することを含み得る。好ましくは、これらの1またはそれ以上の化合物は、障害の1またはそれ以上の症状が除去されるか、少なくとも改善されるまで投与する。
関心のあるTYRO3サブファミリーのメンバーの核酸の活性、発現または合成を調整する能力を示し得る化合物には、アンチセンス分子がある。そのような分子は、野生型核酸およびポリペプチドを低減または阻害するために設計し得るか、または、突然変異体の核酸またはポリペプチドを標的化し得る。アンチセンス分子はまた、リガンドの核酸の発現を阻害するのにも使用し得る。
アンチセンスRNAおよびDNA分子は、標的mRNA分子にハイブリダイズし、タンパク質の翻訳を防止することにより、mRNAの翻訳を直接防止するのに作用する。アンチセンスのアプローチは、標的遺伝子のmRNAに相補的なオリゴヌクレオチドの設計を含む。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、相補的標的遺伝子mRNA転写物に結合し、翻訳を防止する。絶対的な相補性は、好ましいが、必要ではない。この説明で使用するとき、「アンチセンス」は、広くRNA−RNA相互作用、三重らせん相互作用、リボザイムおよびRNase−H介在性停止を含む。アンチセンス核酸分子は、細胞での発現のために、組換え遺伝子によりコードされ得る(例えば、米国特許第5,814,500号および第5,811,234号参照)か、あるいは、合成的に調製できる(米国特許第5,780,607号参照)。
ある核酸の一部に「相補的」な配列は、その核酸とハイブリダイズして安定な二本鎖を形成できるのに十分な相補性を有する配列を表す。核酸がハイブリダイズする能力は、配列の相補性の程度およびアンチセンス核酸の長さの両方に依存する。しかしながら、一般的に、ハイブリダイズする核酸が長いほど、より多くの塩基ミスマッチを含有し、かつ依然として安定な二本鎖(または、三重らせんの方法では、三重鎖)を形成し得る。許容し得るミスマッチの程度は、例えば、ハイブリダイズした複合体の融点を判定する標準的操作の使用により、容易に確認できる。
ある好ましい実施態様では、TYRO3サブファミリーのメンバーの遺伝子の非コード領域に相補的なオリゴヌクレオチドを、内在性TYRO3サブファミリーのメンバーのmRNA分子の翻訳を阻害するために、アンチセンスのアプローチで使用し得る。アンチセンス核酸は、好ましくは、少なくとも6ヌクレオチドの長さ、そしてより好ましくは、約6ないし約50ヌクレオチドの長さの範囲にある。具体的実施態様では、オリゴヌクレオチドは、少なくとも10、少なくとも15、少なくとも20、少なくとも25または少なくとも50ヌクレオチドの長さであり得る。
一般的に、インビトロの研究を最初に実施し、遺伝子発現を阻害するアンチセンスオリゴヌクレオチドの能力を定量するのが好ましい。これらの研究は、アンチセンスの遺伝子阻害とオリゴヌクレオチドの非特異的生物学的効果とを区別する対照を利用するのが好ましい。これらの研究が、標的RNAまたはタンパク質のレベルを、内部対照RNAまたはタンパク質のものと比較するのも好ましい。加えて、アンチセンスオリゴヌクレオチドを使用して得られた結果を、対照オリゴヌクレオチドを使用して得られたものと比較することが構想される。対照オリゴヌクレオチドは、試験オリゴヌクレオチドとおおよそ同じ長さであり、オリゴヌクレオチドのヌクレオチド配列は、標的mRNA配列への特異的ハイブリダイゼーションを防止するのに必要なだけ、アンチセンス配列と異なるのが好ましい。
標的遺伝子のコード領域の配列のどの部分に相補的なアンチセンスヌクレオチドも使用し得るが、転写され、翻訳されない領域に相補的なものが最も好ましい。
アンチセンス分子は、好ましくは、標的遺伝子をインビボで発現する軟骨細胞などの細胞に送達される。アンチセンスDNAまたはRNAを細胞に送達するための数々の方法が開発されてきた。例えば、アンチセンス分子を組織の部位に直接、例えば、腫瘍に直接、注射できるか、または、修飾したアンチセンス分子を、所望の細胞を標的化するように設計でき、例えば、標的細胞の表面に発現される受容体または抗原に特異的に結合するペプチドまたは抗体に連結したアンチセンスを、全身的に投与できる。
好ましい実施態様は、内在性mRNAの翻訳を抑制するのに十分なアンチセンス核酸分子の細胞内濃度を達成する。例えば、ある好ましいアプローチは、アンチセンスオリゴヌクレオチドが強力なpol IIIまたはpol IIプロモーターの制御下に置かれる組換えDNAコンストラクトを使用する。標的細胞に形質移入するためのかかるコンストラクトの使用は、内在性標的遺伝子転写物と相補的塩基対を形成する十分な量の一本鎖RNAの転写をもたらし、それにより標的遺伝子mRNAの翻訳を防止する。例えば、上記のようなベクターは、例えば、細胞に取り込まれ、アンチセンスRNAの転写を導くように導入できる。そのようなベクターは、転写されて所望のアンチセンスRNAを産生できる限り、エピソームに留まっても、染色体に組み込まれてもよい。そのようなベクターは、当分野で標準的な組換えDNA技術の方法により構築できる。ベクターは、哺乳動物細胞での複製および発現に使用される、プラスミド、ウイルスまたは当分野で知られる他のものであり得る。アンチセンスRNAをコードする配列の発現は、特定の細胞タイプで、例えば造血細胞で、作用すると当分野で知られているいかなるプロモーターによるものでもよい。例えば、組換えTYRO3サブファミリーのメンバーの核酸の発現に関して前記で議論したプロモーターのいずれも、TYRO3サブファミリーのメンバーのアンチセンス核酸の発現にも使用できる。
アンチセンス技術に加えて、RNAアプタマー(Good et al., Gene Ther., Vol. 4, pp. 45-54 (1997) 参照)、二本鎖RNA(WO99/32619)、リボザイム(Cech, Amer. Med Assn., Vol. 260, p. 3030 (1988); Cotton et al., EMBO J., Vol. 8, pp. 3861-3866 (1989); Grassi and Marini, Ann. Med., Vol. 28, pp. 499-510 (1996) および Gibson, Cancer Metast. Rev., Vol. 15, pp. 287-299 (1996) 参照)および/または三重らせんDNA(Gee et al., Molecular and Immunologic Approaches, Huber and Carr, Eds., Futura Publishing Co., Mt. Kisco, NY (1994) 参照)を使用して、当業者になじみのある方法に従い、標的核酸の活性、発現または合成を調整し得る。
あるいは、低分子干渉RNA(siRNA)分子も、関心のあるポリペプチドまたはリガンドの核酸の発現を阻害するのに使用できる。RNA干渉は、外来性の短いRNA二本鎖を投与する方法であり、ここで、一方の鎖は、標的mRNAのコード領域に相当する。Elbashir et al., Nature, Vol. 411, pp. 494-498 (2001) 参照。細胞に入ると、siRNA分子は、外来性RNA二本鎖のみならず、内在性メッセンジャーRNAを含む同一配列を有する一本鎖RNAの分解も引き起こす。従って、siRNAは、この技法が触媒的メカニズムを介して作用すると考えられるので、伝統的なアンチセンスRNAの方法論よりも強力かつ有効であり得る。
好ましいsiRNA分子は、典型的には、約19ヌクレオチドより長く、TYRO3サブファミリーのメンバーまたはそのリガンドの核酸配列を含む。siRNAを標的細胞に送達するための有効な戦略には、アンチセンス核酸の送達のために前記したいずれの方法も含まれる。例えば、siRNAは、物理的または化学的形質移入を使用する形質導入により細胞に導入できる。あるいは、siRNAは、例えば、機能的siRNAまたはその前駆体の転写を可能にする様々なPol IIIプロモーター発現カセットを使用して、細胞に発現させ得る。例えば、Scherr et al., Curr. Med. Chem., Vol. 10, No. 3, pp. 245-256 (2003); Turki et al., Hum. Gene Ther., Vol. 13, No. 18, pp. 2197-2201 (2002); and Cornell et al., Nat. Struct. Biol., Vol. 10, No. 2, pp. 91-92 (2003) 参照。
医薬製剤
