JP2012082181A - Endogenous erythropoietin expression-enhancer and organic ion transporter expression-enhancer - Google Patents

Endogenous erythropoietin expression-enhancer and organic ion transporter expression-enhancer Download PDF

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Takaaki Abe
高明 阿部
Tomoyoshi Soga
朋義 曽我
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To clarify how uremia substances accumulated along with the lowering of estimated glomerular filtration rate (eGFR) which is evaluation of a kidney function is involved with renal anemia which is one of main complications of chronic kidney disease (CKD).SOLUTION: It was found out that indoxyl sulfate being one of the uremia substances enhancing the expression of GAT3, suppresses the expression of organic anion transporter SLCO4CI, and suppresses the expression of erythropoietin. Further, it was clarified that spherical absorbing coal (KREMEZIN (R)) being one of activated charcoal has a function for enhancing endogenous erythropoietin expression and can be used as a therapeutic agent of the renal anemia, further has a function for enhancing the expression of the organic anion transporter (SLCO4CI), and can be used as the uremia substance discharge enhancer.

Description

本発明は、吸着炭等の尿毒症物質吸着剤を有効成分とする、内因性エリスロポエチン発現増強剤及び有機イオントランスポーター発現増強剤などに関する。   The present invention relates to an endogenous erythropoietin expression enhancer, an organic ion transporter expression enhancer, and the like, which contain a uremic substance adsorbent such as adsorbed charcoal as an active ingredient.

腎不全患者等の腎疾患を有する患者、特に腎透析を受ける患者の数は年々増加の一途を辿っている。腎臓の機能のひとつは、血液中に流れている薬物や尿毒症物質などを取り込み、尿中に送り出して体外に排泄する排泄作用である。そのため腎機能が低下すると、薬物や尿毒症物質が体内に蓄積しやすくなり、腎臓の細胞が傷害され腎機能のさらなる低下を引き起こす。また、腎機能の低下した人は、正常の人と較べて何倍も脳卒中や心筋梗塞になりやすいことが知られている。したがって尿毒症物質などを排泄する機能を維持することは、腎障害を悪化させない上で非常に重要な意味を持つと同時に、脳卒中や心臓病の予防という点でも重要である。現在20万人の患者が、尿毒症物質などを人工的に除去するために透析治療を行っており、さらに毎年3万人以上が新たに透析導入に至っている。透析療法には、一人あたり年間約500万円の費用がかかるため、20万人に対して約1兆円の医療費が恒常的に必要となり社会的な問題でもある。   The number of patients with renal diseases such as patients with renal failure, especially patients undergoing renal dialysis, has been increasing year by year. One of the functions of the kidney is the excretion of taking drugs and uremic substances that are flowing into the blood, sending them out into the urine and excreting them outside the body. Therefore, when kidney function is lowered, drugs and uremic substances are likely to accumulate in the body, and kidney cells are damaged, causing further decline in kidney function. In addition, it is known that a person with impaired kidney function is more likely to have a stroke or myocardial infarction than a normal person. Therefore, maintaining the function of excreting uremic substances is very important in preventing the deterioration of kidney damage, and is also important in terms of preventing stroke and heart disease. Currently, 200,000 patients are undergoing dialysis treatment to artificially remove uremic substances, and more than 30,000 people are newly introduced to dialysis every year. Since dialysis therapy costs about 5 million yen per person per year, medical expenses of about 1 trillion yen are constantly required for 200,000 people, which is also a social problem.

近年、慢性腎臓病(Chronic Kidney Disease:CKD)という疾患概念が提唱され、その予防・治療の重要性に対する認識が高まりを見せている。CKDとは、腎障害を示す所見や腎機能低下が慢性的に続く状態で、適切な治療を行わずにいると末期腎不全となり、人工透析や腎移植を受けなければ生きられなくなる疾患である。末期腎不全は全世界的に増え続けており、現在、日本には約1,330万人のCKD患者がいるといわれており、成人の約8人に1人にあたる数である。また、人工透析を受けている患者も、前述したように増え続けているのが現状であり、CKDの早期発見、早期治療が急務の課題となっている。このような状況下において、腎不全やCKD等の腎疾患の症状の予防法や、そのような症状を緩和し、透析導入を遅らせる治療法が開発されれば、患者のQOL(クオリティオブライフ)に資するだけでなく、医療費の大幅な削減が可能となり社会に大きく貢献することが期待されている。   In recent years, the concept of chronic kidney disease (CKD) has been proposed, and recognition of the importance of its prevention and treatment is increasing. CKD is a condition in which renal impairment and chronic decline in renal function continue chronically, and end-stage renal failure occurs if appropriate treatment is not performed, and it is impossible to survive without artificial dialysis or kidney transplantation. . End-stage renal failure continues to increase worldwide, and it is said that there are currently about 13.3 million CKD patients in Japan, which is about 1 in 8 adults. In addition, the number of patients undergoing artificial dialysis continues to increase as described above, and early detection and early treatment of CKD is an urgent issue. Under these circumstances, if a method for preventing symptoms of renal diseases such as renal failure and CKD, or a treatment that alleviates such symptoms and delays the introduction of dialysis, the patient's QOL (Quality of Life) will be developed. In addition to contributing to society, it is expected that medical costs can be significantly reduced, contributing greatly to society.

CKDにおいて腎性貧血は主要な合併症のひとつであり、腎性貧血の病態は、内因性エリスロポエチン(Epo)産生の低下を基盤とすることが知られている。腎機能の低下がどのようにエリスロポエチン産生に影響を及ぼすかは明らかになっていないが、血液透析によって腎性貧血が改善したという報告があることから、尿毒症物質がその原因のひとつである可能性が示唆されている。エリスロポエチンは赤血球の産生を促進する造血促進因子の一つであり、エリスロポエチンの欠乏は貧血の一因となる。エリスロポエチンは主に腎臓で生成されるため、慢性腎不全によりエリスロポエチンの発現量が低下し、貧血が起こる。そのため、腎性貧血の主な治療法はエリスロポエチンの投与であるが、エリスロポエチン製剤は高価で、頻回の注射が必要であるなどの問題があった。   Renal anemia is one of the major complications in CKD, and it is known that the pathology of renal anemia is based on a decrease in endogenous erythropoietin (Epo) production. It is not clear how a decrease in renal function affects erythropoietin production, but uremic substances may be one of the causes because of reports that hemodialysis has improved renal anemia Sex has been suggested. Erythropoietin is one of the hematopoietic promoting factors that promote red blood cell production, and erythropoietin deficiency contributes to anemia. Since erythropoietin is mainly produced in the kidney, the expression level of erythropoietin decreases due to chronic renal failure and anemia occurs. Therefore, the main treatment for renal anemia is administration of erythropoietin, but erythropoietin preparations are expensive and require frequent injections.

これまで発明者らは、ヒト腎臓近位尿細管血管側にのみ発現する有機アニオントランスポーターSLCO4C1が尿毒症物質の排泄に関わっており、SLCO4C1の発現を調節することで尿毒症物質排泄を制御するという新たなCKD治療の可能性を報告した(非特許文献1)。   So far, the inventors have been involved in the excretion of the uremic substance, an organic anion transporter SLCO4C1 that is expressed only on the side of the human renal proximal tubule, and controls the excretion of the uremic substance by regulating the expression of SLCO4C1. The possibility of the new CKD treatment was reported (nonpatent literature 1).

また、エリスロポエチン遺伝子の上流のGATA配列にGATA転写因子が結合し、エリスロポエチン遺伝子発現を負に制御しているため、GATA3阻害剤によって、エリスロポエチンの発現が増強されることが知られている。そして、腎不全で蓄積されるL−NMMA(NG-monomethyl L-arginine)により、GATA結合活性・mRNA発現レベルが亢進することによりエリスロポエチン遺伝子発現が抑制されて腎性貧血が発症することが報告されている(非特許文献2)。   It is also known that the expression of erythropoietin is enhanced by a GATA3 inhibitor because a GATA transcription factor binds to the GATA sequence upstream of the erythropoietin gene and negatively regulates erythropoietin gene expression. And it is reported that L-NMMA (NG-monomethyl L-arginine) accumulated due to renal failure increases GATA binding activity and mRNA expression level, thereby suppressing erythropoietin gene expression and causing renal anemia. (Non-Patent Document 2).

