JP2009234916A - Insulin resistance reducer based on chondroitin sulfate proteoglycan accumulation regulation - Google Patents

Insulin resistance reducer based on chondroitin sulfate proteoglycan accumulation regulation Download PDF

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Hiroyuki Yoneyama
博之 米山
Tomoyuki Nagahata
智之 長畑
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an insulin resistance reducer containing a substance inhibiting the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan as an active ingredient, and a method for screening the reducer. <P>SOLUTION: The versican siRNA containing a core site sequence of the versican which is one of chondroitin sulfate proteoglycans and the siRNA of C4ST1, C4ST2 or C4ST3 which is an enzyme for transferring the sulfate group of acetylgalactosamine which is a side chain of the chondroitin sulfate proteoglycan, are provided, and the insulin resistance reducer suitable for the gene treatment or prevention of diseases caused by the increase of the insulin resistance such as type 2 diabetes (NIDDM) is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG:Chondroitin Sulfate Proteoglycan)の蓄積制御に基づくインスリン抵抗性抑制剤、インスリン抵抗性の抑制方法、及び該方法に基づく、インスリン非依存性2型糖尿病疾患(NIDDM)をはじめとしたインスリン抵抗性疾患の治療又は予防方法に関する。   The present invention relates to an insulin resistance inhibitor based on control of chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) accumulation, a method for suppressing insulin resistance, and an insulin-independent type 2 diabetes mellitus disease (NIDDM) based on the method. The present invention relates to a method for treating or preventing insulin resistance diseases such as the above.

糖尿病は血糖降下作用をもつホルモンであるインスリンの相対的不足によって引き起こされる病気で症状は人によって様々であるが、大きくインスリン依存性である1型(IDDM)とインスリン非依存性である2型(NIDDM)に分けることができる。1型糖尿病(IDDM)は自己免疫などにより、先天的にインスリンを産生する膵β細胞が破壊されている状態をいう。これに対して2型糖尿病(NIDDM)は、遺伝因子に肥満や運動不足などの環境因子が加わることによって発症し、近年急増している生活習慣病として良く知られている。現状の糖尿病対症療法、薬物療法は、栄養素(糖質、脂質、蛋白質)のバランスを保ち、ミネラルやビタミンが不足しないように留意した十分な食事療法、10分以上、可能であれば30分以上の継続全身運動などを行う運動療法、薬物療法としてインスリン関連酵素、インスリンレセプターなどをターゲットとした薬剤であるナテグリニド、α-グルコシダーゼ阻害剤、スルホニル尿素剤(SU剤)、ビグアナイド剤(BG剤)、チアゾリジン系薬剤などの経口糖尿病薬が臨床現場で用いられている。(非特許文献1〜5参照)   Diabetes is a disease caused by a relative deficiency of insulin, a hormone that lowers blood glucose, and symptoms vary from person to person, but type 1 (IDDM), which is largely insulin-dependent, and type 2, which is insulin-independent ( NIDDM). Type 1 diabetes (IDDM) refers to a state in which pancreatic β cells that inherently produce insulin are destroyed by autoimmunity or the like. On the other hand, type 2 diabetes mellitus (NIDDM) is well-known as a lifestyle-related disease that has developed due to the addition of environmental factors such as obesity and lack of exercise to genetic factors. Current diabetes symptomatic treatment and pharmacotherapy are sufficient diet, keeping balance of nutrients (sugar, lipid, protein) and not to be deficient in minerals and vitamins, more than 10 minutes, more than 30 minutes if possible Exercise therapy that performs continuous whole body exercise, etc., nateglinide, which is a drug targeting insulin-related enzymes, insulin receptors as drug therapy, α-glucosidase inhibitor, sulfonylurea agent (SU agent), biguanide agent (BG agent), Oral diabetes drugs such as thiazolidine drugs are used in clinical settings. (See Non-Patent Documents 1 to 5)

しかしながら、未だに、患者のQOLを向上させ、インスリン分泌低下を有効に阻止、又は遅延させることが出来ておらず、最近の厚生省調査研究班の報告によると、インスリン非依存性糖尿病(NIDDM)の有病率は40歳以上の人口の約10 %、日本全体では約600万人に達することが明らかとなっており、食事の欧米化や運動不足といったライフスタイルの変化、高齢化社会になりつつあることが糖尿病増加を加速させ、ますます増加の一途をたどっており、これまでとは全く違った視点、メカニズムで安全性に優れ、有効的に阻止又は遅延させることが出来る新しい薬剤の開発が切望されている。   However, it has not been able to improve the patient's quality of life and effectively prevent or delay the decrease in insulin secretion. According to a recent research report by the Ministry of Health and Welfare, the existence of non-insulin dependent diabetes mellitus (NIDDM) It is clear that the prevalence rate is about 10% of the population over 40 years old, reaching about 6 million people in Japan as a whole. Lifestyle changes such as westernization of meals and lack of exercise are becoming an aging society. Accelerates the increase in diabetes, and continues to increase, and the development of new drugs that can be effectively prevented or delayed with a completely different viewpoint and mechanism that are safe and effective. Has been.

現在、糖尿病は癌に次ぐターゲットとして、世界中で研究が進められている。様々な創薬が行われる中、最近では「膵β細胞の再生」が根本的な治療法のひとつとして期待を集めている。(非特許文献6〜12参照)   Currently, diabetes is being studied around the world as a target after cancer. Among various drug discovery, recently, “pancreatic β-cell regeneration” is expected as one of the fundamental treatments. (See Non-Patent Documents 6-12)

プロテオグリカンは、コア蛋白質と呼ばれる蛋白質に、1本以上のグリコサミノグリカン(GAG)鎖が共有結合した構造をもつ分子で、GAG鎖の特異的な糖鎖構造がプロテオグリカンの多彩な機能を担うと考えられており、プロテオグリカンは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、デルマタン硫酸プロテオグリカン、ヘパラン硫酸プロテオグリカン、ケタラン硫酸プロテオグリカンと4つに大別される。(非特許文献13〜19参照)   A proteoglycan is a molecule that has a structure in which one or more glycosaminoglycan (GAG) chains are covalently bound to a protein called a core protein, and the specific sugar chain structure of the GAG chain is responsible for the various functions of proteoglycans. Based on the type of GAG chain, proteoglycans are roughly classified into four groups: chondroitin sulfate proteoglycan, dermatan sulfate proteoglycan, heparan sulfate proteoglycan, and ketalan sulfate proteoglycan. (See Non-Patent Documents 13-19)

この中で、ヘパラン硫酸プロテオグリカンに関しては、多彩なサイトカイン、接着分子、ケモカインと結合し、その機能を大きく修飾するため幅広く研究されてきた。   Among these, heparan sulfate proteoglycans have been extensively studied to bind to various cytokines, adhesion molecules, and chemokines and greatly modify their functions.

一方、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンに関しては、胎生時期には必須分子で、各臓器に豊富に存在するが、出生、成長、老化に伴い減少することが知られているが、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生体内機能は未だ明らかとなっていない。
これまでに、2型糖尿病モデルにおいてコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)、ヘパラン硫酸プロテオグリカン(HSPG)、デルマタン硫酸プロテオグリカン(DSPG)、Basic fibroblast growth factor(bFGF)、decorin、biglycan、lumican、fibromodulinなど、マウス、ラットの糸球体基底膜、膵臓、腎臓、肝臓において発現、蓄積が報告されている。(非特許文献20〜26参照)
On the other hand, chondroitin sulfate proteoglycan is an essential molecule in the embryonic period and is abundant in each organ, but it is known that it decreases with birth, growth and aging. Not yet clear.
So far, chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG), heparan sulfate proteoglycan (HSPG), dermatan sulfate proteoglycan (DSPG), basic fibroblast growth factor (bFGF), decorin, biglycan, lumican, fibromodulin, etc. Has been reported to be expressed and accumulated in the glomerular basement membrane, pancreas, kidney and liver. (See Non-Patent Documents 20-26)

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おらず、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。   However, the significance of CSPG increase in these diseases has not been clarified at all, and in recent years, it has been found that mice genetically deficient in CSPG fall into embryonic lethality and organ dysplasia. There is a growing recognition that it is an essential molecule.

コンドロイチン硫酸プロテオグリカンであるVersican(別名PG-M)は、N末端近傍にヒアルロン酸結合ドメイン、中央部にグリコサミノグリカン付加ドメイン、C末端部分にはEGF様ドメイン、C型レクチン様ドメイン、および補体制御タンパク質様ドメインを持つ。ヒトのVersican遺伝子は15のエキソンから構成され、選択的スプライシングの結果、Versicanはグリコサミノグリカン付加ドメインの長さの異なるV0、V1、V2、およびグリコサミノグリカン付加ドメインを持たないV3の4つの異なる分子型をとる。Versicanは、ヒアルロン酸結合ドメインを介してヒアルロン酸と高親和性に結合し、C型レクチンドメインを介して硫酸化糖脂質や細胞外基質成分のテネイシン-Rやフィブリン-1と結合する。また、Versicanは、EGF様ドメインを介してEGFレセプターと結合することによって少なくとも部分的に細胞増殖を促す報告があり、また、コンドロイチン硫酸鎖を介して細胞接着阻害活性を持つことも報告されている。(非特許文献27〜33参照)   Versican (aka PG-M), a chondroitin sulfate proteoglycan, has a hyaluronic acid-binding domain near the N-terminus, a glycosaminoglycan addition domain in the middle, an EGF-like domain, a C-type lectin-like domain, and a complement. It has a body regulatory protein-like domain. The human Versican gene is composed of 15 exons and, as a result of alternative splicing, Versican has different glycosaminoglycan addition domain lengths V0, V1, V2, and V3 4 without glycosaminoglycan addition domains. Takes two different molecular types. Versican binds hyaluronic acid with high affinity via the hyaluronic acid binding domain, and binds to sulfated glycolipids and extracellular matrix components tenascin-R and fibrin-1 via the C-type lectin domain. In addition, Versican has been reported to promote cell proliferation by binding to the EGF receptor via the EGF-like domain, and also has cell adhesion inhibitory activity via the chondroitin sulfate chain. . (See Non-Patent Documents 27-33)

現在、糖尿病治療薬としてスルホニル尿素系薬剤(SU剤)、ビグアナイド系薬剤 、インスリン抵抗性改善薬、α-グルコシダーゼ阻害剤、速効型インスリン分泌促進剤などが用いられているが未だに治療困難な病態分野として研究が進められている。   Currently, sulfonylurea drugs (SU agents), biguanide drugs, insulin resistance improvers, α-glucosidase inhibitors, fast-acting insulin secretagogues, etc. are used as antidiabetic drugs, but are still difficult to treat As a research,

これまでVersicanは、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)の一つでコア蛋白質にあたる蛋白質として知られている。コンドロイチン硫酸プロテオグリカンに関しては、神経幹細胞の分化誘導剤(特許文献1)、ヒト/骨形成蛋白を用いる神経再生(特許文献2)、糖転移作用剤(特許文献3)、中枢神経系の損傷の治療(特許文献4)、ヒト、骨形態形成蛋白を用いる神経再生(特許文献5)、血管平滑筋細胞の治療阻害因子(特許文献6)などが知られており、Versicanに関しては、プロオテオグリカンの生成促進剤(特許文献7)、育毛料組成物(特許文献8)、ADAMTS4の機能阻害剤(特許文献9)、植え込み可能な医学装置による瘢痕組織生成の抑制方法(特許文献10)などが知られている。   To date, Versican is one of the chondroitin sulfate proteoglycans (CSPG) and is known as a protein that corresponds to the core protein. Regarding chondroitin sulfate proteoglycan, neural stem cell differentiation inducer (Patent Document 1), nerve regeneration using human / bone morphogenetic protein (Patent Document 2), glycosyl transfer agent (Patent Document 3), treatment of central nervous system damage (Patent Document 4), human, nerve regeneration using bone morphogenetic protein (Patent Document 5), treatment inhibitor of vascular smooth muscle cells (Patent Document 6), etc. are known. Regarding Versican, prooteoglycan Known generation promoter (Patent Document 7), hair growth composition (Patent Document 8), ADAMTS4 function inhibitor (Patent Document 9), method of suppressing scar tissue generation by implantable medical device (Patent Document 10), etc. It has been.

