JP2011231014A - Therapeutic agent for heart failure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new means for treating and preventing a heart failure by clarifying the abnormality of the sympathetic nervous system, particularly, the relation between the transdifferetiation of the sympathetic nervous system and the molecule mechanism or condition of cardiac insufficiency onset.SOLUTION: The therapeutic agent for a hear failure contains a substance inhibiting transdiffereniation of catecholaminergic neuron into cholinergic neuron as an effective component. Further, a method for screening the therapeutic agent is provided.

Description

本発明はカテコールアミン作動性ニューロンのコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害する物質を有効成分とする心不全の治療剤、および前記治療剤のスクリーニング方法に関する。   The present invention relates to a therapeutic agent for heart failure containing as an active ingredient a substance that inhibits the transformation of catecholaminergic neurons into cholinergic neurons, and a method for screening the therapeutic agent.

心臓の機能は交感神経系と副交感神経系のバランスによって緊密にコントロールされている。交感神経系はノルエピネフリン(NE)を産生し、心拍数、伝達速度、心筋の収縮弛緩を増大させるが、副交感神経系はアセチルコリンを産生し、心臓のはたらきに抑制的に作用する。   The function of the heart is tightly controlled by the balance between the sympathetic and parasympathetic nervous systems. The sympathetic nervous system produces norepinephrine (NE), which increases heart rate, transmission rate, and myocardial contraction / relaxation, while the parasympathetic nervous system produces acetylcholine, which acts to suppress the heart's function.

うっ血性心不全では、交感神経系がアップレギュレートされ、その過剰な興奮が心臓にダメージを与え、重篤な不整脈や心臓NEの枯渇をもたらす。このNEの枯渇は、過剰なNE分泌やNE再取込みの阻害によると考えられてきた。これに対し、最近発明者らは、うっ血性心不全におけるNEの減少は、NE再取込みの低下を伴うNE合成のダウンレギュレーションによることを報告した(非特許文献1)。   In congestive heart failure, the sympathetic nervous system is upregulated, and its excessive excitement damages the heart, resulting in severe arrhythmias and heart NE depletion. This NE depletion has been thought to be due to excessive NE secretion and inhibition of NE reuptake. On the other hand, the inventors recently reported that the decrease in NE in congestive heart failure is due to the down-regulation of NE synthesis accompanied by a decrease in NE reuptake (Non-patent Document 1).

In vitroで白血球阻害因子(Leukemia inhibitory factor: LIF)はgp130を介して交感神経を誘導し、神経伝達物質をカテコールアミンからアセチルコリンに転換させることが知られている(非特許文献2)。発明者らは、培養ラット心臓細胞から、交感神経の伝達物質をカテコールアミンからアセチルコリンコリンに転換させるコリン作動性分化形質転換因子を精製し、これがLIFと同一であることを報告した(非特許文献3)。LIFはIL-6ファミリーのメンバーであり、in vitroおよびin vivoで神経伝達物質の転換を誘導する。なお、gp130はIL-6、LIF、CNTF、OSM、CT-1等の受容体に共通のコンポーネント(βサブユニット)である。   In vitro, leukemia inhibitory factor (LIF) is known to induce sympathetic nerves through gp130 and convert a neurotransmitter from catecholamine to acetylcholine (Non-patent Document 2). The inventors purified a cholinergic differentiation transforming factor that converts a sympathetic nerve transmitter from catecholamine to acetylcholinecholine from cultured rat heart cells, and reported that this is the same as LIF (Non-patent Document 3). ). LIF is a member of the IL-6 family and induces neurotransmitter conversion in vitro and in vivo. Gp130 is a component (β subunit) common to receptors such as IL-6, LIF, CNTF, OSM, and CT-1.

汗腺は生まれた時にはカテコールアミン作動性神経の支配を受けるが、成長するにつれて神経伝達物質がカテコールアミンからアセチルコリンに変わることが知られている。IL-6ファミリー受容体の共通成分であるgp130の交感神経特異的ジーンターゲッティングにより、汗腺では交感神経はコリン作動性神経には分化しないことが確認されている(非特許文献4)。LIFを膵島で過剰発現するトランスジェニックマウスでは、カテコールアミン作動性神経の減少と、コリン作動性神経の増加がみられる(非特許文献5)。これらの結果は、LIF/gp130 シグナリングがコリン作動性神経への分化形質転換に不可欠であることを示唆する。   Sweat glands are dominated by catecholaminergic nerves when born, but it is known that the neurotransmitter changes from catecholamines to acetylcholine as it grows. It has been confirmed that sympathetic nerves do not differentiate into cholinergic nerves in sweat glands by sympathetic nerve-specific gene targeting of gp130, which is a common component of IL-6 family receptors (Non-Patent Document 4). In transgenic mice that overexpress LIF in pancreatic islets, a decrease in catecholaminergic nerves and an increase in cholinergic nerves are observed (Non-patent Document 5). These results suggest that LIF / gp130 signaling is essential for differentiation transformation into cholinergic neurons.

一方、うっ血性心不全の心臓では、成長因子やサイトカインレベルが上昇し、成人心臓細胞において胎児性遺伝子発現(いわゆるrejuvenation(若返り))を誘導するLIFや他のIL-6ファミリーがアップレギュレートされること、胎児の交感神経に特異的な未成熟神経マーカーであるGAP43とPSA-NCAMの強い発現がみられることが知られている。これらの事実は、心臓の交感神経系の異常が神経のrejuvenationと関連していることを示唆する。   On the other hand, in congestive heart failure hearts, growth factors and cytokine levels are elevated, leading to upregulation of LIF and other IL-6 families that induce fetal gene expression (so-called rejuvenation) in adult heart cells In addition, it is known that strong expression of GAP43 and PSA-NCAM, which are immature neuronal markers specific to fetal sympathetic nerves, is observed. These facts suggest that abnormalities in the heart's sympathetic nervous system are associated with nerve rejuvenation.

これまで心不全と交感神経系の異常との関連については十分な報告はない。現在、心不全の薬物治療には、静脈うっ滞を改善するには利尿薬が、心臓の拍出量改善のためには強心薬が使われ、必要に応じて血管拡張薬が併用されている。もし心不全と心臓交感神経系の異常との関連が明らかにされれば、それは心不全治療の新たな標的となり得る。
Kimura, K., et al., "Cardiac Sympathetic Rejuvenation: A Link between Nerve Function and Cardiac Hypertrophy.", Circ Res 100, 1755-64 (2007) Patterson, P.H. and Chun, L.L., "The influence of non-neuronal cells on catecholamine and acetylcholine synthesis and accumulation in cultures of dissociated sympathetic neurons.", Proc Natl Acad Sci U S A. 71, 3607-3610 (1974) Yamamori, T. et al., "The cholinergic neuronal differentiation factor from heart cells is identical to leukemia inhibitory factor.", Science 246, 1412-6 (1989) Stanke, M. et al. "Target-dependent specification of the neurotransmitter phenotype: cholinergic differentiation of sympathetic neurons is mediated in vivo by gp 130 signaling." Development 133, 141-50 (2006) Bamber, B. A., Masters, B. A., Hoyle, G. W., Brinster, R. L. & Palmiter, R. D. "Leukemia inhibitory factor induces neurotransmitter switching in transgenic mice." Proc Natl Acad Sci U S A 91, 7839-43 (1994)
Until now, there has been no sufficient report on the relationship between heart failure and sympathetic nervous system abnormalities. Currently, diuretics are used to improve venous stasis, and cardiotonic drugs are used to improve cardiac output, and vasodilators are used in combination as needed to treat heart failure. If the relationship between heart failure and cardiac sympathetic nervous system abnormalities is revealed, it can be a new target for the treatment of heart failure.
Kimura, K., et al., "Cardiac Sympathetic Rejuvenation: A Link between Nerve Function and Cardiac Hypertrophy.", Circ Res 100, 1755-64 (2007) Patterson, PH and Chun, LL, "The influence of non-neuronal cells on catecholamine and acetylcholine synthesis and accumulation in cultures of dissociated sympathetic neurons.", Proc Natl Acad Sci US A. 71, 3607-3610 (1974) Yamamori, T. et al., "The cholinergic neuronal differentiation factor from heart cells is identical to leukemia inhibitory factor.", Science 246, 1412-6 (1989) Stanke, M. et al. "Target-dependent specification of the neurotransmitter phenotype: cholinergic differentiation of sympathetic neurons is mediated in vivo by gp 130 signaling." Development 133, 141-50 (2006) Bamber, BA, Masters, BA, Hoyle, GW, Brinster, RL & Palmiter, RD "Leukemia inhibitory factor induces neurotransmitter switching in transgenic mice." Proc Natl Acad Sci USA 91, 7839-43 (1994)

本発明の課題は、交感神経系の異常、特に交感神経系の分化形質転換と心不全発症の分子メカニズムあるいは病態との関連を解明することにより、心不全の治療および予防のための新たな手段を提供することにある。   The object of the present invention is to provide a new means for the treatment and prevention of heart failure by elucidating the relationship between abnormalities of the sympathetic nervous system, in particular, the differential transformation of the sympathetic nervous system and the molecular mechanism or pathology of the onset of heart failure. There is to do.

発明者らは、うっ血性心不全のヒト患者および動物モデルにより、交感神経系の分布と伝達物質、各種マーカーの発現を解析した。その結果、うっ血性心不全では神経伝達物質の転換、すなわち、カテコールアミン作動性ニューロンのコリン作動性ニューロンへの分化形質転換が生じ、このプロセスは不全心筋から放出されるコリン作動性分化形質転換を介したgp130介在性シグナリングによって誘導されることを確認した。   The inventors analyzed the distribution of the sympathetic nervous system and the expression of transmitters and various markers by human patients and animal models of congestive heart failure. As a result, congestive heart failure results in neurotransmitter transformation, ie, transformation of catecholaminergic neurons into cholinergic neurons, a process mediated by cholinergic differentiation transformation released from failing myocardium. It was confirmed that it was induced by gp130-mediated signaling.

本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、カテコールアミン作動性ニューロンのコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害する物質を有効成分として含有する心不全の治療剤に関する。   The present invention has been made based on the above findings, and relates to a therapeutic agent for heart failure containing, as an active ingredient, a substance that inhibits differentiation transformation of catecholaminergic neurons into cholinergic neurons.

前記分化形質転は、交感神経から放出される神経伝達物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの転換として現われ、したがって、本発明はそのような神経伝達物質の転換を阻害する物質を有効成分として含有する心不全の治療剤を提供する。   The differentiation transformation appears as the conversion of the neurotransmitter released from the sympathetic nerve from catecholamine to acetylcholine, and therefore the present invention is for heart failure containing a substance that inhibits the conversion of such a neurotransmitter as an active ingredient. Provide a therapeutic agent.

ある実施形態において、前記カテコールアミン作動性ニューロンのコリン作動性ニューロンへの分化形質転換あるいは神経伝達物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの転換を阻害する物質は、白血病阻害因子(LIF)シグナルを阻害する物質である。   In one embodiment, the substance that inhibits the differentiation transformation of catecholaminergic neurons into cholinergic neurons or the conversion of the neurotransmitter catecholamine to acetylcholine is a substance that inhibits leukemia inhibitory factor (LIF) signal. .

前記LIFシグナルを阻害する物質としては、LIFに結合し、LIFとLIF受容体の結合を阻害する物質を挙げることができる。   Examples of the substance that inhibits the LIF signal include substances that bind to LIF and inhibit the binding between LIF and the LIF receptor.

別な実施形態において、前記カテコールアミン作動性ニューロンのコリン作動性ニューロンへの分化形質転換あるいは神経伝達物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの転換を阻害する物質は、カルジオトロフィン−1(cardiotrophin-1 : CT-1)シグナルを阻害する物質である。   In another embodiment, the substance that inhibits the differentiation transformation of catecholaminergic neurons into cholinergic neurons or the conversion of the neurotransmitter catecholamine to acetylcholine is cardiotrophin-1 (CT). -1) It is a substance that inhibits signal.

前記CT-1シグナルを阻害する物質としては、CT-1に結合し、CT-1とCT-1受容体の結合を阻害する物質を挙げることができる。   Examples of the substance that inhibits the CT-1 signal include substances that bind to CT-1 and inhibit the binding between CT-1 and the CT-1 receptor.

本発明はまた、コリン作動性ニューロンからカテコールアミン作動性ニューロンへの分化形質転換を促進する物質を有効成分として含有する心不全の治療剤も提供する。   The present invention also provides a therapeutic agent for heart failure containing, as an active ingredient, a substance that promotes differentiation transformation from cholinergic neurons to catecholaminergic neurons.

前記分化形質転はまた、交感神経から放出される神経伝達物質のアセチルコリンからカテコールアミンへの転換として現われ、したがって、本発明はそのような神経伝達物質の転換を促進する物質を有効成分として含有する心不全の治療剤も包含する。   The differentiation transformation also appears as the conversion of the neurotransmitter released from the sympathetic nerve from acetylcholine to catecholamine, and therefore the present invention contains heart failure containing a substance that promotes the conversion of such neurotransmitter as an active ingredient. These therapeutic agents are also included.

コリン作動性ニューロンからカテコールアミン作動性ニューロンへの分化形質転換あるいは神経伝達物質のアセチルコリンからカテコールアミンへの転換を促進する物質としては、神経細胞成長因子(NGF)を挙げることができる。
本発明の対象となる心不全は、特にうっ血性心不全である。
また本発明は、以下の工程を含む心不全の治療剤のスクリーニング方法に関する:
(a) 被検物質の交感神経からコリン作動性ニューロンへの分化形質転換阻害活性を測定する工程、
(b) 前記測定結果に基づき、交感神経のコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害する活性を有する物質を心不全の治療剤として選択する工程。
さらに本発明は、以下の工程を含む心不全の治療剤のスクリーニング方法に関する:
(a) 被検物質の交感神経から放出される神経伝達物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの転換を阻害する活性を測定する工程、
(b) 前記測定結果に基づき、交感神経から放出される神経伝達物質のアセチルコリンへの転換を阻害する活性を有する物質を心不全の治療剤として選択する工程。
ある実施形態において、本発明のスクリーニング方法は、以下の工程を含む:
(a) 被検物質のLIFシグナル阻害活性を測定する工程、
(b) LIFシグナル阻害活性を有する物質を選択する工程。
別な実施形態において、本発明のスクリーニング方法は、以下の工程を含む:
(a) 被検物質のCT-1シグナル阻害活性を測定する工程、
(b) CT-1シグナル阻害活性を有する物質を選択する工程。
Examples of the substance that promotes the differentiation transformation from cholinergic neuron to catecholaminergic neuron or the conversion of neurotransmitter acetylcholine to catecholamine include nerve cell growth factor (NGF).
The heart failure that is the subject of the present invention is in particular congestive heart failure.
The present invention also relates to a screening method for a therapeutic agent for heart failure comprising the following steps:
(a) measuring the activity of inhibiting the transformation of a test substance from sympathetic nerve to cholinergic neuron,
(b) A step of selecting, as a therapeutic agent for heart failure, a substance having an activity of inhibiting differentiation transformation of sympathetic nerves to cholinergic neurons based on the measurement results.
Furthermore, the present invention relates to a screening method for a therapeutic agent for heart failure comprising the following steps:
(a) a step of measuring an activity of inhibiting the conversion of a neurotransmitter released from a sympathetic nerve of a test substance from catecholamine to acetylcholine,
(b) A step of selecting, as a therapeutic agent for heart failure, a substance having an activity of inhibiting the conversion of a neurotransmitter released from sympathetic nerves to acetylcholine based on the measurement result.
In one embodiment, the screening method of the present invention includes the following steps:
(a) measuring the LIF signal inhibitory activity of the test substance,
(b) A step of selecting a substance having LIF signal inhibitory activity.
In another embodiment, the screening method of the present invention comprises the following steps:
(a) measuring the CT-1 signal inhibitory activity of the test substance,
(b) A step of selecting a substance having CT-1 signal inhibitory activity.

本発明によれば、交感神経系の分化形質転換を標的とした、心不全の治療および予防のための新たな方法が提供される。本願発明の心不全の治療剤は、強心剤や利尿薬等の従来の心不全治療薬とは異なる作用メカニズムを有し、心不全の根本的かつ予防的治療を可能にし得る。   According to the present invention, there is provided a new method for the treatment and prevention of heart failure targeting the sympathetic nervous system transformation. The therapeutic agent for heart failure of the present invention has a mechanism of action different from that of conventional therapeutic agents for heart failure such as cardiotonic agents and diuretics, and may enable fundamental and preventive treatment of heart failure.

1.定義
1.1 交感神経系と副交感神経系
交感神経系(SNS: Sympathetic nervous system)
「交感神経系」は、消化、呼吸、発汗、および代謝といった生体の自律機能を調節する神経系(自律神経系)の一つである。自律神経系は、この交感神経系と後述する副交感神経系の2つの神経系からなり、ひとつの臓器に対しては、一般にこれら2つの神経系が拮抗的に働く。交感神経系は、一般に激しい活動を行っている時に活性化される。したがって、その活性化は、心臓であれば、血圧が上昇し、心拍数が増大し、心収縮力が増大する。
1. Definition 1.1 Sympathetic and parasympathetic nervous systems (SNS: Sympathetic nervous system)
The “sympathetic nervous system” is one of the nervous systems (autonomic nervous system) that regulate the autonomous functions of the living body such as digestion, breathing, sweating, and metabolism. The autonomic nervous system includes two sympathetic nervous systems and a parasympathetic nervous system, which will be described later. Generally, these two nervous systems act antagonistically for one organ. The sympathetic nervous system is generally activated during intense activity. Therefore, if the activation is the heart, the blood pressure increases, the heart rate increases, and the systolic force increases.

交感神経の軸索は交感神経節などでニューロンを乗り換え、その節後繊維が標的細胞に達する。交感神経のシナプス伝達はニコチン性アセチルコリン受容体を介して行われ、節後繊維の末端からはノルアドレナリン(ノルエピネフリン)が伝達物質として放出される。   The sympathetic axon changes neurons at the sympathetic ganglion and the post-node fiber reaches the target cell. The synaptic transmission of the sympathetic nerve is carried out through a nicotinic acetylcholine receptor, and noradrenaline (norepinephrine) is released as a transmitter from the end of the postnode fiber.

副交感神経系(PNS:Parasympathetic nervous system)
「副交感神経系」は、生体の自律機能を調節するもう一つの神経である。副交感神経の伝達物質は神経節、神経終末の両方ともアセチルコリンである。
Parasympathetic nervous system (PNS)
The “parasympathetic nervous system” is another nerve that regulates the autonomous function of the living body. The parasympathetic transmitter is acetylcholine in both ganglia and nerve endings.

1.2 コリン作動性ニューロンとカテコールアミン作動性ニューロン
自律神経は「コリン作動性ニューロン」と「アドレナリン作動性ニューロン」に分類される。
「コリン作動性ニューロン」とは、神経伝達物質としてアセチルコリンを放出するニューロンのことをいう。コリン作動性ニューロンは大量のアセチルコリンにより遮断されることが知られている。
1.2 Cholinergic neurons and catecholaminergic neurons Autonomic nerves are classified into “cholinergic neurons” and “adrenergic neurons”.
A “cholinergic neuron” refers to a neuron that releases acetylcholine as a neurotransmitter. Cholinergic neurons are known to be blocked by large amounts of acetylcholine.

「カテコールアミン作動性ニューロン」とは、ノルアドレナリン(ノルエピネフリン)またはアドレナリン(エピネフリン)を神経伝達物質として放出するニューロンのことをいう。   “Catecholaminergic neurons” refer to neurons that release noradrenaline (norepinephrine) or adrenaline (epinephrine) as a neurotransmitter.

1.3 神経伝達物質−アセチルコリンとカテコールアミン
「神経伝達物質」とは、シナプスでシグナル伝達に介在する物質で、シナプス前細胞の細胞体で合成される。シナプス終末に活動電位が到達すると、前細胞が開口、神経伝達物質が放出され、シナプス後細胞膜上の受容体に結合し、イオンチャンネルを開き、脱分極(あるいは過分極)を起こさせる。
1.3 Neurotransmitters-Acetylcholine and Catecholamine "Neurotransmitters" are substances that mediate signal transmission at synapses and are synthesized in the cell body of presynaptic cells. When the action potential reaches the synaptic terminal, the precell opens, the neurotransmitter is released, binds to a receptor on the postsynaptic cell membrane, opens an ion channel, and causes depolarization (or hyperpolarization).

カテコールアミン
「カテコールアミン」は、カテコールアミン作動性ニューロンから放出される神経伝達物質である。「カテコールアミン」はカテコール核を有する生理活性アミンの総称であり、アドレナリン、ノルアドレナリン、ドパミンが含まれる。
Catecholamines “Catecholamines” are neurotransmitters released from catecholaminergic neurons. “Catecholamine” is a general term for bioactive amines having a catechol nucleus, and includes adrenaline, noradrenaline, and dopamine.

アセチルコリン
「アセチルコリン」は、コリン作動性ニューロンから放出される神経伝達物質である。「アセチルコリン」はコリンの酢酸エステル化合物で、コリンアセチルトランスフェラーゼのはたらきにより、コリンとアセチルCoAから合成される。
Acetylcholine “Acetylcholine” is a neurotransmitter released from cholinergic neurons. “Acetylcholine” is an acetate compound of choline and is synthesized from choline and acetyl-CoA by the action of choline acetyltransferase.

1.4 分化形質転換(transdifferentiation)
「分化形質転換」とは、分化した機能的な細胞種が他の正常な細胞種に変わることを意味し、いったん決定された分化形質が異質のものに変わる分化決定転換、細胞の腫瘍化を包含する形質転換、組織レベルでの形質転換である化生と区別されている。
1.4 transdifferentiation
“Differentiated transformation” means that a differentiated functional cell type changes to another normal cell type, and a differentiation-determining transformation in which a once determined differentiation trait changes to a foreign one, cell tumoriZation It is distinguished from metamorphosis, which is transformation that encompasses, transformation at the tissue level.

本発明において「カテコールアミン作動性ニューロンのコリン作動性ニューロンへの分化形質転換」とは、カテコールアミン作動性ニューロンが分化形質転換することによりコリン作動性ニューロンへ変化することをいう。   In the present invention, “differentiation transformation of catecholaminergic neurons into cholinergic neurons” means that catecholaminergic neurons are transformed into cholinergic neurons upon differentiation transformation.

前記分化形質転換は、当該ニューロンにおける神経伝達物質のカテコールアミンからコリンへの転換として把握できる。   The differentiation transformation can be understood as the conversion of the neurotransmitter catecholamine to choline in the neuron.