現在臨床的に使用されている腎不全用製剤のひとつに、経口投与可能な尿毒症物質吸着機能を有する製剤として、活性炭の一種、球形吸着炭クレメジン(登録商標:呉羽化学)がある。クレメジンは、石油系炭化水素由来の球形微多孔質炭素を高温で酸化・還元処理して得た黒色球形の粒子であり、体内に吸収されずに、消化管に存在する有害物質を吸着し、便とともに排泄されることにより尿毒症物質の除去及び腎機能の低下を抑える目的で使用されている経口吸着剤である。また、クレメジンは、腎性貧血治療のために投与された遺伝子組換えヒトエリスロポエチン製剤(rHuEPO)の作用を増強することも知られているが、その詳細なメカニズムは明らかではない(特許文献1)。   One of the preparations for renal failure currently used clinically is a form of activated carbon, spherical adsorbed charcoal cremedin (registered trademark: Kureha Chemical Co., Ltd.), which is an orally administrable uremic substance adsorbing function. Cremedin is a black spherical particle obtained by oxidizing and reducing spherical microporous carbon derived from petroleum hydrocarbons at a high temperature, adsorbing harmful substances present in the digestive tract without being absorbed into the body, It is an oral adsorbent that is used for the purpose of eliminating uremic substances and suppressing the decrease in renal function by being excreted together with feces. Cremedin is also known to enhance the action of a recombinant human erythropoietin preparation (rHuEPO) administered for the treatment of renal anemia, but the detailed mechanism is not clear (Patent Document 1). .

本願発明者らは、キャピラリー電気泳動質量分析計(CE−MS)を用いてCKD患者41名の血清を解析し、腎機能の評価である推定糸球体濾過量(estimated glomerular filtration rate:eGFR)の低下と共に蓄積する尿毒症物質としてインドキシル硫酸を含めた52個(うち新規物質36個)の物質を同定した(非特許文献3)。   The inventors of the present application analyzed the serum of 41 CKD patients using a capillary electrophoresis mass spectrometer (CE-MS), and estimated glomerular filtration rate (eGFR), which is an evaluation of renal function. 52 substances (including 36 new substances) including indoxyl sulfate were identified as uremic substances accumulating with a decrease (Non-patent Document 3).

特開平6−199689号公報JP-A-6-199689

Toyohara T. et al., J Am Soc Nephrol., 20: 2546-2555 (2009)Toyohara T. et al., J Am Soc Nephrol., 20: 2546-2555 (2009) Imagawa S. et al., Kidney International. 61. 396-404 (2002)Imagawa S. et al., Kidney International. 61. 396-404 (2002) Toyohara T. et al., Hypertens Res. 2010 Sep;33(9):944-52. (2010)Toyohara T. et al., Hypertens Res. 2010 Sep; 33 (9): 944-52. (2010)

本願発明者らは、腎機能の評価であるeGFRの低下と共に蓄積する尿毒症物質を同定したが(特願2009−205033、非特許文献3)、これらの物質がどのようにCKDの病態に関与しているかはほとんどわかっていなかった。そこで、本発明の課題は、CKDの主要な合併症のひとつである腎性貧血に、これらの尿毒症物質がどのように関与しているか明らかにすることを課題とした。   The present inventors have identified uremic substances that accumulate with a decrease in eGFR, which is an evaluation of renal function (Japanese Patent Application No. 2009-205033, Non-Patent Document 3), but how these substances are involved in the pathology of CKD. I didn't know if I was doing it. Therefore, an object of the present invention is to clarify how these uremic substances are involved in renal anemia, which is one of the main complications of CKD.

本発明者らは、尿毒症物質のひとつであるインドキシル硫酸(IS;Indoxyl Sulfate)が、GATA3の発現やSLCO4C1トランスポーターの発現に与える影響を調べ、エリスロポエチン産生に与える作用とその機序を検証した。さらに、活性炭(クレメジン)がSLCO4C1トランスポーターの発現を増強し、内因性エリスロポエチンの発現を増強することを見いだし、本発明を完成するに至った。   The present inventors investigated the effect of indoxyl sulfate (IS; Indoxyl Sulfate), one of the uremic substances, on the expression of GATA3 and the expression of SLCO4C1 transporter, and verified the effect on erythropoietin production and its mechanism. did. Furthermore, the inventors have found that activated carbon (cremedin) enhances the expression of SLCO4C1 transporter and enhances the expression of endogenous erythropoietin, thereby completing the present invention.

すなわち本発明は、(1)尿毒症物質吸着剤を有効成分とする内因性エリスロポエチン発現増強剤や、(2)尿毒症物質吸着剤が活性炭である上記(1)記載の内因性エリスロポエチン発現増強剤や、(3)活性炭が球形吸着炭である上記(2)記載の内因性エリスロポエチン発現増強剤や、(4)上記(1)〜(3)のいずれか記載の内因性エリスロポエチン発現増強剤を含む腎性貧血治療薬に関する。   That is, the present invention relates to (1) an endogenous erythropoietin expression enhancer comprising a uremic substance adsorbent as an active ingredient, and (2) an endogenous erythropoietin expression enhancer according to (1) above, wherein the uremic substance adsorbent is activated carbon. And (3) the endogenous erythropoietin expression enhancer according to (2) above, wherein the activated carbon is a spherical adsorbed charcoal, and (4) the endogenous erythropoietin expression enhancer according to any one of (1) to (3) above The present invention relates to a therapeutic agent for renal anemia.

また、本発明は(5)尿毒症物質吸着剤を有効成分とする有機イオントランスポーター発現増強剤や、(6)尿毒症物質吸着剤が活性炭である上記(5)記載の有機イオントランスポーター発現増強剤や、(7)活性炭が球形吸着炭である上記(6)記載の有機イオントランスポーター発現増強剤や、(8)有機イオントランスポーターが、有機アニオントランスポーターSLCO4C1である上記(5)〜(7)のいずれか記載の有機イオントランスポーター発現増強剤や、(9)上記(5)〜(8)のいずれか記載の有機イオントランスポーター発現増強剤を含む尿毒症物質排泄増強剤に関する。   The present invention also relates to (5) an organic ion transporter expression enhancer comprising an uremic substance adsorbent as an active ingredient, and (6) an organic ion transporter expression described in (5) above, wherein the uremic substance adsorbent is activated carbon. (7) The organic ion transporter expression enhancer described in (6) above, wherein the activated carbon is a spherical adsorption charcoal, and (8) the organic ion transporter is an organic anion transporter SLCO4C1 The organic ion transporter expression enhancer according to any one of (7) and (9) a uremic substance excretion enhancer comprising the organic ion transporter expression enhancer according to any one of (5) to (8) above.

本発明の活性炭を有効成分とする内因性エリスロポエチン発現増強剤によれば、生体内で発現するエリスロポエチン量を増強し、腎性貧血を治療することができる。また、本発明の活性炭を有効成分とする有機アニオントランスポーターSLCO4C1発現増強剤によれば、SLCO4C1量を増加させ、尿毒症物質排泄作用を増強することができる。   According to the endogenous erythropoietin expression enhancer comprising the activated carbon of the present invention as an active ingredient, it is possible to enhance the amount of erythropoietin expressed in vivo and treat renal anemia. Moreover, according to the organic anion transporter SLCO4C1 expression enhancer which uses the activated carbon of this invention as an active ingredient, the amount of SLCO4C1 can be increased and the uremic substance excretion action can be enhanced.

