JP2024067021A - Prevention and treatment of non-alcoholic fatty liver disease, liver cirrhosis, and liver cancer by controlling oncostatin M receptor signaling - Google Patents

Prevention and treatment of non-alcoholic fatty liver disease, liver cirrhosis, and liver cancer by controlling oncostatin M receptor signaling Download PDF

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吉博 森川
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Abstract

【課題】非アルコール性脂肪肝(NAFL)から非アルコール性脂肪肝炎(NASH)、さらには肝硬変や肝癌への進展を抑制し得る新規なNASHの予防及び治療薬を提供すること。【解決手段】オンコスタチンM(OSM)とその受容体とを介したシグナリングを増強する物質を含有してなる、(1)非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の予防及び/又は治療用、(2)NASHから肝硬変又は肝癌への進展抑制用、又は(3)肝硬変又は肝癌治療用の剤。【選択図】なし[Problem] To provide a novel drug for preventing and treating nonalcoholic steatohepatitis (NASH) that can inhibit the progression of nonalcoholic fatty liver (NAFL) to nonalcoholic steatohepatitis (NASH) and further to cirrhosis or liver cancer. [Solution] An agent for (1) preventing and/or treating nonalcoholic steatohepatitis (NASH), (2) inhibiting the progression of NASH to cirrhosis or liver cancer, or (3) treating cirrhosis or liver cancer, comprising a substance that enhances signaling mediated by oncostatin M (OSM) and its receptor. [Selected Figures] None

Description

本発明は、非アルコール性脂肪肝炎、肝硬変又は肝癌の予防・治療剤に関する。より詳細には、本発明は、オンコスタチンMとその受容体とを介したシグナリングを増強する物質を含有してなる、非アルコール性脂肪肝から非アルコール性脂肪肝炎への進展予防、非アルコール性脂肪肝炎の症状改善、非アルコール性脂肪肝炎から肝硬変や肝癌への進展抑制、又は肝硬変や肝癌の症状改善剤等に関する。 The present invention relates to a preventive/therapeutic agent for non-alcoholic steatohepatitis, liver cirrhosis, or liver cancer. More specifically, the present invention relates to an agent for preventing the progression of non-alcoholic fatty liver to non-alcoholic steatohepatitis, improving the symptoms of non-alcoholic steatohepatitis, inhibiting the progression of non-alcoholic steatohepatitis to liver cirrhosis or liver cancer, or improving the symptoms of liver cirrhosis or liver cancer, which contains a substance that enhances signaling mediated by oncostatin M and its receptor.

肥満を基盤としたインスリン抵抗性は、糖尿病、高脂血症、高血圧を惹起する。肥満、糖尿病、高脂血症、高血圧が集積した状態はメタボリック症候群と呼ばれ、動脈硬化性疾患の重篤な危険因子となる。動脈硬化性疾患は、しばしば糖尿病患者を死に至らしめることがよく知られているが、糖尿病患者の死因の約1/8が肝硬変や肝癌という肝疾患によるものである。近年、これらの肝疾患の原因となる非アルコール性脂肪性肝疾患(nonalcoholic fatty liver disease: NAFLD)が注目されている。NAFLDは、メタボリック症候群におけるインスリン抵抗性や高脂血症が原因となり、肝細胞へ脂肪が蓄積すること(その状態は非アルコール性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver: NAFL)と呼ばれる)により発症する(図1)。NAFLに炎症が加わった病態は、非アルコール性脂肪肝炎(nonalcoholic steatohepatitis: NASH)と呼ばれ、さらに線維化が進行すると肝硬変となり、最終的には肝癌へと進展する(図1)。NAFLDは、NAFLとNASHを合わせた総称である。 Insulin resistance due to obesity leads to diabetes, hyperlipidemia, and hypertension. The accumulation of obesity, diabetes, hyperlipidemia, and hypertension is called metabolic syndrome, and is a serious risk factor for arteriosclerotic diseases. It is well known that arteriosclerotic diseases often lead to the death of diabetic patients, and about one-eighth of deaths in diabetic patients are due to liver diseases such as cirrhosis and liver cancer. In recent years, nonalcoholic fatty liver disease (NAAFLD), which causes these liver diseases, has been attracting attention. NAFLD develops due to the accumulation of fat in liver cells (a condition called nonalcoholic fatty liver (NAFL)) caused by insulin resistance and hyperlipidemia in metabolic syndrome (Figure 1). The pathology in which inflammation is added to NAFL is called nonalcoholic steatohepatitis (NASH), and if fibrosis progresses further, it progresses to liver cirrhosis and ultimately to liver cancer (Figure 1). NAFLD is a general term combining NAFL and NASH.

成人におけるNAFLDの有病率は、先進国、発展途上国を問わず約25%と高く、NAFLのうち6-30%がNASHへと進行すると考えられている。日本においても、NAFLDの患者数は約2000万人、NASHの患者数は100-200万人と推定されており、非常に多い。NASHにはこれまで薬物療法、瀉血療法、及び肝移植など様々な治療が試みられてきたが、確立された治療法がないのが現状である。また、NAFL/NASHを基盤とした肝癌の発症原因に関しては研究報告も少なく、有効な治療法の開発が望まれている。 The prevalence of NAFLD in adults is high, at approximately 25%, in both developed and developing countries, and it is thought that 6-30% of NAFL patients progress to NASH. In Japan, the number of NAFLD patients is also estimated to be approximately 20 million, and the number of NASH patients is estimated to be 1-2 million, which is very large. Various treatments have been attempted for NASH, including drug therapy, phlebotomy, and liver transplantation, but there is currently no established treatment. In addition, there have been few research reports on the causes of liver cancer based on NAFL/NASH, and the development of an effective treatment is desired.

オンコスタチンM(OSM)は、その受容体複合体の中にgp130を共有するIL-6ファミリーに属するサイトカインである。OSMはヒト腫瘍細胞の増殖抑制作用を有する因子として見出されたが、抗腫瘍作用のみならず、多彩な機能を担う分子であることが明らかとなってきている。本発明者らは以前、OSMはその受容体を介して、メタボリック症候群に関連する肝細胞への脂肪蓄積と脂肪組織の炎症、及びインスリン抵抗性を改善することを報告した(特許文献1、非特許文献1及び2)。 Oncostatin M (OSM) is a cytokine belonging to the IL-6 family that shares gp130 in its receptor complex. OSM was discovered as a factor that inhibits the proliferation of human tumor cells, but it has become clear that it is a molecule that has a variety of functions in addition to its antitumor effect. The inventors have previously reported that OSM improves fat accumulation in liver cells, inflammation in adipose tissue, and insulin resistance associated with metabolic syndrome through its receptor (Patent Document 1, Non-Patent Documents 1 and 2).

しかしその一方で、OSMを野生型マウスの正常肝臓で過剰発現させると著しく肝線維化が進行し、逆に、OSMノックアウトマウスに慢性肝炎モデル化を施すと肝線維化が有意に軽減されることや、OSMがコラーゲンIやTIMP-1分泌を増大させることによって肝星細胞/筋線維芽細胞の応答を調節し、慢性肝疾患における線維形成を促進する役割を果たし得ること(非特許文献3)、進行性NAFLDのモデル動物や患者でOSMが過剰発現し、筋線維芽細胞の遊走を刺激することにより線維化促進因子として作用すること(非特許文献4)等が報告されている。
このように、OSM/OSMRシグナリングの促進が、NAFLからNASHへの進展やNASHを基盤とした肝癌の発症に対しても、予防及び治療的な効果を有するか否かは全く不明のままである。
On the other hand, it has been reported that overexpression of OSM in the normal liver of wild-type mice significantly accelerates liver fibrosis, whereas conversely, liver fibrosis is significantly reduced when OSM knockout mice are used as a model for chronic hepatitis. It has also been reported that OSM may play a role in promoting fibrogenesis in chronic liver disease by regulating the response of hepatic stellate cells/myofibroblasts by increasing secretion of collagen I and TIMP-1 (Non-Patent Document 3). It has also been reported that OSM is overexpressed in animal models and patients with progressive NAFLD, and acts as a pro-fibrotic factor by stimulating the migration of myofibroblasts (Non-Patent Document 4).
Thus, it remains completely unknown whether promotion of OSM/OSMR signaling has a preventive or therapeutic effect on the progression of NAFL to NASH or on the development of NASH-based liver cancer.

特開2013-67593号公報JP 2013-67593 A

Komori, T. et al., J. Biol. Chem., 289(20): 13821-13837 (2014)Komori, T. et al., J. Biol. Chem., 289(20): 13821-13837 (2014) Komori, T. et al., Diabetologia, 58: 1868-1876 (2015)Komori, T. et al., Diabetologia, 58: 1868-1876 (2015) Matsuda, M. et al., Hepatology, 67(1): 296-312 (2018)Matsuda, M. et al., Hepatology, 67(1): 296-312 (2018) Foglia, B. et al., Cells, 9(28): (2020)Foglia, B. et al., Cells, 9(28): (2020)

本発明の目的は、NAFLからNASH、さらには肝硬変や肝癌への進展を抑制し得る新規のNASHの予防及び治療薬を提供することである。 The object of the present invention is to provide a novel drug for preventing and treating NASH that can inhibit the progression of NAFL to NASH and further to liver cirrhosis and liver cancer.

本発明者らは、上記の目的を達成すべく、NAFLからNASH、さらには肝硬変や肝癌への進展におけるOSM/OSMRシグナリングに着目し、NASHモデルマウス及びNASHを介して肝癌を発症するモデルマウスを用いて、NASHやそれを基盤とした肝癌に対するOSM/OSMRの役割について検討した。その結果、NASHモデルマウスにおいて、OSMの投与は肝細胞の炎症を軽減し、肝機能を改善した。OSMの投与により炎症性(M1型)の肝マクロファージや炎症性サイトカイン発現が低減し、肝細胞死が抑制され、肝細胞の再生が誘導された。また、OSMの投与により、抗炎症作用を有する内皮型一酸化窒素合成酵素(eNOS)及び肝細胞増殖因子(HGF)遺伝子の発現が上昇した。次に、本発明者らは、NASHモデルマウスにストレプトゾトシンを投与してNASHを基盤とする肝癌発症モデルを作製し、OSMRβ遺伝子欠損マウスと野生型マウスとで肝癌の発症を比較したところ、OSMRβ遺伝子欠損マウスにおいて肝癌の発症頻度がより高かった。そこで、当該肝癌発症モデルマウスに対し、NASH期にOSMを投与したところ、肝癌の発症が顕著に抑制された。
加えて、本発明者らは、OSMRβ遺伝子欠損マウスのSTAMモデルでは、野生型マウスと比較して老化肝細胞の指標であるp21陽性細胞の増加が認められ、さらに、老化肝細胞の除去に働くNK細胞が減少していることを確認した。加えて、発明者らは、OSMRβ遺伝子欠損マウスのSTAMモデルに対してOSMを腹腔内投与すると、投与後の肝においてCXCL10の発現増加がみられ、また、NASH期のSTAMモデルマウスの肝より分取した類洞内皮細胞をOSMで刺激すると、CXCL10の発現が増加することも確認した。
これらの知見に基づいて、本発明者らは、OSM/OSMRシグナリングを増強することにより、NAFLからNASH、さらにはNASHから肝硬変や肝癌への進展を抑制し得ることを実証し、加えて、OSM/OSMRシグナリングを増強することにより類洞内皮細胞におけるCXCL10の発現を増強することでNK細胞の肝への集簇を促し、NK細胞による老化肝細胞の除去が促進される結果として、NASH、肝硬変、或いは肝癌を治療し得ること見出し、本発明を完成するに至った。
In order to achieve the above-mentioned objective, the present inventors focused on OSM/OSMR signaling in the progression from NAFL to NASH, and further to liver cirrhosis and liver cancer, and investigated the role of OSM/OSMR in NASH and liver cancer based on NASH using NASH model mice and model mice that develop liver cancer through NASH. As a result, in NASH model mice, administration of OSM reduced inflammation of liver cells and improved liver function. Administration of OSM reduced inflammatory (M1 type) liver macrophages and inflammatory cytokine expression, inhibited liver cell death, and induced liver cell regeneration. In addition, administration of OSM increased the expression of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) and hepatocyte growth factor (HGF) genes, which have anti-inflammatory effects. Next, the present inventors administered streptozotocin to NASH model mice to create a liver cancer model based on NASH, and compared the development of liver cancer between OSMRβ gene-deficient mice and wild-type mice. The incidence of liver cancer was higher in OSMRβ gene-deficient mice. When OSM was administered to these liver cancer model mice at the NASH stage, the development of liver cancer was significantly suppressed.
In addition, the inventors confirmed that the number of p21 positive cells, an indicator of senescent hepatocytes, was increased in the STAM model of OSMRβ gene-deficient mice compared to wild-type mice, and that NK cells, which act to remove senescent hepatocytes, were decreased.In addition, the inventors confirmed that intraperitoneal administration of OSM to the STAM model of OSMRβ gene-deficient mice increased the expression of CXCL10 in the liver after administration, and that stimulation of sinusoidal endothelial cells isolated from the liver of STAM model mice at the NASH stage with OSM increased the expression of CXCL10.
Based on these findings, the inventors have demonstrated that enhancing OSM/OSMR signaling can suppress the progression of NAFL to NASH, and further from NASH to cirrhosis or hepatocellular carcinoma. In addition, they have discovered that enhancing OSM/OSMR signaling can increase the expression of CXCL10 in sinusoidal endothelial cells, thereby promoting the accumulation of NK cells in the liver and promoting the removal of senescent hepatocytes by NK cells, thereby making it possible to treat NASH, cirrhosis, or hepatocellular carcinoma, and have thus completed the present invention.

即ち、本発明は以下の通りである。
[1]オンコスタチンM(OSM)とその受容体とを介したシグナリングを増強する物質を含有してなる、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の予防及び/又は治療剤。
[2]前記物質がOSM受容体に対するアゴニストである、[1]に記載の剤。
[3]前記アゴニストが、OSM又は肝障害改善及び/又は肝再生活性を有するそのフラグメントである、[2]に記載の剤。
[4]OSMが、以下の(a)又は(b):
(a)配列番号4で表わされるアミノ酸配列からなるポリペプチド
(b)配列番号4で表わされるアミノ酸配列において、1乃至数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入もしくは付加されたアミノ酸配列からなり、肝障害改善及び/又は肝再生活性を有するポリペプチド
である、[3]に記載の剤。
[5]NASHから肝硬変又は肝癌への進展抑制用である、[1]~[4]のいずれかに記載の剤。
[6]NASHの予防及び/又は治療薬のスクリーニング方法であって、
(1)被検物質を、OSM受容体を発現する細胞に接触させる工程、並びに
(2)被検物質の非存在下と比較して、OSM受容体を介したシグナリングを増大させた被検物質を、NASHの予防及び/又は治療薬の候補として選択する工程
を含む、方法。
或いは、本発明は以下の通りである。
[A1]
オンコスタチンM(OSM)とその受容体とを介したシグナリングを増強する物質を含有してなる、
(1)非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の予防及び/又は治療用、
(2)NASHから肝硬変又は肝癌への進展抑制用、又は
(3)肝硬変又は肝癌治療用の
剤。
[A2]
前記物質がOSM受容体に対するアゴニストである、[A1]に記載の剤。
[A3]
前記アゴニストが、OSM又は肝障害改善及び/又は肝再生活性を有するそのフラグメントである、[A2]に記載の剤。
[A4]
OSMが、以下の(a)又は(b):
(a)配列番号4で表わされるアミノ酸配列からなるポリペプチド
(b)配列番号4で表わされるアミノ酸配列において、1乃至数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入もしくは付加されたアミノ酸配列からなり、肝障害改善及び/又は肝再生活性を有するポリペプチド
である、[A3]に記載の剤。
[A5]
NASH、肝硬変又は肝癌の予防及び/又は治療薬のスクリーニング方法であって、
(1)被検物質を、OSM受容体を発現する細胞に接触させる工程、並びに
(2)被検物質の非存在下と比較して、OSM受容体を介したシグナリングを増大させた被検物質を、NASH、肝硬変又は肝癌の予防及び/又は治療薬の候補として選択する工程
を含む、方法。
That is, the present invention is as follows.
[1] A preventive and/or therapeutic agent for non-alcoholic steatohepatitis (NASH), comprising a substance that enhances signaling mediated by oncostatin M (OSM) and its receptor.
[2] The agent described in [1], wherein the substance is an agonist for the OSM receptor.
[3] The agent according to [2], wherein the agonist is OSM or a fragment thereof having liver damage ameliorating and/or liver regenerating activity.
[4] OSM is (a) or (b) of the following:
The agent described in [3], which is (a) a polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4; (b) a polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 in which one to several amino acids have been substituted, deleted, inserted or added, and which has liver damage improving and/or liver regenerating activity.
[5] The agent according to any one of [1] to [4], which is for inhibiting the progression of NASH to liver cirrhosis or liver cancer.
[6] A method for screening a preventive and/or therapeutic agent for NASH, comprising:
A method comprising: (1) contacting a test substance with a cell expressing the OSM receptor; and (2) selecting a test substance that increases signaling via the OSM receptor compared to the absence of the test substance as a candidate drug for preventing and/or treating NASH.
Alternatively, the present invention is as follows.
[A1]
The present invention comprises a substance that enhances signaling via oncostatin M (OSM) and its receptor.
(1) For the prevention and/or treatment of nonalcoholic steatohepatitis (NASH),
(2) an agent for inhibiting the progression of NASH to cirrhosis or liver cancer, or (3) an agent for treating cirrhosis or liver cancer.
[A2]
The agent according to [A1], wherein the substance is an agonist for the OSM receptor.
[A3]
The agent according to [A2], wherein the agonist is OSM or a fragment thereof having liver damage ameliorating and/or liver regenerating activity.
[A4]
OSM determines that:
The agent described in [A3], which is (a) a polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4; (b) a polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 in which one to several amino acids have been substituted, deleted, inserted or added, and which has liver damage improving and/or liver regenerating activity.
[A5]
A method for screening for a preventive and/or therapeutic agent for NASH, liver cirrhosis, or liver cancer, comprising:
A method comprising: (1) contacting a test substance with a cell expressing the OSM receptor; and (2) selecting a test substance that increases signaling via the OSM receptor compared to the absence of the test substance as a candidate drug for preventing and/or treating NASH, cirrhosis or liver cancer.

