JPH05504965A - ニューロン増殖及び維持を調節する方法 - Google Patents

ニューロン増殖及び維持を調節する方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ニューロン増殖及び維持を調節する方法本発明は哺乳動物の中枢及び末梢神経系 におけるニューロン増殖、維持及び再生を調節する方法並びに同様に対して有用 な白血病阻害因子を含む医薬組成物に関する。本発明は哺乳動物、特にヒトの開 発的及び脳異型及び神経病の処!に特に有用である。
白血病阻害因子(以下「LiF」と云う)は、精製され、クローンされ一二セリ キア・コリ及び酵母細胞から精製組換え形で大量に生成された蛋白である(国際 特許出願PCT/AU8810093)。LTFはもともとその能力を元に分離 され、ネズミ骨髄性白血病細胞系、MLの分化及び抑制を誘導する。LIFは、 LIFレセプターが単球−マクロファージ系統の細胞に検出されるけれども正常 造血細胞に明白な増殖効果はない。
本発明は、神経堤の細胞へのLIFの効果の研究から一部現れた。神経堤は、胚 形成の間、神経管の背側唇から現れ、一連の複雑な通路に沿って胚を通って移動 する一群の前駆体細胞である。移動後、稜細胞は、知覚及び自律神経神経節のニ ューロン及びシュワン細胞、膓神経質系、副腎髄質、皮膚及び面間葉のメラノサ イトを含む、多くの変化の細胞型を起こす。個体群レベルで研究したとき稜は幹 細胞の多能性収集であるように見える。ウズラ神経堤がニワトリ胚に移植された ドウアリン及び共同研究者の広大な移植実験は、稜細胞の発育運がニワトリ胚で のこの移植の位置により測定されることを示した。これは、稜の完全発生レパー トリ−が移植された稜細胞の異なるサブポピユレーションに含まれることだけで なく、環境因子が細胞の最終分化表現型で大きな役割を演じることを示した。
最後の10年で、神経堤は特に発育した通路に既に送られる細胞のサブポピユレ ーションを含むことがますます明らかになった(2.3)。しかしながら、これ らの細胞の分化が環境因子により測定されることも明らかである。
多(の可溶性栄養因子はニューロンを誘導する神経堤の生存剤として作用するこ とを示したが、それらは、神経堤内のニューロン前駆体細胞に直接作用すること を示さなかった。これらの因子は、神経生長因子(NGF:4)脳誘導向神経因 子(BDNF:5)、毛様体向神経因子(CNT F :6 )及び腺維芽細胞 生長因子(FGF’S:5参照)を含む。
本発明まで導く研究で、実験は、神経堤の前駆体群への直接効果を有する剤を設 けるよう実施された。本発明により驚(べきことに神経堤細胞はLIFの存在で 完全に成熟したニューロンに分化することが発見された。この効果は滴定可能で あり、ニューロンの前駆体細胞の増殖の欠如で起きる。さらに神経堤細胞のニュ ーロンへの分化のLIFの効果は胚の背の根神経節の前駆体細胞の成熟知覚ニュ ーロンへの分化の刺激に拡がる。
従って、本発明の一つの局面は、神経前駆体細胞のニューロンへの分化及び/又 は維持及び/又は再生を可能にするに十分な時間及び条件下、有効量の白血病阻 止因子(L I F)を哺乳動物に投与することを含む哺乳動物におけるニュー ロン増殖及び/又は維持及び/又は再生を調節する方法を意図する。
本発明の他の局面は、中枢神経系において二ニーロンの数を増加させ及び/又は 維持するに十分な時間及び条件下に有効量のLIFを哺乳動物に投与することを 含む哺乳動物の中枢神経系におけるニューロンを増加し及び/又は刺激し及び/ 又は維持し及び/又は形成を再生し及び/又は生存する方法に関する。
一実施態様では、LIFは未成熟ニューロンを増加し、刺激し維持し及び/又は 再生する。
本発明のさらi:4I!!の局面は、末梢神経系におけるニューロンの数を増加 し及び/又は維持するに十分な時間及び条件下に有効量のLIFを哺乳動物に投 与することを含む哺乳動物の末梢神経系の知覚ニューロン、例えば知覚ニューオ ルンを増加し、刺激し及び/又は形成を維持し及び/又は生存させる方法に関す る。ここに用いられるrLIFJは、LIFに関連していて全ての分子、例えば 炭水化物。
リピド及び/又はペプチド残基への単−又は多重置換、除去及び/又は付加を含 む天然に起きるアミノ酸配列又は全ての単−又は多重アミノ酸置換、除去及び/ 又は付加を含む天然に生じた、組換え体及び合成のLIFを含むことを意味する 。
従って、ここに用いられる用語rLIFJは、LIFの変異体、誘導体、同族体 及び類似体を含む。天然に生じたLIF及びLIF様ポリペプチドを意図する。
しかしながら用いられたLIF分子に関係なく、要求されることは、それが哺乳 動物において、ニューロン増殖及び/又は維持及び/又は再生を援助できること である。好ましい実施態様では哺乳動物はヒトでありLIFはヒト起源又は異な る哺乳動物からであるが、またヒトに活性を有するものである。従って、LIF の起源及び処理されるべき哺乳動物は同族、即ち、同一哺乳動物でありうるか異 型の即ち異なる哺乳動物からでありうる。ある場合には処理されるべき哺乳動物 は本発明の方法において用いるためLIFを分離するのに用いられうる。
ここに用いられる「ニューロン増殖、維持及び再生を調節すること」により、哺 乳動物の中枢及び末梢神経系におけるニューロンを刺激し、増加し、及び/又は 形成を維持し及び/又は生存を含むことを意味する。それは又、疾病又は損傷に より起こる障害に続く、ニューロン作用に関連する性質の再生を援助する該因子 の能力を含む。それは又、ニューロン、例えば、しかしこれに限定されない、神 経伝達物質型、レセプター型及びこの表現型と関連する他の特徴と関連するこれ らの性質を刺激し、増加し、維持し及び/又は再生することを含む。特にLIF は、神経堤細胞の完全成熟ニューロンへの分化を含み、刺激し、増加し、維持し 及び/又は再生することをここに示した。この効果は、滴定可能であり、ニュー ロン前駆体細胞の増殖に欠けるときに起きる。LIFの効果は又、胚の背の神経 節(DRG)における前駆体細胞の成熟知覚ニューロンへの分化の刺激に拡がる 。
末梢神経系の知覚二ニーロンは胚神経堤における前駆体細胞から誘導される。稜 移動後、これらの前駆体細胞はDRGへど集まり、次いで成熟知覚二ニーロンに 分化する。知覚ニューロンの生存は、増殖の間重要な段階で二つの特徴づけられ た生長因子、神経生長因子(NGF)及び脳誘導向神経因子(BDNF)及び他 の明らかにされていない因子に依存することが示され・た。しかしながら、知覚 前駆体細胞の分化を刺激する因子の同一性については全(知られていない。従っ て、本発明により驚くべきことにLjFが胚のDRGにおける前駆体細胞の成熟 知覚ニューロンへの分化を刺激したこと、並びにLIFが胚形成の間じゅう及び 生後の生命にこれらのニューロンに生存因子として作用したことが見出された。
LIFは又、中枢神経系に影響を及ぼす。神経管の胚前駆体細胞からの中枢神経 系の増殖での早い段階は、前駆体集団の拡大及びこれらの細胞の成熟ニューロン 及び神経膠への分化を含む。この相は正しい標的を適切に刺激したニューロンの 選択的生存に続き、そして、標的細胞により生成される生存因子の限られた有用 性に基づ(と信じられる。
最近、腺維芽細胞生長因子が胚脳の増殖の拡大及び分化相に含まれることが示さ れ(9)、加えて、又、FGFが成熟ニューロンに生存剤として作用できること が示された。バード(5)からの業績はCNSニューロンのサブセットの生存、 網膜神経節細胞がBDNFに依存することを示した。しかしながら、胚脳及びを 髄の増殖に作用する他の因子についてはほとんど知られていない。
従って、LIFはを髄ニューロンに分化/生存及び/又は再生剤として作用し、 を髄増殖を増加し、刺激し、及び/又は促進し、そして神経拡大を促進すること が驚くべきことに見出された。
この方法はを髄増殖を調節し、疾病、損傷及び/又は、神経系に対する異常を処 理するのに適用できる。例えば本発明の方法は、中枢及び/又は末梢神経系に関 連して用いることができ、脳性麻痺、麻痺に誘発される損傷、発作に関連する血 管虚血、ニューロン腫瘍、運動ニューロン病、パーキンソン病、ハンチントン病 、アルツハイマー病、多重硬化、糖尿病、重金属又はアルコール毒性に関連する 末梢ニューロパン−1腎不全及び又は感染病例えばヘルペス、m診、麻診、水痘 :HIV及び/又はHTLV−1の1又はそれ以上を処置する。
