JP2011089982A - Method for screening therapeutic agent of affective disorder - Google Patents

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Katsuji Yoshioka
克次 善岡
Toru Yoshihara
亨 吉原
Tokiharu Sato
時春 佐藤
Masahide Asano
雅秀 浅野
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Kanazawa University NUC
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new method for screening therapeutic agents of affective disorder. <P>SOLUTION: When a breakage of the JLP gene is found to cause affective disorder and furthermore the JLP gene knockout mouse is confirmed to force affective disorder, the method for screening therapeutic agent achieves the completion of affective disorder which utilizes the mouse concerned. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、情動障害の治療剤のスクリーニング方法に関し、より詳しくは、正常動物と比較して情動障害を示すJLP遺伝子欠損非ヒト動物を用いた情動障害の治療剤のスクリーニング方法に関する。   The present invention relates to a method for screening a therapeutic agent for affective disorders, and more particularly to a method for screening a therapeutic agent for affective disorders using a JLP gene-deficient non-human animal that exhibits affective disorders compared to normal animals.

JLP{c-Jun NH2-terminal Kinase (JNK)-associated leucine zipper protein}は、転写因子Maxの結合タンパク質として同定され、そしてJNK及びp38 MAPK シグナル伝達モジュールの足場タンパク質として機能すると考えられている(非特許文献1)。
また、JLPは、細胞表面タンパク質Cdoとの相互作用により、筋形成における重要な役割をすることも報告されている(非特許文献2)。
しかしながら、JLPのin vivoでの生体機能の多くは不明であった。
JLP {c-Jun NH 2 -terminal Kinase (JNK) -associated leucine zipper protein} has been identified as a binding protein of the transcription factor Max and is thought to function as a scaffold protein for the JNK and p38 MAPK signaling modules ( Non-patent document 1).
JLP has also been reported to play an important role in myogenesis by interaction with the cell surface protein Cdo (Non-patent Document 2).
However, many of the biological functions of JLP in vivo were unknown.

本発明者らは、成体マウスの精巣及び精巣上体におけるJLPの発現解析を行い、JLPの発現が精原細胞や精母細胞では発現が弱く、精子細胞で強い発現を示すことを見出した。さらに、本発明者らは、マカクサルの精巣及び精巣上体を用いて免疫組織化学的解析及び生化学的解析を行ったところ、マウスと同様に、精巣上体精子では発現はなく、精子細胞で高い発現をすることを報告している。加えて、本発明らは、JLP遺伝子破壊(JLPKO)マウスの解析により、JLPKOマウスは一見正常な状態での出生が確認されたが、自然交配において膣栓形成後の雌の妊娠出産率が顕著に低く、雄性の不妊傾向があることを報告している(非特許文献3)。
しかしながら、JLP遺伝子の破壊が情動障害を引き起こすことについは何ら報告していない。
The present inventors have analyzed the expression of JLP in the testis and epididymis of adult mice, and found that the expression of JLP is weak in spermatogonia and spermatocytes and strongly expressed in sperm cells. Furthermore, the present inventors conducted immunohistochemical analysis and biochemical analysis using macaque testis and epididymis, and as in mice, there was no expression in epididymal sperm, but in sperm cells. It has been reported to be highly expressed. In addition, according to the present invention, JLPKO mice were confirmed to be born in a normal state by analysis of JLP gene disruption (JLPKO) mice, but the pregnancy and birth rate of females after vaginal plug formation in natural mating was remarkable. It is reported that there is a tendency of male infertility (Non-patent Document 3).
However, there is no report that disruption of the JLP gene causes affective disorders.

一方、各種の遺伝子を破壊した非ヒト動物を用いて抗不安薬、向精神薬等をスクリーニングすることが報告されている。
特開平10-127207(特許文献1)は、「アンジオテンシンII2型受容体をコードする遺伝子機能を染色体上で欠損させた非ヒト動物を使用して向精神薬活性を評価すること」を開示している。
特開2006-238762(特許文献2)は、「PKN1a遺伝子の一部又は全部の改変或いは欠損させた非ヒト動物を使用して向精神薬をスクリーニングすること」を開示している。
特開2008-237072(特許文献3)は、「motopsin遺伝子の一部又は全部の改変或いは欠損させた非ヒト動物を使用して向精神薬をスクリーニングすること」を開示している。
なお、上記文献では、JLP遺伝子についてはいっさいの開示又は示唆がない。
On the other hand, screening of anxiolytic drugs, psychotropic drugs and the like using non-human animals in which various genes are disrupted has been reported.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-127207 (Patent Document 1) discloses "Evaluation of psychotropic drug activity using a non-human animal in which a gene function encoding an angiotensin II type 2 receptor is deleted on the chromosome" Yes.
Japanese Patent Laid-Open No. 2006-238762 (Patent Document 2) discloses “screening a psychotropic drug using a non-human animal in which a part or all of the PKN1a gene is altered or deleted”.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-237072 (Patent Document 3) discloses “screening a psychotropic drug using a non-human animal in which a part or all of the motopsin gene is altered or deleted”.
In the above document, there is no disclosure or suggestion about the JLP gene.

また、現代社会において、人々は様々なストレスを抱えている。該ストレスにより、精神的に疲弊し、不安や鬱状態を訴える患者が増加している。
従来、不安の治療にはベンゾジアゼピン系の抗不安薬が用いられている。しかし、これらの薬物には依存性などの副作用があり、その治療は専門医の厳重な管理下の元に行われている。また、鬱病の治療には、ノルアドレナリン、セロトニンの再取り込み阻害薬、モノアミンオキシダーゼ阻害薬等の抗鬱薬の投与などが行われているが、これらの治療も不安の治療と同様に専門医により行われている。
また、これらの薬を長期間投与することにより、治療効果の低減、副作用の発生等が問題になっている。さらには、薬の効果には個人差があることも知られている。
In modern society, people have various stresses. Due to the stress, an increasing number of patients are mentally exhausted and complain of anxiety and depression.
Conventionally, benzodiazepine anxiolytics have been used to treat anxiety. However, these drugs have side effects such as addiction, and their treatment is performed under the strict management of specialists. The treatment of depression includes the administration of antidepressants such as noradrenaline, serotonin reuptake inhibitors, and monoamine oxidase inhibitors. These treatments are also performed by specialists in the same way as anxiety treatment. Yes.
In addition, long-term administration of these drugs has caused problems such as reduction of therapeutic effects and occurrence of side effects. Furthermore, it is known that there are individual differences in the effects of drugs.

以上の現状により、不安神経症や鬱病患者の増加に伴い、新たな情動障害の治療薬の開発が望まれている。   Based on the above situation, with the increase in anxiety and depression patients, the development of a new treatment for emotional disorders is desired.

Proc Natl Acad Sci USA (2002) 99:14189-14194Proc Natl Acad Sci USA (2002) 99: 14189-14194 J Cell Biol (2006) 175:383-388J Cell Biol (2006) 175: 383-388 Transgenic Res (2008) 17:1045-1058Transgenic Res (2008) 17: 1045-1058

特開平10-127207JP 10-127207 A 特開2006-238762JP2006-238762 特開2008-237072JP2008-237072

本発明は、上記した問題点を解決することを解決すべき課題とした。より詳しくは、本発明者らは、情動障害の治療薬の新たなスクリーニング方法を提供することを解決すべき課題とした。   This invention made it the subject which should solve solving the above-mentioned problem. More specifically, the present inventors made it a problem to be solved to provide a new screening method for a therapeutic agent for affective disorders.

