KR101948456B1 - 아밀로스페로이드가 결합하여 성숙 신경 세포사를 유발하는 표적 분자, 아밀로스페로이드가 유도하는 신경 세포사를 억제하는 방법 및 물질, 및 그들의 이용 - Google Patents

아밀로스페로이드가 결합하여 성숙 신경 세포사를 유발하는 표적 분자, 아밀로스페로이드가 유도하는 신경 세포사를 억제하는 방법 및 물질, 및 그들의 이용 Download PDF

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Abstract

하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 성숙 신경 세포에 발현하는 아밀로스페로이드의 표적 분자이며, 아밀로스페로이드가 결합함으로써 세포사가 유발되는 표적 분자를 제공한다.
또, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 아밀로스페로이드가 유발하는 성숙 신경 세포사를 저해하는 방법 및 물질을 제공한다.
일 양태에 있어서, 아밀로스페로이드의 결합 표적 분자로서의 Na+/K+-ATPaseα3의 사용에 관한 것이다.
그 외의 양태에 있어서, 아밀로스페로이드가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제하는 방법으로서, 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 단백질간 상호 작용을 저해하는 것을 포함하는 방법 등에 관한 것이다.

Description

아밀로스페로이드가 결합하여 성숙 신경 세포사를 유발하는 표적 분자, 아밀로스페로이드가 유도하는 신경 세포사를 억제하는 방법 및 물질, 및 그들의 이용{TARGET MOLECULE TO WHICH AMYLOSPHEROID BINDS AND INDUCES MATURE NEURONAL CELL DEATH, METHOD AND SUBSTANCE FOR INHIBITING AMYLOSPHEROID-INDUCED NEURONAL CELL DEATH, AND USES FOR SAID TARGET MOLECULE, METHOD, AND SUBSTANCE}
본 명세서의 개시는, 아밀로스페로이드가 결합하여 성숙 신경 세포사(細胞死)를 유발하는 표적 분자, 아밀로스페로이드가 유도하는 신경 세포사를 억제하는 방법 및 또는 물질, 알츠하이머병(알츠하이머형 인지증 포함한다) 및/또는 레비 소체형 인지증(dementia with Lewy bodies / Lewy body dementia / diffuse Lewy body disease, cortical Lewy body disease / sentile dementia of Lewy body type)의 예방, 진단, 개선, 치료, 및/또는 의약 조성물, 스크리닝 방법, 이미징 프로브, 및 이미징 방법 등에 관한 것이다.
알츠하이머병은, 시냅스 변성을 거쳐 성숙 신경 세포가 죽음에 이르는 병이다. 최근의 연구에 의해, 알츠하이머병의 발증은 단계적인 것을 알 수 있었다. 최초의 단계로서, 시냅스 변성이 주로 일어나는 단계가 있다. 이 단계는 가역적인 단계이다. 상기 가역적 단계의 다음 단계로서, 신경 세포사가 일어나는 단계가 있다. 이 단계는 불가역적인 단계이며, 이 불가역적 단계에 이름으로써, 알츠하이머병이 발병한다고 생각되고 있다(비특허 문헌 1).
시냅스 변성은, 주로, 축적한 β아밀로이드(Aβ) 2량체 및 12량체가 글루타민산 수용체 등에 작용하여 일어나는 것으로 되어 있다. 그러나, Aβ 2량체 및 12량체의 모두, in vitro 및 in vivo로 신경 세포사를 일으키지 않는다(비특허 문헌 2). 따라서, 인간의 알츠하이머병의 병태 해석을 위해, 가역적인 시냅스 변성 단계 후의 불가역적 단계에서 일어나는 신경 세포사의 원인과 분자 기구의 해명이 필요하게 되었다.
