JP5131946B2 - がんの診断、処置および/または予防、および/または浸潤・転移の抑制のための方法、システムおよび組成物ならびに関連するスクリーニング方法 - Google Patents
がんの診断、処置および/または予防、および/または浸潤・転移の抑制のための方法、システムおよび組成物ならびに関連するスクリーニング方法 Download PDFInfo
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Chute,J.P.et al.(1999)J.Clin.Oncol.17:1794−801 Chute,J.P.et al.(1997)Mayo Clin.Proc.72:901−12 Salgia,R.(1996)Adv.Oncol.12:8−15 Gibbs,J.B.and Oliff,A.(1994)Cell 79:193−8 Levitzki,A.and Gazit,A.(1995)Science 267:1782−8 Hibi,K.et al.(1991)Oncogene 6:2291−6 Yamanishi,Y.et al.(1996)Jpn.J.Cancer Res.87:534−42
(1)がんの転移および/または浸潤の調節方法であって、
A)TSLC1の分子経路を調節する工程
を包含する、方法。
(2)上記調節は、TSLC1を抑制することを包含する、項1に記載の方法。
(3)上記TSLC1の分子経路における因子は、TSLC1、Tiam1および低分子量Gタンパク質Rac1からなる群より選択される因子を含む、項1に記載の方法。
(4)上記調節は、TSLC1の過剰発現を調節することを包含する、項1に記載の方法。
(5)上記調節は、TSLC1の分子経路における因子を調節する調節因子により達成される、項1に記載の方法。
(6)上記調節因子は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、項5に記載の方法。
(7)上記調節は、TSLC1の分子経路における因子の過剰発現をRNAiにより抑制することを包含する、項1に記載の方法。
(8)上記調節は、TSLC1の分子経路における因子の過剰発現を抗体により抑制することを包含する、項1に記載の方法。
(9)上記調節は、TSLC1の分子経路における因子の優性欠失改変により抑制することを包含する、項1に記載の方法。
(10)上記がんは、小細胞肺がん、大腸がん、卵巣がん、骨肉腫および他の固形がんからなる群より選択される、項1に記載の方法。
(11)上記TSLC1の分子経路の調節は、低分子量Gタンパク質Rac1の活性化の抑制を包含する、項1に記載の方法。
(12)上記TSLC1は、配列番号1に示す核酸配列またはその改変体によってコードされるか、配列番号2に示すアミノ酸配列またはその改変配列を有する、項3に記載の方法。
(13)上記Tiam1は、配列番号3に示す核酸配列またはその改変体によってコードされるか、配列番号4に示すアミノ酸配列またはその改変配列を有する、項3に記載の方法。
(14)上記Rac1は、配列番号5に示す核酸配列またはその改変体によってコードされるか、配列番号6に示すアミノ酸配列またはその改変配列を有する、項3に記載の方法。
(15)上記RNAiは、TSLC1のRNAiである、項7に記載の方法。
(16)上記RNAiは、配列番号7(5’-gtcaataagagtgacgact-3’)および配列番号
8(5’-gagtgacgactctgtgatt-3’)に示す配列を有するTSLC1のRNAiである、
項7に記載の方法。
(17)上記RNAiは、Tiam1のRNAiである、項7に記載の方法。
(18)上記RNAiは、配列番号9(5’- CGG CGA GCU UUA AGA AGA ATT-3’(センス
配列))および配列番号10( 5’- UUC UUC UUA AAG CUC GCC GTT -3’(アンチセンス
配列))に示す配列を有するTiam1のRNAiである、項7に記載の方法。
(19)上記RNAiは、Rac1のRNAiである、項7に記載の方法。
(20)上記RNAiは、配列番号5に示す配列に基づいて作製されるRac1のRNAiである、項7に記載の方法。
(21)上記TSLC1の分子経路における因子の優性欠失改変は、TSLC1、Tiam1およびRac1からなる群より選択される少なくとも1つの因子の優性欠失の改変を含む、項9に記載の方法。
(22)上記優性欠失改変は、Rac1において(配列番号12(核酸配列)および配列番号13(アミノ酸配列)の配列を有することを特徴とする、項21に記載の方法。(23)がんの転移および/または浸潤の調節システムであって、
A)TSLC1の分子経路を調節する手段
を備える、システム。
(24)がんの転移および/または浸潤の調節組成物であって、TSLC1の分子経路を調節する調節因子を含む、組成物。
(25)上記調節因子は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、項24に記載の組成物。
(26)上記調節因子は、TSLC1、Tiam1およびRac1からなる群より選択される因子を調節する調節因子を含む、項24に記載の組成物。
(27)上記調節因子は、TSLC1、Tiam1およびRac1からなる群より選択される因子のRNAiである、項24に記載の組成物。
(28)上記調節因子は、TSLC1、Tiam1およびRac1からなる群より選択される因子に対する抗体である、項24に記載の組成物。
(29)上記調節因子は、TSLC1、Tiam1およびRac1からなる群より選択される因子の優性欠失変異体またはその誘導因子である、項24に記載の組成物。
(30)上記がんは、小細胞肺がんである、項24に記載の組成物。
(31)がんの転移および/または浸潤の調節因子をスクリーニングする方法であって、
A)候補物質を提供する工程、
B)上記候補物質をTSCL1の分子経路のアッセイ系に供する工程;
C)上記候補物質の内、TSLC1の分子経路を調節する因子を同定し、上記調節する因子を、がんの転移および/または浸潤の調節因子であると決定する工程
を包含する、方法。
(32)上記がんは、小細胞肺がんであり、上記TSCL1の分子経路においてTSCL1、Tiam1およびRac1からなる群より選択される少なくとも1つの調節が観察される、項31に記載の方法。
(33)上記候補物質は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、項31に記載の方法。
(34)項31に記載の方法によって同定された、がんの転移および/または浸潤の調節因子。
(35)TSCL1の分子経路の因子の優性欠失改変体。
(36)上記改変体は、ゲノム、細胞、組織、臓器または個体の全部または一部である、項35に記載の改変体。
(37)がんの転移および/または浸潤の調節因子をスクリーニングする方法であって、
A)候補物質を提供する工程、
B)上記候補物質をTSCL1の分子経路のアッセイ系に供する工程;
C)上記候補物質の内、TSLC1の分子経路を調節する因子を同定し、上記調節する因子を、がんの転移および/または浸潤の調節因子の候補であると決定する工程;
D)さらに、上記調節因子の候補を、がんの転移および/または浸潤のアッセイ系に供する工程;
E)上記調節因子の候補の内、がんの転移および/または浸潤を調節する因子を選択する工程
を包含する、方法。
(38)上記がんは、小細胞肺がんであり、上記TSCL1の分子経路においてTSCL1、Tiam1およびRac1からなる群より選択される少なくとも1つの調節が観察される、項37に記載の方法。
(39)上記候補物質は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、項37に記載の方法。
(40)項37に記載の方法によって同定された、がんの転移および/または浸潤の調節因子。
(41)がんの診断方法であって、
A)TSLC1の分子経路の因子のレベルを測定する工程
を包含する、方法。
(42)上記TSLC1の分子経路の因子は、TSLC1、Tiam1およびRac1からなる群より選択される因子を含む、項41に記載の方法。
(43)上記レベルは、上記因子の特異的因子によって測定される、項41に記載の方法。
(44)上記特異的因子は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、項43に記載の方法。
(45)上記特異的因子は、標識されまたは標識され得る、項43に記載の方法。
(46)上記特異的因子は、配列番号5に示す配列の核酸分子に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列を有する核酸分子である、項43に記載の方法。
(47)上記特異的因子は、配列番号6に示す配列のポリペプチドに対する抗体である、項43に記載の方法。
(48)上記がんは、小細胞肺がん、大腸がん、卵巣がん、骨肉腫および他の固形がんからなる群より選択される、項41に記載の方法。
(49)上記がんは、小細胞肺がんである、項41に記載の方法。
(50)上記TSLC1の分子経路の因子はRac1であり、上記Rac1の活性化の抑制は、がんの指標である、項41に記載の方法。
(51)上記測定は、細胞または血清におけるRac1遺伝子の転写産物またはRac1タンパク質の有無を検出することを含む、項41に記載の方法。
(52)
上記検出は、配列番号5に示す配列の核酸分子の全部または一部を増幅するように設計されたプライマーを含む試薬を用いて行われる、項41に記載の方法。
(53)
上記検出は、配列番号5に示す配列の核酸分子の全部または一部に相補的な配列となるように設計されたプローブを含む試薬を用いて行われる、項41に記載の方法。
(54)
上記検出は、配列番号6に示す配列のポリペプチドを特異的に認識する抗体を含む試薬を用いて行われる、項41に記載の方法。
(55)
上記検出は、活性化型Rac1を特異的に認識する抗体を含む試薬を用いて行われる、項41に記載の方法。
(56)がんの診断薬であって、TSLC1の分子経路の因子のレベルを測定する手段を備える、診断薬。
(57)上記TSLC1の分子経路の因子は、TSLC1、Tiam1およびRac1からなる群より選択される因子を含む、項56に記載の診断薬。
(58)上記手段は、上記TSLC1の分子経路の因子の特異的因子である、項56に記載の診断薬。
(59)上記特異的因子は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、項58に記載の診断薬。
(60)上記特異的因子は、標識されまたは標識され得る、項58に記載の診断薬。
(61)上記特異的因子は、配列番号5に示す配列の核酸分子に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列を有する核酸分子である、項58に記載の診断薬。
(62)上記特異的因子は、配列番号6に示す配列のポリペプチドに対する抗体である、項58に記載の診断薬。
(63)上記がんは、小細胞肺がん、大腸がん、卵巣がん、骨肉腫、軟部組織肉腫および他の固形がんからなる群より選択される、項56に記載の診断薬。
(64)上記がんは、小細胞肺がんである、項56に記載の診断薬。
(65)上記TSLC1の分子経路の因子はRac1であり、上記手段は、上記Rac1の活性化の抑制を同定する手段である、項56に記載の診断薬。
(66)上記手段は、細胞または血清においてRac1遺伝子の転写産物またはRac1タンパク質の有無を検出する手段である、項56に記載の診断薬。
(67)
上記手段は、配列番号5に示す配列の核酸分子の全部または一部を増幅するように設計されたプライマーを含む、項56に記載の診断薬。
(68)
上記手段は、配列番号5に示す配列の核酸分子の全部または一部に相補的な配列となるように設計されたプローブを含む、項56に記載の診断薬。
(69)
上記手段は、配列番号6に示す配列のポリペプチドを特異的に認識する抗体を含む、項56に記載の診断薬。
(70)
上記手段は、活性化型Rac1を特異的に認識する抗体を含む、項56に記載の診断薬。
(71)がんの処置または予防の方法であって、
A)TSLC1の分子経路の因子のレベルを調節する工程
を包含する、方法。
(72)上記調節は、TSLC1を抑制することを包含する、項71に記載の方法。
(73)上記TSLC1の分子経路における因子は、TSLC1、Tiam1および低分子量Gタンパク質Rac1からなる群より選択される因子を含む、項71に記載の方法。(74)上記調節は、TSLC1の分子経路における因子を調節する調節因子により達成される、項71に記載の方法。
(75)上記調節因子は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、項74に記載の方法。
(76)上記調節因子は、TSLC1の分子経路における因子のRNAi、抗体または優性欠失改変を誘導する因子である、項71に記載の方法。
(77)上記がんは、小細胞肺がん、大腸がん、卵巣がん、骨肉腫、軟部組織肉腫およびその他の固形がんからなる群より選択される、項71に記載の方法。
(78)上記TSLC1の分子経路の調節は、低分子量Gタンパク質Rac1の活性化の抑制を包含する、項71に記載の方法。
(79)上記TSLC1は、配列番号1に示す核酸配列またはその改変体によってコードされるか、配列番号2に示すアミノ酸配列またはその改変配列を有する、項73に記載の方法。
(80)上記Tiam1は、配列番号3に示す核酸配列またはその改変体によってコードされるか、配列番号4に示すアミノ酸配列またはその改変配列を有する、項73に記載の方法。
(81)上記Rac1は、配列番号5に示す核酸配列またはその改変体によってコードされるか、配列番号6に示すアミノ酸配列またはその改変配列を有する、項73に記載の方法。
(82)がんの処置または予防のシステムであって、
A)TSLC1の分子経路の因子のレベルを調節する手段
を備える、システム。
(83)がんの処置または予防のための組成物であって、TSLC1の分子経路の因子のレベルを調節する因子を含む、組成物。
(84)上記調節因子は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、項83に記載の組成物。
(85)上記調節因子は、TSLC1、Tiam1およびRac1からなる群より選択される因子を調節する調節因子を含む、項83に記載の組成物。
(86)がんの処置または予防のための因子をスクリーニングする方法であって、
A)候補物質を提供する工程、
B)上記候補物質をTSCL1の分子経路のアッセイ系に供する工程;
C)上記候補物質の内、TSLC1の分子経路を調節する因子を同定し、上記調節する因子を、がんの処置または予防のための因子であると決定する工程
を包含する、方法。
(87)がんの処置または予防ための因子をスクリーニングする方法であって、
A)候補物質を提供する工程、
B)上記候補物質をTSCL1の分子経路のアッセイ系に供する工程;
C)上記候補物質の内、TSLC1の分子経路を調節する因子を同定し、上記調節する因子を、がんの処置または予防のための因子であると決定する工程