1.5 カテコールアミン作動性ニューロンのコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害する物質
本発明で用いられるカテコールアミン作動性ニューロンのコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害する物質は特に限定されず、いかなる物質でもよい。ある物質がカテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害するか否かは当業者に公知の方法により測定することが可能である。
1.5 Substance that inhibits the differentiation transformation of catecholaminergic neurons into cholinergic neurons The substance that inhibits the differentiation transformation of catecholaminergic neurons into cholinergic neurons used in the present invention is not particularly limited, Any substance is acceptable. Whether or not a substance inhibits differentiation transformation from catecholaminergic neurons to cholinergic neurons can be determined by methods known to those skilled in the art.

カテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換の阻害を測定する方法は特に限定されないが、例えば、カテコールアミン作動性ニューロンマーカーやコリン作動性ニューロンマーカーを指標として行うことが可能である。カテコールアミン作動性ニューロンマーカーを上昇させる物質やコリン作動性ニューロンマーカーを減少させる物質はカテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害する物質と考えられる。コリン作動性ニューロンマーカーは特に限定されないが、例えば、choline transporter (CHT)やvesicular acetylcholine transporter (VAChT)、choline acetyltransferaseなどを挙げることができる。カテコールアミン作動性ニューロンマーカーは特に限定されないが、例えば、tyrosine hydroxylase (TH)などを挙げることができる。   A method for measuring the inhibition of differentiation transformation from catecholaminergic neurons to cholinergic neurons is not particularly limited, and for example, catecholaminergic neuron markers or cholinergic neuron markers can be used as an index. A substance that increases a catecholaminergic neuron marker or a substance that decreases a cholinergic neuron marker is considered to be a substance that inhibits differentiation transformation from a catecholaminergic neuron to a cholinergic neuron. The cholinergic neuron marker is not particularly limited, and examples thereof include choline transporter (CHT), vesicular acetylcholine transporter (VAChT), and choline acetyltransferase. The catecholaminergic neuron marker is not particularly limited, and examples thereof include tyrosine hydroxylase (TH).

例えば、アンジオテンシンIIで刺激した心筋細胞の培養液を含む培地で星状ガングリオンニューロン(stellate ganglion neuron)を培養するとカテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換が促進され、CHTやVAChTなどのコリン作動性ニューロンマーカーが増加し、THなどのカテコールアミン作動性ニューロンマーカーが減少する。被検物質の存在下および非存在下においてこのコリン作動性ニューロンマーカーの増加およびカテコールアミン作動性ニューロンマーカーの減少を観察し、被検物質存在下においてコリン作動性ニューロンマーカーの増加が抑制および/またはカテコールアミン作動性ニューロンマーカーの減少が抑制された場合には被検物質はカテコールアミン作動性ニューロンのコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害する活性を有していると判断される。   For example, culturing stellate ganglion neurons in a medium containing cardiomyocyte cultures stimulated with angiotensin II promotes the transformation of catecholaminergic neurons to cholinergic neurons, such as CHT and VAChT. Cholinergic neuron markers increase and catecholaminergic neuron markers such as TH decrease. This increase in cholinergic neuron marker and decrease in catecholaminergic neuron marker were observed in the presence and absence of the test substance, and the increase in cholinergic neuron marker was suppressed and / or catecholamine in the presence of the test substance. When the decrease in the agonist neuron marker is suppressed, it is determined that the test substance has an activity to inhibit the transformation of catecholaminergic neurons into cholinergic neurons.

カテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を促進する物資の例としては、LIF、CT-1、カルジオトロフィン様サイトカイン(CLC)や毛様体神経栄養因子(CNTF)などのニューロポエチン、ニューロトロフィン-3(NT-3)やグリア細胞由来神経栄養因子(GDNF)などの神経栄養因子などを挙げることができる。従って、カテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンの分化形質転換を阻害する物質の例としては、これらの因子を阻害する物質を挙げることができる。   Examples of materials that promote differentiation transformation from catecholaminergic neurons to cholinergic neurons include LIF, CT-1, cardiotrophin-like cytokine (CLC) and ciliary neurotrophic factor (CNTF) Examples thereof include neurotrophic factors such as neuropoietin, neurotrophin-3 (NT-3) and glial cell-derived neurotrophic factor (GDNF). Therefore, examples of substances that inhibit differentiation transformation from catecholaminergic neurons to cholinergic neurons include substances that inhibit these factors.

1.6 LIFシグナルを阻害する物質
本発明で用いられるカテコールアミン作動性ニューロンのコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害する物質の好ましい例として、白血病阻害因子(Leukemia inhibitory factor:LIF)シグナルを阻害する物質を挙げることができる。
1.6 Substance that inhibits LIF signal As a preferred example of a substance that inhibits differentiation transformation of catecholaminergic neurons into cholinergic neurons used in the present invention, leukemia inhibitory factor (LIF) signal is inhibited. Can be mentioned.

LIFは約180個のアミノ酸からなるペプチドに約20kDa〜40kDaの糖鎖が結合した分子量約40000〜60000の糖タンパク質であり、そのアミノ酸配列も公知である(例えば、GenBank Accession No:NP_002300、Proc. Nat. Acad. Sci. 85: 2623-2627, 1988など)。   LIF is a glycoprotein having a molecular weight of about 40,000 to 60,000 having a sugar chain of about 20 kDa to 40 kDa bound to a peptide consisting of about 180 amino acids, and its amino acid sequence is also known (for example, GenBank Accession No: NP_002300, Proc. Nat. Acad. Sci. 85: 2623-2627, 1988, etc.).

LIFは、LIF受容体(例えば、GenBank Accession No:CAA43805)とgp130からなるヘテロ受容体を介してそのシグナルを伝達する。   LIF transmits its signal via a heteroreceptor consisting of a LIF receptor (for example, GenBank Accession No: CAA43805) and gp130.

本発明のLIFシグナルを阻害する物質としては、特に限定されないが、LIF、LIF受容体、gp130のいずれかの発現を阻害する物質(例えば、LIFの発現を阻害する物質、LIF受容体の発現を阻害する物質)、LIF、LIF受容体、gp130のいずれかに結合してLIFとその受容体への結合を阻害する物質(例えば、LIFに結合する物質、LIF受容体に結合する物質)などを挙げることができる。   The substance that inhibits the LIF signal of the present invention is not particularly limited, but a substance that inhibits the expression of any of LIF, LIF receptor, and gp130 (eg, a substance that inhibits LIF expression, expression of LIF receptor) Inhibitory substance), a substance that binds to LIF, LIF receptor, or gp130 and inhibits binding to LIF and its receptor (for example, a substance that binds to LIF, a substance that binds to LIF receptor), etc. Can be mentioned.

LIF、LIF受容体、gp130のいずれかの発現を阻害する物質の例としては、例えばアンチセンスオリゴヌクレオチド、dsRNAあるいはsiRNAなどを挙げることができる。
「アンチセンスオリゴヌクレオチド」は公知の方法にしたがい、LIF、LIF受容体、gp130をコードするDNAまたはmRNAの所定領域を構成するヌクレオチドに相補的なオリゴヌクレオチドとして調製できる。「アンチセンスオリゴヌクレオチド」は、当該所定領域に安定にハイブリダイズしてLIF、LIF受容体、gp130の発現を阻害できる限り、多少のミスマッチが存在してもよく、オリゴヌクレオチド誘導体や修飾体を含んでいてもよい(特開平09-118623等参照)。修飾体としては、例えばメチルホスホネートやエチルホスホネート型のような低級アルキルホスホネート修飾体、ホスホロチオエート修飾体あるいはホスホロアミデート修飾体等を挙げることができる。
Examples of substances that inhibit the expression of any of LIF, LIF receptor, and gp130 include, for example, antisense oligonucleotides, dsRNA, and siRNA.
“Antisense oligonucleotide” can be prepared as an oligonucleotide complementary to a nucleotide constituting a predetermined region of DNA or mRNA encoding LIF, LIF receptor, gp130 according to a known method. “Antisense oligonucleotides” may contain some mismatches as long as they can stably hybridize to the predetermined region and inhibit the expression of LIF, LIF receptor, and gp130, and include oligonucleotide derivatives and modifications. (See JP 09-118623 A, etc.). Examples of modified products include lower alkyl phosphonate modified products such as methylphosphonate and ethylphosphonate types, phosphorothioate modified products, and phosphoramidate modified products.

「dsRNAあるいはsiRNA」は、LIF、LIF受容体、gp130のmRNAの所定領域と同一もしくは類似した配列を有する二重鎖RNAであって、その発現システムは公知の方法にしたがい調製できる(特表2006/016657等参照)。「dsRNAあるいはsiRNA」は、LIF、LIF受容体、gp130の発現を阻害できる限り、その二重鎖RNA部分に多少のミスマッチが存在してもよく、細胞内で毒性を発現しない限りその長さも制限されない。   “DsRNA or siRNA” is a double-stranded RNA having a sequence identical or similar to a predetermined region of LIF, LIF receptor, or gp130 mRNA, and its expression system can be prepared according to a known method (Special Table 2006). / 016657 etc.). As long as “dsRNA or siRNA” can inhibit the expression of LIF, LIF receptor, and gp130, there may be some mismatch in the double-stranded RNA portion, and its length is also limited unless it shows toxicity in the cell. Not.

特に、本発明のLIFシグナルを阻害する物質の好ましい態様として、LIF、LIF受容体、gp130のいずれかに結合してLIFとその受容体との結合を阻害する物質を挙げることができ、特に好ましくはLIFまたはLIF受容体に結合してLIFとその受容体との結合を阻害する物質を挙げることができる。   In particular, as a preferred embodiment of the substance that inhibits the LIF signal of the present invention, a substance that binds to any of LIF, LIF receptor, and gp130 and inhibits the binding between LIF and its receptor can be mentioned, and particularly preferred. Can include substances that bind to LIF or LIF receptors and inhibit the binding between LIF and its receptors.

LIFシグナル阻害活性は当業者に公知の方法、例えば後述する方法などにより測定することが可能である。   LIF signal inhibitory activity can be measured by methods known to those skilled in the art, for example, the methods described below.

1.7 CT-1シグナルを阻害する物質
本発明で用いられるカテコールアミン作動性ニューロンのコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害する物質の好ましい例として、カルジオトロフィン-1(cardiotrophin-1:CT-1)シグナルを阻害する物質を挙げることができる。
1.7 Substance that Inhibits CT-1 Signal As a preferred example of a substance that inhibits the differentiation transformation of catecholaminergic neurons into cholinergic neurons used in the present invention, cardiotrophin-1 (cardiotrophin-1: CT-1) can inhibit the signal.

CT-1はIL-6ファミリーサイトカインの一つであり、そのアミノ酸配列は公知である(例えば、Cytokine 8: 183-189, 1996、GenBank Accession No:NP_001321)。   CT-1 is one of IL-6 family cytokines, and its amino acid sequence is known (for example, Cytokine 8: 183-189, 1996, GenBank Accession No: NP_001321).

CT-1もまた、gp130をβサブユニットとして含む受容体を介してそのシグナルを伝達する。本発明のCT-1シグナルを阻害する物質としては、特に限定されないが、CT-1、CT-1受容体、gp130のいずれかの発現を阻害する物質(例えば、CT-1の発現を阻害する物質、CT-1受容体の発現を阻害する物質)、CT-1、CT-1受容体、gp130のいずれかに結合してCT-1とその受容体への結合を阻害する物質(例えば、CT-1に結合する物質、CT-1受容体に結合する物質)などを挙げることができる。   CT-1 also transmits its signal through a receptor containing gp130 as a β subunit. The substance that inhibits the CT-1 signal of the present invention is not particularly limited, but a substance that inhibits the expression of CT-1, CT-1 receptor, or gp130 (eg, inhibits the expression of CT-1). Substance, substance that inhibits the expression of CT-1 receptor), substance that binds to CT-1, CT-1 receptor, gp130 and inhibits binding to CT-1 and its receptor (for example, A substance that binds to CT-1 and a substance that binds to a CT-1 receptor).

CT-1、CT-1受容体、gp130のいずれかの発現を阻害する物質の例としては、例えばアンチセンスオリゴヌクレオチド、dsRNAあるいはsiRNAなどを挙げることができる。アンチセンスオリゴヌクレオチド、dsRNAあるいはsiRNAの調製については、前述のとおりである。   Examples of substances that inhibit the expression of CT-1, CT-1 receptor, or gp130 include, for example, antisense oligonucleotides, dsRNA, siRNA, and the like. Preparation of the antisense oligonucleotide, dsRNA or siRNA is as described above.

特に、本発明のCT-1シグナルを阻害する物質の好ましい態様として、CT-1、CT-1受容体、gp130のいずれかに結合してCT-1とその受容体との結合を阻害する物質を挙げることができ、特に好ましくはCT-1またはCT-1受容体に結合してLIFとその受容体との結合を阻害する物質を挙げることができる。   In particular, as a preferred embodiment of the substance that inhibits CT-1 signal of the present invention, a substance that binds to CT-1, CT-1 receptor, or gp130 and inhibits the binding between CT-1 and its receptor Particularly preferred is a substance that binds to CT-1 or CT-1 receptor and inhibits the binding between LIF and its receptor.

CT-1シグナル阻害活性は当業者に公知の方法、例えば後述する方法などにより測定することが可能である。   CT-1 signal inhibitory activity can be measured by methods known to those skilled in the art, for example, the methods described below.

本発明のカテコールアミン作動性ニューロンのコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害する物質、交感神経から放出される神経伝達物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの転換を阻害する物質、LIFシグナルを阻害する物質またはCT-1シグナルを阻害する物質は特に限定されず、阻害活性を有する限りタンパク質、抗体、合成低分子化合物、天然化合物、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、植物抽出物など例示できる。   Substance that inhibits differentiation transformation of catecholaminergic neurons of the present invention into cholinergic neurons, substance that inhibits the conversion of catecholamines to acetylcholine, a neurotransmitter released from sympathetic nerves, substance that inhibits LIF signal, or The substance that inhibits CT-1 signal is not particularly limited, as long as it has inhibitory activity, protein, antibody, synthetic low molecular weight compound, natural compound, cell extract, cell culture supernatant, fermented microorganism product, marine organism extract, Examples include plant extracts.

本発明のカテコールアミン作動性ニューロンのコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害する物質、交感神経から放出される神経伝達物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの転換を阻害する物質、LIFシグナルを阻害する物質またはCT-1シグナルを阻害する物質の好ましい例として、抗体を挙げることができる。   Substance that inhibits differentiation transformation of catecholaminergic neurons of the present invention into cholinergic neurons, substance that inhibits the conversion of catecholamines to acetylcholine, a neurotransmitter released from sympathetic nerves, substance that inhibits LIF signal, or Preferred examples of substances that inhibit CT-1 signal include antibodies.

例えば、本発明のLIFシグナルを阻害する物質の好ましい例としては抗LIF抗体、抗LIF受容体抗体、抗gp130抗体を挙げることができ、CT-1シグナルを阻害する物質の好ましい例としては抗CT-1抗体、抗CT-1受容体抗体、抗gp130抗体を挙げることができる。
これらの抗体はLIF受容体、CT-1受容体またはgp130を介したシグナル伝達を遮断し、LIF、CT-1などの生物学的活性を阻害する物質である。
For example, preferred examples of substances that inhibit the LIF signal of the present invention include anti-LIF antibodies, anti-LIF receptor antibodies, and anti-gp130 antibodies, and preferred examples of substances that inhibit CT-1 signal include anti-CT. -1 antibody, anti-CT-1 receptor antibody, and anti-gp130 antibody.
These antibodies are substances that block signal transduction via LIF receptor, CT-1 receptor or gp130 and inhibit biological activities such as LIF and CT-1.

本発明で用いられる抗体の由来は特に限定されるものではないが、好ましくは哺乳動物由来の抗体である。   The origin of the antibody used in the present invention is not particularly limited, but is preferably an antibody derived from a mammal.

本発明で使用される抗体は、公知の手段を用いてポリクローナルまたはモノクローナル抗体として得ることができる。本発明で使用される抗体として、特に哺乳動物由来のモノクローナル抗体が好ましい。哺乳動物由来のモノクローナル抗体としては、ハイブリドーマに産生されるもの、および遺伝子工学的手法により抗体遺伝子を含む発現ベクターで形質転換した宿主に産生されるもの等がある。   The antibody used in the present invention can be obtained as a polyclonal or monoclonal antibody using known means. As the antibody used in the present invention, a monoclonal antibody derived from a mammal is particularly preferable. Mammal-derived monoclonal antibodies include those produced by hybridomas and those produced by hosts transformed with expression vectors containing antibody genes by genetic engineering techniques.

抗体産生ハイブリドーマは、基本的には公知技術を使用し、以下のようにして作製できる。すなわち、LIF、LIF受容体、CT-1、CT-1受容体、gp130あるいはこれらの免疫学的に活性な断片などを感作抗原として使用して、これを通常の免疫方法にしたがって免疫し、得られる免疫細胞を通常の細胞融合法によって公知の親細胞と融合させ、通常のスクリーニング法により、モノクローナルな抗体産生細胞をスクリーニングすることによって作製できる。   Antibody-producing hybridomas can be basically produced using known techniques as follows. That is, using LIF, LIF receptor, CT-1, CT-1 receptor, gp130 or an immunologically active fragment thereof as a sensitizing antigen, immunization according to a normal immunization method, The resulting immune cells can be produced by fusing with known parental cells by a normal cell fusion method and screening monoclonal antibody-producing cells by a normal screening method.

具体的には、抗体を作製するには次のようにすればよい。
抗原の遺伝子配列を公知の発現ベクター系に挿入して適当な宿主細胞を形質転換させた後、その宿主細胞中または、培養上清中から目的の抗原蛋白質を公知の方法で精製し、この精製蛋白質を感作抗原として用いればよい。また、抗原を発現している細胞や抗原蛋白質と他の蛋白質との融合蛋白質を感作抗原として用いてもよい。
Specifically, the antibody can be prepared as follows.
After inserting the gene sequence of the antigen into a known expression vector system and transforming an appropriate host cell, the target antigen protein is purified from the host cell or culture supernatant by a known method. A protein may be used as a sensitizing antigen. Further, a cell expressing an antigen or a fusion protein of an antigen protein and another protein may be used as a sensitizing antigen.

感作抗原で免疫される哺乳動物としては、特に限定されるものではないが、細胞融合に使用する親細胞との適合性を考慮して選択するのが好ましく、一般的にはげっ歯類の動物、例えば、マウス、ラット、ハムスター等が使用される。   The mammal to be immunized with the sensitizing antigen is not particularly limited, but is preferably selected in consideration of compatibility with the parent cell used for cell fusion. Animals such as mice, rats, hamsters and the like are used.

感作抗原を動物に免疫するには、公知の方法にしたがって行われる。例えば、一般的方法として、感作抗原を哺乳動物の腹腔内または、皮下に注射することにより行われる。具体的には、感作抗原をPBS(Phosphate-Buffered Saline )や生理食塩水等で適当量に希釈、懸濁したものを所望により通常のアジュバント、例えば、フロイント完全アジュバントを適量混合し、乳化後、哺乳動物に4-21日毎に数回投与するのが好ましい。また、感作抗原免疫時に適当な担体を使用することができる。   In order to immunize an animal with a sensitizing antigen, a known method is performed. For example, as a general method, it is performed by injecting a sensitizing antigen intraperitoneally or subcutaneously into a mammal. Specifically, the sensitizing antigen is diluted to an appropriate amount with PBS (Phosphate-Buffered Saline) or physiological saline and suspended, and then mixed with an appropriate amount of an ordinary adjuvant, for example, Freund's complete adjuvant, after emulsification. Preferably, it is administered to mammals several times every 4-21 days. In addition, an appropriate carrier can be used during immunization with the sensitizing antigen.

このように免疫し、血清中に所望の抗体レベルが上昇するのを確認した後に、哺乳動物から免疫細胞が取り出され、細胞融合に付される。細胞融合に付される好ましい免疫細胞としては、特に脾細胞が挙げられる。   After immunizing in this way and confirming that the desired antibody level rises in the serum, immune cells are removed from the mammal and subjected to cell fusion. Spleen cells are particularly preferred as preferable immune cells to be subjected to cell fusion.

前記免疫細胞と融合される他方の親細胞としての哺乳動物のミエローマ細胞は、すでに、公知の種々の細胞株、例えば、P3X63Ag8.653(Kearney, J. F. et al. J. Immnol. (1979) 123, 1548-1550)、P3X63Ag8U.1 (Current Topics in Microbiology and Immunology (1978) 81, 1-7) 、NS-1(Kohler. G. and Milstein, C. Eur. J. Immunol.(1976) 6, 511-519 )、MPC-11(Margulies. D. H. et al., Cell (1976) 8, 405-415 )、SP2/0 (Shulman, M. et al., Nature (1978) 276, 269-270 )、FO(de St. Groth, S. F. et al., J. Immunol. Methods (1980) 35, 1-21 )、S194(Trowbridge, I. S. J. Exp. Med. (1978) 148, 313-323)、R210(Galfre, G. et al., Nature (1979) 277, 131-133 )等が適宜使用される。   Mammalian myeloma cells as the other parental cells to be fused with the immune cells are already known in various cell lines such as P3X63Ag8.653 (Kearney, JF et al. J. Immnol. (1979) 123, 1548-1550), P3X63Ag8U.1 (Current Topics in Microbiology and Immunology (1978) 81, 1-7), NS-1 (Kohler. G. and Milstein, C. Eur. J. Immunol. (1976) 6, 511 -519), MPC-11 (Margulies. DH et al., Cell (1976) 8, 405-415), SP2 / 0 (Shulman, M. et al., Nature (1978) 276, 269-270), FO (De St. Groth, SF et al., J. Immunol. Methods (1980) 35, 1-21), S194 (Trowbridge, ISJ Exp. Med. (1978) 148, 313-323), R210 (Galfre, G et al., Nature (1979) 277, 131-133) are used as appropriate.

前記免疫細胞とミエローマ細胞の細胞融合は基本的には公知の方法、たとえば、ミルシュタインらの方法(Kohler. G. and Milstein, C., Methods Enzymol. (1981) 73, 3-46)等に準じて行うことができる。   The cell fusion between the immune cells and myeloma cells is basically performed by a known method such as the method of Milstein et al. (Kohler. G. and Milstein, C., Methods Enzymol. (1981) 73, 3-46). It can be done according to this.

より具体的には、前記細胞融合は例えば、細胞融合促進剤の存在下に通常の栄養培養液中で実施される。融合促進剤としては例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、センダイウィルス(HVJ)等が使用され、更に所望により融合効率を高めるためにジメチルスルホキシド等の補助剤を添加使用することもできる。   More specifically, the cell fusion is performed, for example, in a normal nutrient culture medium in the presence of a cell fusion promoter. For example, polyethylene glycol (PEG), Sendai virus (HVJ), or the like is used as the fusion accelerator, and an auxiliary agent such as dimethyl sulfoxide can be added and used to increase the fusion efficiency as desired.