아밀로스페로이드(ASPD)는, 비신경 세포 및 유약(幼若) 신경 세포에는 독성을 나타내지 않고, 기능적으로 성숙한 신경 세포를 선택적으로 죽음에 이르게 하는 유니크한 Aβ집합체이다(비특허 문헌 1). 아밀로스페로이드는, in vitro로 신경 세포사를 일으키는 직경 약 10nm의 구상 Aβ집합체로서 최초로 단리(單離)되었다(비특허 문헌 3). 그 후, 이 합성 아밀로스페로이드에 대한 특이적인 항체가 제작되고(특허 문헌 1 및 2), 이 항체를 이용하여 알츠하이머병의 인간 환자의 뇌로부터 생체 내에서 형성된(즉, 네이티브인) 아밀로스페로이드가 단리되었다(비특허 문헌 3). 이 네이티브 아밀로스페로이드를 이용한 연구로부터, i) 네이티브 아밀로스페로이드는, 합성 아밀로스페로이드와 마찬가지로, 성숙 신경 세포에 대해 선택적으로 세포사를 유발하며, 또, ii) 신경 세포 탈락이 인정되는 알츠하이머병 환자의 대뇌피질에 있어서의 네이티브 아밀로스페로이드량은, 알츠하이머병의 중증도에 상관해 증가하고 있는 것, 그리고, iii) 신경 세포 탈락이 그다지 인정되지 않는 알츠하이머병 환자의 소뇌에 있어서의 네이티브 아밀로스페로이드량은 미량밖에 존재하지 않는 것이 분명해졌다(비특허 문헌 3). 따라서 아밀로스페로이드는, 알츠하이머병이 발병하는 불가역적 단계에 있어서 중요한 역할을 한다고 생각된다. 또한, 네이티브 아밀로스페로이드는, 레비 소체형 인지증환자의 뇌로부터도 검출되고 있어(비특허 문헌 1), 레비 소체형 인지증에 있어서도 아밀로스페로이드는 그 발증에 있어서 중요한 역할을 한다고 생각된다.
또한, 아밀로스페로이드와, 시냅스 변성을 일으키는 주된 원인이 되는 Aβ 2량체 및 12량체는, 모두 Aβ집합체이면서, 상이한 경로에서 Aβ모노머로부터 형성되는 것이 나타나 있다. 즉, Aβ 2량체 및 12량체는 Aβ 2량체를 경유하는데 반해, 아밀로스페로이드는 Aβ 3량체로부터 형성된다(비특허 문헌 4).
WO 2006/016644 WO 2009/057664
Noguchi et al. J.Biol.Chem. vol.284 no. 47, 32895-32905 (2009) Shankar et al. Nature Medicine 14, 837-842 (2008) Hoshi et al. Pro. Natl. Acad. Sci. U.S.A. vol.100, no.11, 6370-6375 (2003) Matsumura et al. J.Biol.Chem. vol.286 no. 13, 11555-11562 (2011)
아밀로스페로이드는, 다른 Aβ집합체와는 상이하며, 전(前)시냅스 세포의 표면에 결합하여, 성숙 신경 세포에 대해 세포사를 유발하는 것으로 예상되었다(비특허 문헌 1). 그렇지만, 아밀로스페로이드의 성숙 신경 세포에 대한 결합 양식은 불분명한 상태였다.
그래서, 본 명세서는, 성숙 신경 세포에 발현하는 아밀로스페로이드의 표적 분자이며, 아밀로스페로이드가 상호 작용함으로써 세포사가 유발되는 표적 분자 등을 개시한다.
본 개시는, 하나 또는 복수의 양태에 있어서, 아밀로스페로이드의 결합 표적 분자로서의 Na+/K+-ATPaseα3의 사용에 관한 것이다.
도 1은, 신경 세포사의 메카니즘의 설명도이다.
도 2는, NaK의 세포외 도메인 4의 서열, 및, 아밀로스페로이드(ASPD)가 결합한다고 생각되는 부분을 나타내는 도이다.
도 3은, ASPD의 결합 실험(좌측 사진), 및, ASPD의 독성 실험(우측 그래프)의 결과의 일례를 나타낸다.
도 4는, 항ASPD 항체(haASD1) 및 항Aβ모노머 항체(6E10)를 이용하여 파 웨스턴 블롯팅을 행한 일례를 나타낸다.
도 5는, 파 웨스턴 블롯팅(좌) 및 은염색 패턴(우)의 일례를 나타낸다.
도 6은, 파 웨스턴 블롯팅(하단), 및, 항Na+/K+-ATPaseα1(NAKα1) 항체(상단) 및 항Na+/K+-ATPaseα3(NAKα3) 항체(중단)를 이용한 웨스턴 블롯팅의 일례를 나타낸다.
도 7은, 항ASPD 항체(haASD1)에 의한 면역 침강물을 항NAKα3 항체로 웨스턴 블롯팅한 일례를 나타낸다.
도 8은, 비오틴화 ASPD를 투여한 성숙 신경 세포로부터 얻어진 아비딘 분획의 은염색 패턴의 일례를 나타낸다.
도 9는, 항ASPD 항체에 의해 검출된 성숙 신경 세포에 있어서의 ASPD의 결합 부위(빨강)와 항NAKα3에 의해 검출된 NaKα3의 국재(초록)의 형광 현미경 관찰 사진의 일례를 나타낸다.