また、US PATENTにおいてPAT.NO.5,180,808(特許文献11)の構造関連、核酸塩基配列関連等のものやPAT.NO.6,579,682(特許文献12)などの心臓血管系疾患との関わりについての特許が出願、またPubMedlineにおいても構造、心臓血管系での報告、Versicanと代謝異常系がらみの報告例は脂質代謝系に関する(非特許文献J Lipid Res. 2005 Sep;46(9):1999-2006. Epub 2005 Jul 1.(非特許文献34)の論文が報告されているが、ヒト、ラットに限らずマウス2型糖尿病(NIDDM)モデルを用いたVersican siRNA、C4ST-1 siRNA、C4ST-2 siRNA、C4ST-3 siRNA投与での応用例、有効性検討実験はこれまで実施されていない。   In addition, US PATENT has patents related to PAT.NO.5,180,808 (patent document 11) related to the structure, nucleobase sequence, etc. and cardiovascular diseases such as PAT.NO.6,579,682 (patent document 12). Application, also in PubMedline, reports on structure, cardiovascular system, reports on Versican and metabolic abnormalities are related to lipid metabolism system (Non-Patent Document J Lipid Res. 2005 Sep; 46 (9): 1999-2006. Epub 2005 Jul 1. (Non-Patent Document 34) has been reported, but not only humans and rats, but also Versican siRNA, C4ST-1 siRNA, C4ST-2 siRNA, C4ST using mouse type 2 diabetes (NIDDM) model -3 Application examples and efficacy studies with siRNA administration have not been conducted so far.

特許公開2005-278641Patent Publication 2005-278641 特許公開2005-007196Patent Publication 2005-007196 特許公開2004-024208Patent Publication 2004-024208 特許公表2005-526740Patent publication 2005-526740 特許公表平09-501932Patent Publication No. 09-501932 特許公表平08-510209Patent Publication 08-510209 特許公開2006-028071Patent Publication 2006-028071 特許公開2005-200383Patent Publication 2005-200383 特許公開2004-244339Patent Publication 2004-244339 特許公開平07-024053Patent Publication 07-024053 米国特許第5,180,808号U.S. Patent No. 5,180,808 米国特許第6,579,682号U.S. Patent No. 6,579,682 Fujita, T et al. Biochemical Pharmacology (1996) ;52: 407-411Fujita, T et al. Biochemical Pharmacology (1996); 52: 407-411 Tsukuda, K et al. Horm Metab Res(1998) ;30: 42-49Tsukuda, K et al. Horm Metab Res (1998); 30: 42-49 Fujitani,S et al. Metabolism(1996) ;45: 184-189Fujitani, S et al. Metabolism (1996); 45: 184-189 Spiegelman et al. J Clin Invest(1997) ;100: 1863-1869Spiegelman et al. J Clin Invest (1997); 100: 1863-1869 Olefsky et al. Diabetes(1997) ;46: 1678-1683Olefsky et al. Diabetes (1997); 46: 1678-1683 Glueck C.J et al. Curr Diab Rep. (2003) Aug ;3(4): 303-312Glueck C.J et al. Curr Diab Rep. (2003) Aug; 3 (4): 303-312 Juntunen KS et al. Am J ClinNutr. (2003) Feb ;77(2): 385-391Juntunen KS et al. Am J ClinNutr. (2003) Feb; 77 (2): 385-391 Van Lerberghe S et al. Diabeets Metab. (2002) Feb ;28(1): 33-38Van Lerberghe S et al. Diabeets Metab. (2002) Feb; 28 (1): 33-38 Buchanan TA. J Clin Endocrinol Metab. (2001) Mar ;86(3): 989-993Buchanan TA. J Clin Endocrinol Metab. (2001) Mar; 86 (3): 989-993 Fallucca F et al. Diabetes Res Clin Pract. (1989) Nov 6 ;7(4): 277-284Fallucca F et al. Diabetes Res Clin Pract. (1989) Nov 6; 7 (4): 277-284 Ostenson CG et al. Exp Clin Endocrinol. (1989) May ;93(2-3): 241-247Ostenson CG et al. Exp Clin Endocrinol. (1989) May; 93 (2-3): 241-247 Ward WK et al. J Clin Endocrinol Metab. (1985)Dec ;61(6): 1039-1045Ward WK et al. J Clin Endocrinol Metab. (1985) Dec; 61 (6): 1039-1045 Lindahl, U et al. (1972) In Glycoproteins (Gottschalk, A. ed)pp. 491-517, Elsevier, New York.Lindahl, U et al. (1972) In Glycoproteins (Gottschalk, A. ed) pp. 491-517, Elsevier, New York. Oegema, T et al. J. Biol. Chem. (1984) ;259: 1720-1726Oegema, T et al. J. Biol. Chem. (1984); 259: 1720-1726 Sugahara, K et al. J. Biol. Chem. (1988) ;263: 10168-10174Sugahara, K et al. J. Biol. Chem. (1988); 263: 10168-10174 Sugahara, K et al. J. Biol. Chem. (1992) ;267: 6027-6035Sugahara, K et al. J. Biol. Chem. (1992); 267: 6027-6035 De Waard et al. J. Biol. Chem. (1992) ;267: 6036-6043De Waard et al. J. Biol. Chem. (1992); 267: 6036-6043 Moses, J, Oldberg et al. Eur. J.Biol. (1992) ;248: 521-526Moses, J, Oldberg et al. Eur. J. Biol. (1992); 248: 521-526 Yamada, S et al. Trends in Glycoscience and Glycotechnology, .(1998) ;10: 95-123Yamada, S et al. Trends in Glycoscience and Glycotechnology,. (1998); 10: 95-123 Schaefer L et al. FASEB J.(2001)Mar ;15(3): 559-561Schaefer L et al. FASEB J. (2001) Mar; 15 (3): 559-561 McCarthy K.J et al. J Histochem Cytochem.(1994)Apr;42(4):473-484McCarthy K.J et al. J Histochem Cytochem. (1994) Apr; 42 (4): 473-484 Hanneken A et al. Arch Ophthalmol.(1991)Jul ;109(7): 1005-1011Hanneken A et al. Arch Ophthalmol. (1991) Jul; 109 (7): 1005-1011 Fushimi H et al. J Intern Med.(1989)Dec ;226(6): 409-416Fushimi H et al. J Intern Med. (1989) Dec; 226 (6): 409-416 Klein D.J et al Diabetes.(1989)Jan ;38(1): 130-139Klein D.J et al Diabetes. (1989) Jan; 38 (1): 130-139 Klein D.J et al. Diabetes.(1986)Oct ;35(10): 1130-1142Klein D.J et al. Diabetes. (1986) Oct; 35 (10): 1130-1142 Rohrbach DH et al. J Biol Chem.(1983)Oct 10 ;258(19): 11672-11677Rohrbach DH et al. J Biol Chem. (1983) Oct 10; 258 (19): 11672-11677 Krusius T et al. J Biol Chem. (1987) Sep 25 ;262(27): 13120-13125Krusius T et al. J Biol Chem. (1987) Sep 25; 262 (27): 13120-13125 Naso MF et al. J Biol Chem. (1994) Dec 30 ;269(52): 32999-33008Naso MF et al. J Biol Chem. (1994) Dec 30; 269 (52): 32999-33008 Ito K et al. J Biol Chem. (1995) Jan 13 ;270(2): 958-965Ito K et al. J Biol Chem. (1995) Jan 13; 270 (2): 958-965 Shinomura T et al. J Biol Chem. (1995) Apr 28 ;270(17): 10328-10333Shinomura T et al. J Biol Chem. (1995) Apr 28; 270 (17): 10328-10333 Zako M et al. J Biol Chem. (1995) Feb 24 ;270(8): 3914-3918Zako M et al. J Biol Chem. (1995) Feb 24; 270 (8): 3914-3918 Yang BL et al. J Cell Biochem. (1999) Feb 1 ;72(2): 210-220Yang BL et al. J Cell Biochem. (1999) Feb 1; 72 (2): 210-220 Aspberg A et al. J Biol Chem. (1999) Jul 16 ;274(29): 20444-20449Aspberg A et al. J Biol Chem. (1999) Jul 16; 274 (29): 20444-20449 Davidsson P et al. J Lipid Res.(2005) Sep ;46(9): 1999-2006Davidsson P et al. J Lipid Res. (2005) Sep; 46 (9): 1999-2006

本発明は、インスリン抵抗性抑制剤、および該薬剤を有効成分とするインスリン抵抗性疾患の治療剤、並びに、インスリン抵抗性抑制剤のスクリーニング方法の提供を課題とする。   An object of the present invention is to provide an insulin resistance inhibitor, a therapeutic agent for an insulin resistance disease containing the drug as an active ingredient, and a screening method for the insulin resistance inhibitor.

本発明はコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)蓄積に基づくインスリン非依存型糖尿病(NIDDM)の治療又は予防に有用な、膵臓β細胞におけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)蓄積を抑制出来る薬剤を提供することを1つの目的とする。   One object of the present invention is to provide a drug capable of suppressing chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) accumulation in pancreatic β cells, useful for the treatment or prevention of non-insulin dependent diabetes mellitus (NIDDM) based on chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) accumulation. Objective.

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、これまでインスリン抵抗性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、膵臓β細胞のインスリン抵抗性を促進するのではないかと考えた。   As the inventors of the present invention have conducted extensive research to develop such a drug, the excessive accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG), which has not been considered as the etiology of insulin resistance disease until now, is caused by pancreatic β cells. I thought that it might promote insulin resistance.

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(CSPG)の1つであるVersican、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)硫酸転移酵素の1つであるC4ST-1、C4ST-2、C4ST-3の遺伝子をsiRNAにより処置することで膵臓β細胞中のCSPG発現を抑制、インスリン陽性β細胞発現を増加、Amyloid precursor proteinの発現を減少させインスリン抵抗性を顕著に抑制出来ることを見い出した。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、インスリン抵抗性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。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は、インスリン抵抗性抑制剤として有用である。また、該薬剤は、インスリン抵抗性疾患の治療もしくは予防のための薬剤となる。   As a result of conducting research based on this idea, the present inventors have found that one of chondroitin sulfate proteoglycans (CSPG), Versican, one of chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) sulfotransferases, C4ST-1, C4ST- 2. Treating the C4ST-3 gene with siRNA suppresses CSPG expression in pancreatic β cells, increases insulin positive β cell expression, decreases Amyloid precursor protein expression, and can significantly suppress insulin resistance. I found it. That is, it was demonstrated that insulin resistance can be suppressed by inhibiting the accumulation or biosynthesis of chondroitin sulfate proteoglycan, and the present invention was completed. Substances that inhibit the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycans are useful as insulin resistance inhibitors. In addition, the drug becomes a drug for treating or preventing an insulin resistant disease.

本発明は、インスリン抵抗性抑制剤、および該薬剤を有効成分とするインスリン抵抗性疾患の治療剤、並びに、インスリン抵抗性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、インスリン抵抗性抑制剤、
〔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〕 膵臓β細胞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〕 インスリン抵抗性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〕 前記インスリン抵抗性疾患が、メタボリック症候群に伴うインスリン抵抗性疾患である、〔7〕に記載の薬剤、
〔9〕 前記インスリン抵抗性疾患がインスリン非依存型(2型)糖尿病である、〔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、インスリン抵抗性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〕 前記インスリン抵抗性抑制剤が、インスリン抵抗性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。
さらに本発明は、以下に関する。
〔13〕 〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の薬剤の、インスリン抵抗性抑制剤の製造における使用、
〔14〕 〔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、インスリン抵抗性の治療方法、
〔15〕 〔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 an insulin resistance inhibitor, a therapeutic agent for an insulin resistance disease containing the drug as an active ingredient, and a screening method for an insulin resistance inhibitor, more specifically,
[1] an insulin resistance inhibitor comprising as an active ingredient a substance that inhibits the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycans,
[2] The drug according to [1], wherein the substance is a substance having 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 pancreatic β cells,
[7] The drug according to any one of [1] to [6] for treatment or prevention of insulin resistance disease,
[8] The drug according to [7], wherein the insulin resistance disease is an insulin resistance disease associated with metabolic syndrome,
[9] The drug according to [7], wherein the insulin resistance disease is non-insulin dependent (type 2) diabetes,
[10] A screening method for an insulin resistance 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], including a step of selecting a substance having the action according to any one of (a) to (d) below:
(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] Insulin resistance inhibitor The method for screening according to [10] or [11], wherein the screening method is for treatment or prevention of insulin resistance disease,
Is provided.
The present invention further relates to the following.
[13] Use of the drug according to any one of [1] to [9] in the production of an insulin resistance inhibitor,
[14] A method for treating insulin resistance, comprising a step of administering the drug according to any one of [1] to [9] to an individual (patient or the like),
[15] 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、インスリン抵抗性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インスリン抵抗性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インスリン抵抗性疾患の治療薬が提供できることになる。特にインスリン抵抗性は現代社会で患者数が増大している、糖尿病・高脂血症・肥満・動脈硬化などメタボリック症候群(内臓脂肪症候群)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 revealed that chondroitin sulfate proteoglycan generation and accumulation are related to the development of insulin resistance. It was shown that insulin resistance is suppressed by inhibiting the production and accumulation of chondroitin sulfate proteoglycans. It will be possible to provide a new concept of therapeutic drugs for insulin resistance. Insulin resistance in particular is closely related to metabolic syndrome (visceral fat syndrome) such as diabetes, hyperlipidemia, obesity, arteriosclerosis, and the number of patients is increasing in modern society. It is also important for industry and industry.