本発明によれば、OSM/OSMRシグナリングを増強することでNAFLからNASH、さらにはNASHから肝硬変や肝癌への進展を抑制することができ、さらに肝硬変や肝癌における老化肝細胞の除去を促進することで、これら疾患の症状を改善することができる。また、OSM-OSMRシグナル伝達系を用いて、新規のNASH、肝硬変及び肝癌の予防及び/又は治療薬を探索することができる。 According to the present invention, by enhancing OSM/OSMR signaling, it is possible to inhibit the progression of NAFL to NASH, and further from NASH to cirrhosis or liver cancer, and by promoting the removal of senescent liver cells in liver cirrhosis or liver cancer, it is possible to improve the symptoms of these diseases. Furthermore, the OSM-OSMR signaling system can be used to discover new drugs for preventing and/or treating NASH, liver cirrhosis, and liver cancer.

メタボリック症候群からNAFL、NASHを経て肝癌の発症に至る病態進展の様子と、本発明において見出されたOSMの効果の作用点を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the progression of pathological conditions from metabolic syndrome through NAFL and NASH to the development of liver cancer, and showing the site of action of the effect of OSM discovered in the present invention. NASHモデルマウス、及びNASHを介して肝癌を発症するモデルマウスの肝臓におけるOSM、及び0SMRβの発現を示す図である。NASHモデルマウスとして、メチオニン・コリン欠乏食(MCD食)給餌のC57BL/6Jマウス(A, D; 野生型MCD)、及びMCD食給餌のob/obマウス(B, E; ob/obMCD)を用いた。NASHを基盤として肝癌を発症するモデルマウスとしてSTAMマウス(C, F)を用いた。それらのマウスの肝におけるOSM(A-C)とOSMRβ(D-F)の発現を検討した。各グラフにおいて、野生型は、普通食(MF)給餌のC57BL/6Jマウスである。* p < 0.05Figure showing the expression of OSM and OSMRβ in the livers of NASH model mice and model mice that develop hepatocellular carcinoma through NASH. As NASH model mice, C57BL/6J mice fed a methionine-choline deficient diet (MCD diet) (A, D; wild-type MCD) and ob/ob mice fed an MCD diet (B, E; ob/obMCD) were used. As a model mouse that develops hepatocellular carcinoma due to NASH, STAM mice (C, F) were used. The expression of OSM (A-C) and OSMRβ (D-F) in the livers of these mice was examined. In each graph, the wild-type mice are C57BL/6J mice fed a normal diet (MF). *p < 0.05 NASHモデルマウスの肝臓におけるOSM及び0SMRβの発現局在を示す図である。MCD食給餌のC57BL/6Jマウスの肝におけるOSM及びOSMRβの発現を検討した。(A) OSMとF4/80の二重免疫染色。矢頭は二重陽性細胞を示している。DAPIにて対比染色を行った。スケールバー = 25 μm。(B) OSMRβの免疫染色。メチルグリーンにて対比染色を行った。OSMRβは肝細胞(矢頭)や炎症細胞(矢印)に発現が認められた。スケールバー = 50 μm。(C) OSMRβと、F4/80(上段)又はLyve-1(下段)との二重免疫染色。矢頭は二重陽性細胞を示している。DAPIにて対比染色を行った。スケールバー = 10 μm。Localization of OSM and OSMRβ expression in the liver of NASH model mice. Expression of OSM and OSMRβ was examined in the liver of C57BL/6J mice fed an MCD diet. (A) Double immunostaining for OSM and F4/80. Arrowheads indicate double-positive cells. Counterstaining was performed with DAPI. Scale bar = 25 μm. (B) Immunostaining for OSMRβ. Counterstaining was performed with methyl green. OSMRβ was expressed in hepatocytes (arrowheads) and inflammatory cells (arrows). Scale bar = 50 μm. (C) Double immunostaining for OSMRβ and F4/80 (upper row) or Lyve-1 (lower row). Arrowheads indicate double-positive cells. Counterstaining was performed with DAPI. Scale bar = 10 μm. STAMマウスの肝臓におけるOSMRβの発現を示す図である。STAMマウスのNASH期の肝臓におけるOSMRβの発現細胞を検討した。OSMRβとアルブミン (A)、F4/80 (B) 又はLyve-1 (C)との二重免疫染色。DAPIにて対比染色を行った。OSMRβは、肝細胞 (A)、マクロファージ (B) 及び類洞内皮細胞 (C) において発現が認められた。矢頭は二重陽性細胞を示している。スケールバー = 20 μm。Figure 1. Expression of OSMRβ in the liver of STAM mice. Cells expressing OSMRβ were examined in the liver of STAM mice at the NASH stage. Double immunostaining of OSMRβ with albumin (A), F4/80 (B) or Lyve-1 (C) was performed. Counterstaining was performed with DAPI. OSMRβ was observed in hepatocytes (A), macrophages (B) and sinusoidal endothelial cells (C). Arrowheads indicate double-positive cells. Scale bar = 20 μm. OSM遺伝子欠損マウスにおけるNASHの増悪を示す図である。野生型(WT)とOSM遺伝子欠損マウス(KO)にMCD食を4週間給餌した。(A) OSM遺伝子欠損マウスの肝におけるヘマトキシリン・エオシン(HE)染色像。矢頭は炎症細胞巣を示している。CV:中心静脈。スケールバー = 100 μm。(B) OSM遺伝子欠損マウスの肝における炎症細胞巣数の定量化結果を示す。(C) OSM遺伝子欠損マウスの肝における炎症性サイトカインの遺伝子発現量を示す。(D) OSM遺伝子欠損マウスの血中AST/ALT濃度の測定結果を示す。* p < 0.05Figure 1 shows progression of NASH in OSM-deficient mice. Wild-type (WT) and OSM-deficient (KO) mice were fed an MCD diet for 4 weeks. (A) Hematoxylin-eosin (HE) staining of the liver of an OSM-deficient mouse. Arrowheads indicate inflammatory cell foci. CV: central vein. Scale bar = 100 μm. (B) Quantification of the number of inflammatory cell foci in the liver of an OSM-deficient mouse. (C) Gene expression levels of inflammatory cytokines in the liver of an OSM-deficient mouse. (D) Measurement of blood AST/ALT levels in OSM-deficient mice. *p < 0.05 OSM遺伝子欠損マウスにおけるNASH増悪メカニズムを示す図である。野生型マウス(WT)とOSM遺伝子欠損マウス(KO)にMCD食を4週間給餌してNASHモデルを作製した。(A) 野生型マウス(WT)及びOSM遺伝子欠損マウス(KO)の肝におけるF4/80の免疫染色像を示す。矢頭はhCLS(hepatic crown-like structure;肝王冠用構造)を示している。ヘマトキシリンにて対比染色を行った。CV;中心静脈。スケールバー = 100 μm。(B) 野生型マウス(WT)及びOSM遺伝子欠損マウス(KO)の肝におけるF4/80陽性面積の定量化結果を示す。(C) 野生型マウス(WT)及びOSM遺伝子欠損マウス(KO)の肝におけるマクロファージのM1型マーカー(iNOS, CCR2)とM2型マーカー(Arg1, CD206)の発現を示す。(D) 野生型マウス(WT)及びOSM遺伝子欠損マウス(KO)の肝におけるhCLS数を示す。(E) 野生型マウス(WT)及びOSM遺伝子欠損マウス(KO)の肝におけるTUNEL染色の染色像を示す。矢頭はTUNEL陽性細胞を示している。CV:中心静脈。スケールバー = 100 μm。(F) 野生型マウス(WT)及びOSM遺伝子欠損マウス(KO)の肝におけるTUNEL染色によるアポトーシス細胞の定量化結果を示す。(G) 野生型マウス(WT)及びOSM遺伝子欠損マウス(KO)の肝におけるGPX4遺伝子の相対発現量を示す。* p < 0.05Mechanism of NASH progression in OSM-deficient mice. Wild-type mice (WT) and OSM-deficient mice (KO) were fed an MCD diet for 4 weeks to generate NASH models. (A) Immunostaining of F4/80 in the livers of wild-type mice (WT) and OSM-deficient mice (KO). Arrowheads indicate hepatic crown-like structures (hCLS). Counterstaining was performed with hematoxylin. CV, central vein. Scale bar = 100 μm. (B) Quantification of F4/80-positive areas in the livers of wild-type mice (WT) and OSM-deficient mice (KO). (C) Expression of macrophage M1 markers (iNOS, CCR2) and M2 markers (Arg1, CD206) in the livers of wild-type mice (WT) and OSM-deficient mice (KO). (D) Number of hCLS in the liver of wild-type mice (WT) and OSM gene-deficient mice (KO). (E) Images of TUNEL staining in the liver of wild-type mice (WT) and OSM gene-deficient mice (KO). Arrowheads indicate TUNEL-positive cells. CV: central vein. Scale bar = 100 μm. (F) Quantification of apoptotic cells by TUNEL staining in the liver of wild-type mice (WT) and OSM gene-deficient mice (KO). (G) Relative expression levels of GPX4 gene in the liver of wild-type mice (WT) and OSM gene-deficient mice (KO). *p < 0.05 OSM投与によるNASHの改善効果を示す図である。NASHモデルマウス(ob/obマウスにMCD食を4週間給餌したモデル)にOSMを1週間腹腔内投与した(1日2回、1回当たり12.5 ng/g体重)。Veh:ビヒクル投与。(A) OSM投与後の肝HE染色像を示す。矢頭は炎症細胞巣を示している. CV:中心静脈。スケールバー = 100 μm。(B) OSM投与後の肝における炎症細胞巣数の定量化結果を示す。(C) OSM投与後の血中AST/ALT濃度を示す。 (D) OSM投与後の肝におけるF4/80の免疫染色像を示す.矢頭はhCLSを示している。ヘマトキシリンにて対比染色を行った。CV:中心静脈。スケールバー = 100 μm。(E) OSM投与後の肝におけるF4/80陽性面積の定量化結果を示す。(F) OSM投与後の肝におけるhCLS数の定量化結果を示す。(G) OSM投与後の肝における炎症性サイトカインの遺伝子発現量を示す* p < 0.05Figure 2. Improvement of NASH by administration of OSM. OSM was administered intraperitoneally for one week (twice daily at 12.5 ng/g body weight per administration) to NASH model mice (ob/ob mice fed an MCD diet for 4 weeks). Veh: vehicle administration. (A) HE staining of the liver after OSM administration. Arrowheads indicate inflammatory cell foci. CV: central vein. Scale bar = 100 μm. (B) Quantification of the number of inflammatory cell foci in the liver after OSM administration. (C) Blood AST/ALT concentrations after OSM administration. (D) Immunostaining of F4/80 in the liver after OSM administration. Arrowheads indicate hCLS. Counterstaining was performed with hematoxylin. CV: central vein. Scale bar = 100 μm. (E) Quantification of the F4/80-positive area in the liver after OSM administration. (F) Quantification of the number of hCLS in the liver after OSM administration. (G) Gene expression levels of inflammatory cytokines in the liver after OSM administration. *p < 0.05 OSM投与によるNASHの改善メカニズムを示す図である。NASHモデルマウス(ob/obマウスにMCD食を4週間給餌したモデル)にOSMを1週間腹腔内投与した(1日2回、1回当たり12.5 ng/g体重)。Veh:ビヒクル投与。(A) OSM投与後の肝におけるTUNEL染色による染色像を示す。矢頭はTUNEL陽性細胞を示している。CV:中心静脈。スケールバー = 100 μm。(B) OSM投与後の肝におけるTUNEL染色によるアポトーシス細胞の定量化結果を示す。(C) OSM投与後の肝におけるKi67陽性細胞の免疫染色像を示す。矢頭はKi67陽性細胞を示している。CV:中心静脈。スケールバー = 100 μm。(D) OSM投与後の肝におけるKi67陽性細胞の定量化結果を示す。* p < 0.05Figure 2 shows the mechanism of improvement of NASH by OSM administration. OSM was administered intraperitoneally for 1 week (twice daily at 12.5 ng/g body weight per administration) to NASH model mice (ob/ob mice fed an MCD diet for 4 weeks). Veh: vehicle administration. (A) TUNEL staining of liver after OSM administration. Arrowheads indicate TUNEL-positive cells. CV: central vein. Scale bar = 100 μm. (B) Quantification of apoptotic cells by TUNEL staining in liver after OSM administration. (C) Immunostaining of Ki67-positive cells in liver after OSM administration. Arrowheads indicate Ki67-positive cells. CV: central vein. Scale bar = 100 μm. (D) Quantification of Ki67-positive cells in liver after OSM administration. *p < 0.05 OSM投与によるNASHモデルマウスの類洞内皮機能、及び細胞増殖関連遺伝子の発現変化を示す図である。NASHモデルマウス(ob/obマウスにMCD食を4週間給餌したモデル)にOSM(12.5 ng/g体重)を腹腔内投与し、その1時間後と2時間後の肝における類洞内皮機能関連遺伝子(eNOS, VEGF)、及び肝細胞増殖関連遺伝子(HGF, MET)の発現変化を検討した。コントロールと比較して、OSM投与により、eNOS及びHGFの発現増加が認められた。* p < 0.05This figure shows changes in sinusoidal endothelial function and cell proliferation-related gene expression in NASH model mice following administration of OSM. OSM (12.5 ng/g body weight) was administered intraperitoneally to NASH model mice (ob/ob mice fed an MCD diet for 4 weeks), and changes in the expression of sinusoidal endothelial function-related genes (eNOS, VEGF) and hepatocyte proliferation-related genes (HGF, MET) in the liver were examined 1 and 2 hours after administration. Increased expression of eNOS and HGF was observed following administration of OSM compared to controls. *p < 0.05 0SMRβ遺伝子欠損マウスのSTAMモデルにおける肝癌の発症を示す図である。OSMRβ遺伝子欠損マウス(OSMRβ-/-)とそのコントロールである野生型マウス(WT)においてSTAMモデルを作成し、肝臓における肝癌の発症を検討した.(A) STAMモデルマウスから切除した肝臓の写真を示す。野生型マウス、OSMRβ遺伝子欠損マウス共に肝癌の発症が認められたが、OSMRβ遺伝子欠損マウスにおいてより多くの肝癌の発症が認められた。スケールバー= 1 cm。(B) 腫瘍数の測定結果を示す。* p < 0.05This is a diagram showing the onset of liver cancer in the STAM model of OSMRβ gene-deficient mice. STAM models were created using OSMRβ gene-deficient mice (OSMRβ -/- ) and their control wild-type mice (WT), and the onset of liver cancer in the liver was examined. (A) A photograph of a liver resected from a STAM model mouse is shown. Both wild-type and OSMRβ gene-deficient mice developed liver cancer, but more liver cancers were observed in the OSMRβ gene-deficient mice. Scale bar = 1 cm. (B) The results of measuring the number of tumors are shown. * p < 0.05 OSM投与による肝癌発症の抑制効果を示す図である。NASH期である8週齢のSTAMマウスに対し、1週間OSMを腹腔内投与した(1日2回、1回当たり12.5 ng/g体重)。肝癌の発症は16週齢において検討した。(A) STAMモデルマウスから切除した肝臓の写真を示す。野生型マウスでは、多数の肝癌の発症が認められたが、OSMの投与により肝癌の発症が抑制された。スケールバー= 1 cm。(B) 腫瘍数の測定結果を示す。* p < 0.05Figure 2. Suppression of liver cancer development by administration of OSM. Eight-week-old STAM mice in the NASH stage were intraperitoneally administered OSM for one week (twice daily, 12.5 ng/g body weight per administration). Liver cancer development was assessed at 16 weeks of age. (A) Photograph of a liver resected from a STAM model mouse. While numerous liver cancers were observed in wild-type mice, administration of OSM suppressed the development of liver cancer. Scale bar = 1 cm. (B) Measured tumor numbers. * p < 0.05 OSMRβ遺伝子欠損マウスのSTAMモデルにおける老化肝細胞関連因子を検討した結果を示す図である。図12(A)は、OSMRβ遺伝子欠損マウスの肝において、野生型マウスと比較して、老化肝細胞の指標であるp21陽性細胞の増加が認められたことを示す。図12(B)は、OSMRβ遺伝子欠損マウスの肝においてはNK細胞が減少していることを示す。図12(C)は、OSMRβ遺伝子欠損マウスのSTAMモデルにおけるOSMの腹腔内投与後の肝において、CXCL10の発現が増加したことを示す。図12(D)は、NASH期のSTAMモデルの肝より分取された類洞内皮細胞をOSMで刺激すると、CXCL10の発現が増加することを示す。図中の「*」は、p<0.05を意味し、Scale barは50μmをそれぞれ意味する。Figure 12 shows the results of examining factors related to senescent hepatocytes in the STAM model of OSMRβ gene-deficient mice. Figure 12(A) shows that the livers of OSMRβ gene-deficient mice showed an increase in p21-positive cells, an indicator of senescent hepatocytes, compared to wild-type mice. Figure 12(B) shows that the livers of OSMRβ gene-deficient mice showed a decrease in NK cells. Figure 12(C) shows that the expression of CXCL10 was increased in the livers of the STAM model of OSMRβ gene-deficient mice after intraperitoneal administration of OSM. Figure 12(D) shows that the expression of CXCL10 was increased when sinusoidal endothelial cells isolated from the livers of the STAM model of NASH were stimulated with OSM. In the figure, "*" means p<0.05, and the scale bar means 50 μm. OSMによるNASH及びそれを基盤とする肝癌発症の抑制並びに肝癌治療メカニズムを示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the mechanism by which OSM suppresses NASH and the development of liver cancer based on NASH, and also treats liver cancer.

