JP4530335B2 - Inhibitors of epithelial sodium channels expressed in the bladder - Google Patents
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Description
本発明は、過活動膀胱症候群治療薬をスクリーニングするために用いる標的物質、及び過活動膀胱症候群治療薬に関するものである。 The present invention relates to a target substance used for screening a therapeutic agent for overactive bladder syndrome, and a therapeutic agent for overactive bladder syndrome.
過活動膀胱症候群(以下 過活動膀胱とも述べる)は、最近の疫学調査の結果、非常に頻度が高い疾患であることが明らかになった。通常、頻尿、尿意切迫・切迫性尿失禁といった過活動膀胱の症状は、排尿筋機能の異常(排尿筋過活動)に基づいて出現するが、その病態生理は不明である。現在のところ効果的な治療法としては、非特許文献1において記載されたオキシブチニン、プロピベリンなどの抗ムスカリン剤を用いた薬物療法であるが、本薬剤は排尿筋収縮力の抑制により過活動膀胱の改善する作用機序を有するものの、口渇、便秘、記銘力障害などの副作用がある。
Overactive bladder syndrome (hereinafter also referred to as overactive bladder) is a very frequent disease as a result of recent epidemiological studies. Usually, symptoms of overactive bladder such as frequent urination, urgency and urge incontinence appear based on abnormal detrusor function (detrusor overactivity), but the pathophysiology is unknown. Currently, effective treatment is pharmacotherapy using an antimuscarinic agent such as oxybutynin or propiverine described in Non-Patent
一方、過活動膀胱の病態生理のひとつとして、膀胱求心路などへの膀胱からの知覚神経入力の増大とそれに伴う膀胱の過活動性が考えられつつあり、非特許文献2において記載されたカプサイシン、あるいはレジニフェラトキシンなどのバニロイド受容体刺激薬の有効性が報告されたものの、副作用が大きいことが問題である。したがって、膀胱求心路に作用する新しい過活動膀胱治療薬の開発が待望されている。
従って、本発明は、膀胱求心路に作用する新しい過活動膀胱治療薬の開発において用いることができる新規な標的物質、及び新規な過活動膀胱治療薬を提供することをその課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a novel target substance that can be used in the development of a new overactive bladder therapeutic agent that acts on the bladder afferent and a novel overactive bladder therapeutic agent.
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、膀胱における上皮型ナトリウムチャネルタンパクが膀胱の求心性神経路における機械感受性情報伝達に関与しており、下部尿路閉塞に伴う排尿筋の機能異常を引き起こして過活動膀胱を起こす可能性があることを発見し、該上皮型ナトリウムチャネルタンパクが、膀胱求心路に作用する新しい過活動膀胱治療薬の開発において標的物質として用いることができることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that epithelial sodium channel protein in the urinary bladder is involved in transmission of mechanosensitive information in the afferent nerve tract of the urinary bladder. And discovered that the epithelial sodium channel protein can be used as a target substance in the development of new overactive bladder therapeutics that act on the bladder afferents. The invention has been completed.
すなわち、本発明は、アミロライドを有効成分とし、膀胱に発現する上皮型ナトリウムチャネルに対する阻害薬であって、膀胱容量が増加することを特徴とする膀胱容量増加薬を提供するものである。 That is, the present invention provides an agent for increasing bladder capacity , comprising amiloride as an active ingredient and an inhibitor of epithelial sodium channels expressed in the bladder, wherein the bladder capacity increases.
本発明は、膀胱求心路に作用する新しい過活動膀胱治療薬の開発において用いることができる新規な標的物質、及び新規な過活動膀胱治療薬を提供することができる。 The present invention can provide a novel target substance that can be used in the development of a new overactive bladder therapeutic agent that acts on the bladder afferent, and a novel overactive bladder therapeutic agent.