本発明の他の局面は、を髄増殖及びを髄ニューロン数を増強し、刺激し、維持し 及び/又は再生する方法に係り、それはを髄ニューロン数及びを髄増殖を増加す るに十分な時間及び条件下で有効量のLIFを該哺乳動物に投与することを含む 。
さらに池の局面は、を髄及び他の中枢神経系ニューロンからの神経伸張を増強し 、刺激し、維持し及び/又は再生する方法に係り、さらにを髄以外の中枢神経系 に係る。
本発明のさらに他の局面は、哺乳動物における中枢及び末梢神経系における疾病 及び損傷の処理方法を意図し、該疾病及び損傷は、脳性麻痺、麻痺に誘発される 損傷、発生に関連する血管虚血、ニューロン腫瘍、運動性ニューロン病、パーキ ンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、糖尿病、重金属又はアルコール 毒性に関連する多重硬化及び末梢ニューロパン−1腎不全及び/又は感染病例え ばヘルペス、風諭、麻診、水痘、HIV及び/又はHTLV−1の1又はそれ以 上を含むが、これに限られず、それは該哺乳動物に有効量のLIFを疾病又は損 傷を良くするのに十分な時間及び条件下に投与することを含む。
本発明の全てのこのような方法において、ニューロンの増強、刺激、維持及び/ 又は再生は、「ニューロン増殖をrAWJすること」として引用される。さらに 、用語rLIFJの使用は上述したようなLIF様ポリペプチド及びその誘導体 を含む。
本発明により使用されるLIFの有効量は、ニューロンの調節に必要とされるも のであり、一般に体重キログラム(kg)当り約0.01から約10.000マ イクログラム(μg)で、好ましくは0.1ないし10. OOOμg/kgで もっとも好ましくは、1ないし100μg/kg体量である。しかしながら、処 理される疾病、処置及び患者のような因子に依存し、多かれ少なかれLIFが使 用されつるが、本発明の範囲内にある。さらに単位/ml又は単位/kgでLI Fの有効量を測定するのが便利である。LIF活性の態位の定義はPCT/AL ’88100093に見ることができる。例えば、LIFを限定するのではなく 、10から108μ/ml用いつる。投与は時間当り、1日当り、週当り、又は 月当りであり得、又は単一投与でありうる。投与は又、連続注入であることが必 要でありうる。
本発明に従って、LIFは単独で或いは1又はそれ以上の他のニューロン刺激因 子、例えば、これらに限定されないがFGF、CNTF及び/又はBDNF及び /又は他の向神経と組合せて投与しつる。「組合せJはLIF及び/又はそれ以 上の他の因子の同一組成物での同時添加或いはLIF及び1又はそれ以上の他の 因子の、第1因子を与え、次いで第2因子を与える、連続的添加を意味する。添 加の間の付加及び時間の正確な順位は、実施する医師により最善に決定され、患 者及び/又は必要とされる処置に依存しつる。
従って、1又はそれ以上の他のニューロン刺激因子はLIFと同時又は連続投与 により与えつる。他のニューロン刺激因子の有効量は、約0.01ないし約1o 、oooμg/kg体量、好ましくは0.1ないし10.000μg/kgそし て最も好ましくは1ないし1,000μg/kg体量であろう。再び投与は、時 間当り、日当り、週当り、又は月当り単−用量又は操り返しつる。投与は又、連 続的注入でありうる。
投与の経路は好ましくは筋肉内又は静脈内注射又は遺伝子療法を用いることによ るが、他の投与経路、例えば注入、点滴、脳内注射及び/又はインブラントが可 能である。
本発明の他の局面は、LIFの標的組織又は実施例5に要約されるように逆移送 による取込みを促進するように神経の正確な位置への投与に関する。
本発明は又、LIF及び1又はそれ以上のニューロン刺激因子及び1又はそれ以 上の製薬上許容しうる担体及び/又は希釈剤を含む医薬組成物に向けられる。
このような組成物は、哺乳動物におけるニューロン増殖及び/又は維持を調節す る。例えば末梢神経系におけるニューロンの形成及び生存を増強し、刺激し、維 持し及び/又は調節する。及び/又は、中枢神経系における知覚ニューロンの形 成及び生存を増強し、刺激し、維持し及び/又は調節する。及び/又はを髄部ニ ーロン及び/又はを髄増殖の形成及び生存を増強し、刺激し、及び/又は維持す るのに有用である。
好ましくは組成物はヒトへの投与に適当である。本発明により組成物中に用いら れるLTFは既に明細書中で定義されたものであり、例えばLIF様ポリペプチ ド及びLIFの変異体、誘導体、同族体及び/又は類似体を含む。LIF及び他 のニューロン刺激分子及び/又は向神経因子はそれらの哺乳動物根源に関して同 −又は興なり、それらは自熱発生、組換え体又は合成である。その方法でLIF 及び他のニューロン刺激因子の哺乳動物起源は処理されている哺乳動物に対し同 種又は異種でありうる。本発明の組成物は又、既に記載したように疾病、傷害及 び/又は神経系の異常の処置に有用である。
医薬組成物は、この分野でよく知られ、引用は好都合にレミントンズ・ファーマ シューテイクル・サイエンシダ16版、1980、マッシ・パブリッシング・コ ンバニイ・オソル等による編集になすことができる。
本発明の他の局面は、末梢神経系におけるニューロンの形成及び/又は生存を増 加し、刺激し、維持し及び/又は再生するための及び/又は中枢神経系における ニューロンの形成及び/又は生存を増加し、刺激し、維持し及び/又は再生する ための、及び/又は哺乳動物のを髄ニューロン及び/又はを髄増殖の形成及び/ 又は生存を増加し、刺激し、維持し、及び/又は再生するための医薬を製造する ためのその誘導体を含むLIFの使用に向けられる。好ましくは哺乳動物はヒト であり、用いられるLIFは前に定義された通りである。本発明による使用はl 又はそれ以上の他のニューロン刺激因子、例えばFGF、CNTF及び/又はB NDFの使用を含む。
本発明は以下の非限定図面及び実施例を引用することによりさらに説明する。
図において、 図1は、神経堤培養におけるニューロン数へのLIFの効果を示す。神経堤細胞 を培地のみで、又はLIFの存在下で6日間インキュベートし、ニスル染色(8 )、ニューロンを5明分野顕微鏡を用いて数えた。「−管」実験で、神経管は2 4時間後、除きLIFを培養物に加えた。ニューロン数は、L I F@養での ニューロンのき集群のため、おそくなると正確に数を数することが出来なかった 。数は平均及び標準偏差であるn=5、p<0.005、p< 0.05、t− テスト図2は神経堤培養でのニューロンの表現型を示す写真表現である。神経堤 培養は13日間、LIFの存在下(b、 a、 e、 f、 g)又は不存在( a、 c)でインキュベートした。
示される顕微鏡写真は、a、 b、ニスル染色(8)培養の明分野見解、c、  d、神経細糸を■ 染色した培地の蛍光見解、e、CGRPを染色したLIF処 理培養の明分野見解、し f、チロシンヒドロキンラーゼを染色したLIF処理 培養の明分野見解、g、 (f)に1 おけると同一分野の蛍光見解、バー=  200 μm(a、 b)、50 u m(c、 d、 e、 f、 g)。で ある。
図3は神経堤培養への3H−チミジン取込みを示す写真表現である。3H−チミ ジン(0,03μc/ml)及びL I F (10’u、/+1)を培養の4 日後に加えインキュベージタンを続く9日間続け、次いで培養物は神経細糸を染 色し、オートラジオグラフにかけた(9)。a 培養の明分野顕微鏡写真、b  同一分野の蛍光見解、バー’ =50am。
図4は以下を示すグラフ表現を含む。A、E12−P2 DRGの培養における ニューロン数に対するLIFの効果、DRG細胞はモノムド培地、10%FBS (コントロール、黒バー)又は+LIF(線形バー)にプレートし、実施例1に 記載したようにニューロン数を5日CE(2)又は2日(池の培側後測定した。