以下、本発明を詳細に説明する。
代表的なメタボリック症候群(内臓脂肪症候群)の一つである糖尿病に伴う病態として、膵β細胞におけるインスリン分泌異常、およびインスリン標的組織における糖取り込みをはじめとしたインスリン作用の不全がある。本発明者らは、膵β細胞におけるインスリン分泌異常状態の改善を糖尿病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糖尿病モデルマウスにおいて作出し、詳細に解析したところ、野生型の膵β細胞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、血糖値など糖尿病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、糖尿病に深く関与している膵β細胞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、インスリン抵抗性の改善につながることを見出した。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
As a pathological condition associated with diabetes which is one of typical metabolic syndromes (visceral fat syndrome), there are an insulin secretion abnormality in pancreatic β cells and a deficiency of insulin action including glucose uptake in an insulin target tissue. The present inventors paid attention to the function of chondroitin sulfate proteoglycan in order to make improvement of abnormal insulin secretion in pancreatic β cells one of the effective methods for treating diabetes. A state in which chondroitin sulfate proteoglycan accumulation was suppressed in a diabetic model mouse was analyzed in detail. As a result, many cells with improved accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan compared to wild-type pancreatic β cells were observed. In addition, the pathological condition of diabetes such as blood sugar level was improved. That is, it has been found that inhibition of chondroitin sulfate proteoglycan production or accumulation promotes improvement of the abnormal accumulation state of chondroitin sulfate proteoglycan in pancreatic β cells that are deeply involved in diabetes, leading to improvement of insulin resistance.

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、インスリン抵抗性抑制剤に関する。   The present invention relates to an insulin resistance-suppressing agent comprising, as an active ingredient, a substance that inhibits the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycans.

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 “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 species from which the chondroitin sulfate proteoglycan is derived is not particularly limited, and is a protein equivalent to a chondroitin sulfate proteoglycan in a non-human organism (such as a homolog or ortholog). ) 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「インスリン抵抗性」とは、インスリンの生体内における存在が異常である状態を指す。例えば、膵臓のβ細胞からのインスリン分泌の低下、インスリンの標的組織である骨格筋、肝臓、脂肪組織でのインスリンの作用低下などがあげられるが、これらには限られない。   “Insulin resistance” in the present invention refers to a state in which the presence of insulin in a living body is abnormal. Examples include, but are not limited to, a decrease in insulin secretion from pancreatic β cells and a decrease in insulin action in skeletal muscle, liver, and adipose tissues, which are target tissues of insulin.

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。   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 an action of promoting degradation of chondroitin sulfate proteoglycan '', `` substance that has an inhibitory effect on synthesis '', `` “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ADAM-TS1、ADAM-TS4、ADAM-TS5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 (for example, ADAM-TS1, ADAM-TS4, ADAM-TS5, etc.), chondroitinase, and Calpain I. “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、GalNac4-6ST、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, GalNac4-6ST, 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-sulfatease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 antagnistなどがあげられる。   Examples of desulfating enzymes include Chondroitin-4-sulfatase and Chondroitin-6-sulfatease. Examples of the compound that suppresses sulfation include Chlorate and EGF receptor antagnist.

「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
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 that has dominant negative properties against the chondroitin sulfate proteoglycan desulfase inhibitor protein (c) chondroitin sulfate Low molecular weight compounds that bind to proteoglycan desulfase inhibitor compounds

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。   Here, the “desulfation-inhibiting compound” is not limited to proteins, and includes non-protein compounds such as coenzymes, for example.

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。   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. .

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。   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)、ケラタン硫酸、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。本酵素はケラタン硫酸、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), keratan 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 keratan 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:91)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: 91)), 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、ADAM-TS1、ADAM-TS4、ADAM-TS5、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、GalNac4-6ST、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)
ADAM-TS1(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)
ADAM-TS4(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)
ADAM-TS5(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)
GalNac4-6ST(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, ADAM-TS1, ADAM-TS4, ADAM-TS5, Calpain I, exemplified as enzymes involved in chondroitin synthesis, GalNac4ST-1, GalNac4ST-2, GalNac4-6ST, UA2OST, GalT-I, GalT-II, GlcAT-I, XylosylT, exemplified by sulfate group transferase, C4ST-1, C4ST-2, C4ST-3, D4ST, C6ST-1, C6ST-2 gene gene public accession number and nucleotide sequence in public gene database 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)
ADAM-TS1 (accession number NM_009621, base sequence SEQ ID NO: 19 and amino acid sequence SEQ ID NO: 20)
ADAM-TS4 (Accession number NM_172845, SEQ ID NO: 21 of the nucleotide sequence, SEQ ID NO: 22 of the amino acid sequence)
ADAM-TS5 (accession number AF140673, base 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)
GalNac4-6ST (Accession number NM_029935, nucleotide 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, Shinsei Kagaku Kenkyu 2 Lecture and Expression of Nucleic Acid IV Gene, Japan Biochemical) (Academic Society, Tokyo Chemical Doujin, 1993, 319-347).

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遺伝子の塩基配列(GenBankのアクセッション番号NM_021439、配列番号:45)、C4ST-2遺伝子の塩基配列(GenBankのアクセッション番号NM_021528、配列番号:47)、C4ST-3遺伝子の塩基配列(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), the base sequence of C4ST-1 gene (GenBank accession number NM_021439, SEQ ID NO: 45), C4ST-2 gene base sequence (GenBank accession number NM_021528, SEQ ID NO: 47), C4ST-3 gene base sequence (GenBank accession number XM_355798, SEQ ID NO: 49), etc. can do.

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。   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.

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。   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)、GalNAc4-6ST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。さらに具体的には、本明細書によって具体的に示されたDNA配列(配列番号:71〜73および80〜90)を標的とするsiRNAが例示できる。   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 GalNAc4-6ST, and the like. More specifically, siRNA targeting the DNA sequences specifically shown by the present specification (SEQ ID NOs: 71 to 73 and 80 to 90) can be exemplified.

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。   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.

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。   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:71〜73および80〜90)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。   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: 71 to 73 and 80 to 90), for example, even if it is a double-stranded RNA having a structure in which one or a small number of RNAs are added or deleted, the above chondroitin sulfate 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 proteoglycan core protein, a synthase, a desulfase inhibitor protein, or a sulfotransferase.

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。   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:71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:71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: 71. That is, based on the base sequence set forth in SEQ ID NO: 71, selecting any 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。   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.

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。   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。   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.

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 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 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。   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.

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 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臓器、組織または細胞は特に限定はされないが、好ましくはインスリンを分泌する臓器、組織または細胞、あるいはインスリンの作用する臓器、組織または細胞であり、より好ましくは、膵臓β細胞である。   In the present invention, the organ, tissue or cell that inhibits the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan is not particularly limited, but is preferably an organ, tissue or cell that secretes insulin, or an organ, tissue or cell that acts on insulin. More preferably, pancreatic β cells.

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、インスリン抵抗性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、インスリン抵抗性を呈する臓器、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。   Compounds that inhibit the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycans are expected to be drugs for the treatment or prevention of insulin resistance diseases. Here, “treatment or prevention” does not necessarily need to have a complete therapeutic or prophylactic effect on an organ, tissue, or cell exhibiting insulin resistance, but may have a partial effect.

本発明においてインスリン抵抗性疾患は、インスリン抵抗性を伴う疾患であれば特に限定はされないが、好ましくはメタボリック症候群(内臓脂肪症候群)に伴うインスリン抵抗性を呈する疾患、インスリン非依存型(2型)糖尿病等を挙げることができる。また、肥満、高脂血症、動脈硬化症等のメタボリック症候群あるいは、脂肪性肝障害、内臓脂肪等の合併症も本発明のインスリン抵抗性疾患に含まれる。   In the present invention, the insulin resistance disease is not particularly limited as long as it is a disease accompanied by insulin resistance, but preferably a disease exhibiting insulin resistance associated with metabolic syndrome (visceral fat syndrome), insulin-independent type (type 2) Diabetes and the like can be mentioned. Further, metabolic syndrome such as obesity, hyperlipidemia, arteriosclerosis, and complications such as fatty liver disorder and visceral fat are also included in the insulin resistance disease of the present invention.

本発明のインスリン抵抗性抑制剤は、インスリン抵抗性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インスリン抵抗性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、本発明のインスリン抵抗性抑制剤を有効成分とする、メタボリック症候群治療剤またはインスリン非依存型(2型)糖尿病治療剤を提供する。   The insulin resistance inhibitor of the present invention has an action of suppressing insulin resistance by inhibiting the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan which is the cause of insulin resistance. Therefore, as a preferred embodiment of the present invention, for example, a therapeutic agent for metabolic syndrome or a therapeutic agent for non-insulin dependent (type 2) diabetes comprising the insulin resistance inhibitor of the present invention as an active ingredient is provided.

また本発明の「インスリン抵抗性抑制剤」は、「インスリン抵抗性治療剤」、または「インスリン抵抗性改善剤」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。   The “insulin resistance inhibitor” of the present invention can also be expressed as “insulin resistance therapeutic agent”, “insulin resistance improving agent” or the like. In the present invention, the “suppressor” can also be expressed as “medicine”, “pharmaceutical composition”, “therapeutic drug”, and the like.

なお、本発明における「治療」には、インスリン抵抗性の発生を予め抑制し得る予防的な効果も含まれる。また、インスリン抵抗性発現細胞(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 “treatment” in the present invention includes a prophylactic effect that can suppress the occurrence of insulin resistance in advance. Moreover, it is not necessarily limited to having a complete therapeutic effect on insulin resistance-expressing cells (tissue), and may be 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、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 preparation, a dosage form such as an injection, an infusion, an external medicine, 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。   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.

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。   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 agent of the present invention is used as a gene therapy agent, a method of administering a vector incorporating a nucleic acid in addition to a method of directly administering the agent of the present invention by injection 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。インスリン抵抗性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 an insulin resistant 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。   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.

本発明の薬剤を使用する場合は、インスリン抵抗性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、例えば糖尿病、肥満、高脂血症、動脈硬化、高血圧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。   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 that expresses insulin resistance. For example, for diabetes, obesity, hyperlipidemia, arteriosclerosis, hypertension, etc. Applied. The above-mentioned diseases may be accompanied with other diseases.

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インスリン抵抗性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、インスリン抵抗性抑制剤もしくはインスリン抵抗性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 present invention also provides a method for screening an insulin resistance inhibitor, which comprises 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, an insulin resistance inhibitor or a candidate compound for an insulin resistance 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、インスリン抵抗性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 an insulin resistance 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。   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.

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 “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、GalNac4-6ST、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、ADAM-TS1、ADAM-TS4、ADAM-TS5、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-sulfatease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, GalNac4-6ST, 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 ADAM-TS1, ADAM-TS4, ADAM-TS5, Chondroitinase ABC (ChABC), Chondroitinase AC, Chondroitinase B, and Calpain I. Examples of “desulfating enzyme” include Chondroitin-4-sulfatase, Chondroitin-6-sulfatease, 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。   In the above method, first, a test compound is brought into contact with chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof.

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 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インスリン抵抗性治療のための薬剤となる。   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 insulin resistance.

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。   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。
(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.

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ネースABCを使用する。コンドロイチネースABC添加により、CS-GAG鎖が分解されるとWGA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WGA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。   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. When CS-GAG chain is degraded by addition of chondroitinase ABC, WGA lectin cannot be bound, so the principle is used. More specifically, FITC-labeled WGA lectin (such as EY) is added to the CS-coated wells before and after mixing the test compound, and the CS-GAG is decomposed to change the FITC fluorescence intensity in the wells. 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。WGA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。   As another detection method, an anti-CS antibody (clone: CS56, manufactured by Seikagaku Corporation) that directly labels CS-GAG itself can be used. As with the WGA lectin, FITC-labeled anti-CS antibodies can be added to CS-coated wells, and large-scale screening can be performed in an extremely short time and simply by looking at changes in fluorescence values.

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 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
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 Process to select

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。   In the above method, first, a test compound is brought into contact 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 a synthesis process of chondroitin sulfate proteoglycan.

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。   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 such as a method using a labeled antibody, mass spectrometry, chromatography, or the like.

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)させる化合物はインスリン抵抗性治療のための薬剤となる。   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 treating insulin resistance.

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。   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、単核級を分離・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 using the standard method of separating and culturing mononuclear grades 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
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 process of selecting substances that reduce the amount of sulfation compared to when measured in

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。   In the above method, first, a test compound is brought into contact with chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof.

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。   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.

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インスリン抵抗性治療のための薬剤となる。   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 insulin resistance.

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。   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。
(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.

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。   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 position 4 Or a part that has undergone desulfation by reacting with anti-proteoglycan Δdi6S (clone; 3-B-3, which recognizes the part that was sulphated at position 6. Both are manufactured by Seikagaku Corporation) Can be easily detected. Therefore, FITC-labeled 2-B-6 and 3-B-3 antibodies are reacted on the plate before and after mixed culture, and the change in the fluorescence value can be easily detected. A compound with increased fluorescence intensity before and after the reaction can be determined to be a substance that further promotes desulfation, and can be easily identified as a novel therapeutic candidate compound that satisfies this concept.