도 10은, 합성 ASPD를 성숙 신경 세포에 투여하고, 1시간 후에 세포를 고정하고, 항ASPD 항체를 이용하여 세포에 결합한 ASPD량을 정량한 결과의 스캐차드플롯의 일례를 나타낸다.
도 11은, ASPD에 의한 NaKα3 및 NaKα1의 활성 저해를 측정한 결과의 일례를 나타낸다.
도 12는, NaKα3의 기능, 구조, 및 발현 분포를 나타낸다.
도 13은, ASPD의 접촉이 유도하는 성숙 신경 세포내 칼슘 농도를 측정한 결과의 일례를 나타낸다.
도 14는, 각종 칼슘 채널 저해제의 ASPD 활성(아포토시스 활성)에 대한 영향을 조사한 결과의 일례를 나타낸다.
도 15는, 신경 세포사의 메카니즘의 설명도이다.
도 16은, 정상자(연령을 매치시킨 비인지증자) 및 알츠하이머병(AD) 환자의 대뇌피질에 있어서의 NaKα3 및 NaKα1을 항체로 조직 염색한 결과의 일례를 나타낸다.
도 17은, 정상자(연령을 매치시킨 비인지증자) 및 AD환자의 소뇌에 있어서의 NaKα3을 항체로 조직 염색한 결과의 일례를 나타낸다.
도 18은, ASPD 활성(아포토시스 활성)에 대한 AAT 펩티드의 저해 효과를 나타내는 그래프의 일례이다.
도 19는, ASPD 활성(아포토시스 활성)에 대한 AAT 펩티드의 저해 효과를 나타내는 그래프의 일례이다.
도 20은, ASPD 활성(아포토시스 활성)에 대한 AAT 펩티드의 저해 효과를 나타내는 그래프의 일례이다.
본 개시는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 성숙 신경 세포 표면 상에서 아밀로스페로이드가 결합하여 작용하는 표적 분자로서, Na+/K+-ATPaseα3을 동정(同定)한 것에 의거한다. 또한, 본 개시는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 아밀로스페로이드에 결합능을 가지며, 또한, 신경 세포사를 억제할 수 있는 폴리펩티드 및/또는 펩티드 모티프를 동정한 것에 의거한다.
본 개시는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 상호 작용을 저해함으로써, 아밀로스페로이드가 유발하는 성숙 신경 세포사를 저해할 수 있다. 본 개시는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 아밀로스페로이드가 유발하는 성숙 신경 세포사를 저해함으로써, 바람직하게는, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료를 가능하게 할 수 있다. 또, 본 개시는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 아밀로스페로이드 및 또는 Na+/K+-ATPaseα3의 측정이나 이미징에 의거하여, 바람직하게는, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 진단을 가능하게 할 수 있다. 또한, 본 개시는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 아밀로스페로이드가 결합하는 Na+/K+-ATPaseα3의 소정 영역의 입체 구조에 의거하여, 바람직하게는, 아밀로스페로이드가 유발하는 성숙 신경 세포사를 저해할 수 있는 화합물의 스크리닝 방법을 가능하게 할 수 있다.
즉, 본 개시는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 이하에 관한 것이다；
(1) 아밀로스페로이드가 결합하여 성숙 신경 세포사를 유발하는 표적 분자로서의 Na+/K+-ATPaseα3의 사용；
(2) 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 상호 작용에 의거하여 의약품 개발을 행하는 것을 포함하는, (1)에 기재된 사용；
(3) 아밀로스페로이드가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제하는 방법으로서, 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 단백질간 상호 작용을 저해하는 것을 포함하는, 방법；
(4) 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 단백질간 상호 작용의 저해가, 양자 또는 일방의 표면 입체 구조에 의거하는 경합 저해를 행할 수 있는 물질과 아밀로스페로이드의 접촉에 의해 행해지는, (3)에 기재된 방법；
(5) 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 단백질간 상호 작용의 저해가, Na+/K+-ATPaseα3과 경합하여 아밀로스페로이드에 결합할 수 있는 물질과 아밀로스페로이드의 접촉에 의해 행해지는, (3)에 기재된 방법；
(6) 아밀로스페로이드가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제하는 방법으로서, 아밀로스페로이드와 상호 작용하는 성숙 신경 세포에 있어서, 세포막의 N형 전위 의존성 칼슘 채널(VGCC), 미토콘드리아의 Na+/Ca2 + 교환 수송체(mNCX), 미토콘드리아의 막투과성 전이공(mPTP), 및, 소포체의 리아노딘 수용체(RyR)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 칼슘 채널을 저해하는 것을 포함하는, 방법；