ニューロン及び最初にプレートした細胞の数は実施例1に与えられる。B、P2 DRG培養におけるニューロン生存の限界希釈分析、細胞(70%ニューロン、 その75%、2時間後プレート)を10 ”u/ml L I Fの存在(ダイ アモンド)又は不存在(四角)に指示ff(120ウエル/希釈)でプレーし、 生のニューロンを有するウェルを2日後数えた。直線関係が入力細胞数と2ネガ テイブウエルの対数の間に存在しくR=0.992)、ニューロン生存に対する LIFの効果は、ゼロオー3 ダー(シングルビット)運動性(11)に従うこ とを示す。C,P2DRG培養におけるLIF濃度に対する二ニーロンの用量反 応関係、P2DRG細胞(200/ウエル)はLIFの示されたWでプレートし 、ニューロンは2日後数えた。平均及び標準偏差はAB及びCに示す n=6゜ 図5は、Dフィンビトロで24ウエルプレートにLIFの存在下培養したElo を髄の体外移植組織の顕微鏡写真を示す写真表現であり、方法成長を表示するa )LIFなL(7)b)LIFと(7)培1を示t (バー=100μm)図6 a、bはLIF刺激を髄細胞から起きる培養の形態を示す写真表現である。
呼局液中の細胞は実施例1に記載したようにプレートし、96ウエルプレートに 5日間インキュベートした。a)LIFなし b>LIFCバー=100μrA )とインキュベートした細胞の相対比写真を示す。
図5c、dは神経細糸抗体を染色したを髄前駆体の培養を示す写真表現である。
細胞は実施例に記載のようにプレートし、固定及び染色前にHL−Aプレートに 5日間インキュベートした。c)LIFなしでd)LIF(バー= 100 μ m)とインキュベートした細胞の蛍光顕微鏡写真を示す。
図7は方法成長へのLIFの効果を示す写真表現である。EIOを髄前駆体(5 XIO’)は、材料及び方法に記載したように、96ウ工ルプレート中5日間L IF (10’u/ml)の存在又は不存在でプレートした。集るため各不連続 凝集の細胞から生じる突起の数を定量した。与えられた数の突起を有する凝集の 頻度を測定した。方法の各5増加に対する頻度/凝集(例えばO−4,5−9) を集めてウェル当りの凝集の総数のa%として表わした。これらの頻度はLIF 処理及びコントロール培養とし6ウエルの平均で、平均及び標準偏差をグラフに 表わした。
図8はを髄神経節から知覚ニューロンへの1251−LIFの結合を示すグラフ 表現である。結合(黒ぬりバー)は、Bに示すようにニューロンにほとんど独占 的に限定され、補助細胞(A)にされない。事実止金ての結合は冷L4F(ハツ チングしたバー)により阻害され、結合は特異的であることを示す。
図9は成熟マウスの坐骨神経による+251−LIFの逆輸送を示すグラフ表現 である。有意な蓄積が、注射をルートパッドにしたときL3、L4、L5W髄神 経節に見られる(黒ぬりバー)。
図10は新生マウスにおける知覚神経節に対する+xs(−LIFの逆輸送を示 すグラフ表現である。これは足及び筋肉注射に起きるけれども標識の有意な蓄積 はL4上に再び集った。注射を筋肉内にしたときくちばし状知覚神経節によりい くらかの取り込みがある。
図11は小さな一群のニューロン(a)X400を越えて銀粒子の蓄積を示すL 4を髄神経節を通ってセクションのオートラジオグラフを示す写真表現である。
ンユワン細胞(補助細胞Xb)X 1000でなくニューロン標識だけであるこ とに注意、ヘマトキシリン及びエオシンで染色されたセク/ヨン。
図12は”r−LrFで逆標識後L4を髄神経節のセクションでの粒子計数図1 3は、超過時間LIFと共に及びなしにインビトロで延命するを髄細胞を示すグ ラフ表現である。
実施例1 材料及び方法 神経堤細胞の調製 胚9日(E9)でCBAマウス胎児を予言から取り1%(V/V)ウシ胎児血清 (FBS)を含むへベス緩衝イーグルスメディウム(HEM)を含むペトリ皿に 置匂頭及び尾を、神経質の各側8−12体節で体幹切片を除く、解剖顕微鏡の助 けをかりてゲージンリンン針を用いて除去した。これらの体幹切片を新しいペト リ皿中、HEMI%(v/v)F B S中に置き体部及び回りの組織を26ゲ ージ針を用い神経管から注意して除いた。次いで1又は2つの管を、予めヒブロ ネクチン(5μg/ml)で覆った24ウエルプレート(リンプロ)の各ウェル に置いた。次いで10%(v/v) F B Sを伴うデウルベコの修飾イーグ ルメディウム(DME)を各ウェルの側に注意深く流し落とし、ウェルの底をほ とんど覆う。これは神経管をフィブリネクチン基質及び粘着を関連づけることを 可能にした。特別の実験で、管を24時間後注意して除去し、移動性神経堤細胞 を除いた。他の実験では、いずれの結合堤細胞も妨害しないように管をウェルに 残した。10%(V/V) F B S及び特定された成長因子を含むモノムド メディウム(コモンウェルス・セルム・ラボラトリーズ、バークヴイル、ヴイク トリア、オーストラリア)24時間後全培養物に1mlまで加えた。培養物を5 %Cow/95%空気中37℃でインキュベートした。
を髄神経節(DRG)の除去 2日令新生児マウスを無菌条件上首を切り落とし、無菌ペトリ皿に置いた。体幹 を蒸留水中70%(V/V)エタノールの溶液で洗った。皮膚を通る垂直切り口 を無菌の45°角刃のはさみを用い作った。用いた全器具は、使用前1時間、蒸 留水中70%(V/V)エタノールの溶液に浸けた。
細かい虹彩ばさみを用い、曲った時計職人鉗子を用いを軸寄の除去を可能にする を軸柱の背局面を通って切口を作った。これはを髄神経節をさらし、それらの除 去を促進した。無菌ガーゼ片を用い、神経節の回りをスワブして神経節の観察を 不明瞭にする血液及び組織液を吸収した。次いで真っすぐな非常に細かい先端つ いた鉗子を用い、各神経節を注意して除き、を髄組織の回りをきれいにし、ベト リ皿中、少容量のN2ヒドロキノピペラジン−N−20エタンスルホン酸(HE PES)及び緩衝化イーグル最小必須培地(HEM)中に置いた。約20の神経 節を各マウスから除いた。
DRG培養 回りのを髄組織を除いて切断され、そしてHEM中に置かれたDRGは次いでH EM、0.25%(W/V) トリブ/ン、0.001%(v/v)Dナーゼ中 37℃T (E12については12分、E15については20分、そしてE19 及びP2については30分)インキュベートした。FBSを20%(V/V)ま で加え、細胞を300gで5分間遠心し、HEM、0 、01 (w/v) D カーゼ中2回洗浄し、18−25ゲー7針を通して粉砕し、蛍−細胞懸濁液を得 る。DRG細胞をHL−Aプレート(ナツクII)のフィブロネクチン被覆(1 5μg/ml)ウェルに予め最適化した細胞数(E12で3500細胞、E15 で1000そしてE19及びP2て200)置いた。プレート後2時間、成熟ニ ューロンはE12培養に見られず、110.120及び100ニユーロンの平均 はそれぞれE15、E19及びP2培養に存在した。E12からの培養物を58 後固定し、神経細糸を染色し、神経細糸を蛍光顕微鏡法を用いて数えた。後の胎 児培養(大きい、相輝き、円い細胞)を2日後数えた。
免疫組織化学 特別の抗体で染色するため、神経節を24ウエルプレート中ガラスカバースリツ プ又はプラスチック顕微鏡スライド(チンC12ヤンバースライド)上に置いた 。
神経細糸に対する抗体で染色するため細胞をまずメタノール中−20℃で固定し 、PBS中3回洗浄し、HEM、1%(v/v)PBS中110に希釈した抗神 経細糸抗体(ケミコン)と30分間インキュベートした。ウェルを次いで洗浄し 、PB81%(v/v)F、BS中に1:50に希釈した蛍光イソチオノアナー ト接合FITCヒツジ抗ラット接体(ンレナス)とインキュベートし、FBS次 いで水中で洗浄し、空気乾燥し、カバースリップはPBS/グリセロール(1: 9)メルク、オースト、中、26%1.4ンアゾビ/クロ(2,2,2)オクタ ン中増加した・カルノトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)を染色するため、 培養物をバラホルムアルデヒド(PFA)中に固定し、DMSOで清浄にしPB S中で洗浄し、ウサギ抗うットα−CGRP抗体(ジー、オレイ博士、モナシュ ・ユニパーツティ、オースト。
)から得られ、放射イムノアソセーによりB−CGRPに9%結合、カル7トニ ンにく101%結合、及びサイスタンスP、ノイロキニンA又はエンケファリン に無視しうる結合を示す)とインキュベートし、洗浄し、抗体結合はビオチン結 合第二抗体、ビオチン−アビジン−西洋わさびベルオキシダーゼ錯体(ヴエクタ ステインABC)及びジアミノベンジシンとの増殖を用い検出した。チロシンヒ ドロキシラーセ又はコリンアセチルトランスフェラーゼ(ChAT)を染色する ため、培養物をP F A (及びChATについてビラリン酸)中に固定しウ サギ抗チロシンヒドロキシダーゼ抗体(ユーゲン・チク、USA)又はブタCh AT(PNS中Ch、ATを認識する(12))に対して調製されたラット抗血 清とそれぞれインキュベートし、結合はフルオレセインした第二抗体で検出した 。