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
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 (b) , A step of measuring the sulfation activity of chondroitin sulfate proteoglycan in a cell extract or substance group (c) a step of selecting a compound that decreases the activity compared to the case where no test compound is contacted

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。   In the above method, first, a test substance is brought into contact with chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof.

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。   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.

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インスリン抵抗性治療のための薬剤となる。   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 insulin resistance.

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。   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)の工程を含むインスリン抵抗性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 an insulin resistance inhibitor comprising the following steps (a) to (d), wherein a compound that increases the expression level of an enzyme or a desulfase 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。   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. .

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。   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。   In this method, the expression level of the gene is then compared with the case where the test compound is not contacted (control).

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、インスリン抵抗性抑制のための薬剤もしくはインスリン抵抗性治療のための候補化合物となる。   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 insulin resistance or a candidate compound for insulin resistance treatment.

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、インスリン抵抗性抑制のための薬剤もしくはインスリン抵抗性治療のための候補化合物となる。   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 insulin resistance or a candidate compound for insulin resistance treatment.

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, 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。   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 functional. A test compound is brought into contact with a cell or cell extract containing DNA having a bound structure.

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。   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 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、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を添加したものを挙げることができる。   “The chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, sulfate transferase, degradation-promoting enzyme, or transcriptional regulatory region of the gene encoding desulfase is functionally linked to the reporter gene. “Cell extract containing DNA” refers to, for example, a cell extract contained in a commercially available in vitro transcription / translation kit, chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, sulfate transferase, degradation promoting enzyme Or a DNA added with a DNA having a structure in which a transcriptional regulatory region of a gene encoding a desulfating enzyme and a reporter gene are functionally linked.

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。   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).

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、インスリン抵抗性抑制のための薬剤もしくはインスリン抵抗性治療のための候補化合物となる。   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 insulin resistance or a candidate compound for insulin resistance treatment.

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、インスリン抵抗性抑制のための薬剤もしくはインスリン抵抗性治療のための候補化合物となる。   In addition, when the reporter gene is functionally linked to the chondroitin sulfate proteoglycan degradation-promoting enzyme or desulfating enzyme, the expression level of the reporter gene is increased (enhanced) compared to the control. Select. The compound to be increased (enhanced) becomes a drug for suppressing insulin resistance or a candidate compound for insulin resistance treatment.

本発明のスクリーニング方法において見出されるインスリン抵抗性抑制剤は、好ましくは、インスリン抵抗性疾患の治療用または予防用のものである。   The insulin resistance inhibitor found in the screening method of the present invention is preferably for the treatment or prevention of an insulin resistance disease.

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。   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.

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 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、インスリン抵抗性抑制剤のスクリーニング方法がある。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、本発明のインスリン抵抗性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, there is a method for screening an insulin resistance inhibitor, which comprises 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 (an anti-chondroitin sulfate proteoglycan antibody) can also be included in the component of the insulin resistance inhibitor screening kit 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、例えば配列番号:69または70に記載のものであるが、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。   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, for example, the one described in SEQ ID NO: 69 or 70, but is not particularly limited as long as it can amplify at least a part of the DNA of the gene in the present invention.

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、インスリン抵抗性疾患の治療もしくは予防方法を提供する。   The present invention also provides a method for treating or preventing an insulin resistant disease, comprising the step of administering the agent of the present invention to an individual (for example, a patient).

本発明の予防もしくは治療方法の対象となる個体は、インスリン抵抗性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。   An individual subject to the prevention or treatment method of the present invention is not particularly limited as long as it is an organism capable of developing an insulin resistance 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。   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.

さらに本発明は、本発明の薬剤の、インスリン抵抗性抑制剤の製造における使用に関する。   Furthermore, the present invention relates to the use of the agent of the present invention in the manufacture of an insulin resistance inhibitor.

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。
It should be noted that all prior art documents cited in the present specification are incorporated herein by reference.

これらのプロテオグリカン蓄積を制御し病態変化を観察した実際の臨床治療報告は勿論存在しないが、今回、その一例としてコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの1つであるコア蛋白質を含むVersican、コア蛋白質から伸長したらせん状側鎖を切断する酵素の1つであるChondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1、Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2、Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3(C4ST-1、C4ST-2、C4ST-3)に着目しその実施例を示す。これまで様々な研究が成されているが2型糖尿病モデル(NIDDM)へのVersican等の応用に関しては実施例がなく新たなるメカニズムによる治療/予防薬として期待される。   There is of course no actual clinical treatment report that controls the accumulation of these proteoglycans and observed pathological changes, but this time, as an example, Versican containing the core protein, which is one of the chondroitin sulfate proteoglycans, and the helical side when elongated from the core protein. Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1, Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2, Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3 (C4ST-1, Examples will be shown focusing on C4ST-2 and C4ST-3). Although various studies have been conducted so far, there is no example regarding the application of Versican and the like to the type 2 diabetes model (NIDDM), and it is expected as a therapeutic / preventive drug by a new mechanism.

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の実施例に限定されるものではない。   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.

実験1:Streptozotocin誘発性 C57BL6J/JcL 2型糖尿病(NIDDM)モデルマウスによるVersican(siRNA)処置における体重、血糖値の変動、Versican遺伝子発現、組織レベルの評価、検討
本実施例では生後2日目C57BL6J/JcLマウス(雌、日本クレア社製)のStreptozotocin投与により2型糖尿病モデルを作製し、Versican siRNA処置による体重変動、血糖値変動、siRNA投与による遺伝子発現を検討した。
まず、サンプル調製するため以下の様に行った。
Experiment 1: Streptozotocin-induced C57BL6J / JcL Versican (siRNA) treatment in mice with type 2 diabetes (NIDDM) model mice, changes in body weight, blood glucose level, Versican gene expression, tissue level, examination In this example, C57BL6J on the second day after birth A type 2 diabetes model was prepared by administering Streptozotocin to / JcL mice (female, manufactured by CLEA Japan, Inc.), and body weight fluctuation, blood sugar level fluctuation by siRNA treatment, and gene expression by siRNA administration were examined.
First, the sample preparation was performed as follows.

実施例 1 Streptozotocin誘発性 C57BL6J/JcL 2型糖尿病(NIDDM)モデルマウスによるVersican(siRNA)処置における体重変動
妊娠14日目 C57BL6J/JcLマウス(日本クレア社製)を飼育、出産させ、出生後2日令 C57BL6J/JcLマウス 雌(日本クレア社製)、各々にStreptozocin 10 mg/mL(SIGMA社製) 20μL/head に皮下注射し、4週令までCE-2(日本クレア社製)の飼料、滅菌水を与え飼育し、4週令よりHigh Fat Diet食(日本クレア社製)、滅菌水を与え、2週間飼育させた。2週間目にsiRNA Versican 1μg(GeneWorld社製)をsiRNA媒体である1 % Atelocollagen(高研社製)と混合させたものを1回/1週間 200μL 腹腔内投与(1shot/1週間)の2回(2週間)処置を行った。実験14日目にBrdU 5 mg/mL(ZyMED Laboratory.Inc社製) 100μLを尾静脈内投与処置し、1時間後、解剖し、肝臓、膵臓、腎臓、精巣、卵巣、筋肉を摘出し、免疫染色用サンプル、遺伝子発現解析用サンプルを得た。マウス体重に関してはControl群、Versican siRNA処置群において解剖日に至るまで経時的測定を行い、図1に示した。縦軸に体重(g)、横軸に実験期間(days)を示し、Control群(n=6)、Versican siRNA処置群(n=6)で比較を行った。図1よりControl群と比較し、Versican siRNA処置群では体重増加が抑えられる傾向が観察された。
Example 1 Streptozotocin-induced C57BL6J / JcL Type 2 diabetes mellitus (NIDDM) model mice treated with Versican (siRNA) in weight change 14th day of pregnancy C57BL6J / JcL mice (manufactured by CLEA Japan, Inc.) were raised and born, and 2 days after birth C57BL6J / JcL mice female (manufactured by Claire Japan), each injected subcutaneously into Streptozocin 10 mg / mL (manufactured by SIGMA) 20 μL / head, and CE-2 (manufactured by Claire Japan) feed and sterilized until 4 weeks of age The animals were fed with water, raised from 4 weeks old, fed with High Fat Diet (manufactured by CLEA Japan) and sterilized water, and raised for 2 weeks. In 2 weeks, siRNA Versican 1μg (GeneWorld) mixed with 1% Atelocollagen (Koken), siRNA medium, once / week 200μL intraperitoneally (1shot / week) Treatment was performed (2 weeks). On the 14th day of the experiment, BrdU 5 mg / mL (ZyMED Laboratory. Inc.) 100 μL was administered into the tail vein, and after 1 hour, dissection was performed, and the liver, pancreas, kidney, testis, ovary, and muscle were removed and immunized. Samples for staining and gene expression analysis were obtained. The mouse body weight was measured over time until the day of dissection in the Control group and the Versican siRNA treatment group, and is shown in FIG. The vertical axis represents body weight (g), the horizontal axis represents the experimental period (days), and comparison was made between the Control group (n = 6) and the Versican siRNA-treated group (n = 6). As shown in FIG. 1, a tendency to suppress weight gain was observed in the Versican siRNA-treated group as compared to the Control group.

実施例 2 Streptozotocin誘発性 C57BL6J/JcL 2型糖尿病(NIDDM)モデルマウスによるVersican(siRNA)処置における血糖値の変動
解剖前日にInsulin-tolerance testとしてHuman crystalline insulin (0.75 U/kg)を腹腔内投与処置し、0分後、15分後、60分後の血糖値をグルテストエース血糖値測定器(ボンビックス薬品社製)を用い測定を行い評価を実施した。図2にVersican siRNA処置後におけるControl群、Versican siRNA処置群のHuman crystalline insulin (0.75 U/kg)を腹腔内投与処置、0分後、15分後、60分後血糖値の変動を示した。縦軸に血糖値(mg/dL)、横軸にInsulin-tolerance test後、0分後、15分後、60分後を示した。図2より、0分後、15分後においては、Control群、Versican siRNA処置群間での有意な変化は認められなかったが、60分後においてControl群、Versican siRNA処置群間で有意な変化が認められた。
Example 2 Change of blood glucose level in Versican (siRNA) treatment with Streptozotocin-induced C57BL6J / JcL type 2 diabetes (NIDDM) model mice Treatment with human crystalline insulin (0.75 U / kg) as an insulin-tolerance test on the day before dissection Then, after 0 minutes, 15 minutes, and 60 minutes, the blood glucose level was measured using a Glutest Ace blood glucose level measuring device (manufactured by Bonbix Pharmaceutical Co., Ltd.) and evaluated. FIG. 2 shows changes in blood glucose level after intraperitoneal administration of human crystalline insulin (0.75 U / kg) in the Control group and Versican siRNA treatment group after treatment with Versican siRNA, 0 minutes, 15 minutes, and 60 minutes. The vertical axis represents the blood glucose level (mg / dL), and the horizontal axis represents 0 minutes, 15 minutes, and 60 minutes after the insulin-tolerance test. From Fig. 2, there was no significant change between the Control group and the Versican siRNA treatment group at 0 minutes and 15 minutes, but a significant change between the Control group and the Versican siRNA treatment group after 60 minutes. Was recognized.