本発明に係るヒト上皮型ナトリウムチャネルタンパク質(Epithelial Sodium Channel: 以下ENaCと述べることがある)は、Wicker L, Steinkrugerら(Biochemical and Biophysical Research Communications Vol 295, p330-335, 2002)に記載される方法でcDNAを得て、それぞれ、ヒトαENaC、ヒトδENaC、ヒトβENaC及びヒトγENaCに対応する配列番号5、6、7、及び8の塩基配列のうち、配列番号5若しくは6、7及び8で表わされる塩基配列を有するそのcDNA全長を、大腸菌発現ベクターを用いて、大腸菌において発現させ、公知の方法で精製することによって所得することができる。また、組み換えタンパク質、並びにENaC及びその組み換えタンパク質の断片は、配列番号5、6、7、又は8で表わされる塩基配列を有するそのcDNAを遺伝子組み換えすることによって得られるものである。さらに、類似体としては、それぞれラット上皮型ナトリウムチャネルタンパク質サブユニットα(以下、ラットαENaCとも述べる)、ラット上皮型ナトリウムチャネルタンパク質サブユニットβ(以下、ラットβENaCとも述べる)及びラット上皮型ナトリウムチャネルタンパク質サブユニットγ(以下、ラットγENaCとも述べる)に対応する配列番号12、13、及び14で表わされる塩基配列の遺伝子を発現して得られる配列番号9、10、及び11のアミノ酸配列を有するラット上皮型ナトリウムチャネルタンパク質、並びにウサギ上皮型ナトリウムチャネルタンパク質サブユニットα(以下、ウサギαENaCとも述べる)、ウサギ上皮型ナトリウムチャネルタンパク質サブユニットβ(以下、ウサギβENaCとも述べる)及びウサギ上皮型ナトリウムチャネルタンパク質サブユニットγ(以下、ウサギγENaCとも述べる)に対応する配列番号15、16、及び17のアミノ酸配列を有するウサギ上皮型ナトリウムチャネルタンパク質等の哺乳動物から得られる上皮型ナトリウムチャネルタンパク質を例示することができる。配列番号15、16、及び17のアミノ酸配列に対する塩基配列の内、判明している部分の配列を配列番号18、19及び20として示す。ラット上皮型ナトリウムチャネルタンパク質サブユニットα及びウサギ上皮型ナトリウムチャネルタンパク質サブユニットαは、いずれもヒトENaCα及びヒトENaCδに対応するサブユニットである。ここで上皮型ナトリウムチャネルタンパク質の生物学的機能の1つとは、機械感受性ナトリウムイオン能動輸送機能、電位依存性ナトリウム能動輸送機能、又は受容体関連ナトリウム能動輸送機能の内いずれか1つを示すものである。 The human epithelial sodium channel protein (Epithelial Sodium Channel: sometimes referred to as ENaC) according to the present invention is a method described in Wicker L, Steinkruger et al. (Biochemical and Biophysical Research Communications Vol 295, p330-335, 2002). The cDNA is obtained from the above, and is represented by SEQ ID NO: 5 or 6, 7 and 8 among the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 5, 6, 7 and 8 corresponding to human αENaC, human δENaC, human βENaC and human γENaC, respectively. The full-length cDNA having the base sequence can be obtained by expressing it in E. coli using an E. coli expression vector and purifying it by a known method. The recombinant protein, and ENaC and a fragment of the recombinant protein are obtained by genetic recombination of the cDNA having the base sequence represented by SEQ ID NO: 5, 6, 7, or 8. Furthermore, analogs include rat epithelial sodium channel protein subunit α (hereinafter also referred to as rat αENaC), rat epithelial sodium channel protein subunit β (hereinafter also referred to as rat βENaC) and rat epithelial sodium channel protein, respectively. Rat epithelium having amino acid sequences of SEQ ID NOs: 9, 10, and 11 obtained by expressing a gene having the nucleotide sequence represented by SEQ ID NOs: 12, 13, and 14 corresponding to subunit γ (hereinafter also referred to as rat γENaC) Type sodium channel protein, rabbit epithelial type sodium channel protein subunit α (hereinafter also referred to as rabbit αENaC), rabbit epithelial type sodium channel protein subunit β (hereinafter also referred to as rabbit βENaC) and rabbit epithelial type sodium cha Examples of epithelial sodium channel proteins obtained from mammals such as rabbit epithelial sodium channel proteins having the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 15, 16, and 17 corresponding to flannel protein subunit γ (hereinafter also referred to as rabbit γENaC) be able to. Among the nucleotide sequences for the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 15, 16, and 17, the sequences of known portions are shown as SEQ ID NOs: 18, 19, and 20. Rat epithelial sodium channel protein subunit α and rabbit epithelial sodium channel protein subunit α are both subunits corresponding to human ENaCα and human ENaCδ. Here, one of the biological functions of the epithelial sodium channel protein is any one of a mechanosensitive sodium ion active transport function, a voltage-dependent sodium active transport function, or a receptor-related sodium active transport function. It is.