本発明者らは、JLP遺伝子ノックアウトマウスを用いて精巣及び精巣上体におけるJLPの発現を解析する工程中に、新規に「JLP遺伝子の破壊が情動障害を引き起こすこと」を見出し、さらにJLP遺伝子ノックアウトマウスが情動障害を起こしていることを確認して、本発明を完成した。   The inventors of the present invention have newly found that "disruption of the JLP gene causes affective disorders" during the process of analyzing JLP expression in the testis and epididymis using JLP gene knockout mice. The present invention was completed after confirming that the mouse had an affective disorder.

すなわち、本発明は以下の通りである。
「1.被検物質をJLP遺伝子の一部又は全部が改変又は欠損しているノックアウト非ヒト動物に投与する工程を含む情動障害の治療薬のスクリーニング方法。
2.さらに、前記ノックアウト非ヒト動物の行動特性を評価する工程を含む前項1のスクリーニング方法。
3.前記ノックアウト非ヒト動物が、マウスである前項1又は2に記載のスクリーニング方法。
4.情動障害の治療薬が、向精神薬又は抗不安作用薬である前項1〜3のいずれか1に記載のスクリーニング方法。
5.JLPの発現を活性化又は促進する被検物質を評価する工程を含む情動障害の治療薬のスクリーニング方法。
6.情動障害が疑われる患者由来の試料中のJLP発現量を測定することにより、該患者がJLPの機能障害による情動障害であるかを検査する方法。」
That is, the present invention is as follows.
“1. A screening method for a therapeutic agent for affective disorders, comprising a step of administering a test substance to a knockout non-human animal in which part or all of the JLP gene is altered or deleted.
2. The screening method according to item 1, further comprising a step of evaluating behavioral characteristics of the knockout non-human animal.
3. 3. The screening method according to item 1 or 2, wherein the knockout non-human animal is a mouse.
4). 4. The screening method according to any one of items 1 to 3, wherein the emotional disorder therapeutic drug is a psychotropic drug or an anxiolytic drug.
5). A screening method for a therapeutic agent for affective disorders, comprising a step of evaluating a test substance that activates or promotes expression of JLP.
6). A method for examining whether a patient has an affective disorder due to a JLP dysfunction by measuring the expression level of JLP in a sample derived from a patient suspected of having an affective disorder. "

本発明によれば、新規な知見「JLP遺伝子の破壊が情動障害を引き起こすこと」を基にして、新規な情動障害の治療薬のスクリーニング方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a screening method for a novel therapeutic agent for affective disorder based on the novel finding “disruption of JLP gene causes affective disorder”.

JLPノックアウトマウスの作製に使用した遺伝子ターゲッティング法の説明Explanation of the gene targeting method used to create JLP knockout mice Jlp+/+ 、Jlp+/-、Jlp-/-マウスのサザンブロッティング分析結果Southern blotting analysis results for Jlp + / + , Jlp + / - , Jlp - / - mice 抗JLP 抗体によるウエスタンブロッティングの結果Results of Western blotting with anti-JLP antibody 高架式十字路迷路テストにおける各マウスの滞在秒数の結果Results of the number of seconds spent in each mouse in the elevated crossroad maze test 高架式十字路迷路テストにおける各マウスの進入回収の結果Results of entry and recovery of each mouse in the elevated crossroad maze test テールサスペンションテストにおける各マウスの不動時間の結果Results of immobility time for each mouse in tail suspension test マウスの背側縫線核図(図中破線円で囲んだ箇所が背側縫線核)Mouse dorsal raphe nucleus diagram (the area surrounded by the broken circle in the figure is the dorsal raphe nucleus) JLPノックアウトマウスの背側縫線核の染色及び蛍光標識した図Stained and fluorescently labeled figure of dorsal raphe nucleus of JLP knockout mouse 野生型マウスの背側縫線核の染色及び蛍光標識した図Stained and fluorescently labeled figure of dorsal raphe nucleus of wild type mouse

本発明のスクリーニング方法は、下記実施例により、「JLP遺伝子の破壊が情動障害を引き起こすこと」を見出したことを利用している。
従って、被検査物質をJLP遺伝子ノックアウト非ヒト動物に投与し、さらに該ノックアウト非ヒト動物の行動特性の変化を確認することにより、情動障害の治療薬をスクリーニングすることができる。
The screening method of the present invention utilizes the fact that “disruption of JLP gene causes affective disorder” according to the following example.
Therefore, a therapeutic agent for affective disorders can be screened by administering a test substance to a JLP gene knockout non-human animal and confirming a change in behavioral characteristics of the knockout non-human animal.

(情動障害)
本発明の「情動障害」とは、鬱病、全般性不安障害、社会不安障害、心的外傷後ストレス障害、強迫性障害、パニック障害、パニック発作、特定恐怖症、対人恐怖症または広場恐怖症を含む障害を意味する。
(Emotional disorder)
“Emotional disorder” of the present invention refers to depression, generalized anxiety disorder, social anxiety disorder, post-traumatic stress disorder, obsessive compulsive disorder, panic disorder, panic attack, specific phobia, interpersonal phobia or agoraphobia Means failure including.

(情動障害の治療薬)
本発明の「情動障害の治療薬」とは、上記いずれかの障害を治療又は改善するための薬を意味する。例えば、不安状態の改善薬(抗不安作用薬)、向精神薬(抗自閉症薬、抗共依存症薬、対人行動改善薬、心的外傷改善剤、抗恐怖薬)等が例示される。
(Effective disorder treatment)
The “therapeutic agent for affective disorder” of the present invention means a drug for treating or ameliorating any of the above disorders. Examples include anxiolytic drugs (anti-anxiety drugs), psychotropic drugs (anti-autistic drugs, anti-coaddictive drugs, interpersonal behavior improving drugs, trauma improving drugs, anti-phobic drugs) and the like. .

(被検物質)
本発明で用いる被検物質は、任意の物質を使用することができる。被検物質の種類は特に限定されず、低分子合成化合物でもよいし、天然物抽出物中に存在する化合物でもよく、合成ペプチドでもよい。
あるいは、被検物質は、また化合物ライブラリー、ファージディスプレーライブラリーもしくはコンビナトリアルライブラリーから選択してもよい。
(Test substance)
Any substance can be used as the test substance used in the present invention. The kind of the test substance is not particularly limited, and may be a low molecular synthetic compound, a compound present in a natural product extract, or a synthetic peptide.
Alternatively, the test substance may also be selected from a compound library, a phage display library, or a combinatorial library.