実施例 3 Streptozotocin誘発性 C57BL6J/JcL 2型糖尿病(NIDDM)モデルマウスによるVersican(siRNA)処置におけるVersican遺伝子発現レベルの評価、検討
Streptozocin誘発性C57BL6J/JcLマウス、雌より摘出した臓器(膵臓)50 mg当たりに対し、RNA-Bee (TEL-TEST社製) 1 mLを加え、電動ホモジナイザー(DIGITAL HOMOGENIZER、ASONE社製)にて粉砕させた後、chloroform 200μL(Sigma Aldrich Japan社製) を加え穏やかに混合後、約5分氷冷し、12,000 rpm、4℃、15分間 遠心分離機(Centrifuge 5417R、eppendorf社製)を用い遠心分離を行った。遠心分離後の上澄み液500μLを別のエッペンドルフチューブに移し、上澄み液と同等量のisopropannol 500μL(Sigma Aldrich Japan社製)を加え混合後、1μLのglycogen(Invitrogen社製)を加え、15分間氷冷した。氷冷15分後、12,000 rpm、4 ℃、15分間遠心し、その後、75 % Ethanol 1000μL(Sigma Aldrich Japan社製)で3回洗浄して得られたRNA沈殿物を30分間〜1時間、自然乾燥させた後、大塚蒸留水50μL(大塚製薬社製)に溶解させ、さらに大塚蒸留水(大塚製薬社製)にて100倍希釈し、UVプレート(コーニングコースター製)上でプレートリーダー(POWER Wave XS、BIO-TEK社製)により抽出したサンプル中のRNA濃度を算出した。
Example 3 Evaluation and Examination of Versican Gene Expression Level in Streptozotocin-Induced C57BL6J / JcL Type 2 Diabetes Mellitus (NIDDM) Model Mouse in Versican (siRNA) Treatment
Streptozocin-induced C57BL6J / JcL mice, 50 mg of organ (pancreas) extracted from females, 1 mL of RNA-Bee (TEL-TEST) is added and pulverized with an electric homogenizer (DIGITAL HOMOGENIZER, ASONE) After mixing, add chloroform 200μL (Sigma Aldrich Japan) and mix gently, then ice-cool for about 5 minutes and centrifuge using a centrifuge (Centrifuge 5417R, Eppendorf) for 15 minutes at 12,000 rpm and 4 ° C. Went. Transfer 500 μL of the supernatant after centrifugation to another Eppendorf tube, add 500 μL of isopropannol (Sigma Aldrich Japan) equivalent to the supernatant, mix, add 1 μL glycogen (Invitrogen), and cool on ice for 15 minutes. did. Centrifuge for 15 minutes at 12,000 rpm and 4 ° C after 15 minutes of ice cooling, and then wash the RNA precipitate with 75% Ethanol 1000 μL (Sigma Aldrich Japan) three times for 30 minutes to 1 hour. After drying, dissolve in 50 μL of Otsuka distilled water (Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.), further dilute 100 times with Otsuka distilled water (Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.), and plate reader (POWER Wave on UV plate (Corning Coaster)). The RNA concentration in the sample extracted by XS, manufactured by BIO-TEK was calculated.

次に、RT reaction(cDNA合成)を行うため以下の手技を行った。
算出して得られたRNAサンプルを500 ng/20μLの濃度に調整し、68 ℃、3分間、BLOCK INCUBATOR(ASTEC製)にて加温し、10分間、氷冷した。氷冷後、予め調製していたRT Pre Mix 液(組成:25 mM MgCl218.64μL(Invitrogen社製)、5×Buffer 20μL(Invitrogen社製)、0.1M DTT 6.6μL(Invitrogen社製)、10 mM dNTP mix 10μL(Invitrogen社製)、RNase Inhibitor 2μL(Invitrogen社製)、MMLV Reverse transcriptase 1.2μL(Invitrogen社製)、Random primer 2μL(Invitrogen社製)、滅菌蒸留水19.56μL(大塚蒸留水:大塚製薬社製)を80μL加えBLOCK INCUBATOR(ASTEC社製)にて42 ℃、1時間、加温反応させ、1時間後、BLOCK INCUBATOR(ASTEC社製)にて99 ℃、5分間、加熱した後、氷冷し求めるcDNA 100μLを作製し、合成して得られたcDNAを用いて、以下の組成でPCR反応を行った。
PCR Buffer 2μL [組成:166 mM (NH4)2SO4 (Sigma Aldrich Japan社製)、
670 mM Tris pH8.8(Invitrogen社製)、67 mM MgCl2・6H2O(Sigma Aldrich Japan社製)、100 mM 2-mercaptoethanol)(WAKO社製)]、25 mM dNTP mix 0.8μL(Invitrogen社製)、DMSO 0.6μL(Sigma Aldrich Japan社製)、Primer Forward 0.2μL(GeneWorld社製)、Primer Reverse 0.2μL(GeneWorld社製)、大塚蒸留水 15.7μL(大塚製薬社製)、Taq polymerase 0.1μL(Perkin Elmer社製)、上記より得られたcDNA 1μL を混合させAuthorized Themal Cycler(eppendorf社製)により94 ℃ 45 second、56 ℃ 45 second、72 ℃ 60 second 35cycle 反応させた。反応終了後、得られたPCR産物に2μL Loading Dye(Invitrogen社製)を加え、1.5% UltraPure Agarose(Invitrogen社製)ゲルを作製し、Mupid-2 plus(ADVANCE社製)により100V、20分間 電気泳動を行った。泳動後、1×LoTE[組成:3 mM Tris-HCl(pH7.5) (Invitrogen社製)、 0.2 mM EDTA(pH7.5) (Sigma Aldrich Japan社製)]にて10000倍希釈Ethydium Bromide(Invitrogen社製)染色液中で20分間〜30分間振とうさせた後、I-Scope WD(ADVANCE社製)に設置したEXILIM(CASIO社製)にてゲル撮影し遺伝子発現の確認を行った。
Next, the following procedure was performed to perform RT reaction (cDNA synthesis).
The RNA sample obtained by the calculation was adjusted to a concentration of 500 ng / 20 μL, heated at 68 ° C. for 3 minutes with BLOCK INCUBATOR (manufactured by ASTEC), and ice-cooled for 10 minutes. After cooling with ice, RT Pre Mix solution (composition: 25 mM MgCl 2 18.64 μL (Invitrogen)), 5 × Buffer 20 μL (Invitrogen), 0.1 M DTT 6.6 μL (Invitrogen), 10 mM dNTP mix 10 μL (Invitrogen), RNase Inhibitor 2 μL (Invitrogen), MMLV Reverse transcriptase 1.2 μL (Invitrogen), Random primer 2 μL (Invitrogen), sterile distilled water 19.56 μL (Otsuka distilled water: Otsuka (Manufactured by Pharmaceutical Co., Ltd.) was added 80 μL and reacted at 42 ° C. for 1 hour with BLOCK INCUBATOR (manufactured by ASTEC), and after 1 hour, heated at 99 ° C. for 5 minutes with BLOCK INCUBATOR (manufactured by ASTEC), 100 μL of cDNA obtained by cooling with ice was prepared, and a PCR reaction was performed with the following composition using the synthesized cDNA.
PCR Buffer 2 μL [Composition: 166 mM (NH 4 ) 2 SO 4 (Sigma Aldrich Japan),
670 mM Tris pH 8.8 (manufactured by Invitrogen), 67 mM MgCl 2 · 6H 2 O (manufactured by Sigma Aldrich Japan), 100 mM 2-mercaptoethanol (manufactured by WAKO)], 25 mM dNTP mix 0.8 μL (Invitrogen) DMSO 0.6 μL (Sigma Aldrich Japan), Primer Forward 0.2 μL (GeneWorld), Primer Reverse 0.2 μL (GeneWorld), Otsuka distilled water 15.7 μL (Otsuka Pharmaceutical), Taq polymerase 0.1 μL (Perkin Elmer) and 1 μL of the cDNA obtained from the above were mixed and reacted at 94 ° C. 45 second, 56 ° C. 45 second, 72 ° C. 60 second 35 cycles using Authorized Themal Cycler (eppendorf). After completion of the reaction, 2 μL Loading Dye (Invitrogen) is added to the obtained PCR product to prepare 1.5% UltraPure Agarose (Invitrogen) gel, and 100 V for 20 minutes using Mupid-2 plus (ADVANCE). Electrophoresis was performed. After electrophoresis, diluted 1: 10,000 with 1 × LoTE [Composition: 3 mM Tris-HCl (pH 7.5) (Invitrogen), 0.2 mM EDTA (pH 7.5) (Sigma Aldrich Japan)]] Ethydium Bromide (Invitrogen After shaking in staining solution for 20-30 minutes, gel expression was confirmed with EXILIM (CASIO) installed in I-Scope WD (ADVANCE) to confirm gene expression.

図3にRT-PCRによるControl群、Versican siRNA処置群におけるGAPDH、Versicanの遺伝子発現結果を示した。   FIG. 3 shows the gene expression results of GAPDH and Versican in the Control group and Versican siRNA treatment group by RT-PCR.

今回、用いたVersican siRNA、Primer (Forward、Reverse) (GeneWorld社製)を以下に示す。
[Primer配列]
*GAPDH(GeneWorld社製)
Forward : 5’-CTGCCAAGTATGACATCA -3’ (配列番号:67)
Reverse : 5’-TACTCCTTGGAGGCCATGTAG -3’ (配列番号:68)
*Versican(GeneWorld社製)
Forward : 5’-GACGACTGTCTTGGTGG-3’ (配列番号:69)
Reverse : 5’-ATATCCAAACAAGCCTG-3’ (配列番号:70)
[Versican siRNAカクテル配列] (GenBank accession number BC096495)
(GeneWorld社製)
5’-ATGAAAGGCATCTTATGGATGTGCTCA-3’ (配列番号:71)
5’-GGCAGCCACCAGCAGGTACACTCT-3’ (配列番号:72)
5’-CTGCTCAACAGGCTTGTTTGGATAT-3’ (配列番号:73)
The Versican siRNA and Primer (Forward, Reverse) (GeneWorld) used here are shown below.
[Primer array]
* GAPDH (GeneWorld)
Forward: 5'-CTGCCAAGTATGACATCA -3 '(SEQ ID NO: 67)
Reverse: 5'-TACTCCTTGGAGGCCATGTAG -3 '(SEQ ID NO: 68)
* Versican (GeneWorld)
Forward: 5'-GACGACTGTCTTGGTGG-3 '(SEQ ID NO: 69)
Reverse: 5'-ATATCCAAACAAGCCTG-3 '(SEQ ID NO: 70)
[Versican siRNA cocktail sequence] (GenBank accession number BC096495)
(GeneWorld)
5'-ATGAAAGGCATCTTATGGATGTGCTCA-3 '(SEQ ID NO: 71)
5'-GGCAGCCACCAGCAGGTACACTCT-3 '(SEQ ID NO: 72)
5'-CTGCTCAACAGGCTTGTTTGGATAT-3 '(SEQ ID NO: 73)

図3より、RT-PCRによりPositive controlであるGAPDHの発現がControl群、Versican(siRNA)処置群ともに認められた。さらにVersicanにおいてControl群と比較しVersican(siRNA)処置群では発現減少が認められAtellocollagen媒体Versican siRNA投与によりVersican遺伝子のノックダウンが確認された。   From FIG. 3, expression of GAPDH, which is a positive control, was observed by RT-PCR in both the Control group and the Versican (siRNA) -treated group. Furthermore, in Versican, expression was decreased in the Versican (siRNA) -treated group compared with the Control group, and knockdown of the Versican gene was confirmed by administration of Atellocollagen vehicle Versican siRNA.

実施例 4 Streptozotocin誘発性 C57BL6J/JcL 2型糖尿病(NIDDM)モデルマウスによるVersican(siRNA)処置における免疫染色(APP、Insulin)による膵臓組織レベルの評価、検討
得られた組織サンプル切片を抗Amyloid precursor protein抗体、抗インスリン抗体を用いて染色を行い、組織レベルの発現を評価、検討した。図4にControl群、Versican siRNA処置群各々の組織画像を示した。
Example 4 Streptozotocin-induced C57BL6J / JcL Type 2 diabetes mellitus (NIDDM) model mice were evaluated for pancreatic tissue level by immunostaining (APP, Insulin) in Versican (siRNA) treatment, and the obtained tissue sample sections were treated with anti-Amyloid precursor protein Staining was performed using antibodies and anti-insulin antibodies, and the expression at the tissue level was evaluated and examined. FIG. 4 shows tissue images of the Control group and the Versican siRNA treatment group.

図4より、免疫組織染色においてAmyloid precursor proteinの沈着がControl群と比較してVersican siRNA処置群では抑えられていることが確認された。また抗Insulin抗体により染色した結果、Control群と比較してVersican siRNA処置群では膵臓でのインスリン陽性β細胞の発現が増加していることが観察された。   From FIG. 4, it was confirmed by immunohistochemical staining that the deposition of Amyloid precursor protein was suppressed in the Versican siRNA-treated group compared to the Control group. As a result of staining with anti-insulin antibody, it was observed that the expression of insulin-positive β cells in the pancreas was increased in the Versican siRNA-treated group as compared to the Control group.

実施例 5 Streptozotocin誘発性 C57BL6J/JcL 2型糖尿病(NIDDM)モデルマウスによるVersican(siRNA)処置における免疫染色(CS56)による膵臓組織レベルの評価、検討
得られた組織サンプル切片をCS56(コンドロイチン硫酸プロテオグリカン自体を染色する抗体)を用いて染色を行い、組織レベルの発現を評価、検討した。図5にControl群、Versican siRNA処置群各々の組織画像を示した。
Example 5 Streptozotocin-induced C57BL6J / JcL Type 2 diabetes mellitus (NIDDM) model mice were evaluated for pancreatic tissue level by immunostaining (CS56) in Versican (siRNA) treatment, and the obtained tissue sample sections were analyzed with CS56 (chondroitin sulfate proteoglycan itself And the expression at the tissue level was evaluated and examined. FIG. 5 shows tissue images of the Control group and the Versican siRNA treatment group.