本発明の治療方法で使用される組成物は、異常なTYRO3サブファミリーの遺伝子発現および/または活性と関連するOAなどの疾患または障害を処置するための治療的有効用量で、例えば、インビトロまたはエクスビボで細胞培養に、または、より好ましくは、インビボで個体に、投与し得る。例えば、上記のようなスクリーニング方法で同定された化合物を含む、本発明のTYRO3サブファミリーの遺伝子または遺伝子産物に結合する化合物は、その遺伝子または遺伝子産物の発現および/または活性が阻害されるように、細胞または個体に投与し得る。従って、本発明は、例えば、異常なTYRO3サブファミリーの遺伝子発現または活性に関連する、OAを含む障害を処置するための治療用化合物として使用するための、医薬製剤も提供する。
本発明の治療方法で使用される組成物は、異常なTYRO3サブファミリーの遺伝子発現および/または活性と関連するOAなどの疾患または障害を処置するための治療的有効用量で、例えば、インビトロまたはエクスビボで細胞培養に、または、より好ましくは、インビボで個体に、投与し得る。例えば、上記のようなスクリーニング方法で同定された化合物を含む、本発明のTYRO3サブファミリーの遺伝子または遺伝子産物に結合する化合物は、その遺伝子または遺伝子産物の発現および/または活性が阻害されるように、細胞または個体に投与し得る。従って、本発明は、例えば、異常なTYRO3サブファミリーの遺伝子発現または活性に関連する、OAを含む障害を処置するための治療用化合物として使用するための、医薬製剤も提供する。
用語「治療的有効用量」および「有効量」は、治療応答をもたらすのに十分な化合物の量を表す。薬物または毒素などの化合物が、例えば特異的抗体との複合体で投与される実施態様では、用語「治療的有効用量」および「有効量」は、治療応答をもたらすのに十分な複合体の量を表し得る。治療応答は、医師などの使用者が、治療への有効な応答と認識するであろういかなる応答でもあり得る。従って、治療応答は、一般的に、疾患または障害の1またはそれ以上の症状の改善である。好ましい実施態様では、医薬製剤がOAの処置に使用される場合、治療応答は、例えば、処置中の患者の生検中の、観察される軟骨分解量の減少であり得る。
化合物の毒性および治療有効性は、例えば、細胞培養アッセイにおいて、または実験動物を使用して、LD50およびED50を判定する標準的医薬操作により判定できる。パラメーターLD50およびED50は、当分野で周知であり、各々、集団の50%に致死的である、そして、集団の50%で治療的に有効である、化合物の用量を表す。毒性と治療効果の用量比は治療係数と呼ばれ、比LD50/ED50として表現し得る。大きい治療係数を示す化合物が好ましい。
毒性の副作用を示す化合物を使用し得るが、しかしながら、そのような場合、起こりえる他の細胞、組織または器官への損傷を最小にし、副作用を減らすために、そのような化合物を冒された組織の部位に特異的に標的化する送達系を使用するのが特に好ましい。
細胞培養アッセイまたは動物研究から得られたデータを、ヒトで使用するための投与量の範囲を決定するのに使用し得る。本発明の治療方法で使用する化合物の投与量は、好ましくは、ED50濃度を含むが、殆どまたは全く毒性のない、例えば、LD50濃度より低い、循環濃度の範囲内にある。任意の適用で使用される具体的投与量は、用いる具体的投与形、利用する投与経路、患者などの個体の状態などの要因に応じて、この範囲内で変動し得る。
治療的有効用量は、IC50を含む循環濃度範囲を達成するために、最初に細胞培養アッセイから見積もられ、動物モデルで公式化され得る。化合物のIC50濃度は、例えば、細胞培養アッセイから判定される通り、最大の半分の症状の阻害を達成する濃度である。次いで、特定の個体で、例えばヒトの患者で使用するための適切な投与量を、そのような情報を使用してより厳密に判定し得る。
血漿中の化合物の測定値は、患者などの個体中で、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)またはガスクロマトグラフィーなどの技法により、日常的に測定し得る。
本発明に従い使用するための医薬組成物は、1またはそれ以上の生理的に許容し得る担体または賦形剤を使用して、常套のやり方で製剤化し得る。
従って、化合物およびそれらの生理的に許容し得る塩および溶媒和物は、吸入またはガス注入(口または鼻のいずれかを通して)、または経口、頬側、非経腸もしくは直腸投与により投与するために製剤化し得る。
経口投与のために、医薬組成物は、例えば、結合剤、例えば、アルファ化トウモロコシデンプン、ポリビニルピロリドンまたはヒドロキシプロピルメチルセルロース;増量剤、例えば、ラクトース、微結晶セルロースまたはリン酸水素カルシウム;潤滑剤、例えば、ステアリン酸マグネシウム、タルクまたはシリカ;崩壊剤、例えば、ジャガイモデンプンまたはデンプングリコール酸ナトリウム;または湿潤剤、例えば、ラウリル硫酸ナトリウムなどの医薬的に許容し得る賦形剤を用いて常套の手段で製造される錠剤またはカプセル剤の形態をとり得る。錠剤は、当分野で周知の方法により被覆し得る。経口投与用の液体製剤は、例えば、液剤、シロップ剤または懸濁剤の形態をとり得るか、または、それらは水または他の適する媒体により使用前に構成するための乾燥製品として与えられ得る。そのような液体製剤は、懸濁化剤、例えば、ソルビトールシロップ、セルロース誘導体または水素化食用油脂;乳化剤、例えば、レシチンまたはアカシア;非水性媒体、例えば、アーモンド油、油性エステル、エチルアルコールまたは分画した植物油;および防腐剤、例えば、メチルまたはプロピル−p−ヒドロキシベンゾエートまたはソルビン酸などの医薬的に許容し得る添加物を用いて、常套の手段で製造し得る。製剤は、適するならば、バッファーの塩、風味剤、着色剤および甘味料も含有してもよい。
経口投与用の製剤は、活性化合物の制御放出をもたらすように、適切に製剤化し得る。頬側投与のために、組成物は、常套のやり方で製剤化された錠剤またはトローチ剤の形態をとり得る。吸入による投与のために、本発明に従い使用するための化合物は、エアゾルスプレー製剤の形態で、加圧パックまたは噴霧器から、適する噴霧剤、例えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、二酸化炭素または他の適するガスを用いて、好都合に送達される。加圧エアゾル剤の場合、投与単位は、計量された量を送達するバルブを提供することにより決定し得る。化合物およびラクトースまたはデンプンなどの適する粉末基剤の粉末混合物を含有する、吸入器またはガス注入器で使用するための、例えばゼラチンのカプセル剤およびカートリッジを製剤化し得る。
注射による、例えばボーラス注射または継続的点滴による非経腸投与用に、化合物を製剤化し得る。注射用の製剤は、防腐剤を添加して、例えばアンプルまたは複数用量の容器中の単位剤型で与えられ得る。組成物は、油性または水性媒体中の懸濁剤、液剤または乳剤などの形態をとり得、懸濁化剤、安定化剤および/または分散剤などの製剤化剤(formulatory agent)を含有し得る。あるいは、有効成分は、適する媒体で、例えば滅菌されたパイロジェンを含まない水で、使用前に構成するための粉末形態であり得る。
化合物は、例えば、ココアバターまたは他のグリセリド類などの常套の坐剤基剤を含有する、坐剤または停留浣腸などの直腸用組成物にも製剤化し得る。
以前に記載した製剤に加えて、化合物をデポー製剤としても製剤化し得る。そのような長期作用製剤は、移植(例えば、皮下または筋肉内)または筋肉内注射により投与し得る。従って、例えば、適する重合性または疎水性材料(例えば許容し得る油中の乳剤として)またはイオン交換樹脂を用いて、またはやや溶けにくい(sparingly soluble)誘導体として、例えば、やや溶けにくい塩として、化合物を製剤化し得る。
所望により、組成物は、有効成分を含有する1またはそれ以上の単位剤型を含有し得る包装またはディスペンサー装置中に与えられ得る。包装は、例えば、ブリスター包装などの金属またはプラスチックの箔を含み得る。包装またはディスペンサー装置は、投与の指示書を伴ってもよい。
特許、特許出願および様々な刊行物を含む多数の参照文献を、本発明の説明において引用し、議論する。このような参照文献の引用および/または議論は、本発明の説明を明確にするためにのみ提供され、そのような参照文献のいずれも本明細書に記載の本発明の「先行技術」であることを認めるものではない。本明細書で引用し、議論する全参照文献(GenBankまたは他の公的データベースに寄託された生物学的配列への参照を含む)を、各参照文献を個々に出典明示により本明細書の一部とするのと同程度に、出典明示によりそれらの全体を本明細書の一部とする。