なお、不安障害の治療には、ベンゾジアゼピン系抗不安薬、チェノジアゼピン系抗不安薬、ピペラジン系抗不安薬、セロトニン作動性抗不安薬等の抗不安薬が使用されている。また、抗不安薬は、不安障害以外にも、身体表現性障害(自律神経失調症)や統合失調症(精神分裂病)、鬱病、アルコール離脱(禁断)症状の予防等、不安状態を伴う病態にも、不安状態の解消のために使用されることがある。
また、鬱病の治療には、神経伝達物質の働きを高める薬剤が使用され、主なものとして、三環系抗鬱病薬、四環系抗欝薬、トリアゾロピリジン系抗鬱薬、選択的セロトニン再取り込み阻害薬(SSRI)、セロトニン・ノルアドレナリン再取り込み阻害薬(SNRI)が知られている。なお、SSRI及びSNRIは不安障害の治療に使用される場合がある。
よって、上記すでに情動障害の効果が知られている化合物の置換体、薬学的に許容できる塩等を候補被検物質とすることが好ましい。
In the treatment of anxiety disorders, anxiolytics such as benzodiazepine anxiolytics, chenodiazepine anxiolytics, piperazine anxiolytics, serotonergic anxiolytics are used. In addition to anxiety disorders, anti-anxiety drugs are also associated with anxiety, such as prevention of somatic expression disorders (autonomic dysfunction), schizophrenia (schizophrenia), depression, and alcohol withdrawal (withdrawal). It can also be used to relieve anxiety.
For the treatment of depression, drugs that enhance the function of neurotransmitters are used, and mainly include tricyclic antidepressants, tetracyclic antidepressants, triazolopyridine antidepressants, selective serotonin reactivation. Uptake inhibitors (SSRI) and serotonin / noradrenaline reuptake inhibitors (SNRI) are known. SSRI and SNRI may be used to treat anxiety disorders.
Therefore, it is preferable to use a substituted compound, a pharmaceutically acceptable salt, or the like of a compound already known to have an affective affect as a candidate test substance.

(JLP)
JLPは、mitogen-activated protein kinase (MAPK)シグナル伝達経路の足場タンパク質であり、非ヒト動物に普遍的に存在する。また、JLPの塩基配列は、公知のデータベースより取得可能である。例えば、マウスのJLPのAccession Numberは、AF327451である。
(JLP)
JLP is a scaffold protein of the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signal transduction pathway and is ubiquitous in non-human animals. Further, the base sequence of JLP can be obtained from a known database. For example, the Accession Number of the mouse JLP is AF327451.

「JLP遺伝子が破壊された(ノックアウトマウス)」とは、JLP遺伝子領域の配列が人為的に改変されたことによって、JLP遺伝子の正常な発現が阻害されていること、その結果、JLPの発現が抑制され、生体(特に脳)においてJLPが正常に機能していないことを意味する。
また、「JLP遺伝子の一部又は全部を改変又は欠損している」における「全部」とは、JLPゲノムDNAのエクソン1の5'端から最後のエクソンの3'端までの領域をいう。
また、「一部」とは、この領域の一部であって、JLP遺伝子の正常な発現を阻害するのに必要な長さの領域をいう。
さらに、「改変」とは、単一または複数のヌクレオチドを置換、欠失、挿入、及び/又は転位させることにより、ゲノムDNA中の対象領域の塩基配列を他の塩基配列に改変することをいう。
“The JLP gene was disrupted (knockout mouse)” means that the JLP gene region was artificially altered, thereby inhibiting normal expression of the JLP gene. It means that JLP is not functioning normally in the living body (especially brain).
In addition, “all” in “a part or all of the JLP gene is altered or deleted” refers to a region from the 5 ′ end of exon 1 to the 3 ′ end of the last exon of JLP genomic DNA.
In addition, “part” refers to a part of this region and a length necessary to inhibit the normal expression of the JLP gene.
Furthermore, “modification” refers to modifying the base sequence of a target region in genomic DNA to another base sequence by substituting, deleting, inserting, and / or transposing single or multiple nucleotides. .

本発明の「JLP遺伝子の一部又は全部を改変又は欠損しているノックアウト動物」は、公知の方法で作製することができる。
例えば、下記実施例の記載のように遺伝子ターゲッティング法を用いて作製することができる。同方法において、JLP遺伝子のエクソン1の少なくとも開始コドンを含む領域を相同組換えにより他の塩基配列に置換することにより、JLPの正常な発現を阻害できる。
また、本発明のスクリーニング方法に用いるノックアウト動物は、同方法によって作製されたノックアウト動物のみならず、さらにその子孫をも含む。
The “knockout animal in which part or all of the JLP gene is altered or deleted” of the present invention can be prepared by a known method.
For example, it can be prepared using a gene targeting method as described in the Examples below. In this method, normal expression of JLP can be inhibited by substituting at least the initiation codon region of exon 1 of the JLP gene with another base sequence by homologous recombination.
Moreover, the knockout animal used for the screening method of the present invention includes not only the knockout animal produced by the same method but also its offspring.

(ノックアウト動物)
本発明のノックアウト動物の対象となる動物は、非ヒト動物であり、特に限定されない。例えば、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、マウス、ラットなどの哺乳動物が例示される。これらのうち、実験動物として用いるには、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、マウス、ラットが好ましく、なかでも齧歯目がさらに好ましく、近交系が多数作出されており、受精卵の培養、体外受精等の技術を考慮するとマウス及びラットが、特に好ましい。
(Knockout animal)
The animal that is the subject of the knockout animal of the present invention is a non-human animal and is not particularly limited. For example, mammals such as cows, pigs, sheep, goats, rabbits, dogs, cats, guinea pigs, hamsters, mice, rats and the like are exemplified. Of these, rabbits, dogs, cats, guinea pigs, hamsters, mice, and rats are preferred for use as experimental animals, of which rodents are more preferred, and many inbred strains have been produced. Considering techniques such as in vitro fertilization, mice and rats are particularly preferable.

(ターゲッティングベクターの構築)
ターゲッティングベクター構築のため、対象となる動物のJLP遺伝子の一部を単離する。例えば、ノックアウトマウスを作製する場合は、マウスのゲノムDNAライブラリーからJLP遺伝子をスクリーニングする。
上記スクリーニングにより得られたゲノムDNAクローンを用いて、相同組換えのためのターゲッティングベクターを構築する。ゲノムDNAクローンは遺伝子全長である必要はなく、JLP遺伝子を破壊し、そしてJLPの発現を抑制するために必要な領域のみクローニングすればよい。
また、ターゲッティングベクターは、公知の方法により作製することができ、例えば市販のプラスミドをバックボーンとして、上記ゲノムDNAクローン、ポジティブセレクション用のマーカー及びネガティブセレクション用のマーカー(DT−A遺伝子等)などの各フラグメントを適切に連結することにより作製することができる(参照:図1)。
(Construction of targeting vector)
To construct the targeting vector, a part of the JLP gene of the target animal is isolated. For example, when a knockout mouse is prepared, a JLP gene is screened from a mouse genomic DNA library.
A targeting vector for homologous recombination is constructed using the genomic DNA clone obtained by the above screening. The genomic DNA clone need not be the full length of the gene, but only the region necessary for disrupting the JLP gene and suppressing the expression of JLP.
The targeting vector can be prepared by a known method. For example, each of the above-described genomic DNA clone, positive selection marker, negative selection marker (DT-A gene, etc.) using a commercially available plasmid as a backbone. Fragments can be generated by appropriate ligation (see: FIG. 1).

(JLP遺伝子ノックアウト動物の作製)
上記方法により作製したターゲッティングベクターを、受精卵、初期胚、又は胚性幹細胞(ES細胞)などの個体形成能(分化全能性)をもつ細胞にエレクトロポレーション法等により導入し、その後、目的とする相同組換えが起こった細胞を選別する。選別は、ポジティブ−ネガティブ選択法により薬剤を用いて選択できる。
選別後、目的とする相同組換えが起こった細胞を、サザンブロットやPCR法などによって確認する。最終的に所望の相同組換えが確認された細胞を、妊娠中の輸卵管または子宮から採取された8細胞期胚または胚盤胞(ブラストシスト)に導入する。
(Generation of JLP gene knockout animals)
The targeting vector prepared by the above method is introduced into a cell having an individual forming ability (differentiating totipotency) such as a fertilized egg, an early embryo, or an embryonic stem cell (ES cell) by electroporation, etc. Cells that have undergone homologous recombination are selected. Sorting can be performed using a drug by a positive-negative selection method.
After selection, the cells in which the desired homologous recombination has occurred are confirmed by Southern blotting or PCR. The cells finally confirmed to have the desired homologous recombination are introduced into 8-cell embryos or blastocysts (blast cysts) collected from the oviduct or uterus during pregnancy.

