JPWO2005082135A1 - Axon regeneration promoter - Google Patents

Axon regeneration promoter Download PDF

Info

Publication number
JPWO2005082135A1
JPWO2005082135A1 JP2006510433A JP2006510433A JPWO2005082135A1 JP WO2005082135 A1 JPWO2005082135 A1 JP WO2005082135A1 JP 2006510433 A JP2006510433 A JP 2006510433A JP 2006510433 A JP2006510433 A JP 2006510433A JP WO2005082135 A1 JPWO2005082135 A1 JP WO2005082135A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pkc
axon
inhibitor
mag
myelin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006510433A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
山下 俊英
俊英 山下
Original Assignee
バイオクルーズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by バイオクルーズ株式会社 filed Critical バイオクルーズ株式会社
Publication of JPWO2005082135A1 publication Critical patent/JPWO2005082135A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/28Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/90Enzymes; Proenzymes
    • G01N2333/91Transferases (2.)
    • G01N2333/912Transferases (2.) transferring phosphorus containing groups, e.g. kinases (2.7)
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2500/00Screening for compounds of potential therapeutic value
    • G01N2500/04Screening involving studying the effect of compounds C directly on molecule A (e.g. C are potential ligands for a receptor A, or potential substrates for an enzyme A)

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

コンベンショナルプロテインキナーゼC阻害剤を有効成分として含有する軸索再生促進剤が開示される。本発明の軸索再生促進剤は,中枢神経の軸索の再生に有効であり,交通事故や脳血管障害等により脊髄等の中枢神経系に損傷を受けた患者の治療等に寄与する。An axonal regeneration promoter containing a conventional protein kinase C inhibitor as an active ingredient is disclosed. The axonal regeneration-promoting agent of the present invention is effective for the regeneration of central nerve axons, and contributes to the treatment of patients who are damaged in the central nervous system such as the spinal cord due to traffic accidents or cerebrovascular disorders.

Description

本発明は,神経細胞,特に,中枢神経系の神経細胞の軸索の再生を促進することができる軸索再生促進剤に関する。   The present invention relates to an axonal regeneration promoting agent capable of promoting regeneration of nerve cells, particularly nerve cells of the central nervous system.

脊髄等の中枢神経が交通事故等に起因する傷害あるいは脳血管障害等で損傷を受けると,神経機能は失われたまま再生することはできない。末梢神経が再生するのとは対照的である。中枢神経は,損傷すると再生できないので,中枢神経を損傷するとしばしば部分的または完全な麻痺が起きる。したがって,損傷した中枢神経を再生させることは医療分野における重要な課題である。   If the central nervous system such as the spinal cord is damaged by a traffic accident or other injury or cerebrovascular disorder, the nerve function is lost and cannot be regenerated. In contrast to the regeneration of peripheral nerves. Because the central nervous system cannot be regenerated when damaged, damage to the central nervous system often results in partial or complete paralysis. Therefore, regenerating damaged central nerves is an important issue in the medical field.

もっとも,成人の中枢神経の軸索が,末梢神経のグラフトを介して再生し得る(非特許文献1)ことから,成人の中枢神経が再生しない主な原因は,神経細胞を取り巻く局所的な環境にあることが示唆される。これまでに,中枢神経の再生を阻害する3つの主な阻害物質として,Nogo,ミエリン結合糖タンパク質(MAG)および乏突起神経膠細胞−ミエリン糖タンパク質(OMgp)が同定されている。Nogoは,モノクローナル抗体IN-1の対応抗原として同定された(非特許文献2〜4)。ミエリン鞘の形成および維持に重要な役割を果たすことが知られているMAG(非特許文献5〜8)は,ある種のニューロンからの軸索の成長を阻害することが見出された(非特許文献9,10)。成人中枢神経の白質中の主たるピーナツアグルチニン−結合ポリペプチドであるOMgp(非特許文献11)は,軸索成長の第3の阻害物質として同定された(非特許文献12,13)。Nogo,MAGおよびOMgpは,p75をコレセプターとしてNgRに結合することが知られており,このことは,これらが共通の信号伝達経路を共有していることを示唆している(非特許文献14〜17)。   However, since the axons of the adult central nervous system can be regenerated through a peripheral nerve graft (Non-patent Document 1), the main cause of the adult central nervous system not regenerating is the local environment surrounding nerve cells. It is suggested that So far, Nogo, myelin-binding glycoprotein (MAG) and oligodendrocyte-myelin glycoprotein (OMgp) have been identified as three main inhibitors that inhibit central nerve regeneration. Nogo was identified as the corresponding antigen of monoclonal antibody IN-1 (Non-patent Documents 2 to 4). MAG, which is known to play an important role in the formation and maintenance of the myelin sheath (Non-Patent Documents 5 to 8), was found to inhibit axonal growth from certain neurons (non- Patent Documents 9 and 10). OMgp (Non-Patent Document 11), the main peanut agglutinin-binding polypeptide in the white matter of the adult central nervous system, has been identified as a third inhibitor of axonal growth (Non-Patent Documents 12 and 13). Nogo, MAG and OMgp are known to bind to NgR with p75 as a co-receptor, suggesting that they share a common signal transduction pathway (Non-patent Document 14). To 17).

これらの阻害物質を排除ないし阻害することにより,軸索を再生することが研究された。しかしながら,これらの阻害物質のそれぞれをノックアウトしたマウスを用いた研究により,これらの阻害物質を排除しただけでは中枢神経の軸索が再生されないことがわかった(非特許文献18〜22)。さらに,機能的なp75NTRを枯渇させたり,可溶性p75N-Fcを投与しても,損傷した脊髄の再生が促進されなかったことが報告されている(非特許文献23)。   It has been studied to regenerate axons by eliminating or inhibiting these inhibitors. However, studies using mice that knocked out each of these inhibitors revealed that central axons cannot be regenerated just by eliminating these inhibitors (Non-Patent Documents 18 to 22). Furthermore, it has been reported that even when functional p75NTR is depleted or soluble p75N-Fc is administered, regeneration of the damaged spinal cord is not promoted (Non-patent Document 23).

