JP2017200890A - Therapeutic agent used for diabetes or diabetic complication including protein having biological activity - Google Patents

Therapeutic agent used for diabetes or diabetic complication including protein having biological activity Download PDF

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エステバン ガバザ
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new therapeutic agent for use in diabetes or diabetic complications.SOLUTION: According to the present invention, there is provided a therapeutic agent used for diabetes or diabetic complications, the agent comprising Protein S or a protein having a 96% or more of homology with Protein S and biological activity equivalent thereto. Here, the diabetic complications include diabetic nephropathy, renal fibrosis, stroke, myocardial infarction, heart failure, peripheral vascular disorder and renal disorder, etc. The dosage form may be preferably selected from the group consisting of subcutaneous, intramuscular, intravenous, intrabronchial, intraperitoneal, intrahepatic, intrauterine, vaginal, rectal, buccal, sublingual, intranasal, and transdermal.SELECTED DRAWING: Figure 16

Description

本発明は、プロテインS(本明細書中において、「Protein S」または「PS」と表示することがある。また、hPSは、ヒトPSを意味する。)等の生物活性を有するタンパク質を含有する糖尿病治療薬または糖尿病合併症に用いる治療薬に関する。   The present invention contains a protein having biological activity such as protein S (in the present specification, sometimes referred to as “Protein S” or “PS”. HPS means human PS). The present invention relates to a therapeutic agent for diabetes or a therapeutic agent used for diabetic complications.

世界の糖尿病人口は爆発的に増え続け、2010年には2億8500万人に増加し、2030年までに4億人を超えると予測されている。糖尿病患者における死亡率は非糖尿病の人の2倍高く、中年の糖尿病患者では余命が5-10年短いと報告されている。糖尿病の死亡率の増加は主に心血管系合併症(脳卒中、心筋梗塞、心不全、末梢血管障害)、腎障害、および悪性疾患の進展によるものである。糖尿病性腎症により透析導入を余儀なくされる患者は増加しているが、腎症に対しては対症的な治療薬が用いられているのみで、根本的な治療薬が確立されてない。
1型糖尿病は遺伝的、環境的および自己免疫的要因により膵β細胞が選択的に破壊され発症する。2型糖尿病はインスリン抵抗性とインスリン分泌不全により相対的なインスリン不足となり発症するが、時間の経過とともにβ細胞の量の減少しインスリン分泌不全につながることが示唆されている。β細胞のアポトーシスは 1型糖尿病、2型糖尿病の両者において共通するメカニズムであると考えられる。しかしながらβ細胞のアポトーシスを食い止める有用な治療法は未だ確立されていない。
The world's diabetic population continues to explode, rising to 285 million in 2010 and projected to exceed 400 million by 2030. Mortality in diabetics is twice as high as in non-diabetics, and life expectancy in middle-aged diabetics is reported to be 5-10 years shorter. The increase in diabetes mortality is mainly due to the development of cardiovascular complications (stroke, myocardial infarction, heart failure, peripheral vascular disorders), renal disorders, and malignant diseases. An increasing number of patients are forced to introduce dialysis due to diabetic nephropathy, but only symptomatic therapeutic agents are used for nephropathy, and no fundamental therapeutic agents have been established.
Type 1 diabetes is caused by selective destruction of pancreatic beta cells due to genetic, environmental, and autoimmune factors. Type 2 diabetes develops as a result of relative insulin deficiency due to insulin resistance and insulin secretion failure, but it has been suggested that the amount of β cells decreases with time, leading to insulin secretion failure. β-cell apoptosis is thought to be a common mechanism in both type 1 and type 2 diabetes. However, a useful treatment for stopping apoptosis of β cells has not yet been established.

特表2011−514881号公報Special table 2011-514881 gazette

Takagi T, Taguchi O, Aoki S, Toda M, Yamaguchi A, Fujimoto H, Boveda-Ruiz D, Gil-Bernabe P, Ramirez AY, Naito M, Yano Y, D'Alessandro-Gabazza CN, Fujiwara A, Takei Y, Morser J, Gabazza EC: Direct effects of protein S in ameliorating acute lung injury. J Thromb Haemost 2009;7:2053-2063Takagi T, Taguchi O, Aoki S, Toda M, Yamaguchi A, Fujimoto H, Boveda-Ruiz D, Gil-Bernabe P, Ramirez AY, Naito M, Yano Y, D'Alessandro-Gabazza CN, Fujiwara A, Takei Y, Morser J, Gabazza EC: Direct effects of protein S in ameliorating acute lung injury. J Thromb Haemost 2009; 7: 2053-2063 Chelakkot-Govindalayathil AL, Mifuji-Moroka R, D'Alessandro-Gabazza CN, Toda M, Matsuda Y, Gil-Bernabe P, Roeen Z, Yasuma T, Yano Y, Gabazza EC, Iwasa M, Takei Y: Protein S exacerbates alcoholic hepatitis by stimulating liver natural killer T cells. J Thromb Haemost 2015;13:142-154Chelakkot-Govindalayathil AL, Mifuji-Moroka R, D'Alessandro-Gabazza CN, Toda M, Matsuda Y, Gil-Bernabe P, Roeen Z, Yasuma T, Yano Y, Gabazza EC, Iwasa M, Takei Y: Protein S exacerbates alcoholic hepatitis by stimulating liver natural killer T cells.J Thromb Haemost 2015; 13: 142-154 Gil-Bernabe P, D'Alessandro-Gabazza CN, Toda M, Boveda Ruiz D, Miyake Y, Suzuki T, Onishi Y, Morser J, Gabazza EC, Takei Y, Yano Y: Exogenous activated protein C inhibits the progression of diabetic nephropathy. J Thromb Haemost 2012;10:337-346Gil-Bernabe P, D'Alessandro-Gabazza CN, Toda M, Boveda Ruiz D, Miyake Y, Suzuki T, Onishi Y, Morser J, Gabazza EC, Takei Y, Yano Y: Exogenous activated protein C inhibits the progression of diabetic nephropathy J Thromb Haemost 2012; 10: 337-346

本明細書中において本発明者は、(1)糖尿病患者は、血中PSが低下しておりHbA1c値と逆相関を示すこと、(2)STZ誘発糖尿病マウスモデルにおいてhPS(ヒト・プロテインS)の過剰発現および外因性hPS投与により膵β細胞のアポトーシスを抑制すること、及び(3)2型糖尿病マウスモデルにおいてはインスリン抵抗性を改善することで糖尿病の病態を改善することを示した。
hPSの過剰発現および外因性hPS投与により糖尿病性糸球体硬化症の進展を抑制することを示した。これらの結果からプロテインSはβ細胞の抗アポトーシス作用、インスリン抵抗性改善作用を有し、さらに未だに有効な治療法が確立されていない糖尿病性腎症に対しても有効な、画期的な糖尿病治療薬として応用できる。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、新規な糖尿病治療薬及び/または糖尿病性腎症等の合併用治療薬を提供することである。
In the present specification, the present inventors indicate that (1) diabetic patients have decreased blood PS and show an inverse correlation with the HbA1c value, and (2) hPS (human protein S) in an STZ-induced diabetic mouse model. Inhibition of pancreatic β-cell apoptosis by exogenous hPS administration and exogenous hPS administration, and (3) improvement of insulin resistance in type 2 diabetes mouse model has been shown to improve the pathology of diabetes.
It was shown that the development of diabetic glomerulosclerosis was suppressed by overexpression of hPS and exogenous hPS administration. From these results, protein S has an anti-apoptotic effect on β-cells and an insulin resistance-improving effect, and is also a breakthrough diabetes effective for diabetic nephropathy for which no effective treatment has yet been established. It can be applied as a therapeutic agent.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a novel therapeutic drug for diabetes and / or a therapeutic drug for combined use such as diabetic nephropathy.

上記目的を達成するための発明に係る糖尿病及び/または糖尿病合併症に用いる治療薬は、プロテインS(Protein S)、またはプロテインSと96%以上の相同性を備えるタンパク質、または同等の生物活性を有するタンパク質を含有することを特徴とする。
また、別の発明に係る糖尿病性腎症治療薬は、プロテインS(Protein S)、またはプロテインSと96%以上の相同性を備え、同等の生物活性を有するタンパク質を含有することを特徴とする。二つのアミノ酸配列の相同性は、例えばNCBI<http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi>などで計算できる。一般に、相同性が高いと類似の生物活性を有し、相同性が低くなると別の生物活性を持つことが知られている。本願発明では、プロテインSと96%以上の相同性を備えるタンパク質、または、ほぼ同等の生物活性を有するタンパク質が含まれる。
上記治療薬の投与剤経は、皮下、筋肉内、静脈内、気管支内、腹腔内、肝臓内、子宮内、膣内、直腸内、口腔内、舌下、鼻内および経皮からなる群から選択される少なくとも一つであることが好ましい。
本発明の治療薬が投与されうる疾患としては、糖尿病及び/または糖尿病合併症である。糖尿病合併症としては、例えば糖尿病性腎症、腎線維症、肺線維症、脳卒中、心筋梗塞、心不全、末梢血管障害及び腎障害が含まれる。
現在、1型糖尿病及び2型糖尿病に対して様々な治療薬が施されているが、すべて対象的な治療に留まる。糖尿病患者では糖尿病の進行に伴いインスリンを分泌するβ細胞のアポトーシスが起こり、β細胞数が徐々に少なくなってくる。現在、β細胞のアポトーシスを予防できる薬剤が存在しないため、糖尿病とその合併症の進行を抑制できない。本発明では、in vitroとin vivoの実験によって、プロテインSはβ細胞のアポトーシスを抑制することが証明された。また、本発明では、プロテインSが糖尿病性腎症に有効であることが示された。従って、従来の薬剤に代えて、または従来の薬剤に加えてプロテインSを用いることにより、糖尿病及び/または糖尿病性腎症または糖尿病合併症の進行を予防できる。
The therapeutic agent used for diabetes and / or diabetic complications according to the invention for achieving the above object is protein S (Protein S), protein having a homology of 96% or more with protein S, or equivalent biological activity. It contains the protein which has.
In addition, a therapeutic drug for diabetic nephropathy according to another invention is characterized by containing protein S (Protein S) or a protein having 96% or more homology with protein S and having an equivalent biological activity. . The homology between two amino acid sequences can be calculated by NCBI <http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi>, for example. In general, it is known that if the homology is high, it has a similar biological activity, and if the homology is low, it has another biological activity. In the present invention, a protein having 96% or more homology with protein S or a protein having substantially the same biological activity is included.
The therapeutic agent is administered from the group consisting of subcutaneous, intramuscular, intravenous, intrabronchial, intraperitoneal, intrahepatic, intrauterine, intravaginal, rectal, buccal, sublingual, intranasal and transdermal. It is preferable that at least one selected.
The disease to which the therapeutic agent of the present invention can be administered is diabetes and / or diabetic complications. Examples of diabetic complications include diabetic nephropathy, renal fibrosis, pulmonary fibrosis, stroke, myocardial infarction, heart failure, peripheral vascular disorder and renal disorder.
Currently, various therapeutic agents are being administered for type 1 diabetes and type 2 diabetes, but all remain targeted treatments. In diabetic patients, as the diabetes progresses, apoptosis of β cells secreting insulin occurs, and the number of β cells gradually decreases. Currently, there is no drug that can prevent apoptosis of β-cells, so that the progression of diabetes and its complications cannot be suppressed. In the present invention, it was proved that protein S suppresses apoptosis of β cells by in vitro and in vivo experiments. Moreover, in this invention, it was shown that protein S is effective for diabetic nephropathy. Therefore, the use of protein S instead of or in addition to conventional drugs can prevent the progression of diabetes and / or diabetic nephropathy or diabetic complications.