本発明は、オンコスタチンM(OSM)とその受容体のシグナリングを増強する物質を含有してなる、
(1)非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の予防及び/又は治療用、
(2)NASHから肝硬変又は肝癌への進展抑制用、又は
(3)肝硬変又は肝癌治療用の
剤(以下、「本発明の剤」ともいう。)を提供する。
The present invention comprises a substance that enhances the signaling of oncostatin M (OSM) and its receptor.
(1) For the prevention and/or treatment of nonalcoholic steatohepatitis (NASH),
(2) to inhibit the progression of NASH to liver cirrhosis or liver cancer, or (3) to treat liver cirrhosis or liver cancer (hereinafter also referred to as "the agent of the present invention").

本明細書において「非アルコール性脂肪肝炎(NASH)」とは、メタボリック症候群におけるインスリン抵抗性や高脂血症等、アルコール以外の原因により、肝細胞へ脂肪が蓄積する非アルコール性脂肪肝であって、かつ肝細胞の炎症を伴う病態をいう。単なる非アルコール性脂肪肝(NAFL)とNASHを総称してNAFLDという。 In this specification, "non-alcoholic steatohepatitis (NASH)" refers to a pathology in which fat accumulates in liver cells due to causes other than alcohol, such as insulin resistance and hyperlipidemia in metabolic syndrome, and which is accompanied by inflammation of liver cells. Non-alcoholic fatty liver (NAFL) and NASH are collectively referred to as NAFLD.

(オンコスタチンM(OSM))
オンコスタチンM(OSM)は、IL-6ファミリーに属するサイトカインであり、ヒトでは、配列番号2で表される252アミノ酸からなるアミノ酸配列を有する前駆体として翻訳された後、1-25位のシグナルペプチド及びC末端の31アミノ酸が除かれ、26-221位の196アミノ酸からなる成熟型となる。ヒト成熟OSMのアミノ酸配列を配列番号4に示す。尚、本明細書において、タンパク質及びペプチドは、ペプチド標記の慣例に従って左端がN末端(アミノ末端)、右端がC末端(カルボキシル末端)で記載される。
(Oncostatin M (OSM))
Oncostatin M (OSM) is a cytokine belonging to the IL-6 family, and in humans, it is translated into a precursor having an amino acid sequence of 252 amino acids as shown in SEQ ID NO: 2, and then the signal peptide at positions 1-25 and 31 amino acids at the C-terminus are removed to produce a mature form consisting of 196 amino acids at positions 26-221. The amino acid sequence of human mature OSM is shown in SEQ ID NO: 4. In this specification, proteins and peptides are described with the N-terminus (amino terminus) at the left and the C-terminus (carboxyl terminus) at the right, in accordance with the convention of peptide notation.

本明細書において、「オンコスタチンM(OSM)」とは、
(a)配列番号4で表されるヒト成熟OSMのアミノ酸配列;
(b)配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるヒト成熟OSMの、他の温血動物(例えば、サル、ウシ、ブタ、ラット、マウス、ウサギ、イヌ、ネコ、ヒツジ、ニワトリなど)におけるオルソログのアミノ酸配列;又は
(c)配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるヒト成熟OSMもしくは上記(b)のオルソログの天然のアレル変異体もしくは遺伝子多型におけるアミノ酸配列を意味する。
好ましくは、OSMは配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるヒト成熟OSMもしくはその天然のアレル変異体もしくは遺伝子多型である。当該遺伝子多型としては、例えば、dbSNPに登録されているSNPs(ヒトの場合、UniProtKBのP13725(https://www.uniprot.org/uniprotkb/P13725/entry)の「Variants」に列挙される疾患と関連しない(DISEASE ASSOCIATION: No)SNPs、マウスの場合、UniProtKBのP53347(https://www.uniprot.org/uniprotkb/P53347/entry)の「Variants」に列挙される疾患と関連しない(DISEASE ASSOCIATION: No)SNPs等)が挙げられるが、それらに限定されない。
As used herein, "oncostatin M (OSM)" refers to
(a) the amino acid sequence of human mature OSM as set forth in SEQ ID NO:4;
(b) the amino acid sequence of an orthologue in another warm-blooded animal (e.g., monkey, cow, pig, rat, mouse, rabbit, dog, cat, sheep, chicken, etc.) of human mature OSM consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4; or (c) the amino acid sequence of a natural allelic variant or genetic polymorphism of human mature OSM consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 or the orthologue of (b) above.
Preferably, the OSM is human mature OSM consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 4, or a naturally occurring allelic variant or polymorphism thereof. Examples of such polymorphisms include, but are not limited to, SNPs registered in dbSNP (such as the SNPs not associated with disease (DISEASE ASSOCIATION: No) listed under "Variants" in UniProtKB P13725 (https://www.uniprot.org/uniprotkb/P13725/entry) in humans and the SNPs not associated with disease (DISEASE ASSOCIATION: No) listed under "Variants" in UniProtKB P53347 (https://www.uniprot.org/uniprotkb/P53347/entry) in mice).

(オンコスタチンM受容体(OSMR))
オンコスタチンM受容体(OSMR)は、OSMと結合して下流の因子にシグナルを伝達する細胞表面受容体であり、OSM特異的なオンコスタチンM受容体β(OSMRβ)と、IL-6ファミリーの受容体に共通するgp130とのヘテロ二量体である。OSMはOSMRβ及びgp130のいずれとも低親和性で結合できるが、単独で結合しても細胞内にシグナルを伝達できない。OSMがOSMRβとgp130とのヘテロ二量体に高親和性に結合することで、Ras-MAPK経路の活性化や、JAK-STAT経路によるSTAT3、STAT5の活性化が起こり、細胞内シグナルが伝達される。
OSMRβは1回膜貫通型のタンパク質であり、ヒトでは、配列番号6で表される979アミノ酸からなるアミノ酸配列を有し、そのうち1-27位がシグナルペプチドであり、28-740位が細胞外領域、741-761位が膜貫通領域、762-979位が細胞内領域である。なお、ヒトOSMRβのアミノ酸配列をコードする部分を含む塩基配列は、配列番号5で表される。
(Oncostatin M Receptor (OSMR))
Oncostatin M receptor (OSMR) is a cell surface receptor that binds to OSM and transmits signals to downstream factors. It is a heterodimer of OSM-specific oncostatin M receptor β (OSMRβ) and gp130, which is common to IL-6 family receptors. OSM can bind to both OSMRβ and gp130 with low affinity, but cannot transmit signals into cells by binding alone. OSM binds with high affinity to the heterodimer of OSMRβ and gp130, activating the Ras-MAPK pathway and STAT3 and STAT5 via the JAK-STAT pathway, thereby transmitting intracellular signals.
OSMRβ is a single-pass transmembrane protein, and in humans, it has an amino acid sequence of 979 amino acids as shown in SEQ ID NO:6, of which positions 1-27 are a signal peptide, positions 28-740 are an extracellular domain, positions 741-761 are a transmembrane domain, and positions 762-979 are an intracellular domain. The nucleotide sequence including the portion encoding the amino acid sequence of human OSMRβ is shown in SEQ ID NO:5.

本明細書において、「OSMRβ」とは、配列番号6で表されるアミノ酸配列中アミノ酸番号28-979で表されるアミノ酸配列と、同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含むタンパク質である。「配列番号6で表されるアミノ酸配列中アミノ酸番号28-979で表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列」とは、
(a)配列番号6で表されるアミノ酸配列中アミノ酸番号28-979で表されるアミノ酸配列からなるヒト成熟OSMRβの、他の温血動物(例えば、サル、ウシ、ブタ、ラット、マウス、ウサギ、イヌ、ネコ、ヒツジ、ニワトリなど)におけるオルソログのアミノ酸配列;又は
(b)配列番号6で表されるアミノ酸配列中アミノ酸番号28-979で表されるアミノ酸配列からなるヒト成熟OSMRβもしくは上記(a)のオルソログの天然のアレル変異体もしくは遺伝子多型におけるアミノ酸配列
を意味する。
好ましくは、OSMRβは配列番号6で表されるアミノ酸配列中アミノ酸番号28-979で表されるアミノ酸配列からなるヒト成熟OSMRβもしくはその天然のアレル変異体もしくは遺伝子多型である。当該遺伝子多型としては、例えば、dbSNPに登録されているSNPが挙げられるが、それらに限定されない。
As used herein, "OSMRβ" refers to a protein that contains an amino acid sequence identical or substantially identical to the amino acid sequence represented by amino acid numbers 28-979 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6. "An amino acid sequence substantially identical to the amino acid sequence represented by amino acid numbers 28-979 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6" means
(a) the amino acid sequence of an ortholog in another warm-blooded animal (e.g., monkey, cow, pig, rat, mouse, rabbit, dog, cat, sheep, chicken, etc.) of human mature OSMRβ consisting of the amino acid sequence represented by amino acid numbers 28-979 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6; or (b) the amino acid sequence of a natural allelic variant or genetic polymorphism of human mature OSMRβ consisting of the amino acid sequence represented by amino acid numbers 28-979 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 or the ortholog of (a) above.
Preferably, OSMRβ is human mature OSMRβ consisting of the amino acid sequence represented by amino acid numbers 28-979 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO:6, or a naturally occurring allelic variant or genetic polymorphism thereof. Examples of the genetic polymorphism include, but are not limited to, SNPs registered in dbSNP.

本発明の剤の有効成分として用いられる「OSMとその受容体とを介したシグナリングを増強する物質」としては、OSMとOSMRとの相互作用による前記いずれかの経路を活性化させ得る限り特に制限はないが、OSMRに結合して当該受容体を介したシグナリングを活性化し得る物質、即ち、OSMRに対するアゴニストであることが好ましい。OSMRに対するアゴニストとして、例えば、OSM自体もしくはその等価物(以下、「OSM類」ともいう。)を挙げることができる。OSM類は、配列番号4で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含む蛋白質である。 The "substance that enhances signaling mediated by OSM and its receptor" used as an active ingredient of the agent of the present invention is not particularly limited as long as it can activate any of the above pathways through the interaction between OSM and OSMR, but it is preferably a substance that can bind to OSMR and activate signaling mediated by the receptor, i.e., an agonist for OSMR. Examples of agonists for OSMR include OSM itself or an equivalent thereof (hereinafter also referred to as "OSMs"). OSMs are proteins that contain an amino acid sequence identical or substantially identical to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO:4.

OSM類は、ヒトや他の温血動物(例えば、サル、ウシ、ブタ、ラット、マウス、ウサギ、イヌ、ネコ、ヒツジ、ニワトリなど)のOSM産生細胞(例、活性化マクロファージ、I型ヘルパーT(Th1)細胞等)もしくはそれを含む組織から単離・精製される蛋白質であってもよい。また、化学合成もしくは無細胞翻訳系で生化学的に合成された蛋白質であってもよいし、あるいは上記アミノ酸配列をコードする塩基配列を有する核酸を導入された形質転換体から産生される組換え蛋白質であってもよい。 OSMs may be proteins isolated and purified from OSM-producing cells (e.g., activated macrophages, type I helper T (Th1) cells, etc.) or tissues containing them in humans or other warm-blooded animals (e.g., monkeys, cows, pigs, rats, mice, rabbits, dogs, cats, sheep, chickens, etc.). They may also be proteins chemically synthesized or biochemically synthesized in a cell-free translation system, or recombinant proteins produced from a transformant into which a nucleic acid having a base sequence encoding the above amino acid sequence has been introduced.

配列番号4で表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列としては、配列番号4で表されるアミノ酸配列と80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、特に好ましくは97%以上、最も好ましくは98%以上の同一性を有するアミノ酸配列などが挙げられる。ここで「同一性」とは、当該技術分野において公知の数学的アルゴリズムを用いて2つのアミノ酸配列をアラインさせた場合の、最適なアラインメント(好ましくは、当該アルゴリズムは最適なアラインメントのために配列の一方もしくは両方へのギャップの導入を考慮し得るものである)における、オーバーラップする全アミノ酸残基に対する同一アミノ酸残基の割合(%)を意味する。本明細書におけるアミノ酸配列の同一性は、相同性計算アルゴリズムNCBI BLAST(National Center for Biotechnology Information Basic Local Alignment Search Tool)を用い、以下の条件(期待値=10;ギャップを許す;マトリクス=BLOSUM62;フィルタリング=OFF)にて計算することができる。 Examples of amino acid sequences substantially identical to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 include amino acid sequences having an identity of 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, particularly preferably 97% or more, and most preferably 98% or more with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4. Here, "identity" means the percentage (%) of identical amino acid residues relative to all overlapping amino acid residues in the optimal alignment (preferably, the algorithm can take into account the introduction of gaps into one or both of the sequences for optimal alignment) when two amino acid sequences are aligned using a mathematical algorithm known in the art. The identity of amino acid sequences in this specification can be calculated using the homology calculation algorithm NCBI BLAST (National Center for Biotechnology Information Basic Local Alignment Search Tool) under the following conditions (expectation value = 10; gaps allowed; matrix = BLOSUM62; filtering = OFF).

