JP5995163B2 - Molecular target for MYCN amplified disease and use thereof - Google Patents

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本明細書は、MYCN遺伝子増幅型疾患のための分子標的及びその利用に関する。   The present specification relates to molecular targets for MYCN gene-amplified diseases and uses thereof.

MYCN遺伝子の増幅は多くの疾患に関与していると考えられている。例えば、神経芽腫が挙げられる。神経芽腫は、小児の頭蓋外固形腫瘍のなかでも最多の固形腫瘍として知られている。発生母地は神経堤細胞と言われており、交感神経に分化する過程でがん化すると言われている。発生原因は完全には解明されていないが、MYCN遺伝子の増幅やALKの変異などが報告されている(非特許文献1)。また、MYCN増幅タイプの神経芽腫は大変予後が悪く、有効な治療法が得られていないのが現状である。神経芽腫のモデルマウスとしてMYCNトランスジェニックマウスが確立されており、hemi接合体がよりヒト神経芽腫に近いという報告がある。   Amplification of the MYCN gene is thought to be involved in many diseases. An example is neuroblastoma. Neuroblastoma is known as the most common solid tumor in children. The origin is said to be neural crest cells, and is said to be cancerous in the process of differentiation into sympathetic nerves. Although the cause of the occurrence has not been completely elucidated, amplification of MYCN gene, mutation of ALK, and the like have been reported (Non-patent Document 1). In addition, MYCN amplification type neuroblastoma has a very poor prognosis, and an effective treatment method has not been obtained. MYCN transgenic mice have been established as model mice for neuroblastoma, and there are reports that hemizygotes are closer to human neuroblastoma.

N Engl J Med 362(23)2002-2011N Engl J Med 362 (23) 2002-2011

しかしながら、MYCN遺伝子を直接ノックダウン等により発現抑制すると、ガン細胞のみならず正常細胞にも作用してしまう。したがって、MYCN遺伝子に対して直接作用する薬剤は、副作用を生じるおそれがあると考えられる。   However, when the expression of the MYCN gene is directly suppressed by knockdown or the like, it affects not only cancer cells but also normal cells. Therefore, it is considered that a drug that acts directly on the MYCN gene may cause side effects.

「合成致死」とは、2つの遺伝子の組み合わせで両方に異常があるときにのみ死に至る生命現象とされている。「合成致死」は酵母などの遺伝学から生まれた概念であるが、本発明者らは、がんなどの疾患への適用に着目した。すなわち、合成致死の観点から、その病態を特徴づける遺伝子異常と他の遺伝子の制御を組み合わせて細胞の生死を制御できる可能性があると考えた。「合成致死」は、治療のための標的となる新たな遺伝子や分子標的の探索に有用である。さらに、こうした他の遺伝子を探知できれば、病態を特徴付ける遺伝子への直接の作用を回避して、高い選択性で病態細胞のみに作用する治療が可能となると考えられる。   “Synthetic lethality” is a life phenomenon that results in death only when there is an abnormality in both of the combinations of two genes. “Synthetic lethality” is a concept born from genetics such as yeast, but the present inventors have focused on application to diseases such as cancer. That is, from the viewpoint of synthetic lethality, we considered that there is a possibility of controlling cell viability by combining genetic abnormalities that characterize the pathology and control of other genes. “Synthetic lethality” is useful for searching for new genes and molecular targets that are targets for treatment. Furthermore, if such other genes can be detected, it is considered that treatment that acts only on pathological cells with high selectivity can be achieved by avoiding direct action on genes that characterize pathological conditions.

本明細書は、MYCN遺伝子の増幅に関連して合成致死表現型を示す遺伝子に着目し、当該遺伝子を標的としてMYCN遺伝子増幅型疾患のための分子標的やマーカー並びにこれらの利用を提供する。   This specification pays attention to the gene which shows a synthetic lethal phenotype in relation to the amplification of the MYCN gene, and provides the molecular target and marker for MYCN gene-amplified disease targeting these genes and their use.

本発明者らは、MYCN遺伝子を増幅させたマウス神経芽腫モデル等を用いて、ガン化の進行に伴って発現量の増大する遺伝子、患者予後と発現量の相関を示す遺伝子、MYCN増幅細胞において発現の高い遺伝子などを種々探索し、さらに、こうした遺伝子の中からノックダウンすることによりMYCN増幅細胞で選択的に致死性を示す合成致死遺伝子を見出した。こうした知見に基づき、本明細書の開示は、以下の手段を提供する。   The present inventors use a mouse neuroblastoma model in which the MYCN gene is amplified, a gene whose expression level increases with the progress of canceration, a gene showing a correlation between the patient prognosis and the expression level, MYCN-amplified cells In addition, we searched for various genes that are highly expressed in, and also found synthetic lethal genes that were selectively lethal in MYCN-amplified cells by knocking down these genes. Based on such knowledge, the disclosure of the present specification provides the following means.

本明細書は、遺伝子異常による疾患のための分子標的のスクリーニング方法を提供する。このスクリーニング方法は、遺伝子異常を提示する遺伝子異常細胞において発現量が増大する1又は2以上の他の遺伝子をスクリーニングする工程と、前記遺伝子異常細胞において前記1又は2以上の他の遺伝子の発現を抑制することによる前記遺伝子異常細胞に対する選択的な致死性を指標として前記1又は2以上の他の遺伝子を評価する工程と、を備えることができる。   The present specification provides a method for screening molecular targets for diseases caused by genetic abnormalities. This screening method comprises a step of screening one or more other genes whose expression level is increased in a gene abnormal cell presenting a gene abnormality, and the expression of the one or more other genes in the gene abnormal cell. And evaluating one or more other genes using as an index the selective lethality to the abnormal gene cell due to suppression.

また、本明細書は、MYCN増幅型疾患のための薬剤のスクリーニング方法を提供する。このスクリーニング方法は、コンデンシン1複合体を構成するサブユニットタンパク質であるSmc2タンパク質、Smc4タンパク質、CAP-D2タンパク質、CAP-Hタンパク質及びCAP-Gタンパク質からなる群から選択される1種又は2種以上のタンパク質の活性の低下又はこれらのタンパク質をコードする遺伝子の発現抑制を指標として1又は2以上の被験化合物を評価する工程を備えることができる。   The present specification also provides a method for screening drugs for MYCN-amplified diseases. This screening method is one or more selected from the group consisting of Smc2 protein, Smc4 protein, CAP-D2 protein, CAP-H protein and CAP-G protein, which are subunit proteins constituting the condensin 1 complex. A step of evaluating one or more test compounds using as an index the decrease in the activity of the protein or suppression of expression of genes encoding these proteins.

また、本明細書は、MYCN増幅型疾患のための薬剤のスクリーニング方法を提供する。このスクリーニング方法は、MYCN増幅細胞に対して1又は2以上の被験化合物を供給する工程と、前記MYCN増幅細胞における、コンデンシン1複合体を構成するサブユニットタンパク質であるSmc2タンパク質、Smc4タンパク質、CAP-D2タンパク質、CAP-Hタンパク質及びCAP-Gタンパク質からなる群から選択される1種又は2種以上のタンパク質の活性の低下又はこれらのタンパク質をコードする遺伝子の発現抑制を指標として、前記1又は2以上の被験化合物を評価する工程と、を備えることができる。   The present specification also provides a method for screening drugs for MYCN-amplified diseases. This screening method comprises a step of supplying one or more test compounds to MYCN-amplified cells, and Smc2 protein, Smc4 protein, CAP- which are subunit proteins constituting the condensin 1 complex in the MYCN-amplified cells. The above 1 or 2 using as an index the decrease in the activity of one or more proteins selected from the group consisting of D2 protein, CAP-H protein and CAP-G protein or suppression of the expression of genes encoding these proteins And a step of evaluating the above test compound.

また、本明細書は、MYCN増幅型疾患のための薬剤を提供する。この薬剤は、コンデンシン1複合体を構成するサブユニットタンパク質であるSmc2タンパク質、Smc4タンパク質、CAP-D2タンパク質、CAP-Hタンパク質及びCAP-Gタンパク質からなる群から選択される1種又は2種以上からなる群から選択される1種又は2種以上のタンパク質をコードする遺伝子の発現産物活性を低下する化合物又はこれらのタンパク質をコードする遺伝子の発現を抑制する化合物を有効成分とすることができる。   The present specification also provides an agent for a MYCN amplified disease. This drug is one or more selected from the group consisting of Smc2 protein, Smc4 protein, CAP-D2 protein, CAP-H protein and CAP-G protein, which are subunit proteins constituting the condensin 1 complex. A compound that decreases the expression product activity of a gene encoding one or more proteins selected from the group or a compound that suppresses the expression of a gene encoding these proteins can be used as an active ingredient.

また、本明細書は、MYCN増幅型疾患における予後マーカーを提供する。この予後マーカーは、コンデンシン1複合体を構成するサブユニットタンパク質であるSmc2タンパク質、Smc4タンパク質、CAP-D2タンパク質、CAP-Hタンパク質及びCAP-Gタンパク質からなる群から選択される1種又は2種以上をコードする遺伝子の発現産物とすることができる。   The present specification also provides a prognostic marker in MYCN amplified disease. This prognostic marker is one or more selected from the group consisting of Smc2 protein, Smc4 protein, CAP-D2 protein, CAP-H protein and CAP-G protein, which are subunit proteins constituting the condensin 1 complex. The expression product of the gene encoding

また、本明細書は、MYCN増幅型疾患の患者の予後の予測方法を提供する。この予測方法によれば、MYCN増幅型疾患の患者から採取された被験試料について、コンデンシン1複合体を構成するSmc2タンパク質、Smc4タンパク質、CAP-D2タンパク質、CAP-Hタンパク質及びCAP-Gタンパク質からなる群から選択される1種又は2種以上のタンパク質をコードする遺伝子の発現状況を指標として前記患者の予後を予測することとすることができる。   The present specification also provides a method for predicting the prognosis of patients with MYCN-amplified disease. According to this prediction method, a test sample collected from a patient with MYCN-amplified disease consists of Smc2, Smc4, CAP-D2, CAP-H, and CAP-G proteins that constitute a condensin 1 complex. The prognosis of the patient can be predicted using the expression status of a gene encoding one or more proteins selected from the group as an index.