上記8細胞期胚または胚盤胞を常法に従い仮親に移植する。仮親から生まれた生殖系列キメラ動物(好ましくは雄)と、野生型JLP遺伝子をホモで持つ野生型動物(好ましくは雌)とを交配させることにより、第1世代(F1)として、相同染色体上の一方のJLP遺伝子が相同組換えにより破壊されたヘテロ接合体を得ることができる。さらに、これらヘテロ接合体同士を交配させることにより、第2世代(F2)として、相同染色体上の双方のJLP遺伝子が破壊されたホモ接合体、即ち本発明のJLPノックアウト動物を得ることができる。ホモ接合体の同定は、体の一部(例えば尻尾)を切断し、DNAを抽出してサザンブロットやPCR法などによって遺伝子型を調べればよい。   The 8-cell embryo or blastocyst is transplanted to a temporary parent according to a conventional method. By crossing a germline chimeric animal (preferably male) born from a foster parent with a wild-type animal (preferably female) having a wild-type JLP gene homozygously, as a first generation (F1), A heterozygote in which one JLP gene is disrupted by homologous recombination can be obtained. Furthermore, by mating these heterozygotes, a homozygote in which both JLP genes on the homologous chromosome are disrupted, that is, the JLP knockout animal of the present invention can be obtained as the second generation (F2). The homozygote can be identified by cutting a part of the body (eg, tail), extracting the DNA, and examining the genotype by Southern blotting or PCR.

(JLP遺伝子ノックアウト動物を用いた情動障害の治療薬のスクリーニング方法)
下記実施例に示すように、JLPノックアウトマウスは明瞭な形態異常を示さなかった。しかし、JLPノックアウトマウスは、高架式十字路迷路テストでは情動障害の一種である不安行動を示し、テールサスペンションテストでは情動障害の一種である鬱状態を示した。
これらの実施例結果から、情動障害はJLPの機能的抑制によって生じたものと考えられる。
つまり、被検物質(情動障害の治療候補化合物)を投与したJLPノックアウト非ヒト動物の行動特性を、正常の非ヒト動物の行動特性及び/又は該被検物質を投与していないJLPノックアウト非ヒト動物の行動特性と比較することにより向精神薬、抗不安作用薬などの向精神薬を含む情動障害の治療薬の選択をすることができる。
(Screening method for therapeutic agents for affective disorders using JLP gene knockout animals)
As shown in the examples below, JLP knockout mice did not show clear morphological abnormalities. However, JLP knockout mice showed anxiety behavior, which is a kind of emotional disorder in the elevated crossroad maze test, and depression, which is a kind of emotional disorder, in the tail suspension test.
From the results of these examples, it is considered that the affective disorder was caused by the functional suppression of JLP.
That is, the behavioral characteristics of a JLP knockout non-human animal administered with a test substance (emotional disorder treatment candidate compound), the behavioral characteristics of a normal non-human animal and / or a JLP knockout non-human not administered with the test substance By comparing with the behavioral characteristics of animals, it is possible to select a therapeutic agent for affective disorders including psychotropic drugs such as psychotropic drugs and anxiolytic drugs.

被検物質又はそれを含む混合物等は、それらの特性に応じて調製し、皮下あるいは腹腔内注射、静脈注射、経口投与等を適時選択して、JLPノックアウト非ヒト動物に投与する。   A test substance or a mixture containing the test substance is prepared according to the characteristics thereof, and subcutaneously or intraperitoneally injected, intravenously injected, orally administered, etc. are selected as appropriate and administered to a JLP knockout non-human animal.

(行動特性の評価方法)
JLPノックアウト非ヒト動物の行動特性の評価方法は、自体公知の方法を利用することができる。例えば以下の方法を利用することができる。
不安症の確認には、高架式十字迷路テスト(Neurosci. Methods 14, 525-529, 1986)、明暗箱法(Psychopharmacology, 94, 392-396, 1988) を使用することができ、鬱症状の確認には強制水泳法 (Arch. int. Pharmacodyn. 229, 327-336, 1977)又はテールサスペンションテストを使用することができ、情動過多症状の確認にはオープンフィールド法(Life Sciences 58, 701-709, 1996)を使用することができる。また、Food Neophobia (Physiol. Behav., 51, 979-985, 1992) 、Vogel 型コンフリクトStaircase 試験(Psychopharmacol., 92, 106-109, 1987)又は学習性無力試験(Psychopharmacol., 90, 90-94, 1986) 等も使用することができる。
(Evaluation method of behavioral characteristics)
As a method for evaluating the behavioral characteristics of a JLP knockout non-human animal, a method known per se can be used. For example, the following method can be used.
To check anxiety, you can use the elevated plus maze test (Neurosci. Methods 14, 525-529, 1986) and the light-dark box method (Psychopharmacology, 94, 392-396, 1988). The forced swimming method (Arch. Int. Pharmacodyn. 229, 327-336, 1977) or the tail suspension test can be used, and the open-field method (Life Sciences 58, 701-709, 1996) can be used. Also, Food Neophobia (Physiol. Behav., 51, 979-985, 1992), Vogel-type conflict Staircase test (Psychopharmacol., 92, 106-109, 1987) or Learning helplessness test (Psychopharmacol., 90, 90-94) , 1986) can also be used.

(高架式十字迷路テスト)
高架式十字迷路テストは、S.Pellowらの論文{J. Neurosci. Methods, vol.14 (1985), p-149-167}に記載された試験手順に準じて行うことができる。
試験装置としては、2つのオープンアーム(open arm)と、2つのクローズドアーム(closed arm)が、それぞれ、中心部分(common central platform)に同一線上に位置するように連結して構成される十字型の装置を用いることができ、これを床から一定の高さ(例えば30〜100cm、好ましくは40〜50cm)に設置する。オープンアームの周囲(幅方向の端部)には、一定の高さ(例えば0.1〜1.0cm、好ましくは0.3〜0.5cm)のリップ部分が設けられており、被験動物が容易に落下しないようにされている。
試験室の照度は適宜(例えば5〜200ルクス、好ましくは5〜20ルクス)設定しておく。被験動物は試験開始前(例えば1時間以上前、好ましくは3時間以上前)から試験開始時まで(投与時は除く)、別室で比較的明るい照度(例えば10〜1000ルクス、好ましくは20〜500ルクス)に慣らしておく。試験前に被検物質を投与を行う場合、当該投与は、例えば試験開始180分前までに、好ましくは15〜30分前に行う。
試験開始から一定時間、被験動物を自由に行動させ、その様子をビデオテープに録画する。
試験終了後に、各被験動物についてオープンアーム上に居た合計時間を測定し、結果を例えば「平均値+S.E.M.」で表記する。なお、被験動物の全肢がオープンアーム上にある時間を、被験動物がオープンアーム上に居た時間と定義して測定する。
(Elevated cross maze test)
The elevated plus maze test can be performed according to the test procedure described in the paper by S. Pellow et al. {J. Neurosci. Methods, vol.14 (1985), p-149-167}.
As a test device, two open arms and two closed arms are connected to the central part (common central platform) so that they are located on the same line. These devices are installed at a certain height (for example, 30 to 100 cm, preferably 40 to 50 cm) from the floor. Around the open arm (end in the width direction), there is a lip with a certain height (for example, 0.1 to 1.0 cm, preferably 0.3 to 0.5 cm) so that the test animal does not fall easily. Has been.
The illuminance of the test chamber is set appropriately (for example, 5 to 200 lux, preferably 5 to 20 lux). The subject animal has a relatively bright illuminance (for example, 10 to 1000 lux, preferably 20 to 500) in a separate room from the start of the test (for example, 1 hour or more, preferably 3 hours or more) to the start of the test (except during administration). (Lux). When the test substance is administered before the test, the administration is performed, for example, 180 minutes before the start of the test, and preferably 15 to 30 minutes before the test.
The test animal is allowed to move freely for a certain period of time from the start of the test, and the situation is recorded on a video tape.
After the test, the total time spent on the open arm for each test animal is measured, and the result is expressed, for example, as “average value + SEM”. In addition, the time when all the limbs of the test animal are on the open arm is defined as the time when the test animal is on the open arm, and is measured.