実施例
また、以下の実施例を利用して本発明を記載する。しかしながら、明細書のどこでこれらまたは他の実施例を使用しても、例示的なだけであり、決して本発明または例示されたいかなる用語の範囲および意味を限定するものではない。同様に、本発明は、本明細書に記載のいかなる特定の好ましい実施態様にも限定されない。実際に、当業者には、本明細書を読めば本発明の多くの改変および変形が明らかであり、その精神と範囲を逸脱せずにそれを成すことができる。
また、以下の実施例を利用して本発明を記載する。しかしながら、明細書のどこでこれらまたは他の実施例を使用しても、例示的なだけであり、決して本発明または例示されたいかなる用語の範囲および意味を限定するものではない。同様に、本発明は、本明細書に記載のいかなる特定の好ましい実施態様にも限定されない。実際に、当業者には、本明細書を読めば本発明の多くの改変および変形が明らかであり、その精神と範囲を逸脱せずにそれを成すことができる。
実施例1
OAマーカー遺伝子
以下の材料と方法を使用して下記の実施例を実施する:
全長cDNAクローンからのプラスミドDNAの調製
pCMVSport6ベクター中の全長TYRO3 OA cDNAを含有する細菌ストックを、深い96ウェルのブロック(Qiagen, Valencia, CA)中で増殖させる。各ウェルは、Terrific ブロス (Sigma, St. Louis, MO) 1.0mLおよびアンピシリン(40μg/mL)を含有する。培養物は、最初に24時間37℃で、300RPMで震盪しながら増殖させ、新しいブロックに再播種し、さらに終夜増殖させ、確実に全ウェルで細菌が均一に増殖するようにする。製造業者により記載された標準的プロトコールに従い、Biorobot 8000 (Qiagen, Valencia CA)を用いて細菌からプラスミドDNAを単離する。
OAマーカー遺伝子
以下の材料と方法を使用して下記の実施例を実施する:
全長cDNAクローンからのプラスミドDNAの調製
pCMVSport6ベクター中の全長TYRO3 OA cDNAを含有する細菌ストックを、深い96ウェルのブロック(Qiagen, Valencia, CA)中で増殖させる。各ウェルは、Terrific ブロス (Sigma, St. Louis, MO) 1.0mLおよびアンピシリン(40μg/mL)を含有する。培養物は、最初に24時間37℃で、300RPMで震盪しながら増殖させ、新しいブロックに再播種し、さらに終夜増殖させ、確実に全ウェルで細菌が均一に増殖するようにする。製造業者により記載された標準的プロトコールに従い、Biorobot 8000 (Qiagen, Valencia CA)を用いて細菌からプラスミドDNAを単離する。
全長cDNAクローンのGATEWAY(商標)移動
TYRO3をRT−PCRアッセイで試験するために、TYRO3のcDNAを、pCMVSport6ベクターからレトロウイルスベクターにGATEWAY(商標)プラットフォーム(Invitrogen, Carlsbad, CA)を使用して移動させる。
TYRO3をRT−PCRアッセイで試験するために、TYRO3のcDNAを、pCMVSport6ベクターからレトロウイルスベクターにGATEWAY(商標)プラットフォーム(Invitrogen, Carlsbad, CA)を使用して移動させる。
GATEWAY BP反応を以下の通りに実行する。簡単に述べると、プラスミドDNA1.0μL(100−120ng)を、pDONR201エントリーベクター(Invitrogen, Carlsbad, CA)1μL(100−120ng)、BP反応バッファー(Invitrogen, Carlsbad, CA)1μL、tris−EDTA1μLおよび BP Clonase 酵素混合物(Invitrogen, Carlsbad, CA)1μLを含有する氷上のマイクロタイターウェルに添加する。マイクロタイタープレートを25℃で3日間インキュベートする。
0.75M NaCl0.25μL、線状化レトロウイルスベクター1.0μL(100−120ng)および LR Clonase 酵素混合物(Invitrogen, Carlsbad, CA)1.5μLからなるGATEWAY LR 反応混合物を、BP反応に添加する。この研究で使用するレトロウイルスベクターは、ハイブリッドCMV/Moloney マウス白血病ウイルス5'LTR、Moloney マウス白血病ウイルス3'LTRおよびレトロウイルスパッケージングΨ部位を含有し、常套の方法に従って構築した。また、同じベクターを購入できる(Clontech)。サンプルを徹底的に混合し、さらに2時間25℃でインキュベートする。10分の1量(0.8μL;2mg/mL)のプロテアーゼK溶液(Invitrogen, Carlsbad, CA)を添加し、37℃で10分間インキュベートする。
最大効率のDH5α細胞(Invitrogen, Carlsbad, CA)40μLを、氷上の平底96ウェルブロック(Qiagen, Valencia, CA)のウェルに分注する。次いで、LR反応混合物1μLを細胞に添加し、氷上で30分間インキュベートする。細胞に30秒間42℃で熱ショックを与え、氷上に1−2分間置き、S.O.C.培地(Invitrogen, Carlsbad, CA)65μLを各ウェルに添加する。96ウェルブロックを37℃で1時間、震盪しながらインキュベートする。最終形質転換混合物35μLを、40μg/mLゼオシン(Invitrogen, Carlsbad, CA)を含むLB寒天の入ったマイクロタイターウェルに添加し、37℃で終夜増殖させる。
単一のコロニーを96ウェル形式の Terrific ブロス/ゼオシン(40μg/mL)1mLに播種し、37℃、ロータリーシェーカー中、300RPMで終夜増殖させる。製造業者により記載された標準的プロトコールに従い、Biorobot 8000 (Qiagen, Valencia, CA)を使用してプラスミドDNAを単離する。
上清の産生
GP2−293パッケージング細胞(BD Biosciences Clontech, Palo Alto, CA)を96ウェルPDLプレート(BD Biosciences Clontech, Palo Alto CA)に、形質転換の16−24時間前に、10%FBS(Invitrogen, Carlsbad CA)を含有する抗生物質を含まないDMEM中に播く(5x104細胞/ウェル)。総体積25μLのOPTIMEM(Invitrogen, Calsbad CA)中、96ウェル形式で、GATEWAY(商標)コンストラクト150ngをエンベローププラスミド150ngと合わせることにより、GATEWAY(商標)コンストラクト並びにエンベロープベクターpVPack−VSV−G(Stratagene, La Jolla CA)を、パッケージング細胞に同時形質移入する。別のプレートで、OPTIMEM(商標)25μLを Lipofectamine 2000 試薬 (Invitrogen, Carlsbad CA)1μLと合わせる。この第2の溶液を5分間室温でインキュベートし、次いで2つの溶液を合わせる。細胞に添加する前に、20分間、DNA−リポフェクタミン複合体を形成させる。形質移入操作の16−24時間後に、抗生物質を含有する完全培地に培地を置き換える。ウイルス上清を含有する培地を、形質移入の24および48時間後に集める。
GP2−293パッケージング細胞(BD Biosciences Clontech, Palo Alto, CA)を96ウェルPDLプレート(BD Biosciences Clontech, Palo Alto CA)に、形質転換の16−24時間前に、10%FBS(Invitrogen, Carlsbad CA)を含有する抗生物質を含まないDMEM中に播く(5x104細胞/ウェル)。総体積25μLのOPTIMEM(Invitrogen, Calsbad CA)中、96ウェル形式で、GATEWAY(商標)コンストラクト150ngをエンベローププラスミド150ngと合わせることにより、GATEWAY(商標)コンストラクト並びにエンベロープベクターpVPack−VSV−G(Stratagene, La Jolla CA)を、パッケージング細胞に同時形質移入する。別のプレートで、OPTIMEM(商標)25μLを Lipofectamine 2000 試薬 (Invitrogen, Carlsbad CA)1μLと合わせる。この第2の溶液を5分間室温でインキュベートし、次いで2つの溶液を合わせる。細胞に添加する前に、20分間、DNA−リポフェクタミン複合体を形成させる。形質移入操作の16−24時間後に、抗生物質を含有する完全培地に培地を置き換える。ウイルス上清を含有する培地を、形質移入の24および48時間後に集める。
