JP2009108033A - Hepatic fibrosis-suppressing agent - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、肝線維化抑制剤、肝線維化の抑制方法、及び該方法に基づく肝線維化疾患の治療又は予防方法に関する。 The present invention relates to a liver fibrosis inhibitor, a method for suppressing liver fibrosis, and a method for treating or preventing a liver fibrosis disease based on the method.
肝臓の慢性線維化疾患は、肝臓で発症しうる慢性炎症状態の終末像の総称であり、組織の過剰な線維化を伴う。肝臓の慢性線維化疾患は、進行性の肝臓機能不全を経て死に至ることが多い重篤な疾患群であるが、未だに決定的な治療法が存在しない。現時点では、肝硬変症に対して肝移植による治療が行われているものの、それらの治療法では患者のQOL(quality of life)が著しく阻害されるばかりか、移植した臓器が再度線維化に陥るケースも多い。最近では、TGF-β阻害剤やアンギオテンシン阻害剤などが線維化疾患に対する新規の治療剤として期待されているが、その有効性は確立されていない。このため、患者のQOLを向上させ、肝線維化の進行を有効に阻止又は遅延させることができる新しい薬剤の開発が切に望まれている。 Chronic fibrosis of the liver is a general term for the terminal picture of a chronic inflammatory state that can develop in the liver, and is accompanied by excessive tissue fibrosis. Chronic fibrosis of the liver is a serious disease group often resulting in death through progressive liver dysfunction, but there is still no definitive treatment. Currently, liver cirrhosis is being treated for liver cirrhosis, but these treatments not only significantly inhibit the patient's quality of life (QOL), but the transplanted organ falls into fibrosis again. There are many. Recently, TGF-β inhibitors and angiotensin inhibitors are expected as novel therapeutic agents for fibrotic diseases, but their effectiveness has not been established. For this reason, development of the new medicine which can improve a patient's QOL and can prevent or delay progress of liver fibrosis is earnestly desired.
現在、肝線維化疾患の候補治療薬として、慢性炎症を抑制する副腎皮質ステロイド、コルヒチン、IL-10など;線維芽細胞を活性化するTGF-β阻害剤、HGF(TGF-βの作用を抑制)、エンドセリン阻害剤、アンギオテンシン阻害剤など;コラーゲンを除去するMMP(matrix metalloproteinase;マトリックス・メタロプロテイナーゼ)などが期待されているが、いずれも治療法の確立には至っていない(非特許文献1[最新総説]、並びに非特許文献2及び3)。
Currently, as a candidate treatment for fibrosis of the liver, corticosteroids that suppress chronic inflammation, colchicine, IL-10, etc .; TGF-β inhibitor that activates fibroblasts, HGF (suppresses the action of TGF-β ), Endothelin inhibitors, angiotensin inhibitors, etc .; MMP (matrix metalloproteinase) that removes collagen is expected, but none of them has been established as a treatment (Non-patent document 1 [latest Review], and Non-Patent
プロテオグリカン(PG)は、コア蛋白質とよばれる蛋白質に、1本以上のグリコサミノグリカン(GAG)鎖が共有結合している構造をもつ分子である。GAG鎖の特異的な糖鎖構造がPGの多彩な機能を担うと考えられている。PGは、GAG鎖の種類に基づいて、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)、デルマタン硫酸プロテオグリカン(DSPG)、ヘパラン硫酸プロテオグリカン(HSPG)、ケタラン硫酸プロテオグリカン(KSPG)と4つに大別される(非特許文献4及び5[総説])。とくにHSPGは多彩なサイトカイン、ケモカインと結合し、その機能を大きく修飾することから良く研究されてきた。 Proteoglycan (PG) is a molecule having a structure in which one or more glycosaminoglycan (GAG) chains are covalently bonded to a protein called a core protein. It is thought that the specific sugar chain structure of GAG chain is responsible for various functions of PG. Based on the type of GAG chain, PG is roughly divided into four types: chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG), dermatan sulfate proteoglycan (DSPG), heparan sulfate proteoglycan (HSPG), and ketalan sulfate proteoglycan (KSPG) 4 and 5 [Review]). In particular, HSPG has been well studied because it binds to various cytokines and chemokines and greatly modifies their functions.
一方、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)については、胎生期には必須の分子であり、各臓器に豊富に存在するが出生・成長・老化に伴い徐々に減少することが知られている。しかし驚くべきことに、その特性の多彩さからか、CSPGの生体内機能は未だ明らかにされていない。一方、CSPGについて、肝硬変や肺線維症などの病変臓器で増加しているとの報告(非特許文献6及び7)がある。しかし、それら疾患におけるCSPG増加の意義は全く明らかになっていない。近年では、CSPGを遺伝的に欠損させたマウスが胎生致死や器官形成不全に陥ることが判明したことから、CSPGは生体に必須の分子であるとの認識が強まっている。
On the other hand, chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) is an essential molecule in the embryonic period, and is abundant in each organ but is known to gradually decrease with birth, growth and aging. Surprisingly, however, the in vivo function of CSPG has not yet been clarified because of its versatility. On the other hand, there are reports that CSPG is increased in diseased organs such as cirrhosis and pulmonary fibrosis (Non-patent
コンドロイチナーゼは、コンドロイチン硫酸(コンドロイチン硫酸プロテオグリカン)を分解する活性を有する細菌性の酵素として知られている。コンドロイチナーゼを用いた治療薬としては、コンドロイチナーゼABCを用いる椎間板ヘルニアの治療薬(特許文献1)、コンドロイチナーゼAC又はコンドロイチナーゼB創傷治癒促進薬(特許文献2)、コンドロイチナーゼAC又はコンドロイチナーゼBを用いた強皮症、乾癬、ケロイド及び肺線維症の治療薬(特許文献3)などが知られている。 Chondroitinase is known as a bacterial enzyme having an activity of degrading chondroitin sulfate (chondroitin sulfate proteoglycan). As a therapeutic agent using chondroitinase, a therapeutic agent for disc herniation using chondroitinase ABC (Patent Document 1), chondroitinase AC or chondroitinase B wound healing promoter (Patent Document 2), chondroitinase A therapeutic agent for scleroderma, psoriasis, keloid, and pulmonary fibrosis using AC or chondroitinase B (Patent Document 3) is known.
本発明は、肝線維化疾患の治療又は予防に有用な、肝組織における線維化を抑制できる薬剤、および該薬剤を有効成分とする肝線維化疾患の治療剤、並びに、肝線維化抑制剤のスクリーニング方法を提供することを1つの目的とする。 The present invention relates to a drug capable of suppressing fibrosis in liver tissue, a therapeutic agent for liver fibrosis disease containing the drug as an active ingredient, and a liver fibrosis inhibitor useful for the treatment or prevention of liver fibrosis disease. One object is to provide a screening method.
本発明者らは、そのような薬剤を開発するため鋭意研究を重ねるうち、これまで肝線維化疾患の病因とはされていなかったコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)の過剰な蓄積が、肝の組織の線維化を促進するのではないかと考えた。本発明者らは、この考えに基づいて研究を進めた結果、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン分解酵素であるコンドロイチナーゼ(コンドロイチネース)ABCが線維化肝に蓄積したCSPGを効率よく分解できること、そしてコンドロイチナーゼABCをin vivo投与することにより肝組織の線維化を顕著に抑制できることを見出した。さらに、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの一つであるversicanのコアタンパク質を切断する機能を有する、ADAMTS-4(A disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs)という蛋白質の組み替えペプチドを投与することによっても、同様の治療効果を獲得できた。即ち、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの蓄積あるいは生合成を阻害することによって、肝線維化を抑制させることができることを実証し、本発明を完成させた。 As the inventors of the present invention have conducted extensive research to develop such a drug, excessive accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG), which has not been attributed to the pathogenesis of liver fibrosis, has occurred in liver tissues. I thought that it might promote fibrosis. As a result of researches based on this idea, the present inventors have found that chondroitinase ABC (chondroitinase) ABC, which is a chondroitin sulfate proteoglycan degrading enzyme, can efficiently degrade CSPG accumulated in fibrotic liver, and chondroit It was found that fibrosis of liver tissue can be remarkably suppressed by administering in vivo ABC. Furthermore, the same therapeutic effect can be achieved by administering a recombinant peptide of ADAMTS-4 (A disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs), which has the function of cleaving the core protein of versican, one of the chondroitin sulfate proteoglycans. I was able to win. That is, it was demonstrated that liver fibrosis can be suppressed by inhibiting the accumulation or biosynthesis of chondroitin sulfate proteoglycan, and the present invention was completed.
本発明は、肝線維化抑制剤、および該薬剤を有効成分とする肝線維化疾患の治療剤、並びに、肝線維化抑制剤のスクリーニング方法等に関し、より具体的には、
〔1〕コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積を阻害する物質を有効成分として含む、肝線維化抑制剤、
〔2〕前記物質が、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン分解促進作用を有する物質である、〔1〕に記載の薬剤、
〔3〕前記物質が、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成阻害作用を有する物質である、〔1〕に記載の薬剤、
〔4〕前記物質が、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン脱硫酸化作用を有する物質である、〔1〕に記載の薬剤、
〔5〕前記物質が、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン硫酸化阻害作用を有する物質である、〔1〕に記載の薬剤、
〔6〕肝においてコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積が阻害されることを特徴とする、〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の薬剤、
〔7〕肝線維化疾患の治療用または予防用の、〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の薬剤、
〔8〕前記肝線維化疾患が、慢性肝疾患である、〔7〕に記載の薬剤、
〔9〕前記肝線維化疾患が、慢性肝炎、肝線維症、肝硬変、肝不全、または肝癌である、〔7〕に記載の薬剤、
〔10〕被検試料から、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積を阻害する作用を有する物質を選択することを特徴とする、肝線維化抑制剤のスクリーニング方法、
〔11〕以下の(a)〜(d)のいずれかに記載の作用を有する物質を選択する工程を含む、〔10〕に記載のスクリーニング方法、
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進作用
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成阻害作用
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの脱硫酸化作用
(d)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの硫酸化阻害作用
〔12〕前記肝線維化抑制剤が、肝線維化疾患の治療用または予防用である、〔10〕または〔11〕に記載のスクリーニング方法、
を、提供するものである。
また、本発明は以下を包含する。
〔13〕コンドロイチナーゼABCを有効成分として含む、肝線維化抑制剤。
〔14〕慢性肝疾患の治療用又は予防用の、上記〔13〕に記載の肝線維化抑制剤。
〔15〕慢性肝疾患が肝硬変である、上記〔14〕に記載の肝線維化抑制剤。
〔16〕コンドロイチナーゼABCがプロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)由来である、上記〔13〕〜〔15〕のいずれかに記載の肝線維化抑制剤。
さらに本発明は、以下に関する。
〔17〕〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の薬剤の、肝線維化抑制剤の製造における使用、
〔18〕〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の薬剤を、個体(患者等)へ投与する工程を含む、肝線維化の治療方法、
〔19〕〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の薬剤および薬学的に許容された担体を含んでなる組成物。
The present invention relates to a liver fibrosis inhibitor, a therapeutic agent for liver fibrosis using the drug as an active ingredient, a screening method for a liver fibrosis inhibitor, and more specifically,
[1] A liver fibrosis inhibitor comprising a substance that inhibits the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan as an active ingredient,
[2] The drug according to [1], wherein the substance has a chondroitin sulfate proteoglycan degradation promoting action,
[3] The drug according to [1], wherein the substance has a chondroitin sulfate proteoglycan synthesis inhibitory action,
[4] The drug according to [1], wherein the substance is a substance having a chondroitin sulfate proteoglycan desulfation effect,
[5] The drug according to [1], wherein the substance has a chondroitin sulfate proteoglycan sulfation inhibitory action,
[6] The drug according to any one of [1] to [5], wherein production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan is inhibited in the liver,
[7] The drug according to any one of [1] to [6] for treatment or prevention of liver fibrosis disease,
[8] The drug according to [7], wherein the liver fibrosis disease is chronic liver disease,
[9] The drug according to [7], wherein the liver fibrosis disease is chronic hepatitis, liver fibrosis, cirrhosis, liver failure, or liver cancer,
[10] A screening method for a liver fibrosis inhibitor, comprising selecting a substance having an action of inhibiting the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan from a test sample,
[11] The screening method according to [10], comprising a step of selecting a substance having the action according to any one of the following (a) to (d):
(A) Degradation promoting action of chondroitin sulfate proteoglycan (b) Synthesis inhibitory action of chondroitin sulfate proteoglycan (c) Desulfation action of chondroitin sulfate proteoglycan (d) Sulfation inhibitory action of chondroitin sulfate proteoglycan [12] Inhibitor of fibrosis of liver The method for screening according to [10] or [11], wherein the screening method is for the treatment or prevention of a liver fibrosis disease,
Is provided.
Moreover, this invention includes the following.
[13] A liver fibrosis inhibitor comprising chondroitinase ABC as an active ingredient.
[14] The liver fibrosis inhibitor as described in [13] above, which is used for treatment or prevention of chronic liver disease.
[15] The liver fibrosis inhibitor as described in [14] above, wherein the chronic liver disease is cirrhosis.
[16] The liver fibrosis inhibitor according to any one of [13] to [15] above, wherein chondroitinase ABC is derived from Proteus vulgaris.
The present invention further relates to the following.
[17] Use of the drug according to any one of [1] to [9] in the production of a liver fibrosis inhibitor,
[18] A method for treating liver fibrosis, comprising a step of administering the agent according to any one of [1] to [9] to an individual (patient or the like),
[19] A composition comprising the drug according to any one of [1] to [9] and a pharmaceutically acceptable carrier.
本発明によって、肝硬変の発症にコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成や蓄積が関係していることが明らかになった。コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成や蓄積を阻害することにより肝線維化が抑制されることが示された。これまでにない新しいコンセプトの肝線維化疾患の治療薬が提供できることになる。特に肝線維化は現代社会で患者数が増大している、慢性肝炎、肝線維症、肝硬変、肝不全、肝癌など慢性肝疾患と密接に関連しており、新しいコンセプトの治療薬剤は医療上また産業上も重要な意義を持つ。 According to the present invention, it has been clarified that the production and accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan is related to the onset of cirrhosis. It was shown that liver fibrosis is suppressed by inhibiting the production and accumulation of chondroitin sulfate proteoglycans. It will be possible to provide a therapeutic drug for liver fibrosis that has never been seen before. In particular, liver fibrosis is closely related to chronic liver diseases such as chronic hepatitis, liver fibrosis, liver cirrhosis, liver failure, and liver cancer. It also has important industrial significance.
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
代表的な慢性肝疾患の一つである肝硬変に伴う病態として、肝における線維化がある。本発明者らは、肝における線維化状態の改善を肝硬変治療の有効な方法の一つとするため、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの機能に着目した。そして、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの蓄積を抑制する状態を肝硬変モデルマウスにおいて作出し、詳細に解析したところ、野生型の肝に比してコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの蓄積が改善している細胞が多数観察されるとともに、肝硬変の病態が改善された。即ち、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積を阻害すると、肝硬変に深く関与している肝におけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの異常蓄積状態の改善が促進され、肝線維化の改善につながることを見出した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
Fibrosis in the liver is a disease state associated with cirrhosis, which is one of typical chronic liver diseases. The present inventors paid attention to the function of chondroitin sulfate proteoglycan in order to improve the fibrosis state in the liver as one of the effective methods for treating cirrhosis. In addition, a state in which chondroitin sulfate proteoglycan accumulation is suppressed in a cirrhosis model mouse has been created and analyzed in detail. As a result, many cells with improved accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan compared to wild-type liver are observed. The pathology of cirrhosis was improved. That is, it has been found that inhibiting the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan promotes improvement of abnormal accumulation state of chondroitin sulfate proteoglycan in the liver, which is deeply involved in cirrhosis, and leads to improvement of liver fibrosis.
本発明は、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積を阻害する物質を有効成分として含む、肝線維化抑制剤に関する。
本発明の「コンドロイチン硫酸プロテオグリカン」は、プロテオグリカンの一つであり、代表的な硫酸化ムコ多糖であるコンドロイチン硫酸/デルマタン硫酸とタンパク質(コアタンパク質)との共有結合化合物の総称である。本発明における「コンドロイチン硫酸プロテオグリカン」は、ヒトのコンドロイチン硫酸プロテオグリカンであることが好ましいが、その由来する生物種は特に制限されず、ヒト以外の生物におけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンと同等なタンパク質(ホモログ・オルソログ等)も本発明における「コンドロイチン硫酸プロテオグリカン」に含まれる。例えば、ヒトコンドロイチン硫酸プロテオグリカンに相当するタンパク質を有し、かつ、ヒトのコンドロイチン硫酸プロテオグリカンと同等なタンパク質を有する生物であれば、本発明を実施することは可能である。また本発明におけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンには、炎症などで一時的にグリコサミノグリカン(GAG)鎖が結合しプロテオグリカンになるもの、いわゆるパートタイムプロテオグリカンも含まれる。
The present invention relates to a liver fibrosis inhibitor comprising as an active ingredient a substance that inhibits the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycans.
The “chondroitin sulfate proteoglycan” of the present invention is one of proteoglycans and is a generic name for a covalently bonded compound of chondroitin sulfate / dermatan sulfate, which is a typical sulfated mucopolysaccharide, and a protein (core protein). The “chondroitin sulfate proteoglycan” in the present invention is preferably a human chondroitin sulfate proteoglycan, but the biological species derived from the chondroitin sulfate proteoglycan is not particularly limited. ) Is also included in the “chondroitin sulfate proteoglycan” in the present invention. For example, the present invention can be carried out if the organism has a protein corresponding to human chondroitin sulfate proteoglycan and has a protein equivalent to human chondroitin sulfate proteoglycan. The chondroitin sulfate proteoglycan in the present invention includes a so-called part-time proteoglycan in which a glycosaminoglycan (GAG) chain is temporarily bound due to inflammation or the like to become a proteoglycan.
以下の記載において、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンとして、aggrican、versican、neurocan、brevican、βglycan、Decorin、Biglycan、Fibromodulin、PG-Lbを例示する。本発明におけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンはこれらに限られず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンとしての活性を持つ物質であればよい。ここでコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの活性とは、例えば細胞接着能、または細胞増殖促進などがあげられる。当業者は次のような方法でコンドロイチン硫酸プロテオグリカンとしての活性を評価することができる。コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのアミノ酸配列の一部の領域を含むタンパク質、または一部の領域と高い相同性(通常70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、最も好ましくは95%以上)を有するタンパク質の存在下で腫瘍細胞(例えばCaco-2、HT-29細胞など)の分裂増殖を測定する。分裂増殖を促進する効果を持つタンパク質をコンドロイチン硫酸プロテオグリカン活性を有するタンパク質として判定できる(Int J Exp Pathol. 2005 Aug;86(4):219-29およびHistochem Cell Biol. 2005 Aug;124(2):139-49)。ここで高い相同性とは、50%以上、好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上(例えば、95%以上、さらには96%、 97%、98%または99%以上)の相同性を意味する。この相同性は、mBLASTアルゴリズム(Altschul et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2264-8; Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 5873-7)によって決定することができる。 In the following description, examples of chondroitin sulfate proteoglycans include aggrican, versican, neurocan, brevican, βglycan, Decorin, Biglycan, Fibromodulin, and PG-Lb. The chondroitin sulfate proteoglycan in the present invention is not limited to these, and any substance having activity as a chondroitin sulfate proteoglycan may be used. Here, the activity of chondroitin sulfate proteoglycan includes, for example, cell adhesion ability or cell growth promotion. A person skilled in the art can evaluate the activity as a chondroitin sulfate proteoglycan by the following method. Protein containing a partial region of chondroitin sulfate proteoglycan amino acid sequence, or high homology with a partial region (usually 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, most preferably 95% or more) Measure proliferation of tumor cells (eg, Caco-2, HT-29 cells, etc.) in the presence of proteins with A protein having an effect of promoting mitotic proliferation can be determined as a protein having chondroitin sulfate proteoglycan activity (Int J Exp Pathol. 2005 Aug; 86 (4): 219-29 and Histochem Cell Biol. 2005 Aug; 124 (2): 139-49). Here, the high homology means 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, more preferably 90% or more (for example, 95% or more, further 96%, 97%, 98% or 99%). % Or higher) homology. This homology is determined by the mBLAST algorithm (Altschul et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2264-8; Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 5873-7 ) Can be determined.
本発明における「肝線維化」とは、肝組織における線維化状態を指す。例えば、肝組織におけるコラーゲンなどの細胞外基質の蓄積、線維芽細胞の活性化などがあげられるが、これらには限られない。
本発明におけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「生成もしくは蓄積を阻害する」とは、例えば、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「分解促進」、「合成阻害」、「脱硫酸化」、「硫酸化阻害」などがあげられるが、これには限らず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの存在量、機能または活性が比較対象よりも低下または消失させることをいう。本発明において、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「生成もしくは蓄積を阻害する物質」とは、特に制限されないが、好ましくはコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「分解促進作用を有する物質」、「合成阻害作用を有する物質」、「脱硫酸化作用を有する物質」、または「硫酸化阻害作用を有する物質」である。
The “liver fibrosis” in the present invention refers to a fibrosis state in liver tissue. Examples include, but are not limited to, accumulation of extracellular matrix such as collagen in liver tissue and activation of fibroblasts.
Examples of `` inhibiting production or accumulation '' of chondroitin sulfate proteoglycans in the present invention include `` promotion of degradation '', `` synthesis inhibition '', `` desulfation '', `` sulfation inhibition '' and the like of chondroitin sulfate proteoglycans, However, the present invention is not limited to this, and it means that the abundance, function or activity of chondroitin sulfate proteoglycan is reduced or eliminated as compared with the comparison target. In the present invention, the `` substance that inhibits production or accumulation '' of chondroitin sulfate proteoglycan is not particularly limited, but preferably `` substance that has a decomposition promoting action '', `` substance that has a synthesis inhibitory action '', “Substance having desulfation action” or “substance having sulfation inhibitory action”.
コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「分解促進」とは、たとえばコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアとなるタンパク質の発現の阻害・存在の減少が上げられる。ここで「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアとなるタンパク質」とは、例えば、matrix typeコンドロイチン硫酸プロテオグリカンであれば、aggrican、versican、neurocan、brevicanなどのコアタンパク質があげられる。また膜型コンドロイチン硫酸プロテオグリカンであれば、例えばβglycan、Decorin、Biglycan、Fibromodulin、PG-Lbなどのコアタンパク質があげられる。これらはいずれも例示であり、これらに限らず広くコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアとなるタンパク質であればよい。 “Promoting degradation” of chondroitin sulfate proteoglycan includes, for example, inhibition of expression / reduction of the protein serving as the core of chondroitin sulfate proteoglycan. Here, the “protein that becomes the core of chondroitin sulfate proteoglycan” includes, for example, core proteins such as aggrican, versican, neurocan, and brevican if they are matrix type chondroitin sulfate proteoglycans. Examples of membrane-type chondroitin sulfate proteoglycans include core proteins such as βglycan, Decorin, Biglycan, Fibromodulin, and PG-Lb. These are only examples, and are not limited to these, and may be any protein that can be a core of chondroitin sulfate proteoglycans.
「発現」とは遺伝子からの「転写」あるいはポリペプチドへの「翻訳」及びタンパク質の「分解抑制」によるものが含まれる。「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアとなるタンパク質の発現」とは、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアとなるタンパク質をコードする遺伝子の転写および翻訳が生じること、またはこれらの転写・翻訳によりコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアとなるタンパク質が生成されることを意味する。また、「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアとなるタンパク質の機能」とは、例えば、該タンパク質がコンドロイチン硫酸と結合する機能や、その他の細胞中の構成要素との結合等を挙げることができる。上述の各種機能は、当業者においては、一般的な技術を用いて、適宜、評価(測定)することが可能である。具体的には、後述の実施例に記載の方法、あるいは該方法を適宜改変して実施することができる。 “Expression” includes “transcription” from a gene or “translation” into a polypeptide and “degradation inhibition” of a protein. “Expression of the protein that is the core of chondroitin sulfate proteoglycan” means that transcription and translation of the gene encoding the protein that is the core of chondroitin sulfate proteoglycan occurs, or the protein that is the core of chondroitin sulfate proteoglycan by these transcription and translation Is generated. Examples of the “function of the protein serving as the core of chondroitin sulfate proteoglycan” include, for example, the function of the protein binding to chondroitin sulfate and the binding to other components in the cell. The various functions described above can be appropriately evaluated (measured) by those skilled in the art using general techniques. Specifically, the method described in the examples described later, or the method can be appropriately modified and carried out.
さらにまた、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「分解促進」は、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンを切断あるいは分解する酵素またはこれらに関連する酵素の発現の上昇であってもよい。これらの酵素の例としては、メタロプロテイナーゼ(例えばADAMTS-1、ADAMTS-4、ADAMTS-5など)やコンドロイチナーゼ、Calpain Iなどがあげられるが、これらには限られない。また「分解促進」は、これらの酵素または酵素の一部の投与により生ずる、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの存在量の減少であってもよい。 Furthermore, “promotion of degradation” of chondroitin sulfate proteoglycan may be an increase in expression of an enzyme that cleaves or degrades chondroitin sulfate proteoglycan or an enzyme related thereto. Examples of these enzymes include, but are not limited to, metalloproteinases (eg, ADAMTS-1, ADAMTS-4, ADAMTS-5, etc.), chondroitinase, Calpain I, and the like. “Acceleration of degradation” may be a decrease in the abundance of chondroitin sulfate proteoglycan caused by administration of these enzymes or a part of the enzymes.
また「分解促進」は、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの発現の抑制を促す物質の投与により生じるものであってもよい。これらの物質には例えばn-butylate、Diethylcarbamazepine、Tunicamycin、non-steroidal estrogen、Cyclofenil deiphenolなどがあげられるが、これらには限られない。 “Degradation promotion” may be caused by administration of a substance that promotes suppression of chondroitin sulfate proteoglycan expression. Examples of these substances include, but are not limited to, n-butylate, Diethylcarbamazepine, Tunicamycin, non-steroidal estrogen, and cyclofenil deiphenol.
「分解促進作用を有する物質」の好ましい態様としては、例えば以下の(a)〜(c)からなる群より選択される化合物(核酸)を挙げることができる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質をコードする遺伝子の転写産物またはその一部に対するアンチセンス核酸
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質をコードする遺伝子の転写産物を特異的に開裂するリボザイム活性を有する核酸
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質をコードする遺伝子の発現をRNAi効果により阻害する作用を有する核酸
Preferable embodiments of the “substance having a decomposition promoting action” include, for example, compounds (nucleic acids) selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) An antisense nucleic acid for a transcription product of a gene encoding a core protein of chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof (b) A ribozyme activity that specifically cleaves a transcription product of a gene encoding the core protein of chondroitin sulfate proteoglycan Nucleic acid (c) Nucleic acid having an action of inhibiting the expression of the gene encoding the core protein of chondroitin sulfate proteoglycan by RNAi effect
また「分解促進作用を有する物質」としては例えば以下の(a)〜(c)からなる群より選択される化合物を挙げることができる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質と結合する抗体
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質に対してドミナントネガティブの性質を有するコンドロイチン硫酸プロテオグリカン変異体
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質と結合する低分子化合物
Examples of the “substance having a decomposition promoting action” include compounds selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) an antibody that binds to the core protein of chondroitin sulfate proteoglycan (b) a chondroitin sulfate proteoglycan variant having a dominant negative property to the core protein of chondroitin sulfate proteoglycan (c) a small molecule that binds to the core protein of chondroitin sulfate proteoglycan Compound
コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「合成阻害」とは、たとえばグリコサミノグリカンの生合成の阻害、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成に関わる酵素の阻害などがあげられるが、必ずしもこれらに限らず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンが合成される過程のいずれかを阻害することを指す。 “Synthesis inhibition” of chondroitin sulfate proteoglycan includes, for example, inhibition of glycosaminoglycan biosynthesis, inhibition of enzymes involved in chondroitin sulfate proteoglycan synthesis, but is not limited thereto, and chondroitin sulfate proteoglycan is synthesized. Refers to inhibiting any of the processes.
コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成を阻害する物質として、グリコサミノグリカンの生合成を阻害する物質としては、たとえば、β-D-xyloside、2-deoxy-D-glucose (2-DG)、ethane-1-hydroxy-1,1-diphosphonate (ETDP)、5-hexyl-2-deoxyuridine (HUdR)などがあげられる。これらをはじめとした物質によりグリコサミノグリカンの生合成が阻害され、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成が阻害される。 As substances that inhibit the synthesis of chondroitin sulfate proteoglycans, examples of substances that inhibit the biosynthesis of glycosaminoglycans include β-D-xyloside, 2-deoxy-D-glucose (2-DG), ethane-1- Examples include hydroxy-1,1-diphosphonate (ETDP) and 5-hexyl-2-deoxyuridine (HUdR). These and other substances inhibit the biosynthesis of glycosaminoglycans and inhibit the synthesis of chondroitin sulfate proteoglycans.
一方、コンドロイチン合成に関わる酵素としては、例えば、GalNAc4ST-1、GalNAc4ST-2、GALNAC4S-6ST、UA2OST、GalT-I、GalT-II、GlcAT-I、XylosylTなどがあげられる。これらをはじめとした酵素を阻害、発現の抑制等を行うことにより、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成が阻害される。 On the other hand, examples of enzymes involved in chondroitin synthesis include GalNAc4ST-1, GalNAc4ST-2, GALNAC4S-6ST, UA2OST, GalT-I, GalT-II, GlcAT-I, and XylosylT. By inhibiting these and other enzymes and suppressing their expression, the synthesis of chondroitin sulfate proteoglycans is inhibited.
