JP5632994B2 - 非特発性間質性肺炎の治療薬のスクリーニング方法 - Google Patents
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(1)薬剤投与を受けた患者、放射線照射を受けた患者、膠原病患者又は感染症患者由来の被検試料におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベルを測定する工程を含む、非特発性間質性肺炎の検出方法。
(2)(i) 薬剤投与を受けた患者、放射線照射を受けた患者、膠原病患者又は感染症患者由来の被検試料におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベルと、(ii)正常試料におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベルとを比較する工程を含む、(1)に記載の方法。
(3)(i) 薬剤投与を受けた患者、放射線照射を受けた患者、膠原病患者又は感染症患者由来の被検試料におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベルが、(ii)正常試料におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベルよりも高いときに、前記患者は非特発性間質性肺炎である、又は非特発性間質性肺炎が疑われると判断する工程を含む、(3)に記載の方法。
(4)非特発性間質性肺炎が、薬剤性間質性肺炎及び放射線照射に基づく間質性肺炎からなる群から選択される少なくとも1つである、(1)〜(3)のいずれか1項に記載の方法。
(5)被検試料が肺組織及び/又は血液である、(1)〜(4)のいずれか1項に記載の方法。
(6)測定が免疫測定法によるものである、(1)〜(5)のいずれか1項に記載の方法。
(7)ペリオスチンを産生する能力を有する細胞又は組織を微生物感染処理、薬物処理及び/又は放射線処理するとともに候補物質と接触させた場合におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベルを測定する工程を含む、非特発性間質性肺炎の予防又は治療薬のスクリーニング方法。
(8)(i) ペリオスチンを産生する能力を有する細胞又は組織を微生物感染処理、薬物処理及び/又は放射線処理するとともに候補物質と接触させた場合におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベルと、(ii) ペリオスチンを産生する能力を有する細胞又は組織を微生物感染処理、薬物及び/又は放射線処理するが候補物質と接触させない場合におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベルとを比較する工程を含む、(7)に記載の方法。
(9)(i)ペリオスチンを産生する能力を有する細胞又は組織を微生物感染処理、薬物及び/又は放射線処理するとともに候補物質と接触させた場合におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベルが、(ii)ペリオスチンを産生する能力を有する細胞又は組織を微生物感染処理、薬物及び/又は放射線処理するが候補物質と接触させない場合におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベルよりも低いときに、候補物質を非特発性間質性肺炎の予防又は治療薬として選択する工程を含む、(8)に記載の方法。
(10)非特発性間質性肺炎が、薬剤性間質性肺炎、放射線照射に基づく間質性肺炎、膠原病に基づく間質性肺炎及び感染症に基づく間質性肺炎からなる群から選択される少なくとも1つである、(7)〜(9)のいずれか1項に記載の方法。
(11)生体試料が肺組織及び/又は血液である、(7)〜(10)のいずれか1項に記載の方法。
(12)測定が免疫測定法によるものである、(7)〜(11)のいずれか1項に記載の方法。
(13) ペリオスチンに対する抗体、又は配列番号1、3若しくは5に示される塩基配列から設計されたペリオスチン遺伝子検出用プローブ若しくは増幅用プライマーセットを含む、(1)〜(6)のいずれか1項に記載の検出用又は(7)〜(12)のいずれか1項に記載のスクリーニング方法用キット。
本発明者らは、ペリオスチン(骨芽細胞特異因子2)が気管支喘息の線維化における構成成分であり、ペリオスチン遺伝子の発現レベルを測定することにより、当該発現レベルとアレルギーとの関連性を導き出した。そして、発現が上昇するとアレルギーとなる知見から、アレルギー性疾患を検査することが可能であることを見出した(G. Takayama et al., J Allergy Clin Immunol, vol.118, 98-104, 2006)。また本発明者らは、特発性間質性肺炎の肺組織、末梢血液においてペリオスチンの発現レベルが増加していることから、間質性肺炎の病態形成にペリオスチンが関与している可能性を考え、ペリオスチンの発現レベルを測定することにより特発性間質性肺炎を検出できることを見出した。
ペリオスチン(periostin)は、骨芽細胞特異因子2とも呼ばれる、約90kDaのタンパク質である(OSF2os;Horiuchi K,Amizuka N, Takeshita S,Takamatsu H, Katsuura M, Ozawa H, Toyama Y,Bonewald LF, Kudo A.;Identification and characterization of a novel protein, periostin, with restricted expression to periosteum and periodontal ligament and increased expression by transforming growth factor beta.J Bone Miner Res.1999 Jul;14(7):1239-49.)。ペリオスチンには、選択的スプライシング(alternative splicing)によるC末側の長さの違いで区別できるいくつかの転写物(variant)が存在することが知られている。
ペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質量は、薬剤投与を受けた患者、放射線治療を受けた患者、膠原病患者、又は感染症患者であって非特発性間質性肺炎を発症した患者由来の組織で発現が増加しているため、薬剤投与を受けた患者、放射線治療を受けた患者、膠原病患者、又は感染症患者由来の生体試料において、ペリオスチンは非特発性間質性肺炎を検出又は診断するためのマーカーとして利用し得る。従って、本発明は、薬剤投与を受けた患者、放射線治療を受けた患者、膠原病患者、又は感染症患者由来の被検試料におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベルを測定する工程を含む、非特発性間質性肺炎の検出方法を提供する。
(ii) 対照として、正常試料におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベル
そして、これらの測定結果を比較することにより、患者が非特発性間質性肺炎を発症したものであるか否かを判定する。
このような検出方法としては、例えば、ペリオスチンタンパク質に結合する抗体を利用することができる。
ペリオスチン遺伝子は、非特発性間質性肺炎の患者由来の組織又は細胞で発現が増加している。従って、患者の組織又は細胞においてペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベルを減少させる化合物又はその塩、例えば、発現を阻害する化合物又はその塩は、非特発性間質性肺炎の予防及び/又は治療剤として使用し得る。
(ii) ペリオスチンを産生する能力を有する細胞又は組織を微生物感染処理、薬物処理及び/又は放射線処理するが候補物質とは接触させない場合におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベル
具体的には、上記(i)と(ii)の場合におけるペリオスチン遺伝子又はぺリオスチンタンパク質の発現レベルを測定して、両者のレベルを比較する。本発明の好ましい態様においては、ペリオスチンタンパク質量又はペリオスチンをコードするmRNA量を測定して比較すればよい。
薬物処理方法は、ブレオマイシンなどの抗癌剤、漢方薬の小柴胡湯、インターフェロン、抗生物質などを、適当な用量で細胞培養系又は組織培養系に添加する。
微生物処理は、マイコプラズマなどの細菌感染処理、ウイルス感染処理などが挙げられ、処理する量や時間は、適宜設定することができる。
薬物処理及び放射線処理を動物に対して行う場合は、薬物の用法・用量、放射線照射量、微生物感染程度を適宜設定することができる。薬物と放射線照射とを併用するときは、単独使用よりも少なくしてもよい。
本発明は、本発明の非特発性間質性肺炎の検出方法、又は本発明の非特発性間質性肺炎の治療又は予防薬をスクリーニングするためのキットを提供する。本発明のキットには、上記検出方法に使用するために、ペリオスチンタンパク質に対する抗体、又は配列番号1、3又は5に示される塩基配列から設計されたペリオスチン遺伝子検出用プローブ、さらにはペリオスチン遺伝子増幅用プライマーを含めることができる。また、本発明のスクリーニング方法に使用するために、配列番号1、3又は5に示される塩基配列から設計された、ペリオスチン遺伝子増幅用プライマーセットを含む。
ペリオスチン(ヌクレオチド配列:配列番号1、Accession No.D13666;アミノ酸配列:配列番号2、Accession No. BAA02837)にV5エピトープ/Hisタグを付加させたリコンビナントタンパク質を昆虫細胞であるS2細胞において発現させた上で精製した。
そして、S2細胞の形質転換体では、V5エピトープ/Hisタグの結合したペリオスチンを発現させた。
次に、これらのリコンビナントタンパク質をCFA(完全フロイントアジュバント)(Sigma社製のFreund's Adjuvant, Complete)と混合してラビットに免役し、その後血清を採取した。
これらのラビットは、免疫原であるリコンビナントペリオスチンとCFAの混合物をラビット背部皮下数カ所に注射することにより免疫した。
免疫の5〜7週後、免疫ラビットの耳静脈より注射針と注射器を用いて採血し、血清を得た。
最後に、血清からIgGを次のように精製した。すなわち、採取した血清に二倍量の50 mM酢酸ナトリウム(pH4.0)を加えた後、塩酸でpHを4.0に調整した。血清を攪拌しながら、血清の1/15量のカプリル酸を加え、30分攪拌した後、9200gで10分間遠心した。上清をPBSに透析して、精製IgGとした。
組織免疫染色法は、一般的なABC法により行った。
生体試料としてパラフィン包埋肺組織を用いた。パラフィン包埋肺組織は、4例のブレオマイシンによる間質性肺炎患者から採取された肺、または4例のゲフィチニブによる間質性肺炎患者から採取された肺、ならびに正常者(間質性肺炎非罹患者)から、それぞれ肺組織を採取し、作製しておいたものである。これに、脱パラフィン、内因性ペルオキシダーゼ活性の阻害、ブロッキングといった処理を施した。具体的には、これらの操作は次のように行った。組織を脱パラフィン処理した後、メタノール+3%H2O2で15-30分間処理し、Protein Block Serum-Free(DAKO、Glostrup、Denmark)で5-10分間処理した。