D)さらに、上記調節因子の候補を、がんの処置または予防のためのアッセイ系に供する工程;
E)上記調節因子の候補の内、がんの処置または予防のための因子を選択する工程
を包含する、方法。
(88)TSLC1の分子経路を調節する因子の、がんの転移および/または浸潤の調節のための組成物の製造における、使用。
(89)TSLC1の分子経路を調節する因子の、がんの診断のための組成物の製造における、使用。
(90)TSLC1の分子経路を調節する因子の、がんの処置または予防のための組成物の製造における、使用。
(91)上記因子は、Rac1であり、および/または上記がんは小細胞肺がんを含む、項88〜90のいずれか1項に記載の使用。
(92)がん細胞の浸潤性の程度を識別するための方法であって、上記がん細胞のTiam1の全長型およびTiam1の短縮型の発現のレベルを測定する工程を包含する、方法。
(92A)上記浸潤性は、蛍光標識色素(例えば、カルセインAM)などで染色し、基底細胞(例えば、NIH3T3細胞、ヒト由来血管内皮細胞など)の単層培養上に重層したときに、浸潤性のがん細胞では細胞形態が伸展し接着するのに対し、非浸潤性のがん細胞では、細胞が伸展せず接着の程度が弱いことを確認することによって判定される、項92に記載の方法。
(92B)上記浸潤性は、上記基底細胞に接着している上記がん細胞の量を、上記蛍光標識(例えば、カルセインAM)を指標として測定することをより判定される、項92Aに記載の方法。
(92C)上記基底細胞は、全長TSLC1 cDNAが導入されており、上記全長TSLC1の発現条件下で上記測定を行うことにより上記浸潤性が判定される、項92Bに記載の方法。
(93)上記Tiam1は、配列番号3に示す核酸配列またはその改変体によってコードされるか、配列番号4に示すアミノ酸配列またはその改変配列を有する、項92に記載の方法。
(94)上記Tiam1の短縮型は、エクソン14−29に対応するバリアントである、項92に記載の方法。
(95)上記レベルは、上記因子の特異的因子によって測定される、項92に記載の方法。
(96)上記特異的因子は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、項95に記載の方法。
(97)上記特異的因子は、標識されまたは標識され得る、項95に記載の方法。
(98)上記特異的因子は、配列番号5または配列番号23に示す配列の核酸分子に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列を有する核酸分子である、項95に記載の方法。
(99)上記特異的因子は、配列番号6または配列番号24に示す配列のポリペプチドに対する抗体である、項95に記載の方法。
(100)上記がんは、小細胞肺がん、大腸がん、卵巣がん、骨肉腫および他の固形がんからなる群より選択される、項92に記載の方法。
(101)上記がんは、小細胞肺がんである、項92に記載の方法。
(102)上記測定は、細胞または血清におけるTiam1タンパク質の全長型およびTiam1の短縮型の有無を検出することを含む、項92に記載の方法。
(103)上記検出は、配列番号3および配列番号23からなる群より選択される少なくとも1つの配列の核酸分子の全部または一部を増幅するように設計されたプライマーを含む試薬を用いて行われる、項102に記載の方法。
(103A)上記プライマーは、配列番号21、22、25、26、28および29からなる群より選択される配列またはその相補体である配列を含む核酸分子である、項103に記載の方法。
(104)上記検出は、配列番号3および配列番号23からなる群より選択される少なくとも1つの配列の核酸分子の全部または一部に相補的な配列となるように設計されたプローブを含む試薬を用いて行われる、項102に記載の方法。
(104A)上記プローブは、配列番号23、27および30からなる群より選択される配列またはその相補体である配列を含む核酸分子である、項104に記載の方法。
(105)上記検出は、配列番号4および配列番号24からなる群より選択される少なくとも1つの配列のポリペプチドを特異的に認識する抗体を含む試薬を用いて行われる、項102に記載の方法。
(106)上記測定は、配列番号3と配列番号23とを識別することができる因子を用いて行われる、項92に記載の方法。
(107)上記測定は、配列番号4と配列番号24とを識別することができる因子を用いて行われる、項92に記載の方法。
(108)上記因子は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、項106または107に記載の方法。
(109)上記浸潤の程度の識別は、ATL細胞およびHTLV-1感染細胞からなる群より選択される細胞と同程度と、それより弱い浸潤性を有する細胞とを識別することを含む、項92に記載の方法。
(110)上記浸潤の程度の識別は、ATL細胞およびHTLV-1感染細胞以外のALL細胞と同程度と、それより強い浸潤性を有する細胞とを識別することを含む、項92に記載の方法。
(111)上記浸潤の程度の識別は、ATL細胞およびHTLV-1感染細胞からなる群より選択される細胞と同程度の浸潤性と、ATL細胞およびHTLV-1感染細胞以外のALL細胞と同程度の浸潤性とを識別することを含む、項92に記載の方法。
(112)がん細胞の浸潤性の程度を識別するためのシステムであって、Tiam1の全長型およびTiam1の短縮型の発現のレベルを測定する手段を包含する、システム。
(113)上記Tiam1は、配列番号3に示す核酸配列またはその改変体によってコードされるか、配列番号4に示すアミノ酸配列またはその改変配列を有する、項112に記載のシステム。
(114)上記Tiam1の短縮型は、エクソン14−29に対応するバリアントである、項112に記載のシステム。
(115)上記レベルは、上記因子の特異的因子によって測定される、項112に記載のシステム。
(116)上記特異的因子は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、項115に記載のシステム。
(117)上記特異的因子は、標識されまたは標識され得る、項115に記載のシステム。
(118)上記特異的因子は、配列番号5または配列番号23に示す配列の核酸分子に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列を有する核酸分子である、項115に記載のシステム。
(119)上記特異的因子は、配列番号6または配列番号24に示す配列のポリペプチドに対する抗体である、項115に記載のシステム。
(120)上記がんは、小細胞肺がん、大腸がん、卵巣がん、骨肉腫および他の固形がんからなる群より選択される、項112に記載のシステム。
(121)上記がんは、小細胞肺がんである、項112に記載のシステム。
(122)上記測定する手段は、細胞または血清におけるTiam1タンパク質の全長型およびTiam1の短縮型の有無を検出する手段を含む、項112に記載のシステム。
(123)上記手段は、配列番号3および配列番号23からなる群より選択される少なくとも1つの配列の核酸分子の全部または一部を増幅するように設計されたプライマーを含む試薬を備える、項122に記載のシステム。
(124)上記手段は、配列番号3および配列番号23からなる群より選択される少なくとも1つの配列の核酸分子の全部または一部に相補的な配列となるように設計されたプローブを含む試薬を備える、項122に記載のシステム。
(125)上記手段は、配列番号4および配列番号24からなる群より選択される少なくとも1つの配列のポリペプチドを特異的に認識する抗体を含む試薬を備える、項122に記載のシステム。
(126)上記手段は、配列番号3と配列番号23とを識別することができる因子を備える、項112に記載のシステム。
(127)上記手段は、配列番号4と配列番号24とを識別することができる因子を備える、項112に記載のシステム。
(128)上記因子は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、項126または127に記載のシステム。
(129)上記浸潤の程度の識別は、ATL細胞およびHTLV-1感染細胞からなる群より選択される細胞と同程度と、それより弱い浸潤性を有する細胞とを識別することを含む、項112に記載のシステム。
(130)上記浸潤の程度の識別は、ATL細胞およびHTLV-1感染細胞以外のALL細胞と同程度と、それより強い浸潤性を有する細胞とを識別することを含む、項112に記載のシステム。
(131)上記浸潤の程度の識別は、ATL細胞およびHTLV-1感染細胞からなる群より選択される細胞と同程度の浸潤性と、ATL細胞およびHTLV-1感染細胞以外のALL細胞と同程度の浸潤性とを識別することを含む、項112に記載のシステム。
(132)浸潤性の強いがん細胞の識別するための組成物であって、上記組成物は、Tiam1の短縮型を認識する因子を含む、組成物。
(133)上記浸潤性の強いがん細胞は、ATL細胞およびHTLV-1感染細胞からなる群より選択される、項132に記載の組成物。
(134)上記Tiam1の短縮型は、少なくとも配列番号23の配列もしくはその改変体、またはその相補体を有する、項132に記載の組成物。
(135)エクソン13−29に対応するTiam1の短縮型。
(136)上記Tiam1バリアントは、少なくとも配列番号23の配列もしくはその改変体、またはその相補体を有する、項135に記載のTiam1の短縮型。
(137)エクソン13−29に対応するTiam1の短縮型を認識する能力を有する因子。
(138)上記Tiam1バリアントは、少なくとも配列番号23の配列もしくはその改変体、またはその相補体を有する、項137に記載の因子。(139)エクソン13−29に対応するTiam1の短縮型とTiamの全長型とを識別する能力を有する因子。
(140)上記Tiam1バリアントは、少なくとも配列番号23の配列もしくはその改変体、またはその相補体を有する、項139に記載の因子。
(141)細胞の遊走能を測定する方法であって、
TSLC1活性のレベルを測定する工程を包含する、方法。
(142)上記レベルは、TSLC1の特異的因子によって測定される、項141に記載の方法。
(143)上記特異的因子は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、項142に記載の方法。
(144)上記特異的因子は、標識されまたは標識され得る、項142に記載の方法。
(145)上記特異的因子は、配列番号1に示す配列の核酸分子に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列を有する核酸分子である、項142に記載の方法。
(146)上記特異的因子は、配列番号2に示す配列のポリペプチドに対する抗体である、項142に記載の方法。
(147)上記細胞は、腎臓細胞である、項141に記載の方法。
(148)上記細胞は、MDCK細胞である、項141に記載の方法。
(149)上記遊走能は、E-カドヘリンおよびb−カテニンからなる群より選択される少なくとも1つの産物の発現の消失によって確認される、項141に記載の方法。
(150)上記遊走能は、ビメンチンおよびフィブロネクチンからなる群より選択される、少なくとも1つの産物の発現の増加によって確認される、項141に記載の方法。
(151)細胞の遊走能を測定する試薬であって、
TSLC1活性のレベルを測定する因子を包含する、試薬。
(152)上記因子は、TSLC1の特異的因子である、項151に記載の試薬。
(153)上記特異的因子は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、項152に記載の試薬。
(154)上記特異的因子は、標識されまたは標識され得る、項152に記載の試薬。
(155)上記特異的因子は、配列番号1に示す配列の核酸分子に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列を有する核酸分子である、項152に記載の試薬。
(156)上記特異的因子は、配列番号2に示す配列のポリペプチドに対する抗体である、項152に記載の試薬。
(157)上記細胞は、腎臓細胞である、項152に記載の試薬。
(158)上記細胞は、MDCK細胞である、項152に記載の試薬。
(159)上記遊走能は、E-カドヘリンおよびb−カテニンからなる群より選択される少なくとも1つの産物の発現の消失によって確認される、項151に記載の試薬。
(160)上記遊走能は、ビメンチンおよびフィブロネクチンからなる群より選択される、少なくとも1つの産物の発現の増加によって確認される、項141に記載の試薬。
(161)細胞中のTSLC1活性を測定する方法であって、
上記細胞の遊走能を測定する工程を包含する、方法。
(162)上記遊走能は、HGFによって惹起されたものである、項161に記載の方法。
(163)上記細胞は、腎臓細胞である、項161に記載の方法。
(164)上記細胞は、培養腎臓細胞である、項161に記載の方法。
(165)上記細胞は、MDCK細胞である、項161に記載の方法。
(166)細胞中のTSLC1活性を測定する試薬であって、上記細胞の遊走能を測定する因子を備える試薬。
(167)上記遊走能は、HGFによって惹起されたものである、項166に記載の試薬。
(168)上記細胞は、腎臓細胞である、項166に記載の試薬。
(169)上記細胞は、培養腎臓細胞である、項166に記載の試薬。
(170)上記細胞は、MDCK細胞である、項166に記載の試薬。
(171)細胞の遊走能を調節する方法であって、
細胞内のTSLC1活性を調節する工程を包含する、方法。
(172)上記調節は抑制である、項171に記載の方法。
(173)上記調節は、TSLC1を抑制することを包含する、項171に記載の方法。
(174)上記調節は、TSLC1の発現を調節することを包含する、項171に記載の方法。
(175)上記調節は、TSLC1を調節する調節因子により達成される、項171に記載の方法。
(176)上記調節因子は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、項175に記載の方法。
(177)上記調節は、TSLC1の発現をRNAiにより抑制することを包含する、項171に記載の方法。
(178)上記調節は、TSLC1の発現を抗体により抑制することを包含する、項171に記載の方法。
(179)上記調節は、TSLC1の優性欠失改変により抑制することを包含する、項171に記載の方法。
(180)上記TSLC1は、配列番号1に示す核酸配列またはその改変体によってコードされるか、配列番号2に示すアミノ酸配列またはその改変配列を有する、項171に記載の方法。
(181)上記RNAiは、TSLC1のRNAiである、項175に記載の方法。
(182)上記RNAiは、配列番号7および配列番号8に示す配列を有するTSLC1のRNAiである、項181に記載の方法。
(183)上記TSLC1活性の調節は、上記細胞内においてTSLC1の発現をさせる工程を包含する、項171に記載の方法。
(184)上記TSLC1は、少なくとも細胞内ドメインを含む、項183に記載の方法。