「合成阻害作用を有する物質」の好ましい態様としては、例えば以下の(a)〜(c)からなる群より選択される化合物(核酸)を挙げることができる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成酵素をコードする遺伝子の転写産物またはその一部に対するアンチセンス核酸
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成酵素をコードする遺伝子の転写産物を特異的に開裂するリボザイム活性を有する核酸
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成酵素をコードする遺伝子の発現をRNAi効果により阻害する作用を有する核酸
Preferable embodiments of the “substance having a synthesis inhibitory action” include, for example, compounds (nucleic acids) selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) an antisense nucleic acid for a transcription product of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan synthase or a part thereof (b) a nucleic acid having a ribozyme activity that specifically cleaves a transcription product of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan synthase ( c) Nucleic acid having an action of inhibiting the expression of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan synthase by RNAi effect
また「合成阻害作用を有する物質」としては例えば以下の(a)〜(c)からなる群より選択される化合物を挙げることができる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成酵素と結合する抗体
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成酵素に対してドミナントネガティブの性質を有するコンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成酵素変異体
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成酵素と結合する低分子化合物
Examples of the “substance having a synthetic inhibitory action” include compounds selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) an antibody that binds to chondroitin sulfate proteoglycan synthase (b) a chondroitin sulfate proteoglycan synthase variant having a dominant negative property with respect to chondroitin sulfate proteoglycan synthase (c) a low molecular compound that binds to chondroitin sulfate proteoglycan synthase
コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「脱硫酸化」とは、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン中の硫酸基が除かれることを指し、例えば内在性あるいは外部から投与される脱硫酸化酵素による脱硫酸化、または硫酸化を抑制する化合物による硫酸化の抑制などがあげられるが、これらに限られず、硫酸基が除去される過程を指す。 “Desulfation” of chondroitin sulfate proteoglycans refers to removal of sulfate groups in chondroitin sulfate proteoglycans, such as desulfation by endogenous or externally administered desulfating enzymes, or sulfate by a compound that suppresses sulfation. Examples include, but are not limited to, the process of removing sulfate groups.
脱硫酸化酵素としては、例えば、Chondroitin-4-sulfatase、Chondroitin-6-sulfataseがあげられる。また、硫酸化を抑制する化合物としては、たとえばChlorate、EGF receptor antagonistなどがあげられる。 Examples of desulfating enzymes include Chondroitin-4-sulfatase and Chondroitin-6-sulfatase. Examples of the compound that suppresses sulfation include Chlorate and EGF receptor antagonist.
「脱硫酸化作用を有する物質」の好ましい態様としては、例えば以下の(a)〜(c)からなる群より選択される化合物(核酸)を挙げることができる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン脱硫酸化酵素抑制タンパク質をコードする遺伝子の転写産物またはその一部に対するアンチセンス核酸
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン脱硫酸化酵素抑制タンパク質をコードする遺伝子の転写産物を特異的に開裂するリボザイム活性を有する核酸
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン脱硫酸化酵素抑制タンパク質をコードする遺伝子の発現をRNAi効果により阻害する作用を有する核酸
Preferable embodiments of the “substance having desulfating action” include, for example, compounds (nucleic acids) selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) an antisense nucleic acid for a transcription product of a gene encoding a chondroitin sulfate proteoglycan desulfase inhibitor protein or a part thereof (b) a transcript of a gene encoding a chondroitin sulfate proteoglycan desulfase inhibitor protein is specifically cleaved Nucleic acid having ribozyme activity (c) Nucleic acid having an action of inhibiting the expression of a gene encoding a chondroitin sulfate proteoglycan desulfase inhibitor protein by the RNAi effect
また「脱硫酸化作用を有する物質」としては例えば以下の(a)〜(c)からなる群より選択される化合物を挙げることができる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン脱硫酸化酵素抑制化合物と結合する抗体
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン脱硫酸化酵素抑制タンパク質に対して、ドミナントネガティブの性質を有するコンドロイチン硫酸プロテオグリカン脱硫酸化抑制タンパク質変異体
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン脱硫酸化酵素抑制化合物と結合する低分子化合物
ここで「脱硫酸化抑制化合物」は、タンパク質には限られず、例えば補酵素など非タンパク質化合物を含む。
Examples of the “substance having desulfating action” include compounds selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) an antibody that binds to a chondroitin sulfate proteoglycan desulfase inhibitor compound (b) a chondroitin sulfate proteoglycan desulfation inhibitor protein variant having a dominant negative property against a chondroitin sulfate proteoglycan desulfase inhibitor protein (c) chondroitin sulfate Low molecular weight compound that binds to proteoglycan desulfase inhibitor compound Here, the “desulfate inhibitor compound” is not limited to a protein, and includes, for example, a non-protein compound such as a coenzyme.
コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「硫酸化阻害作用」とは、例えば、硫酸基転移酵素の阻害があげられるが、これに限らず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンが合成される過程に生じる硫酸化が阻害されることを指す。
硫酸基転移酵素としては、例えば、C4ST-1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1)、C4ST-2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2)、C4ST-3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3)、D4ST、C6ST-1、C6ST-2などがあげられる。
The “sulfation inhibitory action” of chondroitin sulfate proteoglycan includes, for example, inhibition of sulfate group transferase, but is not limited to this, and refers to inhibition of sulfation that occurs during the synthesis of chondroitin sulfate proteoglycan. .
Examples of the sulfotransferase include C4ST-1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1), C4ST-2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2), C4ST-3 (Chondroitin DN- Examples thereof include acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3), D4ST, C6ST-1, and C6ST-2.
「硫酸化阻害作用を有する物質」の好ましい態様としては、例えば以下の(a)〜(c)からなる群より選択される化合物(核酸)を挙げることができる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の転写産物またはその一部に対するアンチセンス核酸
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の転写産物を特異的に開裂するリボザイム活性を有する核酸
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の発現をRNAi効果により阻害する作用を有する核酸
Preferable embodiments of “substances having a sulfation inhibiting action” include, for example, compounds (nucleic acids) selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) An antisense nucleic acid for a transcript of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan sulfate transferase or a part thereof (b) A ribozyme activity that specifically cleaves a transcript of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan sulfate transferase (C) a nucleic acid having an action of inhibiting the expression of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan sulfate transferase by the RNAi effect
また「硫酸化阻害作用を有する物質」としては、例えば以下の(a)〜(c)からなる群より選択される化合物を挙げることができる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン硫酸基転移酵素と結合する抗体
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン硫酸基転移酵素変異体
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン硫酸基転移酵素と結合する低分子化合物
Examples of the “substance having sulfation inhibitory action” include compounds selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) an antibody that binds to chondroitin sulfate proteoglycan sulfate group (b) a chondroitin sulfate proteoglycan sulfate group variant (c) a low molecular weight compound that binds to chondroitin sulfate proteoglycan sulfate group
上記例示した酵素は、一遺伝子に対応する一酵素を示すのみならず、ある特徴を共有する酵素群をも含む。例えばコンドロイチナーゼは、ムコ多糖分解酵素という特徴は共有するが基質特異性などの異なるABC、AC、Bなどの酵素の総称である。例えば、コンドロイチナーゼAC Iは、コンドロイチン硫酸類 (A、CまたはE)、コンドロイチン、コンドロイチン硫酸-デルマタン硫酸ハイブリッド型およびヒアルロン酸のN-アセチルヘキソサミニド結合を脱離反応的に切断して、非還元末端にΔ4-グルクロン酸残基を持つオリゴ糖を生成する。本酵素はデルマタン硫酸 (コンドロイチン硫酸B,ヘキスロン酸としてL-イズロン酸を持つもの)、ケタラン硫酸、ヘパラン硫酸およびヘパリンには作用しない。また、コンドロイチナーゼAC II は、コンドロイチン、コンドロイチン硫酸Aおよびコンドロイチン硫酸CのN-アセチルヘキソサミニド結合を脱離反応的に切断して、Δ4-不飽和二糖(ΔDi-0S、ΔDi-4SおよびΔDi-6S)を生成する。本酵素はヒアルロン酸にもよく作用する。デルマタン硫酸(コンドロイチン硫酸B)には作用せず、本酵素の競合的阻害剤となる。コンドロイチナーゼB(デルマタナーゼ)は、デルマタン硫酸のL-イズロン酸に結合したN-アセチルガラクトサミニド結合を脱離反応的に切断し、非還元末端にΔ4-ヘキスロン酸残基を持つオリゴ糖(2糖および4糖)を生成する。本酵素はL-イズロン酸を含まないコンドロイチン硫酸Aおよびコンドロイチン硫酸Cには作用しない。デルマタン硫酸の硫酸基を除去した誘導体であるデルマタンは、この酵素の基質とはならない。デルマタン硫酸のL-イズロン酸単位の第2位が硫酸化されている箇所はこの酵素によってよりよく切断される。コンドロイチナーゼABCは、コンドロイチン硫酸A、コンドロイチン硫酸C、デルマタン硫酸、コンドロイチンおよびヒアルロン酸のN-アセチルヘキソサミニド結合を脱離反応的に切断して、非還元末端にΔ4-ヘキスロン酸残基を持つ二糖を主に生成する。本酵素はケタラン硫酸、ヘパリンおよびヘパラン硫酸には作用しない。コンドロイチナーゼはこのような、異なる性質を持っていながらもムコ多糖分解酵素という共通の性質を持つ酵素の総称であり、必ずしもここで例示したChondroitinase ACI、Chondroitinase AC II、Chondrotinase B、Chondroitinase ABCには限られない。 The enzymes exemplified above include not only one enzyme corresponding to one gene but also an enzyme group sharing certain characteristics. For example, chondroitinase is a generic term for enzymes such as ABC, AC, and B that share the characteristics of mucopolysaccharide-degrading enzymes but differ in substrate specificity. For example, chondroitinase AC I cleaves the N-acetylhexosaminide bond of chondroitin sulfates (A, C or E), chondroitin, chondroitin sulfate-dermatan sulfate hybrid type and hyaluronic acid. An oligosaccharide having a Δ4-glucuronic acid residue at the non-reducing end is generated. This enzyme does not act on dermatan sulfate (chondroitin sulfate B, having hexuronic acid L-iduronic acid), ketalan sulfate, heparan sulfate, and heparin. In addition, chondroitinase AC II cleaves the N-acetylhexosaminide bond of chondroitin, chondroitin sulfate A and chondroitin sulfate C in a desorption reaction, and produces Δ4-unsaturated disaccharides (ΔDi-0S, ΔDi- 4S and ΔDi-6S). This enzyme also works well on hyaluronic acid. It does not act on dermatan sulfate (chondroitin sulfate B) and becomes a competitive inhibitor of this enzyme. Chondroitinase B (dermatanase) is an oligosaccharide having a Δ4-hexuronic acid residue at the non-reducing end by cleaving the N-acetylgalactosaminide bond bound to L-iduronic acid of dermatan sulfate by elimination reaction. Disaccharide and tetrasaccharide). This enzyme does not act on chondroitin sulfate A and chondroitin sulfate C that do not contain L-iduronic acid. Dermatan, a derivative obtained by removing the sulfate group of dermatan sulfate, does not serve as a substrate for this enzyme. The site where the second position of the L-iduronic acid unit of dermatan sulfate is sulfated is better cleaved by this enzyme. Chondroitinase ABC cleaves the N-acetylhexosaminide bond of chondroitin sulfate A, chondroitin sulfate C, dermatan sulfate, chondroitin and hyaluronic acid in a reactive manner, resulting in a Δ4-hexuronic acid residue at the non-reducing end Mainly produces disaccharides with This enzyme does not act on ketalan sulfate, heparin and heparan sulfate. Chondroitinase is a generic name for such enzymes that have different properties but have a common property called mucopolysaccharide-degrading enzyme. Chondroitinase ACI, Chondroitinase AC II, Chondrotinase B, and Chondrotinase ABC exemplified here Not limited.
また、このような特徴を共有する酵素群は、必ずしもゲノムDNA上の一遺伝子に対応するものではない。例えば、chondroitin-4-sulfatase、chondroitin-6-sulfataseは、ともにゲノムデータベース上の複数のアクセッション番号で参照される配列(例えばGenbankアクセッション番号NT_039500(その一部はアクセッション番号CAAA01098429(配列番号:68)としてあらわされる)、NT_078575、NT_039353、NW_001030904、NW_001030811、NW_001030796、NW_000349)として公共遺伝子データベースGenbank上で検索される。 Moreover, the enzyme group which shares such a characteristic does not necessarily correspond to one gene on genomic DNA. For example, chondroitin-4-sulfatase and chondroitin-6-sulfatase are sequences referred to by a plurality of accession numbers on the genome database (for example, Genbank accession number NT_039500 (part of which is accession number CAAA01098429 (SEQ ID NO: 68)), and NT_078575, NT_039353, NW_001030904, NW_001030811, NW_001030796, NW_000349) are searched on the public gene database Genbank.
上記に例示したもののうち個別の遺伝子に対応しているものは下記のように示される。すなわち、上記のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンとして例示した、aggrican、versican、neurocan、brevican、βglycan、Decorin、Biglycan、Fibromodulin、PG-Lb、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンを切断あるいは分解する酵素またはこれらに関連する酵素として例示した、ADAMTS-1、ADAMTS-4、ADAMTS-5、Calpain I、コンドロイチン合成に関わる酵素として例示した、GalNAc4ST-1、GalNAc4ST-2、GALNAC4S-6ST、UA2OST、GalT-I、GalT-II、GlcAT-I、XylosylT、硫酸基転移酵素として例示した、C4ST-1、C4ST-2、C4ST-3、D4ST、C6ST-1、C6ST-2をそれぞれヒトにおいてコードする遺伝子の公共遺伝子データベースGenbankにおけるアクセッション番号、塩基配列、アミノ酸配列は、次の通りである。
aggrican(アクセッション番号NM_007424、塩基配列の配列番号:1、アミノ酸配列の配列番号:2)
versican(アクセッション番号BC096495、塩基配列の配列番号:3、アミノ酸配列の配列番号:4)
neurocan(アクセッション番号NM_010875、塩基配列の配列番号:5、アミノ酸配列の配列番号:6)
brevican(アクセッション番号NM_007529、塩基配列の配列番号:7、アミノ酸配列の配列番号:8)
βglycan(アクセッション番号AF039601、塩基配列の配列番号:9、アミノ酸配列の配列番号:10)
Decorin(アクセッション番号NM_007833、塩基配列の配列番号:11、アミノ酸配列の配列番号:12)
Biglycan(アクセッション番号BC057185、塩基配列の配列番号:13、アミノ酸配列の配列番号:14)
Fibromodulin(アクセッション番号NM_021355、塩基配列の配列番号:15、アミノ酸配列の配列番号:16)
PG-Lb(アクセッション番号NM_007884、塩基配列の配列番号:17、アミノ酸配列の配列番号:18)
ADAMTS-1(アクセッション番号NM_009621、塩基配列の配列番号:19、アミノ酸配列の配列番号:20)
ADAMTS-4(アクセッション番号NM_172845、塩基配列の配列番号:21、アミノ酸配列の配列番号:22)
ADAMTS-5(アクセッション番号AF140673、塩基配列の配列番号:23、アミノ酸配列の配列番号:24)
Calpain I(アクセッション番号NM_007600、塩基配列の配列番号:25、アミノ酸配列の配列番号:26)
GalNAc4ST-1(アクセッション番号NM_175140、塩基配列の配列番号:27、アミノ酸配列の配列番号:28)
GalNAc4ST-2(アクセッション番号NM_199055、塩基配列の配列番号:29、アミノ酸配列の配列番号:30)
GALNAC4S-6ST(アクセッション番号NM_029935、塩基配列の配列番号:31、アミノ酸配列の配列番号:32)
UA2OST(アクセッション番号NM_177387、塩基配列の配列番号:33、アミノ酸配列の配列番号:34)
GalT-I(アクセッション番号NM_016769、塩基配列の配列番号:35、アミノ酸配列の配列番号:36)
GalT-II(アクセッション番号BC064767、塩基配列の配列番号:37、アミノ酸配列の配列番号:38)
GlcAT-I(アクセッション番号BC058082、塩基配列の配列番号:39、アミノ酸配列の配列番号:40、またはアクセッション番号NM_024256、塩基配列の配列番号:41、アミノ酸配列の配列番号:42)
XylosylT(アクセッション番号NM_145828、塩基配列の配列番号:43、アミノ酸配列の配列番号:44)
C4ST-1(アクセッション番号NM_021439、塩基配列の配列番号:45、アミノ酸配列の配列番号:46)
C4ST-2(アクセッション番号NM_021528、塩基配列の配列番号:47、アミノ酸配列の配列番号:48)
C4ST-3(アクセッション番号XM_355798、塩基配列の配列番号:49、アミノ酸配列の配列番号:50)
D4ST(アクセッション番号NM_028117、塩基配列の配列番号:51、アミノ酸配列の配列番号:52)
C6ST-1(アクセッション番号NM_016803、塩基配列の配列番号:53、アミノ酸配列の配列番号:54)
C6ST-2(アクセッション番号AB046929、塩基配列の配列番号:55、アミノ酸配列の配列番号:56)
Among those exemplified above, those corresponding to individual genes are shown as follows. That is, exemplified as the above chondroitin sulfate proteoglycan, aggrican, versican, neurocan, brevican, βglycan, Decorin, Biglycan, Fibromodulin, PG-Lb, an enzyme that cleaves or degrades chondroitin sulfate proteoglycan, or an enzyme related thereto, ADAMTS-1, ADAMTS-4, ADAMTS-5, Calpain I, exemplified as enzymes involved in chondroitin synthesis, GalNAc4ST-1, GalNAc4ST-2, GALNAC4S-6ST, UA2OST, GalT-I, GalT-II, GlcAT-I, XylosylT, exemplified as sulfate group transferase, C4ST-1, C4ST-2, C4ST-3, D4ST, C6ST-1, C6ST-2 gene gene public accession number and nucleotide sequence in the public gene database Genbank The amino acid sequence is as follows.
aggrican (accession number NM_007424, nucleotide sequence SEQ ID NO: 1, amino acid sequence SEQ ID NO: 2)
versican (Accession number BC096495, nucleotide sequence SEQ ID NO: 3, amino acid sequence SEQ ID NO: 4)
neurocan (accession number NM_010875, nucleotide sequence SEQ ID NO: 5, amino acid sequence SEQ ID NO: 6)
brevican (accession number NM_007529, base sequence SEQ ID NO: 7, amino acid sequence SEQ ID NO: 8)
βglycan (accession number AF039601, nucleotide sequence SEQ ID NO: 9, amino acid sequence SEQ ID NO: 10)
Decorin (Accession number NM_007833, nucleotide sequence SEQ ID NO: 11, amino acid sequence SEQ ID NO: 12)
Biglycan (Accession number BC057185, base sequence SEQ ID NO: 13; amino acid sequence SEQ ID NO: 14)
Fibromodulin (accession number NM_021355, nucleotide sequence SEQ ID NO: 15 and amino acid sequence SEQ ID NO: 16)
PG-Lb (accession number NM_007884, base sequence SEQ ID NO: 17, amino acid sequence SEQ ID NO: 18)
ADAMTS-1 (accession number NM_009621, base sequence SEQ ID NO: 19 and amino acid sequence SEQ ID NO: 20)
ADAMTS-4 (Accession number NM_172845, SEQ ID NO: 21 of nucleotide sequence, SEQ ID NO: 22 of amino acid sequence)
ADAMTS-5 (Accession number AF140673, nucleotide sequence SEQ ID NO: 23, amino acid sequence SEQ ID NO: 24)
Calpain I (accession number NM_007600, nucleotide sequence SEQ ID NO: 25, amino acid sequence SEQ ID NO: 26)
GalNAc4ST-1 (accession number NM_175140, nucleotide sequence SEQ ID NO: 27, amino acid sequence SEQ ID NO: 28)
GalNAc4ST-2 (accession number NM_199055, nucleotide sequence SEQ ID NO: 29, amino acid sequence SEQ ID NO: 30)
GALNAC4S-6ST (accession number NM_029935, base sequence SEQ ID NO: 31, amino acid sequence SEQ ID NO: 32)
UA2OST (accession number NM_177387, base sequence SEQ ID NO: 33, amino acid sequence SEQ ID NO: 34)
GalT-I (accession number NM_016769, base sequence SEQ ID NO: 35, amino acid sequence SEQ ID NO: 36)
GalT-II (accession number BC064767, base sequence SEQ ID NO: 37, amino acid sequence SEQ ID NO: 38)
GlcAT-I (accession number BC058082, base sequence SEQ ID NO: 39, amino acid sequence SEQ ID NO: 40, or accession number NM_024256, base sequence SEQ ID NO: 41, amino acid sequence SEQ ID NO: 42)
XylosylT (accession number NM_145828, nucleotide sequence SEQ ID NO: 43, amino acid sequence SEQ ID NO: 44)
C4ST-1 (Accession number NM_021439, nucleotide sequence SEQ ID NO: 45, amino acid sequence SEQ ID NO: 46)
C4ST-2 (Accession number NM_021528, nucleotide sequence SEQ ID NO: 47, amino acid sequence SEQ ID NO: 48)
C4ST-3 (accession number XM_355798, base sequence SEQ ID NO: 49, amino acid sequence SEQ ID NO: 50)
D4ST (accession number NM_028117, nucleotide sequence SEQ ID NO: 51, amino acid sequence SEQ ID NO: 52)
C6ST-1 (Accession number NM_016803, nucleotide sequence SEQ ID NO: 53, amino acid sequence SEQ ID NO: 54)
C6ST-2 (accession number AB046929, nucleotide sequence SEQ ID NO: 55, amino acid sequence SEQ ID NO: 56)
上記以外のタンパク質であっても、例えば配列表に記載された配列と高い相同性(通常70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、最も好ましくは95%以上)を有し、かつ、上記タンパク質が有する機能(例えば細胞内の構成成分と結合する機能等)を持つタンパク質は、本発明の上記タンパク質に含まれる。上記タンパク質とは、例えば、配列番号:2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が付加、欠失、置換、挿入されたアミノ酸配列からなるタンパク質であって、通常変化するアミノ酸数が30アミノ酸以内、好ましくは10アミノ酸以内、より好ましくは5アミノ酸以内、最も好ましくは3アミノ酸以内である。 Even proteins other than the above have high homology (usually 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, most preferably 95% or more) with the sequences described in the sequence listing, for example. And the protein which has the function (For example, the function etc. which couple | bond with the structural component in a cell) which the said protein has is contained in the said protein of this invention. The protein is, for example, SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, A protein consisting of an amino acid sequence according to any one of 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, and 56, wherein one or more amino acids are added, deleted, substituted, or inserted, and The number of amino acids to be changed is within 30 amino acids, preferably within 10 amino acids, more preferably within 5 amino acids, and most preferably within 3 amino acids.
本発明における上記遺伝子には、例えば、配列番号:1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55のいずれかに記載の塩基配列からなるDNAに対応する他の生物における内在性の遺伝子(ヒトの上記遺伝子のホモログ等)が含まれる。 Examples of the gene in the present invention include SEQ ID NOs: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37. , 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55, an endogenous gene (such as a homolog of the above-mentioned human gene) in another organism corresponding to the DNA comprising the base sequence described in any one of included.
また、配列番号:1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55のいずれかに記載の塩基配列からなるDNAに対応する他の生物の内在性のDNAは、一般的に、それぞれ配列番号:1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55のいずれかに記載のDNAと高い相同性を有する。高い相同性とは、50%以上、好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上(例えば、95%以上、さらには96%、97%、98%または99%以上)の相同性を意味する。この相同性は、mBLASTアルゴリズム(Altschul et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2264-8; Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 5873-7)によって決定することができる。また、該DNAは、生体内から単離した場合、それぞれ配列番号:1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55に記載のDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズすると考えられる。ここで「ストリンジェントな条件」としては、例えば「2×SSC、0.1%SDS、50℃」、「2×SSC、0.1%SDS、42℃」、「1×SSC、0.1%SDS、37℃」、よりストリンジェントな条件として「2×SSC、0.1%SDS、65℃」、「0.5×SSC、0.1%SDS、42℃」および「0.2×SSC、0.1%SDS、65℃」の条件を挙げることができる。 SEQ ID NOs: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43, 45 , 47, 49, 51, 53, and 55, the endogenous DNA of other organisms corresponding to the DNA consisting of the base sequence described in any one of SEQ ID NOs: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55 It has high homology with the DNA described in 1. High homology means 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, more preferably 90% or more (for example, 95% or more, or 96%, 97%, 98% or 99% or more). ) Homology. This homology is determined by the mBLAST algorithm (Altschul et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2264-8; Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 5873-7 ) Can be determined. When the DNA is isolated from a living body, SEQ ID NOs: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, and 55 are considered to hybridize under stringent conditions. Here, as “stringent conditions”, for example, “2 × SSC, 0.1% SDS, 50 ° C.”, “2 × SSC, 0.1% SDS, 42 ° C.”, “1 × SSC, 0.1% SDS, 37 ° C.” More stringent conditions include “2 × SSC, 0.1% SDS, 65 ° C.”, “0.5 × SSC, 0.1% SDS, 42 ° C.” and “0.2 × SSC, 0.1% SDS, 65 ° C.” Can do.
当業者は、上記の高い相同性を持つタンパク質から、上記のタンパク質に機能的に同等なタンパク質を、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進作用、合成阻害作用、脱硫酸化作用または硫酸化阻害作用の活性測定方法を用いることにより適宜取得することができる。具体的な活性測定方法は、後出の本発明におけるスクリーニング方法の項にて記載される。また当業者においては、他の生物における上記遺伝子に相当する内在性の遺伝子を、上記遺伝子の塩基配列を基に適宜取得することが可能である。なお、本明細書においては、ヒト以外の生物における上記タンパク質および遺伝子に相当する上記タンパク質および遺伝子、あるいは、上述のタンパク質および遺伝子と機能的に同等な上記タンパク質および遺伝子も、単に上記の名称で記載する場合がある。 A person skilled in the art is able to measure a protein functionally equivalent to the above protein from the above highly homologous proteins by measuring the activity of the chondroitin sulfate proteoglycan degradation promoting action, synthesis inhibiting action, desulfating action or sulfation inhibiting action. Can be obtained as appropriate. A specific activity measurement method is described in the section of the screening method in the present invention described later. Further, those skilled in the art can appropriately obtain an endogenous gene corresponding to the above gene in another organism based on the base sequence of the above gene. In the present specification, the protein and gene corresponding to the protein and gene in organisms other than humans, or the protein and gene functionally equivalent to the protein and gene described above are also simply described with the above names. There is a case.
本発明の上記タンパク質は、天然のタンパク質としてのほか、遺伝子組み換え技術を利用した組換えタンパク質として調製することができる。天然のタンパク質としては、例えば上記タンパク質が発現していると考えられる細胞(組織)の抽出液に対し、上記タンパク質に対する抗体を用いたアフィニティークロマトグラフィーを用いる方法により調製することが可能である。一方、組換えタンパク質は、例えば、上記タンパク質をコードするDNAで形質転換した細胞を培養することにより、調製することが可能である。本発明の上記タンパク質は、例えば、後述のスクリーニング方法において好適に用いられる。 The protein of the present invention can be prepared not only as a natural protein but also as a recombinant protein using a gene recombination technique. The natural protein can be prepared, for example, by a method using affinity chromatography using an antibody against the protein against an extract of a cell (tissue) considered to express the protein. On the other hand, the recombinant protein can be prepared, for example, by culturing cells transformed with DNA encoding the protein. The above protein of the present invention is suitably used, for example, in the screening method described below.
本発明における「核酸」とはRNAまたはDNAを意味する。また所謂PNA (peptide nucleic acid)等の化学合成核酸アナログも、本発明の核酸に含まれる。PNAは、核酸の基本骨格構造である五単糖・リン酸骨格を、グリシンを単位とするポリアミド骨格に置換したもので、核酸によく似た3次元構造を有する。 The “nucleic acid” in the present invention means RNA or DNA. Chemically synthesized nucleic acid analogs such as so-called PNA (peptide nucleic acid) are also included in the nucleic acid of the present invention. PNA is obtained by replacing the pentose / phosphate skeleton, which is the basic skeleton structure of nucleic acids, with a polyamide skeleton having glycine as a unit, and has a three-dimensional structure very similar to nucleic acids.