初代軟骨細胞への形質導入
初代軟骨細胞(関節置換手術から得られた軟骨組織から単離、Mullenberg Hospital, Plainfield, NJ)を、形質導入の24時間前に、96−ウェルプレートに二重に(in duplicates)、1.1x104細胞/ウェルで播く。形質導入時に、培地をウイルス上清100μL並びに20mM HEPESおよび16μg/mLポリブレンを添加した完全培地100μLで置き換える。細胞をスイングバケットローター中、32℃、1000xgで、1.5時間遠心分離する。培地を16−24時間後に新鮮な培地と置き換え、細胞をさらに48時間インキュベートする。
初代軟骨細胞(関節置換手術から得られた軟骨組織から単離、Mullenberg Hospital, Plainfield, NJ)を、形質導入の24時間前に、96−ウェルプレートに二重に(in duplicates)、1.1x104細胞/ウェルで播く。形質導入時に、培地をウイルス上清100μL並びに20mM HEPESおよび16μg/mLポリブレンを添加した完全培地100μLで置き換える。細胞をスイングバケットローター中、32℃、1000xgで、1.5時間遠心分離する。培地を16−24時間後に新鮮な培地と置き換え、細胞をさらに48時間インキュベートする。
RNAの単離とRT−PCR
貯めておいた二重の96−ウェルプレートから、BioRobot 8000 (Qiagen, Valencia CA) および Qiagen RNeasy 96 Biorobot 試薬を製造業者の指示に従って使用して、総細胞RNAを単離する。Qiagen (Valencia CA)により公開されている標準的プロトコールに準じてカラム上でのDNaseI切断を用い、混入しているゲノムDNAを除去する。第1の鎖のcDNAを、ランダムプライマーを使用して、High-Capacity cDNA Archive キット (PE Applied Biosystems, Foster City CA)で、100μL反応容量で合成する。リアルタイムPCR(RT−PCR)を384−ウェル形式で、ABI Prism 7900HT Sequence Detection System (Applied Biosystems, Foster City CA)上で実施する。cDNAの鋳型およびPCR混合物を、Biomek FX 液体操作自動装置を使用して分配する。20μLの反応は、cDNA5μL、200nMフォワードおよびリバースプライマー、および SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Foster City CA)を含有する。初期設定のサイクリングプログラム(95℃−10分間、95℃−15秒間を40サイクル、60℃−1分間)に続いて、解離段階を行い、それにより融解曲線を生成してPCR産物の特異性とプライマーダイマーの不在を確認する。
貯めておいた二重の96−ウェルプレートから、BioRobot 8000 (Qiagen, Valencia CA) および Qiagen RNeasy 96 Biorobot 試薬を製造業者の指示に従って使用して、総細胞RNAを単離する。Qiagen (Valencia CA)により公開されている標準的プロトコールに準じてカラム上でのDNaseI切断を用い、混入しているゲノムDNAを除去する。第1の鎖のcDNAを、ランダムプライマーを使用して、High-Capacity cDNA Archive キット (PE Applied Biosystems, Foster City CA)で、100μL反応容量で合成する。リアルタイムPCR(RT−PCR)を384−ウェル形式で、ABI Prism 7900HT Sequence Detection System (Applied Biosystems, Foster City CA)上で実施する。cDNAの鋳型およびPCR混合物を、Biomek FX 液体操作自動装置を使用して分配する。20μLの反応は、cDNA5μL、200nMフォワードおよびリバースプライマー、および SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Foster City CA)を含有する。初期設定のサイクリングプログラム(95℃−10分間、95℃−15秒間を40サイクル、60℃−1分間)に続いて、解離段階を行い、それにより融解曲線を生成してPCR産物の特異性とプライマーダイマーの不在を確認する。
下記表1は、当業者になじみのある例示的OA「マーカー遺伝子」を特定する。特に、このアッセイで使用される「マーカー遺伝子」の各々は、軟骨細胞においてOAに関連する遺伝子である。各マーカー遺伝子について、例示的ヌクレオチド配列のGenBank受託番号も提供する。
RT−PCR実験は、表Iで特定されるプライマー(初期設定のパラメーターおよび反応条件下で Primer Express ソフトウエア (Applied Biosystems, Foster City, CA) を用いて設計する)を使用して列挙した遺伝子の各々を増幅する。加えて、遺伝子GAPDH(GenBank受託番号AJ 005371)を、普遍的に発現される「ハウスキーピング」遺伝子として選択し、それに対して全サンプルを標準化する。
受動的基準としてROX染料 (Applied Biosystems, Foster City, CA) を使用し、蛍光シグナル中のPCRに関係のないゆらぎを標準化する。製造者の指示に従い、標準物質サンプル(即ち、他の全部をそれと比較するサンプル)を利用する比較Ct法を使用し、遺伝子発現の変化を算出する。他の全サンプルの発現レベルを、標準物質サンプルについて測定された発現レベルの倍数として定義するように、標準物質サンプルの値を1.0として標準化する。この実施例で記載するRT−PCR実験では、cDNA挿入を含有しないレトロウイルスベクターを標準物質サンプルとして使用する。簡単に述べると、標準物質mRNAと比較した標的mRNAの量は、式:2−ΔΔCt(式中、Ct=閾値サイクル(増幅された標的の量が固定された閾値に達するサイクル数))に従って算出する。
細胞の処理
RT−PCR条件を最適化し、この試験で選択されるマーカーを確認するために、関節置換手術で得られた膝関節の軟骨からのヒト関節の軟骨細胞を、10%FBS(Invitrogen, Carlsbad, CA)を含有するDMEM培地を使用して、96ウェルプレート(11,000細胞/ウェル)に播いた。2日後、細胞をIL−1(5ng/mL;Peprotech, UK, London)およびOSM(50ng/mL)またはPDGF(50ng/mL)またはTGF−β(50ng/mL)で終夜、無血清培地中で処理する。OSM、PDGFおよびTGF−βは、R&D systems (Minneapolis, MN)から購入する。これらの細胞からRNAを単離し、上記の方法を使用してRT−PCRにより評価する。
RT−PCR条件を最適化し、この試験で選択されるマーカーを確認するために、関節置換手術で得られた膝関節の軟骨からのヒト関節の軟骨細胞を、10%FBS(Invitrogen, Carlsbad, CA)を含有するDMEM培地を使用して、96ウェルプレート(11,000細胞/ウェル)に播いた。2日後、細胞をIL−1(5ng/mL;Peprotech, UK, London)およびOSM(50ng/mL)またはPDGF(50ng/mL)またはTGF−β(50ng/mL)で終夜、無血清培地中で処理する。OSM、PDGFおよびTGF−βは、R&D systems (Minneapolis, MN)から購入する。これらの細胞からRNAを単離し、上記の方法を使用してRT−PCRにより評価する。
ELISA
Amersham (Piscataway, NJ) のヒト MMP13 ELISA システムおよび R&D Systems (Minneapolis, MN)のヒト IL-6 ELISA システムを製造業者の標準的プロトコールに従って使用し、細胞培養上清中のMMP13およびIL−6のタンパク質レベルを測定する。