(185)上記細胞は、腎臓細胞である、項171に記載の方法。
(186)上記細胞は、培養腎臓細胞である、項171に記載の方法。
(187)上記細胞は、MDCK細胞である、項171に記載の方法。
(188)細胞の遊走能を調節する試薬であって、細胞内のTSLC1活性を調節する因子を包含する、試薬。
(189)上記調節は抑制である、項188に記載の試薬。
(190)上記調節は、TSLC1を抑制することを包含する、項188に記載の試薬。
(191)上記調節は、TSLC1の発現を調節することを包含する、項188に記載の試薬。
(192)上記因子は、TSLC1を調節する調節因子を含む、項188に記載の試薬。
(193)上記調節因子は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、項192に記載の試薬。
(194)上記因子は、TSLC1のRNAiを包含する、項188に記載の試薬。
(195)上記因子は、TSLC1の抗体を包含する、項188に記載の試薬。
(196)上記因子は、TSLC1の優性欠失改変のための因子を包含する、項188に記載の試薬。
(197)上記TSLC1は、配列番号1に示す核酸配列またはその改変体によってコードされるか、配列番号2に示すアミノ酸配列またはその改変配列を有する、項188に記載の試薬。
(198)上記RNAiは、TSLC1のRNAiである、項194に記載の試薬。
(199)上記RNAiは、配列番号7および配列番号8に示す配列を有するTSLC1のRNAiである、項188に記載の試薬。
(200)上記TSLC1活性の調節は、上記細胞内においてTSLC1の発現をさせる工程を包含する、項188に記載の試薬。
(201)上記TSLC1は、少なくとも細胞内ドメインを含む、項200に記載の試薬。
(202)上記細胞は、腎臓細胞である、項188に記載の試薬。
(203)上記細胞は、培養腎臓細胞である、項188に記載の試薬。
(204)上記細胞は、MDCK細胞である、項188に記載の試薬。
以下に本明細書において特に使用される用語の定義を列挙する。
TSLC1/IGSF4Aは、免疫グロブリンスーパーファミリーである細胞細胞接着分子(IgCAM)(Masuda,M.,ら(2002)J.Biol.Chem.277,31014−31019)のファミリーに属する単一の膜貫通型糖タンパク質をコードする、非小細胞肺がん(NSCLC)(Gomyo,H.,ら(1999)Genomics 62,139−146;およびKuramochi,M.,ら(2001)Nat Genet 27,427−430)における腫瘍抑制遺伝子である。種々の組織におけるその多様な機能に起因して、TSLC1は、いくつかの異なる研究グループにより特徴付けられている。この遺伝子は、それゆえ、RA175(Fujita,E.,ら(2003)Exp Cell Res 287,57−66)、SgIGSF(Ito,A.,ら(2003)Blood 101,2601−2608)、NecI2(Shingai,T.,ら(2003)J.Biol.Chem.278,35421−35427)およびSynCAM1(Biederer,T.,ら(2002)Science 297,1525−1531)としても知られている。原発性のNSCLCにおいて、本発明者らは、C末端の19アミノ酸残基の置き換えを生じるTSLC1に2 bpの欠失を発見し、このことは、TSLC1の細胞質ドメインが、腫瘍の抑制に重要であることを示している(Kuramochi,M.,ら(2001)Nat Genet 27,427−430)。実際、細胞質ドメインは、ヌードマウスにおいて、TSLC1の腫瘍特性活性に必須であることが示された(Mao,X.,ら(2003)Cancer Res 63,7979−7985)。TSLC1の細胞質テイルは、C末端に、プロテイン4.1(protein 4.1)と相互作用する傍膜配列(juxtamembrane)(プロテイン4.1結合モチーフ:プロテイン4.1−BM)およびクラスII PDZ結合モチーフ(PDZ−BM)を含む。
(a)配列番号1に記載の塩基配列またはそのフラグメント配列を有するポリヌクレオチド;
(b)配列番号2に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドまたはそのフラグメントをコードするポリヌクレオチド;
(c)配列番号2に記載のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が、置換、付加および欠失からなる群より選択される1つの変異を有する改変体ポリペプチドまたはそのフラグメントであって、生物学的活性を有する改変体ポリペプチドをコードする、ポリヌクレオチド;
(d)配列番号1に記載の塩基配列のスプライス変異体もしくは対立遺伝子変異体またはそのフラグメントである、ポリヌクレオチド;
(e)配列番号2に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドの種相同体またはそのフラグメントをコードする、ポリヌクレオチド;
(f)(a)〜(e)のいずれか1つのポリヌクレオチドにストリンジェント条件下でハイブリダイズし、かつ生物学的活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;または
(g)(a)〜(e)のいずれか1つのポリヌクレオチドまたはその相補配列に対する同一性が少なくとも70%である塩基配列からなり、かつ、生物学的活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
であり得る。
(a)配列番号2に記載のアミノ酸配列またはそのフラグメントからなる、ポリペプチド;
(b)配列番号2に記載のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が置換、付加および欠失からなる群より選択される1つの変異を有し、かつ、生物学的活性を有する、ポリペプチド;
(c)配列番号1に記載の塩基配列のスプライス変異体または対立遺伝子変異体によってコードされる、ポリペプチド;
(d)配列番号2に記載のアミノ酸配列の種相同体である、ポリペプチド;または
(e)(a)〜(d)のいずれか1つのポリペプチドに対する同一性が少なくとも70%であるアミノ酸配列を有し、かつ、生物学的活性を有する、ポリペプチド、
であり得る。
(a)配列番号5に記載の塩基配列またはそのフラグメント配列を有するポリヌクレオチド;
(b)配列番号6に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドまたはそのフラグメントをコードするポリヌクレオチド;
(c)配列番号6に記載のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が、置換、付加および欠失からなる群より選択される1つの変異を有する改変体ポリペプチドまたはそのフラグメントであって、生物学的活性を有する改変体ポリペプチドをコードする、ポリヌクレオチド;
(d)配列番号5に記載の塩基配列のスプライス変異体もしくは対立遺伝子変異体またはそのフラグメントである、ポリヌクレオチド;
(e)配列番号6に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドの種相同体またはそのフラグメントをコードする、ポリヌクレオチド;
(f)(a)〜(e)のいずれか1つのポリヌクレオチドにストリンジェント条件下でハイブリダイズし、かつ生物学的活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;または
(g)(a)〜(e)のいずれか1つのポリヌクレオチドまたはその相補配列に対する同一性が少なくとも70%である塩基配列からなり、かつ、生物学的活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
であり得る。
(a)配列番号6に記載のアミノ酸配列またはそのフラグメントからなる、ポリペプチド;
(b)配列番号6に記載のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が置換、付加および欠失からなる群より選択される1つの変異を有し、かつ、生物学的活性を有する、ポリペプチド;
(c)配列番号5に記載の塩基配列のスプライス変異体または対立遺伝子変異体によってコードされる、ポリペプチド;
(d)配列番号6に記載のアミノ酸配列の種相同体である、ポリペプチド;または
(e)(a)〜(d)のいずれか1つのポリペプチドに対する同一性が少なくとも70%であるアミノ酸配列を有し、かつ、生物学的活性を有する、ポリペプチド、
であり得る。
(a)配列番号3に記載の塩基配列またはそのフラグメント配列を有するポリヌクレオチド;
(b)配列番号4に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドまたはそのフラグメントをコードするポリヌクレオチド;
(c)配列番号4に記載のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が、置換、付加および欠失からなる群より選択される1つの変異を有する改変体ポリペプチドまたはそのフラグメントであって、生物学的活性を有する改変体ポリペプチドをコードする、ポリヌクレオチド;
(d)配列番号3に記載の塩基配列のスプライス変異体もしくは対立遺伝子変異体またはそのフラグメントである、ポリヌクレオチド;
(e)配列番号4に記載のアミノ酸配列からなるポリペプチドの種相同体またはそのフラグメントをコードする、ポリヌクレオチド;
(f)(a)〜(e)のいずれか1つのポリヌクレオチドにストリンジェント条件下でハイブリダイズし、かつ生物学的活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;または
(g)(a)〜(e)のいずれか1つのポリヌクレオチドまたはその相補配列に対する同一性が少なくとも70%である塩基配列からなり、かつ、生物学的活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
であり得る。
(a)配列番号4に記載のアミノ酸配列またはそのフラグメントからなる、ポリペプチド;
(b)配列番号4に記載のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が置換、付加および欠失からなる群より選択される1つの変異を有し、かつ、生物学的活性を有する、ポリペプチド;
(c)配列番号3に記載の塩基配列のスプライス変異体または対立遺伝子変異体によってコードされる、ポリペプチド;
(d)配列番号4に記載のアミノ酸配列の種相同体である、ポリペプチド;または
(e)(a)〜(d)のいずれか1つのポリペプチドに対する同一性が少なくとも70%であるアミノ酸配列を有し、かつ、生物学的活性を有する、ポリペプチド、
であり得る。
Tm(℃)=81.5+16.6(log[Na+])+0.41(%G+C)−600/N−0.72(%ホルムアミド)
ここで、Nは、形成される二重鎖の長さであり、[Na+]は、ハイブリダイゼーション溶液または洗浄溶液中のナトリウムイオンのモル濃度であり、%G+Cは、ハイブリッド中の(グアニン+シトシン)塩基のパーセンテージである。不完全に一致したハイブリッドに関して、融解温度は、各1%不一致(ミスマッチ)に対して約1℃ずつ減少する。
Tm=(1つのA−T塩基につき2℃)+(1つのG−C塩基対につき4℃)
によって提供される。なお、6×クエン酸ナトリウム塩(SSC)におけるナトリウムイオン濃度は、1Mである(Suggsら、DevelopmentalBiologyUsing Purified Genes、683頁、BrownおよびFox(編)(1981)を参照のこと)。
の配列に付加が含まれていればギャップが生じることもあるが、ここでの基準配列は付加も欠失もないものとする)と比較したときに、付加または欠失(すなわちギャップ)が含ま
れる場合がある。同一の核酸塩基またはアミノ酸残基がどちらの配列にも認められる位置の数を求めることによって、マッチ位置の数を求め、マッチ位置の数を比較ウィンドウ内の総位置数で割り、得られた結果に100を掛けて同一性のパーセンテージを算出する。検索において使用される場合、相同性については、従来技術において周知のさまざまな配列比較アルゴリズムおよびプログラムの中から、適当なものを用いて評価する。このようなアルゴリズムおよびプログラムとしては、TBLASTN、BLASTP、FASTA、TFASTAおよびCLUSTALW(Pearson and Lipman,1988,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85(8):2444−2448、Altschul et al.,1990,J.Mol.Biol.215(3):403−410、Thompson et al.,1994,Nucleic Acids Res.22(2):4673−4680、Higgins et al.,1996,Methods Enzymol.266:383−402、Altschul et al.,1990,J.Mol.Biol.215(3):403−410、Altschul et al.,1993,Nature Genetics 3:266−272)があげられるが、何らこれに限定されるものではない。特に好ましい実施形態では、従来技術において周知のBasic Local Alignment Search Tool (BLAST)(たとえば、Karlin and Altschul,1990,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87:2267−2268、Altschul et al.,1990,J.Mol.Biol.215:403−410、Altschul et al.,1993,Nature Genetics 3:266−272、Altschul et al.,1997,Nuc.Acids Res.25:3389−3402を参照のこと)を用いてタンパク質および核酸配列の相同性を評価する。特に、5つの専用BLASTプログラムを用いて以下の作業を実施することによって比較または検索が達成され得る。
(2)BLASTNでヌクレオチドのクエリ配列をヌクレオチド配列データベースと比較;
(3)BLASTXでヌクレオチドのクエリ配列(両方の鎖)を6つの読み枠で変換した概念的翻訳産物をタンパク質配列データベースと比較;
(4)TBLASTNでタンパク質のクエリ配列を6つの読み枠(両方の鎖)すべてで変換したヌクレオチド配列データベースと比較;
(5)TBLASTXでヌクレオチドのクエリ配列を6つの読み枠で変換したものを、6つの読み枠で変換したヌクレオチド配列データベースと比較。
診断対象から採取した細胞におけるTSLC1の分子経路における任意の因子(例えば、TSLC1、Tiam1、Rac1など)の遺伝子転写産物を検出する手法としては、特に限定されないが、以下の方法を採用することができる。
