JP4684512B2 - ｐ２１Ｃｉｐ１リウマチ治療剤 - Google Patents
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Description
技術分野
本発明は、慢性関節リウマチ炎症を抑制するための分子およびそのスクリーニングに関する。
背景技術
慢性関節リウマチ（ｒｈｅｕｍａｔｏｉｄ ａｒｔｈｒｉｔｉｓ；ＲＡ）は、多数の関節の滑膜炎症を特徴とする。罹患した滑膜組織は、活性化マクロファージ、線維芽細胞、Ｔリンパ球およびＢリンパ球を含んでいる。局所で産生されるＩＬ（ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ；インターロイキン）−１β、ＴＮＦ（ｔｕｍｏｒ ｎｅｃｒｏｓｉｓ ｆａｃｔｏｒ；腫瘍壊死因子）−α、およびＩＬ−６のような炎症性サイトカインに反応して滑膜線維芽細胞は増殖し、組織分解酵素を放出する（Ａｒｅｎｄ，Ｗ．Ｐ．ａｎｄ Ｊ．Ｍ．Ｄａｙｅｒ，１９９５，Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｒｈｅｕｍ．３８：１５１−１６０；Ｆｅｌｄｍａｎｎ，Ｍ．ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ｃｅｌｌ ８５：３０７−３１０）。その結果生じたパンヌスと呼ばれる過形成滑膜が、罹患関節の軟骨や骨を非可逆的に破壊する。 従来の抗リウマチ薬や最近開発された生物試薬のほとんどは、ＲＡに関係する炎症性メディエータの抑制を主なねらいとしている。生物試薬のほとんどは、ＴＮＦ−α、ＩＬ−１またはＩＬ−６のような炎症性サイトカインを中和することを目的としている（Ｅｌｌｉｏｔｔ，Ｍ．Ｊ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｌａｎｃｅｔ．３４４：１１０５−１１１０；Ｍｏｒｅｌａｎｄ，Ｌ．Ｗ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｎ．Ｅｎｇｌ．Ｊ．Ｍｅｄ．３３７：１４１−１４７；Ｃａｍｐｉｏｎ，Ｇ．Ｖ．ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｒｈｅｕｍ．３９：１０９２−１１０１；Ａｒｅｎｄ，Ｗ．Ｐ．ｅｔ ａｌ．，１９９８，Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．１６：２７−５５；Ｙｏｓｈｉｚａｋｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９８，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｓｅｍｉｎ．Ｉｍｍｕｎｏｐａｔｈｏｌ．２０：２４７−２５９）。例えば代表的な薬剤としては、ヒドロキシクロロキン、ｄ−ペニシラミン、金、スルファサラジン、および免疫抑制剤メトトレキセートなどの抗リウマチ薬が挙げられる。これらの薬剤については、その抗リウマチ作用に必要な標的分子は明確に知られていないものの、炎症の過程を抑制していると考えられている（Ｃｏｎａｇｈａｎ，Ｐ．Ｇ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎｉｏｎ Ｒｈｅｕｍａｔｏｌ．９：１８３−１９０）。これに対して、レフルノマイド（ｌｅｆｌｕｎｏｍｉｄｅ）、シクロスポリンＡ、およびＦＫ５０６などの新しく開発された薬剤は、リウマチ滑膜炎に関与する免疫担当細胞の活性化に必要な細胞内分子を阻害する。ＴＮＦ−αアンタゴニスト（ｒｅｍｉｃａｄｅやｉｎｆｌｉｘｉｍａｂ）は滑膜細胞により放出される炎症メディエーターを中和する。多くの患者はこれらの薬剤に良好な反応を示すが、患者により耐性を示したり疾患寛解期以後において効果が低下することがある。さらに、長期にわたって疾患の進行を食い止める効果についてはほとんど証明されていない。炎症を調節する経路は複雑でリダンダンシーが存在するため、ある炎症メディエーターを抑制すると他のメディエーターが活性化するものと予想される。従って、こういった従来の治療法では最終的に関節破壊を阻止できないことが危惧される。これに対し本発明者らは、サイクリン依存性キナーゼインヒビター（ＣＤＫＩ）と呼ばれる細胞周期抑制蛋白を利用して、滑膜線維芽細胞そのものの増殖を直接阻害することにより破壊性の滑膜過形成を予防する研究を行ってきた。
ＣＤＫＩは、それぞれ３〜４個のメンバーを含むＩＮＫ４ファミリーおよびＣｉｐ／Ｋｉｐファミリーからなる（Ｓｈｅｒｒ，Ｃ．Ｊ．ａｎｄ Ｊ．Ｍ．Ｒｏｂｅｒｔｓ．，１９９５，Ｇｅｎｅｓ Ｄｅｖ．９：１１４９−１１６３）。個々のＣＤＫＩの発現は個別に調節されていることから、それぞれが細胞周期の制御において独自の役割を果たしていることが示唆されている。ＩＮＫ４ファミリーに属するｐ１６ＩＮＫ４ａは、サイクリンＤに結合して、サイクリンＤがサイクリン依存性キナーゼ４（ＣＤＫ４）またはＣＤＫ６と触媒的に活性なキナーゼ複合体を形成できないようにする。このようにｐ１６ＩＮＫ４ａは、Ｇ１／Ｓ移行期で細胞周期を阻害する（Ｌｕｋａｓ，Ｊ．ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｎａｔｕｒｅ ３７５：５０３−５０６；Ｋｏｈ，Ｊ．ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｎａｔｕｒｅ ３７５：５０６−５１０；Ｓｅｒｒａｎｏ，Ｍ．，１９９７，Ｅｘｐ．Ｃｅｌｌ Ｒｅｓ．２３７：７−１３）。Ｃｉｐ／Ｋｉｐファミリーに属するｐ２１Ｃｉｐ１は、多様なサイクリン／ＣＤＫ複合体を阻害する（Ｈａｒｐｅｒ，Ｊ．Ｗ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｃｅｌｌ ７５：８０５−８１６；Ｘｉｏｎｇ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｎａｔｕｒｅ ３６６：７０１−７０４）。ｐ２１Ｃｉｐ１は、ＤＮＡポリメラーゼδを活性化するＰＣＮＡ（ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｎｇ ｃｅｌｌ ｎｕｃｌｅａｒ ａｎｔｉｇｅｎｓ；増殖性細胞核抗原）にも結合してこれを不活化する（Ｆｌｏｒｅｓ−Ｒｏｚａｓ，Ｈ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ．９１：８６５５−８６５９；Ｎａｋａｎｉｓｈｉ，Ｍ．ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２７０：１７０６０−１７０６３；Ｗａｇａ，Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｎａｔｕｒｅ ３６９：５７４−５７８；Ｌｉ，Ｒ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｎａｔｕｒｅ ３７１：５３４−５３７）。このように、ｐ２１Ｃｉｐ１は細胞周期の様々な段階でサイクリン／ＣＤＫ複合体のキナーゼ活性を不活化し、同時にＤＮＡ複製を阻害する。
本発明者らはこれまでに、ＣＤＫＩの発現をリウマチの滑膜組織において調べている（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．５：７６０−７６７）。それらは、核内分子のグループに属する。本発明者らは、慢性関節リウマチの滑膜組織に由来するリウマチ滑膜線維芽細胞（ｒｈｅｕｍａｔｏｉｄ ｓｙｎｏｖｉａｌ ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ；ＲＳＦｓ）がｉｎ ｖｉｖｏではＣＤＫＩ ｐ１６ＩＮＫ４ａを発現しないが、ｉｎ ｖｉｔｒｏで線維芽細胞の増殖を阻害するとｐ１６ＩＮＫ４ａが容易に発現することを見出した。ｐ１６ＩＮＫ４ａの誘導は慢性関節リウマチの滑膜線維芽細胞に特異的に認められた。このことから本発明者らは、アデノウイルスを用いてｐ１６ＩＮＫ４ａ遺伝子をアジュバント関節炎（ＡＡ）のラットの関節に局所的に移入する実験を行った。この治療により、滑膜過形成および関連する関節炎の他の病態を抑制することに成功した（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．５：７６０−７６７）。ｐ１６ＩＮＫ４ａ誘導による関節炎の治療は、従来の抗リウマチ薬や最近開発された生物試薬に十分に匹敵するものであった。
一方、ｐ２１Ｃｉｐ１は、ｐ１６ＩＮＫ４ａとは異なるファミリーに属するＣＤＫＩである。ｐ２１Ｃｉｐ１もｐ１６ＩＮＫ４ａと同様、リウマチの滑膜組織に由来する線維芽細胞中でｉｎ ｖｉｖｏでは発現しないが、ｉｎ ｖｉｔｒｏで線維芽細胞の増殖を阻害すると発現が誘導される。しかしｐ２１Ｃｉｐ１の誘導は、ｐ１６ＩＮＫ４ａとは異なり、非リウマチ起源の線維芽細胞にも認められた（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．５：７６０−７６７）。また、ｐ２１Ｃｉｐ１はｐ１６ＩＮＫ４ａと比べ、サイクリン依存性キナーゼのすべてを阻害する。ｐ２１Ｃｉｐ１の強制発現もまた、正常細胞や癌細胞の細胞周期をＧ１期で停止させる（Ｄｉｍｒｉ，Ｇ．Ｐ．ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．１６：２９８７−２９９７）。ｐ１６ＩＮＫ４ａ蛋白質のレベルが、老化に伴い次第に上昇し高レベルのまま蓄積されるのとは対照的に、線維芽細胞におけるｐ２１Ｃｉｐ１の発現レベルは、細胞分裂の増加と共に上昇するが細胞が老化すると共に減少する（Ｔａｈａｒａ，Ｈ．ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｏｎｃｏｇｅｎｅ １０：８３５−８４０）。ｐ１６ＩＮＫ４ａ遺伝子の発現が老化の誘導に対してより直接的に影響を与えていると考えられる（Ａｌｃｏｒｔａ，Ｄ．Ａ．ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ９３：１３７４２−１３７４７）のに対し、ｐ２１Ｃｉｐ１の生物機能はより複雑であり、ある状況下では、ｐ２１Ｃｉｐ１はサイクリンおよびＣＤＫの活性型キナーゼ複合体の形成を促進し、細胞周期を停止させるよりもむしろ進行させるように働く（ＬａＢａｅｒ，Ｊ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｇｅｎｅｓ Ｄｅｖ．１１：８４７−８６２）。ｐ２１Ｃｉｐ１のＮ末端ドメインはＣＤＫ／サイクリン複合体と相互作用する一方、Ｃ末端ドメインは、ＤＮＡ複製や修復に必須なＤＮＡポリメラーゼδのサブユニットの１つであるＰＣＮＡと結合して阻害を起す（Ｌｉ，Ｒ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｎａｔｕｒｅ ３７１：５３４−５３７）。また、ｐ２１Ｃｉｐ１の発現は、ｐ３００／ＣＢＰコアクチベーターとＮＦ−κＢとの複合体に結合するサイクリンＥ／ＣＤＫ２を阻害して、ＮＦ−κＢ依存性の遺伝子発現を増強する（Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｎ．Ｄ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｓｃｉｅｎｃｅ ２７５：５２３−５２７）。さらに、ある種の細胞株においては、ｐ２１Ｃｉｐ１の強制発現はアポトーシスによる細胞死を誘導する（Ｔｓａｏ，Ｙ．Ｐ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７３：４９８３−４９９０；Ｍａｔｓｕｓｈｉｔａ，Ｈ．ｅｔ ａｌ．，１９９８，Ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ ３１：４９３−４９８；Ｋｏｎｄｏ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｅｘｐ．Ｃｅｌｌ Ｒｅｓ．２３６：５１−５６；Ｓｈｅｉｋｈ，Ｍ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｏｎｃｏｇｅｎｅ １１：１８９９−１９０５）。さらに、キナーゼ活性の阻害以外の生物学的作用もｐ１６ＩＮＫ４ａとｐ２１Ｃｉｐ１では異なっている（ＬａＢａｅｒ，Ｊ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｇｅｎｅｓ Ｄｅｖ．１１：８４７−８６２；Ｌｉ，Ｒ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｎａｔｕｒｅ ３７１：５３４−５３７；Ｘｉｏｎｇ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｎａｔｕｒｅ ３６６：７０１−７０４）。ｐ１６ＩＮＫ４ａ遺伝子の破壊がマウスモデルにおいて癌の頻発をもたらすことも、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の破壊の結果とは異なっている（Ｓｅｒｒａｎｏ，Ｍ．ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ｃｅｌｌ ８５：２７−３７）。このように、構造的にもｐ１６ＩＮＫ４ａとは区別され、またその発現様式や細胞周期の阻害様式もｐ１６ＩＮＫ４ａとは異なるｐ２１Ｃｉｐ１が、慢性関節リウマチに対する治療効果を有するかどうかは知られていなかった。
発明の開示
本発明は、炎症性滑膜組織においてｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の発現を上昇させることにより抗炎症作用が得られるという知見に基づくものであり、その目的は、滑膜細胞またはその周辺において、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の発現や機能を促進することにより、滑膜組織の異常増殖および／または炎症を抑制することにある。より詳しくは、本発明は、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子、および該タンパク質の活性や存在量を増加させる化合物の利用、並びにこれら分子を含む医薬組成物を提供する。さらに、本発明は、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の活性や存在量を増加させる化合物のスクリーニング方法を提供する。
本発明者らは、慢性リウマチ関節炎（ＲＡ）の動物モデルであるマウスのコラーゲン誘発関節炎（ｃｏｌｌａｇｅｎ−ｉｎｄｕｃｅｄ ａｒｔｈｒｉｔｉｓ；ＣＩＡ）を用い、マウスの炎症性滑膜組織にｐ１６ＩＮＫ４ａ遺伝子またはｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を強制的に発現させた場合の治療効果を調べる実験を行った。このモデルは、ラットのアジュバント関節炎（ａｄｊｕｖａｎｔ ａｒｔｈｒｉｔｉｓ；ＡＡ）と同様にヒトＲＡとの顕著な類似性を示す（Ｃｏｕｒｔｅｎａｙ，Ｊ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９８０，Ｎａｔｕｒｅ ２８３：６６６−６６８；Ｗｏｏｌｅｙ，Ｐ．Ｈ．ｅｔ ａｌ．，１９８１，Ｊ．Ｅｘｐ．Ｍｅｄ．１５４：６８８−７００；Ｈｏｌｍｄａｈｌ，Ｒ．ｅｔ ａｌ．，１９８８，Ｌａｂ．Ｉｎｖｅｓｔ．５８：５３−６０）。この実験により本発明者らは、ｐ１６ＩＮＫ４ａばかりでなくｐ２１Ｃｉｐ１の遺伝子移入により抗関節炎作用が発揮されることを見出した。遺伝子移入により滑膜線維芽細胞が増殖した結果であるパンヌス形成は有意に抑制された。また、軟骨または骨の破壊も認めなかった。さらに、滑膜組織への単核球の浸潤も同様に抑制された。関節炎が発症した後でも抗関節炎作用は明白であった。
本発明者らは、ｐ２１Ｃｉｐ１またはｐ１６ＩＮＫ４ａの誘導によって滑膜細胞は増殖刺激に対して不応性となるばかりでなく、何らかの抗炎症作用を発揮する可能性があると推測した。これを確かめるため、ＣＩＡ関節における炎症性サイトカインの発現を調べた。ＣＩＡでは、ＲＡと同様に、関節の炎症と軟骨の破壊は、罹患関節におけるＩＬ−１およびＴＮＦ−αに依存する。実際にこれらのサイトカインのいずれかに対するモノクローナル抗体（ｍＡｂ）を投与すると、関節炎は改善する（Ｐｉｇｕｅｔ，Ｐ．Ｆ．ｅｔ ａｌ．，１９９２，Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ ７７：５１０−５１４；Ｗｉｌｌｉａｍｓ，Ｒ．Ｏ．ｅｔ ａｌ，１９９２，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ．８９：９７８４−９７８８；Ｇｅｉｇｅｒ，Ｔ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｃｌｉｎ．Ｅｘｐ．Ｒｈｅｕｍａｔｏｌ．１１：５１５−５２２；Ｖａｎ ｄｅｎ Ｂｅｒｇ，Ｗ．Ｂ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｃｌｉｎ．Ｅｘｐ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．９５：２３７−２４３；Ｔｈｏｒｂｅｃｋｅ，Ｇ．Ｊ．ｅｔ ａｌ．，１９９２，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ．８９：７３７５−７３７９）。ＲＴ−ＰＣＲおよび免疫組織化学分析によりこれらのサイトカインの発現を調べた結果、ｐ１６ＩＮＫ４ａ遺伝子またはｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を導入した関節では、サイトカインの発現が有意に抑制されていることが明らかになった。
リウマチ滑膜線維芽細胞を用いたｉｎ ｖｉｔｒｏの実験では、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の強制発現は、アポトーシスによる細胞死を誘導することなく、導入細胞の増殖を阻害することが判明した。さらに本発明者らは、ラットのアジュバント関節炎（ＡＡ）モデルを用いて、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子治療の効果を検証した。その結果、ＣＩＡモデルで見られたのと同様に、ＡＡラットにおいても、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の関節内への導入は有意な治療効果を示し、ｉｎ ｖｉｖｏおよびｉｎ ｖｉｔｒｏにおける効果は、いずれもｐ１６ＩＮＫ４ａ遺伝子治療に匹敵することが確かめられた。罹患関節組織における滑膜の肥厚、単核球の浸潤、パンヌス形成、および軟骨破壊は、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の投与群では有意に抑制されており、臨床的にも組織学的にも、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子による遺伝子治療の効果は明白であった。また、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を導入した関節の滑膜組織におけるＰＣＮＡ発現細胞の数は減少しており、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子治療がｉｎ ｖｉｖｏにおいても実際に細胞増殖を抑制していることが確認された。
これらの結果から本発明者らは、リウマチの滑膜組織におけるＣＤＫＩ遺伝子の発現の誘導、特にｐ２１Ｃｉｐ１の誘導が、ＲＡ治療の有効な戦略となりうること、そしてＣＤＫＩの異所発現が滑膜の過増殖を防止するのみならず、罹患関節における炎症誘導環境をも緩和することを見出した。また、これらの知見は、ｐ１６ＩＮＫ４ａまたはｐ２１Ｃｉｐ１の発現を選択的に促進する合成化合物等がＲＡに対する治療試薬としても作用しうることを示唆している。滑膜細胞の異常増殖や滑膜の炎症を制御し得るこのような化合物は、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質を標的とすることにより効率的にスクリーニングすることができる。また、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質やｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子、並びにこのようなスクリーニングにより得られた化合物には、滑膜細胞の異常増殖および／または炎症に起因するＲＡ等の疾患の予防や治療への応用が期待される。
本発明は、以上の知見に基づくものであり、より詳しくは、
（１） 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために用いる、サイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１蛋白質、
（２） 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために用いる、サイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１蛋白質をコードするＤＮＡ、
（３） 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために用いる、下記（ａ）から（ｃ）のいずれかに記載の化合物、
（ａ）サイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１活性を促進する化合物、
（ｂ）サイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１蛋白質の分解を抑制する化合物、
（ｃ）内因性サイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現を促進する化合物、
（４） （１）に記載のタンパク質、（２）に記載のＤＮＡ、または（３）に記載の化合物を有効成分とする、慢性関節リウマチの予防または治療のための医薬組成物、
（５） 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制する活性を有する化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ） サイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質に、被検試料を接触させる工程、
（ｂ） 該ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質のサイクリン依存性キナーゼ阻害活性を検出する工程、および
（ｃ） 被検試料を接触させない場合と比較して、該活性を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法、
（６） 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制する活性を有する化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ） サイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質に、被検試料を接触させる工程、
（ｂ） 該ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質量を検出する工程、および
（ｃ） 被検試料を接触させない場合と比較して、該ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質量を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法、
（７） 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制する活性を有する化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ） 内因性のサイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を発現する細胞に、被検試料を接触させる工程、
（ｂ） 該ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の転写産物量を検出する工程、および
（ｃ） 被検試料を接触させない場合と比較して、該ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の転写産物量を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法、