ヒトの神経芽腫患者におけるMYCN遺伝子増幅と予後との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between MYCN gene amplification and prognosis in a human neuroblastoma patient. コンデンシン1複合体及びコンデンシン2複合体におけるサブユニットタンパク質を示す図である。It is a figure which shows the subunit protein in a condensin 1 complex and a condensin 2 complex. 野生型マウス(2週齢)とMYCN遺伝子導入マウス(ホモ接合体及びヘミ接合体、2及び4週齢)における過形成及び腫瘍ガングリオンにおけるSmc2の発現量の評価結果を示す図である。It is a figure which shows the evaluation result of the expression level of Smc2 in a hyperplasia and a tumor ganglion in a wild type mouse (2 weeks old) and a MYCN gene transfer mouse (homozygote and hemizygote, 2 and 4 weeks old). 野生型マウス(2週齢)とMYCN遺伝子導入マウス(ヘミ接合体、2週齢)における過形成ガングリオンにおけるSmc2の発現量の評価結果を示す図である。It is a figure which shows the evaluation result of the expression level of Smc2 in a hyperplastic ganglion in a wild-type mouse (2 weeks old) and a MYCN transgenic mouse (hemizygote, 2 weeks old). ヒト神経芽腫細胞系列(MYCN遺伝子多コピー及び単コピー)を用いて、Smc2の発現量を評価した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having evaluated the expression level of Smc2 using the human neuroblastoma cell line (MYCN gene multicopy and single copy). ヒト神経芽腫細胞系列(MYCN遺伝子単コピー)を用いて、Smc2の発現量を評価した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having evaluated the expression level of Smc2 using the human neuroblastoma cell line (MYCN gene single copy). Smc2ノックダウンした及びしていないヒト神経芽腫細胞系列(MYCN遺伝子多コピー及び単コピー)の培養期間における細胞数の計数結果を示す図である。It is a figure which shows the count result of the cell number in the culture | cultivation period of the human neuroblastoma cell line (MYCN gene multi-copy and a single copy) which is and is not Smc2 knocked down. Smc2ノックダウンIMR32細胞系列のTUNELアッセイの結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the TUNEL assay of Smc2 knockdown IMR32 cell line. Smc2ノックダウンIMR32細胞系列のTUNELアッセイ(経時変化)の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the TUNEL assay (time-dependent change) of Smc2 knockdown IMR32 cell line. Smc2ノックダウンIMR32細胞系列(MYCN遺伝子多コピー)及びその非ノックダウン系列におけるDNAダメージを蛍光免疫染色により観察した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having observed the DNA damage in a Smc2 knockdown IMR32 cell line (MYCN gene multicopy) and its non-knockdown line | wire by fluorescent immunostaining. Smc2ノックダウンSK−N−AS細胞系列(MYCN遺伝子単コピー)及びその非ノックダウン系列におけるDNAダメージを蛍光免疫染色により観察した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having observed the DNA damage in a Smc2 knockdown SK-N-AS cell line (MYCN gene single copy) and its non-knockdown line | wire by fluorescent immunostaining. Smc2ノックダウンIMR32細胞系列(MYCN遺伝子多コピー)、Smc2ノックダウンSK−N−AS細胞系列(MYCN遺伝子単コピー)及びこれらの各非ノックダウン系列におけるDNAダメージを組み合わせて示す図である。It is a figure which shows combining the DNA damage in a Smc2 knockdown IMR32 cell line (MYCN gene multiple copy), a Smc2 knockdown SK-N-AS cell line (MYCN gene single copy), and each of these non-knockdown lines. MYCN遺伝子単コピー細胞系列(SH−EP)において2種のDNA傷害試薬(シスプラチン及びカンプトテシン)を供給してDNAダメージを生じさせた後にSmc2をノックダウンしたときのアポトーシスの観察結果を示す図である。It is a figure which shows the observation result of apoptosis when knocking down Smc2 after supplying two types of DNA damage reagents (cisplatin and camptothecin) and causing DNA damage in the MYCN gene single copy cell line (SH-EP). . 神経芽腫臨床検体においてSmc2の発現と相関を示す分子群のオントロジーを示す図である。It is a figure which shows the ontology of the molecular group which shows a correlation with the expression of Smc2 in a neuroblastoma clinical specimen. Smc2ノックダウンMYCN遺伝子増幅細胞系列(IMR32細胞)の発現解析結果を示す図である。It is a figure which shows the expression-analysis result of a Smc2 knockdown MYCN gene amplification cell line (IMR32 cell). Smc2ノックダウンMYCN遺伝子単コピー細胞系列(SK−N−AS細胞)の発現解析結果を示す図である。It is a figure which shows the expression-analysis result of a Smc2 knockdown MYCN gene single copy cell line (SK-N-AS cell). MYCN遺伝子増幅細胞の増殖機構を示す図である。It is a figure which shows the proliferation mechanism of the MYCN gene amplification cell. MYCN遺伝子単コピー細胞の増殖機を示す図である。It is a figure which shows the proliferation machine of a MYCN gene single copy cell. 神経芽腫患者におけるMYCN増幅型患者とMYCN非増幅型患者に関してSmc2発現との関係を示す図である(無事象生存群)It is a figure which shows the relationship between Smc2 expression regarding a MYCN amplification type patient and a MYCN non-amplification type patient in a neuroblastoma patient (event-free survival group) 神経芽腫患者におけるMYCN増幅型患者とMYCN非増幅型患者に関してSmc2発現との関係を示す図である(全生存群)を示す図である。It is a figure which shows the relationship between Smc2 expression regarding a MYCN amplification type patient and a MYCN non-amplification type patient in a neuroblastoma patient (all survival group). 神経芽腫患者におけるMYCN増幅型患者とMYCN非増幅型患者に関してSmc2をサブユニットとして含むコンデンシン1複合体のサブユニットタンパク質ともう一つのコンデンシン2複合体のサブユニットタンパク質の発現プロファイルを示す図である。It is a figure which shows the expression profile of the subunit protein of the condensin 1 complex which contains Smc2 as a subunit, and the subunit protein of another condensin 2 complex regarding a MYCN amplification type patient and a MYCN non-amplification type patient in a neuroblastoma patient. . 神経芽腫患者におけるMYCN増幅型患者とMYCN非増幅型患者におけるコンデンシン1複合体を構成するサブユニットタンパク質であるhcapD2、hCAP−H及びコンデンシン2複合体を構成するhCAP−D3及びhCAP−H2並びにこれら複合体に共通するSmc4の発現量と予後とのp値を示す表である。HcapD2, hCAP-H and hCAP-D3 and hCAP-H2 constituting the condensin 2 complex, which are the subunit proteins constituting the condensin 1 complex in MYCN-amplified patients and non-MYCN-amplified patients in neuroblastoma patients, and these It is a table | surface which shows the p value of the expression level and prognosis of Smc4 common to a composite_body | complex.

本明細書は、MYCN遺伝子増幅型疾患のための分子標的やマーカー並びにこれらの利用に関する。   The present specification relates to molecular targets and markers for MYCN gene-amplified diseases and their use.

本明細書の開示によれば、合成致死の考え方を利用して、MYCN増幅型疾患の原因とされている細胞におけるMYCN遺伝子の増幅に対して、合成致死的に作用する遺伝子群としてコンデンシン1複合体の構成タンパク質遺伝子群を特定した。すなわち、MYCN増幅細胞において、これらの遺伝子群のいずれかの発現を抑制等して、これらの遺伝子産物であるタンパク質の活性を低下させることで、MYCN増幅細胞を死滅させることができる。   According to the disclosure of the present specification, condensin-1 complex is used as a gene group that acts synthetically and deadly on the amplification of MYCN gene in cells that are the cause of MYCN-amplified disease using the concept of synthetic lethality. The body constituent protein gene group was identified. That is, in MYCN-amplified cells, MYCN-amplified cells can be killed by suppressing the expression of any of these gene groups and reducing the activity of these gene products.

このことから、こうした遺伝子群又はその発現産物であるコンデンシン1複合体あるいはそのサブユニットタンパク質をMYCN増幅型疾患のための薬剤の分子標的として利用できる。これらの遺伝子ないしタンパク質への作用剤は、いずれも、MYCN遺伝子には直接作用しないが、MYCN増幅細胞におけるこれらの分子標的に作用する。したがって、MYCN増幅細胞に対して選択的に作用する薬剤となる。   From this, such a gene group or its expression product, condensin 1 complex, or a subunit protein thereof can be used as a molecular target of a drug for MYCN-amplified disease. None of these agents for genes or proteins act directly on the MYCN gene, but act on these molecular targets in MYCN-amplified cells. Therefore, it becomes a drug that acts selectively on MYCN-amplified cells.

また、こうした遺伝子群又はその発現産物であるコンデンシン1複合体は、MYCN増幅型疾患における予後マーカーとして利用できる。   Moreover, the condensin 1 complex which is such a gene group or its expression product can be used as a prognostic marker in MYCN amplification type disease.

以下、本明細書の開示の各種の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, various aspects of the disclosure of this specification will be described in detail.

(遺伝子異常による疾患のための分子標的のスクリーニング方法)
本明細書に開示される分子標的のスクリーニング方法は、遺伝子異常による疾患のための分子標的のスクリーニング方法である。このスクリーニング方法は、前記遺伝子異常を提示する遺伝子異常細胞において発現量が増大する1又は2以上の遺伝子をスクリーニングする工程と、前記遺伝子異常細胞において前記1又は2以上の遺伝子の発現を抑制することによる前記遺伝子異常細胞に対する選択的な致死性を指標として前記1又は2以上の遺伝子を評価する工程と、を備えることができる。この方法によれば、病態の原因となる遺伝子異常に対して選択的かつ合成致死的に作用する分子標的(遺伝子又はその発現産物)をスクリーニングすることができる。こうした選択的かつ合成致死的な遺伝子又はその発現産物を分子標的とすることで、遺伝子異常を生じている異常細胞のみに対して選択的に作用する薬剤のスクリーニングが可能となる。
(Screening method of molecular targets for diseases caused by genetic abnormalities)
The molecular target screening method disclosed herein is a molecular target screening method for diseases caused by genetic abnormalities. This screening method comprises a step of screening one or more genes whose expression level is increased in a gene abnormal cell presenting the gene abnormality, and suppressing the expression of the one or more genes in the gene abnormal cell And the step of evaluating the one or more genes using as an index the selective lethality against the abnormal gene cell. According to this method, it is possible to screen a molecular target (gene or an expression product thereof) that selectively and synthetically acts on a gene abnormality that causes a disease state. By using such a selective and synthetic lethal gene or an expression product thereof as a molecular target, it becomes possible to screen for drugs that selectively act only on abnormal cells in which a genetic abnormality has occurred.