チミジン取込み実験 増殖している神経堤細胞を探すために、3H−チミジン(アマ−ジャム、特異活 性103Ci/mモル)を培養物に0.1又は0.03uCi/ml加え、同時 に成長因子として、又は相当時間にコントロール培養物に加えた。13日後、幾 つ力)の培養物をメタノール中固定し、上述したように神経細糸について染色、 次いてコダソクNT−82乳化液中に漬け、2週間4℃でさらし、次いで発達さ せた。
を髄細胞の分離 胎児は経日10(E 10)マウスから得た。頭を除去し、EIOにより閉M管 を形成している。神経管の後端部分又は胚を髄を胎児の残りから囲んでいる体部 とともに除去した。全実験に用いた髄のセクションは、耳小水泡から発達してい る後肢のちょうど下に伸ばした。この組織はディスパースII(ベーリンガー) 中、HEPES−緩衝化イーグルメディウムCHEM)中15分間4℃でそして 6分間37℃でインキュベートした。次いて組織を1 、0 (W/V)胎児ラ ン血清(FBS)及び0.001%(v/v)Dナーゼを含むHEMに移し、を 髄は、神経管の中脳及び終編部分の調製に既に記載したように本質的にジスバー ズインキュベーションにより作られた組織プレートを用い、囲んでいる外胚葉、 体部及び髄膜のないよう切断した(9)。この段階での検査は中枢葉の汚染のな いきれいなを髄を明らかニジた。これらの髄は移植片培養用に24ウエルプレー ト(リンプロ)に直接プレートした。分離細胞懸濁液の調製のためにを髄は次い で37℃で0.02%(W/V)EDTA、10mMヘベス、0.025%(w /v)トリプシン及び0.001%(W/V)Dナーゼを有するバンク′ス中、 pH7,6で12分間インキュベートした。反応をFBSの添加により停止し、 細胞をCa ” + 7Mg ”+フリーバンク′ス中で洗浄し、懸濁液をゆる やかに粉砕することにより単一細胞を調製した。1.5X105細胞の平均を各 胎児の解剖から得た。
分離されたを髄細胞の一次培養 を髄細胞(3xlO’)をモノメトメディウム中フィブロネクチン(30μg、 /+1)及び最終容量10μm中0.05%FBSで被覆した96ウエルプレー ト(リンプロ)中1ニブレートした。特に説明しない限り、LIF(ネズミ組換 え体、特異活性+ 10 ’u/mg)を104単位/mlの濃度に用いた。ア ッセーを5日にわたり通常実施し、その後、培養は這歩しはじめた。細胞計数は 、細胞をトリプシンで集めそれらを細砕したのち実施した。成長方法は5日目に 細胞の各分離凝集から出でくる方法の数を数えることにより定量した。全ての場 合の数は、6決定の平均及び標準偏差である。細胞は又、合流物上にプレートし 、24ウエルプレート中、モノムドメディウム及び0.05%(v/v) F  B S中、5X103細胞/ウエルの密度でガラス顕微鏡スライド上Ba1b/ c −3T 3細胞の単層を放射線照射(4000ラド)した。特定された時間 用にカバーグラスを固定し以下に記載するように神経細糸を染色し、スライド当 りの陽性に染色された細胞の数を定量した。
LIF及びFGFの放射性ヨー素同位体物の精製組換えLIFはグリコジル化蛋 白としてイー・コリ中に生成した。精製された種は20.000の明白な分子量 と9.0より大の等電点を有して電気泳動した。
1、 I Fのヨード化は既に記載された(18)ようにヨードモノクロリド法 により実施した。要するに40%(V/V)アセトニトリル領1%(V/V)ト リフルオロ酢酸及び0.02%(V/V)ツイーン20中LIFの1mg、/+ 1溶液の6μmを1aci Na1251にュー・イングランド・ヌクレアー・ ノース・ライド、NSW、オーストラリア)、40ulの200raMリン酸ナ トリウム、0,02%(V/V)ツイーン20のpH7,4(PBS)の添加及 び2MNaC1中200μmの5μl渦混合によりヨード化した。室温で1分後 、放射ヨード化L I F(” I −L I F)を連続的ゲル濾過及びカチ オン交換クロマトグラフィにより未取込み+!5■から分離した。十分1こ生物 活性を保つこの方法で生成した+25I LIFは冷却20%(v/v) トリ クロロ酢酸で99%沈澱し、放射活性の90%以上がMl細胞に特異的に結合す る(17)。特異的放射活性は自己!換分析法により測定されたように1.lX 10’CPm1モルであった。1125標識aFGFはRCC(アマーンヤム) からただで得た。aFGFの特異的活性は800 Ci/mMであった。
結合実験及びオートラジオグラフィー を髄神経節細胞は出生後2日のマウスから上記したように得、8ウエル顕微鏡ス ライド(ナツク)中、10%(v/v) F CSを含むが成長因子を加えない モノニドメディウム中、給温インキュベーターで39℃−夜培養した。スライド を、2時間氷上で、10%(v/v)F CS、 10 μg/+11の未標識 LIF20μlを加えまたは加えず、そして、20μlのDME中’2SI−L IFの5 X 10 ’Cp11.10%(V/v)Fe2を加えたへベス緩衝 化ROMl−1640メディウムの200 μl中インキュベートした。細胞を 3回300μlのPBSで洗い、PBS中10%(V/V)ホルマリンで2時間 固定し、次いで水ですすいだ。スライドを暗室中、42℃でコダックNTB2写 真乳化液に漬け、乾燥した。次いでスライドをドリーライトを含む光を通さない 箱内にジールし、2−8週間4℃でさらした。現像前にスライドを室温まで暖め て3分間コダック1)19現像液(40g1500+1の水)に現像させ、1分 間水中0.5%(V/V)酢酸で洗い、3分間アグファG333cX−線定看剤 に定着させた。ミドスピン製剤を伴うスライドを水中5%(V/V)フィルター ギームサ中で10分間染色し、乾燥してデペックスに取りつけた。デペックス( BDH,メルボルン、オーストラリア)。
オートラジオグラフをx400.X650、又はX100O倍率て試験し、必要 な粒子計数を各型の100連続細胞で実施し、バックグラウンド計数、一般に0 .3粒子の間を引いた。
反対の標識実験 新生及び成熟Ba1b/cマウスの坐骨神経を6−〇プロレンモノフィラメント (エチコン)を用い一方に結んだ。放射活性蛋白を足の皮膚に又は胃筋肉の中央 に筋肉内に注射した。適当な時間ののち、動物をエーテル適用量により殺し、坐 骨神経を取った。神経を結紮でカットし、2mm片を直ちにカットしたものの基 部及び端部で取り、直接数えた。
新生及び成熟マウスを足踏に注射し16時間保った。T13から81の神経節を 切断(disecting)IN微鏡の下に除去し、放射活性をガンマカウンタ ー中全神経節で評価した。選択神経節又は神経節に付着したを髄を動物から切断 し、乳化液に埋め込む前にPBS中4%パラホルムアルデヒドに固定した。オー トラジオグラフを3−4週間後現像し神経節及びを髄を標識細胞につき試験した 。
実施例2 神経堤細胞及び知覚二ニーロンへのLIFの効果神経堤細胞へのLIFの効果を 試験するため、試験管をE 9 CB Aマウスの頚及び胸部分から切断しフィ ブロネクチン被覆ウェルにプレートし、神経堤細胞24時間原買上に移動し、そ の時間で神経管を除くがそこに残すかし、LIFを培養液に加えた。2日後、知 覚ニューロンに似ている単極又は二極の突起を有する丸い細胞が培養液に現れた 。LIF処理培養液に、6日でコントロールよりも約12倍のこれらの細胞が存 在しく図1)、それらは14日まで増加する大きな固りを形成した(図26)。
これは、それらの不存在でニューロン様細胞の絶対数は少なかったが、培養期の 間神経管の存在に依存しなかった(図1)。これらのニューロン様細胞はニスル 染色(8)で陽性に染り(図2a及びb)150KD神経細糸(13)を染めた (図20及びd)。この染色は固りから発生する細い突起を示しく図2d)それ らの二ニーロン表現型を確認する。LTFの効果は、臼1に加えたとき最大であ ったが、日7に加えときもまた現れた。