（８） 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制する活性を有する化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ） 内因性のサイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現制御領域の下流にレポーター遺伝子が機能的に結合されたベクターを含む細胞に、被検試料を接触させる工程、
（ｂ） レポーター活性を検出する工程、および
（ｃ） 被検試料を接触させない場合と比較して、レポーター活性を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法、を提供するものである。
本発明は、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために用いるｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質および該タンパク質をコードするＤＮＡを提供する。本発明における「滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために用いる」には、滑膜組織（もしくは細胞）の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための試薬としての利用および患者における滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための医薬としての利用が含まれる。炎症性サイトカインとしては、例えば、ＩＬ−１β、ＴＮＦα、ＩＬ−６が挙げられる。また、本発明における「滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために用いる」には、滑膜の増生、パンヌス形成および侵襲、単核球などの免疫細胞の関節組織への浸潤、ならびに関節における軟骨若しくは骨の破壊などを含む、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現により引き起こされる疾患症状を緩和するための使用が含まれる。
本発明において、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために用いるｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質は、天然のタンパク質であっても、遺伝子組み換え技術を利用した組換えタンパク質であってもよい。これらタンパク質は、公知の蛋白質精製技術または遺伝子工学的手法で調製することができる。即ち、天然のタンパク質は、例えば、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の部分ペプチドに対するの抗体を用いたアフィニティークロマトグラフィーを行うことにより、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質発現の高い組織または細胞、例えば、ＨｅＬａ細胞または継代培養を続けた線維芽細胞から単離し、調製することが可能である。また、組換えタンパク質は、例えば、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質をコードするＤＮＡ（Ｈａｒｐｅｒ，Ｊ．Ｗ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｃｅｌｌ ７５，８０５−８１６、Ｅｌ−Ｄｅｉｒｙ，Ｗ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｃｅｌｌ ７５，８１７−８２５（ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃ．Ｎｏ．Ｕ０３１０６）、Ｎｏｄａ，Ａ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｅｘｐ Ｃｅｌｌ Ｒｅｓ ２１１，９０−９８）で形質転換した細胞を培養し、該細胞またはその培養上清から発現させたタンパク質を回収することにより調製することが可能である。組換えタンパク質の生産に用いる細胞としては、例えば、ＣＯＳ細胞、ＣＨＯ細胞、ＮＩＨ３Ｔ３細胞などの哺乳類細胞、Ｓｆ９細胞などの昆虫細胞、酵母細胞、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）が挙げられる。また、細胞内で組換えタンパク質を発現させるためのベクターは、宿主細胞に応じて変動するが、例えば、哺乳類細胞のベクターとしてはｐｃＤＮＡ３（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社）やｐＥＦ−ＢＯＳ（Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ．Ｒｅｓ．１９９０，１８（１７），ｐ５３２２）などが、昆虫細胞のベクターとしては「ＢＡＣ−ｔｏ−ＢＡＣ ｂａｃｕｌｏｖｉｒｕｓ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ」（ＧＩＢＣＯ ＢＲＬ社）などが、酵母細胞のベクターとしては「Ｐｉｃｈｉａ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｋｉｔ」（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社）などが、大腸菌のベクターとしてはｐＧＥＸ−５Ｘ−１（Ｐｈａｒｍａｃｉａ社）、「ＱＩＡｅｘｐｒｅｓｓ ｓｙｓｔｅｍ」（Ｑｉａｇｅｎ社）などが挙げられる。宿主細胞へのベクターの導入は、例えば、リン酸カルシウム法、ＤＥＡＥデキストラン法、カチオニックリポソームＤＯＴＡＰ（ベーリンガーマンハイム社）やＳｕｐｅｒＦｅｃｔ（Ｑｕｉａｇｅｎ社）を用いた方法、エレクロポレーション法、塩化カルシウム法など公知の方法を用いて行うことができる。得られた形質転換体からの組換えタンパク質の精製は、常法、例えば、文献「Ｔｈｅ Ｑｉａｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｉｓｔ ｈａｎｄｂｏｏｋ，Ｑｉａｇｅｎ，Ｈｉｌｄｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ」記載の方法を用いて行うことが可能である。
なお、当業者であれば、公知の方法、例えば、ＰＣＲによる部位特異的変異誘発システム（ＧＩＢＣＯ−ＢＲＬ，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，Ｍａｒｙｌａｎｄ）、オリゴヌクレオチドによる部位特異的変異誘発法（Ｋｒａｍｅｒ，Ｗ．ａｎｄ Ｆｒｉｔｚ，Ｈ．Ｊ．（１９８７）Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌ．，１５４：３５０−３６７）、Ｋｕｎｋｅｌ法（Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ．８５，２７６３−２７６６（１９８８））などの方法を利用して、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の活性や安定性などを高める等のため、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質のアミノ酸配列におけるアミノ酸の置換、欠失、付加、および／または挿入を容易に行うことができる。このような改変ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質も本発明に用いることが可能である。
滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために用いるｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質をコードするＤＮＡとしては、ｃＤＮＡであってもゲノムＤＮＡであってもよい。ｐ２１Ｃｉｐ１ｃＤＮＡおよびｐ２１Ｃｉｐ１ゲノムＤＮＡについては、文献（Ｈａｒｐｅｒ，Ｊ．Ｗ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｃｅｌｌ ７５，８０５−８１６、Ｅｌ−Ｄｅｉｒｙ，Ｗ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｃｅｌｌ ７５，８１７−８２５（ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃ．Ｎｏ．Ｕ０３１０６）、Ｎｏｄａ，Ａ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｅｘｐ．Ｃｅｌｌ Ｒｅｓ．２１１，９０−９８）に配列が開示されている。
ｐ２１Ｃｉｐ１ｃＤＮＡおよびｐ２１Ｃｉｐ１ゲノムＤＮＡは、上記の開示されている配列情報を基にオリゴヌクレオチド（通常、１５〜５０塩基）を合成し、これをプライマーとして、ｐ２１Ｃｉｐ１が発現している組織または細胞由来のｃＤＮＡを鋳型にポリメラーゼ連鎖反応を行なうことにより増幅し、調製することができる。また、上記の開示されている配列の一部を有するＤＮＡ断片をプローブとして、プラークハイブリダイゼーション法やコロニーハイブリダイゼーション法により、ｃＤＮＡライブラリーやゲノムライブラリーをスクリーニングすることによってもｐ２１Ｃｉｐ１ｃＤＮＡおよびｐ２１Ｃｉｐ１ゲノムＤＮＡを調製することができる。ｃＤＮＡライブラリーとしては、例えばヒトＨｅＬａ細胞由来ｃＤＮＡライブラリーを用いることができる。また、ｃＤＮＡライブラリーおよびゲノムライブラリーは、市販品（ＣＬＯＮＴＥＣＨ社）を用いることもできる。以上のポリメラーゼ連鎖反応やハイブリダイゼーション法は、文献（Ｓａｍｂｒｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ（Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂ．Ｐｒｅｓｓ））等の実験書に記載されている一般的な方法に従って行なうことができる。ポリメラーゼ連鎖反応により増幅したＤＮＡ断片やハイブリダイゼーション法によりスクリーニングされたＤＮＡ断片は、適当なプラスミドＤＮＡなどにサブクローニングし、発現実験などに用いることができる。
また、本発明においては、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の活性（サイクリン依存性キナーゼ阻害活性およびＰＣＮＡ阻害活性など）を促進する化合物、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の分解を抑制する化合物、およびｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現を促進する化合物を用いることも可能である。実施例に示すように、関節への局所的なｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の発現が、抗関節炎作用を示すことが見出された。この事から、関節、特に滑膜組織においてｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の存在量や機能を高めることにより、その異常増殖を抑制することができると考えられる。
例えば、ｐ２１Ｃｉｐ１発現はＤＮＡ損傷に反応してｐ５３転写因子によって、一過性ではあるが直ちに誘導される（Ｄｕｌｉｃ，Ｖ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｃｅｌｌ．７６：１０１３−１０２３；Ｅｌ−Ｄｅｉｒｙ，Ｗ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．５４：１１６９−１１７４）。また、高密度培養または低血清培地のような多様な増殖抑制条件下でも、ｐ５３非依存的にｐ２１Ｃｉｐ１発現が誘導される。また、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子はいくつかの細胞株において血清、増殖因子、およびＩＬ−６によっても誘導される（Ｇａｒｔｅｌ，Ａ．Ｌ．ａｎｄ Ｔｙｎｅｒ，Ａ．Ｌ．，１９９９，Ｅｘｐ．Ｃｅｌｌ Ｒｅｓ．２４６：２８０−２８９；Ｂｅｌｌｉｄｏ，Ｔ．ｅｔ ａｌ．，１９９８，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２７３：２１１３７−２１１４４）。様々なヒト細胞株においてｐ２１Ｃｉｐ１を誘導する多くの化合物が既に同定されている（Ｂａｒｂｏｕｌｅ，Ｎ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｏｎｃｏｇｅｎｅ １５：２８６７−２８７５；Ｓｈｅｉｋｈ，Ｍ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｏｎｃｏｇｅｎｅ ９：３４０７−３４１５；Ｇｏｒｏｓｐｅ，Ｍ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｇｅｎｅ Ｅｘｐｒｅｓｓ．７：３７７−３８５）。それらの中には、ヒストン脱アセチル化阻害剤である酪酸やＴｒｉｃｈｏｓｔａｔｉｎ Ａ、また、１２−Ｏ−テトラデカノイルフォルボル−１３−アセテート、コレカルシフェロール、レチノイン酸、ミモシン、およびオカダ酸が含まれる（Ｎａｋａｎｏ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２７２，２２１９９−２２２０６、Ｓｏｗａ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２４１，１４２−１５０、Ａｌｐａｎ，Ｒ．Ｓ．ａｎｄ Ａ．Ｂ．Ｐａｒｄｅｅ．，１９９６，Ｃｅｌｌ Ｇｒｏｗｔｈ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ．７：８９３−９０１；Ｊｉａｎｇ，Ｈ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｏｎｃｏｇｅｎｅ ９：３３９７−３４０６；Ｓｔｅｉｎｍａｎ，Ｒ．Ａ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｏｎｃｏｇｅｎｅ ９：３３８９−３３９６）。したがって、細胞内のｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現を促進するこれらの化合物は、本発明において好適に用いられ得る。さらに、ｐ２１Ｃｉｐ１の誘導は、ファイアースタイン（Ｆｉｒｅｓｔｅｉｎ）と共同研究者ら（Ｆｉｒｅｓｔｅｉｎ，Ｇ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ．９４：１０８９５−１０９００；Ｔａｋ，Ｐ．Ｐ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｒｈｅｕｍ．４２：９４８−９５３）によって報告された、リウマチ性滑膜組織におけるｐ５３の異常発現を相補する可能性もある。
ところで、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質のサイクリン依存性キナーゼ阻害活性を促進する化合物を調製するためには、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質に被検化合物を接触させて、そのサイクリン依存性キナーゼ阻害活性を増加させる化合物を選択すれば良い。即ち、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質のサイクリン依存性キナーゼ阻害活性を促進する化合物は、（ａ）ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質に、被検試料を接触させる工程、（ｂ）ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質のサイクリン依存性キナーゼ阻害活性を検出する工程、および（ｃ）被検試料を接触させない場合と比較して、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の該活性を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法によりスクリーニングすることが可能である。
被検試料としては特に制限はなく、例えば、細胞抽出物、細胞培養上清、発酵微生物産生物、海洋生物抽出物、植物抽出物、精製若しくは粗精製タンパク質、ペプチド、非ペプチド性化合物、合成低分子化合物、天然化合物が挙げられる。被検試料を接触させるｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質は、例えば、精製したタンパク質であっても、担体に結合させた形態であってもよい。また、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質を発現する細胞に被検試料を接触させても良い。
ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質のサイクリン依存性キナーゼ阻害活性は、例えば、サイクリン／ＣＤＫによるヒストンのリン酸化活性を測定することにより検出することができる（Ｍａｔｓｕｓｈｉｍｅ，Ｈ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．，１４，２０６６−２０７６）。
ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の分解を抑制する化合物を調製するためには、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質に被検化合物を接触させて、その後のｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質量を検出し、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質量の減少を抑制する化合物選択すれば良い。即ち、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の分解を抑制する化合物は、（ａ）ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質に、被検試料を接触させる工程、（ｂ）ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質量を検出する工程、および（ｃ）被検試料を接触させない場合と比較して、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質量を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法によりスクリーニングすることが可能である。
被検試料としては、上記スクリーニング方法と同様に、特に制限はない。被検試料を接触させる本発明のタンパク質は、例えば、精製したタンパク質であっても、担体に結合させた形態であってもよい。また、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質を発現する細胞に被検試料を接触させても良い。ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の存在量の検出は、例えば、ウェスタンブロッティング法により検出することができる。具体的な方法の一例としては、まず、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質を発現する細胞に被検試料を接触させ、その後、該細胞を溶解し、これをＳＤＳ−ＰＡＧＥに供する。ＳＤＳ−ＰＡＧＥ後、ゲル上で泳動させたタンパク質をニトロセルロース膜などに転写する。該膜にｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質に対する抗体を接触させ、さらに標識した二次抗体を接触させて、該膜上に存在するｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の存在量を検出する。被検試料を接触させなかった細胞を用いた場合（対照）と比較して、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質量を増加させる化合物を選択すれば良い。
ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現を促進する化合物を調製するためには、内因性のｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を発現する細胞に被検試料を接触させ、該遺伝子の発現を増加させる化合物を選択すれば良い。即ち、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現を促進する化合物は、（ａ）内因性のｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を発現する細胞に、被検試料を接触させる工程、（ｂ）ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の転写産物量を検出する工程、および（ｃ）被検試料を接触させない場合と比較して、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の転写産物量を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法によりスクリーニングすることが可能である。
被検試料としては、上記スクリーニングと同様に、特に制限はない。また、内因性のｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を発現する細胞としては、例えば、滑膜組織由来の線維芽細胞などの細胞を好適に用いることができるがこれに限定されない。ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の転写産物量の検出は、ノーザンブロッティング法やＲＴ−ＰＣＲ法などの当業者に公知の手法を用いて行なうことができる。
また、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現制御領域の活性化を指標とする方法によって、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現を促進する化合物をスクリーニングすることもできる。効率的なスクリーニングのために、レポーター遺伝子を用いることも可能である。このスクリーニングは、（ａ）ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現制御領域の下流にレポーター遺伝子が機能的に結合されたベクターを含む細胞に、被検試料を接触させる工程、（ｂ）レポーター活性を検出する工程、および（ｃ）被検試料を接触させない場合と比較して、レポーター活性を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法により実施することができる。
本発明のスクリーニング法においては、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現制御領域の下流にレポーター遺伝子が機能的に結合されたベクターを構築する。ここで「機能的に結合された」とは、発現制御領域の活性化に応答して、その下流に結合されたレポーター遺伝子が発現しうるように、発現制御領域とレポーター遺伝子が結合していることを指す。レポーター遺伝子としては、例えば、ホタルルシフェラーゼ遺伝子、分泌型アルカリフォスファターゼ遺伝子、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ（ＣＡＴ）遺伝子などを用いることができる。