併用可能な薬剤としては、例えば、スルホニル尿素、グリニド、ビグアニド、チアゾリジンジオン、グリコシダーゼ、DPP-4、インクレチン及びナトリウム・グルコース輸送体2からなる群から選択される少なくとも一つの薬剤が例示される。具体的には、(a)スルホニル尿素(インスリン分泌促進)としては、グリメピリド、グリピジド、グリブリドが、(b)グリニド(インスリン分泌促進)としては、ナテグリニド、レパグリニドが、(c)ビグアニド(肝臓の糖産生低下)としては、メトホルミンが、(d)チアゾリジンジオン(グリタゾン)(インスリン抵抗性低下)としては、ピオグリタゾン、ロシグリタゾンが、(e)グルコシダーゼ(糖吸収抑制)としては、アカルボース、ミグリトールが、(f)DPP-4 (ジペプチジルペプチダーゼ-4)阻害薬(糖によるインスリン分泌促進)としては、アログリプチン、リナグリプチン、シタグリプチン、サクサグリプチンが、(g)インクレチン製剤(糖によるインスリン分泌促進)としては、エクセナチド、リラグルチドが、(h)ナトリウム・グルコース輸送体2(尿路での糖排泄促進)としては、カナグリフロジン、ダパグリフロジンが、それぞれ併用薬として使用できる。
本発明の糖尿病治療薬または糖尿病性腎症治療薬の投与量としては、特に限定されないが、一人あたり0.1mg/kg・日〜10mg/kg・日(好ましくは0.5mg/kg・日〜5mg/kg・日)である。
Examples of drugs that can be used in combination include at least one drug selected from the group consisting of sulfonylurea, glinide, biguanide, thiazolidinedione, glycosidase, DPP-4, incretin, and sodium / glucose transporter 2. Specifically, (a) sulfonylurea (promoting insulin secretion) includes glimepiride, glipizide and glyburide; (b) glinide (promoting insulin secretion) includes nateglinide and repaglinide; (c) biguanide (liver sugar) (Formation reduction) as metformin, (d) thiazolidinedione (glitazone) (insulin resistance reduction) as pioglitazone and rosiglitazone, (e) glucosidase (sugar absorption inhibition) as acarbose and miglitol ( f) DPP-4 (dipeptidyl peptidase-4) inhibitors (increasing insulin secretion by sugar) are alogliptin, linagliptin, sitagliptin, saxagliptin, and (g) incretin preparation (increasing insulin secretion by sugar) is exenatide. , Liraglutide is (h) sodium-glucose transporter As 2 (promoting glucose excretion in the urinary tract), canagliflozin and dapagliflozin can be used as concomitant drugs, respectively.
The dose of the therapeutic agent for diabetes or the therapeutic agent for diabetic nephropathy of the present invention is not particularly limited, but is 0.1 mg / kg · day to 10 mg / kg · day (preferably 0.5 mg / kg · day to 5 mg / day) per person. kg / day).

本発明によれば、新規な糖尿病治療薬及び/または糖尿病腎症治療薬を提供できる。   According to the present invention, a novel therapeutic drug for diabetes and / or a therapeutic drug for diabetic nephropathy can be provided.

hPS-TGマウスがSTZ誘導糖尿病に対して抵抗性があることを示すグラフである。A:STZ投与後の血糖値の推移を示すグラフ、B:グルコース投与後の血糖値の推移を示すグラフ、C:インスリン投与後の血糖値の推移を示すグラフ、D:グルコース投与後の血中インスリン濃度の推移を示すグラフである。It is a graph which shows that hPS-TG mouse is resistant to STZ-induced diabetes. A: graph showing the transition of blood glucose level after administration of STZ, B: graph showing the transition of blood glucose level after administration of glucose, C: graph showing the transition of blood glucose level after administration of insulin, D: blood after administration of glucose It is a graph which shows transition of insulin concentration. db/dbマウスにインスリンまたは生理食塩水を投与したときのインスリン感受性を調べた結果を示すグラフである。A:インスリン投与後の血糖値の推移を示すグラフ、B:HOMA-IR試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having investigated the insulin sensitivity when administering insulin or physiological saline to a db / db mouse. A is a graph showing the transition of blood glucose level after insulin administration, and B is a graph showing the results of the HOMA-IR test. L6ラット筋肉細胞、HepG2ヒト肝細胞及び3T3 L1マウス脂肪細胞にhPSを添加したときのインスリン感受性の変化を調べた結果を示すグラフである。A:インスリン及び/またはhPSの有無によるグルコース取り込み(uptake)または放出(release)を示すグラフ、B:インスリン、hPS及び/または抗hPS抗体の有無によるグルコース取り込みまたは放出を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having investigated the change of the insulin sensitivity when hPS was added to L6 rat muscle cell, HepG2 human hepatocyte, and 3T3 L1 mouse adipocyte. A: graph showing glucose uptake or release with or without insulin and / or hPS; B: graph showing glucose uptake or release with or without insulin, hPS and / or anti-hPS antibody. hPS-TGマウスがβ細胞のアポトーシスを抑制することを示す写真図(A)及びグラフ(B)である。It is the photograph figure (A) and graph (B) which show that hPS-TG mouse | mouth suppresses the apoptosis of (beta) cell. hPS-TGマウスがβ細胞のアポトーシスを抑制することを示すグラフである。A:インスリン染色領域、B:グルカゴン染色領域、C:アポトーシス領域の変化を示すグラフである。It is a graph which shows that hPS-TG mouse | mouth suppresses apoptosis of (beta) cell. It is a graph which shows the change of A: insulin dyeing | staining area | region, B: glucagon dyeing | staining area | region, C: apoptotic area | region. hPS-TGマウスが炎症反応及びβ細胞のアポトーシスを抑制することを示す顕微鏡写真図(A)及びグラフ(B,C)である。FIG. 2 is a micrograph (A) and graphs (B, C) showing that an hPS-TG mouse suppresses an inflammatory reaction and apoptosis of β cells. hPSを投与すると膵島のアポトーシスが抑制されることを示すインビボ(in vivo)試験の結果である。A:STZ投与後の血糖値の変化を示すグラフ、B:STZ/SAL群及びSTZ/hPS群におけるアネクシンV(Annexin V:アポトーシスの度合いを示す)及びPropidium Iodide(死細胞の核酸染色色素)の強度を示すグラフ、C:STZ/SAL群及びSTZ/hPS群における死細胞割合を示すグラフである。It is the result of the in vivo test | indication which shows that apoptosis of an islet is suppressed when hPS is administered. A: Graph showing changes in blood glucose level after STZ administration, B: Annexin V (showing the degree of apoptosis) and Propidium Iodide (nucleic acid staining dye of dead cells) in STZ / SAL group and STZ / hPS group It is a graph which shows intensity | strength, C: It is a graph which shows the dead cell ratio in STZ / SAL group and STZ / hPS group. hPSがβ細胞のアポトーシスを抑制することを示す結果である。左上はアネクシンV(Annexin V:アポトーシスの度合いを示す)及びPropidium Iodide(死細胞の核酸染色色素)の強度を示すグラフ、右上はアポトーシスした細胞割合を示すグラフ、中央は顕微鏡写真図、下段はhPSによってカスパーゼ3の切断が抑制されることを示すゲル濾過データ及びグラフである。It is a result which shows that hPS suppresses apoptosis of β cells. The upper left is a graph showing the intensity of Annexin V (Annexin V: indicating the degree of apoptosis) and Propidium Iodide (the nucleic acid staining dye of dead cells), the upper right is a graph showing the percentage of apoptotic cells, the center is a micrograph, the lower is hPS It is a gel filtration data and a graph which show that the cutting | disconnection of caspase 3 is suppressed by FIG. hPSがβ細胞のアポトーシスを抑制することを示す結果である。MIN6細胞のAkt/PKB及びIκBのリン酸化を増加することを示す結果である。A:Akt/PKB、IκBのリン酸化をフローサイトメトリーで調べた図、グラフ化した図及びウェスタンブロット法の結果を示す図、B:BIRC3の発現をウェスタンブロットで調べた結果を示すグラフ、C:BIRC3の発現をRT-PCR法で調べた結果を示すグラフである。It is a result which shows that hPS suppresses apoptosis of β cells. It is a result which shows that phosphorylation of Akt / PKB and IκB of MIN6 cells is increased. A: A diagram showing the phosphorylation of Akt / PKB and IκB by flow cytometry, a graph, a diagram showing the results of Western blotting, B: a graph showing the results of examining the expression of BIRC3 by Western blot, C : It is a graph which shows the result of having investigated the expression of BIRC3 by RT-PCR method. 初代β細胞のAkt/PKB及びIκBのリン酸化がhPSによって促進されることを示すデータである。A:Akt/PKBをフローサイトメトリーで調べた結果を示すグラフ、B:IκBをフローサイトメトリーで調べた結果を示すグラフである。Data showing that phosphorylation of Akt / PKB and IκB in primary β cells is promoted by hPS. A: A graph showing the results of examining Akt / PKB by flow cytometry, and B: A graph showing the results of examining IκB by flow cytometry. 3種類のTAM PS受容体(Tyro3, Axl, Mer)と、hPSによるアポトーシスとの関連をフローサイトメトリーで調べた結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having investigated the relationship between three types of TAM PS receptors (Tyro3, Axl, Mer) and apoptosis by hPS by flow cytometry. 3種類のTAM PS受容体(Tyro3, Axl, Mer)と、hPSによるアポトーシスとの関連について抗体を使ってフローサイトメトリーで調べた結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having investigated the relationship with three types of TAM PS receptors (Tyro3, Axl, Mer) and the apoptosis by hPS by the flow cytometry using the antibody. マウスBIRC(IAP)ファミリーに属する全遺伝子(BIRC1a, BIRC1b, BIRC2, BIRC3, BIRC4, BIRC5, BIRC6及びBIRC7)の発現の変化を調べた結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having investigated the change of expression of all the genes (BIRC1a, BIRC1b, BIRC2, BIRC3, BIRC4, BIRC5, BIRC6 and BIRC7) which belong to a mouse BIRC (IAP) family. siRNAを用いて特異的にBIRC遺伝子を抑制したときのアポトーシスの変化を調べた結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having investigated the change of apoptosis when specifically suppressing a BIRC gene using siRNA. hPS と、Blc2, Bax, BclxL及びApaf1の発現量との関係を調べた結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having investigated the relationship between hPS and the expression level of Blc2, Bax, BclxL, and Apaf1. hPSが糖尿病性腎症の改善効果を示すことを確認した結果を示すデータである。A:試験プロトコール、B:試験中の体重変化及び血糖値の変化を示すグラフ、C:組織中コラーゲン、ヒドロキシプロリン及び血中クレアチニン濃度を示すグラフ、D:尿中L-FABPを示すグラフ、E:TGFβ1及びポドシンの発現量を調べたグラフである。It is data which shows the result which confirmed that hPS showed the improvement effect of diabetic nephropathy. A: test protocol, B: graph showing changes in body weight and blood glucose level during the test, C: graph showing collagen, hydroxyproline and blood creatinine concentrations in tissue, D: graph showing urinary L-FABP, E : It is the graph which investigated the expression level of TGF (beta) 1 and podosin. 糸球体メサンギウム拡大(Mesangial expression)、線維化面積(Fibrotic area)及びアポトーシス面積(Apoptotic area)を調べた顕微鏡写真図及びグラフである。It is the microscope picture figure and graph which investigated glomerular mesangial expansion (Mesangial expression), fibrotic area (Fibrotic area), and apoptosis area (Apoptotic area). 血中TAT量(凝固活性化マーカー)の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the amount of blood TAT (coagulation activation marker). hPSが糖尿病性腎症の改善効果を示すことを確認した別の試験結果を示すデータである。A:試験プロトコール、B:試験中の血糖値の変化を示すグラフ、C:ヒドロキシプロリン、血中クレアチニン濃度及び尿中L-FABPを示すグラフ、D:糸球体メサンギウム拡大及び線維化面積を調べた顕微鏡写真図及びグラフである。It is data which shows another test result which confirmed that hPS showed the improvement effect of diabetic nephropathy. A: Test protocol, B: Graph showing changes in blood glucose level during the test, C: Graph showing hydroxyproline, blood creatinine concentration and urinary L-FABP, D: Glomerular mesangial expansion and fibrosis area were examined. It is a microscope picture figure and a graph. 凝固因子(TF)、線維素溶解(PAI-1)及びt-PAの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of coagulation factor (TF), fibrinolysis (PAI-1), and t-PA.

次に、本発明の実施形態について、図表を参照しつつ説明する。本発明の技術的範囲は、これらの実施形態によって限定されるものではなく、発明の要旨を変更することなく、様々な形態で実施できる。
PSは、抗凝固因子として知られており、炎症やアポトーシスにも関与している。PSが糖尿病に及ぼす効果については、これまでのところ知られていない。本発明者は、野生型マウスとhPSを過剰発現するトランスジェニックマウス(hPS-TG)との間で糖尿病の進行を比較した。また、野生型マウスを用い、hPSの投与の有無が糖尿病性腎症の進行に与える影響、及び野生型マウスとhPS-TGとの間で糖尿病性腎症の進行が相違するかについて調べた。hPS-TGは、野生型マウスに比べると、血中グルコース濃度、グルコース耐性、インスリン感受性及びインスリン分泌において、有意に優れた結果を示した。ヒトの肥満型糖尿病に類似した症状を発現するインスリン非依存型(2型)糖尿病モデル動物・ホモ個体であるdb/dbマウス、マウス脂肪細胞、ラット筋肉細胞及びヒト肝細胞に対し、PSを投与すると、インスリン感受性が向上した。膵β細胞にPSを与えると、BIRC3及びBcL-2の発現量の増加、及びAkt/PKBの活性向上を伴い、有意にアポトーシスの抑制が認められた。PSを投与した糖尿病の野生型マウス及びhPS-TG糖尿病マウスは、コントロール群に比べて有意に糖尿病性腎症の進行が抑制された。健常者に比較すると、2型糖尿病患者は、有意に血中の遊離PS濃度が低かった。本研究によれば、PSはβ細胞のアポトーシスを抑制し、糖尿病性腎症の進行を抑える効果があることが分かった。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The technical scope of the present invention is not limited by these embodiments, and can be implemented in various forms without changing the gist of the invention.
PS is known as an anticoagulant and is also involved in inflammation and apoptosis. The effect of PS on diabetes has not been known so far. The inventor compared the progression of diabetes between wild-type mice and transgenic mice overexpressing hPS (hPS-TG). In addition, wild-type mice were used to examine the effect of the presence or absence of hPS administration on the progression of diabetic nephropathy, and whether the progression of diabetic nephropathy differs between wild-type mice and hPS-TG. hPS-TG showed significantly superior results in blood glucose concentration, glucose tolerance, insulin sensitivity and insulin secretion compared to wild type mice. PS is administered to db / db mice, mouse adipocytes, rat muscle cells, and human hepatocytes, which are non-insulin-dependent (type 2) diabetes model animals and homozygous individuals that develop symptoms similar to human obese diabetes Then, insulin sensitivity improved. When PS was given to pancreatic β cells, significant suppression of apoptosis was observed with increased expression levels of BIRC3 and BcL-2 and increased activity of Akt / PKB. Diabetic nephropathy progression was significantly suppressed in diabetic wild-type mice and hPS-TG diabetic mice administered with PS compared to the control group. Compared to healthy subjects, patients with type 2 diabetes had significantly lower blood free PS levels. According to this study, it was found that PS has the effect of suppressing β-cell apoptosis and inhibiting the progression of diabetic nephropathy.