遺伝子異常による疾患としては、ガンを初めとして多様な疾患が含まれる。ここでいう疾患とは、乳がん、子宮がん、胃がん、肺がん等の各種ガンのように個々のガンのほか、各種ガンを包含するガン疾患全般も包含される。個々のガン疾患において特有の遺伝子異常が生じる場合もあり、また、複数のガン疾患に共有する遺伝子異常が生じる場合もあるからである。例えば、神経芽腫では、MYCN遺伝子の異常(増幅)が原因となることがわかっている。また、乳がんでは、BRCA1遺伝子の異常(変異)が原因となることがわかっている。疾患における遺伝子の異常に関する情報については、当業者であれば公知の文献等から適宜取得することができる。遺伝子異常としては、特定遺伝子の変異や転座等による発現の増大のほか、発現低下、変異タンパク質の発現等などの異常が挙げられる。   Diseases caused by genetic abnormalities include various diseases including cancer. The disease here includes not only individual cancers such as various cancers such as breast cancer, uterine cancer, stomach cancer and lung cancer, but also general cancer diseases including various cancers. This is because a genetic abnormality unique to each cancer disease may occur, or a genetic abnormality shared by a plurality of cancer diseases may occur. For example, it is known that neuroblastoma is caused by an abnormality (amplification) of the MYCN gene. Breast cancer is known to be caused by abnormalities (mutations) in the BRCA1 gene. Information on gene abnormality in a disease can be appropriately obtained by a person skilled in the art from known literature. Examples of gene abnormalities include not only increased expression due to mutation or translocation of specific genes, but also abnormalities such as decreased expression and expression of mutant proteins.

前記遺伝子異常細胞は、上記遺伝子異常を有する細胞を含むものであれば足りる。こうした遺伝子異常細胞としては、例えば、前記疾患に罹患した患者から採取した細胞、その培養細胞のほか採取組織のほか、遺伝子工学的に前記遺伝子異常を生じさせた細胞、その培養細胞等が挙げられる。さらに、遺伝子工学的に前記遺伝子異常を生じさせたマウスやゼブラフィッシュなどの非ヒト動物あるいはこの非ヒト動物から採取された細胞や組織等が挙げられる。遺伝子の異常を生じさせた非ヒト動物の作製は、当業者であれば必要に応じて可能である。   The gene abnormal cell is sufficient if it includes cells having the gene abnormality. Examples of such genetically abnormal cells include cells collected from patients suffering from the above diseases, cultured cells in addition to collected tissues, cells in which the genetic abnormality has been genetically engineered, cultured cells thereof, and the like. . Furthermore, non-human animals such as mice and zebrafish that have genetically engineered the above-mentioned gene abnormality, or cells and tissues collected from these non-human animals can be mentioned. A person skilled in the art can produce a non-human animal in which a genetic abnormality has occurred, if necessary.

本スクリーニング方法は、前記遺伝子異常細胞において、発現量が増大する1又は2以上の遺伝子をスクリーニングする工程を備えることができる。この工程によれば、こうした遺伝子異常細胞の生存に寄与する可能性のある遺伝子をスクリーニングできる。こうした遺伝子をスクリーニングするには、遺伝子異常細胞から得られる核酸(DNAあるいはRNA)試料につき、発現解析することが考えられる。当業者であれば、公知技術を用いて発現量の増大する遺伝子の解析を行うことができる。例えば、mRNA量による発現解析のほか、DNAの変異、さらには染色体における転座等による特定遺伝子の多コピー数解析を組み合わせてもよい。また、可能性ある発現タンパク質の量を解析してもよい。   This screening method can comprise a step of screening one or more genes whose expression levels are increased in the genetically abnormal cells. According to this process, genes that may contribute to the survival of such abnormal gene cells can be screened. In order to screen such genes, it is conceivable to analyze the expression of nucleic acid (DNA or RNA) samples obtained from genetically abnormal cells. A person skilled in the art can analyze a gene having an increased expression level using a known technique. For example, in addition to expression analysis based on the amount of mRNA, multiple copy number analysis of a specific gene based on DNA mutation, translocation in the chromosome, etc. may be combined. Moreover, you may analyze the quantity of possible expressed protein.

本工程におけるスクリーニングでは、発現量が増大する傾向にある1又は2以上の他の遺伝子をスクリーニングする。次工程で、さらなるスクリーニングを行うため、好ましくは複数個の他の遺伝子をスクリーニングする。   In the screening in this step, one or more other genes whose expression levels tend to increase are screened. In the next step, a plurality of other genes are preferably screened for further screening.

本スクリーニング方法は、さらに、前記遺伝子異常細胞において前記1又は2以上の他の遺伝子の発現を抑制することによる前記遺伝子異常細胞に対する選択的な致死性を指標として前記1又は2以上の他の遺伝子を評価する工程を備えることができる。この工程によれば、前記1又は2以上の他の遺伝子から、その発現が抑制されることで、前記遺伝子異常細胞に対して選択的に作用して致死に至らしめる他の遺伝子をスクリーニングできる。この他の遺伝子及び/又はその産物であるタンパク質は、遺伝子異常細胞に対して選択性の高い致死性の分子標的となりうる。   The screening method further includes the one or more other genes as an index of selective lethality to the gene abnormal cells by suppressing the expression of the one or more other genes in the gene abnormal cells. The process of evaluating can be provided. According to this process, by suppressing the expression from one or more other genes, it is possible to screen for other genes that selectively act on the abnormal gene cells and cause death. This other gene and / or its protein can be a lethal molecular target that is highly selective for abnormal cells.

特定の遺伝子の異常と組み合わせて選択的かつ合成致死的に作用する他の遺伝子の発現量を低下させる化合物、当該他の遺伝子の産物たるタンパク質の活性を低下させる化合物(阻害剤)等が、遺伝子異常による疾患のための薬剤となりうる。   A compound that reduces the expression level of another gene that acts selectively and synthetically in combination with an abnormality of a specific gene, a compound (inhibitor) that reduces the activity of the protein that is the product of the other gene, Can be a drug for diseases caused by abnormalities.

(MYCN増幅型疾患のための薬剤のスクリーニング方法1)
本明細書に開示される薬剤のスクリーニング方法は、MYCN増幅型疾患のための薬剤のスクリーニング方法であって、コンデンシン1複合体を構成するサブユニットタンパク質であるSmc2タンパク質、Smc4タンパク質、CAP-D2タンパク質、CAP-Hタンパク質及びCAP-Gタンパク質からなる群から選択される1種又は2種以上のタンパク質の活性の低下又はこれらのタンパク質をコードする遺伝子の発現抑制を指標として1又は2以上の被験化合物を評価する工程を備えることができる。本発明者らは、MYCN増幅型疾患においてこれらのタンパク質又はその遺伝子が合成致死的に作用することを見出した。本スクリーニング方法によれば、分子標的としてのこれらのタンパク質の活性を低下させる化合物や遺伝子の発現を抑制できる化合物をスクリーニングできる。これらの化合物は、MYCN遺伝子には直接作用するものでないため、正常細胞への悪影響が回避又は抑制される薬剤となりうる。MYCN増幅型疾患としては、典型的には神経芽腫が挙げられる。スクリーニングされた薬剤は、MYCN増幅型疾患の予防又は治療のための有用な薬剤又はその候補化合物となる。
(Drug screening method 1 for MYCN amplified disease)
The method for screening a drug disclosed in the present specification is a method for screening a drug for a MYCN-amplified disease, which is a subunit protein constituting a condensin 1 complex, Smc2 protein, Smc4 protein, CAP-D2 protein , One or more test compounds, using as an index the decrease in the activity of one or more proteins selected from the group consisting of CAP-H protein and CAP-G protein or suppression of the expression of genes encoding these proteins The process of evaluating can be provided. The present inventors have found that these proteins or their genes act in a synthetic lethal manner in MYCN-amplified diseases. According to this screening method, compounds that reduce the activity of these proteins as molecular targets or compounds that can suppress gene expression can be screened. Since these compounds do not act directly on the MYCN gene, they can be drugs that avoid or suppress adverse effects on normal cells. A typical example of the MYCN-amplified disease is neuroblastoma. The screened drug becomes a useful drug or a candidate compound thereof for the prevention or treatment of MYCN amplified disease.

なお、これらのタンパク質及びそれをコードする遺伝子は、当業者であれば、ヒトのほか、マウスなどの非ヒト哺乳動物等に関し、公開されているデータベースにおいて取得できる。例えば、NCBIのホームページのEntrez Nuccleotide(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/)においては、ヒトsmc2は、NM_001042550、NM_001042551、NM_006444、AF092563、AF113673、AJ420415、AK001485、AK292599、AL833191、BC130385、BN000163等を参照することにより取得できる。また、同様に、ヒトsmc4は、NM_001002800、NM_005496、AB019987、AF092564、AK122939、AK128143、AK315070、AL136877、AL833949、BC146370、BC148796、NM_005496、AB019987、AF092564、AK122939、AK128143、AK315070、AL136877、AL833949、BC146370、BC148796等を参照することにより取得できる。また、同様に、ヒトCAP-D2は、NM_014865, AK022511, AK125155, AK128354, AK303310, BC016913, BC028182, D63880等を参照することにより取得できる。また、同様に、ヒトCAP-Gは、NM_022346, XM_001058724, XM_223468, AB013299, AF235023, AF331796, AK022512, AK023147, BC068467, BC101476等を参照することにより取得できる。また、同様に、ヒトCAP-Hは、NM_015341, AK303725, BC024211, CR592757, CR610329, CR620375, D38553等を参照することにより取得できる。     In addition, those skilled in the art can obtain these proteins and genes encoding them in public databases regarding humans and non-human mammals such as mice. For example, in Entrez Nuccleotide (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/) on the NCBI website, human smc2 is NM_001042550, NM_001042551, NM_006444, AF092563, AF113673, AJ420415, AK001485, AK292599, AL833191. , BC130385, BN000163, and the like. Similarly, human smc4 is NM_001002800, NM_005496, AB019987, AF092564, AK122939, AK128143, AK315070, AL136877, AL833949, BC146370, BC148796, NM_005496, AB019987, AF092564, AK122939, AK128143, AK315070, AL136877, 370335, BC 146 Can be obtained by referring to the above. Similarly, human CAP-D2 can be obtained by referring to NM_014865, AK022511, AK125155, AK128354, AK303310, BC016913, BC028182, D63880, and the like. Similarly, human CAP-G can be obtained by referring to NM_022346, XM_001058724, XM_223468, AB013299, AF235023, AF331796, AK022512, AK023147, BC068467, BC101476, and the like. Similarly, human CAP-H can be obtained by referring to NM_015341, AK303725, BC024211, CR592757, CR610329, CR620375, D38553, and the like.