エリスロポエチン産生ヒト肝細胞株Hep3Bに尿毒症物質(アニオン)を添加し、エリスロポエチン産生能への影響を調べた結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having added the uremic substance (anion) to erythropoietin production human hepatocyte cell line Hep3B, and having investigated the influence on erythropoietin production ability. エリスロポエチン産生ヒト肝細胞株Hep3Bに尿毒症物質(カチオン)を添加し、エリスロポエチン産生能への影響を調べた結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having added the uremic substance (cation) to erythropoietin production human hepatocyte cell line Hep3B, and having investigated the influence on erythropoietin production ability. HK−2細胞においてインドキシル硫酸(IS)がSLCO4C1のmRNA発現を抑制することを示す図である。It is a figure which shows that indoxyl sulfate (IS) suppresses SLCO4C1 mRNA expression in HK-2 cells. HK−2細胞においてインドキシル硫酸(IS)がGATA3のmRNA発現を増強することを示す図である。FIG. 4 shows that indoxyl sulfate (IS) enhances GATA3 mRNA expression in HK-2 cells. 腎不全ラットおいて、クレメジン投与によりSLCO4C1のmRNA発現が増強されることを示す図である。It is a figure which shows that the mRNA expression of SLCO4C1 is enhanced by the administration of cremedin in the renal failure rat. ACHN細胞においてインドキシル硫酸(IS)や1−メチルアデノシン(1-Methyladenosine)がエリスロポエチンの発現を転写レベルで抑制することを示す図である。It is a figure which shows that indoxyl sulfate (IS) and 1-methyl adenosine (1-Methyladenosine) suppress the expression of erythropoietin at a transcription | transfer level in ACHN cell. ACHN細胞においてインドキシル硫酸(IS)がSLCO4C1の発現を転写レベルで抑制し(左のグラフ)、GATA3の発現を転写レベルで増強する(右のグラフ)ことを示す図である。It is a figure which shows that indoxyl sulfate (IS) suppresses the expression of SLCO4C1 at a transcription level (left graph) and enhances the expression of GATA3 at a transcription level (right graph) in ACHN cells. 腎性貧血患者に対するクレメジン投与により、エリスロポエチンの発現が増強されることを示す図である。It is a figure which shows that the expression of erythropoietin is enhanced by the administration of cremedin to a renal anemia patient. クレメジンが尿毒症物質を吸着、排除し、尿毒症物質によるGATA3の発現増強及びSLCO4C1トランスポーターの発現抑制を抑えることにより、SLCO4C1トランスポーターやエリスロポエチンの発現を増強する機序を表す図である。It is a figure showing the mechanism in which the expression of SLCO4C1 transporter and erythropoietin is enhanced by adsorbing and eliminating uremic substances and suppressing suppression of GATA3 expression and suppression of SLCO4C1 transporter expression by uremic substances.

本発明における尿毒症物質吸着剤としては、尿毒症物質を吸着し体外に排出することにより体内の尿毒症物質を減少させ、それにより尿毒症物質が増強していたGATA3の発現が減少し、GATA3によるエリスロポエチンの発現抑制が解除されて内因性エリスロポエチンの発現が増強される目的で使用できる尿毒症物質を吸着する物質や、GATA3による有機イオントランスポーターの発現抑制が解除されて、有機イオントランスポーターの発現が増強される目的で使用できる尿毒症物質を吸着する物質であれば特に制限されない。例えば、活性炭、有機ポリマー、ゼオライトや白土、クレイなどの無機吸着剤、デンプン類やセルロース類、キチンやキトサン等の経口吸着剤を挙げることができ、中でも活性炭が好ましい。さらに、活性炭の中でも、石油系炭化水素由来の微多孔質炭素を高温で酸化・還元処理して得た黒色粒子であり、直径0.05〜2mm、好ましくは直径0.1〜1mm、さらに好ましくは直径0.2〜0.4mmの、無数の細孔を有する高純度炭素微粒子である球形吸着炭が好ましい。かかる球形吸着炭は、市販の製品、クレメジン(Kremezin、登録商標)として入手することができ、例えば呉羽化学工業株式会社製「クレメジン(登録商標)細粒」や「クレメジン(登録商標)カプセル200」、マイラン製薬株式会社製「球形吸着炭細粒マイラン」を使用することができる。本明細書においては、これらの球形吸着炭を総称してクレメジンと記載することもある。   As the uremic substance adsorbent in the present invention, the uremic substance is adsorbed and discharged out of the body, thereby reducing the uremic substance in the body, thereby reducing the expression of GATA3 which has been enhanced by the uremic substance. The substance that adsorbs a uremic substance that can be used for the purpose of enhancing the expression of endogenous erythropoietin after the suppression of the expression of erythropoietin by is released, and the suppression of the expression of the organic ion transporter by GATA3 is released. Any substance that adsorbs a uremic substance that can be used for the purpose of enhancing expression is not particularly limited. Examples thereof include activated carbon, organic polymers, inorganic adsorbents such as zeolite, clay, clay, and oral adsorbents such as starches and celluloses, chitin and chitosan, among which activated carbon is preferable. Further, among activated carbons, black particles obtained by oxidation / reduction treatment of petroleum hydrocarbon-derived microporous carbon at high temperature, 0.05 to 2 mm in diameter, preferably 0.1 to 1 mm in diameter, more preferably Is preferably a spherical adsorbed carbon which is a high-purity carbon fine particle having an infinite number of pores having a diameter of 0.2 to 0.4 mm. Such spherical adsorbed charcoal can be obtained as a commercially available product, Kremezin (registered trademark), for example, “Kremezin (registered trademark) fine grain” or “Kremezin (registered trademark) capsule 200” manufactured by Kureha Chemical Industries, Ltd. “Spherical adsorption charcoal fine granule Mylan” manufactured by Mylan Pharmaceutical Co., Ltd. can be used. In this specification, these spherical adsorbed charcoal may be collectively referred to as cremedin.

本発明の内因性エリスロポエチン発現増強剤の好ましい態様は、尿毒症物質吸着剤として球形吸着炭を有効成分とするものであり、その有効量を、ヒトを含む哺乳動物に投与することによってエリスロポエチンの発現量を増強することができるものであり、賦形剤等の担体と併用することにより薬剤やサプリメントとすることができる。この薬剤やサプリメントを腎不全のヒトを含む哺乳動物に投与することによって、生体内のエリスロポエチンの発現量が増加し、腎性貧血の予防又は治療に利用することができる。かかるエリスロポエチンとしては、例えばマウスエリスロポエチン遺伝子(NM_007942;GenBankアクセッション番号)、ラットエリスロポエチン遺伝子(NM_017001)やヒトエリスロポエチン遺伝子(NM_000799)、及びこれらから発現するタンパク質などを挙げることができる。   A preferred embodiment of the endogenous erythropoietin expression enhancer of the present invention comprises a spherical adsorbent as an active ingredient as a uremic substance adsorbent, and the expression of erythropoietin by administering an effective amount thereof to mammals including humans. The amount can be increased, and when used in combination with a carrier such as an excipient, a drug or a supplement can be obtained. By administering this drug or supplement to mammals including humans with renal insufficiency, the expression level of erythropoietin in vivo increases and can be used for the prevention or treatment of renal anemia. Examples of such erythropoietin include mouse erythropoietin gene (NM_007942; GenBank accession number), rat erythropoietin gene (NM_017001), human erythropoietin gene (NM_000799), and proteins expressed from these.

本発明の有機イオントランスポーター発現増強剤の好ましい態様は、尿毒症物質吸着剤として球形吸着炭を有効成分とするものであり、その有効量を、ヒトを含む哺乳動物に投与することによって有機イオントランスポーターの発現量を増強することができる薬剤である。この薬剤は、腎不全のヒトを含む哺乳動物に投与することによって、有機イオントランスポーターの発現量を増加させることにより、尿毒症物質の排出を増加させることができる。有機イオントランスポーターとしては、SLCO4C1、OCT1(organic cation transporter1)、OCT2及びOCT3、OCTN1(novelorganic cation transporter1)やOCTN2、OAT1(organic anion transporter1)、OAT2及びOAT3を挙げることができ、中でも有機アニオントランスポーターであるSLCO4C1を好適に示すことができる。かかるSLCO4C1としては、ラットSLCO4C1遺伝子(NM_001002024)、マウスSLCO4C1遺伝子(NM_172658)やヒトSLCO4C1遺伝子(AY273896)、及びこれらから発現する発現するタンパク質などを挙げることができる。   A preferred embodiment of the organic ion transporter expression enhancer of the present invention comprises a spherical adsorbent charcoal as an active ingredient as a uremic substance adsorbent, and an organic ion is administered by administering an effective amount thereof to mammals including humans. It is a drug that can enhance the expression level of the transporter. This drug can increase the excretion of uremic substances by increasing the expression level of the organic ion transporter by administering it to mammals including humans with renal failure. Examples of the organic ion transporter include SLCO4C1, OCT1 (organic cation transporter1), OCT2 and OCT3, OCTN1 (novelorganic cation transporter1), OCTN2, OAT1 (organic anion transporter1), OAT2 and OAT3. SLCO4C1 can be preferably shown. Examples of such SLCO4C1 include rat SLCO4C1 gene (NM_001002024), mouse SLCO4C1 gene (NM_172658), human SLCO4C1 gene (AY273896), and expressed proteins expressed from these.