これらの培養液に発生したニューロンの表現型を特徴づけるため、それらは、知 覚及び自覚ニューロンに見られるマーカーの発現を染色した。LIF処理及びコ ントロール培養液中の全てのニューロンはC0RPへの免疫反応性を含み(図2 6)。最も広く発現したペプチドが哺乳動物の知覚ニューロン中に見られた(1 4.15)。限られた開発的研究は、このペプチドが少くともニワトリできわめ て容易に発現することを示唆する(18)。サブスタンスP1ペプチドへの免疫 反応性は、又哺乳動物知覚ニューロンに見られた(14.15)が、出生後に有 意レベルで、LIF処理及びコントロール培養液中、小割合の突起中にも検出さ れた。
これらのニューロン(LIF処理及びコントロール共)の小割合(1−2%)が 、チロシンヒドロキシラーゼ活性、カテコールアミン性細胞へのマーカーを有し た(図2f)。しかしながら細胞はChATへの免疫活性、コリン性細胞へのマ ーカーを示さなかった。
これらの免疫組織化学的発見及びニューロンの形態学は、ニューロンが知覚系統 であることを示唆する。鳥類でのその前の仕事は少くとも知覚ニューロンの一部 は神経堤の非分裂プレカーサーから起きることを示した(1−2)。LIF処理 培養液中のニューロンも非分裂プレカーサーから起きることを研究するため、1 H−チミジンを付随的にLIFを含む培養液に培養の1.4及び7日に添加した 。
13日のオートラジオグラフ分析は、LIF培養液中に起きた0、2%以下のニ ューロン(数えた1100ニユーロン中2)の時間の付加に関係なく’H−チミ ジン(図3)を取込んだことを示した。これらの観察は、ニューロン数の増加は プレカーサー分割の刺激の結果として起きないことを示す。これらの培養液中の 非ニューロン細胞は3H−チミジンで標識した(図3)が、LIFの存在は標識 細胞の全割合に対し有意差を示さなかった。LIFを1日目に加えた場合、細胞 の80+/−18%がコントロール培養の78+/−12%に比べて標識され、 一方、7日目では、全細胞の70 +/−1%及び70 +/−6%がLIFの 存在及び不存在でそれぞれ標識された(n= 3 )。
LIFが神経堤培養液中知覚様ニューロンの増加を促進するので、初期胚DRG 培養液に同様の活性を有することが予期された。即ち単一細胞懸濁液をE12D RGから作り、そしてこれは、小さな多分未成熟ニューロンのサブポピユレーシ ョン及びニューロンプレカーサー(18)を含み、LIFの存在又は不存在で、 HL−Aプレートのウェルにプレートした。3日後二ニーロン様細胞の固りがL IF処理培養液に現れはじめたがコントロール培養には現れなかった。5日後、 培養液は神経細糸を染色し、ニューロンを数え(図4A)、IjF処理培養液中 ではコントロールよりも約10倍ものニューロンが存在することを示した。ニュ ーロンは神経成長因子(NGF)で処理した培養液中にも存在したが、58後L IF処理培養液中に見られるものの約10%であった。現像中、後に分離された DRG細胞への実験(E15.E19.P2)はLIFの存在で2日後延命され た高割合(80−100%)のニューロンを示した。
限られた希釈実験は、生存割合の細胞数により影響されないので、LIFがニュ ーロンに直接作用することを示す(図4B)。加えてP2DRGへのLIF力価 測定は10’u/■lの最大活性及び他の向神経因子(4,5,6)に見られる ものに似ている約1.5u/mlで50%活性を示した。
これらの結果は、LIFがインビトロで胚知覚ニューロン発達を通じて作用でき ることを示す。神経堤培養で、それはニューロン分化及び/又は知覚プレカーサ ーの生存を刺激するよう作用しつる。これと一致して、神経堤細胞のサブポピユ レーションは特に1251−LIFに結合することが見出され、それらはLIF レセプターを有することを示す。他は発達しているDRG細胞の生存及び/又は 分化において向神経因子(BDNF)を得た脳を結びつけた。一つの可能性は、 インビトロで細胞を誘導する中枢葉により生成されるLIFはインビボで末梢組 織に生成され得、DRGの発達でBDNFを誘導する中枢神経系と協力して作用 する。
古いDRG培養へのLIFの作用は、それがNGFのようにインビトロで知覚ニ ューロンへの向神経因子であることを示す。LIFは出生後及び胚知覚二ニーロ ンに生存剤として作用する。結果はLIFがニューロンの標的神経支配の臨界期 の間だけでなくその後も作用することを示す。即ちLIFは、知覚ニューロンの 発達を通して盛人期に入ってその効果を働かせうる。
実施例3 を髄部ニーロンへのLIFの効果 LIFは胚を髄から突起成長を刺激する。
実施例2でLIFはE9マウス胚から得た神経堤の培養液における知覚ニューロ ンの発達を刺激することを示した。これらの培養液中、堤細胞は胚を髄からフィ ブロネクチン原買上に移動し、LIF培養液中の知覚ニューロンは回っている固 りとしてを軸体外移植組織からある距離で現れる。LIFも、体外移植組織がそ れらの明らかな生存度と突起成長を増加する培養液中に残ったを髄の出現に影響 したことが注目される。これらの実験はE10胚からを軸体外移植組織で繰り返 され、そこでほとんどのを髄は索から既に移動したが少しニューロン分化が起き た。IjFがニューロン又はを軸中それらのプレカーサーで作用するかを見るた め、血清を我々のアッセーから、ニューロン分化を必要に影響することなく、お そい神経膠増殖へ除いた。期待されるようにこれらの培養液では体外移植組織か せごく少しの細胞移動があったかLIF処理培養液中依然として大量の突起成長 があった(図5)。突起は体外移植組織から直すぐにあるものは束であるものは 単一突起として原質へ延びた。限られた割合の突起の分校があった。突起成長の 刺激は初め3日目に明らかになり7日目に最大に増加した。
これらの観察はLIFが突起成長及びを髄ニューロンの発達に貢献しうることを 示す。これをさらに試験するため、を髄細胞の単一細胞懸濁液を作りLIFの存 在及び不存在にプレートし、効果が分離された培養液に観察されるかを見た。
これらの培養液の利点は正確な数の細胞を異なる大きさの体外移植組織と対間的 に各つニルにプレートでき、かくしてり、IFの効果の定量がより容易となる。
これらの細胞をかなりの高細胞密度て96ウエル及びHLAプレートにプレート すると、それらは不連続の固りに集り、突起がこれの固りから出て、他の固りと 橋を形成するように見える(図6)。これらの突起が明らかにニューロン起源で あることは培養液の神経細糸を染色することにより確立された。LIF処理及び コントロール培養液の全突起は抗神経細糸抗体で陽性に染った(図6)。LrF の存在で、はるかに多くのこれらの突起かコントロールよりも存在した(図6ン 。LIF培養液におけるほとんど全ての固りは突起を出し、一方、コントロール のほとんどの固りは突起を有しなかった。さらに、LIF培養液において一般に 固り当りより多くの突起があった。この効果は2日目で観察され、5日目でもつ とも明らかとなり、このときまでにコントロール培養液の突起の数は減少する。
この時にLIF処理培養液中の突起の平均数はコントロールの約10倍であった (図7)。
実施例4 iFはを髄培養液中のニューロンの数の増加を刺激する。
LIFによる突起成長の刺激を説明する一つの可能性は、それがプレカーサーの 生存及び/又はを髄培養におけるニューロンの分化を刺激することである。初め にIIFの存在及び不存在で細胞培養液中に存在する細胞の全数を調整した。
細胞計数はインビトロで3及び5日後、96ウエルプレートから実施した。図3 に示すように、LIFの存在で全細胞数がわずかに増加した。これらのデータは 又、LIF又はコントロール培養液で細胞数はわずかに増加したことを示し少し の増殖が起きたことを示唆した。
IjF培養液中、数の増加はわずかな生存効果であるか、又は、培養中、細胞の サブポピュレーンヨンへの影響、即ちニューロンである。しかしながら、この分 析方法は集団中のニューロンの固定がなされない。ニューロン数に有意な効果が あるかを測定するため、培養系に達する細胞の全体の集団と対照的に、EIO細 胞を低王度で放射線照射されたBa1b/c−3丁3単層にプレートした。これ らの条件下、培養液は神経細糸を染色し、個々のニューロンを数えた。4日で、 LIF処理培養液中、約2倍のニューロンがあった。10.000を髄細胞をプ レートシた培養液中、LIF処理培養液中1920ニューロンが観察され、これ に対し、コントロールでは998であった。2500を髄細胞をプレートした培 養液中では、L[F処理培養液中625ニューロンが存在し、これに対しコント ロールでは343であった。培養の7日目で、L I F@1i液中、依然とし てニューロンの良好な生存があり、一方コントロール培養液ではほとんど全ての ニューロンが死亡していた。これらのデータは、LIFがを髄ニューロンの分化 及び生存を刺激することを示唆する。