OSM類は、配列番号4で表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列を含み、かつ配列番号4で表されるアミノ酸配列を含む蛋白質と同質の活性を有する蛋白質である。ここで「活性」とは、例えば、受容体との結合活性や、マクロファージの表現型を非炎症性(M2型)にシフトさせる活性、炎症性サイトカイン(例えば、TNF-α、IL-1β等)の発現抑制活性、肝細胞死抑制活性、肝再生促進活性、eNOSやHGFの発現誘導活性、肝細胞における抗炎症活性等、NAFLからNASH及び/又はNASHから肝硬変・肝癌への進展を抑制する任意の活性を意味する。ここで「同質」とは、それらの活性が定性的に同じであること意味する。したがって、OSM類の活性は野生型OSMと同等もしくはそれ以上であることが好ましいが、これらの活性の程度は異なっていてもよい。 OSMs are proteins that contain an amino acid sequence substantially identical to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 and have the same quality of activity as a protein containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4. Here, "activity" means any activity that suppresses the progression of NAFL to NASH and/or NASH to cirrhosis/hepatic cancer, such as, for example, receptor binding activity, activity to shift the phenotype of macrophages to non-inflammatory (M2 type), activity to suppress the expression of inflammatory cytokines (e.g., TNF-α, IL-1β, etc.), activity to suppress hepatocyte death, activity to promote liver regeneration, activity to induce the expression of eNOS and HGF, and anti-inflammatory activity in hepatocytes. Here, "quality of activity" means that the activities are qualitatively the same. Therefore, it is preferable that the activity of OSMs is equal to or greater than that of wild-type OSM, but the degree of these activities may be different.

あるいは、本発明で用いられるOSM類としては、例えば、(i)配列番号4で表されるアミノ酸配列中の1または2個以上(例えば1~30個程度、好ましくは1~10個程度、さらに好ましくは1~数(5、4、3もしくは2)個)のアミノ酸が欠失したアミノ酸配列、(ii)配列番号4で表されるアミノ酸配列に1または2個以上(例えば1~30個程度、好ましくは1~10個程度、さらに好ましくは1~数(5、4、3もしくは2)個)のアミノ酸が付加したアミノ酸配列、(iii)配列番号4で表されるアミノ酸配列に1または2個以上(例えば1~30個程度、好ましくは1~10個程度、さらに好ましくは1~数(5、4、3もしくは2)個)のアミノ酸が挿入されたアミノ酸配列、(iv)配列番号4で表されるアミノ酸配列中の1または2個以上(例えば1~30個程度、より好ましくは1~10個程度、さらに好ましくは1~数(5、4、3もしくは2)個)のアミノ酸が他のアミノ酸で置換されたアミノ酸配列、または(v)それらを組み合わせたアミノ酸配列を含有する蛋白質なども含まれる。 Alternatively, the OSMs used in the present invention may be, for example, (i) an amino acid sequence in which one or more amino acids (e.g., about 1 to 30, preferably about 1 to 10, and more preferably one to several (5, 4, 3, or 2)) have been deleted from the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4; (ii) an amino acid sequence in which one or more amino acids (e.g., about 1 to 30, preferably about 1 to 10, and more preferably one to several (5, 4, 3, or 2)) have been added to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4; (iii) an amino acid sequence in which one or more amino acids (e.g., about 1 to 30, preferably about 1 to 10, and more preferably one to several (5, 4, 3, or 2)) have been added to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4; These include (iv) an amino acid sequence in which one or more amino acids (for example, about 1 to 30, preferably about 1 to 10, and more preferably one to several (5, 4, 3, or 2)) have been inserted into the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4, or (v) a protein containing an amino acid sequence that is a combination of these.

上記のようにアミノ酸配列が挿入、欠失または置換されている場合、その挿入、欠失または置換の位置は特に制限されない。例えば、OSMのヘリックスBとヘリックスCとの間のループ領域の一部又は全部を欠失させた高活性変異体(J. Biol. Chem. 287(39): 32848-32859)をあげることができるが、これらに限定されない。 When the amino acid sequence is inserted, deleted or substituted as described above, the position of the insertion, deletion or substitution is not particularly limited. For example, a high activity mutant in which part or all of the loop region between helix B and helix C of OSM is deleted (J. Biol. Chem. 287(39): 32848-32859) can be mentioned, but is not limited to this.

OSM類はまた、配列番号4で表されるアミノ酸配列を含む蛋白質と同質の活性(例、肝障害改善活性、肝再生活性など)を有する限りにおいて、配列番号4で表されるアミノ酸配列又はそれに対応する成熟OSMのアミノ酸配列の一部のみを含む、それらのフラグメントであってもよい。 OSMs may also be fragments of the protein containing the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:4 or a portion of the corresponding amino acid sequence of mature OSM, so long as they have the same activity as the protein containing the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:4 (e.g., liver damage improving activity, liver regeneration activity, etc.).

本発明で用いられるOSM類は遊離体であってもよいし、塩であってもよい。そのような塩としては、生理学的に許容される酸(例、無機酸、有機酸)や塩基(例、アルカリ金属、アルカリ土類金属)などとの塩が用いられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。このような塩としては、例えば、無機酸(例、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸)との塩、あるいは有機酸(例、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸)との塩などが用いられる。 The OSMs used in the present invention may be in the free form or in the form of a salt. Such salts include salts with physiologically acceptable acids (e.g., inorganic acids, organic acids) and bases (e.g., alkali metals, alkaline earth metals), and physiologically acceptable acid addition salts are particularly preferred. Examples of such salts include salts with inorganic acids (e.g., hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid) and salts with organic acids (e.g., acetic acid, formic acid, propionic acid, fumaric acid, maleic acid, succinic acid, tartaric acid, citric acid, malic acid, oxalic acid, benzoic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid).

OSM類は、前述したヒトや他の温血動物のOSM産生細胞もしくは組織の細胞外マトリクスや培養上清から、自体公知の蛋白質の精製方法、例えば、逆相クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィーなどのクロマトグラフィー等を用いて単離することができる。また、OSM類は、公知のペプチド合成法に従って製造することもできる。ペプチドの合成法としては、例えば、固相合成法、液相合成法のいずれによってもよい。即ち、OSM類を構成し得る部分ペプチドもしくはアミノ酸と残余部分とを縮合させ、生成物が保護基を有する場合は保護基を脱離することにより製造することができる。 OSMs can be isolated from the extracellular matrix or culture supernatant of OSM-producing cells or tissues of humans or other warm-blooded animals, as described above, using known protein purification methods, such as chromatography, including reverse-phase chromatography, ion-exchange chromatography, and affinity chromatography. OSMs can also be produced according to known peptide synthesis methods. Peptide synthesis methods may be, for example, solid-phase synthesis or liquid-phase synthesis. That is, partial peptides or amino acids that can constitute OSMs can be condensed with the remaining portion, and if the product has a protecting group, the protecting group is removed to produce the OSMs.

好ましい実施態様においては、OSM類は、それをコードする核酸を含有する形質転換体を培養し、得られる培養物から分離精製することによって製造することができる。ここで核酸はDNAであってもRNAであってもよい。DNAの場合は、好ましくは二本鎖DNAである。OSM類をコードするDNAは、例えば、OSMのcDNA配列情報に基づいてオリゴDNAプライマーを合成し、OSMを産生する細胞より調製した全RNAもしくはmRNA画分を鋳型として用い、RT-PCR法によって増幅することにより、クローニングすることができる。得られたcDNAを鋳型にして、自体公知の部位特異的変異誘発法を用いて、各種変異を導入することができる。 In a preferred embodiment, OSMs can be produced by culturing a transformant containing nucleic acid encoding the OSMs, and isolating and purifying the nucleic acid from the resulting culture. Here, the nucleic acid may be either DNA or RNA. In the case of DNA, it is preferably double-stranded DNA. DNA encoding OSMs can be cloned, for example, by synthesizing an oligo DNA primer based on the cDNA sequence information of OSM, and amplifying it by RT-PCR using total RNA or an mRNA fraction prepared from cells that produce OSM as a template. Using the obtained cDNA as a template, various mutations can be introduced using site-directed mutagenesis methods known per se.

OSM類をコードするDNAとしては、例えば、配列番号3で表される塩基配列を含有するDNA、または配列番号3で表される塩基配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列を含有し、前記した野生型OSMと同質の活性を有する蛋白質をコードするDNAなどが挙げられる。配列番号3で表される塩基配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズできるDNAとしては、例えば、配列番号3で表される塩基配列と80%以上、好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、特に好ましくは97%以上、最も好ましくは98%以上の同一性を有する塩基配列を含有するDNAなどが用いられる。
本明細書における塩基配列の同一性は、相同性計算アルゴリズムNCBI BLAST(National Center for Biotechnology Information Basic Local Alignment Search Tool)を用い、以下の条件(期待値=10;ギャップを許す;フィルタリング=ON;マッチスコア=1;ミスマッチスコア=-3)にて計算することができる。
OSM類をコードするDNAは、好ましくは、配列番号3で表される塩基配列を有する野生型ヒト成熟OSMをコードする領域を含むDNA、又は種々のヒト成熟OSM変異体タンパク質をコードする領域を含むDNAである。OSM類は、当該DNAを宿主細胞内に導入し、当該細胞から分泌発現させることにより製造されるので、宿主細胞がシグナルペプチドやC末端プロ配列をプロセシングする能力を有する限り、配列番号1で表される塩基配列からなるヒトOSM前駆体ポリペプチドをコードするDNAを用いることができる。
Examples of DNA encoding OSMs include DNA containing the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3, or DNA containing a nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions with the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3 and encoding a protein having the same activity as the wild-type OSM described above. Examples of DNA that can hybridize under stringent conditions with the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3 include DNA containing a nucleotide sequence that has an identity of 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, particularly preferably 97% or more, and most preferably 98% or more with the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3.
The identity of the base sequences in this specification can be calculated using the homology calculation algorithm NCBI BLAST (National Center for Biotechnology Information Basic Local Alignment Search Tool) under the following conditions (expectation value = 10; gaps allowed; filtering = ON; match score = 1; mismatch score = -3).
The DNA encoding OSMs is preferably DNA containing a region encoding wild-type human mature OSM having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3, or DNA containing a region encoding various human mature OSM variant proteins. OSMs are produced by introducing the DNA into host cells and expressing and secreting them from the cells, so DNA encoding the human OSM precursor polypeptide consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 can be used as long as the host cell has the ability to process the signal peptide and C-terminal prosequence.

OSM類をコードするDNAは、化学的にDNA鎖を合成するか、もしくは合成した一部オーバーラップするオリゴDNA短鎖を、PCR法やGibson Assembly法を利用して接続することにより、その全長をコードするDNAを構築することも可能である。化学合成又はPCR法もしくはGibson Assembly法との組み合わせで全長DNAを構築することの利点は、当該DNAを導入する宿主に合わせて使用コドンをCDS全長にわたり設計できる点にある。異種DNAの発現に際し、そのDNA配列を宿主生物において使用頻度の高いコドンに変換することで、タンパク質発現量の増大が期待できる。使用する宿主におけるコドン使用頻度のデータは、例えば(公財)かずさDNA研究所のホームページに公開されている遺伝暗号使用頻度データベース(http://www.kazusa.or.jp/codon/index.html)を用いることができ、または各宿主におけるコドン使用頻度を記した文献を参照してもよい。 It is also possible to construct DNA that codes for the entire length of OSMs by chemically synthesizing the DNA strand or by connecting synthesized overlapping oligo DNA strands using PCR or Gibson Assembly. The advantage of constructing the entire length of DNA by chemical synthesis or by combining PCR or Gibson Assembly is that the codons used can be designed over the entire length of the CDS to suit the host into which the DNA is introduced. When expressing heterologous DNA, it is expected that the amount of protein expressed will increase by converting the DNA sequence to codons that are frequently used in the host organism. Data on the codon usage frequency in the host can be obtained from, for example, the genetic code usage frequency database published on the website of the Kazusa DNA Research Institute (http://www.kazusa.or.jp/codon/index.html), or references that list the codon usage frequency in each host can be used.

クローン化されたDNAは、目的によりそのまま、または所望により制限酵素で消化するか、リンカーを付加した後に、使用することができる。当該DNAはその5’末端側に翻訳開始コドンとしてのATGを有し、また3’末端側には翻訳終止コドンとしてのTAA、TGAまたはTAGを有していてもよい。これらの翻訳開始コドンや翻訳終止コドンは、適当な合成DNAアダプターを用いて付加することができる。 Depending on the purpose, the cloned DNA can be used as is, or after digestion with a restriction enzyme or addition of a linker, if desired. The DNA may have an ATG translation initiation codon at the 5' end, and a TAA, TGA, or TAG translation termination codon at the 3' end. These translation initiation and termination codons can be added using an appropriate synthetic DNA adapter.

OSM類をコードするDNAを含む発現ベクターは、例えば、OSM類をコードするDNAから目的とするDNA断片を切り出し、当該DNA断片を適当な発現ベクター中のプロモーターの下流に連結することにより製造することができる。発現ベクターとしては、大腸菌由来のプラスミド(例、pBR322,pBR325,pUC12,pUC13);枯草菌由来のプラスミド(例、pUB110,pTP5,pC194);酵母由来プラスミド(例、pSH19,pSH15);昆虫細胞発現プラスミド(例、pFast-Bac);動物細胞発現プラスミド(例、pA1-11,pXT1,pRc/CMV,pRc/RSV,pcDNAI/Neo);λファージなどのバクテリオファージ;バキュロウイルスなどの昆虫ウイルスベクター(例、BmNPV,AcNPV);レトロウイルス、レンチウイルス、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルスなどの動物ウイルスベクターなどが用いられる。
プロモーターとしては、遺伝子の発現に用いる宿主に対応して適切なプロモーターであればいかなるものでもよい。例えば、宿主が動物細胞である場合、SRαプロモーター、SV40プロモーター、LTRプロモーター、CMV(サイトメガロウイルス)プロモーター、RSV(ラウス肉腫ウイルス)プロモーター、MoMuLV(モロニーマウス白血病ウイルス)LTR、HSV-TK(単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ)プロモーターなどが用いられる。他の宿主においても自体公知のプロモーターを適宜選択することができる。
An expression vector containing DNA encoding OSMs can be produced, for example, by excising a desired DNA fragment from the DNA encoding OSMs and ligating the DNA fragment downstream of a promoter in an appropriate expression vector. Examples of expression vectors that can be used include plasmids derived from E. coli (e.g., pBR322, pBR325, pUC12, pUC13), plasmids derived from Bacillus subtilis (e.g., pUB110, pTP5, pC194), yeast-derived plasmids (e.g., pSH19, pSH15), insect cell expression plasmids (e.g., pFast-Bac), animal cell expression plasmids (e.g., pA1-11, pXT1, pRc/CMV, pRc/RSV, pcDNAI/Neo), bacteriophages such as λ phage, insect virus vectors such as baculovirus (e.g., BmNPV, AcNPV), and animal virus vectors such as retrovirus, lentivirus, vaccinia virus, adenovirus, adeno-associated virus, and herpes virus.
The promoter may be any promoter suitable for the host used to express the gene. For example, when the host is an animal cell, the SRα promoter, SV40 promoter, LTR promoter, CMV (cytomegalovirus) promoter, RSV (Rous sarcoma virus) promoter, MoMuLV (Moloney murine leukemia virus) LTR, HSV-TK (herpes simplex virus thymidine kinase) promoter, etc. may be used. For other hosts, a promoter known per se may be appropriately selected.

発現ベクターとしては、上記の他に、所望によりエンハンサー、スプライシングシグナル、ポリA付加シグナル、選択マーカー、SV40複製起点(以下、SV40 oriと略称する場合がある)などを含有しているものを用いることができる。選択マーカーとしては、例えば、ジヒドロ葉酸還元酵素遺伝子、アンピシリン耐性遺伝子、ネオマイシン耐性遺伝子等が挙げられる。 In addition to the above, expression vectors that contain enhancers, splicing signals, poly A addition signals, selection markers, SV40 origin of replication (hereinafter sometimes abbreviated as SV40 ori), etc., can be used as desired. Examples of selection markers include the dihydrofolate reductase gene, ampicillin resistance gene, and neomycin resistance gene.