PSは、分子量69,000のビタミンK依存性に肝臓で産生される糖蛋白である。活性型プロテインC(APC)の阻害活性を数倍に高めることで抗凝固因子として働く。APCは直接的にプロトロンビナーゼ複合体およびテナーゼの活性を阻害するのに対して、PSはそれ自体が組織因子経路の阻害を刺激する。PSの抗凝固因子としての生理学的重要性は、先天性PS欠損症患者が重篤な血栓性合併症に苦しんでいる事実から説明される。抗凝固作用とは別に、PSはTyro3, Axl及びMer(TAM)チロシンキナーゼ受容体を介して、炎症反応およびアポトーシス経路を制御している。また、PSはin vitroでの多様な細胞およびLPS誘発急性肺障害マウスモデルにおいて、炎症性サイトカインの発現を抑制すると共に、APCの神経保護作用を示す(非特許文献1)。血漿中では、PSは遊離型と古典的補体活性経路のインヒビターであるC4b結合タンパク質(C4b-binding protein:C4BP)と結合した複合型として存在する。C4BPが細胞膜に局在化することによって、補体が活性化されて引き起こされる炎症をPSが抑制する可能性が報告されている。加えて、PSはマクロファージによるアポトーシス細胞のクリアランスを促進し、炎症・免疫反応を抑制する。さらに、PSは直接的にAkt伝達経路の活性化を介してアポトーシスを抑制する。本発明者は、PSの抗アポトーシス作用に注目し、PSが膵β細胞のアポトーシスを抑制することにより、糖尿病に対し保護的に働き、更に糖尿病性腎症の進展を抑制するとの仮説を証明した。   PS is a glycoprotein produced in the liver with a molecular weight of 69,000 in a vitamin K-dependent manner. It works as an anticoagulant by increasing the inhibitory activity of active protein C (APC) several times. APC directly inhibits the activity of the prothrombinase complex and tenase, whereas PS itself stimulates inhibition of the tissue factor pathway. The physiological importance of PS as an anticoagulant is explained by the fact that patients with congenital PS deficiency suffer from severe thrombotic complications. Apart from anticoagulant effects, PS regulates inflammatory responses and apoptotic pathways via Tyro3, Axl and Mer (TAM) tyrosine kinase receptors. In addition, PS suppresses the expression of inflammatory cytokines and exhibits the neuroprotective action of APC in various cells in vitro and a mouse model of LPS-induced acute lung injury (Non-patent Document 1). In plasma, PS exists as a free form and a complex form bound to C4b-binding protein (C4BP), which is an inhibitor of the classical complement activation pathway. The possibility that PS suppresses inflammation caused by activation of complement by the localization of C4BP in the cell membrane has been reported. In addition, PS promotes the clearance of apoptotic cells by macrophages and suppresses inflammation and immune responses. Furthermore, PS suppresses apoptosis directly through activation of the Akt transmission pathway. The present inventors focused on the anti-apoptotic effect of PS and proved the hypothesis that PS works to protect against diabetes by inhibiting the apoptosis of pancreatic β cells and further suppresses the development of diabetic nephropathy. .

1.試験方法
<被験者>
血液サンプルは、血糖治療を受けている6名の1型糖尿病、26名の2型糖尿病患者、及び37名の健常者から採取した。各血液サンプル中のPS及びC4BP濃度を測定した(表1)。糖尿病患者は、いずれも糖尿病性神経障害及びその他の神経障害を発症していなかった。全患者及び健常者は、インフォームドコンセントを受け、試験プロトコールは、三重大学の倫理委員会によって承認された(No.2194)。
1. Test method <Subject>
Blood samples were collected from 6 type 1 diabetics, 26 type 2 diabetics, and 37 healthy individuals undergoing glycemic treatment. PS and C4BP concentrations in each blood sample were measured (Table 1). None of the diabetic patients developed diabetic or other neurological disorders. All patients and healthy subjects received informed consent, and the study protocol was approved by the Mie University Ethics Committee (No. 2194).

<被験動物>
本発明者は、C57BL/6系マウスからホモ接合性ヒトPSトランスジェニックマウス(hPS-TG)を作製した(非特許文献2)。簡単に説明すると、次の通りである。CAGプロモータとウサギβグロビン・ポリアデニレーション部位を持つpCAGプラスミド(cytomegalovirus enhancer+chicken+β-actin promoter)に対し、全長hPS cDNAを組み込んだ。このプラスミドを所定の位置で切断し、精製後にC57BL/6Jマウスから得た受精卵にマイクロインジェクションし、サザンブロッティングによって形質転換マウスを検出した。hPS-TGの多くの器官はhPSを発現しており、血漿中hPS濃度は85±3μg/mlであった(非特許文献2)。野生型(WT)同腹仔を対照として用いた。WTとhPS-TGとの間で、膵島質量には相違が認められなかった。19-22gのオス野生型マウス(8-10週齢)と、31-33gのdb/dbオスマウス(6週齢)は、日本SLC(浜松市)から購入した。全動物は、特定病原体の無い環境で維持し、12時間毎の明暗サイクルを持つ三重大学動物施設で飼育した。本明細書中の試験は、動物試験のためのARRIVEガイドラインに従って実施した。各試験プロトコールは、三重大学動物調査委員会によって承認され(Approval No:24-50)、動物の処理手順は、施設のガイドラインに従って実施した。マウスは無作為に群分けされ、測定者は各群の詳細について知らされなかった。
<Test animal>
The present inventor produced homozygous human PS transgenic mice (hPS-TG) from C57BL / 6 strain mice (Non-patent Document 2). Briefly, it is as follows. Full-length hPS cDNA was integrated into the pCAG plasmid (cytomegalovirus enhancer + chicken + β-actin promoter) having a CAG promoter and a rabbit β-globin polyadenylation site. This plasmid was cleaved at a predetermined position, purified and microinjected into fertilized eggs obtained from C57BL / 6J mice, and transformed mice were detected by Southern blotting. Many organs of hPS-TG expressed hPS, and the plasma hPS concentration was 85 ± 3 μg / ml (Non-patent Document 2). Wild type (WT) littermates were used as controls. There was no difference in islet mass between WT and hPS-TG. 19-22 g male wild type mice (8-10 weeks old) and 31-33 g db / db male mice (6 weeks old) were purchased from Japan SLC (Hamamatsu City). All animals were maintained in an environment free of specific pathogens and kept in the Mie University Animal Facility with a 12-hour light-dark cycle. The studies herein were performed according to ARRIVE guidelines for animal studies. Each test protocol was approved by the Mie University Animal Research Committee (Approval No: 24-50) and the animal treatment procedures were performed according to institutional guidelines. The mice were randomly grouped and the measurer was not informed of the details of each group.

<糖尿病の誘導>
糖尿病の誘導に対する感受性を評価するために、hPS-TG(hPS-TG/STZ)及び野生型同腹仔(WT/ STZ)に対し、200μL(40 mg / kg体重)のストレプトゾトシン(STZ:Sigma社製)を5日間連続して腹腔内投与した。対照マウスには、5日間連続して200μLの食塩水を腹腔内投与した(hPS/ SAL、WT/ SAL)。
<糖尿病の評価>
1週間に1回のSTZ投与(hPS TG/STZ, WT/STZ)または食塩水投与(hPS/SAL, WT/SAL)を4週間に渡って実施した後、空腹時血中グルコース濃度を測定した。STZまたは食塩水の投与から3週間目に、腹腔内グルコース(1g/kg体重)投与から16時間後に腹腔内グルコース耐性試験(IPGT)を実施した。血糖測定用として、0, 7, 14,21及び28日目に、尾静脈から血液サンプルを採取した。非絶食マウスに腹腔内インスリン(1U/kg体重)を投与することによってインスリン感受性試験を行い、16時間絶食後のマウスに腹腔内グルコース(3g/kg体重)を投与することによってインスリン分泌試験を行った。グルコースまたはインスリン濃度を測定するために、尾静脈から血液サンプルを採取した。全群の動物はSTZまたは生理食塩水投与から4週間後に屠殺し、組織化学染色に用いるために膵臓組織を切除した。
<Induction of diabetes>
In order to evaluate the sensitivity to induction of diabetes, 200 μL (40 mg / kg body weight) of streptozotocin (STZ: Sigma) was used for hPS-TG (hPS-TG / STZ) and wild-type littermates (WT / STZ). ) Was administered intraperitoneally for 5 consecutive days. Control mice were intraperitoneally administered 200 μL saline for 5 consecutive days (hPS / SAL, WT / SAL).
<Evaluation of diabetes>
After one week of STZ administration (hPS TG / STZ, WT / STZ) or saline administration (hPS / SAL, WT / SAL) for 4 weeks, fasting blood glucose concentration was measured . At 3 weeks after administration of STZ or saline, an intraperitoneal glucose tolerance test (IPGT) was performed 16 hours after administration of intraperitoneal glucose (1 g / kg body weight). Blood samples were collected from the tail vein on days 0, 7, 14, 21 and 28 for blood glucose measurement. Insulin sensitivity test is performed by administering intraperitoneal insulin (1U / kg body weight) to non-fasted mice, and insulin secretion test is performed by administering intraperitoneal glucose (3g / kg body weight) to mice after 16 hours fasting It was. Blood samples were taken from the tail vein to measure glucose or insulin concentrations. All groups of animals were sacrificed 4 weeks after STZ or saline administration and the pancreatic tissue was excised for use in histochemical staining.

<糖尿病性神経障害の誘導>
hPS-TGマウス及びWT同腹仔に対して片側腎摘出術を行った後、4週間の回復期間を経過後に、WT(WT/STZ)及びhPS-TG(hPS-TG/STZ)に5日間連続してSTZを腹腔内投与し、更にhPS-TGについては、WTと同程度の糖尿病を誘導するために、5日間追加してSTZの腹腔内投与を行った。対照群(hPS TG/SAL, WT/SAL)については、同量の生理食塩水を腹腔内投与した。マウスは、STZまたは生理食塩水の投与から8週間後に屠殺した。また、別の試験において、片側腎摘出術を行ったWTマウスに対し、4週間の回復期間後に、5日間連続してSTZまたは生理食塩水の腹腔内投与を行い、4週間に渡って浸透圧ミニポンプからhPSまたは生理食塩水を経皮投与した。
<組織処理及び染色>
マウスは、ペントバルビタールの過剰投与によって安楽死させた後、膵臓と腎臓を取り出し、脱水及びパラフィン包埋し、3μm厚の切片に切断した後、膵臓についてはヘマトキシリン/エオシン(H&E)染色及び免疫染色を、腎臓については過ヨウ素酸シッフ(PAS)とマッソン・トリクローム染色を、それぞれ実施した。治療群を知らされない測定者によって、H&E染色した膵島の面積、及びPASまたはトリクロームで染色した糸球体(>30個/マウス)を、オリンパスBX50顕微鏡を用い、オリンパスDP70デジタルカメラ及びWinROOF画像処理ソフトを組み合わせて計算した。
<Induction of diabetic neuropathy>
After unilateral nephrectomy for hPS-TG mice and WT littermates, after 4 weeks of recovery, WT (WT / STZ) and hPS-TG (hPS-TG / STZ) continued for 5 days Then, STZ was intraperitoneally administered. Further, for hPS-TG, STZ was intraperitoneally administered for 5 days in addition to induce diabetes similar to that of WT. For the control groups (hPS TG / SAL, WT / SAL), the same amount of physiological saline was administered intraperitoneally. Mice were sacrificed 8 weeks after administration of STZ or saline. In another study, WT mice that underwent unilateral nephrectomy were administered intraperitoneally with STZ or physiological saline for 5 consecutive days after a 4-week recovery period, and osmotic pressure over 4 weeks. HPS or physiological saline was transdermally administered from a minipump.
<Tissue processing and staining>
Mice were euthanized by pentobarbital overdose, then the pancreas and kidney were removed, dehydrated and paraffin-embedded, cut into 3 μm sections, and the pancreas was hematoxylin / eosin (H & E) stained and immunostained For the kidney, periodate Schiff (PAS) and Masson trichrome staining were performed, respectively. Using an Olympus BX50 microscope, Olympus DP70 digital camera and WinROOF image processing software using an Olympus BX50 microscope to examine the area of islets stained with H & E and glomeruli stained with PAS or trichrome (> 30 / mouse). Calculated in combination.