これらの実験は、LIFが、未分化幹神経管から及び胚を髄から突起成長を刺激 することを示す。即ち、LIFは、体の末梢組織を刺激するを髄ニューロンの分 化を刺激するのに作用するように見える。これをなす三つの大クラスのニューロ ンは、を髄の低運動性ニューロン並びに神経節交感神経及び副交感神経系鎖であ る。これらのりのどれにLIFが影響するのが区別できないので、低運動性ニュ ーロンがよい候補者であり管から出る突起は厚く、神経管から長距離延びること が推測できる。低運動性ニューロンだけがを髄からインビボでこれをなす。加え て、LIFは低運動性ニューロン神経支配の天然標的である筋肉中に見出された 。
粘着性仮説はLIFがこれらの運動性ニューロンについての標的因子を誘導した 筋肉であることである。それは標的に突起を延ばすようそれらを刺激し、次いで 筋肉を刺激するニューロンの生存因子として作用する。
実施例5 結合及び逆標識実験 実施例2は、LIFが新生を髄神経節からの知覚ニューロンの大部分の生存を支 持することを示す。これは非常に低い細胞数−単一ニューロンが支持できる−で も明らかで、LIFが大分ニューロンに直接作用し、補助細胞を経てではないこ とを示す。知覚ニューロンが高親和性LIFレセプターを発現することを証明す るため、分離知覚ニューロンへの結合研究をインビトロで実施した。図8に示す ように神経細糸のそれらの発現によりニューロンとして確認された細胞の50% より多くを有意量の125I−LIFと結合し、その全てを冷LIFの添加によ り阻害した。さらに、培養液中、+251−LIFの、非ニューロン細胞への無 視しうる冷阻害可能結合がある。
これらの結果は、成馬知覚ニューロンがLIFの高親和性レセプターを発現する こと及び補助細胞、例えばンユワン細胞はそうでないことを示す。これは、LI Fの直接ニューロン作用を強く立証し、そしてそれは、LIFが非常に少ない数 の知覚ニューロンの生存を支持した限定希釈研究(実施例2)から予報された。
放射、標識されたNGFとの研究は、それがインビボ定常状態で反映するのかど うか明らかでないが、インビトロでンユワン細胞及びニューロンがNGFと結合 することを示した。LIFと別に、他の因子ではニューロン成分に限って結合す ることを示さない。
レセプターの観察された分布は、ばく大な数の知覚二ニーロンがLIFの存在で 生存することを示すインビトロ生存での結果とよく合う。限られた分布もLIF レセプターが知覚神経節発達の間ニューロン系統に限られうることを示唆する。
知覚ニューロンへのインビトロでのLIFレセプターの存在を実施し、LIFの 取込みを仲介するレセプターが知覚ニューロン体幹へ逆輸送されるかを研究した 。神経結紮を用いる実験は、坐骨神経の軸素とニューロンによる+25ILIF の逆輸送があるかどうかを測定することで実施した。足または脚への+25I− LIFの注射後、神経の遠位体筒での放射活性の有意な蓄積があることが判った 。
この蓄積の時間経路は、それが逆輸送によること他のメカニズムでないことを示 唆した。さらに注射後+25I−FGFの遠位蓄積は明らかでなかった。
さらに詳しくどのニューロンがLIFの逆輸送に係るか実験するため、成熟マウ スを再び皮膚又は筋肉に注射したが今回は坐骨神経無傷であった。足の皮膚に注 射したこれらの動物中、16時間後、知覚神経節中の放射活性の有意な蓄積が腰 椎神経節4に集まった(L4、図9)。筋肉に注射した動物中、放射活性の蓄積 はごくわずかしかな(、これはより吻側であることが明きらかであった(図9) 。
FGFは知覚ニューロンを含むニューロンの範囲を支持することを示したが、腰 椎DRG又はを髄中1251−FGFの蓄積は明らかでなかった。
表1 結紮した坐骨神経を有する成熟マウスへのLIFの注射神経中LIFの蓄積 足跡への注射 注射後時間 近位 断端 遠位 断端 7時間 0.144±0.024 0.349±0.8416時間 0.170 :0.034 0.777±10824時間 0060″:領006 0.55 1士領0イ5注射後時間 近位断端 遠位断端 7時間 0.109±0.008 0.488±0.12816時間 0.13 7:0.014 0.、+50±0.13524時間 0069±0.004  0.399±0138坐骨神経は成熟マウス中央高部分で結紮し、1μCiの1 !5I−LIFを仔ウシの足置に注射した。種々の時間後、神経を除去し、結紮 の各側2II+1部分を取り放射活性をガンマカウンターで測定した。
新生マウスでは、足及び脚注射で放射活性の大きな蓄積があった。再び皮膚注射 はL4に集中した(図4)。筋肉注射からの輸送は、広く拡がり、これらの小動 物の注射部位から大きく拡がって、反映した(図10)。再び両ケースでL4神 経節での放射活性の蓄積は逆輸送と調和した時間経路に従った。
足置に”5T−LIFを注射した成熟及び新生動物からのL4神経節を経る組織 部分のオートラジオグラフ実験はニューロンのサブポピュレーシュンでの放射活 性物質の存在を明らかにした(図11)。有意数の粒子を有するニューロンの数 は集団の5−10%の間であり(図12)、再び非ニューロン細胞と結合した放 射活性は明らかでない(図11)。
本発明のこの局面に従った大きな発見は、LIFが逆に様子の類似するNGFに 輸送されることである。これは、LIFレセプターの発現がインビトロ加工品で はなく知覚ニューロンへの向神経分子としてLIFをより重要に含むという考察 を再び守らせる。本発明者らの知る限り、これだけが/NGFの外に、FGFが 線膜神経節細胞に前転して輸送できる証拠があるが、このような方法で輸送され るのを示す向神経分子である。NGFのようにLIFは、を髄に分子の蓄積の証 拠はないので前転して輸送されたようには見えない。LIFは坐骨神経中の連系 への生物学的効果を及ぼし、輸送を解決させたレセプターを受けないことを示す 。これは筋肉、血小板、胎児幹細胞及びいくつかの造血細胞系を含む幾種類もの 細胞へのLlの作用の一次モードのようである。
NGFの逆輸送は、その生物作用のあるものに必要であるようであるが、そのよ うな証拠はLIFには存在しない。発達する知覚ニューロンでの2つの因子の作 用の類似性はこの工程が十分な生物学的信号を周囲から細胞体幹に伝えるのに必 要であることを示唆する。そのような示唆は、細胞体幹に注射されたNGFはニ ューロン生存に関係しないという発見が与えられ非常に短絡的に見える。これは 、レセプター−リガンドコンプレックスが信号送付に重要であることを示唆する 。
この分野の当業者はここに記載された本発明が特に記載されたちの以外に変更及 び修飾を受入れることを認識するであろう。本発明は、全てのかかる変更及び修 飾を含むことを理解すべきである。本発明は又、本明細書に個々に又はまとめて 引用され、又は示された段階、特徴、組成物及び化合物、及び二又はそれ以上の 該段階又は特徴の組合せを含む。
引例 1、し・ドウリン、エフ。エム、サイエンス 231 :151.5−1522 、2、シラー、シー0、フッラケット、エム8、カーケイム、シー 、スミス、 ジエイ、及びし・ドウリン、エフ エム デヴエロノブメンタル・バイオロノイ 、120:101−111.1987 3、アンダーマン、ディー、ジエイ、ニューロン、3 :1−12.19894  レヴイーモンタルキニ、アール アニ レヴ ニューロサイ、5:341−3 61.1982゜ 5、バーブ、シイ ニューロン、2:1525−1534.1989゜6、バー ビン、ン一1、マンソーブ、エム 及びグアロン。ニス、ジニイ、ニューロケミ ストリイ 43 :1468−1478.1984゜76 マーシイ、エム 、 ドラゴ、ンエイ 及びバートレット、ビー、ジャーナル・オブ・ニューロサイエ ンス・リサーチ、25:463−475.19908、ニスル、エフ、アルグ、 ゼット、ブ/キアト、48:197−198.1982゜ 9、グンド エム、エフ3、ボイド エイ、ダブリュ、及びノサル、ジー、ジエ イ8ヴイ、ジャーナル・オブ・イムノロシイ、130 : 2046−2055  : 1983゜ 10、エラケンスタイン、エフ、ビー1、バウフマン、アール、ダブリュ及びフ ィン、ジャーナル・オブ・ニューロサイエンス 25 : 457−474.1 9811、冥施例1、を髄細胞の分離。