Amersham (Piscataway, NJ) のヒト MMP13 ELISA システムおよび R&D Systems (Minneapolis, MN)のヒト IL-6 ELISA システムを製造業者の標準的プロトコールに従って使用し、細胞培養上清中のMMP13およびIL−6のタンパク質レベルを測定する。
結果
OAの処置に有用な薬物標的を同定するために、軟骨細胞における候補遺伝子の過剰発現の、いくつかの既知のOAの遺伝子マーカーに対する効果を観察した。下表IIは、例示的OAマーカー遺伝子および関連するOAの特徴をまとめたものである。
OAの処置に有用な薬物標的を同定するために、軟骨細胞における候補遺伝子の過剰発現の、いくつかの既知のOAの遺伝子マーカーに対する効果を観察した。下表IIは、例示的OAマーカー遺伝子および関連するOAの特徴をまとめたものである。
候補遺伝子(この場合はTYRO3)を軟骨細胞に形質移入し、OAマーカー遺伝子に対する発現の効果を評価する前に、特定のOAマーカー遺伝子で使用しようとするプライマーおよびRT−PCRの条件を確認する。これは、OAの特徴を誘導すると知られている様々な化合物で処理した軟骨細胞におけるOAマーカー遺伝子の発現の変化をアッセイすることにより行う。
特に、ヒト関節の軟骨細胞を、軟骨細胞でOAの特徴を誘導すると知られている、上記の材料と方法に記載の様々なサイトカインおよび増殖因子で処理する。Tardif et al., Arthritis Rheum., Vol. 42, No. 6, pp. 1147-1158 (1999); および Smith et al., Arthritis Rheum., Vol. 34, No. 6, pp. 697-706 (1991) 参照。次いで、本明細書に記載のプライマーを使用して、RT−PCR実施し、1またはそれ以上のマーカー遺伝子の発現に検出可能な変化があるか否かを判定する。下記表IIIは、(i)IL−1およびOSM;(ii)TGF−β;および(iii)PDGFによる軟骨細胞の処理に媒介される、各マーカーのmRNAレベルの例示的変化をまとめたものである。発現レベルは、非処理軟骨細胞で測定した標準化した発現レベルの倍数として(即ち、mRNAレベルの「変化倍率」として)示す。
表III中のデータは、様々なOAマーカー遺伝子が、軟骨細胞でOAの特徴を誘導すると知られている処理に応答して、それらの発現レベルにおける予期された変化を経ることを示す。故に、これらのデータは、用いたプライマーおよび方法論の有用性を立証する。
RT−PCRアッセイをさらに確認するために、構成的に活性な遺伝子産物AKT/PKB(GenBank受託番号NPL−001907)を、レトロウイルスに媒介される遺伝子移入により軟骨細胞で過剰発現させる(実施例1に記載の通りの方法)。この遺伝子の生化学的経路の活性化は、軟骨細胞でアグリカナーゼ−1およびMMP−13を誘導すると知られている。常套の方法を使用して、形質導入の48時間および72時間後に細胞のRNAを回収し、MMP−13およびアグリカナーゼ−1のmRNAの発現の変化を、RT−PCRにより検出する。AKT/PKBの過剰発現は、アグリカナーゼ−1の12倍の誘導およびMMP−13の9倍の誘導をもたらす(データは示さない)。
実施例2
TYRO3
TYRO3がOAにおいて果たす役割を、もしあれば、判定するために、全長TYRO3cDNAを初代ヒト関節軟骨細胞(HAC)に形質移入し、これらの細胞においてOAの遺伝子マーカーの発現に対する結果的な効果をRT−PCRにより分析し、形質移入していない細胞で測定されるこれらのマーカー遺伝子の発現レベルと比較する。
TYRO3
TYRO3がOAにおいて果たす役割を、もしあれば、判定するために、全長TYRO3cDNAを初代ヒト関節軟骨細胞(HAC)に形質移入し、これらの細胞においてOAの遺伝子マーカーの発現に対する結果的な効果をRT−PCRにより分析し、形質移入していない細胞で測定されるこれらのマーカー遺伝子の発現レベルと比較する。
結果は、TYRO3遺伝子の形質移入は、少なくとも4つのOAマーカー遺伝子の発現を強力に誘導することを示し、TYRO3がOAの疾患の過程に関与することを示唆する(下表IV参照)。
TYRO3がこれらの「マーカー」遺伝子によりコードされるポリペプチドの発現の上昇を誘導したことを確認するために、MMP−13タンパク質のレベルを、TYRO3 cDNAで形質転換された軟骨細胞でELISAにより測定した。結果は、細胞上清のELISAにより測定される通り、TYRO3の過剰発現こそがMMP−13タンパク質分泌の誘導を導くことを示す(データは示さない)。
実施例3
GAS6
この実施例は、TYRO3サブファミリーのメンバーに結合し、活性化するリガンドであるGAS6が、軟骨細胞においてOAマーカー遺伝子を誘導する能力を調べる実験を記載する。
GAS6
この実施例は、TYRO3サブファミリーのメンバーに結合し、活性化するリガンドであるGAS6が、軟骨細胞においてOAマーカー遺伝子を誘導する能力を調べる実験を記載する。
以下の材料と方法を使用して、下記の実施例を実施した:
免疫組織化学的分析
正常またはOAのヒト膝軟骨の全厚の外植片(full thickness explants)を、5%FBSを含有するDMEM中で培養する。軟骨を4%パラホルムアルデヒドで固定し、パラフィンで包埋し、5ミクロンの切片を切る。組織切片をスライドに置き、トルエン中で脱パラフィンし、エタノールの段階的系列で水和し、次いで、PBSおよび0.2%ペルオキシダーゼ中で洗浄する。組織切片を正常血清またはBSAで30分間ブロックした後、切片をGAS6(R&D Systems, Minneapolis, MN のヤギ抗ヒト組換え抗体)に対する一次抗体またはヒトTYRO3に対する抗体(R&D Systems, Minneapolis, MN のヒトTYRO3細胞外ドメインに対するヤギ抗体)と、2μg/mL、1−2時間室温で、または、終夜4℃で、インキュベートする。このTYRO3抗体は、AxlまたはcMerと交差反応しない。
免疫組織化学的分析
正常またはOAのヒト膝軟骨の全厚の外植片(full thickness explants)を、5%FBSを含有するDMEM中で培養する。軟骨を4%パラホルムアルデヒドで固定し、パラフィンで包埋し、5ミクロンの切片を切る。組織切片をスライドに置き、トルエン中で脱パラフィンし、エタノールの段階的系列で水和し、次いで、PBSおよび0.2%ペルオキシダーゼ中で洗浄する。組織切片を正常血清またはBSAで30分間ブロックした後、切片をGAS6(R&D Systems, Minneapolis, MN のヤギ抗ヒト組換え抗体)に対する一次抗体またはヒトTYRO3に対する抗体(R&D Systems, Minneapolis, MN のヒトTYRO3細胞外ドメインに対するヤギ抗体)と、2μg/mL、1−2時間室温で、または、終夜4℃で、インキュベートする。このTYRO3抗体は、AxlまたはcMerと交差反応しない。
切片をPBS中で5分間、3回洗浄した後、2回目のブロッキング反応を10分間実施する。切片を希釈したビオチン化二次抗体と30分間インキュベートする。スライドをPBS中で3回洗浄し、Vectastain ABC-AP (Vector Labs, Burlingame, CA) またはペルオキシダーゼをベースとする Elite ABC システム (Vector Labs, Burlingame, CA) と30分間インキュベートする。スライドを洗浄し、切片をアルカリホスファターゼ基質溶液 (Vector Labs, Burlingame, CA) または3,3−ジアミノベンジジン(DAB)基質と4−20分間インキュベートする。スライドを水ですすぎ、希釈した Hematoxylin または Methyl Green で対比染色し、段階的エタノールまたは3回交換する1−ブタノールで再度水和し、ヘモ・デー(hemo-de)処理し、Refrax マウント用媒体 (Anatech Ltd., Battle Creek, MI)でマウントする。一次抗体を免疫前血清または免疫グロブリンで置き換えることにより、負の対照を実施した。
組換えGAS6の産生
GAS6タンパク質を生成させるために、所内のクローンコレクションからの全長GAS6DNAクローンを、Lipofectamine 2000 (Invitrogen, Carlsbad, CA) を製造業者の推奨するプロトコールに従って使用して、293H細胞 (Invitrogen, Carlsbad, CA) に形質移入する。GAS6ポリペプチドをコードする好ましいGAS6のcDNA配列およびタンパク質配列は、GenBankから各々受託番号NM_00820(配列番号28)およびNP_000811(配列番号29)で入手可能である。GAS6タンパク質は、形質移入された細胞により上清に分泌され、形質移入の72時間後に回収される。