上記本発明の内因性エリスロポエチン発現増強剤を含む本発明の腎性貧血治療薬や、上記本発明の有機イオントランスポーター発現増強剤を含む本発明の尿毒症物質排泄増強剤は、経口的に投与されるが、その投与量は、対象(動物又はヒト)、年齢、個人差、病状などに依存する。例えば、球形吸着炭(クレメジン)をヒトに経口投与する場合の投与量は、通常1日当たり、クレメジン0.1〜100g、好ましくは1〜50g、さらに好ましくは3〜20gであり、1回又は2〜4回に分けて服用してもよく、また症状により投与量を適宜増減してもよい。例えば、クレメジン等の活性炭は、顆粒、錠剤、糖衣錠、カプセル剤、スティック剤、分包包装体又は懸濁剤などの任意の投与形態で与えることができる。なお、本明細書における腎性貧血治療薬及び尿毒症物質排泄増強剤の投与対象は、ヒトだけでなく、他の非ヒト動物含むが、ヒト及び非ヒト哺乳動物が好ましく、ヒトがより好ましい。   The therapeutic agent for renal anemia of the present invention containing the above-described endogenous erythropoietin expression enhancer of the present invention and the uremic substance excretion enhancer of the present invention including the above-described organic ion transporter expression enhancer of the present invention are orally administered. However, the dose depends on the subject (animal or human), age, individual difference, medical condition and the like. For example, the dose when orally administering spherical adsorbed charcoal (clemedin) to humans is usually 0.1 to 100 g, preferably 1 to 50 g, more preferably 3 to 20 g per day. It may be taken in 4 divided doses, and the dose may be appropriately increased or decreased depending on the symptoms. For example, activated carbon such as cremedin can be given in any dosage form such as granules, tablets, dragees, capsules, sticks, sachets or suspensions. In addition, the administration target of the therapeutic agent for renal anemia and the uremia substance excretion enhancer in this specification includes not only humans but also other non-human animals, but humans and non-human mammals are preferable, and humans are more preferable.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but these do not limit the scope of the present invention.

本願発明者らは、キャピラリー電気泳動質量分析計(CE−MS)を用いてCKD患者41名の血清を解析し、腎機能の評価である推定糸球体濾過量(estimated glomerular filtration rate:eGFR)の低下と共に蓄積する尿毒症物質としてインドキシル硫酸を含めた52個(うち新規物質36個)を同定した(非特許文献3、特願2009−205033)。このうち31種類の尿毒症物質化合物を入手し、これらの化合物を含んだ培地で、低酸素条件下でエリスロポエチン産生が誘導される細胞を培養し、エリスロポエチン産生能への影響を以下の方法で評価した。   The inventors of the present application analyzed the serum of 41 CKD patients using a capillary electrophoresis mass spectrometer (CE-MS), and estimated glomerular filtration rate (eGFR), which is an evaluation of renal function. 52 (including 36 new substances) including indoxyl sulfate were identified as uremic substances accumulating with a decrease (Non-patent Document 3, Japanese Patent Application No. 2009-205033). Of these, 31 types of uremic substance compounds were obtained, cells in which erythropoietin production was induced under a low oxygen condition were cultured in a medium containing these compounds, and the effect on erythropoietin production ability was evaluated by the following method. did.

エリスロポエチン産生ヒト肝細胞株Hep3B(ATCC(American Type Culture Collection)より入手)は、100U/mLペニシリン(GIBCO社製)、100μg/mLストレプトマイシン(GIBCO社製)、10%ウシ胎児血清(GIBCO社製)を含むDulbecco’s modified Eagle’s medium(DMEM)(GIBCO社製)で5%CO/95%空気、37℃で維持した。各種薬物のエリスロポエチン産生能に対する影響を検討するために、12穴細胞培養プレートに1穴あたり1×10個のHep3B細胞をまき、24時間後に培養液を被検物質(各1mM、1−メチルアデノシンは0.1mM)あるいは1%DMSO又は水が入った培養液に交換した。コントロール群は通常の培養細胞装置で5%CO/95%空気、37℃の条件で、エリスロポエチン産生誘導群は低酸素チャンバーを用いて5%CO/1%O、37℃の低酸素条件で24時間培養した。24時間培養の後、上清中のエリスロポエチンの濃度をBender Med Systems社製のヒトエリスロポエチンELISAキットを用いて測定し、また細胞のタンパク濃度をBio-Rad社製のBCA蛋白測定キットを用いて測定した。測定した上清中のエリスロポエチン量の値を、細胞のタンパク質量の値で割り、一定細胞量あたりのエリスロポエチン産生量を算出した。さらに1%DMSO又は水を含む培養液、5%CO/1%O2、37℃条件下で培養した場合の一定細胞量あたりのエリスロポエチン産生量を100%として、各被検物質を添加した場合のエリスロポエチン産生量を求めた。アニオンの被検物質を用いた場合の結果のグラフを図1に、カチオンの被検物質を用いた場合の結果のグラフを図2に示す。 Erythropoietin-producing human hepatocyte cell line Hep3B (obtained from ATCC (American Type Culture Collection)) is 100 U / mL penicillin (GIBCO), 100 μg / mL streptomycin (GIBCO), 10% fetal calf serum (GIBCO) And 5% CO 2 /95% air at 37 ° C. with Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) (manufactured by GIBCO). In order to examine the effect of various drugs on erythropoietin production ability, 1 × 10 5 Hep3B cells were seeded per well in a 12-well cell culture plate, and 24 hours later, the culture solution was used as a test substance (each 1 mM, 1-methyl Adenosine was changed to a culture solution containing 0.1 mM) or 1% DMSO or water. The control group is a normal cultured cell apparatus under the conditions of 5% CO 2 /95% air and 37 ° C., and the erythropoietin production induction group is 5% CO 2 /1% O 2 and 37 ° C. hypoxia using a low oxygen chamber. Cultured for 24 hours under conditions. After culturing for 24 hours, the concentration of erythropoietin in the supernatant was measured using a human erythropoietin ELISA kit manufactured by Bender Med Systems, and the protein concentration of the cells was measured using a BCA protein measurement kit manufactured by Bio-Rad. did. The value of the amount of erythropoietin in the measured supernatant was divided by the value of the amount of protein in the cell, and the amount of erythropoietin produced per certain amount of cell was calculated. Furthermore, each test substance was added with a culture solution containing 1% DMSO or water, 5% CO 2 /1% O 2, and erythropoietin production per fixed cell amount when cultured at 37 ° C. as 100%. The amount of erythropoietin produced in each case was determined. FIG. 1 shows a graph of results obtained when an anionic test substance is used, and FIG. 2 shows a graph of results obtained when a cationic test substance is used.

その結果、アニオンではインドキシル硫酸(Indoxyl sulfate:IS)、イソクエン酸(Isocitrate)、シトラコン酸(Citraconate)、N−アセチル−L−グルタミン酸(N-Ace-L-Glu)、ホモバニリン酸(Homovanilate)、N−アセチル−アスパラギン酸−グルタミン酸(N-Ace-Asp-Glu)、マンデル酸(Mandelate)、L−システイン−S−硫酸(L-cystein-S-sulfate)、カチオンではヒポタウリン(Hypotaurine)、1−メチルアデノシン(1-Methyladenosine)、インドール−3−酢酸(Indole-3-acetate)、キヌレニン(Kynurenine)、N−モノメチル−アルギニン(NMMA)の13種類の物質(図1、2にアスタリスク及びシャープで示す)は、その添加によりエリスロポエチン産生能の有意な低下が認められた。   As a result, indoxyl sulfate (IS), isocitrate (Isocitrate), citraconic acid (Citraconate), N-acetyl-L-glutamic acid (N-Ace-L-Glu), homovanillic acid (Homovanilate), N-acetyl-aspartic acid-glutamic acid (N-Ace-Asp-Glu), mandelate, L-cysteine-S-sulfate, cation as hypotaurine, 1- Thirteen substances (1-asterisk and sharp in FIGS. 1 and 2): 1-Methyladenosine, Indole-3-acetate, Kynurenine, N-monomethyl-arginine (NMMA) ), A significant decrease in erythropoietin-producing ability was observed with the addition.