次いで、これを哺乳動物細胞に導入し、被検試料を該細胞株に接触させ、レポーター活性を検出する。被検試料としては、上記スクリーニング方法と同様に、特に制限はない。レポーター活性の検出は、レポーター遺伝子の種類に応じて公知の方法で行なうことができる。その結果、被検試料を接触させない細胞におけるレポーター活性と比較して、レポーター活性を増加させる化合物を選択することにより、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現を促進し、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制する化合物をスクリーニングすることができる。このスクリーニング方法は、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現をレポーター活性を指標として検出するため、先のノーザンブロッティングやＲＴ−ＰＣＲ解析などの直接的な検出方法を利用したスクリーニングと比較して簡便であるという特徴を有する。
なお、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現制御領域（プロモーター）については、文献（Ｅｌ−Ｄｅｉｒｙ，Ｗ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．，５５（１３），２９１０−２９１９（ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃ．Ｎｏ．Ｕ２４１７０）、Ｅｖａｎｓ，Ｓ．Ｃ．ｅｔ ａｌ．（ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃ．Ｎｏ．Ｕ５０６０３））に記載されている。また、該発現制御領域を用いた転写制御実験については、文献（Ｎａｋａｎｏ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｊ．Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ．，２７２，２２１９９−２２２０６、Ｓｏｗａ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２４１，１４２−１５０）に記載されている。
ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質、該タンパク質をコードするＤＮＡ、および上記スクリーニングにより単離される化合物は、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための試薬として、また、滑膜組織の異常増殖や炎症が関与する疾患（特に慢性関節リウマチ）の予防や治療のための医薬組成物として利用することができる。滑膜組織の異常増殖および／または炎症が関与する疾患としては、慢性関節リウマチ以外にも、例えば、若年性関節リウマチや関節炎を伴う他のリウマチ性疾患および骨関節症などが考えられる。
滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための試薬としてｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質を用いる場合には、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質は、例えば、マイクロインジェクションなどの方法により滑膜細胞に導入することができる。
ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質をコードするＤＮＡを滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための試薬として用いる場合、該ＤＮＡの発現を滑膜細胞内で保証し得るベクターに該ＤＮＡを挿入してこれを滑膜細胞に導入することができる。滑膜細胞へのベクターの導入法としては、例えば、直接注入法、リン酸カルシウム法、ＤＥＡＥデキストラン法、カチオニックリポソーム法、エレクトロポーレーション法、リポフェクションなどの当業者に公知の方法で行うことが可能である。また、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、センダイウイルスベクターなどのウイルスベクターを用いて導入することもできる。
上記スクリーニングにより単離される化合物を滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための試薬として用いる場合、該化合物の形態に応じて、例えば、マイクロインジェクション法（タンパク質などの高分子化合物の場合）、リン酸カルシウム法などの遺伝子導入法（化合物が遺伝子の場合）、滑膜細胞の培養培地への添加などの手法により、該細胞に導入することができる。ｉｎ ｖｉｖｏにおいては関節内注入などにより滑膜組織に投与することができる。遺伝子は例えば公知のベクター系を用いて投与され得る。
また、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質や上記スクリーニングにより得られる化合物を滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための医薬組成物として用いる場合には、これらを直接患者に投与（例えば関節内への局所投与）する以外に、公知の製剤学的方法により製剤化して投与を行うことも可能である。例えば、必要に応じて糖衣を施した錠剤、カプセル剤、エリキシル剤、マイクロカプセル剤として経口的に、あるいは水もしくはそれ以外の薬学的に許容し得る液との無菌性溶液、又は懸濁液剤の注射剤の形で非経口的に使用できる。例えば、薬理学上許容される担体もしくは媒体、具体的には、滅菌水や生理食塩水、植物油、乳化剤、懸濁剤、界面活性剤、安定剤、香味剤、賦形剤、ベヒクル、防腐剤、結合剤などと適宜組み合わせて、一般に認められた製薬実施に要求される単位用量形態で混和することによって製剤化することが考えられる。これら製剤における有効成分量は指示された範囲の適当な容量が得られるようにするものである。
錠剤、カプセル剤に混和することができる添加剤としては、例えばゼラチン、コーンスターチ、トラガントガム、アラビアゴムのような結合剤、結晶性セルロースのような賦形剤、コーンスターチ、ゼラチン、アルギン酸のような膨化剤、ステアリン酸マグネシウムのような潤滑剤、ショ糖、乳糖又はサッカリンのような甘味剤、ペパーミント、アカモノ油又はチェリーのような香味剤が用いられる。調剤単位形態がカプセルである場合には、上記の材料にさらに油脂のような液状担体を含有することができる。注射のための無菌組成物は注射用蒸留水のようなベヒクルを用いて通常の製剤実施に従って処方することができる。
注射用の水溶液としては、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、例えばＤ−ソルビトール、Ｄ−マンノース、Ｄ−マンニトール、塩化ナトリウムが挙げられ、適当な溶解補助剤、例えばアルコール、具体的にはエタノール、ポリアルコール、例えばプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、非イオン性界面活性剤、例えばポリソルベート８０（ＴＭ）、ＨＣＯ−５０と併用してもよい。
油性液としてはゴマ油、大豆油があげられ、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と併用してもよい。また、緩衝剤、例えばリン酸塩緩衝液、酢酸ナトリウム緩衝液、無痛化剤、例えば、塩酸プロカイン、安定剤、例えばベンジルアルコール、フェノール、酸化防止剤と配合してもよい。調製された注射液は通常、適当なアンプルに充填させる。
患者への投与は、例えば、動脈内注射、静脈内注射、皮下注射などのほか、鼻腔内的、経気管支的、筋内的、経皮的、または経口的に当業者に公知の方法により行いうる。投与量は、患者の体重や年齢、投与方法などにより変動するが、当業者であれば適当な投与量を適宜選択することが可能である。
ｐ２１Ｃｉｐ１は本来の細胞の代謝回転に必須である細胞周期を阻害する可能性があるため、それらの全身発現は重篤な副作用を誘発する可能性がある。また、ｐ２１Ｃｉｐ１の発現を上昇させる化合物の全身投与も、同様に副作用を有する可能性がある。従って、これらの投与においては、その作用が関節等の患部に限局されるようになされることが好ましい。そのためには、関節への局所投与や、ドラッグデリバリーシステムにより作用を患部に限定することが考えられる。
例えば、本発明の薬剤の投与量は、症状により差異はあるが、経口投与の場合、成人（体重６０ｋｇとして）においては、一般的には、１日あたり約０．０１から１０００ｍｇ、好ましくは約０．１から１００ｍｇ、より好ましくは約１．０から５０ｍｇである。
非経口的に投与する場合は、その１回投与量は投与対象、症状、投与方法によっても異なるが、例えば注射剤の形では通常成人（体重６０ｋｇとして）においては、一般的には、１日あたり約１μｇから１００ｍｇ、好ましくは約０．０１から３０ｍｇ、より好ましくは約０．１から２０ｍｇ程度を静脈注射により投与する。
ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質をコードするＤＮＡを患者の滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための医薬として用いる場合（遺伝子治療用途の場合）、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質をコードするＤＮＡは、適当なベクター、例えば、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、レトロウイルスベクター、あるいはプラスミドＤＮＡなどに組み込み、患者に投与する。ベクターとしてアデノウイルスを用いる場合は、炎症反応の惹起が低減されたアデノウイルスのバリアント等を用いることが望ましい（Ｓｔｅｉｎｗａｅｒｄｅｒ，Ｄ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７３：９３０３−９３１３）。投与方法としては、例えば患部への局所投与等の当業者に公知の方法から好ましい方法を適宜選択して行なうことができる。投与方法としては、インビボ（ｉｎ ｖｉｖｏ）法が好適に用いられる。また、遺伝子導入細胞からのパラクリン効果を期待する場合においては、エクスビボ法も用いられ得る。投与において、リン脂質などをミセル化して作製したリポソームに遺伝子を封入することにより、組織移行性、組織吸収性を高めることもできる。またカチオン性の脂質を加え、遺伝子ＤＮＡと複合体を形成させることにより、組織移行性、組織吸収性を高めることも可能である。これにより、患者の滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制することができると考えられる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に制限されるものではない。なお培養リウマチ滑膜線維芽細胞（ｒｈｅｕｍａｔｏｉｄ ｓｙｎｏｖｉａｌ ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ；ＲＳＦｓ）は、日本医大病院、東京都立墨東病院または府中病院で、総関節置換手術または滑膜切除術を受けた慢性関節リウマチ患者のリウマチ滑膜組織から調製した。外科技法の前に患者から同意書を得た。慢性関節リウマチ（ＲＡ）の診断は、全米リウマチ学会の基準に従って行った（Ａｒｎｅｔｔ，Ｆ．Ｃ．ｅｔ ａｌ．，１９８８，Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｒｈｅｕｍ．３１：３１５−３２４）。滑膜線維芽細胞は文献の記述通りに培養した（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．５：７６０−７６７）。また、実施例２における統計分析はスタットビュー４．５Ｊソフトウェア（アバカス・コンセプツ、バークレー、カリフォルニア州）によって行った。ＣＩＡマウスの足首の幅および足の容積の統計学による差は、スチューデントのｔ検定によって評価し、疾患のスコアはマン・ホイットニーのＵ（Ｍａｎｎ−Ｗｈｉｔｎｅｙ Ｕ）検定によって評価した（実施例２）。また実施例４〜７における統計解析はスタットビュー５．０Ｊソフトウェア（ＳＡＳインターナショナル（ＳＡＳ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｉｎｃ．），カリー，ノースカロライナ州）により行った。培養ＲＳＦの３Ｈ−チミジン取りこみ、ならびにＡｘＣＡｐ２１またはＡｘＣＡＬａｃＺで処理した関節の膝幅、軟骨厚および滑膜厚、およびＰＣＮＡ−ＬＩの統計解析は２群のｔ検定で比較した（実施例６および７）。パンヌス侵襲スコアはＭａｎｎ−Ｗｈｉｔｎｅｙ Ｕ検定によって評価した（実施例７）。アデノウイルスを感染させたＲＳＦのアポトーシスの割合はｔ検定で比較した（実施例５）。
［実施例１］ ｐ１６ＩＮＫ４ａおよびｐ２１Ｃｉｐ遺伝子のアデノウイルスによる移入は滑膜細胞の増殖を阻害する
ｐ１６ＩＮＫ４ａまたはｐ２１Ｃｉｐ１の強制発現が滑膜細胞に及ぼす抗増殖作用を、ヒト滑膜線維芽細胞を用いて調べた。リウマチの滑膜組織から調製した滑膜線維芽細胞（ＲＳＦ）に、ｐ１６ＩＮＫ４ａ、ｐ２１Ｃｉｐ１、または大腸菌ｌａｃＺをそれぞれ含む、組換え型アデノウイルスＡｘＣＡｐ１６、ＡｘＣＡｐ２１、またはＡｘＣＡＬａｃＺを感染させた。ヒトｐ１６ＩＮＫ４ａ遺伝子およびヒトｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を含む複製欠損アデノウイルス（それぞれＡｘＣＡｐ１６およびＡｘＣＡｐ２１）は、寺田および伊藤両博士（東京医科歯科大学、東京、日本）から供与された（Ｔｅｒａｄａ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｊ．Ａｍ．Ｓｏｃ．Ｎｅｐｈｒｏｌ．８：５１−６０）。ｌａｃＺ遺伝子をコードする組換え型アデノウイルス（ＡｘＣＡＬａｃＺ）は、斉藤博士（東京大学、東京、日本）から供与された（Ｋａｎｅｇａｅ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．２３：３８１６−３８２１）。高力価組換え型アデノウイルスは、２９３細胞での増幅によって調製し、塩化セシウム密度勾配遠心によって精製した（Ｋａｎｅｇａｅ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｊｐｎ．Ｊ．Ｍｅｄ．Ｓｃｉ．Ｂｉｏｌ．４７：１５７−１６６）。それらの増殖を１０％ＦＣＳまたは１０ｎｇ／ｍｌ血小板由来増殖因子（ＰＤＧＦ）で刺激し、［３Ｈ］−ＴｄＲ取り込みの測定により細胞増殖アッセイを行った。組換え型アデノウイルスのｉｎ ｖｉｔｒｏ遺伝子移入およびアデノウイルス感染細胞による［３Ｈ］−ＴｄＲ取り込みの測定は、他の文献に記述されている（Ｔｅｒａｄａ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｊ．Ａｍ．Ｓｏｃ．Ｎｅｐｈｒｏｌ．８：５１−６０）。
滑膜細胞にＡｘＣＡｐ１６またはＡｘＣＡｐ２１を感染させると、その増殖はウイルスの力価に依存して抑制された（図１）。ＡｘＣＡＬａｃＺでは作用を認めなかった。マウスＮＩＨ３Ｔ３線維芽細胞を同じウイルスに感染させ、同様に刺激した場合にも、同様の増殖抑制作用を認めた。
［実施例２］ ｐ１６ＩＮＫ４ａおよびｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子誘導がＣＩＡの病態に及ぼす効果
実施例１と同じ組み合せのアデノウイルスを用いて、ｉｎ ｖｉｖｏでコラーゲン誘発関節炎（ＣＩＡ）マウスの滑膜組織においてｐ１６ＩＮＫ４ａ、ｐ２１Ｃｉｐ１、またはＬａｃＺ遺伝子を誘導した。
ＣＩＡの誘導方法を以下に示す。雄性ＤＢＡ／１Ｊマウスを日本チャールス・リバー・ラボラトリーズ社（東京、日本）から購入して、東京医科歯科大学動物実験施設で収容した。ウシＩＩ型コラーゲン（コラーゲン・リサーチ・センター、東京、日本）を０．１Ｍ酢酸に２ｍｇ／ｍｌで溶解して等量のフロイント完全アジュバント（イアトロン社、東京、日本）と乳化した。８週齢のマウスの尾根部に免疫原１００μｌを皮内注射した。３週間後、マウスに同じ抗原を皮下注射した。２回目の免疫から１０日以内に関節炎を発症した。
関節へのｉｎ ｖｉｖｏ遺伝子移入は２回目の免疫と同じ日と１０日後、または２回目の免疫の１０日後のみのいずれかに行った。すなわち、ＡｘＣＡｐ１６、ＡｘＣＡｐ２１、およびＡｘＣＡＬａｃＺアデノウイルスを生理食塩液中で１０８粒子／μｌの濃度で調製し、それぞれのマウスの足首の関節（関節あたり５μｌ）および膝関節（関節あたり１０μｌ）に両側の関節内注射を行い、そして足根関節（関節あたり５μｌ）に両側の関節周囲注射を同時に行った。生理食塩液のみの注射を対照とした。
ＣＩＡ疾患の重症度の評価は、各後肢の関節炎の重症度を以下のように採点することにより行った：０、正常；１、足首関節または足先に限局した紅斑と軽度の腫脹；２、足首から足中央部に及ぶ紅斑と軽度の腫脹；３、足首から中足骨関節に及ぶ紅斑と重度の腫脹；４、関節腫脹を伴う強直性変形（Ｒｏｓｌｏｎｉｅｃ，Ｅ．Ｆ．ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ｃｏｌｌａｇｅｎ−ｉｎｄｕｃｅｄ ａｒｔｈｒｉｔｉｓ，Ｉｎ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｃｏｌｓ ｉｎ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ．，Ｊ．Ｅ．Ｃｏｌｉｇａｎ ｅｔ ａｌ．ｅｄｓ．，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．，ＮＹ．，１５．５．１−２４）。各マウスの疾患スコアは、２本の後肢のスコアの合計として表した。スコア採点は２人の採点者によって盲検的に行った。足首の幅はミクロメーター（オザキ製造、東京、日本）で測定し、足の容積はＴＫ１０１体積変動測定計（ユニコム社、千葉、日本）で測定した。後肢のＸ線写真は、ＳＲＯ−Ｍ３０ Ｘ−線装置（ソフロン社、東京、日本）を用いて３．５ｍＡで１分間Ｘ線フィルム（富士写真フィルム、東京、日本）への直接露光によって得た。
アデノウイルスＡｘＣＡｐ１６，ＡｘＣＡｐ２１，およびＡｘＣＡＬａｃＺをマウスの足首の関節に注射し、これらのマウスからＲＮＡを採取し、逆転写酵素によりｃＤＮＡに逆転写した。これらのｃＤＮＡを鋳型に、特異的プライマーを用いてＲＴ−ＰＣＲを行った結果、移入した遺伝子のｍＲＮＡは、対応する遺伝子を持つ組換え型アデノウイルスを投与した関節に特異的に発現されることが確認された。疾患の経過において、足首の幅、足の容積、そして疾患のスコアを評価したところ、生理食塩液またはｌａｃＺ遺伝子を移入した場合と比較して、ｐ１６ＩＮＫ４ａまたはｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を移入すると、関節炎は有意に改善することが判明した（図２Ａ、ＢおよびＣ）。膝関節の腫脹も、これらのＣＤＫＩ処置マウスでは抑制されることが判明した。疾患のスコアの差は、最初の遺伝子移入後１１日目に統計学的有意に達した（Ｐ＜０．０５）。疾患の発病は、生理食塩液処置マウスと比較すると、ＡｘＣＡｐ１６処置マウスでは平均で２．４日、そしてＡｘＣＡｐ２１処置マウスでは３．４日遅れた。
関節炎発病後のＣＤＫＩ遺伝子移入の治療効果は、２回目の免疫の１０日後、関節の腫脹が明らかになり始めた時期に、ＣＩＡマウスを処置することによって調べた。ＡｘＣＡｐ１６またはＡｘＣＡｐ２１のいずれかによる処置は、関節炎が既に発症した後でもその進行を有意に抑制した（図２Ｄ）。
２回目の免疫の３週間後の足首関節の放射線検査により、ＣＤＫＩ処置マウスの関節では、組織の腫脹および骨のびらんが顕著に抑制されていることが明らかになった（図３Ａ〜Ｅ）。同時に、処置した足首について組織学的に検査した（図３Ｆ〜Ｊ）。組織学的検査では、２回目の免疫の３週間後に採取したＣＩＡマウスの後足を１０％リン酸緩衝ホルマリン（ｐＨ７．４）で固定し、１０％ＥＤＴＡで石灰質を除き、パラフィンに包埋し、作製した切片（４μｍ）をヘマトキシリン・エオシンで染色して観察した。ＡｘＣＡｐ１６またはＡｘＣＡｐ２１で処置した関節では、ＡｘＣＡＬａｃＺまたは生理食塩液で処置した関節と比較して滑膜過形成が大きく減少した（図３ＩおよびＪ）。単核球の滑膜組織への浸潤やパンヌスの形成は減少し、軟骨または骨の破壊を認めなかった。
本発明者らが調べた臨床所見と組織学的所見の全てにおいて、ＡｘＣＡｐ１６で処置した関節とＡｘＣＡｐ２１で処置した関節の間に有意差を認めなかった。
［実施例３］ ＣＩＡ罹患関節における炎症性サイトカインの発現に及ぼすｐ１６ＩＮＫ４ａおよびｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子誘導の効果
ＣＩＡでは、ＲＡの場合と同様に、滑膜細胞から主として分泌されるＴＮＦ−αおよびＩＬ−１が、ＣＩＡの病理の主な原因である（Ｐｉｇｕｅｔ，Ｐ．Ｆ．ｅｔ ａｌ．，１９９２，Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ ７７：５１０−５１４；Ｗｉｌｌｉａｍｓ，Ｒ．Ｏ．ｅｔ ａｌ，１９９２，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ．８９：９７８４−９７８８；Ｗｏｏｌｅｙ，Ｐ．Ｈ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．１５１：６６０２−６６０７；Ｊｏｏｓｔｅｎ，Ｌ．Ａ．Ｂ．ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｒｈｅｕｍ．３９：７９７−８０９）。そこで、アデノウイルスＡｘＣＡｐ１６、ＡｘＣＡｐ２１、ＡｘＣＡＬａｃＺまたは生理食塩液で処置した関節炎関節における、炎症性サイトカインＩＬ−１β、ＩＬ−６、およびＴＮＦ−αの発現を調べた。後足からの滑膜組織を組織病理検査の当日に採取した。これらのサイトカインのｍＲＮＡ発現レベルを逆転写（ＲＴ）−ＰＣＲによって分析した。
ＲＴ−ＰＣＲ分析にために、Ｉｓｏｇｅｎ（日本ジーン、東京、日本）によって、全ＲＮＡを関節滑膜組織から抽出した。Ｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔ ＩＩ逆転写酵素（ライフ・テクノロジー社、ガイサースバーグ、メリーランド州）によって相補的ＤＮＡ（ｃＤＮＡ）を合成し、グルタルアルデヒド−３−リン酸デヒドロゲナーゼ（ＧＡＰＤＨ）を増幅する場合にはＰＣＲ ２５サイクルを行い、ヒトｐ１６ＩＮＫ４ａおよびｐ２１Ｃｉｐ１、大腸菌ｌａｃＺ、マウスＩＬ−１β、ＩＬ−６およびＴＮＦ−α ｃＤＮＡを増幅する場合には、ＰＣＲ ３０サイクルを行った。ＰＣＲサイクルは９４℃で１分間、５８℃で１分間、および７２℃で２分間実施した。産物をアガロースゲル電気泳動で分画して、エチジウムブロマイドで染色した。特異的ＰＣＲプライマーの核酸配列は以下の通りである：ヒトｐ１６ＩＮＫ４ａ、５’−ＡＡＣ ＧＣＡ ＣＣＧ ＡＡＴ ＡＧＴ ＴＡＣ ＧＧ−３’／配列番号：１（センス）および５’−ＧＣＡ ＴＧＧ ＴＴＡ ＣＴＧ ＣＣＴ ＣＴＧ ＧＴ−３’／配列番号：２（アンチセンス）；ヒトｐ２１Ｃｉｐ１、５’−ＡＣＴ ＧＴＧ ＡＴＧ ＣＧＣ ＴＡＡ ＴＧＧ Ｃ−３’／配列番号：３（センス）および５’−ＡＴＧ ＧＴＣ ＴＴＣ ＣＴＣ ＴＧＣ ＴＧＴ ＣＣ−３’／配列番号：４（アンチセンス）；大腸菌ｌａｃＺ、５’−ＡＣＴ ＴＡＡ ＴＣＧ ＣＣＴ ＴＧＣ ＡＧＣ ＡＣ−３’／配列番号：５（センス）および５’−ＣＡＴ ＣＴＧ ＡＡＣ ＴＴＣ ＡＧＣ ＣＴＣ ＣＡ−３’／配列番号：６（アンチセンス）；マウスＩＬ−１β、５’−ＣＴＧ ＡＡＡ ＧＣＴ ＣＴＣ ＣＡＣ ＣＴＣ−３’／配列番号：７（センス）および５’−ＧＧＴ ＧＣＴ ＧＡＴ ＧＴＡ ＣＣＡ ＧＴＴ ＧＧ−３’／配列番号：８（アンチセンス）；マウスＩＬ−６、５’−ＧＡＧ ＡＣＴ ＴＣＣ ＡＴＣ ＣＡＧ ＴＴＧ ＣＣ−３’／配列番号：９（センス）および５’−ＴＴＣ ＴＧＣ ＡＡＧ ＴＧＣ ＡＴＣ ＡＴＣ Ｇ−３’／配列番号：１０（アンチセンス）；マウスＴＮＦ−α、５’−ＧＣＣ ＡＣＣ ＡＣＧ ＣＴＣ ＴＴＣ ＴＧ−３’／配列番号：１１（センス）および５’−ＡＴＧ ＧＧＣ ＴＣＡ ＴＡＣ ＣＡＧ ＧＧ−３’／配列番号：１２（アンチセンス）；マウスＧＡＰＤＨ、５’−ＡＡＧ ＡＡＧ ＧＴＧ ＧＴＧ ＡＡＧ ＣＡＧ ＧＣ−３’／配列番号：１３（センス）および５’−ＴＣＣ ＡＣＣ ＡＣＣ ＣＴＧ ＴＴＧ ＣＴＧ ＴＡ−３’／配列番号：１４（アンチセンス）。
分析の結果、これらのサイトカインｍＲＮＡは全て、ＡｘＣＡＬａｃＺおよび生理食塩液処置滑膜組織では豊富に検出された（図４）。対照的に、ＡｘＣＡｐ１６またはＡｘＣＡｐ２１で処置した滑膜組織ではそれらは検出不能であるか、ごく低レベル存在するに過ぎなかった。ｍＲＮＡ量を抽出ＲＮＡ量で標準化した。ＧＡＰＤＨ ｍＲＮＡは各群の関節から等しく増幅された。
次に、滑膜組織においてＩＬ−１βまたはＴＮＦ−αを発現する細胞を同定するために免疫組織化学分析を行った。