上記したOSM類をコードするDNAを含む発現ベクターで宿主を形質転換し、得られる形質転換体を培養することによって、OSM類を製造することができる。宿主としては、例えば、エシェリヒア属菌、バチルス属菌、酵母、昆虫細胞、昆虫、動物細胞などが用いられる。哺乳動物細胞としては、例えば、サルCOS-7細胞、サルVero細胞、チャイニーズハムスター卵巣細胞(以下、CHO細胞と略記)、dhfr遺伝子欠損CHO細胞(以下、CHO(dhfr-)細胞と略記)、マウスL細胞、マウスAtT-20細胞、マウスミエローマ細胞、ラットGH3細胞、ヒトFL細胞、HeLa細胞、HepG2細胞、HEK293細胞などが用いられる。他の宿主についても自体公知の細胞をそれぞれ適宜選択することができる。 OSMs can be produced by transforming a host with an expression vector containing DNA encoding the above-mentioned OSMs and culturing the resulting transformant. Examples of hosts that can be used include Escherichia bacteria, Bacillus bacteria, yeast, insect cells, insects, and animal cells. Examples of mammalian cells that can be used include monkey COS-7 cells, monkey Vero cells, Chinese hamster ovary cells (hereinafter abbreviated as CHO cells), dhfr gene-deficient CHO cells (hereinafter abbreviated as CHO(dhfr - ) cells), mouse L cells, mouse AtT-20 cells, mouse myeloma cells, rat GH3 cells, human FL cells, HeLa cells, HepG2 cells, and HEK293 cells. For other hosts, cells known per se can be appropriately selected.

形質転換は、宿主の種類に応じ、公知の方法に従って実施することができる。動物細胞は、例えば、細胞工学別冊8 新細胞工学実験プロトコール,263-267 (1995)(秀潤社発行)、ヴィロロジー(Virology),52巻,456 (1973)に記載の方法に従って形質転換することができる。 Transformation can be carried out according to known methods depending on the type of host. Animal cells can be transformed, for example, according to the methods described in Cell Engineering Special Issue 8, New Cell Engineering Experimental Protocols, pp. 263-267 (1995) (published by Shujunsha) and Virology, vol. 52, pp. 456 (1973).

形質転換体の培養は、宿主の種類に応じ、公知の方法に従って実施することができる。
例えば、宿主が動物細胞である形質転換体を培養する場合の培地としては、例えば、約5~約20%の胎児ウシ血清を含む最小必須培地(MEM)、ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)、RPMI 1640培地、199培地、Ham’s F-12培地などが用いられる。培地のpHは、好ましくは約6~約8である。培養は、通常約30℃~約40℃で、約15~約60時間行なわれる。必要に応じて通気や撹拌を行ってもよい。
以上のようにして、形質転換体の細胞内または細胞外にOSM類を製造せしめることができる。
The transformant can be cultured according to a known method depending on the type of host.
For example, when a transformant whose host is an animal cell is cultured, a medium such as Minimum Essential Medium (MEM) containing about 5 to about 20% fetal bovine serum, Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM), RPMI 1640 medium, 199 medium, or Ham's F-12 medium can be used. The pH of the medium is preferably about 6 to about 8. The culture is usually carried out at about 30°C to about 40°C for about 15 to about 60 hours. Aeration or stirring may be performed as necessary.
In this manner, OSMs can be produced intracellularly or extracellularly in transformants.

前記形質転換体を培養して得られる培養物からOSM類を自体公知の方法に従って分離精製することができる。このような方法としては、塩析や溶媒沈澱法などの溶解度を利用する方法;透析法、限外ろ過法、ゲルろ過法、およびSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動法などの主として分子量の差を利用する方法;イオン交換クロマトグラフィーなどの荷電の差を利用する方法;アフィニティークロマトグラフィーなどの特異的親和性を利用する方法;逆相高速液体クロマトグラフィーなどの疎水性の差を利用する方法;等電点電気泳動法などの等電点の差を利用する方法;などが用いられる。これらの方法は、適宜組み合わせることもできる。 OSMs can be separated and purified from the culture obtained by culturing the transformant by methods known per se. Such methods include methods that utilize solubility, such as salting out and solvent precipitation; methods that utilize mainly differences in molecular weight, such as dialysis, ultrafiltration, gel filtration, and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis; methods that utilize differences in charge, such as ion exchange chromatography; methods that utilize specific affinity, such as affinity chromatography; methods that utilize differences in hydrophobicity, such as reversed-phase high performance liquid chromatography; and methods that utilize differences in isoelectric point, such as isoelectric focusing. These methods can also be combined as appropriate.

かくして得られるOSM類が遊離体である場合には、自体公知の方法あるいはそれに準じる方法によって、当該遊離体を塩に変換することができ、OSM類が塩として得られた場合には、自体公知の方法あるいはそれに準じる方法により、当該塩を遊離体または他の塩に変換することができる。 If the OSMs thus obtained are in free form, the free form can be converted into a salt by a method known per se or a method similar thereto, and if the OSMs are obtained as a salt, the salt can be converted into the free form or another salt by a method known per se or a method similar thereto.

本発明の別の実施態様において、OSMRに対するアゴニストは、OSM類以外の物質であって、OSMRに結合して当該受容体を介したシグナリングを活性化し得る物質であり得る。当該物質は、低分子化合物であってもよいし、あるいは、核酸(例、アプタマー)、ペプチド、タンパク質、アゴニスト抗体などの中分子又は高分子であってもよい。これらのOSMRに対するアゴニストは、後述する「本発明のスクリーニング法」を用いて同定されるものであってよい。 In another embodiment of the present invention, the agonist for OSMR may be a substance other than OSMs that can bind to OSMR and activate signaling via the receptor. The substance may be a low molecular weight compound, or a medium or high molecular weight compound such as a nucleic acid (e.g., an aptamer), a peptide, a protein, or an agonist antibody. These agonists for OSMR may be identified using the "screening method of the present invention" described below.

好ましい一実施態様において、OSMRに対するアゴニストは、当該受容体に対するアゴニスト抗体であり得る。当該アゴニスト抗体は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体の何れであってもよいが、好ましくはモノクローナル抗体である。これらの抗体は、自体公知の抗体または抗血清の製造法に従って製造することができる。抗体のアイソタイプは特に限定されないが、好ましくはIgG、IgMまたはIgA、特に好ましくはIgGが挙げられる。IgG1やIgG2のFc領域はADCC、ADCP、CDC等のエフェクター機能を有し得るので、これらのエフェクター機能が低いIgG4を用いることが好ましい場合があるが、この限りではない。 In a preferred embodiment, the agonist for OSMR may be an agonist antibody for the receptor. The agonist antibody may be either a polyclonal antibody or a monoclonal antibody, but is preferably a monoclonal antibody. These antibodies can be produced according to publicly known methods for producing antibodies or antisera. The antibody isotype is not particularly limited, but is preferably IgG, IgM or IgA, and particularly preferably IgG. The Fc regions of IgG1 and IgG2 can have effector functions such as ADCC, ADCP, and CDC, so it may be preferable to use IgG4, which has low effector functions, but this is not limited thereto.

OSMRに対するアゴニスト抗体は、当該受容体を介したシグナリング(例、Ras-MAPK経路、JAK-STAT経路)を活性化・増強し得る限り、いかなる様式でOSMRに結合してもよく、例えば、OSMRβ又はgp130のいずれか一方に結合して、他方のサブユニットとの二量化を促進するものであってもよいし、あるいは、OSMRβ/gp130複合体の両サブユニットが会合する部位に対して特異的に結合するものであってもよい。さらに、各サブユニットに対してそれぞれ特異的親和性を有する抗体部分を含む二重特異性抗体とすることもできる。OSMRに対するアゴニスト抗体は、標的抗原を特異的に認識し結合するための相補性決定領域(CDR)を少なくとも有するものであれば、完全抗体分子の他、例えばFab、Fab'、F(ab’)2等のフラグメント、scFv、scFv-Fc、ミニボディー、ダイアボディー等の遺伝子工学的に作製されたコンジュゲート分子、あるいはポリエチレングリコール(PEG)等のタンパク質安定化作用を有する分子等で修飾されたそれらの誘導体などであってもよい。 The agonist antibody against OSMR may bind to OSMR in any manner as long as it can activate or enhance signaling via the receptor (e.g., Ras-MAPK pathway, JAK-STAT pathway). For example, it may bind to either OSMRβ or gp130 and promote dimerization with the other subunit, or it may specifically bind to the site where both subunits of the OSMRβ/gp130 complex associate. Furthermore, it may be a bispecific antibody containing an antibody portion having a specific affinity for each subunit. The agonist antibody against OSMR may be a complete antibody molecule, or a fragment such as Fab, Fab', F(ab') 2 , a genetically engineered conjugate molecule such as scFv, scFv-Fc, minibody, diabody, or a derivative thereof modified with a molecule having a protein stabilizing effect such as polyethylene glycol (PEG), as long as it has at least a complementarity determining region (CDR) for specifically recognizing and binding to a target antigen.

好ましい一実施態様において、OSMRに対するアゴニスト抗体は、ヒトを投与対象とする医薬品として使用されることから、当該抗体(好ましくはモノクローナル抗体)はヒトに投与した場合に抗原性を示す危険性が低減された抗体、具体的には、完全ヒト抗体、ヒト化抗体、マウス-ヒトキメラ抗体などであり、特に好ましくは完全ヒト抗体である。ヒト化抗体およびキメラ抗体は、常法に従って遺伝子工学的に作製することができる。また、完全ヒト抗体は、ヒト-ヒト(もしくはマウス)ハイブリドーマより製造することも可能ではあるが、大量の抗体を安定に且つ低コストで提供するためには、ヒト抗体産生マウスやファージディスプレイ法を用いて製造することが望ましい。 In a preferred embodiment, since the agonist antibody against OSMR is used as a pharmaceutical intended for administration to humans, the antibody (preferably a monoclonal antibody) is an antibody with a reduced risk of exhibiting antigenicity when administered to humans, specifically a fully human antibody, a humanized antibody, a mouse-human chimeric antibody, etc., and is particularly preferably a fully human antibody. Humanized antibodies and chimeric antibodies can be produced by genetic engineering in accordance with standard methods. Although fully human antibodies can also be produced from human-human (or mouse) hybridomas, in order to provide large amounts of antibodies stably and at low cost, it is desirable to produce them using human antibody-producing mice or phage display methods.

別の実施態様において、OSMRに対するアゴニストは、例えば、後述の本発明のスクリーニング法により同定される物質(例、低分子化合物)であり得る。 In another embodiment, the agonist for OSMR may be, for example, a substance (e.g., a small molecule compound) identified by the screening method of the present invention described below.

本発明の一実施態様において、「OSMとその受容体とを介したシグナリングを増強する物質」は、本発明の剤の投与対象である温血動物に内在するOSM遺伝子の発現を誘導・増強し得る物質であり得る。そのような物質として、例えば、上皮増殖因子(EGF)/インターロイキン(IL)-2/IL-3/エリスロポイエチン(EPO)/顆粒球-コロニー刺激因子(G-CSF)(EMBO J 15: 1055-1063, 1996)、顆粒球マクロファージ-コロニー刺激因子(GM-CSF)(Am J Physiol Cell Physiol 301: C947-C953, 2011)、プロスタグランジンE2(PGE2)(J Neurosci 22: 5334-5343, 2002)、ヒト性腺刺激ホルモン(hCG)/β-hCG(Cytobios 92: 159-163, 1997)、シスプラチン(Immunol Cell Biol 75:492- 496, 1997)、ホルボール12-ミリステート13-アセテート(PMA)(Proc Natl Acad Sci USA 83:9739 -9743, 1986)等を挙げることができるが、それらに限定されない。 In one embodiment of the present invention, a "substance that enhances signaling mediated by OSM and its receptor" may be a substance that is capable of inducing or enhancing expression of the OSM gene present in a warm-blooded animal to which the agent of the present invention is administered. Examples of such substances include epidermal growth factor (EGF)/interleukin (IL)-2/IL-3/erythropoietin (EPO)/granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF) (EMBO J 15: 1055-1063, 1996), granulocyte-macrophage-colony stimulating factor (GM-CSF) (Am J Physiol Cell Physiol 301: C947-C953, 2011), prostaglandin E2 ( PGE2 ) (J Neurosci 22: 5334-5343, 2002), human gonadotropin (hCG)/β-hCG (Cytobios 92: 159-163, 1997), and cisplatin (Immunol Cell Biol 75:492- 496, 1997), phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) (Proc Natl Acad Sci USA 83:9739-9743, 1986), and the like.

(OSMとその受容体のシグナリングを増強する物質を含有する医薬)
上述のいずれかのOSMとその受容体のシグナリングを増強する物質は、OSM/OSMRのシグナリングを増強して、肝マクロファージの表現型を非炎症性(M2型)にシフトさせる活性、炎症性サイトカイン(例えば、TNF-α、IL-1β等)の発現抑制活性、肝障害(細胞死)抑制活性、肝再生促進活性、eNOSやHGFの発現誘導活性、肝細胞における抗炎症活性等を示すことで、NAFLからNASH及び/又はNASHから肝硬変・肝癌への進展を抑制することができる。したがって、これらの物質は、NASHの予防及び/又は治療薬として使用することができる。さらに、OSMとその受容体のシグナリングを増強する物質は、類洞内皮細胞におけるCXCL10遺伝子の発現を亢進し、類洞内皮細胞の近傍へのNK細胞の集簇を促進することにより、類洞内皮細胞の近傍(即ち、肝)における老化肝細胞の除去を促進する。従って、これらの物質は、NASH、肝硬変、又は肝癌の治療薬としても使用することができる。ここで「予防」とは、NASHの発症(NAFLからNASHへの進展)を防止することだけでなく、発症を遅延させることを含む。また「治療」とは、NASHの症状の改善だけでなく、NASHから肝硬変、ひいては肝癌への進展抑制、再発の予防等を含む。
(Medicines containing substances that enhance the signaling of OSM and its receptors)
Any of the above substances that enhance the signaling of OSM and its receptor enhances the signaling of OSM/OSMR and exhibits the activity of shifting the phenotype of liver macrophages to non-inflammatory (M2 type), the activity of suppressing the expression of inflammatory cytokines (e.g., TNF-α, IL-1β, etc.), the activity of suppressing liver damage (cell death), the activity of promoting liver regeneration, the activity of inducing the expression of eNOS and HGF, and the anti-inflammatory activity in liver cells, thereby suppressing the progression of NAFL to NASH and/or NASH to liver cirrhosis and liver cancer. Therefore, these substances can be used as a preventive and/or therapeutic drug for NASH. Furthermore, substances that enhance the signaling of OSM and its receptor enhance the expression of CXCL10 gene in sinusoidal endothelial cells and promote the accumulation of NK cells in the vicinity of sinusoidal endothelial cells, thereby promoting the removal of senescent liver cells in the vicinity of sinusoidal endothelial cells (i.e., the liver). Therefore, these substances can also be used as a therapeutic drug for NASH, liver cirrhosis, or liver cancer. Here, "prevention" includes not only preventing the onset of NASH (progression from NAFL to NASH) but also delaying its onset. "Treatment" includes not only improving the symptoms of NASH but also inhibiting the progression of NASH to liver cirrhosis and even liver cancer, and preventing recurrence.

上記のOSMとその受容体のシグナリングを増強する物質を含有する医薬は、そのまま液剤として、または適当な剤型の医薬組成物として、ヒトまたは他の温血動物(例えば、サル、ウシ、ブタ、ラット、マウス、ウサギ、イヌ、ネコ、ヒツジ、ニワトリなど)、好ましくはヒトに対して、経口的または非経口的(例、血管内投与、皮下投与など)に投与することができる。 The above-mentioned medicines containing substances that enhance signaling of OSM and its receptor can be administered orally or parenterally (e.g., intravascular administration, subcutaneous administration, etc.) to humans or other warm-blooded animals (e.g., monkeys, cows, pigs, rats, mice, rabbits, dogs, cats, sheep, chickens, etc.), preferably humans, as liquid preparations or as pharmaceutical compositions in an appropriate dosage form.

上記のOSMとその受容体のシグナリングを増強する物質は、それ自体を投与してもよいし、または適当な医薬組成物として投与してもよい。投与に用いられる医薬組成物としては、上記のOSMとその受容体のシグナリングを増強する物質と薬理学的に許容され得る担体、希釈剤もしくは賦形剤とを含むものであってもよい。このような医薬組成物は、経口または非経口投与に適する剤形として提供される。 The above-mentioned substance that enhances the signaling of OSM and its receptor may be administered on its own or as a suitable pharmaceutical composition. The pharmaceutical composition used for administration may contain the above-mentioned substance that enhances the signaling of OSM and its receptor and a pharmacologically acceptable carrier, diluent or excipient. Such a pharmaceutical composition is provided in a dosage form suitable for oral or parenteral administration.