[非特許文献1] S. David, A. J. Aguayo, Science 214, 931-3 (Nov 20, 1981).
[非特許文献2] M. S. Chen et al., Nature 403, 434-9 (Jan 27, 2000).
[非特許文献3] T. GrandPre, F. Nakamura, T. Vartanian, S. M. Strittmatter, Nature 403, 439-44 (Jan 27, 2000).
[非特許文献4] P. Caroni, M. E. Schwab, Neuron 1, 85-96 (Mar, 1988).
[非特許文献5] S. Carenini, D. Montag, H. Cremer, M. Schachner, R. Martini, Cell Tissue Res 287, 3-9 (Jan, 1997).
[非特許文献6] M. Fruttiger, D. Montag, M. Schachner, R. Martini, Eur J Neurosci 7, 511-5 (Mar 1, 1995).
[非特許文献7] N. Fujita et al., J Neurosci 18, 1970-8 (Mar 15, 1998).
[非特許文献8] J. Marcus, J. L. Dupree, B. Popko, J Cell Biol 156, 567-77
(Feb 4, 2002).
[非特許文献9] G. Mukhopadhyay, P. Doherty, F. S. Walsh, P. R. Crocker, M. T. Filbin, Neuron 13, 757-67 (Sep, 1994).
[非特許文献10] L. McKerracher et al., Neuron 13, 805-11 (Oct, 1994).
[非特許文献11] D. D. Mikol, K. Stefansson, J Cell Biol 106, 1273-9 (Apr, 1988).
[非特許文献12] V. Kottis et al., J Neurochem 82, 1566-9 (Sep, 2002).
[非特許文献13] K. C. Wang et al., Nature 417, 941-4 (Jun 27, 2002).
[非特許文献14] K. C. Wang, J. A. Kim, R. Sivasankaran, R. Segal, Z. He,
Nature 420, 74-8 (Nov 7, 2002).
[非特許文献15] M. Domeniconi et al., Neuron 35, 283-90 (Jul 18, 2002).
[非特許文献16] A. E. Fournier, T. GrandPre, S. M. Strittmatter, Nature 409, 341-6 (Jan 18, 2001).
[非特許文献17] T. Yamashita, H. Higuchi, M. Tohyama, J Cell Biol 157, 565-70 (May 13, 2002).
[非特許文献18] U. Bartsch et al., Neuron 15, 1375-81 (Dec, 1995).
[非特許文献19] C. J. Woolf, Neuron 38, 153-6 (Apr 24, 2003).
[非特許文献20] J. E. Kim, S. Li, T. GrandPre, D. Qiu, S. M. Strittmatter, Neuron 38, 187-99 (Apr 24, 2003).
[非特許文献21] B. Zheng et al., Neuron 38, 213-24 (Apr 24, 2003).
[非特許文献22] M. Simonen et al., Neuron 38, 201-11 (Apr 24, 2003).
[非特許文献23] X. Song et al., J Neurosci 24, 542-6 (Jan 14, 2004).
[非特許文献24] Lin, W.W., Wang, C.W. & Chuang, D.M. J. Neurochem. 68, 2577-2586 (1997).
[非特許文献25] Eichholtz, T., et al. 1993. J. Biol. Chem. 28, 1982; Ward, N.E., and OAfBrian, C.A. 1993. Biochemistry 32, 11903
[非特許文献26] Martiny-Baron, G., et al. (1993) J. Biol. Chem. 268:9194-9197
[非特許文献27] Seewald, S. et al. (1999) Am. J. Hypertens. 12:532-537
[非特許文献28] Sveltov, S., and Nigami, S. 1993. Biochim. Biophys. Acta
1177, 75
[非特許文献29] Ku, W.-C., et al. 1997. Biochem. Biophys. Res. Commun. 241, 730
[非特許文献30] Doherty, P. et al., 1990. Nature 343: 464-466
[Non-Patent Document 1] S. David, AJ Aguayo, Science 214, 931-3 (Nov 20, 1981).
[Non-Patent Document 2] MS Chen et al., Nature 403, 434-9 (Jan 27, 2000).
[Non-Patent Document 3] T. GrandPre, F. Nakamura, T. Vartanian, SM Strittmatter, Nature 403, 439-44 (Jan 27, 2000).
[Non-Patent Document 4] P. Caroni, ME Schwab, Neuron 1, 85-96 (Mar, 1988).
[Non-Patent Document 5] S. Carenini, D. Montag, H. Cremer, M. Schachner, R. Martini, Cell Tissue Res 287, 3-9 (Jan, 1997).
[Non-Patent Document 6] M. Fruttiger, D. Montag, M. Schachner, R. Martini, Eur J Neurosci 7, 511-5 (Mar 1, 1995).
[Non-Patent Document 7] N. Fujita et al., J Neurosci 18, 1970-8 (Mar 15, 1998).
[Non-Patent Document 8] J. Marcus, JL Dupree, B. Popko, J Cell Biol 156, 567-77
(Feb 4, 2002).
[Non-patent document 9] G. Mukhopadhyay, P. Doherty, FS Walsh, PR Crocker, MT Filbin, Neuron 13, 757-67 (Sep, 1994).
[Non-Patent Document 10] L. McKerracher et al., Neuron 13, 805-11 (Oct, 1994).
[Non-Patent Document 11] DD Mikol, K. Stefansson, J Cell Biol 106, 1273-9 (Apr, 1988).
[Non-Patent Document 12] V. Kottis et al., J Neurochem 82, 1566-9 (Sep, 2002).
[Non-patent document 13] KC Wang et al., Nature 417, 941-4 (Jun 27, 2002).
[Non-Patent Document 14] KC Wang, JA Kim, R. Sivasankaran, R. Segal, Z. He,
Nature 420, 74-8 (Nov 7, 2002).
[Non-patent Document 15] M. Domeniconi et al., Neuron 35, 283-90 (Jul 18, 2002).
[Non-Patent Document 16] AE Fournier, T. GrandPre, SM Strittmatter, Nature 409, 341-6 (Jan 18, 2001).
[Non-patent document 17] T. Yamashita, H. Higuchi, M. Tohyama, J Cell Biol 157, 565-70 (May 13, 2002).
[Non-patent document 18] U. Bartsch et al., Neuron 15, 1375-81 (Dec, 1995).
[Non-patent document 19] CJ Woolf, Neuron 38, 153-6 (Apr 24, 2003).
[Non-patent Document 20] JE Kim, S. Li, T. GrandPre, D. Qiu, SM Strittmatter, Neuron 38, 187-99 (Apr 24, 2003).
[Non-patent document 21] B. Zheng et al., Neuron 38, 213-24 (Apr 24, 2003).
[Non-Patent Document 22] M. Simonen et al., Neuron 38, 201-11 (Apr 24, 2003).
[Non-Patent Document 23] X. Song et al., J Neurosci 24, 542-6 (Jan 14, 2004).
[Non-patent Document 24] Lin, WW, Wang, CW & Chuang, DMJ Neurochem. 68, 2577-2586 (1997).
[Non-patent Document 25] Eichholtz, T., et al. 1993. J. Biol. Chem. 28, 1982; Ward, NE, and OAfBrian, CA 1993. Biochemistry 32, 11903
[Non-patent Document 26] Martiny-Baron, G., et al. (1993) J. Biol. Chem. 268: 9194-9197
[Non-patent Document 27] Seewald, S. et al. (1999) Am. J. Hypertens. 12: 532-537
[Non-patent Document 28] Sveltov, S., and Nigami, S. 1993. Biochim. Biophys. Acta
1177, 75
[Non-patent document 29] Ku, W.-C., et al. 1997. Biochem. Biophys. Res. Commun. 241, 730
[Non-patent Document 30] Doherty, P. et al., 1990. Nature 343: 464-466

本発明の目的は,中枢神経の軸索の再生を促進することができる,新規な軸索再生促進剤を提供することである。   An object of the present invention is to provide a novel axonal regeneration promoting agent capable of promoting regeneration of central nerve axons.

本願発明者らは,鋭意研究の結果,これまで軸索の再生を阻害する物質であると考えられていたMAGやNogoが,コンベンショナルプロテインキナーゼCの機能が阻害された状態では逆に軸索の再生を促進する機能を有することを見出し,コンベンショナルプロテインキナーゼC阻害剤が軸索の再生促進に有効であることを見出し,本発明を完成した。   As a result of intensive studies, the inventors of the present application have found that MAG and Nogo, which have been considered to be substances that inhibit axonal regeneration, are axon reversal when the function of conventional protein kinase C is inhibited. The present inventors have found that it has a function of promoting regeneration, found that a conventional protein kinase C inhibitor is effective in promoting regeneration of axons, and completed the present invention.

すなわち,本発明は,コンベンショナルプロテインキナーゼC阻害剤を有効成分として含有する軸索再生促進剤を提供する。好ましくは,前記軸索は,中枢神経系の軸索である。好ましくは,前記コンベンショナルプロテインキナーゼCは,プロテインキナーゼC−α,β1,β2,γまたはυである。特に好ましくは,前記コンベンショナルプロテインキナーゼC阻害剤は,細胞透過性PKC阻害剤20-28またはGo6976である。   That is, the present invention provides an axonal regeneration promoter containing a conventional protein kinase C inhibitor as an active ingredient. Preferably, the axon is a central nervous system axon. Preferably, the conventional protein kinase C is protein kinase C-α, β1, β2, γ or υ. Particularly preferably, the conventional protein kinase C inhibitor is a cell-permeable PKC inhibitor 20-28 or Go6976.

また好ましくは,本発明の軸索再生促進剤は,ミエリン結合糖タンパク質,Nogoペプチド若しくはミエリン,またはこれらの変異体であって,コンベンショナルプロテインキナーゼCが上記阻害剤により阻害された状態において,軸索再生促進効果を発揮するもの,またはこれら若しくはこれらの上記変異体を含む融合タンパク質であって軸索再生促進効果を発揮するものをさらに含む。より好ましくは,本発明の軸索再生促進剤は,ミエリン結合糖タンパク質,Nogoペプチド若しくはミエリンまたはこれらを含む融合タンパク質を含む。   Also preferably, the axonal regeneration promoter of the present invention is a myelin-binding glycoprotein, Nogo peptide or myelin, or a variant thereof, and in a state where conventional protein kinase C is inhibited by the inhibitor, It further includes a protein that exhibits a regeneration promoting effect, or a fusion protein that includes these or the above-described mutants and that exhibits axon regeneration promoting effect. More preferably, the axonal regeneration promoter of the present invention includes myelin-binding glycoprotein, Nogo peptide or myelin, or a fusion protein containing these.

別の観点においては,本発明は,軸索再生促進剤の候補物質を同定する方法であって,試験物質をコンベンショナルPKCと接触させ,前記試験物質がコンベンショナルPKCの機能を阻害するか否かを判定することを含む方法を提供する。   In another aspect, the present invention relates to a method for identifying a candidate substance for an axon regeneration promoter, comprising contacting a test substance with conventional PKC and determining whether the test substance inhibits the function of conventional PKC. A method comprising determining is provided.