特定の内在性遺伝子の発現を阻害する方法としては、アンチセンス技術を利用する方法が当業者によく知られている。アンチセンス核酸が標的遺伝子の発現を阻害する作用としては、以下のような複数の要因が存在する。即ち、三重鎖形成による転写開始阻害、RNAポリメラーゼによって局部的に開状ループ構造が作られた部位とのハイブリッド形成による転写阻害、合成の進みつつあるRNAとのハイブリッド形成による転写阻害、イントロンとエクソンとの接合点におけるハイブリッド形成によるスプライシング阻害、スプライソソーム形成部位とのハイブリッド形成によるスプライシング阻害、mRNAとのハイブリッド形成による核から細胞質への移行阻害、キャッピング部位やポリ(A)付加部位とのハイブリッド形成によるスプライシング阻害、翻訳開始因子結合部位とのハイブリッド形成による翻訳開始阻害、開始コドン近傍のリボソーム結合部位とのハイブリッド形成による翻訳阻害、mRNAの翻訳領域やポリソーム結合部位とのハイブリッド形成によるペプチド鎖の伸長阻害、および核酸とタンパク質との相互作用部位とのハイブリッド形成による遺伝子発現阻害などである。このようにアンチセンス核酸は、転写、スプライシングまたは翻訳など様々な過程を阻害することで、標的遺伝子の発現を阻害する(平島および井上, 新生化学実験講座2 核酸IV遺伝子の複製と発現, 日本生化学会編, 東京化学同人, 1993, 319-347.)。
As a method for inhibiting the expression of a specific endogenous gene, a method using an antisense technique is well known to those skilled in the art. There are several factors as described below for the action of the antisense nucleic acid to inhibit the expression of the target gene. Inhibition of transcription initiation by triplex formation, inhibition of transcription by hybridization with a site where an open loop structure was locally created by RNA polymerase, inhibition of transcription by hybridization with RNA undergoing synthesis, intron and exon Splicing inhibition by hybridization at splice point, splicing inhibition by hybridization with spliceosome formation site, inhibition of translocation from nucleus to cytoplasm by hybridization with mRNA, hybridization with capping site and poly (A) addition site Inhibition of splicing by RNA, inhibition of translation initiation by hybridization with a translation initiation factor binding site, translation inhibition by hybridization with a ribosome binding site near the initiation codon, peptide by hybridization with an mRNA translation region or polysome binding site Elongation inhibition, and the like inhibiting gene expression by hybrid formation with the site of interaction between nucleic acids and proteins. In this way, antisense nucleic acids inhibit the expression of target genes by inhibiting various processes such as transcription, splicing or translation (Hirashima and Inoue,
本発明で用いられるアンチセンス核酸は、上記のいずれの作用により、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素のいずれかをコードする遺伝子の発現および/または機能を阻害してもよい。一つの態様としては、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子のmRNAの5'端近傍の非翻訳領域に相補的なアンチセンス配列を設計すれば、遺伝子の翻訳阻害に効果的と考えられる。また、コード領域もしくは3'側の非翻訳領域に相補的な配列も使用することができる。このように、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の翻訳領域だけでなく、非翻訳領域の配列のアンチセンス配列を含む核酸も、本発明で利用されるアンチセンス核酸に含まれる。使用されるアンチセンス核酸は、適当なプロモーターの下流に連結され、好ましくは 3'側に転写終結シグナルを含む配列が連結される。このようにして調製された核酸は、公知の方法を用いることで所望の動物(細胞)に形質転換することができる。アンチセンス核酸の配列は、形質転換される動物(細胞)が有する内在性のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子またはその一部と相補的な配列であることが好ましいが、遺伝子の発現を有効に抑制できる限りにおいて、完全に相補的でなくてもよい。転写されたRNAは標的遺伝子の転写産物に対して好ましくは90%以上、最も好ましくは95%以上の相補性を有する。アンチセンス核酸を用いて標的遺伝子の発現を効果的に阻害するには、アンチセンス核酸の長さは少なくとも15塩基以上25塩基未満であることが好ましいが、本発明のアンチセンス核酸は必ずしもこの長さに限定されず、例えば100塩基以上、または500塩基以上であってもよい。 The antisense nucleic acid used in the present invention is capable of expressing a gene encoding any one of the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, and sulfotransferase, and / or Or you may inhibit a function. As one embodiment, antisense complementary to the untranslated region near the 5 ′ end of mRNA of the gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, or sulfotransferase described above If the sequence is designed, it is considered effective for inhibiting translation of the gene. In addition, a sequence complementary to the coding region or the 3 ′ untranslated region can also be used. Thus, the nucleic acid containing the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, or the translation region of the gene encoding the sulfotransferase, and the antisense sequence of the sequence of the untranslated region Are also included in the antisense nucleic acid utilized in the present invention. The antisense nucleic acid to be used is linked downstream of an appropriate promoter, and preferably a sequence containing a transcription termination signal is linked on the 3 ′ side. The nucleic acid thus prepared can be transformed into a desired animal (cell) using a known method. The sequence of the antisense nucleic acid is a gene encoding a core protein, a synthetic enzyme, a desulfating enzyme inhibitory protein, or a sulfotransferase, or a part thereof, which is contained in an endogenous chondroitin sulfate proteoglycan possessed by an animal (cell) to be transformed. Although it is preferably a complementary sequence, it may not be completely complementary as long as gene expression can be effectively suppressed. The transcribed RNA preferably has a complementarity of 90% or more, most preferably 95% or more, to the transcript of the target gene. In order to effectively inhibit the expression of a target gene using an antisense nucleic acid, the length of the antisense nucleic acid is preferably at least 15 bases and less than 25 bases, but the antisense nucleic acid of the present invention is not necessarily of this length. For example, it may be 100 bases or more, or 500 bases or more.
本発明のアンチセンス核酸は特に制限されないが、例えばVersican遺伝子の塩基配列(GenBankのアクセッション番号BC096495、配列番号:3)、C4ST-1(GenBankのアクセッション番号NM_021439、配列番号:45)、C4ST-2(GenBankのアクセッション番号NM_021528、配列番号:47)、C4ST-3(GenBankのアクセッション番号XM_355798、配列番号:49)等をもとに作成することができる。 The antisense nucleic acid of the present invention is not particularly limited. For example, the base sequence of Versican gene (GenBank accession number BC096495, SEQ ID NO: 3), C4ST-1 (GenBank accession number NM_021439, SEQ ID NO: 45), C4ST -2 (GenBank accession number NM_021528, SEQ ID NO: 47), C4ST-3 (GenBank accession number XM_355798, SEQ ID NO: 49), and the like.
上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の発現の阻害は、リボザイム、またはリボザイムをコードするDNAを利用して行うことも可能である。リボザイムとは触媒活性を有するRNA分子を指す。リボザイムには種々の活性を有するものが存在するが、中でもRNAを切断する酵素としてのリボザイムに焦点を当てた研究により、RNAを部位特異的に切断するリボザイムの設計が可能となった。リボザイムには、グループIイントロン型やRNase Pに含まれるM1 RNAのように400ヌクレオチド以上の大きさのものもあるが、ハンマーヘッド型やヘアピン型と呼ばれる40ヌクレオチド程度の活性ドメインを有するものもある(小泉誠および大塚栄子, タンパク質核酸酵素, 1990, 35, 2191.)。 Inhibition of the expression of the above chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, or sulfate-encoding gene can also be carried out using ribozyme or ribozyme-encoding DNA. is there. A ribozyme refers to an RNA molecule having catalytic activity. Some ribozymes have a variety of activities, but research focusing on ribozymes as enzymes that cleave RNA has made it possible to design ribozymes that cleave RNA in a site-specific manner. Some ribozymes have a size of 400 nucleotides or more, such as group I intron type and M1 RNA contained in RNase P, but some have an active domain of about 40 nucleotides called hammerhead type or hairpin type. (Makoto Koizumi and Eiko Otsuka, Protein Nucleic Acid Enzymes, 1990, 35, 2191.)
例えば、ハンマーヘッド型リボザイムの自己切断ドメインは、G13U14C15という配列のC15の3'側を切断するが、その活性にはU14とA9との塩基対形成が重要とされ、C15の代わりにA15またはU15でも切断され得ることが示されている(Koizumi, M. et al., FEBS Lett, 1988, 228, 228.)。基質結合部位が標的部位近傍のRNA配列と相補的なリボザイムを設計すれば、標的RNA中のUC、UUまたはUAという配列を認識する制限酵素的なRNA切断リボザイムを作出することができる(Koizumi, M. et al., FEBS Lett, 1988, 239, 285.、小泉誠および大塚栄子, タンパク質核酸酵素, 1990, 35, 2191.、Koizumi, M. et al., Nucl Acids Res, 1989, 17, 7059.)。 For example, the self-cleaving domain of the hammerhead ribozyme cleaves 3 ′ of C15 in the sequence G13U14C15, but base pairing between U14 and A9 is important for its activity, and instead of C15, A15 or U15 However, it has been shown that it can be cleaved (Koizumi, M. et al., FEBS Lett, 1988, 228, 228.). By designing a ribozyme whose substrate binding site is complementary to the RNA sequence in the vicinity of the target site, it is possible to create a restriction RNA-cleaving ribozyme that recognizes the sequence UC, UU or UA in the target RNA (Koizumi, M. et al., FEBS Lett, 1988, 239, 285., Makoto Koizumi and Eiko Otsuka, Protein Nucleic Acid Enzymes, 1990, 35, 2191., Koizumi, M. et al., Nucl Acids Res, 1989, 17, 7059 .).
また、ヘアピン型リボザイムも本発明の目的に有用である。このリボザイムは、例えばタバコリングスポットウイルスのサテライトRNAのマイナス鎖に見出される(Buzayan, JM., Nature, 1986, 323, 349.)。ヘアピン型リボザイムからも、標的特異的なRNA切断リボザイムを作出できることが示されている(Kikuchi, Y.& Sasaki, N., Nucl Acids Res, 1991, 19, 6751.、菊池洋, 化学と生物, 1992, 30, 112.)。このように、リボザイムを用いて上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の転写産物を特異的に切断することで、該遺伝子の発現を阻害することができる。 Hairpin ribozymes are also useful for the purposes of the present invention. This ribozyme is found, for example, in the minus strand of tobacco ring spot virus satellite RNA (Buzayan, JM., Nature, 1986, 323, 349.). It has been shown that hairpin ribozymes can also produce target-specific RNA-cleaving ribozymes (Kikuchi, Y. & Sasaki, N., Nucl Acids Res, 1991, 19, 6751., Hiroshi Kikuchi, Chemistry and Biology, 1992, 30, 112.). In this way, by specifically cleaving the transcript of the gene encoding the above chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, or sulfotransferase using ribozyme, Expression can be inhibited.
内在性遺伝子の発現の抑制は、さらに、標的遺伝子配列と同一もしくは類似した配列を有する二本鎖RNAを用いたRNA干渉(RNA interference、以下「RNAi」と略称する)によっても行うことができる。
近年のゲノムプロジェクトの完了によってヒトの全塩基配列が解読され数多くの疾患関連遺伝子が盛んに同定されている現在、特定の遺伝子を標的とした治療法、創薬開発が盛んに実施されている。中でも特異的転写後抑制効果を発揮するsmall interfering RNA(siRNA)の遺伝子治療への応用が注目されている。RNAiは、2本鎖RNA(dsRNA)が直接細胞内に取り込まれると、このdsRNAと相同な配列を持つ遺伝子の発現が抑えられ現在注目を浴びている手法である。哺乳類細胞においては、短鎖dsRNA(siRNA)を用いることにより、RNAiを誘導する事が可能で、RNAiは、ノックアウトマウスと比較して、効果が安定、実験が容易、費用が安価であるなど、多くの利点を有している。
Inhibition of endogenous gene expression can also be carried out by RNA interference (RNA interference, hereinafter abbreviated as “RNAi”) using double-stranded RNA having the same or similar sequence as the target gene sequence.
With the completion of genome projects in recent years, the entire human base sequence has been deciphered and many disease-related genes have been actively identified. Currently, therapeutic methods and drug development targeting specific genes are being actively implemented. Of particular interest is the application of small interfering RNA (siRNA), which exhibits specific post-transcriptional repression effects, to gene therapy. RNAi is a technique that is currently attracting attention because when a double-stranded RNA (dsRNA) is directly taken into a cell, expression of a gene having a sequence homologous to this dsRNA is suppressed. In mammalian cells, it is possible to induce RNAi by using short dsRNA (siRNA). RNAi is more stable, easier to experiment, and less expensive than knockout mice. Has many advantages.
RNAi効果による阻害作用を有する核酸は、一般的にsiRNAもしくはshRNAとも呼ばれる。RNAiは、標的遺伝子のmRNAと相同な配列からなるセンスRNAとこれと相補的な配列からなるアンチセンスRNAとからなる短鎖二本鎖RNA(以下、「dsRNA」と略称する)を細胞等に導入することにより、標的遺伝子mRNAに特異的かつ選択的に結合して破壊を誘導し、当該標的遺伝子を切断することにより標的遺伝子の発現を効率よく阻害する(抑制する)現象である。例えば、dsRNAを細胞内に導入すると、そのRNAと相同配列の遺伝子の発現が抑制(ノックダウン)される。このようにRNAiは、標的遺伝子の発現を抑制し得ることから、従来の煩雑で効率の低い相同組換えによる遺伝子破壊方法に代わる簡易な遺伝子ノックアウト方法として、または、遺伝子治療への応用可能な方法として注目されている。RNAiに用いるRNAは、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子もしくは該遺伝子の部分領域と必ずしも完全に同一である必要はないが、完全な相同性を有することが好ましい。 A nucleic acid having an inhibitory action by the RNAi effect is generally also called siRNA or shRNA. RNAi is a short double-stranded RNA (hereinafter abbreviated as “dsRNA”) consisting of a sense RNA consisting of a sequence homologous to the mRNA of the target gene and an antisense RNA consisting of a complementary sequence to the cell. This is a phenomenon that induces destruction by specifically and selectively binding to the target gene mRNA, and efficiently inhibiting (suppressing) the expression of the target gene by cleaving the target gene. For example, when dsRNA is introduced into a cell, expression of a gene having a homologous sequence with that RNA is suppressed (knocked down). Since RNAi can suppress the expression of target genes in this way, it can be used as a simple gene knockout method to replace conventional complicated and low efficiency homologous recombination methods, or a method applicable to gene therapy. It is attracting attention as. The RNA used for RNAi is not necessarily completely identical to the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, or a gene encoding a sulfotransferase, or a partial region of the gene. , Preferably having complete homology.
siRNAの設計にあたっては、ターゲットとしては上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子であれば特に限定されるものではなく、任意の領域を全てターゲット候補とすることが可能である。例えば、Versican遺伝子の塩基配列(配列番号:3)、C4ST-1遺伝子の塩基配列(配列番号:45)、C4ST-2遺伝子の塩基配列(配列番号:47)、C4ST-3遺伝子の塩基配列(配列番号:49)等をもとに作成することができる。より具体的には、その配列の一部の領域をターゲット候補とすることが可能であり、例えば、Versican遺伝子の塩基配列の一部領域(配列番号:57)、C4ST-1遺伝子の塩基配列の一部領域(配列番号:58)、C4ST-2遺伝子の塩基配列の一部領域(配列番号:59)、C4ST-3遺伝子の塩基配列の一部領域(配列番号:60)、C6ST-1遺伝子の塩基配列の一部領域(配列番号:61)、C6ST-2遺伝子の塩基配列の一部領域(配列番号:62)、GalNAc4ST-1遺伝子の塩基配列の一部領域(配列番号:63)、GalNAc4ST-2遺伝子の塩基配列の一部領域(配列番号:64)、GALNAC4S-6STの塩基配列の一部領域(配列番号:65)等をもとに作成することができる。 In designing siRNA, the target is not particularly limited as long as it is a gene encoding the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, or sulfate transferase, and any region can be used. Can be all target candidates. For example, the base sequence of the Versican gene (SEQ ID NO: 3), the base sequence of the C4ST-1 gene (SEQ ID NO: 45), the base sequence of the C4ST-2 gene (SEQ ID NO: 47), the base sequence of the C4ST-3 gene ( It can be created based on SEQ ID NO: 49) and the like. More specifically, a partial region of the sequence can be a target candidate. For example, a partial region of the base sequence of the Versican gene (SEQ ID NO: 57), the base sequence of the C4ST-1 gene Partial region (SEQ ID NO: 58), partial region of the C4ST-2 gene base sequence (SEQ ID NO: 59), partial region of the C4ST-3 gene base sequence (SEQ ID NO: 60), C6ST-1 gene A partial region of the base sequence (SEQ ID NO: 61), a partial region of the base sequence of the C6ST-2 gene (SEQ ID NO: 62), a partial region of the base sequence of the GalNAc4ST-1 gene (SEQ ID NO: 63), It can be prepared based on a partial region (SEQ ID NO: 64) of the base sequence of GalNAc4ST-2 gene, a partial region (SEQ ID NO: 65) of the base sequence of GALNAC4S-6ST, and the like.
siRNAを細胞に導入するには、in vitroで合成したsiRNAをプラスミドDNAに連結してこれを細胞に導入する方法、2本のRNAをアニールする方法などを採用することができる。
また上記2本のRNA分子は、ここで一方の端が閉じた構造の分子、例えば、ヘアピン構造を有するsiRNA(shRNA)であってもよい。shRNAとは、ショートヘアピンRNA(short hairpin RNA)と呼ばれ、一本鎖の一部の領域が他の領域と相補鎖を形成するためにステムループ構造を有するRNA分子である。即ち、分子内において二本鎖RNA構造を形成し得る分子もまた本発明のsiRNAに含まれる。
In order to introduce siRNA into a cell, a method in which siRNA synthesized in vitro is linked to plasmid DNA and introduced into the cell, a method in which two RNAs are annealed, or the like can be employed.
The two RNA molecules may be molecules having a structure in which one end is closed, for example, an siRNA (shRNA) having a hairpin structure. shRNA is an RNA molecule called a short hairpin RNA (short hairpin RNA), which has a stem-loop structure so that a part of a single strand forms a complementary strand with another region. That is, molecules capable of forming a double-stranded RNA structure within the molecule are also included in the siRNA of the present invention.
また本発明の好ましい態様としては、Versican、C4ST-1、C4ST-2、C4ST-3等の発現をRNAi効果により抑制し得るRNA(siRNA)であって、本明細書によって具体的に示されたDNA配列(配列番号:57〜65)を標的とするsiRNAにおいて、例えば、1もしくは少数のRNAが付加もしくは欠失された構造の二本鎖RNAであっても、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の発現を抑制する機能を有するものであれば、本発明のsiRNAに含まれる。
RNAi(siRNA)のために使用されるRNAは、上記タンパク質をコードする遺伝子もしくは該遺伝子の部分領域と完全に同一(相同)である必要はないが、完全な同一(相同)性を有することが好ましい。
Further, as a preferred embodiment of the present invention, RNA (siRNA) capable of suppressing the expression of Versican, C4ST-1, C4ST-2, C4ST-3 and the like by the RNAi effect, which is specifically shown by the present specification In the siRNA targeting the DNA sequence (SEQ ID NOs: 57 to 65), for example, the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein even if it is a double-stranded RNA having a structure in which one or a small number of RNAs are added or deleted Any siRNA of the present invention may be used as long as it has a function of suppressing the expression of a gene encoding a synthase, a desulfase inhibitor protein, or a sulfotransferase.
RNA used for RNAi (siRNA) does not have to be completely identical (homologous) to the gene encoding the protein or a partial region of the gene, but may have perfect identity (homology) preferable.
RNAi機構の詳細については未だに不明な部分もあるが、DICERといわれる酵素(RNase III核酸分解酵素ファミリーの一種)が二本鎖RNAと接触し、二本鎖RNAがsmall interfering RNAまたはsiRNAと呼ばれる小さな断片に分解されるものと考えられている。本発明におけるRNAi効果を有する二本鎖RNAには、このようにDICERによって分解される前の二本鎖RNAも含まれる。即ち、そのままの長さではRNAi効果を有さないような長鎖のRNAであっても、細胞においてRNAi効果を有するsiRNAへ分解されることが期待されるため、本発明における二本鎖RNAの長さは、特に制限されない。 The details of the RNAi mechanism are still unknown, but an enzyme called DICER (a member of the RNase III nuclease family) contacts double-stranded RNA, and the double-stranded RNA is called a small interfering RNA or siRNA. It is thought to be broken down into pieces. The double-stranded RNA having the RNAi effect in the present invention includes a double-stranded RNA before being degraded by DICER as described above. That is, it is expected that even a long-chain RNA that does not have an RNAi effect with the same length is decomposed into siRNA having an RNAi effect in a cell. The length is not particularly limited.
例えば、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子のmRNAの全長もしくはほぼ全長の領域に対応する長鎖二本鎖RNAを、例えば、予めDICERで分解させ、その分解産物を本発明の薬剤として利用することが可能である。この分解産物には、RNAi効果を有する二本鎖RNA分子(siRNA)が含まれることが期待される。この方法によれば、RNAi効果を有することが期待されるmRNA上の領域を、特に選択しなくともよい。即ち、RNAi効果を有する本発明の上述の遺伝子のmRNA上の領域は、必ずしも正確に規定される必要はない。 For example, a long double-stranded RNA corresponding to the full-length or almost full-length region of the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase-inhibiting protein, or gene encoding a sulfotransferase, It is possible to decompose with DICER in advance and use the degradation product as the drug of the present invention. This degradation product is expected to contain a double-stranded RNA molecule (siRNA) having an RNAi effect. According to this method, a region on mRNA that is expected to have an RNAi effect need not be selected. That is, the region on the mRNA of the above-mentioned gene of the present invention having the RNAi effect does not necessarily need to be accurately defined.
本発明の上記「RNAi効果により抑制し得る二本鎖RNA」は、当業者においては、該二本鎖RNAの標的となる上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の塩基配列を基に、適宜作製することができる。一例を示せば、配列番号:57に記載の塩基配列をもとに、本発明の二本鎖RNAを作製することができる。即ち、配列番号:57に記載の塩基配列をもとに、該配列の転写産物であるmRNAの任意の連続するRNA領域を選択し、この領域に対応する二本鎖RNAを作製することは、当業者においては、通常の試行の範囲内において適宜行い得ることである。また、該配列の転写産物であるmRNA配列から、より強いRNAi効果を有するsiRNA配列を選択することも、当業者においては、公知の方法によって適宜実施することが可能である。また、一方の鎖が判明していれば、当業者においては容易に他方の鎖(相補鎖)の塩基配列を知ることができる。siRNAは、当業者においては市販の核酸合成機を用いて適宜作製することが可能である。また、所望のRNAの合成については、一般の合成受託サービスを利用することができる。 The above-mentioned “double-stranded RNA that can be suppressed by the RNAi effect” of the present invention means, in those skilled in the art, the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, which is a target of the double-stranded RNA, Or it can produce suitably based on the base sequence of the gene which codes a sulfotransferase. For example, the double-stranded RNA of the present invention can be prepared based on the base sequence shown in SEQ ID NO: 57. That is, on the basis of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 57, selecting an arbitrary continuous RNA region of mRNA that is a transcription product of the sequence, and preparing a double-stranded RNA corresponding to this region, For those skilled in the art, it can be appropriately performed within the range of normal trials. In addition, selection of siRNA sequences having a stronger RNAi effect from mRNA sequences that are transcripts of the sequences can also be appropriately performed by those skilled in the art by known methods. If one strand is known, those skilled in the art can easily know the base sequence of the other strand (complementary strand). The siRNA can be appropriately prepared by those skilled in the art using a commercially available nucleic acid synthesizer. In addition, for synthesis of a desired RNA, a general synthesis contract service can be used.
また、本発明におけるsiRNAは、必ずしも標的配列に対する一組の2本鎖RNAである必要はなく、標的配列を含んだ領域に対する複数組の2本鎖RNAの混合物であってもよい。ここで標的配列に対応した核酸混合物としてのsiRNAは、当業者においては市販の核酸合成機およびDICER酵素を用いて適宜作成することが可能であり、また、所望のRNAの合成については、一般の合成受託サービスを利用することができる。なお、本発明のsiRNAには、所謂「カクテルsiRNA」が含まれる。 In addition, the siRNA in the present invention is not necessarily a set of double-stranded RNAs for the target sequence, and may be a mixture of a plurality of sets of double-stranded RNA for the region containing the target sequence. Here, siRNA as a nucleic acid mixture corresponding to the target sequence can be appropriately prepared by a person skilled in the art using a commercially available nucleic acid synthesizer and a DICER enzyme. Synthetic contract service can be used. The siRNA of the present invention includes so-called “cocktail siRNA”.
また、本発明におけるsiRNAは、必ずしも全てのヌクレオチドがリボヌクレオチド(RNA)でなくともよい。即ち、本発明において、siRNAを構成する1もしくは複数のリボヌクレオチドは、対応するデオキシリボヌクレオチドであってもよい。この「対応する」とは、糖部分の構造は異なるものの、同一の塩基種(アデニン、グアニン、シトシン、チミン(ウラシル))であることを指す。例えば、アデニンを有するリボヌクレオチドに対応するデオキシリボヌクレオチドとは、アデニンを有するデオキシリボヌクレオチドのことを言う。また、前記「複数」とは特に制限されないが、好ましくは2〜5個程度の少数を指す。 In the siRNA of the present invention, not all nucleotides are necessarily ribonucleotides (RNA). That is, in the present invention, the one or more ribonucleotides constituting the siRNA may be corresponding deoxyribonucleotides. This “corresponding” refers to the same base species (adenine, guanine, cytosine, thymine (uracil)) although the structures of the sugar moieties are different. For example, deoxyribonucleotide corresponding to ribonucleotide having adenine refers to deoxyribonucleotide having adenine. The “plurality” is not particularly limited, but preferably refers to a small number of about 2 to 5.
さらに、本発明の上記RNAを発現し得るDNA(ベクター)もまた、本発明の上述のタンパク質をコードする遺伝子の発現を抑制し得る化合物の好ましい態様に含まれる。例えば、本発明の上記二本鎖RNAを発現し得るDNA(ベクター)は、該二本鎖RNAの一方の鎖をコードするDNA、および該二本鎖RNAの他方の鎖をコードするDNAが、それぞれ発現し得るようにプロモーターと連結した構造を有するDNAである。本発明の上記DNAは、当業者においては、一般的な遺伝子工学技術により、適宜作製することができる。より具体的には、本発明のRNAをコードするDNAを公知の種々の発現ベクターへ適宜挿入することによって、本発明の発現ベクターを作製することが可能である。 Furthermore, a DNA (vector) capable of expressing the RNA of the present invention is also included in a preferred embodiment of the compound capable of suppressing the expression of the gene encoding the above-described protein of the present invention. For example, the DNA (vector) capable of expressing the double-stranded RNA of the present invention is a DNA encoding one strand of the double-stranded RNA and a DNA encoding the other strand of the double-stranded RNA, Each DNA has a structure linked to a promoter so that it can be expressed. Those skilled in the art can appropriately prepare the above DNA of the present invention by general genetic engineering techniques. More specifically, the expression vector of the present invention can be prepared by appropriately inserting DNA encoding the RNA of the present invention into various known expression vectors.
また、本発明の発現阻害物質には、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の発現調節領域(例えば、プロモーター領域。具体的な例としては、PG-Lbのプロモーター領域である配列番号:66で表される塩基配列があげられる。)と結合することにより、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の発現を阻害する化合物が含まれる。該化合物は、例えば上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子のプロモーターDNA断片を用いて、該DNA断片との結合活性を指標とするスクリーニング方法により、取得することが可能である。また当業者においては、所望の化合物について、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の発現を阻害するか否かの判定を公知の方法、例えばレポーターアッセイ法等により適宜実施することができる。 In addition, the expression inhibitory substance of the present invention includes the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfurase inhibitor protein, or an expression regulatory region of a gene encoding a sulfotransferase (for example, a promoter region. As an example, the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor can be suppressed by binding to the base sequence represented by SEQ ID NO: 66, which is the promoter region of PG-Lb. Compounds that inhibit the expression of a protein or gene encoding a sulfotransferase are included. The compound uses, for example, the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, or promoter DNA fragment of a gene encoding a sulfotransferase, and the binding activity with the DNA fragment is used as an indicator. The screening method can be used. Further, those skilled in the art know whether or not to inhibit the expression of a gene encoding the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, or sulfotransferase, for a desired compound. This method can be appropriately carried out by, for example, a reporter assay method.
さらに、本発明の上記RNAを発現し得るDNA(ベクター)もまた、本発明の上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の発現を阻害し得る化合物の好ましい態様に含まれる。例えば本発明の上記二本鎖RNAを発現し得るDNA(ベクター)は、該二本鎖RNAの一方の鎖をコードするDNA、および該二本鎖RNAの他方の鎖をコードするDNAが、それぞれ発現し得るようにプロモーターと連結した構造を有するDNAである。本発明の上記DNAは、当業者においては、一般的な遺伝子工学技術により、適宜作製することができる。より具体的には、本発明のRNAをコードするDNAを公知の種々の発現ベクターへ適宜挿入することによって、本発明の発現ベクターを作製することが可能である。 Further, the DNA (vector) capable of expressing the RNA of the present invention also expresses the above-described chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, or sulfate transferase gene encoding the present invention. Are included in preferred embodiments of the compounds capable of inhibiting For example, the DNA (vector) capable of expressing the double-stranded RNA of the present invention is a DNA encoding one strand of the double-stranded RNA and a DNA encoding the other strand of the double-stranded RNA, respectively. It is a DNA having a structure linked to a promoter so that it can be expressed. Those skilled in the art can appropriately prepare the above DNA of the present invention by general genetic engineering techniques. More specifically, the expression vector of the present invention can be prepared by appropriately inserting DNA encoding the RNA of the present invention into various known expression vectors.
本発明の上記ベクターの好ましい態様としては、Versican、C4ST-1、C4ST-2、C4ST-3等の発現をRNAi効果により抑制し得るRNA(siRNA)を発現するベクターを挙げることができる。
上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素に結合する抗体は、当業者に公知の方法により調製することが可能である。ポリクローナル抗体であれば、例えば、次のようにして得ることができる。天然の上述のタンパク質、あるいはGSTとの融合タンパク質として微生物において発現させたリコンビナント(組み換え)タンパク質、またはその部分ペプチドをウサギ等の小動物に免疫し血清を得る。これを、例えば、硫安沈殿、プロテインA、プロテインGカラム、DEAEイオン交換クロマトグラフィー、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素や合成ペプチドをカップリングしたアフィニティーカラム等により精製することにより調製する。また、モノクローナル抗体であれば、例えば上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素やその部分ペプチドをマウスなどの小動物に免疫を行い、同マウスより脾臓を摘出し、これをすりつぶして細胞を分離し、該細胞とマウスミエローマ細胞とをポリエチレングリコール等の試薬を用いて融合させ、これによりできた融合細胞(ハイブリドーマ)の中から、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素に結合する抗体を産生するクローンを選択する。次いで、得られたハイブリドーマをマウス腹腔内に移植し、同マウスより腹水を回収し、得られたモノクローナル抗体を、例えば、硫安沈殿、プロテインA、プロテインGカラム、DEAEイオン交換クロマトグラフィー、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素のタンパク質や合成ペプチドをカップリングしたアフィニティーカラム等により精製することで、調製することが可能である。
A preferred embodiment of the vector of the present invention includes a vector that expresses RNA (siRNA) that can suppress the expression of Versican, C4ST-1, C4ST-2, C4ST-3, etc. by the RNAi effect.