(7) 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료의 방법으로서, 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 단백질간 상호 작용을 저해함으로써, 아밀로스페로이드가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제하는 것을 포함하는, 방법；
(8) 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 단백질간 상호 작용의 저해가, 양자 또는 일방의 표면 입체 구조에 의거하는 경합 저해를 행할 수 있는 물질과 아밀로스페로이드의 접촉에 의해 행해지는, (7)에 기재된 방법；
(9) 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 단백질간 상호 작용의 저해가, Na+/K+-ATPaseα3과 경합하여 아밀로스페로이드에 결합할 수 있는 물질과 아밀로스페로이드의 접촉에 의해 행해지는, (7)에 기재된 방법；
(10) 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료의 방법으로서, 아밀로스페로이드와 상호 작용하는 성숙 신경 세포에 있어서, 세포막의 N형 전위 의존성 칼슘 채널(VGCC), 미토콘드리아의 Na+/Ca2 + 교환 수송체(mNCX), 미토콘드리아의 막투과성 전이공(mPTP), 및, 소포체의 리아노딘 수용체(RyR)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 칼슘 채널을 저해하는 것을 포함하는, 방법；
(11) 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료를 위한 의약 조성물의 유효 성분의 후보 화합물의 스크리닝 방법으로서, 테스트 화합물을 이용하여 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 단백질간 상호 작용의 저해능을 측정하는 것, 및, 상기 측정 결과에 의거하여 후보 화합물을 선택하는 것을 포함하는, 스크리닝 방법；
(12) 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료를 위한 의약 조성물의 유효 성분의 후보 화합물의 스크리닝 방법으로서, Na+/K+-ATPaseα3의 세포외 도메인 4 또는 그 일부의 입체 구조에 의거하는 약제 설계를 행하여 합성된 테스트 화합물을 이용하여, 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 단백질간 상호 작용의 저해능, 및/또는, 아밀로스페로이드에 대한 결합능, 및/또는, 아밀로스페로이드가 유발하는 성숙 신경 세포사에 대한 억제능을 측정하는 것, 및, 상기 측정 결과에 의거하여 후보 화합물을 선택하는 것을 포함하는, 스크리닝 방법；
(13) 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 병태의 진단 방법으로서, Na+/K+-ATPaseα3의 결합 파트너를 Na+/K+-ATPaseα3과의 결합 부분으로서 구비하는 Na+/K+-ATPaseα3 이미징 프로브가 투여된 피검체로부터, 상기 이미징 프로브의 신호를 검출하는 것, 및, 상기 신호의 신호 데이터 혹은 이미지 데이터, 또는, 상기 신호 데이터 혹은 이미지 데이터로부터 산출되는 Na+/K+-ATPaseα3량의 측정 결과에 의거하여, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 병태의 중증도를 판정하는 것을 포함하는, 진단 방법；
(14) 피검체의 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 병태의 중증도를 조사하는 방법으로서, Na+/K+-ATPaseα3의 결합 파트너를 Na+/K+-ATPaseα3과의 결합 부분으로서 구비하는 Na+/K+-ATPaseα3 이미징 프로브가 투여된 피검체로부터, 상기 이미징 프로브의 신호를 검출하는 것, 상기 신호의 신호 데이터 또는 이미지 데이터로부터 산출되는 Na+/K+-ATPaseα3량을 측정하는 것, 및, 정상 개체의 Na+/K+-ATPaseα3량보다 낮을수록 중증도가 높은, 및/또는, 상기 피검체의 이전의 Na+/K+-ATPaseα3량보다 높은/낮은 경우에 각각 중증도가 높아지고/낮아졌다는 기준과, 상기 측정 결과를 비교하는 것을 포함하는, 방법；
(15) 합성, 단리, 또는 정제된 물질로서, 아밀로스페로이드에 대해 결합능을 가지고, 또한, 아밀로스페로이드가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제할 수 있으며, Na+/K+-ATPaseα3의 세포외 도메인 4 또는 그 일부의 구조와 유사한, 물질；
