JP7162872B2 - 医薬用組成物 - Google Patents
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Description
[1] RasGRP2遺伝子の機能を抑制又は阻害する物質を有効成分とし、
前記RasGRP2遺伝子の機能を抑制又は阻害する物質が、RNA干渉により、RasGRP2遺伝子の発現自体を抑制させる作用を有する物質であり、
関節リウマチの治療又は予防に用いられる、医薬用組成物。
[2] 前記RasGRP2遺伝子の機能を抑制又は阻害する物質が、RasGRP2遺伝子を標的とするsiRNAである、前記[1]の医薬用組成物。
[3] 滑膜組織の浸潤を抑制する、前記[1]又は[2]の医薬用組成物。
[4] さらに、RasGRP4遺伝子の機能を抑制又は阻害する物質を有効成分とし、
前記RasGRP4遺伝子の機能を抑制又は阻害する物質が、RNA干渉により、RasGRP4遺伝子の発現自体を抑制させる作用を有する物質である、前記[1]~[3]のいずれかの医薬用組成物。
[5] 前記RasGRP4遺伝子の機能を抑制又は阻害する物質が、RasGRP4遺伝子を標的とするsiRNAである、前記[4]の医薬用組成物。
また、滑膜組織を構成する細胞におけるRasGRP2遺伝子の発現量は、RAの診断マーカーとして有用であり、よって本発明に係るRA発症可能性の評価方法は、RAの早期発見や、RA治療剤の治療効果の評価に有用である。
なお、以降の動物実験は、北海道大学の動物実験倫理委員会の承認のもと、北海道大学動物実験に関する規定に従い行った。
リウマチ患者の滑膜組織におけるRasGRPの発現解析を行った。
2012年4月から2017年4月までに北海道大学病院整形外科で人工膝関節置換術を施行されたリウマチ患者のうち、RA患者8名(RA1~8)及びOA患者6名(OA1~6)から、文書による説明と同意取得を行った後、滑膜組織を採取した。本研究はヘルシンキ宣言と臨床試験の基本理念に従って施行し、北海道大学大学院医学研究科倫理委員会の承認(承認番号:008-0103)を得て行った。
各リウマチ患者から採取された滑膜組織は、結合組織や脂肪を除去した後、細かく切り刻み、5mg/mLのType I collagenase(Sigma社製)含有Hanks’ balanced salt solutionで37℃、2時間インキュベートを行った。インキュベート後の懸濁物を、メッシュを通した後、遠心分離して細胞成分を回収した。回収された細胞成分を、10%非働化FBS(ウシ胎児血清)含有のIscove’s modified Dulbecco’s medium(Sigma社製)で培養した。この方法で分離・培養される細胞は、97%以上の純度でFLSである。なお、FLSは、HSP-47染色によって確認できる。
4~8継代培養したFLSを回収し、TRIzol RNA reagentを用いてmRNAを抽出した。抽出したmRNAは、SuperScript VILO を用いてcDNAとし、Taq-Man Gene Expression Assay(Applied Biosystems社製)によるReal-time-PCR法でヒトRasGRP1 mRNA、ヒトRasGRP2 mRNA、ヒトRasGRP3 mRNA、ヒトRasGRP4 mRNA及びヒトGAPDH mRNAの発現を定量した。ΔΔCT値法によって各FLSにおけるRasGRP1~4のmRNA発現量の比較を行った。RasGRP1~4のmRNA発現量は、OA1患者由来のFLSにおけるRasGPR1のΔΔCT値を1とした相対量(RQ)として求めた。
各リウマチ患者から採取された滑膜組織の一部は、4%パラホルムアルデヒドで24時間固定し、パラフィン包埋した後、6μm厚さの組織切片を作成した。この組織切片は、キシレンで脱パラフィンを行い、エタノールで洗浄し、PBS(リン酸緩衝生理食塩水)に置換した。次いで、抗原賦活化液 High pH(DAKO社製)を加え、95℃で20分間静置した後、水洗した。水洗後の組織切片は、内因性ペルオキシダーゼ活性を不活化するため、さらに、0.3%過酸化水素を混ぜたPBSに常温で30分間浸した。
非特許文献1に記載されている方法によりCIAマウスを作成し、RasGRP2の発現解析を免疫組織化学染色にて行った。具体的には、各リウマチ患者から採取された滑膜組織と同様にして、CIAマウスの足関節組織から6μm厚さの組織切片を作成し、抗RasGRP2抗体による免疫組織化学染色を行った。対照として、健常マウスの足関節組織の免疫組織化学染色も同様にして行った。
FLSをサイトカイン刺激した場合のRasGRP2の発現変化を調べた。サイトカインは、TNF-α、IL-6、IL-1β、IFN-γ(interferon gamma)、IL-17A、IL-22、PDGF(platelet-derived growth factor)、VEGF(vascular endothelial growth factor)、及びTGF-β(transforming growth factor beta)を用いた。
4~8継代のFLSを12ウェルプレートに散布し、10%非働化FBS含有Iscove’s modified Dulbecco’s mediumで培養を行った。1~10ng/mLの各サイトカインを培養液に添加し、24時間後に細胞を回収した。