GAS6タンパク質を生成させるために、所内のクローンコレクションからの全長GAS6DNAクローンを、Lipofectamine 2000 (Invitrogen, Carlsbad, CA) を製造業者の推奨するプロトコールに従って使用して、293H細胞 (Invitrogen, Carlsbad, CA) に形質移入する。GAS6ポリペプチドをコードする好ましいGAS6のcDNA配列およびタンパク質配列は、GenBankから各々受託番号NM_00820(配列番号28)およびNP_000811(配列番号29)で入手可能である。GAS6タンパク質は、形質移入された細胞により上清に分泌され、形質移入の72時間後に回収される。
軟骨細胞の処理
軟骨細胞を24ウェルプレートに播き、そのままの、または連続的に希釈した、組換えGAS6タンパク質を含有する293H細胞の上清で終夜処理する。総RNAを単離し、上記実施例1に記載のRT−PCR方法に従ってRT−PCRを実施し、アグリカナーゼ−1、MMP−13およびiNOSの発現を検出する。あるいは、上記のELISAの材料と方法に従い、タンパク質MMP−13またはIL−6に対してELISAを実施する。
軟骨細胞を24ウェルプレートに播き、そのままの、または連続的に希釈した、組換えGAS6タンパク質を含有する293H細胞の上清で終夜処理する。総RNAを単離し、上記実施例1に記載のRT−PCR方法に従ってRT−PCRを実施し、アグリカナーゼ−1、MMP−13およびiNOSの発現を検出する。あるいは、上記のELISAの材料と方法に従い、タンパク質MMP−13またはIL−6に対してELISAを実施する。
結果
TYRO3およびGAS6は、ヒトの関節疾患で過剰発現される
TYRO3およびそのリガンドのGAS6が実際にヒトの関節疾患で過剰発現されているか否かを判定するために、免疫組織化学を使用して正常およびOAのヒト軟骨組織におけるTYRO3およびGAS6のレベルを直接調べる。結果は、OA軟骨におけるTYRO3およびGAS6の両方の存在を示すが、正常ヒト軟骨組織では示さない。さらに、培養した中部および深部領域のOA患者の軟骨細胞は、TYRO3およびGAS6の高い免疫染色を示す(データは示さない)。これらのデータは、(少なくとも)TYRO3およびGAS6OAの発現が上昇するので、軟骨細胞がインビボでオートクリン様式で活性化されるという結論を支持する。故に、TYRO3およびGAS6の両方とも、インビボでOAの重要な調整因子であり、例えば、そのような障害を処置するための薬物標的として使用できる。
TYRO3およびGAS6は、ヒトの関節疾患で過剰発現される
TYRO3およびそのリガンドのGAS6が実際にヒトの関節疾患で過剰発現されているか否かを判定するために、免疫組織化学を使用して正常およびOAのヒト軟骨組織におけるTYRO3およびGAS6のレベルを直接調べる。結果は、OA軟骨におけるTYRO3およびGAS6の両方の存在を示すが、正常ヒト軟骨組織では示さない。さらに、培養した中部および深部領域のOA患者の軟骨細胞は、TYRO3およびGAS6の高い免疫染色を示す(データは示さない)。これらのデータは、(少なくとも)TYRO3およびGAS6OAの発現が上昇するので、軟骨細胞がインビボでオートクリン様式で活性化されるという結論を支持する。故に、TYRO3およびGAS6の両方とも、インビボでOAの重要な調整因子であり、例えば、そのような障害を処置するための薬物標的として使用できる。
GAS6はOAマーカー遺伝子および遺伝子産物を誘導する
組換えGAS6を使用して内在性TYRO3が活性化され得るか否か、そしてそのような活性化がOAを示すマーカー遺伝子(プロテイナーゼおよび炎症調整物質)の誘導を導くか否かを判定するために、GAS6を発現する293H細胞の上清で、上記の通りに軟骨細胞を処理する。結果は、そのような処理が、RT−PCRにより判定される通り、アグリカナーゼ−1、MMP−13およびiNOSの誘導を導くことを示す。対照的に、空のベクターで形質移入された293H細胞からの上清は、これらの遺伝子を誘導しない。ELISA実験も、GAS6含有上清での軟骨細胞の処理がIL−6タンパク質の発現も誘導することを立証する(データは示さない)。
組換えGAS6を使用して内在性TYRO3が活性化され得るか否か、そしてそのような活性化がOAを示すマーカー遺伝子(プロテイナーゼおよび炎症調整物質)の誘導を導くか否かを判定するために、GAS6を発現する293H細胞の上清で、上記の通りに軟骨細胞を処理する。結果は、そのような処理が、RT−PCRにより判定される通り、アグリカナーゼ−1、MMP−13およびiNOSの誘導を導くことを示す。対照的に、空のベクターで形質移入された293H細胞からの上清は、これらの遺伝子を誘導しない。ELISA実験も、GAS6含有上清での軟骨細胞の処理がIL−6タンパク質の発現も誘導することを立証する(データは示さない)。
これらの実験の結果は、軟骨細胞のGAS6による処理がOAマーカー遺伝子の発現を誘導することだけでなく、TYRO3と同様に、GAS6がOAの軟骨細胞で高いレベルで発現されることを示す。
実施例4
TYRO3の阻害はOAマーカー遺伝子の発現を低下させる
この実施例は、RNA干渉を使用して軟骨細胞におけるTYRO3遺伝子発現を特異的に阻害する実験を記載する。
TYRO3の阻害はOAマーカー遺伝子の発現を低下させる
この実施例は、RNA干渉を使用して軟骨細胞におけるTYRO3遺伝子発現を特異的に阻害する実験を記載する。
以下の材料と方法を下記実施例に使用する:
初代ヒト関節軟骨細胞(膝関節置換手術から入手した軟骨組織から単離、Mullenberg hospital, Plainsfield, NJ) を、形質移入の24時間前に30−50%コンフルエンス(約1.5x104細胞/ウェル)で播く。細胞を1回洗浄し、抗生物質の痕跡を除去し、OPTIMEM (Invitrogen, Carlsbad, CA) 350μLを各ウェルに添加する。20μMsiRNA二本鎖(Dharmacon, Lafayette, CO) 3μLを Opti-MEM (Invitrogen, Carlsbad, CA) 50μLに添加する。別のチューブで、Oligofectamine (Invitrogen, Carlsbad CA) 3μLを Opti-MEM 12μLに希釈し、9分間インキュベートする。siRNA二本鎖の溶液およびオリゴフェクタミンの溶液を一緒にし、さらに20分間インキュベートする。生じる溶液の体積を100μLに合わせ、各ウェルのオリゴヌクレオチド二本鎖の最終濃度が133nMであり、Oligofectamine 濃度が0.67%であるように軟骨細胞に添加する。
初代ヒト関節軟骨細胞(膝関節置換手術から入手した軟骨組織から単離、Mullenberg hospital, Plainsfield, NJ) を、形質移入の24時間前に30−50%コンフルエンス(約1.5x104細胞/ウェル)で播く。細胞を1回洗浄し、抗生物質の痕跡を除去し、OPTIMEM (Invitrogen, Carlsbad, CA) 350μLを各ウェルに添加する。20μMsiRNA二本鎖(Dharmacon, Lafayette, CO) 3μLを Opti-MEM (Invitrogen, Carlsbad, CA) 50μLに添加する。別のチューブで、Oligofectamine (Invitrogen, Carlsbad CA) 3μLを Opti-MEM 12μLに希釈し、9分間インキュベートする。siRNA二本鎖の溶液およびオリゴフェクタミンの溶液を一緒にし、さらに20分間インキュベートする。生じる溶液の体積を100μLに合わせ、各ウェルのオリゴヌクレオチド二本鎖の最終濃度が133nMであり、Oligofectamine 濃度が0.67%であるように軟骨細胞に添加する。