哺乳動物の上皮性ナトリウムチャネルタンパク質は、圧受容器、皮膚の感覚構造などが行う機械感受性のナトリウムイオン能動輸送に関与している。哺乳動物の上皮型ナトリウムチャネルタンパク質は、尿路上皮(腎盂、尿管、膀胱)にも発現されるが、例えば、ウサギ膀胱の上皮型ナトリウムチャネルタンパク質は、流体静力学的な圧力の変化に対応してナトリウムイオン能動輸送特性を機械感受性に変化させる。さらに、ラットの腎盂上皮の上皮型ナトリウムチャネルタンパク質が、腎盂内圧の増加に伴う腎求心性神経の活性化に関与していることが示された。従って、膀胱における上皮型ナトリウムチャネルタンパクが膀胱の求心性神経路における機械感受性情報伝達に関与しており、下部尿路閉塞に伴う排尿筋の機能異常を引き起こす可能性がある。膀胱知覚神経活動を上皮型ナトリウムチャネルタンパク質を標的物質として抑制することによって、排尿障害に伴う排尿筋機能の異常を防ぎ、過活動膀胱が治療できると考えられる。また、膀胱求心路に作用する薬剤は尿排出力に影響を与えないという利点がある。 Mammalian epithelial sodium channel proteins are involved in the mechanosensitive active transport of sodium ions performed by baroreceptors, skin sensory structures, and the like. Mammalian epithelial sodium channel protein is also expressed in the urothelium (renal pelvis, ureter, bladder), for example, rabbit bladder epithelial sodium channel protein responds to hydrostatic pressure changes Thus, the sodium ion active transport property is changed to mechanical sensitivity. Furthermore, it was shown that the epithelial sodium channel protein of rat renal pelvic epithelium is involved in the activation of renal afferent nerve with increasing intrarenal pressure. Therefore, epithelial sodium channel protein in the bladder is involved in the transmission of mechanosensitive information in the afferent nerve tract of the bladder and may cause dysfunction of the detrusor associated with lower urinary tract obstruction. By suppressing the bladder sensory nerve activity using epithelial sodium channel protein as a target substance, it is considered that an abnormality in detrusor function associated with dysuria can be prevented and overactive bladder can be treated. In addition, there is an advantage that a drug acting on the bladder afferent does not affect the urinary excretion.
従って、本発明に係るナトリウムチャネルタンパク質は、例えば、該タンパク質の機械感受性ナトリウムイオン能動輸送機能、電位依存性ナトリウム能動輸送機能を阻害する薬剤をスクリーニングすることにより、過活動膀胱症候群治療薬のスクリーニング用の標的物質として用いることができる。さらに、好ましくは、前立腺肥大症に伴う過活動膀胱症候群の治療薬のスクリーニング用の標的物質として用いることができる。また、本発明の過活動膀胱症候群治療薬に係るアミロライド、ベンザミル、フェナミル、CDPCなどは、商業的に入手することができる。 Therefore, the sodium channel protein according to the present invention is used for screening a therapeutic agent for overactive bladder syndrome, for example, by screening a drug that inhibits the mechanosensitive sodium ion active transport function and voltage-dependent sodium active transport function of the protein. It can be used as a target substance. Furthermore, it can be preferably used as a target substance for screening for a therapeutic agent for overactive bladder syndrome associated with prostatic hypertrophy. Further, amiloride, benzamyl, phenamyl, CDPC and the like relating to the therapeutic agent for overactive bladder syndrome of the present invention can be obtained commercially.
本発明の過活動膀胱症候群治療薬がアジュバントを含有することも可能である。アジュバントは、それらの組成に基づいて、大まかにいくつかの群に分けられる。 The therapeutic agent for overactive bladder syndrome of the present invention may contain an adjuvant. Adjuvants are roughly divided into several groups based on their composition.
これらの群としては、例えば、フロイントの完全および不完全アジュバント等の油アジュバント、無機塩(例えば、AlK(SO4)2、AlNH4(SO4)、シリカ、ミョウバン、Al(OH)3、Ca3(PO4)2、カオリンおよび炭素)、例えばポリICおよびポリAU酸等のポリヌクレオチド、ならびに、例えば、結核菌Mycobacterium tuberculosisからのロウD、ならびにCorynebacterium parvum、百日咳菌Bordetella pertussisおよびブルセラ族の成員に見出される物質等のある種の天然物質が挙げられる。本発明の過活動膀胱症候群治療薬は、ヒトの他、家畜やペットなどの動物にも用いることができる。 These groups include, for example, oil adjuvants such as Freund's complete and incomplete adjuvants, inorganic salts (eg, AlK (SO 4 ) 2 , AlNH 4 (SO 4 ), silica, alum, Al (OH) 3 , Ca 3 (PO 4 ) 2 , kaolin and carbon), for example polynucleotides such as poly IC and poly AU acids, and, for example, wax D from Mycobacterium tuberculosis and members of the Corynebacterium parvum, Bordetella pertussis and Brucella families Certain natural substances such as those found in The therapeutic agent for overactive bladder syndrome of the present invention can be used not only for humans but also for animals such as domestic animals and pets.