２回目の免疫の３週間後に採取したＣＩＡマウスの後足の膝関節からの滑膜組織を、オルニチン・カルバミル・トランスフェラーゼ・コンパウンド（ティシューテク；マイルス社、エルクハート、インディアナ州）に包埋して、液体窒素の中で凍結し、−８０℃で保存した。連続凍結切片（８μｍ）を風乾させて、４％冷リン酸緩衝パラホルムアルデヒド（ｐＨ７．４）で固定し、１５０ｍＭ ＮａＣｌおよび０．１％サポニンを含む１０ｍＭトリス塩酸（ｐＨ７．５）で洗浄して、１０％正常ヤギ血清と共にインキュベートした。次にそれらをウサギ抗ヒトＩＬ−１β（ＬＰ−７１２；ジェンザイム社、ケンブリッジ、マサチューセッツ州）、ウサギ抗マウスＴＮＦ−α抗体（ＩＰ−４００；ジェンザイム社）、または正常ウサギ血清と共に４℃で一晩インキュベートした。それらをビオチン結合ヤギ抗ウサギＩｇＧ（サザン・バイオテクノロジー・アソシエーツ、バーミンガム、アラバマ州）と共にインキュベートして、０．３％過酸化水素のメタノール溶液で処理して、ホースラディシュ・ペルオキシダーゼ標識ストレプトアビジン（ベクター・ラボラトリーズ、ビュリンゲーム、カリフォルニア州）と共にインキュベートした。結合した抗体を０．５ｍｇ／ｍｌの３，３’−ジアミノベンジジン４塩酸のＰＢＳ溶液（ｐＨ７．４）および０．０２％過酸化水素によって可視化して、最終的にヘマトキシリンで対比染色した。
ＡｘＣＡＬａｃＺまたは生理食塩液で処置した関節では、これらのサイトカインは滑膜の関節腔側の層に強く、また、滑膜組織内部にも認められた（図５Ａ〜Ｆ）。これとは対照的に、同じ染色技法を行っても、ＡｘＣＡｐ１６およびＡｘＣＡｐ２１処置関節の滑膜におけるＩＬ−１βまたはＴＮＦ−αの染色は非常に弱かった（図５Ｇ〜Ｌ）。このように、滑膜組織における炎症性サイトカインの遺伝子転写および放出は、ＣＤＫＩ処置関節において著しく抑制されていた。
［実施例４］ ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子導入によるリウマチ滑膜線維芽細胞（ＲＳＦ）の増殖阻害
上記の組み換えアデノウイルスＡｘＣＡｐ２１を用いて、ｐ２１Ｃｉｐ１の異所発現がＲＳＦの増殖に及ぼす効果を検証した。挿入を持たないアデノウイルスＡｘ１ｗ１を理研遺伝子バンク（埼玉県）より購入して対照として用いた。日本医大病院、東京都立墨東病院または府中病院で滑膜切除術または総関節置換手術を受けた５名のリウマチ滑膜炎患者から同意の下で滑膜組織を採取した。患者は全員、全米リウマチ学会（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｈｅｕｍａｔｏｌｏｇｙ）の基準（Ａｒｎｅｔｔ，Ｆ．Ｃ．ｅｔ ａｌ．，１９８８，Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ ＆ Ｒｈｅｕｍ．３１：３１５−３２４）で慢性関節リウマチ（ＲＡ）と診断された。ＲＳＦは文献の記載に従って単離し培養した（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．５：７６０−７６７）。
１０％ＦＢＳを含む培地中でＲＳＦを対数増殖させ、ヒトｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を含むアデノウイルスＡｘＣＡｐ２１、または挿入遺伝子を持たないアデノウイルスＡｘ１ｗ１を感染させた。ｉｎ ｖｉｔｒｏアデノウイルス感染は以前記載の通りに行った（Ｔｅｒａｄａ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９８，Ｊ．Ａｍ．Ｓｏｃ．Ｎｅｐｈｒｏｌ．９：２２３５−２２４３）。感染細胞の全細胞抽出物のウェスタンブロット解析を行ったところ、ｐ２１Ｃｉｐ１蛋白質はＡｘＣＡｐ２１を感染させた細胞で特異的に発現しており、Ａｘ１ｗ１を感染させた細胞では発現は検出されなかった。これらの細胞の増殖を感染２４時間後に評価した。細胞増殖は３Ｈ−チミジンの取りこみにより測定した（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．５：７６０−７６７）。Ａｘ１ｗ１を感染させたＲＳＦの増殖と比較して、ＡｘＣＡｐ２１を感染させたＲＳＦの増殖は有意に抑制されていた。この抑制効果は、感染させるウイルスの力価に依存していた（図６）。
［実施例５］ ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の過剰発現によるＲＳＦのアポトーシスによる細胞死
ＡｘＣＡｐ２１を感染させたＲＳＦで観察された増殖阻害は、ｐ２１Ｃｉｐ１の異所発現が誘導したアポトーシスに起因する可能性が考えられた。そこで、アデノウイルスＡｘＣＡｐ２１を感染させたＲＳＦ、およびＡｘ１ｗ１を感染させたＲＳＦのアポトーシスによる細胞死を測定した。
５×１０５のＲＳＦに５×１０７ＰＦＵのアデノウイルスＡｘＣＡｐ２１またはＡｘ１ｗ１をＭＯＩ１００で感染させた。同数の細胞を４０ｎｇ／ｍｌ ＰＤＧＦ（ジェンザイム（Ｇｅｎｚｙｍｅ），ケンブリッジ，マサチューセッツ州）を含むＲＰＭＩ１６４０培地中で、５０μＭ Ｎ−ａｃｅｔｙｌｓｐｈｉｎｇｏｓｉｎｅ（和光純薬，大阪）で処理してアポトーシスを誘導した（Ｍｉｚｕｓｈｉｍａ，Ｎ．ｅｔ ａｌ．，１９９８，Ａｎｎ．Ｒｈｅｕｍ．Ｄｉｓ．５７：４９５−４９９）。４日後に処理した細胞をトリプシン−ＥＤＴＡ溶液（免疫学研究所，群馬）で回収し、１％グルタルアルデヒド／ＰＢＳで固定しＨｏｅｃｈｓｔ３３２５８（モレキュラープローブズ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ），ユージーン，オレゴン州）で染色した。アポトーシスを起した細胞を定量するため５００個の核を肉眼で観察した。処理細胞からは全細胞ＤＮＡを抽出し、ＤＮＡの断片化を２％アガロースゲルＤＮＡ電気泳動で解析した。
以前報告されているように、ＲＳＦはＮ−ａｃｅｔｙｌｓｐｈｉｎｇｏｓｉｎｅ処理によりアポトーシスによる細胞死が誘導された（Ｍｉｚｕｓｈｉｍａ，Ｎ．ｅｔ ａｌ．，１９９８，Ａｎｎ．Ｒｈｅｕｍ．Ｄｉｓ．５７：４９５−４９９）。アポトーシスを起したＲＳＦは、Ｈｏｅｃｈｓｔ３３２５８による染色により核の凝集および断片化などの特徴的な形態変化が観察された（図７Ａ）。ＲＳＦを、増殖阻害が起こる濃度のＡｘＣＡｐ２１（１００ ＭＯＩ）または同じ濃度のＡｘ１ｗ１で処理し、感染４日後に同様の染色を行った（図７Ｂおよび２Ｃ）。これらのＲＳＦを、ウイルス非感染のＲＳＦ培養と比較した（図７Ｄ）。特徴的な核変化により示されるアポトーシスを起した細胞の割合を、各ウイルス感染に対して３つずつ別々に評価した。その結果、非感染ＲＳＦ、ＡｘＣＡｐ２１感染ＲＳＦ、およびＡｘ１ｗ１感染ＲＳＦにおけるアポトーシスを起した細胞の頻度に有意な違いは見出されなかった（それぞれ０．５２±０．４５％、０．６９±０．６０％、０．６０±０．６７％）。
ＡｘＣＡｐ２１を感染させたＲＳＦ、または対照に用いたＡｘ１ｗ１を感染させたＲＳＦの核ＤＮＡをアガロースゲル電気泳動で分離した。アポトーシスを起したＨＬ−６０細胞のＤＮＡは典型的なヌクレオソームＤＮＡラダーが観察されたが、ＡｘＣＡｐ２１またはＡｘ１ｗ１を感染させたＲＳＦでは断片化したＤＮＡは検出されなかった（図７Ｅ）。これらの結果は、ＲＳＦにおけるｐ２１Ｃｉ ｐ１の過剰発現は、アポトーシスによる細胞死を誘導しないことを示している。ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の強制発現は、アポトーシスによる細胞死を誘導することなくＲＳＦの細胞増殖を阻害することが明らかとなった。
［実施例６］ ラットアジュバント関節炎に対するアデノウイルスを介したｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子導入
６週齢の雄Ｌｅｗｉｓラット６匹を、１ｍｇのＭ．ｂｕｔｙｒｉｃｕｍを懸濁した１００μｌのミネラルオイルで免疫感作しアジュバント関節炎（ＡＡ）を誘発させた。これらのラットの右膝にＡｘＣＡｐ２１を、同じ個体の左膝にＡｘＣＡＬａｃＺを注入する処理を行った。関節内遺伝子導入は、１×１０７ＰＦＵのアデノウイルスを含む生理食塩水５０μｌを膝関節へ注入して行った。遺伝子導入は１回（感作後７日）または３回（感作後８、１５、および２２日）行った。疾患を誘導したラットは、経時的に関節炎の程度を観察して臨床スコアを作成した（Ｅｄｅｎ，Ｗ．ａｎｄ Ｊｏｓｅｅ，Ｐ．Ａ．，Ａｄｊｕｖａｎｔ ａｒｔｈｒｉｔｉｓ ｉｎ ｒａｔ．Ｉｎ：Ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ；１９９６．Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ １９）。膝関節の幅はミクロメーターで計測した。臨床観察の最後に、関節を固定して組織学的および免疫組織化学的に解析した。対照実験として生理食塩水を注入したラットも観察した。
実験期間中、膝関節の膨脹が観察された。感作後１０日前後で全てのラットで関節炎が発症した。免疫感作後何も処理しないラットでは、感作後２０日前後で膝関節幅は最大に達し、その後減少した。減少は関節の線維症と接着する筋肉の萎縮に起因していた。対照のアデノウイルスで処理した膝関節も同様の経過を示した（図８）。これに対し、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子導入ラットでは、１回投与または３回投与に関わらず、膝関節の膨脹は有意に抑制された（図８、ｐ＜０．０５）。１週間ごとに３回の遺伝子導入を繰り返した場合、統計学的に有意な治療効果は実験の全期間に亘って持続した。このように、ｐ２１Ｃｉｐ１の関節内への遺伝子導入はｉｎ ｖｉｖｏにおいてラットのアジュバント関節炎も寛解させることが示された。遺伝子導入を１回行った場合も関節の膨脹は効果的に抑制されたが、遺伝子導入後２週間で効果は低下した。
［実施例７］ ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子導入によるラットＡＡの組織病理学的効果
３回の遺伝子導入処理を行ったラットの関節を、最後の遺伝子導入の１週間後に組織学的に解析した。膝関節は１０％ＰＢＳ−ホルマリン固定および脱カルシウム後にパラフィンワックスに包埋した。切片（５μｍ）はヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。滑膜組織および軟骨の厚さは、脛骨先端への滑膜の接着部分に最も近い部位で計測した。同じ部位の滑膜組織１．８×１０−８ｍ２中の単核球数も計数した。パンヌスの侵襲の程度は、以前の記載に従って評価した（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．５：７６０−７６７）。
正常ラットの膝関節の滑膜組織では、緩い脂肪結合組織に支持された滑膜の裏打ち細胞が１層か２層観察された（図９Ａ）。ＡｘＣＡＬａｃＺまたは生理食塩水で処理した関節炎関節では滑膜の顕著な肥厚と単核球の浸潤が認められた。また異常なパンヌス組織の発達と隣接する骨への侵襲が観察された（図９Ｂおよび４Ｃ）。また、罹患関節中の軟骨の変性が見られた。これに対し、ＡｘＣＡｐ２１で処理した関節の滑膜組織では、滑膜の肥厚および単核球の浸潤は顕著に抑制されていた（図９Ｄ）。パンヌス組織による骨破壊も抑制されており、軟骨もよく保存されていた。滑膜厚および軟骨厚を計測し、浸潤した単核球数も計数した（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．５：７６０−７６７）。またパンヌスの侵襲の度合いをスコアで評価した。ＡｘＣＡｐ２１処理した関節と対照に用いたｌａｃＺウイルス（ＡｘＣＡＬａｃＺ）で処理した関節におけるこれらの評価は全て、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の導入が関節炎を有意に寛解させることを示している（図１０）。
Ｓ期の細胞はＰＣＮＡを発現する。遺伝子導入後１週間経過した関節炎滑膜組織を免疫組織化学的に解析して、ＰＣＮＡの発現を調べた。
免疫組織化学解析は、固定した切片（５μｍ）を脱パラフィンし、１０μＭクエン酸ナトリウム（ｐＨ６）中で５分間マイクロ波で加熱する処理を２回行った。０．３％ Ｈ２Ｏ２、１０％正常ヤギ血清を含むＰＢＳ、および抗ＰＣＮＡモノクローナル抗体（ｐＣ１０，サンタクルズ バイオテク（Ｓａｎｔａ Ｃｒｕｚ Ｂｉｏｔｅｃｈ），カリフォルニア州）で１時間インキュベートした。この抗体はｐ２１Ｃｉｐ１との結合部位とは異なるＰＣＮＡペプチド鎖に結合し、ｐ２１Ｃｉｐ１のＰＣＮＡへの結合が抗体の反応を阻害する可能性は否定されている（Ｒｏｏｓ，Ｇ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｌａｂ．Ｉｎｖｅｓｔ．６８：２０４−２１０；Ｃｈｅｎ，Ｊ．ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．２４：１７２７−１７３３）。その後、ビオチン化ヤギ抗マウスＩｇＧ抗体（ＡＰ１８１Ｂ，ケミコンインターナショナル（Ｃｈｅｍｉｃｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．），テメキュラー，カリフォルニア州）、およびストレプトアビジン標識した西洋ワサビペルオキシダーゼ（サザンバイオテクノロジー アソシエーツ（Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ Ｉｎｃ．），バーミンガム，アラバマ州）とインキュベートした。結合した抗体は、０．０２％ ３，３’−ｄｉａｍｉｎｏｂｅｎｚｉｄｉｎｅ ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅで発色させた。切片はヘマトキシリンで対比染色を行った。２００の滑膜細胞を試験して、全細胞中のＰＣＮＡ陽性細胞の割合（ＰＣＮＡラベリングインデックス；ＬＩ）を算出した（Ｇａｌａｎｄ，Ｐ．ａｎｄ Ｄｅｇｒａｅｆ，Ｃ．，１９８９，Ｃｅｌｌ ＆ Ｔｉｓｓ．Ｋｉｎｅｔ．２２：３８３−３９２）。
ＰＣＮＡ染色陽性の滑膜細胞は、ＡｘＣＡｐ２１処理した関節の滑膜組織よりも、ＡｘＣＡＬａｃＺ処理した関節の滑膜組織でより高頻度で見出された（図１１Ａおよび１１Ｂ）。Ｓ期の細胞の頻度を反映するＰＣＮＡラベリングインデックス（ＬＩ）を、３箇所の独立の顕微鏡視野で測定した。その結果、ＡｘＣＡＬａｃＺ処理した関節に比べ、ＡｘＣＡｐ２１処理した関節のＰＣＮＡ ＬＩ値は有意に低い値を示した（図１１Ｃ）。この結果は、滑膜細胞の細胞周期が、実際にｉｎ ｖｉｖｏで阻害を受けていることを示している。
産業上の利用の可能性
本発明により、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するためのｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質、該タンパク質をコードするＤＮＡ、およびｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の機能や存在量を増加させる化合物が提供された。これら分子は、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための試薬としての利用が考えられる他、慢性関節リウマチなど、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現に関連する疾患の予防や治療のための医薬組成物としての応用が期待される。
【配列表】
【図面の簡単な説明】
図１は、慢性関節リウマチ滑膜線維芽細胞の増殖に及ぼすｐ１６ＩＮＫ４ａおよびｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子移入の効果を示す図である。ＲＡ患者滑膜組織から採取したヒト滑膜線維芽細胞を、様々な力価のＡｘＣＡｐ１６、ＡｘＣＡｐ２１、またはＡｘＣＡＬａｃＺアデノウイルスに感染させ、１０％ＦＣＳ（Ａ）または１０ｎｇ／ｍｌ ＰＤＧＦ＋１％ＦＣＳ（Ｂ）で刺激した。［３Ｈ］−ＴｄＲの取り込みは、感染させないで増殖刺激を行った対照の滑膜線維芽細胞の取り込みと比較して示す。ｐ１６ＩＮＫ４ａ（●）またはｐ２１Ｃｉｐ１（△）の遺伝子移入は、ウイルス力価依存的に細胞増殖を阻害したが、ｌａｃＺの遺伝子移入（□）は細胞増殖を阻害しなかった。各点とバーは平均±ＳＥＭを表す。
図２は、ＣＩＡの進行に及ぼすｐ１６ＩＮＫ４ａおよびｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子治療の効果を示す図である。ＣＩＡのマウスをＡｘＣＡｐ１６（●）、ＡｘＣＡｐ２１（△）、ＡｘＣＡＬａｃＺ（◇）アデノウイルス、または生理食塩液（■）によって、関節炎発症後２回（矢印、２１日と３１日）（Ａ、ＢおよびＣ）、または１回限り（矢印、３１日）（Ｄ）処置した。動物の足首の幅（Ａ）、足の容積（Ｂ）そして疾患のスコア（ＣおよびＤ）を図示した日に測定した。グラフ上の各点はマウス７匹の平均値±ＳＥＭを表す。＊Ｐ＜０．０５、＊＊Ｐ＜０．０１、＊＊＊Ｐ＜０．００１（ｐ１６ＩＮＫ４ａ（ＡｘＣＡｐ１６）対生理食塩液）、＃Ｐ＜０．０５、＃＃Ｐ＜０．０１、＃＃＃Ｐ＜０．００１（ｐ２１Ｃｉｐ１（ＡｘＣＡｐ２１）対生理食塩液）。
図３は、マウスのＣＩＡに及ぼすｐ１６ＩＮＫ４ａおよびｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子治療の効果を示す写真である。ＣＩＡマウスをアデノウイルスＡｘＣＡｐ１６、ＡｘＣＡｐ２１、ＡｘＣＡＬａｃＺ、または生理食塩液で２回処置した。２回目の免疫の３週間後に、関節炎関節の放射線検査（Ａ〜Ｅ）と組織病理検査（Ｆ〜Ｊ）を行った。ＡとＦ、正常な足首関節；ＢとＧ、生理食塩液処置ＣＩＡ足首関節；ＣとＨ、ＡｘＣＡＬａｃＺ処置ＣＩＡ足首関節；ＤとＩ、ＡｘＣＡｐ１６処置ＣＩＡ足首関節；ＥとＪ、ＡｘＣＡｐ２１処置ＣＩＡ足首関節。Ｆ〜Ｊ，観察時倍率３５倍。
図４は、ＣＩＡ関節における炎症性サイトカインｍＲＮＡの発現に及ぼすｐ１６ＩＮＫ４ａおよびｐ２１Ｃｉｐ１ ｉｎ ｖｉｖｏ遺伝子導入の効果を示す写真である。関節をアデノウイルスＡｘＣＡｐ１６、ＡｘＣＡｐ２１、ＡｘＣＡＬａｃＺ、または生理食塩液で２回処置した。２回目の免疫の３週間後に１群あたりマウス４匹から採取した後足の滑膜組織におけるＩＬ−１β、ＩＬ−６、ＴＮＦ−α、およびＧＡＰＤＨ ｍＲＮＡの発現を調べた。各ＲＴ−ＰＣＲアッセイ産物の予想される大きさを括弧内に示す。レーン１〜４、生理食塩液処置足首関節；レーン５〜８、ＡｘＣＡＬａｃＺ処置足首関節；レーン９〜１２、ＡｘＣＡｐ１６処置足首関節；レーン１３〜１６、ＡｘＣＡｐ２１処置足首関節。
図５は、ＣＩＡ関節の滑膜組織におけるＩＬ−１βおよびＴＮＦ−αの免疫組織化学分析を示す写真である。アデノウイルスＡｘＣＡｐ１６（Ｇ〜Ｉ）、ＡｘＣＡｐ２１（Ｊ〜Ｌ）、ＡｘＣＡＬａｃＺ（Ｄ〜Ｆ）、または生理食塩液（Ａ〜Ｃ）で２回処置したＣＩＡ膝関節の滑膜組織を採取して、連続凍結切片を作製した。それらを抗−ＴＮＦ−αＡｂ（Ａ、Ｄ、ＧおよびＪ）、ＩＬ−１βＡｂ（Ｂ、Ｅ、ＨおよびＫ）、または正常ウサギ血清（ＮＲＳ）（Ｃ、Ｆ、ＩおよびＬ）で処理した。結合した抗体をホースラディッシュ・ペルオキシダーゼとその基質ＤＡＢで可視化した。サポニン処理のため、ＩＬ−１βおよびＴＮＦ−αの染色は主に核周辺に観察された。観察時の倍率は１４０倍。
図６は、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子導入によるリウマチ滑膜線維芽細胞（ＲＳＦ）の増殖阻害を示す図である。図示したＭＯＩのアデノウイルスＡｘ１ｗ１またはＡｘＣＡｐ２１を感染させたＲＳＦを１０％ ＦＢＳで刺激した。ＡｘＣＡｐ２１を感染させたＲＳＦによる３Ｈ−チミジンの取り込みを、対照に用いたＡｘ１ｗ１を感染させたＲＳＦとの相対値で示した。１００ ＭＯＩの感染で統計的有意差が見られた（ｐ＜０．０１）。
図７は、ｐ２１Ｃｉｐ１を強制発現させたＲＳＦのアポトーシスアッセイの結果を示す写真である。Ａ，Ｂ，Ｃ，およびＤ：核のＨｏｅｃｈｓｔ３３２５８染色。Ｎ−ａｃｅｔｙｌｓｐｈｉｎｇｏｓｉｎｅ処理したＲＳＦでは、アポトーシスを起した細胞に典型的に見られる核の凝集および断片化が示されている（Ａ）。ＡｘＣＡｐ２１処理ＲＳＦ（Ｂ）およびＡｘ１ｗ１処理ＲＳＦ（Ｃ）では、未処理のＲＳＦ（Ｄ）と同様にアポトーシスの徴候は観察されない。（観察時の倍率×４００）。アポトーシスを起した細胞の定量については実施例を参照のこと。Ｅ：細胞ＤＮＡのアガロースゲル電気泳動。未処理ＲＳＦ（レーン２）、ＡｘＣＡｐ２１感染後２日（レーン３）および４日（レーン４）、ならびにＡｘ１ｗ１感染後２日（レーン５）および４日（レーン６）のＲＳＦから調製した全細胞ＤＮＡを解析した。ＵＶ−処理したＨＬ−６０細胞のＤＮＡを同様に分画して、典型的なヌクレオソームＤＮＡラダーを示した（レーン７）。レーン１はＤＮＡ分子量マーカー（φＸ１７４ ＨａｅＩＩＩ切断物）である。
図８は、アジュバント関節炎（ＡＡ）ラットの関節膨脹におけるｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子導入の効果を示す図である。ＡＡラットの膝関節にアデノウイルスＡｘＣＡｐ２１（◆）またはＡｘＣＡＬａｃＺ（◇）を関節内注入する処理を行った。各点およびバーは６匹のラットの平均±ＳＥＭを示す。矢印は遺伝子導入のタイミングを表す。遺伝子導入は３回（Ａ）または１回（Ｂ）行った。アスタリスクは２つのグループ間で統計的有意差があることを示す（ｐ＜０．０５）。
図９は、ＡＡの組織病理学に及ぼすｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子治療の効果を示す写真である。関節炎関節に３回の遺伝子導入を行い、免疫感作の４週間後に組織学的検査を行った。膝蓋靭帯周辺の滑膜組織の切片をヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。Ａ：正常関節、Ｂ：生理食塩水で処理した関節、Ｃ：ＡｘＣＡＬａｃＺ処理した関節、Ｄ：ＡｘＣＡｐ２１処理した関節。ｐ：膝蓋骨、ｓ：滑膜組織、ｆ：大腿骨頭、ｔ：膝蓋腱。
図１０は、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子導入処理した膝関節の組織学的測定結果を示す図である。ＡｘＣＡｐ２１（ｐ２１Ｃｉｐ１）またはＡｘＣＡＬａｃＺ（ＬａｃＺ）で処理した関節の滑膜厚（Ａ）、単核球の浸潤（Ｂ）、パンヌス侵襲（Ｃ）、および軟骨厚（Ｄ）を顕微鏡で観察して測定した。点とバーは６匹のラットの結果の平均±ＳＥＭを表す（Ａ，Ｂ，Ｃ）。パネルＣの点はラット個体ごとの組織学的スコアを表す。全ての測定において統計的有意差が見られた。
図１１は、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子導入処理した膝関節の滑膜組織におけるＰＣＮＡの発現を示す写真および図である。ＡｘＣＡｐ２１（Ａ）またはＡｘＣＡＬａｃＺ（Ｂ）で処理した関節の滑膜組織におけるＰＣＮＡの発現を、抗ＰＣＮＡモノクローナル抗体を用いて検出した。ＰＣＮＡ ＬＩを算出し、平均±ＳＥＭをカラムとバーで示した（Ｃ）。統計的有意差が検出された（ｐ＜０．０１）。
本発明は、慢性関節リウマチ炎症を抑制するための分子およびそのスクリーニングに関する。
背景技術