当該試験で用いる被験動物は、試験直前まで比較的明るい照度に慣らしておいた動物であるため、その後の比較的暗い照度の試験条件下では、横に壁が無いオープンアーム上に居ることに対して不安感を持つと考えられる。従って、この高架式十字迷路テストでは、結果的にオープンアーム上により長い時間居た被験動物ほど、不安感が少ない動物、すなわち不安感が緩和若しくは除去された動物であると評価することができる。
また、被検物質投与濃度が異なる被験動物を複数準備し、そして試験を行うことにより、当該試験物質が情動障害を改善する(抗不安作用を有する)とすればどの程度の投与量(濃度)で効果が発揮されるか(有意差が認められるか)、あるいは投与量(濃度)依存性の傾向が認められるか等を解析及び評価することができる。
The test animals used in this test are animals that have been accustomed to a relatively bright illuminance until immediately before the test, and under the relatively dark illuminance test conditions thereafter, they are on open arms with no side walls. It seems to have anxiety. Therefore, in the elevated plus maze test, as a result, the test animal that has been on the open arm for a longer time can be evaluated as an animal with less anxiety, that is, an animal with reduced or eliminated anxiety.
In addition, if multiple test animals with different test substance administration concentrations are prepared and tested, the test substance will improve affective disorder (has an anxiolytic effect), and what dose (concentration) It is possible to analyze and evaluate whether or not the effect is exhibited (whether a significant difference is observed) or whether a dose (concentration) -dependent tendency is observed.

(明暗探査試験)
明暗探査試験は、暗コンパートメント(dark compartment)及び明コンパートメント(light compartment)の2つのコンパートメントから構成される試験装置を用いて行うことができる。暗コンパートメントは、プラスチック製等の黒い材質の部材で囲まれており、上に蓋を備えた構造をしており、明コンパートメントは、プラスチック製等の白い材質の部材で囲まれており、上が開いている構造をしている。明暗の両コンパートメントは、プラスチック製等の黒い材質のトンネルで連結されており、互いに行き来可能となっている。
試験室の照度は、適宜(例えば10〜1000ルクス、好ましくは150ルクス)に設定しておく。被験動物は試験開始前(例えば1時間以上前、好ましくは3時間以上前)から試験開始時まで(投与時は除く)、別室で比較的暗い照度(例えば50ルクス以下、好ましくは10ルクス)に慣らしておく。試験前に被検物質の投与を行う場合、当該投与は、例えば試験開始180分前までに、好ましくは15〜30分前に行う。
(Light / dark exploration test)
The light and dark exploration test can be performed using a test apparatus composed of two compartments, a dark compartment and a light compartment. The dark compartment is surrounded by a black material such as plastic, and has a structure with a lid on top. The bright compartment is surrounded by a white material such as plastic, and the top is It has an open structure. The light and dark compartments are connected by a tunnel made of black material such as plastic and can be moved back and forth.
The illuminance of the test chamber is set appropriately (for example, 10 to 1000 lux, preferably 150 lux). The test animal should have a relatively dark illuminance (eg, 50 lux or less, preferably 10 lux) in a separate room from the start of the test (eg, 1 hour or more, preferably 3 hours or more) to the start of the test (except during administration) Get used to it. When the test substance is administered before the test, the administration is performed, for example, 180 minutes before the start of the test, preferably 15 to 30 minutes before the test.

当該試験は、被験動物を暗コンパートメントに入れた状態で開始する。試験開始から一定時間(例えば5分以上、好ましくは5分)、被験動物を自由に行動させ、その様子をビデオテープに録画する。
試験終了後に、各被験動物について明コンパートメントに入っていた合計時間を測定し、結果を例えば「平均値+S.E.M.」で表記する。なお、被験動物の全肢が明コンパートメントに入っていた時間を、被験動物が明コンパートメントに入っていた時間と定義して測定する。
The test begins with the animal in the dark compartment. The test animal is allowed to move freely for a certain period of time (for example, 5 minutes or more, preferably 5 minutes) from the start of the test, and the state is recorded on a video tape.
After the test, the total time spent in the light compartment for each test animal is measured, and the result is expressed, for example, as “average value + SEM”. In addition, the time when all the limbs of the test animal are in the light compartment is defined as the time when the test animal is in the light compartment.

当該試験で用いる被験動物は、上記のように、試験直前まで比較的暗い照度に慣らしておいた動物であるため、その後の比較的明るい照度の領域に対して不安感を持つと考えられる。従って、この明暗探査試験では、明コンパートメントにより長い時間入っていた被験動物ほど、不安感が少ない動物、すなわち不安感が緩和若しくは除去された動物であると評価することができる。   The test animal used in the test is an animal accustomed to a relatively dark illuminance until immediately before the test as described above, and thus is considered to have anxiety about the subsequent relatively bright illuminance region. Therefore, in this light / dark exploration test, it can be evaluated that the test animals that have been in the light compartment for a longer time have less anxiety, that is, animals with reduced or eliminated anxiety.

(テールサスペンションテスト)
テールサスペンションテスト(TST)では、マウスの尾を固定してぶら下げる。ぶら下げられたマウスは、逃避しようとして暴れるが、しばらくすると逃避を放棄して無動状態になる。この無動状態に陥った時間(不動時間)がヒトにおける鬱状態の程度を反映すると考えられている。
よって、該不動時間の減少を指標として、候補情動障害の治療薬のスクリーニングを行うことができる。
(Tail suspension test)
In the tail suspension test (TST), the mouse tail is fixed and hung. The hung mouse rampages as it tries to escape, but after a while it abandons it and becomes immobile. It is believed that the time of immobility (immobility time) reflects the degree of depression in humans.
Therefore, screening for therapeutic agents for candidate affective disorders can be performed using the decrease in immobility time as an index.

(JLP遺伝子の機能に着目した情動障害の治療薬のスクリーニング方法)
下記実施例の結果により、JLPの機能阻害は、情動障害を生じさせることが明らかになった。そこで本発明は、JLPの発現を活性化又は促進する物質を評価する工程を含む情動障害の治療薬をスクリーニング方法も提供する。
すなわち、JLPの発現の抑制により情動障害を示す患者に、JLPの発現を活性化又は促進する物質を投与することにより、情動障害を改善又は完治することができると考えられる。
(Screening method for therapeutic agents for affective disorders focusing on the function of JLP gene)
From the results of the following examples, it has been clarified that inhibition of the function of JLP causes affective disorder. Therefore, the present invention also provides a screening method for a therapeutic agent for affective disorders, which comprises a step of evaluating a substance that activates or promotes JLP expression.
That is, it is considered that the affective disorder can be improved or completely cured by administering a substance that activates or promotes the expression of JLP to a patient who exhibits affective disorder by suppressing the expression of JLP.