形質移入媒体で細胞を16時間インキュベートし、そのとき培地を抗生物質(Invitrogen, Carlsbad, CA)を含有するDMEM(Invitrogen, Carsbad, CA)中の10%熱非動化血清 (Invitrogen, Carlsbad, CA) に切り替える。細胞をさらに48時間インキュベートして標的遺伝子を沈黙させる。次いで、10%鉄添加ウシ血清 (Omega Scientific, Tarzana, CA)を含有するDMEM中で、IL−1またはTNF(各々5ng/mLおよび50ng/mL)により、細胞に16時間負荷を与える。培地を回収し、MMP−13産生(MMP-13 ELISA システム、Amersham, Piscataway, NJ) についてアッセイする。細胞塊からRNAを単離し (Qiagen RNeasy, Valencia, CA)、選択された遺伝子のメッセージのレベルを上記の通りにRT−PCRにより測定する。
結果
RNA干渉は、1またはそれ以上の特定の遺伝子の機能を細胞の状況において評価し得るように、特定の遺伝子の転写後の発現を選択的に阻害し得る方法である。これらの実験では、化学合成した二本鎖21merを細胞に送達する。これらのオリゴマーは、正常な細胞の過程を活性化し、特定のmRNA(群)の高度に特異的な分解を導く。
RNA干渉は、1またはそれ以上の特定の遺伝子の機能を細胞の状況において評価し得るように、特定の遺伝子の転写後の発現を選択的に阻害し得る方法である。これらの実験では、化学合成した二本鎖21merを細胞に送達する。これらのオリゴマーは、正常な細胞の過程を活性化し、特定のmRNA(群)の高度に特異的な分解を導く。
この実施例では、上記の通りにsiRNAをOA軟骨細胞に添加し、TYRO3の発現を阻害する。その発現がOA軟骨細胞で上方調節されることが知られている2つの遺伝子である、IL−6およびMMP−13(Vincenti et al., Arthritis Res., Vol. 4, No. 3, pp. 157-164 (2002); Bau et al., Arthritis Rheum., Vol. 46, No. 10, pp. 2648-2657; Flannery et al., Matrix Biol., Vol. 18, No. 3, pp. 225-237 (1999); および Mengshol et al., Arthritis Rheum., Vol. 43, No. 4, pp. 801-811 (2000) 参照)のmRNAレベルを、TYRO3mRNAレベルと同様に、TYRO3特異的siRNA投与の48時間後にRT−PCRにより測定する。結果は、IL−6およびMMP−13の両方の基底発現レベルが、TYRO3発現に伴って有効に低下することを示す。負の対照として、OA軟骨細胞を、軟骨細胞で通常は発現されない遺伝子であるルシフェラーゼ遺伝子を特異的に阻害するsiRNAでも処理する。期待通り、このルシフェラーゼ特異的siRNAの投与は、RT−PCRにより測定される通り、TYRO3、IL−6またはMMP−13のいずれの発現も阻害しない。
さらに他の実験は、TYRO3の沈黙が、OA軟骨細胞においてIL−1に媒介される効果に対して有する効果を立証する。特に、軟骨細胞を上記の通りにTYRO3特異的siRNAで処理し、続いてIL−1またはTNFで処理する。MMP−13およびIL−6のmRNAレベルをRT−PCRにより測定する。データは、TYRO3のsiRNA阻害は、通常はTNFおよび/またはIL−1により誘導されるMMP−13およびIL−6の両方のmRNAの発現を有効に阻害することを示す。これらの知見は、軟骨細胞中のMMP−13タンパク質のELISA測定により裏付けられる。再度、TYRO3の阻害は、通常はIL−1および/またはTNFにより誘導されるMMP−13タンパク質の分泌を有効に阻害する。このことは、TYRO3のシグナル伝達が、軟骨細胞におけるIL−1および/またはTNFによる異化酵素の誘導の調整に重要な役割を有し得ることを示唆する。これは、OAの病因におけるTYRO3シグナル伝達の重要な役割を含意する。
実施例5
AXL、cMerおよびOA
上記の通り、TYRO3は、少なくとも2つの他の受容体チロシンキナーゼ、AxlおよびcMerに、相当な配列および構造の相同性を有し、これらの3つの遺伝子は、受容体チロシンキナーゼのサブファミリーを構成する。故に、TYRO3に加えて、cMerおよびAxlも、例えば、OAを診断および/または処置、予防もしくは改善するために、またはそれら自体OAの診断および/または処置に有用な化合物の薬物標的として、本発明の組成物および方法において有用であると期待される。
AXL、cMerおよびOA
上記の通り、TYRO3は、少なくとも2つの他の受容体チロシンキナーゼ、AxlおよびcMerに、相当な配列および構造の相同性を有し、これらの3つの遺伝子は、受容体チロシンキナーゼのサブファミリーを構成する。故に、TYRO3に加えて、cMerおよびAxlも、例えば、OAを診断および/または処置、予防もしくは改善するために、またはそれら自体OAの診断および/または処置に有用な化合物の薬物標的として、本発明の組成物および方法において有用であると期待される。
Axl遺伝子の少なくとも2つのスプライスバリアントが知られており、その一方(本明細書で「Axl変異体2」または「Axlv2」と呼ばれる)は、1またはそれ以上の他のAxlスプライスバリアントに存在する1つのエクソン(エクソン10)を欠く。例示的Axlv2核酸配列は、GenBank受託番号NM_001699から入手可能であり、本明細書でも配列番号30で提供される。配列番号30のAxlv2核酸によりコードされる例示的Axlv2ポリペプチドは、またGenBank受託番号NP_001690から入手可能であり、本明細書で配列番号31に記載のアミノ酸配列を含む。別のAxlスプライスバリアントが知られており、本明細書で「Axl変異体1」または「Axlv1」と呼ばれる。例示的Axlv1核酸は、本明細書で配列番号32およびGenBank受託番号NM_021913に記載のヌクレオチド配列を含む。この核酸は、GenBank受託番号NP_068713(配列番号33)に記載のアミノ酸配列を含むAxlv1ポリペプチドをコードする。
TYRO3についての前記したものと同一の方法論(上記実施例参照)を用いる実験において、軟骨細胞におけるAxlv1核酸(所内のcDNAライブラリー)の発現の上昇は、Agg−1およびMMP−13のmRNAの発現を、各々約12および15倍上昇させる。同様に、軟骨細胞におけるAxlv2核酸(所内のcDNAライブラリー)の発現の上昇は、同じOA「マーカー」遺伝子、即ち、Agg−1およびMMP−13の発現を、各々約3倍および8倍上昇させる。
加えて、AxlおよびcMerのsiRNA(Dharmacon, Lafayette, CO)(実施例4で使用した方法に従って軟骨細胞に送達される)は、軟骨細胞において、IL−1に媒介されるアグリカナーゼ−1およびMMP−13のmRNAの誘導を妨害した。このことは、この受容体チロシンキナーゼのサブファミリーの3つ全てのメンバーが、OAの病因において重要な役割を有し得ることを示唆する。
このように、cMerおよびAXL(変異体を含む)は、本発明の方法および組成物において、TYRO3(およびその変異体)と同じやり方で、本発明の方法および組成物に準じて使用でき、従って、そのような使用は、本発明の一部と見なされる。
Claims (38)
- OAの処置用の化合物を同定する方法であって、
a)試験化合物を、
(i)受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのポリペプチドのメンバー、および、
(ii)該ポリペプチドに対するリガンド、
を含む反応混合物に接触させること、
ここで、反応混合物の条件は、ポリペプチドがリガンドに結合して結合複合体を形成することを可能にするものである;
b)試験化合物の存在下の反応混合物における結合複合体の形成のレベルを検出すること;および
c)試験化合物の存在下で形成される結合複合体のレベルを、該試験化合物の非存在下で形成される結合複合体のレベルと比較すること、ここで、試験化合物の存在下で形成される結合複合体のレベルの低下は、その試験化合物をOAの処置に使用し得ることを示すものである、
を含む方法。 - 該受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのポリペプチドのメンバーが、TYRO3、AxlおよびcMerからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 骨関節炎の処置用の化合物を同定する方法であって、
a)試験化合物を、
(i)TYRO3ポリペプチド、および、
(ii)TYRO3リガンド、
を含む反応混合物に接触させること、