12、ヒルトン等、1990゜ 13、ヒルトン、ディー ジェイ4、ニコラ、エフ。エイ0、及びメトカーフ、 ディー アナリティカル・バイオケミストシイ 173 :359−367.1 988゜ 14、ソウ ジー 、オスポーン、エム 、ウニバー、エッチ ューロピアン・ ジャーナル・オブ・セル・バイオロジイ、26・68−82.1981゜15、 ユ、ジー、ホラレフト。ティー9、プロディン、イー1、ファーレンクルグ、ジ エイ1、フィッシャー、ジエイ、エイ 、フレイ、ビー3、エルデ、アール、ビ ー、及びブラウン、ンエイ、シー、セル・アンド・ティシュ−・リサーチ247 :417−431.1987゜ 16 ギビンズ、アイ、エル1、フーネス、ジェイ、ビー、及びコスタ、エム。
セル・アンド・ティシュ−・リサーチ 248 : 417−437.1987 ゜17、ニールリンク、ビー、エッチ ジエイ0、ムンズ、ディ、ジー、及びデ ジオン。アール・エム、ジャーナル・オブ・ニューロサイエンス・リサーチ 2 6゜238−241.1990゜ fill、ケスラー、ジェイ、エイ、及びブランク、アイ、ビー、ブロシーデイ ンダス・オブ・ナショナル・アカデミイ・オブ・サイエンス USA 77:6 49−652.1980゜ 19 ローソン、ニス、エフ8、カディ、ケイ ダブリュ、ティー、及びビスコ −、ティ、ジエイ、セル・アンド・ティシュ−・リサーチ 153:399−4 13.1974゜ 20、マーケイム、シー及びンヤンドリュー、エム デヴエロブメンタル・プレ イン・リサーチ 41ニア9−86.1988゜21、マーケイム、ソー1、バ ード、ワイ、エイ、ソーネン、エッチ1、及びし・ビーリン、ニス エム、エン ボ・ジャーナル 6 : 2871−2873.19870コ 突起の数/細胞の塊 粒子/細砲 粒子/細胞 一一〇−−φLIF No インビトロ日の数 要約書 本発明は哺乳動物の神経系におけるニューロン増殖/維持及び/又は再生を調節 する方法並びにそれに有用な白血病阻害因子を含む医薬組成物に関する。
補正書の翻訳文提出書 (特許法第184条の8) 平成4年9月18日 特1庁長官殿 DU l、特許出願の表示 PCT/AU91100103 2、発明の名称 ニューロン増殖及び維持を調節する方法3、特許出願人 名称 アムラド・コーポレイション・リミテッド4、代理人 住所 〒540 大阪府大阪市中央区域見2丁目1番61号ツイン21MIDタ ワー内 電話(06)949−1261し、刺激し、維持し及び/又は再生する 方法に係り、さらにを髄以外の中枢神経系に係る。
本発明のさらに他の局面は、哺乳動物における中枢及び末梢神経系における疾病 及び損傷の処理方法を意図し、該疾病及び損傷は、脳性麻痺、麻痺に誘発される 損傷、発生に関連する血管虚血、ニューロン腫瘍、運動性二ニーロン病、パーキ ンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、糖尿病、重金属又はアルコール 毒性に関連する多重硬化及び末梢ニューロパン−1腎不全及び/又は感染病例え ばヘルペス、風諭、麻診、水痘、HIV及び/又はHTLV−1の1又はそれ以 上を含むが、これに限られず、それは該哺乳動物に有効量のLIFを疾病又は損 傷を良くするのに十分な時間及び条件下に投与することを含む。
本発明の全てのこのような方法において、ニューロンの増強、刺激、維持及び/ 又は再生は、「ニューロン増殖を調節すること」として引用される。さらに、用 語rLIFJの使用は上述したようなLIF様ポリペプチド及びその誘導体を含 む。
本発明により使用されるLIFの有効量は、ニューロンのEiffiに必要とさ れるものであり、一般に体重キログラム(kg)当り約101から約10.00 0マイクログラム(μg)で、好ましくは0.1ないし10,000μg/kg でもつとも好ましくは、lないし100 I1g/kg体量である。しかしなが ら、処理される疾病、処置及び患者のような因子に依存し、多かれ少なかれLI Fが使用されつるが、本発明の範囲内にある。さらに単位/ml又は単位/kg でLIFの有効量を測定するのが便利である。LIF活性の単位の定義はP(: T/AU88100093に見ることができる。例えば、LIFを限定するので はな(,10から108μ/ml用いつる。投与は時間当り、1日当り、週当り 、又は月当りであり得、又は単一投与でありうる。投与は又、連続注入であるこ とが必要でありうる。
本発明に従って、LIFは単独で或いは1又はそれ以上の他のニューロン刺激因 子、例えば、これらに限定されないがFGF、CNTF及び/又はBDNF及び /又は池の向神経因子と組合せて投与しつる。「組合せ」はLIF及び/又はそ れ以上の他の因子の同一組成物での同時添加或いはLIF及び1又はそれ以上の 他の因子の、第1因子を与え、次いで第2因子を与える、連続的添加を意味する 。
添加の間の付加及び時間の正確な順位は、実施する医師により最善に決定され、 患者及び/又は必要とされる処置に依存しつる。
従って、1又はそれ以上の他のニューロン刺激因子はLIFと同時又は連続投与 により与えうる。他のニューロン刺激因子の有効量は、約0.01ないし約1o 、oooμg/kg体量、好ましくはQ、1ないし10,000μg/kgそし て最も好ましくは1ないし1.000μg/kg体量であろう。再び投与は、時 間当り、日当り、週当り、又は月当り単−用量又は操り返しつる。投与は又、連 続的注入でありうる。
投与の経路は好ましくは筋肉内又は静脈内注射又は遺伝子療法を用いることによ るが、他の投与経路、例えば注入、点滴、脳内注射及び/又はインブラントが可 能である。
本発明の他の局面は、LIFの標的組織又は実施例5に要約されるように逆移送 による取込みを促進するように神経の正確な位置への投与に関する。
本発明は又、LIF及び1又はそれ以上のニューロン刺激因子及び1又はそれ以 上の製薬上許容しうる担体及び/又は希釈剤を含む医薬組成物に向けられる。
このような組成物は、哺乳動物におけるニューロン増殖及び/又は維持を調節す る。例えば末梢神経系におけるニューロンの形成及び生存を増強し、刺激し、維 持し及び/又は調節する。及び/又は、中枢神経系における知覚ニューロンの形 成及び生存を増強し、刺激し、維持し及び/又は調節する。及び/又はを髄ニュ ーロン及び/又はを髄増殖の形成及び生存を増強し、刺激し、及び/又は維持す るのIこ有用である。
好ましくは組成物はヒトへの投与に適当である。本発明により組成物中に用いら れるLIFは既に明細書中で定義されたものであり、例えばLIF様ポリペプチ ド及びLIFの変異体、誘導体、同族体及び/又は顕似体を含む。LIF及び他 のニューロン刺激分子及び/又は向神経因子はそれらの哺乳動物根源に関して補 正音の翻訳文提出書 (特許法第184条の8) 1、特許出願の表示 PCT/AU91100103 2、発明の名称 ニューロン増殖及び維持を調節する方法3、特許出願人 名称 アムラド・コーポレイション・リミテッド4、代理人 住所 〒540 大阪府大阪市中央区域見2丁目1番61号、 ツイン21Mr Dタワー内 電話(06)949−1261とを示さなかった。これらの因子は 、神経生長因子(NGF:4)脳誘導向神経因子(BDNF:5)、毛様体向神 経因子(CNTF:6)及び腺維芽細胞生長因子(FGF’S:5参照)を含む ゛。
本発明まで導く研究で、実験は、神経域の前駆体群への直接効果を有する剤を設 けるよう実施された。本発明により驚くべきことに神経堤細胞はLIFの存在で 完全にIsしたニューロンに分化することが発見された。この効果は滴定可能で あり、ニューロンの前駆体細胞の増殖の欠如で起きる。さらに神経堤細胞のニュ ーロンへの分化のLIFの効果は胚の背の根神経節の前駆体細胞の成熟知覚ニュ ーロンへの分化の刺激に拡がる。
従って、本発明の一つの局面は、神経前駆体細胞のニューロンへの分化及び/又 は維持及び/又は再生を可能にするに十分な時間及び条件下、有効量の白血病阻 止因子(L I F)を111i乳動物に投与することを含む哺乳動物における ニューロン増殖及び/又は維持及び/又は再生をviJwJする方法を意図する 。