[インドキシル硫酸によるSLCO4C1発現抑制作用]
HK−2細胞におけるインドキシル硫酸(IS)によるSLCO4C1発現抑制作用について検証した。6穴細胞培養プレートに5×10個のHK−2細胞を蒔いた後、24時間インキュベーションした。その後インドキシル硫酸(0.3、1、3mMの3濃度)又は水を含んだ培地に交換し、24時間インキュベーションした後にRNAを抽出した。SuperScript III(Invitrogen社製)を用いてcDNAを作製したのち、GAPDHを内部標準としてSLCO4C1のmRNAの発現を定量PCRで測定した。細胞培養培地には腎上皮細胞培養キット(Lonza社製)を用い、定量PCRはTaqMan(登録商標)Gene Expression Assaysを使用し(GAPDH;Assay ID: Rn99999916_s1、SLCO4C1;Assay ID: Rn01427754_m1のTaqMan(登録商標)プローブ(Applied Biosystems社製)を使用)、Step One Plus Real-Time PCR System(Applied Biosystems社製)により行った。その結果、インドキシル硫酸の濃度依存的にSLCO4C1のmRNAの発現が抑制されることが示された(図3)。すなわち、尿毒症物質のひとつであるインドキシル硫酸は、SLCO4C1の発現を抑制することにより、尿毒症物質の排出を抑制して腎不全を亢進する可能性が示唆された。
[Inhibition of SLCO4C1 expression by indoxyl sulfate]
The inhibitory action of SLCO4C1 expression by indoxyl sulfate (IS) in HK-2 cells was verified. 5 × 10 5 HK-2 cells were seeded in a 6-well cell culture plate and then incubated for 24 hours. Thereafter, the medium was replaced with a medium containing indoxyl sulfate (0.3, 1, 3 mM, 3 concentrations) or water, and RNA was extracted after incubation for 24 hours. After preparing cDNA using SuperScript III (manufactured by Invitrogen), the expression of SLCO4C1 mRNA was measured by quantitative PCR using GAPDH as an internal standard. Renal epithelial cell culture kit (manufactured by Lonza) is used as the cell culture medium, and TaqMan (registered trademark) Gene Expression Assays is used for quantitative PCR (GAPDH; Assay ID: Rn99999916_s1, SLCO4C1; Assay ID: Rn01427754_m1 TaqMan (registered) (Trademark) probe (Applied Biosystems) was used) and Step One Plus Real-Time PCR System (Applied Biosystems). As a result, it was shown that the expression of SLCO4C1 mRNA was suppressed depending on the concentration of indoxyl sulfate (FIG. 3). That is, it was suggested that indoxyl sulfate, which is one of uremic substances, suppresses the expression of SLCO4C1, thereby suppressing the discharge of uremic substances and enhancing renal failure.

[インドキシル硫酸によるGATA3発現誘導作用]
HK−2細胞におけるインドキシル硫酸(IS)によるGATA3発現誘導作用について検証した。6穴細胞培養プレートに5×10個のHK−2細胞を蒔いた後、24時間インキュベーションした。その後インドキシル硫酸(0.3、1、3mMの3濃度)又は水を含んだ培地に交換し、24時間インキュベーションした後にRNAを抽出した。SuperScript III(Invitrogen社製)を用いてcDNAを作製したのち、GAPDHを内部標準としてGATA3のmRNAの発現を定量PCRで測定した。細胞培養培地には腎上皮細胞培養キット(Lonza社製)を用い、定量PCRはTaqMan(登録商標)Gene Expression Assaysを使用し(GAPDH;Assay ID: Rn99999916_s1、GATA3;Assay ID: Hs00231122_m1のTaqMan(登録商標)プローブ(Applied Biosystems社製)を使用)、Step One Plus Real-Time PCR System(Applied Biosystems社製)により行った。その結果、インドキシル硫酸の濃度依存的にGATA3のmRNAの発現が誘導されることが示された(図4)。すなわち、尿毒症物質のひとつであるインドキシル硫酸は、エリスロポエチンの発現を抑制する因子であるGATA3の発現を誘導することにより、エリスロポエチンの発現を抑制する可能性が示唆された。
[Induction action of GATA3 expression by indoxyl sulfate]
The effect of inducing GATA3 expression by indoxyl sulfate (IS) in HK-2 cells was verified. 5 × 10 5 HK-2 cells were seeded in a 6-well cell culture plate and then incubated for 24 hours. Thereafter, the medium was replaced with a medium containing indoxyl sulfate (0.3, 1, 3 mM, 3 concentrations) or water, and RNA was extracted after incubation for 24 hours. After preparing cDNA using SuperScript III (manufactured by Invitrogen), the expression of GATA3 mRNA was measured by quantitative PCR using GAPDH as an internal standard. Renal epithelial cell culture kit (manufactured by Lonza) was used as the cell culture medium, and TaqMan (registered trademark) Gene Expression Assays was used for quantitative PCR (GAPDH; Assay ID: Rn99999916_s1, GATA3; Assay ID: Hs00231122_m1 TaqMan (registered) (Trademark) probe (Applied Biosystems) was used) and Step One Plus Real-Time PCR System (Applied Biosystems). As a result, it was shown that the expression of GATA3 mRNA was induced depending on the concentration of indoxyl sulfate (FIG. 4). That is, it was suggested that indoxyl sulfate, which is one of uremic substances, may suppress the expression of erythropoietin by inducing the expression of GATA3, which is a factor that suppresses the expression of erythropoietin.

[腎不全ラットおけるクレメジン投与によるSLCO4C1発現誘導作用]
次に、尿毒症物質を吸着することにより体外に排出する機能を有する球形吸着炭、クレメジンが、腎不全ラットにおけるSLCO4C1のmRNA発現へ与える影響を調べた。10週齢のオスのWistarラットに対し5/6腎摘出を施し、慢性腎不全ラットを作成した。腎摘後10週に血圧、採血、24時間蓄尿を行い、コントロール群13、クレメジン群11に振り分け、クレメジン(粉餌に8%混合)投与を開始した。4週間投与を行った後に再び血圧測定、採血、24時間蓄尿を行った後、安楽死させた。摘出腎臓からRNAを抽出し、SuperScript III(Invitrogen社製)を用いてcDNAを作製した後、GAPDHを内部標準としてSLCO4C1のmRNA発現を測定した(図5)。クレメジン4週投与後のCcr(クレアチニンクリアランス;Creatinine Clearance)が1.0ml/minから2.0ml/minのラット(コントロール10、クレメジン8)に対しSLCO4C1のmRNAの発現量をt検定にて検定したところ、有意差が確認された。すなわち、腎不全ラットに対するクレメジン投与により、SLCO4C1の発現が増強されることが確認された。
[SLCO4C1 expression inducing effect by administration of cremedin in rats with renal failure]
Next, the effect of klemedin, a spherical adsorbent charcoal that has a function of discharging uremic substances out of the body, on SLCO4C1 mRNA expression in renal failure rats was examined. Chronic renal failure rats were prepared by performing 5/6 nephrectomy on 10-week-old male Wistar rats. Blood pressure, blood sampling, and 24-hour urine collection were performed 10 weeks after nephrectomy, and were distributed to control group 13 and cremedin group 11 and started to be administered cremedin (8% mixed with powdered food). After administration for 4 weeks, blood pressure measurement, blood collection, and 24-hour urine collection were performed again, followed by euthanasia. After RNA was extracted from the isolated kidney and cDNA was prepared using SuperScript III (Invitrogen), SLCO4C1 mRNA expression was measured using GAPDH as an internal standard (FIG. 5). The expression level of SLCO4C1 mRNA was assayed by t-test in rats (control 10, Cremedin 8) having a Ccr (creatinine clearance) of 1.0 ml / min to 2.0 ml / min after 4 weeks of administration of cremedin. However, a significant difference was confirmed. In other words, it was confirmed that SLCO4C1 expression is enhanced by administration of cremedin to renal failure rats.