本発明によれば,中枢神経の軸索の再生を促進することができる,新規な軸索再生促進剤が提供された。本発明の軸索再生促進剤は,中枢神経の軸索の再生に有効であり,脊髄等の中枢神経系に損傷を受けた患者の治療等に大いに寄与すると期待される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the novel axon regeneration promoter which can accelerate | stimulate the reproduction | regeneration of the axon of a central nerve was provided. The axonal regeneration promoting agent of the present invention is effective for the regeneration of central nerve axons, and is expected to greatly contribute to the treatment of patients with damage to the central nervous system such as spinal cord.

図1は,培養小脳顆粒ニューロンをMAGで10分間,30分間または1時間処理した場合のPKCの相対活性を示す。PKC活性は,PKC-αの量に対するリン酸化PKC-αの量で示す。相対値は,時間0におけるPKC活性に対する比で示す。結果は,3回の実験における平均±標準偏差を示す。米印は統計学的に有意(Studentのt検定におけるp<0.01)であることを示す。FIG. 1 shows the relative activity of PKC when cultured cerebellar granule neurons are treated with MAG for 10 minutes, 30 minutes or 1 hour. PKC activity is expressed as the amount of phosphorylated PKC-α relative to the amount of PKC-α. Relative values are given as a ratio to PKC activity at time 0. The results show the mean ± standard deviation in 3 experiments. The asterisk indicates that it is statistically significant (p <0.01 in Student's t test). 図2は,図示の成分の存在下における,小脳顆粒ニューロンの軸索の長さを示す。PKCIの存在下において,MAG-FcおよびNogoペプチドは,それぞれ軸索の成長を刺激した。データは,平均±標準偏差を示す。米印は統計学的に有意(Studentのt検定におけるp<0.01)であることを示す。FIG. 2 shows the axon length of cerebellar granule neurons in the presence of the components shown. In the presence of PKCI, MAG-Fc and Nogo peptides stimulated axon growth, respectively. Data show mean ± standard deviation. The asterisk indicates that it is statistically significant (p <0.01 in Student's t test). 図3は,成長円錐虚脱アッセイの結果を示す。データは,平均±標準偏差を示す。米印は統計学的に有意(Studentのt検定におけるp<0.01)であることを示す。FIG. 3 shows the results of the growth cone collapse assay. Data show mean ± standard deviation. The asterisk indicates that it is statistically significant (p <0.01 in Student's t test). 図4は,小脳顆粒ニューロン中の,RhoAの親和性沈殿の結果を示す。MAG-FcおよびNogoペプチドは,PKCIの存在下または非存在下においてRhoAを活性化した。FIG. 4 shows the results of affinity precipitation of RhoA in cerebellar granule neurons. MAG-Fc and Nogo peptide activated RhoA in the presence or absence of PKCI.

本発明の軸索再生促進剤は,コンベンショナルプロテインキナーゼC阻害剤を有効成分として含有するものである(以下,「プロテインキナーゼC」を「PKC」と略記することがある)。コンベンショナルPKCとしては,PKC-α,PKC-β1,PKC-β2,PKC-γ(いずれも,非特許文献24)が知られている。コンベンショナルPKC以外の非典型PKCであるPKC-ζおよびPKC-λの阻害剤には軸索再生促進効果はない。   The axonal regeneration promoter of the present invention contains a conventional protein kinase C inhibitor as an active ingredient (hereinafter, “protein kinase C” may be abbreviated as “PKC”). As conventional PKCs, PKC-α, PKC-β1, PKC-β2, and PKC-γ (all of which are non-patent documents 24) are known. Inhibitors of PKC-ζ and PKC-λ, which are atypical PKCs other than conventional PKC, do not have an axonal regeneration promoting effect.

コンベンショナルPKCの阻害剤(以下,「PKCI」と略記することがある)は,種々のものが公知であり,それらのいずれをも用いることができるが,細胞膜透過性の高いものが好ましい。本発明に用いることができる公知のPKCIとしては,細胞透過性PKC阻害剤20-28(the cell permeable PKC inhibitor 20-28,非特許文献25),Go 6976(非特許文献26),細胞透過性PKC阻害剤19-27(the cell permeable PKC inhibitor 19-27,非特許文献27),カルホスチンC(Calphostin C,非特許文献28),GF 109203X(非特許文献29)を挙げることができる。これらのうち,the cell permeable PKC inhibitor 20-28,Go 6976およびthe cell permeable PKC inhibitor 19-27が好ましく,特にthe cell permeable PKC inhibitor 20-28およびGo 6976が好ましい。これらのPKCIは,単独でも用いることができるし,2種以上を組み合わせて用いることもできる。   Various inhibitors of conventional PKC (hereinafter sometimes abbreviated as “PKCI”) are known, and any of them can be used, but those having high cell membrane permeability are preferred. Known PKCIs that can be used in the present invention include cell-permeable PKC inhibitor 20-28 (the cell permeable PKC inhibitor 20-28, non-patent document 25), Go 6976 (non-patent document 26), cell permeability. Examples include PKC inhibitor 19-27 (the cell permeable PKC inhibitor 19-27, Non-Patent Document 27), calphostin C (Calphostin C, Non-Patent Document 28), and GF 109203X (Non-Patent Document 29). Of these, the cell permeable PKC inhibitor 20-28, Go 6976 and the cell permeable PKC inhibitor 19-27 are preferred, and the cell permeable PKC inhibitor 20-28 and Go 6976 are particularly preferred. These PKCIs can be used alone or in combination of two or more.

なお,the cell permeable PKC inhibitor 20-28,Go 6976およびthe cell permeable PKC inhibitor 19-27の構造は次の通りである。
the cell permeable PKC inhibitor 20-28
N-Myr-Phe-Ala-Arg-Arg-Lys-Gly-Ala-Leu-Arg-Gln-NH2 (配列番号5)
(ただし,Myrは,アミノ末端のミリストイル化(myristoylation))
Go 6976 C24H18N4O
12-(2-シアノエチル)-6,7,12,13-テトラヒドロ-13-メチル-5-oxo-5H-インドロ[2,3-a]ピローロ[3,4-c]カルバゾール
the cell permeable PKC inhibitor 19-27
Myr-Phe-Ala-Arg-Lys-Gly-Ala-Leu-Arg-Gln-OH (配列番号6)
(ただし,Myrは,アミノ末端のミリストイル化(myristoylation))
The structures of the cell permeable PKC inhibitor 20-28, Go 6976 and the cell permeable PKC inhibitor 19-27 are as follows.
the cell permeable PKC inhibitor 20-28
N-Myr-Phe-Ala-Arg-Arg-Lys-Gly-Ala-Leu-Arg-Gln-NH 2 (SEQ ID NO: 5)
(However, Myr is amino-terminal myristoylation)
Go 6976 C24H18N4O
12- (2-Cyanoethyl) -6,7,12,13-tetrahydro-13-methyl-5-oxo-5H-indolo [2,3-a] pyrrolo [3,4-c] carbazole
the cell permeable PKC inhibitor 19-27
Myr-Phe-Ala-Arg-Lys-Gly-Ala-Leu-Arg-Gln-OH (SEQ ID NO: 6)
(However, Myr is amino-terminal myristoylation)

また,本発明の軸索再生促進剤は,コンベンショナルプロテインキナーゼC阻害剤として,コンベンショナルPKCに結合してその機能を阻害しうるモノクローナル抗体を含むものであってもよい。そのようなモノクローナル抗体を得るためには,当該技術分野においてよく知られる方法にしたがって,コンベンショナルPKCを感作抗原として用いて動物を免疫し,得られる免疫細胞を取り出して骨髄腫細胞と融合させ,抗体を産生するハイブリドーマをクローニングする。モノクローナル抗体は,ハイブリドーマを培養して得られる培養液の上清から,またはマウスにハイブリドーマを腹腔内投与した後に,マウスの腹水から調製することができる。   Moreover, the axonal regeneration promoter of the present invention may contain a monoclonal antibody that can bind to conventional PKC and inhibit its function as a conventional protein kinase C inhibitor. To obtain such monoclonal antibodies, according to methods well known in the art, an animal is immunized using conventional PKC as a sensitizing antigen, the resulting immune cells are removed and fused with myeloma cells, The hybridoma producing the antibody is cloned. The monoclonal antibody can be prepared from the supernatant of the culture solution obtained by culturing the hybridoma or from the ascites of the mouse after intraperitoneal administration of the hybridoma to the mouse.