回収した細胞の一部から、参考例1と同様にしてmRNAを抽出し、Real-time-PCR法でヒトRasGRP2 mRNAとヒトGAPDH mRNAの発現を定量した。ΔΔCT値法によってサイトカイン刺激におけるRasGRP2のmRNA発現量の比較を行った。ΔΔCT値は、サイトカイン無添加の対照細胞におけるRasGPR1の発現量を1とした。
FLSにRasGRP2を強制発現し、その影響を調べた。
RasGRP2のリファレンス配列(アクセッション番号:NM_001098670.1、Homo sapiens RAS guanyl releasing protein 2, transcript variant 3)をPubMedから入手し、Primer-BLASTを用いて全オープンリーディングフレーム(ORF)を含むように、プライマーを表1のように設計した。
まず、緑色蛍光蛋白質(GFP)発現ベクターを用いたトランスフェクションし、蛍光顕微鏡観察で最大のトランスフェクション効率となる条件を検討した。
次いで、このトランスフェクション効率が最大となる条件で、RasGRP2発現ベクターをトランスフェクションし、参考例2と同様にしてReal-time-PCR法とイムノブロッティングを行い、RasGRP2のmRNAとタンパク質発現量が増加することを確認した。
シグナル伝達関連因子のイムノブロッティングを行い、RasGRP2強制発現によるシグナル伝達経路の変化を調べた。
RasGRP2発現ベクターをFLSにトランスフェクションし、72時間後に細胞を回収した。対照として空ベクターも同様の方法でFLSにトランスフェクションした。
参考例2と同様にして各FLSの細胞ライセートを作成し、そのうち一部は、GST(Glutathione S-transferase)融合タンパク質、グルタチオンアガロースビーズ(Cell signaling technology社製)と共にインキュベートし、SDS溶液でGTP結合Rap-1を沈降させた(プルダウンアッセイ)。得られたライセート及び溶出液は、ポリアクリルアミド電気泳動の後、抗RasGRP2抗体、抗Erk1/2抗体、抗P-Erk抗体、抗p38MAPK抗体、抗P-p38MAPK抗体、抗JNK抗体、抗P-JNK抗体、抗m-TOR抗体、抗Rap-1抗体、及び抗β-actin抗体を用いてイムノブロッティングを行った。
RasGRP2強制発現と細胞増殖能との関係をBrdUアッセイにより調べた。
RasGRP2発現ベクター又は空ベクターをそれぞれFLSにトランスフェクションし、48時間後に細胞培養液中にBrdU(ブロモデオキシウリジン)を添加した。チミジンアナログであるBrdUは、細胞周期のS期において新たに合成されたDNAに取り込まれ、細胞増殖を反映する。添加24時間後に細胞を固定し、ペルオキシダーゼ標識抗BrdU抗体(Roche社製)を反応させた。その後、化学発光基質を加え、発光強度をELISAリーダーで測定した。
創傷治癒アッセイを行い、RasGRP2強制発現と細胞遊走能との関係を調べた。
RasGRP2発現ベクター又は空ベクターをそれぞれFLSにトランスフェクションし、48時間後にコンフルエントとなるように12ウェルプレートで培養した。コンフルエントとなった12ウェルプレートを、1000μLピペットチップの先端でひっかき、細胞の空白地帯(創傷)を作成した。その後、細胞が遊走し空白が埋まっていく(創傷が治癒していく)様子を経時的に光学顕微鏡で観察し、空白(創傷)面積の大きさを画像解析ソフトウェアImage Jで定量した。
RasGRP2強制発現とIL-6産生量との関係を調べた。
RasGRP2発現ベクター又は空ベクターをそれぞれFLSにトランスフェクションし、48時間後に培地交換を行い、その24時間後に細胞培養上清を回収した。その培養上清中のIL-6濃度をELISAキット(R&D System社製)で定量した。
RAモデルラットにおけるRasGRP2ノックダウンの影響を調べた。RAモデルラットとして、CIAラットを用いた。また、RasGRP2のノックダウンは、RasGRP2遺伝子の第6エキソン中の領域をターゲットとするsiRNA(RasGRP2-1)(S167867:Applied Biosystems社製)と、第7エキソン中の領域をターゲットとするsiRNA(RasGRP2-2)(S167865:Applied Biosystems社製)を用いた。また、対照のsiRNAは、siRNA(Control)(Applied Biosystems社製)を用いた。
7週齢のLEWラット(雌)に対し、200μLのincomplete Freund’s adjuvant(Chondrex社製)に溶解した200μgのウシType II collagen(Chondrex社製)を尾に皮下投与して免疫を行った(Day 0)。
コラーゲン投与から7日目(Day 7)には、100μLのincomplete Freund’s adjuvant(Chondrex社製)に溶解した100μgのウシType II collagen(Chondrex社製)を尾に再皮下投与して追加免疫を行った。
コラーゲン投与から7日目以降は、誘導された関節炎について、関節炎スコアと足関節の直径を、週1回測定した。