The above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor compound, or antibody that binds to a sulfotransferase can be prepared by methods known to those skilled in the art. If it is a polyclonal antibody, it can obtain as follows, for example. A small animal such as a rabbit is immunized with a recombinant (recombinant) protein expressed in a microorganism as a fusion protein with the above-mentioned natural protein or a GST, or a partial peptide thereof to obtain serum. Coupling this with, for example, ammonium sulfate precipitation, protein A, protein G column, DEAE ion exchange chromatography, core protein of the above chondroitin sulfate proteoglycan, synthetic enzyme, desulfating enzyme inhibitory compound, or sulfotransferase or synthetic peptide It is prepared by purifying with an affinity column or the like. In the case of a monoclonal antibody, for example, the above chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor compound, or sulfotransferase or a partial peptide thereof is immunized to a small animal such as a mouse, and the spleen is obtained from the mouse. And the cells are separated by grinding, and the cells and mouse myeloma cells are fused using a reagent such as polyethylene glycol, and the above chondroitin sulfate proteoglycan is obtained from the fused cells (hybridoma) formed thereby. Clones that produce antibodies that bind to the core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor compound, or sulfotransferase of Subsequently, the obtained hybridoma is transplanted into the abdominal cavity of the mouse, and ascites is collected from the mouse, and the obtained monoclonal antibody is obtained by, for example, ammonium sulfate precipitation, protein A, protein G column, DEAE ion exchange chromatography, the above chondroitin. It can be prepared by purification using an affinity column coupled with a proteoglycan sulfate core protein, a synthetic enzyme, a desulfating enzyme inhibitory compound, or a sulfotransferase protein or a synthetic peptide.
本発明の抗体は、本発明の上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素に結合するものであれば特に制限はなく、上記ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体のほかにヒト抗体、遺伝子組み換えによるヒト型化抗体、さらにその抗体断片や抗体修飾物であってもよい。
抗体取得の感作抗原として使用される本発明のタンパク質はその由来となる動物種について制限されないが、哺乳動物、例えばマウスやヒト由来のタンパク質が好ましく、特にヒト由来のタンパク質が好ましい。ヒト由来のタンパク質は、当業者においては本明細書に開示される遺伝子配列またはアミノ酸配列を用いて適宜取得することができる。
The antibody of the present invention is not particularly limited as long as it binds to the above-described chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor compound, or sulfate group transferase of the present invention. In addition to the above, a human antibody, a humanized antibody by genetic recombination, an antibody fragment thereof, or an antibody modification product thereof may be used.
The protein of the present invention used as a sensitizing antigen for antibody acquisition is not limited with respect to the animal species from which it is derived, but is preferably a protein derived from a mammal such as a mouse or a human, and particularly preferably a protein derived from a human. Human-derived proteins can be appropriately obtained by those skilled in the art using the gene sequences or amino acid sequences disclosed in the present specification.
本発明において、感作抗原として使用されるタンパク質は、完全なタンパク質あるいはタンパク質の部分ペプチドであってもよい。タンパク質の部分ペプチドとしては、例えば、タンパク質のアミノ基(N)末端断片やカルボキシ(C)末端断片が挙げられる。本明細書における「抗体」とはタンパク質の全長または断片に反応する抗体を意味する。
また、ヒト以外の動物に抗原を免疫して上記ハイブリドーマを得る他に、ヒトリンパ球、例えばEBウィルスに感染したヒトリンパ球をin vitroでタンパク質、タンパク質発現細胞またはその溶解物で感作し、感作リンパ球をヒト由来の永久分裂能を有するミエローマ細胞、例えばU266と融合させ、タンパク質への結合活性を有する所望のヒト抗体を産生するハイブリドーマを得ることもできる。
In the present invention, the protein used as the sensitizing antigen may be a complete protein or a partial peptide of the protein. Examples of the partial peptide of protein include an amino group (N) terminal fragment and a carboxy (C) terminal fragment of protein. As used herein, “antibody” means an antibody that reacts with the full length or fragment of a protein.
In addition to immunizing non-human animals with antigens to obtain the above hybridomas, human lymphocytes such as human lymphocytes infected with EB virus are sensitized with proteins, protein-expressing cells or lysates thereof in vitro. Lymphocytes can be fused with human-derived myeloma cells having permanent mitotic activity, such as U266, to obtain hybridomas that produce desired human antibodies having binding activity to proteins.
本発明の上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素に対する抗体は、該タンパク質と結合することにより、該タンパク質の発現もしくは機能を阻害する効果が期待される。得られた抗体を人体に投与する目的(抗体治療)で使用する場合には、免疫原性を低下させるため、ヒト抗体やヒト型化抗体が好ましい。 The above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor compound, or antibody to sulfotransferase of the present invention is expected to inhibit the expression or function of the protein by binding to the protein. Is done. When the obtained antibody is used for the purpose of administering it to the human body (antibody treatment), a human antibody or a humanized antibody is preferred in order to reduce immunogenicity.
さらに本発明は、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素の機能を阻害し得る物質として、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素に結合する低分子量物質(低分子化合物)も含有する。該低分子量物質は、天然または人工の化合物であってもよい。通常、当業者に公知の方法を用いることによって製造または取得可能な化合物である。また本発明の化合物は、後述のスクリーニング方法によって、取得することも可能である。 Furthermore, the present invention provides the above chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfurization as a substance capable of inhibiting the function of the above chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfating enzyme inhibitory compound, or sulfotransferase. It also contains a low molecular weight substance (low molecular weight compound) that binds to an oxidase inhibiting compound or a sulfotransferase. The low molecular weight substance may be a natural or artificial compound. Usually, it is a compound that can be produced or obtained by using methods known to those skilled in the art. The compound of the present invention can also be obtained by the screening method described later.
さらに本発明の上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素の発現もしくは機能を阻害し得る物質として、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素に対してドミナントネガティブの性質を有する変異体(ドミナントネガティブタンパク質)を挙げることができる。「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素に対してドミナントネガティブの性質を有する該タンパク質変異体」とは、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子を発現させることによって、内在性の野生型タンパク質の活性を消失もしくは低下させる機能を有するタンパク質を指す。このようなドミナントネガティブタンパク質としては、例えば、コンドロイチン硫酸との結合を野生型Versicanコアタンパク質と競合阻害するようなVersicanコアタンパク質変異体を挙げることができる。 Furthermore, as a substance capable of inhibiting the expression or function of the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, or sulfotransferase of the present invention, the above chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, Examples thereof include a desulfurase inhibitor protein or a mutant (dominant negative protein) having a dominant negative property with respect to a sulfotransferase. “The chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase-inhibiting protein, or the protein variant having a dominant negative property to sulfate group” refers to the chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfurization It refers to a protein having a function of eliminating or reducing the activity of an endogenous wild-type protein by expressing an oxidase-inhibiting protein or a gene encoding a sulfotransferase. Examples of such dominant negative proteins include Versican core protein mutants that competitively inhibit the binding to chondroitin sulfate with the wild-type Versican core protein.
また本発明において、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積を阻害する組織または細胞は特に限定はされないが、好ましくは肝組織である。
コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積を阻害する化合物は、肝線維化疾患の治療または予防のための薬剤となることが期待される。ここで「治療または予防」は、肝線維化を呈する組織、または細胞に対して、必ずしも完全な治療効果または予防効果を有する必要はなく、部分的な効果を有する場合であってよい。
In the present invention, the tissue or cells that inhibit the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan are not particularly limited, but are preferably liver tissue.
Compounds that inhibit the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycans are expected to be drugs for the treatment or prevention of liver fibrosis diseases. Here, “treatment or prevention” does not necessarily need to have a complete therapeutic or prophylactic effect on tissues or cells that exhibit liver fibrosis, but may have a partial effect.
本発明において肝線維化疾患は、肝線維化を伴う疾患であれば特に限定はされないが、好ましくは慢性肝炎、肝線維症、肝硬変、肝不全、肝癌などの慢性肝疾患があげられる。また、これら疾患の合併症も本発明の肝線維化疾患に含まれる。
本発明の肝線維化抑制剤は、肝線維化の原因であるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積を阻害することにより肝線維化を抑制する作用を有する。従って、本発明の好ましい態様としては、例えば、本発明の肝線維化抑制剤を有効成分とする、慢性肝疾患治療剤または肝硬変治療剤を提供する。
In the present invention, the liver fibrosis disease is not particularly limited as long as it is a disease accompanied by liver fibrosis, and preferable examples include chronic hepatitis such as chronic hepatitis, liver fibrosis, cirrhosis, liver failure, and liver cancer. Complications of these diseases are also included in the liver fibrosis disease of the present invention.
The liver fibrosis inhibitor of the present invention has an action of suppressing liver fibrosis by inhibiting the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan which is the cause of liver fibrosis. Accordingly, as a preferred embodiment of the present invention, for example, a therapeutic agent for chronic liver disease or a therapeutic agent for cirrhosis is provided, which comprises the liver fibrosis inhibitor of the present invention as an active ingredient.
また本発明の「肝線維化抑制剤」は、「肝線維化治療剤」、または「肝線維化改善剤」等と表現することも可能である。また、本発明において「抑制剤」は、「医薬品」、「医薬組成物」、「治療用医薬」等と表現することもできる。
なお、本発明における「治療」には、肝線維化の発生を予め抑制し得る予防的な効果も含まれる。また、肝線維化発現細胞(組織)に対して、必ずしも、完全な治療効果を有する場合に限定されず、部分的な効果を有する場合であってもよい。
The “liver fibrosis inhibitor” of the present invention can also be expressed as “hepatic fibrosis therapeutic agent”, “liver fibrosis improving agent” or the like. In the present invention, the “suppressor” can also be expressed as “medicine”, “pharmaceutical composition”, “therapeutic drug”, and the like.
The “treatment” in the present invention includes a preventive effect that can suppress the occurrence of liver fibrosis in advance. Moreover, it is not necessarily limited to having a complete therapeutic effect on hepatic fibrosis-expressing cells (tissue), and may have a partial effect.
本発明の薬剤は、生理学的に許容される担体、賦形剤、あるいは希釈剤等と混合し、医薬組成物として経口、あるいは非経口的に投与することができる。経口剤としては、顆粒剤、散剤、錠剤、カプセル剤、溶剤、乳剤、あるいは懸濁剤等の剤型とすることができる。非経口剤としては、注射剤、点滴剤、外用薬剤、吸入剤、あるいは座剤等の剤型を選択することができる。注射剤には、皮下注射剤、筋肉注射剤、あるいは腹腔内注射剤等を示すことができる。外用薬剤には、経鼻投与剤、あるいは軟膏剤等を示すことができる。主成分である本発明の薬剤を含むように、上記の剤型とする製剤技術は公知である。 The agent of the present invention can be mixed with a physiologically acceptable carrier, excipient, diluent or the like and administered orally or parenterally as a pharmaceutical composition. As oral preparations, dosage forms such as granules, powders, tablets, capsules, solvents, emulsions or suspensions can be used. As the parenteral agent, a dosage form such as an injection, an infusion, an external medicine, an inhalant, or a suppository can be selected. Examples of injections include subcutaneous injections, intramuscular injections, intraperitoneal injections, and the like. Examples of the medicine for external use include a nasal administration agent or an ointment. The preparation technology for making the above-mentioned dosage form so as to include the drug of the present invention as the main component is known.
例えば、経口投与用の錠剤は、本発明の薬剤に賦形剤、崩壊剤、結合剤、および滑沢剤等を加えて混合し、圧縮整形することにより製造することができる。賦形剤には、乳糖、デンプン、あるいはマンニトール等が一般に用いられる。崩壊剤としては、炭酸カルシウムやカルボキシメチルセルロースカルシウム等が一般に用いられる。結合剤には、アラビアゴム、カルボキシメチルセルロース、あるいはポリビニルピロリドンが用いられる。滑沢剤としては、タルクやステアリン酸マグネシウム等が公知である。 For example, a tablet for oral administration can be produced by adding an excipient, a disintegrant, a binder, a lubricant, and the like to the drug of the present invention, mixing, and compressing and shaping. As the excipient, lactose, starch, mannitol or the like is generally used. As the disintegrant, calcium carbonate, carboxymethyl cellulose calcium and the like are generally used. As the binder, gum arabic, carboxymethylcellulose, or polyvinylpyrrolidone is used. As the lubricant, talc, magnesium stearate and the like are known.
本発明の薬剤を含む錠剤は、マスキングや、腸溶性製剤とするために、公知のコーティングを施すことができる。コーティング剤には、エチルセルロースやポリオキシエチレングリコール等を用いることができる。
また注射剤は、主成分である本発明の薬剤を適当な分散剤とともに溶解、分散媒に溶解、あるいは分散させることにより得ることができる。分散媒の選択により、水性溶剤と油性溶剤のいずれの剤型とすることもできる。水性溶剤とするには、蒸留水、生理食塩水、あるいはリンゲル液等を分散媒とする。油性溶剤では、各種植物油やプロピレングリコール等を分散媒に利用する。このとき、必要に応じてパラベン等の保存剤を添加することもできる。また注射剤中には、塩化ナトリウムやブドウ糖等の公知の等張化剤を加えることができる。更に、塩化ベンザルコニウムや塩酸プロカインのような無痛化剤を添加することができる。
The tablet containing the drug of the present invention can be coated with a known coating for masking or enteric preparation. As the coating agent, ethyl cellulose, polyoxyethylene glycol, or the like can be used.
An injection can be obtained by dissolving the drug of the present invention as a main component together with an appropriate dispersant, or dissolving or dispersing in a dispersion medium. Depending on the selection of the dispersion medium, either a water-based solvent or an oil-based solvent can be used. In order to use an aqueous solvent, distilled water, physiological saline, Ringer's solution, or the like is used as a dispersion medium. In the oil solvent, various vegetable oils and propylene glycol are used as a dispersion medium. At this time, a preservative such as paraben may be added as necessary. In addition, known isotonic agents such as sodium chloride and glucose can be added to the injection. Further, a soothing agent such as benzalkonium chloride or procaine hydrochloride can be added.
また、本発明の薬剤を固形、液状、あるいは半固形状の組成物とすることにより外用剤とすることができる。固形、あるいは液状の組成物については、先に述べたものと同様の組成物とすることで外用剤とすることができる。半固形状の組成物は、適当な溶剤に必要に応じて増粘剤を加えて調製することができる。溶剤には、水、エチルアルコール、あるいはポリエチレングリコール等を用いることができる。増粘剤には、一般にベントナイト、ポリビニルアルコール、アクリル酸、メタクリル酸、あるいはポリビニルピロリドン等が用いられる。この組成物には、塩化ベンザルコニウム等の保存剤を加えることができる。また、担体としてカカオ脂のような油性基材、あるいはセルロース誘導体のような水性ゲル基材を組み合わせることにより、座剤とすることもできる。 Moreover, it can be set as an external preparation by making the chemical | medical agent of this invention into a solid, liquid, or semi-solid composition. About a solid or liquid composition, it can be set as an external preparation by setting it as the composition similar to what was described previously. A semi-solid composition can be prepared by adding a thickener to an appropriate solvent as required. As the solvent, water, ethyl alcohol, polyethylene glycol, or the like can be used. As the thickener, bentonite, polyvinyl alcohol, acrylic acid, methacrylic acid, or polyvinylpyrrolidone is generally used. A preservative such as benzalkonium chloride can be added to the composition. Also, a suppository can be obtained by combining an oily base material such as cacao butter or an aqueous gel base material such as a cellulose derivative as a carrier.
本発明の薬剤を遺伝子治療剤として使用する場合は、本発明の薬剤を注射により直接投与する方法のほか、核酸が組込まれたベクターを投与する方法が挙げられる。上記ベクターとしては、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、ヘルペスウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター等が挙げられ、これらのウイルスベクターを用いることにより効率よく投与することができる。 When the drug of the present invention is used as a gene therapy agent, a method of directly administering the drug of the present invention by injection and a method of administering a vector in which a nucleic acid has been incorporated can be mentioned. Examples of the vector include an adenovirus vector, an adeno-associated virus vector, a herpes virus vector, a vaccinia virus vector, a retrovirus vector, a lentivirus vector, and the like, and can be efficiently administered by using these virus vectors.
また、本発明の薬剤をリポソームなどのリン脂質小胞体に導入し、その小胞体を投与することも可能である。siRNAやshRNAを保持させた小胞体をリポフェクション法により所定の細胞に導入する。そして、得られる細胞を例えば静脈内、動脈内等に全身投与する。肝線維化組織等に局所的に投与することもできる。siRNAはin vitroにおいては非常に優れた特異的転写後抑制効果を示すが、in vivoにおいては血清中のヌクレアーゼ活性により速やかに分解されてしまうため持続時間が限られるためより最適で効果的なデリバリーシステム開発が求められてきた。一つの例としては、Ochiya, TらのNature Med.,5:707-710,1999、Curr.Gene Ther.,1 :31-52, 2001より生体親和性材料であるアテロコラーゲンが核酸と混合し複合体を形成させると、生体中の分解酵素から核酸を保護する作用がありsiRNAのキャリアーとして非常に適しているキャリアーであると報告されているが、本発明の薬剤の導入の方法はこれには限られない。 It is also possible to introduce the drug of the present invention into a phospholipid vesicle such as a liposome and administer the vesicle. The endoplasmic reticulum holding siRNA or shRNA is introduced into a predetermined cell by the lipofection method. Then, the obtained cells are systemically administered, for example, intravenously or intraarterially. It can also be administered locally to liver fibrosis tissue or the like. siRNAs have excellent specific post-transcriptional repressive effects in vitro, but are more rapidly and optimally delivered in vivo due to their limited duration because they are rapidly degraded by nuclease activity in serum. System development has been demanded. As an example, Ochiya, T et al., Nature Med., 5: 707-710, 1999, Curr. Gene Ther., 1: 31-52, 2001, biocompatible material atelocollagen is mixed with nucleic acid and combined. When the body is formed, it has been reported that it is a carrier suitable for siRNA and has a function of protecting nucleic acid from degrading enzymes in the living body. Not limited.
本発明の薬剤は、安全とされている投与量の範囲内において、ヒトを含む哺乳動物に対して、必要量(有効量)が投与される。本発明の薬剤の投与量は、剤型の種類、投与方法、患者の年齢や体重、患者の症状等を考慮して、最終的には医師または獣医師の判断により適宜決定することができる。一例を示せば、年齢、性別、症状、投与経路、投与回数、剤型によって異なるが、例えばアデノウイルスの場合の投与量は1日1回あたり106〜1013個程度であり、1週〜8週間隔で投与される。 The necessary amount (effective amount) of the drug of the present invention is administered to mammals including humans within the safe dose range. The dosage of the drug of the present invention can be appropriately determined finally based on the judgment of a doctor or veterinarian in consideration of the type of dosage form, administration method, patient age and weight, patient symptoms, and the like. For example, although it varies depending on age, sex, symptom, administration route, administration frequency, dosage form, for example, the dose in the case of adenovirus is about 10 6 to 10 13 per day, Administered at 8 week intervals.
また、siRNAまたはshRNAを目的の組織または器官に導入するために、市販の遺伝子導入キット(例えばアデノエクスプレス:クローンテック社)を用いることもできる。
本発明の薬剤を使用する場合は、肝線維化を発現する疾患であれば適用部位もしくは疾患の種類は特に限定されず、例えば慢性肝炎、肝線維症、肝硬変、肝不全、肝癌等を対象として適用される。上記疾患は、他の疾患と併発したものであってもよい。
In order to introduce siRNA or shRNA into a target tissue or organ, a commercially available gene introduction kit (for example, Adeno Express: Clontech) can also be used.
When the drug of the present invention is used, the application site or the type of the disease is not particularly limited as long as it is a disease expressing liver fibrosis. For example, for chronic hepatitis, liver fibrosis, cirrhosis, liver failure, liver cancer, etc. Applied. The above-mentioned diseases may be accompanied with other diseases.
また、本発明の好ましい態様としては、コンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤に関する。
ここで、コンドロイチナーゼABCは、酵素番号EC 4.2.2.4に分類されるリアーゼ(コンドロイチンABCリアーゼ)である。コンドロイチナーゼABCは、1,4-β-D-ヘキソサミニド結合、及び1,3-β-D-グルクロノシル結合若しくは1,3-α-L-イズロノシル結合を含有する多糖を、4-デオキシ-β-D-グルク-4-エヌロノシル基を含有する二糖へと分解除去する活性を有する。コンドロイチナーゼABCは、コンドロイチン硫酸A(コンドロイチン-4-硫酸)、コンドロイチン硫酸B(デルマタン硫酸)、及びコンドロイチン硫酸C(コンドロイチン-6-硫酸)、並びにヒアルロン酸に作用してそれらを分解する。
Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it relates to a liver fibrosis inhibitor containing chondroitinase ABC as an active ingredient.
Here, chondroitinase ABC is a lyase classified by enzyme number EC 4.2.2.4 (chondroitin ABC lyase). Chondroitinase ABC is a polysaccharide that contains 1,4-β-D-hexosaminide linkages and 1,3-β-D-glucuronosyl linkages or 1,3-α-L-iduronosyl linkages. It has an activity of decomposing and removing it into a disaccharide containing -D-gluc-4-enuronosyl group. Chondroitinase ABC acts on chondroitin sulfate A (chondroitin-4-sulfate), chondroitin sulfate B (dermatan sulfate), chondroitin sulfate C (chondroitin-6-sulfate), and hyaluronic acid to decompose them.
本発明で用いるコンドロイチナーゼABCとしては、限定するものではないが、例えば、プロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)などのプロテウス(Proteus)属細菌、及びバクテロイデス・ステルコリス(Bacteroides stercoris)などのバクテロイデス(Bacteroides)属細菌由来のものが好ましい。本発明で用いるコンドロイチナーゼABCは、プロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)由来であることがより好ましい。本発明のコンドロイチナーゼABCは、プロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)の抽出物から硫安沈殿及びDEAE-セルロースクロマトグラフィーによって精製されたものであってよい(Yamagata, T. et al., J. Biol. Chem., (1968) 243, p.1523-1535)。本発明のプロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)由来のコンドロイチナーゼABCの例としては、特開平06-098769に開示されている配列番号9で示されるアミノ酸配列を有するタンパク質や、DDBJ/EMBL/GenBank国際塩基配列データベース(例えば、DNA Data Bank of Japan (DDBJ)のウェブサイト http://www.ddbj.nig.ac.jp/Welcome-j.htmlからアクセスできる)にアクセッション番号E07183で登録されている塩基配列にコードされたタンパク質が挙げられる。本発明のコンドロイチナーゼABCは、コンドロイチン硫酸A(コンドロイチン-4-硫酸)、コンドロイチン硫酸B(デルマタン硫酸)、及びコンドロイチン硫酸C(コンドロイチン-6-硫酸)並びにヒアルロン酸を分解する活性を少なくとも有することが好ましい。 Examples of chondroitinase ABC used in the present invention include, but are not limited to, for example, Proteus bacteria such as Proteus vulgaris, and Bacteroides stercoris such as Bacteroides stercoris. A) derived from genus bacteria is preferred. The chondroitinase ABC used in the present invention is more preferably derived from Proteus vulgaris. The chondroitinase ABC of the present invention may be purified from an extract of Proteus vulgaris by ammonium sulfate precipitation and DEAE-cellulose chromatography (Yamagata, T. et al., J. Biol Chem., (1968) 243, p. 1523-1535). Examples of chondroitinase ABC derived from Proteus vulgaris of the present invention include a protein having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 disclosed in JP-A-06-098769, DDBJ / EMBL / GenBank Registered with accession number E07183 in an international nucleotide sequence database (for example, accessible from the DNA Data Bank of Japan (DDBJ) website http://www.ddbj.nig.ac.jp/Welcome-j.html) And a protein encoded by the base sequence. The chondroitinase ABC of the present invention has at least an activity of degrading chondroitin sulfate A (chondroitin-4-sulfate), chondroitin sulfate B (dermatan sulfate), chondroitin sulfate C (chondroitin-6-sulfate) and hyaluronic acid. Is preferred.
本発明のコンドロイチナーゼABCとしては、市販品、例えばコンドロイチナーゼABC(Proteus vulgaris)(生化学工業株式会社、東京、日本)、又はコンドロイチナーゼABC (Proteus vulgaris)(Sigma-Aldrich社、Saint Louis, Missouri, USA)を用いることができる。さらに本発明のコンドロイチナーゼABCは、当業者であれば、コンドロイチナーゼABCをコードするDNA(例えば、アクセッション番号E07183で登録されている塩基配列を有するもの)から組換え法によりタンパク質を発現させることによって、容易に製造することができる。組換え法などの分子生物学の慣用手法については、例えば、Molecular Cloning: A Laboratory Manual/ Volume 3. Joseph Sambrook and David W Russell. 第3版 New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001等に詳述されている。
As the chondroitinase ABC of the present invention, commercially available products such as chondroitinase ABC (Proteus vulgaris) (Seikagaku Corporation, Tokyo, Japan), or chondroitinase ABC (Proteus vulgaris) (Sigma-Aldrich, Saint Louis, Missouri, USA). Furthermore, the chondroitinase ABC of the present invention can be expressed by a person skilled in the art by expressing a protein from a DNA encoding chondroitinase ABC (for example, having a base sequence registered under accession number E07183) by a recombinant method. By making it, it can manufacture easily. For details on conventional methods of molecular biology such as recombination, see, for example, Molecular Cloning: A Laboratory Manual /
本発明のコンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤は、肝組織の線維化(肝線維化)を効果的に抑制することができる。本発明において「線維化を抑制する」とは、線維化が生じた組織における線維化病変を減少若しくは消失させるか、又はそれ以上の線維化の進行を遅延若しくは阻止する(線維化病変の増大を抑制する)ことを意味する。 The liver fibrosis inhibitor containing the chondroitinase ABC of the present invention as an active ingredient can effectively suppress fibrosis of the liver tissue (liver fibrosis). In the present invention, “suppressing fibrosis” means reducing or eliminating fibrotic lesions in a tissue in which fibrosis has occurred, or delaying or preventing the progression of further fibrosis (increasing fibrotic lesions). Means).
肝組織における線維化の程度は、当業者に公知の様々な方法によって評価することができる。最も基本的な方法としては、肝生検における線維化所見、例えば肝生検サンプルの特殊染色(アニリンブルー、トリクローム、又は銀染色など)によって強調された線維化組織の像を、組織学的に評価すればよい。線維化の具体的な評価は、例えば、Dai K, et al. World J Gactroenterol. 31:4822-4826, 2005、Hillebrandt S, et al. Nature Genetics 37:835-843, 2005に従って、免疫組織学的染色に基づき各試料の肝線維化レベルを線維化度数で表すことによって行うことができる。またヒアルロン酸、I型、III型、及びIV型等のコラーゲン、線維芽細胞、マクロファージ等の肝線維化マーカーを用いて、より簡便に肝組織における肝線維化の程度を評価してもよい。簡便だが肝線維化の程度を鋭敏に反映する血小板数の計測に基づく検査も都合よく利用することができる。腹部超音波検査などの肝画像診断によっても肝線維化の程度を大まかに予測することが可能である。さらに、近年エコセンス社(EcoSence、フランス)によって開発されたトランジエンド・エラストグラフィー技術に基づく非侵襲的肝線維化測定法のための測定機器(Fibro Scan502など)を用いて、肝線維化の程度を評価することもできる。本発明のコンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤による肝線維化の抑制レベルは、これらの方法によって得られる肝線維化の程度の評価に基づいて決定すればよい。 The degree of fibrosis in liver tissue can be evaluated by various methods known to those skilled in the art. The most basic method involves fibrotic findings in liver biopsy, eg, fibrotic tissue image enhanced by special staining (aniline blue, trichrome, or silver staining) of a liver biopsy sample. Should be evaluated. A specific assessment of fibrosis can be performed, for example, according to Dai K, et al. World J Gactroenterol. 31: 4822-4826, 2005, Hillebrandt S, et al. Nature Genetics 37: 835-843, 2005. This can be done by expressing the liver fibrosis level of each sample in terms of fibrosis based on staining. In addition, the degree of liver fibrosis in liver tissue may be more simply evaluated using liver fibrosis markers such as collagen such as hyaluronic acid, type I, type III, and type IV, fibroblasts, and macrophages. A test based on counting platelet count that is simple but sensitively reflects the degree of liver fibrosis can also be used conveniently. The degree of liver fibrosis can also be roughly predicted by liver image diagnosis such as abdominal ultrasonography. In addition, using a measuring instrument (such as Fibro Scan502) for non-invasive liver fibrosis measurement based on the trans-end elastography technology recently developed by EcoSense (EcoSence, France) It can also be evaluated. The level of suppression of liver fibrosis by the liver fibrosis inhibitor containing chondroitinase ABC of the present invention as an active ingredient may be determined based on the evaluation of the degree of liver fibrosis obtained by these methods.
本発明のコンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤による肝線維化抑制効果は、特に、肝組織におけるIII型コラーゲンの伸長抑制、I型コラーゲンの沈着抑制、線維芽細胞の集積抑制、及びマクロファージの集積抑制のうち少なくとも1つを伴うことが好ましく、これら全てを伴うことがより好ましい。本発明のコンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤による肝線維化抑制レベルは、これらの抑制効果のうちの1つ以上を指標として決定してもよい。 The liver fibrosis inhibitory effect by the liver fibrosis inhibitor containing the chondroitinase ABC of the present invention as an active ingredient is, in particular, suppression of type III collagen elongation, type I collagen deposition, and fibroblast accumulation in liver tissue. , And at least one of suppression of macrophage accumulation, and more preferably all of them. The level of liver fibrosis suppression by a liver fibrosis inhibitor containing chondroitinase ABC of the present invention as an active ingredient may be determined using one or more of these inhibitory effects as an index.