(16) 상기 Na+/K+-ATPaseα3의 세포외 도메인 4에 있어서의 아미노산 서열이 RLNW(서열 번호 1) 또는 LNW인 부분의 구조와 유사한, (15)에 기재된 물질；
(17) 합성, 단리, 또는 정제된 폴리펩티드로서, 하기 식 (I), (II), 또는 (III)의 아미노산 서열로 표시되는 모티프를 포함하며,
X1X2X3X4 (I) (서열 번호 7)
X2X3X4X5 (II) (서열 번호 43)
X2X3X4 (III) (서열 번호 48)
X1은, 아르기닌(Arg), 히스티딘(His), 또는 라이신(Lys)이며,
X2는, 소수성 아미노산잔기, 또는 글리신(Gly)이고,
X3은, 아스파라긴(Asn), 글루타민(Gln), 세린(Ser), 트레오닌(Thr), 시스테인(Cys), 히스티딘(His), 또는 티로신(Tyr)이며,
X4는, 트립토판(Trp), 페닐알라닌(Phe), 또는 티로신(Tyr)이고,
X5는, 트립토판(Trp), 티로신(Tyr), 아스파라긴산(Asp) 또는 소수성 아미노산잔기이며,
아밀로스페로이드에 대한 결합능을 가지는, 폴리펩티드；
(18) N말단에 상기 식 (I), (II), 또는 (III)의 아미노산 서열로 표시되는 모티프를 가지는, (17)에 기재된 폴리펩티드；
(19) 아미노산 서열의 길이가 4~25 아미노산인, (17) 또는 (18)에 기재된 폴리펩티드；
(20) 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 상호 작용을 저해할 수 있으며, 및/또는, 아밀로스페로이드가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제할 수 있는, (17) 내지 (19) 중 어느 한 항에 기재된 폴리펩티드；
(21) Na+/K+-ATPaseα3의 세포외 도메인 4 또는 그 일부의 구조와 유사한, (17) 내지 (20) 중 어느 한 항에 기재된 폴리펩티드；
(22) 상기 Na+/K+-ATPaseα3의 세포외 도메인 4에 있어서의 아미노산 서열이 RLNW(서열 번호 1)인 부분의 구조와 유사한, (21)에 기재된 폴리펩티드；
(23) (17) 내지 (22) 중 어느 한 항에 기재된 폴리펩티드의 구조와 유사한 펩티드 미믹으로서, 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 상호 작용을 저해할 수 있으며, 및/또는, 아밀로스페로이드가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제할 수 있는, 펩티드 미믹；
(24) (17) 내지 (22) 중 어느 한 항에 기재된 폴리펩티드를 코드하는 폴리뉴클레오티드；
(25) (17) 내지 (22) 중 어느 한 항에 기재된 폴리펩티드를 코드하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는, 상기 폴리펩티드를 발현하기 위한, 벡터；
(26) (17) 내지 (22) 중 어느 한 항에 기재된 폴리펩티드 또는 (23)에 기재된 펩티드 미믹을 포함하는, 조성물；
(27) 아밀로스페로이드를 검출 및/또는 측정하기 위해 이용하는, (26)에 기재된 조성물；
(28) 아밀로스페로이드가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제하기 위해 이용하는, (26)에 기재된 조성물；
(29) 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 상호 작용을 저해하기 위해 이용하는, (26)에 기재된 조성물；
(30) (17) 내지 (22) 중 어느 한 항에 기재된 폴리펩티드, (23)에 기재된 펩티드 미믹, (24)에 기재된 폴리뉴클레오티드, 또는 (25)에 기재된 벡터를 포함하는, 의약 조성물；
(31) 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료에 이용하는, (30)에 기재된 의약 조성물；
(32) 아밀로스페로이드에 대한 프로브 또는 그 전구체로서, (17) 내지 (22) 중 어느 한 항에 기재된 폴리펩티드 또는 (23)에 기재된 펩티드 미믹을 아밀로스페로이드와의 결합 부분으로서 구비하는, 프로브 또는 그 전구체；
(33) 아밀로스페로이드의 이미징 또는 검출 혹은 측정에 이용하는, (32)에 기재된 프로브 또는 그 전구체；
(34) (17) 내지 (22) 중 어느 한 항에 기재된 폴리펩티드 또는 (23)에 기재된 펩티드 미믹을 아밀로스페로이드와의 결합 부분으로서 구비하는 아밀로스페로이드 이미징 프로브가 투여된 피검체로부터, 상기 이미징 프로브의 신호를 검출하는 것을 포함하는, 아밀로스페로이드 이미징 방법；
(35) (34)에 기재된 아밀로스페로이드 이미징 방법으로 얻어지는 신호 데이터 또는 이미지 데이터에 의거하여, 아밀로스페로이드량을 산출하는 것을 포함하는, 아밀로스페로이드량의 측정 방법；