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, this is merely an example and does not limit the present invention.
<患者から採取した膀胱粘膜標本について>
膀胱癌あるいは前立腺肥大を伴わない前立腺癌に罹患している9人の患者から正常な膀胱の粘膜標本を採取した。閉塞膀胱の粘膜標本は、前立腺肥大症(以下BPHとも述べる)を罹患し、内視鏡による外科的治療を行った9名の患者から採取した。閉塞膀胱による排尿障害の基準としては、前立腺の容量が30cm3以上であり、国際前立腺症状スコアのスコア合計(以下IPSSとも言う)が12点以上であり、且つ最大尿流率が10ml/sec以下であるという基準を採用した。BPHを罹患している9名の患者のうち7名の患者に対して、膀胱の閉塞を確かめるために圧流速測定を行った。膀胱内圧測定を受けた閉塞膀胱を有する8名の患者の内7名において、排尿筋の不随意収縮(排尿筋過活動)が観察された。6 Frダブルルーメンカテーテルは、尿道から膀胱内に挿入した。50ml/minの注入速度で、等張液である生理食塩水で膀胱を充填し、膀胱内圧測定を行った。腹圧は、直腸で気球カテーテルを用いて測定した。排尿筋圧は、膀胱内圧から腹圧を引くことにより求めた。前立腺肥大のない9名の患者に対しては排尿力学的な試験を行わなかったものの、国際前立腺症状スコアの質問に対するスコアの合計値を求めた6名の患者は、スコア合計が12点以下であった。研究プロトコルは、山梨大学の倫理委員会によって承認されており、また、全ての標本の採取は、患者から十分なインフォームドコンセントを得た上で行った。患者ごとの前立腺容積、尿流量測定の結果、不随意収縮の有無、IPSSを表1に示す。
<Bladder mucosa specimens collected from patients>
Normal bladder mucosa specimens were collected from 9 patients suffering from bladder cancer or prostate cancer without prostate enlargement. Mucosal specimens of obstructed bladder were collected from 9 patients with prostatic hypertrophy (hereinafter also referred to as BPH) who had undergone endoscopic surgical treatment. The criteria for dysuria due to obstructed bladder are a prostate volume of 30 cm 3 or more, an international prostate symptom score total score (hereinafter also referred to as IPSS) of 12 points or more, and a maximum urine flow rate of 10 ml / sec or less. Adopted the standard. Pressure flow measurements were performed on 7 of 9 patients with BPH to confirm bladder obstruction. Involuntary detrusor contraction (detrusor overactivity) was observed in 7 out of 8 patients with obstructed bladder who underwent intravesical pressure measurements. A 6 Fr double lumen catheter was inserted through the urethra into the bladder. The bladder was filled with physiological saline, which is an isotonic solution, at an injection rate of 50 ml / min, and the intravesical pressure was measured. Abdominal pressure was measured in the rectum using a balloon catheter. The detrusor pressure was determined by subtracting the abdominal pressure from the intravesical pressure. Although nine patients without prostate enlargement did not undergo a micturition test, the six patients who calculated the total score for the international prostate symptom score question had a total score of 12 or less. there were. The study protocol was approved by the University of Yamanashi Ethics Committee, and all specimens were collected with sufficient informed consent from the patient. Table 1 shows the prostate volume and urine flow rate measurement results for each patient, the presence or absence of involuntary contraction, and IPSS.