コンデンシン1複合体は、図2にも示すように、細胞周期の分裂期(M期)で染色体の濃縮に関わる重要な役目を担っている。コンデンシン1複合体は、細菌からヒトまで高度にそのアミノ酸配列が保存されたサブユニットで構成されている。コンデンシン1複合体のサブユニットは、Smc2タンパク質、Smc4タンパク質、CAP-D2タンパク質、CAP-Hタンパク質及びCAP-Gタンパク質を含んでいる。   As shown in FIG. 2, the condensin 1 complex plays an important role in chromosome concentration at the cell division (M phase). The condensin 1 complex is composed of subunits whose amino acid sequences are highly conserved from bacteria to humans. The subunits of the condensin 1 complex include Smc2 protein, Smc4 protein, CAP-D2 protein, CAP-H protein and CAP-G protein.

評価に用いるタンパク質及び遺伝子は、これらのコンデンシン1複合体のサブユニットタンパク質からなる群から選択される1種又は2種以上又はこれらをコードする遺伝子であることが好ましい。これらのタンパク質のうち、Smc2は、MYCN増幅細胞において増幅するタンパク質であり、当該タンパク質の活性を抑制(発現抑制)することで、合成致死的であるからである。また、コンデンシン1複合体のサブユニットタンパク質は全体として、MYCN増幅細胞において増幅することがわかっており、これらのタンパク質の活性低下や遺伝子の発現抑制が、Smc2タンパク質の活性低下やその遺伝子の発現抑制と同様に合成致死的となることが明らかであるからである。   The proteins and genes used for evaluation are preferably one or more selected from the group consisting of subunit proteins of these condensin 1 complexes or genes encoding them. Among these proteins, Smc2 is a protein that is amplified in MYCN-amplified cells, and is synthetically lethal by suppressing the activity of the protein (suppression of expression). In addition, it has been found that the subunit protein of the condensin 1 complex as a whole is amplified in MYCN-amplified cells. It is because it becomes clear that it becomes synthetic lethal as well.

好ましくは、評価に用いる分子標的は、より好ましくは、Smc2タンパク質、Smc4タンパク質及びCAP-D2タンパク質の1種又は2種以上あるいはこれらのタンパク質をコードする遺伝子の1種又は2種以上である。これらのタンパク質は、特に、神経芽腫などのMYCN増幅型疾患の予後に関連深いからである。さらに好ましくは、Smc2タンパク質又はこのタンパク質をコードする遺伝子である。   Preferably, the molecular target used for evaluation is more preferably one or more of Smc2 protein, Smc4 protein and CAP-D2 protein, or one or more of genes encoding these proteins. This is because these proteins are particularly relevant to the prognosis of MYCN-amplified diseases such as neuroblastoma. More preferably, it is a Smc2 protein or a gene encoding this protein.

本スクリーニング方法において、具体的な手法としては、上記タンパク質の1種又は2種以上と1又は2以上の被験化合物とを接触させておき、上記タンパク質の活性の低下を、例えば、ATPアーゼとしての酵素活性の低下で検出することができる。また、コンデンシン1複合体のDNA二重鎖の巻き戻し作用等で評価する方法も挙げられる。コンデンシン1複合体と被験化合物とを接触させ、コンデンシン1複合体の前記巻き戻し作用の低下ないし消失は、被験化合物がコンデンシン1複合体を構成するサブユニットタンパク質の活性を低下したことによるからである。コンデンシン1複合体の前記巻き戻し作用の低下等は、アガロース電気泳動の移動度で検出することができる。   In this screening method, as a specific method, one or more of the above proteins and one or more test compounds are brought into contact with each other, and the decrease in the activity of the above protein is measured, for example, as ATPase It can be detected by a decrease in enzyme activity. Moreover, the method of evaluating by the unwinding effect | action of the DNA double strand of a condensin 1 complex, etc. is also mentioned. The condensin 1 complex is brought into contact with the test compound, and the decrease or disappearance of the unwinding action of the condensin 1 complex is because the test compound decreases the activity of the subunit protein constituting the condensin 1 complex. . The decrease in the unwinding action of the condensin 1 complex can be detected by the mobility of agarose electrophoresis.

また、上記タンパク質をコードする遺伝子の1種又は2種類以上を発現する細胞(好適には、これらの遺伝子の発現が増強された細胞)に対して、1又は2以上の被験化合物を供給して、これら遺伝子の発現抑制を、発現産物(mRNAやタンパク質)の量や、細胞周期の変調等で評価する方法が挙げられる。   In addition, one or two or more test compounds are supplied to a cell expressing one or more of the genes encoding the proteins (preferably a cell in which the expression of these genes is enhanced). Examples of methods for evaluating the suppression of the expression of these genes are the amount of expression products (mRNA and protein) and the modulation of the cell cycle.

なお、コンデンシン1複合体のサブユニットタンパク質の1種又は2種以上をコードする遺伝子の発現が増強された細胞は、MYCN増幅型疾患のための薬剤スクリーニングに有用な細胞である。こうした形質転換細胞は、当業者であれば公知の遺伝子工学的手法により容易に取得できる。宿主細胞は、ヒト細胞のほか非ヒト細胞を用いることができ、酵母等であってもよい。   A cell in which expression of a gene encoding one or more of the subunit proteins of the condensin 1 complex is enhanced is a useful cell for drug screening for a MYCN-amplified disease. Those skilled in the art can easily obtain such transformed cells by a known genetic engineering technique. As host cells, non-human cells can be used in addition to human cells, and yeast or the like may be used.

1又は2以上の被験化合物としては、本スクリーニング方法をin vivo系とするかあるいはin vitro系とするかによっても異なるが、これらのいずれかの系において上記タンパク質や遺伝子に作用する可能性がある化合物であれば特に限定されない。適宜、化合物ライブラリーから選択されてもよいし、上記遺伝子の発現を抑制可能に設計されたアンチRNAやsiRNA等であってもよい。   Depending on whether the screening method is an in vivo system or an in vitro system, one or more test compounds may act on the protein or gene in any of these systems. If it is a compound, it will not specifically limit. As appropriate, it may be selected from a compound library, or may be an anti-RNA or siRNA designed to suppress the expression of the gene.

(MYCN増幅型疾患のための薬剤のスクリーニング方法2)
本明細書に開示される薬剤のスクリーニング方法は、MYCN増幅型疾患のための薬剤のスクリーニング方法であって、MYCN増幅細胞に対して1又は2以上の被験化合物を供給する工程と、前記MYCN増幅細胞における、コンデンシン1複合体を構成するサブユニットであるSmc2、Smc4、CAP-D2、CAP-H及びCAP-Gからなる群から選択される1種又は2種以上のタンパク質の活性の低下又はこれらのタンパク質をコードする遺伝子の発現抑制を指標として、前記1又は2以上の被験化合物を評価する工程と、を備えることができる。本スクリーニング方法によれば、MYCN増幅細胞を用いて上記タンパク質の活性の低下又は当該タンパク質をコードする遺伝子の発現の抑制を評価することで、MYCN増幅細胞に対してより選択的に作用する化合物をスクリーニングできる。MYCN増幅型疾患としては、典型的には神経芽腫が挙げられる。スクリーニングされた薬剤は、MYCN増幅型疾患の予防又は治療のためのより有効な薬剤又はその候補化合物となる。
(Method 2 of screening for drugs for MYCN amplified disease)
The drug screening method disclosed in the present specification is a drug screening method for MYCN-amplified diseases, comprising supplying one or more test compounds to MYCN-amplified cells, and the MYCN amplification. Decrease in the activity of one or more proteins selected from the group consisting of Smc2, Smc4, CAP-D2, CAP-H and CAP-G, which are subunits constituting the condensin 1 complex, in cells And the step of evaluating the one or more test compounds, using as an index the suppression of expression of a gene encoding the protein. According to this screening method, a compound that acts more selectively on MYCN-amplified cells can be obtained by evaluating the decrease in the activity of the protein or suppression of the expression of the gene encoding the protein using MYCN-amplified cells. Can be screened. A typical example of the MYCN-amplified disease is neuroblastoma. The screened drug becomes a more effective drug or candidate compound for the prevention or treatment of MYCN-amplified disease.

このスクリーニング方法においても、先に説明した薬剤のスクリーニング方法において適用する実施態様を適用できる。すなわち、評価に用いるタンパク質、評価手法等については、先の薬剤スクリーニング方法を適用できる。なお、本スクリーニング方法においては細胞に被験化合物を供給する態様に限定される。   Also in this screening method, the embodiment applied in the above-described drug screening method can be applied. That is, the previous drug screening method can be applied to the protein used for evaluation, the evaluation method, and the like. In addition, in this screening method, it is limited to the aspect which supplies a test compound to a cell.

MYCN増幅細胞は、MYCN遺伝子の発現が増強された細胞である。MYCN増幅細胞としては、MYCN増幅型疾患の患者から採取されあるいはその培養細胞が挙げられる。また、ヒト細胞あるいは非ヒト細胞等を宿主として遺伝子工学的に作製された細胞であってもよい。さらに、MYCN遺伝子が増幅されるとともに、コンデンシン1複合体のサブユニットタンパク質の1種又は2種以上をコードする遺伝子の発現が増強された細胞もMYCN増幅細胞として用いることができる。MYCN及びコンデンシン1複合体サブユニットを1種又は2種以上をコードする遺伝子の発現が増強された細胞は、MYCN増幅型疾患のための薬剤スクリーニングに有用な細胞である。遺伝子工学的にMYCN増幅細胞を作製すると、同時にサブユニットの一つであるSmc2タンパク質の発現が増強される場合もあることもわかっている。MYCN遺伝子及びSmc2タンパク質をコードする遺伝子を含む他のサブユニットタンパク質の発現が増強された形質転換細胞は、当業者であれば公知の遺伝子工学的手法により容易に取得できる。宿主細胞は、ヒト細胞のほか非ヒト細胞を用いることができ、酵母等であってもよい。   MYCN-amplified cells are cells with enhanced expression of the MYCN gene. Examples of MYCN-amplified cells include cells collected from patients with MYCN-amplified diseases or cultured cells thereof. Further, it may be a cell engineered using human cells or non-human cells as a host. Furthermore, cells in which the expression of a gene encoding one or more of the subunit proteins of the condensin 1 complex is enhanced while the MYCN gene is amplified can also be used as MYCN amplified cells. A cell in which expression of a gene encoding one or more of MYCN and condensin 1 complex subunit is enhanced is a useful cell for drug screening for MYCN-amplified disease. It has also been found that, when genetically engineered MYCN-amplified cells are produced, the expression of one of the subunits, the Smc2 protein, may be enhanced at the same time. Those skilled in the art can easily obtain transformed cells in which the expression of other subunit proteins including the gene encoding the MYCN gene and the Smc2 protein is enhanced by known genetic engineering techniques. As host cells, non-human cells can be used in addition to human cells, and yeast or the like may be used.