免疫細胞とミエローマ細胞との使用割合は、例えば、ミエローマ細胞に対して免疫細胞を1〜10倍とするのが好ましい。前記細胞融合に用いる培養液としては、例えば、前記ミエローマ細胞株の増殖に好適なRPMI1640培養液、MEM培養液、その他、この種の細胞培養に用いられる通常の培養液が使用可能であり、さらに、牛胎児血清(FCS)等の血清補液を併用することもできる。   For example, the usage ratio of immune cells and myeloma cells is preferably 1 to 10 times that of myeloma cells. As the culture medium used for the cell fusion, for example, RPMI1640 culture medium suitable for growth of the myeloma cell line, MEM culture medium, and other normal culture liquids used for this type of cell culture can be used. Serum supplements such as fetal calf serum (FCS) can be used in combination.

細胞融合は、前記免疫細胞とミエローマ細胞との所定量を前記培養液中でよく混合し、予め、37℃程度に加温したPEG溶液、例えば、平均分子量1000〜6000程度のPEG溶液を通常、30〜60%(w/v)の濃度で添加し、混合することによって目的とする融合細胞(ハイブリドーマ)が形成される。続いて、適当な培養液を逐次添加し、遠心して上清を除去する操作を繰り返すことによりハイブリドーマの生育に好ましくない細胞融合剤等を除去できる。   For cell fusion, a predetermined amount of the immune cells and myeloma cells are mixed well in the culture solution, and a PEG solution pre-warmed to about 37 ° C., for example, a PEG solution having an average molecular weight of about 1000 to 6000 is usually used. The target fused cell (hybridoma) is formed by adding and mixing at a concentration of 30 to 60% (w / v). Subsequently, cell fusion agents and the like that are undesirable for the growth of the hybridoma can be removed by adding an appropriate culture solution successively and centrifuging to remove the supernatant.

当該ハイブリドーマは、通常の選択培養液、例えば、HAT培養液(ヒポキサンチン、アミノプテリンおよびチミジンを含む培養液)で培養することにより選択される。当該HAT培養液での培養は、目的とするハイブリドーマ以外の細胞(非融合細胞)が死滅するのに十分な時間、通常数日〜数週間継続する。ついで、通常の限界希釈法を実施し、目的とする抗体を産生するハイブリドーマのスクリーニングおよびクローニングが行われる。   The hybridoma is selected by culturing in a normal selective culture solution, for example, a HAT culture solution (a culture solution containing hypoxanthine, aminopterin and thymidine). Culturing with the HAT culture solution is continued for a time sufficient for the cells other than the target hybridoma (non-fused cells) to die, usually several days to several weeks. Subsequently, a normal limiting dilution method is performed, and screening and cloning of the hybridoma producing the target antibody are performed.

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、ヒトリンパ球をin vitroで所望の抗原蛋白質または抗原発現細胞で感作し、感作Bリンパ球をヒトミエローマ細胞、例えばU266と融合させ、所望の抗原または抗原発現細胞への結合活性を有する所望のヒト抗体を得ることもできる(特公平1-59878参照)。さらに、ヒト抗体遺伝子のレパートリーを有するトランスジェニック動物に抗原または抗原発現細胞を投与し、前述の方法に従い所望のヒト抗体を取得してもよい(国際特許出願公開番号WO 93/12227、WO 92/03918、WO 94/02602、WO 94/25585、WO 96/34096、WO 96/33735参照)。   In addition to immunizing non-human animals with antigens to obtain the above hybridomas, human lymphocytes are sensitized with a desired antigen protein or antigen-expressing cells in vitro, and sensitized B lymphocytes are human myeloma cells such as U266. And a desired human antibody having a binding activity to a desired antigen or antigen-expressing cell can be obtained (see Japanese Patent Publication No. 1-59878). Furthermore, antigens or antigen-expressing cells may be administered to a transgenic animal having a repertoire of human antibody genes, and desired human antibodies may be obtained according to the method described above (International Patent Application Publication Nos. WO 93/12227, WO 92 / 03918, WO 94/02602, WO 94/25585, WO 96/34096, WO 96/33735).

このようにして作製されるモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマは、通常の培養液中で継代培養することが可能であり、また、液体窒素中で長期保存することが可能である。   The hybridoma producing the monoclonal antibody thus produced can be subcultured in a normal culture solution, and can be stored for a long time in liquid nitrogen.

当該ハイブリドーマからモノクローナル抗体を取得するには、当該ハイブリドーマを通常の方法にしたがい培養し、その培養上清として得る方法、あるいはハイブリドーマをこれと適合性がある哺乳動物に投与して増殖させ、その腹水として得る方法などが採用される。前者の方法は、高純度の抗体を得るのに適しており、一方、後者の方法は、抗体の大量生産に適している。   In order to obtain a monoclonal antibody from the hybridoma, the hybridoma is cultured according to a usual method and obtained as a culture supernatant thereof, or the hybridoma is administered to a mammal compatible therewith to proliferate, and its ascites The method obtained as follows is adopted. The former method is suitable for obtaining highly pure antibodies, while the latter method is suitable for mass production of antibodies.

本発明では、モノクローナル抗体として、抗体遺伝子をハイブリドーマからクローニングし、適当なベクターに組み込んで、これを宿主に導入し、遺伝子組換え技術を用いて産生させた組換え型抗体を用いることができる(例えば、Borrebaeck C. A. K. and Larrick J. W. THERAPEUTIC MONOCLONAL ANTIBODIES, Published in the United Kingdom by MACMILLAN PUBLISHERS LTD, 1990参照)。   In the present invention, as a monoclonal antibody, an antibody gene is cloned from a hybridoma, incorporated into an appropriate vector, introduced into a host, and a recombinant antibody produced using a gene recombination technique can be used ( For example, see Borrebaeck CAK and Larrick JW THERAPEUTIC MONOCLONAL ANTIBODIES, Published in the United Kingdom by MACMILLAN PUBLISHERS LTD, 1990).

具体的には、目的とする抗体を産生する細胞、例えばハイブリドーマから、抗体の可変(V)領域をコードするmRNAを単離する。mRNAの単離は、公知の方法、例えば、グアニジン超遠心法(Chirgwin, J. M. et al., Biochemistry (1979) 18, 5294-5299 )、AGPC法(Chomczynski, P. et al., Anal. Biochem. (1987)162, 156-159)等により全RNAを調製し、mRNA Purification Kit (Pharmacia製)等を使用してmRNAを調製する。また、QuickPrep mRNA Purification Kit(Pharmacia製)を用いることによりmRNAを直接調製することができる。   Specifically, mRNA encoding the variable (V) region of an antibody is isolated from a cell that produces the target antibody, for example, a hybridoma. Isolation of mRNA is performed by a known method such as guanidine ultracentrifugation (Chirgwin, JM et al., Biochemistry (1979) 18, 5294-5299), AGPC (Chomczynski, P. et al., Anal. Biochem. (1987) 162, 156-159) etc., and then prepare mRNA by using mRNA Purification Kit (manufactured by Pharmacia). Alternatively, mRNA can be directly prepared by using QuickPrep mRNA Purification Kit (manufactured by Pharmacia).

得られたmRNAから逆転写酵素を用いて抗体V領域のcDNAを合成する。cDNAの合成は、AMV Reverse Transcriptase First-strand cDNA Synthesis Kit等を用いて行うことができる。また、cDNAの合成および増幅を行うには5'-Ampli FINDER RACE Kit(Clontech製)およびPCRを用いた5'-RACE法(Frohman, M. A. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA(1988)85, 8998-9002;Belyavsky, A. et al., Nucleic Acids Res.(1989)17, 2919-2932)を使用することができる。得られたPCR産物から目的とするDNA断片を精製し、ベクターDNAと連結する。さらに、これより組換えベクターを作成し、大腸菌等に導入してコロニーを選択して所望の組換えベクターを調製する。目的とするDNAの塩基配列を公知の方法、例えば、デオキシ法により確認する。   The cDNA of the antibody V region is synthesized from the obtained mRNA using reverse transcriptase. cDNA synthesis can be performed using AMV Reverse Transcriptase First-strand cDNA Synthesis Kit or the like. In order to synthesize and amplify cDNA, 5'-Ampli FINDER RACE Kit (Clontech) and 5'-RACE method using PCR (Frohman, MA et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA ( 1988) 85, 8998-9002; Belyavsky, A. et al., Nucleic Acids Res. (1989) 17, 2919-2932). The target DNA fragment is purified from the obtained PCR product and ligated with vector DNA. Further, a recombinant vector is prepared from this, introduced into Escherichia coli, etc., and colonies are selected to prepare a desired recombinant vector. The base sequence of the target DNA is confirmed by a known method such as the deoxy method.

目的とする抗体のV領域をコードするDNAが得られれば、これを所望の抗体定常領域(C領域)をコードするDNAと連結し、これを発現ベクターへ組み込む。または、抗体のV領域をコードするDNAを、抗体C領域のDNAを含む発現ベクターへ組み込んでもよい。   If DNA encoding the V region of the target antibody is obtained, it is ligated with DNA encoding the desired antibody constant region (C region) and incorporated into an expression vector. Alternatively, DNA encoding an antibody V region may be incorporated into an expression vector containing antibody C region DNA.

本発明で使用される抗体を製造するには、後述のように抗体遺伝子を発現制御領域、例えば、エンハンサー、プロモーターの制御のもとで発現するよう発現ベクターに組み込む。次に、この発現ベクターにより宿主細胞を形質転換し、抗体を発現させることができる。   In order to produce the antibody used in the present invention, the antibody gene is incorporated into an expression vector so as to be expressed under the control of an expression control region, for example, an enhancer or a promoter, as described later. Next, host cells can be transformed with this expression vector to express the antibody.

本発明では、ヒトに対する異種抗原性を低下させること等を目的として人為的に改変した遺伝子組換え型抗体、例えば、キメラ(Chimeric)抗体、ヒト化(Humanized)抗体などを使用できる。これらの改変抗体は、既知の方法を用いて製造することができる。   In the present invention, a recombinant antibody artificially modified for the purpose of reducing the heterologous antigenicity to humans, for example, a chimeric antibody or a humanized antibody can be used. These modified antibodies can be produced using known methods.

キメラ抗体は、前記のようにして得た抗体V領域をコードするDNAをヒト抗体C領域をコードするDNAと連結し、これを発現ベクターに組み込んで宿主に導入し産生させることにより得られる(欧州特許出願公開番号EP 125023、国際特許出願公開番号WO 92-19759参照)。この既知の方法を用いて、本発明に有用なキメラ抗体を得ることができる。   A chimeric antibody can be obtained by ligating the DNA encoding the antibody V region obtained as described above with DNA encoding the human antibody C region, incorporating it into an expression vector, introducing it into a host, and producing it (Europe). Patent Application Publication No. EP 125023, International Patent Application Publication No. WO 92-19759). Using this known method, a chimeric antibody useful in the present invention can be obtained.

ヒト化抗体は、再構成(reshaped)ヒト抗体またはヒト型化抗体とも称され、ヒト以外の哺乳動物、例えばマウス抗体の相補性決定領域(CDR)をヒト抗体の相補性決定領域へ移植したものであり、その一般的な遺伝子組換え手法も知られている(欧州特許出願公開番号EP 125023、国際特許出願公開番号WO 92-19759参照)。   A humanized antibody is also referred to as a reshaped human antibody or a humanized antibody, and is a non-human mammal such as a mouse antibody complementarity determining region (CDR) grafted to a human antibody complementarity determining region. The general genetic recombination technique is also known (see European Patent Application Publication No. EP 125023, International Patent Application Publication No. WO 92-19759).

具体的には、マウス抗体のCDRとヒト抗体のフレームワーク領域(FR; framework region)を連結するように設計したDNA配列を、末端部にオーバーラップする部分を有するように作製した数個のオリゴヌクレオチドからPCR法により合成する。得られたDNAをヒト抗体C領域をコードするDNAと連結し、次いで発現ベクターに組み込んで、これを宿主に導入し産生させることにより得られる(欧州特許出願公開番号EP 239400、国際特許出願公開番号WO 92-19759参照)。   Specifically, several oligonucleotides were prepared so that the DNA sequence designed to link the CDR of the mouse antibody and the framework region (FR) of the human antibody had an overlapping portion at the end. It is synthesized from nucleotides by PCR. The obtained DNA is obtained by ligating with the DNA encoding the human antibody C region, then incorporating it into an expression vector, introducing it into a host and producing it (European Patent Application Publication Number EP 239400, International Patent Application Publication Number). See WO 92-19759).

CDRを介して連結されるヒト抗体のFRは、相補性決定領域が良好な抗原結合部位を形成するものが選択される。必要に応じ、再構成ヒト抗体の相補性決定領域が適切な抗原結合部位を形成するように抗体の可変領域のフレームワーク領域のアミノ酸を置換してもよい(Sato, K.et al., Cancer Res. (1993) 53, 851-856)。   As the FR of the human antibody to be ligated via CDR, one in which the complementarity determining region forms a favorable antigen binding site is selected. If necessary, amino acid in the framework region of the variable region of the antibody may be substituted so that the complementarity determining region of the reshaped human antibody forms an appropriate antigen binding site (Sato, K. et al., Cancer Res. (1993) 53, 851-856).

キメラ抗体、ヒト化抗体には、通常、ヒト抗体C領域が使用される。ヒト抗体重鎖C領域の例としては、Cγ、Cα、Cμ、Cδ、Cεが挙げられ、例えば、Cγ1、Cγ2、Cγ3またはCγ4を使用することができる。ヒト抗体軽鎖C領域の例としては、κまたはλを挙げることができる。また、抗体またはその産生の安定性を改善するために、ヒト抗体C領域を修飾してもよい。   For chimeric antibodies and humanized antibodies, the human antibody C region is usually used. Examples of the human antibody heavy chain C region include Cγ, Cα, Cμ, Cδ, and Cε. For example, Cγ1, Cγ2, Cγ3, or Cγ4 can be used. Examples of human antibody light chain C region include κ or λ. In addition, the human antibody C region may be modified in order to improve the stability of the antibody or its production.

キメラ抗体はヒト以外の哺乳動物由来抗体の可変領域とヒト抗体由来のC領域からなり、またヒト化抗体はヒト以外の哺乳動物由来抗体の相補性決定領域とヒト抗体由来のフレームワーク領域およびC領域からなり、これらはヒト体内における抗原性が低下しているため、本発明に使用される抗体として有用である。   The chimeric antibody is composed of a variable region of a non-human mammal-derived antibody and a C region derived from a human antibody, and the humanized antibody is a complementarity determining region of a non-human mammal-derived antibody, a framework region derived from a human antibody, and C These regions are useful as antibodies used in the present invention because of their reduced antigenicity in the human body.

また、ヒト抗体の取得方法としては先に述べた方法のほか、ヒト抗体ライブラリーを用いて、パンニングによりヒト抗体を取得する技術も知られている。例えば、ヒト抗体の可変領域を一本鎖抗体(scFv)としてファージディスプレイ法によりファージの表面に発現させ、抗原に結合するファージを選択することもできる。選択されたファージの遺伝子を解析すれば、抗原に結合するヒト抗体の可変領域をコードするDNA配列を決定することができる。抗原に結合するscFvのDNA配列が明らかになれば、当該配列を含む適当な発現ベクターを作製し、ヒト抗体を取得することができる。これらの方法は既に周知であり、WO 92/01047, WO 92/20791, WO 93/06213, WO 93/11236, WO 93/19172, WO 95/01438, WO 95/15388を参考にすることができる。
前記のように構築した抗体遺伝子は、公知の方法により発現させることができる。
In addition to the above-described methods for obtaining human antibodies, a technique for obtaining human antibodies by panning using a human antibody library is also known. For example, the variable region of a human antibody can be expressed as a single chain antibody (scFv) on the surface of the phage by the phage display method, and a phage that binds to the antigen can be selected. By analyzing the gene of the selected phage, the DNA sequence encoding the variable region of the human antibody that binds to the antigen can be determined. If the DNA sequence of scFv that binds to the antigen is clarified, a suitable expression vector containing the sequence can be prepared and a human antibody can be obtained. These methods are already well known and can be referred to WO 92/01047, WO 92/20791, WO 93/06213, WO 93/11236, WO 93/19172, WO 95/01438, WO 95/15388. .
The antibody gene constructed as described above can be expressed by a known method.

得られた抗体のLIF、LIF受容体、CT-1、CT-1受容体またはgp130への結合活性は当業者に公知の方法で測定することは可能である。また、抗体のLIFシグナル阻害活性またはCT-1シグナル阻害活性も当業者に公知の方法で測定することが可能である。   The binding activity of the obtained antibody to LIF, LIF receptor, CT-1, CT-1 receptor or gp130 can be measured by methods known to those skilled in the art. In addition, LIF signal inhibitory activity or CT-1 signal inhibitory activity of an antibody can also be measured by methods known to those skilled in the art.

2. 本発明にかかる心不全の治療剤
本発明にかかる心不全の治療剤は、カテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害する物質を有効成分として含有する。
2. The therapeutic agent for heart failure according to the present invention The therapeutic agent for heart failure according to the present invention contains a substance that inhibits differentiation transformation from catecholaminergic neurons to cholinergic neurons as an active ingredient.

本願実施例に示すよう、発明者らは、ヒトおよび動物モデルを用いて心不全(特にうっ血性心不全)の心臓交感神経系では、カテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換(CTD)が起きていることを明らかにした。そして、この転換は、インターロイキン6ファミリーのメンバーである白血病阻害因子(LIF)やカルジオトロフィン−1(cardiotrophin-1 : CT-1)によって媒介され、特にその共通コンポーネントであるgp130シグナル経路によって制御されていることを明かにした。   As shown in the Examples of the present application, the inventors used human and animal models in the cardiac sympathetic nervous system of heart failure (especially congestive heart failure), differentiation transformation (CTD) from catecholaminergic neurons to cholinergic neurons. Clarified that is happening. This transformation is mediated by leukemia inhibitory factor (LIF) and cardiotrophin-1 (CT-1), which are members of the interleukin-6 family, and in particular by its common component, the gp130 signaling pathway. Clarified that it is controlled.

これらの事実は、カテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害することにより、心不全(特にうっ血性心不全)の治療あるいは予防が可能となることを示す。   These facts indicate that inhibition of differentiation transformation from catecholaminergic neurons to cholinergic neurons makes it possible to treat or prevent heart failure (particularly congestive heart failure).

カテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換は、交感神経における神経伝達物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの転換として捉えることもできる。したがって、本発明の心不全の治療剤は、交感神経から放出される神経伝達物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの転換を阻害する物質を有効成分とするともいえる。   Differentiation transformation from catecholaminergic neurons to cholinergic neurons can also be viewed as conversion of the neurotransmitter catecholamine to acetylcholine in sympathetic nerves. Therefore, it can be said that the therapeutic agent for heart failure of the present invention contains as an active ingredient a substance that inhibits the conversion of a neurotransmitter released from sympathetic nerves from catecholamine to acetylcholine.

カテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換は、前述のとおりLIFやCT-1によって介在される。したがって、本発明の心不全の治療剤の有効成分として、LIFやCT-1のシグナリングを阻害する物質を利用することができる。   Differentiation transformation from catecholaminergic neurons to cholinergic neurons is mediated by LIF and CT-1 as described above. Therefore, a substance that inhibits LIF or CT-1 signaling can be used as an active ingredient of the therapeutic agent for heart failure of the present invention.

同様の効果(心不全の治療効果)は、コリン作動性ニューロンからカテコールアミン作動性ニューロンへの分化形質転換を促進させること、換言すれば、交感神経における神経伝達物質のアセチルコリンからカテコールアミンへの転換を促進させることによっても、達成できる。したがって、コリン作動性ニューロンからカテコールアミン作動性ニューロンへの分化形質転換(交感神経における神経伝達物質のアセチルコリンからカテコールアミンへの転換)を促進させる物質も、本発明の心不全の治療剤として有効である。そのような物質の例としては、神経細胞成長因子(NGF)を挙げることができる。NGFは天然由来の配列を有するNGFでもよいし、1または複数のアミノ酸が置換、欠失、付加および/または挿入された改変体などであってもよい。   A similar effect (therapeutic effect on heart failure) promotes the transformation of cholinergic neurons to catecholaminergic neurons, in other words, the conversion of the neurotransmitter acetylcholine to catecholamine in sympathetic neurons Can also be achieved. Therefore, substances that promote differentiation transformation from cholinergic neurons to catecholaminergic neurons (conversion of neurotransmitter acetylcholine to catecholamine in sympathetic nerves) are also effective as the therapeutic agent for heart failure of the present invention. An example of such a substance is nerve cell growth factor (NGF). NGF may be NGF having a naturally derived sequence, or may be a variant in which one or more amino acids are substituted, deleted, added and / or inserted.

本発明の心不全の治療剤は、経口、非経口投与のいずれも可能であるが、非経口投与であることが好ましい。具体的には、経肺剤型(例えばネフライザー等の器具を用いた経肺投与剤)、経鼻投与剤型、経皮投与剤型(例えば軟膏、クリーム剤)、注射剤型等が好適な剤型として挙げられる。注射剤型の例としては、例えば点滴等の静脈内注射、筋肉内注射、腹腔内注射、皮下注射等が挙げられ、これにより全身または局部的に投与することができる。こうした投与方法は、患者の年齢、症状により適宜選択することもできる。   The therapeutic agent for heart failure of the present invention can be administered orally or parenterally, but is preferably administered parenterally. Specifically, a pulmonary dosage form (for example, a pulmonary dosage form using a device such as a nephriser), a nasal dosage form, a transdermal dosage form (for example, an ointment, a cream), an injection dosage form, etc. are suitable. It is mentioned as a dosage form. Examples of the injection type include intravenous injection such as intravenous drip, intramuscular injection, intraperitoneal injection, subcutaneous injection, and the like, which can be administered systemically or locally. Such an administration method can be appropriately selected depending on the age and symptoms of the patient.

本発明の治療剤の有効投与量は、投与される有効成分に応じて当業者が適宜決定することが可能であり、特に限定されるものではないが、通常、一回につき体重1kgあたり0.001mg から1000mgの範囲で選ばれる。あるいは、患者あたり0.01〜100000mg/bodyの範囲で選ばれる。上記は一般的な値であって、各治療剤の投与量はその有効成分の特定と効果に応じて適宜設定され、これらの投与量に制限されるものではない。   The effective dosage of the therapeutic agent of the present invention can be appropriately determined by those skilled in the art according to the active ingredient to be administered, and is not particularly limited, but is usually 0.001 mg per kg body weight at one time. To 1000mg. Or it is chosen in the range of 0.01-100000 mg / body per patient. The above are general values, and the dosage of each therapeutic agent is appropriately set according to the identification and effect of the active ingredient, and is not limited to these dosages.

本発明の治療剤を投与する対象となる疾患は、心不全、特にうっ血性心不全であるが、当該疾患には他の疾患に合併あるいは併発されたものも含まれる。   The disease to which the therapeutic agent of the present invention is administered is heart failure, particularly congestive heart failure, and this disease includes those that are combined or accompanied by other diseases.