<免疫組織化学>
インスリン、グルカゴン及びF4/80免疫染色は、DAKOコーポレーション(アメリカ・カリフォルニア州)及びノーバス・バイオロジカルズ(アメリカ・コロラド州)から入手した特異的抗体を用い、標準的な方法に従って、バイオパソロジー研究所にて測定した。上述のように、実験群を知らされない研究者によって、4個の膵臓切片(40〜50視野/マウス)からすべての可視膵島におけるインスリンまたはグルカゴンの免疫反応面積を測定した。
<生化学的解析>
血中グルコースは、グルコースオキシダーゼ法により、インスリンはALPCO診断(アメリカ・ニューハンプシャー州)のキットを使用して測定した。トロンビ・アンチトロンビン複合体(TAT:セダレーン研究所(カナダ・オンタリオ州))及び総プラスミノーゲン活性化因子インヒビター1(PAI-1: E1 / PAI-1、R&D、アメリカ・ミネソタ州)は、EIAキット、総コラーゲン及びヒドロキシプロリンを用いて測定した。補体C4BPは、アッセイプロ(アメリカ・ミズーリ州)のEIAキットを用いて測定した。全hPSは既報に従って測定した(非特許文献2)。遊離hPSを測定するために、96穴マイクロプレートをC4BP(ATGen社:韓国Sampyeong洞)でコートし、洗浄及びブロッキング処理後、ビオチン標識ポリクローナルウサギ抗hPS抗体(DakoCytomation社:デンマーク・グロストラップ)を添加した。糖尿病性腎症の重症度を評価するマーカーである尿中肝臓型脂肪酸結合タンパク質(L-FABP)はEIAキット(R&D)を用い、組織因子は一次ビオチン化抗体を使用したEIA(サンタクルーズバイオテクノロジー:米国・カリフォルニア州)を用い、組織プラスミノーゲンアクチベーター活性因子(tPA:イギリス・ノッティンガム)は発色基質(S-2288)を用い、それぞれ測定した。インスリン抵抗性を評価するためのホメオスタシス・モデル・アセスメント(HOMA-IR)は、既報に従い、HOMA-IR = [fasting insulin (μU/mL) × fasting glucose (mmol/L)]/22.5で求めた。
<Immunohistochemistry>
Insulin, glucagon and F4 / 80 immunostaining were performed using biotinology studies according to standard methods using specific antibodies obtained from DAKO Corporation (California, USA) and Novus Biologicals (Colorado, USA). It was measured at the place. As described above, the immune response area of insulin or glucagon in all visible islets was measured from 4 pancreatic sections (40-50 fields / mouse) by a researcher who was informed of the experimental group.
<Biochemical analysis>
Blood glucose was measured by the glucose oxidase method, and insulin was measured using a kit for ALPCO diagnosis (New Hampshire, USA). Thrombi-antithrombin complex (TAT: Sedralene Institute (Ontario, Canada)) and total plasminogen activator inhibitor 1 (PAI-1: E1 / PAI-1, R & D, Minnesota, USA) Measured using kit, total collagen and hydroxyproline. Complement C4BP was measured using an EIA kit from Assay Pro (Missouri, USA). Total hPS was measured according to the previous report (Non-patent Document 2). To measure free hPS, coat a 96-well microplate with C4BP (ATGen: Sampyeong-dong, Korea), and after washing and blocking, add biotin-labeled polyclonal rabbit anti-hPS antibody (DakoCytomation: Danish Glostrap) did. The urinary liver fatty acid binding protein (L-FABP), a marker for assessing the severity of diabetic nephropathy, uses the EIA kit (R & D), and the tissue factor is EIA (Santa Cruz Biotechnology) using a primary biotinylated antibody. : California, USA) and tissue plasminogen activator activator (tPA: Nottingham, UK) was measured using a chromogenic substrate (S-2288). The homeostasis model assessment (HOMA-IR) for evaluating insulin resistance was determined according to the previous report as HOMA-IR = [fasting insulin (μU / mL) × fasting glucose (mmol / L)] / 22.5.

<細胞培養>
マウス膵β細胞株のMIN6は大阪大学から、L6ラット骨格筋肉細胞は神戸大学から、HepG2細胞は理研細胞バンクから、齧歯類3T3 L1及びラットRAW264細胞はATCCから、それぞれ入手し、10%熱非活性化FCSを含むDMEM(シグマ・アルドリッチ)中にて培養した。脂肪細胞への分化は、0.5mmol/l 3-イソブチル-1-メチルキサンチン、4 mg/ml デキサメタゾン、1mg / mlインスリンおよび10%FCSで処理することにより誘導した。
<グルコース取り込み/放出試験>
細胞はDMEM(低濃度グルコース)+1%BSA中で6時間インキュベートし、高濃度グルコース(1g/L)含有DMEMに移した後、血漿由来hPS(20μg/ml:エンザイム・リサーチ・ラボラトリーズ、アメリカ・インディアナ州:純度95%以上)を添加し、30分後にインスリン(200 nM)を添加し4時間培養した。培養上清中のグルコース量は、グルコース比色アッセイキット(バイオビジョン)を用いて測定した。
<初代マウス膵島細胞の単離>
膵臓組織は、腹腔内にSTZまたは生理食塩水を投与し4週間後に安楽死させたマウス(WT及びhPS-TG)から摘出し、1〜2ミリメートルに切断した後、1mg/ml コラゲナーゼ中にて37°C、30分間インキュベートした。アッセイで使用する前に、遠心分離および再懸濁後、不連続パーコール勾配上に細胞を載置し、遠心分離した後、膵島細胞層を回収し、洗浄後にトリプシン/EDTA溶液を用いて分散させた。
<Cell culture>
Mouse pancreatic β cell line MIN6 was obtained from Osaka University, L6 rat skeletal muscle cells were obtained from Kobe University, HepG2 cells were obtained from Riken Cell Bank, and rodent 3T3 L1 and rat RAW264 cells were obtained from ATCC. The cells were cultured in DMEM (Sigma Aldrich) containing non-activated FCS. Adipocyte differentiation was induced by treatment with 0.5 mmol / l 3-isobutyl-1-methylxanthine, 4 mg / ml dexamethasone, 1 mg / ml insulin and 10% FCS.
<Glucose uptake / release test>
Cells were incubated in DMEM (low concentration glucose) + 1% BSA for 6 hours, transferred to DMEM containing high concentration glucose (1 g / L), and then plasma-derived hPS (20 μg / ml: Enzyme Research Laboratories, USA) Indiana: purity of 95% or higher) was added, and after 30 minutes, insulin (200 nM) was added and cultured for 4 hours. The amount of glucose in the culture supernatant was measured using a glucose colorimetric assay kit (Biovision).
<Isolation of primary mouse islet cells>
Pancreatic tissue was excised from mice (WT and hPS-TG) euthanized 4 weeks after intraperitoneal administration of STZ or physiological saline, cut into 1-2 mm, and then in 1 mg / ml collagenase Incubated at 37 ° C for 30 minutes. Prior to use in the assay, after centrifugation and resuspension, the cells are placed on a discontinuous Percoll gradient, centrifuged, and then the islet cell layer is recovered and washed and dispersed with a trypsin / EDTA solution. It was.

<アポトーシスの評価>
膵島の組織学的サンプル中のアポトーシスは、市販のキット(ケミコン・インターナショナル:アメリカ・カリフォルニア州)を使用して、ターミナル・デオキシヌクレオチジル・トランスフェラーゼ媒介dUTPニック末端標識法(TUNEL)によって測定した。上述の通り、膵島内のTUNEL陽性細胞数は、サンプルの内容を知らない研究者によって、マウス当たり6切片(40-50視野)で計数した。初代膵β細胞及びMIN6 β細胞株をFITCアネクシンV(BDファルミンゲン)及びヨウ化プロピジウムで染色後、フローサイトメトリー(BDバイオサイエンシズ:イギリス・オックスフォード)で解析した。更に、MIN6 β細胞株のアポトーシスは、上記と同様の染色後に免疫蛍光顕微鏡によって評価した。アポトーシス・リピート含有バキュロウイルス・インヒビター(BIRC)3/アポトーシス・インヒビター(IAP)、B細胞リンパ腫2(Bcl-2)調節タンパク質ファミリー及びアポトーシス・プロテアーゼ活性化因子1(APAF1)のインヒビターのmRNA発現を測定した。
<インスリン感受性及びβ細胞アポトーシスのin vivo での評価>
外部投与したhPSのインスリン感受性に対する影響をdb/dbマウスで評価した。hPS(2mg/kg; n=5)または生理食塩水(n=5)を皮下投与した絶食db/dbマウスについて、0, 1, 2, 4及び6時間後にインスリン感受性試験及びHOMA-IR測定を実施した。STZによって誘導されたβ細胞アポトーシスに対するhPSの効果を in vivo で評価するために、野生型マウスに対し、外因性hPS(2mg/kg:n=6)または生理食塩水(n=6)をSTZ投与の1時間前に5日間に渡って経皮投与し、最後のSTZ投与から9日後に安楽死させた。膵島を採取し、トリプシン含有EDTA溶液中にて37℃でインキュベートし、優しく分散後に、アポトーシスをフローサイトメトリーで評価した。
<Evaluation of apoptosis>
Apoptosis in islet histological samples was measured by terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling (TUNEL) using a commercially available kit (Chemicon International, California, USA). As described above, the number of TUNEL positive cells in the islets was counted in 6 sections (40-50 fields) per mouse by a researcher who did not know the contents of the sample. Primary pancreatic β cells and MIN6 β cell lines were stained with FITC annexin V (BD Pharmingen) and propidium iodide, and then analyzed by flow cytometry (BD Biosciences: Oxford, England). Furthermore, apoptosis of the MIN6 β cell line was evaluated by immunofluorescence microscopy after staining as described above. Measures mRNA expression of inhibitors of apoptotic repeat-containing baculovirus inhibitor (BIRC) 3 / apoptotic inhibitor (IAP), B cell lymphoma 2 (Bcl-2) regulatory protein family and apoptotic protease activator 1 (APAF1) did.
<In vivo evaluation of insulin sensitivity and beta cell apoptosis>
The effect of externally administered hPS on insulin sensitivity was evaluated in db / db mice. Insulin sensitivity test and HOMA-IR measurement were performed after 0, 1, 2, 4 and 6 hours on fasted db / db mice administered subcutaneously with hPS (2 mg / kg; n = 5) or physiological saline (n = 5). Carried out. To evaluate the effect of hPS on β-cell apoptosis induced by STZ in vivo, exogenous hPS (2 mg / kg: n = 6) or saline (n = 6) was applied to STZ in wild-type mice. Transdermal administration was performed for 5 days 1 hour before administration, and euthanized 9 days after the last STZ administration. Islets were harvested, incubated in trypsin-containing EDTA solution at 37 ° C, and after gentle dispersion, apoptosis was assessed by flow cytometry.

<マクロファージの表現型評価試験>
hPS(20μg/ml)を添加または無添加にてRAW264.7細胞を30分間処理し、高濃度グルコースを添加または無添加にて24時間培養した。NOシンターゼ誘導M1マーカー及びM2マーカー・アルギナーゼ1の発現をRT-PCRで解析した。
<TAM受容体媒介の評価>
MIN6細胞を抗Tyro3、抗Axl、抗MerまたはアイソタイプIgGにて30分間処理後、20μg/ml hPS及び2mM STZを添加し、24時間培養した後、アポトーシスを調べた。全抗体にはヤギIgGを用い、R&D(アメリカ・ミネソタ州)から購入した。
<RIRC3ノックダウンの効果>
MIN6細胞に33nmol BIRC3 siRNAまたはスクランブルsi RNAを導入し、hPSの添加または無添加にて30分間培養し、3mM STZの添加または無添加にて24時間培養した。アポトーシス細胞をフローサイトメトリーで調べた。
<Macrophage phenotype evaluation test>
RAW264.7 cells were treated for 30 minutes with or without hPS (20 μg / ml), and cultured for 24 hours with or without high-concentration glucose. The expression of NO synthase-induced M1 marker and M2 marker arginase 1 was analyzed by RT-PCR.
<Evaluation of TAM receptor mediation>
After treating MIN6 cells with anti-Tyro3, anti-Axl, anti-Mer or isotype IgG for 30 minutes, 20 μg / ml hPS and 2 mM STZ were added, cultured for 24 hours, and then examined for apoptosis. All antibodies were goat IgG and purchased from R & D (Minnesota, USA).
<Effect of RIRC3 knockdown>
33 nmol BIRC3 siRNA or scrambled siRNA was introduced into MIN6 cells, cultured for 30 minutes with or without hPS, and cultured for 24 hours with or without 3 mM STZ. Apoptotic cells were examined by flow cytometry.