図5より、CS56(コンドロイチン硫酸プロテオグリカン自体を染色する抗体)で染色した結果、Control群ではコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CS56)の沈着が強く認められているのに対し、Versican siRNA処置群ではコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CS56)の沈着が抑えられていることが観察された。   From FIG. 5, as a result of staining with CS56 (an antibody that stains chondroitin sulfate proteoglycan itself), deposition of chondroitin sulfate proteoglycan (CS56) was strongly observed in the Control group, whereas chondroitin sulfate proteoglycan (CS56) was observed in the Versican siRNA treatment group. It was observed that the deposition of CS56) was suppressed.

実験2:Streptozocin誘発性 C57BL6J/JcL NIDDMモデルマウスによるExperiment 2: Streptozocin-induced C57BL6J / JcL NIDDM model mouse
C4ST-1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1) siRNA、C4ST-1 (Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1) siRNA,
C4ST-2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2) siRNA、C4ST-2 (Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2) siRNA,
C4ST-3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) siRNA処置における体重、血糖値の変動、遺伝子発現、組織レベルの評価、検討C4ST-3 (Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) Body weight, blood glucose level change, gene expression, tissue level evaluation and examination in siRNA treatment

本実施例では生後2日目C57BL6J/JcLマウス(雌、日本クレア社製)のStreptozotocin投与により2型糖尿病モデルを作製し、
C4ST-1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1) siRNA、
C4ST-2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2) siRNA、
C4ST-3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) siRNA処置による体重変動、血糖値変動、siRNA投与による遺伝子発現を検討した。
まず、サンプル調製するため以下の様に行った。
In this example, a type 2 diabetes model was prepared by Streptozotocin administration of C57BL6J / JcL mice (female, manufactured by Claire Japan) on the second day after birth,
C4ST-1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1) siRNA,
C4ST-2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2) siRNA,
C4ST-3 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) The body weight fluctuation by the siRNA treatment, the blood sugar level fluctuation, and the gene expression by the siRNA administration were examined.
First, the sample preparation was performed as follows.

実施例 6 Streptozocin誘発性 C57BL6J/JcL NIDDMモデルマウスによる
C4ST-1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1) siRNA、
C4ST-2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2) siRNA、
C4ST-3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) siRNA処置における体重変動
妊娠14日目 C57BL6J/JcLマウス(日本クレア社製)を飼育、出産させ、出生後2日令 C57BL6J/JcLマウス 雌、各々にStreptozocin 10mg/mL(SIGMA社製) 20μL/head に皮下注射し、4週令までCE-2(日本クレア社製)の飼料、滅菌水を与え飼育し、4週令よりHigh Fat Diet食(日本クレア社製)、滅菌水を与え、2週間飼育させた。2週間目にsiRNA 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)
Example 6 Streptozocin-induced C57BL6J / JcL NIDDM model mouse
C4ST-1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1) siRNA,
C4ST-2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2) siRNA,
C4ST-3 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) Body weight fluctuation in siRNA treatment 14th day of pregnancy C57BL6J / JcL mice (manufactured by CLEA Japan, Inc.) are bred and given birth, 2 days after birth C57BL6J / JcL mice Females are each injected subcutaneously into Streptozocin 10mg / mL (SIGMA) 20μL / head and fed with CE-2 (CLEA Japan) feed and sterilized water until 4 weeks of age. Diet diet (manufactured by CLEA Japan, Inc.) and sterilized water were given and reared for 2 weeks. In the second week, siRNA 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)

1μg(GeneWorld社製)をsiRNA媒体である1% Atelocollagen(高研社製)と混合させたものを1回/1週間 200μL 腹腔内投与(1回/1週間)の2回(2週間)処置を行った。実験14日目にBrdU 5 mg/mL(ZyMED Laboratory.Inc社製) 100μLを尾静脈内投与処置し、1時間後、解剖し、肝臓、膵臓、腎臓、精巣、卵巣、筋肉を摘出し、免疫染色用サンプル、遺伝子発現解析用サンプルを得た。体重変動に関しては、実施例期間中、14日間、経時的に測定を行った。図6に結果を示した。縦軸に体重(g)を横軸に測定日数(days)を示した。図6よりControl群と比較してC4ST-1 siRNA処置群、C4ST-2 siRNA処置群、C4ST-3 siRNA処置群において処置12日目以降、体重増加が抑えられる傾向を示した。   1μg (GeneWorld) mixed with 1% Atelocollagen (Koken) siRNA medium once / week 200μL intraperitoneal administration (once / week) twice (2 weeks) Went. On the 14th day of the experiment, BrdU 5 mg / mL (ZyMED Laboratory. Inc.) 100 μL was administered into the tail vein, and after 1 hour, dissection was performed, and the liver, pancreas, kidney, testis, ovary, and muscle were removed and immunized. Samples for staining and gene expression analysis were obtained. Regarding body weight fluctuation, measurement was performed over time for 14 days during the period of the examples. The results are shown in FIG. The vertical axis represents body weight (g), and the horizontal axis represents measurement days (days). As shown in FIG. 6, the C4ST-1 siRNA-treated group, C4ST-2 siRNA-treated group, and C4ST-3 siRNA-treated group showed a tendency to suppress weight gain after the 12th day of treatment.

実施例 7 Streptozocin誘発性 C57BL6J/JcL NIDDMモデルマウスによる
C4ST-1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1) siRNA、
C4ST-2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2) siRNA、
C4ST-3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) siRNA処置における血糖値変動
解剖前日にInsulin-tolerance testとしてHuman crystalline insulin (0.75 U/kg)を腹腔内投与処置し、0分後、15分後、60分後の血糖値をグルテストエース血糖値測定器(ボンビックス薬品社製)を用い測定を行い評価を実施した。siRNA処置後、0分後、15分後、60分後の血糖値の変動を図7に示した。縦軸に血糖値(mg/dL)、横軸にInsulin-tolerance test後、0分後、15分後、60分後を示した。図7よりControl群と比較してC4ST-1 siRNA処置群、C4ST-2 siRNA処置群、C4ST-3 siRNA処置群において処置後、0分後、15分後においては有意な血糖値の減少は認められなかったが、60分後においてC4ST-1 siRNA処置群、C4ST-2 siRNA処置群、C4ST-3 siRNA処置群各々で有意な血糖値の減少が認められた。
Example 7 Streptozocin-induced C57BL6J / JcL NIDDM model mouse
C4ST-1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1) siRNA,
C4ST-2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2) siRNA,
C4ST-3 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) Blood glucose level fluctuation in siRNA treatment Human crystalline insulin (0.75 U / kg) was administered intraperitoneally as an insulin-tolerance test the day before dissection, 0 minutes later, After 15 minutes, 60 minutes later, the blood glucose level was measured using a Glutest Ace blood glucose level measuring instrument (manufactured by Bonbics Pharmaceutical Co., Ltd.) and evaluated. FIG. 7 shows changes in blood glucose levels after 0 minutes, 15 minutes, and 60 minutes after siRNA treatment. The vertical axis represents the blood glucose level (mg / dL), and the horizontal axis represents 0 minutes, 15 minutes, and 60 minutes after the insulin-tolerance test. From FIG. 7, compared with the Control group, a significant decrease in blood glucose level was observed at 0 minutes and 15 minutes after treatment in the C4ST-1 siRNA treatment group, C4ST-2 siRNA treatment group, and C4ST-3 siRNA treatment group. However, after 60 minutes, a significant decrease in blood glucose level was observed in each of the C4ST-1 siRNA treatment group, the C4ST-2 siRNA treatment group and the C4ST-3 siRNA treatment group.

実施例 8 Streptozocin誘発性 C57BL6J/JcL NIDDMモデルマウスによる
C4ST-1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1) siRNA、
C4ST-2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2) siRNA、
C4ST-3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) siRNA処置における遺伝子発現レベルの評価、検討
Streptozocin誘発性C57BL6J/JcLマウス、雌より摘出した臓器(膵臓)50 mg当たりに対し、RNA-Bee (TEL-TEST社製) 1 mLを加え、電動ホモジナイザー(DIGITAL HOMOGENIZER、ASONE社製)にて粉砕させた後、chloroform 200μL(Sigma Aldrich Japan社製) を加え穏やかに混合後、約5分氷冷し、12,000 rpm、4 ℃、15分間 遠心分離機(Centrifuge 5417R、eppendorf社製)を用い遠心分離を行った。遠心分離後の上澄み液500μLを別のエッペンドルフチューブに移し、上澄み液と同等量のisopropannol 500μL(Sigma Aldrich Japan社製)を加え混合後、1μLのglycogen(Invitrogen社製)を加え、15分間氷冷した。氷冷15分後、12,000 rpm、4 ℃、15分間遠心し、その後、75 % Ethanol 1000μL(Sigma Aldrich Japan社製)で3回洗浄して得られたRNA沈殿物を30分間〜1時間、自然乾燥させた後、大塚蒸留水50μL(大塚製薬社製)に溶解させ、さらに大塚蒸留水(大塚製薬社製)にて100倍希釈し、UVプレート(コーニングコースター製)上でプレートリーダー(POWER Wave XS、BIO-TEK社製)により抽出したサンプル中のRNA濃度を算出した。
Example 8 Streptozocin-induced C57BL6J / JcL NIDDM model mouse
C4ST-1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1) siRNA,
C4ST-2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2) siRNA,
C4ST-3 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) Evaluation and examination of gene expression level in siRNA treatment
Streptozocin-induced C57BL6J / JcL mice, 50 mg of organ (pancreas) extracted from females, 1 mL of RNA-Bee (TEL-TEST) is added and pulverized with an electric homogenizer (DIGITAL HOMOGENIZER, ASONE) After mixing, add chloroform 200μL (Sigma Aldrich Japan), mix gently, cool on ice for about 5 minutes, and centrifuge using a centrifuge (Centrifuge 5417R, Eppendorf) for 15 minutes at 12,000 rpm and 4 ° C. Went. Transfer 500 μL of the supernatant after centrifugation to another Eppendorf tube, add 500 μL of isopropannol (Sigma Aldrich Japan) equivalent to the supernatant, mix, add 1 μL glycogen (Invitrogen), and cool on ice for 15 minutes. did. Centrifuge for 15 minutes at 12,000 rpm and 4 ° C after 15 minutes of ice cooling, and then wash the RNA precipitate with 75% Ethanol 1000 μL (Sigma Aldrich Japan) three times for 30 minutes to 1 hour. After drying, dissolve in 50 μL of Otsuka distilled water (Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.), further dilute 100 times with Otsuka distilled water (Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.), and plate reader (POWER Wave on UV plate (Corning Coaster)). The RNA concentration in the sample extracted by XS, manufactured by BIO-TEK was calculated.

RT reaction(cDNA合成)のため、算出して得られたRNAサンプルを500 ng/20μLの濃度に調整し、68 ℃、3分間、BLOCK INCUBATOR(ASTEC社製)にて加温し、10分間、氷冷した。氷冷後、予め調製していたRT Pre Mix 液(組成:25 mM MgCl218.64μL(Invitrogen社製)、5×Buffer 20μL(Invitrogen社製)、0.1M DTT 6.6μL(Invitrogen社製)、10 mM dNTP mix 10μL(Invitrogen社製)、RNase Inhibitor 2μL(Invitrogen社製)、MMLV Reverse transcriptase 1.2μL(Invitrogen社製)、Random primer 2μL(Invitrogen社製)、滅菌蒸留水19.56μL(大塚蒸留水:大塚製薬社製)を80μL加えBLOCK INCUBATOR(ASTEC社製)にて42 ℃、1時間、加温反応させ、1時間後、BLOCK INCUBATOR(ASTEC社製)にて99 ℃、5分間、加熱した後、氷冷し求めるcDNA 100μLを作製して得られたcDNAを用いて、以下の組成でPCR反応を行った。 For RT reaction (cDNA synthesis), the calculated RNA sample was adjusted to a concentration of 500 ng / 20 μL, heated at 68 ° C for 3 minutes with BLOCK INCUBATOR (ASTEC), 10 minutes, Ice-cooled. After cooling with ice, RT Pre Mix solution (composition: 25 mM MgCl 2 18.64 μL (Invitrogen)), 5 × Buffer 20 μL (Invitrogen), 0.1 M DTT 6.6 μL (Invitrogen), 10 mM dNTP mix 10 μL (Invitrogen), RNase Inhibitor 2 μL (Invitrogen), MMLV Reverse transcriptase 1.2 μL (Invitrogen), Random primer 2 μL (Invitrogen), sterile distilled water 19.56 μL (Otsuka distilled water: Otsuka (Manufactured by Pharmaceutical Co., Ltd.) was added 80 μL and reacted at 42 ° C. for 1 hour with BLOCK INCUBATOR (manufactured by ASTEC), and after 1 hour, heated at 99 ° C. for 5 minutes with BLOCK INCUBATOR (manufactured by ASTEC), A PCR reaction was performed with the following composition using cDNA obtained by preparing 100 μL of cDNA to be cooled on ice.