本発明の治療剤は、心不全における交感神経系のカテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害、あるいはコリン作動性ニューロンからカテコールアミン作動性ニューロンへの分化形質転換を促進させることにより、心臓の異常な症状を改善する。   The therapeutic agent of the present invention inhibits differentiation transformation from sympathetic nervous system catecholaminergic neurons to cholinergic neurons in heart failure, or promotes differentiation transformation from cholinergic neurons to catecholaminergic neurons. Improves abnormal symptoms of the heart.

本発明の治療剤を投与する時期は、上記疾患の臨床症状が生ずる前後を問わず、予防的投与であっても維持的投与であってもよい。その意味において、本発明の「治療剤」には予防剤も含まれる。
また、本発明の心不全の治療剤は他の心不全治療剤と併用されてもよい。
The timing of administration of the therapeutic agent of the present invention may be prophylactic or maintenance administration regardless of before or after the occurrence of clinical symptoms of the disease. In that sense, the “therapeutic agent” of the present invention includes a prophylactic agent.
The therapeutic agent for heart failure of the present invention may be used in combination with other therapeutic agents for heart failure.

本発明の心不全の治療剤は、常法に従って製剤化することができ(Remington's Pharmaceutical Science, latest edition, Mark Publishing Company, Easton,米国)、医薬的に許容される担体や添加物を共に含むものであってもよい。   The therapeutic agent for heart failure of the present invention can be formulated according to a conventional method (Remington's Pharmaceutical Science, latest edition, Mark Publishing Company, Easton, USA) and contains both pharmaceutically acceptable carriers and additives. There may be.

このような担体および医薬添加物の例としては、水、医薬的に許容される有機溶剤、コラーゲン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキシビニルポリマー、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、水溶性デキストラン、カルボキシメチルスターチナトリウム、ペクチン、メチルセルロース、エチルセルロース、キサンタンガム、アラビアゴム、カゼイン、寒天、ポリエチレングリコール、ジグリセリン、グリセリン、プロピレングリコール、ワセリン、パラフィン、ステアリルアルコール、ステアリン酸、ヒト血清アルブミン(HSA)、マンニトール、ソルビトール、ラクトース、医薬添加物として許容される界面活性剤等が挙げられる。   Examples of such carriers and pharmaceutical additives include water, pharmaceutically acceptable organic solvents, collagen, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, carboxyvinyl polymer, sodium carboxymethylcellulose, sodium polyacrylate, sodium alginate, water-soluble Dextran, sodium carboxymethyl starch, pectin, methylcellulose, ethylcellulose, xanthan gum, gum arabic, casein, agar, polyethylene glycol, diglycerin, glycerin, propylene glycol, petrolatum, paraffin, stearyl alcohol, stearic acid, human serum albumin (HSA), Examples thereof include mannitol, sorbitol, lactose, and surfactants acceptable as pharmaceutical additives.

実際の添加物は、本発明の治療剤の剤型に応じて上記の中から単独でまたは適宜組み合わせて選ばれるが、これらに限定するものではない。例えば、注射用製剤として使用する場合、精製された抗体を溶剤、例えば生理食塩水、緩衝液、ブドウ糖溶液等に溶解し、これに吸着防止剤、例えばTween80、Tween20、ゼラチン、ヒト血清アルブミン等を加えたものを使用することができる。あるいは、使用前に溶解再構成する剤形とするために凍結乾燥したものであってもよく、凍結乾燥のための賦形剤としては、例えば、マンニトール、ブドウ糖等の糖アルコールや糖類を使用することができる。   The actual additive is selected from the above alone or in appropriate combination depending on the dosage form of the therapeutic agent of the present invention, but is not limited thereto. For example, when used as an injectable preparation, the purified antibody is dissolved in a solvent such as physiological saline, buffer solution, glucose solution and the like, and an adsorption inhibitor such as Tween 80, Tween 20, gelatin, human serum albumin and the like is added thereto. Additions can be used. Alternatively, it may be lyophilized to obtain a dosage form that is reconstituted before use, and as an excipient for lyophilization, for example, sugar alcohols or saccharides such as mannitol and glucose are used. be able to.

本発明の、カテコールアミン作動性ニューロンのコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害する物質を有効成分として含有する心不全の治療剤は、カテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害することにより心不全を治療する方法と言い換えることもできる。   The therapeutic agent for heart failure containing a substance that inhibits differentiation transformation of catecholaminergic neurons into cholinergic neurons of the present invention as an active ingredient inhibits differentiation transformation from catecholaminergic neurons to cholinergic neurons. In other words, it can be rephrased as a method of treating heart failure.

また、本発明の、交感神経から放出される神経伝達物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの転換を阻害する物質を有効成分として含有する心不全の治療剤は、交感神経から放出される神経伝達物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの転換を阻害することにより心不全を治療する方法と言い換えることができる。   Further, the therapeutic agent for heart failure containing as an active ingredient a substance that inhibits the conversion of the neurotransmitter catecholamine released from the sympathetic nerve from catecholamine to acetylcholine of the present invention is derived from the neurotransmitter catecholamine released from the sympathetic nerve In other words, it is a method for treating heart failure by inhibiting the conversion to acetylcholine.

また、本発明の、コリン作動性ニューロンからカテコールアミン作動性ニューロンへの分化形質転換を促進する物質を有効成分として含有する心不全の治療剤は、コリン作動性ニューロンからカテコールアミン作動性ニューロンへの分化形質転換を促進することにより心不全を治療する方法と言い換えることができる。   The therapeutic agent for heart failure containing a substance that promotes differentiation transformation from cholinergic neurons to catecholaminergic neurons according to the present invention as an active ingredient is differentiation transformation from cholinergic neurons to catecholaminergic neurons. In other words, it can be rephrased as a method of treating heart failure.

さらに、本発明の、神経伝達物質のアセチルコリンからカテコールアミンへの転換を促進する物質を有効成分として含有する心不全の治療剤は、神経伝達物質のアセチルコリンからカテコールアミンへの転換を促進することにより心不全を治療する方法と言い換えることができる。   Furthermore, the therapeutic agent for heart failure containing as an active ingredient a substance that promotes the conversion of the neurotransmitter acetylcholine to catecholamine according to the present invention treats heart failure by promoting the conversion of the neurotransmitter acetylcholine to catecholamine. It can be paraphrased as a method of doing.

3. 本発明の心不全の治療剤のスクリーニング
3.1 分化形質転換阻害活性による評価
前記した本発明の治療剤は、(a) 被検物質の交感神経(またはカテコールアミン作動性ニューロン)からコリン作動性ニューロンへの分化形質転換阻害活性を測定し、(b) 前記測定結果に基づき、交感神経(またはカテコールアミン作動性ニューロン)のコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害する活性を有する物質を心不全の治療剤として選択することにより実施できる。
3. 3. Screening of therapeutic agents for heart failure of the present invention 3.1 Evaluation by differentiation transformation inhibitory activity The therapeutic agents of the present invention described above are: (a) From a sympathetic nerve (or catecholaminergic neuron) of a test substance to a cholinergic neuron. (B) a therapeutic agent for heart failure based on a substance having an activity to inhibit differentiation transformation of sympathetic nerves (or catecholaminergic neurons) into cholinergic neurons based on the measurement results It can be implemented by selecting as

被検物質の分化形質転換阻害活性は、例えば、神経細胞と被検物質を接触させ、被検物質存在下での交換神経からコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を観察し、被検物質非存在下での分化形質転換と比較することにより、行うことができる。   The differentiation transformation inhibitory activity of the test substance can be determined, for example, by contacting a nerve cell with the test substance, observing the differentiation transformation from the exchanged nerve to the cholinergic neuron in the presence of the test substance, This can be done by comparison with differentiation transformation in the presence.

3.2 神経伝達物質の転換による評価
本発明の心不全の治療剤は、(a) 被検物質の交感神経から放出される神経伝達物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの転換を阻害する活性を測定し、(b) 前記測定結果に基づき、交感神経から放出される神経伝達物質のアセチルコリンへの転換を阻害する活性を有する物質を心不全の治療剤として選択することによっても実施できる。
3.2 Evaluation by conversion of neurotransmitters The therapeutic agent for heart failure of the present invention measures (a) the activity of inhibiting the conversion of catecholamines from catecholamines to acetylcholine of the neurotransmitter released from the sympathetic nerve of the test substance, (b) Based on the measurement result, it can also be carried out by selecting a substance having an activity of inhibiting the conversion of a neurotransmitter released from sympathetic nerves to acetylcholine as a therapeutic agent for heart failure.

被検物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの転換を阻害する活性は、例えば、カテコールアミンを放出する神経細胞などと被検物質を接触させ、被検物質存在下でのカテコールアミンおよび/またはアセチルコリンの放出を観察し、被検物質非存在下でのカテコールアミンおよび/またはアセチルコリンの放出と比較することにより、行うことができる。   The activity of inhibiting the conversion of a test substance from catecholamine to acetylcholine is observed, for example, by contacting a test substance with a nerve cell that releases catecholamine and observing the release of catecholamine and / or acetylcholine in the presence of the test substance. This can be done by comparing with the release of catecholamine and / or acetylcholine in the absence of the test substance.

3.3 LIFあるいはCT-1シグナル阻害活性による評価
本発明の心不全の治療剤は、(a) 被検物質のLIFシグナル阻害活性あるいはCT-1シグナル阻害活性を測定し、(b) 前記測定結果に基づき、LIFシグナル阻害活性あるいはCT-1シグナル阻害活性を有する物質を心不全の治療剤として選択することによっても実施できる。
3.3 Evaluation Based on LIF or CT-1 Signal Inhibitory Activity The therapeutic agent for heart failure of the present invention comprises (a) measuring the LIF signal inhibitory activity or CT-1 signal inhibitory activity of a test substance, and (b) the measurement result. Based on the above, it can also be carried out by selecting a substance having LIF signal inhibitory activity or CT-1 signal inhibitory activity as a therapeutic agent for heart failure.

本発明のスクリーニング方法に用いる被検物質は如何なる物質でもよく、例えば、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、精製若しくは粗精製タンパク質、ペプチド、非ペプチド性化合物、合成低分子化合物、天然化合物、抗体などが挙げられる。   The test substance used in the screening method of the present invention may be any substance, for example, cell extract, cell culture supernatant, fermented microorganism product, marine organism extract, plant extract, purified or crude protein, peptide, non- Peptide compounds, synthetic low molecular compounds, natural compounds, antibodies and the like can be mentioned.

特異的マーカーによる評価
カテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換は当業者に公知の方法により測定することが可能であり、例えば、tyrosine hydroxylaseなどのカテコールアミン作動性ニューロンのマーカーとcholine transporter、choline acetyltransferaseなどのコリン作動性ニューロンのマーカーを用いて測定することが可能である。
Evaluation by specific markers Differentiation transformation from catecholaminergic neurons to cholinergic neurons can be measured by methods known to those skilled in the art, for example, markers of catecholaminergic neurons such as tyrosine hydroxylase and choline transporter It can be measured using a cholinergic neuron marker such as choline acetyltransferase.

より具体的には、例えば、カテコールアミン作動性ニューロンのマーカーを用いてカテコールアミン作動性ニューロンマーカーが陽性であるニューロンの量を測定すると同時に、コリン作動性ニューロンのマーカーを用いてコリン作動性ニューロンマーカーが陽性であるニューロンの量も測定する。その後、カテコールアミン作動性ニューロンマーカーが陽性であるニューロンの量とコリン作動性ニューロンマーカーが陽性であるニューロンの量を再度測定し、カテコールアミン作動性ニューロンマーカーが陽性であるニューロンの量が減少し、コリン作動性ニューロンマーカーが陽性であるニューロンの量が増加している場合にはカテコールアミン作動性ニューロンがコリン作動性ニューロンに分化形質転換したと判断することが可能である。   More specifically, for example, the amount of a neuron that is positive for a catecholaminergic neuron marker is measured using a marker for a catecholaminergic neuron, and at the same time, a cholinergic neuron marker is positive using a marker for a cholinergic neuron. Also measure the amount of neurons. Then, the amount of neurons that are positive for catecholaminergic neuron markers and the amount of neurons that are positive for cholinergic neuron markers are measured again, and the amount of neurons that are positive for catecholaminergic neuron markers decreases, resulting in cholinergic activity. When the amount of neurons that are positive for sex neuron markers is increased, it can be determined that catecholaminergic neurons have been transformed into cholinergic neurons.

電子顕微鏡による評価
コリン作動性ニューロンからカテコールアミン作動性ニューロンへの分化形質転換は電子顕微鏡によっても測定することが可能である。カテコールアミンを含む神経末端は小さい顆粒小胞(small granular vesicles)として観察され、一方、アセチルコリンを含む神経末端は小さい無顆粒小胞(small agranular vesicles)として観察される。
Evaluation by electron microscope Differentiation transformation from cholinergic neurons to catecholaminergic neurons can also be measured by electron microscopy. Nerve terminals containing catecholamines are observed as small granular vesicles, whereas nerve terminals containing acetylcholine are observed as small agranular vesicles.

神経伝達物質の転換は、カテコールアミンやアセチルコリンを検出してその発現量を指標とすることにより測定することが可能であり、また、前記した電子顕微鏡による神経終末の観察によって測定することが可能である。   The neurotransmitter conversion can be measured by detecting catecholamine or acetylcholine and using the expression level as an index, and can also be measured by observing nerve endings with the electron microscope described above. .

本発明のスクリーニング方法の一態様としては、例えば、被検物質と伴にアンジオテンシンIIで刺激した心筋細胞の培養液を含む培地で星状ガングリオンニューロン(stellate ganglion neuron)を培養する。通常、星状ガングリオンニューロンはカテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換が促進されるが、被検物質が交感神経からコリン作動性ニューロンへの分化形質転換阻害活性を有している場合または交感神経から放出される神経伝達物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの転換を阻害する活性を有している場合には、分化形質転換の促進が阻害され、または交感神経から放出される神経伝達物質のアセチルコリンへの転換が阻害される。被検物質の存在下と非存在下で比較することにより、目的の被検物質を選択することが可能である。   As one embodiment of the screening method of the present invention, for example, stellate ganglion neurons are cultured in a medium containing a culture solution of cardiomyocytes stimulated with angiotensin II together with a test substance. Usually, astrocyte ganglion neurons are promoted to differentiate from catecholaminergic neurons to cholinergic neurons, but the test substance has an activity of inhibiting differentiation transformation from sympathetic to cholinergic neurons. In the case where the neurotransmitter released from the sympathetic nerve has an activity of inhibiting the conversion of catecholamine to acetylcholine, the promotion of differentiation transformation is inhibited, or the neurotransmitter released from the sympathetic nerve Conversion to acetylcholine is inhibited. By comparing in the presence and absence of the test substance, the target test substance can be selected.

また、本発明のスクリーニング方法の他の態様としては、例えば、被検物質をDahl食塩感受性(DS)ラットなどの非ヒト心不全モデル動物に投与し、被検物質投与動物と被検物質非投与動物でのカテコールアミン作動性ニューロンおよびコリン作動性ニューロンの状態を比較するまたは交感神経から放出される神経伝達物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの変換の状態を比較することにより、被検物質がカテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換阻害活性を有しているか否かまたは被検物質が交感神経から放出される神経伝達物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの変換を疎外する活性を有しているか否かを判断することが可能である。   Further, as another aspect of the screening method of the present invention, for example, a test substance is administered to a non-human heart failure model animal such as a Dahl salt-sensitive (DS) rat, and the test substance-administered animal and the test substance non-administered animal are used. By comparing the state of catecholaminergic and cholinergic neurons in rats, or by comparing the state of catecholamine-to-acetylcholine conversion of neurotransmitters released from sympathetic nerves, the test substance is released from catecholaminergic neurons. Whether or not it has an activity of inhibiting differentiation transformation into cholinergic neurons, or whether or not the test substance has the activity of excluding the conversion of the neurotransmitter catecholamine to acetylcholine released from the sympathetic nerve Can be determined.

発現量による評価
LIFシグナル阻害活性は、たとえば、LIF、LIF受容体、そのサブユニットであるgp130のいずれかの発現の阻害活性として評価できる。発現の阻害はそれぞれのタンパク量あるいはmRNA量を測定することにより評価できる。同様に、CT-1シグナル阻害活性は、たとえば、CT-1、CT-1受容体、そのサブユニットであるgp130のいずれかの発現の阻害活性として評価できる。発現の阻害はそれぞれのタンパク量あるいはmRNA量を測定することにより評価できる。
Evaluation by expression level
The LIF signal inhibitory activity can be evaluated, for example, as the inhibitory activity of the expression of any of LIF, LIF receptor, and its subunit gp130. Inhibition of expression can be evaluated by measuring the amount of each protein or mRNA. Similarly, CT-1 signal inhibitory activity can be evaluated as, for example, the inhibitory activity of the expression of CT-1, CT-1 receptor, or any of its subunits gp130. Inhibition of expression can be evaluated by measuring the amount of each protein or mRNA.

タンパク量は、目的とするタンパクに特異的な抗体を用いて、ウエスタンブロット法、ドットブロット法、スロットブロット法、ELISA法、またはRIA法等の免疫学的方法によって評価できる。   The amount of protein can be evaluated by an immunological method such as Western blotting, dot blotting, slot blotting, ELISA, or RIA using an antibody specific to the protein of interest.

検出に用いられる抗体は、公知の方法にしたがって調製できるし、市販のものを用いてもよい。抗体は、常法により、抗原タンパク質、あるいはそのアミノ酸配列から選択される適当な断片を用いて動物を免疫し、該動物生体内に産生される抗体を採取、精製することによって得ることができる。また、公知の方法(例えば、Kohler and Milstein, Nature 256, 495-497, 1975、Kennet, R. ed., Monoclonal Antibody p.365-367, 1980, Prenum Press, N.Y.)にしたがって、特異的抗体を産生する抗体産生細胞とミエローマ細胞とを融合させることによりハイブリドーマを樹立し、これよりモノクローナル抗体を得てもよい。   Antibodies used for detection can be prepared according to known methods, or commercially available antibodies may be used. The antibody can be obtained by immunizing an animal using an antigen protein or an appropriate fragment selected from the amino acid sequence thereof by an ordinary method, and collecting and purifying the antibody produced in the animal body. Further, according to a known method (for example, Kohler and Milstein, Nature 256, 495-497, 1975, Kennet, R. ed., Monoclonal Antibody p.365-367, 1980, Prenum Press, NY) Hybridomas may be established by fusing antibody-producing cells and myeloma cells to be produced, and monoclonal antibodies may be obtained therefrom.

抗原ポリペプチドは、遺伝子操作により宿主細胞に産生させることによって得ることができる。具体的には、当該タンパクをコードする遺伝子を発現可能なベクターを作製し、これを宿主細胞に導入して該遺伝子を発現させればよい。   The antigen polypeptide can be obtained by producing it in a host cell by genetic engineering. Specifically, a vector capable of expressing a gene encoding the protein may be prepared and introduced into a host cell to express the gene.

得られた抗体は、それを直接標識するか、または該抗体を一次抗体とし、該一次抗体を特異的に認識する標識二次抗体と協同で検出に用いられる。   The obtained antibody is used for detection by directly labeling it or using the antibody as a primary antibody in cooperation with a labeled secondary antibody that specifically recognizes the primary antibody.

前記標識の種類として好ましいものは、酵素(アルカリホスファターゼまたは西洋ワサビペルオキシダーゼ)またはビオチンであるが、これらに限定されない。標識二次抗体(または標識ストレプトアビジン)としては、予め標識された抗体(またはストレプトアビジン)が、各種市販されている。なお、RIAの場合は125I等の放射性同位元素で標識された抗体を用い、測定は液体シンチレーションカウンター等を用いて行う。 Preferred examples of the type of label include, but are not limited to, an enzyme (alkaline phosphatase or horseradish peroxidase) or biotin. As labeled secondary antibodies (or labeled streptavidin), various types of pre-labeled antibodies (or streptavidin) are commercially available. In the case of RIA, an antibody labeled with a radioisotope such as 125 I is used, and the measurement is performed using a liquid scintillation counter or the like.

発色する基質を用いた場合、ウエスタンブロット法やドット/スロットブロット法を利用すれば、目視で検出できる。ELISA法では、市販のマイクロプレートリーダーを用いて各ウェルの吸光度(測定波長は基質により異なる)を測定し、定量することが好ましい。また上述の抗体作製に使用した抗原の希釈系列を調製し、これを標準抗原試料として他の試料と同時に検出操作を行い、標準抗原濃度と測定値をプロットした標準曲線を作成することにより、他の試料中の抗原濃度を定量することも可能である。   When a substrate that develops color is used, it can be detected visually using Western blotting or dot / slot blotting. In the ELISA method, it is preferable to measure and quantify the absorbance (measurement wavelength varies depending on the substrate) of each well using a commercially available microplate reader. In addition, by preparing a dilution series of the antigen used for antibody production described above, using this as a standard antigen sample and performing detection simultaneously with other samples, creating a standard curve plotting the standard antigen concentration and measured values, the other It is also possible to quantify the antigen concentration in each sample.

一方、発光する基質を使用した場合は、ウエスタンブロット法やドット/スロットブロット法においては、X線フィルムまたはイメージングプレートを用いたオートラジオグラフィーや、インスタントカメラを用いた写真撮影により検出することができる。また、デンシトメトリーやモレキュラー・イメージャーFxシステム(バイオラッド社製)等を利用した定量も可能である。さらに、ELISA法で発光基質を用いる場合は、発光マイクロプレートリーダー(例えば、バイオラッド社製等)を用いて酵素活性を測定する。   On the other hand, when a substrate that emits light is used, it can be detected by autoradiography using an X-ray film or an imaging plate or by taking a picture using an instant camera in Western blotting or dot / slot blotting. . Also, quantification using densitometry, a molecular imager Fx system (manufactured by Bio-Rad), etc. is possible. Furthermore, when a luminescent substrate is used in the ELISA method, the enzyme activity is measured using a luminescent microplate reader (for example, manufactured by Bio-Rad).

LIF、LIF受容体、gp130のmRNAの発現量は、当該mRNAを特異的に増幅または検出しうるプライマーやプローブを用いて、RT‐PCR法、リアルタイムPCR法、サブトラクション法、ディファレンシャル・ディスプレイ法、ディファレンシャル・ハイブリダイゼーション法、クロスハイブリダイゼーション法、または遺伝子チップ、cDNAアレイ、およびメンブレンフィルター等の固相化試料を用いた核酸ハイブリダイゼーション法によって評価できる。   The expression level of LIF, LIF receptor, and gp130 mRNA is determined using RT-PCR, real-time PCR, subtraction, differential display, differential display using primers and probes that can specifically amplify or detect the mRNA. Evaluation can be performed by a hybridization method, a cross hybridization method, or a nucleic acid hybridization method using a solid phase sample such as a gene chip, a cDNA array, and a membrane filter.