<Akt/PKB及び NFκB 活性>
MIN6細胞におけるAkt/PKB及びNFκBの活性をp-Akt/PKB、Akt/PKB、p-IκB、カ切断型カスパーゼ3及びβアクチン(セル・シグナリング:アメリカ・マサチューセッツ州)に対する抗体並びにヒト/マウスcIAP-2/HIAP-1に対する抗体(R&D:アメリカ・ミネソタ州)を用いた一般的な方法を実施した後にウェスタンブロットで調べた。初代膵β細胞にhPSを添加したときのAkt/PKB 及び NFκBの活性を抗hPSの添加または無添加にて、フローサイトメトリーで調べた。
<遺伝子発現解析>
トリゾール試薬(インビトロージェン:アメリカ・カリフォルニア州)によって膵組織から全RNAを抽出し、オリゴdTプライマーを用いて逆転写酵素で処理し、スーパースクリプト・プリアンプリフィケーション・システムキット(インビトロージェン)を用いたPCRで増幅した。アプライド・バイオシステム・ステップ・ワン・リアルタイム・PCRシステム、タックマン・マスター・ミックス及びSYBRグリーンを用いて、定量的増幅反応を行った。表2には、プライマーの塩基配列を示した。データは、アプライド・バイオシステムズの7500ソフトウェアで解析し、遺伝子発現は、GAPDH転写レベルで標準化した。
<Akt / PKB and NFκB activity>
Activating Akt / PKB and NFκB activity in MIN6 cells with antibodies against p-Akt / PKB, Akt / PKB, p-IκB, cleaved caspase 3 and β-actin (cell signaling: Massachusetts, USA) and human / mouse cIAP After performing a general method using an antibody against -2 / HIAP-1 (R & D: Minnesota, USA), it was examined by Western blot. The activity of Akt / PKB and NFκB when hPS was added to primary pancreatic β cells was examined by flow cytometry with or without anti-hPS.
<Gene expression analysis>
Total RNA was extracted from pancreatic tissue with Trizol reagent (Invitrogen, California, USA), treated with reverse transcriptase using oligo dT primer, and Superscript Preamplification System Kit (Invitrogen) Amplified by the PCR used. Quantitative amplification reactions were performed using Applied Biosystems Step One Real-Time PCR System, Tackman Master Mix and SYBR Green. Table 2 shows the base sequences of the primers. Data were analyzed with Applied Biosystems 7500 software and gene expression was normalized at the GAPDH transcription level.

<統計解析>
データは特記しない限り、平均値±標準誤差(S.E.M)で示した。複数の群間における統計的な差は、テューキー法を使用し、事後解析を用いたANOVAによって計算し、2群間における差違は、マン・ホイットニーU検定によって計算した。統計解析には、マッキントッシュ用スタット・ビュー(StatView)4.1パッケージ・ソフトウェア(アバカス・コンセプト:アメリカ・カリフォルニア州)を用いた。危険率5%未満(p<0.05)を統計的に有意とした。
<Statistical analysis>
Data were expressed as mean ± standard error (SEM) unless otherwise specified. Statistical differences between groups were calculated by ANOVA using the Tukey method and post hoc analysis, and differences between the two groups were calculated by Mann-Whitney U test. StatView 4.1 package software (Abacus concept: California, USA) was used for statistical analysis. A risk rate of less than 5% (p <0.05) was considered statistically significant.

2.試験結果
<糖尿病患者の血中には遊離型hPSが少ない>
2型糖尿病患者と健常者との間において、BMI及び年齢には有意差が認められなかった(表1)。血中遊離型hPS濃度は、1型糖尿病患者と2型糖尿病患者のいずれにおいても、健常者との間で有意に少なく、C4BP濃度は2型糖尿病患者において有意に高値であった。性差については、有意差は認められなかった。2型糖尿病患者において、遊離型PSとヘモグロビンA1c(HbA1C)との間には有意な負の相関が認められ、C4BPとHbA1cとの間には有意な正の相関が認められた(表3)。2型糖尿病患者において、年齢は遊離型PSとC4BPにおいて有意な相関を示した。1型糖尿病患者においては、パラメータ間で有意差は認められなかった(表4)。
2. Test results <There is less free hPS in the blood of diabetic patients>
There was no significant difference in BMI and age between patients with type 2 diabetes and healthy subjects (Table 1). The blood free hPS concentration was significantly lower among healthy subjects in both type 1 and type 2 diabetics, and the C4BP level was significantly higher in type 2 diabetics. There were no significant differences in gender differences. In patients with type 2 diabetes, there was a significant negative correlation between free PS and hemoglobin A1c (HbA1C), and a significant positive correlation between C4BP and HbA1c (Table 3). . In patients with type 2 diabetes, age was significantly correlated with free PS and C4BP. In type 1 diabetic patients, there was no significant difference between parameters (Table 4).

<hPS TGマウスは、STZ誘導糖尿病に対する抵抗性が強い>
hPS-TGマウスと野生型マウスに対し、STZで糖尿病を誘導し、糖尿病の重症度を比較した。マウスに5日間連続でSTZまたは生理食塩水を、腹腔内注射した。A. STZまたは生理食塩水を注射後の血糖値の推移(WT/SAL n=3, hPS/SAL n=4, WT/STZ n=7, hPS TG/STZ n= 6)、B. STZ注射3週間後に16時間絶食下で行った腹腔内注射ブドウ糖負荷試験( WT/SAL n=3, hPS/SAL n=3, WT/STZ n=7, hPS TG/STZ n= 7) 、C. インスリン感受性試験 (WT/SAL n=3, hPS/SAL n=3, WT/STZ n=5, hPS TG/STZ n= 3) 、D. 16時間絶食下でブドウ糖腹腔内投与後の血清インスリン濃度(WT/SAL n=3, hPS/SAL n=4, WT/STZ n=7, hPS TG/STZ n=5)を示す。データは全てmean±S.E.M.で示し、3回の独立した実験より代表的な結果を示した。また、グラフ中、WTは野生型; STZはストレプトゾトシン; hPSはプロテインS; SALは生理食塩水を示す。また、統計的有意性は、*p<0.005 vs hPS/STZ; ‡p<0.01 vs WT/SALを示した。
図1Aに示すように、初回のSTZ投与から14、21及び28日後の非絶食時における血中グルコース濃度は、野生型マウスに比べ、hPS-TGマウスでは有意に低下した。STZ投与から7日後には、野生型マウスにSTZを投与したときの血中グルコース濃度は、生理食塩水を投与したコントロール野生型マウスに比べ有意に増加した。一方、STZ投与から21日後には、hPS-TGマウスにSTZを投与した群では、生理食塩水を投与したhPS-TGマウスに比べ、有意に増加した。IPGT試験の結果、全地点において、STZ投与hPS-TGマウスは、STZ投与野生型マウスに比べ、有意に血糖値が低下した。また、STZを投与したhPS-TGマウスと野生型マウスは、生理食塩水を投与したマウスに比べ、有意に血糖値が上昇した(図1B)。グルコース投与後のインスリン感受性試験において、STZを投与した野生型マウスは、STZを投与したhPS-TGマウスに比べ、有意に血糖値が高く(図1C)、腹腔内グルコース投与から30分後の血中インスリン濃度は、STZ投与野生型マウスに比べ、hPS-TGマウスの方が有意に高かった(図1D)。
<hPSを投与するとインスリン感受性が改善する>
hPSを投与したdb/dbマウスでは、コントロールマウスに比べ、インスリン投与から15分後においてインスリン感受性が有意に改善し、その状態が持続した。hPSを投与したdb/dbマウスは、HOMA-IRにおいても改善傾向を示したが、有意的な差違は認められなかった(図2)。
図3Aには、L6ラット筋肉細胞, 3T3-L1脂肪細胞 HepG2細胞を低グルコース培地および高グルコース(1g/L)培地でインスリンのみ(200 nM)、hPSのみ(20 μg/ml)または両方存在下で4時間培養し培地中のグルコース濃度を測定した結果を、Bには、インスリンおよびhPSで刺激する前に抗hPS抗体(20μg/ml)を加えた結果を示した。2回の独立した実験のうち代表的なデータを示した。図中、1群はn=3であり、 *p<0.005 vs insulin (-), hPS (-);**p<0.05 vs insulin (+), hPS (-); ‡p<0.02 vs insulin (-), hPS (-), anti-hPS (-); ¶p<0.01 vs insulin (+), hPS (-), anti-hPS (-); §p<0.001 vs insulin (+), hPS (+), anti-hPS (-).を意味する。
L6ラット筋肉細胞、HepG2ヒト肝細胞及び3T3 L1マウス脂肪細胞にhPSを添加すると、インスリン感受性が改善した(図3A)。hPSの効果は、抗hPS抗体によって阻害されたので、特異的なものであることが確認された(図3B)。
<HPS TG mice have strong resistance to STZ-induced diabetes>
Diabetes was induced with STZ in hPS-TG mice and wild-type mice, and the severity of diabetes was compared. Mice were injected intraperitoneally with STZ or saline for 5 consecutive days. A. Change in blood glucose level after injection of STZ or saline (WT / SAL n = 3, hPS / SAL n = 4, WT / STZ n = 7, hPS TG / STZ n = 6), B. STZ injection Intraperitoneal glucose tolerance test (WT / SAL n = 3, hPS / SAL n = 3, WT / STZ n = 7, hPS TG / STZ n = 7) under fasting for 16 hours after 3 weeks, C. insulin Sensitivity test (WT / SAL n = 3, hPS / SAL n = 3, WT / STZ n = 5, hPS TG / STZ n = 3), D. Serum insulin concentration after intraperitoneal administration of glucose under fasting for 16 hours ( WT / SAL n = 3, hPS / SAL n = 4, WT / STZ n = 7, hPS TG / STZ n = 5). All data were expressed as mean ± SEM, and more representative results were obtained from three independent experiments. In the graph, WT represents wild type; STZ represents streptozotocin; hPS represents protein S; SAL represents physiological saline. Statistical significance was shown as * p <0.005 vs hPS / STZ; ‡ p <0.01 vs WT / SAL.
As shown in FIG. 1A, the blood glucose concentration at the time of non-fasting 14, 21, and 28 days after the first STZ administration was significantly decreased in the hPS-TG mice compared to the wild-type mice. Seven days after STZ administration, the blood glucose concentration when STZ was administered to wild-type mice was significantly increased compared to control wild-type mice administered with physiological saline. On the other hand, 21 days after STZ administration, the group in which STZ was administered to hPS-TG mice showed a significant increase compared to the hPS-TG mice to which physiological saline was administered. As a result of the IPGT test, the blood glucose level of STZ-administered hPS-TG mice significantly decreased compared to STZ-administered wild-type mice at all points. In addition, the hPS-TG mice and wild type mice administered with STZ had significantly increased blood glucose levels compared to mice administered with physiological saline (FIG. 1B). In the insulin sensitivity test after glucose administration, wild-type mice administered with STZ have significantly higher blood glucose levels than hPS-TG mice administered with STZ (FIG. 1C), and blood 30 minutes after intraperitoneal glucose administration. The intermediate insulin concentration was significantly higher in hPS-TG mice than in STZ-administered wild-type mice (FIG. 1D).
<Insulin sensitivity improves when hPS is administered>
In db / db mice to which hPS was administered, insulin sensitivity was significantly improved 15 minutes after insulin administration, and the state persisted compared to control mice. The db / db mice administered with hPS showed an improvement trend in HOMA-IR, but no significant difference was observed (FIG. 2).
FIG. 3A shows L6 rat muscle cells, 3T3-L1 adipocytes HepG2 cells in low glucose medium and high glucose (1 g / L) medium with insulin alone (200 nM), hPS alone (20 μg / ml) or both. The results of measuring the glucose concentration in the medium after culturing for 4 hours were shown in B, and the results of adding anti-hPS antibody (20 μg / ml) before stimulation with insulin and hPS were shown in B. Representative data from two independent experiments are shown. In the figure, group 1 is n = 3, and * p <0.005 vs insulin (-), hPS (-); ** p <0.05 vs insulin (+), hPS (-); ‡ p <0.02 vs insulin ( -), hPS (-), anti-hPS (-); ¶p <0.01 vs insulin (+), hPS (-), anti-hPS (-); §p <0.001 vs insulin (+), hPS (+ ), anti-hPS (-).
When hPS was added to L6 rat muscle cells, HepG2 human hepatocytes and 3T3 L1 mouse adipocytes, insulin sensitivity was improved (FIG. 3A). Since the effect of hPS was inhibited by the anti-hPS antibody, it was confirmed to be specific (FIG. 3B).