[インドキシル硫酸及び1−メチルアデノシンによるエリスロポエチン発現抑制作用]
インドキシル硫酸及び1−メチルアデノシンがエリスロポエチン転写活性へ与える影響を調べるため、マウスエリスロポエチン遺伝子の5’上流域を用いたルシフェラーゼアッセイを以下の方法で行った。
[Inhibition of erythropoietin expression by indoxyl sulfate and 1-methyladenosine]
In order to examine the influence of indoxyl sulfate and 1-methyladenosine on erythropoietin transcriptional activity, a luciferase assay using the 5 ′ upstream region of the mouse erythropoietin gene was performed by the following method.

[プラスミドDNA]
マウスエリスロポエチン遺伝子の5’上流転写調節領域のプロモーター活性ルシフェラーゼアッセイ用のプラスミドベクターHE-mPro-lucは、マウスエリスロポエチン遺伝子のエクソン1の翻訳開始点を起点として−571から+53bpの長さの領域を制限酵素XbaIとSacIで切り出し、ルシフェラーゼレポーターベクターpXP2(Nordeeen SK. BioTechniques. 6:454-453.1988) に挿入して作製した。
[Plasmid DNA]
The plasmid vector HE-mPro-luc for the promoter activity luciferase assay of the 5 'upstream transcriptional regulatory region of the mouse erythropoietin gene restricts the region from -571 to +53 bp in length starting from the translation start point of exon 1 of the mouse erythropoietin gene It was excised with enzymes XbaI and SacI and inserted into a luciferase reporter vector pXP2 (Nordeeen SK. BioTechniques. 6: 454-453.1988).

[培養細胞]
ヒト腎癌由来培養細胞株ACHNはRPMI1640培地(GIBCO社製)に最終濃度で10%ウシ胎児血清(FBS)(GIBCO社製)、100IU/mlペニシリンと10μg/mlストレプトマイシン(GIBCO社製)となるように添加し、37℃、5%CO濃度の条件で培養した。
[Cultivated cells]
Human kidney cancer-derived cultured cell line ACHN is 10% fetal bovine serum (FBS) (GIBCO), 100 IU / ml penicillin and 10 μg / ml streptomycin (GIBCO) at a final concentration in RPMI 1640 medium (GIBCO). And cultured under conditions of 37 ° C. and 5% CO 2 concentration.

[トランスフェクションとルシフェラーゼレポーターアッセイ]
Hep3B細胞は24穴細胞培養プレートに1穴あたり10×10個の細胞数で調整して継代し、検鏡下で70−80%の細胞密度となったHep3B細胞に対してルシフェラーゼレポーターアッセイ用のプラスミドDNAのトランスフェクションを施行した。トランスフェクション用の溶液組成は1穴あたりHE-mPro-luc 2μg、pRh-TK(Promega社製)50ng、Lipofectamine2000(Invitrogen社製)2μlをOptiMEM−I(GIBCO社製)100μlに混合してから室温で20分インキュベーションして調製し、無血清のOptiMEM−I培地0.5mlでプレインキュベーションした24穴細胞培養プレートACHN細胞に添加した後、37℃、5%CO/95%空気の条件にて無血清かつ抗生物質添加無しで4時間インキュベーションした。その後、インドキシル硫酸(10μM)、1−メチルアデノシン(1μM)、又はDMSO(0.1%)を添加した通常培地(RPMI1640/10%FBS/100IU/mlペニシリン、10μg/mlストレプトマイシン)に交換し、さらに37℃、5%CO/1%Oの低酸素条件で36時間インキュベートした。その後、培地を無血清のPBS 0.5mlに交換して細胞を穏やかに洗浄後PBSを吸引除去する作業を2回施行してから、passive lysis buffer(Promega社製)100μlを加えて20分室温にて混和し溶解した。ルシフェラーゼレポーターアッセイはDual Luciferase Reporter Assay System(Promega社製)を使用し、測定はルミノメーターLumat LB9507(NERTHOLD TECHNOLOGIES社製)を用いてFire fly及びRenillaのルシフェラーゼ量を測定した。そして、Fire flyルシフェラーゼ量をRenillaルシフェラーゼ量で割ることにより、エリスロポエチン遺伝子の転写活性を算出した。
[Transfection and luciferase reporter assay]
Hep3B cells were subcultured in a 24-well cell culture plate at a density of 10 × 10 4 cells per well, and luciferase reporter assay was performed on Hep3B cells that had a cell density of 70-80% under a microscope. The plasmid DNA for transfection was performed. The solution composition for transfection was 2 μg HE-mPro-luc per well, 50 ng pRh-TK (Promega) and 2 μl Lipofectamine 2000 (Invitrogen) mixed with 100 μl OptiMEM-I (GIBCO) at room temperature. And then added to 24-well cell culture plate ACHN cells pre-incubated with 0.5 ml of serum-free OptiMEM-I medium, followed by conditions of 37 ° C., 5% CO 2 /95% air Incubated for 4 hours without serum and without antibiotics. Thereafter, the medium was replaced with normal medium (RPMI1640 / 10% FBS / 100 IU / ml penicillin, 10 μg / ml streptomycin) supplemented with indoxyl sulfate (10 μM), 1-methyladenosine (1 μM), or DMSO (0.1%). Furthermore, it was incubated at 37 ° C. under low oxygen conditions of 5% CO 2 /1% O 2 for 36 hours. Thereafter, the medium was replaced with 0.5 ml of serum-free PBS, the cells were gently washed, and the work of removing PBS by suction was performed twice. Then, 100 μl of passive lysis buffer (Promega) was added for 20 minutes at room temperature. And dissolved. The Luciferase Reporter Assay used Dual Luciferase Reporter Assay System (Promega), and the measurement was carried out using a Luminometer Lumat LB9507 (NERTHOLD TECHNOLOGIES) to measure the amounts of Fire fly and Renilla luciferases. The transcriptional activity of the erythropoietin gene was calculated by dividing the amount of Fire fly luciferase by the amount of Renilla luciferase.

その結果、DMSOを添加したコントロールに比べ、インドキシル硫酸の添加によりエリスロポエチン遺伝子の転写活性は53%、1−メチルアデノシンの添加によりエリスロポエチン遺伝子の転写活性63%に減少した(図6)。すなわち、尿毒症物質であるインドキシル硫酸及び1−メチルアデノシンがエリスロポエチン遺伝子の転写活性を有意に低下させることが明らかとなった。   As a result, the transcriptional activity of the erythropoietin gene was reduced to 53% by the addition of indoxyl sulfate and 63% of the transcriptional activity of the erythropoietin gene by the addition of 1-methyladenosine, compared to the control to which DMSO was added (FIG. 6). That is, it has been clarified that indoxyl sulfate and 1-methyladenosine, which are uremic substances, significantly reduce the transcriptional activity of the erythropoietin gene.

[インドキシル硫酸によるSLCO4C1発現抑制及びGATA3発現誘導作用]
次に、インドキシル硫酸及び1−メチルアデノシンがSLCO4C1遺伝子転写活性へ与える影響を調べるため、ヒトSLCO4C1遺伝子の5’上流転写調節領域及びGATA3遺伝子の5’上流転写調節領域のプロモーター活性を検出するルシフェラーゼアッセイを以下の方法で行った。
[Inhibition of SLCO4C1 expression and GATA3 expression induction by indoxyl sulfate]
Next, in order to examine the influence of indoxyl sulfate and 1-methyladenosine on the transcriptional activity of SLCO4C1 gene, luciferase for detecting the promoter activity of the 5 ′ upstream transcriptional regulatory region of human SLCO4C1 gene and the 5 ′ upstream transcriptional regulatory region of GATA3 gene The assay was performed as follows.