シグナル伝達阻害の評価
被検物質のLIFシグナルあるいはCT-1シグナル阻害活性は当業者に公知の方法で測定することが可能であり、特に限定されない。
Evaluation of signal transduction inhibition The LIF signal or CT-1 signal inhibitory activity of a test substance can be measured by a method known to those skilled in the art, and is not particularly limited.

例えば、LIFとLIF受容体および/またはgp130、CT-1とCT-1受容体および/またはgp130との結合阻害を指標としてLIFシグナルあるいはCT-1シグナル阻害活性を測定することが可能であるし、LIF受容体/gp130を発現する細胞またはCT-1受容体/gp130を発現する細胞の生理活性を指標としてLIFシグナルあるいはCT-1シグナル阻害活性を測定することも可能である。また、LIF受容体、CT-1受容体またはgp130の細胞外領域と他の受容体の細胞内領域を含むキメラ受容体を発現する細胞の生理活性を指標としてLIFシグナルあるいはCT-1シグナル阻害活性を測定することも可能である。   For example, it is possible to measure LIF signal or CT-1 signal inhibitory activity using inhibition of binding between LIF and LIF receptor and / or gp130, CT-1 and CT-1 receptor and / or gp130 as an index. It is also possible to measure LIF signal or CT-1 signal inhibitory activity using as an index the physiological activity of cells expressing LIF receptor / gp130 or cells expressing CT-1 receptor / gp130. In addition, LIF signal or CT-1 signal inhibitory activity using as an index the physiological activity of cells expressing a chimeric receptor including the extracellular region of LIF receptor, CT-1 receptor or gp130 and the intracellular region of other receptors Can also be measured.

例えば、被検物質をLIF受容体/gp130を発現する細胞またはCT-1受容体/gp130を発現する細胞にLIFまたはCT-1存在下で接触させ、細胞の生理活性を測定し、被検物質を接触させない場合と比較して生理活性に変化がある被検物質を選択することにより、LIFシグナルあるいはCT-1シグナル阻害活性を有する物質を選択することが可能である。   For example, a test substance is brought into contact with a cell expressing LIF receptor / gp130 or a cell expressing CT-1 receptor / gp130 in the presence of LIF or CT-1, and the physiological activity of the cell is measured. It is possible to select a substance having LIF signal or CT-1 signal inhibitory activity by selecting a test substance having a change in physiological activity as compared with the case where no contact is made.

また、例えば、被検物質をLIF受容体、CT-1受容体またはgp130の細胞外領域と他の受容体の細胞内領域を含むキメラ受容体を発現する細胞にLIFまたはCT-1存在下で接触させ、細胞の生理活性を測定し、被検物質を接触させない場合と比較して生理活性に変化がある被検物質を選択することにより、LIFシグナルあるいはCT-1シグナル阻害活性を有する物質を選択することが可能である。   In addition, for example, in the presence of LIF or CT-1, a test substance is applied to a cell expressing a chimeric receptor including the extracellular region of LIF receptor, CT-1 receptor or gp130 and the intracellular region of other receptors. A substance having LIF signal or CT-1 signal inhibitory activity can be obtained by contacting, measuring the physiological activity of the cells, and selecting a test substance having a change in physiological activity compared to the case of not contacting the test substance. It is possible to select.

本発明において「変化」とは、通常生理活性の上昇(亢進)あるいは低下を意味する。一般的に、被検物質を接触させない場合と比較して、生理活性を上昇(亢進)させる物質はリガンドであり、一方、生理活性を低下させる物質は、阻害物質であるものと考えられる。本発明の上記方法を用いることにより、当業者においては、指標とする生理活性の種類を考慮して、適宜、生理活性を変化させる被検化合物についてリガンドもしくは阻害物質であるか否かの判定を行うことが可能である。   In the present invention, “change” usually means an increase (enhancement) or a decrease in physiological activity. In general, it is considered that a substance that increases (enhances) physiological activity is a ligand, whereas a substance that decreases physiological activity is an inhibitor as compared with a case where a test substance is not contacted. By using the above method of the present invention, those skilled in the art can appropriately determine whether a test compound that changes physiological activity is a ligand or an inhibitor in consideration of the type of physiological activity used as an index. Is possible.

LIF受容体、CT-1受容体またはgp130の細胞外領域とのキメラ受容体に用いられる受容体細胞内領域は、キメラ受容体にリガンドが結合した場合に、生理活性の変化を誘導し得る限り特に制限されず、どのような受容体由来でもよい。受容体の具体的な例としては、例えば、細胞膜受容体、核内受容体、細胞内受容体等を挙げることができる。好ましい受容体として、細胞膜受容体を挙げることができる。細胞膜受容体とは、細胞膜表面に発現し、細胞外領域にリガンドが結合すると、細胞内にシグナルが伝達され、何らかの生理的変化を誘導する受容体である。また、細胞膜受容体の細胞内領域を用いる場合、細胞内領域全体であってもよいし、その一部であってもよい。受容体の細胞内領域の一部を用いる場合、シグナル伝達領域を含むことが好ましい。   The receptor intracellular region used for the chimeric receptor with the extracellular region of LIF receptor, CT-1 receptor or gp130 is capable of inducing changes in physiological activity when a ligand is bound to the chimeric receptor. There is no particular limitation, and any receptor may be derived. Specific examples of the receptor include a cell membrane receptor, a nuclear receptor, an intracellular receptor, and the like. An example of a preferred receptor is a cell membrane receptor. A cell membrane receptor is a receptor that is expressed on the surface of a cell membrane, and when a ligand binds to an extracellular region, a signal is transmitted into the cell to induce some physiological change. Further, when the intracellular region of the cell membrane receptor is used, it may be the entire intracellular region or a part thereof. When using a part of the intracellular region of the receptor, it is preferable to include a signal transduction region.

受容体の具体的な例としては、造血因子受容体ファミリー、サイトカイン受容体ファミリー、チロシンキナーゼ型受容体ファミリー、セリン/スレオニンキナーゼ型受容体ファミリー、TNF受容体ファミリー、Gタンパク質共役型受容体ファミリー、GPIアンカー型受容体ファミリー、チロシンホスファターゼ型受容体ファミリー、接着因子ファミリー、ホルモン受容体ファミリー、等の受容体ファミリーに属する受容体などを挙げることができる。   Specific examples of receptors include hematopoietic factor receptor family, cytokine receptor family, tyrosine kinase type receptor family, serine / threonine kinase type receptor family, TNF receptor family, G protein coupled receptor family, Examples include receptors belonging to the receptor family such as GPI anchor type receptor family, tyrosine phosphatase type receptor family, adhesion factor family, hormone receptor family and the like.

これら受容体ファミリーに属する受容体およびその特徴に関しては多数の文献が存在し、例えば、Cooke BA., King RJB., van der Molen HJ. ed. New Comprehesive Biochemistry Vol.18B "Hormones and their Actions Part II" pp.1-46 (1988) Elsevier Science Publishers BV., New York, USA、Patthy L. (1990) Cell, 61: 13-14.、Ullrich A., et al. (1990) Cell, 61: 203-212.、Massagul J. (1992) Cell, 69: 1067-1070.、Miyajima A., et al. (1992) Annu. Rev. Immunol., 10: 295-331.、Taga T. and Kishimoto T. (1992) FASEB J., 7: 3387-3396.、Fantl WI., et al. (1993) Annu. Rev. Biochem., 62: 453-481.、Smith CA., et al. (1994) Cell, 76: 959-962.、Flower DR. (1999) Biochim. Biophys. Acta, 1422: 207-234.、宮坂昌之監修, 細胞工学別冊ハンドブックシリーズ「接着因子ハンドブック」(1994) 秀潤社, 東京, 日本、等が挙げられる。上記受容体ファミリーに属する具体的な受容体としては、例えば、ヒトまたはマウスエリスロポエチン(EPO)受容体、ヒトまたはマウス顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)受容体、ヒトまたはマウストロンポエチン(TPO)受容体、ヒトまたはマウスインスリン受容体、ヒトまたはマウスFlt-3リガンド受容体、ヒトまたはマウス血小板由来増殖因子(PDGF)受容体、ヒトまたはマウスインターフェロン(IFN)-α、β受容体、ヒトまたはマウスレプチン受容体、ヒトまたはマウス成長ホルモン(GH)受容体、ヒトまたはマウスインターロイキン(IL)-10受容体、ヒトまたはマウスインスリン様増殖因子(IGF)-I受容体、ヒトまたはマウス白血病抑制因子(LIF)受容体、ヒトまたはマウス毛様体神経栄養因子(CNTF)受容体等を例示することができ、本発明においてはこれら受容体を好適に使用することができる。これらの受容体の配列は公知である(hEPOR: Simon, S. et al. (1990) Blood 76, 31-35.; mEPOR: D'Andrea, AD. Et al. (1989) Cell 57, 277-285.; hG-CSFR: Fukunaga, R. et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 87, 8702-8706.; mG-CSFR: Fukunaga, R. et al. (1990) Cell 61, 341-350.; hTPOR: Vigon, I. et al. (1992) 89, 5640-5644.; mTPOR: Skoda, RC. Et al. (1993) 12, 2645-2653.; hInsR: Ullrich, A. et al. (1985) Nature 313, 756-761.; hFlt-3: Small, D. et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 91, 459-463.; hPDGFR: Gronwald, RGK. Et al. (1988) Proc. Natl. acad. Sci. USA. 85, 3435-3439.; hIFNα/βR: Uze, G. et al. (1990) Cell 60, 225-234.およびNovick, D. at al. (1994) Cell 77, 391-400.)。   Numerous references exist regarding receptors belonging to these receptor families and their characteristics. For example, Cooke BA., King RJB., Van der Molen HJ. Ed. New Comprehesive Biochemistry Vol. 18B "Hormones and their Actions Part II pp.1-46 (1988) Elsevier Science Publishers BV., New York, USA, Patthy L. (1990) Cell, 61: 13-14., Ullrich A., et al. (1990) Cell, 61: 203 -212., Massagul J. (1992) Cell, 69: 1067-1070., Miyajima A., et al. (1992) Annu. Rev. Immunol., 10: 295-331., Taga T. and Kishimoto T. (1992) FASEB J., 7: 3387-3396., Fantl WI., Et al. (1993) Annu. Rev. Biochem., 62: 453-481., Smith CA., et al. (1994) Cell, 76: 959-962., Flower DR. (1999) Biochim. Biophys. Acta, 1422: 207-234., Supervised by Masayuki Miyasaka, Cellular Engineering Handbook Series "Adhesion Factor Handbook" (1994) Shujunsha, Tokyo, Japan , Etc. Specific receptors belonging to the above receptor family include, for example, human or mouse erythropoietin (EPO) receptor, human or mouse granulocyte colony stimulating factor (G-CSF) receptor, human or mouse thrombopoietin (TPO). ) Receptor, human or mouse insulin receptor, human or mouse Flt-3 ligand receptor, human or mouse platelet derived growth factor (PDGF) receptor, human or mouse interferon (IFN) -α, β receptor, human or Mouse leptin receptor, human or mouse growth hormone (GH) receptor, human or mouse interleukin (IL) -10 receptor, human or mouse insulin-like growth factor (IGF) -I receptor, human or mouse leukemia inhibitory factor (LIF) receptor, human or mouse ciliary neurotrophic factor (CNTF) receptor and the like can be exemplified in the present invention. These receptors can be suitably used. The sequences of these receptors are known (hEPOR: Simon, S. et al. (1990) Blood 76, 31-35 .; mEPOR: D'Andrea, AD. Et al. (1989) Cell 57, 277- 285 .; hG-CSFR: Fukunaga, R. et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 87, 8702-8706 .; mG-CSFR: Fukunaga, R. et al. (1990) Cell 61 , 341-350 .; hTPOR: Vigon, I. et al. (1992) 89, 5640-5644 .; mTPOR: Skoda, RC. Et al. (1993) 12, 2645-2653 .; hInsR: Ullrich, A. et al. (1985) Nature 313, 756-761 .; hFlt-3: Small, D. et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 91, 459-463 .; hPDGFR: Gronwald, RGK Et al. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 85, 3435-3439 .; hIFNα / βR: Uze, G. et al. (1990) Cell 60, 225-234. And Novick, D. at al. (1994) Cell 77, 391-400.).

核内受容体とは、リガンドの結合により特定のDNA配列に結合し、mRNAの転写活性の増減を誘導する活性を有する受容体であり、ステロイド受容体ファミリー、レチノイドX受容体ファミリー等を使用することができる。ステロイド受容体ファミリーには、グルココルチコイド受容体、ミネラルコルチコイド受容体、プロゲステロン受容体、アンドロゲン受容体、エストロゲン受容体が含まれる。また、レチノイドX受容体ファミリーには、レチノイン酸受容体、甲状腺ホルモン受容体、ビタミンD3受容体が含まれる。細胞内受容体は、細胞内に存在し、種々のリガンドが結合し、生理活性を誘導する受容体を意味する。   A nuclear receptor is a receptor that binds to a specific DNA sequence by binding to a ligand and induces an increase or decrease in the transcriptional activity of mRNA. The steroid receptor family, retinoid X receptor family, etc. are used. be able to. The steroid receptor family includes glucocorticoid receptors, mineralocorticoid receptors, progesterone receptors, androgen receptors, estrogen receptors. The retinoid X receptor family includes retinoic acid receptors, thyroid hormone receptors, and vitamin D3 receptors. An intracellular receptor means a receptor that is present in a cell and binds to various ligands to induce physiological activity.

キメラ受容体の細胞内領域としては、構造と機能が詳細に検討されている点で、G-CSF受容体(例えば、マウスG-CSF受容体、ヒトG-CSF受容体)の細胞内領域を用いることが可能である。マウスG-CSF受容体は813個のアミノ酸からなり、単一の膜貫通領域によって細胞外領域と細胞内領域に分けられている(Fukunaga, R. Cell (1990) 61, 341-350)。また、G-CSF受容体遺伝子を骨髄球前駆細胞株であるFDC-P1やpro-B細胞株であるBa/F3細胞で発現させると、発現されたG-CSF受容体が細胞増殖シグナルを伝達し、G-CSF依存性の増殖活性が認められることも示されている。さらに、増殖シグナルの伝達には細胞内領域の76アミノ酸からなる領域が必須であることが明らかになっている(Fukunaga, R. EMBO J. (1991) 10, 2855-2865)。従って、当該76アミノ酸をシグナル伝達領域として含有するキメラ受容体を作製し、Ba/F3細胞に発現させることで、検出指標を細胞増殖活性とすることが可能である。   The intracellular region of the chimeric receptor is the G-CSF receptor (eg, mouse G-CSF receptor, human G-CSF receptor) It is possible to use. The mouse G-CSF receptor consists of 813 amino acids and is divided into an extracellular region and an intracellular region by a single transmembrane region (Fukunaga, R. Cell (1990) 61, 341-350). In addition, when the G-CSF receptor gene is expressed in myeloid progenitor cell line FDC-P1 and pro-B cell line Ba / F3 cell, the expressed G-CSF receptor transmits cell proliferation signal. It has also been shown that G-CSF-dependent growth activity is observed. Furthermore, it has been clarified that a region consisting of 76 amino acids in the intracellular region is essential for the transmission of proliferation signals (Fukunaga, R. EMBO J. (1991) 10, 2855-2865). Therefore, a chimeric receptor containing the 76 amino acids as a signal transduction region is prepared and expressed in Ba / F3 cells, whereby the detection index can be cell proliferation activity.

ヒトG-CSF受容体では、716番目以降のアミノ酸を欠失変異させることで、受容体の内在化が抑制され、細胞表面に発現するG-CSF受容体数が増加するために、G-CSF刺激時のシグナル伝達効率が著しく促進されることが示されている(Melissa G., Blood (1999) 93, 440-446)。欠失領域には、内在化に必要なモチーフと想定される配列を含むbox3と呼ばれる領域が含まれており、一方、シグナル伝達に必要なbox1、box2は保存されている。したがって、マウスG-CSF受容体においても当該領域すなわちbox2を含まず、box3を含む領域を欠失させることによりG-CSF受容体刺激時のシグナル伝達効率を高めることが可能であることは容易に予想される。   In the human G-CSF receptor, deletion of the 716th and subsequent amino acids suppresses internalization of the receptor and increases the number of G-CSF receptors expressed on the cell surface. It has been shown that signaling efficiency upon stimulation is significantly enhanced (Melissa G., Blood (1999) 93, 440-446). The deletion region includes a region called box3 containing a sequence assumed to be a motif necessary for internalization, while box1 and box2 necessary for signal transduction are conserved. Therefore, it is easy to increase the signal transduction efficiency when stimulating the G-CSF receptor by deleting the region that does not contain box2, but also contains box3 in the mouse G-CSF receptor. is expected.

キメラ受容体においては、好ましくは膜貫通領域を含む。キメラ受容体に使用する膜貫通領域は、特に限定されず、キメラ受容体の細胞外領域に使用した受容体由来でもよいし、細胞内領域に使用した受容体由来であってもよい。また、全く別の細胞膜受容体に由来したものであってもよい。   A chimeric receptor preferably includes a transmembrane region. The transmembrane region used for the chimeric receptor is not particularly limited, and may be derived from the receptor used for the extracellular region of the chimeric receptor or may be derived from the receptor used for the intracellular region. Further, it may be derived from a completely different cell membrane receptor.

本発明において生理活性とは、生体、組織、細胞、タンパク質、DNA、RNA等に量的および/または質的な変化、影響をもたらすことが可能な活性である。本発明においては、どのような生理活性を用いてもよい。生理活性としては、サイトカイン活性、酵素活性、転写活性、膜輸送活性、結合活性等を用いることができる。酵素活性としては、例えば、タンパク質分解活性、リン酸化/脱リン酸化活性、酸化還元活性、転移活性、核酸分解活性、脱水活性がある。また、結合活性としては、例えば、抗原と抗体との反応、細胞接着因子どうしの結合および/または活性化がある。   In the present invention, the physiological activity is an activity capable of causing a quantitative and / or qualitative change or influence on a living body, tissue, cell, protein, DNA, RNA or the like. Any physiological activity may be used in the present invention. As the physiological activity, cytokine activity, enzyme activity, transcription activity, membrane transport activity, binding activity and the like can be used. Examples of the enzyme activity include proteolytic activity, phosphorylation / dephosphorylation activity, redox activity, transfer activity, nucleic acid degradation activity, and dehydration activity. The binding activity includes, for example, a reaction between an antigen and an antibody, binding and / or activation of cell adhesion factors.

本発明において、生理活性の変化を測定する為に用いる検出指標としては、量的および/または質的な変化が測定可能である限り使用することができる。例えば、無細胞系(cell free assay)の指標、細胞系(cell-based assay)の指標、組織系の指標、生体系の指標を用いることができる。無細胞系の指標としては、酵素反応やタンパク質、DNA、RNAの量的および/または質的な変化を用いることができる。酵素反応としては、例えば、アミノ酸転移反応、糖転移反応、脱水反応、脱水素反応、基質切断反応等を用いることができる。また、タンパク質のリン酸化、脱リン酸化、二量化、多量化、分解、乖離等や、DNA、RNAの増幅、切断、伸長を用いることができる。例えばシグナル伝達経路の下流に存在するタンパク質のリン酸化を検出指標とすることができる。細胞系の指標としては、細胞の表現型の変化、例えば、産生物質の量的および/または質的変化、増殖活性の変化、形態の変化、特性の変化等を用いることができる。産生物質としては、分泌タンパク質、表面抗原、細胞内タンパク質、mRNA等を用いることができる。形態の変化としては、突起形成および/または突起の数の変化、偏平度の変化、伸長度/縦横比の変化、細胞の大きさの変化、内部構造の変化、細胞集団としての異形性/均一性、細胞密度の変化等を用いることができる。これらの形態の変化は検鏡下での観察で確認することができる。特性の変化としては、足場依存性、サイトカイン依存応答性、ホルモン依存性、薬剤耐性、細胞運動性、細胞遊走活性、拍動性、細胞内物質の変化等を用いることができる。細胞運動性としては、細胞浸潤活性、細胞遊走活性がある。また、細胞内物質の変化としては例えば、酵素活性、mRNA量、Ca2+やcAMP等の細胞内情報伝達物質量、細胞内タンパク質量等を用いることができる。また、受容体の刺激によって誘導される細胞の増殖活性の変化を指標とすることができる。組織系の指標としては、使用する組織に応じた機能変化を検出指標とすることができる。生体系の指標としては組織重量変化、血液系の変化、例えば血球細胞数の変化、タンパク質量や、酵素活性、電解質量の変化、また、循環器系の変化、例えば、血圧、心拍数の変化等を用いることができる。 In the present invention, a detection index used for measuring a change in physiological activity can be used as long as a quantitative and / or qualitative change can be measured. For example, a cell-free (cell free assay) index, a cell-based (cell-based assay) index, a tissue-based index, or a biological index can be used. As an index of a cell-free system, enzymatic reaction and quantitative and / or qualitative changes of protein, DNA, and RNA can be used. As the enzyme reaction, for example, amino acid transfer reaction, sugar transfer reaction, dehydration reaction, dehydrogenation reaction, substrate cleavage reaction and the like can be used. Furthermore, protein phosphorylation, dephosphorylation, dimerization, multimerization, degradation, dissociation, and the like, DNA, RNA amplification, cleavage, and extension can be used. For example, phosphorylation of a protein existing downstream in the signal transduction pathway can be used as a detection index. As an indicator of the cell system, changes in cell phenotype, such as quantitative and / or qualitative changes of the produced substance, changes in proliferative activity, changes in morphology, changes in characteristics, etc. can be used. As production substances, secreted proteins, surface antigens, intracellular proteins, mRNA, and the like can be used. Changes in morphology include protrusion formation and / or change in the number of protrusions, change in flatness, change in elongation / aspect ratio, change in cell size, change in internal structure, and deformity / uniformity as a cell population Changes in sex and cell density can be used. These morphological changes can be confirmed by observation under a microscope. As changes in properties, anchorage dependence, cytokine dependence responsiveness, hormone dependence, drug resistance, cell motility, cell migration activity, pulsatility, changes in intracellular substances, and the like can be used. Cell motility includes cell invasion activity and cell migration activity. Examples of changes in intracellular substances include enzyme activity, mRNA levels, intracellular signaling substances such as Ca 2+ and cAMP, and intracellular protein quantities. In addition, a change in cell proliferation activity induced by receptor stimulation can be used as an index. As an index of the tissue system, a change in function according to the organization to be used can be used as a detection index. Biological indicators include tissue weight changes, blood system changes such as blood cell number changes, protein content, enzyme activity, electrolysis mass changes, and circulatory system changes such as blood pressure and heart rate changes. Etc. can be used.