非経口投与のための組成物としては、例えば、注射剤、坐剤、鼻腔内投与剤等が用いられ、注射剤は静脈注射剤、皮下注射剤、皮内注射剤、筋肉注射剤、点滴注射剤等の剤形を包含しても良い。このような注射剤は、公知の方法に従って調製できる。注射剤の調製方法としては、例えば、上記のOSMとその受容体のシグナリングを増強する物質を通常注射剤に用いられる無菌の水性液、または油性液に溶解、懸濁または乳化することによって調製できる。注射用の水性液としては、例えば、生理食塩水、ブドウ糖やその他の補助薬を含む等張液等が用いられ、適当な溶解補助剤、例えば、アルコール(例、エタノール)、ポリアルコール(例、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール)、非イオン界面活性剤〔例、ポリソルベート80、HCO-50(polyoxyethylene(50mol)adduct of hydrogenated castor oil)〕等と併用してもよい。油性液としては、例えば、ゴマ油、大豆油等が用いられ、溶解補助剤として安息香酸ベンジル、ベンジルアルコール等を併用してもよい。調製された注射液は、適当なアンプルに充填されることが好ましい。直腸投与に用いられる坐剤は、上記のOSMとその受容体のシグナリングを増強する物質を通常の坐薬用基剤に混合することによって調製されても良い。 For compositions for parenteral administration, for example, injections, suppositories, intranasal preparations, etc. are used, and injections may include dosage forms such as intravenous injections, subcutaneous injections, intradermal injections, intramuscular injections, and drip injections. Such injections can be prepared according to known methods. For example, injections can be prepared by dissolving, suspending, or emulsifying the above-mentioned substance that enhances the signaling of OSM and its receptor in a sterile aqueous or oily liquid that is usually used for injections. As aqueous solutions for injection, for example, saline, isotonic solutions containing glucose and other adjuvants, etc. are used, and may be used in combination with appropriate solubilizing agents such as alcohol (e.g., ethanol), polyalcohols (e.g., propylene glycol, polyethylene glycol), nonionic surfactants (e.g., polysorbate 80, HCO-50 (polyoxyethylene (50 mol) adduct of hydrogenated castor oil)), etc. As oily solutions, for example, sesame oil, soybean oil, etc. are used, and may be used in combination with benzyl benzoate, benzyl alcohol, etc. as solubilizing agents. The prepared injection solution is preferably filled into a suitable ampoule. Suppositories for rectal administration may be prepared by mixing the above-mentioned substance that enhances the signaling of OSM and its receptor with a conventional suppository base.

経口投与のための組成物としては、固体または液体の剤形、具体的には錠剤(糖衣錠、フィルムコーティング錠を含む)、丸剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤(ソフトカプセル剤を含む)、シロップ剤、乳剤、懸濁剤等が挙げられる。このような組成物は公知の方法によって製造され、製剤分野において通常用いられる担体、希釈剤もしくは賦形剤を含有していても良い。錠剤用の担体、賦形剤としては、例えば、乳糖、でんぷん、蔗糖、ステアリン酸マグネシウムが用いられる。 Compositions for oral administration include solid or liquid dosage forms, specifically tablets (including sugar-coated tablets and film-coated tablets), pills, granules, powders, capsules (including soft capsules), syrups, emulsions, suspensions, etc. Such compositions are produced by known methods and may contain carriers, diluents, or excipients commonly used in the pharmaceutical field. Examples of carriers and excipients for tablets include lactose, starch, sucrose, and magnesium stearate.

上記の非経口用または経口用医薬組成物は、活性成分の投与量に適合するような投薬単位の剤形に調製されることが好都合である。このような投薬単位の剤形としては、例えば、錠剤、丸剤、カプセル剤、注射剤(アンプル)、坐剤が挙げられる。OSMとその受容体のシグナリングを増強する物質は、投薬単位剤形当たり通常0.1~500mg、とりわけ注射剤では5~100mg、その他の剤形では10~250mg含有されていることが好ましい。 The above-mentioned parenteral or oral pharmaceutical compositions are conveniently prepared in a dosage unit form that matches the dosage of the active ingredient. Examples of such dosage unit forms include tablets, pills, capsules, injections (ampoules), and suppositories. The substance that enhances signaling of OSM and its receptor is preferably contained in an amount of usually 0.1 to 500 mg per dosage unit form, particularly 5 to 100 mg for injections, and 10 to 250 mg for other dosage forms.

上記のOSMとその受容体のシグナリングを増強する物質を含有する上記医薬の投与量は、投与対象、症状、投与ルートなどによっても異なるが、例えば、OSMとその受容体のシグナリングを増強する物質を1回量として、通常0.0001~20mg/kg体重程度、低分子化合物であれば1日1~5回程度、経口または非経口で、抗体であれば1日~数ヶ月に1回、静脈注射により投与するのが好都合である。他の非経口投与および経口投与の場合もこれに準ずる量を投与することができる。症状が特に重い場合には、その症状に応じて増量してもよい。 The dosage of the above-mentioned medicine containing the substance that enhances the signaling of OSM and its receptor varies depending on the subject, symptoms, route of administration, etc., but for example, a single dose of the substance that enhances the signaling of OSM and its receptor is usually about 0.0001 to 20 mg/kg body weight, and it is convenient to administer a low molecular weight compound orally or parenterally about 1 to 5 times a day, or an antibody by intravenous injection once a day to once every few months. Similar amounts can be administered in other parenteral and oral administrations. If the symptoms are particularly severe, the dosage may be increased according to the symptoms.

なお前記した各組成物は、上記OSMとその受容体のシグナリングを増強する物質との配合により好ましくない相互作用を生じない限り他の活性成分を含有してもよい。例えば、他の活性成分として、ビオグリタゾン、スタチン、エゼチミブ、アンジオテンシンII受容体拮抗薬等の基礎疾患(例、糖尿病、脂質異常症、高血圧など)の治療薬、ビタミンE等が挙げられるが、これらに限定されない。 The compositions described above may contain other active ingredients as long as no undesirable interactions occur when combined with the OSM and the substance that enhances the signaling of its receptor. For example, other active ingredients include, but are not limited to, drugs for treating underlying diseases (e.g., diabetes, dyslipidemia, hypertension, etc.) such as bioglitazone, statins, ezetimibe, and angiotensin II receptor antagonists, vitamin E, etc.

(NASH、肝硬変又は肝癌の予防及び/又は治療薬のスクリーニング方法)
本発明はまた、NASH、肝硬変又は肝癌の予防及び/又は治療薬のスクリーニング方法であって、
(1)被検物質を、OSMRを発現する細胞に接触させる工程、並びに
(2)被検物質の非存在下と比較して、OSMRを介したシグナリングを増大させた被検物質を、NASH、肝硬変又は肝癌(以下、「NASH等」とも称することがある)の予防及び/又は治療薬の候補として選択する工程
を含む、方法(以下、「本発明のスクリーニング法」ともいう。)を提供する。
ここで、OSMRβ又はgp130を単独で用いてもOSMからのシグナル伝達は生じないので、OSMRとしては、OSMβとgp130との複合体が用いられる。OSMRを発現する細胞としては、例えば、マクロファージやTh1細胞等が用いられ得る。
(Method of screening for preventive and/or therapeutic agent for NASH, liver cirrhosis, or liver cancer)
The present invention also provides a method for screening for a preventive and/or therapeutic agent for NASH, liver cirrhosis, or liver cancer, comprising:
The present invention provides a method (hereinafter also referred to as the "screening method of the present invention") comprising the steps of: (1) contacting a test substance with a cell expressing OSMR; and (2) selecting a test substance that increases OSMR-mediated signaling compared to the absence of the test substance as a candidate drug for preventing and/or treating NASH, cirrhosis, or liver cancer (hereinafter also referred to as "NASH, etc.").
Here, since signal transduction from OSM does not occur when OSMRβ or gp130 is used alone, a complex of OSMβ and gp130 is used as OSMR. Examples of cells that express OSMR include macrophages and Th1 cells.

例えば、OSMRを発現するマクロファージを用いる場合、被検物質の存在下及び非存在下で当該細胞の培養に適した培地中で当該細胞をインキュベートした後、例えば、マクロファージの表現型を非炎症性(M2型)にシフトさせる活性、炎症性サイトカイン(例えば、TNF-α、IL-1β等)の発現抑制活性、肝障害(細胞死)抑制活性、肝再生促進活性、eNOSやHGFの発現誘導活性、肝細胞における抗炎症活性等を指標として、被検物質の存在下で上記のいずれかの活性が有意に増大した場合に、当該被検物質をNASH等の予防及び/又は治療薬の候補として選択することができる。あるいは、培養細胞を用いて、OSMRβの細胞内シグナル伝達ドメインとgp130の細胞内シグナル伝達ドメインのそれぞれにスプリット酵素の各サブユニットを融合させたコンストラクトを導入し、細胞膜上に発現させ、当該酵素の基質を培地に添加して、酵素反応を可視化することにより、被検物質の存在下で当該酵素活性が有意に増大した場合に、当該被検物質をNASH等の予防及び/又は治療薬の候補として選択することができる。あるいは、NASH、肝硬変又は肝癌を有する対象から得られた類洞内皮細胞に対して被験物質を接触させたとき、当該被験物質の存在下で類洞内皮細胞におけるCXCL10遺伝子の発現が有意に増大した場合に、当該被験物質をNASH等の予防及び/又は治療薬の候補として選択することもできる。 For example, when macrophages expressing OSMR are used, the cells are incubated in a medium suitable for culturing the cells in the presence and absence of a test substance, and then, for example, activity to shift the phenotype of macrophages to non-inflammatory (M2 type), activity to suppress the expression of inflammatory cytokines (e.g., TNF-α, IL-1β, etc.), activity to suppress liver damage (cell death), activity to promote liver regeneration, activity to induce the expression of eNOS or HGF, anti-inflammatory activity in liver cells, etc. are used as indicators. If any of the above activities is significantly increased in the presence of the test substance, the test substance can be selected as a candidate for a preventive and/or therapeutic drug for NASH, etc. Alternatively, using cultured cells, a construct in which each subunit of a split enzyme is fused to each of the intracellular signaling domain of OSMRβ and the intracellular signaling domain of gp130 is introduced and expressed on the cell membrane, and a substrate for the enzyme is added to the medium to visualize the enzyme reaction. If the enzyme activity is significantly increased in the presence of the test substance, the test substance can be selected as a candidate for a preventive and/or therapeutic drug for NASH, etc. Alternatively, when a test substance is contacted with sinusoidal endothelial cells obtained from a subject with NASH, liver cirrhosis, or liver cancer, if expression of the CXCL10 gene in the sinusoidal endothelial cells is significantly increased in the presence of the test substance, the test substance can be selected as a candidate for a preventive and/or therapeutic drug for NASH, etc.

本発明のスクリーニング法により同定されたNASH等の予防及び/又は治療薬は、上記のOSMとその受容体のシグナリングを増強する物質を含有する医薬と同様にして、製剤化することができ、投与対象である温血動物に対して投与することができる。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、これらは単なる例示であって本発明の範囲を何ら限定するものではない。
The preventive and/or therapeutic agents for NASH, etc. identified by the screening method of the present invention can be formulated in the same manner as pharmaceuticals containing substances that enhance the signaling of OSM and its receptor described above, and can be administered to the warm-blooded animal that is the recipient of the treatment.
The present invention will be described in more detail below by way of examples, but these are merely illustrative and do not limit the scope of the present invention in any way.

(方法)
実験動物
本実施例で用いたC57BL/6Jマウスは、日本SLC(静岡、日本)より購入した。ob/ob マウス、OSM遺伝子欠損マウス、及びOSMRβ遺伝子欠損マウスは、自家繁殖したものを用いた。OSM遺伝子欠損マウス(Minehata K et al., Int J Hematol 84: 319-327, 2006)、及びOSMRβ遺伝子欠損マウス(Tanaka M et al., Blood 102: 3154-3162, 2003)は、以前に作製された系統を用いた。全てのマウスは、明暗周期が12時間(明期:午前8時から午後8時まで)、温度22.0-25.0℃、湿度50-60%のSPF環境の室内で、自由摂食(MF;オリエンタル酵母、東京、日本)、自由飲水下で飼育した。全ての実験は和歌山県立医科大学動物実験委員会による審査・承認を受け、和歌山県立医科大学の動物実験のガイドラインを遵守して行った。また、環境省の実験動物の飼養及び保管並びに苦痛の軽減に関する基準に則し、動物に対する負荷を軽減することに努めた。
(Method)
Experimental animals
C57BL/6J mice used in this example were purchased from Japan SLC (Shizuoka, Japan). ob/ob mice, OSM gene-deficient mice, and OSMRβ gene-deficient mice were bred in-house. OSM gene-deficient mice (Minehata K et al., Int J Hematol 84: 319-327, 2006) and OSMRβ gene-deficient mice (Tanaka M et al., Blood 102: 3154-3162, 2003) were strains previously developed. All mice were kept in a room with a 12-hour light-dark cycle (light period: 8:00 a.m. to 8:00 p.m.), temperature of 22.0-25.0°C, humidity of 50-60%, and free access to food (MF; Oriental Yeast, Tokyo, Japan) and drinking water. All experiments were reviewed and approved by the Animal Experimentation Committee of Wakayama Medical University, and were performed in compliance with the guidelines for animal experiments of Wakayama Medical University. We also made efforts to reduce the burden on animals, in accordance with the Ministry of the Environment's standards for the care and storage of laboratory animals and the reduction of pain.

NAFL、NASH、及びNASHを介して肝癌を発症するモデルマウスの作製
NAFLのモデルマウスは、普通食としてMFを給餌して飼育した12週齢の雄性ob/obマウスを用いた。NASHのモデルマウスは、8週齢の雄性ob/obマウスにメチオニン・コリン欠乏(MCD)食(A02082002B;リサーチダイエット、ニュージャージー、米国)を4週間給餌し、作製した。NASHを介して肝癌を発症するモデルマウスは、既報に従い作製した(STAMマウス; Fujii et al., Med Mol Morphol 46: 141-152, 2013)。すなわち、2日齢の雄性C57BL6/Jマウスにストレプトゾトシン(200μg;和光純薬、大阪、日本)を皮下投与し、4週齢から高脂肪食(HFD32;日本クレア、東京、日本)を給餌した。その後、6週齢(NAFL期)、8週齢(NASH期)、12週齢(肝硬変期)、16週齢(肝癌期)のSTAMマウスを用いて実験を行った。
Generation of mouse models of NAFL, NASH, and NASH-mediated hepatocellular carcinoma
NAFL model mice were prepared from 12-week-old male ob/ob mice that had been fed MF as a normal diet. NASH model mice were prepared by feeding 8-week-old male ob/ob mice a methionine-choline deficient (MCD) diet (A02082002B; Research Diets, New Jersey, USA) for 4 weeks. NASH-mediated hepatocellular carcinoma model mice were prepared as previously reported (STAM mice; Fujii et al., Med Mol Morphol 46: 141-152, 2013). Specifically, 2-day-old male C57BL6/J mice were subcutaneously administered streptozotocin (200 μg; Wako Pure Chemical Industries, Osaka, Japan) and fed a high-fat diet (HFD32; CLEA Japan, Tokyo, Japan) from 4 weeks of age. Subsequently, experiments were conducted using STAM mice aged 6 weeks (NAFL stage), 8 weeks (NASH stage), 12 weeks (cirrhosis stage), and 16 weeks (liver cancer stage).

OSM遺伝子欠損マウスにおけるNASHモデルの作製
8週齢の雄性OSM遺伝子欠損マウス、及びその同腹の野生型マウスにMCD食を4週間給餌した。
Establishment of a NASH model in OSM-deficient mice
Eight-week-old male OSM-deficient mice and their wild-type littermates were fed an MCD diet for four weeks.

OSMRβ遺伝子欠損マウスにおけるSTAMモデルの作製
2日齢の雄性OSMRβ遺伝子欠損マウス、及びその同腹の野生型マウスにストレプトゾトシン(200μg;和光純薬)を皮下投与し、4週齢から高脂肪食(HFD32)を給餌した。その後、16週齢にて肝癌発症の評価を行った。
Establishment of STAM model in OSMRβ gene-deficient mice
Two-day-old male OSMRβ knockout mice and their wild-type littermate mice were subcutaneously administered streptozotocin (200 μg; Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and fed a high-fat diet (HFD32) from 4 weeks of age. Hepatocellular carcinoma was then evaluated at 16 weeks of age.