さらに,ハイブリドーマにより産生される抗体に加えて,遺伝子組換え抗体,キメラ抗体,CDR移植抗体,およびこれらの抗体の断片等も,本発明においてコンベンショナルPKC阻害剤として用いることができる。   Furthermore, in addition to antibodies produced by hybridomas, recombinant antibodies, chimeric antibodies, CDR-grafted antibodies, fragments of these antibodies, and the like can also be used as conventional PKC inhibitors in the present invention.

遺伝子組み換え抗体は,コンベンショナルPKCに結合するモノクローナル抗体を生産するハイブリドーマから抗体をコードするcDNAをクローニングし,これを発現ベクター中に挿入して,動物細胞,植物細胞などを形質転換し,この形質転換体を培養することにより製造することができる。   Recombinant antibodies are obtained by cloning cDNA encoding an antibody from a hybridoma that produces a monoclonal antibody that binds to a conventional PKC, inserting this into an expression vector, and transforming animal cells, plant cells, etc. It can be produced by culturing the body.

キメラ抗体とは,ある動物(例えばマウス)に由来する抗体の重鎖可変領域および軽鎖可変領域と,他の動物(例えばヒト)に由来する抗体の重鎖定常領域および軽鎖定常領域から構成される抗体である。キメラ抗体は,コンベンショナルPKCに結合するモノクローナル抗体を生産するハイブリドーマから,抗体の重鎖可変領域および軽鎖可変領域をコードするcDNAをクローニングし,一方,他の動物に由来する抗体の重鎖定常領域および軽鎖定常領域をコードするcDNAをクローニングし,これらを組み合わせて適当な発現ベクター中に挿入して,宿主細胞中で発現させることにより,組換え的に製造することができる。   A chimeric antibody is composed of a heavy chain variable region and a light chain variable region of an antibody derived from a certain animal (eg, mouse), and a heavy chain constant region and a light chain constant region of an antibody derived from another animal (eg, human). Antibody. A chimeric antibody is one in which a cDNA encoding the heavy chain variable region and light chain variable region of an antibody is cloned from a hybridoma producing a monoclonal antibody that binds to a conventional PKC, while the heavy chain constant region of an antibody derived from another animal. And a cDNA encoding the light chain constant region can be cloned, inserted into a suitable expression vector, and expressed in a host cell for recombinant production.

CDR移植抗体は,ある動物(例えばマウス)の抗体の相補性決定領域(CDR)を別の動物(例えばヒト)の抗体の相補性決定領域に移植した抗体である。CDR移植抗体をコードする遺伝子は,コンベンショナルPKCに結合するモノクローナル抗体を生産するハイブリドーマからクローニングされた抗体の重鎖可変領域および軽鎖可変領域の遺伝子配列に基づいて,CDRをコードする遺伝子配列を設計し,他の動物に由来する抗体の重鎖可変領域および軽鎖可変領域をコードする遺伝子を含むベクター中の対応するCDRの配列と置き換えることにより得ることができる。   A CDR-grafted antibody is an antibody in which the complementarity determining region (CDR) of an antibody from one animal (eg, mouse) is transplanted to the complementarity determining region of an antibody from another animal (eg, human). The gene encoding the CDR-grafted antibody is designed based on the gene sequence of the heavy chain variable region and the light chain variable region of the antibody cloned from the hybridoma producing the monoclonal antibody that binds to the conventional PKC. It can be obtained by substituting the corresponding CDR sequences in vectors containing genes encoding heavy and light chain variable regions of antibodies derived from other animals.

コンベンショナルPKCに結合しうる抗体断片としては,Fab,F(ab')2,Fab',scFv,ディアボディー等が挙げられる。これらの抗体断片は,上述の本発明の抗コンベンショナルPKCモノクローナル抗体をパパイン,トリプシン等の酵素で処理するか,またはこれらをコードする遺伝子を組み込んだ発現ベクターを宿主細胞に導入して形質転換体を得ることにより,製造することができる。   Examples of antibody fragments that can bind to conventional PKC include Fab, F (ab ′) 2, Fab ′, scFv, and diabody. These antibody fragments are obtained by treating the above-described anti-conventional PKC monoclonal antibody of the present invention with an enzyme such as papain or trypsin, or introducing an expression vector incorporating a gene encoding them into a host cell. It can be manufactured by obtaining.

さらに,本発明の軸索再生促進剤は,コンベンショナルプロテインキナーゼC阻害剤として,アンチセンスオリゴヌクレオチド,リボザイム,RNA干渉(RNAi)を引き起こす分子(例えば,dsRNA,siRNA,shRNA,miRNA)等を含むものであってもよい。これらの核酸は,コンベンショナルPKC遺伝子またはコンベンショナルPKCをコードするmRNAに結合しその発現を阻害することができる。アンチセンス,リボザイム技術およびRNAi技術を用いて遺伝子発現を制御する一般的方法,またはこのようにして外因性遺伝子を発現させる遺伝子治療方法は当該技術分野においてよく知られている。   Furthermore, the axonal regeneration promoter of the present invention includes, as a conventional protein kinase C inhibitor, an antisense oligonucleotide, a ribozyme, a molecule that causes RNA interference (RNAi) (for example, dsRNA, siRNA, shRNA, miRNA) and the like. It may be. These nucleic acids can bind to and inhibit the expression of a conventional PKC gene or mRNA encoding a conventional PKC. General methods for controlling gene expression using antisense, ribozyme technology and RNAi technology, or gene therapy methods for expressing exogenous genes in this manner are well known in the art.

アンチセンスオリゴヌクレオチドとは,コンベンショナルPKCをコードするmRNAと相補的な配列を有する核酸分子またはその誘導体を表す。アンチセンスオリゴヌクレオチドは,mRNAと特異的にハイブリダイズし,転写および/または翻訳を阻害することによりタンパク質の発現を阻害する。結合はワトソン・クリックまたはフーグスティーン型の塩基対相補性によるものでもよく,トリプレックス形成によるものでもよい。   An antisense oligonucleotide represents a nucleic acid molecule having a sequence complementary to mRNA encoding conventional PKC or a derivative thereof. Antisense oligonucleotides specifically hybridize with mRNA and inhibit protein expression by inhibiting transcription and / or translation. Binding may be by Watson-Crick or Hoogsteen-type base pair complementarity, or by triplex formation.

リボザイムとは,触媒的特性を有する1またはそれ以上のRNAのRNA構造を表す。リボザイムは,一般に,エンドヌクレアーゼ,リガーゼまたはポリメラーゼ活性を示す。種々の二次構造のリボザイム,例えばハンマーヘッドタイプおよびヘアピンタイプのリボザイムが知られている。RNA干渉(RNAi)とは,二本鎖RNA分子を用いて標的遺伝子をサイレンシングする手法をいう。   A ribozyme refers to the RNA structure of one or more RNAs that have catalytic properties. Ribozymes generally exhibit endonuclease, ligase or polymerase activity. Various ribozymes of secondary structure, such as hammerhead type and hairpin type ribozymes are known. RNA interference (RNAi) refers to a technique of silencing a target gene using a double-stranded RNA molecule.

本発明の軸索再生促進剤の投与経路は,非経口投与が好ましく,特に,神経の損傷部に直接注射することが好ましい。   The route of administration of the axonal regeneration-promoting agent of the present invention is preferably parenteral, and in particular, it is preferably injected directly into the nerve damage site.

投与量は,PKCIの種類や投与経路,神経損傷の程度等に応じて適宜選択されるが,損傷部位に直接投与する場合,成人1日,1損傷部位当たりのPKCIの投与量はGo 6976の場合,通常,0.01mg〜1mg,好ましくは,0.05mg〜0.5mgである。直接投与以外の非経口投与,例えば静脈注射等では,通常,上記投与量の10倍程度である。   The dose is appropriately selected according to the type of PKCI, the route of administration, the degree of nerve damage, etc., but when administered directly to the injured site, the dose of PKCI per injured site is 1 day for adults. In general, it is 0.01 mg to 1 mg, preferably 0.05 mg to 0.5 mg. For parenteral administration other than direct administration, such as intravenous injection, it is usually about 10 times the above dose.

PKCIは,そのまま投与することも可能であるが,通常,医薬で用いられる担体を用いて製剤される。製剤に用いる担体としては,製剤分野で常用されるいずれのものをも用いることができ,例えば,注射剤の調製には生理食塩水やリン酸緩衝生理食塩水等が好ましく用いられる。さらに,乳化剤や浸透圧調節剤等の常用される添加剤を含めてもよい。   PKCI can be administered as is, but is usually formulated using a carrier used in medicine. Any carrier commonly used in the pharmaceutical field can be used as the carrier for the preparation. For example, physiological saline or phosphate buffered saline is preferably used for preparing an injection. Further, commonly used additives such as emulsifiers and osmotic pressure regulators may be included.