RT−PCRを適用する際には、例えば、先ず、診断対象の患者よりヘパリン化末梢血を採取する。このヘパリン化末梢血を比重遠心分離にかけ単核球を分離する。分離 した単核球を患者検体とする。一方、コントロール検体としては、健常人のCD4陽性Tリンパ球を使用する。健常人のCD4陽性Tリンパ球は、健常人より採 取したヘパリン化末梢血をCD8化、抗体混合物を用いて不要な細胞を沈降させた後、分離することができる。
プライマー1;ATGATCGATATCCAGAAAGACACT(配列番号18)
プライマー2;GTACTTCTAGATACCGCTGGG(配列番号19)
なお、TSLC1特異的プライマーは、上述の配列からなるオリゴヌクレオチドに限定され
ず、TSLC1遺伝子の塩基配列に基づいて適宜設計することができ る。例えば、配列番号2に示したTSLC1遺伝子の塩基配列において、445〜721番目の領域を増幅できるようにTSLC1特異的プライマーを設計することが好ましい。445〜721番目の領域を増幅する場合には、非特異的な核酸断片の増幅を防ぐことができるために好ましい。また、他のTSLC1の分子経路における任意の因子(例えば、TSLC1、Tiam1、Rac1など)もまた、同様にしてプライマーを設計することができる。
いが、例えば、94℃5分1サイクル、94℃30秒、60℃30秒および72℃1分30サイクル、72℃5分1サイクルとすることができる。
上記「RT−PCR」と同様の方法により、患者検体、コントロール検体を採取し、同様にRNAを分離、cDNAを合成する。蛍光ラベルした特異的合成オリゴヌクレオチドにより、同様にRealtime PCR装置によりDNA合成を行う。
なお、特異的合成オリゴヌクレオチドは、上述の配列からなるものに限定されず、TSLC1遺伝子の塩基配列に基づいて適宜設計することができる。例えば、配列番号2に示したTSLC1遺伝子の塩基配列において、1159−1180番目の領域とハイブリダイズするように特異的合成オリゴヌクレオチドを設計することが好ましい。1159−1180番目の領域とハイブリダイズする場合には、特異的合成オリゴヌクレオチドの非特異的なハイブリダイズを防ぐことができるために好ましい。TSLC1の分子経路における任意の因子(例えば、TSLC1、Tiam1、Rac1など)についてもまた、同様に任意の設計することができることが理解される。
診断対象から採取した細胞におけるTSLC1遺伝子転写産物を検出する手法としては、上記「RT−PCR」と同様の方法により、患者検体、コントロール検体を採取し、同様にRNAを分離した後、TSLC1遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイ ズするオリゴヌクレオチドを用いて、TSLC1遺伝子転写産物を検出してもよい。また、上記「RT−PCR」と同様の方法によりRNAを分離してcDNAを合成し、合成したcDNAに特異的にハイブリダイズするプローブを用いて、TSLC1遺伝子転写産物を検出してもよい。
細胞または血清に含まれるTSLC1タンパク質を検出する際には、TSLC1タンパク質を特異的に認識する抗体(以下、TSLC1抗体と呼ぶ)を作製する。TSLC1抗体は、従来公知の手法を用いて作製することができる。なお、TSLC1抗体は、モノクローナル抗体であっても、ポリクローナル抗体であっても良い。他のTSLC1の分子経路における任意の因子(例えば、TSLC1、Tiam1、Rac1など)についても、同様に抗体を作製することができる。
以上のように調製したTSLC1モノクローナル抗体を用いて、診断対象の細胞の表面に存在するTSLC1タンパク質の有無をFACSスキャンにより検出することができる。この方法では、TSLC1モノクローナル抗体としては、配列番号1に示したTSLC1タンパク質のアミノ酸配列における232〜247番目のアミノ酸配列からなるペプチドを抗原として使用して得られたものを使用する。他のTSLC1の分子経路における任意の因子(例えば、TSLC1、Tiam1、Rac1など)についても、同様に抗原を設計することができる。
また、以上のように調製したTSLC1モノクローナル抗体を用いて、診断対象の血中に存在するTSLC1タンパク質を検出することができる。この方法で は、TSLC1モノクローナル抗体としては、配列番号1に示したTSLC1タンパク質のアミノ酸配列における315〜331番目のアミノ酸配列からなるペプチドを抗原として使用して得られたものを使用する。他のTSLC1の分子経路における任意の因子(例えば、TSLC1、Tiam1、Rac1など)についても可溶性形態がある場合は、同様に抗原を設計することができることが理解される。
あるアミノ酸は、相互作用結合能力の明らかな低下または消失なしに、例えば、カチオン性領域または基質分子の結合部位のようなタンパク質構造において他のアミノ酸に置換され得る。あるタンパク質の生物学的機能を規定するのは、タンパク質の相互作用能力および性質である。従って、特定のアミノ酸の置換がアミノ酸配列において、またはそのDNAコード配列のレベルにおいて行われ得、置換後もなお、もとの性質を維持するタンパク質が生じ得る。従って、生物学的有用性の明らかな損失なしに、種々の改変が、本明細書において開示されたペプチドまたはこのペプチドをコードする対応するDNAにおいて行われ得る。
本明細書において用いられる分子生物学的手法、生化学的手法、微生物学的手法は、当該分野において周知であり慣用されるものであり、例えば、Sambrook J.et al.(1989).Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harborおよびその3rd Ed.(2001);Ausubel,F.M.(1987).Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates and Wiley−Interscience;Ausubel,F.M.(1989).Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates and Wiley−Interscience;Innis,M.A.(1990).PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications,Academic Press;Ausubel,F.M.(1992).Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates;Ausubel,F.M.(1995).Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates;Innis,M.A.et al.(1995).PCR Strategies,Academic Press;Ausubel,F.M.(1999).Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Wiley,and annual updates;Sninsky,J.J.et al.(1999).PCR Applications:Protocols for Functional Genomics,Academic Press、別冊実験医学「遺伝子導入&発現解析実験法」羊土社、1997などに記載されており、これらは本明細書において関連する部分(全部であり得る)が参考として援用される。
本発明において用いられるTSLC1の分子経路における任意の因子(例えば、TSLC1、Tiam1、Rac1など)などならびにそのフラグメントおよび改変体は、遺伝子工学技術を用いて生産することができる。
Manual,2nd Ed.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY、別冊実験医学「遺伝子導入&発現解析実験法」羊土社、1997などに記載される。
本発明では、本発明の開示をもとに、コンピュータモデリングによる薬物が提供されることも企図される。
91:11422;Zuckermannら(1994)J.Med.Chem 37:2678;Choら(1993)Science 261:1303;Carrellら(1994)Angew Chem.Int.Ed.Engl.33:2059;Carrellら(1994)Angew Chem.Int.Ed.Engl.33:2061;およびGallopら(1994)J.Med.Chem 37:1233。
and Olsen,Proteins:S tructure,Function and Genetics,8:195〜202,1990)、DOCK(Kuntz et al.、J.Mol.Biol.,161:269〜288,(1982))などを含む。さらなる構造の化合物は、空白の活性部位、既知の低分子化合物における活性部位などに、LUDI(Bohm,J.Comp.Aid.Molec.Design,6:61〜78,1992)、LEGEND(Nishibata and Itai,Tetrahedron,47:8985,1991)、LeapFrog(Tripos Associates,St.Louis,MO)などのようなコンピュータープログラムを使用して新規に構築することもできる。このようなモデリングは、当該分野において周知慣用されており、当業者は、本明細書の開示に従って、適宜本発明の範囲に入る化合物(例えば、活性型TSLC1の分子経路における任意の因子(例えば、TSLC1、Tiam1、Rac1など)の等価物)を設計することができる。
本発明の因子によって調製された細胞(例えば、幹細胞、それから分化した細胞(例えば、肺細胞))または細胞組成物は、生物への移入に適した形態であれば、任意の製剤形態で提供され得る。そのような製剤形態としては、例えば、液剤、注射剤、徐放剤が挙げられる。投与経路としては経口投与、非経口投与、患部への直接投与などが挙げられる。
このようにして調製した二本鎖ポリヌクレオチドを導入する被導入体としては、標的遺伝子がその細胞内でRNAに転写、またはタンパク質に翻訳され得るものであれば如何なるものであってもよい。具体的には、本発明で用いる被導入体は、細胞、組織、あるいは個体を意味する。本発明に用いられる細胞としては、生殖系列細胞、体性細胞、分化全能細胞、多分化能細胞、分割細胞、非分割細胞、実質組織細胞、上皮細胞、不滅化細胞、または形質転換細胞等何れのものであってもよい。具体的には、例えば、幹細胞のような未分化細胞、器官または組織由来の細胞あるいはその分化細胞等が挙げられる。組織としては、単一細胞胚または構成性細胞、または多重細胞胚、胎児組織等を含む。また、上記分化細胞としては、例えば、脂肪細胞、繊維芽細胞、筋細胞、心筋細胞、内皮細胞、神経細胞、グリア、血液細胞、巨核球、リンパ球、マクロファージ、好中球、好酸球、好塩基球、マスト細胞、白血球、顆粒球、ケラチン生成細胞、軟骨細胞、骨芽細胞、破骨細胞、肝細胞および内分泌線または外分泌腺の細胞等が挙げられる。このような細胞の具体例としては、CHO−KI細胞(RIKEN Cell bank)、ショウジョウバエS2細胞(Schneider,I.,et al.,J.Embryol.Exp.Morph.,27,353−365(1972))、ヒトHeLa細胞(ATCC:CCL−2)、あるいはヒトHEK293細胞(ATCC:CRL−1573)等が好ましく用いられる。さらに、本発明で被導入体として用いられる個体として、具体的には、植物、動物、原生動物、ウイルス、細菌、または真菌種に属するもの等が挙げられる。植物は単子葉植物、双子葉植物または裸子植物であってよく、動物は、脊椎動物または無脊椎動物であってよい。本発明の被導入体として好ましい微生物は、農業で、または工業によって使用されるものであり、そして植物または動物に対して病原性のものである。真菌には、カビおよび酵母形態両方での生物体が含まれる。脊椎動物の例には、魚類、ウシ、ヤギ、ブタ、ヒツジ、ハムスター、マウス、ラット、サルおよびヒトを含む哺乳動物が含まれ、無脊椎動物には、線虫類および他の虫類、キイロショウジョウバエ(Drosophila)、および他の昆虫が含まれる。上記培養細胞として、具体的には、例えば、CHO−KI細胞(RIKEN Cell bank)、ショウジョウバエS2細胞(Schneider,I.,et al.,J.Embryol.Exp.Morph.,27,353−365(1972))、ヒトHeLa細胞(ATCC:CCL−2)、あるいはヒトHEK293細胞(ATCC:CRL−1573)等が好ましく用いられる。
(RNAi技術を用いた体内の遺伝子の発現阻害による遺伝子機能解析方法)
本発明の二本鎖ポリヌクレオチドによる導入体内の遺伝子の発現阻害の結果、該導入体に現れる表現型の変化を解析することにより導入した二本鎖ポリヌクレオチドが標的とする遺伝子の機能を同定することができる。
本発明の二本鎖ポリヌクレオチドを用いた標的遺伝子の発現阻害により、細胞、組織、あるいは個体に特定の性質を付与することができる。特定の性質とは、標的遺伝子の発現阻害の結果、該導入体に現れるものをさす。ここでの標的遺伝子としては、その発現の阻害が導入体に与える性質がすでに判明しているものでもよいし、機能、もしくは導入体内での機能が未知のものでもよい。機能が未知の標的遺伝子については、これに対する二本鎖ポリヌクレオチドを導入した後に、該導入体が示す表現型のうち所望のものを選択することにより、該導入体に所望の性質を付与することができる。
本明細書において上記したRNAi技術は、被導入体に標的遺伝子の少なくとも一部の塩基配列と実質的に同一の配列を有するDNAとRNAとからなる二本鎖ポリヌクレオチドを導入する方法である。この方法では、さらに(a)指標タンパク質をコードするDNAを含む発現ベクター、(b)該指標タンパク質をコードする塩基配列の少なくとも一部の塩基配列と実質的に同一の配列を有するDNAとRNAからなる二本鎖ポリヌクレオチドを導入し、該指標タンパク質から発せられる信号量を指標として導入体を一次スクリーニングすることにより、導入体内での遺伝子の発現阻害がかかった導入体のみを解析することができ、効率的な解析を行うことができる。
本明細書において記載したRNAi技術実施するためのキットとしては、二本鎖ポリヌクレオチド、指標タンパク質をコードするDNAを含むベクター、指標遺伝子の少なくとも一部の塩基配列と実質的に同一の配列を有するDNAとRNAからなる二本鎖ポリヌクレオチド、酵素、バッファー等の試薬類、ポリヌクレオチオド導入のための試薬類等が含まれる。本発明のキットは、これら全ての試薬類等を含む必要はなく、上記した本発明の方法に用いられるキットであればいかなる試薬類等の組み合わせであってもよい。
以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。以下に提供される実施形態は、本発明のよりよい理解のために提供されるものであり、本発明の範囲は以下の記載に限定されるべきでないことが理解される。従って、当業者は、本明細書中の記載を参酌して、本発明の範囲内で適宜改変を行うことができることは明らかである。