PCR Buffer 2μL [組成:166 mM (NH4)2SO4 (Sigma Aldrich Japan社製)、670 mM Tris pH8.8(Invitrogen社製)、67 mM MgCl2・6H2O(Sigma Aldrich Japan製)
、100 mM 2-mercaptoethanol)(WAKO社製)]、25 mM dNTP mix 0.8μL(Invitrogen社製)、DMSO 0.6μL(Sigma Aldrich Japan社製)、Primer Forward 0.2μL(GeneWorld社製)、Primer Reverse 0.2μL(GeneWorld社製)、大塚蒸留水 15.7μL(大塚製薬社製)、Taq polymerase 0.1μL(Perkin Elmer社製)、上記より得られたcDNA 1μL を混合させAuthorized Themal Cycler(eppendorf社製)により94 ℃ 45 second、56 ℃ 45 second、72 ℃ 60 second 35cycle 反応させた。反応終了後、得られたPCR産物に2μL Loading Dye(Invitrogen社製)を加え、1.5% UltraPure Agarose(Invitrogen社製)ゲルを作製し、Mupid-2 plus(ADVANCE社製)により100 V、20分間 電気泳動を行った。泳動後、1×LoTE[組成:3 mM Tris-HCl(pH7.5) (Invitrogen社製)、 0.2 mM EDTA(pH7.5) (Sigma Aldrich Japan社製)]にて10000倍希釈Ethydium Bromide(Invitrogen社製)染色液中で20分間〜30分間振とうさせた後、I-Scope WD(ADVANCE製)に設置したEXILIM(CASIO社製)にてゲル撮影し遺伝子発現の確認を行った。
今回、用いたPrimer (Forward、Reverse) (GeneWorld社製)
[Primer配列]
*GAPDH
Forward : 5’-CTGCCAAGTATGACATCA -3’ (配列番号:67)
Reverse : 5’-TACTCCTTGGAGGCCATGTAG -3’ (配列番号:68)
*C4ST1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1)
Forward : 5’-gtggatgaggaccacgaact-3’ (配列番号:74)
Reverse : 5’-cttttcaagcggtggttgat-3’ (配列番号:75)
*C4ST2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2)
Forward : 5’-acctcctagacccacacacg-3’ (配列番号:76)
Reverse : 5’-ggatgttggcaaaccagtct-3’ (配列番号:77)
*C4ST3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3)
Forward : 5’-atgagcccttcaacgaacac-3’ (配列番号:78)
Reverse : 5’-tggtagaaggggctgatgtc-3’ (配列番号:79)
*[C4ST-1 siRNAカクテル配列]
C4ST1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1)
(GenBank accession number NM_021439)
5’-ACAAAGCCATGAAGCCGGCGCTGCTGGAAGTGATGAGGATGAACAGAATT-3’ (配列番号:80)
5’-CAACCTGAAGACCCTTAACCAGTACA-3’ (配列番号:81)
5’-GCATCCCAGAGATCAACCACCGCTTG-3’ (配列番号:82)
*[C4ST-2 siRNAカクテル配列]
C4ST2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2)
(GenBank accession number NM_021528)
5’-GCCAGGAGTGGGCCCAGCCCAGGGC -3’ (配列番号:83)
5’-ATGACCAAGCCGCGGCTCTTCCGGCTG -3’ (配列番号:84)
5’-AGAGCCTGCTGGACCGGGGCAGCCCCTA -3’ (配列番号:85)
5’-GAGACCCCCTGGACATCCCCCGGGAACA-3’ (配列番号:86)
*[C4ST-3 siRNAカクテル配列]
C4ST3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3)
(GenBank accession number XM_355798)
5’-ATGACTGTCGCCTGCCACGCGTGCCA -3’ (配列番号:87)
5’-CAGCATGGGAAGACGCTCCTGTTGCA -3’ (配列番号:88)
5’-TCCAAGCGCAATCCCTGCGCACGAGGCG -3’ (配列番号:89)
5’-GCCTGGCCTGCTGCCCTCGCTGGCC -3’ (配列番号:90)
PCR Buffer 2 μL [Composition: 166 mM (NH 4 ) 2 SO 4 (Sigma Aldrich Japan), 670 mM Tris pH8.8 (Invitrogen), 67 mM MgCl 2 · 6H 2 O (Sigma Aldrich Japan)
, 100 mM 2-mercaptoethanol) (WAKO)], 25 mM dNTP mix 0.8 μL (Invitrogen), DMSO 0.6 μL (Sigma Aldrich Japan), Primer Forward 0.2 μL (GeneWorld), Primer Reverse 0.2 94 μL (manufactured by GeneWorld), 15.7 μL of Otsuka distilled water (manufactured by Otsuka Pharmaceutical), 0.1 μL of Taq polymerase (manufactured by Perkin Elmer), and 1 μL of cDNA obtained from the above were mixed by an Authorized Themal Cycler (manufactured by eppendorf). C. 45 second, 56.degree. C. 45 second, 72.degree. C. 60 second 35 cycles. After completion of the reaction, 2 μL Loading Dye (Invitrogen) is added to the obtained PCR product to prepare a 1.5% UltraPure Agarose (Invitrogen) gel, and 100 V for 20 minutes with Mupid-2 plus (ADVANCE). Electrophoresis was performed. After electrophoresis, diluted 1: 10,000 with 1 × LoTE [Composition: 3 mM Tris-HCl (pH 7.5) (Invitrogen), 0.2 mM EDTA (pH 7.5) (Sigma Aldrich Japan)]] Ethydium Bromide (Invitrogen After shaking for 20 to 30 minutes in a staining solution, gel photography was performed with EXILIM (manufactured by CASIO) installed in I-Scope WD (manufactured by ADVANCE) to confirm gene expression.
This time, Primer (Forward, Reverse) used (GeneWorld)
[Primer array]
* GAPDH
Forward: 5'-CTGCCAAGTATGACATCA -3 '(SEQ ID NO: 67)
Reverse: 5'-TACTCCTTGGAGGCCATGTAG -3 '(SEQ ID NO: 68)
* C4ST1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1)
Forward: 5'-gtggatgaggaccacgaact-3 '(SEQ ID NO: 74)
Reverse: 5'-cttttcaagcggtggttgat-3 '(SEQ ID NO: 75)
* C4ST2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2)
Forward: 5'-acctcctagacccacacacg-3 '(SEQ ID NO: 76)
Reverse: 5'-ggatgttggcaaaccagtct-3 '(SEQ ID NO: 77)
* C4ST3 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3)
Forward: 5'-atgagcccttcaacgaacac-3 '(SEQ ID NO: 78)
Reverse: 5'-tggtagaaggggctgatgtc-3 '(SEQ ID NO: 79)
* [C4ST-1 siRNA cocktail sequence]
C4ST1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1)
(GenBank accession number NM_021439)
5'-ACAAAGCCATGAAGCCGGCGCTGCTGGAAGTGATGAGGATGAACAGAATT-3 '(SEQ ID NO: 80)
5'-CAACCTGAAGACCCTTAACCAGTACA-3 '(SEQ ID NO: 81)
5'-GCATCCCAGAGATCAACCACCGCTTG-3 '(SEQ ID NO: 82)
* [C4ST-2 siRNA cocktail sequence]
C4ST2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2)
(GenBank accession number NM_021528)
5'-GCCAGGAGTGGGCCCAGCCCAGGGC -3 '(SEQ ID NO: 83)
5'-ATGACCAAGCCGCGGCTCTTCCGGCTG-3 '(SEQ ID NO: 84)
5'-AGAGCCTGCTGGACCGGGGCAGCCCCTA -3 '(SEQ ID NO: 85)
5'-GAGACCCCCTGGACATCCCCCGGGAACA-3 '(SEQ ID NO: 86)
* [C4ST-3 siRNA cocktail sequence]
C4ST3 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3)
(GenBank accession number XM_355798)
5'-ATGACTGTCGCCTGCCACGCGTGCCA -3 '(SEQ ID NO: 87)
5'-CAGCATGGGAAGACGCTCCTGTTGCA -3 '(SEQ ID NO: 88)
5'-TCCAAGCGCAATCCCTGCGCACGAGGCG -3 '(SEQ ID NO: 89)
5'-GCCTGGCCTGCTGCCCTCGCTGGCC -3 '(SEQ ID NO: 90)

結果を図8に示した。RT-PCRによりPositive controlであるGAPDHの発現がControl群、
C4ST1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1)、
C4ST2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2)、
C4ST3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3)、において各々認められ、Control群と比較し
C4ST1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1)siRNA、
C4ST2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2)siRNA、
C4ST3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3)siRNA 処置群では発現減少が認められ、Atellocollagen媒体
C4ST1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1)siRNA、
C4ST2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2)siRNA、
C4ST3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3)siRNA投与により
C4ST1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1)、
C4ST2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2)、
C4ST3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3)遺伝子のノックダウンが確認された。
The results are shown in FIG. Expression of GAPDH which is a positive control by RT-PCR is Control group,
C4ST1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1),
C4ST2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2),
C4ST3 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3)
C4ST1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1) siRNA,
C4ST2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2) siRNA,
C4ST3 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) siRNA-treated group showed decreased expression, Atellocollagen medium
C4ST1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1) siRNA,
C4ST2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2) siRNA,
C4ST3 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3)
C4ST1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1),
C4ST2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2),
Knockdown of the C4ST3 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) gene was confirmed.

実施例 9 Streptozocin誘発性 C57BL6J/JcL NIDDMモデルマウスによる
C4ST-1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1) siRNA、
C4ST-2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2) siRNA、
C4ST-3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) siRNA処置における免疫染色を用いた組織レベル(APP、Insulin)の評価、検討
得られた組織サンプル切片を抗Amyloid precursor protein抗体、抗インスリン抗体を用いて染色を行い、組織レベルの発現を評価、検討した。図9にControl群、C4ST-1 siRNA処置群、C4ST-2 siRNA処置群、C4ST-3 siRNA処置群各々の組織画像を示した。
Example 9 Streptozocin-induced C57BL6J / JcL NIDDM model mouse
C4ST-1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1) siRNA,
C4ST-2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2) siRNA,
C4ST-3 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) Evaluation of tissue level (APP, Insulin) using immunostaining in siRNA treatment, and obtained tissue sample sections were treated with anti-Amyloid precursor protein antibody, anti-insulin Staining was performed using antibodies, and the expression at the tissue level was evaluated and examined. FIG. 9 shows tissue images of the Control group, the C4ST-1 siRNA treatment group, the C4ST-2 siRNA treatment group, and the C4ST-3 siRNA treatment group.

図9より、免疫組織染色においてAmyloid precursor proteinの沈着がControl群と比較してC4ST-1 siRNA処置群、C4ST-2 siRNA処置群、C4ST-3 siRNA処置群では抑えられていることが確認された。また抗Insulin抗体により染色した結果、Control群と比較してC4ST-1 siRNA処置群、C4ST-2 siRNA処置群、C4ST-3 siRNA処置群では膵臓でのインスリン陽性β細胞の発現が増加していることが観察された。   From FIG. 9, it was confirmed that the deposition of Amyloid precursor protein was suppressed in the C4ST-1 siRNA-treated group, the C4ST-2 siRNA-treated group, and the C4ST-3 siRNA-treated group compared with the Control group in immunohistochemical staining. . As a result of staining with anti-insulin antibody, the expression of insulin-positive β cells in the pancreas is increased in the C4ST-1 siRNA-treated group, C4ST-2 siRNA-treated group, and C4ST-3 siRNA-treated group as compared with the Control group. It was observed.

実施例 10 Streptozotocin誘発性 C57BL6J/JcL 2型糖尿病(NIDDM)モデルマウスによる
C4ST-1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1) siRNA、
C4ST-2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2) siRNA、
C4ST-3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) siRNA処置における免疫染色(CS56)による膵臓組織レベルの評価、検討
得られた組織サンプル切片をCS56(コンドロイチン硫酸プロテオグリカン自体を染色する抗体)を用いて染色を行い、組織レベルの発現を評価、検討した。図10にControl群、C4ST-1 siRNA処置群、C4ST-2 siRNA処置群、C4ST-3 siRNA処置群、各々の組織画像を示した。
Example 10 Streptozotocin-induced C57BL6J / JcL type 2 diabetes (NIDDM) model mouse
C4ST-1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1) siRNA,
C4ST-2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2) siRNA,
C4ST-3 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) Evaluation of pancreatic tissue level by immunostaining (CS56) in siRNA treatment, the obtained tissue sample section CS56 (An antibody that stains chondroitin sulfate proteoglycan itself) Was used to evaluate and examine the expression at the tissue level. FIG. 10 shows tissue images of the Control group, the C4ST-1 siRNA treatment group, the C4ST-2 siRNA treatment group, and the C4ST-3 siRNA treatment group.

図10より、CS56(コンドロイチン硫酸プロテオグリカン自体を染色する抗体)で染色した結果、Control群ではコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CS56)の沈着が強く認められているのに対し、C4ST-1 siRNA処置群、C4ST-2 siRNA処置群、C4ST-3 siRNA処置群ではコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CS56)の沈着が抑えられていることが観察された。
From FIG. 10, as a result of staining with CS56 (an antibody that stains chondroitin sulfate proteoglycan itself), deposition of chondroitin sulfate proteoglycan (CS56) was strongly observed in the Control group, whereas C4ST-1 siRNA treatment group, C4ST- 2 It was observed that deposition of chondroitin sulfate proteoglycan (CS56) was suppressed in the siRNA-treated group and the C4ST-3 siRNA-treated group.