NASHモデルマウス、及びSTAMマウスに対するOSMの投与
作製したNASHモデルマウス、及び8週齢のSTAMマウスに組換えマウスOSM(R&D Systems、ミネソ夕、米国)を12.5 ng/g体重の投与量にて腹腔内投与した。NASHの治療、及び肝癌の発症に対するOSMの効果を検討するために、上記の投与量にて1日2回、1週間の投与を行った。また、肝臓におけるOSMの直接的な効果を検討するために、上記の投与量のOSMを投与してから1時間後、及び2時間後に実験を行った。
Administration of OSM to NASH model mice and STAM mice Recombinant mouse OSM (R&D Systems, Minnesota, USA) was administered intraperitoneally at a dose of 12.5 ng/g body weight to the NASH model mice and 8-week-old STAM mice. The above doses were administered twice daily for one week to investigate the effect of OSM on the treatment of NASH and the development of hepatocellular carcinoma. To investigate the direct effect of OSM on the liver, experiments were performed 1 and 2 hours after administration of the above doses of OSM.

採血、血清AST・ALTの測定
マウスの眼窩静脈叢より採血を行い、血清分離後に血清AST・ALTの測定を長浜ライフサイエンスラボラトリー(滋賀、日本)にて行った。
Blood collection and measurement of serum AST and ALT Blood was collected from the orbital venous plexus of the mice, and serum AST and ALT were measured at Nagahama Life Science Laboratory (Shiga, Japan) after separation.

臓器の採取、組織切片の作成
マウスにイソフルラン麻酔をかけ、生理食塩水を経心的に注入して脱血した後に、4%パラホルムアルデヒドを経心的に注入し灌流固定を行った。肝臓を採取し、4%パラホルムアルデヒドを用いて4℃で3時間浸漬固定した。浸潰固定後、TUNEL染色、及び免疫染色用には、肝臓を30%スクロース溶液にて脱水した。その後、O.C.Tコンパウンド(サクラファインテック、東京、日本)で包埋し、ドライアイスを入れたn-ヘキサン中に沈めて固め、-80℃で保存した。クライオスタットを用いて6μmの薄さの肝切片を作成した。HE染色用には、浸漬固定後にパラフィンブロックの作製を行い、ミクロトームを用いて4μmの薄さの肝切片を作成した。
Organ collection and tissue section preparation Mice were anesthetized with isoflurane, and blood was removed by transcardial injection of saline, followed by perfusion fixation with transcardial injection of 4% paraformaldehyde. Livers were collected and immersion-fixed in 4% paraformaldehyde for 3 hours at 4°C. After immersion fixation, the livers were dehydrated in 30% sucrose solution for TUNEL staining and immunostaining. They were then embedded in OCT compound (Sakura Finetech, Tokyo, Japan), solidified by immersion in n-hexane containing dry ice, and stored at −80°C. Liver sections 6 μm thick were prepared using a cryostat. For HE staining, paraffin blocks were prepared after immersion fixation, and liver sections 4 μm thick were prepared using a microtome.

TUNEL染色
TUNEL染色はTdT In Situ Apoptosis Detection Kit(R&D Systems)を用いて行った。Labeling reaction mix (ビオチン化TdT dNTPMix、TdT酵素、マンガンの混合液)にて切片を37℃で60分間インキュベートした後、HRP標識ストレプトアビジンにて室温で1時間インキュベートした。その後、ジアミノベンチジン(DAB)にて発色し、メチルグリーンにて対比染色を行なった。
TUNEL staining
TUNEL staining was performed using the TdT In Situ Apoptosis Detection Kit (R&D Systems). The sections were incubated with the labeling reaction mix (a mixture of biotinylated TdT dNTPMix, TdT enzyme, and manganese) at 37°C for 60 minutes, and then incubated with HRP-labeled streptavidin at room temperature for 1 hour. The sections were then stained with diaminobenzidine (DAB) and counterstained with methyl green.

免疫染色
免疫染色は、既報に従い行った(Komori et al., J Biol Chem, 28.8: 21861-21875, 2013)。5%の正常ロバ血清(Jackson ImmunoResearch、ペンシルバニア、米国)にて切片を室温で1時間インキュベートした。その後、抗OSM抗体(1:100; R&D Systems)、抗OSMRβ抗体(1:200; R&D Systems)、抗アルブミン抗体(1:100; Nordic Immunological Laboratories、ティルバーグ、オランダ)、抗Lyve-1抗体(1:100;アブカム、ケンブリッジ、英国)、抗F4/80抗体(1:50; セロテック、オックスフォード、英国)、抗Ki67抗体(1:500; Novocastra Laboratories、ニューキャッスル、英国)、抗p21抗体(1:100; アブカム)で切片を4℃で一晩インキュベートした。蛍光染色法では、二次抗体(Cy3でラベルされた抗ヤギIgG抗体、Cy2でラベルされた抗ウサギIgG抗体、及びCy2でラベルされた抗ラットIgG抗体;Jackson ImmunoResearch)を用いて室温で1時間インキュベートし、4’,6-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride(DAPI)で対比染色を行った。酵素抗体法では、二次抗体(NICHIREI-Histofine simple-stain MAX-PO、ニチレイ、東京、日本)を用いて室温で1時間インキュベ一トし、DABにて発色後、メチルグリーンにて対比染色を行った。染色像は、デジタルCCDカメラ(DP71;オリンパス、東京、日本)が取り付けられた落射蛍光顕微鏡(BX5O;オリンパス)を用いて撮影した。
NK1.1の染色に関しては、直接法を用いた。抗CD16/CD32抗体(1:100; BDバイオサイエンス、サンノゼ、米国)にて切片を室温で1時間インキュベートした後、APCでラベルされた抗NK1.1抗体(1:100; サーモフィッシャーサイエンティフィック、ウォルサム、米国)で切片を4℃で一晩インキュベートした。その後、DAPIで対比染色を行い、共焦点顕微鏡(LSM900; カールツァイス、オーバーコッヘン、ドイツ)を用いて撮影した。
Immunostaining Immunostaining was performed as previously described (Komori et al., J Biol Chem, 28.8: 21861-21875, 2013). Sections were incubated with 5% normal donkey serum (Jackson ImmunoResearch, PA, USA) for 1 h at room temperature. Sections were then incubated overnight at 4°C with anti-OSM (1:100; R&D Systems), anti-OSMRβ (1:200; R&D Systems), anti-albumin (1:100; Nordic Immunological Laboratories, Tilburg, The Netherlands), anti-Lyve-1 (1:100; Abcam, Cambridge, UK), anti-F4/80 (1:50; Serotec, Oxford, UK), anti-Ki67 (1:500; Novocastra Laboratories, Newcastle, UK), and anti-p21 (1:100; Abcam). For the fluorescent staining method, the sections were incubated with secondary antibodies (Cy3-labeled anti-goat IgG, Cy2-labeled anti-rabbit IgG, and Cy2-labeled anti-rat IgG; Jackson ImmunoResearch) for 1 h at room temperature and counterstained with 4',6-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride (DAPI). For the enzyme immunoassay, the sections were incubated with secondary antibodies (NICHIREI-Histofine simple-stain MAX-PO, Nichirei, Tokyo, Japan) for 1 h at room temperature and stained with DAB, followed by counterstaining with methyl green. Stained images were photographed using an epifluorescence microscope (BX5O; Olympus) equipped with a digital CCD camera (DP71; Olympus, Tokyo, Japan).
For NK1.1 staining, a direct method was used: sections were incubated with anti-CD16/CD32 antibody (1:100; BD Biosciences, San Jose, USA) for 1 h at room temperature, and then incubated with APC-labeled anti-NK1.1 antibody (1:100; Thermo Fisher Scientific, Waltham, USA) overnight at 4°C. Sections were then counterstained with DAPI and photographed using a confocal microscope (LSM900; Carl Zeiss, Oberkochen, Germany).

RNA抽出、リアルタイムPCR
RNA抽出、及びリアルタイムPCRは既報に従い、行った(Komori et al., J Biol Chem, 288: 21861-21875, 2013)。肝臓より、TRI reagent (モレキュラーリサーチセンター、オハイオ、米国)を用いてRNAを抽出した。抽出したRNAの濃度を測定し、アプライドバイオシステムズ(カリフォルニア、米国)のHigh Capacity cDNA Reverse Transcription Kitを用いてcDNAを作成した。リアルタイムPCRはTaqMan法により行い、マスターミックスにはRotor-Gene Probe PCR Kit(キアゲン)、リアルタイムPCR装置はRotor gene Q(キアゲン)を用いた。TaqManプロープはTaqMan Gene Expression Assays(アプライドバイオシステムズ)のOSM(Mm01193966_ml)、OSMRβ(Mm00495424_ml)、TNF-α(Mm00443258_ml)、IL-1β(Mm00434228_m1)、IL-10((Mm00439616_ml)、iNOS(Mm00440502_m1)、CCR2(Mm00438270_m1)、Arg1(Mm00475988_m1)、CD206(Mm01329362_m1)、eNOS(Mm00435217_ml)、VEGF(Mm00437306_ml)、HGF(Mm01135184_ml)、MET(Mm01156972_ml)、GPX4(Mm00515041_ml)、CXCL10 (Mm00445235_m1)、18S(Hs99999901_sl)を用いた。得られたデータよりCt値を算出し、ΔΔCt法により相対定量解析を行った。
RNA extraction, real-time PCR
RNA extraction and real-time PCR were performed as previously reported (Komori et al., J Biol Chem, 288: 21861-21875, 2013). RNA was extracted from the liver using TRI reagent (Molecular Research Center, Ohio, USA). The concentration of the extracted RNA was measured, and cDNA was produced using the High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit from Applied Biosystems (California, USA). Real-time PCR was performed using the TaqMan method, with the Rotor-Gene Probe PCR Kit (Qiagen) as the master mix and the Rotor gene Q (Qiagen) as the real-time PCR device. The TaqMan probe was TaqMan Gene Expression Assays (Applied Biosystems) for OSM (Mm01193966_ml), OSMRβ (Mm00495424_ml), TNF-α (Mm00443258_ml), IL-1β (Mm00434228_m1), IL-10 (Mm00439616_ml), iNOS (Mm00440502_m1), and CCR2 (Mm00 438270_m1), Arg1 (Mm00475988_m1), CD206 (Mm01329362_m1), eNOS (Mm00435217_ml), VEGF (Mm00437306_ml), HGF (Mm01135184_ml), MET (Mm01156972_ml), GPX4 (Mm00515041_ml), CXCL10 (Mm00445235_m1), and 18S (Hs99999901_sl) were used. Ct values were calculated from the obtained data, and relative quantitative analysis was performed using the ΔΔCt method.

NASH期のSTAMモデルの肝より調整した類洞内皮細胞のOSM刺激実験系
8週齢のSTAMマウスにイソフルラン麻酔をかけ、肝臓を採取した。コラゲナーゼIVシグマ、セントルイス、米国)を用いて肝臓を単細胞分離した後、磁気ビーズでラベルされた抗CD146抗体(ミルテニーバイオテク、ベルギッシュ・グラードバッハ、ドイツ)を用いて、autoMACS Pro Separator(ミルテニーバイオテク、ベルギッシュ・グラードバッハ、ドイツ)にて類洞内皮細胞を分取した。分取した細胞を培養し、OSM(50 ng/ml; R&D Systems)にて刺激してから1時間後、及び2時間後に実験を行った。
An experimental system for OSM stimulation of sinusoidal endothelial cells prepared from the liver of a STAM model of NASH
Eight-week-old STAM mice were anesthetized with isoflurane and their livers were harvested. Livers were isolated using collagenase IV (Sigma, St. Louis, USA), and sinusoidal endothelial cells were isolated using an autoMACS Pro Separator (Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, Germany) with magnetic bead-conjugated anti-CD146 antibody (Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, Germany). The isolated cells were cultured and stimulated with OSM (50 ng/ml; R&D Systems) for 1 and 2 h before experiments.

統計解析
データは、平均±標準誤差で表記し、統計解析は、スチューデントのt検定により行った。 p < 0.05の差異に対し、統計的に有意と判断した。
Statistical analysis Data are expressed as mean ± standard error, and statistical analysis was performed by Student's t-test. Differences of p < 0.05 were considered statistically significant.

(結果)
NASH及び肝癌の発症に対するOSMの役割を検討するために、NASHモデルマウスとしてMCD食給餌のC57BL/6Jマウス、及びMCD食給餌のob/obマウスを、NASHを基盤として肝癌を発症するモデルマウスとしてSTAMマウスをそれぞれ用い、肝におけるOSMとOSMRβの発現を検討した。いずれのモデルマウスの肝においても、野生型マウス(MF給餌のC57BL/6Jマウス)の肝と比較してOSMの有意な発現増加が認められた(図2A-C)。MCD食給餌のob/obマウス、及びSTAMマウスでは、NAFL(MF給餌のob/obマウス)の肝との比較においてもOSMの増加が見られた(図2B, C)。また、野生型マウスの肝と比較して、NASHの肝においてOSMRβの発現も有意に高値を示した(図2D-F)。さらに、STAMマウスにおいては、肝癌期の肝においてもOSM及びOSMRβの有意に高い発現が認められた(図2C, F)。以上の結果より、OSMは、NASH及び肝癌の発症に関与している可能性が示唆された。
(result)
To investigate the role of OSM in the development of NASH and hepatocellular carcinoma, we used C57BL/6J mice fed an MCD diet and ob/ob mice fed an MCD diet as NASH model mice, and STAM mice as a model mouse that develops hepatocellular carcinoma due to NASH, and examined the expression of OSM and OSMRβ in the livers of these mice. OSM expression was significantly increased in the livers of both model mice compared to the livers of wild-type mice (C57BL/6J mice fed an MF diet) (Fig. 2A-C). OSM was also increased in the livers of ob/ob mice fed an MCD diet and STAM mice compared to the livers of NAFL (ob/ob mice fed an MF diet) (Fig. 2B, C). Furthermore, OSMRβ expression was significantly higher in the livers of NASH mice compared to the livers of wild-type mice (Fig. 2D-F). Furthermore, in STAM mice, OSM and OSMRβ were significantly higher in the livers of hepatocellular carcinoma (Fig. 2C, F). These results suggest that OSM may be involved in the development of NASH and hepatocellular carcinoma.

NASHモデルマウス(MCD食給餌のC57BL/6Jマウス)の肝におけるOSM発現細胞を検討したところ、F4/80陽性のマクロファージに認められた(図3A)。次に、NASHの肝におけるOSMの作用部位を検討するために、NASHモデルマウス(MCD食給餌のC57BL/6Jマウス)、及びSTAMマウスのNASH期の肝におけるOSMRβの発現細胞について検討した。OSMRβは、いずれのモデルマウスにおいても肝細胞(図3B,図4A)、マクロファージ(図3C,図4B)、及び類洞内皮細胞(図3C,図4C)に発現が認められた。これらの結果より、OSMは、NASHの肝において、肝細胞、類洞内皮細胞及びマクロファージに作用している可能性が示唆された。 When we examined OSM-expressing cells in the livers of NASH model mice (C57BL/6J mice fed an MCD diet), we found that OSM was expressed in F4/80-positive macrophages (Fig. 3A). Next, to investigate the site of action of OSM in the livers of NASH patients, we examined OSMRβ-expressing cells in the livers of NASH model mice (C57BL/6J mice fed an MCD diet) and STAM mice during the NASH stage. In both model mice, OSMRβ was expressed in hepatocytes (Fig. 3B, Fig. 4A), macrophages (Fig. 3C, Fig. 4B), and sinusoidal endothelial cells (Fig. 3C, Fig. 4C). These results suggest that OSM may act on hepatocytes, sinusoidal endothelial cells, and macrophages in the livers of NASH patients.