別の局面において、本発明は、がんの転移および/または浸潤の調節因子をスクリーニングする方法を提供する。この方法は、A)候補物質を提供する工程、B)該候補物質をTSCL1の分子経路のアッセイ系に供する工程;C)該候補物質の内、TSLC1の分子経路を調節する因子を同定し、該調節する因子を、がんの転移および/または浸潤の調節因子であると決定する工程を包含する。ここで、対象となるがんは、小細胞肺がんであり得る。1つの実施形態では、小細胞肺がんでは、TSCL1の分子経路の因子は、TSCL1、Tiam1およびRac1であってもよい。
別の局面において、本発明は、がんの診断方法であって、TSLC1の分子経路の因子のレベルを測定する工程を包含する、方法を提供する。ここで、対象となるTSLC1の分子経路の因子は、TSLC1、Tiam1およびRac1であってもよい。ここで、因子のレベルは、その因子に対する特異的因子によって測定され得る。ここで、特異的因子は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子であってもよい。ここで、この特異的因子は、標識されまたは標識され得る。例えば、そのように標識がされている場合、本発明の因子によって測定することができる種々の状態を直接および/または容易に測定することができる。そのような標識は、識別可能に標識される限り、どのような標識でもよく、例えば、蛍光、リン光、化学発光、放射能、酵素基質反応および抗原抗体反応などの技法が挙げられるがそれらに限定されない。あるいは、その因子が抗体などの免疫反応を利用して相互作用する場合、ビオチン−ストレプトアビジンのような免疫反応においてよく利用される系を用いてもよい。
別の局面において、本発明は、がんの診断薬であって、TSLC1の分子経路の因子のレベルを測定する手段を備える、診断薬を提供する。本発明のがんの診断薬では、TSLC1の分子経路の因子は、TSLC1、Tiam1、Rac1などであり得る。
1つの局面において、本発明は、がん細胞の浸潤性の程度を識別するための方法であって、そのがん細胞のTiam1の全長型およびTiam1の短縮型の発現のレベルを測定する工程を包含する、方法を提供する。従来、「浸潤性」は、実際にがん細胞を別の細胞と共培養することによってのみ測定されてきた。具体的には、がん細胞を蛍光標識色素カルセインAMなどで染色し、NIH3T3細胞やヒト由来血管内皮細胞の単層培養上に重層すると、浸潤性のがん細胞では細胞形態が伸展し接着するのに対し、非浸潤性のがん細胞では、細胞の伸展が認められず、また接着の程度が弱いことから、これを洗浄したのち、NIH3T3細胞に接着しているがん細胞の量をカルセインの蛍光標識を指標として測定する。この方法で、ATL細胞とT-ALL細胞を識別することができる。さらにNIH3T3細胞に全長TSLC1cDNAを導入、発現して同様の実験を行なうことにより、識別能をより高めることができる。
別の局面において、本発明は、がん細胞の浸潤性の程度を識別するためのシステムであって、Tiam1の全長型およびTiam1の短縮型の発現のレベルを測定する手段を包含する、システムを提供する。
前記測定は、細胞または血清におけるTiam1タンパク質の全長型およびTiam1の短縮型の有無を検出することを含む。
別の局面において、本発明は、エクソン13−29に対応するTiam1の短縮型を提供する。このTiam1バリアントは、好ましくは、少なくとも配列番号23という配列もしくはその改変体、またはその相補体を有するがこれに限定されない。
別の局面において、本発明は、がん(特に、小細胞肺がん)の処置または予防の方法であって、TSLC1の分子経路の因子のレベルを調節する工程を包含する、方法を提供する。この方法では、好ましくは、調節は、TSLC1を抑制することを包含する。TSLC1の分子経路における因子は、TSLC1、Tiam1およびRac1、プロテイン4.1B,プロテイン4.1N、MPP3、プロテインPals2、プロテインCASKを含み得る。本発明のがんの処置または予防の方法では、TSLC1の分子経路が特に、小細胞肺がんおよびそれに関連するがんにおいて重要な役割を果たすことが示されており、そのようながんの処置および予防に使用できることが予想外に見出されたことから、本発明は、予想外に顕著な効果を奏するといえる。
別の局面において、本発明は、がんの処置または予防のための因子をスクリーニングする方法を提供する。この方法は、A)候補物質を提供する工程、B)該候補物質をTSCL1の分子経路のアッセイ系に供する工程;C)該候補物質の内、TSLC1の分子経路を調節する因子を同定し、該調節する因子を、がんの処置または予防のための因子であると決定する工程
を包含し得る。ここで、対象となるがんは、小細胞肺がんであり得る。1つの実施形態では、小細胞肺がんでは、TSCL1の分子経路の因子は、TSCL1、Tiam1およびRac1であってもよい。
別の局面において、本発明はまた、細胞の遊走能を測定する方法であって、TSLC1活性のレベルを測定する工程を包含する、方法を提供する。この方法では、代表的に、レベルは、TSLC1の特異的因子(例えば、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される)によって測定される。特異的因子は、標識されていてもよく、またはその後に標識されうる能力を有していてもよい。
別の局面では、本発明は、細胞の遊走能を調節する方法であって、細胞内のTSLC1活性を調節する工程を包含する、方法を提供する。細胞の遊走能の調節は、増加または抑制であり得る。あるいは、細胞内のTSLC1活性の調節は、細胞内のTSLC1活性の増加または抑制であり得る。この調節は、TSLC1を抑制することを包含し得る。
別の局面では、本発明は、細胞の遊走能を調節する試薬であって、細胞内のTSLC1活性を調節する因子を包含する、試薬を提供する。細胞の遊走能の調節は、増加または抑制であり得る。あるいは、細胞内のTSLC1活性の調節は、細胞内のTSLC1活性の増加または抑制であり得る。1つの実施形態では、調節は、TSLC1を抑制することを包含してもよい。
別の局面において、本発明は、TSLC1の分子経路を調節する因子の、がんの転移および/または浸潤の調節のための組成物の製造における、使用を提供する。ここで、対象となるがんは、小細胞肺がんであり得る。1つの実施形態では、小細胞肺がんでは、TSCL1の分子経路の因子は、TSCL1、Tiam1およびRac1であってもよい。他の好ましい実施形態では、本明細書において上記組成物、方法、システムにおいて説明されるのと同様の任意の好ましい形態を採ることができることが理解される。
(TSLC1発現誘導がん細胞の樹立)
Tet−Offコントロールを有する細胞株を構築し、イーグル最小必須培地(Sigma,St.Louis,MO)中で維持した。この最小培地には、0.1mM非必須アミノ酸(Invitrogen,Carlsbad,CA)、1.0mMピルビン酸ナトリウム(Invitrogen)、10% Tet system approved FBS(BD Biosciences)、100単位/mlペニシリン、および100μg/mlストレプトマイシン(Invitrogen)が、添加されていた。その関連遺伝子の発現を抑制するために、100μg/mlのドキシサイクリン(Dox)を、この培地に添加した。
製造業者のプロトコルに従って、CellTiter 96 Aqueous Non−Radioactive Cell Proliferation Assay kit(Promega,Madison,WI)を使用するMTSアッセイによって、細胞増殖を調べた。
運動性を、マイクロポアチャンバアッセイによって決定した。細胞(4×105)を、8μmポアを有する6ウェルサイズのマイクロポアポリカーボネートメンブレンフィルタ(Becton Dickinson Labware,Lincoln Park,NJ)の頂部チャンバに播いた。そして、その底部チャンバは、化学誘引物質として2%のウシ胎仔血清を含む、RPMI1640およびHam’s F12の混合培地で満たした。37℃のインキュベーションの16時間後に、そのメンブレンを固定して、そして、Diff Quik試薬(International Reagents,Inc,Kobe,Japan)で染色して、そして、そのメンブレンを通過して移動した細胞の全てを、光学顕微鏡で計数した。各実験は、三連のウェルで、実施し、3回反復した。
その浸潤能力を、浸潤チャンバアッセイによって決定した。細胞(3×104)を、8μmポアを有する14ウェルサイズのMatrigel被覆マイクロポアメンブレンフィルタ(Becton Dickinson labware)の底部チャンバに播き、そして、その底部チャンバを、化学誘引物質として2%のウシ胎仔血清を含む、RPMI1640およびHam’s F12の混合培地で満たした。37℃のインキュベーションの22時間後に、そのメンブレンを固定して、そして、Diff Quik試薬(International Reagents,Inc,Kobe,Japan)で染色した。次いで、そのメンブレンを介して浸潤した細胞の全てを、光学顕微鏡のもとで計数した。実験の各々は、三連で実行し、そして、3回反復した。
(動物)
雄性SCDマウス(6〜8週齢)を、CLEA(Tokyo,Japan)から得て、そして、この研究を通して、特定の病原体を含まない条件下で維持した。
FBSを、M.A.Biopoducts(Walkersville,MD)から購入した。抗アシアロGM1血清を、Wako(Osaka,Japan)から取得した。
TM−β1 Ab(1mg/0.3ml PBS/マウス)また抗アシアロGM1血清(20μl/0.3ml PBS/マウス)を、腫瘍接種の2日前にSCIDの側尾静脈に注入した。腫瘍細胞を、Ca2+およびMg2+を含まないPBSで洗浄して、そして、所望の細胞濃度でそれと同じ溶液中に懸濁した。トリパンブルー排除法によって決定される細胞の生存率は、90%を超えるものであった。体積にして0.3mlの腫瘍細胞懸濁液を、麻酔をかけていない側尾静脈に注入した。示した期間の後に、そのマウスを屠殺し、そして、転移性のリンパ節の数を、計数した。それらの肝臓および腎臓における小瘤を、解剖顕微鏡を用いて計数した。
(siRNA導入法)
内因性TSLC1の発現を阻害するために、本発明者らは、2−ヌクレオチド(2’−デオキシチミジン)3’オーバーハングを有するsiRNA二重鎖を設計した。TSLC1を標的化したsiRNA配列は、第1位にある開始コドンの第1のアデニンに対して、+196〜+214(s1)および+204〜+222(s2)であった。コントロールのsiRNA(5’−UCAGCAGUGAGAAUAACUG−3’)(配列番号11)を、その対応するDNAが、哺乳動物における既知のゲノム配列に一致しないように設計した。ついで、一本鎖オリゴヌクレオチドの対を、アニーリングさせ、製造者のプロトコルに従ってオリゴフェクタミン試薬(Oligofectamine reagent)(Invitrogen)でトランスフェクションした。使用した配列は以下の通りである。
TSLC1siRNA 配列 s1(+196〜+214):5’−gtcaataagagtgacgact−3’(配列番号8)
TSLC1siRNA 配列 s2(+204〜+222):5’−gagtgacgactctgtgatt−3’(配列番号9)
結果を図2に示す。図2は、RNAiによりTSLC1の発現抑制によるするがん細胞の浸潤性の阻害を示す。TSLC1を高発現するがん細胞をNIH3T3単層細胞上へ重層培養し、doxycyclineによりTSLC1の発現を誘導した。TSLC1は抗TSLC1抗体と二次抗体(緑)で、アクチン分子はファロイジン(青)で染色した。
ドミナントネガティブ変異体:TSLC1優性欠失変異体TSLC1(配列番号12)発現ベクターTSLC1タンパク質の第17番目のアミノ酸をアスパラギンに置換したTSLC1N変異体は、Rac1の優性欠失変異体である。TSLC1N変異体を発現する pEXV−Rac1N17発現ベクターである。TSLC1の分子経路の抑制が小細胞肺がんの浸潤、転移の抑制に適用可能であるかどうか実験する。その結果、TSLC1の分子経路を抑制することにより、小細胞肺がんの浸潤、転移を抑制することができることが分かる。
(免疫沈降、免疫ブロット法:免疫沈降ウエスタンブロティング)
トランスフェクションの24時間、60mmディッシュ中の細胞を洗浄し、そして、氷上で10分間に亘って、500μlの溶解溶液(50mM Tris−HCl、pH 7.5、150mM NaCl、5mM EDTA、1% Triton−X 100、1mM NaF、1mM Na3VO5、プロテアーゼインヒビターカクテル(Calbiochem,San Diego,CA))で処理した。上清を、4℃での15分間に亘る遠心分離を行った後に単離し、そして、そのタンパク質含量、タンパク質アッセイ試薬(Bio−Rad Labolatories,Hercules,CA)を使用して決定した。次いで、1μgの抗体を、500μgの細胞溶解物に添加して、4℃にて一晩にでインキュベートした。30μlの、プロテインA−セファロース 6MBの50%懸濁液(Amersham Biosciences)を、添加して、そして、室温で、1時間に亘ってインキュベートした。インキュベーション後に、ビーズを、5回、500μlの溶解緩衝液で洗浄し、そして、NuPAGEサンプル緩衝液中に再懸濁した。サンプルを、4〜12%NuPAGEminigels(Invitrogen)上で電気泳動して、そして、XCell SureLock Mini−Cell apparatus(Invitrogen)を使用して、ポリビニレンジスルフィド(PVDF)メンブレン(Millipore,Bedford,MA)に移した。30分間に亘って、1%Tween 20および5%スキムミルクを含むTBSでブロッキングした後に、これらのフィルターを、1時間に亘って一次抗体とともにインキュベートし、洗浄し、そして、適切なHRP標識二次抗体(Amersham Pharmacia)とともにインキュベートした。特異的なタンパク質を、増強化学発光システム(Lumi−LightPLUS; Roche)を用いて検出した。
KLHと融合したTSLC1のカルボキシル末端の18アミノ酸の合成ポリペプチドN−INAEGGQNNSEEKKEYFI−C(配列番号14)を、免疫原として使用して、ウサギ抗TSLC1ポリクローナル抗体である、CC2を惹起した。TSLC1(CC2)のC末端またはTSLC1のエクトドメイン(EC)に対するウサギポリクローナル抗体(pAb)は、周知の手段により調製され得る。
Science(Indianapolis,IN)から購入した。β−カテニンに対するマウスmAbである、E−カドヘリン(クローン36)、およびフィブロネクチンを、BD Biosciencesから取得した。使用した他のマウスmAbは、ZO−1(Zymed,South San Francisco,CA)およびビメンチン(クローンV9,Sigma,St.Louis,MO)に対して特異的である。免疫ブロッティングおよび免疫蛍光染色のための二次抗体は、それぞれ、Amersham Pharmacia Biotech(Buckinghamshire,England)およびJackson Immuno Research Lab(West Grove,PA)から得た。