<免疫蛍光法による染色>
OCT化合物(Tissue-Tek社製)に埋めて凍らせた組織(正常膀胱を有する9名の患者及び閉塞膀胱を有する9名の患者から提供された膀胱上皮粘膜)を厚さ8μmのスライスにした。ガラススライド上の各々のスライスは、4℃で十分間アセトン中に固定し、トリス緩衝生理食塩水で洗浄した。得られたスライドは、濃度3%の過酸化水素水で処理してペルオキシダーゼを遮断し、ブロッキング試薬(DakoCytomation社製)で処理して非特異的なタンパク結合を遮断した。1:600で希釈したラットのαENaC、βENaC、γENaCのサブユニットに対するウサギのポリクローナル抗体(Chemicon社製)を一次抗体として、室温で60分間反応させた。人とラットとのナトリウムチャネルタンパク質の各々のサブユニット同士を比較すると、相同性が85%以上であって、非常に相同性が高いため、前記ポリクローナル抗体は人の組織でも機能すると考えられる。二次抗体反応は、テトラメチルイソシアネートと共役した豚由来の抗ウサギ免疫グロブリン(DakoCytomation社製)を1:50に希釈して行い、蛍光顕微鏡BX50WI(オリンパス社製)によって観察した。蛍光顕微鏡においては、励起波長、発光波長はそれぞれ520nm及び550nmとした。正常膀胱を有する患者及び閉塞膀胱を有する患者の組織を蛍光顕微鏡により観察した結果を、図1(A)〜(F)に示す。図1中、(A)、(B)、(C)は、それぞれ、正常膀胱を有する患者の組織におけるヒトαENaC、ヒトβENaC、及びヒトγENaCの免疫蛍光法による測定結果を示し、(D)、(E)、(F)は、それぞれ、閉塞膀胱を有する患者の組織におけるヒトαENaC、ヒトβENaC、及びヒトγENaCの免疫蛍光法による測定結果を示す。
<Staining by immunofluorescence>
Tissue frozen by embedding in OCT compound (manufactured by Tissue-Tek) (bladder epithelial mucosa provided by 9 patients with normal bladder and 9 patients with obstructed bladder) was sliced to 8 μm thickness. . Each slice on the glass slide was fixed in acetone for a sufficient time at 4 ° C. and washed with Tris-buffered saline. The obtained slide was treated with a hydrogen peroxide solution having a concentration of 3% to block peroxidase, and then treated with a blocking reagent (manufactured by DakoCytomation) to block nonspecific protein binding. Rabbit polyclonal antibodies (Chemicon) against rat αENaC, βENaC, and γENaC subunits diluted 1: 600 were reacted as primary antibodies for 60 minutes at room temperature. When the subunits of sodium channel proteins in human and rat are compared with each other, the homology is 85% or more and the homology is very high. Therefore, the polyclonal antibody is considered to function in human tissues. The secondary antibody reaction was performed by diluting an anti-rabbit immunoglobulin derived from pig conjugated with tetramethyl isocyanate (DakoCytomation) 1:50 and observed with a fluorescence microscope BX50WI (Olympus). In the fluorescence microscope, the excitation wavelength and the emission wavelength were 520 nm and 550 nm, respectively. The results of observing the tissues of a patient having normal bladder and a patient having obstructed bladder with a fluorescence microscope are shown in FIGS. In FIG. 1, (A), (B), and (C) show the measurement results by immunofluorescence of human αENaC, human βENaC, and human γENaC in the tissues of patients with normal bladder, respectively (D), (E) and (F) show the measurement results of human αENaC, human βENaC, and human γENaC by immunofluorescence in the tissues of patients with obstructed bladder, respectively.
<cDNAの調製>
全RNAは、膀胱粘膜に対してRNeasy mini kit及びRNase-free DNase set(Qiagen社製)を用いることにより単離して、分光光度計を用いて定量した。鳥類の骨髄性白血病ウイルスの逆転写酵素を含むfirst strand cDNA synthesis kit(Roche社製)を用いて、42℃で60分、次いで99℃で5分加熱する温度プログラムによって、抽出したRNAを逆転写し、cDNAを調製した。
<Preparation of cDNA>
Total RNA was isolated from the bladder mucosa using RNeasy mini kit and RNase-free DNase set (Qiagen) and quantified using a spectrophotometer. Using the first strand cDNA synthesis kit (Roche) containing the reverse transcriptase of avian myeloid leukemia virus, the extracted RNA was reverse transcribed using a temperature program heated at 42 ° C for 60 minutes and then at 99 ° C for 5 minutes. CDNA was prepared.