(36) 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 병태의 진단 방법으로서, 아밀로스페로이드의 결합 파트너를 아밀로스페로이드와의 결합 부분으로서 구비하는 아밀로스페로이드 이미징 프로브가 투여된 피검체로부터, 상기 이미징 프로브의 신호를 검출하는 것, 및, 상기 신호의 신호 데이터 혹은 이미지 데이터, 또는, 상기 신호 데이터 혹은 이미지 데이터로부터 산출되는 아밀로스페로이드량의 측정 결과에 의거하여, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 병태의 중증도를 판정하는 것을 포함하는, 진단 방법；
(37) 아밀로스페로이드의 결합 파트너가, (17) 내지 (22) 중 어느 한 항에 기재된 폴리펩티드 또는 (23)에 기재된 펩티드 미믹인, (36)에 기재된 진단 방법；
(38) 피검체의 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 병태의 중증도를 조사하는 방법으로서, 아밀로스페로이드의 결합 파트너를 아밀로스페로이드와의 결합 부분으로서 구비하는 아밀로스페로이드 이미징 프로브가 투여된 피검체로부터, 상기 이미징 프로브의 신호를 검출하는 것, 및, 상기 신호의 신호 데이터 또는 이미지 데이터로부터 산출되는 아밀로스페로이드량을 측정하는 것, 및, 정상 개체의 아밀로스페로이드량보다 낮을수록 중증도가 높은, 및/또는, 상기 피검체의 이전의 아밀로스페로이드량보다 높은/낮은 경우에 각각 중증도가 높아지고/낮아졌다는 기준과, 상기 측정 결과를 비교하는 것을 포함하는, 방법；
(39) 아밀로스페로이드의 결합 파트너가, (17) 내지 (22) 중 어느 한 항에 기재된 폴리펩티드 또는 (23)에 기재된 펩티드 미믹인, (38)에 기재된 방법.
[아밀로스페로이드]
본 명세서에 있어서, 아밀로스페로이드(이하, 「ASPD」라고도 한다.)란, 기능적으로 성숙한 신경 세포에 선택적으로 세포사를 유발할 수 있는 Aβ집합체를 말한다. ASPD는, 「합성 ASPD」 및 「네이티브 ASPD」를 포함한다. 합성 ASPD란, 합성 Aβ를 이용하여 in vitro로 조제 및 단리되는 직경 약 10~15nm의 구상체인 ASPD를 말한다(비특허 문헌 3). 또, 네이티브 ASPD란, 인간 생체 내에서 형성된 ASPD, 특히, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 환자의 뇌로부터 단리될 수 있는 ASPD를 말한다(비특허 문헌 1). 합성 ASPD 및 네이티브 ASPD는, 모두, 성숙 인간 신경 세포에 세포사를 유발한다. ASPD에 특이적인 입체 구조를 인식할 수 있는 항ASPD 항체도 제작되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 및 2에 개시되는 haASD1, haASD2, mASD3 등). 이들 항ASPD 모노클로널 항체의 특성 해석이나 ASPD의 NMR 해석의 결과로부터, ASPD는, 지금까지 보고된 다른 Aβ집합체와는 상이한 유니크한 입체 구조를 가지는 것을 알 수 있다(예를 들면, 비특허 문헌 1의 Supplemental Table S1, 후생 노동 과학 연구비 보조금(의료기기 개발 연구 촉진 사업) 헤세이 22년도 보고서). 구체적으로는, 우선 항ASPD 항체의 에피토프 매핑의 결과로부터, ASPD를 형성할 때에 있어서, 그 구성 요소인 Aβ는 접혀 N말단과 중간 부위가 모두 ASPD의 표면에 나와 있는 것을 알 수 있다. 이것으로부터 ASPD에 특이적인 표면 3차원 구조를 만들고 있는 것을 알 수 있다. ASPD의 이차원 NMR 스펙트럼도 이 결과를 지지하고 있으며, 본래 Aβ모노머에서 검출되어야 할 신호 중, ASPD 표면에 나와 있는 부위에서는 신호를 관측할 수 있는 한편, ASPD의 내측으로 접힌 부위에 유래하는 신호는 내부로 접힘으로써 자기적으로 비등가 또한 운동성이 억제되기 때문에 신호가 약해져 검출되지 않게 된다. NMR 해석으로부터 얻어진 결과도, Aβ의 N말단과 중간 부위가 ASPD 표면에 노출되어 있는 것이 나타나 있으며, 항ASPD 항체가 인식하는 부위와 일치하고 있었다. ASPD 표면에 나와 있는 중간 부위는, 통상의 응집체에서는 내부로 접혀 있는 부위이며, ASPD의 특이한 입체 구조를 가지는 응집체인 것을 나타내고 있다. 따라서, 본 명세서에 있어서 ASPD는, 특허 문헌 1 및 2에 개시되는 ASPD에 특이적인 항ASPD 항체에 반응하며, 또한, 기능적으로 성숙한 신경 세포에 선택적으로 세포사를 유발할 수 있는 Aβ집합체라고도 할 수 있다. ASPD는, 한정되지 않는 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, Aβ모노머의 약 20~150량체이다. ASPD는, 한정되지 않는 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 세포 독성이 높은 형태로서, 분자량이 약 84kDa~약 172kDa이며, 평균 분자량이 약 128kDa이다. ASPD는, 한정되지 않는 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 용액 중에서의 AFM(원자간력 현미경)으로 측정한 직경이, 약 4.6nm~약 9.8nm이며, 평균 약 7.2nm이다.