安定に、TSLC1−GFP(MDCK/TSLC1−GFP)を発現する癌細胞を調製する為に、MDCK細胞を、製造業者のプロトコ−ルに従ってLipofectamine Plus試薬(Invitrogen)を用いて、pTSLC1−GFPでトランスフェクションした。安定なクローンを、500 mg/mlのGeneticin(G418)(Invitrogen)を含む培地中で選択した。安定にトランスフェクションされたクローンを、300 mg/mlのG418の存在下で維持した。癌細胞を、上述のように、pTSLC1−GFPおよび/またはpTSLC1−HAを用いて、一過的にトランスフェクトした。
E.coli中で発現されるGST−TSLC1融合タンパク質を、製造者のプロトコルに従ってグルタチオンセファロース4B(Amersham Biosciences)を使用して精製した。[35S]メチオニン標識MPPs−HAタンパク質を、TNT T7 Quick Coupled transcription/translation system(Promega,Madison,WI)を使用して合成した。GST融合タンパク質に対する放射性標識したMPPの結合は、以前に記載されている(Yageta et al.,2002)。結合タンパク質のシグナル強度およびGST融合タンパク質の量を、ソフトウェアNIH Image version 1.62を使用して定量化し、そして、その結合親和性を、GST融合タンパク質の量に関して調節した。
それらの2次元極性実験について、細胞を、24mm Trans−well−COLコラーゲン被覆フィルター不活性体(Costar,Cambridge,MA)につき105細胞の密度で播いた。そして、5〜6日間に亘ってコンフルエンスになるまで増殖させた。これらの細胞を、固定し、免疫染色し、そして、上述のように、共焦点顕微鏡によって調べた。核DNAを染色する際に、TOTO−3 iodide(Invitrogen)これ全体で商品名を、二次抗体を含む溶液に添加した。コラーゲンI型ゲル中のシストの免疫蛍光染色を、前掲したよう実施した。
BIOCOATコラーゲン被覆した8ウェルの培養スライド(Becton Dickinson Labware,Bedford,MA)上に播いて、その2日後に固定した。極性実験のために、MDCK/TSLC1−GFP細胞またはCaco−2細胞を、Trans−well−COLコラーゲン被覆フィルター不活性体(Costar,Cambridge,MA)につき105細胞の密度で播いて、そして、コンフルエンスになるまで3〜4日間に亘って増殖させた。これらの細胞を、PBS(pH7.2)で2回洗浄して、PBS中の4%パラホルムアルデヒドを用いて20分間に亘って、室温で固定した。
次に、浸潤性の強いがん細胞(例えば、ATL細胞、HTLV−1感染細胞など)と、浸潤性の弱いがん細胞(例えば、それ以外のALL細胞(例えば、T-ALL)等)とを識別するためのマーカーを探索した。このようなマーカーは、がん細胞を見出したときにその浸潤性をも検出することによって適切ながん治療を施すことができることから有用である。
細胞溶解液をポリアクリルアミドゲル電気泳動にて分離し、抗 Tiam1抗体にて検出した(ウェスタン・ブロット法)。その具体的な詳細な方法は以下のとおりである。
全細胞溶解液は、50mM Tris−HCl(pH7.4),150 mM NaCl,1% Triton X−100,20 mM EDTA,プロテアーゼ阻害剤混合物(Calibiochem社)を用いて調製した。この細胞溶解液を毎分12,000回転、1分、4℃で遠心分離して不溶性分画を除き、上清を回収した。各サンプルの蛋白質の濃度は、Bio−Rad社の蛋白アッセイ染色試薬にて計測した。各サンプル5μgを4−12%の密度勾配SDS−ポリアクリルアミドゲルにて分画し、Millipore社のフッ化ポリビニリデン・メンブレンに転写し、抗Tiam−1単クローン抗体と反応させた。一次抗体の結合は、Roche社のLimi−Light PLUSウエスタン・ブロット基質を用いて検出した。各シグナルの分子量の指標は、図5Bの左側に示したとおりである。具体的には、大きい方から、210kDa,111kDa,71kDaおよび55kDaである。Tiam−1蛋白質は、米国SantaCruz社の抗Tiam−1抗体(Tiam−1 C−16)を用いた。各レーンは1.Jurkat; 2.Molt−4;3.CCRF−CEM;4.MT−2;5C91/PL;6.C8266;7.MT−4;8.ATN1;9.ATL−3Iである。
図5Bに浸潤性の強いがん細胞で特徴的に認められる短いTiam1分子を示す。浸潤性の強いがん細胞であるATL細胞(4−8)では、浸潤性の弱いがん細胞であるT−ALL細胞(1−3)と比較して、TSLC1について、短いTiam1断片が特徴的に認められる。青矢印で示す分子量約140キロダルトンのシグナルは全長Tiam1に相当し、一方、赤矢印で示す分子量約65キロダルトンのシグナルはATL細胞にのみ特異的に検出される低分子量Tiam1であり、エクソン14−29を含む。分子量約70キロダルトン付近の2つのシグナルは全長Tiam1の分解産物、あるいはスプライシング・バリアント、または非特異的シグナルに相当すると考えられる。細胞溶解液をSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動にて分離し、抗Tiam1抗体にて検出した(ウエスタン・ブロット法)。この短いTiam断片は、エクソン14−29に対応する新規のスプライシング・バリアントと考えられる。
プライマー ssTiam1−R: 5’−ACA TTC TCT ACG GGG CAG GT−3’(配列番号22)
これらのプライマーを用いて増幅された配列は、配列番号23として示す。そのアミノ酸コード配列は、配列番号24として示される。
E13B2−5’ CAGACAGAGTGATGTGGAGGA(配列番号25)
E15−16−3’ CTGCTTTCAGGCCTTTCTTG(配列番号26)
増幅断片418塩基対(配列番号27)。
E13B−5’ GAGGACGACAGCTGGAAGTT(配列番号28)
E15−3’ CGTACAGCCTTCGAATACCA(配列番号29)
増幅断片315塩基対(配列番号30)。
(siRNA導入法)
内因性Tiam1の発現を阻害するために、本発明者らは、2−ヌクレオチド(2’−デオキシチミジン)3’オーバーハングを有するsiRNA二重鎖を設計した。Tiam1を標的化したsiRNA配列は、下記のようにセンス配列およびアンチセンス配列の両方を作製した。コントロールのsiRNA(5’−UCAGCAGUGAGAAUAACUG−3’)(配列番号11)を、その対応するDNAが、哺乳動物における既知のゲノム配列に一致しないように設計した。ついで、一本鎖オリゴヌクレオチドの対を、アニーリングさせ、製造者のプロトコルに従ってオリゴフェクタミン試薬(Oligofectamine reagent)(Invitrogen)でトランスフェクションした。使用した配列は以下の通りである。
5’− CGG CGA GCU UUA AGA AGA ATT−3’(配列番号9)
Tiam1 siRNA 配列(アンチセンス配列):
5’− UUC UUC UUA AAG CUC GCC GTT −3’(配列番号10)。
ドミナントネガティブ変異体:Tiam1優性欠失変異体 Tiam1発現ベクター
Tiam1タンパク質の1つのアミノ酸をアスパラギンに置換したTiam1 N変異体は、Rac1の優性欠失変異体である。Tiam1 N変異体を発現する pEXV−Rac1N17発現ベクターを用いて実験をすることができる。
(方法)
(測定法)
(発現ベクターおよびトランスフェクション)
pTRE2/TSLC1を得るために、TSLC1cDNAを、pTRE2hygroベクター(BD Biosciences)にクローニングした。短縮化したTSLC1フラグメントを、テンプレートとしてpTSLC1−HAまたはpcTSLC1を使用して、PCRによって作製して、pTREhygroベクターにクローニングした。TSLC1(ΔC−HA)の細胞質性テイルを欠く変異体を作製するために、397〜422に位置するアミノ酸(aa)残基を取り除き、そして、396の残基を、HAエピトープタグと融合させた。この短縮化変異体である、プロテイン4.1−BMおよびプロテインPDZ−BMを、それぞれ、タンパク質である4.1−BMを含む11アミノ酸(400〜410)、ならびにPDZ−BM(439〜422)を含む4アミノ酸を取り除くように設計した(図1A)。これらの構築物を、製造者のプロトコルに従って、Fugene 6 reagent(Roche Applied Science)で、上述の細胞にトランスフェクトした。安定なクローンを、300μg/mlのハイグロマイシン(Invitrogen)を含む培地中で選択した。
3次元(3D)培養を、製造者(Nitta Gelatin,Osaka,Japan)のプロトコルに従って実施した。細胞を、コラーゲンI混合物に添加して、穏かに混合し、そして、5×103細胞/ウェルで12ウェルプレートにプレーティングした。5日齢シストを、一般的なシスト構造およびTSLC1の細胞内局在ならびに欠失変異体について調べた。管腔形成の誘導のために、4日齢のシストを、40ng/mlのHGF(Sigma)を含む新鮮な培地で刺激して、さらに4日間に亘ってインキュベートし、そして、位相差顕微鏡によって調べた。
細胞を、6ウェルプレート中に1×104細胞/ウェルで播いた。次の日に、それらの細胞に、40ng/ml HGFの存在下または非存在下の、新鮮な培地を供給して、そして、さらに17時間に亘ってインキュベートした。細胞分散を、位相差顕微鏡で調べた。
Rac1およびRhoの活性化を、それぞれ、Rac1活性化アッセイキットおよびRho活性化キット(Upstate)を使用して、その製造者のプロトコルに従って、GST−プルダウンアッセイによって決定した。簡潔には、細胞を、100mm培養プレートあたり1×105細胞で播き、血清飢餓状態にして一晩置いた。次いで、それらの細胞を、種々の時間期間に亘って、40ng/ml HGFで刺激して、そして、MLB溶解緩衝液中で溶解した。Rac1−GTPおよびRho−GTPを、それぞれ、グルタチオン−アガロースビーズ上に固定された、グルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)タグ化p21活性化キナーゼ(PAK)−Rac1結合ドメイン(RBD)およびGSTタグ化Rhotekin−Rho結合ドメイン(RBD)を用いて、それらの溶解物から沈降させた。総溶解物および総沈降物を、免疫ブロッティングによって分析した。濃度計分析を、NIHイメージソフトウェアを用いて実施した。
実施例7に準じて、TSLC1タンパク質を用いて Rac1 の活性化が行われるかどうかを確認することができる。
Rac1タンパク質の第17番目のアミノ酸をアスパラギンに置換したRac1 N17変異体は、Rac1 の優性欠失変異体である。Rac1N17変異体を発現するpEXV−Rac1N17 発現ベクター(配列番号12(核酸配列)、配列番号13(アミノ酸配列))はロンドン大学のA.Hall博士より供与された。
配列番号5に示す核酸配列に基づいて、siRNAのセンス配列およびアンチセンス配列を設計する。このsiRNA阻害剤による、小細胞肺がんの浸潤、転移の抑制を観察する。実験としては培養がん細胞にこのsiRNAをトランスフェクトして、Rac1の発現を抑える。そしてコントロールsiRNA(例えば、配列番号11)を入れた細胞と、浸潤アッセイ、遊走アッセイ、SCIDマウスの尾静脈からの細胞注入による肺転移形成の差などを比較する。これらの実験は、上述のプロトコルを使用することができる。
次に、TSLC1の形質転換に関する関係について調べた。
(cDNAクローニングおよび発現ベクター)
GST−TSLC1−C融合タンパク質のための発現ベクター、DAL−1−V5およびMPP3は、以前に記載された(Yagetaら、2002;Fukuharaら、2003)。DAL−1−Flag発現ベクターを、V5−Hisのタグ化配列をFlagのタグ化配列(5’−GACTACAAGGATGACGATGACAAG−3’)で置換することによってDAL−1−V5から得た。ヒトMPP1およびヒトMPP2の全長cDNAフラグメントを、MPP1のcDNA配列(GenBank登録番号NM002436)およびMPP2のcDNA配列(NM005374)にそれぞれ基づいて、逆転写PCRによってヒト肺ポリ(A)+RNAから得た。その後、これらのcDNAフラグメントを、pcDNA3.1/V5−His TOPO TAベクター(Invitrogen,Carksbad,CA)からクローニングした。その後、V5−Hisのタグ化配列を、HAのタグ化配列(5’−TACCCATACGACGTCCCAGACTACGCT−3’)で置換した。GST融合タンパク質のための発現ベクター、DAL−1(1〜109aa、305〜446aa、357〜446aa)のcDNAフラグメント、MPP1(1〜65aa)のcDNAフラグメント、MPP2(1〜137aa)のcDNAフラグメントおよびMPP3(1〜134aa)のcDNAフラグメントを、PCRによって増幅してpGEX−4T−1(Amersham Biosciences,Buckinghamshire,England)中にクローニングした。
TSLC1に対するラットモノクローナル抗体(mAb)を、TSLC1のカルボキシル末端の18個の合成ポリペプチドで免疫することによって、ラットにおいて惹起した。ニワトリmAbを、TSLC1の細胞外ドメインに対応する組換えポリペプチドに対して作製した(3E1)。抗TSLC1pAb(CC2)が、以前に記載された(Masudaら、2002;Yagetaら、2002)。DAL−1タンパク質のN末端部分に対するpAbおよびMPPタンパク質のN末端部分に対するpAbを、GST融合タンパク質で免疫することによってウサギにおいて惹起した。抗V5 mAb、抗GST mABおよび抗HA pAbを、Invitrogen,MBL(日本国名古屋市)およびSanta Cruz Biotechnology(Santa Cruz,CA)からそれぞれ購入した。抗Flag mAbおよび抗汎カドヘリンmAbを、Sigma(St.Louis,MO)から得た。抗ZO−1 pAbおよび抗ZO−1 mAbを、Zymed Laboratories(South San Francisco,CA)から購入した。Alexa Fluor 568色素標識ファロイジンを、Molecular Probes(Eurogene,OR)から購入した。HRP標識二次抗体およびフルオレセイン標識二次抗体を、Amersham BiosciencesおよびMolecular Probesからそれぞれ得た。
Cos−7細胞を、RIKEN細胞バンク(日本国つくば市)から得た。HeLa細胞、ABC−1細胞、およびHEK293細胞を、Health Science Research Resources Bank(日本国大阪市)から得た。ヒトがん細胞であるSK−LU−1、NCI−H596、U351、およびCaco−2、ならびにラットの褐色細胞腫であるPC12を、American Type Culture Collection(Rockville,MD)から得た。細胞を、供給業者の推奨に従って培養した。トランスフェクションを、LipofectAMINE 2000(Invitrogen)またはFuGENE 6(Roche Diagnostic,Basel,Switzland)を製造業者のプロトコルに従って使用して実行した。