<hPS-TGマウスは、炎症反応及び膵島β細胞のアポトーシスを抑制する>
図5には、STZまたは生理食塩水を腹腔内注射して28日後に膵臓を摘出し、インスリン(緑)・グルカゴン(赤)の二重免疫染色を行った(各群当たりn=3) 。TUNEL法によりアポトーシス細胞の染色を行った (WT/SAL n=3; hPS/SAL n=3; WT/STZ n=6; hPS/STZ n=6)。インスリン、グルカゴン、アポトーシス陽性細胞の面積についてソフトウェア(WinROOF)を用いて定量化した。比較のためWT/SALの平均値を100%とした。 データは、全て平均±S.E.M.で示し、3回の実験のうち代表的なデータを示した。図中、WT, 野生型; STZ,ストレプトゾトシン; hPS,プロテインS; SAL, 生理食塩水を示す。統計的相違は、 *p<0.05 vs WT/SAL 及びhPS/SAL群; **p<0.05 vs WT/STZ群を示す。
STZ投与から28日後に屠殺後のSTZ投与野生型マウスは、生理食塩水投与野生型マウス、生理食塩水投与hPSマウス及びSTZ投与hPSマウスに比べると、膵島面積及びインスリン特異的染色領域が有意に減少し(図4)、アポトーシス細胞の領域が有意に増加した(図5)。STZ投与野生型マウスは、生理食塩水投与野生型マウスに比べると、有意にインスリン染色領域の減少とグルカゴン染色領域の増加が認められたが、生理食塩水投与hPS-TGマウスとSTZ投与hPS-TGマウスとの間には有意差は見られなかった(図5)。
STZ投与野生型マウス及び生理食塩水投与野生型マウスに比べ、STZ投与hPSマウスでは、膵島へのマクロファージの浸潤が有意に減少したものの、生理食塩水投与hPSマウスとSTZ投与hPSマウスの間には有意差は見られなかった(図6A,B)。インビトロでは、hPSはM2型マクロファージの分化を促進した(図6C)。
<インビボにおいて、hPSを投与すると膵島のアポトーシスが抑制される>
C57BL/6野生型マウスに対し、STZ投与中及び投与後に、hPSまたは生理症塩水を皮下投与した後、膵臓細胞のアポトーシスを調べた。hPSを投与したマウスでは、生理食塩水を投与したコントロールに比べ、有意にβ細胞のアポトーシスが抑制された(図7A,B,C)。
<hPSは、アポトーシスを抑制し、膵β細胞のAkt/PKB及びNFκBを活性化する>
図8及び図9には、hPS(20μg/ml)または生理食塩水の存在下で、STZによりマウスβ細胞株MIN6のアポトーシスを誘導し、アネクシン-FITCおよびヨードプロピディウムで染色しフローサイトメトリーで評価した結果を示した。フローサイトメトリー(図8左上)、蛍光顕微鏡(図8中央)の結果を示した。hPS(20μg/ml)で30分間、60分間処理した後に Akt/PKB、IκBのリン酸化をフローサイトメトリー (図9A) および ウェスタンブロット法(図9B)で評価した。また、mBIRC3の発現をウェスタンブロット法で解析した(図9B)。野生型およびhPS TGマウスより糖尿病誘発後に膵島細胞を単離し、mBIRCの発現を定量的RT-PCR法で評価した(9C)。データは、全て平均値±S.E.Mで示し、3回の独立した実験の内で代表的なデータを示した(各群n=3)。図中、STZ, ストレプトゾトシン; hPS,プロテインS; SAL, 生理食塩水SAL/SAL,生理食塩水のみ; hPS/SAL,プロテインSで前処置し生理食塩水を投与; SAL/STZ,生理食塩水で前処置後にSTZを投与; hPS/STZ, hPSで前処置後にSTZを投与したことを示す。また、統計マーカーは、*p<0.05 vs SAL/SAL and hPS/SAL groups; **p<0.05 vs SAL/STZ group; ¶p<0.05 vs hPS (-)を示す。
MIN6細胞をhPSで前処理すると、コントロールに比べ、STZを投与したときのアポトーシスは有意に抑制され、カスパーゼ3の切断はhPSによって有意に抑制された(図8)。MIN6細胞のAkt/PKB及びIκBのリン酸化は、コントロールに比べ、hPSで処理すると有意に増加した(図9A)。初代β細胞のAkt/PKB及びIκBは、hPSによってリン酸化が有意に促進された(図10A,B)。MIN6細胞は、3種類のTAM PS受容体を発現していたが(図11)、このうちMerのみがhPSによるアポトーシスの抑制効果を仲介した(図12A,B)。
<HPS-TG mice suppress inflammatory reaction and apoptosis of islet β cells>
In FIG. 5, the pancreas was removed 28 days after intraperitoneal injection of STZ or physiological saline, and double immunostaining of insulin (green) and glucagon (red) was performed (n = 3 for each group). Apoptotic cells were stained by the TUNEL method (WT / SAL n = 3; hPS / SAL n = 3; WT / STZ n = 6; hPS / STZ n = 6). The area of insulin, glucagon, and apoptosis-positive cells was quantified using software (WinROOF). For comparison, the average value of WT / SAL was set to 100%. All data are shown as mean ± SEM and representative data from 3 experiments. In the figure, WT, wild type; STZ, streptozotocin; hPS, protein S; SAL, physiological saline are shown. Statistical differences indicate * p <0.05 vs WT / SAL and hPS / SAL groups; ** p <0.05 vs WT / STZ groups.
STZ-administered wild-type mice that were sacrificed 28 days after STZ administration had significantly greater islet area and insulin-specific staining area compared to saline-administered wild-type mice, saline-administered hPS mice, and STZ-administered hPS mice. Decreased (FIG. 4) and the area of apoptotic cells increased significantly (FIG. 5). STZ-administered wild-type mice showed significantly decreased insulin-stained areas and increased glucagon-stained areas compared to saline-administered wild-type mice, but saline-treated hPS-TG mice and STZ-treated hPS- There was no significant difference between TG mice (FIG. 5).
Compared to STZ-administered wild-type mice and saline-administered wild-type mice, infiltration of macrophages into pancreatic islets was significantly reduced in STZ-administered hPS mice, but between saline-administered hPS mice and STZ-administered hPS mice. There was no significant difference (FIGS. 6A and B). In vitro, hPS promoted differentiation of M2-type macrophages (FIG. 6C).
<In vivo, administration of hPS suppresses islet apoptosis>
C57BL / 6 wild-type mice were examined for apoptosis of pancreatic cells after subcutaneous administration of hPS or physiological saline during and after STZ administration. In mice administered with hPS, apoptosis of β cells was significantly suppressed compared to controls administered with physiological saline (FIGS. 7A, B, and C).
<HPS suppresses apoptosis and activates Akt / PKB and NFκB of pancreatic β cells>
FIG. 8 and FIG. 9 show that apoptosis of mouse β cell line MIN6 is induced by STZ in the presence of hPS (20 μg / ml) or physiological saline, and stained with annexin-FITC and iodopropidium and flow cytometry. The result of evaluation was shown. The results of flow cytometry (upper left of FIG. 8) and fluorescence microscope (center of FIG. 8) are shown. After treatment with hPS (20 μg / ml) for 30 minutes and 60 minutes, phosphorylation of Akt / PKB and IκB was evaluated by flow cytometry (FIG. 9A) and Western blotting (FIG. 9B). In addition, expression of mBIRC3 was analyzed by Western blotting (FIG. 9B). Islet cells were isolated after induction of diabetes from wild-type and hPS TG mice, and expression of mBIRC was evaluated by quantitative RT-PCR (9C). All data are shown as mean ± SEM, and representative data were shown in 3 independent experiments (n = 3 for each group). In the figure, STZ, streptozotocin; hPS, protein S; SAL, physiological saline SAL / SAL, physiological saline only; pretreated with hPS / SAL, protein S and administered with physiological saline; SAL / STZ, physiological saline It shows that STZ was administered after pretreatment; STZ was administered after pretreatment with hPS / STZ, hPS. Statistical markers indicate * p <0.05 vs SAL / SAL and hPS / SAL groups; ** p <0.05 vs SAL / STZ group; ¶ p <0.05 vs hPS (−).
When MIN6 cells were pretreated with hPS, apoptosis was significantly suppressed when STZ was administered, and caspase 3 cleavage was significantly suppressed by hPS, compared to control (FIG. 8). Phosphorylation of Akt / PKB and IκB in MIN6 cells was significantly increased when treated with hPS compared to control (FIG. 9A). The phosphorylation of Akt / PKB and IκB in primary β cells was significantly promoted by hPS (FIGS. 10A and B). MIN6 cells expressed three types of TAM PS receptors (FIG. 11), and only Mer of these mediated the inhibitory effect of apoptosis by hPS (FIGS. 12A and B).

<hPSは、IAP及びBcl2タンパク質を制御する>
STZ単独、hPS単独及びSTZとhPSの両者で処理したMIN6細胞において、マウスBIRC(IAP)ファミリーに属する全遺伝子の発現の変化を調べた。BIRC1b及びBIRC3のmRNA発現量は、生理食塩水で処理した細胞(SAL/SAL)に比べ、hPSで処理した細胞では(hPS/SAL)有意に増加した。STZ投与前に生理食塩水で処理した細胞(SAL/STZ)に比べ、hPSで処理した細胞(hPS/STZ)では、BIRC3の発現量は有意に増加し、BIRC1bは増加傾向(p=0.05)を示した(図13)。ウェスタンブロットによれば、コントロールに比べるとhPSで処理したMIN6細胞(hPS/SAL, hPS/STZ)では、BIRC3のmRNA発現量が有意に増加した(図9B)。BIRC3をsiRNAによって特異的にブロックすると、hPSが示すMIN6細胞のアポトーシス抑制効果は減少した(図14A,B,C)。STZで処理した野生型マウス(WT/STZ)から単離した細胞に比べ、STZで処理したhPS-TGマウス(hPS-TG/STZ)から単離した細胞では、BIRC3のmRNA発現量は有意に増加した(図9C)。MIN6細胞を用いたインビトロ試験では、hPSはアポトーシスを抑制するBcL2の発現を増加したが、細胞内にあるタンパクであってアポトーシスを進行させるBaxの発現を抑制した(図15)。
<HPS regulates IAP and Bcl2 proteins>
Changes in expression of all genes belonging to the mouse BIRC (IAP) family were examined in MIN6 cells treated with STZ alone, hPS alone and both STZ and hPS. BIRC1b and BIRC3 mRNA expression levels were significantly increased in cells treated with hPS (hPS / SAL) compared to cells treated with physiological saline (SAL / SAL). In cells treated with hPS (hPS / STZ), the expression level of BIRC3 increased significantly, and BIRC1b increased (p = 0.05) compared to cells treated with saline prior to STZ administration (SAL / STZ) (FIG. 13). According to Western blot, the mRNA expression level of BIRC3 was significantly increased in MIN6 cells (hPS / SAL, hPS / STZ) treated with hPS compared to the control (FIG. 9B). When BIRC3 was specifically blocked with siRNA, the effect of hPS on apoptosis of MIN6 cells was reduced (FIGS. 14A, B, C). Compared with cells isolated from STZ-treated wild-type mice (WT / STZ), BIRC3 mRNA expression levels were significantly higher in cells isolated from STZ-treated hPS-TG mice (hPS-TG / STZ). Increased (FIG. 9C). In an in vitro test using MIN6 cells, hPS increased the expression of BcL2, which suppresses apoptosis, but suppressed the expression of Bax, which is an intracellular protein that promotes apoptosis (FIG. 15).

<hPSは、糖尿病性糸球体硬化症を改善する>
次に、hPSが示すβ細胞のアポトーシス抑制効果とは別に、糖尿病性腎症の改善効果を示すかどうかを調べた。
図16Aに示すように、片腎摘出マウスにSTZ(40mg/kg)を腹腔内注射し、4週後より皮下ポンプ埋め込みによりhPSを投与した。体重と血糖値の推移を(図16B)、腎組織中のコラーゲンとヒドロキシプロリンを比色分析法で測定した結果を(図16C)、糸球体メサンギウム領域の拡大をPAS染色(図17上段4枚)、コラーゲン沈着をマッソン・トリクローム染色(図17中段4枚)で、 アポトーシスをTUNEL法(図17下段4枚)で評価した。定量化はソフトウェア(WinROOF)を用いて行った。比較のためSAL/SAL群を100%とした。腎組織で TGFβ1、podocin のmRNA発現をRT-PCR により(図16E)、血漿中TATをELISAにより測定した(図18)。データは、全て平均値±S.E.Mで示した。顕微鏡写真中のスケールバーは20 μmである。2回の実験を行い代表的なデータを示した。各群についてN=5であった。図中、WT,野生型; STZ,ストレプトゾトシン; hPS, プロテインS; SAL, 生理食塩水をそれぞれ示す。
<HPS improves diabetic glomerulosclerosis>
Next, in addition to the β-cell apoptosis-suppressing effect of hPS, it was investigated whether or not it showed an improving effect on diabetic nephropathy.
As shown in FIG. 16A, STZ (40 mg / kg) was intraperitoneally injected into a single nephrectomized mouse, and hPS was administered by subcutaneous pump implantation after 4 weeks. Changes in body weight and blood glucose level (Fig. 16B), results of colorimetric analysis of collagen and hydroxyproline in kidney tissue (Fig. 16C), enlargement of glomerular mesangial region, PAS staining (upper four in Fig. 17) ), Collagen deposition was evaluated by Masson-Trichrome staining (four middle plates in FIG. 17), and apoptosis was evaluated by the TUNEL method (four bottom plates in FIG. 17). Quantification was performed using software (WinROOF). For comparison, the SAL / SAL group was taken as 100%. In the kidney tissue, TGFβ1 and podocin mRNA expression was measured by RT-PCR (FIG. 16E), and plasma TAT was measured by ELISA (FIG. 18). All data are shown as mean ± SEM. The scale bar in the micrograph is 20 μm. Two experiments were performed to show representative data. N = 5 for each group. In the figure, WT, wild type; STZ, streptozotocin; hPS, protein S; SAL, and physiological saline are shown, respectively.