<定量的なリアルタイムPCR>
蛍光を発する色素としてSYBR green I(Molecular Probes社製)を使用して、Smart Cycler System(Cephied社製)を用いて定量的なリアルタイムPCR検定を行った。RT-PCRの生成物であるcDNAに対して、Ex taq R-PCR version(Takara社製)と、下記する表2において記載されているオンラインプログラムであるPrimer3によって設計した遺伝子特異的プライマーのペア0.2μMとを含有する25μlの混合物中で、6秒間の測定点を有する、94℃で10秒、67℃で25秒のPCRサイクルを40回行った。プライマーの配列番号21〜30に対応する塩基配列を表2において記載する。非特異的なDNA産物を減らすために、測定点の温度は、標的遺伝子の特異的な溶融ピーク点より2〜3℃低くした。ナトリウムチャネルタンパク質サブユニットごとの発現量は、GAPDHの発現量に対する比率を100倍して標準化した値を患者ごとに求め、さらに、9名の正常膀胱を有する患者の平均値、及び9名の異常膀胱を有する患者の平均値を求めた。増幅したPCR産物は、エチジウムブロミドで視覚化された2%アガロースゲル上で電気泳動を行った。結果を図2に示す。図2(A)は、ヒトαENaCのcDNA、ヒトβENaCのcDNA、ヒトγENaC のcDNA、ヒトδENaCのcDNA、GAPDHのcDNAのPCR産物の電気泳動の結果を示す図である。また、図2(B)は、ヒトαENaC、ヒトβENaC、ヒトγENaC、ヒトδENaCの標準化された発現量を示す図である。また、図2(B)中の棒部分は、9名の患者の標本から得られた平均値の標準誤差を示し、括弧内の数字は標的遺伝子が発現された標本の数を示す。PCR産物の一部は、精製して、自動配列決定機を用いて配列決定し、標的遺伝子であることを確認した。また、患者ごとにαENaC、βENaC、γENaC、及びδENaCの発現量の数値を、上記した表1において記載し、下記する統計的な分析において用いた。
<Quantitative real-time PCR>
Using SYBR green I (Molecular Probes) as a fluorescent dye, quantitative real-time PCR assay was performed using Smart Cycler System (Cephied). A pair of gene-specific primers designed by RT-PCR product cDNA using Ex taq R-PCR version (Takara) and Primer3, an online program described in Table 2 below. 40 PCR cycles of 94 ° C. for 10 seconds and 67 ° C. for 25 seconds with a measurement point of 6 seconds were performed in a 25 μl mixture containing 2 μM. The base sequences corresponding to the primer SEQ ID NOs: 21 to 30 are shown in Table 2. In order to reduce non-specific DNA products, the temperature of the measurement point was 2-3 ° C. lower than the specific melting peak point of the target gene. The expression level for each sodium channel protein subunit was determined for each patient by standardizing the ratio to the expression level of GAPDH by 100. Further, the average value of 9 normal bladder patients and 9 abnormalities were obtained. The average value of patients with bladder was determined. The amplified PCR product was electrophoresed on a 2% agarose gel visualized with ethidium bromide. The results are shown in FIG. FIG. 2A shows the results of electrophoresis of PCR products of human αENaC cDNA, human βENaC cDNA, human γENaC cDNA, human δENaC cDNA, and GAPDH cDNA. FIG. 2B is a diagram showing the standardized expression levels of human αENaC, human βENaC, human γENaC, and human δENaC. Moreover, the bar | burr part in FIG.2 (B) shows the standard error of the average value obtained from the sample of nine patients, and the number in a parenthesis shows the number of the samples by which the target gene was expressed. A portion of the PCR product was purified and sequenced using an automated sequencer to confirm that it was the target gene. Moreover, the numerical value of the expression level of αENaC, βENaC, γENaC, and δENaC for each patient is described in Table 1 described above and used in the statistical analysis described below.
<統計的な分析>
ナトリウムチャネルタンパク質サブユニットの発現量を統計的に分析するために両側t検定を用いた。ナトリウムチャネルタンパク質サブユニットの発現量とIPSS及び蓄尿症状スコアとの相関性を統計的に分析するために、線形回帰分析法を用いた。p値が0.05未満の水準であると、統計的に有意に相関性が認められることとなる。図2(B)中、星印はp値が0.01未満であることを示し、この場合において正常膀胱のナトリウムチャネルタンパク質サブユニットの発現量と異常(閉塞)膀胱のナトリウムチャネルタンパク質サブユニットの発現量との間に統計学的に有意性な差異がある。
<Statistical analysis>
A two-tailed t-test was used to statistically analyze the expression level of sodium channel protein subunits. In order to statistically analyze the correlation between the expression level of the sodium channel protein subunit and the IPSS and the urine accumulation symptom score, a linear regression analysis method was used. If the p value is less than 0.05, a statistically significant correlation will be recognized. In FIG. 2B, the asterisk indicates that the p-value is less than 0.01. In this case, the expression level of sodium channel protein subunit in normal bladder and the sodium channel protein subunit in abnormal (obstructed) bladder There is a statistically significant difference between the expression levels.
<ラット膀胱上皮におけるENaC mRNAの発現>
上記した<cDNAの調製>、<定量的なリアルタイムPCR>に従って、ラット正常膀胱及び閉塞モデル(尿道部分閉塞)膀胱から採取した膀胱上皮におけるαENaC、βENaC、及びγENaCの発現を検討した結果を図3に示す。
<Expression of ENaC mRNA in rat bladder epithelium>
FIG. 3 shows the results of examining the expression of αENaC, βENaC, and γENaC in the bladder epithelium collected from the rat normal bladder and obstruction model (urethal partial occlusion) bladder according to <cDNA preparation> and <quantitative real-time PCR> described above. Shown in
<ラットにおける膀胱内圧測定>
ウレタン麻酔下の雌ラットにおいて、膀胱瘻より4ml/hの速度で持続的に生理食塩水を注入することによって誘発される排尿反射を、1mMのアミロライドを膀胱内に還流する前、アミロライド還流後、及びアミロライドを流去させた後に観察した。正常膀胱を有する雌ラットについての結果を図4に示す。
<Measurement of intravesical pressure in rats>
In female rats under urethane anesthesia, the micturition reflex induced by continuous infusion of saline from the bladder fistula at a rate of 4 ml / h was observed before refluxing 1 mM amiloride into the bladder, after refluxing amiloride, And amiloride was observed after shed. The results for female rats with normal bladder are shown in FIG.