本発明の軸索再生促進剤は,神経細胞,特に脊髄等の中枢神経系の神経細胞の軸索の再生を促進するのに有効である。したがって,事故等に起因する中枢神経の損傷の治療に用いることができる。なお,下記実施例では,マウスのニューロンを取り出して試験しているため,MAG,Nogoまたはミエリンを添加して実験を行なっているが,生体内の神経繊維では,これらは神経鞘中に含まれているので,軸索再生促進剤中にMAG,Nogoまたはミエリンを別途添加する必要はない。   The axonal regeneration-promoting agent of the present invention is effective for promoting regeneration of nerve cells, particularly nerve cells of the central nervous system such as spinal cord. Therefore, it can be used for treatment of central nerve damage caused by accidents. In the following examples, mouse neurons were taken out and tested, so experiments were performed with MAG, Nogo, or myelin added. In vivo nerve fibers, these are contained in the nerve sheath. Therefore, it is not necessary to add MAG, Nogo or myelin separately to the axonal regeneration promoter.

もっとも,所望により,軸索再生促進剤中にMAG,Nogoまたはミエリンを別途添加してもよい。MAG,Nogoおよびミエリン自体は周知であり,容易に入手可能である。ヒトMAG遺伝子の塩基配列およびそれによりコードされるアミノ酸配列を配列番号1および2に示す(GenBank Accession No. AC002132)。また,ヒトNogo遺伝子の塩基配列およびそれによりコードされるアミノ酸配列をそれぞれ配列番号3および4に示す(GenBank Accession No. AY102279)。ヒト以外の哺乳動物のMAGおよびNogoの遺伝子配列およびアミノ酸配列も公知であり,例えば,ラットのものは,GenBank Accession No. NM_017190に,マウスのものはGenBank Accession No. AY102284に記載されている。ミエリンはMAG,Nogoその他のタンパク質を含んだ構造物であるので,ミエリンのアミノ酸配列は該当するものが存在しない。なお,ヒトMAGは,天然の変異体も複数知られており(GenBank Accession No. BC053347),これらのような天然の変異体であってもよい。また,MAG,Nogoおよびミエリンは,単独でも2種以上を組み合わせて用いることもできる。   However, if desired, MAG, Nogo or myelin may be added separately to the axonal regeneration promoter. MAG, Nogo, and myelin are well known and readily available. The nucleotide sequence of the human MAG gene and the amino acid sequence encoded thereby are shown in SEQ ID NOs: 1 and 2 (GenBank Accession No. AC002132). In addition, the nucleotide sequence of human Nogo gene and the amino acid sequence encoded thereby are shown in SEQ ID NOs: 3 and 4, respectively (GenBank Accession No. AY102279). The gene sequences and amino acid sequences of MAG and Nogo of mammals other than humans are also known. For example, those for rats are described in GenBank Accession No. NM_017190, and those for mice are described in GenBank Accession No. AY102284. Since myelin is a structure containing MAG, Nogo and other proteins, there is no corresponding myelin amino acid sequence. In addition, a plurality of natural mutants of human MAG are known (GenBank Accession No. BC053347), and such natural mutants may be used. MAG, Nogo and myelin can be used alone or in combination of two or more.

また,一般に,生理活性を有するポリペプチドは,そのアミノ酸配列を構成するアミノ酸のうち,少数のものが置換し若しくは欠失し,または少数のアミノ酸が挿入された変異体であっても,その生理活性を維持する場合があることは広く知られている。本発明の軸索再生促進剤中にMAG,Nogoまたはミエリンを添加する場合,これらの変異体であって,PKCが上記阻害剤により阻害された状態において,軸索再生促進効果を発揮するものを添加してもよい。このような変異体は,天然のポリペプチドのアミノ酸配列と,80%以上,好ましくは90%以上,さらに好ましくは95%以上の同一性を有するアミノ酸配列を有するものが好ましく,特に,置換,欠失または挿入されるアミノ酸の数が1個ないし数個のものが好ましい。また,アミノ酸配列の同一性は,この分野で汎用されているソフトウェアであるBLASTを用いて容易に行うことができる。BLASTは,NCBI(National Center for Biotechnology Information)のホームページで誰でも利用可能であり,デフォルトのパラメーターを用いて容易に同一性を調べることができる。なお,天然のタンパク質を構成する20種類のアミノ酸は,低極性側鎖を有する中性アミノ酸(Gly,Ile,Val,Leu,Ala,Met,Pro),親水性側鎖を有する中性アミノ酸(Asn,Gln,Thr,Ser,Tyr,Cys),酸性アミノ酸(Asp,Glu),塩基性アミノ酸(Arg,Lys,His),芳香族アミノ酸(Phe,Tyr,Trp)のように類似の性質を有するものにグループ分けできる。小数のアミノ酸が置換された変異体を得る場合,これらの各グループ内での置換であれば,ポリペプチドの生理活性が変化しないことが多い。また,MAG,Nogo若しくはミエリンまたはこれらの上記変異体を含む融合タンパク質は,通常,これらのポリペプチドの生理活性を維持しているので,このような融合タンパク質を用いることもできる。例えば,下記実施例では,MAGと免疫グロブリンのFc領域との融合タンパク質を用いているが,このような融合タンパク質を本発明の軸索再生促進剤に添加してもよい。   Furthermore, in general, a polypeptide having physiological activity has a physiological activity even if it is a mutant in which a small number of amino acids constituting the amino acid sequence are substituted or deleted, or a small number of amino acids are inserted. It is widely known that activity may be maintained. When MAG, Nogo, or myelin is added to the axon regeneration promoter of the present invention, these mutants exhibit an effect of promoting axon regeneration in a state where PKC is inhibited by the inhibitor. It may be added. Such a mutant preferably has an amino acid sequence having an identity of 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more with the amino acid sequence of a natural polypeptide. The number of amino acids lost or inserted is preferably 1 to several. In addition, amino acid sequence identity can be easily performed using BLAST, which is a software widely used in this field. BLAST is available to anyone on the NCBI (National Center for Biotechnology Information) homepage and can be easily checked for identity using default parameters. Twenty kinds of amino acids constituting natural proteins are neutral amino acids having low polarity side chains (Gly, Ile, Val, Leu, Ala, Met, Pro), neutral amino acids having hydrophilic side chains (Asn , Gln, Thr, Ser, Tyr, Cys), acidic amino acids (Asp, Glu), basic amino acids (Arg, Lys, His), and aromatic amino acids (Phe, Tyr, Trp) Can be grouped into When obtaining a mutant in which a small number of amino acids are substituted, the physiological activity of the polypeptide is often not changed by substitution within each of these groups. In addition, since fusion proteins containing MAG, Nogo, myelin, or the above-mentioned mutants usually maintain the physiological activity of these polypeptides, such fusion proteins can also be used. For example, in the following examples, a fusion protein of MAG and the Fc region of immunoglobulin is used, but such a fusion protein may be added to the axonal regeneration promoter of the present invention.

MAG,Nogoまたはミエリンを添加する場合には,投与する動物種由来の天然のもの(変異を含まないという意味(ただし,遺伝子工学的手法により生産したものでもよい))またはそれを含む融合タンパク質が好ましく,特に天然のものが好ましい。   When MAG, Nogo or myelin is added, a natural protein derived from the animal species to be administered (meaning that it does not contain mutation (but may be produced by genetic engineering techniques)) or a fusion protein containing it Particularly preferred are natural ones.

軸索再生促進剤のMAGの濃度は,通常,0〜1000μM,好ましくは0〜50μMであり,Nogoの濃度は,通常,0〜10μM,好ましくは0〜0.5μMであり,ミエリンの濃度は,通常,0〜100ng/μl,好ましくは0〜10ng/μlである。   The concentration of MAG of the axonal regeneration promoter is usually 0 to 100 μM, preferably 0 to 50 μM, the concentration of Nogo is usually 0 to 10 μM, preferably 0 to 0.5 μM, and the concentration of myelin is Usually, it is 0-100 ng / μl, preferably 0-10 ng / μl.