これらの検出指標を測定する方法としては、特に制限はなく、発光、発色、蛍光、放射活性、蛍光偏光度、表面プラズモン共鳴シグナル、時間分解蛍光度、質量、吸収スペクトル、光散乱、蛍光共鳴エネルギー移動等を用いることができる。これらの測定方法は当業者にとっては周知であり、目的に応じて、適宜選択することができる。例えば、吸収スペクトルは一般的に用いられるフォトメータやプレートリーダ等、発光はルミノメータ等、蛍光はフルオロメータ等で測定することができる。質量は質量分析計を用いて測定することができる。放射活性は、放射線の種類に応じてガンマカウンターなどの測定機器を用いて、蛍光偏光度はBEACON(宝酒造)、表面プラズモン共鳴シグナルはBIACORE、時間分解蛍光、蛍光共鳴エネルギー移動などはARVOなどにより測定できる。さらに、フローサイトメータなども測定に用いることができる。これらの測定方法は、一つの測定方法で2種以上の検出指標を測定しても良く、簡便であれば、2種以上の測定を同時および/または連続して測定することによりさらに多数の検出指標を測定することも可能である。例えば、蛍光と蛍光共鳴エネルギー移動を同時にフルオロメータで測定することができる。   There are no particular limitations on the method for measuring these detection indices, and light emission, color development, fluorescence, radioactivity, fluorescence polarization, surface plasmon resonance signal, time-resolved fluorescence, mass, absorption spectrum, light scattering, fluorescence resonance energy Movement or the like can be used. These measurement methods are well known to those skilled in the art, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the absorption spectrum can be measured with a commonly used photometer, plate reader, etc., emission can be measured with a luminometer, and fluorescence can be measured with a fluorometer. Mass can be measured using a mass spectrometer. Radioactivity is measured using a gamma counter or other measuring device according to the type of radiation, fluorescence polarization is measured by BEACON (Takara Shuzo), surface plasmon resonance signal is measured by BIACORE, time-resolved fluorescence, fluorescence resonance energy transfer is measured by ARVO, etc. it can. Furthermore, a flow cytometer or the like can also be used for measurement. These measurement methods may measure two or more types of detection indices with one measurement method, and if simple, more detections can be made by measuring two or more types simultaneously and / or sequentially. It is also possible to measure an indicator. For example, fluorescence and fluorescence resonance energy transfer can be measured simultaneously with a fluorometer.

以下、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、これら実施例によってその技術的範囲を限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, the technical scope of this invention is not limited by these Examples.

1.方法および材料:
1.1 動物
Dahl食塩感受性ラット(DSラット):6週齢
Dahl食塩耐性ラット(DRラット):6週齢
Wister系ラット:6〜8週齢
ラットはいずれも日本クレアより購入し、高食塩食(8%NaCl)を9週間給餌した。
1. Methods and materials:
1.1 Animals
Dahl salt-sensitive rats (DS rats): 6 weeks old
Dahl salt-tolerant rats (DR rats): 6 weeks old
Wister rats: 6-8 weeks old Rats were all purchased from CLEA Japan and fed a high salt diet (8% NaCl) for 9 weeks.

1.2 LIF発現トランスジェニックマウス
LIF cDNAをpCALNL5(Kanegae, Y. et al., Nucleic Acids Res 23, 3816-21 (1995), Betz, U.A., et al., J Exp Med 188, 1955-65 (1998)):東京大学 斎藤教授より供与を受けた)にサブクローニングした。pCALNL5は、ニワトリβアクチン(CAG)プロモーター、loxP-neo-loxP、ポリアデニル化シグナルを含む。このコンストラクトを前核にマイクロインジェクションして、心臓でLIFを発現するトランスジェニックマウス(LIF-loxPマウス)を作成した。導入遺伝子は下記のプライマーを用いたPCRにより確認した。
Forward Primer: 5’-GAGGATCGTTTCGCATGATT-3’(配列番号1)
Reverse Primer: 5’-TATTCGGCAAGCAGGCATCG-3’(配列番号2)
1.2 Transgenic mice expressing LIF
LIF cDNA is pCALNL5 (Kanegae, Y. et al., Nucleic Acids Res 23, 3816-21 (1995), Betz, UA, et al., J Exp Med 188, 1955-65 (1998)): Prof. Saito, University of Tokyo Sub-cloned into the donor). pCALNL5 contains the chicken β-actin (CAG) promoter, loxP-neo-loxP, and a polyadenylation signal. This construct was microinjected into the pronucleus to produce a transgenic mouse (LIF-loxP mouse) that expresses LIF in the heart. The transgene was confirmed by PCR using the following primers.
Forward Primer: 5'-GAGGATCGTTTCGCATGATT-3 '(SEQ ID NO: 1)
Reverse Primer: 5'-TATTCGGCAAGCAGGCATCG-3 '(SEQ ID NO: 2)

このLIF-loxPマウスをαミオシン重鎖(MHC)-Creマウスと交配して、LIFαMHCCreマウスを作成した。すべてのマウスはC567BL/6と10代バッククロスした。 This LIF-loxP mouse was crossed with an α myosin heavy chain (MHC) -Cre mouse to produce a LIF αMHCCre mouse. All mice were backcrossed with C567BL / 6.

1.3 gp130ノックアウトマウス
ジーンターゲッティングによりgp130ノックアウトマウスを作製した。
gp130-floxed マウス(gp130 flox/floxマウス:Betz, U.A., et al. J Exp Med 188, 1955-65 (1998)ce39)およびドパミンβヒドロキシラーゼ-Cre組換えトランスジェニックマウス (DBH-Creマウス:Rosanna, P., et al. Development 134, 1663-70.(2007)) は、それぞれDr. Werner MullerおよびDr. Gunther Schutzより供与を受けた。
1.3 gp130 knockout mouse A gp130 knockout mouse was generated by gene targeting.
gp130-floxed mice (gp130 flox / flox mice: Betz, UA, et al. J Exp Med 188, 1955-65 (1998) ce39) and dopamine β hydroxylase-Cre recombinant transgenic mice (DBH-Cre mice: Rosanna , P., et al. Development 134, 1663-70. (2007)) were provided by Dr. Werner Muller and Dr. Gunther Schutz, respectively.

レポーター遺伝子コンストラクトとして、ニワトリβアクチン(CAG)プロモーター - クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT) - EGFPを有するCAG-CAT-EGFPトランスジェニックマウス(Kawamoto, S., et al., FEBS Lett 470, 263-268 (2000))は大阪大学の宮崎教授より供与を受けた。   CAG-CAT-EGFP transgenic mice (Kawamoto, S., et al., FEBS Lett 470, 263-) having a chicken β-actin (CAG) promoter-chloramphenicol acetyltransferase (CAT)-EGFP as a reporter gene construct 268 (2000)) was provided by Professor Miyazaki of Osaka University.

上記のDBH-Creマウスを、gp130 flox/floxマウスあるいはCAG-CAT-EGFPトランスジェニックマウスと交配して、ダブルトランスジェニックマウスを作成した。 The DBH-Cre mouse was crossed with a gp130 flox / flox mouse or a CAG-CAT-EGFP transgenic mouse to create a double transgenic mouse.

1.4 心不全モデルマウス
左心室心不全は慢性横行大動脈狭窄モデルを用いて作成した。また、右心室心不全は長期間の低酸素(10% O2)による肺高血圧モデルを用いて作成した。
1.4 Heart Failure Model Mouse Left ventricular heart failure was created using a chronic transverse aortic stenosis model. Right ventricular heart failure was created using a pulmonary hypertension model with long-term hypoxia (10% O 2 ).

1.5 心筋細胞馴化培地
Wistarラット心筋細胞の初代培養は、既報に従い実施した(Ieda, M. et al., J Clin Invest 113, 876-84 (2004))。すなわち、心筋細胞を血清を含む培地で24時間培養したのち、血清を含まない新しい培地と交換し、アンジオテンシンII(1x107 M)含有あるいは非含有馴化培地で24時間培養した。
1.5 Cardiomyocyte conditioned medium
The primary culture of Wistar rat cardiomyocytes was performed according to a previous report (Ieda, M. et al., J Clin Invest 113, 876-84 (2004)). That is, cardiomyocytes were cultured in a medium containing serum for 24 hours, replaced with a new medium not containing serum, and cultured in an conditioned medium containing or not containing angiotensin II (1 × 10 7 M).

1.6 LIFおよびCT-1のsiRNAトランスフェクション
LIF siRNAおよび CT-1 siRNAはAmbion(Austin, TX)より購入した。心筋細胞へのトランスフェクトはリポフェクチンRNAiMAX 試薬(Invitrogen)を用いて実施した。
1.6 siRNA transfection of LIF and CT-1
LIF siRNA and CT-1 siRNA were purchased from Ambion (Austin, TX). Transfection into cardiomyocytes was performed using Lipofectin RNAiMAX reagent (Invitrogen).

1.7 交換神経の培養
2日齢のWistarラットから星状神経節ニューロンを単離し、5% FBSと神経成長因子(NGF; 50 ng/ml, Upstate, Charlottesville, VA)を含むDMEM(Sigma, St. Louis, MO)中で培養した。最初の5日間はシトシン 10μM 1β-d-アラビノフラノシド(Sigma)を添加して、非神経細胞の増殖を抑えた。2日間培養したのち、LIF(Chemicon, Temecula, CA)あるいは心筋細胞馴化培地で14日間培養した。培地は2〜3日おきに交換した。
1.7 Culture of exchange nerves
Stellate ganglion neurons were isolated from 2-day old Wistar rats in DMEM (Sigma, St. Louis, MO) containing 5% FBS and nerve growth factor (NGF; 50 ng / ml, Upstate, Charlottesville, VA) In culture. For the first 5 days, cytosine 10 μM 1β-d-arabinofuranoside (Sigma) was added to suppress non-neuronal cell proliferation. After culturing for 2 days, the cells were cultured for 14 days in LIF (Chemicon, Temecula, CA) or cardiomyocyte conditioned medium. The medium was changed every 2-3 days.

1.8 心筋細胞の初代培養
新生ラット心筋細胞の初代培養は、既報(前掲)に従い行った。心筋細胞は、in vitroで1x10-7 MアンジオテンシンIIに30分間、50 μmol/l 過酸化水素に3時間、1 μml/l ドキソルビシン(DOX)に2時間、10 μmol/l ノルエピネフリン(NE) に30分間、あるいは5 μmol/lセラミドに15分間暴露することで心不全類似の状態にした。
1.8 Primary culture of cardiomyocytes Primary culture of neonatal rat cardiomyocytes was performed according to the previous report (cited above). Cardiomyocytes were in vitro 30 minutes in 1x10 -7 M angiotensin II, 3 hours in 50 μmol / l hydrogen peroxide, 2 hours in 1 μml / l doxorubicin (DOX), 30 in 10 μmol / l norepinephrine (NE) It was similar to heart failure by exposure to 5 μmol / l ceramide for 15 minutes.

低酸素刺激は、細胞を0% N2/5% CO2/5% O2F雰囲気下で2時間培養することにより付与した。 Hypoxic stimulation was applied by culturing cells in a 0% N 2 /5% CO 2 /5% O 2 F atmosphere for 2 hours.

機械的伸長刺激は、心筋細胞を20%まで伸長されたラミニン被覆シリコンディッシュで培養することにより付与した。   Mechanical elongation stimulation was applied by culturing cardiomyocytes in a laminin-coated silicon dish stretched to 20%.

1.9 RNA抽出と定量的PCR
RNA抽出は既報(Ieda, M. et al., J Clin Invest 113, 876-84 (2004))に従い実施した。TaqMan リアルタイムPCRはABI Prism 7500 sequence detection system (Applied
Biosystems, Foster City, CA)を用いて実施した。 すべてのサンプルは3回測定を行った。プライマーと TaqManプローブ(LIF (Rn00573491_g1), CT-1 (Rn00567503_m1), CNTF (Rn00755092_m1), CLC (Rn02133709_s1), BDNF (Rn01484928_m1), NT-3 (Rn00579280_m1), GDNF (Rn00569510_m1), VAChT (Rn00581454_s1), CHT (Rn00506029_m1), TH (Rn00562500_m1), BNP (Rn00580641_m1), アンジオテンシノーゲン (Rn00593114_m1), ACE (Rn00561094_m1))は、Applied Biosystemsより購入した。データは、GAPDHを用いて正規化した。 NGFのプライマーとプローブは、既報(Ieda, M. et al., J Clin Invest 113, 876-84 (2004))に従って作成した。mRNAレベルはGAPDH mRNAと比較して正規化した。
1.9 RNA extraction and quantitative PCR
RNA extraction was performed according to a previous report (Ieda, M. et al., J Clin Invest 113, 876-84 (2004)). TaqMan real-time PCR is ABI Prism 7500 sequence detection system (Applied
Biosystems, Foster City, CA). All samples were measured in triplicate. Primer and TaqMan probe (LIF (Rn00573491_g1), CT-1 (Rn00567503_m1), CNTF (Rn00755092_m1), CLC (Rn02133709_s1), BDNF (Rn01484928_m1), NT-3 (Rn00579280_m1), GDNF (Rn005695_h1T (Rn00506029_m1), TH (Rn00562500_m1), BNP (Rn00580641_m1), angiotensinogen (Rn00593114_m1), ACE (Rn00561094_m1)) were purchased from Applied Biosystems. Data were normalized using GAPDH. NGF primers and probes were prepared according to a previous report (Ieda, M. et al., J Clin Invest 113, 876-84 (2004)). mRNA levels were normalized relative to GAPDH mRNA.

1.10 RT-PCR
ChAT44およびVAChT45用プライマーは、前記したものを用いた。 マウスLIF用プライマーは以下の配列のものを用いた。
mLIF-F2: 5’-CCTCTAGAGTCCAGCCCATAA-3’(配列番号3)
mLIF-R2: 5’-CTCTAGAAGGCCTGGACCAC-3’(配列番号4)
1.10 RT-PCR
The above-mentioned primers were used for ChAT44 and VAChT45. Mouse LIF primers having the following sequences were used.
mLIF-F2: 5'-CCTCTAGAGTCCAGCCCATAA-3 '(SEQ ID NO: 3)
mLIF-R2: 5'-CTCTAGAAGGCCTGGACCAC-3 '(SEQ ID NO: 4)

1.11 ウエスタンブロット分析
氷冷したバッファー中で心臓をホモジェナイズしてサンプルを調製した。免疫検出は、は、抗LIF抗体 (AB-449-NA; R&D System, Minneapolis, MN)を用いて実施した。ニトロセルロース膜に転写したのち、化学発光検出(SuperSignal West Pico, PIERCE, Rockford, IL)により45-kDa LIFタンパクを視覚化した。
1.11 Western blot analysis Samples were prepared by homogenizing the heart in ice-cold buffer. Immunodetection was performed using an anti-LIF antibody (AB-449-NA; R & D System, Minneapolis, Minn.). After transfer to nitrocellulose membrane, 45-kDa LIF protein was visualized by chemiluminescence detection (SuperSignal West Pico, PIERCE, Rockford, IL).

1.12 ノルエピネフリンの測定
ノルエピネフリン(NE)濃度は、既報に従いHPLCにより測定した(Ieda, M. et al., J Clin Invest 113, 876-84 (2004))。
1.12 Measurement of Norepinephrine Norepinephrine (NE) concentration was measured by HPLC according to a previous report (Ieda, M. et al., J Clin Invest 113, 876-84 (2004)).

1.13 免疫組織化学
心臓は、0.4%パラホルムアルデヒドを含むPBSでかん流して一晩固定し、OCTコンパウンドに包埋し、液体窒素で凍結させた。凍結切片は、交感神経を検出するために抗TH抗体(Chemicon, Sigma and ImmunoStar, Hudson, WI)で、あるいは副交感神経を検出するためにCHT (Chemicon)およびChAT (Chemicon)で染色した。
1.13 Immunohistochemistry Hearts were perfused with PBS containing 0.4% paraformaldehyde, fixed overnight, embedded in OCT compound, and frozen in liquid nitrogen. Cryosections were stained with anti-TH antibody (Chemicon, Sigma and ImmunoStar, Hudson, Wis.) To detect sympathetic nerves, or CHT (Chemicon) and ChAT (Chemicon) to detect parasympathetic nerves.

切片は、Alexa 488, 546, 633(Molecular Probes, Carlsbad, CA)、TRITC (DAKO, Glostrup, Denmark)を結合させた二次抗体とともにインキュベートし、核はTOTO3 (Molecular Probes)で染色した。共焦点顕微鏡観察は、LSM 510 META (Carl Zeiss, Jena, Germany)を用いて実施した。   Sections were incubated with secondary antibodies conjugated with Alexa 488, 546, 633 (Molecular Probes, Carlsbad, Calif.), TRITC (DAKO, Glostrup, Denmark), and nuclei were stained with TOTO3 (Molecular Probes). Confocal microscopy was performed using LSM 510 META (Carl Zeiss, Jena, Germany).

免疫染色に先立ち、抗原回復のため、パラフィン包埋切片の一部は10 mM クエン酸緩衝液 (pH 6)および20 mM Tris-HCl緩衝液 (pH 9) で処理し、シグナルをTSA direct kit (NEN Life Science, Boston, MA)で視覚化した。神経密度は、Image J softwareで測定した。ヒト交感神経節については、クレシルバイオレット染色を行い、ニューロンの総数を決定した。   Prior to immunostaining, a portion of the paraffin-embedded section was treated with 10 mM citrate buffer (pH 6) and 20 mM Tris-HCl buffer (pH 9) to recover the antigen, and the signal was transferred to the TSA direct kit ( Visualized by NEN Life Science, Boston, MA). Nerve density was measured with Image J software. For human sympathetic ganglia, cresyl violet staining was performed to determine the total number of neurons.

1.14 交換神経線維のBDAによる順行性ラベル
機械的人工換気のもと、ハミルトンマイクロピペットを介して10% BDAを左星状神経節に注入し、星状神経節の交換神経線維をラベルした。ラットはBDA注入後3日目に殺し、0.4%パラホルムアルデヒドを含むPBSでかん流し、免疫組織化学解析を行った。
1.14 BDA antegrade labeling of exchanged nerve fibers Under mechanical ventilation, 10% BDA is injected into the left stellate ganglion via a Hamilton micropipette, and the exchange nerve fibers of the stellate ganglion are labeled. did. Rats were sacrificed 3 days after BDA injection, perfused with PBS containing 0.4% paraformaldehyde, and immunohistochemical analysis was performed.

1.15 透過顕微鏡観察
心臓は0.2%グルタルアルデヒドと0.4%パラホルムアルデヒドを含むカコジル酸緩衝液で固定し、エポキシ樹脂に包埋した。
1.15 Transmission Microscope Observation The heart was fixed with cacodylate buffer containing 0.2% glutaraldehyde and 0.4% paraformaldehyde and embedded in an epoxy resin.

超薄切片(80 nm)は酢酸ウラニルとクエン酸鉛で染色し、JEOL-1230 透過電子顕微鏡(JEOL Ltd., Tokyo, Japan)で観察した。AF64Aはアセチルコリンマスタード塩酸塩から調製し、ラットに腹腔内投与した(150 μmol/kg)。AF64Aは、コリントランスポーターと変性コリン作動性神経線維に特異的に取り込まれる。コントロールとして、食塩水を同様に投与した。投与3日後、心臓を取り出し、上記のとおり固定した。サンプルは、抗TH抗体(Chemicon)で免疫染色し、NANOGOLD-Fab (Nanoprobes, Yaphank, NY)を結合した二次抗体とインキュベートし、前述のとおり可視化した。   Ultrathin sections (80 nm) were stained with uranyl acetate and lead citrate and observed with a JEOL-1230 transmission electron microscope (JEOL Ltd., Tokyo, Japan). AF64A was prepared from acetylcholine mustard hydrochloride and administered intraperitoneally to rats (150 μmol / kg). AF64A is specifically taken up by choline transporters and degenerated cholinergic nerve fibers. As a control, saline was similarly administered. Three days after administration, the heart was removed and fixed as described above. Samples were immunostained with anti-TH antibody (Chemicon), incubated with secondary antibody conjugated with NANOGOLD-Fab (Nanoprobes, Yaphank, NY) and visualized as described above.

1.16 ヒトサンプルの調製
左心室と星状神経節のコントロールサンプルは、心臓疾患を有しない解剖死体8検体(平均年齢, 57 ± 17)から調製した (図5-2a)。心不全サンプルは、拡張型心筋症、陳旧性心筋梗塞、心筋炎によるうっ血性心不全で死亡した患者8例 (平均年齢, 51 ± 13)および拡張型心筋症により死亡した心臓移植レシピエント3例から調製した(図5-2b)。サンプルは、0.4%パラホルムアルデヒド中で迅速に固定し、パラフィンまたはOCTコンパウンドに包埋した。
1.16 Preparation of human samples Control samples of left ventricle and stellate ganglion were prepared from 8 anatomical cadaver specimens (mean age, 57 ± 17) without heart disease (Figure 5-2a). Heart failure samples from 8 patients (mean age, 51 ± 13) who died of congestive heart failure due to dilated cardiomyopathy, old myocardial infarction, myocarditis and 3 heart transplant recipients who died of dilated cardiomyopathy Prepared (Figure 5-2b). Samples were quickly fixed in 0.4% paraformaldehyde and embedded in paraffin or OCT compound.

1.17 統計解析
値は平均±標準偏差として記載した。グループ間のちがいはStudentのt-testを用いた有意差検定により評価し、P値<0.05を有意とした。
1.17 Statistical analysis Values are given as mean ± standard deviation. Differences between groups were evaluated by a significant difference test using Student's t-test, and a P value <0.05 was considered significant.

2.結果
2.1 ラット心臓における交感神経および副交感神経の分布
左心室を免疫染色し、カテコールアミン作動性ニューロンとコリン作動性ニューロンのマーカーである、チロシンヒドロキシラーゼ(TH)とコリントランスポーター(CHT)の分布から、ラット心臓における交感神経と副交感神経の分布をみた。
2. Results 2.1 Distribution of sympathetic and parasympathetic nerves in rat heart Distribution of tyrosine hydroxylase (TH) and choline transporter (CHT), markers of catecholaminergic and cholinergic neurons, immunostained in the left ventricle The distribution of sympathetic and parasympathetic nerves in the rat heart was examined.

左心室ではTH神経が多く、心外膜下よりも多く分布していた(図1a,b) 。CHTニューロンはTH神経より少なく、その密度は心筋層間で異なっていた (図1a,c)。心外膜では密集して束になった神経線維においてTHの発現がみられたが、CHTは発現していなかった(図1a)。 The left ventricle had more TH + nerves and was distributed more than under the epicardium (Fig. 1a, b). CHT + neurons less than TH + nerve, its density was different myocardial layers (Fig. 1a, c). In the epicardium, TH was expressed in densely bundled nerve fibers, but CHT was not expressed (FIG. 1a).