トランスフェクションの24時間後、60mmディッシュ中の細胞を、洗浄し、そして氷上にて10分間、500μlの溶解緩衝液[50mM Tris−HCl、pH7.5、150mM NaCl、5mM EDTA,1% Triton−X 100、1mM NaF、1mM Na3VO5、プロテアーゼインヒビターカクテル(Calbiochem,San Diego,CA)で処理した。免疫沈降、電気泳動、および免疫ブロッティングは、以前(Yagetaら、2002)に記載された通りに実行した。
HEK293細胞を、コラーゲンIでコートした培養ディッシュ(BIOCOAT;BD Biosciences)上に播種した。免疫蛍光を、以前(Yagetaら、2002)に記載された通りに実施した。サンプルを、Bio−Rad Radiance 2000を用いて試験した。これは、アルゴン/クリプトンレーザー(488nmおよび568nm)と赤色レーザーダイオード(638nm)とを備えたレーザー走査共焦点システムである。
TSLC1を標的とするsiRNA配列は、1位にある開始コドンの最初のアデニンに対して、位置+196〜+214(s1)および+204〜+222(s2)から得た。コントロールsiRNA(5’−UCAGCAGUGAGAAUAACUG−3’)(配列番号11)は、対応するDNA配列において、哺乳動物のどの公知のゲノム配列とも一致しなかった。合成した一対の一本鎖オリゴヌクレオチドを、アニーリングさせ、そしてOligofectamine試薬(Invitrogen)を製造業者のプロトコルに従って用いてトランスフェクトした。その細胞の平均面積および高さを、ソフトウェア(NIH Imageバージョン1.62)を使用して定量した。
(図9)
HEK293細胞におけるTSLC1、DAL−1およびMPP1〜MPP3の亜細胞局在化。HEK293のコンフルエント(A)培養物または低密度(B)培養物を、免疫蛍光によって分析した。細胞を、抗TSLC1pAb(a)、抗DAL−1 pAb(bおよびa2)、抗MPP1 pAb(cおよびb2)、抗MPP2 pAb(dおよびc2)、または抗MPP3 pAb(eおよびd2)を用いて染色した。低密度の細胞もまた、抗TSLC1mAb(3E1)(B、a1〜d1、青色)およびAlexa Fluor 568色素標識ファロイジン(B、a3〜d3、赤色)を用いて染色した。矢印は、細胞の糸状足突出を示す。左の3つの欄を統合した画像が、右欄に示される(B、a4〜d4)。バー:20μm。
RNAiを使用するTSLC1発現の抑制によるHEK293細胞の細胞接着および上皮様構造の排除。(A)TSLC1に対するsiRNAオリゴヌクレオチド(s1もしくはs2)またはコントロールsiRNAで処理したHEK293におけるTSLC1および関連タンパク質の免疫ブロッティング。TSLC1に対するsiRNA(s1)またはコントロールsiRNAで処理したHEK293細胞における、細胞骨格組織化を検出するため(B)、E−カドヘリンまたはZO−1の亜細胞局在化を検出するため(D)、およびDAL−1またはMPP2の亜細胞局在化を検出するため(E)の免疫蛍光分析。TSLC1、アクチンフィラメント、E−カドヘリン、ZO−1、DAL−1、およびMPP2が、抗TSLC1pAbもしくは抗TSLC1mAbを用いる染色(B、D、およびE、a1〜d1)、Alexa Fluor 568色素標識ファロイジンを用いる染色(B、a2〜c2)、抗汎カドヘリンmAbを用いる染色(D、a2およびb2)、抗ZO−1 mABを用いる染色(D、c2およびd2)、抗DAL−1 pAbを用いる染色(E、a2およびb2)、ならびに抗MPP2 pAbを用いる染色(E、c2およびd2)によってそれぞれ検出された。矢尻は、TSLC1を発現する細胞間接触部位を示し、一方、矢印は、TSLC1を欠く細胞間接触部位を示す。左および中央の欄を統合した画像が、右の欄に示される。バー;20μm。(C)コントロールsiRNAで処理したHEK293の平均面積および高さ(白色カラム)、TSLC1に対するsiRNA(s1)で処理したがTSLC1を発現するHEK293の平均面積および高さ(明灰色カラム)、およびs1で処理したTSLC1を欠くHEK293の平均面積および高さ(暗灰色カラム)を示す、ヒストグラム。上記細胞の面積および高さは、皮質アクチンフィラメント束に従って測定した。平均値および標準偏差を、3つの独立した実験に基づいて示した。それらの実験において、最小数80個の細胞を、各サンプルについて計数した。アスタリスクは、マン−ホイットニーU検定によって決定した統計的有意性(p<0.0001)を示す。
TSKC1発現を欠くNSCLC細胞におけるTSLC1複合体の構成成分の誤局在化。(A)ヒトNSCLC細胞におけるTSLC1タンパク質、DAL−1タンパク質、MPP1タンパク質、MPP2タンパク質およびMPP3タンパク質の免疫ブロッティング。(B〜D)ABC−1細胞(B)、NCI−H596細胞(C)およびSK−LU−1(D)細胞における、TSLC1、DAL−1、およびMPP2の亜細胞局在化。細胞を、各タンパク質に対する特異的抗体を用いて(左)、およびAlexa Fluor 568色素標識ファロイジンを用いて二重染色し、統合した画像を示す(右)。バー;20μm。
膜近傍ドメインにおけるTSLC1複合体の模式的図示。(A)TSLC1は、DAL−1タンパク質およびMPPタンパク質に結合する。MPPタンパク質のうちの一メンバーは、生物学的状況に依存してTSLC1複合体中に組み込まれる。(B)TSLC1タンパク質、DAL−1タンパク質、およびMPPタンパク質の、ドメイン構造および結合配列。TSLC1の細胞質ドメインにおける4.1結合モチーフおよびPDZ結合モチーフが、それぞれ、赤紫色文字および橙色文字にて示されている。MAGuKにおけるHOOKコンセンサス配列および塩基性アミノ酸(aa)が、それぞれ、緑色文字または下線によって示されている。
細胞接着におけるTSLC1の生理的役割をRNA干渉によって調査するために、TSLC1の2つの別個の領域に対する一対の合成二本鎖siRNAを作製して、HEK293細胞中に一過性トランスフェクトした。HEK293細胞中へのsiRNAのトランスフェクション効率は、約50%であると推定した(データは、示さない)。トランスフェクションの50日間後、TSLC1タンパク質の量は、コントロールsiRNAでトランスフェクトした細胞中の量と比較して、TSLC1siRNA(s1またはs2)でトランスフェクトした細胞において顕著に減少した。対照的に、DAL−1タンパク質、MPP2タンパク質、E−カドヘリンタンパク質、およびZO−1タンパク質の量は、この処理によって変化しなかった。
(実験手順)
(細胞および増殖アッセイ)
MDCKのTet−Off細胞株を、BD Biosciences(Palo Alto,CA)から入手し、100μM非必須アミノ酸(Invitrogen,Carlsbad,CA)、1.0mMピルビン酸ナトリウム(Invitrogen)、10% Tetシステム認可FBS(BD Biosciences)、100単位/mlのペニシリン、および100μg/mlのストレプトマイシン(Invitrogen)を補充したイーグル最小必須培地(Sigma,St.Louis,MO)中で維持した。関連遺伝子の発現を抑制するために、0.1μg/mlのドキシサイクリン(Dox)を培地に添加した。細胞増殖を、CellTiter 96 Aqueous Non−Radioactive Cell Proliferation Assayキット(Promega,Madison,WI)を製造業者のプロトコルに従って使用して、MTSアッセイにより試験した。
TSLC1のC末端に対する(CC2)(Masuda,M.,ら(2002)J.Biol.Chem.277,31014−31019)、またはTSLC1の外部ドメインに対する(EC)(Mao,X.,ら(2003)Cancer Res 63,7979−7985)ウサギポリクローナル抗体(pAb)については、以前に記載した。ウサギ抗ヘマグルチニン(HA)pAb(sc−805)およびマウス抗HAモノクローナル抗体(mAb)クローン12CA5を、それぞれ、Santa Cruz Biotechnology(Santa Cruz,CA)およびRoche Applied Science(Indianapolis,IN)から購入した。β−カテニン、E−カドヘリン(クローン36)およびフィブロネクチンに対するマウスmAbを、BD Biosciencesから購入した。使用した他のマウスmAbは、ZO−1(Zymed,South San Francisco,CA)およびビメンチン(クローンV9,Sigma,St.Louis,MO)に特異的であった。イムノブロット分析および免疫蛍光染色のための二次抗体は、それぞれ、Amersham Pharmacia Biotech(Buckinghamshire,England)製およびJackson Immuno Research Lab(West Grove,PA)製であった。Rac1およびRhoの活性化アッセイのために使用した抗体は、それぞれ、マウス抗Rac1 mAb、クローン23A8(Upstate,Lake Placid,NY)およびウサギ抗Rho pAb(Upstate)であった。
pTRE2/TSLC1を得るために、TSLC1cDNAをpTRE2hygroベクター(BD Biosciences)にクローニングした。pTSLC1−HA(Masuda,M.,ら(2002)J.Biol.Chem.277,31014−31019)またはpcTSLC1(Masuda,M.,ら(2002)J.Biol.Chem.277,31014−31019)を鋳型として使用して、PCRにより短縮型TSLC1フラグメントを作製し、pTRE2 hygroベクターにクローニングした。TSLC1(ΔC−HA)の細胞質テイルを欠く変異体を作製するために、397〜422に位置するアミノ酸(aa)残基を取り除き、396位の残基を、HAエピトープタグに融合させた(図13)。短縮型変異体Δ4.1−BMおよびΔPDZ−BMを、それぞれ、プロテイン4.1−BMを包含する11 aa(400〜410)およびPDZ−BMを含有する4 aaを取り除くように設計した(図13A)。これらの構築物を、Fugene 6試薬(Roche Applied Science)を製造業者のプロトコルに従って使用して、細胞にトランスフェクトした。安定なコロニーを、300μg/mlのハイグロマイシン(Invitrogen)を含有する培地中で選択した。
細胞溶解物の調製およびイムノブロット分析については、以前に記載されたとおりである(Yageta,M.,ら(2002)Cancer Res 62,5129−5133)。
三次元培養を、製造業者(Nitta Gelatin,Osaka,Japan)の説明書に従って実施した。細胞を、コラーゲンI混合物に添加し、穏やかに混合し、そして、12ウェルプレートに、5×103細胞/ウェルの濃度でプレートした。5日齢胚を、一般的な胚構造および、全長TSLC1の細胞内局在および欠失変異体について試験した。細管形成の誘導について、4日齢胚を、40ng/mlの組換えHGF(Sigma)を含有する新鮮な培地で刺激し、さらに4日間インキュベートし、位相差顕微鏡により試験した。全ての画像を、冷却型CCDデジタルカメラを装備するNikon Eclipse倒立顕微鏡TE300(Tokyo,Japan)で撮影した。細管形成を定量するために、嚢胞および管の面積を、NIHの画像化ソフトウェアにより算出した。統計学的有意差は、Wilcoxon順位和検定(rank sum test)により評価した。
細胞を、1×104細胞/ウェルの濃度で、6ウェル培養プレートに撒いた。次の日、細胞に40ng/mlのHGFの存在下または非存在下にて、新鮮な培地を与え、さらに17時間インキュベートした。細胞分散を、位相差顕微鏡により試験し、上記のように写真撮影した。
二次元の極性実験について、細胞を、24mm Trans−well−COLコラーゲンコーティングフィルター挿入物(Costar,Cambridge,MA)あたり1×105細胞の濃度で撒き、コンフルエンスになるまで5〜6日間増殖させた。細胞を固定し、以前に記載されたように免疫染色した(Masuda,M.,ら(2002)J.Biol.Chem.277,31014−31019)。次いで、染色した細胞を、488/514nmアルゴンレーザーおよび543nmヘリウムネオンレーザーを装備するBio−Rad Radiance 2000レーザー共焦点走査システムで試験した。X−Z水平切片を0.2μmのモーターステップにより作製した。各画像は、単一の平均化された(32回線の走査)画像を表す。核DNAについて染色する場合、二次抗体を含有する溶液に、TOTO−3ヨージド(Invitrogen)を添加した。コラーゲンI型ゲル中の嚢胞の免疫蛍光走査を、以前に記載されたように実施した(Pollack,A.L.,ら(1997)J Cell Biol 137,1651−1662)。
Rac1およびRhoの活性化を、それぞれ、Rac1活性化アッセイキットおよびRho活性化キット(Upstate)を、製造業者のプロトコルに従って使用して、GSTプルダウンアッセイにより決定した。簡単に述べると、細胞を、100mm培養プレートあたり100×105細胞で撒いて、一晩血清不足にした。次いで、この細胞を、種々の時間にわたって40ng/mlのHGFで刺激し、MLB溶解緩衝液中に溶解させた。溶解物から、それぞれ、グルタチオン−アガロースビーズに固定化したグルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST)タグ化p21活性化キナーゼ(PAK)−Rac1結合ドメイン(RBD)およびGSTタグ化Rhotekin−Rho結合ドメイン(RBD)を用いて、Rac1−GTPおよびRho−GTPを沈殿させた。総溶解物および沈殿物を、イムノブロット分析により分析した。濃度分析をNIHの画像化ソフトウェアを使用して実施した。
(プロテイン4.1−BMおよびPDZ−BM両方が、三次元培養における嚢胞の増殖において、TSLC1の外側への局在化に必須である)