なお、上記評価方法は、自体公知の方法により行うことができる。
例えば、被検物質の投与により、JLPの機能活性又は促進が行われたかを確認する一つの指標として、in vitro又はin vivoにおけるJLP mRNA又はJLPの発現量を測定する。
また、JLPは、mitogen-activated protein kinase (MAPK)シグナル伝達経路の足場タンパク質である。足場タンパク質は、MAPKカスケードの関連のあるキナーゼ分子同士の複合体を形成させることで、連続したMAPKカスケードのリン酸化反応を効率よく進めることが出来るようにするタンパク質である。すなわち、JLPの機能活性又は促進が行われたかを確認する一つの指標として、MAPKカスケードのリン酸化を測定する。
The evaluation method can be performed by a method known per se.
For example, the expression level of JLP mRNA or JLP in vitro or in vivo is measured as one index for confirming whether the functional activity or promotion of JLP has been performed by administration of a test substance.
JLP is a scaffold protein for the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway. A scaffold protein is a protein that allows a phosphorylation reaction of a continuous MAPK cascade to proceed efficiently by forming a complex of kinase molecules related to the MAPK cascade. That is, phosphorylation of the MAPK cascade is measured as one index for confirming whether JLP functional activity or promotion has been performed.

上記スクリーニングで得られた行動障害の治療薬は、予防、改善又は治療等の目的に応じて、散剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、腸溶剤、液剤、注射剤(液剤、懸濁剤)または遺伝子療法に用いる形態などの各種の形態に、常法にしたがって調製することができる。本発明の治療剤は、通常は1種または複数の医薬用担体を用いて医薬組成物として製造することが好ましい。   The therapeutic drug for behavioral disorder obtained by the above screening is a powder, granule, tablet, capsule, intestinal solvent, liquid, injection (liquid, suspension) or according to the purpose such as prevention, improvement or treatment. Various forms such as those used for gene therapy can be prepared according to conventional methods. The therapeutic agent of the present invention is usually preferably prepared as a pharmaceutical composition using one or more pharmaceutical carriers.

行動障害の治療剤の投与量または摂取量については、特に限定されるものではなく、含有される成分の有効性、投与形態、投与経路、疾患の種類、対象の性質(体重、年齢、病状および他の医薬の使用の有無等)、および担当医師の判断等に応じて適宜選択される。本発明の医薬または食品は、1日1〜数回に分けて投与または摂取することができ、数日または数週間に1回の割合で間欠的に投与または摂取してもよい。   The dose or intake of the therapeutic agent for behavioral disorders is not particularly limited, and the effectiveness of the contained components, the mode of administration, the route of administration, the type of disease, the nature of the subject (weight, age, medical condition and It is appropriately selected according to the presence or absence of use of other medicines, etc.) and the judgment of the doctor in charge. The medicament or food of the present invention can be administered or ingested in 1 to several times a day, and may be intermittently administered or ingested once every several days or weeks.

(生体由来の試料中のJLP発現量に着目した情動障害の検査方法)
下記実施例の結果により、JLPの機能阻害は、情動障害を生じさせることが明らかになった。そこで本発明は、生体由来の試料中のJLP発現量を測定する工程を含む情動障害の検査方法も提供する。
すなわち、情動障害が疑われる患者から試料を取得する。そして、該試料中のJLP発現量を、健常者由来の試料中のJLP発現量と比較することにより、JLPの機能障害による情動障害であるかを検査する。
(Examination method for affective disorder focusing on the expression level of JLP in biological samples)
From the results of the following examples, it has been clarified that inhibition of the function of JLP causes affective disorder. Therefore, the present invention also provides an emotional disorder test method including a step of measuring the expression level of JLP in a biological sample.
That is, a sample is obtained from a patient suspected of emotional disorder. Then, by comparing the expression level of JLP in the sample with the expression level of JLP in the sample derived from a healthy person, it is examined whether it is an emotional disorder due to a functional disorder of JLP.

以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。   The following examples further illustrate the present invention, but the present invention is not limited to the examples.

(JLPノックアウトマウスの作製)
以下の方法により、JLPノックアウトマウスを作製した(参照:非特許文献3)。
なお、以下の操作は、文部科学省が定めた研究機関等における動物実験等の実施に関する基本方針及び米国国立衛生研究所が1985年に定めた実験動物の飼育管理および使用に関する指針に従って、行った。
(Preparation of JLP knockout mice)
A JLP knockout mouse was prepared by the following method (see Non-Patent Document 3).
The following operations were performed in accordance with the basic policy regarding the implementation of animal experiments at research institutions established by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, and the guidelines for the management and use of laboratory animals established by the National Institutes of Health in 1985. .

図1は、本実施例のJLPノックアウトマウスの作製に使用した遺伝子ターゲッティング法を説明する図である。図中、上から順に、正常のJLP遺伝子(Wild type allele)、JLPノックアウトマウス作製のためのターゲッティングベクター(Targeting construct)、相同組換えを起こしたJLP遺伝子破壊(変異)アレル(Targeted allele)の構造をそれぞれ模式的に示す。   FIG. 1 is a diagram for explaining the gene targeting method used for the preparation of the JLP knockout mouse of this example. In the figure, in order from the top, normal JLP gene (Wild type allele), targeting vector for creating JLP knockout mice, and the structure of the JLP gene disruption (mutation) allele that has undergone homologous recombination (Targeted allele) Is schematically shown.

マウスJLP遺伝子のエクソン1の上流4.5-kbからエクソン1の下流4.2-kb間の領域である8.7-kbの遺伝子領域をターゲッティングベクター構築のために使用した。
3.1-kb(エクソン1の上流4.5-kb〜1.4-kb)及び3.4-kb(エクソン1の下流0.8-kb〜4.2-kb)の遺伝子フラグメントをPCRにより増幅し、それぞれ、ターゲッティングベクターのレフトアーム及びライトアームに使用した。Neo耐性遺伝子を該レフトアームと該ライトアーム間に挿入して、JLP遺伝子のエクソン1を完全に欠失させた。DT-A遺伝子をネガティブ選抜のために導入した。
The 8.7-kb gene region that is between 4.5-kb upstream of exon 1 and 4.2-kb downstream of exon 1 of the mouse JLP gene was used for the construction of the targeting vector.
Gene fragments of 3.1-kb (4.5-kb to 1.4-kb upstream of exon 1) and 3.4-kb (0.8-kb to 4.2-kb downstream of exon 1) were amplified by PCR, respectively, and the left arm of the targeting vector and Used for light arm. A Neo resistance gene was inserted between the left arm and the right arm to completely delete exon 1 of the JLP gene. The DT-A gene was introduced for negative selection.