結果を図1に示す。図1は、ペリオスチンの発現を示す図である。茶色に染まっている部分がペリオスチンの発現部位である。薬剤性肺障害患者の肺組織では、ペリオスチンの発現が強いのに対し、正常者の肺組織ではほとんどペリオスチンの発現が見られない。
8週齢のBalb/cマウス(メス)に10mg/kgのブレオマイシン(日本化薬株式会社、東京、日本)を100μlの生理食塩水で溶解し、トリフルオロエタンによる麻酔下に気管内投与した。対照としては生理食塩水100μlを投与した。4週間後、肺を取り出し、ホルマリン固定し、パラフィン包埋組織薄片を作製した。
結果を図2に示す。図2は薬物(ブレオマイシン)に曝露された肺組織におけるペリオスチンの発現を示す図である。茶色に染まっている部分がペリオスチンの発現部位であり、ブレオマイシンを投与したマウスの肺組織では、線維化とともにペリオスチンの発現が増加している。
具体的には、上記マウスに10mg/kgのブレオマイシン(実験例2参照)を100μlの生理食塩水で溶解し、トリフルオロエタンによる麻酔下に気管内投与した。4週間観察し、生存率を計測した。
結果を図3に示す。図3はマウスの生存曲線を示す図である。ブレオマイシンを投与した野生型マウスでは、投与8日以降全マウスが死亡した。これに対し、ブレオマイシンを投与したペリオスチン欠損マウスのほとんどは生存していた。従って、ペリオスチンの活性を抑制すると、ブレオマイシンなどの薬剤障害が生じないことが示された。
Claims (12)
- 薬剤投与を受けた患者、放射線照射を受けた患者、膠原病患者又は感染症患者由来の被
検試料におけるペリオスチンタンパク質の発現レベルを測定する工程を含む、非特発性間
質性肺炎の検出方法。 - (i) 薬剤投与を受けた患者、放射線照射を受けた患者、膠原病患者又は感染症患者由来
の被検試料におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベルと、(i
i)正常試料におけるペリオスチンタンパク質の発現レベルとを比較する工程を含む、請求
項1に記載の方法。 - (i) 薬剤投与を受けた患者、放射線照射を受けた患者、膠原病患者又は感染症患者由来
の被検試料におけるペリオスチンタンパク質の発現レベルが、(ii)正常試料におけるペリ
オスチンタンパク質の発現レベルよりも高いときに、前記患者は非特発性間質性肺炎であ
る、又は非特発性間質性肺炎が疑われることを示す、請求項1又は2に記載の方法。 - 非特発性間質性肺炎が、薬剤性間質性肺炎及び放射線照射に基づく間質性肺炎からなる
群から選択される少なくとも1つである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。 - 被検試料が肺組織及び/又は血液である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 測定が免疫測定法によるものである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- ペリオスチンを産生する能力を有する細胞又は組織を薬物処理するとともに候補物質と
接触させた場合におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベルを
測定する工程を含む、非特発性間質性肺炎の予防又は治療薬の候補薬のスクリーニング方
法。 - (i) ペリオスチンを産生する能力を有する細胞又は組織を薬物処理するとともに候補物
質と接触させた場合におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベ
ルと、(ii) ペリオスチンを産生する能力を有する細胞又は組織を薬物処理するが候補物
質と接触させない場合におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レ
ベルとを比較する工程を含む、請求項7に記載の方法。 - (i)ペリオスチンを産生する能力を有する細胞又は組織を薬物処理するとともに候補物
質と接触させた場合におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベ
ルが、(ii)ペリオスチンを産生する能力を有する細胞又は組織を薬物処理するが候補物質
と接触させない場合におけるペリオスチン遺伝子又はペリオスチンタンパク質の発現レベ
ルよりも低いときに、候補物質を非特発性間質性肺炎の予防又は治療薬の候補薬として選
択する工程を含む、請求項8に記載の方法。 - 非特発性間質性肺炎が、薬剤性間質性肺炎、放射線照射に基づく間質性肺炎、膠原病に
基づく間質性肺炎及び感染症に基づく間質性肺炎からなる群から選択される少なくとも1
つである、請求項7〜9のいずれか1項に記載の方法。 - 測定が免疫測定法によるものである、請求項7〜10のいずれか1項に記載の方法。
- ペリオスチンに対する抗体、又は配列番号1、3若しくは5に示される塩基配列から設
計されたペリオスチン遺伝子検出用プローブ若しくは増幅用プライマーセットを含む、請
求項1〜6のいずれか1項に記載の検出用又は請求項7〜11のいずれか1項に記載のス
クリーニング方法用キット。
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JP5632994B2 true JP5632994B2 (ja) | 2014-12-03 |
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