別の観点においては,本発明は,軸索再生促進剤の候補物質を同定する方法を提供する。この方法は,試験物質をコンベンショナルPKCと接触させ,この試験物質がコンベンショナルPKCの機能を阻害するか否かを判定することを含む。コンベンショナルPKCの機能には,コンベンショナルPKCがその基質であるタンパク質をリン酸化する酵素活性,およびコンベンショナルPKCがリガンドと結合する能力の両方が含まれる。   In another aspect, the present invention provides a method for identifying a candidate substance for an axonal regeneration promoter. The method includes contacting a test substance with a conventional PKC and determining whether the test substance inhibits the function of the conventional PKC. Conventional PKC functions include both the enzymatic activity of conventional PKC to phosphorylate its substrate protein and the ability of conventional PKC to bind ligands.

コンベンショナルPKCの酵素活性は,当該技術分野において知られる種々のキナーゼ活性アッセイ法のいずれかを用いて,容易に測定することができる。試験物質の存在下および非存在下におけるキナーゼ活性を比較することにより,その試験物質がコンベンショナルPKCの酵素活性を阻害するか否かを判定することができる。また,コンベンショナルPKCがその対応するリガンドと結合する能力は,当業者によく知られる結合アッセイ,例えば,限定されないが,ゲルシフトアッセイ,放射性標識競合アッセイ,クロマトグラフィーによる分画などにより判定することができる。   The enzymatic activity of conventional PKC can be readily measured using any of a variety of kinase activity assays known in the art. By comparing the kinase activity in the presence and absence of the test substance, it can be determined whether the test substance inhibits the enzymatic activity of conventional PKC. Also, the ability of conventional PKC to bind to its corresponding ligand can be determined by binding assays well known to those skilled in the art, such as, but not limited to, gel shift assays, radiolabel competition assays, chromatographic fractionation, etc. .

これらのアッセイにより,コンベンショナルPKCの機能を阻害するものとして同定された物質は,軸索再生促進剤の候補物質であると考えられる。次に,当該技術分野において知られるアッセイ方法を用いて,この候補物質の存在下および非存在下において,ニューロンの軸索の成長を測定して比較することにより,この候補物質が軸索再生促進効果を有するか否かを判定することができる。   Substances identified by these assays as inhibiting the function of conventional PKC are considered candidates for axon regeneration promoters. The candidate substance is then promoted to axon regeneration by measuring and comparing the growth of neuronal axons in the presence and absence of the candidate substance using assay methods known in the art. It can be determined whether or not there is an effect.

本明細書において明示的に引用される全ての特許および参考文献の内容は全て本明細書の一部としてここに引用する。また,本出願が有する優先権主張の基礎となる出願である日本特許出願2004−51157号の明細書および図面に記載の内容は全て本明細書の一部としてここに引用する。   The contents of all patents and references explicitly cited herein are hereby incorporated by reference as part of the present specification. In addition, the contents described in the specification and drawings of Japanese Patent Application No. 2004-51157, which is the application on which the priority of the present application is based, are cited herein as a part of this specification.

以下に実施例により本発明をより詳細に説明するが,これらの実施例は本発明の範囲を制限するものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but these examples do not limit the scope of the present invention.

材料と方法
1. PKC活性の測定
放射能を用いない,PKC系の検出キットであるPepTagアッセイキット(商品名,米国ウィスコンシン州MadisonのPromega社製)を用いてPKCアッセイを行なった。血清飢餓培養した小脳顆粒細胞を,MAG-Fc(MAGと免疫グロブリンFc領域との融合タンパク質,入手先:米国ミズリー州St. LouisのSigma社製)(25μg/ml)およびNogoペプチド(米国テキサス州San AntonioのAlpha Diagnostic社製,4μM)を作用させた。各試料は,PKCの基質であるPepTag C1ペプチド(2μg)と共に30℃で30分間インキュベートした。試料は,0.8%アガロースゲル上で,100V,15分間分離した。リン酸化されたペプチド基質は陽極(+)に移動し,リン酸化されなかったペプチド基質は陰極(-)に移動した。ゲルは,トランスイルミネーター上で写真撮影した。
Materials and Methods Measurement of PKC activity PKC assay was performed using a PepTag assay kit (trade name, Promega, Madison, Wis., USA), which is a PKC-based detection kit that does not use radioactivity. Serum-starved cultured cerebellar granule cells were obtained from MAG-Fc (a fusion protein of MAG and immunoglobulin Fc region, available from Sigma, St. Louis, MO) (25 μg / ml) and Nogo peptide (Texas, USA). San Antonio's Alpha Diagnostic (4 μM) was applied. Each sample was incubated with PepTag C1 peptide (2 μg), which is a substrate for PKC, at 30 ° C. for 30 minutes. Samples were separated on a 0.8% agarose gel at 100 V for 15 minutes. The phosphorylated peptide substrate moved to the anode (+), and the non-phosphorylated peptide substrate moved to the cathode (-). The gel was photographed on a transilluminator.

リン酸化PKCの測定のために,リン酸特異的抗体を用いた。10 mM Tris-HCl [pH 7.5],150 mM NaCl,10%グリセロール,100μMオルソバナジン酸ナトリウム,50 mMフッ化ナトリウム,5 mMピロリン酸ナトリウム,1 mM EGTAおよびプロテアーゼ阻害剤混合物(Roche Biochemicals社製)を含む0.1% NP-40(商品名,非イオン界面活性剤)で細胞を溶解した。細胞溶解物をSDS-PAGEにかけ,常法によりウェスタンブロット分析を行なった。ポリクローナル抗ホスフォPKC-α(Ser657がリン酸化,米国バージニア州CharlottesvilleのUpstate Biotech社製),ポリクローナル抗ホスフォPKC-ζ/λ(Cell Signaling Tech社製)およびポリクローナル抗PKC-α抗体(Santa Cruz Biotech社製)を用いた。   Phosphate-specific antibodies were used for the measurement of phosphorylated PKC. 10 mM Tris-HCl [pH 7.5], 150 mM NaCl, 10% glycerol, 100 μM sodium orthovanadate, 50 mM sodium fluoride, 5 mM sodium pyrophosphate, 1 mM EGTA and protease inhibitor mixture (Roche Biochemicals) Cells were lysed with 0.1% NP-40 (trade name, nonionic surfactant) containing The cell lysate was subjected to SDS-PAGE and Western blot analysis was performed by a conventional method. Polyclonal anti-phospho PKC-α (Ser657 phosphorylated, Upstate Biotech, Charlottesville, VA), polyclonal anti-phospho PKC-ζ / λ (Cell Signaling Tech) and polyclonal anti-PKC-α antibody (Santa Cruz Biotech) Made).

2. 軸索成長アッセイ
小脳ニューロンを調製するために,2匹の生後7日のラットからの小脳を,5 mlの0.025%トリプシン溶液中で1つにし,粉砕し,37℃で10分間インキュベートした。10% FCS含有DMEM培地を添加し,800rpmで遠心して細胞を回収した。ポリ-L-リジンでコートしたチャンバースライド上のSato培地(非特許文献30)中にニューロンをプレートした。成長アッセイのために,プレートした細胞を24時間インキュベートし,4%(w/v)パラホルムアルデヒドで固定し,ニューロンに特異的なβチューブリンIIIタンパク質を認識する目的でモノクローナル抗体(TuJ1,Covance Research Products, Inc., アメリカのDenver)で免疫染色した。最長の突起(軸索)の長さまたはβチューブリンIII陽性ニューロンの総神経突起長(process outgrowth)を測定した。各実験において,少なくとも100本の軸索長を測定し,同じ実験を3回繰り返した。結果の欄に記載したように,MAG-Fc(25μg/ml),Nogoペプチド(4μM),the cell permeable PKC inhibitor 20-28(2μM,Calbiochem社製)またはGo6976(0.1μM,Biosource社製)を,プレート後の培地に添加した。
2. Axon Growth Assay To prepare cerebellar neurons, cerebellums from two 7-day-old rats were made one in 5 ml 0.025% trypsin solution, crushed and incubated at 37 ° C. for 10 minutes. Cells were collected by adding DMEM medium containing 10% FCS and centrifuging at 800 rpm. Neurons were plated in Sato medium (30) on chamber slides coated with poly-L-lysine. For growth assays, plated cells were incubated for 24 hours, fixed with 4% (w / v) paraformaldehyde, and monoclonal antibodies (TuJ1, Covance Research for the purpose of recognizing neuron-specific β-tubulin III protein. Products, Inc., Denver, USA). The length of the longest process (axon) or the total neurite length (process outgrowth) of β-tubulin III positive neurons was measured. In each experiment, at least 100 axon lengths were measured and the same experiment was repeated three times. As described in the result column, MAG-Fc (25 μg / ml), Nogo peptide (4 μM), the cell permeable PKC inhibitor 20-28 (2 μM, Calbiochem) or Go6976 (0.1 μM, Biosource) , Added to the medium after the plate.