[プラスミドDNA]
SLCO4C1遺伝子の5’上流転写調節領域のプロモーター活性ルシフェラーゼアッセイ用のプラスミドベクターSLCO4C1-3886/+110-pGL3cは、翻訳開始点より−3886から+110bpの長さの領域をPCR法を用いて増幅し、pGL3 basic luciferase expression vector(Promega社製)に挿入して作製した。GATA3遺伝子の5’上流転写調節領域のプロモーター活性ルシフェラーゼアッセイ用のプラスミドベクターpGATA3-lucは、GATA3プロモーター領域の3.5kbを制限酵素BamHIとNcoIで切り出し、ルシフェラーゼ蛋白をコードする2kbの遺伝子カセットと連続してpBluscriptSK+(Novagen社製)ベクターに挿入することで作製した。
[Plasmid DNA]
The plasmid vector SLCO4C1-3886 / + 110-pGL3c for the promoter activity luciferase assay of the 5 ′ upstream transcriptional regulatory region of the SLCO4C1 gene was amplified by PCR using a PCR method from −3886 to +110 bp in length. It was prepared by inserting into pGL3 basic luciferase expression vector (Promega). The plasmid vector pGATA3-luc for the promoter activity luciferase assay of the 5 ′ upstream transcriptional regulatory region of the GATA3 gene is excised from the 3.5 kb of the GATA3 promoter region with the restriction enzymes BamHI and NcoI and continuous with the 2 kb gene cassette encoding the luciferase protein. And inserted into a pBluscriptSK + (Novagen) vector.

[トランスフェクションとルシフェラーゼレポーターアッセイ]
ACHN細胞は上述の方法で維持し、24穴細胞培養プレートに1穴あたり20×10個の細胞数で調整して継代し、検鏡下で70−80%の細胞密度となったACHN細胞に対してルシフェラーゼレポーターアッセイ用のプラスミドDNAのトランスフェクションを施行した。トランスフェクション用の溶液組成は、1穴あたりFire fly luciferase vector(SLCO4C1-3886/+110-pGL 1.2μg又はpGATA3-luc 2μg)、Renilla Luciferase Reporter VectorとしてpRh-TK (Promega社製)50ng、トランスフェクション試薬としてLipofectamine2000(Invitrogen社製)2μlを無血清培地のOptiMEM−I(GIBCO社製)100μlに混合してから室温で20分インキュベーションして調製した。このトランスフェクション用溶液を、無血清のOptiMEM−I培地0.5mlでプレインキュベーションした24穴細胞培養プレートのACHN細胞に添加し、37℃、5%COにて無血清かつ抗生物質添加無しで4時間インキュベーションした。その後培地をインドキシル硫酸(100μM)又はDMSOを添加した通常培地(10%FBS、100IU/mlペニシリン、10μg/mlストレプトマイシンを含むRPMI1640培地)に交換し、さらに37℃、5%COにて44時間インキュベーションした。その後に、培地を無血清のPBS0.5mlに置換して細胞を穏やかに洗浄しPBSを吸引除去する作業を2回施行してから、passive lysis buffer(Promega社製)100μl加えて20分室温にて混和し溶解した。ルシフェラーゼレポーターアッセイはDual Luciferase Reporter Assay System(Promega社製)にて、ルミノメーターLumat LB9507(NERTHOLD TECHNOLOGIES社製)を用いてFire fly及びRenillaのルシフェラーゼ量を測定した。そして、Fire flyルシフェラーゼ量をRenillaルシフェラーゼ量で割ることにより、SLCO4C1遺伝子及びGATA3遺伝子の転写活性を算出した。
[Transfection and luciferase reporter assay]
ACHN cells were maintained by the above-mentioned method, subcultured at a density of 20 × 10 4 cells per well in a 24-well cell culture plate, and ACHN having a cell density of 70-80% under a microscope. Cells were transfected with plasmid DNA for luciferase reporter assay. The solution composition for transfection was Fire fly luciferase vector (SLCO4C1-3886 / + 110-pGL 1.2 μg or pGATA3-luc 2 μg) per well, pRh-TK (Promega) 50 ng as Renilla Luciferase Reporter Vector, Lipofectamine 2000 (manufactured by Invitrogen) as a reaction reagent was mixed with 100 μl of serum-free medium OptiMEM-I (manufactured by GIBCO) and then incubated at room temperature for 20 minutes. This transfection solution was added to ACHN cells in a 24-well cell culture plate pre-incubated with 0.5 ml of serum-free OptiMEM-I medium, serum-free at 37 ° C., 5% CO 2 and without addition of antibiotics. Incubated for 4 hours. Thereafter, the medium was replaced with a normal medium (10% FBS, 100 IU / ml penicillin, RPMI 1640 medium containing 10 μg / ml streptomycin) supplemented with indoxyl sulfate (100 μM) or DMSO, and further replaced with 44 ° C. at 37 ° C., 5% CO 2 . Incubated for hours. Thereafter, the medium was replaced with 0.5 ml of serum-free PBS, and the cells were gently washed and the PBS was removed by suction. Then, 100 μl of passive lysis buffer (Promega) was added, and the mixture was warmed to room temperature for 20 minutes. And mixed to dissolve. Luciferase reporter assay was carried out using Dual Luciferase Reporter Assay System (manufactured by Promega), and luciferase levels of Fire fly and Renilla were measured using a luminometer Lumat LB9507 (manufactured by NERTHOLD TECHNOLOGIES). Then, the transcriptional activity of SLCO4C1 gene and GATA3 gene was calculated by dividing the amount of Fire fly luciferase by the amount of Renilla luciferase.

DMSOを添加したコントロールサンプルの転写活性を1とした場合の、インドキシル硫酸を添加した場合のSLCO4C1遺伝子又はGATA3遺伝子の転写活性を図7に示す。その結果、インドキシル硫酸添加により、SLCO4C1遺伝子の転写活性が減少し、GATA3の転写活性が増加することが示された。すなわち、インドキシル硫酸は、転写レベルでSLCO4C1遺伝子発現を減少させ、GATA3遺伝子発現を増加させる制御を行うことが示された。   FIG. 7 shows the transcriptional activity of the SLCO4C1 gene or GATA3 gene when indoxyl sulfate is added when the transcriptional activity of the control sample added with DMSO is 1. As a result, it was shown that the addition of indoxyl sulfate decreased the transcriptional activity of SLCO4C1 gene and increased the transcriptional activity of GATA3. That is, it has been shown that indoxyl sulfate reduces SLCO4C1 gene expression at the transcription level and controls to increase GATA3 gene expression.

[腎性貧血患者に対するクレメジン投与によるエリスロポエチン発現増強作用]
腎性貧血を示す腎不全疾患の成人男性3人、女性1人の計4人の患者に、クレメジンを1日6g、3回に分けて、22ヶ月にわたり投与した。クレメジン投与の前と後に血液を採取し、血中のエリスロポエチンの濃度をBender Med Systems社製のヒトエリスロポエチンELISAキットを用いて測定した。その結果、クレメジン投与前と比較して、クレメジン投与後には、血液中のエリスロポエチン量が3人で増加し、一人では変化がなかった(図8)。腎不全によりエリスロポエチン量が減少することが知られており、すなわち、クレメジン投与により、内因性エリスロポエチンの発現量が増加した結果、エリスロポエチン量の減少が防がれ、増加したことが示唆された。
[Erythropoietin expression-enhancing effect by administration of cremedin to patients with renal anemia]
A total of 4 patients, 3 adult males and 1 female with renal insufficiency disease showing renal anemia, were administered cremidine in 6 g, 3 divided doses over 22 months. Blood was collected before and after administration of cremedin, and the concentration of erythropoietin in the blood was measured using a human erythropoietin ELISA kit manufactured by Bender Med Systems. As a result, the amount of erythropoietin in the blood increased in three people after the administration of cremedin compared with that before the administration of cremedin, and there was no change in one person (FIG. 8). It is known that the amount of erythropoietin decreases due to renal failure, that is, the increase in the expression level of endogenous erythropoietin by the administration of cremedin prevented the decrease in the amount of erythropoietin, suggesting an increase.