本発明の他の局面は、中枢神経系においてニューロンの数を増加させ及び/又は 維持するに十分な時間及び条件下に有効量のLIFを哺乳動物に投与することを 含む哺乳動物の中枢神経系におけるニューロンを増加し及び/又は刺激し及び/ 又は維持し及び/又は形成を再生し及び/又は生存する方法に関する。
一実施態様では、LIFは未成熟ニューロンを増加し、刺激し維持しく即ち生存 を促進する)及び/又は再生する。
本発明のさらに他の局面は、末梢神経系におけるニューロンの数を増加し及び/ 又は維持するに十分な時間及び条件下に有効量のLIFを哺乳動物に投与するこ とを含む哺乳動物の末梢神経系の知覚二ニーロン、例えば知覚ユニ一オルンを増 加し、刺激し及び/又は形成を維持し及び/又は生存させる方法に関する。ここ に用いられるrLIFJは、LIFに関連していて全ての分子、例えば炭水化物 。
リピド及び/又はペプチド残基への単−又は多重置換、除去及び/又は付加を含 む天然に起きるアミノ酸配列又は全ての単−又は多重アミノ酸置換、除去及び/ 又は付加を含む天然に生じた、組換え体及び合成のLIFを含むことを特徴する 請求の範囲 プレカーサー細胞のニューロンへの増殖及び/又は該神経プしカーサ−の生存を 促進するに十分な時間及び条件で該哺乳動物に投与することを含む。
2、ニューロンが末梢神経系にある請求項1の方法。
3、ニューロンが中枢神経系にある請求項1の方法。
4、哺乳動物がヒトである先行請求項のいずれか一つの方法。
5、投与経路が静脈内又は筋肉的注射又は注入により、又は遺伝子治療により、 又は逆標識による請求項4の方法。
5、LIFが哺乳動物LIFである請求項5の方法。
7、 #乳動物LIFがマウス、ラット、ヒト又は家畜類動物LIFである請求 項6の方法。
8、LIFの哺乳動物起源及び処理されるべき哺乳動物が同一種に属する請求項 7の方法。
9、LIFの有効量が約0.01から約10.000μg/kg体重である先行 請求項のいずれか一つの方法。
10、 1又はそれ以上の他のニューロン刺激因子を同時に又は順次に投与する ことをさらに含む請求項9の方法。
11、他のニューロン刺激因子がFGF、CNTF、NGF及び/又はBNDF 及び/又は1又はそれ以上の同神経因子を含む請求項10の方法。
12、それぞれの他のニューロン刺激因子が約0.01から約10. OOO: g/kg体重の有効量で投与される請求項11の方法。
・13.ニューロンが知覚ニューロンである請求項2の方法。
国際調査報告 M To ’f)EE 111filERa’ll’lG@L W REPIF r Gi摺沼−五jにVにD万国1gET9

Claims (42)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.哺乳動物において、ニューロン増殖及び/又は再生及び/又は維持を調節す る方法であって、有効量の白血病阻害因子(LIF)を神経プレカーサー細胞の ニューロンヘの増殖及び/又は維持をさせるに十分な時間及び条件で該哺乳動物 に投与することを含む。
  2. 2.ニューロンが末梢神経系にある請求項1の方法。
  3. 3.ニューロンが中枢神経系にある請求項1の方法。
  4. 4.哺乳動物がヒトである先行請求項のいずれか一つの方法。
  5. 5.投与経路が静脈内又は筋肉内注射又は注入により、又は遺伝子治療により、 又は逆標識による請求項4の方法。
  6. 6.LIFが哺乳動物LIFである請求項5の方法。
  7. 7.哺乳動物LIFがマウス、ラット、ヒト又は家畜類動物LIFである請求項 6の方法。
  8. 8.LIFの哺乳動物起源及び処理されるべき哺乳動物が同一種に属する請求項 7の方法。
  9. 9.LIFの有効量が約0.01から約10,000μg/kg体重である先行 請求項のいずれか一つの方法。
  10. 10.1又はそれ以上の他のニューロン刺激因子を同時に又は順次に投与するこ とをさらに含む請求項9の方法。
  11. 11.他のニューロン刺激因子がFGF、CNTF、NGF及び/又はBNDF 及び/又は1又はそれ以上の向神経因子を含む請求項10の方法。
  12. 12.それぞれの他のニューロン刺激因子が約0.01から約10,000μg /kg体重の有効量で投与される請求項11の方法。
  13. 13.ニューロンが知覚ニューロンである請求項2の方法。
  14. 14.ニューロンが脊髄ニューロンである請求項1又は3の方法。
  15. 15.哺乳動物において、脊髄増殖及び/又は回復及び/又は維持及び/又は再 生を調節する方法であって、有効量のLIFを、数を増加し、脊髄ニューロン及 び/又は神経突起を維持又は再生するに十分な時間及び条件で該哺乳動物に投与 することを含む。
  16. 16.哺乳動物がヒトである請求項15の方法。
  17. 17.投与経路が静脈内又は筋肉内注射又は注入により、又は遺伝子治療により 又は逆標識による請求項15又は16の方法。
  18. 18.LIFが哺乳動物LIFである請求項17の方法。
  19. 19.哺乳動物がマウス、ラット、ヒト又は家畜類動物LIFである請求項18 の方法。
  20. 20.LIFの哺乳動物起源及び処理されるべき哺乳動物が同一種に属する請求 項19の方法。
  21. 21.LIFの有効量が約0.01から約10,000μg/kg体重である請 求項15ないし20のいずれか一つの方法。
  22. 22.1又はそれ以上の他のニューロン刺激因子を同時に又は順次に投与するこ とをさらに含む請求項21の方法。
  23. 23.他のニューロン刺激因子がFGF、CNTF、NGF及び/又はBNDF 及び/又は1又はそれ以上の向神経因子を含む請求項22の方法。
  24. 24.それぞれの他のニューロン刺激因子が約0.01から約10,000μg /kg体重の有効量で投与される請求項23の方法。
  25. 25.哺乳動物の神経系に対する疾病及び/又は傷害を処理する方法であって、 該哺乳動物に有効量のLIFを疾病及び/又は傷害を回復するに十分な時間及び 条件で投与することを含む。
  26. 26.哺乳動物がヒトである請求項25の方法。
  27. 27.神経系が末梢神経系である請求項26の方法。
  28. 28.神経系が中枢神経系である請求項26の方法。
  29. 29.疾病又は傷害が脳性痳痺、麻痺を誘導された外傷、打撃に関連した血管虚 血、ニューロン腫瘍、運動性ニューロン病、アルツハイマー病、多発硬化、パー キンソン病、ハンチントン病、糖尿病、重金属、又はアルコール毒性に関連する 末梢ニューロパシー、腎不全及び/又は感染病である請求項27又は28の方法 。
  30. 30.感染病がヘルペス、風診、麻疹、水痘、HIV及び/又はHTLV−1を 含む請求項29の方法。
  31. 31.LIFが哺乳動物LIFである請求項25ないし30のいずれか一つの方 法。
  32. 32.哺乳動物LIFがマウス、ラット、ヒト又は家畜類動物LIFである請求 項31の方法。
  33. 33.LIFの哺乳動物起源及び処理されるべき哺乳動物が同一種に属する請求 項32の方法。
  34. 34.LIFの有効量が約0.01から約10,000μg/kg体重である請 求項26又は30の方法。
  35. 35.一又はそれ以上の他のニューロン刺激因子の同時又は順次の投与をさらに 含む請求項34の方法。
  36. 36.他のニューロン刺激因子がFGF、CNDF、NGF及び/又はBNDF 及び/又は1又はそれ以上の何神経因子を含む請求項35の方法。
  37. 37.LIF、1又はそれ以上の他のニューロン刺激因子及び1又はそれ以上の 製薬的に許容しうる担体及び/又は希釈剤を含む医薬組成物。
  38. 38.ニューロン刺激因子がFGF、CNDF及び/又は1又はそれ以上の他の 何神経因子を含む請求項37の医薬組成物。
  39. 39.ニューロンの調節及び/又は哺乳動物の神経系に対する疾病又は傷害の処 理のための医薬の製造でのLIFの用途。
  40. 40.神経系が末梢神経系、中枢神経系及び/又は脊髄である請求項39の用途 。
  41. 41.1又はそれ以上の他のニューロン刺激因子の使用をさらに含む請求項39 又は40の用途。
  42. 42.他のニューロン刺激因子がFGF、CNTF及び/又はBNDF及び/又 は1又はそれ以上の他の何神経因子を含む請求項41の用途。
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