図1(A)、(B)、(C)の結果からヒト正常膀胱においては、αENaC及びγENaCは染色しても検出されなかったが、図1(D)、(E)、(F)の結果から、ヒト閉塞膀胱においては、αENaC、βENaC、及びγENaCの全てが染色により検出されていた。これらの結果から、閉塞膀胱において、正常膀胱よりもαENaC及びγENaCの発現が顕著であることがわかった。さらに、図1(A)〜(F)の結果から、膀胱内腔を覆っている膀胱上皮細胞の免疫染色部位は細胞尖部(膀胱腔側)に存在した。 From the results of FIGS. 1 (A), (B), and (C), αENaC and γENaC were not detected by staining in human normal bladder, but in FIGS. 1 (D), (E), and (F) From the results, all of αENaC, βENaC, and γENaC were detected by staining in human obstructed bladder. From these results, it was found that the expression of αENaC and γENaC was more remarkable in the obstructed bladder than in the normal bladder. Furthermore, from the results shown in FIGS. 1A to 1F, the site of immunostaining of bladder epithelial cells covering the bladder lumen was present at the cell apex (bladder cavity side).
図2(B)の結果から、正常膀胱を有する9名の患者においては、ヒトαENaC、ヒトβENaC、ヒトγENaC、及びヒトδENaCのmRNAは、それぞれ、1名、6名、4名及び1名において発現が確認された。従って、ヒトαENaC及びヒトδENaCは、人の正常膀胱においてほとんど発現されていないこととなる。一方、閉塞膀胱を有する9名の患者においては、全ての患者においてヒトαENaC、ヒトβENaC、及びヒトγENaCのmRNAが発現していたが、ヒトδENaCのmRNAは実質的に発現していなかった。また、定量的なリアルタイムPCRの結果の統計的な分析結果から、ヒトδENaCを除く、全てのヒトENaCのサブユニットの発現量が閉塞膀胱において正常膀胱よりも顕著に多いことがわかった。(p値がαENaCにおいて0.00002、βENaCにおいて0.007、γENaCにおいて0.0005である。)とりわけ、αENaCの発現量は閉塞膀胱において正常膀胱よりも著明に増加することがわかった。前立腺肥大症などによる下部尿路閉塞性疾患における排尿筋過活動(過活動膀胱)の発生には膀胱求心性神経の活動の亢進が関与していると考えられている。一方、上皮型ナトリウムチャネルタンパク質は、様々の求心路(知覚神経路)において機械受容分子の有力な候補であることが示唆されており、ラットなどの哺乳動物の尿路上皮にも発現している。したがって、上皮性ナトリウムチャネルが、膀胱求心性神経の活動の亢進を通じて、閉塞膀胱における過活動膀胱の発症に関与している可能性があると考えられる。以上の図2(B)の結果から、膀胱粘膜におけるENaC発現の増加が、閉塞膀胱における排尿筋過活動の発生に関与し、過活動膀胱症状を引き起こしていると考えられる。 From the results of FIG. 2 (B), in 9 patients with normal bladder, human αENaC, human βENaC, human γENaC, and human δENaC mRNAs are 1, 6, 4, and 1 respectively. Expression was confirmed. Therefore, human αENaC and human δENaC are hardly expressed in human normal bladder. On the other hand, in 9 patients with obstructed bladder, human αENaC, human βENaC, and human γENaC mRNA were expressed in all patients, but human δENaC mRNA was not substantially expressed. In addition, from the statistical analysis results of the results of quantitative real-time PCR, it was found that the expression levels of all human ENaC subunits except human δENaC were significantly higher in the obstructed bladder than in the normal bladder. (The p-value is 0.00002 for αENaC, 0.007 for βENaC, and 0.0005 for γENaC.) In particular, the expression level of αENaC was found to be significantly increased in obstructed bladders compared to normal bladders. The occurrence of detrusor overactivity (overactive bladder) in lower urinary tract obstruction diseases such as prostatic hypertrophy is considered to be associated with increased activity of bladder afferent nerves. On the other hand, epithelial sodium channel protein has been suggested to be a promising mechanosensitive molecule in various afferents (sensory nerve tracts) and is also expressed in the urothelium of mammals such as rats . Thus, it is believed that epithelial sodium channels may be involved in the development of overactive bladder in obstructed bladder through increased bladder afferent nerve activity. From the result of FIG. 2 (B) above, it is considered that the increase in ENaC expression in the bladder mucosa is involved in the occurrence of detrusor overactivity in the obstructed bladder, causing overactive bladder symptoms.