ここで、反応混合物の条件は、TYRO3ポリペプチドがTYRO3リガンドに結合して結合複合体を形成することを可能にするものである;
b)試験化合物の存在下の反応混合物における結合複合体の形成のレベルを検出すること;および
c)試験化合物の存在下で形成される結合複合体のレベルを、該試験化合物の非存在下で形成される結合複合体のレベルと比較すること、ここで、試験化合物の存在下で形成される結合複合体のレベルの低下は、その試験化合物をOAの処置に使用し得ることを示すものである、
を含む方法。 - TYRO3ポリペプチドが、配列番号2に記載のアミノ酸配列を含む、請求項3に記載の方法。
- TYRO3リガンドが、PROS1およびGAS6ポリペプチドからなる群から選択される、請求項3に記載の方法。
- GAS6ポリペプチドが、配列番号3に記載のアミノ酸配列を含む、請求項5に記載の方法。
- 骨関節炎を有する個体を同定する方法であって、
a)個体に由来する生物学的サンプル中の受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのポリペプチドのメンバーをコードする核酸を検出すること;および
b)その個体における該核酸のレベルを、骨関節炎を有さない個体における該核酸のレベルと比較すること、ここで、その個体に由来する該生物学的サンプルにおける該核酸のレベルの上昇は、その個体がOAを有することを示すものである、
を含む方法。 - 該受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのポリペプチドのメンバーが、TYRO3、AxlおよびcMerからなる群から選択される、請求項7に記載の方法。
- 該生物学的サンプルが、軟骨細胞、軟骨、滑液および血清からなる群から選択される生物学的物質を含む、請求項7に記載の方法。
- 骨関節炎を有する個体を同定する方法であって、
a)個体に由来する生物学的サンプル中のTYRO3核酸を検出すること;および
b)その個体におけるTYRO3核酸のレベルを、OAを有さない個体におけるTYRO3核酸のレベルと比較すること、ここで、その個体に由来する該生物学的サンプルにおけるTYRO3核酸のレベルの上昇は、その個体がOAを有することを示すものである、
を含む方法。 - TYRO3核酸が配列番号2に記載のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードする、請求項10に記載の方法。
- TYRO3核酸が配列番号1に記載のヌクレオチド配列を含む、請求項10に記載の方法。
- 該生物学的サンプルが、軟骨細胞、軟骨、滑液および血清からなる群から選択される生物学的物質を含む、請求項10に記載の方法。
- 骨関節炎を有する個体を同定する方法であって、
a)個体に由来する生物学的サンプル中の受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのポリペプチドのレベルを検出すること;および
b)その個体における該ポリペプチドのレベルを、OAを有さない個体における該ポリペプチドのレベルと比較すること、ここで、その個体に由来する該生物学的サンプルにおける該ポリペプチドのレベルの上昇は、その個体がOAを有することを示すものである、
を含む方法。 - 該受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのポリペプチドが、TYRO3、AxlおよびcMerからなる群から選択される、請求項14に記載の方法。
- 該生物学的サンプルが、軟骨細胞、軟骨、滑液および血清からなる群から選択される生物学的物質を含む、請求項14に記載の方法。
- OAを有する個体を同定する方法であって、
a)個体に由来する生物学的サンプル中のTYRO3ポリペプチドを検出すること;および
b)その個体におけるTYRO3ポリペプチドのレベルを、OAを有さない個体におけるTYRO3ポリペプチドのレベルと比較すること、ここで、その個体に由来する該生物学的サンプルにおけるTYRO3ポリペプチドのレベルの上昇は、その個体がOAを有することを示すものである、
を含む方法。 - TYRO3ポリペプチドが、配列番号2に記載のアミノ酸配列を含む、請求項17に記載の方法。
- 該生物学的サンプルが、軟骨細胞、軟骨、滑液および血清からなる群から選択される生物学的物質を含む、請求項15に記載の方法。
- 骨関節炎を有する個体を同定する方法であって、
a)個体に由来する生物学的サンプル中の、受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのポリペプチドのメンバーのリガンドをコードする核酸を検出すること;および
b)その個体におけるその核酸のレベルを、OAを有さない個体におけるその核酸のレベルと比較すること、ここで、その個体に由来する該生物学的サンプルにおけるその核酸のレベルの上昇は、その個体がOAを有することを示すものである、
を含む方法。 - 該受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのポリペプチドのメンバーが、TYRO3、AxlおよびcMerからなる群から選択される、請求項20に記載の方法。
- 該生物学的サンプルが、軟骨細胞、軟骨、滑液および血清からなる群から選択される生物学的物質を含む、請求項20に記載の方法。
- 骨関節炎を有する個体を同定する方法であって、
a)個体に由来する生物学的サンプル中の、TYRO3リガンドをコードする核酸を検出すること;および
b)その個体におけるその核酸のレベルを、OAを有さない個体におけるその核酸のレベルと比較すること、ここで、その個体に由来する該生物学的サンプルにおけるその核酸のレベルの上昇は、その個体がOAを有することを示すものである、
を含む方法。 - TYRO3リガンドが、PROS1およびGAS6からなる群から選択される、請求項23に記載の方法。
- TYRO3リガンドが、配列番号3に記載のアミノ酸配列を含む、請求項23に記載の方法。
- 該TYRO3リガンドをコードする核酸が、配列番号4に記載のヌクレオチド配列を含む、請求項23に記載の方法。
- 該生物学的サンプルが、軟骨細胞、軟骨、滑液および血清からなる群から選択される生物学的物質を含む、請求項23に記載の方法。
- OAを有する個体を同定する方法であって、
a)個体に由来する生物学的サンプル中の、受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのメンバーのリガンドのレベルを検出すること;および
b)その個体における該リガンドのレベルを、OAを有さない個体における該リガンドのレベルと比較すること、ここで、その個体に由来する該生物学的サンプルにおける該リガンドのレベルの上昇は、その個体がOAを有することを示すものである、
を含む方法。 - 該受容体チロシンキナーゼのTYRO3サブファミリーのメンバーが、TYRO3、AxlおよびcMerからなる群から選択される、請求項25に記載の方法。
- 該生物学的サンプルが、軟骨細胞、軟骨、滑液および血清からなる群から選択される生物学的物質を含む、請求項25に記載の方法。
- 該リガンドが、PROS1およびGAS6からなる群から選択される、請求項25に記載の方法。
- 該リガンドが、配列番号3に記載のアミノ酸配列を含む、請求項25に記載の方法。
- 該リガンドをコードする核酸が、配列番号4に記載のヌクレオチド配列を含む、請求項25に記載の方法。
- 骨関節炎を有する個体を同定する方法であって、
a)個体に由来する生物学的サンプル中の、TYRO3リガンドのレベルを検出すること;および
b)その個体における該TYRO3リガンドのレベルを、OAを有さない個体におけるTYRO3リガンドのレベルと比較すること、ここで、その個体に由来する該生物学的サンプルにおけるTYRO3リガンドのレベルの上昇は、その個体がOAを有することを示すものである、
を含む方法。 - TYRO3リガンドが、PROS1およびGAS6からなる群から選択される、請求項34に記載の方法。
- TYRO3リガンドが、配列番号3に記載のアミノ酸配列を含む、請求項34に記載の方法。
- 該TYRO3リガンドをコードする核酸が、配列番号4に記載のヌクレオチド配列を含む、請求項34に記載の方法。
- 該生物学的サンプルが、軟骨細胞、軟骨、滑液および血清からなる群から選択される生物学的物質を含む、請求項34に記載の方法。
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