上記ターゲッティングベクターをNotIにより直鎖化後、129/Ola E14-1 ES細胞に導入した{参照:EMBO J (1997) 16:1850-1857、Neurosci Lett (2007) 429:43-48}。目的の相同組換えが起こったアレルを有するクローンは、5'-flanking probe及びneo probeを用いたPCR及びサザンブロッティングによって選抜した。    The above targeting vector was linearized with NotI and then introduced into 129 / Ola E14-1 ES cells {Reference: EMBO J (1997) 16: 1850-1857, Neurosci Lett (2007) 429: 43-48}. A clone having an allele in which the desired homologous recombination occurred was selected by PCR and Southern blotting using a 5′-flanking probe and a neo probe.

相同組換えが起こった上記ES細胞のクローンを、公知の方法(参照:EMBO J 16:1850-1857)に従って、マウス胚に導入することにより、キメラマウスを得た。
さらに、このキメラマウスを野生型C57BL/6Jマウスと3回戻し交配した。なお、下記実施例2で使用するJLPノックアウトマウス(Jlp-/-)は、ヘテロマウス(Jlp+/-)を交配して得た。
The above-mentioned ES cell clone in which homologous recombination occurred was introduced into a mouse embryo according to a known method (reference: EMBO J 16: 1850-1857) to obtain a chimeric mouse.
Furthermore, this chimeric mouse was backcrossed 3 times with wild type C57BL / 6J mice. The JLP knockout mouse (Jlp / ) used in Example 2 below was obtained by crossing a hetero mouse (Jlp + / ).

(JLPノックアウトマウスの確認)
サザンブロッティングによりJLP遺伝子のターゲッティングに成功したことを確認した(図2)。
また、ヘテロマウス(Jlp+/-)を交配して得られたホモマウス(Jlp-/-)は、予期したmendelian frequencyに従って生まれ、生存能力があり、かつ外見は正常であった。
加えて、抗JLP抗体を用いたウエスタンブロット解析を行ったところ、野生型マウスで検出されたJLPのバンドがホモマウスでは検出されなかった(図3)。
以上の結果により、JLPノックアウトマウスが作製できたことを確認できた。
(Confirmation of JLP knockout mouse)
It was confirmed that targeting of the JLP gene was successful by Southern blotting (FIG. 2).
Also, hetero mice (Jlp + / -) were obtained by crossing homomice (Jlp - / -) was born according expected mendelian frequency, there are viable, and appearance was normal.
In addition, Western blot analysis using an anti-JLP antibody revealed that the JLP band detected in wild-type mice was not detected in homozygous mice (FIG. 3).
From the above results, it was confirmed that a JLP knockout mouse could be produced.

(JLPノックアウトマウスの情動行動の確認)
JLPノックアウトマウスの情動行動、特に不安行動を確認するために、高架式十字路迷路テストを行った。詳細は、以下の通りである。
(Confirmation of emotional behavior of JLP knockout mice)
In order to confirm the emotional behavior of JLP knockout mice, especially the anxiety behavior, an elevated crossroad maze test was conducted. Details are as follows.

高架式十字迷路(EP-3002,小原医科産業)および画像解析ソフト(Image J EP,小原医科産業製)を用いて,マウスの情動性を確認した。
装置は、壁のないオープンアーム(長さ50cm,幅5cm)、壁(15cm)があるクローズドアーム(長さ50cm,幅5cm)及び両走路の交差点であるプラットホームから構成されている。なお、該装置は、床上から高さ50cmの位置に設定した。
上記実施例1で作製したJLPノックアウトマウス(Jlp-/-, n=4)及びヘテロマウス(Jlp+/-, n=5)は、実験開始時にプラットホームに置き、以降10分間の移動経路を天井に取り付けたCCDカメラによって撮影した。
撮影した画像データを解析用ノートパソコンに取り込んだ後に,画像解析ソフトにより、各アームでの滞在時間、プラットホーム(中央区間)での滞在時間及び各アームへの進入回数を算出した。マウスの各アームへの選好性を指標として,オープンアームへの接近・滞在を「低情動」、クローズドアームへの接近・滞在を「高情動」として評価し、高情動である場合を不安傾向を持つ行動特性であると評価した。
The emotion of the mouse was confirmed using an elevated plus maze (EP-3002, Ohara Medical Industry) and image analysis software (Image J EP, manufactured by Ohara Medical Industry).
The device consists of an open arm without walls (length 50 cm, width 5 cm), a closed arm with walls (15 cm) (length 50 cm, width 5 cm), and a platform that is the intersection of both runways. The apparatus was set at a height of 50 cm from the floor.
Above Examples JLP knockout mice prepared in 1 (Jlp - / -, n = 4) and hetero mice (Jlp + / -, n = 5) is placed on the platform at the start of the experiment, the ceiling moving path of the subsequent 10 minutes Taken with a CCD camera attached to.
After taking the captured image data into an analysis notebook computer, the time spent in each arm, the time spent in the platform (central section), and the number of times of entry into each arm were calculated by image analysis software. Using the preference for each arm of the mouse as an index, the approach and stay to the open arm is evaluated as “low emotion”, and the approach and stay to the closed arm is evaluated as “high emotion”. It was evaluated that it had behavioral characteristics.

(JLPノックアウトマウスの情動行動の確認結果)
JLPノックアウトマウスの10分間に滞在した秒数の測定において、中央区間、オープンアーム及びクローズドアームの滞在時間は、それぞれ、平均107.5秒、平均1.0秒及び(平均491.5秒であった(参照:図4)。
一方、ヘテロマウスの10分間に滞在した秒数の測定において、中央区間、オープンアーム及びクローズドアームの滞在時間は、それぞれ、平均82.5秒、平均37.0秒及び480.5秒であった(参照:図4)。
また、JLPノックアウトマウスの進入回数の測定において、オープンアーム及びクローズドアームの進入回数は、それぞれ、平均0.75回及び平均22.25回であった(参照:図5)。
一方、ヘテロマウスの進入回数の測定において、オープンアーム及びクローズドアームの進入回数は、それぞれ、平均4.0回及び平均25.4回であった(参照:図5)。
以上の結果から、JLPノックアウトマウスは明らかに不安行動を示した。
(Confirmation results of emotional behavior of JLP knockout mice)
In the measurement of the number of seconds the JLP knockout mouse stayed for 10 minutes, the stay time of the central section, the open arm and the closed arm was an average of 107.5 seconds, an average of 1.0 seconds, and an average of 491.5 seconds (see: FIG. 4). ).
On the other hand, in the measurement of the number of seconds the hetero mouse stayed for 10 minutes, the stay time of the central section, the open arm, and the closed arm was 82.5 seconds, 37.0 seconds, and 480.5 seconds on average, respectively (see: FIG. 4). .
Moreover, in the measurement of the number of times of entry of the JLP knockout mouse, the number of times of entry of the open arm and the closed arm was 0.75 times on average and 22.25 times on average (see: FIG. 5).
On the other hand, in the measurement of the number of times of entry of the hetero mice, the number of times of entry of the open arm and the closed arm was 4.0 times on average and 25.4 times on average (see: FIG. 5).
From the above results, JLP knockout mice clearly showed anxiety behavior.

(JLPノックアウトマウスの鬱状態の確認)
JLPノックアウトマウスの鬱状態を確認するために、テールサスペンションテストを行った。詳細は、以下の通りである。
(Confirmation of depression in JLP knockout mice)
A tail suspension test was conducted to confirm depression in JLP knockout mice. Details are as follows.