3. 成長円錐虚脱アッセイ
100μg/mlのポリ-L-リジンを予めコートしたプラスチックスライド上で,胎生12日のニワトリの背根神経節の外植片をインキュベートし,結果欄に記載した濃度の可溶性中枢神経系ミエリン抽出物(Sigma社製),MAG-Fc(25μg/ml)またはNogoペプチド(4μM)で30分間処理した。外植片を4%(w/v)パラホルムアルデヒドで固定し,蛍光標識したファロイジン(phalloidin(Sigma社製))で染色した。各実験において,少なくとも100個の成長円錐を調べ,同じ実験を3回繰り返した。
3. Growth cone collapse assay
Incubate explants of embryonic day 12 chicken dorsal root ganglia on plastic slides pre-coated with 100 μg / ml poly-L-lysine and extract soluble central nervous system myelin at the concentrations indicated in the results column (Sigma), MAG-Fc (25 μg / ml) or Nogo peptide (4 μM) for 30 minutes. Explants were fixed with 4% (w / v) paraformaldehyde and stained with fluorescently labeled phalloidin (phalloidin (Sigma)). In each experiment, at least 100 growth cones were examined and the same experiment was repeated three times.

4. GTP-RhoAの親和性沈殿
1% Triton X-100(商品名),0.5%デオキシコール酸ナトリウム,0.1% SDS,500mM NaCl および10 mM MgCl2,10μg/mlのロイペプチンおよび10μg/mlのアプロチニンを含む50mM Tris (pH7.5)で細胞を溶解した。細胞溶解物を,13000g,4℃,10分間遠心して清澄化し,上清を,Rhotekin beads(商品名,Upstate Biotech社製)の20μgのGST-Rho結合領域と共に4℃で45分間インキュベートした。洗浄バッファー(1% Triton X-100(商品名),150mM NaCl,10 mM MgCl2,各10μg/mlのロイペプチンおよびアプロチニンを含む50mM Tris (pH7.5))でビーズを4回洗浄した。RhoAに対するモノクローナル抗体(米国カリフォルニア州Santa Cruz のSanta Cruz Biotech社製)を用いたウェスタンブロットにより,結合されたRhoを検出した。
4). Affinity precipitation of GTP-RhoA
50 mM Tris (pH 7.5) containing 1% Triton X-100 (trade name), 0.5% sodium deoxycholate, 0.1% SDS, 500 mM NaCl and 10 mM MgCl 2 , 10 μg / ml leupeptin and 10 μg / ml aprotinin Cells were lysed with. The cell lysate was clarified by centrifugation at 13000 g, 4 ° C. for 10 minutes, and the supernatant was incubated for 45 minutes at 4 ° C. with 20 μg GST-Rho binding region of Rhotekin beads (trade name, manufactured by Upstate Biotech). The beads were washed four times with a washing buffer (1% Triton X-100 (trade name), 150 mM NaCl, 10 mM MgCl 2 , 50 mM Tris (pH 7.5) each containing 10 μg / ml leupeptin and aprotinin). Bound Rho was detected by Western blot using a monoclonal antibody against RhoA (Santa Cruz Biotech, Santa Cruz, California, USA).

結果
1. PKC活性の測定
培養顆粒細胞を,25μg/mlのMAG-Fcまたは4μMのNogoペプチドで5分間処理すると,PKC活性は明らかに増大した(前記アガロース電気泳動においてリン酸化PKCの太いバンドが観察された)。さらに,MAG-Fcで10分間,30分間または1時間処理すると,PKC活性は有意に増大した(図1)。PKC-α,β1,β2およびγが,生後の小脳顆粒ニューロン中でコンベンショナルPKCとして発現されている。ウェスタンブロット分析により,PKC-αのSer657のMAG-Fcによるリン酸化が有意に増大するが,PKC-αのタンパク質濃度は有意に変化しなかった。しかしながら,リン酸特異的抗体を用いた実験により,非典型的PKCであるPKC-ζ/λは,MAGによりリン酸化されなかった(データ示さず)。
Result 1. Measurement of PKC activity When cultured granule cells were treated with 25 μg / ml MAG-Fc or 4 μM Nogo peptide for 5 minutes, PKC activity was clearly increased (a thick band of phosphorylated PKC was observed in the agarose electrophoresis). ). Furthermore, PKC activity increased significantly when treated with MAG-Fc for 10 minutes, 30 minutes, or 1 hour (FIG. 1). PKC-α, β1, β2, and γ are expressed as conventional PKC in postnatal cerebellar granule neurons. Western blot analysis showed that PKC-α Ser657 phosphorylation by MAG-Fc was significantly increased, but PKC-α protein concentration did not change significantly. However, PKC-ζ / λ, an atypical PKC, was not phosphorylated by MAG in experiments using phosphate-specific antibodies (data not shown).

2. 軸索成長アッセイ
次に,軸索成長に対するMAGまたはNogoの効果とPKCが関連しているか否かを調べた。MAG-Fc(25μg/ml)またはNogoペプチド(4μM)は,生後7日のラットからの小脳顆粒ニューロンの軸索の成長を阻害した(図2)。ところが,驚くべきことに,MAG-FcおよびNogoペプチドは,PKC-αおよび-β阻害剤である細胞透過性PKC阻害剤20-28(the cell permeable PKC inhibitor 20-28(図2中,「PKCI」と表示)の存在下では,劇的に軸索の成長を刺激した(図2)。しかし,PKCI自身は,軸索成長効果を有していなかった(図2)。MAG-FcまたはNogoにより誘起される軸索成長の程度は,対照の約2倍であった。同様な結果は,PKC-α,βおよびυの阻害剤であるGo6976を用いた場合でも得られた(図2)。しかし,Rhoキナーゼ阻害剤であるHA-1077(10 mM)ではこのような効果は得られなかった(図2)。PKC活性は,細胞透過性PKC阻害剤20-28(the cell permeable PKC inhibitor 20-28)またはGo6976により阻害された(データ示さず)。これらの結果は,MAGおよびNogoによる,コンベンショナルPKCの活性に依存した,軸索成長の二方向性の制御を示している。
2. Axon Growth Assay Next, we examined whether PKC or MAG was related to the effects of MAG or Nogo on axon growth. MAG-Fc (25 μg / ml) or Nogo peptide (4 μM) inhibited axon growth of cerebellar granule neurons from 7-day-old rats (FIG. 2). Surprisingly, however, MAG-Fc and Nogo peptides are PKC-α and -β inhibitors, the cell permeable PKC inhibitor 20-28 (in FIG. 2, “PKCI In the presence of “)”, it dramatically stimulated axon growth (Fig. 2), but PKCI itself had no axon growth effect (Fig. 2) .MAG-Fc or Nogo The degree of axonal growth induced by A was about twice that of controls, and similar results were obtained with Go6976, an inhibitor of PKC-α, β and υ (Figure 2). However, this effect was not obtained with HA-1077 (10 mM), a Rho kinase inhibitor (Figure 2), and PKC activity was measured by the cell permeable PKC inhibitor 20-28 (the cell permeable PKC inhibitor). 20-28) or inhibited by Go6976 (data not shown) These results depended on the activity of conventional PKC by MAG and Nogo It shows the bi-directional control of axon growth.

3. 成長円錐虚脱アッセイ
神経成長円錐に対するMAGおよびNogoの効果を調べるために胎生12日のニワトリDRG(後根神経節)外植片を用いた。MAG-Fc(25μg/ml)またはNogoペプチド(4μM)を槽内投与(bath application)すると,有意な成長円錐虚脱活性を示した(図3)。軸索成長アッセイの結果と同様,MAG-FcおよびNogoペプチドは,PKCIの存在下において,対照と比較して,成長円錐の伸展を促進した。ウシ白質から精製したミエリンは,0.1〜10ng/μlの濃度で成長円錐虚脱を惹起したが,PKCIは,ミエリンにより媒介される効果を完全に逆転した(図3)。これらの知見は,MAG,Nogoおよびミエリンが,PKCの活性化により軸索成長を阻害し,成長円錐虚脱を惹起するが,PKCIによる軸索成長促進および成長円錐の伸展は,PKCとは独立した機構により媒介されることを示唆している。
3. Growth cone collapse assay To examine the effects of MAG and Nogo on the nerve growth cone, embryonic day 12 chicken DRG (dorsal root ganglion) explants were used. When MAG-Fc (25 μg / ml) or Nogo peptide (4 μM) was administered in a bath (bath application), it showed significant growth cone collapse activity (FIG. 3). Similar to the results of the axonal growth assay, MAG-Fc and Nogo peptides promoted growth cone extension in the presence of PKCI compared to controls. Myelin purified from bovine white matter caused growth cone collapse at concentrations of 0.1-10 ng / μl, whereas PKCI completely reversed the effect mediated by myelin (FIG. 3). These findings indicate that MAG, Nogo, and myelin inhibit axon growth by activating PKC and cause growth cone collapse, but PKCI-induced axon growth promotion and growth cone extension were independent of PKC Suggests that it is mediated by a mechanism.