慢性関節リウマチ（ｒｈｅｕｍａｔｏｉｄ ａｒｔｈｒｉｔｉｓ；ＲＡ）は、多数の関節の滑膜炎症を特徴とする。罹患した滑膜組織は、活性化マクロファージ、線維芽細胞、Ｔリンパ球およびＢリンパ球を含んでいる。局所で産生されるＩＬ（ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ；インターロイキン）−１β、ＴＮＦ（ｔｕｍｏｒ ｎｅｃｒｏｓｉｓ ｆａｃｔｏｒ；腫瘍壊死因子）−α、およびＩＬ−６のような炎症性サイトカインに反応して滑膜線維芽細胞は増殖し、組織分解酵素を放出する（Ａｒｅｎｄ，Ｗ．Ｐ．ａｎｄ Ｊ．Ｍ．Ｄａｙｅｒ，１９９５，Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｒｈｅｕｍ．３８：１５１−１６０；Ｆｅｌｄｍａｎｎ，Ｍ．ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ｃｅｌｌ ８５：３０７−３１０）。その結果生じたパンヌスと呼ばれる過形成滑膜が、罹患関節の軟骨や骨を非可逆的に破壊する。 従来の抗リウマチ薬や最近開発された生物試薬のほとんどは、ＲＡに関係する炎症性メディエータの抑制を主なねらいとしている。生物試薬のほとんどは、ＴＮＦ−α、ＩＬ−１またはＩＬ−６のような炎症性サイトカインを中和することを目的としている（Ｅｌｌｉｏｔｔ，Ｍ．Ｊ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｌａｎｃｅｔ．３４４：１１０５−１１１０；Ｍｏｒｅｌａｎｄ，Ｌ．Ｗ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｎ．Ｅｎｇｌ．Ｊ．Ｍｅｄ．３３７：１４１−１４７；Ｃａｍｐｉｏｎ，Ｇ．Ｖ．ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｒｈｅｕｍ．３９：１０９２−１１０１；Ａｒｅｎｄ，Ｗ．Ｐ．ｅｔ ａｌ．，１９９８，Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．１６：２７−５５；Ｙｏｓｈｉｚａｋｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９８，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｓｅｍｉｎ．Ｉｍｍｕｎｏｐａｔｈｏｌ．２０：２４７−２５９）。例えば代表的な薬剤としては、ヒドロキシクロロキン、ｄ−ペニシラミン、金、スルファサラジン、および免疫抑制剤メトトレキセートなどの抗リウマチ薬が挙げられる。これらの薬剤については、その抗リウマチ作用に必要な標的分子は明確に知られていないものの、炎症の過程を抑制していると考えられている（Ｃｏｎａｇｈａｎ，Ｐ．Ｇ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎｉｏｎ Ｒｈｅｕｍａｔｏｌ．９：１８３−１９０）。これに対して、レフルノマイド（ｌｅｆｌｕｎｏｍｉｄｅ）、シクロスポリンＡ、およびＦＫ５０６などの新しく開発された薬剤は、リウマチ滑膜炎に関与する免疫担当細胞の活性化に必要な細胞内分子を阻害する。ＴＮＦ−αアンタゴニスト（ｒｅｍｉｃａｄｅやｉｎｆｌｉｘｉｍａｂ）は滑膜細胞により放出される炎症メディエーターを中和する。多くの患者はこれらの薬剤に良好な反応を示すが、患者により耐性を示したり疾患寛解期以後において効果が低下することがある。さらに、長期にわたって疾患の進行を食い止める効果についてはほとんど証明されていない。炎症を調節する経路は複雑でリダンダンシーが存在するため、ある炎症メディエーターを抑制すると他のメディエーターが活性化するものと予想される。従って、こういった従来の治療法では最終的に関節破壊を阻止できないことが危惧される。これに対し本発明者らは、サイクリン依存性キナーゼインヒビター（ＣＤＫＩ）と呼ばれる細胞周期抑制蛋白を利用して、滑膜線維芽細胞そのものの増殖を直接阻害することにより破壊性の滑膜過形成を予防する研究を行ってきた。
ＣＤＫＩは、それぞれ３〜４個のメンバーを含むＩＮＫ４ファミリーおよびＣｉｐ／Ｋｉｐファミリーからなる（Ｓｈｅｒｒ，Ｃ．Ｊ．ａｎｄ Ｊ．Ｍ．Ｒｏｂｅｒｔｓ．，１９９５，Ｇｅｎｅｓ Ｄｅｖ．９：１１４９−１１６３）。個々のＣＤＫＩの発現は個別に調節されていることから、それぞれが細胞周期の制御において独自の役割を果たしていることが示唆されている。ＩＮＫ４ファミリーに属するｐ１６ＩＮＫ４ａは、サイクリンＤに結合して、サイクリンＤがサイクリン依存性キナーゼ４（ＣＤＫ４）またはＣＤＫ６と触媒的に活性なキナーゼ複合体を形成できないようにする。このようにｐ１６ＩＮＫ４ａは、Ｇ１／Ｓ移行期で細胞周期を阻害する（Ｌｕｋａｓ，Ｊ．ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｎａｔｕｒｅ ３７５：５０３−５０６；Ｋｏｈ，Ｊ．ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｎａｔｕｒｅ ３７５：５０６−５１０；Ｓｅｒｒａｎｏ，Ｍ．，１９９７，Ｅｘｐ．Ｃｅｌｌ Ｒｅｓ．２３７：７−１３）。Ｃｉｐ／Ｋｉｐファミリーに属するｐ２１Ｃｉｐ１は、多様なサイクリン／ＣＤＫ複合体を阻害する（Ｈａｒｐｅｒ，Ｊ．Ｗ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｃｅｌｌ ７５：８０５−８１６；Ｘｉｏｎｇ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｎａｔｕｒｅ ３６６：７０１−７０４）。ｐ２１Ｃｉｐ１は、ＤＮＡポリメラーゼδを活性化するＰＣＮＡ（ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｎｇ ｃｅｌｌ ｎｕｃｌｅａｒ ａｎｔｉｇｅｎｓ；増殖性細胞核抗原）にも結合してこれを不活化する（Ｆｌｏｒｅｓ−Ｒｏｚａｓ，Ｈ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ．９１：８６５５−８６５９；Ｎａｋａｎｉｓｈｉ，Ｍ．ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２７０：１７０６０−１７０６３；Ｗａｇａ，Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｎａｔｕｒｅ ３６９：５７４−５７８；Ｌｉ，Ｒ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｎａｔｕｒｅ ３７１：５３４−５３７）。このように、ｐ２１Ｃｉｐ１は細胞周期の様々な段階でサイクリン／ＣＤＫ複合体のキナーゼ活性を不活化し、同時にＤＮＡ複製を阻害する。
本発明者らはこれまでに、ＣＤＫＩの発現をリウマチの滑膜組織において調べている（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．５：７６０−７６７）。それらは、核内分子のグループに属する。本発明者らは、慢性関節リウマチの滑膜組織に由来するリウマチ滑膜線維芽細胞（ｒｈｅｕｍａｔｏｉｄ ｓｙｎｏｖｉａｌ ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ；ＲＳＦｓ）がｉｎ ｖｉｖｏではＣＤＫＩ ｐ１６ＩＮＫ４ａを発現しないが、ｉｎ ｖｉｔｒｏで線維芽細胞の増殖を阻害するとｐ１６ＩＮＫ４ａが容易に発現することを見出した。ｐ１６ＩＮＫ４ａの誘導は慢性関節リウマチの滑膜線維芽細胞に特異的に認められた。このことから本発明者らは、アデノウイルスを用いてｐ１６ＩＮＫ４ａ遺伝子をアジュバント関節炎（ＡＡ）のラットの関節に局所的に移入する実験を行った。この治療により、滑膜過形成および関連する関節炎の他の病態を抑制することに成功した（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．５：７６０−７６７）。ｐ１６ＩＮＫ４ａ誘導による関節炎の治療は、従来の抗リウマチ薬や最近開発された生物試薬に十分に匹敵するものであった。
一方、ｐ２１Ｃｉｐ１は、ｐ１６ＩＮＫ４ａとは異なるファミリーに属するＣＤＫＩである。ｐ２１Ｃｉｐ１もｐ１６ＩＮＫ４ａと同様、リウマチの滑膜組織に由来する線維芽細胞中でｉｎ ｖｉｖｏでは発現しないが、ｉｎ ｖｉｔｒｏで線維芽細胞の増殖を阻害すると発現が誘導される。しかしｐ２１Ｃｉｐ１の誘導は、ｐ１６ＩＮＫ４ａとは異なり、非リウマチ起源の線維芽細胞にも認められた（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．５：７６０−７６７）。また、ｐ２１Ｃｉｐ１はｐ１６ＩＮＫ４ａと比べ、サイクリン依存性キナーゼのすべてを阻害する。ｐ２１Ｃｉｐ１の強制発現もまた、正常細胞や癌細胞の細胞周期をＧ１期で停止させる（Ｄｉｍｒｉ，Ｇ．Ｐ．ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．１６：２９８７−２９９７）。ｐ１６ＩＮＫ４ａ蛋白質のレベルが、老化に伴い次第に上昇し高レベルのまま蓄積されるのとは対照的に、線維芽細胞におけるｐ２１Ｃｉｐ１の発現レベルは、細胞分裂の増加と共に上昇するが細胞が老化すると共に減少する（Ｔａｈａｒａ，Ｈ．ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｏｎｃｏｇｅｎｅ １０：８３５−８４０）。ｐ１６ＩＮＫ４ａ遺伝子の発現が老化の誘導に対してより直接的に影響を与えていると考えられる（Ａｌｃｏｒｔａ，Ｄ．Ａ．ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ９３：１３７４２−１３７４７）のに対し、ｐ２１Ｃｉｐ１の生物機能はより複雑であり、ある状況下では、ｐ２１Ｃｉｐ１はサイクリンおよびＣＤＫの活性型キナーゼ複合体の形成を促進し、細胞周期を停止させるよりもむしろ進行させるように働く（ＬａＢａｅｒ，Ｊ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｇｅｎｅｓ Ｄｅｖ．１１：８４７−８６２）。ｐ２１Ｃｉｐ１のＮ末端ドメインはＣＤＫ／サイクリン複合体と相互作用する一方、Ｃ末端ドメインは、ＤＮＡ複製や修復に必須なＤＮＡポリメラーゼδのサブユニットの１つであるＰＣＮＡと結合して阻害を起す（Ｌｉ，Ｒ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｎａｔｕｒｅ ３７１：５３４−５３７）。また、ｐ２１Ｃｉｐ１の発現は、ｐ３００／ＣＢＰコアクチベーターとＮＦ−κＢとの複合体に結合するサイクリンＥ／ＣＤＫ２を阻害して、ＮＦ−κＢ依存性の遺伝子発現を増強する（Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｎ．Ｄ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｓｃｉｅｎｃｅ ２７５：５２３−５２７）。さらに、ある種の細胞株においては、ｐ２１Ｃｉｐ１の強制発現はアポトーシスによる細胞死を誘導する（Ｔｓａｏ，Ｙ．Ｐ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７３：４９８３−４９９０；Ｍａｔｓｕｓｈｉｔａ，Ｈ．ｅｔ ａｌ．，１９９８，Ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ ３１：４９３−４９８；Ｋｏｎｄｏ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｅｘｐ．Ｃｅｌｌ Ｒｅｓ．２３６：５１−５６；Ｓｈｅｉｋｈ，Ｍ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｏｎｃｏｇｅｎｅ １１：１８９９−１９０５）。さらに、キナーゼ活性の阻害以外の生物学的作用もｐ１６ＩＮＫ４ａとｐ２１Ｃｉｐ１では異なっている（ＬａＢａｅｒ，Ｊ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｇｅｎｅｓ Ｄｅｖ．１１：８４７−８６２；Ｌｉ，Ｒ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｎａｔｕｒｅ ３７１：５３４−５３７；Ｘｉｏｎｇ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｎａｔｕｒｅ ３６６：７０１−７０４）。ｐ１６ＩＮＫ４ａ遺伝子の破壊がマウスモデルにおいて癌の頻発をもたらすことも、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の破壊の結果とは異なっている（Ｓｅｒｒａｎｏ，Ｍ．ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ｃｅｌｌ ８５：２７−３７）。このように、構造的にもｐ１６ＩＮＫ４ａとは区別され、またその発現様式や細胞周期の阻害様式もｐ１６ＩＮＫ４ａとは異なるｐ２１Ｃｉｐ１が、慢性関節リウマチに対する治療効果を有するかどうかは知られていなかった。
発明の開示
本発明は、炎症性滑膜組織においてｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の発現を上昇させることにより抗炎症作用が得られるという知見に基づくものであり、その目的は、滑膜細胞またはその周辺において、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の発現や機能を促進することにより、滑膜組織の異常増殖および／または炎症を抑制することにある。より詳しくは、本発明は、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子、および該タンパク質の活性や存在量を増加させる化合物の利用、並びにこれら分子を含む医薬組成物を提供する。さらに、本発明は、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の活性や存在量を増加させる化合物のスクリーニング方法を提供する。
本発明者らは、慢性リウマチ関節炎（ＲＡ）の動物モデルであるマウスのコラーゲン誘発関節炎（ｃｏｌｌａｇｅｎ−ｉｎｄｕｃｅｄ ａｒｔｈｒｉｔｉｓ；ＣＩＡ）を用い、マウスの炎症性滑膜組織にｐ１６ＩＮＫ４ａ遺伝子またはｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を強制的に発現させた場合の治療効果を調べる実験を行った。このモデルは、ラットのアジュバント関節炎（ａｄｊｕｖａｎｔ ａｒｔｈｒｉｔｉｓ；ＡＡ）と同様にヒトＲＡとの顕著な類似性を示す（Ｃｏｕｒｔｅｎａｙ，Ｊ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９８０，Ｎａｔｕｒｅ ２８３：６６６−６６８；Ｗｏｏｌｅｙ，Ｐ．Ｈ．ｅｔ ａｌ．，１９８１，Ｊ．Ｅｘｐ．Ｍｅｄ．１５４：６８８−７００；Ｈｏｌｍｄａｈｌ，Ｒ．ｅｔ ａｌ．，１９８８，Ｌａｂ．Ｉｎｖｅｓｔ．５８：５３−６０）。この実験により本発明者らは、ｐ１６ＩＮＫ４ａばかりでなくｐ２１Ｃｉｐ１の遺伝子移入により抗関節炎作用が発揮されることを見出した。遺伝子移入により滑膜線維芽細胞が増殖した結果であるパンヌス形成は有意に抑制された。また、軟骨または骨の破壊も認めなかった。さらに、滑膜組織への単核球の浸潤も同様に抑制された。関節炎が発症した後でも抗関節炎作用は明白であった。
本発明者らは、ｐ２１Ｃｉｐ１またはｐ１６ＩＮＫ４ａの誘導によって滑膜細胞は増殖刺激に対して不応性となるばかりでなく、何らかの抗炎症作用を発揮する可能性があると推測した。これを確かめるため、ＣＩＡ関節における炎症性サイトカインの発現を調べた。ＣＩＡでは、ＲＡと同様に、関節の炎症と軟骨の破壊は、罹患関節におけるＩＬ−１およびＴＮＦ−αに依存する。実際にこれらのサイトカインのいずれかに対するモノクローナル抗体（ｍＡｂ）を投与すると、関節炎は改善する（Ｐｉｇｕｅｔ，Ｐ．Ｆ．ｅｔ ａｌ．，１９９２，Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ ７７：５１０−５１４；Ｗｉｌｌｉａｍｓ，Ｒ．Ｏ．ｅｔ ａｌ，１９９２，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ．８９：９７８４−９７８８；Ｇｅｉｇｅｒ，Ｔ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｃｌｉｎ．Ｅｘｐ．Ｒｈｅｕｍａｔｏｌ．１１：５１５−５２２；Ｖａｎ ｄｅｎ Ｂｅｒｇ，Ｗ．Ｂ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｃｌｉｎ．Ｅｘｐ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．９５：２３７−２４３；Ｔｈｏｒｂｅｃｋｅ，Ｇ．Ｊ．ｅｔ ａｌ．，１９９２，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ．８９：７３７５−７３７９）。ＲＴ−ＰＣＲおよび免疫組織化学分析によりこれらのサイトカインの発現を調べた結果、ｐ１６ＩＮＫ４ａ遺伝子またはｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を導入した関節では、サイトカインの発現が有意に抑制されていることが明らかになった。
リウマチ滑膜線維芽細胞を用いたｉｎ ｖｉｔｒｏの実験では、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の強制発現は、アポトーシスによる細胞死を誘導することなく、導入細胞の増殖を阻害することが判明した。さらに本発明者らは、ラットのアジュバント関節炎（ＡＡ）モデルを用いて、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子治療の効果を検証した。その結果、ＣＩＡモデルで見られたのと同様に、ＡＡラットにおいても、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の関節内への導入は有意な治療効果を示し、ｉｎ ｖｉｖｏおよびｉｎ ｖｉｔｒｏにおける効果は、いずれもｐ１６ＩＮＫ４ａ遺伝子治療に匹敵することが確かめられた。罹患関節組織における滑膜の肥厚、単核球の浸潤、パンヌス形成、および軟骨破壊は、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の投与群では有意に抑制されており、臨床的にも組織学的にも、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子による遺伝子治療の効果は明白であった。また、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を導入した関節の滑膜組織におけるＰＣＮＡ発現細胞の数は減少しており、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子治療がｉｎ ｖｉｖｏにおいても実際に細胞増殖を抑制していることが確認された。
これらの結果から本発明者らは、リウマチの滑膜組織におけるＣＤＫＩ遺伝子の発現の誘導、特にｐ２１Ｃｉｐ１の誘導が、ＲＡ治療の有効な戦略となりうること、そしてＣＤＫＩの異所発現が滑膜の過増殖を防止するのみならず、罹患関節における炎症誘導環境をも緩和することを見出した。また、これらの知見は、ｐ１６ＩＮＫ４ａまたはｐ２１Ｃｉｐ１の発現を選択的に促進する合成化合物等がＲＡに対する治療試薬としても作用しうることを示唆している。滑膜細胞の異常増殖や滑膜の炎症を制御し得るこのような化合物は、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質を標的とすることにより効率的にスクリーニングすることができる。また、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質やｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子、並びにこのようなスクリーニングにより得られた化合物には、滑膜細胞の異常増殖および／または炎症に起因するＲＡ等の疾患の予防や治療への応用が期待される。
本発明は、以上の知見に基づくものであり、より詳しくは、
（１） 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために用いる、サイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１蛋白質、
（２） 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために用いる、サイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１蛋白質をコードするＤＮＡ、
（３） 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために用いる、下記（ａ）から（ｃ）のいずれかに記載の化合物、
（ａ）サイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１活性を促進する化合物、
（ｂ）サイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１蛋白質の分解を抑制する化合物、
（ｃ）内因性サイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現を促進する化合物、
（４） （１）に記載のタンパク質、（２）に記載のＤＮＡ、または（３）に記載の化合物を有効成分とする、慢性関節リウマチの予防または治療のための医薬組成物、
（５） 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制する活性を有する化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ） サイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質に、被検試料を接触させる工程、
（ｂ） 該ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質のサイクリン依存性キナーゼ阻害活性を検出する工程、および
（ｃ） 被検試料を接触させない場合と比較して、該活性を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法、
（６） 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制する活性を有する化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ） サイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質に、被検試料を接触させる工程、
（ｂ） 該ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質量を検出する工程、および
（ｃ） 被検試料を接触させない場合と比較して、該ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質量を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法、
（７） 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制する活性を有する化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ） 内因性のサイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を発現する細胞に、被検試料を接触させる工程、
（ｂ） 該ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の転写産物量を検出する工程、および
（ｃ） 被検試料を接触させない場合と比較して、該ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の転写産物量を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法、
（８） 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制する活性を有する化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ） 内因性のサイクリン依存性キナーゼインヒビターｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現制御領域の下流にレポーター遺伝子が機能的に結合されたベクターを含む細胞に、被検試料を接触させる工程、
（ｂ） レポーター活性を検出する工程、および
（ｃ） 被検試料を接触させない場合と比較して、レポーター活性を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法、を提供するものである。
本発明は、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために用いるｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質および該タンパク質をコードするＤＮＡを提供する。本発明における「滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために用いる」には、滑膜組織（もしくは細胞）の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための試薬としての利用および患者における滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための医薬としての利用が含まれる。炎症性サイトカインとしては、例えば、ＩＬ−１β、ＴＮＦα、ＩＬ−６が挙げられる。また、本発明における「滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために用いる」には、滑膜の増生、パンヌス形成および侵襲、単核球などの免疫細胞の関節組織への浸潤、ならびに関節における軟骨若しくは骨の破壊などを含む、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現により引き起こされる疾患症状を緩和するための使用が含まれる。