本発明は、本発明のコンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤の有効成分であるコンドロイチナーゼABCが、後述の実施例で実証しているように、非常に高い肝線維化抑制効果を奏するという全く新しい知見に基づくものである。このコンドロイチナーゼABCの肝線維化抑制効果は、他のコンドロイチナーゼと比較しても顕著に優れている。このコンドロイチナーゼABCの優れた効果は、線維化肝組織にコンドロイチナーゼACやコンドロイチナーゼB等では切断されにくい種類又は量のコンドロイチン硫酸が蓄積しており、それがコンドロイチナーゼABCによって初めてうまく切断されることに起因すると考えることもできる。近年、硫酸化のグレードが異なるものや硫酸基の付加位置が異なるものなど、様々な種類のコンドロイチン硫酸の存在が報告されてきていることからも、この仮説はかなり説得力があるものと言える。但し本発明は、このような仮説によって何ら限定されるものではない。 The present invention shows that chondroitinase ABC, which is an active ingredient of the liver fibrosis inhibitor containing chondroitinase ABC of the present invention as an active ingredient, has very high liver fibrosis as demonstrated in the examples described later. This is based on a completely new finding that it has an inhibitory effect. The effect of suppressing chondroitinase ABC in liver fibrosis is significantly superior to other chondroitinases. The excellent effect of chondroitinase ABC is that fibrotic liver tissue accumulates a kind or amount of chondroitin sulfate that is difficult to cleave with chondroitinase AC or chondroitinase B. It can also be attributed to being cut well. In recent years, the existence of various types of chondroitin sulfate such as those with different sulfation grades and those with different addition positions of sulfate groups has been reported, so this hypothesis can be said to be quite convincing. However, the present invention is not limited by such a hypothesis.
本発明では、本発明のコンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤を肝組織試料に添加して反応させることにより、その肝組織における線維化の程度を低減させることができる。
また本発明では、本発明のコンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤を被験体に投与することにより、被験体の肝臓の組織の線維化を効果的に抑制することができる。コンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤の投与経路としては、限定されるものではないが、非経口経路が好ましい。非経口経路の好適な例としては、静脈内、動脈内、腹腔内、肝臓内、直腸内、及び皮下経路が挙げられる。本発明のコンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤は、全身投与してもよいし、局所投与(例えば肝臓の線維化組織に直接投与)してもよい。
In the present invention, the degree of fibrosis in the liver tissue can be reduced by adding a liver fibrosis inhibitor containing chondroitinase ABC of the present invention as an active ingredient to the liver tissue sample for reaction.
Moreover, in this invention, the fibrosis of the liver tissue of a subject can be effectively suppressed by administering to the subject a liver fibrosis inhibitor containing chondroitinase ABC of the present invention as an active ingredient. The administration route of the liver fibrosis inhibitor containing chondroitinase ABC as an active ingredient is not limited, but a parenteral route is preferable. Suitable examples of parenteral routes include intravenous, intraarterial, intraperitoneal, intrahepatic, intrarectal, and subcutaneous routes. The liver fibrosis inhibitor containing the chondroitinase ABC of the present invention as an active ingredient may be administered systemically or locally (for example, directly administered to the fibrotic tissue of the liver).
本発明は、本発明のコンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤を被験体に投与することによる、被験体の肝臓における線維化を抑制する方法にも関する。
さらに本発明のコンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤は、肝組織の線維化を効果的に抑制できることから、肝線維化疾患(肝組織の過剰な線維化を伴う疾患)の治療及び予防のために有利に使用することができる。本発明においてより好適な肝線維化疾患の例は、限定するものではないが、慢性肝疾患である。慢性肝疾患は、一般的に肝線維化を伴う。本発明に係る慢性肝疾患の具体例としては、慢性肝炎(慢性B型肝炎、慢性C型肝炎等)、肝線維症、肝硬変、肝不全、肝癌などが挙げられる。本発明のコンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤は、特に、肝硬変の治療及び予防のために有用である。本発明において「肝硬変」とは、肝臓に広範な線維化が生じており、かつ正常な肝小葉構造が失われて異常な構造(偽小葉/再生結節)に改築されている肝臓の状態を言う。肝硬変は、その病因や偽小葉の特性などによって多くの種類に分類されている。またこのような状態の肝臓を、硬変肝と呼ぶ。これに対し、「肝線維症」は、異常な線維化を呈しているが肝小葉の改築は生じていない状態であり、一般的には肝硬変の前段階と言える。本発明における肝硬変の具体例としては、ウイルス性肝硬変、寄生虫性肝硬変、中毒性肝硬変、栄養障害性肝硬変、アルコール性肝硬変、うっ血性肝硬変、肝硬化症、シャルコー肝硬変、トッド肝硬変、原発性胆汁性肝硬変、続発性胆汁性肝硬変、単葉性肝硬変、慢性非化膿性破壊性胆管炎から移行した肝硬変、閉塞性肝硬変、胆細管性肝硬変、胆汁性肝硬変、萎縮性肝硬変、壊死後性肝硬変、肝炎後肝硬変、結節性肝硬変、混合型肝硬変、小結節性肝硬変、代償性肝硬変、非代償性肝硬変、大結節性肝硬変、中隔性肝硬変、特発性肝硬変、門脈周囲性肝硬変、門脈性肝硬変等が挙げられるが、これらには限定されない。
The present invention also relates to a method for suppressing fibrosis in the liver of a subject by administering to the subject a liver fibrosis inhibitor comprising chondroitinase ABC of the present invention as an active ingredient.
Furthermore, since the hepatic fibrosis inhibitor containing chondroitinase ABC of the present invention as an active ingredient can effectively suppress fibrosis of liver tissue, liver fibrosis disease (disease with excessive fibrosis of liver tissue) It can be used advantageously for treatment and prevention. An example of a more suitable liver fibrosis disease in the present invention is, but not limited to, a chronic liver disease. Chronic liver disease is generally accompanied by liver fibrosis. Specific examples of the chronic liver disease according to the present invention include chronic hepatitis (chronic hepatitis B, chronic hepatitis C, etc.), liver fibrosis, cirrhosis, liver failure, liver cancer and the like. The liver fibrosis inhibitor comprising chondroitinase ABC of the present invention as an active ingredient is particularly useful for the treatment and prevention of cirrhosis. In the present invention, “cirrhosis” refers to a state of the liver in which extensive fibrosis occurs in the liver and the normal liver lobule structure is lost and remodeled to an abnormal structure (pseudolobule / regenerative nodule). . Cirrhosis is classified into many types according to its etiology and pseudolobular characteristics. The liver in such a state is called cirrhosis liver. On the other hand, “liver fibrosis” is a state in which abnormal fibrosis is present but liver lobule is not remodeled, and can generally be said to be a pre-stage of cirrhosis. Specific examples of cirrhosis in the present invention include viral cirrhosis, parasitic cirrhosis, toxic cirrhosis, malnutrition cirrhosis, alcoholic cirrhosis, congestive cirrhosis, hepatic sclerosis, Charcot cirrhosis, Todd cirrhosis, primary biliary Cirrhosis, secondary biliary cirrhosis, monolobic cirrhosis, cirrhosis transferred from chronic non-suppurative destructive cholangitis, obstructive cirrhosis, biliary cirrhosis, biliary cirrhosis, atrophic cirrhosis, postnecrotic cirrhosis, post-hepatic cirrhosis Nodular cirrhosis, mixed cirrhosis, small nodular cirrhosis, compensatory cirrhosis, decompensated cirrhosis, major nodular cirrhosis, septal cirrhosis, idiopathic cirrhosis, periportal cirrhosis, portal cirrhosis, etc. However, it is not limited to these.
本発明のコンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤を投与すべき被験体としては、ヒト、家畜、愛玩動物、実験動物等を含む哺乳動物が好ましい。特に、肝線維化疾患、例えば肝硬変や肝線維症などに罹患している哺乳動物(患者)が、本発明に係る被験体として好ましい。別の実施形態では、将来的に肝硬変に移行しやすい肝線維化疾患(例えば慢性非化膿性破壊性胆管炎など)に罹患している哺乳動物(患者)も被験体として好ましい。本発明では、被験体に本発明のコンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤を投与することにより、肝臓の線維化の程度を低減するか又はその線維化の進行を遅延若しくは阻止して、その結果、線維化による肝臓障害を低減し、肝機能がより高レベルに維持又は改善されるようにすることにより、肝線維化疾患を治療又は予防することができる。 As a subject to which a liver fibrosis inhibitor containing chondroitinase ABC of the present invention as an active ingredient is to be administered, mammals including humans, domestic animals, pets, laboratory animals and the like are preferable. In particular, mammals (patients) suffering from liver fibrosis diseases such as cirrhosis and liver fibrosis are preferred as subjects according to the present invention. In another embodiment, a mammal (patient) suffering from a liver fibrosis disease (eg, chronic non-suppurative destructive cholangitis, etc.) that is likely to shift to cirrhosis in the future is also preferred as a subject. In the present invention, the subject is administered with a liver fibrosis inhibitor containing the chondroitinase ABC of the present invention as an active ingredient, thereby reducing the degree of liver fibrosis or delaying or preventing the progression of fibrosis. As a result, it is possible to treat or prevent a liver fibrosis disease by reducing liver damage due to fibrosis and maintaining or improving liver function at a higher level.
本発明のコンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤の投与量は、当業者が適宜定めることができるが、一般的には、コンドロイチナーゼABCの量で体重1kg当たり10μg〜1mgである。
本発明は、このようにして本発明のコンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤を被験体(例えば患者)に投与することによる、慢性肝疾患を始めとする肝線維化疾患(特に、肝硬変等)の治療又は予防方法にも関する。
The dose of the hepatic fibrosis inhibitor containing the chondroitinase ABC of the present invention as an active ingredient can be appropriately determined by those skilled in the art. Generally, the dose of chondroitinase ABC is 10 μg to 1 mg per kg body weight. It is.
The present invention thus provides a liver fibrosis disease such as chronic liver disease by administering a liver fibrosis inhibitor comprising the chondroitinase ABC of the present invention as an active ingredient to a subject (for example, a patient). In particular, it also relates to a method for treating or preventing cirrhosis or the like).
本発明のコンドロイチナーゼABCを有効成分として含む肝線維化抑制剤は、コンドロイチナーゼABCに加えて、製薬上許容される(薬学的に不活性な)担体、賦形剤、及び/又は希釈剤を任意に含む医薬組成物であってもよい。そのような担体、賦形剤、及び/又は希釈剤の例としては、水、生理食塩水、リン酸緩衝バッファー、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキシビニルポリマー、アルギン酸ナトリウム、水溶性デキストラン、ペクチン、キサンタンガム、アラビアゴム、ゼラチン、寒天、グリセリン、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ワセリン、パラフィン、ステアリルアルコール、ステアリン酸、ヒト血清アルブミン、マンニトール、ソルビトール、ラクトースなどが挙げられるがこれらに限定されない。本発明の医薬組成物は、保存剤等の添加剤をさらに含んでもよい。本発明の医薬組成物は、さらに他の薬理成分を含有していてもよい。 The hepatic fibrosis inhibitor containing chondroitinase ABC of the present invention as an active ingredient is pharmaceutically acceptable (pharmaceutically inactive) carrier, excipient, and / or dilution in addition to chondroitinase ABC. It may be a pharmaceutical composition optionally containing an agent. Examples of such carriers, excipients and / or diluents include water, saline, phosphate buffered buffer, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, carboxyvinyl polymer, sodium alginate, water-soluble dextran, pectin, xanthan gum , Gum arabic, gelatin, agar, glycerin, propylene glycol, polyethylene glycol, petrolatum, paraffin, stearyl alcohol, stearic acid, human serum albumin, mannitol, sorbitol, lactose and the like. The pharmaceutical composition of the present invention may further contain additives such as preservatives. The pharmaceutical composition of the present invention may further contain other pharmacological components.
本発明の医薬組成物は、経口製剤又は非経口製剤として提供してもよいが、非経口製剤として提供することがより好ましい。非経口製剤としては、液剤、懸濁剤等の液体製剤が好ましく、特に注射剤が好ましい。
また本発明は、被検試料からコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積を阻害する作用を有する物質を選択することを特徴とする肝線維化抑制剤のスクリーニング方法を提供する。本発明のスクリーニング方法によって、肝線維化抑制剤もしくは肝線維化抑制剤のための候補化合物を効率的に取得することができる。
The pharmaceutical composition of the present invention may be provided as an oral preparation or a parenteral preparation, but is more preferably provided as a parenteral preparation. As parenteral preparations, liquid preparations such as liquids and suspensions are preferable, and injections are particularly preferable.
The present invention also provides a method for screening a liver fibrosis inhibitor characterized by selecting a substance having an action of inhibiting the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan from a test sample. By the screening method of the present invention, a liver fibrosis inhibitor or a candidate compound for a liver fibrosis inhibitor can be efficiently obtained.
本発明のスクリーニング方法の好ましい態様は、以下の(a)〜(d)のいずれかに記載の作用を有する物質を選択する工程を含む、肝線維化抑制剤のスクリーニング方法である。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進作用
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成阻害作用
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの脱硫酸化作用
(d)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの硫酸化阻害作用
A preferred embodiment of the screening method of the present invention is a method for screening a liver fibrosis inhibitor comprising the step of selecting a substance having the action described in any of the following (a) to (d).
(A) Degradation promoting action of chondroitin sulfate proteoglycan (b) Synthesis inhibition action of chondroitin sulfate proteoglycan (c) Desulfation action of chondroitin sulfate proteoglycan (d) Sulfation inhibition action of chondroitin sulfate proteoglycan
これらに共通したスクリーニングの基本的な原理として、代表的な例として、下記の工程を含むものがあげられる。
(1) コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)そのもの/もしくはグリコサミノグリカン(GAG)鎖/もしくはCSPGやGAG鎖を合成(生成)する細胞
(2) 被検化合物(例えば、製薬企業の有する莫大な化合物ライブラリー)
(3) コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)の切断断面/コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)量/遊離グリコサミノグリカン(GAG)量を検出する方法
上記3種のツールを用いる。(1)と(2)を試験管内、もしくは培養皿上で混合させ、その効果を(3)により簡便に検出するという手順が望ましい。
As a basic principle of screening common to these, a typical example includes one including the following steps.
(1) Chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) itself / or glycosaminoglycan (GAG) chain / cells that synthesize (generate) CSPG or GAG chain (2) Test compounds (for example, enormous compound live of pharmaceutical companies Rally)
(3) Method of detecting cut section of chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) / chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) amount / free glycosaminoglycan (GAG) amount The above three tools are used. The procedure of mixing (1) and (2) in a test tube or on a culture dish and detecting the effect simply by (3) is desirable.
以下、本発明のスクリーニング方法の態様を例示する。なお、以下に記載の態様においては、用いられるコンドロイチン硫酸プロテオグリカン、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、脱硫酸化酵素の由来としては、ヒト、マウス、ラット等に由来するものが挙げられるが、これらに由来するものに特に制限されない。コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの一部とは、グリコサミノグリカン鎖、コアタンパク質などの構成要素またはその一部であり、特に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the screening method of the present invention will be exemplified. In the embodiments described below, the chondroitin sulfate proteoglycan used, the synthetic enzyme, the desulfating enzyme inhibitory compound, the sulfotransferase, the degradation promoting enzyme, and the desulfating enzyme are derived from humans, mice, rats, etc. However, it is not particularly limited to those derived from these. The part of the chondroitin sulfate proteoglycan is a component such as a glycosaminoglycan chain, a core protein, or a part thereof, and is not particularly limited.
また以下に記載の態様に用いる被検化合物としては、特に制限されないが、例えば、天然化合物、有機化合物、無機化合物、タンパク質、ペプチドなどの単一化合物、並びに、化合物ライブラリー、遺伝子ライブラリーの発現産物、細胞抽出物、細胞培養上清、発酵微生物産生物、海洋生物抽出物、植物抽出物等が挙げられる。
また以下に記載の態様における被検化合物への「接触」は、通常、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン、その一部、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素を被検化合物と混合することによって行うが、この方法に限定されない。例えば、これらのタンパク質またはその一部を発現する細胞を被検化合物と接触させることにより、上記「接触」を行うことができる。
In addition, the test compound used in the embodiments described below is not particularly limited. For example, a single compound such as a natural compound, an organic compound, an inorganic compound, a protein, and a peptide, and expression of a compound library and a gene library Examples include products, cell extracts, cell culture supernatants, fermented microorganism products, marine organism extracts, plant extracts and the like.
In addition, the “contact” to the test compound in the embodiment described below usually involves chondroitin sulfate proteoglycan, a part thereof, a synthase, a desulfase inhibitor compound, a sulfotransferase, a degradation promoting enzyme, or a desulfase enzyme. Although it is performed by mixing with a test compound, it is not limited to this method. For example, the above “contact” can be performed by bringing a cell expressing these proteins or a part thereof into contact with a test compound.
また以下に記載の態様における「細胞」の由来としては、ヒト、マウス、ラット等に由来する細胞が挙げられるが、これらに由来する細胞に特に制限されず、それぞれの態様において用いられるタンパク質を発現するように形質転換された大腸菌、酵母等の微生物細胞を利用することも可能である。例えば、「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンを発現する細胞」としては、内在性のコンドロイチン硫酸プロテオグリカン遺伝子を発現している細胞、または外来性のコンドロイチン硫酸プロテオグリカン遺伝子が導入され、該遺伝子が発現している細胞を利用することができる。外来性のコンドロイチン硫酸プロテオグリカン遺伝子が発現した細胞は、通常コンドロイチン硫酸プロテオグリカン遺伝子が挿入された発現ベクターを宿主細胞へ導入することにより作製することができる。該発現ベクターは、一般的な遺伝子工学技術によって作製することができる。 In addition, examples of the origin of the “cell” in the embodiments described below include cells derived from human, mouse, rat, etc., but are not particularly limited to cells derived from these, and express proteins used in each embodiment. It is also possible to use microbial cells such as Escherichia coli and yeast transformed as described above. For example, “cells expressing chondroitin sulfate proteoglycan” include cells expressing an endogenous chondroitin sulfate proteoglycan gene or cells into which an exogenous chondroitin sulfate proteoglycan gene has been introduced and expressed. can do. A cell in which an exogenous chondroitin sulfate proteoglycan gene is expressed can be usually prepared by introducing an expression vector into which a chondroitin sulfate proteoglycan gene is inserted into a host cell. The expression vector can be prepared by general genetic engineering techniques.
また以下の記載において、「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質」とは、例えば、matrix typeコンドロイチン硫酸プロテオグリカンであれば、aggrican、versican、neurocan、brevicanなどのコアタンパク質、また膜型コンドロイチン硫酸プロテオグリカンであれば、例えばDecorin、Biglycan、Fibromodulin、PG-Lbなどのコアタンパク質である。また「合成酵素」は、例えば、GalNAc4ST-1、GalNAc4ST-2、GALNAC4S-6ST、UA2OST、GalT-I、GalT-II、GlcAT-I、XylosylTなどである。また「硫酸基転移酵素」は、例えば、C4ST-1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1)、C4ST-2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2)、C4ST-3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3)、D4ST、C6ST-1、C6ST-2などである。また、「分解促進酵素」とは、例えば、ADAMTS-1、ADAMTS-4、ADAMTS-5、Chondroitinase ABC (ChABC)、Chondroitinase AC、Chondroitinase B、Calpain Iなどである。また「脱硫酸化酵素」は、例えば、Chondroitin-4-sulfatase、Chondroitin-6-sulfataseなどである。 In the following description, the term “chondroitin sulfate proteoglycan core protein” refers to, for example, a matrix type chondroitin sulfate proteoglycan, a core protein such as aggrican, versican, neurocan, brevican, or a membrane type chondroitin sulfate proteoglycan. It is a core protein such as Decorin, Biglycan, Fibromodulin, PG-Lb. “Synthetic enzymes” include, for example, GalNAc4ST-1, GalNAc4ST-2, GALNAC4S-6ST, UA2OST, GalT-I, GalT-II, GlcAT-I, XylosylT and the like. In addition, “sulfotransferase” includes, for example, C4ST-1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1), C4ST-2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2), C4ST-3 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3), D4ST, C6ST-1, C6ST-2 and the like. Examples of the “degradation promoting enzyme” include ADAMTS-1, ADAMTS-4, ADAMTS-5, Chondroitinase ABC (ChABC), Chondroitinase AC, Chondroitinase B, and Calpain I. Examples of “desulfating enzyme” include Chondroitin-4-sulfatase, Chondroitin-6-sulfatase, and the like.
本発明のスクリーニング方法の態様として、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進作用を有する化合物を選択する工程を含む方法を挙げることができる。本発明の上記方法は例えば以下の工程からなる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部と被検化合物を接触させる工程
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の存在量を測定する工程
(c)被検化合物の非存在下において測定した場合と比較して、存在量を低下させる物質を選択する工程
As an aspect of the screening method of the present invention, a method including a step of selecting a compound having an action of promoting the degradation of chondroitin sulfate proteoglycan can be mentioned. The above method of the present invention comprises, for example, the following steps.
(A) a step of contacting a test compound with chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof (b) a step of measuring the abundance of chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof (c) when measured in the absence of the test compound The process of selecting substances that reduce the abundance in comparison
上記方法においてはまず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部に被検化合物を接触させる。
本方法においては次いで、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の量を測定する。測定は、当業者に公知の方法によって行うことができる。例えば、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部に結合する標識された化合物または抗体を用い、標識量を測定することにより検出することができる。また、クロマトグラフィー法や質量分析法などを用いて検出することもできる。
In the above method, first, a test compound is brought into contact with chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof.
In the present method, the amount of chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof is then measured. The measurement can be performed by methods known to those skilled in the art. For example, it can be detected by measuring the amount of labeling using a labeled compound or antibody that binds to chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof. Moreover, it can also detect using a chromatography method, a mass spectrometry, etc.
本方法においては、次いで、被検化合物を接触させない場合(対照)と比較して、該コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の存在量を低下させる化合物を選択する。低下させる化合物は肝線維化治療のための薬剤となる。
被検化合物が上記(a)分解促進作用の活性を有しているか否かについて評価(測定)可能な方法、具体例の簡単な一例を以下に示す。
In this method, a compound that reduces the abundance of the chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof is then selected as compared with the case where the test compound is not contacted (control). The compound that lowers becomes a drug for the treatment of liver fibrosis.
A simple example of a method and a specific example that can be evaluated (measured) as to whether or not the test compound has the activity of the above-mentioned (a) decomposition promoting action is shown below.
上記(a) コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進作用に関するスクリーニング方法態様:
CS-GAGとして、コンドロイチン硫酸A(CS-A)、CS-B、CS-C(生化学工業社、ICN社、Sigma社など)、ヒト由来プロテオグリカン(BGN社、ISL社など)などを準備し、96穴プレートに10μg/mLの濃度でコーティングする(Kawashima H et al.; J. Biol. Chem. 277:12921-12930, 2002.など、既知の方法による)。本プレートの各ウェルに各種の被検化合物を添加し、37℃で2時間反応後にCS-GAGの変化を検出する。
検出方法としては、例えばWFAレクチン(ノダフジレクチン)結合法が簡便な手法として挙げられる。WFAレクチンはCS-GAG鎖のGalNAc残基に結合するため、CS-GAGを簡便に検出できる。被検化合物の陽性コントロールとしてはコンドロイチナーゼABCを使用する。コンドロイチナーゼABC添加により、CS-GAG鎖が分解されるとWFAレクチンが結合できなくなるため、その原理を利用する。より具体的には、FITC標識WFAレクチン(EY社など)を、被検化合物混合前後でCSコーティング・ウェルに添加し、CS-GAGが分解される事により、ウェル中のFITC蛍光強度の変化を蛍光プレートリーダーあるいは蛍光顕微鏡などの検出機器により極めて簡便に定量・数値化できる。混合前後で最も蛍光数値を減少させた化合物が、本コンセプトを満たす新規の治療候補化合物として判定できる。
(A) Screening method embodiment relating to the degradation promoting action of chondroitin sulfate proteoglycan:
As CS-GAG, chondroitin sulfate A (CS-A), CS-B, CS-C (Seikagaku, ICN, Sigma, etc.), human-derived proteoglycan (BGN, ISL, etc.), etc. are prepared. The 96-well plate is coated at a concentration of 10 μg / mL (by a known method such as Kawashima H et al .; J. Biol. Chem. 277: 12921-12930, 2002.). Various test compounds are added to each well of the plate, and changes in CS-GAG are detected after 2 hours of reaction at 37 ° C.
As a detection method, for example, a WFA lectin (Nodafuji lectin) binding method can be mentioned as a simple method. Since WFA lectin binds to the GalNAc residue of CS-GAG chain, CS-GAG can be easily detected. Chondroitinase ABC is used as a positive control for the test compound. If chondroitinase ABC is added and the CS-GAG chain is degraded, WFA lectin cannot be bound, so the principle is used. More specifically, FITC-labeled WFA lectin (such as EY) is added to the CS-coated well before and after mixing the test compound, and CS-GAG is decomposed to change the FITC fluorescence intensity in the well. Quantification and quantification can be performed very easily using a detection device such as a fluorescence plate reader or a fluorescence microscope. A compound with the lowest fluorescence value before and after mixing can be determined as a novel therapeutic candidate compound that satisfies this concept.
また、他の検出方法として、CS-GAGそのものを直接的に標識する抗CS抗体(クローン:CS56、生化学工業社製)を使用する事ができる。WFAレクチンと同様に、FITC標識抗CS抗体をCSコーティング・ウェルに添加する事で、蛍光数値の変化を見れば、極めて短時間かつ簡便に大量スクリーニングができる。
より詳細な検出方法として、被検化合物混合前後のプレートをそのまま使用し、sGAG Assay Kit(WIESLAB社製)、Sulphanated Glycosaminoglycans, ELISA Kit(FUNAKOSHI社製)などを適用するにより、GAG含有量を正確に定量・数値化する方法がある。
As another detection method, an anti-CS antibody (clone: CS56, manufactured by Seikagaku Corporation) that directly labels CS-GAG itself can be used. Similar to WFA lectin, FITC-labeled anti-CS antibody can be added to CS-coated wells, and large-scale screening can be performed in a very short time and simply if changes in fluorescence values are observed.
As a more detailed detection method, use the sGAG Assay Kit (manufactured by WIESLAB), Sulphanated Glycosaminoglycans, ELISA Kit (manufactured by FUNAKOSHI), etc. by using the plate before and after mixing of the test compound as it is, and accurately determine the GAG content. There are methods to quantify and quantify.
さらに詳細には、被検化合物混合前後のプレートに2-AB(2-aminobenzamide)や2-AP(2-aminopyridine;いずれもLUD社製など)を添加することにより、遊離GAG鎖の還元末端を簡便に蛍光標識し、糖鎖の各タイプや、各タイプの含有率までを、HPLC、MALDI-MS、LC-MSなどで解析する事により、より詳細な解析が可能である。候補化合物の特性を詳細に調べるという、スクリーニングの次の段階の方法である。 More specifically, by adding 2-AB (2-aminobenzamide) or 2-AP (2-aminopyridine; both from LUD, etc.) to the plate before and after mixing the test compound, the reducing end of the free GAG chain is More detailed analysis is possible by simply fluorescently labeling and analyzing each type of sugar chain and the content of each type by HPLC, MALDI-MS, LC-MS, etc. This is a method for the next stage of screening, in which the characteristics of candidate compounds are examined in detail.
本発明のスクリーニング方法の他の態様としては、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成阻害作用を有する物質を選択する工程を含む方法を挙げることができる。本発明の上記方法は例えば以下の工程からなる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部を発現する細胞、該細胞抽出液、もしくはコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成過程を構成する酵素および基質などを含む物質群と被検化合物を接触させる工程
(b)前記細胞、細胞抽出液または物質群における、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその合成過程における中間体の合成量を測定する工程
(c)被検化合物を接触させない場合と比較して、前記合成量を低下させる化合物を選択する工程
上記方法においてはまず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部を発現する細胞、該細胞抽出液、もしくはコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成過程を構成する酵素および基質などを含む物質群と被検化合物を接触させる。
次いで、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその合成過程における中間体の合成量を測定する。測定は当業者においては公知の手法、例えば、標識した抗体による方法、質量分析法、クロマトグラフィー法等によって適宜実施することができる。
さらに被検化合物を接触させない場合(対照)と比較して、合成量を低下(抑制)させる化合物を選択する。低下(抑制)させる化合物は肝線維化治療のための薬剤となる。
被検化合物が上記(b)合成阻害作用の活性を有しているか否かについて評価(測定)可能な方法、具体例の簡単な一例を以下に示す。
As another aspect of the screening method of the present invention, there can be mentioned a method comprising a step of selecting a substance having an inhibitory action on chondroitin sulfate proteoglycan synthesis. The above method of the present invention comprises, for example, the following steps.
(A) contacting a test compound with a substance group containing a cell expressing chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof, the cell extract, or an enzyme and a substrate constituting the synthesis process of chondroitin sulfate proteoglycan (b) A step of measuring a synthesis amount of chondroitin sulfate proteoglycan or an intermediate in a synthesis process thereof in a cell, a cell extract or a substance group (c) a compound which decreases the synthesis amount compared to a case where a test compound is not contacted Step of selecting In the above method, first, a test compound is contacted with a group of substances containing a chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof, a cell extract, or an enzyme and a substrate constituting the chondroitin sulfate proteoglycan synthesis process. Let
Next, the synthesis amount of chondroitin sulfate proteoglycan or an intermediate in the synthesis process thereof is measured. The measurement can be appropriately performed by those skilled in the art by a known method, for example, a method using a labeled antibody, mass spectrometry, chromatography, or the like.