上記実施例1で作製した7ヵ月齢のJLPノックアウトマウス(Jlp-/-)及びコントロールとしてのヘテロマウス(Jlp+/-)のそれぞれの尾先端をビニールテープで固定し、両マウスを懸垂状態にした。
両マウスを懸垂状態に固定後、三脚で固定したデジタルカメラ(Panasonic; DMC-FS25)を用いて、300秒の動画撮影をした。なお、タイマー(最小単位;秒)を用いて、手動でマウスの不動時間を計測した。不動時間は各マウスについて3回の測定を行った。
The JLP knockout mice 7 months of age that were prepared in Example 1 (Jlp - / -) and hetero mice as a control (Jlp + / -) each of the tail tip of the fixed with vinyl tape, both mouse suspended state did.
After fixing both mice in a suspended state, a 300-second movie was recorded using a digital camera (Panasonic; DMC-FS25) fixed with a tripod. In addition, the immobility time of the mouse | mouth was measured manually using the timer (minimum unit; second). The immobility time was measured 3 times for each mouse.

(JLPノックアウトマウスの鬱状態の確認結果)
JLPノックアウトマウスの300秒間中の不動時間は、平均220.7秒であった(参照:図6)。
一方、ヘテロマウスの300秒間中の不動時間は、平均87.3秒であった(参照:図6)。
明らかに、JLPノックアウトマウスは、ヘテロマウスと比較して、不動時間が長かった。
以上の結果から、JLPノックアウトマウスは明らかに鬱状態を示した。
(Confirmation result of depression in JLP knockout mice)
The average immobility time of JLP knockout mice during 300 seconds was 220.7 seconds (see FIG. 6).
On the other hand, the average immobility time of the hetero mice during 300 seconds was 87.3 seconds (see FIG. 6).
Apparently, JLP knockout mice had a longer immobility time compared to heterozygous mice.
From these results, JLP knockout mice clearly showed depression.

(JLPノックアウトマウスの背側縫線核でのセロトニン神経系の発現確認)
背側縫線核(図7)に起始核を持つセロトニン神経系は、前脳領域、特に海馬、扁桃体、視床下部などに投射し、セロトニンレセプターを賦活化することにより、不安や鬱等の情動性を抑制することが知られている。また、セロトニン神経系の不活性化は、不安、鬱等を惹起することが知られている。そして、現在、使用・開発されている抗不安薬、抗鬱薬においてはセロトニン神経系の賦活化を目的としたものが多数存在する。
そこで、実施例1で作製したJLPノックアウトマウスの背側縫線核でのセロトニン神経系の発現を確認した。詳細は、以下の通りである。
(Confirmation of serotonin nervous system expression in the dorsal raphe nucleus of JLP knockout mice)
The serotonergic nervous system with the origin nucleus in the dorsal raphe nucleus (Fig. 7) projects to the forebrain region, especially the hippocampus, amygdala, hypothalamus, etc., and activates the serotonin receptor, thereby causing anxiety and depression. It is known to suppress emotionality. Moreover, it is known that inactivation of the serotonin nervous system causes anxiety, depression and the like. There are many anti-anxiety drugs and antidepressants currently used and developed for the purpose of activating the serotonin nervous system.
Therefore, the expression of the serotonin nervous system in the dorsal raphe nucleus of the JLP knockout mouse prepared in Example 1 was confirmed. Details are as follows.

実施例1で作製したJLPノックアウトマウスの背側縫線核及び野生型マウスの背側縫線核をHoechstで染色すると同時に、抗セロトニン(Serotonin、別名 5-hydroxytryptamine, 5-HT)抗体を用いて蛍光標識した。   The dorsal raphe nucleus of the JLP knockout mouse prepared in Example 1 and the dorsal raphe nucleus of the wild-type mouse were stained with Hoechst and at the same time using an anti-serotonin (also known as 5-hydroxytryptamine, 5-HT) antibody. Fluorescently labeled.

図8は、JLPノックアウトマウスの背側縫線核の染色及び蛍光標識した図であり、図9は、野生型マウスの背側縫線核の染色及び蛍光標識した図である。図8及び図9の結果から、ノックアウトマウスの背側縫線核でのセロトニン神経系の発現は、野生型マウスの背側縫線核でのセロトニン神経系の発現と比較して、減少していた。
以上の結果から、セロトニン神経系の不活性化がJLPノックアウトマウスの情動障害の一つの原因として考えられる。
FIG. 8 is a diagram showing staining and fluorescent labeling of the dorsal raphe nucleus of a JLP knockout mouse, and FIG. 9 is a diagram showing staining and fluorescence labeling of the dorsal raphe nucleus of a wild type mouse. 8 and 9, the expression of the serotonin nervous system in the dorsal raphe nucleus of knockout mice is decreased compared to the expression of the serotonin nervous system in the dorsal raphe nucleus of wild type mice. It was.
From the above results, inactivation of the serotonin nervous system is considered as one cause of affective disorder in JLP knockout mice.

(総論)
本実施例のJLPノックアウトマウスは、実施例2及び実施例3の結果より、不安・鬱様の行動特性を示した。加えて、該マウスは、実施例4の結果より、背側縫線核でのセロトニン神経の減少が観察された。
したがって,セロトニン神経系に作用する薬物をJLPノックアウトマウスに投与し、行動特性の変化を解析することで、セロトニン神経系に関わる抗不安薬、抗鬱薬の効果、作用機序を知ることができると共に、新たな薬物のスクリーニングを実施することができる。
(General)
From the results of Example 2 and Example 3, the JLP knockout mouse of this Example showed anxiety / depression-like behavioral characteristics. In addition, from the results of Example 4, in the mice, a decrease in serotonin nerves in the dorsal raphe nucleus was observed.
Therefore, by administering drugs acting on the serotonin nervous system to JLP knockout mice and analyzing behavioral changes, it is possible to know the effects and mechanism of action of anxiolytics and antidepressants related to the serotonin nervous system New drug screening can be performed.

JLPノックアウト非ヒト動物の行動特性を改善又は治療できる化合物又はJLPの発現を活性化又は促進する化合物は情動障害の治療薬となることができる。   A compound that can improve or treat the behavioral characteristics of a JLP knockout non-human animal or a compound that activates or promotes the expression of JLP can be a therapeutic agent for affective disorders.

Claims (5)

被検物質をJLP遺伝子の一部又は全部が改変又は欠損しているノックアウト非ヒト動物に投与する工程を含む情動障害の治療薬のスクリーニング方法。   A screening method for a therapeutic agent for affective disorders, comprising a step of administering a test substance to a knockout non-human animal in which part or all of the JLP gene is altered or deleted. さらに、前記ノックアウト非ヒト動物の行動特性を評価する工程を含む請求項1のスクリーニング方法。   Furthermore, the screening method of Claim 1 including the process of evaluating the behavior characteristic of the said knockout non-human animal. 前記ノックアウト非ヒト動物が、マウスである請求項1又は2に記載のスクリーニング方法。   The screening method according to claim 1 or 2, wherein the knockout non-human animal is a mouse. 情動障害の治療薬が、向精神薬又は抗不安作用薬である請求項1〜3のいずれか1に記載のスクリーニング方法。   The screening method according to any one of claims 1 to 3, wherein the therapeutic agent for affective disorder is a psychotropic drug or an anxiolytic drug. JLPタンパク質の発現を活性化又は促進する被検物質を評価する工程を含む情動障害の治療薬のスクリーニング方法。   A screening method for a therapeutic agent for affective disorders, comprising a step of evaluating a test substance that activates or promotes expression of JLP protein.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018110572A (en) * 2017-01-13 2018-07-19 国立大学法人千葉大学 DGKδ KNOCKOUT MOUSE AND METHOD USING THE SAME

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