本発明において、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために用いるｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質は、天然のタンパク質であっても、遺伝子組み換え技術を利用した組換えタンパク質であってもよい。これらタンパク質は、公知の蛋白質精製技術または遺伝子工学的手法で調製することができる。即ち、天然のタンパク質は、例えば、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の部分ペプチドに対するの抗体を用いたアフィニティークロマトグラフィーを行うことにより、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質発現の高い組織または細胞、例えば、ＨｅＬａ細胞または継代培養を続けた線維芽細胞から単離し、調製することが可能である。また、組換えタンパク質は、例えば、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質をコードするＤＮＡ（Ｈａｒｐｅｒ，Ｊ．Ｗ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｃｅｌｌ ７５，８０５−８１６、Ｅｌ−Ｄｅｉｒｙ，Ｗ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｃｅｌｌ ７５，８１７−８２５（ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃ．Ｎｏ．Ｕ０３１０６）、Ｎｏｄａ，Ａ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｅｘｐ Ｃｅｌｌ Ｒｅｓ ２１１，９０−９８）で形質転換した細胞を培養し、該細胞またはその培養上清から発現させたタンパク質を回収することにより調製することが可能である。組換えタンパク質の生産に用いる細胞としては、例えば、ＣＯＳ細胞、ＣＨＯ細胞、ＮＩＨ３Ｔ３細胞などの哺乳類細胞、Ｓｆ９細胞などの昆虫細胞、酵母細胞、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）が挙げられる。また、細胞内で組換えタンパク質を発現させるためのベクターは、宿主細胞に応じて変動するが、例えば、哺乳類細胞のベクターとしてはｐｃＤＮＡ３（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社）やｐＥＦ−ＢＯＳ（Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ．Ｒｅｓ．１９９０，１８（１７），ｐ５３２２）などが、昆虫細胞のベクターとしては「ＢＡＣ−ｔｏ−ＢＡＣ ｂａｃｕｌｏｖｉｒｕｓ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ」（ＧＩＢＣＯ ＢＲＬ社）などが、酵母細胞のベクターとしては「Ｐｉｃｈｉａ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｋｉｔ」（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社）などが、大腸菌のベクターとしてはｐＧＥＸ−５Ｘ−１（Ｐｈａｒｍａｃｉａ社）、「ＱＩＡｅｘｐｒｅｓｓ ｓｙｓｔｅｍ」（Ｑｉａｇｅｎ社）などが挙げられる。宿主細胞へのベクターの導入は、例えば、リン酸カルシウム法、ＤＥＡＥデキストラン法、カチオニックリポソームＤＯＴＡＰ（ベーリンガーマンハイム社）やＳｕｐｅｒＦｅｃｔ（Ｑｕｉａｇｅｎ社）を用いた方法、エレクロポレーション法、塩化カルシウム法など公知の方法を用いて行うことができる。得られた形質転換体からの組換えタンパク質の精製は、常法、例えば、文献「Ｔｈｅ Ｑｉａｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｉｓｔ ｈａｎｄｂｏｏｋ，Ｑｉａｇｅｎ，Ｈｉｌｄｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ」記載の方法を用いて行うことが可能である。
なお、当業者であれば、公知の方法、例えば、ＰＣＲによる部位特異的変異誘発システム（ＧＩＢＣＯ−ＢＲＬ，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，Ｍａｒｙｌａｎｄ）、オリゴヌクレオチドによる部位特異的変異誘発法（Ｋｒａｍｅｒ，Ｗ．ａｎｄ Ｆｒｉｔｚ，Ｈ．Ｊ．（１９８７）Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌ．，１５４：３５０−３６７）、Ｋｕｎｋｅｌ法（Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ．８５，２７６３−２７６６（１９８８））などの方法を利用して、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の活性や安定性などを高める等のため、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質のアミノ酸配列におけるアミノ酸の置換、欠失、付加、および／または挿入を容易に行うことができる。このような改変ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質も本発明に用いることが可能である。
滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために用いるｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質をコードするＤＮＡとしては、ｃＤＮＡであってもゲノムＤＮＡであってもよい。ｐ２１Ｃｉｐ１ｃＤＮＡおよびｐ２１Ｃｉｐ１ゲノムＤＮＡについては、文献（Ｈａｒｐｅｒ，Ｊ．Ｗ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｃｅｌｌ ７５，８０５−８１６、Ｅｌ−Ｄｅｉｒｙ，Ｗ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｃｅｌｌ ７５，８１７−８２５（ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃ．Ｎｏ．Ｕ０３１０６）、Ｎｏｄａ，Ａ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｅｘｐ．Ｃｅｌｌ Ｒｅｓ．２１１，９０−９８）に配列が開示されている。
ｐ２１Ｃｉｐ１ｃＤＮＡおよびｐ２１Ｃｉｐ１ゲノムＤＮＡは、上記の開示されている配列情報を基にオリゴヌクレオチド（通常、１５〜５０塩基）を合成し、これをプライマーとして、ｐ２１Ｃｉｐ１が発現している組織または細胞由来のｃＤＮＡを鋳型にポリメラーゼ連鎖反応を行なうことにより増幅し、調製することができる。また、上記の開示されている配列の一部を有するＤＮＡ断片をプローブとして、プラークハイブリダイゼーション法やコロニーハイブリダイゼーション法により、ｃＤＮＡライブラリーやゲノムライブラリーをスクリーニングすることによってもｐ２１Ｃｉｐ１ｃＤＮＡおよびｐ２１Ｃｉｐ１ゲノムＤＮＡを調製することができる。ｃＤＮＡライブラリーとしては、例えばヒトＨｅＬａ細胞由来ｃＤＮＡライブラリーを用いることができる。また、ｃＤＮＡライブラリーおよびゲノムライブラリーは、市販品（ＣＬＯＮＴＥＣＨ社）を用いることもできる。以上のポリメラーゼ連鎖反応やハイブリダイゼーション法は、文献（Ｓａｍｂｒｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ（Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂ．Ｐｒｅｓｓ））等の実験書に記載されている一般的な方法に従って行なうことができる。ポリメラーゼ連鎖反応により増幅したＤＮＡ断片やハイブリダイゼーション法によりスクリーニングされたＤＮＡ断片は、適当なプラスミドＤＮＡなどにサブクローニングし、発現実験などに用いることができる。
また、本発明においては、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するために、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の活性（サイクリン依存性キナーゼ阻害活性およびＰＣＮＡ阻害活性など）を促進する化合物、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の分解を抑制する化合物、およびｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現を促進する化合物を用いることも可能である。実施例に示すように、関節への局所的なｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の発現が、抗関節炎作用を示すことが見出された。この事から、関節、特に滑膜組織においてｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の存在量や機能を高めることにより、その異常増殖を抑制することができると考えられる。
例えば、ｐ２１Ｃｉｐ１発現はＤＮＡ損傷に反応してｐ５３転写因子によって、一過性ではあるが直ちに誘導される（Ｄｕｌｉｃ，Ｖ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｃｅｌｌ．７６：１０１３−１０２３；Ｅｌ−Ｄｅｉｒｙ，Ｗ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．５４：１１６９−１１７４）。また、高密度培養または低血清培地のような多様な増殖抑制条件下でも、ｐ５３非依存的にｐ２１Ｃｉｐ１発現が誘導される。また、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子はいくつかの細胞株において血清、増殖因子、およびＩＬ−６によっても誘導される（Ｇａｒｔｅｌ，Ａ．Ｌ．ａｎｄ Ｔｙｎｅｒ，Ａ．Ｌ．，１９９９，Ｅｘｐ．Ｃｅｌｌ Ｒｅｓ．２４６：２８０−２８９；Ｂｅｌｌｉｄｏ，Ｔ．ｅｔ ａｌ．，１９９８，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２７３：２１１３７−２１１４４）。様々なヒト細胞株においてｐ２１Ｃｉｐ１を誘導する多くの化合物が既に同定されている（Ｂａｒｂｏｕｌｅ，Ｎ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｏｎｃｏｇｅｎｅ １５：２８６７−２８７５；Ｓｈｅｉｋｈ，Ｍ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｏｎｃｏｇｅｎｅ ９：３４０７−３４１５；Ｇｏｒｏｓｐｅ，Ｍ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｇｅｎｅ Ｅｘｐｒｅｓｓ．７：３７７−３８５）。それらの中には、ヒストン脱アセチル化阻害剤である酪酸やＴｒｉｃｈｏｓｔａｔｉｎ Ａ、また、１２−Ｏ−テトラデカノイルフォルボル−１３−アセテート、コレカルシフェロール、レチノイン酸、ミモシン、およびオカダ酸が含まれる（Ｎａｋａｎｏ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２７２，２２１９９−２２２０６、Ｓｏｗａ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２４１，１４２−１５０、Ａｌｐａｎ，Ｒ．Ｓ．ａｎｄ Ａ．Ｂ．Ｐａｒｄｅｅ．，１９９６，Ｃｅｌｌ Ｇｒｏｗｔｈ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ．７：８９３−９０１；Ｊｉａｎｇ，Ｈ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｏｎｃｏｇｅｎｅ ９：３３９７−３４０６；Ｓｔｅｉｎｍａｎ，Ｒ．Ａ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｏｎｃｏｇｅｎｅ ９：３３８９−３３９６）。したがって、細胞内のｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現を促進するこれらの化合物は、本発明において好適に用いられ得る。さらに、ｐ２１Ｃｉｐ１の誘導は、ファイアースタイン（Ｆｉｒｅｓｔｅｉｎ）と共同研究者ら（Ｆｉｒｅｓｔｅｉｎ，Ｇ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ．９４：１０８９５−１０９００；Ｔａｋ，Ｐ．Ｐ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｒｈｅｕｍ．４２：９４８−９５３）によって報告された、リウマチ性滑膜組織におけるｐ５３の異常発現を相補する可能性もある。
ところで、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質のサイクリン依存性キナーゼ阻害活性を促進する化合物を調製するためには、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質に被検化合物を接触させて、そのサイクリン依存性キナーゼ阻害活性を増加させる化合物を選択すれば良い。即ち、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質のサイクリン依存性キナーゼ阻害活性を促進する化合物は、（ａ）ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質に、被検試料を接触させる工程、（ｂ）ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質のサイクリン依存性キナーゼ阻害活性を検出する工程、および（ｃ）被検試料を接触させない場合と比較して、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の該活性を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法によりスクリーニングすることが可能である。
被検試料としては特に制限はなく、例えば、細胞抽出物、細胞培養上清、発酵微生物産生物、海洋生物抽出物、植物抽出物、精製若しくは粗精製タンパク質、ペプチド、非ペプチド性化合物、合成低分子化合物、天然化合物が挙げられる。被検試料を接触させるｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質は、例えば、精製したタンパク質であっても、担体に結合させた形態であってもよい。また、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質を発現する細胞に被検試料を接触させても良い。
ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質のサイクリン依存性キナーゼ阻害活性は、例えば、サイクリン／ＣＤＫによるヒストンのリン酸化活性を測定することにより検出することができる（Ｍａｔｓｕｓｈｉｍｅ，Ｈ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．，１４，２０６６−２０７６）。
ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の分解を抑制する化合物を調製するためには、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質に被検化合物を接触させて、その後のｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質量を検出し、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質量の減少を抑制する化合物選択すれば良い。即ち、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の分解を抑制する化合物は、（ａ）ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質に、被検試料を接触させる工程、（ｂ）ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質量を検出する工程、および（ｃ）被検試料を接触させない場合と比較して、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質量を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法によりスクリーニングすることが可能である。
被検試料としては、上記スクリーニング方法と同様に、特に制限はない。被検試料を接触させる本発明のタンパク質は、例えば、精製したタンパク質であっても、担体に結合させた形態であってもよい。また、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質を発現する細胞に被検試料を接触させても良い。ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の存在量の検出は、例えば、ウェスタンブロッティング法により検出することができる。具体的な方法の一例としては、まず、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質を発現する細胞に被検試料を接触させ、その後、該細胞を溶解し、これをＳＤＳ−ＰＡＧＥに供する。ＳＤＳ−ＰＡＧＥ後、ゲル上で泳動させたタンパク質をニトロセルロース膜などに転写する。該膜にｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質に対する抗体を接触させ、さらに標識した二次抗体を接触させて、該膜上に存在するｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の存在量を検出する。被検試料を接触させなかった細胞を用いた場合（対照）と比較して、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質量を増加させる化合物を選択すれば良い。
ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現を促進する化合物を調製するためには、内因性のｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を発現する細胞に被検試料を接触させ、該遺伝子の発現を増加させる化合物を選択すれば良い。即ち、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現を促進する化合物は、（ａ）内因性のｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を発現する細胞に、被検試料を接触させる工程、（ｂ）ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の転写産物量を検出する工程、および（ｃ）被検試料を接触させない場合と比較して、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の転写産物量を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法によりスクリーニングすることが可能である。
被検試料としては、上記スクリーニングと同様に、特に制限はない。また、内因性のｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を発現する細胞としては、例えば、滑膜組織由来の線維芽細胞などの細胞を好適に用いることができるがこれに限定されない。ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の転写産物量の検出は、ノーザンブロッティング法やＲＴ−ＰＣＲ法などの当業者に公知の手法を用いて行なうことができる。
また、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現制御領域の活性化を指標とする方法によって、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現を促進する化合物をスクリーニングすることもできる。効率的なスクリーニングのために、レポーター遺伝子を用いることも可能である。このスクリーニングは、（ａ）ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現制御領域の下流にレポーター遺伝子が機能的に結合されたベクターを含む細胞に、被検試料を接触させる工程、（ｂ）レポーター活性を検出する工程、および（ｃ）被検試料を接触させない場合と比較して、レポーター活性を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法により実施することができる。
本発明のスクリーニング法においては、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現制御領域の下流にレポーター遺伝子が機能的に結合されたベクターを構築する。ここで「機能的に結合された」とは、発現制御領域の活性化に応答して、その下流に結合されたレポーター遺伝子が発現しうるように、発現制御領域とレポーター遺伝子が結合していることを指す。レポーター遺伝子としては、例えば、ホタルルシフェラーゼ遺伝子、分泌型アルカリフォスファターゼ遺伝子、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ（ＣＡＴ）遺伝子などを用いることができる。
次いで、これを哺乳動物細胞に導入し、被検試料を該細胞株に接触させ、レポーター活性を検出する。被検試料としては、上記スクリーニング方法と同様に、特に制限はない。レポーター活性の検出は、レポーター遺伝子の種類に応じて公知の方法で行なうことができる。その結果、被検試料を接触させない細胞におけるレポーター活性と比較して、レポーター活性を増加させる化合物を選択することにより、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現を促進し、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制する化合物をスクリーニングすることができる。このスクリーニング方法は、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現をレポーター活性を指標として検出するため、先のノーザンブロッティングやＲＴ−ＰＣＲ解析などの直接的な検出方法を利用したスクリーニングと比較して簡便であるという特徴を有する。
なお、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の発現制御領域（プロモーター）については、文献（Ｅｌ−Ｄｅｉｒｙ，Ｗ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．，５５（１３），２９１０−２９１９（ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃ．Ｎｏ．Ｕ２４１７０）、Ｅｖａｎｓ，Ｓ．Ｃ．ｅｔ ａｌ．（ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃ．Ｎｏ．Ｕ５０６０３））に記載されている。また、該発現制御領域を用いた転写制御実験については、文献（Ｎａｋａｎｏ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｊ．Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ．，２７２，２２１９９−２２２０６、Ｓｏｗａ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２４１，１４２−１５０）に記載されている。
ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質、該タンパク質をコードするＤＮＡ、および上記スクリーニングにより単離される化合物は、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための試薬として、また、滑膜組織の異常増殖や炎症が関与する疾患（特に慢性関節リウマチ）の予防や治療のための医薬組成物として利用することができる。滑膜組織の異常増殖および／または炎症が関与する疾患としては、慢性関節リウマチ以外にも、例えば、若年性関節リウマチや関節炎を伴う他のリウマチ性疾患および骨関節症などが考えられる。
滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための試薬としてｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質を用いる場合には、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質は、例えば、マイクロインジェクションなどの方法により滑膜細胞に導入することができる。
ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質をコードするＤＮＡを滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための試薬として用いる場合、該ＤＮＡの発現を滑膜細胞内で保証し得るベクターに該ＤＮＡを挿入してこれを滑膜細胞に導入することができる。滑膜細胞へのベクターの導入法としては、例えば、直接注入法、リン酸カルシウム法、ＤＥＡＥデキストラン法、カチオニックリポソーム法、エレクトロポーレーション法、リポフェクションなどの当業者に公知の方法で行うことが可能である。また、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、センダイウイルスベクターなどのウイルスベクターを用いて導入することもできる。
上記スクリーニングにより単離される化合物を滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための試薬として用いる場合、該化合物の形態に応じて、例えば、マイクロインジェクション法（タンパク質などの高分子化合物の場合）、リン酸カルシウム法などの遺伝子導入法（化合物が遺伝子の場合）、滑膜細胞の培養培地への添加などの手法により、該細胞に導入することができる。ｉｎ ｖｉｖｏにおいては関節内注入などにより滑膜組織に投与することができる。遺伝子は例えば公知のベクター系を用いて投与され得る。
また、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質や上記スクリーニングにより得られる化合物を滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための医薬組成物として用いる場合には、これらを直接患者に投与（例えば関節内への局所投与）する以外に、公知の製剤学的方法により製剤化して投与を行うことも可能である。例えば、必要に応じて糖衣を施した錠剤、カプセル剤、エリキシル剤、マイクロカプセル剤として経口的に、あるいは水もしくはそれ以外の薬学的に許容し得る液との無菌性溶液、又は懸濁液剤の注射剤の形で非経口的に使用できる。例えば、薬理学上許容される担体もしくは媒体、具体的には、滅菌水や生理食塩水、植物油、乳化剤、懸濁剤、界面活性剤、安定剤、香味剤、賦形剤、ベヒクル、防腐剤、結合剤などと適宜組み合わせて、一般に認められた製薬実施に要求される単位用量形態で混和することによって製剤化することが考えられる。これら製剤における有効成分量は指示された範囲の適当な容量が得られるようにするものである。
錠剤、カプセル剤に混和することができる添加剤としては、例えばゼラチン、コーンスターチ、トラガントガム、アラビアゴムのような結合剤、結晶性セルロースのような賦形剤、コーンスターチ、ゼラチン、アルギン酸のような膨化剤、ステアリン酸マグネシウムのような潤滑剤、ショ糖、乳糖又はサッカリンのような甘味剤、ペパーミント、アカモノ油又はチェリーのような香味剤が用いられる。調剤単位形態がカプセルである場合には、上記の材料にさらに油脂のような液状担体を含有することができる。注射のための無菌組成物は注射用蒸留水のようなベヒクルを用いて通常の製剤実施に従って処方することができる。
注射用の水溶液としては、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、例えばＤ−ソルビトール、Ｄ−マンノース、Ｄ−マンニトール、塩化ナトリウムが挙げられ、適当な溶解補助剤、例えばアルコール、具体的にはエタノール、ポリアルコール、例えばプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、非イオン性界面活性剤、例えばポリソルベート８０（ＴＭ）、ＨＣＯ−５０と併用してもよい。
油性液としてはゴマ油、大豆油があげられ、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と併用してもよい。また、緩衝剤、例えばリン酸塩緩衝液、酢酸ナトリウム緩衝液、無痛化剤、例えば、塩酸プロカイン、安定剤、例えばベンジルアルコール、フェノール、酸化防止剤と配合してもよい。調製された注射液は通常、適当なアンプルに充填させる。
患者への投与は、例えば、動脈内注射、静脈内注射、皮下注射などのほか、鼻腔内的、経気管支的、筋内的、経皮的、または経口的に当業者に公知の方法により行いうる。投与量は、患者の体重や年齢、投与方法などにより変動するが、当業者であれば適当な投与量を適宜選択することが可能である。
ｐ２１Ｃｉｐ１は本来の細胞の代謝回転に必須である細胞周期を阻害する可能性があるため、それらの全身発現は重篤な副作用を誘発する可能性がある。また、ｐ２１Ｃｉｐ１の発現を上昇させる化合物の全身投与も、同様に副作用を有する可能性がある。従って、これらの投与においては、その作用が関節等の患部に限局されるようになされることが好ましい。そのためには、関節への局所投与や、ドラッグデリバリーシステムにより作用を患部に限定することが考えられる。
例えば、本発明の薬剤の投与量は、症状により差異はあるが、経口投与の場合、成人（体重６０ｋｇとして）においては、一般的には、１日あたり約０．０１から１０００ｍｇ、好ましくは約０．１から１００ｍｇ、より好ましくは約１．０から５０ｍｇである。
非経口的に投与する場合は、その１回投与量は投与対象、症状、投与方法によっても異なるが、例えば注射剤の形では通常成人（体重６０ｋｇとして）においては、一般的には、１日あたり約１μｇから１００ｍｇ、好ましくは約０．０１から３０ｍｇ、より好ましくは約０．１から２０ｍｇ程度を静脈注射により投与する。
ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質をコードするＤＮＡを患者の滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための医薬として用いる場合（遺伝子治療用途の場合）、ｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質をコードするＤＮＡは、適当なベクター、例えば、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、レトロウイルスベクター、あるいはプラスミドＤＮＡなどに組み込み、患者に投与する。ベクターとしてアデノウイルスを用いる場合は、炎症反応の惹起が低減されたアデノウイルスのバリアント等を用いることが望ましい（Ｓｔｅｉｎｗａｅｒｄｅｒ，Ｄ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．７３：９３０３−９３１３）。投与方法としては、例えば患部への局所投与等の当業者に公知の方法から好ましい方法を適宜選択して行なうことができる。投与方法としては、インビボ（ｉｎ ｖｉｖｏ）法が好適に用いられる。また、遺伝子導入細胞からのパラクリン効果を期待する場合においては、エクスビボ法も用いられ得る。投与において、リン脂質などをミセル化して作製したリポソームに遺伝子を封入することにより、組織移行性、組織吸収性を高めることもできる。またカチオン性の脂質を加え、遺伝子ＤＮＡと複合体を形成させることにより、組織移行性、組織吸収性を高めることも可能である。これにより、患者の滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制することができると考えられる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に制限されるものではない。なお培養リウマチ滑膜線維芽細胞（ｒｈｅｕｍａｔｏｉｄ ｓｙｎｏｖｉａｌ ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ；ＲＳＦｓ）は、日本医大病院、東京都立墨東病院または府中病院で、総関節置換手術または滑膜切除術を受けた慢性関節リウマチ患者のリウマチ滑膜組織から調製した。外科技法の前に患者から同意書を得た。慢性関節リウマチ（ＲＡ）の診断は、全米リウマチ学会の基準に従って行った（Ａｒｎｅｔｔ，Ｆ．Ｃ．ｅｔ ａｌ．，１９８８，Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｒｈｅｕｍ．３１：３１５−３２４）。滑膜線維芽細胞は文献の記述通りに培養した（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．５：７６０−７６７）。また、実施例２における統計分析はスタットビュー４．５Ｊソフトウェア（アバカス・コンセプツ、バークレー、カリフォルニア州）によって行った。ＣＩＡマウスの足首の幅および足の容積の統計学による差は、スチューデントのｔ検定によって評価し、疾患のスコアはマン・ホイットニーのＵ（Ｍａｎｎ−Ｗｈｉｔｎｅｙ Ｕ）検定によって評価した（実施例２）。また実施例４〜７における統計解析はスタットビュー５．０Ｊソフトウェア（ＳＡＳインターナショナル（ＳＡＳ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｉｎｃ．），カリー，ノースカロライナ州）により行った。培養ＲＳＦの３Ｈ−チミジン取りこみ、ならびにＡｘＣＡｐ２１またはＡｘＣＡＬａｃＺで処理した関節の膝幅、軟骨厚および滑膜厚、およびＰＣＮＡ−ＬＩの統計解析は２群のｔ検定で比較した（実施例６および７）。パンヌス侵襲スコアはＭａｎｎ−Ｗｈｉｔｎｅｙ Ｕ検定によって評価した（実施例７）。アデノウイルスを感染させたＲＳＦのアポトーシスの割合はｔ検定で比較した（実施例５）。
［実施例１］ ｐ１６ＩＮＫ４ａおよびｐ２１Ｃｉｐ遺伝子のアデノウイルスによる移入は滑膜細胞の増殖を阻害する
ｐ１６ＩＮＫ４ａまたはｐ２１Ｃｉｐ１の強制発現が滑膜細胞に及ぼす抗増殖作用を、ヒト滑膜線維芽細胞を用いて調べた。リウマチの滑膜組織から調製した滑膜線維芽細胞（ＲＳＦ）に、ｐ１６ＩＮＫ４ａ、ｐ２１Ｃｉｐ１、または大腸菌ｌａｃＺをそれぞれ含む、組換え型アデノウイルスＡｘＣＡｐ１６、ＡｘＣＡｐ２１、またはＡｘＣＡＬａｃＺを感染させた。ヒトｐ１６ＩＮＫ４ａ遺伝子およびヒトｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を含む複製欠損アデノウイルス（それぞれＡｘＣＡｐ１６およびＡｘＣＡｐ２１）は、寺田および伊藤両博士（東京医科歯科大学、東京、日本）から供与された（Ｔｅｒａｄａ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｊ．Ａｍ．Ｓｏｃ．Ｎｅｐｈｒｏｌ．８：５１−６０）。ｌａｃＺ遺伝子をコードする組換え型アデノウイルス（ＡｘＣＡＬａｃＺ）は、斉藤博士（東京大学、東京、日本）から供与された（Ｋａｎｅｇａｅ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９５，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．２３：３８１６−３８２１）。高力価組換え型アデノウイルスは、２９３細胞での増幅によって調製し、塩化セシウム密度勾配遠心によって精製した（Ｋａｎｅｇａｅ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９４，Ｊｐｎ．Ｊ．Ｍｅｄ．Ｓｃｉ．Ｂｉｏｌ．４７：１５７−１６６）。それらの増殖を１０％ＦＣＳまたは１０ｎｇ／ｍｌ血小板由来増殖因子（ＰＤＧＦ）で刺激し、［３Ｈ］−ＴｄＲ取り込みの測定により細胞増殖アッセイを行った。組換え型アデノウイルスのｉｎ ｖｉｔｒｏ遺伝子移入およびアデノウイルス感染細胞による［３Ｈ］−ＴｄＲ取り込みの測定は、他の文献に記述されている（Ｔｅｒａｄａ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９７，Ｊ．Ａｍ．Ｓｏｃ．Ｎｅｐｈｒｏｌ．８：５１−６０）。
滑膜細胞にＡｘＣＡｐ１６またはＡｘＣＡｐ２１を感染させると、その増殖はウイルスの力価に依存して抑制された（図１）。ＡｘＣＡＬａｃＺでは作用を認めなかった。マウスＮＩＨ３Ｔ３線維芽細胞を同じウイルスに感染させ、同様に刺激した場合にも、同様の増殖抑制作用を認めた。
［実施例２］ ｐ１６ＩＮＫ４ａおよびｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子誘導がＣＩＡの病態に及ぼす効果
実施例１と同じ組み合せのアデノウイルスを用いて、ｉｎ ｖｉｖｏでコラーゲン誘発関節炎（ＣＩＡ）マウスの滑膜組織においてｐ１６ＩＮＫ４ａ、ｐ２１Ｃｉｐ１、またはＬａｃＺ遺伝子を誘導した。
ＣＩＡの誘導方法を以下に示す。雄性ＤＢＡ／１Ｊマウスを日本チャールス・リバー・ラボラトリーズ社（東京、日本）から購入して、東京医科歯科大学動物実験施設で収容した。ウシＩＩ型コラーゲン（コラーゲン・リサーチ・センター、東京、日本）を０．１Ｍ酢酸に２ｍｇ／ｍｌで溶解して等量のフロイント完全アジュバント（イアトロン社、東京、日本）と乳化した。８週齢のマウスの尾根部に免疫原１００μｌを皮内注射した。３週間後、マウスに同じ抗原を皮下注射した。２回目の免疫から１０日以内に関節炎を発症した。
関節へのｉｎ ｖｉｖｏ遺伝子移入は２回目の免疫と同じ日と１０日後、または２回目の免疫の１０日後のみのいずれかに行った。すなわち、ＡｘＣＡｐ１６、ＡｘＣＡｐ２１、およびＡｘＣＡＬａｃＺアデノウイルスを生理食塩液中で１０８粒子／μｌの濃度で調製し、それぞれのマウスの足首の関節（関節あたり５μｌ）および膝関節（関節あたり１０μｌ）に両側の関節内注射を行い、そして足根関節（関節あたり５μｌ）に両側の関節周囲注射を同時に行った。生理食塩液のみの注射を対照とした。
ＣＩＡ疾患の重症度の評価は、各後肢の関節炎の重症度を以下のように採点することにより行った：０、正常；１、足首関節または足先に限局した紅斑と軽度の腫脹；２、足首から足中央部に及ぶ紅斑と軽度の腫脹；３、足首から中足骨関節に及ぶ紅斑と重度の腫脹；４、関節腫脹を伴う強直性変形（Ｒｏｓｌｏｎｉｅｃ，Ｅ．Ｆ．ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ｃｏｌｌａｇｅｎ−ｉｎｄｕｃｅｄ ａｒｔｈｒｉｔｉｓ，Ｉｎ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｃｏｌｓ ｉｎ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ．，Ｊ．Ｅ．Ｃｏｌｉｇａｎ ｅｔ ａｌ．ｅｄｓ．，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．，ＮＹ．，１５．５．１−２４）。各マウスの疾患スコアは、２本の後肢のスコアの合計として表した。スコア採点は２人の採点者によって盲検的に行った。足首の幅はミクロメーター（オザキ製造、東京、日本）で測定し、足の容積はＴＫ１０１体積変動測定計（ユニコム社、千葉、日本）で測定した。後肢のＸ線写真は、ＳＲＯ−Ｍ３０ Ｘ−線装置（ソフロン社、東京、日本）を用いて３．５ｍＡで１分間Ｘ線フィルム（富士写真フィルム、東京、日本）への直接露光によって得た。
アデノウイルスＡｘＣＡｐ１６，ＡｘＣＡｐ２１，およびＡｘＣＡＬａｃＺをマウスの足首の関節に注射し、これらのマウスからＲＮＡを採取し、逆転写酵素によりｃＤＮＡに逆転写した。これらのｃＤＮＡを鋳型に、特異的プライマーを用いてＲＴ−ＰＣＲを行った結果、移入した遺伝子のｍＲＮＡは、対応する遺伝子を持つ組換え型アデノウイルスを投与した関節に特異的に発現されることが確認された。疾患の経過において、足首の幅、足の容積、そして疾患のスコアを評価したところ、生理食塩液またはｌａｃＺ遺伝子を移入した場合と比較して、ｐ１６ＩＮＫ４ａまたはｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を移入すると、関節炎は有意に改善することが判明した（図２Ａ、ＢおよびＣ）。膝関節の腫脹も、これらのＣＤＫＩ処置マウスでは抑制されることが判明した。疾患のスコアの差は、最初の遺伝子移入後１１日目に統計学的有意に達した（Ｐ＜０．０５）。疾患の発病は、生理食塩液処置マウスと比較すると、ＡｘＣＡｐ１６処置マウスでは平均で２．４日、そしてＡｘＣＡｐ２１処置マウスでは３．４日遅れた。
関節炎発病後のＣＤＫＩ遺伝子移入の治療効果は、２回目の免疫の１０日後、関節の腫脹が明らかになり始めた時期に、ＣＩＡマウスを処置することによって調べた。ＡｘＣＡｐ１６またはＡｘＣＡｐ２１のいずれかによる処置は、関節炎が既に発症した後でもその進行を有意に抑制した（図２Ｄ）。
２回目の免疫の３週間後の足首関節の放射線検査により、ＣＤＫＩ処置マウスの関節では、組織の腫脹および骨のびらんが顕著に抑制されていることが明らかになった（図３Ａ〜Ｅ）。同時に、処置した足首について組織学的に検査した（図３Ｆ〜Ｊ）。組織学的検査では、２回目の免疫の３週間後に採取したＣＩＡマウスの後足を１０％リン酸緩衝ホルマリン（ｐＨ７．４）で固定し、１０％ＥＤＴＡで石灰質を除き、パラフィンに包埋し、作製した切片（４μｍ）をヘマトキシリン・エオシンで染色して観察した。ＡｘＣＡｐ１６またはＡｘＣＡｐ２１で処置した関節では、ＡｘＣＡＬａｃＺまたは生理食塩液で処置した関節と比較して滑膜過形成が大きく減少した（図３ＩおよびＪ）。単核球の滑膜組織への浸潤やパンヌスの形成は減少し、軟骨または骨の破壊を認めなかった。
本発明者らが調べた臨床所見と組織学的所見の全てにおいて、ＡｘＣＡｐ１６で処置した関節とＡｘＣＡｐ２１で処置した関節の間に有意差を認めなかった。
［実施例３］ ＣＩＡ罹患関節における炎症性サイトカインの発現に及ぼすｐ１６ＩＮＫ４ａおよびｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子誘導の効果
ＣＩＡでは、ＲＡの場合と同様に、滑膜細胞から主として分泌されるＴＮＦ−αおよびＩＬ−１が、ＣＩＡの病理の主な原因である（Ｐｉｇｕｅｔ，Ｐ．Ｆ．ｅｔ ａｌ．，１９９２，Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ ７７：５１０−５１４；Ｗｉｌｌｉａｍｓ，Ｒ．Ｏ．ｅｔ ａｌ，１９９２，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ．８９：９７８４−９７８８；Ｗｏｏｌｅｙ，Ｐ．Ｈ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．１５１：６６０２−６６０７；Ｊｏｏｓｔｅｎ，Ｌ．Ａ．Ｂ．ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｒｈｅｕｍ．３９：７９７−８０９）。そこで、アデノウイルスＡｘＣＡｐ１６、ＡｘＣＡｐ２１、ＡｘＣＡＬａｃＺまたは生理食塩液で処置した関節炎関節における、炎症性サイトカインＩＬ−１β、ＩＬ−６、およびＴＮＦ−αの発現を調べた。後足からの滑膜組織を組織病理検査の当日に採取した。これらのサイトカインのｍＲＮＡ発現レベルを逆転写（ＲＴ）−ＰＣＲによって分析した。
ＲＴ−ＰＣＲ分析にために、Ｉｓｏｇｅｎ（日本ジーン、東京、日本）によって、全ＲＮＡを関節滑膜組織から抽出した。Ｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔ ＩＩ逆転写酵素（ライフ・テクノロジー社、ガイサースバーグ、メリーランド州）によって相補的ＤＮＡ（ｃＤＮＡ）を合成し、グルタルアルデヒド−３−リン酸デヒドロゲナーゼ（ＧＡＰＤＨ）を増幅する場合にはＰＣＲ ２５サイクルを行い、ヒトｐ１６ＩＮＫ４ａおよびｐ２１Ｃｉｐ１、大腸菌ｌａｃＺ、マウスＩＬ−１β、ＩＬ−６およびＴＮＦ−α ｃＤＮＡを増幅する場合には、ＰＣＲ ３０サイクルを行った。ＰＣＲサイクルは９４℃で１分間、５８℃で１分間、および７２℃で２分間実施した。産物をアガロースゲル電気泳動で分画して、エチジウムブロマイドで染色した。特異的ＰＣＲプライマーの核酸配列は以下の通りである：ヒトｐ１６ＩＮＫ４ａ、５’−ＡＡＣ ＧＣＡ ＣＣＧ ＡＡＴ ＡＧＴ ＴＡＣ ＧＧ−３’／配列番号：１（センス）および５’−ＧＣＡ ＴＧＧ ＴＴＡ ＣＴＧ ＣＣＴ ＣＴＧ ＧＴ−３’／配列番号：２（アンチセンス）；ヒトｐ２１Ｃｉｐ１、５’−ＡＣＴ ＧＴＧ ＡＴＧ ＣＧＣ ＴＡＡ ＴＧＧ Ｃ−３’／配列番号：３（センス）および５’−ＡＴＧ ＧＴＣ ＴＴＣ ＣＴＣ ＴＧＣ ＴＧＴ ＣＣ−３’／配列番号：４（アンチセンス）；大腸菌ｌａｃＺ、５’−ＡＣＴ ＴＡＡ ＴＣＧ ＣＣＴ ＴＧＣ ＡＧＣ ＡＣ−３’／配列番号：５（センス）および５’−ＣＡＴ ＣＴＧ ＡＡＣ ＴＴＣ ＡＧＣ ＣＴＣ ＣＡ−３’／配列番号：６（アンチセンス）；マウスＩＬ−１β、５’−ＣＴＧ ＡＡＡ ＧＣＴ ＣＴＣ ＣＡＣ ＣＴＣ−３’／配列番号：７（センス）および５’−ＧＧＴ ＧＣＴ ＧＡＴ ＧＴＡ ＣＣＡ ＧＴＴ ＧＧ−３’／配列番号：８（アンチセンス）；マウスＩＬ−６、５’−ＧＡＧ ＡＣＴ ＴＣＣ ＡＴＣ ＣＡＧ ＴＴＧ ＣＣ−３’／配列番号：９（センス）および５’−ＴＴＣ ＴＧＣ ＡＡＧ ＴＧＣ ＡＴＣ ＡＴＣ Ｇ−３’／配列番号：１０（アンチセンス）；マウスＴＮＦ−α、５’−ＧＣＣ ＡＣＣ ＡＣＧ ＣＴＣ ＴＴＣ ＴＧ−３’／配列番号：１１（センス）および５’−ＡＴＧ ＧＧＣ ＴＣＡ ＴＡＣ ＣＡＧ ＧＧ−３’／配列番号：１２（アンチセンス）；マウスＧＡＰＤＨ、５’−ＡＡＧ ＡＡＧ ＧＴＧ ＧＴＧ ＡＡＧ ＣＡＧ ＧＣ−３’／配列番号：１３（センス）および５’−ＴＣＣ ＡＣＣ ＡＣＣ ＣＴＧ ＴＴＧ ＣＴＧ ＴＡ−３’／配列番号：１４（アンチセンス）。
分析の結果、これらのサイトカインｍＲＮＡは全て、ＡｘＣＡＬａｃＺおよび生理食塩液処置滑膜組織では豊富に検出された（図４）。対照的に、ＡｘＣＡｐ１６またはＡｘＣＡｐ２１で処置した滑膜組織ではそれらは検出不能であるか、ごく低レベル存在するに過ぎなかった。ｍＲＮＡ量を抽出ＲＮＡ量で標準化した。ＧＡＰＤＨ ｍＲＮＡは各群の関節から等しく増幅された。
次に、滑膜組織においてＩＬ−１βまたはＴＮＦ−αを発現する細胞を同定するために免疫組織化学分析を行った。
２回目の免疫の３週間後に採取したＣＩＡマウスの後足の膝関節からの滑膜組織を、オルニチン・カルバミル・トランスフェラーゼ・コンパウンド（ティシューテク；マイルス社、エルクハート、インディアナ州）に包埋して、液体窒素の中で凍結し、−８０℃で保存した。連続凍結切片（８μｍ）を風乾させて、４％冷リン酸緩衝パラホルムアルデヒド（ｐＨ７．４）で固定し、１５０ｍＭ ＮａＣｌおよび０．１％サポニンを含む１０ｍＭトリス塩酸（ｐＨ７．５）で洗浄して、１０％正常ヤギ血清と共にインキュベートした。次にそれらをウサギ抗ヒトＩＬ−１β（ＬＰ−７１２；ジェンザイム社、ケンブリッジ、マサチューセッツ州）、ウサギ抗マウスＴＮＦ−α抗体（ＩＰ−４００；ジェンザイム社）、または正常ウサギ血清と共に４℃で一晩インキュベートした。それらをビオチン結合ヤギ抗ウサギＩｇＧ（サザン・バイオテクノロジー・アソシエーツ、バーミンガム、アラバマ州）と共にインキュベートして、０．３％過酸化水素のメタノール溶液で処理して、ホースラディシュ・ペルオキシダーゼ標識ストレプトアビジン（ベクター・ラボラトリーズ、ビュリンゲーム、カリフォルニア州）と共にインキュベートした。結合した抗体を０．５ｍｇ／ｍｌの３，３’−ジアミノベンジジン４塩酸のＰＢＳ溶液（ｐＨ７．４）および０．０２％過酸化水素によって可視化して、最終的にヘマトキシリンで対比染色した。