なお、本明細書によれば、BRCA1及び/又はBRCA2増幅型疾患(以下、単にBRCA1増幅型疾患)における薬剤のスクリーニング方法も提供される。BRCA1及び/又はBRCA2増幅異常は、乳がん等の原因とされている。BRCA1及び/又はBRCA2増幅細胞においてPARP(ポリADPリボースポリメラーゼ)(典型的にはPARP-1)遺伝子の発現抑制やParpタンパク質の活性低下(阻害)は合成致死的に作用することが知られている(Nature. 2005 Mar 31;434(7033):598-604. Nature. 2005 Apr 14;434(7035):917-21. Nature. 2005 Apr 14;434(7035):913-7. Nature. 2005 Apr 14;434(7035):864-70)。したがって、BRCA1増幅型疾患に関し、Parpタンパク質の活性の低下又はPARP遺伝子の発現の抑制を指標として1又は2以上の被験化合物を評価する工程を備える、BRCA1増幅型疾患のための薬剤のスクリーニング方法が提供される。また、BRCA1増幅型疾患のための薬剤のスクリーニング方法であって、BRCA1及び/又はBRCA2増幅細胞に対して1又は2以上の被験化合物を供給する工程と、前記BRCA1及び/又はBRCA2増幅細胞における、Parpタンパク質の活性の低下又はこのタンパク質をコードする遺伝子の発現抑制を指標として、前記1又は2以上の被験化合物を評価する工程と、を備える、スクリーニング方法も提供される。これらのスクリーニング方法においては、MYCN増幅型疾患のスクリーニング方法と同様に、BRCA1及び/又はBRCA2増幅細胞を用いることが好ましい。さらに、BRCA1及び/又はBRCA2の増幅に加えてPARPが増幅するような細胞(形質転換細胞を含む)を用いることが好ましい。   In addition, according to this specification, the screening method of the chemical | medical agent in BRCA1 and / or BRCA2 amplification type disease (henceforth only BRCA1 amplification type disease) is also provided. Abnormal BRCA1 and / or BRCA2 amplification is considered to be a cause of breast cancer and the like. In BRCA1 and / or BRCA2-amplified cells, it is known that suppression of PARP (poly ADP ribose polymerase) (typically PARP-1) gene expression and Parp protein activity decrease (inhibition) act synthetically and lethally. (Nature. 2005 Mar 31; 434 (7033): 598-604. Nature. 2005 Apr 14; 434 (7035): 917-21. Nature. 2005 Apr 14; 434 (7035): 913-7. Nature. 2005 Apr 14; 434 (7035): 864-70). Therefore, a method for screening a drug for BRCA1-amplified disease, comprising the step of evaluating one or more test compounds using BPA1-amplified disease as an index by reducing the activity of Parp protein or suppressing the expression of PARP gene. Provided. A method for screening a drug for a BRCA1-amplified disease, comprising supplying one or more test compounds to BRCA1- and / or BRCA2-amplified cells; and in the BRCA1- and / or BRCA2-amplified cells, There is also provided a screening method comprising the step of evaluating the one or more test compounds using, as an index, decreased activity of Parp protein or suppression of expression of a gene encoding the protein. In these screening methods, it is preferable to use BRCA1 and / or BRCA2 amplified cells, as in the screening method for MYCN-amplified diseases. Furthermore, it is preferable to use cells (including transformed cells) in which PARP is amplified in addition to BRCA1 and / or BRCA2.

コンデンシン1複合体は、Parpタンパク質の作用(DNA修復)を補助することがわかっている。したがって、コンデンシン1複合体のサブユニットタンパク質及びそれをコードする遺伝子は、BRCA1増幅型疾患においても分子標的となりうる。したがって、当該サブユニットタンパク質の活性を低下(阻害)又は当該タンパク質の1種又は2種以上をコードする遺伝子の発現を抑制する化合物は、BRCA1増幅型疾患においても有用な薬剤ないし候補化合物となる。   The condensin 1 complex is known to assist the action of the Parp protein (DNA repair). Therefore, the subunit protein of the condensin 1 complex and the gene encoding it can be molecular targets even in BRCA1-amplified diseases. Therefore, a compound that decreases (inhibits) the activity of the subunit protein or suppresses the expression of a gene encoding one or more of the proteins is a useful drug or candidate compound even in a BRCA1-amplified disease.

(MYCN増幅型疾患のための薬剤)
本明細書に開示されるMYCN増幅型疾患のための薬剤は、コンデンシン1複合体を構成するサブユニットタンパク質であるSmc2タンパク質、Smc4タンパク質、CAP-D2タンパク質、CAP-Hタンパク質及びCAP-Gタンパク質からなる群から選択される1種又は2種以上のタンパク質の活性を低下する又はこれらのタンパク質をコードする遺伝子の発現を抑制する化合物を有効成分とすることができる。上記したように、こうした化合物は、MYCN増幅型疾患においてMYCN遺伝子への作用を回避又は抑制してMYCN増幅細胞に選択的に作用する薬剤又は候補化合物である。
(Drug for MYCN amplification disease)
The drug for MYCN amplification type disease disclosed in the present specification is composed of Smc2 protein, Smc4 protein, CAP-D2 protein, CAP-H protein and CAP-G protein which are subunit proteins constituting the condensin 1 complex. A compound that reduces the activity of one or more proteins selected from the group or suppresses the expression of genes encoding these proteins can be used as an active ingredient. As described above, such a compound is a drug or candidate compound that selectively acts on MYCN-amplified cells by avoiding or suppressing the action on the MYCN gene in MYCN-amplified diseases.

化合物としては、特に限定されない。上記タンパク質の阻害剤等となりうる低分子有機化合物のほか上記遺伝子の発現を抑制可能に設計されたアンチRNAやsiRNA等が挙げられる。   The compound is not particularly limited. In addition to low-molecular organic compounds that can be inhibitors of the above proteins, anti-RNAs and siRNAs designed to suppress the expression of the above-mentioned genes can be mentioned.

(MYCN増幅型疾患における予後マーカー)
本明細書に開示されるMYCN増幅型疾患における予後マーカーは、コンデンシン1複合体を構成するサブユニットタンパク質であるSmc2タンパク質、Smc4タンパク質、CAP-D2タンパク質、CAP-Hタンパク質及びCAP-Gタンパク質からなる群から選択される1種又は2種以上のタンパク質をコードする遺伝子の発現産物を含むことができる。これらのタンパク質をコードする遺伝子の発現産物、すなわち、mRNAやタンパク質は、MYCN増幅型疾患において、MYCN遺伝子の増幅に伴いその発現が増大する。したがって、MYCN増幅型疾患では、その遺伝子の増強の程度が大きいほど予後が悪いことがわかっている。したがって、これらの遺伝子の発現産物は、MYCN増幅型疾患の予後マーカーとして利用できる。これらの遺伝子の発現産物をマーカーとして用いるには、例えば、これらの遺伝子の転写産物であるmRNAやmRNAから得られるcDNAを定性的及び/又は定量的に検出可能なプライマーやプローブ等、あるいはこれらの遺伝子の翻訳産物であるタンパク質を検出する抗体や当該タンパク質の活性等を検出する試薬を用いることができる。マーカーとして用いるタンパク質のアミノ酸配列や遺伝子の塩基配列が既知であるとき、当業者であれは公知技術に基づき適宜取得することができる。本予後マーカーは、神経芽腫に好ましく適用できる。
(Prognostic marker in MYCN amplification disease)
The prognostic marker in the MYCN-amplified disease disclosed in the present specification consists of Smc2 protein, Smc4 protein, CAP-D2 protein, CAP-H protein and CAP-G protein which are subunit proteins constituting the condensin 1 complex. An expression product of a gene encoding one or more proteins selected from the group can be included. The expression products of genes encoding these proteins, that is, mRNA and protein, increase in expression in the MYCN amplification type disease as the MYCN gene is amplified. Therefore, it is known that the prognosis is worse in the MYCN amplification type disease as the degree of enhancement of the gene is larger. Therefore, the expression products of these genes can be used as prognostic markers for MYCN-amplified diseases. In order to use the expression products of these genes as markers, for example, mRNAs that are transcription products of these genes and primers or probes that can qualitatively and / or quantitatively detect cDNA obtained from mRNA, or these An antibody for detecting a protein that is a translation product of a gene and a reagent for detecting the activity of the protein can be used. When the amino acid sequence of a protein used as a marker or the base sequence of a gene is known, those skilled in the art can appropriately obtain it based on a known technique. This prognostic marker can be preferably applied to neuroblastoma.

マーカーは、Smc2、Smc4、CAP-D2及びCAP-Hの1種又は2種以上のタンパク質をコードする遺伝子の発現産物とすることが好ましく、より好ましくは、Smc2、Smc4及びCAP-D2の1種又は2種以上のタンパク質をコードする遺伝子の発現産物であり、さらに好ましくは、Smc2タンパク質をコードする遺伝子の発現産物である。   The marker is preferably an expression product of a gene encoding one or more proteins of Smc2, Smc4, CAP-D2 and CAP-H, more preferably one of Smc2, Smc4 and CAP-D2. Or it is the expression product of the gene which codes 2 or more types of protein, More preferably, it is the expression product of the gene which codes Smc2 protein.

(予後の予測方法)
本明細書に開示されるMYCN増幅型疾患の予後の予測方法は、MYCN増幅型疾患の患者から採取された被験試料について、コンデンシン1複合体を構成するサブユニットであるSmc2タンパク質、Smc4タンパク質、CAP-D2タンパク質、CAP-Hタンパク質及びCAP-Gタンパク質からなる群から選択される1種又は2種以上のタンパク質をコードする遺伝子の発現状況を指標として、前記MYCN増幅型疾患の予後を予測することができる。これらのタンパク質をコードする遺伝子の発現状況は、MYCN増幅型疾患においてMYCN遺伝子の増幅状況、すなわち、疾患の進行度に対応して増大し、しかも予後の悪さにも対応している。したがって、これらの遺伝子の発現状況を指標とすることでMYCN増幅型疾患の予後(進行度)を予測することができる。
(Prognosis prediction method)
The prognostic method for predicting the prognosis of MYCN-amplified disease disclosed in the present specification is based on a test sample collected from a patient with MYCN-amplified disease. Smc2 protein, Smc4 protein, CAP, which are subunits constituting a condensin 1 complex Predicting the prognosis of the MYCN-amplified disease using as an index the expression status of a gene encoding one or more proteins selected from the group consisting of -D2 protein, CAP-H protein and CAP-G protein Can do. The expression status of genes encoding these proteins increases in accordance with the amplification status of the MYCN gene in the MYCN-amplified disease, that is, the degree of progression of the disease, and also corresponds to poor prognosis. Therefore, the prognosis (progression level) of MYCN-amplified disease can be predicted by using the expression status of these genes as an index.