星状神経節では大多数の神経がTHで、ごくわずかの神経がコリンアセチルトランスフェラーゼ(ChAT, コリン作動性ニューロンマーカー)を共発現していた。対称的に、心臓神経節のほとんどすべての神経は、ChATで、わずかの神経がTHだった(図1-1d)。よって、カテコールアミン作動性ニューロンの分布は左心室で顕著であり、心臓交感神経系と副交感神経系は、それぞれ星状神経節および心臓神経節の神経から延びていた。 In the stellate ganglion, the majority of nerves were TH + , and very few co-expressed choline acetyltransferase (ChAT, a cholinergic neuron marker). In contrast, almost all nerves in the cardiac ganglion were ChAT + and a few were TH + (Fig. 1-1d). Thus, the distribution of catecholaminergic neurons was prominent in the left ventricle, with the cardiac sympathetic and parasympathetic nervous systems extending from the stellate and cardiac ganglion nerves, respectively.

2.2 Dahl食塩感受性ラット心室におけるコリン作動性ニューロンの増加
うっ血性心不全(CHF)で心臓神経分布が変化するかどうかをみるために、Dahl食塩感受性(DS)ラット(CHF model)とDahl食塩耐性(DR)ラット(control)における交感神経の機能を調べた。
2.2 Increase in cholinergic neurons in the ventricle of Dahl salt-sensitive rats To see if the distribution of cardiac nerves changes in congestive heart failure (CHF), Dahl salt-sensitive (DS) rats (CHF model) and Dahl salt-tolerant (DR) The function of sympathetic nerve in rats (control) was examined.

DSラットは多呼吸や努力性呼吸を示し、身体活動の低下がみられた。また、DSラットは平均体重と心臓重量が顕著に低く、15週齢において心臓-体重比率はDRラットの1.7倍であった(図1a-d)。DRラットに対して、DSラットは心肥大マーカーであるBNPの有意な左心室高発現、高血漿NE濃度、低心臓NE濃度を示し、これはうっ血性心不全の結果と一致するものだった(図1e-g)。   DS rats showed hyperpnea and forced breathing and decreased physical activity. DS rats had significantly lower average body weight and heart weight, and the heart-body weight ratio was 1.7 times that of DR rats at 15 weeks of age (FIGS. 1a-d). In contrast to DR rats, DS rats showed significant left ventricular high expression, high plasma NE concentration, and low heart NE concentration of BNP, a cardiac hypertrophy marker, consistent with the results of congestive heart failure (Fig. 1e-g).

三重免疫染色の結果、DSラットでは、DRラットに比べて左心室におけるカテコールアミン作動性ニューロン(TH) が少なく、コリン作動性ニューロン(CHT) が多かった(図1h)。DSラットの心外膜交感神経束では、DRラットに比べてCHT神経が顕著に増加し、TH神経が顕著に減少していた(図2a)。TH神経ではCHT の共発現もみられた。DRラットでは、これらの繊維の大部分はTHを発現し[TH/NF(neurofilament) ratio = 84%], 、ごく一部がCHTを共発現していた(CHT/NF ratio = 3%)。対照的に、DSラットではCHT神経が多く(CHT/NF ratio = 21%)、TH神経は少なかった(TH/NF ratio = 39%) (図2-1b,c)。同時に、DSラットの左心室では、コリン作動性ニューロンの活性がアップレギュレートされ、心臓交感神経線維のなかにはカテコールアミン作動性ニューロンの特徴とコリン作動性ニューロンの特徴の両方を有するものもあった。 As a result of triple immunostaining, DS rats had fewer catecholaminergic neurons (TH + ) and more cholinergic neurons (CHT + ) in the left ventricle than DR rats (FIG. 1h). In the epicardial sympathetic nerve bundle of DS rats, CHT + nerves were markedly increased and TH + nerves were markedly reduced compared to DR rats (FIG. 2a). There was also co-expression of CHT in TH + nerves. In DR rats, most of these fibers expressed TH [TH + / NF (neurofilament) + ratio = 84%], and a small part coexpressed CHT (CHT + / NF + ratio = 3%). In contrast, DS rats had more CHT + nerves (CHT + / NF + ratio = 21%) and less TH + nerves (TH + / NF + ratio = 39%) (Figure 2-1b, c). At the same time, cholinergic neuron activity was up-regulated in the left ventricle of DS rats, and some cardiac sympathetic fibers had both catecholaminergic and cholinergic neuron characteristics.

2.3 心不全ラット星状神経節におけるコリン作動性ニューロンの分布
星状神経節における特異的マーカーの発現を調べた。DRラットでは多くの THニューロンとわずかなChAT ニューロン、多くのChAT神経前繊維が認められた。比較すると、DSラットはよりChAT ニューロンに富み、そのなかにはTHを共発現しているものもあった(図2-1d,e)。CHTと小胞アセチルコリントランスポーター(VAChT)の発現は、DSラットの星状神経節では極めて高かった(それぞれ1.9-倍および6.6-倍)(図2-1f,g)。このDSラットにおけるコリン作動性ニューロンへのシフトは星状神経節特異的で、いずれのラットについても、腰部交感神経節ではChATの発現は検出されなかった (図3-2a,b)。これらの知見は、における心臓交感神経系のコリン作動性ニューロンへの分化形質転換はニューロン本体だけでなく末梢軸策でも起こることを示すものであった。
2.3 Distribution of cholinergic neurons in rat stellate ganglia with heart failure The expression of specific markers in stellate ganglia was examined. In DR rats, many TH + neurons, few ChAT + neurons, and many ChAT + preneural fibers were observed. In comparison, DS rats were more abundant in ChAT + neurons, some of which co-expressed TH (FIGS. 2-1d, e). The expression of CHT and vesicular acetylcholine transporter (VAChT) was extremely high in the stellate ganglia of DS rats (1.9-fold and 6.6-fold, respectively) (Figs. 2-1f, g). The shift to cholinergic neurons in this DS rat was stellate ganglion specific, and ChAT expression was not detected in the lumbar sympathetic ganglia in any rat (Figure 3-2a, b). These findings indicate that differentiation transformation of the cardiac sympathetic nervous system into cholinergic neurons occurs not only in the neuron itself but also in peripheral axons.

2.4 DSラットにおけるカテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換
心臓交感神経系がカテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンに機能的変化を生じることを確認するために、順行性神経トレーサーであるビオチニル化デキストランアミン(BDA)を注入して、心臓交感神経系を星状神経節から順行性にラベルした。その結果、星状神経節と突出神経線維のいずれにおいても、交感神経はBDAでラベルされた(図3-1a, 図4-2a)。DRラット左心室では、すべてのBDA神経線維はTHを共発現していたが、DSラット左心室ではTHを共発現しているBDA 神経線維とCHTでラベルされたBDA 神経線維があった (図3-1b)。
2.4 Differentiation transformation from catecholaminergic neurons to cholinergic neurons in DS rats To confirm that the cardiac sympathetic nervous system produces a functional change from catecholaminergic neurons to cholinergic neurons The cardiac sympathetic nervous system was antegradely labeled from the stellate ganglion by injecting the neurotracer biotinylated dextranamine (BDA). As a result, sympathetic nerves were labeled with BDA in both stellate ganglia and protruding nerve fibers (Figs. 3-1a and 4-2a). The DR rats left ventricle, although all BDA + nerve fibers were co-expressed TH, there is BDA + nerve fibers were labeled with BDA + nerve fibers and CHT co-expressing TH in DS rats left ventricle (Figure 3-1b).

さらに、透過電子顕微鏡による交感神経系の直接観察により、DRラットでは多くの小顆粒小胞(SGV、カテコールアミンを含む)が認められ、これは以前の研究結果と一致するものであった。一方、DSラットの神経終末ではSGVと小顆粒小胞 (SAGV, アセチルコリンを含む)が認められた(図3-1c)。   In addition, direct observation of the sympathetic nervous system by transmission electron microscopy revealed many small granule vesicles (including SGV and catecholamine) in DR rats, consistent with previous studies. On the other hand, SGV and small granule vesicles (including SAGV and acetylcholine) were observed in nerve endings of DS rats (Fig. 3-1c).

AF64A はコリン作動性ニューロン特異的毒素で、コリン作動性ニューロン終末の空胞変性を誘発する。そこでAF64Aをラットに注射し、抗TH抗体を用いた免疫電子顕微鏡法により交感神経終末を分析した。DRラットでは、TH immuno-gold 粒子でラベルされたカテコールアミン作動性ニューロン終末はインタクトなままであり、空胞変性はSAGVでマークされたコリン作動性ニューロン終末でのみ認められた。DSラットでは、空胞変性はTH immuno-gold 粒子でラベルされたカテコールアミン作動性ニューロン終末でも認められ、それらはSGV と SAGVの両方を有していた(図3-1d, 図4-2b,c)。以上より、DSラットでは、交感神経系のコリン作動性ニューロンへの機能的変化が生じているといえる。   AF64A is a cholinergic neuron-specific toxin that induces vacuolar degeneration of cholinergic neuron terminals. Therefore, AF64A was injected into rats, and sympathetic nerve endings were analyzed by immunoelectron microscopy using anti-TH antibody. In DR rats, catecholaminergic neuron endings labeled with TH immuno-gold particles remained intact, and vacuolar degeneration was observed only in cholinergic neuron endings marked with SAGV. In DS rats, vacuolar degeneration was also observed in catecholaminergic neuron endings labeled with TH immuno-gold particles, which had both SGV and SAGV (Figure 3-1d, Figure 4-2b, c). ). From the above, it can be said that functional changes to sympathetic nervous system cholinergic neurons occur in DS rats.

2.5 コリン作動性分化因子の分泌による神経伝達物質の転換
DSラットの交感神経系における神経伝達物質の転換は、液性因子、特に心筋細胞から分泌されるIL-6ファミリーサイトカイン[LIF, CT-1, カルジオトロフィン様サイトカイン (CLC)、毛様体神経栄養因子(CNTF)]、ニューロトロフィン[神経成長因子(NGF)、脳由来神経栄養因子(BDNF),ニューロトロフィン-3(NT-3)]、グリア細胞由来神経栄養因子により媒介されうるものかどうかを検討した。
2.5 Transduction of neurotransmitter by secretion of cholinergic differentiation factor
The conversion of neurotransmitters in the sympathetic nervous system of DS rats is due to humoral factors, especially IL-6 family cytokines secreted from cardiomyocytes [LIF, CT-1, cardiotrophin-like cytokine (CLC), ciliary body Can be mediated by neurotrophic factor (CNTF)], neurotrophin [nerve growth factor (NGF), brain-derived neurotrophic factor (BDNF), neurotrophin-3 (NT-3)], glial cell-derived neurotrophic factor We examined whether it was a thing.

LIFとCT-1はDSラットの心室でDRラットより有意に高く(約5倍)発現しており、GDNFも同様であったが(2倍高い)、心不全を有する動物とコントロールの間に発現量の違いは見られなかった(図4-1a)。   LIF and CT-1 were significantly higher (approximately 5 times) in the ventricle of DS rats than DR rats, and GDNF was also similar (2 times higher) but expressed between animals with heart failure and controls There was no difference in the amount (Figure 4-1a).

心不全のin vitroモデルとして、初代培養心筋細胞に、アンジオテンシンII(AngII)、過酸化水素、ドキソルビシン、ノルエピネフリン、セラミド、低酸素、機械的伸長等の種々の刺激を与えた。こうして誘発したうっ血性心不全において、LIFとCT-1 のmRNA を定量した。すべての刺激はLIFとCT-1 mRNA をアップレギュレートし、最も強い効果はAngIIで観察された (図4-1b)。DSラット心室でもアンジオテンシノーゲン(AGT) とアンジオテンシン転換酵素(ACE)がアップレビュレートされ、これはレニン−アンジオテンシン系がうっ血性心不全(CHF)で増大することを示す(図4-1a)。これらの知見に基づき、培養心筋細胞をAngII で処理し、不全心筋類似の状態を誘発させた。AngII はLIFとCT-1を顕著に増大させたが(それぞれ、8.1倍と4.2倍)、他の因子にはあまり顕著な影響は与えなかった(図4-1c)。   As an in vitro model of heart failure, various stimuli such as angiotensin II (AngII), hydrogen peroxide, doxorubicin, norepinephrine, ceramide, hypoxia, and mechanical elongation were given to primary cultured cardiomyocytes. LIF and CT-1 mRNA were quantified in congestive heart failure induced in this way. All stimuli up-regulated LIF and CT-1 mRNA, with the strongest effect observed with AngII (Figure 4-1b). Angiotensinogen (AGT) and angiotensin converting enzyme (ACE) are also up-reviewed in the DS rat ventricle, indicating that the renin-angiotensin system is increased in congestive heart failure (CHF) (Figure 4-1a). Based on these findings, cultured cardiomyocytes were treated with AngII to induce a state similar to failing myocardium. AngII significantly increased LIF and CT-1 (8.1 and 4.2 times, respectively), but did not significantly affect other factors (Figure 4-1c).

初代培養星状神経節ニューロンを未刺激またはAngII-刺激心筋細胞の馴化培地の存在下で培養した(UCM, AngII-CM)。AngII-CMは顕著にCHTとVAChT(それぞれ、3.2倍および11.5倍増加)アップレギュレートさせ、TH をダウンレギュレートさせたが、UCM は何の影響も与えなかった(図4-1d)。星状神経節ニューロンのAngII直接処理はコリン作動性関連遺伝子の変化を誘導しなかった。星状神経節ニューロンのLIF(10 ng/ml)処理は、AngII-刺激心筋細胞の馴化培地による処理と同じ、すなわちCHT、ChAT、VAChT をアップレギュレートし、TH を顕著にダウンレギュレートさせた(図4-1e)。結果は、いずれも免疫蛍光染色で確認した(図4-1f)。   Primary cultured stellate ganglion neurons were cultured in the presence of conditioned medium of unstimulated or AngII-stimulated cardiomyocytes (UCM, AngII-CM). AngII-CM significantly up-regulated CHT and VAChT (3.2 and 11.5-fold increase, respectively) and down-regulated TH, but UCM had no effect (Fig. 4-1d). Direct AngII treatment of stellate ganglion neurons did not induce changes in cholinergic related genes. Treatment of stellate ganglion neurons with LIF (10 ng / ml) was the same as treatment with conditioned medium of AngII-stimulated cardiomyocytes, ie up-regulated CHT, ChAT, VAChT and markedly down-regulated TH (Figure 4-1e). All the results were confirmed by immunofluorescence staining (Fig. 4-1f).

AngII刺激まえに心筋細胞をsiRNAで前処理し、LIFおよび/またはCT-1発現を特異的に阻害したところ、これら細胞の馴化培地は、未処理細胞の培地に対して、VAChT を76% (LIF siRNA)および71%(CT-1 siRNA)まで減少させた(図4-1g)。この結果は、肥大心筋細胞由来のコリン作動性神経分化因子の組合せ、主としてLIFとCT-1が、星状神経節ニューロンの神経伝達物質の転換を媒介することを示す。   Cardiomyocytes were pretreated with siRNA prior to AngII stimulation, and LIF and / or CT-1 expression was specifically inhibited.The conditioned medium of these cells was 76% of VAChT compared to the medium of untreated cells ( LIF siRNA) and 71% (CT-1 siRNA) (FIG. 4-1g). This result indicates that a combination of cholinergic neuronal differentiation factors derived from hypertrophic cardiomyocytes, mainly LIF and CT-1, mediate the conversion of neurotransmitters in stellate ganglion neurons.

2.6 心臓特異的LIF過剰発現による心臓交感神経系における神経伝達物質の転換
LIF-LoxPマウスを作成し、αMHC-Cre (心臓特異的にCreを発現する)マウスと交配した(図5-1a)。LIFαMHC-CreダブルトランスジェニックマウスはLIFを心臓特異的に高発現した(図5-1b,c)。13系統のダブルトランスジェニックマウス系統を作成し、異なるレベルでLIFを発現する2系統を選抜した(lines 3および10) (図5-1d)。Lines 10 (図5-1e) は同腹の8週齢の野生型に比べて心肥大を示したが、CHT神経はほとんど見られなかった。LIFαMHC-Cre 系の10匹のマウスはわずかなTH神経(野生型の78%)と優位に高いCHT神経(8倍)を示したが(図5-1f,g)、line 3では神経伝達物質とフェノタイプの変化は見られなかった。心臓NE濃度はLIFαMHC-Creマウスの心臓で減少していた(line 10)(図5-1h)。これらの結果に一致して、野生型マウスの星状神経節ではわずかなChAT神経しかみられなかったが、LIFαMHC-Creマウスの星状神経節では多数のChAT神経がみられ、なかにはTHを共発現しているものもあった(図5-1i,j)。以上の結果は、心臓特異的なLIFの過剰発現が神経伝達物質の転換を誘導し、心臓交感神経系におけるコリン作動性神経分化形質転換をin vivoで引き起こすことを示す。
2.6 Transduction of neurotransmitters in the cardiac sympathetic nervous system by heart-specific LIF overexpression
LIF-LoxP mice were created and crossed with αMHC-Cre (heart-specifically expressing Cre) mice (FIG. 5-1a). LIF αMHC-Cre double transgenic mice highly expressed LIF specifically in the heart (FIGS. 5-1b and c). Thirteen double transgenic mouse lines were generated, and two lines expressing LIF at different levels were selected (lines 3 and 10) (Fig. 5-1d). Lines 10 (Figure 5-1e) showed cardiac hypertrophy compared to the littermate 8-week-old wild type, but almost no CHT + nerves. Ten LIF αMHC-Cre mice showed slight TH + nerves (78% of wild type) and predominantly high CHT + nerves (8 times) (Figure 5-1f, g), but in line 3 There were no changes in neurotransmitters and phenotypes. Cardiac NE concentration was decreased in the heart of LIF αMHC-Cre mice (line 10) (Figure 5-1h). Consistent with these results, but did not slight ChAT + nerve Shikami in the stellate ganglion of wild-type mice, the stellate ganglion of LIF αMHC-Cre mouse seen a large number of ChAT + nerve, Nakaniwa Some co-expressed TH (Fig. 5-1i, j). These results indicate that heart-specific LIF overexpression induces neurotransmitter conversion and induces cholinergic neuronal differentiation transformation in the cardiac sympathetic nervous system in vivo.

2.7 マウスにおける交感神経系特異的なgp130遺伝子の条件的ターゲッティング
gp130介在性シグナルは、うっ血性心不全における交感神経系のコリン作動性神経分化形質転換を誘導する。DBHCre とEGFP-floxed マウスを交配して作成して、交感神経系特異的EGFPレポーターマウス(EGFPDBHCreマウス)を作製し、副腎、星状神経節、交感神経系におけるEGFPの発現を確認した(図6-1a)。これらマウスの星状神経節神経体の57%はEGFPでマークされ、このトランスジェニックレポーターマウス系統が有効であることが確認された(図6-1b)。交感神経系-特異的 gp130遺伝子ノックアウトマウスは DBHCre と gp130-floxedマウスを交配して作成した。得られたGp130DBHCreマウスは正常に成長し、THで染色されるがCHTでは染色されない、正常な星状神経節と左心室交感神経系を有していた。この結果は、コントロールであるgp130flox/flox マウスの結果と一致した(図6-1c,e)。
2.7 Conditional targeting of the sympathetic nervous system specific gp130 gene in mice
A gp130-mediated signal induces cholinergic neuronal differentiation transformation of the sympathetic nervous system in congestive heart failure. DBHCre and EGFP-floxed mice were crossed to create a sympathetic nervous system-specific EGFP reporter mouse (EGFP DBHCre mouse), and the expression of EGFP in the adrenal gland, stellate ganglion, and sympathetic nervous system was confirmed (Fig. 6-1a). 57% of the stellate ganglion bodies of these mice were marked with EGFP, confirming that this transgenic reporter mouse strain is effective (FIG. 6-1b). Sympathetic nervous system-specific gp130 gene knockout mice were generated by crossing DBHCre and gp130-floxed mice. The resulting Gp130 DBHCre mice grew normally and had normal stellate ganglia and left ventricular sympathetic nervous system that stained with TH but not with CHT. This result was consistent with the result of the control gp130flox / flox mouse (FIGS. 6-1c and e).

前述した方法で心不全と肺高血圧のモデルを作成した。Gp130flox/flox マウスは、ラットうっ血性心不全(CHF)モデルと同様、心臓交感神経系と星状神経節のコリン作動性神経分化形質転換示した。これらの変化は、gp130DBHCre マウスでは生じていなかった (図6-1c,e)。 A model of heart failure and pulmonary hypertension was created as described above. Gp130 flox / flox mice showed cholinergic neuronal transformation of the cardiac sympathetic nervous system and stellate ganglion as well as the rat congestive heart failure (CHF) model. These changes did not occur in gp130 DBHCre mice (FIGS. 6-1c, e).

定量的分析により、gp130DBHCre マウスの心室交感神経系のTH/NF神経領域比はコントロールレベルに戻るが、CHT/NF神経領域比は顕著に減少することがわかった(図6-1d)。星状神経節のChAT/TH 比はgp130DBHCre マウスで顕著に減少した(図6-1f)。ChAT/TH比の回復率は、EGFPでマークされた星状神経節神経体の計算された57%に基づけば、交感神経系-特異的EGFPレポーターマウスでの結果と一致した。以上の結果は、うっ血性心不全における交感神経系のコリン作動性神経分化形質転換はgp130シグナル経路によって一次的に制御されていることを示すものだった。 Quantitative analysis showed that the TH + / NF + nerve area ratio in the ventricular sympathetic nervous system of gp130 DBHCre mice returned to the control level, but the CHT + / NF + nerve area ratio decreased significantly (Figure 6-). 1d). The stellate ganglion ChAT + / TH + ratio was significantly reduced in gp130 DBHCre mice (FIG. 6-1f). The recovery rate of the ChAT + / TH + ratio was consistent with the results in sympathetic nervous system-specific EGFP reporter mice, based on the calculated 57% of stellate ganglion bodies marked with EGFP. These results indicate that sympathetic cholinergic neuronal transformation in congestive heart failure is primarily regulated by the gp130 signaling pathway.

2.8 うっ血性心不全におけるヒト心臓交感神経系の神経伝達物質の転換
上記の見解がヒトにあてはまるかどうかをみるために、うっ血性心不全を有する患者の心臓交感神経系の神経伝達物質のフェノタイプを調べた(図5-2)。実験結果に一致して、コントロールの心外膜神経束は大多数のTH神経を有していたが、うっ血性心不全患者の心臓ではCHT 神経が大多数で、両方のマーカーを共発現している神経もあった。星状神経節では、同じ神経伝達物質フェノタイプがみられ(図6-2)、うっ血性心不全患者ではコリン作動性ニューロンへの分化形質転換が起きていることが確認された。
2.8 Transduction of human cardiac sympathetic neurotransmitters in congestive heart failure To see if the above view applies to humans, the phenotype of cardiac sympathetic neurotransmitters in patients with congestive heart failure (Fig. 5-2). Consistent with the experimental results, the control epicardial nerve bundle had the majority of TH + nerves, but the heart of patients with congestive heart failure had the majority of CHT + nerves and co-expressed both markers. There were also nerves. The same neurotransmitter phenotype was observed in stellate ganglia (Fig. 6-2), and it was confirmed that differentiation transformation to cholinergic neurons occurred in patients with congestive heart failure.