以上より、尿毒症物質のひとつであるインドキシル硫酸が、GATA3の発現を増強すること、SLCO4C1トランスポーターの発現を抑制すること、さらにエリスロポエチンの発現を抑制することが明らかになった。そして、クレメジンの投与により、SLCO4C1トランスポーターの発現が増強し、エリスロポエチン発現も増強されることが示された。これは、クレメジンに尿毒症物質が吸着、排除されることによって、尿毒症物質によるGATA3の発現増強及びSLCO4C1トランスポーターの発現抑制が抑えられ、それにより、GATA3によるエリスロポエチンの発現抑制が解除され、またSLCO4C1トランスポーターの発現が増強されることによりSLCO4C1トランスポーターによる尿毒症物質の排泄が促進されることにより、内因性エリスロポエチン発現も増強されると考えられる(図9)。   From the above, it has been clarified that indoxyl sulfate, which is one of uremic substances, enhances the expression of GATA3, suppresses the expression of SLCO4C1 transporter, and further suppresses the expression of erythropoietin. And it was shown that the administration of cremedin enhanced the expression of SLCO4C1 transporter and also enhanced the expression of erythropoietin. This is because, by adsorbing and eliminating the uremic substance on cremedin, the expression enhancement of GATA3 by the uremic substance and the suppression of the expression of SLCO4C1 transporter are suppressed, whereby the inhibition of the expression of erythropoietin by GATA3 is released, It is considered that endogenous erythropoietin expression is also enhanced by promoting the excretion of the uremic substance by the SLCO4C1 transporter by enhancing the expression of the SLCO4C1 transporter (FIG. 9).

[腎不全ラットにおけるクレメジン投与により変動する物質のCE−MS解析]
10週齢のオスのWistarラットに対し5/6腎摘出を施し、慢性腎不全ラットを作成した。基本飼料を与えた慢性腎不全ラット(n=12)をコントロール群、クレメジンを添加した飼料(粉餌に8%混合)を与えた慢性腎不全ラット(n=10)をクレメジン群、クレメジを添加した飼料(粉餌に8%混合)を与えた正常なWistarラットをSham群(n=3)とした。4週間飼育した後、血漿サンプルを採取し、以下の方法でCE−MS分析を行った。内標準物質を調整したメタノール溶液を各血漿サンプルに添加して撹拌し、さらにクロロホルムを加えて撹拌し、4600gで5分間遠心分離した後、上清を限外ろ過フィルター(分画分子量5000)にとり、4℃、9100gで2時間遠心分離した後、ろ液を遠心濃縮してCE−TOFMSにて測定を行った。
[CE-MS analysis of substances fluctuating by administration of cremedin in rats with renal failure]
Chronic renal failure rats were prepared by performing 5/6 nephrectomy on 10-week-old male Wistar rats. Chronic renal failure rats (n = 12) fed the basic diet, control group, chronic renal failure rats (n = 10) fed the diet supplemented with kremezin (mixed with 8% powdered diet), kremedin group, and kremeji added Normal Wistar rats fed the prepared diet (mixed with 8% powdered diet) were designated as the Sham group (n = 3). After rearing for 4 weeks, plasma samples were collected and subjected to CE-MS analysis by the following method. A methanol solution prepared with an internal standard substance is added to each plasma sample and stirred. After further adding chloroform and stirring, the mixture is centrifuged at 4600 g for 5 minutes, and then the supernatant is collected in an ultrafiltration filter (fractionated molecular weight 5000). After centrifuging at 4100C and 9100 g for 2 hours, the filtrate was concentrated by centrifugation and measured by CE-TOFMS.

その結果、コントロール群とクレメジン群で有意差のあるアニオン6物質は、4−オキソペンタン酸(4-oxopentanoate)、o−ヒドロキシ安息香酸(o-Hydroxybenzoate)、馬尿酸(Hippurate)、3−インドキシル硫酸(3-Indoxyl sulfate)、N−アセチルノイラミン酸(N-Acetylneuraminate)、コール酸(Cholate)であり、これらは全てコントロール群に比べクレメジン群で低い値であった。また、コントロール群とクレメジン群で有意差のあるカチオン15物質は、グリシン(Glycine)トリメチルアミンN−オキシド(Trimethylamine N-oxide)、ヒポタウリン(Hypotaurine)、シトシン(Cytosine)、ニコチン酸アミド(Nicotinamide)、イミダゾール−4−酢酸(Imidazole-4-acetate)、クレアチン(Creatine)、アスパラギン(Asparagine)、γ−グアニジノブチラート(γ-Guanidinobutyrate)、γ−ブチロベタイン(γ-Butyrobetaine)、グルタミン(Glutamine)、アラントイン(Allantoin)、N−γ−エチルグルタミン(N-γ-Ethylglutamine)、トリプトファン(Tryptophan)、グリセリルホスホリルコリン(Glycerophosphorylcholine)であり、このうちトリメチルアミンN−オキシドとトリプトファンはコントロール群に比べクレメジン群で有意に高い値であった。また、カチオンである5−メチルシトシン(5-Methylcytosine)とアントラニル酸(Anthranilate、別名o−アミノ安息香酸)はコントロール群のみで検出され、Shamやクレメジン群ではほとんど検出されなかった。   As a result, 6 anionic substances having a significant difference between the control group and the cremedin group were 4-oxopentanoate, o-hydroxybenzoate, hippurate, and 3-indoxyl. They were sulfuric acid (3-Indoxyl sulfate), N-acetylneuraminic acid (N-Acetylneuraminate), and cholic acid (Cholate), all of which were lower in the cremedin group than in the control group. In addition, 15 cations having a significant difference between the control group and the cremedin group include glycine (Glycine) trimethylamine N-oxide, hypotaurine, cytosine, nicotinamide, and imidazole. -4-acetic acid (Imidazole-4-acetate), creatine (Creatine), asparagine (Asparagine), γ-guanidinobutyrate (γ-Guanidinobutyrate), γ-butyrobetaine (γ-Butyrobetaine), glutamine (Glutamine), allantoin (Allantoin) ), N-γ-Ethylglutamine, Tryptophan, Glycerophosphorylcholine, of which trimethylamine N-oxide and tryptophan are significantly higher in the cremedin group than in the control group. there were. In addition, cations 5-methylcytosine and anthranilate (also known as o-aminobenzoic acid) were detected only in the control group, but were hardly detected in the Sham and cremedin groups.

本発明は、腎性貧血治療薬や、尿毒症物質排泄薬の分野に好適に利用することができる。   The present invention can be suitably used in the fields of therapeutic drugs for renal anemia and excretion of uremic substances.

Claims (9)

尿毒症物質吸着剤を有効成分とする内因性エリスロポエチン発現増強剤。   An endogenous erythropoietin expression enhancer comprising a uremic substance adsorbent as an active ingredient. 尿毒症物質吸着剤が活性炭である請求項1記載の内因性エリスロポエチン発現増強剤。   2. The endogenous erythropoietin expression enhancer according to claim 1, wherein the uremic substance adsorbent is activated carbon. 活性炭が球形吸着炭である請求項2記載の内因性エリスロポエチン発現増強剤。   The endogenous erythropoietin expression enhancer according to claim 2, wherein the activated carbon is a spherical adsorbed charcoal. 請求項1〜3のいずれか記載の内因性エリスロポエチン発現増強剤を含む腎性貧血治療薬。   A therapeutic agent for renal anemia comprising the endogenous erythropoietin expression enhancer according to any one of claims 1 to 3. 尿毒症物質吸着剤を有効成分とする有機イオントランスポーター発現増強剤。   An organic ion transporter expression enhancer comprising a uremic substance adsorbent as an active ingredient. 尿毒症物質吸着剤が活性炭である請求項5記載の有機イオントランスポーター発現増強剤。   6. The organic ion transporter expression enhancer according to claim 5, wherein the uremic substance adsorbent is activated carbon. 活性炭が球形吸着炭である請求項6記載の有機イオントランスポーター発現増強剤。   The organic ion transporter expression enhancer according to claim 6, wherein the activated carbon is a spherical adsorption charcoal. 有機イオントランスポーターが、有機アニオントランスポーターSLCO4C1である請求項5〜7のいずれか記載の有機イオントランスポーター発現増強剤。   The organic ion transporter expression enhancer according to any one of claims 5 to 7, wherein the organic ion transporter is an organic anion transporter SLCO4C1. 請求項5〜8のいずれか記載の有機イオントランスポーター発現増強剤を含む尿毒症物質排泄増強剤。   A uremic substance excretion enhancer comprising the organic ion transporter expression enhancer according to claim 5.
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