野生型C57BL/6マウスの片側の腎臓摘出手術を行い、術後に完全に回復期間を経過した後、STZによる糖尿病を誘導した。コントロールには、生理食塩水を投与した。STZまたは生理食塩水を投与後4週間して、同等の糖尿病の重症度を示すSTZ投与術後hPS群(STZ/p-hPS)とSTZ投与術後生理食塩水群(STZ/p-SAL)及び糖尿病を持たない生理食塩水投与術後hPS群(SAL/p-hPS)と生理食塩水投与術後生理食塩水群(SAL/p-SAL)の4群に対し、次の4週間に渡って、浸透圧ミニポンプを用い皮下にhPSまたは生理食塩水を投与した(図16A)。生理食塩水を与えた群に比べ、STZを投与した2群(STZ/SAL及びSTZ/hPS)は、糖尿病を発生し、有意な体重減少と血糖値上昇を示した。このとき、STZを投与した2群(STZ/SAL及びSTZ/hPS)間においては、有意な体重の相違が認められたが、血糖値には相違が無かった(図16B)。腎組織中コラーゲンとヒドロキシプロリン、血中クレアチニン、L-FABP、腎組織PAS染色領域及びアポトーシス細胞領域において、STZ/SAL群は、STZ/hPS群に比べて有意に増加した(図16C,D、図17)。コントロール群及びSTZ/hPS群に比べ、STZ/SAL群では、TGFβ1 mRNA発現量が有意に増加し、ポドシンの発現量が有意に低下した(図16E)。一方、凝固活性化マーカーのTAT量には、相違がなかった(図18)。   Nephrectomy was performed on one side of wild type C57BL / 6 mice. After a complete recovery period after surgery, diabetes due to STZ was induced. As a control, physiological saline was administered. STPS-administered hPS group (STZ / p-hPS) and STZ-administered saline group (STZ / p-SAL) showing the same severity of diabetes 4 weeks after administration of STZ or saline And 4 groups of post-saline hPS group (SAL / p-hPS) and non-diabetes physiological saline group (SAL / p-SAL) over the next 4 weeks Then, hPS or physiological saline was subcutaneously administered using an osmotic pressure minipump (FIG. 16A). Two groups (STZ / SAL and STZ / hPS) to which STZ was administered developed diabetes compared with the group given physiological saline, and showed significant weight loss and increased blood glucose level. At this time, a significant difference in body weight was observed between the two groups (STZ / SAL and STZ / hPS) administered with STZ, but there was no difference in blood glucose level (FIG. 16B). In the renal tissue collagen and hydroxyproline, blood creatinine, L-FABP, renal tissue PAS staining region and apoptotic cell region, the STZ / SAL group significantly increased compared to the STZ / hPS group (FIGS. 16C, D, FIG. 17). Compared with the control group and STZ / hPS group, the expression level of TGFβ1 mRNA was significantly increased and the expression level of podosin was significantly decreased in the STZ / SAL group (FIG. 16E). On the other hand, there was no difference in the TAT amount of the coagulation activation marker (FIG. 18).

別の実験において、片側腎摘出手術を受けたhPS-TGマウス(hPS/STZ)及び野生型マウスにSTZ(WT/STZ)で糖尿病を誘導する際に、血糖値に基づく糖尿病の重症度を同等とするために、前者のマウスに対するSTZ投与量は、後者のマウスに対するSTZ投与量よりも大量とした(図19A)。予想通り、WT/STZとhPS/STZの間で血糖値の相違は認められなかった(図19B)。一方、血糖値、血漿クレアチニン、L-FABP及び腎ヒドロキシプロリンが同程度のレベルであったにも拘わらず、糸球体メサンギウム拡大とコラーゲン沈着は、WT/STZに比べ、hPS/STZでは有意に減少した(図19B,C)。また、hPSは、STZによって起こる線維化を大幅に抑制できることが分かった(図19D右側)。このため、糖尿病によって起こされる線維症(腎線維症、肺線維症など)に対しても有効である。また、腎組織中において、F4/80+マクロファージシグナルは、各群間において有意差は認められなかった。凝固因子(TF)及び線維素溶解(PAI-1、t-PA)マーカーについては、有意差は見られなかった(図20)。   In another experiment, when diabetes was induced in STZ (WT / STZ) in hPS-TG mice (hPS / STZ) and wild-type mice that had undergone unilateral nephrectomy, the severity of diabetes based on blood glucose levels was equivalent. Therefore, the STZ dose for the former mouse was larger than the STZ dose for the latter mouse (FIG. 19A). As expected, there was no difference in blood glucose level between WT / STZ and hPS / STZ (FIG. 19B). On the other hand, glomerular mesangial enlargement and collagen deposition were significantly decreased in hPS / STZ compared to WT / STZ, despite blood glucose levels, plasma creatinine, L-FABP, and renal hydroxyproline at similar levels. (FIGS. 19B and 19C). It was also found that hPS can significantly suppress fibrosis caused by STZ (right side of FIG. 19D). Therefore, it is also effective for fibrosis caused by diabetes (eg, renal fibrosis, pulmonary fibrosis). Further, in the renal tissue, there was no significant difference in F4 / 80 + macrophage signal between the groups. There was no significant difference in clotting factor (TF) and fibrinolysis (PAI-1, t-PA) markers (FIG. 20).

上記実施形態に示すように、hPSは、膵島β細胞のアポトーシスを抑制し、糖尿病合併症の進展を抑制することが分かった。
<hPSはアポトーシスを抑制することによって糖尿病の増悪を抑える>
hPSは、分子量69kDAの糖タンパク質であり、抗凝固・抗炎症及び抗アポトーシス活性などの生物活性を示す。具体的には、白血球からのサイトカイン(IL-6, TNFα)やケモカイン(MCP-1)の放出抑制、マクロファージの貪食作用によるアポトーシスの抑制、TAM受容体やAkt/PKBを介したアポトーシスの抑制などのメカニズムを介して、上記生物活性を発現する。本発明者によれば、PSは上記メカニズムに基づき、STZが誘導する糖尿病マウスの実験を介して、糖尿病及び糖尿病合併症を抑制することが示された。特に、hPSが糖尿病によって起こされる膵島β細胞のアポトーシスを抑制する点については、初めての知見である。
As shown in the above embodiment, it was found that hPS suppresses the apoptosis of islet β cells and suppresses the development of diabetic complications.
<HPS suppresses exacerbation of diabetes by suppressing apoptosis>
hPS is a glycoprotein with a molecular weight of 69 kDA and exhibits biological activities such as anticoagulation / anti-inflammatory and anti-apoptotic activities. Specifically, suppression of cytokine (IL-6, TNFα) and chemokine (MCP-1) release from leukocytes, suppression of apoptosis due to macrophage phagocytosis, suppression of apoptosis via TAM receptor and Akt / PKB, etc. The biological activity is expressed through the mechanism of According to the present inventor, PS has been shown to suppress diabetes and diabetic complications based on the above mechanism and through experiments of diabetic mice induced by STZ. In particular, it is the first finding that hPS suppresses apoptosis of islet β cells caused by diabetes.

<hPSによるアポトーシスの制御>
β細胞のアポトーシスは、特に1型糖尿病では重要な現象であることが知られているが、2型糖尿病では、その関連は明確ではない。2型糖尿病では、インスリン抵抗性、高インスリン濃度及びβ細胞の過形成が認められる。臨床的には、相対的なインスリン欠乏が認められる。これは、β細胞が大量にアポトーシスを起こすことに依ると考えられる。β細胞のアポトーシスは、アポトーシス誘導因子と抗アポトーシス因子とのバランスのずれによって起こると考えられ、具体的にはカスパーゼ3によって活性化された3種類のアポトーシスを誘導する経路(Tyro3, Axl, Mer)の影響が存在している。糖尿病によるβ細胞のアポトーシスを抑制する経路としては、Akt/PKB経路、NFκβ経路、並びにIAPタンパク質及びBcl-2ファミリー中のいくつかのタンパク質が関与する経路が存在する。このうち、hPSがTAM受容体/Akt/PKBシグナルによるアポトーシス経路を抑制することが知られているが、IAP又はBcl-2ファミリータンパク質に対する知見はなかった。今回の試験により、hPSがβ細胞において、カスパーゼ3の活性化を抑制し、Akt/PKB及びIκBのリン酸化を増加させ、抗アポトーシス因子(BIRC3及びBcl-2ファミリータンパク)の発現を増加させ、アポトーシス誘導因子(Bax)の発現を減少させることが示された。また、hPSによる抗アポトーシス効果は、抗Mer受容体抗体によって阻害された。(図12A、B)これらの結果は、hPSが、Akt/PKB及びNFκBシグナルの活性化を増強し、IAP及びBcl-2タンパク質の発現を誘導することでTAM受容体のうち主にMerを介したメカニズムに基づき、糖尿病によって誘導されるβ細胞のアポトーシスを抑制することを示している。
<Control of apoptosis by hPS>
β-cell apoptosis is known to be an important phenomenon, particularly in type 1 diabetes, but the relationship is unclear in type 2 diabetes. In type 2 diabetes, insulin resistance, high insulin concentrations, and β-cell hyperplasia are observed. Clinically, relative insulin deficiency is observed. This is believed to be due to the large amount of apoptosis in β cells. Apoptosis of β-cells is thought to occur due to the imbalance between apoptosis-inducing factor and anti-apoptotic factor, specifically, three types of apoptosis-inducing pathways activated by caspase 3 (Tyro3, Axl, Mer) The effects of exist. There are Akt / PKB pathway, NFκβ pathway, and pathways involving several proteins in the IAP protein and Bcl-2 family as pathways that suppress β-cell apoptosis due to diabetes. Among these, it is known that hPS suppresses the apoptotic pathway by TAM receptor / Akt / PKB signal, but there was no knowledge about IAP or Bcl-2 family proteins. In this study, hPS suppresses caspase 3 activation, increases phosphorylation of Akt / PKB and IκB, and increases the expression of anti-apoptotic factors (BIRC3 and Bcl-2 family proteins) in β cells, It has been shown to decrease the expression of apoptosis-inducing factor (Bax). Moreover, the anti-apoptotic effect by hPS was inhibited by the anti-Mer receptor antibody. (FIGS. 12A and B) These results indicate that hPS enhances the activation of Akt / PKB and NFκB signals and induces the expression of IAP and Bcl-2 proteins, mainly through the Mer of TAM receptors. Based on this mechanism, it has been shown to suppress apoptosis of β cells induced by diabetes.

<hPSはインスリン抵抗性を抑制する>
2型糖尿病の特徴として、インスリンの過放出とインスリン抵抗性の増加が認められ、筋肉及び脂肪細胞への血中グルコースの取り込み低下、肝臓からのグルコース放出の減少が伴う。Akt/PKB経路は、インスリン感受性及び血中グルコース濃度の恒常性の維持に重要である。β細胞からのインスリン放出とは別に、Akt/PKB経路の活性化が、グリコーゲ・シンターゼ・キナーゼ3の非活性化・グルコース・トランスポーターの発現増加・6-ホスホフルクト-2-キナーゼの活性化による解糖系の活性化によって、グルカゴン合成を増加する。これらのメカニズムを介して、Akt/PKBは周辺組織において、インスリン感受性を増強する。hPSを全身投与すると、低減したHOMA-IR値を示すdb/dbマウスのインスリン感受性を向上し、脂肪細胞・骨格筋及び肝細胞に対するインスリンの効果を増強することにより、インスリン抵抗性を改善することを示した。(図2、3)こうして、hPSはAkt/PKB経路を活性化することにより、インスリン感受性を改善することが分かった。
<HPS suppresses insulin resistance>
Type 2 diabetes is characterized by excessive release of insulin and increased insulin resistance, accompanied by a decrease in blood glucose uptake into muscles and fat cells, and a decrease in glucose release from the liver. The Akt / PKB pathway is important for maintaining insulin sensitivity and blood glucose concentration homeostasis. Independent of insulin release from β-cells, activation of the Akt / PKB pathway is caused by glycogen, synthase, kinase 3 deactivation, glucose transporter expression increase, and 6-phosphofructo-2-kinase activation. Activation of the sugar system increases glucagon synthesis. Through these mechanisms, Akt / PKB enhances insulin sensitivity in surrounding tissues. Systemic administration of hPS improves insulin resistance by enhancing insulin sensitivity in db / db mice with reduced HOMA-IR values and enhancing insulin effects on adipocytes, skeletal muscle and hepatocytes showed that. (FIGS. 2 and 3) Thus, hPS was found to improve insulin sensitivity by activating the Akt / PKB pathway.