NASHの発症におけるOSMの役割を検討するために、OSM遺伝子欠損マウスにMCD食を給餌し、NASHの程度を評価した。野生型マウスと比較して、OSM遺伝子欠損マウスの肝において、炎症細胞巣の有意な増加(図5A, B)、及び炎症性サイトカインであるTNF-αやIL-1βの遺伝子発現の有意な増加(図5C)が認められた。抗炎症サイトカインであるIL-10の遺伝子発現はOSM遺伝子欠損マウスの肝で有意に低下していた(図5C)。また、肝障害の程度を検討するために、血中AST・ALTの濃度を測定したところ、OSM遺伝子欠損マウスにおいて有意な増加が認められた(図5D)。以上の結果より、OSMの欠損は、MCD食により惹起されるNASHを増悪させる可能性が示唆された。 To investigate the role of OSM in the development of NASH, OSM-deficient mice were fed an MCD diet and the severity of NASH was assessed. Compared to wild-type mice, the livers of OSM-deficient mice showed a significant increase in inflammatory cell foci (Fig. 5A, B) and a significant increase in gene expression of the inflammatory cytokines TNF-α and IL-1β (Fig. 5C). Gene expression of the anti-inflammatory cytokine IL-10 was significantly decreased in the livers of OSM-deficient mice (Fig. 5C). In addition, blood AST and ALT concentrations were measured to examine the severity of liver damage, and a significant increase was observed in the OSM-deficient mice (Fig. 5D). These results suggest that OSM deficiency may exacerbate NASH induced by the MCD diet.

OSM遺伝子欠損マウスにおけるNASH増悪の原因を検討するために、NASH発症に重要である肝マクロファージの数と表現型について検討した。マクロファージは主に炎症性のM1型と抗炎症性のM2型に分類される。OSM遺伝子欠損マウスの肝において、マクロファージの有意な増加(図6A, B)、M1型のマーカーであるiNOSやCCR2の遺伝子発現の有意な増加、及びM2型のマーカーであるArginase-1やCD206の遺伝子発現の有意な低下が認められ(図6C)、OSM遺伝子欠損マウスの肝では、炎症性(M1型)マクロファージが有意に増加していることが示唆された。また、OSM遺伝子欠損マウスの肝では、hepatic crown-like structure(hCLS;細胞死に陥った肝細胞をマクロファージが取り囲んで貧食・処理する構造)の有意な増加が認められた(図6D)。そこで、OSM遺伝子欠損マウスの肝における細胞死について検討したところ、TUNEL染色においてアポトーシス像の有意な増加が認められた(図6E, F)。また、鉄依存性の細胞死であるフェロトーシスの抑制分子であるグルタチオンペルオキシダーゼ4(GPX4)の遺伝子発現低下が有意に認められた(図6G)。以上の結果より、OSMの欠損は、肝細胞死の充進と炎症性マクロファージの増加を引き起こし、NASHを増悪させる可能性が示唆された。 To investigate the cause of NASH exacerbation in OSM-deficient mice, we investigated the number and phenotype of hepatic macrophages, which are important for the development of NASH. Macrophages are mainly classified into inflammatory M1 type and anti-inflammatory M2 type. In the livers of OSM-deficient mice, there was a significant increase in macrophages (Fig. 6A, B), a significant increase in gene expression of M1 type markers iNOS and CCR2, and a significant decrease in gene expression of M2 type markers Arginase-1 and CD206 (Fig. 6C), suggesting that there is a significant increase in inflammatory (M1 type) macrophages in the livers of OSM-deficient mice. In addition, there was a significant increase in hepatic crown-like structures (hCLS; structures in which macrophages surround and phagocytose hepatocytes undergoing cell death) in the livers of OSM-deficient mice (Fig. 6D). We then investigated cell death in the livers of OSM-deficient mice, and found a significant increase in apoptotic images by TUNEL staining (Fig. 6E, F). Furthermore, gene expression of glutathione peroxidase 4 (GPX4), an inhibitor of ferroptosis, an iron-dependent cell death, was significantly decreased (Fig. 6G). These results suggest that OSM deficiency may promote hepatocyte death and increase inflammatory macrophages, exacerbating NASH.

上記の結果より、OSMはNASHを抑制する可能性が示唆された。そこで、OSMのNASHに対する治療効果を検討するために、NASHモデルマウス(MCD食給餌のob/obマウス)にOSMを1週間腹腔内投与し、NASHの程度を検討した。コントロール群では、肝の炎症細胞巣が多数認められたが、OSMの投与によりそれらが有意に改善していた(図7A, B)。また、コントロール群と比較してOSM投与群で、血中AST・ALT濃度の有意な減少が認められた(図7C)。これらの結果より、OSMは、NASHに対して治療的効果を有する可能性が示唆された。 The above results suggest that OSM may suppress NASH. Therefore, to examine the therapeutic effect of OSM against NASH, OSM was administered intraperitoneally for one week to NASH model mice (ob/ob mice fed an MCD diet) and the severity of NASH was examined. In the control group, numerous inflammatory cell foci were observed in the liver, but these were significantly improved by OSM administration (Fig. 7A, B). Furthermore, a significant decrease in blood AST and ALT concentrations was observed in the OSM-administered group compared to the control group (Fig. 7C). These results suggest that OSM may have a therapeutic effect against NASH.

OSMによるNASH改善メカニズムを検討した。OSM投与により肝マクロファージ(図7D, E)、及びTNF-αやIL-lβの遺伝子発現(図7G)の有意な減少が認められた。また、hCLS(図7F)、及びアポトーシス像(図8A, B)の有意な減少が認められた。さらには、細胞増殖のマーカーであるKi67陽性の肝細胞が有意に増加していた(図8C, D)。以上の結果より、OSMは、肝細胞死を抑制し、肝細胞の再生を誘導することによりNASHを改善させる可能性が示唆された。 The mechanism by which OSM improves NASH was investigated. Administration of OSM significantly reduced hepatic macrophages (Fig. 7D, E) and gene expression of TNF-α and IL-1β (Fig. 7G). Furthermore, there was a significant reduction in hCLS (Fig. 7F) and apoptosis (Fig. 8A, B). Furthermore, there was a significant increase in Ki67-positive hepatocytes, a marker of cell proliferation (Fig. 8C, D). These results suggest that OSM may improve NASH by suppressing hepatocyte death and inducing hepatocyte regeneration.

NASHの肝におけるOSMの作用を検討するために、NASHモデルマウス(MCD食給餌のob/obマウス)にOSMを腹腔内投与し、OSMにより誘導される遺伝子を検討した。OSM投与後1時間と2時間において、類洞内皮機能と関連した遺伝子として抗炎症に作用するeNOSの発現、及び肝細胞増殖関連遺伝子としてHGFの発現が有意に増加していた(図9)。 To investigate the effect of OSM in the liver of NASH patients, OSM was administered intraperitoneally to NASH model mice (ob/ob mice fed an MCD diet) and genes induced by OSM were examined. One and two hours after OSM administration, the expression of eNOS, a gene associated with sinusoidal endothelial function that acts as an anti-inflammatory agent, and HGF, a gene associated with hepatocyte proliferation, were significantly increased (Figure 9).

OSMのNASHを基盤とする肝癌の発症に対する作用を検討するために、野生型マウスとOSMRβ遺伝子欠損マウスにおいてSTAMモデルを作成し、肝における肝癌の発症を比較した。野生型マウス、OSMRβ遺伝子欠損マウス共に肝癌の発症が認められたが、OSMRβ遺伝子欠損マウスにおいて有意により多くの肝癌が発症していた(図10A, B)。以上の結果より、OSMシグナルの欠損は、NASHを基盤とする肝癌の発症を促進する可能性が示唆された。 To investigate the effect of OSM on the development of NASH-based liver cancer, we created STAM models in wild-type and OSMRβ gene-deficient mice and compared the development of liver cancer in the liver. Both wild-type and OSMRβ gene-deficient mice developed liver cancer, but the OSMRβ gene-deficient mice developed significantly more liver cancer (Fig. 10A, B). These results suggest that deficiency of OSM signaling may promote the development of NASH-based liver cancer.

そこで、OSMの肝癌発症に対する抑制効果を検討するために、NASH期である8週齢のSTAMマウスに対し、1週間OSMを腹腔内投与し、肝癌の発症を検討した。コントロール群では多数の肝癌の発症が認められたが、OSMの投与により肝癌の発症が有意に抑制されていた(図11A, B)。これらの結果より、OSMは、NASHを基盤とする肝癌の発症を抑制する可能性が示唆された。 To investigate the inhibitory effect of OSM on the development of liver cancer, we administered OSM intraperitoneally for one week to 8-week-old STAM mice in the NASH stage and examined the development of liver cancer. While the development of numerous liver cancers was observed in the control group, administration of OSM significantly suppressed the development of liver cancer (Fig. 11A, B). These results suggest that OSM may suppress the development of liver cancer caused by NASH.

さらに、OSMRβ遺伝子欠損マウス(OSMRβ-/-)とそのコントロールである野生型マウス(WT)においてSTAMモデルを作成し、肝臓における老化細胞関連因子を検討した。OSMRβ遺伝子欠損マウスの肝において、野生型マウスと比較して、老化肝細胞の指標であるp21陽性細胞の増加が認められた(図12(A))。また、老化肝細胞の除去に働くNK細胞(NK1.1陽性細胞)が減少していた(図12(B))。さらに、NK細胞を誘導するケモカインの一種であるCXCL10の発現を検討したところ、OSMの腹腔内投与後の肝におけるCXCL10の発現増加が認められた(図12(C))。さらに、NASH期のSTAMモデルの肝より類洞内皮細胞を分取し、OSMで刺激したところ、CXCL10の発現増加が認められた(図12(D))。尚、図12中の「*」は、p<0.05を意味し、Scale barは50μmを意味する。 Furthermore, we created a STAM model using OSMRβ gene-deficient mice (OSMRβ-/-) and their control wild-type mice (WT) to examine factors related to senescent cells in the liver. In the livers of OSMRβ gene-deficient mice, an increase in p21-positive cells, an indicator of senescent hepatocytes, was observed compared to wild-type mice (Fig. 12(A)). In addition, the number of NK cells (NK1.1-positive cells), which work to remove senescent hepatocytes, was decreased (Fig. 12(B)). Furthermore, when we examined the expression of CXCL10, a type of chemokine that induces NK cells, we found that the expression of CXCL10 in the liver was increased after intraperitoneal administration of OSM (Fig. 12(C)). Furthermore, when sinusoidal endothelial cells were isolated from the liver of the STAM model in the NASH stage and stimulated with OSM, an increase in the expression of CXCL10 was observed (Fig. 12(D)). In Fig. 12, "*" means p<0.05, and the scale bar is 50 μm.

図12に示される結果から、OSMの投与は類洞内皮細胞におけるCXCL10遺伝子の発現亢進をもたらすことが明らかとなった。理論に拘束されることを望むものではないが、上述した通り、CXCL10は老化肝細胞の除去に働くNK細胞(NK1.1陽性細胞)を誘導するケモカインの一種であることから、OSMの投与後、類洞内皮細胞の近傍(換言すれば、肝臓)にNK細胞が集簇することが予想される。集簇したNK細胞により、NASH、肝硬変、或いは肝癌における老化肝細胞の除去が促進され、その結果として、NASH、肝硬変、或いは肝癌の病状の改善が期待される。従って、この側面において、本発明は、NASH、肝硬変、又は肝癌の治療又は予防剤と捉えることができる。 The results shown in FIG. 12 reveal that administration of OSM leads to increased expression of the CXCL10 gene in sinusoidal endothelial cells. As described above, without wishing to be bound by theory, CXCL10 is a type of chemokine that induces NK cells (NK1.1-positive cells) that act to remove senescent hepatocytes. Therefore, it is expected that NK cells will accumulate near sinusoidal endothelial cells (in other words, in the liver) after administration of OSM. The accumulated NK cells will promote the removal of senescent hepatocytes in NASH, cirrhosis, or liver cancer, and as a result, it is expected that the condition of NASH, cirrhosis, or liver cancer will be improved. Therefore, in this aspect, the present invention can be considered as a therapeutic or preventive agent for NASH, cirrhosis, or liver cancer.

以上の結果より、NAFLからNASHへの進行の過程において、マクロファージより産生されたOSMが、肝細胞、マクロファージ、及び類洞内皮細胞を介して肝障害や炎症を抑制し、更にはOSMが類洞内皮細胞におけるCXCL10の発現を亢進させ、その結果としてNK細胞による肝組織中の老化肝細胞の除去の促進を導くことが示された(図13)。OSMは、これらの作用により、NAFLからNASHへの進行を抑制する効果、NASHを改善する効果、肝硬変や肝癌発症の抑制効果、そして、肝硬変や肝癌を改善する効果をもたらすものと考えられる(図13)。 These results suggest that during the progression of NAFL to NASH, OSM produced by macrophages suppresses liver damage and inflammation via hepatocytes, macrophages, and sinusoidal endothelial cells, and further indicates that OSM enhances the expression of CXCL10 in sinusoidal endothelial cells, which in turn promotes the removal of senescent hepatocytes in liver tissue by NK cells (Figure 13). Through these actions, OSM is thought to have the effects of suppressing the progression of NAFL to NASH, improving NASH, and suppressing the onset of liver cirrhosis and liver cancer, as well as improving liver cirrhosis and liver cancer (Figure 13).

本発明の剤は、OSM/OSMRシグナリングを増強することでNAFLからNASH、さらにはNASHから肝硬変や肝癌への進展抑制を可能とし、さらに肝硬変や肝癌の治療を可能とする点できわめて有用である。また、本発明のスクリーニング法は、OSM/OSMRシグナル伝達系を用いて、新規のNASH、肝硬変、又は肝癌の予防及び/又は治療薬を探索することができるので、NASH、肝硬変、及び肝癌の根治薬の開発のための創薬ツールとして有用である。 The agent of the present invention is extremely useful in that it enhances OSM/OSMR signaling, thereby making it possible to inhibit the progression of NAFL to NASH, and further from NASH to cirrhosis or liver cancer, and further making it possible to treat liver cirrhosis and liver cancer. Furthermore, the screening method of the present invention can use the OSM/OSMR signaling system to search for new preventive and/or therapeutic drugs for NASH, liver cirrhosis, or liver cancer, and is therefore useful as a drug discovery tool for developing curative drugs for NASH, liver cirrhosis, and liver cancer.

Claims (5)

オンコスタチンM(OSM)とその受容体とを介したシグナリングを増強する物質を含有してなる、
(1)非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の予防及び/又は治療用、
(2)NASHから肝硬変又は肝癌への進展抑制用、又は
(3)肝硬変又は肝癌治療用の
剤。
The present invention comprises a substance that enhances signaling via oncostatin M (OSM) and its receptor.
(1) For the prevention and/or treatment of nonalcoholic steatohepatitis (NASH),
(2) an agent for inhibiting the progression of NASH to cirrhosis or liver cancer, or (3) an agent for treating cirrhosis or liver cancer.
前記物質がOSM受容体に対するアゴニストである、請求項1に記載の剤。 The agent according to claim 1, wherein the substance is an agonist for the OSM receptor. 前記アゴニストが、OSM又は肝障害改善及び/又は肝再生活性を有するそのフラグメントである、請求項2に記載の剤。 The agent according to claim 2, wherein the agonist is OSM or a fragment thereof having liver damage improving and/or liver regenerating activity. OSMが、以下の(a)又は(b):
(a)配列番号4で表わされるアミノ酸配列からなるポリペプチド
(b)配列番号4で表わされるアミノ酸配列において、1乃至数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入もしくは付加されたアミノ酸配列からなり、肝障害改善及び/又は肝再生活性を有するポリペプチド
である、請求項3に記載の剤。
OSM determines that:
The agent described in claim 3, which is a polypeptide consisting of (a) the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4; (b) the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 in which one to several amino acids have been substituted, deleted, inserted or added, and which has liver damage improving and/or liver regenerating activity.
NASH、肝硬変又は肝癌の予防及び/又は治療薬のスクリーニング方法であって、
(1)被検物質を、OSM受容体を発現する細胞に接触させる工程、並びに
(2)被検物質の非存在下と比較して、OSM受容体を介したシグナリングを増大させた被検物質を、NASH、肝硬変又は肝癌の予防及び/又は治療薬の候補として選択する工程
を含む、方法。
A method for screening for a preventive and/or therapeutic agent for NASH, liver cirrhosis, or liver cancer, comprising:
A method comprising: (1) contacting a test substance with a cell expressing the OSM receptor; and (2) selecting a test substance that increases signaling via the OSM receptor compared to the absence of the test substance as a candidate drug for preventing and/or treating NASH, cirrhosis or liver cancer.
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