これらの遺伝子の発現の状況は、上記したタンパク質をコードする遺伝子の発現産物を定性的にあるいは定量的に検出することにより行う。例えば、上記遺伝子の転写産物であるmRNA量、上記遺伝子の翻訳産物であるタンパク質やその活性を検出したり、タンパク質の発現量やタンパク質の活性を測定したりすることにより行うことができる。これらの手法は、上述のとおり当業者であれば公知技術を適用して適宜実施することができる。   The expression of these genes is performed by qualitatively or quantitatively detecting the expression product of the gene encoding the above-described protein. For example, it can be carried out by detecting the amount of mRNA that is the transcription product of the gene, the protein that is the translation product of the gene and its activity, or measuring the expression level of the protein and the activity of the protein. As described above, these techniques can be appropriately implemented by those skilled in the art by applying known techniques.

以下、本明細書の開示を具現化した具体例を示す。なお、本明細書の開示は、以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, specific examples embodying the disclosure of this specification will be shown. The disclosure of the present specification is not limited to the following examples.

以下に、実施例で用いた実験方法について記載する。   The experimental methods used in the examples are described below.

(1)マウス
MYCN遺伝子導入マウス(神経芽腫モデルマウス)は、本発明者である門松建治らにより作製されたものであり、名古屋大学大学院医学系研究科(郵便番号466-8550日本国愛知県名古屋市昭和区鶴舞町65番地)において、制御された環境下、標準的な飼料と水が供給されて飼育維持されており、入手可能である。野生型マウス、ヘミ接合体及びホモ接合体のMYCN遺伝子導入マウスから、正常な神経節、前癌状態及びガンの組織を切除し、すり潰して全RNAを常法に従い抽出した。
(1) Mouse
MYCN transgenic mice (neuroblastoma model mice) were prepared by the present inventor Kenji Kadomatsu and others, Graduate School of Medicine, Nagoya University (Postal Code 466-8550, Showa-ku, Nagoya, Aichi, Japan) At 65 Tsurumaicho), standard feed and water are supplied and maintained in a controlled environment and are available. Normal ganglia, precancerous and cancerous tissues were excised from wild-type mice, hemizygous and homozygous MYCN transgenic mice, ground, and total RNA was extracted according to a conventional method.

(2)細胞系列
IMR32 細胞(ヒト神経芽腫細胞、多コピー)は、MEM培地(10%牛胎児血清、1%非必須アミノ酸含有、ペニシリン−ストレプトマイシン含有)で培養した。 SK-N-AS(ヒト神経芽腫細胞、単コピー)、SK-N-BE(同、多コピー)、 SH-SY5Y(同、単コピー)及び293T 細胞はダルベッコ改変イーグル培地(10%牛胎児血清含有)で培養した。SH-EP 細胞(同、単コピー)はRPMI1640培地(10%牛胎児血清及びペニシリン−ストレプトマイシン)で培養した。
(2) Cell line
IMR32 cells (human neuroblastoma cells, multiple copies) were cultured in MEM medium (containing 10% fetal calf serum, 1% non-essential amino acids, penicillin-streptomycin). SK-N-AS (human neuroblastoma cells, single copy), SK-N-BE (same, multiple copies), SH-SY5Y (same, single copy) and 293T cells are Dulbecco's modified Eagle medium (10% fetal bovine Serum-containing). SH-EP cells (single copy) were cultured in RPMI 1640 medium (10% fetal bovine serum and penicillin-streptomycin).

(3)ウイルス感染
レンチウィルスのパッケージングプラスミドであるpsPAX2, pMD2.Gとノンターゲットベクター、shRNAを発現するベクター(Openbiosystems)及び発現ベクター(RIKEN)をFuGENE HD(Promega)を用いて293T細胞にトランスフェクションした。トランスフェクション後3日及び4日後の培地上清をウイルス液として使用した。
(3) Virus infection Transfer the lentiviral packaging plasmid psPAX2, pMD2.G, non-target vector, shRNA expression vector (Openbiosystems) and expression vector (RIKEN) into 293T cells using FuGENE HD (Promega). Erected. The culture supernatant 3 days and 4 days after transfection was used as a virus solution.

(4)プラスミド
sh RNA ノンターゲット(Sigma), sh Smc2-38, 40 及び 42(Openbiosystems)は購入した。
(4) Plasmid
sh RNA non-target (Sigma), sh Smc2-38, 40 and 42 (Openbiosystems) were purchased.

(5)DNA傷害試薬
細胞は、シスプラチン又は CPT (カンプトテシン)で処理して染色体DNAを傷害した。
(5) DNA damage reagent The cells were treated with cisplatin or CPT (camptothecin) to damage chromosomal DNA.

(6)RNAの分離、RT−PCR及び定量的リアルタイムPCR
全RNAは、所定の細胞又は組織から、ISOGEN II (Nippongene, Japan)を用いて分離した。RT−PCR及び定量的リアルタイムPCRのためには、全RNA(1μg)を、 DNase I (Invitrogen, Carlsbad, CA)とインキュベートして混在するゲノムDNAを除去した。その後、オリゴdT、ランダムヘキサマープライマー及びThermoScript RT-PCR systemとともにRT−PCRに供した。hSmc2, hGAPDH (コントロール)及び各種遺伝子の量は、ΔΔCT 法で測定した(Mx3000p or Mx3005p (Agilent technologies) )。
(6) RNA isolation, RT-PCR and quantitative real-time PCR
Total RNA was isolated from predetermined cells or tissues using ISOGEN II (Nippongene, Japan). For RT-PCR and quantitative real-time PCR, total RNA (1 μg) was incubated with DNase I (Invitrogen, Carlsbad, Calif.) To remove contaminating genomic DNA. Then, it used for RT-PCR with oligo dT, a random hexamer primer, and ThermoScript RT-PCR system. hSmc2, hGAPDH (control) and various amounts gene was determined by [Delta] [Delta] T method (Mx3000p or Mx3005p (Agilent technologies) ).

(7)FACS
フローサイトメトリー用の試料は、70%エタノール中に固定し、1mlのPBSで洗浄し、100μg/mlのRNase Aを含む1mlのPBSに再懸濁後、37℃で1時間インキュベートした。この液に、全量で50μg/mlとなるように、ヨードプロピジウムを添加し、4℃で30分インキュベートした。この液につき、Becton-Dickinson FACS caliburを用い付属のプロトコールに従い試験した。
(7) FACS
Samples for flow cytometry were fixed in 70% ethanol, washed with 1 ml PBS, resuspended in 1 ml PBS containing 100 μg / ml RNase A, and incubated at 37 ° C. for 1 hour. To this solution, iodopropidium was added so that the total amount was 50 μg / ml, and the mixture was incubated at 4 ° C. for 30 minutes. This solution was tested using a Becton-Dickinson FACS calibur according to the attached protocol.

(8)TUNELアッセイ
APO-DIRECT kit (556381, BD pharmingen)を用いてTUNELアッセイを行った。細胞固定と染色を、キット付属のプロトコールに従い行った。次いで、APO-DIRECTによる試料につきFACScanto (556381, BD pharmingen)を用いてTUNELアッセイを行った。
(8) TUNEL assay
A TUNEL assay was performed using APO-DIRECT kit (556381, BD pharmingen). Cell fixation and staining were performed according to the protocol attached to the kit. Subsequently, the TUNEL assay was performed using FACScanto (556381, BD pharmingen) for the sample by APO-DIRECT.

(9)蛍光免疫染色
蛍光免疫染色のため、細胞を、50〜70%コンフルーエントになるまで4又は6ウェルプレート中のガラスカバースリップ上で培養した。カバースリップをPBSにて2回洗浄し、その後、4%パラホルムアルデヒドで、室温で1時間固定した。その後、細胞をPBSで3回洗浄した。さらに、1%Triton/PBSで室温30分静置後、PBSで3回洗浄し、2%BSA/PBSで室温30分静置し、PBSで3回洗浄した。この液を、1次抗体と反応(室温1時間)させた。一次抗体(γ-H2AX 抗体 (Millipore)、DNAダメージのマーカーである。)は、ブロッキング溶液で1000倍希釈した。反応液をPBSで3回洗浄後、2次抗体(マウス-Alexa488)(1000倍希釈)を加えて室温30分静置した。反応液をPBSで3回洗浄後、DAPI (4',6'-diamidino-2-phenylindole)で10分染色し、その後、顕微鏡観察した。
(9) Fluorescent immunostaining For fluorescent immunostaining, cells were cultured on glass coverslips in 4 or 6 well plates until 50-70% confluent. The coverslip was washed twice with PBS and then fixed with 4% paraformaldehyde for 1 hour at room temperature. Subsequently, the cells were washed 3 times with PBS. Furthermore, after leaving still for 30 minutes at room temperature with 1% Triton / PBS, it was washed 3 times with PBS, allowed to stand for 30 minutes at room temperature with 2% BSA / PBS, and washed 3 times with PBS. This solution was reacted with the primary antibody (room temperature for 1 hour). The primary antibody (γ-H2AX antibody (Millipore), a marker for DNA damage) was diluted 1000 times with a blocking solution. The reaction solution was washed 3 times with PBS, a secondary antibody (mouse-Alexa488) (diluted 1000 times) was added, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 30 minutes. The reaction solution was washed 3 times with PBS, stained with DAPI (4 ′, 6′-diamidino-2-phenylindole) for 10 minutes, and then observed under a microscope.

(マウスにおけるSmc2発現の評価)
野生型マウス(2週齢)とMYCN遺伝子導入マウス(ホモ接合体及びヘミ接合体、2及び4週齢)における過形成及び腫瘍ガングリオンにおけるSmc2の発現量を評価した。上記(1)、(6)に従い、所定のマウスから全RNAを抽出し、RT−PCR及びリアルタイムPCRを行った。結果を図3及び図4に示す。
(Evaluation of Smc2 expression in mice)
The expression level of Smc2 in hyperplasia and tumor ganglion in wild type mice (2 weeks old) and MYCN transgenic mice (homozygotes and hemizygotes, 2 and 4 weeks of age) was evaluated. According to the above (1) and (6), total RNA was extracted from a predetermined mouse, and RT-PCR and real-time PCR were performed. The results are shown in FIGS.