本発明者らは、以前に、TSLC1が、浸透性支持体上の極性化細胞の外側膜に分布すると報告した(Masuda,M.,ら(2002)J.Biol.Chem.277,31014−31019)。本発明者らは、細胞質ドメインまたは保存モチーフの欠失が、その外側の局在化に影響を及ぼすかどうかを試験した。欠失変異を発現する細胞の細胞質ゾルにおいて検出される点状のシグナルを除いて、野生型のTSLC1を発現する細胞においても見られるように、TSLC1の短縮型のすべてが、細胞の外側表面に集中した(図14)。三次元細胞外マトリクスにおいて、MDCK細胞は、細胞の単層により線を引かれる中空の嚢胞を形成する(O’Brien,L.E.,ら(2002)Nat Rev Mol Cell Biol 3,531−537)。本発明者らは、コラーゲンIゲル中のクローンの各々を包埋し、そして、嚢胞を形成したこれらの全てが、親のMDCK細胞に由来するものとは形態学的に識別可能であることを見出した(図16、左欄)。免疫蛍光顕微鏡法は、TSLC1が、外側膜に局在化する一方で(図15、eおよびf)、ΔC−HAは、細胞質に拡散的に検出され(図15、iおよびj)、このことは、全細胞質ドメインの短縮が、TSCL1の外側への局在化を消滅させることを示した。4.1−BMの大きなフラクションは、外側膜に分布したが、これはまた、細胞質の先端側でも検出された(図15、mおよびn)。興味深いことに、PDZ−BMを欠失することにより、その局在が、外側膜の外側表面から、外側膜の下側三分の一に、そして、基底表面に、シフトした(図15、qおよびr)。本発明者らは、接着結合のマーカーであるZO−1について、嚢胞を染色した。ZO−1は通常、親のMDCK嚢胞の内側に面する先端表面上で検出される(O’Brien,L.E.,ら(2002)Nat Rev Mol Cell Biol 3,531−537)。野生型または短縮型のTSLC1を発現する嚢胞において、ZO−1は、嚢胞の内側管腔の自由空間を描写する点として検出され(図15、c、g、k、oおよびs)、このことは、TSLC1または任意の短縮型変異の発現が、細胞の極性の配向に影響を及ぼさなかったことを示した。
RhoファミリーのGTPaseは、HGF誘導性の細胞分散および細管形成の間の、アクチン骨格の再構成の周知の重要なメディエーターである(Kaibuchi,K.,ら(1999)Curr Opin Cell Biol 11,591−596)。以前の研究は、組織培養プレート上のMDCK細胞において、HGFは、Rac1の一過性の最初期活性化、およびRhoの持続性の活性化を湯初し、これが、細胞の分散応答と相関することを示している(Zondag,G.C.,ら(2000)J Cell Biol 149,775−782)。GST−RAK−RBDおよびGSTRhotekin−RBDのアガロースビーズを使用して、本発明者らは、親細胞が、HGFに応答して、Rac1活性の最初期増加(15分以内に基底レベルに戻った)を示し(図17A、左パネル)、ならびに、持続性のRhoの活性化を示す(図17B、左パネル)ことを確認した。対照的に、HGFで処理したMDCK/TSLC1細胞は、Rac1の活性化の延長を示し、これは、刺激の4時間後でもなお観察された(図17A、中央パネル)が、Rho活性には増加が見られなかった(図17B、中央パネル)。これらの結果は、TSLC1の発現が、HGF刺激されたMDCK細胞において、Rac1の活性化の延長およびRhoの活性化の減少を誘導することを示す。Rac1活性およびRho活性に対する、TSLC1のこの調節効果は、その細胞質ドメインに依存するようであった。MDCK/ΔC−HA細胞は、親のMDCK細胞(図17A、左パネル)と同様のRac1活性化のプロフィールを示した(図17A、右パネル)が、Rhoの持続性の活性化は、親のMDCK細胞(図17B、左パネル)よりも少ない程度に、MDCK/ΔC−HA細胞において観察された(図17B、右パネル)。結果的に、TSLC1のHGF誘発性細胞分散をブロックする能力は、Rac1活性およびRho活性に対するその調節効果から生じ得ると考えられる。
図17の結果から、TSLC1がHGFによる培養腎細胞の遊走能を阻害することから、細胞遊走能を指標として「TSLC1活性を測定することが可能である」ことを示すといえる。TSLC1の作用を阻害する低分子化合物を探索するときの手段として利用できる可能性があるといえる。
次に、TSLC1は、HGFによる培養腎細胞の遊走能を阻害するかどうかを確かめる実験を行った。以下にその方法を説明する。
上皮接着蛋白質、並びに間葉系マーカー蛋白質の免疫蛍光染色の結果。緑のシグナルは、それぞれ上皮マーカーであるE−カドヘリン、ベータ・カテニン、間葉系マーカーであるビメンチン、フィブロネクチンを示す。青のシグナルは、TOTO−3イオダイドによる核DNAの染色を表す(グレイスケール表示では、緑が薄めに、青が濃い目に表現されている。)。スケールバーは10μmを表す。MDCK/TSLC1細胞、並びにMDCK−deltaC−HA細胞は、MDCK細胞に全長TSLC1cDNA発現プラスミド、並びに 細胞内ドメインに相当する397−442アミノ酸を欠失させたTSLC1cDNAに Hemagglutinin (HA)エピトープタグを融合させた発現プラスミドを、それぞれRoche Applied Science社のFuGENE6試薬にてトランスフェクションし、300μg/mlのハイグロマイシン含有培地で培養し、ハイグロマイシン耐性を指標として分離した。
図18は、TSLC1は、HGFによる培養腎細胞の遊走能を阻害することを示す結果である。このことから、細胞遊走能を指標としてTSLC1活性を測定することが可能である。プレート上の培養腎細胞MDCKにHGFを加えると細胞接着が失われ、細胞は遊走し、上皮マーカーであるE−カドヘリンおよびβ−カテニンの膜発現が消失し、間葉マーカーであるビメンチンおよびフィブロネクチンが発現する。しかし、MDCK細胞にTSLC1を発現させると、この遊走能が抑制される。一方、TSLC1の細胞内ドメインを欠如させると、この抑制能は消失することが判明した。
まず、TSCL1の分子経路の因子を活性化する可能性のある物質を、レポータージーンアッセイを用いてスクリーニングする。
(方法)
リン酸緩衝化生理食塩水(PBS;10 mM リン酸塩;150 mM 塩化ナトリウム,pH 7.2〜7.3.)
ルシフェラーゼレポーターアッセイキット:溶解溶液:25mM Tris(7.5)、2mM ジチオスレイトール(DTT),10%グリセロール、1% TritonX−100;ルシフェリンミックス:20mMトリシン(Tricine)/1.07mM(MgCO3)4Mg(OH)2−5H2O/2.67mMMgSO4/0.1mM EDTA/33.3mM DTT/270μM コエンザイム(Coenzyme)A/470μMルシフェリン/530μMATP(ニッポンジーンのピッカジーン(Code No.PGK−L100)を使用することができる)。
小細胞肺がん細胞(初代)、MDCK2細胞など。
これらの細胞は、適宜Dulbecco改変Eagle培地に10%ウシ胎仔血清などを用いて培養する。
ルシフェラーゼは、蛍光(約560nm)作る酵素である。細胞内に、アッセイするタンパク質をコードした核酸配列を含むプラスミドとレポータープラスミド(ルシフェラーゼレポーター)を同時に細胞に強制発現し、レポーター活性を測定する。ルシフェラーゼ遺伝子産物の発現による蛍光を測定することにより、遺伝子発現を測定することができる。
(1)上記プラスミドを用いて上記各々の細胞のトランスフェクションを行う。
(2)48〜72時間、上記細胞を培養する。
(3)培養上清を除去する。
(4)培養に使用されているウェルまたはディッシュを洗浄する。
(5)細胞の溶解(24穴プレートの場合、溶解溶液200μl/ウェル)。
(6)ライゼートをEppendorfチューブへうつす。
(7)脱核(遠心分離15Krpm、3分,4℃)する。
(8)上清を別のEppendorfチューブへうつす
(9)液体シンチレーションカウンターにサンプルを挿入する。
(10)ルシフェリンミックスにサンプル上清を0.5μl加える。
(11)蛍光に起因するカウントを測定する。
実施例13において、がん細胞以外の細胞を用いて(株化細胞または初代培養細胞)、同様の実験を行う。ここで、がん細胞以外の細胞では、TSCL1の分子経路の因子の活性化効果がないか低いものを、好ましいヒットとして選択する。
次に、別のスクリーニングの系として、小細胞肺がん初代細胞、3T3−L1、3T3−F442または他の初代培養細胞を用いて、候補薬物ライブラリーの(種々の濃度での)存在下または非存在下で、これらの細胞を培養する。
実施例13〜15などで実施するスクリーニングは、ロボットを用いて自動化することができる。この場合、例えば、ベックマンコールターのBiomekシリーズを用いて、マイクロプレートを用いたシステムを構築するか、またはZymarkのStaccato Mini−Systemシリーズを用いてシステムを構築することができる。
実施例13〜16などで、小細胞肺がん特異的にTSCL1の分子経路の因子を活性化する可能性があることが判明した化合物について、マウス、ラットまたはサルなどの動物に投与してがん組織特異的にTSCL1の分子経路の因子 mRNA発現量またはタンパク質量を低下させる化合物をスクリーニングする。
配列番号1は、TSCL1をコードする核酸配列(TSLC18A+8B 型 cDNA の塩基配列)である。
配列番号2は、TSCL1のアミノ酸配列(TSLC18A+8B のアミノ酸配列)である。
配列番号3は、Tiam1をコードする核酸配列(TIAM1 cDNA の塩基配列;アクセッシ
ョン番号NM003253)である。
配列番号4は、Tiam1のアミノ酸配列(アクセッション番号NM_003253)である。
配列番号5は、Rac1をコードする核酸配列(アクセッション番号NM_006908 )であ
る。
配列番号6は、Rac1のアミノ酸配列(アクセッション番号NM_006908 )である。
配列番号7および配列番号8は、TSCL1のsiRNAの、それぞれセンス配列(5’−gtcaataagagtgacgact−3’)およびアンチセンス配列(5’−gagtgacgactctgtgatt−3’)の代表例である。
配列番号9および配列番号10は、Tiam1のsiRNAの、それぞれセンス配列(5’− CGG CGA GCU UUA AGA AGA ATT−3’)およびアンチセンス配列(5’− UUC UUC UUA AAG CUC GCC GTT −3’)である。
配列番号11は、コントロールのsiRNAの配列(5’−UCAGCAGUGAGAAUAACUG−3’)である。
配列番号12は、Rac1の優先欠失改変体の核酸配列(配列番号5における291番目の核酸がAになっている。)を示す。
配列番号13は、Rac1の優先欠失改変体のアミノ酸配列(配列番号6における17番目のアミノ酸がNになっている。)を示す。
配列番号14は、KLHと融合したTSLC1のカルボキシル末端の18アミノ酸の合成ポリペプチド(INAEGGQNNSEEKKEYFI)を示す。
配列番号15は、TSLC1の細胞質ドメインのアミノ酸配列(RYFARHKGTYFTHEAKGADDAADADTAIINAEGGQNNSEEKKEYFI)を示す。配列番号16は、TSLC1の細胞質ドメインのΔ4.1−BM欠失体(RYFA−−−−−−−−−−−KGADDAADADTAIINAEGGQNNSEEKKEYFI)を示す。
配列番号17は、TSLC1の細胞質ドメインのΔPDZ−BM欠失体(RYFARHKGTYFTHEAKGADDAADADTAIINAEGGQNNSEEKK)を示す。配列番号18および配列番号19は、TSCL1のsiRNAの、それぞれセンス配列およびアンチセンス配列の別の例である。
配列番号20は、TSLC1の特異的合成オリゴヌクレオチド配列である。
TTCGCCATGCTGTGCTTGCTCA
配列番号21は、Tiam1の短縮型の代表例である核酸配列(イントロン13の一部およびエクソン14−29に対応)を増幅するためのフォワードプライマーである。
配列番号22は、Tiam1の短縮型の代表例である核酸配列(イントロン13の一部およびエクソン14−29に対応)を増幅するためのリバースプライマーである。
配列番号23は、Tiam1の短縮型の代表例である核酸配列(イントロン13の一部およびエクソン14−29に対応)である。
配列番号24は、Tiam1の短縮型の代表例であるアミノ酸配列(エクソン14−29に対応)である。
配列番号25は、Tiam1の短縮型の代表例である核酸配列(イントロン13の一部およびエクソン14−29に対応)を増幅するためのフォワードプライマーの核酸配列である。
配列番号26は、Tiam1の短縮型の代表例である核酸配列(イントロン13の一部およびエクソン14−29に対応)を増幅するためのリバースプライマーの核酸配列である。
配列番号27は、配列番号25および配列番号26のプライマー対により増幅される断片の核酸配列である。
配列番号28は、Tiam1の短縮型の代表例である核酸配列(イントロン13の一部およびエクソン14−29に対応)を増幅するためのフォワードプライマーである。
配列番号29は、Tiam1の短縮型の代表例である核酸配列(イントロン13の一部およびエクソン14−29に対応)を増幅するためのリバースプライマーである。
配列番号30は、配列番号28および配列番号29のプライマー対により増幅される断片の核酸配列である。
Claims (12)
- 小細胞肺がんの転移および/または浸潤を抑制する組成物であって、TSLC1のRNAi、TSLC1に対する抗体、もしくはTSLC1の優性欠失変異体を含む、前記組成物。
- 前記抑制は、TSLC1の過剰発現を抑制する、請求項1に記載の組成物。
- 前記TSLC1は、配列番号1に示す核酸配列またはその改変体によってコードされるか、配列番号2に示すアミノ酸配列またはその改変配列を有する、請求項1または2に記載の組成物。
- 前記TSLC1のRNAiは、配列番号7および配列番号8に示す配列を有する、請求項1〜3のいずれかに記載の組成物。
- 小細胞肺がんの抑制因子をスクリーニングする方法であって、
A)候補物質を提供する工程;
B)該候補物質をTSLC1の分子経路のアッセイ系に供する工程;
C)該候補物質の内、TSLC1の分子経路においてTSLC1発現を抑制する因子を同定し、該抑制因子を、小細胞肺がんを抑制する因子であると決定する工程
を包含する、方法。 - 前記候補物質は、核酸分子、ポリペプチド、脂質、糖鎖、有機低分子およびそれらの複合分子からなる群より選択される、請求項5に記載の方法。
- 小細胞肺がんの診断薬であって、TSLC1のタンパク質レベルまたはmRNAレベルの発現量をELISA法、蛍光抗体法、ウエスタンブロット法、免疫組織染色法、ノーザンブロット法、ドットブロット法、およびPCR法からなる群から選ばれるいずれかの測定法を用いて測定するための試薬を含む、前記診断薬。
- 前記試薬として、配列番号1に示す配列の核酸分子に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列を有する核酸分子を含む、請求項7に記載の診断薬。
- 前記試薬として、配列番号2に示す配列のポリペプチドに対する抗体を含む、請求項7に記載の診断薬。
- 前記試薬として、配列番号1に示す配列の核酸分子の全部または一部を増幅するように設計されたプライマーを含む、請求項7に記載の診断薬。
- 前記試薬として、配列番号1に示す配列の核酸分子の全部または一部に相補的な配列となるように設計されたプローブを含む、請求項7に記載の診断薬。
- 前記試薬として、TSLC1遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを含む、請求項7に記載の診断薬。
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