Further, a compound that reduces (suppresses) the amount of synthesis is selected as compared with the case where the test compound is not contacted (control). A compound that lowers (suppresses) becomes a drug for the treatment of liver fibrosis.
A simple example of a method and a specific example capable of evaluating (measuring) whether or not the test compound has the activity of the above-mentioned (b) synthesis inhibitory action is shown below.
上記(b) コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成阻害作用に関するスクリーニング方法態様:
コンドロイチン硫酸を合成する細胞、細胞株は当該研究者には既知である。ヒトでは例えば、健常人の末梢血を採取後、単核球を分離・培養するという標準的な方法により、16時間の細胞培養でコンドロイチン硫酸を産生してくる(Uhlin-Hansen L et al., Blood 82:2880, 1993.など)。また、より簡便には、既知の細胞株、例えば、線維芽細胞株NIH3T3(Phillip HA, et al. J. Biol. Chem. 279:48640, 2004など)、腎尿細管由来癌細胞株ACHN(Kawashima H et al., J. Biol. Chem. 277:12921, 2002)、腎遠位尿細管由来細胞株MDCK(Borges FT et al., Kidney Int. 68:1630, 2005.など)、血管内皮細胞株HUVEC(Schick BP et al., Blood 97:449, 2001など)など、多数挙げられる。このような細胞株を一定時間培養する過程において各種被検化合物を混合し、培養前後のCS-GAG量の変化を上記(a)の方法で簡便に数値化できる。細胞培養後のCS-GAG量の増加(すなわち、CS-GAG合成量を反映する)を抑制する化合物が、本コンセプトを満たす治療候補化合物として、容易に判定できる。
(B) Screening method for the chondroitin sulfate proteoglycan synthesis inhibitory action:
Cells and cell lines that synthesize chondroitin sulfate are known to the investigator. In humans, for example, chondroitin sulfate is produced in 16 hours of cell culture by the standard method of separating and culturing mononuclear cells after collecting peripheral blood from healthy individuals (Uhlin-Hansen L et al., Blood 82: 2880, 1993.). More simply, known cell lines such as fibroblast cell line NIH3T3 (Phillip HA, et al. J. Biol. Chem. 279: 48640, 2004, etc.), renal tubule-derived cancer cell line ACHN (Kawashima H et al., J. Biol. Chem. 277: 12921, 2002), distal renal tubular cell line MDCK (Borges FT et al., Kidney Int. 68: 1630, 2005., etc.), vascular endothelial cell line Many examples include HUVEC (Schick BP et al., Blood 97: 449, 2001, etc.). In the process of culturing such a cell line for a certain period of time, various test compounds are mixed, and the change in the CS-GAG amount before and after the culture can be easily quantified by the method (a). A compound that suppresses an increase in the amount of CS-GAG after cell culture (ie, reflects the amount of CS-GAG synthesis) can be easily determined as a therapeutic candidate compound that satisfies this concept.
さらに、より選択的には、例えばGalNAc4ST-1やXylosylTなどのCS-GAG合成酵素の遺伝子をCHO細胞やL細胞などへ周知の方法で導入、恒常的に発現させた細胞株を作成する事ができる。このような恒常的にCS-GAGを合成する細胞株を使用する事により、よりクリアーに治療候補化合物を判定する事ができる。 Furthermore, more selectively, for example, a cell line in which CS-GAG synthase genes such as GalNAc4ST-1 and XylosylT are introduced into CHO cells and L cells by a well-known method and expressed constantly can be prepared. it can. By using such a cell line that constantly synthesizes CS-GAG, it is possible to more clearly determine a therapeutic candidate compound.
本発明のスクリーニング方法の他の態様としては、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの脱硫酸化作用を有する物質を選択する工程を含む方法を挙げることができる。本発明の上記方法は例えば以下の工程からなる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部と被検化合物を接触させる工程
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の硫酸化を受けていた量を測定する工程
(c)被検化合物の非存在下において測定した場合と比較して、硫酸化を受けていた量を低下させる物質を選択する工程
上記方法においてはまず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部に被検化合物を接触させる。
本方法においては次いで、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の硫酸化を受けていた量を測定する。測定は、当業者に公知の方法によって行うことができる。例えば、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部に残存する脱硫酸化の構造に結合する、標識された化合物または抗体を用い、標識量を測定することにより検出することができる。また、クロマトグラフィー法や質量分析法などを用いて検出することもできる。
本方法においては、次いで、被検化合物を接触させない場合(対照)と比較して、該コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の存在量を低下させる化合物を選択する。低下させる化合物は肝線維化治療のための薬剤となる。
被検化合物が上記(c)脱硫酸化作用の活性を有しているか否かについて評価(測定)可能な方法、具体例の簡単な一例を以下に示す。
As another aspect of the screening method of the present invention, there may be mentioned a method comprising a step of selecting a substance having a desulfating action of chondroitin sulfate proteoglycan. The above method of the present invention comprises, for example, the following steps.
(A) a step of contacting a test compound with chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof (b) a step of measuring the amount of chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof subjected to sulfation (c) in the absence of the test compound The step of selecting a substance that reduces the amount that has been subjected to sulfation as compared with the case of measuring in
In this method, the amount of chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof that has undergone sulfation is then measured. The measurement can be performed by methods known to those skilled in the art. For example, it can be detected by measuring the amount of label using a labeled compound or antibody that binds to the desulfated structure remaining in chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof. Moreover, it can also detect using a chromatography method, a mass spectrometry, etc.
In this method, a compound that reduces the abundance of the chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof is then selected as compared with the case where the test compound is not contacted (control). The compound that lowers becomes a drug for the treatment of liver fibrosis.
A simple example of a method and a specific example that can be evaluated (measured) as to whether or not the test compound has the activity (c) desulfation activity is shown below.
上記(c) コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの脱硫酸化作用に関するスクリーニング方法態様:
基本的に上記(a)の方法と同様、ヒト由来プロテオグリカン(BGN社、ISL社など)などを準備し、96穴プレートに10μg/mLの濃度でコーティングする(Kawashima H et al.; J. Biol. Chem. 277:12921-12930, 2002.など、既知の方法による)。本プレートの各ウェルに各種の被検化合物を添加し、37℃で2時間反応後にCS-GAGの変化を検出する。
検出方法は、脱硫酸化する事により、プロテオグリカンのコア蛋白側に残存した脱硫酸化断片の2糖構造を、抗プロテオグリカンΔdi4S抗体(クローン;2-B-6、4位に硫酸化を受けていた部分を認識する) あるいは抗プロテオグリカンΔdi6S(クローン;3-B-3、6位に硫酸化を受けていた部分を認識する。ともに生化学工業社製)と反応させることで、脱硫酸化を受けた部分の検出が容易にできる。したがって、混合培養前後のプレートにおいて、FITC標識した2-B-6や3-B-3抗体を反応させ、その蛍光数値の変化を簡便に検出できる。反応前後の蛍光強度を増加させた化合物が、より脱硫酸化を促進する物質であると判定でき、本コンセプトを満たす新規治療候補化合物として簡便に同定できる。
本発明のスクリーニング方法の他の態様としては、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの硫酸化阻害作用を有する物質を選択する工程を含む方法を挙げることができる。本発明の上記方法は、例えば以下の工程からなる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部を発現する細胞もしくは細胞抽出液あるいはコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの硫酸化過程を構成する酵素、基質などを含む物質群と被検化合物を接触させる工程
(b)前記細胞、細胞抽出液または物質群におけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの硫酸化活性を測定する工程
(c)被検化合物を接触させない場合と比較して、前記活性を低下させる化合物を選択する工程
上記方法においてはまず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部に被検物質を接触させる。
本方法においては次いで、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の硫酸化を受けていた量を測定する。測定は、当業者に公知の方法によって行うことができる。例えば、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の硫酸化構造に結合する、標識された化合物または抗体を用い、標識量を測定することにより検出することができる。また、クロマトグラフィー法や質量分析法などを用いて検出することもできる。
本方法においては、次いで、被検化合物を接触させない場合(対照)と比較して、該コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の存在量を低下させる化合物を選択する。低下させる化合物は肝線維化治療のための薬剤となる。
被検化合物が上記(d)硫酸化阻害の活性を有しているか否かについて評価(測定)可能な方法、具体例の簡単な一例を以下に示す。
(C) Screening method aspect regarding desulfation action of chondroitin sulfate proteoglycan:
Basically, human-derived proteoglycan (BGN, ISL, etc.) is prepared in the same manner as in the above method (a) and coated on a 96-well plate at a concentration of 10 μg / mL (Kawashima H et al .; J. Biol Chem. 277: 12921-12930, 2002. etc.)). Various test compounds are added to each well of the plate, and changes in CS-GAG are detected after 2 hours of reaction at 37 ° C.
The detection method is to desulfate the disaccharide structure of the desulfated fragment remaining on the core protein side of the proteoglycan into the anti-proteoglycan Δdi4S antibody (clone; 2-B-6, the portion that had been sulfated at
As another aspect of the screening method of the present invention, there may be mentioned a method comprising a step of selecting a substance having a sulfation inhibitory action of chondroitin sulfate proteoglycan. The above method of the present invention comprises, for example, the following steps.
(A) a step of contacting a test compound with a substance group containing a chondroitin sulfate proteoglycan or a cell or cell extract expressing the chondroitin sulfate proteoglycan or an enzyme, a substrate, etc. constituting the sulfation process of chondroitin sulfate proteoglycan The step of measuring the sulfation activity of chondroitin sulfate proteoglycan in a cell extract or substance group (c) The step of selecting a compound that decreases the activity compared to the case where the test compound is not contacted In the above method, A test substance is brought into contact with chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof.
In this method, the amount of chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof that has undergone sulfation is then measured. The measurement can be performed by methods known to those skilled in the art. For example, it can be detected by measuring the amount of labeling using a labeled compound or antibody that binds to chondroitin sulfate proteoglycan or a sulfated structure of a part thereof. Moreover, it can also detect using a chromatography method, a mass spectrometry, etc.
In this method, a compound that reduces the abundance of the chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof is then selected as compared with the case where the test compound is not contacted (control). The compound that lowers becomes a drug for the treatment of liver fibrosis.
A simple example of a method and a specific example capable of evaluating (measuring) whether or not the test compound has the above-mentioned (d) activity of inhibiting sulfation is shown below.
上記(d) コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの硫酸化阻害作用に関するスクリーニング方法態様:
コンドロイチン硫酸の硫酸化を促進する細胞、細胞株は上記(c)に記載の細胞、細胞株と一致する。このような細胞株を一定時間培養する過程において各種被検化合物を混合し、培養前後の硫酸化の程度を、例えば、4位硫酸化を検出する抗体(クローン;LY111)や6位硫酸化を検出する抗体(クローン;MC21C、いずれも生化学工業社製)で簡便に確認できる。蛍光標識抗体を用いて、培養前後の蛍光数値を比較しても良いし、上記(c)同様に、培養前後で2-B-6や3-B-3抗体を使用した検出法を行っても良い。細胞培養後の硫酸化の増加(LY111やMC21Cの蛍光数値増加)を抑制する化合物、もしくは細胞培養後の脱硫酸化の進行(2-B-6や3-B-3の蛍光数値増加)を促進する化合物が、本コンセプトを満たす治療候補化合物として、容易に判定できる。
(D) Screening method aspect regarding the sulfation inhibitory action of chondroitin sulfate proteoglycan:
The cells and cell lines that promote sulfation of chondroitin sulfate match the cells and cell lines described in (c) above. In the process of culturing such cell lines for a certain period of time, various test compounds are mixed, and the degree of sulfation before and after culturing is measured, for example, the antibody that detects 4-position sulfation (clone: LY111) or the 6-position sulfation The antibody to be detected (clone; MC21C, both manufactured by Seikagaku Corporation) can be easily confirmed. Fluorescence-labeled antibodies may be used to compare fluorescence values before and after culture. Similarly to (c) above, detection methods using 2-B-6 and 3-B-3 antibodies may be performed before and after culture. Also good. Compounds that suppress the increase in sulfation after cell culture (LY111 and MC21C fluorescence values increase), or promote the progress of desulfation after cell culture (2-B-6 and 3-B-3 fluorescence values increase) Can be easily determined as a therapeutic candidate compound that satisfies this concept.
さらに、より選択的には、例えばC4ST-1やC6ST-1などの硫酸基転移酵素の遺伝子をCHO細胞やL細胞などへ周知の方法で導入、恒常的に発現させた細胞株を作成する事ができる。このような恒常的に硫酸基を付加する細胞株を使用する事により、よりクリアーに治療候補化合物を判定する事ができる。 Furthermore, more selectively, for example, a cell line in which a sulfated transferase gene such as C4ST-1 or C6ST-1 is introduced into CHO cells or L cells by a well-known method and expressed constantly is prepared. Can do. By using such a cell line to which a sulfate group is constantly added, a treatment candidate compound can be determined more clearly.
本発明の他の好ましい態様は、本発明のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素の遺伝子の発現レベルを低下させる化合物、あるいはコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進酵素または脱硫酸化酵素の遺伝子の発現レベルを上昇させる化合物を選択する、以下の(a)〜(d)の工程を含む肝線維化抑制剤のスクリーニング方法である。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子を発現する細胞に、被検化合物を接触させる工程
(b)前記細胞における遺伝子の発現量を測定する工程
(c)該発現量を被検化合物の非存在下において測定した場合(対照)と比較する工程
(d)前記遺伝子がコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素である場合には、前記遺伝子の発現量が対照と比較して低下している化合物、前記遺伝子がコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進酵素、または脱硫酸化酵素である場合には、前記遺伝子の発現量が対照と比較して上昇している化合物を選択する工程
Another preferred embodiment of the present invention is a compound that decreases the expression level of the chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, or sulfotransferase gene of the present invention, or promotes the degradation of chondroitin sulfate proteoglycan A method for screening a liver fibrosis inhibitor comprising the following steps (a) to (d), wherein a compound that increases the expression level of an enzyme or a desulfating enzyme gene is selected.
(A) contacting a test compound with a cell expressing a gene encoding a chondroitin sulfate proteoglycan core protein, a synthetic enzyme, a desulfase inhibitor protein, a sulfotransferase, a degradation accelerating enzyme, or a desulfase enzyme (b) ) A step of measuring the expression level of a gene in the cell (c) a step of comparing the expression level with a case where the expression level is measured in the absence of a test compound (control) (d) a core protein of chondroitin sulfate proteoglycan, In the case of a synthetic enzyme, a desulfurase inhibitor protein, or a sulfotransferase, a compound in which the expression level of the gene is reduced compared to the control, the gene is a chondroitin sulfate proteoglycan degradation-promoting enzyme, or desulfurization In the case of an oxidase, the expression level of the gene is increased compared to the control. Selecting a compound that are
上記方法においてはまず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子を発現する細胞に、被検化合物を接触させる。
本方法においては次いで、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の発現量を測定する。ここで「遺伝子の発現」には、転写および翻訳の双方が含まれる。遺伝子の発現量の測定は、当業者に公知の方法によって行うことができる。
In the above method, first, a test compound is brought into contact with a cell expressing a gene encoding a chondroitin sulfate proteoglycan core protein, a synthetic enzyme, a desulfase inhibitor protein, a sulfotransferase, a degradation promoting enzyme, or a desulfase enzyme. .
Next, in the present method, the expression level of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, sulfotransferase, degradation promoting enzyme, or desulfase is measured. Here, “gene expression” includes both transcription and translation. The gene expression level can be measured by methods known to those skilled in the art.
例えば、上記いずれかのタンパク質を発現する細胞からmRNAを定法に従って抽出し、このmRNAを鋳型としたノーザンハイブリダイゼーション法、RT- PCR法、DNAアレイ法等を実施することによって該遺伝子の転写量の測定を行うことができる。また、上記いずれかのタンパク質をコードする遺伝子を発現する細胞からタンパク質画分を回収し、上記いずれかのタンパク質の発現をSDS-PAGE等の電気泳動法で検出することにより、遺伝子の翻訳量の測定を行うこともできる。さらに、上記いずれかのタンパク質に対する抗体を用いて、ウェスタンブロッティング法を実施することにより該タンパク質の発現を検出することにより、遺伝子の翻訳量の測定を行うことも可能である。該タンパク質の検出に用いる抗体としては、検出可能な抗体であれば特に制限はないが、例えばモノクローナル抗体、またはポリクローナル抗体の両方を利用することができる。 For example, mRNA is extracted from cells expressing any of the above proteins according to a conventional method, and the transcription amount of the gene is determined by performing Northern hybridization, RT-PCR, DNA array, etc. using this mRNA as a template. Measurements can be made. In addition, by collecting a protein fraction from a cell expressing a gene encoding any of the above proteins and detecting the expression of any of the above proteins by electrophoresis such as SDS-PAGE, the amount of translation of the gene can be reduced. Measurements can also be made. Furthermore, the amount of translation of a gene can be measured by detecting the expression of the protein by performing Western blotting using an antibody against any of the above proteins. The antibody used for detection of the protein is not particularly limited as long as it is a detectable antibody. For example, both a monoclonal antibody and a polyclonal antibody can be used.
本方法においては、次いで、被検化合物を接触させない場合(対照)と該遺伝子の発現量を比較する。
本方法においては、次いで、前記遺伝子がコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素である場合には、前記遺伝子の発現量が対照と比較して低下(抑制)させている化合物を選択する。低下(抑制)させる化合物は、肝線維化抑制のための薬剤もしくは肝線維化治療のための候補化合物となる。
In this method, the expression level of the gene is then compared with the case where the test compound is not contacted (control).
In this method, when the gene is a chondroitin sulfate proteoglycan core protein, a synthase, a desulfase-inhibiting protein, or a sulfotransferase, the expression level of the gene is decreased compared to the control ( Select the compound being suppressed. The compound that decreases (suppresses) becomes a drug for suppressing liver fibrosis or a candidate compound for treating liver fibrosis.
また、前記遺伝子がコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進酵素、または脱硫酸化酵素である場合には、前記遺伝子の発現量が対照と比較して上昇(増強)させている化合物を選択する。上昇(増強)させる化合物は、肝線維化抑制のための薬剤もしくは肝線維化治療のための候補化合物となる。
また、本発明のスクリーニング方法の一態様としては、本発明のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素の遺伝子の発現レベルを低下させる化合物、あるいはコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進酵素または脱硫酸化酵素の遺伝子の発現レベルを上昇させる化合物を、レポーター遺伝子の発現を指標として選択する方法である。本発明の上記方法は例えば以下の(a)〜(d)の工程を含む。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合した構造を有するDNAを含む細胞または細胞抽出液と、被検化合物を接触させる工程
(b)前記レポーター遺伝子の発現レベルを測定する工程
(c)被検化合物を接触させない場合(対照)と比較する工程
(d)前記レポーター遺伝子がコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素と機能的に結合している場合には、前記レポーター遺伝子の発現レベルが対照と比較して低下している化合物、前記レポーター遺伝子がコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進酵素、または脱硫酸化酵素に機能的に結合している場合には、前記レポーター遺伝子の発現レベルが対照と比較して上昇している化合物を選択する工程
In addition, when the gene is a chondroitin sulfate proteoglycan degradation promoting enzyme or a desulfating enzyme, a compound whose expression level of the gene is increased (enhanced) compared to the control is selected. The compound to be increased (enhanced) becomes a drug for suppressing liver fibrosis or a candidate compound for treating liver fibrosis.
In addition, as one aspect of the screening method of the present invention, the chondroitin sulfate proteoglycan core protein, the synthetic enzyme, the desulfase inhibitor protein, or the compound that decreases the expression level of the sulfotransferase gene, or chondroitin sulfate In this method, a compound that increases the expression level of a proteoglycan degradation-promoting enzyme or desulfating enzyme gene is selected using the expression of a reporter gene as an index. The method of the present invention includes, for example, the following steps (a) to (d).
(A) Structure in which a transcriptional regulatory region of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, sulfate transferase, degradation promoting enzyme, or desulfase is functionally linked to a reporter gene (B) a step of contacting a test compound with a cell or cell extract containing DNA having DNA (b) a step of measuring the expression level of the reporter gene (c) a step of comparing with a case where the test compound is not contacted (control) d) When the reporter gene is functionally linked to a chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, or sulfotransferase, the expression level of the reporter gene is compared to the control. Compound, the reporter gene is chondroit When operatively linked to degradation-promoting enzyme or desulfating enzymes, sulfate proteoglycans step of selecting compounds that expression levels of the reporter gene is increased as compared with the control
本方法においてはまず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合した構造を有するDNAを含む細胞または細胞抽出液と、被検化合物を接触させる。
ここで「機能的に結合した」とは、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域に転写因子が結合することにより、レポーター遺伝子の発現が誘導されるように、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが結合していることをいう。従って、レポーター遺伝子が他の遺伝子と結合しており、他の遺伝子産物との融合タンパク質を形成する場合であっても、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域に転写因子が結合することによって、該融合タンパク質の発現が誘導されるものであれば、上記「機能的に結合した」の意に含まれる。コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子のcDNA塩基配列に基づいて、当業者においては、ゲノム中に存在するコンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域を周知の方法により取得することが可能である。
In this method, first, a chondroitin sulfate proteoglycan core protein, a synthetic enzyme, a desulfase inhibitor protein, a sulfotransferase, a degradation promoting enzyme, or a transcriptional regulatory region of a gene encoding a desulfase, and a reporter gene are functionally A test compound is brought into contact with a cell or cell extract containing DNA having a bound structure.
Here, “functionally linked” means transcription into the transcriptional regulatory region of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, sulfotransferase, degradation promoting enzyme, or desulfase. A gene that encodes chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, sulphate transferase, degradation promoting enzyme, or desulfatase so that expression of the reporter gene is induced by binding of the factor The transcriptional regulatory region and the reporter gene. Therefore, even when the reporter gene is linked to other genes and forms a fusion protein with other gene products, chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, sulfate transferase If the expression of the fusion protein is induced by binding of a transcription factor to the transcriptional regulatory region of a gene encoding a degradation-promoting enzyme or a desulfating enzyme, the above-mentioned “functionally bound” means include. Based on the cDNA base sequence of the gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, sulfate transferase, degradation-promoting enzyme, or desulfase, it exists in the genome for those skilled in the art It is possible to obtain a transcriptional regulatory region of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, sulfate transferase, degradation promoting enzyme, or desulfase, by a well-known method.
本方法に用いるレポーター遺伝子としては、その発現が検出可能であれば特に制限はなく、例えば、CAT遺伝子、lacZ遺伝子、ルシフェラーゼ遺伝子、およびGFP遺伝子等が挙げられる。「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合した構造を有するDNAを含む細胞」として、例えば、このような構造が挿入されたベクターを導入した細胞が挙げられる。このようなベクターは、当業者に周知の方法により作製することができる。ベクターの細胞への導入は、一般的な方法、例えば、リン酸カルシウム沈殿法、電気パルス穿孔法、リポフェクション法、マイクロインジェクション法等によって実施することができる。「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合した構造を有するDNAを含む細胞」には、染色体に該構造が挿入された細胞も含まれる。染色体へのDNA構造の挿入は、当業者に一般的に用いられる方法、例えば、相同組み換えを利用した遺伝子導入法により行うことができる。 The reporter gene used in this method is not particularly limited as long as its expression can be detected, and examples thereof include CAT gene, lacZ gene, luciferase gene, and GFP gene. “It has a structure in which a transcriptional regulatory region of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, sulfate transferase, degradation promoting enzyme, or desulfase is functionally linked to a reporter gene. Examples of the “cell containing DNA” include a cell into which a vector having such a structure inserted is introduced. Such vectors can be prepared by methods well known to those skilled in the art. Introduction of the vector into the cells can be performed by a general method such as calcium phosphate precipitation, electric pulse perforation, lipofection, microinjection and the like. “It has a structure in which a transcriptional regulatory region of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, sulfate transferase, degradation promoting enzyme, or desulfase is functionally linked to a reporter gene. The “cell containing DNA” also includes a cell in which the structure is inserted into a chromosome. The DNA structure can be inserted into the chromosome by a method generally used by those skilled in the art, for example, a gene introduction method using homologous recombination.
「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合した構造を有するDNAを含む細胞抽出液」とは、例えば、市販の試験管内転写翻訳キットに含まれる細胞抽出液に、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合した構造を有するDNAを添加したものを挙げることができる。 “It has a structure in which a transcriptional regulatory region of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, sulfate transferase, degradation promoting enzyme, or desulfase is functionally linked to a reporter gene. “A cell extract containing DNA” refers to, for example, a chondroitin sulfate proteoglycan core protein, a synthase, a desulfase-inhibiting protein, or a sulfotransferase in a cell extract contained in a commercially available in vitro transcription / translation kit. Examples include those to which DNA having a structure in which a transcriptional regulatory region of a gene and a reporter gene are functionally linked is added.
ここで「接触」は、「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合した構造を有するDNAを含む細胞」の培養液に被検化合物を添加する、または該DNAを含む上記の市販された細胞抽出液に被検化合物を添加することにより行うことができる。被検化合物がタンパク質の場合には、例えば、該タンパク質を発現するDNAベクターを、該細胞へ導入することにより行うことも可能である。 Here, “contact” means that “the transcriptional regulatory region of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, sulfotransferase, degradation promoting enzyme, or desulfase enzyme and the reporter gene function. The test compound can be added to the culture solution of “cells containing DNA having a structure that has been chemically bound” or the test compound is added to the above-described commercially available cell extract containing the DNA. When the test compound is a protein, for example, it can be performed by introducing a DNA vector expressing the protein into the cell.
本方法においては、次いで、該レポーター遺伝子の発現レベルを測定する。レポーター遺伝子の発現レベルは、該レポーター遺伝子の種類に応じて、当業者に公知の方法により測定することができる。例えば、レポーター遺伝子がCAT遺伝子である場合には、該遺伝子産物によるクロラムフェニコールのアセチル化を検出することによって、レポーター遺伝子の発現量を測定することができる。レポーター遺伝子がlacZ遺伝子である場合には、該遺伝子発現産物の触媒作用による色素化合物の発色を検出することにより、また、ルシフェラーゼ遺伝子である場合には、該遺伝子発現産物の触媒作用による蛍光化合物の蛍光を検出することにより、さらに、GFP遺伝子である場合には、GFPタンパク質による蛍光を検出することにより、レポーター遺伝子の発現量を測定することができる。 In this method, the expression level of the reporter gene is then measured. The expression level of the reporter gene can be measured by methods known to those skilled in the art depending on the type of the reporter gene. For example, when the reporter gene is a CAT gene, the expression level of the reporter gene can be measured by detecting acetylation of chloramphenicol by the gene product. When the reporter gene is a lacZ gene, by detecting the color development of the dye compound catalyzed by the gene expression product, and when the reporter gene is a luciferase gene, the fluorescent compound catalyzed by the gene expression product By detecting fluorescence, and in the case of a GFP gene, the expression level of the reporter gene can be measured by detecting fluorescence due to the GFP protein.
本方法においては、次いで、測定したレポーター遺伝子の発現レベルを被検化合物の非存在下において測定した場合(対照)と比較する。
本方法においては、次いで、前記レポーター遺伝子がコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子と機能的に結合している場合には、前記レポーター遺伝子の発現レベルが対照と比較して低下(抑制)させている化合物を選択する。低下(抑制)させる化合物は、肝線維化抑制のための薬剤もしくは肝線維化治療のための候補化合物となる。
また、前記レポーター遺伝子がコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進酵素、または脱硫酸化酵素にと機能的に結合している場合には、前記レポーター遺伝子の発現レベルが対照と比較して上昇(増強)させている化合物を選択する。上昇(増強)させる化合物は、肝線維化抑制のための薬剤もしくは肝線維化治療のための候補化合物となる。
In this method, the expression level of the measured reporter gene is then compared with that measured in the absence of the test compound (control).
In this method, when the reporter gene is functionally linked to a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, or sulfotransferase, then the reporter gene is used. A compound whose gene expression level is reduced (suppressed) compared to the control is selected. The compound that decreases (suppresses) becomes a drug for suppressing liver fibrosis or a candidate compound for treating liver fibrosis.
In addition, when the reporter gene is functionally bound to the chondroitin sulfate proteoglycan degradation promoting enzyme or desulfation enzyme, the expression level of the reporter gene is increased (enhanced) compared to the control. Select a compound. The compound to be increased (enhanced) becomes a drug for suppressing liver fibrosis or a candidate compound for treating liver fibrosis.
本発明のスクリーニング方法において見出される肝線維化抑制剤は、好ましくは、肝線維化疾患の治療用または予防用のものである。
また本発明は、本発明のスクリーニング方法を実施するために用いられる、各種薬剤・試薬等を含むキットを提供する。
本発明のキットは、例えば本発明の上述の各種試薬の中から、実施するスクリーニング方法にあわせて適宜選択することができる。例えば本発明のキットは、本発明のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンを構成要素とすることができる。本発明のキットには、さらに、本発明の方法において使用される各種試薬、容器等を含めることができる。例えば、抗コンドロイチン硫酸プロテオグリカン抗体、プローブ、各種反応試薬、細胞、培養液、対照サンプル、緩衝液、使用方法を記載した指示書等を適宜含めることができる。
The liver fibrosis inhibitor found in the screening method of the present invention is preferably for treating or preventing a liver fibrosis disease.
The present invention also provides a kit containing various drugs / reagents and the like used for carrying out the screening method of the present invention.