図3に示すように、野生型マウスにおいてはSmc2の発現は弱かったが、MYCN遺伝子導入マウス(神経芽腫モデルマウス)では、週齢が大きくなるのに伴い、ガングリオンは、過形成細胞から腫瘍細胞に変化し、がん化が進行していることがわかった。また、がん化に伴って、Smc2の発現量が増えることがわかった。さらに、図4に示すように、MYCN遺伝子導入マウス(ヘミ接合体、2週齢)の過形成ガングリオンでも、既にSmc2の発現が増大している傾向がわかった。   As shown in FIG. 3, the expression of Smc2 was weak in the wild type mouse, but in the MYCN transgenic mouse (neuroblastoma model mouse), as the age increased, ganglion changed from the hyperplastic cell to the tumor. It turned into a cell and it turned out that canceration is progressing. Moreover, it turned out that the expression level of Smc2 increases with canceration. Furthermore, as shown in FIG. 4, it was found that the expression of Smc2 already increased in the hyperplastic ganglion of the MYCN transgenic mouse (hemizygote, 2 weeks old).

上記(2)に記載のヒト神経芽腫細胞系列(MYCN遺伝子多コピー及び単コピー)を用いて、Smc2の発現量を評価した。結果を図5及び図6に示す。   The expression level of Smc2 was evaluated using the human neuroblastoma cell line (MYCN gene multicopy and single copy) described in (2) above. The results are shown in FIGS.

図5に示すように、MYCN遺伝子を単コピー有する細胞系列(SH−SY5Y及びSK−N−AS)では、Smc2の発現はほとんど見られないのに対し、MYCN遺伝子増幅細胞系列(IMR32及びSK−N−BE)では、Smc2が発現が増大していることがわかった。また、MYCN遺伝子が正常の細胞にMYCN遺伝子を導入してMYCNを強制発現すると、Smc2の発現上昇が誘導されることがわかった。   As shown in FIG. 5, in the cell line having a single copy of the MYCN gene (SH-SY5Y and SK-N-AS), almost no expression of Smc2 is observed, whereas the MYCN gene amplified cell line (IMR32 and SK- In N-BE), it was found that the expression of Smc2 was increased. It was also found that when MYCN gene was introduced into cells with normal MYCN gene and MYCN was forcibly expressed, increased expression of Smc2 was induced.

Smc2ノックダウンによるヒト神経芽腫細胞系列(多コピー及び単コピー)への影響を評価した。上記(2)に記載のIMR32細胞(ヒト神経芽腫細胞系列、多コピー)に上記(3)及び(4)に従い調製した、Smc2をターゲットとするsh RNAベクターとコントロールであるノンターゲットベクターとをそれぞれ含むウイルス液を常法により感染させた。これらの細胞系列を培養して細胞数をカウントした。結果を図7に示す。   The effect of Smc2 knockdown on human neuroblastoma cell lines (multicopy and single copy) was evaluated. A shRNA vector targeting Smc2 and a non-target vector serving as a control prepared according to (3) and (4) above to the IMR32 cells (human neuroblastoma cell line, multiple copies) described in (2) above. The virus solution containing each was infected by a conventional method. These cell lines were cultured and the number of cells was counted. The results are shown in FIG.

図7に示すように、MYCN遺伝子増幅細胞系列(IMR32)では、Smc2をノックダウンすると細胞増殖が抑制され、ノックダウンしない場合には、細胞は増殖した。これに対して、MYCN遺伝子単コピー細胞系列(SK−N−AS)では、Smc2をノックダウンしてもしなくても、細胞は増殖した。これらの結果から、MYCN遺伝子増幅細胞系列においては、Smc2が細胞増殖に必要であることがわかった。   As shown in FIG. 7, in the MYCN gene-amplified cell line (IMR32), cell growth was suppressed when Smc2 was knocked down, and when it was not knocked down, the cells grew. In contrast, in the MYCN gene single copy cell line (SK-N-AS), the cells proliferated whether or not Smc2 was knocked down. From these results, it was found that Smc2 is necessary for cell proliferation in the MYCN gene amplified cell line.

MYCN遺伝子増幅細胞系列(IMR32)におけるSmc2ノックダウンによる細胞増殖抑制がアポトーシスによるものかどうかを確認した。実施例3において、shsmc2−40ベクターを含むウイルス液を調製した以外には、実施例3と同様の方法でウイルス液を調製し、IMR32細胞系列を感染させた。作製したSmc2ノックダウンIMR32細胞系列につき、上記(8)に従いTUNELアッセイを行った。結果を図8及び図9に示す。   It was confirmed whether suppression of cell proliferation by Smc2 knockdown in the MYCN gene amplified cell line (IMR32) was due to apoptosis. In Example 3, except that a virus solution containing the shsmc2-40 vector was prepared, a virus solution was prepared in the same manner as in Example 3 to infect the IMR32 cell line. The prepared Smc2 knockdown IMR32 cell line was subjected to a TUNEL assay according to (8) above. The results are shown in FIGS.

図8に示すように、shsmc2−40ベクターが導入されたSmc2ノックダウンIMR32細胞系列では、97.1%の細胞がアポトーシスに至っていることがわかった。これに対して、無感染のIMR32細胞系列及びコントロールベクターを感染させたIMR32細胞系列では、アポトーシスに至る細胞はほとんど観察されなかった。また、図9に示すように、培養が進むにつれてSmc2ノックダウンIMR32細胞系列ではアポトーシスに至る細胞が増大することがわかった。以上のことから、MYCN遺伝子増幅細胞系列における、Smc2ノックダウンによる細胞増殖抑制の理由の一つが、アポトーシスによるものであることがわかった。すなわち、Smc2は、MYCN遺伝子が増幅するという異常な細胞系列において、その発現が抑制されることで合成致死的に作用する遺伝子であることがわかった。   As shown in FIG. 8, in the Smc2 knockdown IMR32 cell line into which the shsmc2-40 vector was introduced, it was found that 97.1% of the cells reached apoptosis. In contrast, in the uninfected IMR32 cell line and the IMR32 cell line infected with the control vector, almost no cells leading to apoptosis were observed. In addition, as shown in FIG. 9, it was found that in the Smc2 knockdown IMR32 cell line, cells leading to apoptosis increase as the culture progresses. From the above, it was found that one of the reasons for the suppression of cell proliferation by Smc2 knockdown in the MYCN gene amplified cell line was due to apoptosis. That is, Smc2 was found to be a synthetic lethal acting gene by suppressing its expression in an abnormal cell line in which the MYCN gene is amplified.

MYCN遺伝子増幅細胞系列における合成致死遺伝子SMC2の機能を解析した。実施例3で作製したSmc2ノックダウンIMR32細胞系列及びSmc2ノックダウンSK−N−AS細胞系列並びにノンターゲットIMR32細胞系列及びノンターゲットSK−N−AS細胞系列におけるDNAダメージを確認するため、上記(9)に従い蛍光免疫染色を行った。結果を図10、図11及び図12に示す。   The function of the synthetic lethal gene SMC2 in the MYCN gene amplified cell line was analyzed. In order to confirm DNA damage in the Smc2 knockdown IMR32 cell line and the Smc2 knockdown SK-N-AS cell line and the non-target IMR32 cell line and the non-target SK-N-AS cell line prepared in Example 3, the above (9 ) Was subjected to fluorescent immunostaining. The results are shown in FIG. 10, FIG. 11 and FIG.

図10及び図11に示すように、MYCN遺伝子増幅細胞系列においては、Smc2をノックダウンすると、ノックダウンしてない場合に比較してDNAダメージが増大したのに対して、MYCN遺伝子単コピー細胞系列においては、Smc2のノックダウンの有無にかかわらず、DNAダメージは同程度であった。これらの結果をまとめた図12に示すように、MYCN遺伝子増幅細胞系列においては、Smc2ノックダウンによるDNAダメージの増大が格別であることがわかった。以上の結果から、Smc2のノックダウンがMYCNに誘導されるDNAダメージの修復不全を誘導する可能性があることがわかった。   As shown in FIGS. 10 and 11, in the MYCN gene-amplified cell line, when Smc2 was knocked down, DNA damage increased compared to the case of not knocking down, whereas the MYCN gene single-copy cell line , DNA damage was similar regardless of the presence or absence of Smc2 knockdown. As shown in FIG. 12, which summarizes these results, it was found that the increase in DNA damage due to Smc2 knockdown was exceptional in the MYCN gene amplified cell line. From the above results, it was found that knockdown of Smc2 may induce MYCN-induced DNA damage repair failure.

MYCN遺伝子単コピー細胞系列(SH−EP)に対してDNA傷害試薬(シスプラチン及びカンプトテシン)を供給して、DNAダメージを引き起こした後に、実施例2と同様にしてshSmc2ベクターを含むウイルス液を調製して常法に従い感染させ、上記(8)に従いアポトーシスを観察した。結果を図13に示す。   After DNA damage reagents (cisplatin and camptothecin) were supplied to the MYCN gene single copy cell line (SH-EP) to cause DNA damage, a virus solution containing the shSmc2 vector was prepared in the same manner as in Example 2. Infected according to a conventional method, apoptosis was observed according to (8) above. The results are shown in FIG.

図13に示すように、ノンターゲットに比較して、Smc2をノックダウンすると、アポトーシスが生じていることがわかった。この結果から、Smc2はDNA修復に関連し、Smc2ノックダウンは、DNA修復不全を誘導していることが強く推測された。図14には、神経芽腫臨床検体を用いてSmc2の発現と相関を示す分子群のオントロジーを示す。図14に示すように、Smc2と相関を示す分子はDNA修復に関するものが多かった。このことは、Smc2のノックダウンにより、DNA修復不全が誘導されることを支持している。   As shown in FIG. 13, it was found that apoptosis occurred when Smc2 was knocked down as compared to the non-target. From this result, it was strongly speculated that Smc2 is related to DNA repair, and that Smc2 knockdown induces DNA repair failure. FIG. 14 shows the ontology of molecular groups that correlate with the expression of Smc2 using neuroblastoma clinical specimens. As shown in FIG. 14, many molecules that correlated with Smc2 were related to DNA repair. This supports that DNA repair failure is induced by knockdown of Smc2.

実施例2で作製したSmc2ノックダウンMYCN遺伝子増幅細胞系列(IMR32細胞)及びSmc2ノックダウンMYCN遺伝子単コピー細胞系列(SK−N−AS細胞)の発現解析を常法に従い行った。これらの結果を、それぞれ図15及び図16に示す。   Expression analysis of the Smc2 knockdown MYCN gene amplified cell line (IMR32 cells) and the Smc2 knockdown MYCN gene single copy cell line (SK-N-AS cells) prepared in Example 2 was performed according to a conventional method. These results are shown in FIGS. 15 and 16, respectively.