합성 ASPD는, 비특허 문헌 3에 개시되는 방법으로 조제할 수 있다. 구체적으로는, 합성한 아밀로이드β모노머(Aβ1-40 및/또는 Aβ1 - 42)를 5~7일간 걸쳐 (Aβ1 -40) 혹은 하룻밤 (Aβ1 -42) 천천히 회전 교반함으로써 합성 ASPD를 형성할 수 있으며, 0.22μm―필터의 여과액을 50kDa 혹은 100kDa 한외 여과한 유지액(retentate)을 회수함으로써 정제할 수 있다. 단, 본 명세서에 있어서, 합성 ASPD는 이 제조 방법에 의해 제조된 것에 한정되지 않는다. 또한, 합성 ASPD에 사용하는 Aβ모노머는, 인간 및 인간 이외의 동물의 것을 사용할 수 있다. 한편, 네이티브 ASPD는, 비특허 문헌 1에 개시되는 방법으로 얻을 수 있다. 구체적으로는, 알츠하이머병 등의 환자의 뇌추출물의 100kDa 한외 여과 유지액에 대해, 특허 문헌 1 및 2에 개시되는 haASD1, haASD2, mASD3 등의 ASPD 입체 구조 특이적인 모노클로널 항체를 이용하여 면역 침강을 행함으로써 얻을 수 있다. 단, 본 명세서에 있어서, 네이티브 ASPD는 이 제조 방법에 의해 얻어진 것에 한정되지 않는다.
[아밀로이드β펩티드]
본 명세서에 있어서 「아밀로이드β모노머」란, 아밀로이드 전구체 단백질(APP)이 β- 및 γ-세크레타아제로 절단됨으로써 잘라 내어지는 펩티드를 말하며, 「β아밀로이드」, 「Aβ」 또는 「Aβ모노머」라고도 표기된다. 또, 본 명세서에 있어서, Aβ는 그 아미노산 서열의 길이로부터 Aβ1 -39, Aβ1 -40, Aβ1 -41, Aβ1 -42, 및 Aβ1 -43으로 불리는 것을 포함할 수 있다. 본 명세서에 있어서, Aβ는, 인간형(인간에 존재하는 서열)이어도 되고, 비인간형(인간 이외의 동물에 존재하는 서열)이어도 된다. 또, 본 명세서에 있어서, Aβ는, 생체 내의(네이티브인) Aβ, 및, 합성된 Aβ를 포함할 수 있다. 합성 Aβ는, 특별히 한정되지 않지만, 공지의 펩티드 합성법(예를 들면, Fmoc법이나 Boc법)으로 합성할 수 있으며, 예를 들면, 공지의 펩티드 합성기를 이용하여 제조할 수 있다. 인간형의 Aβ1 -42(「Aβ42」라고도 한다.)는, 아미노산 서열(N말단으로부터)： DAEFRHDSGYEVHHQKLVFFAEDVGSNKGAIIGLMVGGVVIA(서열 번호 2)로 표시되는 아미노산 서열로 이루어지는 펩티드이다. 또, 인간형의 Aβ1 -41(Aβ41), Aβ1 -40(Aβ40), 및 Aβ1 -39(Aβ 39)는, 서열 번호 2의 아미노산 서열의 C말단으로부터 각각 A, IA, 및 VIA가 결여된 아미노산 서열로 이루어지는 펩티드이다. 또한, 인간형의 Aβ1 -43(Aβ43)은, 서열 번호 2의 아미노산 서열의 C말단에 트레오닌잔기(T/Thr)가 1개 부가된 아미노산 서열로 이루어지는 펩티드이다.