The kit of the present invention can be appropriately selected from, for example, the above-mentioned various reagents of the present invention according to the screening method to be performed. For example, the kit of the present invention can contain the chondroitin sulfate proteoglycan of the present invention as a constituent element. The kit of the present invention can further contain various reagents, containers and the like used in the method of the present invention. For example, an anti-chondroitin sulfate proteoglycan antibody, a probe, various reaction reagents, cells, a culture solution, a control sample, a buffer solution, instructions describing how to use and the like can be appropriately included.
本発明の好ましい態様においては、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積が阻害されているかどうかを検出する工程を含む、肝線維化抑制剤のスクリーニング方法である。従って、該スクリーニング方法において、例えばコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの検出の際に利用可能な、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質をコードする遺伝子に対するプローブもしくは該遺伝子の任意の領域を増幅するためのプライマー等のオリゴヌクレオチド、または、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンを認識する抗体(抗コンドロイチン硫酸プロテオグリカン抗体)も、本発明の肝線維化抑制剤スクリーニング用キットの構成要素に含めることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the present invention is a method for screening a liver fibrosis inhibitor comprising the step of detecting whether the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan is inhibited. Accordingly, in the screening method, for example, an oligonucleotide such as a probe for a gene encoding the core protein of chondroitin sulfate proteoglycan or a primer for amplifying an arbitrary region of the gene, which can be used when detecting chondroitin sulfate proteoglycan, Alternatively, an antibody that recognizes chondroitin sulfate proteoglycan (anti-chondroitin sulfate proteoglycan antibody) can also be included in the components of the kit for screening for a fibrosis inhibitor of the present invention.
上記オリゴヌクレオチドは、例えば、本発明のVersicanコアタンパク質遺伝子のDNAに特異的にハイブリダイズするものである。ここで「特異的にハイブリダイズする」とは、通常のハイブリダイゼーション条件下、好ましくはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下(例えば、サムブルックら, Molecular Cloning,Cold Spring Harbour Laboratory Press,New York,USA,第2版1989に記載の条件)において、他のタンパク質をコードするDNAとクロスハイブリダイゼーションを有意に生じないことを意味する。特異的なハイブリダイズが可能であれば、該オリゴヌクレオチドは、本発明のVersicanコアタンパク質遺伝子の塩基配列に対し、完全に相補的である必要はない。 For example, the oligonucleotide specifically hybridizes to the DNA of the Versican core protein gene of the present invention. Here, “specifically hybridize” means normal hybridization conditions, preferably stringent hybridization conditions (for example, Sambrook et al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York, USA, In the condition described in the second edition 1989), it means that cross-hybridization does not occur significantly with DNA encoding other proteins. If specific hybridization is possible, the oligonucleotide does not need to be completely complementary to the base sequence of the Versican core protein gene of the present invention.
本発明においてハイブリダイゼーションの条件としては、例えば「2×SSC、0.1%SDS、50℃」、「2×SSC、0.1%SDS、42℃」、「1 ×SSC、0.1%SDS、37℃」、よりストリンジェントな条件として「2×SSC、0.1%SDS、65℃」、「0.5×SSC、0.1%SDS、 42℃」および「0.2×SSC、0.1%SDS、65℃」等の条件を挙げることができる。より詳細には、Rapid-hyb buffer (Amersham Life Science)を用いた方法として、68℃で30分間以上プレハイブリダイゼーションを行った後、プローブを添加して1時間以上68℃に保ってハイブリッド形成させ、その後2×SSC、0.1%SDS中、室温で20分間の洗浄を3回行い、続いて1×SSC、0.1%SDS中、37℃で20分間の洗浄を3回行い、最後に1×SSC、0.1%SDS中、50℃で20分間の洗浄を2回行うことができる。その他、例えばExpresshyb Hybridization Solution (CLONTECH)中、55℃で30分間以上プレハイブリダイゼーションを行った後、標識プローブを添加して37〜55℃で1時間以上インキュベートし、2×SSC、0.1%SDS中、室温で20分間の洗浄を3回、1×SSC、0.1%SDS中、37℃で20分間の洗浄を1回行うこともできる。ここで、例えば、プレハイブリダイゼーション、ハイブリダイゼーションや2度目の洗浄の際の温度をより高く設定することにより、よりストリンジェントな条件とすることができる。例えば、プレハイブリダイゼーションおよびハイブリダイゼーションの温度を60℃、さらにストリンジェントな条件としては68℃とすることができる。当業者であれば、このようなバッファーの塩濃度、温度等の条件に加えて、プローブ濃度、プローブの長さ、プローブの塩基配列構成、反応時間等のその他の条件を加味し、条件を設定することができる。 As hybridization conditions in the present invention, for example, “2 × SSC, 0.1% SDS, 50 ° C.”, “2 × SSC, 0.1% SDS, 42 ° C.”, “1 × SSC, 0.1% SDS, 37 ° C.” More stringent conditions include “2 × SSC, 0.1% SDS, 65 ° C.”, “0.5 × SSC, 0.1% SDS, 42 ° C.” and “0.2 × SSC, 0.1% SDS, 65 ° C.” Can do. More specifically, as a method using Rapid-hyb buffer (Amersham Life Science), prehybridization is performed at 68 ° C for 30 minutes or more, and then a probe is added and kept at 68 ° C for 1 hour or more for hybridization. Then wash 3 times for 20 minutes at room temperature in 2 x SSC, 0.1% SDS, then 3 times for 20 minutes at 37 ° C in 1 x SSC, 0.1% SDS, and finally 1 x SSC Washing can be performed twice in 0.1% SDS at 50 ° C for 20 minutes. In addition, for example, prehybridization in Expresshyb Hybridization Solution (CLONTECH) for 30 minutes or more at 55 ° C, add labeled probe, and incubate at 37-55 ° C for 1 hour or more, in 2 × SSC, 0.1% SDS In addition, washing for 20 minutes at room temperature can be performed three times, and washing for 20 minutes at 37 ° C. in 1 × SSC and 0.1% SDS can be performed once. Here, for example, by setting the temperature at the time of pre-hybridization, hybridization, or the second washing higher, the conditions can be made more stringent. For example, the prehybridization and hybridization temperatures can be 60 ° C., and the stringent conditions can be 68 ° C. Those skilled in the art can set conditions by considering other conditions such as probe concentration, probe length, probe base sequence configuration, reaction time, etc. in addition to such conditions as buffer salt concentration and temperature. can do.
該オリゴヌクレオチドは、上記本発明のスクリーニング用キットにおけるプローブやプライマーとして用いることができる。該オリゴヌクレオチドをプライマーとして用いる場合、その長さは、通常15bp〜100bpであり、好ましくは17bp〜30bpである。プライマーは、上記本発明中の遺伝子のDNAの少なくとも一部を増幅しうるものであれば、特に制限されない。
また本発明は、本発明の薬剤を個体(例えば、患者等)へ投与する工程を含む、肝線維化疾患の治療もしくは予防方法を提供する。
本発明の予防もしくは治療方法の対象となる個体は、肝線維化疾患を発症し得る生物であれば特に制限されないが、好ましくはヒトである。
The oligonucleotide can be used as a probe or primer in the screening kit of the present invention. When the oligonucleotide is used as a primer, the length is usually 15 bp to 100 bp, preferably 17 bp to 30 bp. The primer is not particularly limited as long as it can amplify at least a part of the DNA of the gene in the present invention.
The present invention also provides a method for treating or preventing a liver fibrosis disease, comprising the step of administering the agent of the present invention to an individual (eg, a patient).
The subject of the prevention or treatment method of the present invention is not particularly limited as long as it is an organism capable of developing a liver fibrosis disease, but is preferably a human.
個体への投与は、一般的には、例えば、動脈内注射、静脈内注射、皮下注射など当業者に公知の方法により行うことができる。投与量は、患者の体重や年齢、投与方法などにより変動するが、当業者(医師、獣医師、薬剤師等)であれば適当な投与量を適宜選択することが可能である。
さらに本発明は、本発明の薬剤の、肝線維化抑制剤の製造における使用に関する。
なお本明細書において引用された全ての先行技術文献は、参照として本明細書に組み入れられる。
Administration to an individual can be generally performed by methods known to those skilled in the art, such as intraarterial injection, intravenous injection, and subcutaneous injection. The dosage varies depending on the weight and age of the patient, the administration method, etc., but a person skilled in the art (such as a doctor, veterinarian, pharmacist, etc.) can appropriately select an appropriate dosage.
Furthermore, the present invention relates to the use of the agent of the present invention in the manufacture of a liver fibrosis inhibitor.
It should be noted that all prior art documents cited in the present specification are incorporated herein by reference.
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例1:マウス肝硬変モデルにおけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)発現の増加
この実施例では、慢性線維化疾患モデルマウスの典型例として四塩化炭素(CCl4)で誘導されるマウス肝線維症モデルを用いて、マウス肝硬変モデルを作製し、プロテオグリカンの蓄積状態を免疫組織学的染色法によって調べた。このマウス肝線維症モデルは再現性に優れており、肝硬変モデルの実験系としても広く使用されている(Sakaida I, et al. Hepatology 40:1304-1311, 2004)。
まず、C57BL/6JcLマウス(雌、5〜6週齢、日本クレア社製)に、四塩化炭素(25μL/100g体重;Sigma-Aldrich社製)を、週2回ずつ4週間にわたり(8回)、腹腔内に注射し、肝線維症を惹起した。さらに四塩化炭素を週2回ずつ2週間にわたって追加投与し(総計12回)、肝硬変を誘導した。肝硬変が誘導されたマウスを屠殺し、その肝臓を採取した(硬変肝)。一方、対照実験では、四塩化炭素の投与を行っていない同週齢のC57BL/6JcLマウス(雌、日本クレア社製)から肝臓を採取した(正常肝)。
採取した肝臓の第2葉の一部を凍結用包埋剤OCTコンパウンド(Miles社製)に包埋し、液体窒素で凍結ブロックを作製した。その凍結ブロックからクライオスタット(Microm社製)を用いて厚さ6μmの切片を作製した。
得られた切片をアセトン(和光社製)で10分間固定後、リン酸緩衝液で洗浄し、さらに一次抗体として抗コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)抗体(クローンCS56、マウスモノクローナル抗体、10μg/mL;生化学工業社製)、抗コンドロイチン-4-硫酸プロテオグリカン(C4SPG)抗体(クローンLY111、マウスモノクローナル抗体、10μg/mL;生化学工業社製)、抗コンドロイチン-6-硫酸プロテオグリカン(C6SPG)抗体(クローンMC21C、マウスモノクローナル抗体、10μg/mL;生化学工業社製)、又は抗ヘパラン硫酸プロテオグリカン(HSPG)/パールカン(Perlecan)抗体(ラットモノクローナル抗体、10μg/mL;大日本製薬社製)を添加し、室温で1時間反応させた。続いて、ヒストファインマウスステインキット(ニチレイ社製;マウスモノクローナル抗体に対して使用)、又はペルオキシダーゼ標識抗ラットIgG(バイオソース社製;1:200希釈;ラットモノクローナル抗体に対して使用)を用いて二次抗体反応を行った後、DAB基質(ニチレイ社製)を添加した。光学顕微鏡(ライカ社製)下で試料を観察し、茶色のシグナルで可視化された抗体結合を確認した。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to these examples.
Example 1 Increased Chondroitin Sulfate Proteoglycan (CSPG) Expression in a Mouse Cirrhosis Model In this example, a mouse liver fibrosis model induced by carbon tetrachloride (CCl 4 ) is used as a typical example of a chronic fibrotic disease model mouse. A mouse cirrhosis model was prepared, and the state of proteoglycan accumulation was examined by immunohistological staining. This mouse liver fibrosis model has excellent reproducibility and is widely used as an experimental system for cirrhosis models (Sakaida I, et al. Hepatology 40: 1304-1311, 2004).
First, carbon tetrachloride (25 μL / 100 g body weight; Sigma-Aldrich) was added to C57BL / 6JcL mice (female, 5-6 weeks old, manufactured by CLEA Japan) twice a week for 4 weeks (8 times) Injected intraperitoneally, hepatic fibrosis was induced. Further, carbon tetrachloride was administered twice a week for 2 weeks (12 times in total) to induce cirrhosis. The mice in which cirrhosis was induced were sacrificed, and the livers were collected (cirrhosis liver). On the other hand, in a control experiment, livers were collected from normal-age C57BL / 6JcL mice (female, manufactured by CLEA Japan, Inc.) not receiving carbon tetrachloride (normal liver).
A part of the collected second lobe of the liver was embedded in a freezing embedding agent OCT compound (manufactured by Miles), and a frozen block was prepared with liquid nitrogen. From the frozen block, a 6 μm-thick section was prepared using a cryostat (manufactured by Microm).
The obtained sections were fixed with acetone (manufactured by Wako) for 10 minutes, washed with a phosphate buffer, and further anti-chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) antibody (clone CS56, mouse monoclonal antibody, 10 μg / mL; Chemical Industries), anti-chondroitin-4-sulfate proteoglycan (C4SPG) antibody (clone LY111, mouse monoclonal antibody, 10 μg / mL; manufactured by Seikagaku Corporation), anti-chondroitin-6-sulfate proteoglycan (C6SPG) antibody (clone MC21C) Mouse monoclonal antibody, 10 μg / mL; manufactured by Seikagaku Corporation), or anti-heparan sulfate proteoglycan (HSPG) / Perlecan antibody (rat monoclonal antibody, 10 μg / mL; manufactured by Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.), room temperature For 1 hour. Subsequently, using a histofine mouse stain kit (manufactured by Nichirei; used for mouse monoclonal antibody) or peroxidase-labeled anti-rat IgG (manufactured by Biosource; 1: 200 dilution; used for rat monoclonal antibody) After performing the secondary antibody reaction, DAB substrate (manufactured by Nichirei) was added. The sample was observed under an optical microscope (manufactured by Leica), and antibody binding visualized with a brown signal was confirmed.
得られた肝組織の免疫染色像の例を図1に示す。図1中、左側の列が正常肝、右側の列が硬変肝を示す。正常肝、すなわち未処置の同週齢マウスの肝臓では、CSPG(最上段)、C4SPG(二段目)について肝類洞内にわずかに陽性シグナルが認められたが、C6SPG(三段目)については全く検出されなかった。一方、硬変肝、すなわち四塩化炭素により肝硬変様の線維化が誘導された肝臓においては、CSPG(最上段)、C4SPG(二段目)、C6SPG(三段目)のいずれについても、類洞中心に、正常肝と比較してシグナル強度が著しく増強された陽性シグナルが広範に認められた。ヘパラン硫酸プロテオグリカン(HSPG)に関しては、正常肝において類洞中心に強い陽性シグナルが検出されたが、硬変肝でもシグナルの強度や分布に大きな差異は認められなかった。従って、本肝硬変モデルでは、肝臓内のCSPG量の増加が、HSPGと比べて劇的であることが判明した。 An example of an immunostained image of the obtained liver tissue is shown in FIG. In FIG. 1, the left column indicates normal liver and the right column indicates cirrhosis liver. In normal liver, that is, in the liver of untreated same-aged mice, positive signals were observed in the liver sinusoid for CSPG (top row) and C4SPG (second row), but C6SPG (third row). Was not detected at all. On the other hand, in cirrhotic liver, that is, cirrhosis-like fibrosis induced by carbon tetrachloride, CSPG (top row), C4SPG (second row), C6SPG (third row) In the center, there was a wide range of positive signals with significantly enhanced signal intensity compared to normal liver. As for heparan sulfate proteoglycan (HSPG), a strong positive signal was detected in the sinusoidal center in normal liver, but no significant difference was observed in the intensity or distribution of signal in cirrhotic liver. Therefore, in this cirrhosis model, the increase in the amount of CSPG in the liver was found to be dramatic compared to HSPG.
実施例2:マウス硬変肝に蓄積したコンドロイチン硫酸に対する各種コンドロイチナーゼの切断能
本実施例では、各タイプのコンドロイチナーゼの、硬変肝の組織切片中のコンドロイチン硫酸(CSPG)に対する切断能を検討した。以下のように、硬変肝の組織切片をコンドロイチナーゼで処理し、その酵素反応終了後、組織切片に残存するCSPG、すなわちコンドロイチナーゼ処理によって切断されなかった分のCSPGを、免疫染色法で検出した。
まず、C57BL/6JcLマウス(雌、5〜6週齢、日本クレア社製)に、四塩化炭素(25μL/100g体重;Sigma-Aldrich社製)を週2回ずつ4週間にわたり(8回)、腹腔内に注射し、肝線維症を惹起した。さらに四塩化炭素を週2回ずつ2週間にわたって追加投与し(総計12回)、肝硬変まで誘導した。肝硬変が誘導されたマウスを屠殺し、その肝臓を採取した(硬変肝)。
採取した肝臓の第2葉の一部を凍結用包埋剤OCTコンパウンド(Miles社製)に包埋し、液体窒素で凍結ブロックを作製した。その凍結ブロックからクライオスタット(Microm社製)を用いて厚さ6μmの切片を作製した。
得られた切片をアセトン(和光社製)で10分間固定後、リン酸緩衝液で洗浄し、続いて、Tris-HCL緩衝液(20mM、pH 8.0)中、37℃にて15分インキュベートした後、コンドロイチナーゼABC溶液(生化学工業社製;5U/mL)、コンドロイチナーゼAC溶液(生化学工業社製;5U/mL)、コンドロイチナーゼB溶液(生化学工業社製;5U/mL)、又は緩衝液のみ(コンドロイチナーゼ(−))を1切片あたり100μL添加して切片を覆い、さらに37℃で1時間インキュベートした。
Example 2: Cleaving ability of various chondroitinases to chondroitin sulfate accumulated in mouse cirrhotic liver In this example, the ability of each type of chondroitinase to cut chondroitin sulfate (CSPG) in tissue sections of cirrhotic liver It was investigated. As shown below, tissue sections of cirrhotic liver were treated with chondroitinase, and after the enzymatic reaction, the CSPG remaining in the tissue sections, that is, the CSPG that was not cut by chondroitinase treatment, was immunostained. Detected with.
First, C57BL / 6JcL mice (female, 5-6 weeks old, manufactured by CLEA Japan) were subjected to carbon tetrachloride (25 μL / 100 g body weight; manufactured by Sigma-Aldrich) twice a week for 4 weeks (8 times). Injection into the abdominal cavity caused liver fibrosis. Carbon tetrachloride was further administered twice a week for 2 weeks (total 12 times) to induce cirrhosis. The mice in which cirrhosis was induced were sacrificed, and the livers were collected (cirrhosis liver).
A part of the collected second lobe of the liver was embedded in a freezing embedding agent OCT compound (manufactured by Miles), and a frozen block was prepared with liquid nitrogen. From the frozen block, a 6 μm-thick section was prepared using a cryostat (manufactured by Microm).
The obtained section was fixed with acetone (manufactured by Wako) for 10 minutes, washed with phosphate buffer, and then incubated in Tris-HCL buffer (20 mM, pH 8.0) at 37 ° C. for 15 minutes. Chondroitinase ABC solution (Seikagaku Corporation; 5 U / mL), chondroitinase AC solution (Seikagaku Corporation; 5 U / mL), chondroitinase B solution (Seikagaku Corporation; 5 U / mL) ), Or buffer alone (chondroitinase (−)) was added at 100 μL per section to cover the sections, and further incubated at 37 ° C. for 1 hour.
酵素反応終了後、抗CSPG抗体(クローンCS56、マウスモノクローナル抗体、10μg/mL;生化学工業社製)を添加し、室温で1時間反応させた後、ヒストファイン・マウス染色キット(ニチレイ社製)を用いて反応させてから、DAB基質(ニチレイ社製)を添加した。光学顕微鏡(ライカ社製)下で試料を観察し、茶色のシグナルで可視化された抗体結合を確認した。
結果を図2に示した(倍率200倍)。緩衝液のみで処理した切片(すなわち、酵素処理を行っていない切片)では、CSPG陽性シグナル(茶色)が、図1の硬変肝と同程度の著しく高い強度で広範囲に検出された(図2;最左;コンドロイチナーゼ(-))。一方、コンドロイチナーゼACで処理した切片では、コンドロイチナーゼ(-)の切片と比較してCSPG陽性シグナルが減弱しており、陽性の面積も減少していた(図2;左から2番目;コンドロイチナーゼAC)。このことは、コンドロイチナーゼACが硬変肝組織中に蓄積したCSPGを確かに切断できることを示していた。しかしコンドロイチナーゼACで処理したこの切片には、完全には切断されずに残存しているCSPGが尚も検出された。またコンドロイチナーゼBで処理した切片では、コンドロイチナーゼACで処理した切片と比較して、CSPG陽性シグナルがさらに減弱しており、陽性の面積もさらに減少していた。このことから、コンドロイチナーゼBは硬変肝組織中に蓄積したCSPGをより多く切断できることが示された。しかし、コンドロイチナーゼBで処理した切片においても、偽小葉構築に沿って残存するCSPGが検出された。このように、コンドロイチナーゼACやBによる処理では、高度に線維化した硬変肝に沈着したCSPGを完全には切断しきれなかった。
After completion of the enzyme reaction, an anti-CSPG antibody (clone CS56, mouse monoclonal antibody, 10 μg / mL; manufactured by Seikagaku Corporation) was added and reacted at room temperature for 1 hour, and then histofine mouse staining kit (manufactured by Nichirei) Then, DAB substrate (manufactured by Nichirei) was added. The sample was observed under an optical microscope (manufactured by Leica), and antibody binding visualized with a brown signal was confirmed.
The results are shown in FIG. 2 (magnification 200 times). In sections treated only with the buffer solution (that is, sections not subjected to enzyme treatment), a CSPG positive signal (brown) was detected in a wide range with a remarkably high intensity comparable to that of cirrhotic liver in FIG. 1 (FIG. 2). Leftmost; chondroitinase (-)). On the other hand, in the section treated with chondroitinase AC, the CSPG positive signal was attenuated and the positive area was also decreased as compared with the chondroitinase (−) section (FIG. 2; second from the left; Chondroitinase AC). This indicated that chondroitinase AC can certainly cleave CSPG accumulated in cirrhotic liver tissue. However, CSPGs that remained uncut completely were still detected in this section treated with chondroitinase AC. Further, in the section treated with chondroitinase B, the CSPG positive signal was further attenuated and the positive area was further decreased as compared with the section treated with chondroitinase AC. This shows that chondroitinase B can cleave more CSPG accumulated in cirrhotic liver tissue. However, even in sections treated with chondroitinase B, CSPG remaining along the pseudolobular structure was detected. Thus, the treatment with chondroitinase AC or B could not completely cut the CSPG deposited in the highly fibrotic cirrhotic liver.
これらの結果に対し、コンドロイチナーゼABCで処理した切片では、CSPG陽性シグナル(茶色)はほとんど検出されず、コンドロイチナーゼ(-)の切片と比較してCSPGの消失がはっきりと示された。すなわち、コンドロイチナーゼABCは、肝硬変のように高度に線維化した病巣に沈着したCSPGを非常に効率良く切断することができることが示された。 In contrast to these results, the CSPG positive signal (brown) was hardly detected in the sections treated with chondroitinase ABC, and the disappearance of CSPG was clearly shown in comparison with the chondroitinase (-) sections. That is, it was shown that chondroitinase ABC can cleave CSPG deposited in highly fibrotic lesions such as cirrhosis very efficiently.
実施例3:マウス肝硬変モデルにおけるコンドロイチナーゼABC(Chase ABC)の肝線維化抑制効果
C57BL/6JcLマウス(雌、5〜6週齢、日本クレア社製)に、四塩化炭素(25μL/100g体重;Sigma-Aldrich社製)を、週2回ずつ4週間(8回)、腹腔内に注射し、肝線維症を惹起した。さらに四塩化炭素を週2回ずつ2週間にわたって追加投与した(総計12回)。
追加投与に先立ち、マウスには予め、コンドロイチナーゼABC(Chase ABC)(20U/ml;Sigma-Aldrich社製)、コンドロイチナーゼAC(Chase AC)(20U/ml;Sigma-Aldrich社製)、コンドロイチナーゼB(Chase B)(20U/ml;Sigma-Aldrich社製)、又はPBSのみを150μlずつ注入したアルゼット浸透圧ポンプ(室町機器社製)を、腹腔内に手術的に埋め込んだ。この処置を行ったマウス群を、各々Chase ABC酵素群、Chase AC酵素群、Chase B酵素群、及び対照群と名付けた。この処置により、いずれの群も、2週間の四塩化炭素の追加投与を受ける間、体内埋め込みポンプから常に一定量の液体が注入されることになった。
四塩化炭素の追加投与終了後、各群の個々のマウスを屠殺し、その肝臓を採取した。採取した肝臓から、実施例1と同様にして肝臓の凍結切片の試料を作製し、免疫組織学的解析を行った。
Example 3: Effect of chondroitinase ABC (Chase ABC) on liver fibrosis in a mouse cirrhosis model
C57BL / 6JcL mice (female, 5-6 weeks old, manufactured by CLEA Japan, Inc.) were treated with carbon tetrachloride (25 μL / 100 g body weight; manufactured by Sigma-Aldrich) twice a week for 4 weeks (8 times). And hepatic fibrosis was induced. Carbon tetrachloride was further administered twice a week for 2 weeks (12 times in total).
Prior to additional administration, the mice were preliminarily chondroitinase ABC (Chase ABC) (20 U / ml; manufactured by Sigma-Aldrich), chondroitinase AC (Chase AC) (20 U / ml; manufactured by Sigma-Aldrich), Chondroitinase B (Chase B) (20 U / ml; manufactured by Sigma-Aldrich) or an Alzette osmotic pump (Muromachi Kikai Co., Ltd.) into which 150 μl of PBS alone was injected was surgically implanted in the abdominal cavity. The groups of mice treated with this treatment were named Chase ABC enzyme group, Chase AC enzyme group, Chase B enzyme group, and control group, respectively. This treatment resulted in a constant volume of fluid being always infused from the implantable pump while both groups received an additional dose of carbon tetrachloride for 2 weeks.
After completing the additional administration of carbon tetrachloride, individual mice in each group were sacrificed and their livers were collected. A sample of a frozen section of the liver was prepared from the collected liver in the same manner as in Example 1, and immunohistological analysis was performed.
この解析では、一次抗体としてウサギ抗マウスIII型コラーゲン抗体(1:250希釈;サンタクルーズ社製)を試料に添加し、室温で1時間反応させた。続いて、二次抗体としてアルカリフォスファターゼ標識抗ウサギIgG(1:200希釈;Jackson ImmunoResearch社製)を添加し、室温で30分間更に反応させた後、アルカリフォスファターゼ発色基質(ベクター・レッド;Vector Laboratory社製)を添加した。光学顕微鏡(ライカ社製)下で試料を観察し、赤色のシグナルで可視化された抗体結合を確認した。
得られた肝組織の免疫染色像の例を図3に示す。対照群では、ウサギ抗マウスIII型コラーゲン抗体によって検出されたIII型コラーゲン・ファイバーが、一般類洞のみならず、中心静脈から門脈まで連なって伸長し、一部には偽小葉を形成していることが示された(図3の左のパネル)。これは、肝硬変に典型的な像であった。これに対しChase ABC酵素群では、III型コラーゲンの伸長はごく軽度であった(図3の右のパネル)。
In this analysis, a rabbit anti-mouse type III collagen antibody (1: 250 dilution; manufactured by Santa Cruz) was added as a primary antibody to the sample and allowed to react at room temperature for 1 hour. Subsequently, alkaline phosphatase-labeled anti-rabbit IgG (1: 200 dilution; manufactured by Jackson ImmunoResearch) was added as a secondary antibody, and further reacted at room temperature for 30 minutes, followed by alkaline phosphatase chromogenic substrate (Vector Red; Vector Laboratory) Made) was added. The sample was observed under an optical microscope (manufactured by Leica), and antibody binding visualized with a red signal was confirmed.
An example of an immunostained image of the obtained liver tissue is shown in FIG. In the control group, type III collagen fibers detected by rabbit anti-mouse type III collagen antibody stretched not only from the general sinusoids but also from the central vein to the portal vein, and in some cases formed pseudolobules. (Left panel in FIG. 3). This was a typical image of cirrhosis. In contrast, in the Chase ABC enzyme group, the elongation of type III collagen was very mild (the right panel in FIG. 3).