<hPSは糖尿病性糸球体硬化症を改善する>
糸球体基底膜の肥厚を伴うマトリックスタンパク質の腎沈着、メサンギウム拡大及び結節性硬化症は、糖尿病性腎症の特徴である。TGF-β1などの成長因子及びケモカインは、腎細胞の糸球体のアポトーシスに続く筋線維芽細胞からのマトリックスタンパク質の放出を刺激する。今回の試験によれば、hPSは、β細胞の保護機能とは別に、糖尿病性腎症を保護することが明らかとなった。後者のメカニズムについては、明らかではないものの、糸球体細胞のアポトーシスを抑制することが関連している可能性がある。
<HPS improves diabetic glomerulosclerosis>
Mammary protein kidney deposition, mesangial enlargement and tuberous sclerosis with glomerular basement membrane thickening are features of diabetic nephropathy. Growth factors such as TGF-β1 and chemokines stimulate the release of matrix proteins from myofibroblasts following renal cell glomerular apoptosis. According to this study, hPS has been shown to protect diabetic nephropathy separately from the protective function of β cells. Although the latter mechanism is not clear, it may be related to suppressing glomerular cell apoptosis.

<臨床的応用について>
今回の試験によって、(1)1型糖尿病及び2型糖尿病患者において、遊離PS濃度が有意に減少していること、及び(2)2型糖尿病患者において、HbA1c値と遊離PSが有意な逆相関を示すことの二点を見出した。遊離PSとHbA1cが有意な逆相関を示すことから、遊離PS濃度が低いことと糖尿病患者の臨床像とが関連しているものと考えられる。すなわち、遊離PS濃度を増加する方策を採用することによって、糖尿病患者の重篤性を解消したり、治療に結びつけられる可能性が高い。そのような方策としては、例えばPSを投与すること、PSとC4bpとの結合を阻止する抗C4bp抗体を投与すること、PSの発現量を増加させる薬剤を投与することなどが例示される。
このように本実施形態によれば、新規な糖尿病治療薬及び/または糖尿病腎症の合併症治療薬を提供できた。
<Clinical application>
As a result of this study, (1) the level of free PS was significantly decreased in patients with type 1 diabetes and type 2 diabetes, and (2) there was a significant inverse correlation between HbA1c and free PS in patients with type 2 diabetes. I found two points. Since free PS and HbA1c show a significant inverse correlation, it is considered that a low free PS concentration is associated with a clinical picture of diabetic patients. In other words, by adopting a strategy to increase the free PS concentration, there is a high possibility that the seriousness of diabetic patients can be eliminated or linked to treatment. Such measures include, for example, administering PS, administering an anti-C4bp antibody that blocks the binding between PS and C4bp, and administering a drug that increases the expression level of PS.
As described above, according to the present embodiment, a novel therapeutic drug for diabetes and / or a therapeutic drug for diabetic nephropathy can be provided.

なお、本実施形態については、次のように変形して実施できる。
(1)本実施形態では、hPS(ヒト・プロテインS)を中心として、生物活性を調べたが、96%以上の相同性を備え、PSと同等の生物活性を有するタンパク質を用いて実施できる。相同性については、例えばNCBI<http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi>などで計算できる。相同性が高いと類似の生物活性を有し、相同性が低くなると別の生物活性を持つことが知られている。
(2)本実施形態では、PS及びPSと96%以上の相同性を備え、同等の生物活性を有するタンパク質(以下、「PS等」という)と、所定の併合薬を用いることができる。そのような併合薬としては、例えばスルホニル尿素、グリニド、ビグアニド、チアゾリジンジオン、グリコシダーゼ、DPP-4、インクレチン及びナトリウム・グルコース輸送体2からなる群から選択される少なくとも一つの薬剤が例示される。具体的には、(a)スルホニル尿素(インスリン分泌促進)としては、グリメピリド、グリピジド、グリブリドが、(b)グリニド(インスリン分泌促進)としては、ナテグリニド、レパグリニドが、(c)ビグアニド(肝臓の糖産生低下)としては、メトホルミンが、(d)チアゾリジンジオン(グリタゾン)(インスリン抵抗性低下)としては、ピオグリタゾン、ロシグリタゾンが、(e)グルコシダーゼ(糖吸収抑制)としては、アカルボース、ミグリトールが、(f)DPP-4 (ジペプチジルペプチダーゼ-4)阻害薬(糖によるインスリン分泌促進)としては、アログリプチン、リナグリプチン、シタグリプチン、サクサグリプチンが、(g)インクレチン製剤(糖によるインスリン分泌促進)としては、エクセナチド、リラグルチドが、(h)ナトリウム・グルコース輸送体2(尿路での糖排泄促進)としては、カナグリフロジン、ダパグリフロジンが、例示される。
(3)本実施形態によれば、PS等は、糖尿病及び/または糖尿病合併症(例えば、糖尿病性腎症、腎線維症、肺線維症、脳卒中、心筋梗塞、心不全、末梢血管障害及び腎障害など)に有効である。
(4)PS等の投与形態としては、腹腔内投与、皮下投与について実施したが、これ以外の投与形態(例えば、筋肉内、静脈内、気管支内、肝臓内、子宮内、膣内、直腸内、口腔内、舌下、鼻内、経皮など)を用いても同様の効果を奏することができる。また、PS等の投与量としては、特に限定されないが、例えば、一人あたり0.1mg/kg・日〜10mg/kg・日(好ましくは0.5mg/kg・日〜5mg/kg・日)である。上記してきた実験で用いたマウスへのhPS投与量が2mg/kg・日であることから効果をもたらす量として強く推定されるが、最終的な最適投与量範囲は臨床試験を待つことになる。
(5)PS等は、線維症の予防・治療についても有効である(例えば、図19Dの右側を参照)
(6)血中でC4bpと結合していない遊離型PS等を増やすことにより、PS等の効果を増強させたり、PS等の投与量軽減(またはPS等の投与をなくす)を行える。そのような方策として、例えば抗C4bp抗体をPS等と共に、またはPS等に代えて投与することが例示される。この方策により、上記実施形態と同様に、糖尿病及び/または糖尿病合併症の改善と同等の効果が期待できる。
(7)PS等に代えて、または併用してGAS6(growth-arrest specific gene 6)を投与することで、膵β細胞アポトーシスの抑制を期待できる。GAS6は、PS等と非常に類似した構造を持っており、PS等と類似の生物活性を持っていることから、本実施形態の知見を用いれば、GAS6を糖尿病及び/または糖尿病合併症の治療薬として用いられることが理解される。
以上のように、PS等の生物活性を有するタンパク質を糖尿病または糖尿病の合併症に用いることにより、糖尿病および糖尿病合併症の予防や、発症後においても進行、増悪化を抑えることができ、患者数の削減や発症患者の負担軽減、寿命延長等に大きな効果を奏するものである。
In addition, about this embodiment, it can deform | transform as follows and can implement.
(1) In this embodiment, the biological activity was examined centering on hPS (human protein S), but it can be carried out using a protein having a homology of 96% or more and having a biological activity equivalent to that of PS. The homology can be calculated by NCBI <http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi>, for example. It is known that when the homology is high, it has a similar biological activity, and when the homology is low, it has another biological activity.
(2) In the present embodiment, PS and a protein having 96% or more homology with PS and having equivalent biological activity (hereinafter referred to as “PS etc.”) and a predetermined combination drug can be used. Examples of such a combination drug include at least one drug selected from the group consisting of sulfonylurea, glinide, biguanide, thiazolidinedione, glycosidase, DPP-4, incretin and sodium / glucose transporter 2. Specifically, (a) sulfonylurea (promoting insulin secretion) includes glimepiride, glipizide and glyburide; (b) glinide (promoting insulin secretion) includes nateglinide and repaglinide; (c) biguanide (liver sugar) (Formation reduction) as metformin, (d) thiazolidinedione (glitazone) (insulin resistance reduction) as pioglitazone and rosiglitazone, (e) glucosidase (sugar absorption inhibition) as acarbose and miglitol ( f) DPP-4 (dipeptidyl peptidase-4) inhibitors (increasing insulin secretion by sugar) are alogliptin, linagliptin, sitagliptin, saxagliptin, and (g) incretin preparation (increasing insulin secretion by sugar) is exenatide. , Liraglutide is (h) sodium-glucose transporter Examples of 2 (promoting glucose excretion in the urinary tract) include canagliflozin and dapagliflozin.
(3) According to this embodiment, PS and the like are diabetes and / or diabetic complications (for example, diabetic nephropathy, renal fibrosis, pulmonary fibrosis, stroke, myocardial infarction, heart failure, peripheral vascular disorder and renal disorder) Etc.).
(4) As for the administration form such as PS, intraperitoneal administration and subcutaneous administration were carried out, but other administration forms (for example, intramuscular, intravenous, intrabronchial, intrahepatic, intrauterine, intravaginal, intrarectal) The same effect can also be obtained using the oral cavity, sublingual, intranasal, transdermal, and the like. Further, the dose of PS or the like is not particularly limited, and is, for example, 0.1 mg / kg · day to 10 mg / kg · day (preferably 0.5 mg / kg · day to 5 mg / kg · day) per person. Although the hPS dose to mice used in the experiments described above is 2 mg / kg · day, it is strongly estimated as an amount that brings about an effect, but the final optimum dose range will be awaiting clinical trials.
(5) PS and the like are also effective for the prevention and treatment of fibrosis (for example, see the right side of FIG. 19D).
(6) By increasing free PS and the like that are not bound to C4bp in the blood, the effect of PS and the like can be enhanced, and the dose of PS and the like can be reduced (or the administration of PS and the like is eliminated). As such a strategy, for example, administration of an anti-C4bp antibody together with PS or the like or in place of PS or the like is exemplified. By this measure, similar to the above embodiment, an effect equivalent to improvement of diabetes and / or diabetic complications can be expected.
(7) Inhibition of pancreatic β-cell apoptosis can be expected by administering GAS6 (growth-arrest specific gene 6) in place of PS or in combination. Since GAS6 has a structure very similar to PS and the like and has biological activity similar to PS and the like, GAS6 can be treated for diabetes and / or diabetic complications using the knowledge of this embodiment. It is understood that it is used as a medicine.
As described above, by using proteins with biological activity such as PS for diabetes or diabetic complications, it is possible to prevent diabetes and diabetic complications, and to suppress progression and deterioration after onset. This has a great effect on reducing the burden on patients, reducing the burden on patients with onset, and extending lifespan.

Claims (5)

プロテインS(Protein S)、またはプロテインSと96%以上の相同性を備えるタンパク質、または同等の生物活性を有するタンパク質を含有する糖尿病および糖尿病合併症に用いる治療薬。 A therapeutic agent for diabetes and diabetic complications containing protein S, or protein having 96% or more homology with protein S, or a protein having equivalent biological activity. 投与剤型が、皮下、筋肉内、静脈内、気管支内、腹腔内、肝臓内、子宮内、膣内、直腸内、口腔内、舌下、鼻内および経皮からなる群から選択される少なくとも一つである請求項1に記載の治療薬。 The dosage form is at least selected from the group consisting of subcutaneous, intramuscular, intravenous, intrabronchial, intraperitoneal, intrahepatic, intrauterine, intravaginal, intrarectal, buccal, sublingual, intranasal and transdermal The therapeutic agent according to claim 1, which is one. 請求項1または2に記載の治療薬について、更にスルホニル尿素、グリニド、ビグアニド、チアゾリジンジオン、グリコシダーゼ、DPP-4、インクレチン及びナトリウム・グルコース輸送体2からなる群から選択される少なくとも一つの薬剤を併用することを特徴とする治療薬。 The therapeutic agent according to claim 1 or 2, further comprising at least one drug selected from the group consisting of sulfonylurea, glinide, biguanide, thiazolidinedione, glycosidase, DPP-4, incretin and sodium / glucose transporter 2. A therapeutic drug characterized by the combined use. 請求項1〜3のいずれか一つに記載の治療薬は、糖尿病、糖尿病性腎症、腎線維症、肺線維症、脳卒中、心筋梗塞、心不全、末梢血管障害及び腎障害からなる群から選択される少なくとも一つに投与されることを特徴とする治療薬。 The therapeutic agent according to any one of claims 1 to 3 is selected from the group consisting of diabetes, diabetic nephropathy, renal fibrosis, pulmonary fibrosis, stroke, myocardial infarction, heart failure, peripheral vascular disorder and renal disorder A therapeutic agent characterized by being administered to at least one of the above. 前記治療薬の投与量が、体重1kgあたり0.1mg/日〜10mg/日である請求項1〜4のいずれか一つに記載の治療薬。 The therapeutic agent according to any one of claims 1 to 4, wherein a dose of the therapeutic agent is 0.1 mg / day to 10 mg / day per kg of body weight.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111298104A (en) * 2020-03-19 2020-06-19 兰州大学第一医院 Application of exenatide injection in medicine for treating and preventing intrauterine adhesion

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