産業上の利用の可能性Industrial applicability

本発明に係る、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)の蓄積の影響を検討する一例としてコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの1つであるVersicanのcore site配列を含有するVersican siRNA、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの側鎖であるアセチルガラクトサミンの硫酸基を転移する酵素である
C4ST1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1)、
C4ST2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2)、
C4ST3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3)のsiRNAは膵臓ランゲルハンス氏島β細胞のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの蓄積を抑え、インスリン抵抗性を抑制することにより2型糖尿病(NIDDM)の治療又は予防に効果を有する。本発明に係るインスリン抵抗性抑制剤は、Versican siRNA、C4ST-1 siRNA、C4ST-2 siRNA、C4ST-3 siRNA投与によりVersican発現が抑えられ膵臓ランゲルハンス氏島β細胞周囲へのコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの蓄積抑制効果を有することから、膵臓ランゲルハンス氏島β細胞のインスリン抵抗性を抑制する上で非常に有用である。本発明のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの蓄積抑制効果を有するインスリン抵抗性抑制剤を投与することによる2型糖尿病(NIDDM)疾患の治療又は予防方法は、これまでにない作用機序、薬剤療法によって病変を有効に改善出来る事から、患者のQOLのさらなる向上、医療に役立つ優れた療法と成り得る。
As an example of examining the effect of accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) according to the present invention, Versican siRNA containing the core site sequence of Versican which is one of chondroitin sulfate proteoglycans, acetylgalactosamine which is a side chain of chondroitin sulfate proteoglycan An enzyme that transfers sulfate groups
C4ST1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1),
C4ST2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2),
C4ST3 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3) siRNA suppresses the accumulation of chondroitin sulfate proteoglycans in pancreatic Langerhans islet β cells and suppresses insulin resistance, thereby treating or preventing type 2 diabetes (NIDDM) Has an effect. Insulin resistance inhibitor according to the present invention suppresses the accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan around the pancreatic Langerhans islet β cells by suppressing Versican expression by administration of Versican siRNA, C4ST-1 siRNA, C4ST-2 siRNA, C4ST-3 siRNA Since it has an effect, it is very useful in suppressing insulin resistance of pancreatic islets of Langerhans β cells. The method of treating or preventing type 2 diabetes mellitus (NIDDM) disease by administering an insulin resistance inhibitor having an inhibitory effect on chondroitin sulfate proteoglycan accumulation according to the present invention is effective in the pathology by an unprecedented mechanism of action and drug therapy. Can improve the patient's quality of life, and can be an excellent therapy useful for medical care.

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。
All publications, patents and patent applications cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety.

Streptozotocinによって誘導された2型糖尿病(NIDDM)モデルマウス(雌)におけるControl(コントロール)群、Versican (バーシカン)siRNA処置群における14日間の体重の変動を示す。縦軸は体重(g)、横軸は日数を示している。The fluctuation | variation of the body weight of 14 days in a Control (control) group in a type 2 diabetes (NIDDM) model mouse (female) induced by Streptozotocin and a Versican (Versican) siRNA treatment group is shown. The vertical axis represents body weight (g), and the horizontal axis represents the number of days. Streptozotocinによって誘導された2型糖尿病(NIDDM)モデルマウス(雌)におけるVersican(バーシカン)siRNA処置後のモデルにおいてインスリン負荷試験後、0分後、15分後、60分後のControl(コントロール)群、(バーシカン)Versican siRNA処置群における血糖値の変動を示す。縦軸は血糖値(mg/dL)、横軸はインスリン負荷試験後の血糖測定時間(min)を示す。*p<0.05、**P<0.01(t-検定)Control group after 0, 15, and 60 minutes after insulin tolerance test in a model after treatment with Versican siRNA in Streptozotocin-induced type 2 diabetes (NIDDM) model mice (female), (Versican) The blood glucose level change in the Versican siRNA-treated group is shown. The vertical axis represents blood glucose level (mg / dL), and the horizontal axis represents blood glucose measurement time (min) after the insulin load test. * p <0.05, ** P <0.01 (t-test) Streptozotocinによって誘導された2型糖尿病(NIDDM)モデルマウスにおけるControl(コントロール)群、Versican(バーシカン)siRNA処置群における14日目(最終日)のRT-PCRによるGAPDH、Versican(バーシカン)の発現を検討したものでVersican(バーシカン)siRNA処置群でVersican(バーシカン)の発現が抑えられていることを示す。Examination of GAPDH and Versican expression by RT-PCR on the 14th day (final day) in the Control group and Versican siRNA treatment group in type 2 diabetes (NIDDM) model mice induced by Streptozotocin It shows that the expression of Versican (Versican) is suppressed in the group treated with Versican (Versican) siRNA. Streptozotocinによって誘導された2型糖尿病(NIDDM)モデルマウスでのVersican(バーシカン)siRNA処置群におけるAmyloid precursor protein(APP)の沈着減少(上段)、インスリン陽性膵臓β細胞の上昇(下段)の検出結果(赤褐色シグナル、青色シグナル)を示す写真である。倍率200倍(上段)、500倍(下段)。Detection results of decreased deposition of Amyloid precursor protein (APP) and elevated insulin-positive pancreatic β cells (lower) in Versican siRNA-treated groups in type 2 diabetes (NIDDM) model mice induced by Streptozotocin (lower) It is a photograph showing a reddish brown signal and a blue signal. Magnification 200 times (upper), 500 times (lower). Streptozotocinによって誘導された2型糖尿病(NIDDM)モデルマウスにおけるControl(コントロール)群、Versican(バーシカン)siRNA処置群におけるコンドロイチン硫酸プロテイグリカン(CSPG)の検出結果でVersican(バーシカン)siRNA処置群でのコンドロイチン硫酸プロテイグリカン(CSPG)(紫色シグナル)の減少効果を示す写真である。倍率400倍。写真下に検出に用いた抗体クローン名を示す。Chondroitin sulfate in the Versican siRNA-treated group in the detection results of chondroitin sulfate proteglycan (CSPG) in the Control group and Versican siRNA-treated group in type 2 diabetes (NIDDM) model mice induced by Streptozotocin It is a photograph which shows the reduction effect of protein glycan (CSPG) (purple signal). 400x magnification. The name of the antibody clone used for detection is shown below the photo. Streptozotocinによって誘導された2型糖尿病(NIDDM)モデルマウスにおけるControl(コントロール)群、C4ST-1 siRNA、C4ST-2 siRNA、C4ST-3 siRNA処置群における14日間の体重の変動を示す。縦軸は体重(g)、横軸は日数を示している。The fluctuation | variation of the body weight of 14 days in a Control (control) group in a type 2 diabetes (NIDDM) model mouse induced | guided | derived with Streptozotocin, a C4ST-1 siRNA, a C4ST-2 siRNA, and a C4ST-3 siRNA treatment group is shown. The vertical axis represents body weight (g), and the horizontal axis represents the number of days. Streptozotocinによって誘導された2型糖尿病(NIDDM)モデルマウスにおけるC4ST-1 siRNA、C4ST-2 siRNA、C4ST-3 siRNA処置後のモデルにおいてインスリン負荷試験後、0分後、15分後、60分後のControl(コントロール)群、C4ST-1 siRNA、C4ST-2 siRNA、C4ST-3 siRNA処置群における血糖値の変動を示す。縦軸は血糖値(mg/dL)、横軸はインスリン負荷試験後の血糖測定時間(min)を示す。*p<0.05、**P<0.01(t-検定)Streptozotocin-induced type 2 diabetes mellitus (NIDDM) model mice treated with C4ST-1 siRNA, C4ST-2 siRNA, C4ST-3 siRNA after 0, 15, and 60 minutes after insulin tolerance test The fluctuation | variation of the blood glucose level in a Control (control) group, a C4ST-1 siRNA, a C4ST-2 siRNA, and a C4ST-3 siRNA treatment group is shown. The vertical axis represents blood glucose level (mg / dL), and the horizontal axis represents blood glucose measurement time (min) after the insulin load test. * p <0.05, ** P <0.01 (t-test) Streptozotocinによって誘導された2型糖尿病(NIDDM)モデルマウスにおけるControl(コントロール)群、C4ST-1 siRNA、C4ST-2 siRNA、C4ST-3 siRNA処置群における14日目(最終日)のRT-PCRによるGAPDH、Versican(バーシカン)の発現を検討したものでC4ST-1 siRNA、C4ST-2 siRNA、C4ST-3 siRNA処置群でC4ST-1、C4ST-2、C4ST-3の発現が抑えられていることを示す。GAPDH by RT-PCR on the 14th day (final day) in the Control group, C4ST-1 siRNA, C4ST-2 siRNA, and C4ST-3 siRNA treatment group in type 2 diabetes (NIDDM) model mice induced by Streptozotocin , Versican expression examined, showing that C4ST-1, C4ST-2, C4ST-3 expression was suppressed in the C4ST-1 siRNA, C4ST-2 siRNA, C4ST-3 siRNA treatment groups . Streptozotocinによって誘導された2型糖尿病(NIDDM)モデルマウスでのC4ST-1 siRNA処置群におけるAmyloid precursor protein(APP)の沈着減少(上段)、インスリン陽性膵臓β細胞の上昇(下段)の検出結果(赤褐色シグナル、青色シグナル)を示す写真である。倍率200倍(上段)、500倍(下段)。Detection results of decreased deposition of Amyloid precursor protein (APP) in C4ST-1 siRNA treated group (upper) and elevated insulin-positive pancreatic β-cells (lower) in type 2 diabetes (NIDDM) model mice induced by Streptozotocin (red brown) (Signal, blue signal). Magnification 200 times (upper), 500 times (lower). Streptozotocinによって誘導された2型糖尿病(NIDDM)モデルマウスにおけるControl(コントロール)群、C4ST-1 siRNA処置群におけるコンドロイチン硫酸プロテイグリカン(CSPG)の検出結果でC4ST-1 siRNA処置群でのコンドロイチン硫酸プロテイグリカン(CSPG)(紫色シグナル)の減少効果を示す写真である。倍率400倍。写真下に検出に用いた抗体クローン名を示す。Chondroitin sulfate proteinglycan in the C4ST-1 siRNA treatment group in the detection results of chondroitin sulfate proteinglycan (CSPG) in the control group and C4ST-1 siRNA treatment group in type 2 diabetes mellitus (NIDDM) model mice induced by Streptozotocin It is a photograph which shows the reduction effect of (CSPG) (purple signal). 400x magnification. The name of the antibody clone used for detection is shown below the photograph.

Claims (12)

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、インスリン抵抗性抑制剤。   An insulin resistance inhibitor comprising as an active ingredient a substance that inhibits the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycans. 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、請求項1に記載の薬剤。   The drug according to claim 1, wherein the substance has a chondroitin sulfate proteoglycan degradation promoting action. 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、請求項1に記載の薬剤。   The drug according to claim 1, wherein the substance has a chondroitin sulfate proteoglycan synthesis inhibitory action. 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、請求項1に記載の薬剤。   The drug according to claim 1, wherein the substance has a chondroitin sulfate proteoglycan desulfation effect. 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、請求項1に記載の薬剤。   The drug according to claim 1, wherein the substance is a substance having a chondroitin sulfate proteoglycan sulfation inhibitory action. 膵臓β細胞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、請求項1〜5のいずれかに記載の薬剤。   The agent according to any one of claims 1 to 5, wherein the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan is inhibited in pancreatic β cells. インスリン抵抗性疾患の治療用または予防用の、請求項1〜6のいずれかに記載の薬剤。   The drug according to any one of claims 1 to 6, which is used for treatment or prevention of an insulin resistant disease. 前記インスリン抵抗性疾患が、メタボリック症候群に伴うインスリン抵抗性疾患である、請求項7に記載の薬剤。   The drug according to claim 7, wherein the insulin resistant disease is an insulin resistant disease associated with metabolic syndrome. 前記インスリン抵抗性疾患がインスリン非依存型(2型)糖尿病である、請求項7に記載の薬剤。   The drug according to claim 7, wherein the insulin resistant disease is non-insulin dependent (type 2) diabetes. 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、インスリン抵抗性抑制剤のスクリーニング方法。   A method for screening an insulin resistance inhibitor, which comprises selecting a substance having an action of inhibiting the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan from a test sample. 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、請求項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
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
前記インスリン抵抗性抑制剤が、インスリン抵抗性疾患の治療用または予防用である、請求項10または11に記載のスクリーニング方法。   The screening method according to claim 10 or 11, wherein the insulin resistance inhibitor is used for treatment or prevention of an insulin resistance disease.
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