3.考察
動物モデルとうっ血性心不全患者の心臓組織の両方において、うっ血性心不全の左心室はコリン作動性ニューロンの顕著な増加を有し、心臓交感神経線維の順行性ラベルによりこれらのCHT神経が交感神経系に由来することが確認された。これらの結果は、心臓交感神経系は潜在的に2つの機能を有しており、環境に応じて神経伝達物質を転換させることを示す。さらに、このプロセスのメカニズムは、心筋細胞の外来性アンジオテンシン刺激が交感神経系をコリン作動性神経に誘導する多くの因子を分泌させることによることを同定した。また、コリン作動性分化形質転換は心臓特異的LIF過剰発現によって誘導されること、交感神経特異的gp130遺伝子のターゲッティングにより、うっ血性心不全誘導性コリン作動性神経分化形質転換が防止できることも確認した。
3. Discussion In both animal models and cardiac tissue of congestive heart failure patients, the left ventricle of congestive heart failure has a marked increase in cholinergic neurons, and the antegrade labeling of cardiac sympathetic nerve fibers causes these CHT + nerves to It was confirmed to be derived from the sympathetic nervous system. These results indicate that the cardiac sympathetic nervous system potentially has two functions and converts neurotransmitters depending on the environment. Furthermore, we have identified that the mechanism of this process is due to the exogenous angiotensin stimulation of cardiomyocytes secreting many factors that induce the sympathetic nervous system to cholinergic nerves. It was also confirmed that cholinergic differentiation transformation is induced by overexpression of heart-specific LIF and that congestive heart failure-induced cholinergic differentiation can be prevented by targeting the sympathetic nerve-specific gp130 gene.

今回の知見は、心不全発症のメカニズムとして、カテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換の関与を示す。すなわち、カテコールアミン作動性ニューロンからコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害することにより、心不全(特にうっ血性心不全)の治療あるいは予防が可能となることを示すものである。   The present findings indicate the involvement of differentiation transformation from catecholaminergic neurons to cholinergic neurons as a mechanism of heart failure development. That is, it shows that inhibition of differentiation transformation from catecholaminergic neurons to cholinergic neurons makes it possible to treat or prevent heart failure (particularly congestive heart failure).

本発明により、新たな心不全の治療剤とそのスクリーニング方法が提供される。本発明の治療剤は、これまでの心不全治療薬とは異なる作用メカニズムを有し、心不全の根本的かつ予防的治療法として有用である。   The present invention provides a novel therapeutic agent for heart failure and a screening method thereof. The therapeutic agent of the present invention has a different mechanism of action from conventional therapeutic agents for heart failure, and is useful as a fundamental and prophylactic treatment method for heart failure.

図1−1は、ラット心臓における交感神経系と副交感神経系の分布を示す。(a)TH, CHT(緑)、αアクチニン(赤)に左心室の免疫染色の結果(矢印は心外膜上の交感神経を示す)、(b)左心室のTH神経の定量解析結果(n=5)、(c)CHT神経の定量解析結果(n=5)、(d)星状神経節と心臓神経節のTH(赤), ChAT(緑)、Toto(青)による免疫染色の結果、(e) ChATニューロン(上図矢印)はTHニューロンによって囲まれ、心臓神経節にもわずかなTHニューロンが観察された。*=P<0.01, ns=有意差ナシ, スケールバーは(a)100μm,(d)50μmFIG. 1-1 shows the distribution of sympathetic and parasympathetic nervous systems in the rat heart. (a) TH, CHT (green), α-actinin (red), left ventricular immunostaining results (arrows indicate sympathetic nerves on the epicardium), (b) left ventricular TH + nerve quantitative results (N = 5), (c) CHT + nerve quantitative analysis results (n = 5), (d) Stellate and cardiac ganglion TH (red), ChAT (green), Toto (blue) immunity As a result of staining, (e) ChAT + neurons (upper arrow) were surrounded by TH + neurons, and few TH + neurons were observed in the cardiac ganglia. * = P <0.01, ns = significant difference, scale bar is (a) 100μm, (d) 50μm 図1−2は、DSラットとDRラットの(a)心臓、(b)体重(n=5)、(c)心臓重量(n=5)、(d)心臓重量/体重比(n=5)、(e)BNP mRNA発現量(n=5)、(f)血清ノルエピネフリン濃度(n=5)、(g)左心室の組織ノルエピネフリン量(n=5):*=P<0.01、(h)左心室の三重免疫染色の結果(αアクチニン(紫)、TH(赤)、CHT(緑)):四角で囲んだ領域はhigh-power photomicrograph、スケールバーは100μmFIG. 1-2 shows (a) heart, (b) body weight (n = 5), (c) heart weight (n = 5), (d) heart weight / body weight ratio (n = 5) in DS and DR rats. ), (E) BNP mRNA expression level (n = 5), (f) Serum norepinephrine concentration (n = 5), (g) Left ventricular tissue norepinephrine level (n = 5): * = P <0.01, (h ) Results of triple immunostaining of left ventricle (α-actinin (purple), TH (red), CHT (green)): The area enclosed by the square is high-power photomicrograph, scale bar is 100 μm 図2−1は、(a)TH(赤)とCHT(緑)による二重染色共焦点象、矢印はCHT神経の増加を示す。四角で囲んだ領域はhigh-power photomicrograph、(b,c)左心室心外膜TH/NFおよびCHT/NF比(n=5)、(d)星状神経節のTH(赤)とCHT(緑)による二重免疫染色の結果、(e)星状神経節のChAT/TH比の定量的解析結果(n=4)、(f)RT-PCRによる星状神経節におけるVAChT発現の定量的解析結果(n=4)。*=P<0.01, スケールバーは20μmFIG. 2-1 shows (a) double-stained confocal images with TH (red) and CHT (green), and arrows indicate an increase in CHT + nerves. The boxed area is high-power photomicrograph, (b, c) left ventricular epicardium TH + / NF + and CHT + / NF + ratio (n = 5), (d) TH of stellate ganglion (red ) And CHT (green) results of double immunostaining, (e) Quantitative analysis of ChAT + / TH + ratio of stellate ganglion (n = 4), (f) Stellate ganglion by RT-PCR Quantitative analysis of VAChT + expression (n = 4). * = P <0.01, scale bar is 20μm 図2−2は、(a)左心室心外膜のTH(緑)とNF(赤)による二重染色共焦点象、(b)左心室心外膜のCHT(緑)とNF(赤)による二重染色共焦点象。矢印は交感神経束におけるCHT神経を示す。Figure 2-2: (a) Double-stained confocal image of TH (green) and NF (red) in left ventricular epicardium, (b) CHT (green) and NF (red) in left ventricular epicardium By double-stained confocal elephant. Arrows indicate CHT + nerves in the sympathetic nerve bundle. 図3−1は、心不全ラットの心室における心臓交感神経の分化形質転換を示す。(a)右パネルはBDAによる順行性ラベルの結果、(b)DSラット心室の心外膜交感神経(左の2パネルはTH共発現BDA神経、右の2パネルはCHT共発現BDA神経)、(c)左心室の神経終末の透過電子顕微鏡像(黒い矢印:交換神経終末のSGV、白い矢印:副交感神経終末のSAGV)、(d)AF64A投与後の左心室の免疫電子顕微鏡像。四角で囲んだ領域はhigh-power photomicrograph、スケールバーは(c, d)0.5μm、(b-右横断面)20μm、(b-左横断面と縦断面)50μm、(a-右)100μm、(a-中)2mmFIG. 3-1 shows differentiation transformation of cardiac sympathetic nerves in the ventricle of heart failure rats. (a) Right panel shows results of antegrade labeling by BDA. (b) Epicardial sympathetic nerve of DS rat ventricle (left 2 panels are TH co-expressing BDA + nerve, right 2 panels are CHT co-expressing BDA + Nerve), (c) Transmission electron micrograph of nerve endings in the left ventricle (black arrow: SGV of sympathetic nerve ending, white arrow: SAGV of parasympathetic nerve ending), (d) Immunoelectron microscope image of left ventricle after AF64A administration . The area enclosed by the square is high-power photomicrograph, scale bar is (c, d) 0.5μm, (b-right cross section) 20μm, (b-left cross section and vertical section) 50μm, (a-right) 100μm, (a-medium) 2mm 図3−2は、DSラットの腰神経節の免疫染色結果を示す。(a)TH(赤), ChAT(緑)、Toto(青)、(b)ChAT/TH比の定量解析結果。Fig. 3-2 shows the result of immunostaining of lumbar ganglia of DS rats. (a) TH (red), ChAT (green), Toto (blue), (b) Quantitative analysis results of ChAT + / TH + ratio. 図4−1は、培養交感神経におけるコリン作動性ニューロン分化因子による神経伝達物質の転換を示す。(a)IL-6ファミリーmRNAの発現解析結果(n=4-6)、(b) アンジオテンシンII(AngII)、過酸化水素、ドキソルビシン、ノルエピネフリン、セラミド、低酸素、機械的伸長刺激付与後のLIFおよびCT-1の発現解析結果(n=4)、(c) AngII刺激/未刺激によるIL-6ファミリーmRNAの発現解析結果(n=4)、(d) AngII 刺激/未刺激心筋細胞馴化培地のTH、CHT、VAChT発現への影響(n=3)、(e)LIF刺激のChAT、VAChT、GAPDHの発現への影響(n=3)、(f)TH(赤)、ChAT(緑)、Toto3(青)による交感神経の免疫細胞化学的染色結果、(g)siRNAによるLIFおよびCT-1の発現への影響。*=P<0.01、**=P<0.05、ns=有意差ナシ、スケールバーは100μm。FIG. 4-1 shows neurotransmitter conversion by cholinergic neuron differentiation factors in cultured sympathetic nerves. (a) Expression analysis results of IL-6 family mRNA (n = 4-6), (b) Angiotensin II (AngII), hydrogen peroxide, doxorubicin, norepinephrine, ceramide, hypoxia, LIF after mechanical elongation stimulation And CT-1 expression analysis results (n = 4), (c) Ang-6 stimulated / unstimulated IL-6 family mRNA expression analysis results (n = 4), (d) AngII stimulated / unstimulated cardiomyocyte conditioned medium Effects on TH, CHT and VAChT expression (n = 3), (e) Effects of LIF stimulation on ChAT, VAChT and GAPDH expression (n = 3), (f) TH (red), ChAT (green) , Immunocytochemical staining of sympathetic nerve with Toto3 (blue), (g) Effect of siRNA on LIF and CT-1 expression. * = P <0.01, ** = P <0.05, ns = significant difference, scale bar is 100 μm. 図4−2は、BDAによる順行性ラベルの結果を示す。(a)心臓神経叢(左)と左心室(右)におけるBDAの検出結果、(b)神経終末の透過電子顕微鏡解析結果、(c)TH-nanogoldとAF64A処理後の免疫電子顕微鏡解析結果。スケールバーは0.5μm(b,c)、50μm(a)。FIG. 4-2 shows the results of antegrade labeling by BDA. (a) BDA detection results in the cardiac plexus (left) and left ventricle (right), (b) Transmission electron microscopic analysis results of nerve endings, (c) Immunoelectron microscopic analysis results after TH-nanogold and AF64A treatment. Scale bars are 0.5 μm (b, c) and 50 μm (a). 図5−1は、LIF過剰発現による神経伝達物質の転換に対する影響を示す。(a) LIFαMHC-Creマウスの作製手順、(b) LIFαMHC-CreマウスにおけるLIF mRNA発現解析結果、(c)野生型マウスとLIFαMHC-CreマウスにおけるLIFのウエスタンブロット解析結果、(d)lines 3と10におけるLIFの定量解析結果、(e) 野生型マウスとLIFαMHC-Creマウスの心臓、(f)野生型マウスとLIFαMHC-Creマウスの二重免疫染色結果(αアクチニン(赤)、TH/CHT(緑))、(g) 野生型マウスとLIFαMHC-Creマウスのノルエピネフリン量、(i)星状神経節におけるTH神経とCHT神経の定量解析結果、(h) TH(赤)、ChAT(緑)、Toto3(青)による交感神経の免疫細胞化学的染色結果、 (j) 野生型マウスとLIFαMHC-Creマウスの星状神経節におけるChAT/TH比の定量解析結果。*=P<0.01、**=P<0.05、ns=有意差ナシ、スケールバーは50μm(f)、100μm(i)、5mm(e)。FIG. 5-1 shows the effect of LIF overexpression on neurotransmitter conversion. (a) LIF αMHC-Cre mouse production procedure, (b) LIF mRNA expression analysis results in LIF αMHC-Cre mice, (c) Western blot analysis results of LIF in wild type mice and LIF αMHC-Cre mice, (d) Results of quantitative analysis of LIF in lines 3 and 10, (e) Hearts of wild type mice and LIF αMHC-Cre mice, (f) Results of double immunostaining of wild type mice and LIF αMHC-Cre mice (α actinin (red) , TH / CHT (green)), (g) Norepinephrine levels in wild type and LIF αMHC-Cre mice, (i) Results of quantitative analysis of TH + and CHT + nerves in stellate ganglia, (h) TH ( Results of immunocytochemical staining of sympathetic nerves with red), ChAT (green), and Toto3 (blue), (j) Quantitative analysis of ChAT + / TH + ratio in stellate ganglia of wild-type and LIF αMHC-Cre mice result. * = P <0.01, ** = P <0.05, ns = significant difference, scale bar is 50 μm (f), 100 μm (i), 5 mm (e). 図5−2は、ヒトサンプルの特性を示す。(a)コントロール群、(b)心不全患者群、(c) コントロール群のHE染色およびMasson trichrome染色結果、(d)心不全患者群のコントロール群のHE染色およびMasson trichrome染色結果、(e)星状神経節(SG)のNissl 染色結果、(f)星状神経節ニューロン数の定量解析結果(n=5)。スケールバーは100μm(c,d)、200μm(e)。FIG. 5-2 shows the characteristics of the human sample. (A) Control group, (b) Heart failure patient group, (c) Control group HE staining and Masson trichrome staining result, (d) Heart failure patient group control group HE staining and Masson trichrome staining result, (e) Star shape Results of Nissl staining of ganglia (SG), (f) Quantitative analysis of the number of stellate ganglion neurons (n = 5). Scale bars are 100 μm (c, d) and 200 μm (e). 図6−1は、gp130遺伝子ノックアウトによる交感神経の分化形質転換の阻害を示す。(a) EGFPDBHCreマウスの左心室(LV)、星状神経節(SG)、副腎(AG)の免疫蛍光染色結果(GFP(緑)、Toto3(青)、n=3)、(b) EGFPDBHCreマウスにおけるEGFP細胞の定量解析結果(n=3)、(c) gp130DBHCreマウス(gp130ノックアウト)とGp130flox/floxマウス(コントロール)における慢性横行大動脈狭窄(TAC)と低酸素による心不全の誘発、(d) 左心室および右心室TH/NFおよびCHT/NF比の定量的解析(n=4)、(e) gp130DBHCreマウスとGp130flox/floxマウスの免疫染色結果(TH(赤)、ChAT(緑))、(f) ChAT/TH比の定量解析結果(n=4)。*=P<0.01、**=P<0.05、ns=有意差ナシ、スケールバーは100μm(a,e)、20μm(c)。FIG. 6-1 shows inhibition of sympathetic differentiation by gp130 gene knockout. (a) Immunofluorescence staining results (GFP (green), Toto3 (blue), n = 3) of left ventricle (LV), stellate ganglion (SG), adrenal gland (AG) of EGFP DBHCre mice, (b) EGFP Results of quantitative analysis of EGFP + cells in DBHCre mice (n = 3), (c) gp130 Chronic transverse aortic stenosis (TAC) and hypoxia-induced heart failure in DBHCre mice (gp130 knockout) and Gp130 flox / flox mice (control) , (D) Quantitative analysis of left and right ventricular TH + / NF + and CHT + / NF + ratio (n = 4), (e) Immunostaining results of gp130 DBHCre and Gp130 flox / flox mice (TH ( (Red), ChAT (green)), (f) Quantitative analysis results of ChAT + / TH + ratio (n = 4). * = P <0.01, ** = P <0.05, ns = significant difference, scale bars are 100 μm (a, e), 20 μm (c). 図6−2は、ヒト交感神経系における神経伝達物質の転換を示す。(a)心不全患者の左心室における免疫染色結果(TH(赤)、CHT(緑))、(b)TH神経とCHT神経の定量解析結果、(c)心不全患者の左心室における免疫染色結果(TH(赤)、ChAT(緑))、(d) TH神経とChAT神経の定量解析結果。*=P<0.01、ns=有意差ナシ、スケールバーは50μm(a)、100μm(c)。FIG. 6-2 shows neurotransmitter conversion in the human sympathetic nervous system. (a) Results of immunostaining in the left ventricle of patients with heart failure (TH (red), CHT (green)), (b) Results of quantitative analysis of TH + nerve and CHT + nerve, (c) Immunostaining in the left ventricle of patients with heart failure Results (TH (red), ChAT (green)), (d) Results of quantitative analysis of TH + nerve and ChAT + nerve. * = P <0.01, ns = significant difference, scale bar is 50 μm (a), 100 μm (c).

配列番号1:プライマー
配列番号2:プライマー
配列番号3:プライマー
配列番号4:プライマー
Sequence number 1: Primer Sequence number 2: Primer sequence number 3: Primer sequence number 4: Primer

Claims (13)

カテコールアミン作動性ニューロンのコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害する物質を有効成分として含有する心不全の治療剤。   A therapeutic agent for heart failure comprising, as an active ingredient, a substance that inhibits differentiation transformation of catecholaminergic neurons into cholinergic neurons. 交感神経から放出される神経伝達物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの転換を阻害する物質を有効成分として含有する心不全の治療剤。   A therapeutic agent for heart failure comprising, as an active ingredient, a substance that inhibits conversion of a neurotransmitter released from sympathetic nerves from catecholamine to acetylcholine. 白血病阻害因子(LIF)シグナルを阻害する物質を有効成分として含有する、請求項1または2記載の心不全の治療剤。   The therapeutic agent for heart failure according to claim 1 or 2, comprising a substance that inhibits leukemia inhibitory factor (LIF) signal as an active ingredient. LIFシグナルを阻害する物質がLIFに結合し、LIFとLIF受容体の結合を阻害する物質である、請求項3に記載の心不全の治療剤。   The therapeutic agent for heart failure according to claim 3, wherein the substance that inhibits LIF signal is a substance that binds to LIF and inhibits the binding of LIF and LIF receptor. カルジオトロフィン−1(cardiotrophin-1 : CT-1)シグナルを阻害する物質を有効成分として含有する、請求項1または2記載の心不全の治療剤。   The therapeutic agent for heart failure according to claim 1 or 2, comprising a substance that inhibits cardiotrophin-1 (CT-1) signal as an active ingredient. CT-1シグナルを阻害する物質がCT-1に結合し、CT-1とCT-1受容体の結合を阻害する物質である、請求項5に記載の心不全の治療剤。   The therapeutic agent for heart failure according to claim 5, wherein the substance that inhibits CT-1 signal binds to CT-1 and inhibits the binding between CT-1 and CT-1 receptor. コリン作動性ニューロンからカテコールアミン作動性ニューロンへの分化形質転換を促進する物質を有効成分として含有する心不全の治療剤。   A therapeutic agent for heart failure comprising, as an active ingredient, a substance that promotes differentiation transformation from cholinergic neurons to catecholaminergic neurons. コリン作動性ニューロンからカテコールアミン作動性ニューロンへの分化形質転換を促進する物質が神経細胞成長因子(NGF)である、請求項7に記載の心不全の治療剤。   The therapeutic agent for heart failure according to claim 7, wherein the substance that promotes differentiation transformation from cholinergic neurons to catecholaminergic neurons is nerve cell growth factor (NGF). 心不全がうっ血性心不全である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の心不全の治療剤。   The therapeutic agent for heart failure according to any one of claims 1 to 8, wherein the heart failure is congestive heart failure. 以下の工程を含む心不全の治療剤のスクリーニング方法:
(a) 被検物質の交感神経からコリン作動性ニューロンへの分化形質転換阻害活性を測定する工程、
(b) 前記測定結果に基づき、交感神経のコリン作動性ニューロンへの分化形質転換を阻害する活性を有する物質を心不全の治療剤として選択する工程。
A screening method for a therapeutic agent for heart failure comprising the following steps:
(a) measuring the activity of inhibiting the transformation of a test substance from sympathetic nerve to cholinergic neuron,
(b) A step of selecting, as a therapeutic agent for heart failure, a substance having an activity of inhibiting differentiation transformation of sympathetic nerves to cholinergic neurons based on the measurement results.
以下の工程を含む心不全の治療剤のスクリーニング方法:
(a) 被検物質の交感神経から放出される神経伝達物質のカテコールアミンからアセチルコリンへの転換を阻害する活性を測定する工程、
(b) 前記測定結果に基づき、交感神経から放出される神経伝達物質のアセチルコリンへの転換を阻害する活性を有する物質を心不全の治療剤として選択する工程。
A screening method for a therapeutic agent for heart failure comprising the following steps:
(a) a step of measuring an activity of inhibiting the conversion of a neurotransmitter released from a sympathetic nerve of a test substance from catecholamine to acetylcholine,
(b) A step of selecting, as a therapeutic agent for heart failure, a substance having an activity of inhibiting the conversion of a neurotransmitter released from sympathetic nerves to acetylcholine based on the measurement result.
以下の工程を含む、請求項10または11記載のスクリーニング方法:
(a) 被検物質のLIFシグナル阻害活性を測定する工程、
(b) 前記測定結果に基づき、LIFシグナル阻害活性を有する物質を心不全の治療剤として選択する工程。
The screening method according to claim 10 or 11, comprising the following steps:
(a) measuring the LIF signal inhibitory activity of the test substance,
(b) A step of selecting a substance having LIF signal inhibitory activity as a therapeutic agent for heart failure based on the measurement result.
以下の工程を含む、請求項10または11記載のスクリーニング方法:
(a) 被検物質のCT-1シグナル阻害活性を測定する工程、
(b) 前記測定結果に基づき、CT-1シグナル阻害活性を有する物質を心不全の治療剤として選択する工程。
The screening method according to claim 10 or 11, comprising the following steps:
(a) measuring the CT-1 signal inhibitory activity of the test substance,
(b) A step of selecting a substance having CT-1 signal inhibitory activity as a therapeutic agent for heart failure based on the measurement result.
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