4. GTP-RhoAの親和性沈降
MAGまたはNogoにより誘起される軸索再生が,阻害から促進に変換される,考えられる機構は,PKCがRho活性を変調するというものである。なぜなら,Rhoは,軸索伸長阻害における鍵となる信号分子であることが示されているからである(非特許文献17,非特許文献14)。そこで,ニューロン中のRhoA活性を測定した。生後7日のラットの小脳ニューロンにMAG-FcまたはNogoを添加して30分経過すると,RhoAは活性化された(図4)。PKCIは,MAG-FcまたはNogoペプチドにより誘起されるRho活性に対して効果を有していなかった。このように,PKCを阻害する効果による小脳ニューロンの軸索成長の促進は,RhoA活性をブロックすることにより媒介されるのではなく,このことはコンベンショナルPKCがRhoAの上流にないことを示している。
4). Affinity precipitation of GTP-RhoA
A possible mechanism by which MAG or Nogo-induced axonal regeneration is converted from inhibition to promotion is that PKC modulates Rho activity. This is because Rho has been shown to be a key signal molecule in axonal elongation inhibition (Non-patent Documents 17 and 14). Therefore, we measured RhoA activity in neurons. When MAG-Fc or Nogo was added to cerebellar neurons of 7-day-old rats for 30 minutes, RhoA was activated (FIG. 4). PKCI had no effect on Rho activity induced by MAG-Fc or Nogo peptide. Thus, the promotion of cerebellar neuron axon growth by the effect of inhibiting PKC is not mediated by blocking RhoA activity, indicating that conventional PKC is not upstream of RhoA. .

本発明の軸索再生促進剤は,損傷した中枢神経の再生に有効であり,中枢神経系を損傷した患者のための治療剤として有用である。   The axonal regeneration promoting agent of the present invention is effective for regeneration of an injured central nerve, and is useful as a therapeutic agent for a patient who has injured the central nervous system.

Claims (7)

コンベンショナルプロテインキナーゼC阻害剤を有効成分として含有する軸索再生促進剤。   An axonal regeneration promoter containing a conventional protein kinase C inhibitor as an active ingredient. 前記コンベンショナルプロテインキナーゼCが,プロテインキナーゼC−α,β1,β2,γまたはυである請求項1記載の軸索再生促進剤。   The axonal regeneration promoter according to claim 1, wherein the conventional protein kinase C is protein kinase C-α, β1, β2, γ or υ. 前記軸索が,中枢神経系の軸索である請求項1または2記載の軸索再生促進剤。   The axon regeneration promoter according to claim 1 or 2, wherein the axon is a central axon. 前記コンベンショナルプロテインキナーゼC阻害剤が,細胞透過性PKC阻害剤20-28またはGo6976である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の軸索再生促進剤。   The axonal regeneration promoter according to any one of claims 1 to 3, wherein the conventional protein kinase C inhibitor is a cell-permeable PKC inhibitor 20-28 or Go6976. ミエリン結合糖タンパク質,Nogoペプチド若しくはミエリン,またはこれらの変異体であって,コンベンショナルプロテインキナーゼCが上記阻害剤により阻害された状態において,軸索再生促進効果を発揮するもの,またはこれら若しくはこれらの上記変異体を含む融合タンパク質であって軸索再生促進効果を発揮するものをさらに含む,請求項1ないし4のいずれか1項に記載の軸索再生促進剤。   Myelin-binding glycoprotein, Nogo peptide or myelin, or a variant thereof that exhibits an axon regeneration promoting effect in a state where conventional protein kinase C is inhibited by the inhibitor, or these or the above The axon regeneration promoting agent according to any one of claims 1 to 4, further comprising a fusion protein containing a mutant that exhibits an axon regeneration promoting effect. ミエリン結合糖タンパク質,Nogoペプチド若しくはミエリンまたはこれらを含む融合タンパク質を含む,請求項5記載の軸策再生促進剤。   The axon regeneration promoter according to claim 5, comprising a myelin-binding glycoprotein, a Nogo peptide, myelin, or a fusion protein containing these. 軸索再生促進剤の候補物質を同定する方法であって,試験物質をコンベンショナルPKCと接触させ,前記試験物質がコンベンショナルPKCの機能を阻害するか否かを判定することを含む方法。

A method for identifying a candidate substance for an axonal regeneration promoter, comprising contacting a test substance with a conventional PKC and determining whether the test substance inhibits the function of the conventional PKC.

JP2006510433A 2004-02-26 2005-02-23 Axon regeneration promoter Pending JPWO2005082135A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004051157 2004-02-26
JP2004051157 2004-02-26
PCT/JP2005/002924 WO2005082135A1 (en) 2004-02-26 2005-02-23 Axon regenration promoter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2005082135A1 true JPWO2005082135A1 (en) 2007-10-25

Family

ID=34908623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006510433A Pending JPWO2005082135A1 (en) 2004-02-26 2005-02-23 Axon regeneration promoter

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2005082135A1 (en)
WO (1) WO2005082135A1 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6664266B2 (en) * 2002-03-14 2003-12-16 Children's Medical Center Corporation Axon regeneration with PKC inhibitiors
WO2004087744A2 (en) * 2003-03-28 2004-10-14 Intellectual Property Consulting Inc. Composition and method for nerve regeneration

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005082135A1 (en) 2005-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Miao et al. mTORC1 is necessary but mTORC2 and GSK3β are inhibitory for AKT3-induced axon regeneration in the central nervous system
Liapi et al. Extensive co‐localization and heteromultimer formation of the vanilloid receptor‐like protein TRPV2 and the capsaicin receptor TRPV1 in the adult rat cerebral cortex
JP3981148B2 (en) Axon regeneration promoter
Yoshizawa et al. Involvement of a Rac activator, P-Rex1, in neurotrophin-derived signaling and neuronal migration
KR20200116976A (en) Compositions and methods for inducing tripartite motif-containing protein 16 (TRIM16) signaling
US20100216703A1 (en) Inhibitors of PDE4 and Methods of Use
Chen et al. Cadm3 (Necl‐1) interferes with the activation of the PI3 kinase/Akt signaling cascade and inhibits Schwann cell myelination in vitro
Ramser et al. Binding of αII spectrin to 14-3-3β is involved in NCAM-dependent neurite outgrowth
US9068984B2 (en) Compositions and methods for treatment of neuropathic pain
KR20080034995A (en) Methods and compositions for inhibition of vascular permeablility
US20220040236A1 (en) Compositions and methods of treatment of vision loss through generation of rod photoreceptors from müller glial cells
WO2022137964A1 (en) Pharmaceutical composition for preventing or treating cartilage/bone/joint diseases, and method for screening drug for preventing or treating cartilage/bone/joint diseases
JPWO2005082135A1 (en) Axon regeneration promoter
Zander et al. Biochemical characterization of the recombinant human Nogo‐A ectodomain
CN110997002A (en) Targeting HDAC2-SP3 complexes to enhance synaptic function
EP2758077B1 (en) Compounds for use in the treatment of alzheimer&#39;s disease
Magga et al. ATP dependence of the SNARE/caveolin 1 interaction in the hippocampus
이현채 The Role of Adenylyl Cyclase-Associated Protein1 (CAP1) in Transendothelial Migration of Monocytes to Promote Chronic Inflammation
JP4952944B2 (en) Nerve axon formation / elongation by inhibition of Singar expression or function and its application to nerve regeneration
EP2292266A1 (en) Treating cancer by modulating copine III
KR20210104529A (en) A method for screening a therapeutic agent of disease associated with muscle
Hong Act1-Mediated RNA Metabolism in IL-17-Driven Inflammatory Diseases
CN113015746A (en) PTPRS and proteoglycans in rheumatoid arthritis
US20170266222A1 (en) Modulation of chrfam7a for anti-inflammatory therapies
WO2022195042A1 (en) Protein having hdgf (hepatoma-derived growth factor) function for use in treating and preventing neurodegenerative diseases