上記で行った免疫組織学的染色に基づき、各試料の肝線維化の程度を既報(Dai K, et al. World J Gactroenterol. 31:4822-4826, 2005、Hillebrandt S, et al. Nature Genetics 37:835-843, 2005)に従って、線維化度数で評価した。線維化度数の評価基準は以下の通りである。0度:正常、1度:中心静脈からの少量のコラーゲン伸長が認められる、2度:中心静脈からの明白なコラーゲン伸長が認められるが、肝臓全体を取り囲まない程度である、3度:中心静脈からの明白なコラーゲン伸長が認められ、肝臓全体を取り囲む程度である、4度:肝臓全体の瀰漫性コラーゲン伸長が認められ、偽小葉を形成している。
結果を図4にグラフで示す。各バーは、各群における線維化度数の平均値±標準偏差を示している。図4にも示されるように、対照群は5.3±0.4(n=6)であるのに対し、Chase ABC酵素群は2.0±0.6(n=6)、Chase AC酵素群は2.9±0.7(n=6)、Chase B酵素群は2.6±0.5(n=6)であった。対照群と比較すると、Chase ABC酵素群(p=0.00018、t検定)及びChase B酵素群(p=0.0029、t検定)で統計学的に有意に線維化が軽減されていた。とりわけChase ABC酵素群は、Chase AC酵素群(p=0.0019、t検定)やChase B酵素群(p=0.018、t検定)に比較しても統計学的に有意に線維化抑制効果が高かった。一方、Chase AC酵素群とChase B酵素群の比較では、統計学的な有意差は認めなかった(p=0.15、t検定)。なお四塩化炭素を投与しない正常マウスから採取した正常肝でも同様の免疫組織学的解析を行ったが、線維化度数は0であった。このように、コンドロイチナーゼABCの投与は、臨床的に優れた肝線維化抑制効果を発揮することが示された。
Based on the immunohistological staining performed above, the degree of liver fibrosis in each sample has been reported (Dai K, et al. World J Gactroenterol. 31: 4822-4826, 2005, Hillebrandt S, et al. Nature Genetics 37 : 835-843, 2005). The evaluation criteria for the fibrosis frequency are as follows. 0 degree: normal, 1 degree: a small amount of collagen elongation from the central vein is observed, 2 degrees: obvious collagen elongation from the central vein is observed, but not to surround the entire liver, 3 degrees:
The results are shown graphically in FIG. Each bar shows the mean value ± standard deviation of the fibrosis frequency in each group. As shown in FIG. 4, the control group is 5.3 ± 0.4 (n = 6), whereas the Chase ABC enzyme group is 2.0 ± 0.6 (n = 6), and the Chase AC enzyme group is 2.9 ± 0.7 (n = 6), Chase B enzyme group was 2.6 ± 0.5 (n = 6). In comparison with the control group, fibrosis was statistically significantly reduced in the Chase ABC enzyme group (p = 0.00018, t test) and the Chase B enzyme group (p = 0.0029, t test). In particular, the Chase ABC enzyme group was statistically significantly more effective in suppressing fibrosis than the Chase AC enzyme group (p = 0.0019, t test) and the Chase B enzyme group (p = 0.018, t test). . On the other hand, there was no statistically significant difference between the Chase AC enzyme group and the Chase B enzyme group (p = 0.15, t test). A similar immunohistological analysis was performed on normal liver collected from normal mice to which carbon tetrachloride was not administered, but the fibrosis frequency was zero. Thus, it was shown that administration of chondroitinase ABC exhibits a clinically excellent liver fibrosis inhibitory effect.
実施例4:マウス肝硬変モデルにおけるコンドロイチナーゼABC(Chase ABC)のI型コラーゲン沈着抑制効果
肝硬変を含む線維化疾患においては、I型コラーゲン量の増加が、病変構成線維の形成における最重要因子であると考えられている。そこで、実施例3で作製した各群由来の肝組織試料について、I型コラーゲンの免疫染色実験を行った。
実施例3で作製した対照群、Chase ABC酵素群、Chase AC酵素群、及びChase B酵素群由来の切片試料に、一次抗体としてウサギ抗マウスI型コラーゲン抗体(1:100希釈;Rockland社製)を添加し、室温で1時間反応させた。続いて、二次抗体としてアルカリフォスファターゼ標識抗ウサギIgG(1:200希釈;Jackson ImmunoResearch社製)を試料に添加し、室温で30分間更に反応させた後、アルカリフォスファターゼ発色基質(ベクター・レッド;Vector Laboratory社製)を添加した。光学顕微鏡(ライカ社製)下で試料を観察し、赤色のシグナルで可視化された抗体結合を確認した。
得られた肝組織の免疫染色像の例を図5に示す。図5に示される通り、対照群では偽小葉用構築に沿ってI型コラーゲンがはっきりと検出されたのに対し、Chase ABC酵素群では、わずかに散見されるのみであった。
Example 4: Inhibitory effect of chondroitinase ABC (Chase ABC) on type I collagen deposition in mouse cirrhosis model In fibrotic diseases including cirrhosis, an increase in type I collagen is the most important factor in the formation of lesion-constituting fibers. It is thought that there is. Thus, an immunostaining experiment for type I collagen was performed on the liver tissue samples derived from each group prepared in Example 3.
Rabbit anti-mouse type I collagen antibody as a primary antibody (1: 100 dilution; manufactured by Rockland) was used as a primary antibody to section samples derived from the control group, Chase ABC enzyme group, Chase AC enzyme group, and Chase B enzyme group prepared in Example 3. Was added and allowed to react for 1 hour at room temperature. Subsequently, alkaline phosphatase-labeled anti-rabbit IgG (1: 200 dilution; manufactured by Jackson ImmunoResearch) was added to the sample as a secondary antibody, and further reacted at room temperature for 30 minutes, and then an alkaline phosphatase chromogenic substrate (Vector Red; Vector) Laboratory product) was added. The sample was observed under an optical microscope (manufactured by Leica), and antibody binding visualized with a red signal was confirmed.
An example of an immunostained image of the obtained liver tissue is shown in FIG. As shown in FIG. 5, type I collagen was clearly detected along the pseudolobular structure in the control group, whereas it was only slightly seen in the Chase ABC enzyme group.
そこで、上記で行った免疫組織学的染色に基づき、I型コラーゲン陽性の面積を、ウンルーフ画像解析ソフトウエア(Win ROOF;三谷商事株式会社)を使用して算出した。肝臓切片上の少なくとも15mm2の範囲にわたり計測し、結果は計測した肝臓面積に対する陽性面積率(%)で示した。結果は図6にグラフで示した。図6にも示されるように、I型コラーゲンの陽性面積率(%)は、対照群で5.16±0.98%であったのに対し、Chase ABC酵素群では1.61±0.29%、Chase AC酵素群では4.30±0.18%、Chase B酵素群では3.38±0.50%であった。対照群と比較して、全ての酵素群でI型コラーゲンの陽性面積率(%)が有意差をもって減少していた(Chase ABC酵素群:p=0.0018、Chase AC酵素群:p=0.023、Chase B酵素群:p=0.0059;全てt検定)。とりわけChase ABC酵素群では、Chase AC酵素群及びChase B酵素群と比較しても、I型コラーゲンの陽性面積率(%)が統計学的に有意に減少しており(Chase AC酵素群との有意差:p=0.0008、Chase B酵素群との有意差:p=0.003;いずれもt検定)、I型コラーゲン沈着抑制効果が極めて高いことが示された。一方、Chase AC酵素群とChase B酵素群の比較では、統計学的な有意差は認めなかった(p=0.068、t検定)。なお四塩化炭素を投与しない正常マウスから採取した正常肝でも同様の解析を行ったが、I型コラーゲンの陽性面積率は0%であった。この結果から、コンドロイチナーゼABCの投与によって、線維化肝におけるI型コラーゲンの沈着を顕著に抑制できることが示された。 Therefore, based on the immunohistological staining performed above, the area positive for type I collagen was calculated using an unroof image analysis software (Win ROOF; Mitani Corporation). Measurements were made over a range of at least 15 mm 2 on the liver section, and the results were expressed as a percentage of the positive area relative to the measured liver area. The results are shown graphically in FIG. As shown in FIG. 6, the positive area ratio (%) of type I collagen was 5.16 ± 0.98% in the control group, whereas it was 1.61 ± 0.29% in the Chase ABC enzyme group and in the Chase AC enzyme group. It was 4.30 ± 0.18% and 3.38 ± 0.50% in the Chase B enzyme group. Compared with the control group, the positive area ratio (%) of type I collagen decreased significantly in all enzyme groups (Chase ABC enzyme group: p = 0.0018, Chase AC enzyme group: p = 0.023, Chase B enzyme group: p = 0.0059; all t-test). In particular, in the Chase ABC enzyme group, the positive area ratio (%) of type I collagen was statistically significantly lower than the Chase AC enzyme group and Chase B enzyme group (compared with the Chase AC enzyme group). Significant difference: p = 0.0008, significant difference from Chase B enzyme group: p = 0.003; both are t-tests), indicating that the type I collagen deposition inhibitory effect is extremely high. On the other hand, there was no statistically significant difference between the Chase AC enzyme group and the Chase B enzyme group (p = 0.068, t test). The same analysis was performed on normal liver collected from normal mice not administered with carbon tetrachloride. The positive area ratio of type I collagen was 0%. From this result, it was shown that the deposition of type I collagen in the fibrotic liver can be remarkably suppressed by administration of chondroitinase ABC.
実施例5:マウス肝硬変モデルにおけるコンドロイチナーゼABC(Chase ABC)のコンドロイチン硫酸(CSPG)沈着抑制効果
Chase ABCの投与によって線維化肝に沈着したコンドロイチン硫酸(CSPG)が分解されることを確認するために、実施例3で作製した対照群及びChase ABC酵素群の肝組織試料について、実施例1と同様にして、抗CSPG抗体、抗C4SPG抗体、及び抗C6SPG抗体を一次抗体として用いて免疫組織学的解析を行った。
得られた肝組織の免疫染色像の例を図7に示す。図7中、左側の列が対照群、右側の列がChase ABC酵素群である。図7に示される通り、対照群では、実施例1の硬変肝と同様に、CSPG、C4SPG、C6SPGのそれぞれに対し明瞭な陽性シグナルが観察された。一方、Chase ABC酵素群では、対照群と比較して、CSPG、C4SPG、C6SPGのいずれに対するシグナルも明白に減弱していた。とりわけC6SPGの染色像(最下段)においては、対照群において、実施例4及び5でコラーゲンの伸長が観察された偽小葉周囲に沿って、明瞭な陽性シグナルが検出されたのに対し、Chase ABC酵素群においてはそのシグナルがほぼ完全に消失していた。
以上の結果から、コンドロイチナーゼABCの投与により線維化肝に沈着したCSPGが分解されることが実証された。
Example 5: Effect of suppressing chondroitin sulfate (CSPG) deposition of chondroitinase ABC (Chase ABC) in a mouse cirrhosis model
In order to confirm that chondroitin sulfate (CSPG) deposited in the fibrotic liver is decomposed by administration of Chase ABC, the control group prepared in Example 3 and the liver tissue samples of the Chase ABC enzyme group were compared with Example 1 Similarly, immunohistological analysis was performed using anti-CSPG antibody, anti-C4SPG antibody, and anti-C6SPG antibody as primary antibodies.
An example of the obtained immunostained image of the liver tissue is shown in FIG. In FIG. 7, the left column is the control group, and the right column is the Chase ABC enzyme group. As shown in FIG. 7, in the control group, a clear positive signal was observed for each of CSPG, C4SPG, and C6SPG in the same manner as the cirrhotic liver of Example 1. On the other hand, in the Chase ABC enzyme group, the signals for CSPG, C4SPG, and C6SPG were clearly attenuated as compared to the control group. In particular, in the stained image of C6SPG (bottom row), in the control group, a clear positive signal was detected along the periphery of the pseudolobule where elongation of collagen was observed in Examples 4 and 5, whereas Chase ABC In the enzyme group, the signal disappeared almost completely.
From the above results, it was demonstrated that CSPG deposited in fibrotic liver was degraded by administration of chondroitinase ABC.
実施例6:マウス肝硬変モデルにおけるコンドロイチナーゼABC(Chase ABC)の線維芽細胞集積抑制効果
線維化を促進するコラーゲンの産生細胞としては、活性化線維芽細胞が中心的な存在である。線維芽細胞の過剰集積、定着、及び活性化は線維化病変を増悪させると言われている。そこで、肝硬変モデルにおける線維芽細胞の動態に関して、免疫組織学的検討を行った。
まず、実施例3で作製した対照群及びChase ABC酵素群由来の切片試料に、一次抗体としてラット抗マウス線維芽細胞抗体(クローンER-TR7;1:500希釈;BMA社製)を添加し、室温で1時間反応させた。続いて、二次抗体としてペルオキシダーゼ標識抗ラットIgG(1:200希釈;バイオソース社製)を添加して、室温で30分更に反応させた後、DAB基質(ニチレイ社製)を添加した。光学顕微鏡(ライカ社製)下で試料を観察し、茶色のシグナルで可視化された抗体結合を確認した。なお四塩化炭素を投与しない正常マウスから採取した正常肝についても同様の免疫組織学的解析を行った。
Example 6: Effect of suppressing chondroitinase ABC (Chase ABC) in mouse liver cirrhosis model Fibroblast accumulation suppressive activity Fibroblasts are mainly active fibroblasts. Fibroblast over-accumulation, colonization and activation are said to exacerbate fibrotic lesions. Therefore, an immunohistological study was conducted on the fibroblast dynamics in a cirrhosis model.
First, a rat anti-mouse fibroblast antibody (clone ER-TR7; 1: 500 dilution; manufactured by BMA) was added as a primary antibody to the section sample derived from the control group and Chase ABC enzyme group prepared in Example 3. The reaction was allowed to proceed for 1 hour at room temperature. Subsequently, peroxidase-labeled anti-rat IgG (1: 200 dilution; manufactured by Biosource) was added as a secondary antibody and further reacted at room temperature for 30 minutes, and then DAB substrate (manufactured by Nichirei) was added. The sample was observed under an optical microscope (manufactured by Leica), and antibody binding visualized with a brown signal was confirmed. The same immunohistological analysis was performed on normal liver collected from normal mice not administered with carbon tetrachloride.
得られた肝組織の免疫染色像の例を図8に示す。図8中、最左列が正常群(正常肝)、中間列が対照群、最右列がChase ABC酵素群を示す。上段は倍率100倍の像、下段は倍率200倍の像である。未処置の正常マウス肝臓においては、線維芽細胞に対する陽性シグナルは門脈周辺に強く分布していた。また、対照群(硬変肝)では線維芽細胞が明白に偽小葉に沿って集積していることが示されたが、Chase ABC群ではその集積の程度はごく軽度であった。このことから、線維化肝における線維芽細胞の過剰集積又は定着が、Chase ABC投与により、顕著に抑制されたことが示された。 An example of an immunostained image of the obtained liver tissue is shown in FIG. In FIG. 8, the leftmost column shows the normal group (normal liver), the middle column shows the control group, and the rightmost column shows the Chase ABC enzyme group. The upper row is an image with a magnification of 100 times, and the lower row is an image with a magnification of 200 times. In untreated normal mouse liver, the positive signal for fibroblasts was strongly distributed around the portal vein. In the control group (cirrhotic liver), fibroblasts were clearly accumulated along the pseudolobule, but in the Chase ABC group, the accumulation was very mild. From this, it was shown that the excessive accumulation or establishment of fibroblasts in the fibrotic liver was significantly suppressed by Chase ABC administration.
さらに、本実施例で硬変肝において線維芽細胞が偽小葉(線維化層)に沿って集積したこと、及び前述の実施例でも対照群の硬変肝において偽小葉周囲に沿って明瞭なCSPG陽性シグナルが検出されたことから、肝臓の線維化においてはCSPGが線維芽細胞の足場を提供することが考えられた。 Furthermore, fibroblasts accumulated along the pseudolobule (fibrosis layer) in the cirrhotic liver in this example, and clear CSPG along the pseudolobule circumference in the cirrhotic liver of the control group also in the above example. A positive signal was detected, suggesting that CSPG provides a fibroblast scaffold in liver fibrosis.
実施例7:マウス肝硬変モデルにおけるコンドロイチナーゼABC(Chase ABC)のマクロファージ集積抑制効果
線維芽細胞を活性化させる因子を産生する細胞は、主にマクロファージであると考えられている。そこで、肝硬変モデルにおけるマクロファージの動態に関しても免疫組織学的検討を行った。
まず、実施例3で作製した対照群及びChase ABC酵素群由来の切片試料に、一次抗体としてラット抗マウスマクロファージ抗体(クローンF4/80;1:500希釈;BMA社製)を添加し、室温で1時間反応させた。続いて、二次抗体としてペルオキシダーゼ標識抗ラットIgG(1:200希釈;バイオソース社製)を添加して、室温で30分更に反応させた後、DAB基質(ニチレイ社製)を添加した。光学顕微鏡(ライカ社製)下で試料を観察し、茶色のシグナルで可視化された抗体結合を確認した。なお四塩化炭素を投与しない正常マウスから採取した正常肝についても同様の免疫組織学的解析を行った。
Example 7: Macrophage accumulation inhibitory effect of chondroitinase ABC (Chase ABC) in mouse cirrhosis model Cells that produce factors that activate fibroblasts are considered to be mainly macrophages. Therefore, immunohistological studies were also conducted on the dynamics of macrophages in a cirrhosis model.
First, a rat anti-mouse macrophage antibody (clone F4 / 80; 1: 500 dilution; manufactured by BMA) was added as a primary antibody to the section samples derived from the control group and Chase ABC enzyme group prepared in Example 3, and at room temperature. Reacted for 1 hour. Subsequently, peroxidase-labeled anti-rat IgG (1: 200 dilution; manufactured by Biosource) was added as a secondary antibody and further reacted at room temperature for 30 minutes, and then DAB substrate (manufactured by Nichirei) was added. The sample was observed under an optical microscope (manufactured by Leica), and antibody binding visualized with a brown signal was confirmed. The same immunohistological analysis was performed on normal liver collected from normal mice not administered with carbon tetrachloride.
得られた肝組織の免疫染色像の例を図9に示す。図9中、最左列が正常群(正常肝)、中間列が対照群、最右列がChase ABC酵素群を示す。図9に示される通り、正常肝では陽性シグナルは類洞に広く分布しており、これはクッパー細胞と考えられた。一方、対照群の硬変肝では明らかにマクロファージの数が増加しており、実施例4及び5で偽小葉を取り囲むように観察されたコラーゲンの脇にも、数多く認められた。一方、Chase ABC酵素群では、マクロファージ数が対照群に比べて明白に減少していた。すなわち、Chase ABC酵素群では、硬変肝におけるマクロファージの集積が抑制されることが示された。この結果から、対照群(硬変肝)では未だ進行性の線維化病変形成過程にあるのに対し、Chase ABC酵素群では線維化の進行が抑制されていることが示唆された。 An example of an immunostained image of the obtained liver tissue is shown in FIG. In FIG. 9, the leftmost column shows the normal group (normal liver), the middle column shows the control group, and the rightmost column shows the Chase ABC enzyme group. As shown in FIG. 9, in normal liver, positive signals were widely distributed in sinusoids, which were considered Kupffer cells. On the other hand, in the cirrhotic liver of the control group, the number of macrophages was clearly increased, and a large number of macrophages were observed beside the collagen observed in Examples 4 and 5 so as to surround the pseudolobule. On the other hand, in the Chase ABC enzyme group, the number of macrophages was clearly reduced compared to the control group. That is, the Chase ABC enzyme group was shown to suppress the accumulation of macrophages in cirrhotic liver. These results suggest that the fibrosis progression is suppressed in the Chase ABC enzyme group, while the control group (cirrhotic liver) is still in the process of progressive fibrotic lesion formation.
実施例8:ADAMTS-4ペプチド投与によるマウス肝硬変モデルの治療効果(線維芽細胞浸潤の抑制):
マウス四塩化炭素誘発肝硬変モデルは、実施例1と同様の方法で惹起した。また、治療に使用したADAMTS-4ペプチド配列は、NH2-DRARSCAIVEDDGLQSAFTA-COOH(配列番号:67)(マウスADAMTS-4のメタロプロテイナーセ活性を有するドメインである、336-355番目のペプチドを合成したもの;ジーンワールド社製、1μg/匹)であり、対照群にはvehicle(PBS)を用いた。四塩化炭素の追加投与(9回目から12回目までの合計4回)と同様に、合計4回、ペプチドもしくはvehicleを腹腔内投与した。追加投与終了後、両群のマウスを屠殺し、肝臓組織切片を作成、免疫組織学的検討を行った。
線維化を促進するコラーゲンの産生細胞としては、活性化線維芽細胞が中心的な存在である。線維芽細胞の過剰集積、定着、及び活性化は線維化病変を増悪させると言われている。そこで、肝硬変モデルにおける線維芽細胞の動態に関して、免疫組織学的検討を行った。
Example 8: Treatment effect of mouse cirrhosis model by ADAMTS-4 peptide administration (suppression of fibroblast infiltration):
The mouse carbon tetrachloride-induced cirrhosis model was induced in the same manner as in Example 1. The ADAMTS-4 peptide sequence used for treatment was NH2-DRARSCAIVEDDGLQSAFTA-COOH (SEQ ID NO: 67) (synthesized peptide 336-355, which is a domain having the metalloproteinase activity of mouse ADAMTS-4. Manufactured by Gene World, 1 μg / animal), and vehicle (PBS) was used for the control group. Similar to the additional administration of carbon tetrachloride (4 times in total from the 9th to the 12th time), the peptide or vehicle was intraperitoneally administered 4 times in total. After completion of the additional administration, mice in both groups were sacrificed, liver tissue sections were prepared, and immunohistological examination was performed.
Activated fibroblasts are central to collagen producing cells that promote fibrosis. Fibroblast over-accumulation, colonization and activation are said to exacerbate fibrotic lesions. Therefore, an immunohistological study was conducted on the fibroblast dynamics in a cirrhosis model.
対照群及びADAMTS-4治療群由来の切片試料に、一次抗体としてラット抗マウス線維芽細胞抗体(クローンER-TR7;1:500希釈;BMA社製)を添加し、室温で1時間反応させた。続いて、二次抗体としてペルオキシダーゼ標識抗ラットIgG(1:200希釈;バイオソース社製)を添加して、室温で30分更に反応させた後、DAB基質(ニチレイ社製)を添加した。光学顕微鏡(ライカ社製)下で試料を観察し、茶色のシグナルで可視化された抗体結合を確認した。
得られた肝組織の免疫染色像の例を図10に示す。対照群(硬変肝)では線維芽細胞が明白に偽小葉に沿って集積していることが示されたが、ADAMTS-4治療群ではその集積の程度はごく軽度であった。このことから、線維化肝における線維芽細胞の過剰集積又は定着が、ADAMTS-4投与により、顕著に抑制されたことが示された。
Rat anti-mouse fibroblast antibody (clone ER-TR7; 1: 500 dilution; manufactured by BMA) was added as a primary antibody to the section samples from the control group and ADAMTS-4 treatment group, and reacted at room temperature for 1 hour. . Subsequently, peroxidase-labeled anti-rat IgG (1: 200 dilution; manufactured by Biosource) was added as a secondary antibody and further reacted at room temperature for 30 minutes, and then DAB substrate (manufactured by Nichirei) was added. The sample was observed under an optical microscope (manufactured by Leica), and antibody binding visualized with a brown signal was confirmed.
An example of an immunostained image of the obtained liver tissue is shown in FIG. In the control group (cirrhotic liver), fibroblasts were clearly accumulated along the pseudolobule, but in the ADAMTS-4 treatment group the accumulation was very mild. From this, it was shown that the excessive accumulation or establishment of fibroblasts in the fibrotic liver was remarkably suppressed by ADAMTS-4 administration.
実施例9:ADAMTS-4ペプチド投与によるマウス肝硬変モデルの治療効果(III型コラーゲンの抑制):
実施例8と同様にして肝臓の凍結切片の試料を作製し、免疫組織学的解析を行った。一次抗体としてウサギ抗マウスIII型コラーゲン抗体(1:250希釈;サンタクルーズ社製)を試料に添加し、室温で1時間反応させた。続いて、二次抗体としてアルカリフォスファターゼ標識抗ウサギIgG(1:200希釈;Jackson ImmunoResearch社製)を添加し、室温で30分間更に反応させた後、アルカリフォスファターゼ発色基質(ベクター・レッド;Vector Laboratory社製)を添加した。光学顕微鏡(ライカ社製)下で試料を観察し、赤色のシグナルで可視化された抗体結合を確認した。
得られた肝組織の免疫染色像の例を図11に示す。対照群では、ウサギ抗マウスIII型コラーゲン抗体によって検出されたIII型コラーゲン・ファイバーが、類洞のみならず、中心静脈から門脈まで連なって伸長し、一部には偽小葉を形成していることが示された。これは、肝硬変に典型的な像であった。これに対しADAMTS-4群では、III型コラーゲンの伸長はほとんど認められなかった。
Example 9: Treatment effect of mouse cirrhosis model by ADAMTS-4 peptide administration (suppression of type III collagen):
A sample of a frozen section of the liver was prepared in the same manner as in Example 8, and immunohistological analysis was performed. Rabbit anti-mouse type III collagen antibody (1: 250 dilution; manufactured by Santa Cruz) was added to the sample as a primary antibody and allowed to react at room temperature for 1 hour. Subsequently, alkaline phosphatase-labeled anti-rabbit IgG (1: 200 dilution; manufactured by Jackson ImmunoResearch) was added as a secondary antibody, and further reacted at room temperature for 30 minutes, followed by alkaline phosphatase chromogenic substrate (Vector Red; Vector Laboratory) Made) was added. The sample was observed under an optical microscope (manufactured by Leica), and antibody binding visualized with a red signal was confirmed.
An example of the obtained immunostained image of liver tissue is shown in FIG. In the control group, type III collagen fibers detected by rabbit anti-mouse type III collagen antibody stretched not only from sinusoids but also from the central vein to the portal vein, and partly formed pseudolobules It was shown that. This was a typical image of cirrhosis. In contrast, almost no elongation of type III collagen was observed in the ADAMTS-4 group.
実施例10:ADAMTS-4ペプチド投与によるマウス肝硬変モデルの治療効果(線維化スコアの抑制):
実施例9で行った免疫組織学的染色に基づき、各試料の肝線維化の程度を既報(Dai K, et al. World J Gactroenterol. 31:4822-4826, 2005、Hillebrandt S, et al. Nature Genetics 37:835-843, 2005)に従って、線維化度数で評価した。線維化度数の評価基準は以下の通りである。0度:正常、1度:中心静脈からの少量のコラーゲン伸長が認められる、2度:中心静脈からの明白なコラーゲン伸長が認められるが、肝臓全体を取り囲まない程度である、3度:中心静脈からの明白なコラーゲン伸長が認められ、肝臓全体を取り囲む程度である、4度:肝臓全体の瀰漫性コラーゲン伸長が認められ、偽小葉を形成している。
結果を図12にグラフで示す。各バーは、各群における線維化度数の平均値±標準偏差を示している。対照群は3.9±0.4(n=6)であるのに対し、ADAMTS-4治療群は2.3±0.4(n=6)であった。対照群と比較すると、ADAMTS-4治療群(p<0.001、t検定)で統計学的に有意に線維化が軽減されていた。以上より、ADAMTS-4ペプチドの投与は、臨床的に優れた肝線維化抑制効果を発揮することが示された。
Example 10: Treatment effect of mouse cirrhosis model by ADAMTS-4 peptide administration (suppression of fibrosis score):
Based on the immunohistological staining performed in Example 9, the degree of liver fibrosis in each sample has been reported (Dai K, et al. World J Gactroenterol. 31: 4822-4826, 2005, Hillebrandt S, et al. Nature Genetics 37: 835-843, 2005). The evaluation criteria for the fibrosis frequency are as follows. 0 degree: normal, 1 degree: a small amount of collagen elongation from the central vein is observed, 2 degrees: obvious collagen elongation from the central vein is observed, but not to surround the entire liver, 3 degrees:
The results are shown graphically in FIG. Each bar shows the mean value ± standard deviation of the fibrosis frequency in each group. The control group was 3.9 ± 0.4 (n = 6), whereas the ADAMTS-4 treatment group was 2.3 ± 0.4 (n = 6). Compared with the control group, the ADAMTS-4 treatment group (p <0.001, t-test) showed a statistically significant reduction in fibrosis. From the above, it was shown that administration of ADAMTS-4 peptide exerts a clinically excellent liver fibrosis inhibitory effect.
〔産業上の利用の可能性〕
本発明に係る、コンドロイチナーゼABCを有効成分として含有する肝線維化抑制剤は、肝組織の線維化を抑制することにより、肝組織の過剰な線維化を伴う疾患(肝線維化疾患)の治療又は予防に効果を有する。本発明に係る肝線維化抑制剤は、線維化した肝組織において、III型コラーゲンの伸長を抑制する効能、I型コラーゲンの沈着を抑制する効能、線維芽細胞の集積を抑制する効能、マクロファージの集積を抑制する効能などの線維化に関連する様々な徴候を多面的に抑制する効能を有することから、肝臓の線維化を抑制する上で非常に有用である。本発明の肝線維化抑制剤を投与することによる肝線維化疾患の治療又は予防方法は、薬剤療法によって線維化病変を有効に改善できることから、患者のQOLの向上に役立つ優れた療法となりうる。
本明細書中で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はその全体を参照により本明細書中に組み入れるものとする。
[Possibility of industrial use]
The hepatic fibrosis inhibitor containing chondroitinase ABC according to the present invention as an active ingredient suppresses the fibrosis of liver tissue, thereby preventing a disease associated with excessive fibrosis of the liver tissue (liver fibrosis disease). Effective for treatment or prevention. The hepatic fibrosis inhibitor according to the present invention has the effect of suppressing the extension of type III collagen, the effect of suppressing the deposition of type I collagen, the effect of suppressing the accumulation of fibroblasts in the fibrotic liver tissue, Since it has the effect of suppressing various signs related to fibrosis such as the effect of suppressing accumulation, it is very useful for suppressing liver fibrosis. The method for treating or preventing a liver fibrosis disease by administering the hepatic fibrosis inhibitor of the present invention can effectively improve the fibrotic lesion by drug therapy, and thus can be an excellent therapy useful for improving the QOL of the patient.
All publications, patents and patent applications cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety.
Claims (12)
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進作用
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成阻害作用
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの脱硫酸化作用
(d)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの硫酸化阻害作用 The screening method of Claim 10 including the process of selecting the substance which has the effect | action in any of the following (a)-(d).
(A) Degradation promoting action of chondroitin sulfate proteoglycan (b) Synthesis inhibition action of chondroitin sulfate proteoglycan (c) Desulfation action of chondroitin sulfate proteoglycan (d) Sulfation inhibition action of chondroitin sulfate proteoglycan
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008228976A JP2009108033A (en) | 2005-10-27 | 2008-09-05 | Hepatic fibrosis-suppressing agent |
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
PCT/JP2005/020154 WO2007049361A1 (en) | 2005-10-27 | 2005-10-27 | Liver fibrosis inhibitor |
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Family Applications (1)
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2008
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