図15及び図16に示すように、MYCN遺伝子増幅細胞では、Smc2がノックダウンされることによりDNA修復に関わる分子群の発現量が顕著に減少するが、MYCN遺伝子単コピー細胞では、これらの分子群の発現量には大きな減少は観察されなかった。   As shown in FIGS. 15 and 16, in the MYCN gene-amplified cells, the expression level of a group of molecules involved in DNA repair is remarkably reduced by knocking down Smc2, but in the MYCN gene single-copy cells, these molecules are reduced. No significant decrease was observed in the expression level of the group.

以上の結果から、以下のことがわかる。図17には、MYCN遺伝子増幅細胞の増殖機構を示し、図18には、MYCN遺伝子単コピー細胞の増殖機構を示す。MYCNが過剰に発現すると、細胞増殖を引き起こすが同時にDNAダメージも引き起こし、本来なら細胞は死に至る。しかしながら、図17の左欄に示すように、MYCNの増幅は同時にSmc2の発現も誘導する。このために、DNAの修復が促進され、がん細胞として無限の増殖能を獲得する。一方、図17の右欄に示すように、Smc2をノックダウンすると細胞はDNA修復不全のために細胞は死に至る。
また、図18の左欄に示すように、MYCN遺伝子が単コピー細胞の場合には、DNAダメージがそもそも多くないためにSmc2の役割は小さく、細胞は増殖する。このために、Smc2をノックダウンしても、細胞は死ぬことがない(図18の右欄)。
From the above results, the following can be understood. FIG. 17 shows the growth mechanism of MYCN gene amplified cells, and FIG. 18 shows the growth mechanism of MYCN gene single copy cells. Overexpression of MYCN causes cell proliferation but at the same time causes DNA damage, which normally leads to cell death. However, as shown in the left column of FIG. 17, MYCN amplification simultaneously induces Smc2 expression. For this reason, DNA repair is promoted, and infinite proliferation ability is acquired as cancer cells. On the other hand, as shown in the right column of FIG. 17, when Smc2 is knocked down, the cells die because of DNA repair failure.
As shown in the left column of FIG. 18, when the MYCN gene is a single copy cell, the role of Smc2 is small because the DNA damage is not so large, and the cell proliferates. For this reason, even if Smc2 is knocked down, the cells do not die (right column in FIG. 18).

以上の結果に基づいて、Web上で公開されているデータ(NCBIのGSE-3960)及び対応する神経芽腫患者における予後データ(John M Marisのグループによるもの(Giulio D'Angio Chair in Neuroblastoma Research, Chief, Division of Oncology, Director, Center for Childhood Cancer Research, Children's Hospital of Philadelphia, University of Pennsylvania School of Medicine))に基づいて、以下の解析を行った。なお、解析は、名古屋工業大学情報工学教育類/創成シミュレーション工学専攻竹内一郎准教授に依頼した。結果を図19〜図22に示す。   Based on the above results, data published on the web (NCBI GSE-3960) and corresponding prognostic data in patients with neuroblastoma (John M Maris group (Giulio D'Angio Chair in Neuroblastoma Research, Based on Chief, Division of Oncology, Director, Center for Childhood Cancer Research, Children's Hospital of Philadelphia, University of Pennsylvania School of Medicine)), the following analysis was performed. The analysis was requested by Associate Professor Ichiro Takeuchi, Department of Computer Science and Engineering, Nagoya Institute of Technology. The results are shown in FIGS.

図19及び図20は、神経芽腫患者におけるMYCN増幅型患者とMYCN非増幅型患者(ただし、Smc2を発現する)に関してSmc2発現との関係を示す。図19及び図20に示すように、Smc2の発現は、MYCN増幅患者においてのみ予後と関連していた。   FIGS. 19 and 20 show the relationship between Smc2 expression in MYCN amplified and non-MYCN amplified patients (but expressing Smc2) in neuroblastoma patients. As shown in FIGS. 19 and 20, Smc2 expression was associated with prognosis only in MYCN-amplified patients.

図21は、神経芽腫患者におけるMYCN増幅型患者とMYCN非増幅型患者(ただし、Smc2を発現する)に関してSmc2をサブユニットとして含むコンデンシン1複合体のサブユニットタンパク質ともう一つのコンデンシン2複合体のサブユニットタンパク質の発現プロファイルを示す。図21の上段に示すように、MYCNの発現あるいは増幅とコンデンシン1複合体を構成する遺伝子群と強い相関があることがわかった。これに対して、コンデンシン2複合体を構成する遺伝子群はSmc2の発現や増幅とは相関がないことがわかった(図21の下段)。   FIG. 21 shows a subunit protein and another condensin 2 complex of a condensin 1 complex containing Smc2 as a subunit for a MYCN amplified patient and a non-MYCN amplified patient (but expressing Smc2) in a neuroblastoma patient. The expression profile of subunit protein is shown. As shown in the upper part of FIG. 21, it was found that there was a strong correlation between the expression or amplification of MYCN and the gene group constituting the condensin 1 complex. On the other hand, it was found that the gene group constituting the condensin 2 complex had no correlation with the expression and amplification of Smc2 (lower part of FIG. 21).

図22は、神経芽腫患者におけるMYCN増幅型患者とMYCN非増幅型患者(ただし、Smc2を発現する)におけるコンデンシン1複合体を構成するサブユニットタンパク質であってSmc2以外のhcapD2、hCAP−H及びコンデンシン2複合体を構成するhCAP−D3及びhCAP−H2並びにこれら複合体に共通するSmc4の発現量と予後とのp値を示す表である。図22に示すように、MYCN増幅型患者においてhCAP−D2、hCAP−H及びSmc4の発現量と強い相関があることがわかった。   FIG. 22 shows subunit proteins constituting a condensin 1 complex in MYCN-amplified patients and non-MYCN-amplified patients (however, expressing Smc2) in neuroblastoma patients, and hcapD2, hCAP-H other than Smc2 and It is a table | surface which shows the p value of the expression level and prognosis of hCAP-D3 and hCAP-H2 which comprise a condensin 2 complex, and Smc4 common to these complexes. As shown in FIG. 22, it was found that there was a strong correlation with the expression levels of hCAP-D2, hCAP-H and Smc4 in MYCN amplification type patients.

以上のことから、遺伝子異常に関連する疾患において合成致死的に作用する遺伝子を探索することで、こうした疾患のために有効な薬剤をスクリーニングするための分子標的(化合物又は遺伝子、本明細書の場合には、コンデンシン1複合体のサブユニットタンパク質又はこれらのタンパク質をコードする遺伝子)を見出すことができることがわかった。   From the above, molecular targets (compounds or genes, in the present case, for screening effective drugs for such diseases by searching for genes that act synthetically and lethally in diseases associated with genetic abnormalities) It was found that a subunit protein of a condensin 1 complex or a gene encoding these proteins can be found.

また、こうして取得した分子標的に作用する化合物を探索することで、遺伝子異常に関連する疾患のための薬剤をスクリーニングできることもわかった。   It was also found that drugs for diseases associated with genetic abnormalities can be screened by searching for compounds that act on molecular targets thus obtained.

さらに、コンデンシン複合体1の構成サブユニットタンパク質の発現量がMYCN遺伝子増幅型の神経芽腫患者の予後マーカーとなりうることがわかった。そして、コンデンシン1複合体は、これらのサブユニットが集合して機能するものであるため、これらのサブユニットタンパク質又はこれらをコードする遺伝子を分子標的としてこれらの活性を低下ないし発現を抑制するような化合物は、MYCN増幅型の神経芽腫の有用な薬剤となりうることがわかった。
Furthermore, it was found that the expression level of the constituent subunit protein of condensin complex 1 can be a prognostic marker for neuroblastoma patients with MYCN gene amplification. Since the condensin 1 complex functions as an assembly of these subunits, these subunit proteins or genes encoding them are used as molecular targets to reduce their activity or suppress their expression. It has been found that the compound can be a useful drug for MYCN-amplified neuroblastoma.

Claims (7)

MYCN増幅型疾患のための薬剤のスクリーニング方法であって、
コンデンシン1複合体を構成するサブユニットタンパク質であるSmc2タンパク質をコードする遺伝子の発現抑制を指標として1又は2以上の被験化合物を評価する工程を備える、スクリーニング方法。
A method for screening a drug for MYCN amplified disease,
A screening method comprising a step of evaluating one or more test compounds using as an index the suppression of expression of a gene encoding a Smc2 protein that is a subunit protein constituting a condensin 1 complex .
前記MYCN増幅型疾患は神経芽腫を含む、請求項に記載のスクリーニング方法。 The screening method according to claim 1 , wherein the MYCN amplification type disease includes neuroblastoma. MYCN増幅型疾患のための薬剤のスクリーニング方法であって、
MYCN増幅細胞に対して1又は2以上の被験化合物を供給する工程と、
前記MYCN増幅細胞における、コンデンシン1複合体を構成するサブユニットタンパク質であるSmc2タンパク質をコードする遺伝子の発現抑制を指標として、前記1又は2以上の被験化合物を評価する工程と、
を備える、スクリーニング方法。
A method for screening a drug for MYCN amplified disease,
Supplying one or more test compounds to MYCN-amplified cells;
Evaluating the one or more test compounds using as an index the suppression of expression of a gene encoding the Smc2 protein, which is a subunit protein constituting the condensin 1 complex, in the MYCN-amplified cell ;
A screening method comprising:
前記MYCN増幅型疾患は神経芽腫を含む、請求項に記載のスクリーニング方法。 The screening method according to claim 3 , wherein the MYCN amplification disease includes neuroblastoma. コンデンシン1複合体を構成するサブユニットタンパク質であるSmc2タンパク質をコードする遺伝子の発現を抑制するshRNA発現ベクターを有効成分とする、MYCN増幅型疾患のための薬剤。 A drug for MYCN-amplified diseases comprising, as an active ingredient, an shRNA expression vector that suppresses the expression of a gene encoding Smc2 protein that is a subunit protein constituting the condensin 1 complex . MYCN増幅型疾患の患者から採取された被験試料について、コンデンシン1複合体を構成するSmc2タンパク質をコードする遺伝子の発現状況を指標として、前記MYCN増幅型疾患の予後を予測する方法。 A method for predicting the prognosis of a MYCN-amplified disease for a test sample collected from a patient with an MYCN-amplified disease, using the expression status of a gene encoding the Smc2 protein constituting the condensin 1 complex as an index . 前記MYCN増幅型疾患は、神経芽腫を含む、請求項に記載の方法。

The method according to claim 6 , wherein the MYCN-amplified disease includes neuroblastoma.

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