図3の結果から、ヒト正常膀胱と異なり、ラット正常膀胱(5匹)では、膀胱上皮に局在してラットαENaC、ラットβENaC、及びラットγENaCのすべての蛋白が発現していた。 From the results of FIG. 3, unlike the normal human bladder, in the rat normal bladder (5 animals), all proteins of rat αENaC, rat βENaC, and rat γENaC were expressed in the bladder epithelium.
図2(B) の発現量のデータ及びIPSSの合計スコア及び蓄尿症状スコアとの相関性を統計的に分析した結果、ヒトαENaC、ヒトβENaC、及びヒトγENaCの発現量は、IPSSの合計スコア又は蓄尿症状スコアと高い相関性があることがわかった。ヒトαENaCの発現量と蓄尿症状スコアとの統計的分析結果において、r=0.58、p=0.02であり、ヒトβENaCの発現量と蓄尿症状スコアとの統計的分析結果において、r=0.68、p=0.005であり、ヒトγENaCの発現量と蓄尿症状スコアとの統計的分析結果において、r=0.81、p=0.0003であり、さらに、ヒトγENaCの発現量とIPSSとの統計的分析結果において、r=0.59、p=0.02であった。ヒトαENaCの発現量は年齢とも弱い相関性があり、r=0.50、p=0.03であった。 As a result of statistical analysis of the expression level data in FIG. 2 (B) and the correlation with the total score of IPSS and the urine accumulation symptom score, the expression level of human αENaC, human βENaC, and human γENaC is It was found that there was a high correlation with the urine accumulation symptom score. In the statistical analysis result of the expression level of human αENaC and the urine storage symptom score, r = 0.58, p = 0.02, and in the statistical analysis result of the expression level of human βENaC and the urine storage symptom score, r = 0.68, p = In the statistical analysis results of the expression level of human γENaC and the urine accumulation symptom score, r = 0.81, p = 0.0003, and in the statistical analysis result of the expression level of human γENaC and IPSS, r = It was 0.59 and p = 0.02. The expression level of human αENaC was also weakly correlated with age, r = 0.50, p = 0.03.
図4の結果から、ラット膀胱に対するアミロライドの投与により、排尿間隔が延長し、
有意な膀胱容量の増加を示したことがわかる。この変化は、アミロライドを流去した後、
元に回復した。膀胱収縮力には変化がなかったことより、アミロライドにより膀胱求心路
の活動が抑制されたと考えられる。閉塞モデル(尿道部分閉塞)のラットにおいても同様
の結果であった。
From the results of FIG. 4, the administration of amiloride to the rat bladder extended the urination interval,
It can be seen that there was a significant increase in bladder capacity. This change is, after you poured off the Amirora Lee de,
It recovered to the original. Since there was no change in bladder contraction force, it is considered that amiloride suppressed bladder afferent activity. Similar results were obtained in rats of the occlusion model (urethral partial occlusion).
以上の図4の結果から、上皮性ナトリウムチャネルの阻害薬が過活動膀胱など排尿機能障害の治療薬として用いることができることがわかった。 From the results of FIG. 4 above, it was found that an inhibitor of epithelial sodium channel can be used as a therapeutic agent for dysuria such as overactive bladder.
以上、実施例において明らかにされた上皮型ナトリウムチャネルの膀胱求心性神経伝達への関与および過活動膀胱発症への関与の可能性は、膀胱求心路に作用する新しい過活動膀胱治療薬の開発に展望を与えるものと考えられる。現時点では、上皮性ナトリウムチャネルに作用する薬剤はアミロライドなどに限られ特異性に乏しいが、しかるべき製薬会社研究所との共同研究・開発により、臨床応用(治療薬の開発)される可能性が高い。 As described above, the involvement of epithelial sodium channels in bladder afferent nerve transmission and the possibility of involvement in the development of overactive bladder revealed in the Examples is the development of a new overactive bladder therapeutic agent that acts on bladder afferents. It is thought to give a perspective. At present, drugs that act on epithelial sodium channels are limited to amiloride, etc. and have low specificity. However, there is a possibility of clinical application (development of therapeutic drugs) through joint research and development with appropriate pharmaceutical company laboratories. high.
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