ＡｘＣＡＬａｃＺまたは生理食塩液で処置した関節では、これらのサイトカインは滑膜の関節腔側の層に強く、また、滑膜組織内部にも認められた（図５Ａ〜Ｆ）。これとは対照的に、同じ染色技法を行っても、ＡｘＣＡｐ１６およびＡｘＣＡｐ２１処置関節の滑膜におけるＩＬ−１βまたはＴＮＦ−αの染色は非常に弱かった（図５Ｇ〜Ｌ）。このように、滑膜組織における炎症性サイトカインの遺伝子転写および放出は、ＣＤＫＩ処置関節において著しく抑制されていた。
［実施例４］ ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子導入によるリウマチ滑膜線維芽細胞（ＲＳＦ）の増殖阻害
上記の組み換えアデノウイルスＡｘＣＡｐ２１を用いて、ｐ２１Ｃｉｐ１の異所発現がＲＳＦの増殖に及ぼす効果を検証した。挿入を持たないアデノウイルスＡｘ１ｗ１を理研遺伝子バンク（埼玉県）より購入して対照として用いた。日本医大病院、東京都立墨東病院または府中病院で滑膜切除術または総関節置換手術を受けた５名のリウマチ滑膜炎患者から同意の下で滑膜組織を採取した。患者は全員、全米リウマチ学会（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｈｅｕｍａｔｏｌｏｇｙ）の基準（Ａｒｎｅｔｔ，Ｆ．Ｃ．ｅｔ ａｌ．，１９８８，Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ ＆ Ｒｈｅｕｍ．３１：３１５−３２４）で慢性関節リウマチ（ＲＡ）と診断された。ＲＳＦは文献の記載に従って単離し培養した（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．５：７６０−７６７）。
１０％ＦＢＳを含む培地中でＲＳＦを対数増殖させ、ヒトｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子を含むアデノウイルスＡｘＣＡｐ２１、または挿入遺伝子を持たないアデノウイルスＡｘ１ｗ１を感染させた。ｉｎ ｖｉｔｒｏアデノウイルス感染は以前記載の通りに行った（Ｔｅｒａｄａ，Ｙ．ｅｔ ａｌ．，１９９８，Ｊ．Ａｍ．Ｓｏｃ．Ｎｅｐｈｒｏｌ．９：２２３５−２２４３）。感染細胞の全細胞抽出物のウェスタンブロット解析を行ったところ、ｐ２１Ｃｉｐ１蛋白質はＡｘＣＡｐ２１を感染させた細胞で特異的に発現しており、Ａｘ１ｗ１を感染させた細胞では発現は検出されなかった。これらの細胞の増殖を感染２４時間後に評価した。細胞増殖は３Ｈ−チミジンの取りこみにより測定した（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．５：７６０−７６７）。Ａｘ１ｗ１を感染させたＲＳＦの増殖と比較して、ＡｘＣＡｐ２１を感染させたＲＳＦの増殖は有意に抑制されていた。この抑制効果は、感染させるウイルスの力価に依存していた（図６）。
［実施例５］ ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の過剰発現によるＲＳＦのアポトーシスによる細胞死
ＡｘＣＡｐ２１を感染させたＲＳＦで観察された増殖阻害は、ｐ２１Ｃｉｐ１の異所発現が誘導したアポトーシスに起因する可能性が考えられた。そこで、アデノウイルスＡｘＣＡｐ２１を感染させたＲＳＦ、およびＡｘ１ｗ１を感染させたＲＳＦのアポトーシスによる細胞死を測定した。
５×１０５のＲＳＦに５×１０７ＰＦＵのアデノウイルスＡｘＣＡｐ２１またはＡｘ１ｗ１をＭＯＩ１００で感染させた。同数の細胞を４０ｎｇ／ｍｌ ＰＤＧＦ（ジェンザイム（Ｇｅｎｚｙｍｅ），ケンブリッジ，マサチューセッツ州）を含むＲＰＭＩ１６４０培地中で、５０μＭ Ｎ−ａｃｅｔｙｌｓｐｈｉｎｇｏｓｉｎｅ（和光純薬，大阪）で処理してアポトーシスを誘導した（Ｍｉｚｕｓｈｉｍａ，Ｎ．ｅｔ ａｌ．，１９９８，Ａｎｎ．Ｒｈｅｕｍ．Ｄｉｓ．５７：４９５−４９９）。４日後に処理した細胞をトリプシン−ＥＤＴＡ溶液（免疫学研究所，群馬）で回収し、１％グルタルアルデヒド／ＰＢＳで固定しＨｏｅｃｈｓｔ３３２５８（モレキュラープローブズ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ），ユージーン，オレゴン州）で染色した。アポトーシスを起した細胞を定量するため５００個の核を肉眼で観察した。処理細胞からは全細胞ＤＮＡを抽出し、ＤＮＡの断片化を２％アガロースゲルＤＮＡ電気泳動で解析した。
以前報告されているように、ＲＳＦはＮ−ａｃｅｔｙｌｓｐｈｉｎｇｏｓｉｎｅ処理によりアポトーシスによる細胞死が誘導された（Ｍｉｚｕｓｈｉｍａ，Ｎ．ｅｔ ａｌ．，１９９８，Ａｎｎ．Ｒｈｅｕｍ．Ｄｉｓ．５７：４９５−４９９）。アポトーシスを起したＲＳＦは、Ｈｏｅｃｈｓｔ３３２５８による染色により核の凝集および断片化などの特徴的な形態変化が観察された（図７Ａ）。ＲＳＦを、増殖阻害が起こる濃度のＡｘＣＡｐ２１（１００ ＭＯＩ）または同じ濃度のＡｘ１ｗ１で処理し、感染４日後に同様の染色を行った（図７Ｂおよび２Ｃ）。これらのＲＳＦを、ウイルス非感染のＲＳＦ培養と比較した（図７Ｄ）。特徴的な核変化により示されるアポトーシスを起した細胞の割合を、各ウイルス感染に対して３つずつ別々に評価した。その結果、非感染ＲＳＦ、ＡｘＣＡｐ２１感染ＲＳＦ、およびＡｘ１ｗ１感染ＲＳＦにおけるアポトーシスを起した細胞の頻度に有意な違いは見出されなかった（それぞれ０．５２±０．４５％、０．６９±０．６０％、０．６０±０．６７％）。
ＡｘＣＡｐ２１を感染させたＲＳＦ、または対照に用いたＡｘ１ｗ１を感染させたＲＳＦの核ＤＮＡをアガロースゲル電気泳動で分離した。アポトーシスを起したＨＬ−６０細胞のＤＮＡは典型的なヌクレオソームＤＮＡラダーが観察されたが、ＡｘＣＡｐ２１またはＡｘ１ｗ１を感染させたＲＳＦでは断片化したＤＮＡは検出されなかった（図７Ｅ）。これらの結果は、ＲＳＦにおけるｐ２１Ｃｉ ｐ１の過剰発現は、アポトーシスによる細胞死を誘導しないことを示している。ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の強制発現は、アポトーシスによる細胞死を誘導することなくＲＳＦの細胞増殖を阻害することが明らかとなった。
［実施例６］ ラットアジュバント関節炎に対するアデノウイルスを介したｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子導入
６週齢の雄Ｌｅｗｉｓラット６匹を、１ｍｇのＭ．ｂｕｔｙｒｉｃｕｍを懸濁した１００μｌのミネラルオイルで免疫感作しアジュバント関節炎（ＡＡ）を誘発させた。これらのラットの右膝にＡｘＣＡｐ２１を、同じ個体の左膝にＡｘＣＡＬａｃＺを注入する処理を行った。関節内遺伝子導入は、１×１０７ＰＦＵのアデノウイルスを含む生理食塩水５０μｌを膝関節へ注入して行った。遺伝子導入は１回（感作後７日）または３回（感作後８、１５、および２２日）行った。疾患を誘導したラットは、経時的に関節炎の程度を観察して臨床スコアを作成した（Ｅｄｅｎ，Ｗ．ａｎｄ Ｊｏｓｅｅ，Ｐ．Ａ．，Ａｄｊｕｖａｎｔ ａｒｔｈｒｉｔｉｓ ｉｎ ｒａｔ．Ｉｎ：Ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ；１９９６．Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ １９）。膝関節の幅はミクロメーターで計測した。臨床観察の最後に、関節を固定して組織学的および免疫組織化学的に解析した。対照実験として生理食塩水を注入したラットも観察した。
実験期間中、膝関節の膨脹が観察された。感作後１０日前後で全てのラットで関節炎が発症した。免疫感作後何も処理しないラットでは、感作後２０日前後で膝関節幅は最大に達し、その後減少した。減少は関節の線維症と接着する筋肉の萎縮に起因していた。対照のアデノウイルスで処理した膝関節も同様の経過を示した（図８）。これに対し、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子導入ラットでは、１回投与または３回投与に関わらず、膝関節の膨脹は有意に抑制された（図８、ｐ＜０．０５）。１週間ごとに３回の遺伝子導入を繰り返した場合、統計学的に有意な治療効果は実験の全期間に亘って持続した。このように、ｐ２１Ｃｉｐ１の関節内への遺伝子導入はｉｎ ｖｉｖｏにおいてラットのアジュバント関節炎も寛解させることが示された。遺伝子導入を１回行った場合も関節の膨脹は効果的に抑制されたが、遺伝子導入後２週間で効果は低下した。
［実施例７］ ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子導入によるラットＡＡの組織病理学的効果
３回の遺伝子導入処理を行ったラットの関節を、最後の遺伝子導入の１週間後に組織学的に解析した。膝関節は１０％ＰＢＳ−ホルマリン固定および脱カルシウム後にパラフィンワックスに包埋した。切片（５μｍ）はヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。滑膜組織および軟骨の厚さは、脛骨先端への滑膜の接着部分に最も近い部位で計測した。同じ部位の滑膜組織１．８×１０−８ｍ２中の単核球数も計数した。パンヌスの侵襲の程度は、以前の記載に従って評価した（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．５：７６０−７６７）。
正常ラットの膝関節の滑膜組織では、緩い脂肪結合組織に支持された滑膜の裏打ち細胞が１層か２層観察された（図９Ａ）。ＡｘＣＡＬａｃＺまたは生理食塩水で処理した関節炎関節では滑膜の顕著な肥厚と単核球の浸潤が認められた。また異常なパンヌス組織の発達と隣接する骨への侵襲が観察された（図９Ｂおよび４Ｃ）。また、罹患関節中の軟骨の変性が見られた。これに対し、ＡｘＣＡｐ２１で処理した関節の滑膜組織では、滑膜の肥厚および単核球の浸潤は顕著に抑制されていた（図９Ｄ）。パンヌス組織による骨破壊も抑制されており、軟骨もよく保存されていた。滑膜厚および軟骨厚を計測し、浸潤した単核球数も計数した（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，１９９９，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄ．５：７６０−７６７）。またパンヌスの侵襲の度合いをスコアで評価した。ＡｘＣＡｐ２１処理した関節と対照に用いたｌａｃＺウイルス（ＡｘＣＡＬａｃＺ）で処理した関節におけるこれらの評価は全て、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子の導入が関節炎を有意に寛解させることを示している（図１０）。
Ｓ期の細胞はＰＣＮＡを発現する。遺伝子導入後１週間経過した関節炎滑膜組織を免疫組織化学的に解析して、ＰＣＮＡの発現を調べた。
免疫組織化学解析は、固定した切片（５μｍ）を脱パラフィンし、１０μＭクエン酸ナトリウム（ｐＨ６）中で５分間マイクロ波で加熱する処理を２回行った。０．３％ Ｈ２Ｏ２、１０％正常ヤギ血清を含むＰＢＳ、および抗ＰＣＮＡモノクローナル抗体（ｐＣ１０，サンタクルズ バイオテク（Ｓａｎｔａ Ｃｒｕｚ Ｂｉｏｔｅｃｈ），カリフォルニア州）で１時間インキュベートした。この抗体はｐ２１Ｃｉｐ１との結合部位とは異なるＰＣＮＡペプチド鎖に結合し、ｐ２１Ｃｉｐ１のＰＣＮＡへの結合が抗体の反応を阻害する可能性は否定されている（Ｒｏｏｓ，Ｇ．ｅｔ ａｌ．，１９９３，Ｌａｂ．Ｉｎｖｅｓｔ．６８：２０４−２１０；Ｃｈｅｎ，Ｊ．ｅｔ ａｌ．，１９９６，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．２４：１７２７−１７３３）。その後、ビオチン化ヤギ抗マウスＩｇＧ抗体（ＡＰ１８１Ｂ，ケミコンインターナショナル（Ｃｈｅｍｉｃｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．），テメキュラー，カリフォルニア州）、およびストレプトアビジン標識した西洋ワサビペルオキシダーゼ（サザンバイオテクノロジー アソシエーツ（Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ Ｉｎｃ．），バーミンガム，アラバマ州）とインキュベートした。結合した抗体は、０．０２％ ３，３’−ｄｉａｍｉｎｏｂｅｎｚｉｄｉｎｅ ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅで発色させた。切片はヘマトキシリンで対比染色を行った。２００の滑膜細胞を試験して、全細胞中のＰＣＮＡ陽性細胞の割合（ＰＣＮＡラベリングインデックス；ＬＩ）を算出した（Ｇａｌａｎｄ，Ｐ．ａｎｄ Ｄｅｇｒａｅｆ，Ｃ．，１９８９，Ｃｅｌｌ ＆ Ｔｉｓｓ．Ｋｉｎｅｔ．２２：３８３−３９２）。
ＰＣＮＡ染色陽性の滑膜細胞は、ＡｘＣＡｐ２１処理した関節の滑膜組織よりも、ＡｘＣＡＬａｃＺ処理した関節の滑膜組織でより高頻度で見出された（図１１Ａおよび１１Ｂ）。Ｓ期の細胞の頻度を反映するＰＣＮＡラベリングインデックス（ＬＩ）を、３箇所の独立の顕微鏡視野で測定した。その結果、ＡｘＣＡＬａｃＺ処理した関節に比べ、ＡｘＣＡｐ２１処理した関節のＰＣＮＡ ＬＩ値は有意に低い値を示した（図１１Ｃ）。この結果は、滑膜細胞の細胞周期が、実際にｉｎ ｖｉｖｏで阻害を受けていることを示している。
産業上の利用の可能性
本発明により、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するためのｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質、該タンパク質をコードするＤＮＡ、およびｐ２１Ｃｉｐ１タンパク質の機能や存在量を増加させる化合物が提供された。これら分子は、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための試薬としての利用が考えられる他、慢性関節リウマチなど、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現に関連する疾患の予防や治療のための医薬組成物としての応用が期待される。
【配列表】
【図面の簡単な説明】
図１は、慢性関節リウマチ滑膜線維芽細胞の増殖に及ぼすｐ１６ＩＮＫ４ａおよびｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子移入の効果を示す図である。ＲＡ患者滑膜組織から採取したヒト滑膜線維芽細胞を、様々な力価のＡｘＣＡｐ１６、ＡｘＣＡｐ２１、またはＡｘＣＡＬａｃＺアデノウイルスに感染させ、１０％ＦＣＳ（Ａ）または１０ｎｇ／ｍｌ ＰＤＧＦ＋１％ＦＣＳ（Ｂ）で刺激した。［３Ｈ］−ＴｄＲの取り込みは、感染させないで増殖刺激を行った対照の滑膜線維芽細胞の取り込みと比較して示す。ｐ１６ＩＮＫ４ａ（●）またはｐ２１Ｃｉｐ１（△）の遺伝子移入は、ウイルス力価依存的に細胞増殖を阻害したが、ｌａｃＺの遺伝子移入（□）は細胞増殖を阻害しなかった。各点とバーは平均±ＳＥＭを表す。
図２は、ＣＩＡの進行に及ぼすｐ１６ＩＮＫ４ａおよびｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子治療の効果を示す図である。ＣＩＡのマウスをＡｘＣＡｐ１６（●）、ＡｘＣＡｐ２１（△）、ＡｘＣＡＬａｃＺ（◇）アデノウイルス、または生理食塩液（■）によって、関節炎発症後２回（矢印、２１日と３１日）（Ａ、ＢおよびＣ）、または１回限り（矢印、３１日）（Ｄ）処置した。動物の足首の幅（Ａ）、足の容積（Ｂ）そして疾患のスコア（ＣおよびＤ）を図示した日に測定した。グラフ上の各点はマウス７匹の平均値±ＳＥＭを表す。＊Ｐ＜０．０５、＊＊Ｐ＜０．０１、＊＊＊Ｐ＜０．００１（ｐ１６ＩＮＫ４ａ（ＡｘＣＡｐ１６）対生理食塩液）、＃Ｐ＜０．０５、＃＃Ｐ＜０．０１、＃＃＃Ｐ＜０．００１（ｐ２１Ｃｉｐ１（ＡｘＣＡｐ２１）対生理食塩液）。
図３は、マウスのＣＩＡに及ぼすｐ１６ＩＮＫ４ａおよびｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子治療の効果を示す写真である。ＣＩＡマウスをアデノウイルスＡｘＣＡｐ１６、ＡｘＣＡｐ２１、ＡｘＣＡＬａｃＺ、または生理食塩液で２回処置した。２回目の免疫の３週間後に、関節炎関節の放射線検査（Ａ〜Ｅ）と組織病理検査（Ｆ〜Ｊ）を行った。ＡとＦ、正常な足首関節；ＢとＧ、生理食塩液処置ＣＩＡ足首関節；ＣとＨ、ＡｘＣＡＬａｃＺ処置ＣＩＡ足首関節；ＤとＩ、ＡｘＣＡｐ１６処置ＣＩＡ足首関節；ＥとＪ、ＡｘＣＡｐ２１処置ＣＩＡ足首関節。Ｆ〜Ｊ，観察時倍率３５倍。
図４は、ＣＩＡ関節における炎症性サイトカインｍＲＮＡの発現に及ぼすｐ１６ＩＮＫ４ａおよびｐ２１Ｃｉｐ１ ｉｎ ｖｉｖｏ遺伝子導入の効果を示す写真である。関節をアデノウイルスＡｘＣＡｐ１６、ＡｘＣＡｐ２１、ＡｘＣＡＬａｃＺ、または生理食塩液で２回処置した。２回目の免疫の３週間後に１群あたりマウス４匹から採取した後足の滑膜組織におけるＩＬ−１β、ＩＬ−６、ＴＮＦ−α、およびＧＡＰＤＨ ｍＲＮＡの発現を調べた。各ＲＴ−ＰＣＲアッセイ産物の予想される大きさを括弧内に示す。レーン１〜４、生理食塩液処置足首関節；レーン５〜８、ＡｘＣＡＬａｃＺ処置足首関節；レーン９〜１２、ＡｘＣＡｐ１６処置足首関節；レーン１３〜１６、ＡｘＣＡｐ２１処置足首関節。
図５は、ＣＩＡ関節の滑膜組織におけるＩＬ−１βおよびＴＮＦ−αの免疫組織化学分析を示す写真である。アデノウイルスＡｘＣＡｐ１６（Ｇ〜Ｉ）、ＡｘＣＡｐ２１（Ｊ〜Ｌ）、ＡｘＣＡＬａｃＺ（Ｄ〜Ｆ）、または生理食塩液（Ａ〜Ｃ）で２回処置したＣＩＡ膝関節の滑膜組織を採取して、連続凍結切片を作製した。それらを抗−ＴＮＦ−αＡｂ（Ａ、Ｄ、ＧおよびＪ）、ＩＬ−１βＡｂ（Ｂ、Ｅ、ＨおよびＫ）、または正常ウサギ血清（ＮＲＳ）（Ｃ、Ｆ、ＩおよびＬ）で処理した。結合した抗体をホースラディッシュ・ペルオキシダーゼとその基質ＤＡＢで可視化した。サポニン処理のため、ＩＬ−１βおよびＴＮＦ−αの染色は主に核周辺に観察された。観察時の倍率は１４０倍。
図６は、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子導入によるリウマチ滑膜線維芽細胞（ＲＳＦ）の増殖阻害を示す図である。図示したＭＯＩのアデノウイルスＡｘ１ｗ１またはＡｘＣＡｐ２１を感染させたＲＳＦを１０％ ＦＢＳで刺激した。ＡｘＣＡｐ２１を感染させたＲＳＦによる３Ｈ−チミジンの取り込みを、対照に用いたＡｘ１ｗ１を感染させたＲＳＦとの相対値で示した。１００ ＭＯＩの感染で統計的有意差が見られた（ｐ＜０．０１）。
図７は、ｐ２１Ｃｉｐ１を強制発現させたＲＳＦのアポトーシスアッセイの結果を示す写真である。Ａ，Ｂ，Ｃ，およびＤ：核のＨｏｅｃｈｓｔ３３２５８染色。Ｎ−ａｃｅｔｙｌｓｐｈｉｎｇｏｓｉｎｅ処理したＲＳＦでは、アポトーシスを起した細胞に典型的に見られる核の凝集および断片化が示されている（Ａ）。ＡｘＣＡｐ２１処理ＲＳＦ（Ｂ）およびＡｘ１ｗ１処理ＲＳＦ（Ｃ）では、未処理のＲＳＦ（Ｄ）と同様にアポトーシスの徴候は観察されない。（観察時の倍率×４００）。アポトーシスを起した細胞の定量については実施例を参照のこと。Ｅ：細胞ＤＮＡのアガロースゲル電気泳動。未処理ＲＳＦ（レーン２）、ＡｘＣＡｐ２１感染後２日（レーン３）および４日（レーン４）、ならびにＡｘ１ｗ１感染後２日（レーン５）および４日（レーン６）のＲＳＦから調製した全細胞ＤＮＡを解析した。ＵＶ−処理したＨＬ−６０細胞のＤＮＡを同様に分画して、典型的なヌクレオソームＤＮＡラダーを示した（レーン７）。レーン１はＤＮＡ分子量マーカー（φＸ１７４ ＨａｅＩＩＩ切断物）である。
図８は、アジュバント関節炎（ＡＡ）ラットの関節膨脹におけるｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子導入の効果を示す図である。ＡＡラットの膝関節にアデノウイルスＡｘＣＡｐ２１（◆）またはＡｘＣＡＬａｃＺ（◇）を関節内注入する処理を行った。各点およびバーは６匹のラットの平均±ＳＥＭを示す。矢印は遺伝子導入のタイミングを表す。遺伝子導入は３回（Ａ）または１回（Ｂ）行った。アスタリスクは２つのグループ間で統計的有意差があることを示す（ｐ＜０．０５）。
図９は、ＡＡの組織病理学に及ぼすｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子治療の効果を示す写真である。関節炎関節に３回の遺伝子導入を行い、免疫感作の４週間後に組織学的検査を行った。膝蓋靭帯周辺の滑膜組織の切片をヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。Ａ：正常関節、Ｂ：生理食塩水で処理した関節、Ｃ：ＡｘＣＡＬａｃＺ処理した関節、Ｄ：ＡｘＣＡｐ２１処理した関節。ｐ：膝蓋骨、ｓ：滑膜組織、ｆ：大腿骨頭、ｔ：膝蓋腱。
図１０は、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子導入処理した膝関節の組織学的測定結果を示す図である。ＡｘＣＡｐ２１（ｐ２１Ｃｉｐ１）またはＡｘＣＡＬａｃＺ（ＬａｃＺ）で処理した関節の滑膜厚（Ａ）、単核球の浸潤（Ｂ）、パンヌス侵襲（Ｃ）、および軟骨厚（Ｄ）を顕微鏡で観察して測定した。点とバーは６匹のラットの結果の平均±ＳＥＭを表す（Ａ，Ｂ，Ｃ）。パネルＣの点はラット個体ごとの組織学的スコアを表す。全ての測定において統計的有意差が見られた。
図１１は、ｐ２１Ｃｉｐ１遺伝子導入処理した膝関節の滑膜組織におけるＰＣＮＡの発現を示す写真および図である。ＡｘＣＡｐ２１（Ａ）またはＡｘＣＡＬａｃＺ（Ｂ）で処理した関節の滑膜組織におけるＰＣＮＡの発現を、抗ＰＣＮＡモノクローナル抗体を用いて検出した。ＰＣＮＡ ＬＩを算出し、平均±ＳＥＭをカラムとバーで示した（Ｃ）。統計的有意差が検出された（ｐ＜０．０１）。
Claims (6)
- サイクリン依存性キナーゼインヒビターp21 Cip1 蛋白質または当該蛋白質をコードするDNAを有効成分とする、滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制するための医薬組成物。
- サイクリン依存性キナーゼインヒビターp21 Cip1 蛋白質または当該蛋白質をコードするDNAを有効成分とする、慢性関節リウマチの予防または治療のための医薬組成物。
- 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制する活性を有する化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ） サイクリン依存性キナーゼインヒビターp21Cip1 タンパク質に、被検試料を接触させる工程、
（ｂ） 該p21Cip1 タンパク質のサイクリン依存性キナーゼ阻害活性を検出する工程、および
（ｃ） 被検試料を接触させない場合と比較して、該活性を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法。 - 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制する活性を有する化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ） サイクリン依存性キナーゼインヒビターp21Cip1 タンパク質に、被検試料を接触させる工程、
（ｂ） 該p21Cip1 タンパク質量を検出する工程、および
（ｃ） 被検試料を接触させない場合と比較して、該p21Cip1 タンパク質量を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法。 - 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制する活性を有する化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ） 内因性のサイクリン依存性キナーゼインヒビターp21Cip1 遺伝子を発現する細胞に、被検試料を接触させる工程、
（ｂ） 該p21Cip1 遺伝子の転写産物量を検出する工程、および
（ｃ） 被検試料を接触させない場合と比較して、該p21Cip1 遺伝子の転写産物量を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法。 - 滑膜組織の異常増殖、滑膜組織の炎症、および／または滑膜組織における炎症性サイトカインの発現を抑制する活性を有する化合物をスクリーニングする方法であって、
（ａ） 内因性のサイクリン依存性キナーゼインヒビターp21Cip1 遺伝子の発現制御領域の下流にレポーター遺伝子が機能的に結合されたベクターを含む細胞に、被検試料を接触させる工程、
（ｂ） レポーター活性を検出する工程、および
（ｃ） 被検試料を接触させない場合と比較して、レポーター活性を増加させる化合物を選択する工程、を含む方法。
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