関節炎スコアは、0点:関節に発赤及び腫脹を認めない、1点:足根骨又は足関節に軽度の発赤と腫脹を認める、2点:足関節から足根骨にかけて軽度の発赤と腫脹を認める、3点:足関節から中足骨関節にかけて中等度の発赤と腫脹を認める、4点:足関節、足部、足趾にまで広がる重度の発赤と腫脹を認める、又は足趾の関節強直を認める、とした(非特許文献3参照。)。
コラーゲン投与から14日目(Day 14)のCIAラットの関節内に、10μMとなるようにsiRNA(RasGRP2-1)、siRNA(RasGRP2-2)、又はsiRNA(Control)をatelocollagen(Koken社製)に混合したsiRNA溶液50μLを投与した。
CIAラットは、コラーゲン投与から35日目(Day 35)に、麻酔下の心臓全採血により安楽死処理した。各CIAラットの足関節組織を、4%パラホルムアルデヒドで24時間固定した。次いで、足関節のマイクロCTを撮像した後、脱灰しパラフィン包埋を行った。
RAモデルラットにおけるRasGRP2及びRasGRP4ノックダウンの影響を調べた。RAモデルラットとして、実施例1と同様にして作製したCIAラットを用いた。RasGRP2のノックダウンは、RasGRP2遺伝子の第6エキソン中の領域をターゲットとするsiRNA(RasGRP2-1)(S167867:Applied Biosystems社製)を用い、RasGRP4のノックダウンは、RasGRP4遺伝子の第6エキソン中の領域をターゲットとするsiRNA(RasGRP4-1)(S139320:Applied Biosystems社製)を用いた。対照のsiRNAは、siRNA(Control)(Applied Biosystems社製)を用いた。
RasGRP2ノックダウンCIAラット、RasGRP4ノックダウンCIAラット、及びコントロールCIAラットは、それぞれ、10μMとなるようにsiRNA(RasGRP2-1)、siRNA(RasGRP4-1)、又はsiRNA(Control)をatelocollagen(Koken社製)に混合したsiRNA溶液50μLを、コラーゲン投与から14日目(Day 14)のCIAラットの関節内に投与して作製した(それぞれ、n=3)。RasGRP2/RasGRP4ダブルノックダウンCIAラットは、10μMとなるようにsiRNA(RasGRP2-1)をatelocollagen(Koken社製)に混合したsiRNA溶液25μLと、10μMとなるようにsiRNA(RasGRP4-1)をatelocollagen(Koken社製)に混合したsiRNA溶液25μLとを、コラーゲン投与から14日目(Day 14)のCIAラットの関節内に投与して作製した(n=3)。
各CIAラットについて、実施例1と同様にして、関節炎スコアと足関節の直径の測定を行った。
各CIAラットは、コラーゲン投与から35日目(Day 35)に、麻酔下の心臓全採血により安楽死処理した。各CIAラットの足関節組織を、4%パラホルムアルデヒドで24時間固定した。次いで、足関節のマイクロCTを撮像した後、脱灰しパラフィン包埋を行った。足関節のマイクロCT画像に基づき、実施例1と同様にして、骨びらんスコアを測定した。
パラフィン包埋から作製した切片に対して、HE(hematoxylin-eosin)染色を行い、HE染色画像からパンヌス形成を評価した。パンヌス形成は、0点:正常、1点:軽度のパンヌス形成、2点:中等度のパンヌス形成、3点:重度のパンヌス形成、としてスコア化した(非特許文献5参照。)。
Claims (5)
- RasGRP2遺伝子の機能を抑制又は阻害する物質を有効成分とし、
前記RasGRP2遺伝子の機能を抑制又は阻害する物質が、RNA干渉により、RasGRP2遺伝子の発現自体を抑制させる作用を有する物質であり、
関節リウマチの治療又は予防に用いられる、医薬用組成物。 - 前記RasGRP2遺伝子の機能を抑制又は阻害する物質が、RasGRP2遺伝子を標的とするsiRNAである、請求項1に記載の医薬用組成物。
- 滑膜組織の浸潤を抑制する、請求項1又は2に記載の医薬用組成物。
- さらに、RasGRP4遺伝子の機能を抑制又は阻害する物質を有効成分とし、
前記RasGRP4遺伝子の機能を抑制又は阻害する物質が、RNA干渉により、RasGRP4遺伝子の発現自体を抑制させる作用を有する物質である、請求項1~3のいずれか一項に記載の医薬用組成物。 - 前記RasGRP4遺伝子の機能を抑制又は阻害する物質が、RasGRP4遺伝子を標的とするsiRNAである、請求項4に記載の医薬用組成物。
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Arthritis and Rheumatology,2015年,67,396-407 |
International Journal of Immunopathology and Pharmacology,2012年,25,455-466 |
Prostaglandins and Other Lipid Mediators,2010年,89,26-33 |
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