[Na+/K+-ATPaseα3]
본 명세서에 있어서, Na+/K+-ATPaseα3(이하, 「NAKα3」라고도 한다.)란, ATP1A3 유전자의 유전자 산물의 막단백질인 「나트륨/칼륨 수송체 ATP아제 서브유닛 α3」을 말한다. Na+/K+ATP아제는, 세포질막을 통한 나트륨과 칼륨의 전기 화학 구배를 유지하는 역할을 하는 ATP아제 수송체이다. α3은 특히 신경 세포에 있어서는, 막전위의 유지에 관여한다고 생각되고 있다. 본 명세서에 있어서, ATP1A3 유전자 및 NaKα3은, 인간형(인간에 존재하는 서열)이어도 되고, 비인간형(인간 이외의 동물에 존재하는 서열)이어도 된다. 또한, 본 명세서에 있어서 「인간 이외의 동물」이란, 특별히 한정되지 않지만, 인간 Aβ 및/또는 인간 NaKα3의 오솔로그를 발현하는 세포를 가지는 동물이며, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 예를 들면, 포유류, 예를 들면, 영장류나 설치류, 예를 들면, 원숭이나 래트이다.
인간 ATP1A3 유전자는, NCBI 데이터 베이스 액세션 No. NM＿152296.3(mRNA, 2011년 5월 12 일자)으로 특정할 수 있다. 또, 인간 NaKα3은, 액세션 No. NP＿689509.1(mRNA, 2011년 5월 12 일자)으로 특정할 수 있다.
[ASPD의 표적 분자인 NaKα3의 동정]
NAKα3은, ASPD가 결합하여 성숙 신경 세포에 세포사를 유도하는 표적 분자이다. 본 명세서에 있어서 「ASPD의 표적 분자」란, 「ASPD가 결합하여 성숙 신경 세포에 세포사를 유도하는 표적 분자」를 포함한다. ASPD의 표적 분자인 NaKα3은, 이하와 같이 하여 동정되었다. 즉, 성숙 신경 세포, 유약 신경 세포, 및 인간 태아 신장 유래 세포인 HEK293 세포 유래의 추출액을 각각 전기 영동으로 전개하여, 생체 내에서 형성된(즉, 네이티브인) ASPD를 리간드로 하여 항ASPD 항체를 이용하여 검출함으로써 파 웨스턴 을 행했다. 그 결과, 성숙 신경 세포의 경우에만 나타난 약 105kDa의 밴드로부터 NaKα3이 동정되었다. 또한, 이 밴드는 합성 ASPD를 리간드로 한 경우에도 검출되지만, Aβ모노머를 리간드로 하여 항Aβ항체(6E10)를 검출에 사용한 파 웨스턴 에서는 나타나지 않는다. 또, 성숙 래트의 해마 뉴런(21DIV)의 세포 추출물을 ASPD 공존 하에 있어서, 항ASPD 항체로 면역 침강하면, NaKα3이 공침한다.
또한, Na+/K+ATP아제 α 서브유닛에는, α1~4의 4개가 있지만, 이 중 신경 세포에 발현하고 있는 것은, 주로 α1과 α3이다. α1은, 성숙 신경 세포, 유약 신경 세포, 및 HEK293 세포의 모두에서 발현하고 있다. 한편, α3은, 성숙 신경 세포 만에서 발현한다. 알츠하이머병으로 손상을 받기 쉬운 해마 등에서는, α3의 mRNA 발현량은 α1의 2배 내지 3배 이상이다. 따라서, ASPD가 성숙 신경 세포에 선택적으로 세포사를 유도하는 것은, 표적 분자가 Na+/K+-ATPaseα3(NAKα3)인 것으로 설명될 수 있다.
[ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포의 세포사의 메커니즘]
ASPD가 표적인 NaKα3과 단백질간 상호 작용하여 성숙 신경 세포의 세포사를 유발하는 메카니즘은, 이하와 같이 생각된다. ASPD가 NaKα3과 상호 작용하면, 성숙 신경 세포의 Na+/K+ATP아제의 기능이 저해되기 때문에, 세포막 전위가 상승하여 신경 세포가 과흥분 상태가 되어 전위 의존성 칼슘 채널을 통하여 세포외 Ca2 +가 세포 내에 다량으로 유입된다. Ca2 +의 이상 유입에 의해 세포내 Ca2 + 호메오스타시스가 없어지고, 그 결과, 세포내 Ca2 + 농도가 과잉하게 상승하여 세포사에 이른다고 생각된다(도 1 참조). 보다 상세하게는, 세포내 Ca2 + 농도의 상승은, 칼파인의 활성화, p25/싸이클린 의존성 키나아제 5(CDK5)의 활성화, 글리코겐 합성 효소 키나아제 3β(GKS3β)의 활성화, 및, 타우 단백질의 과잉 인산화를 이 순서로 일으켜, 성숙 신경 세포에 세포사를 초래한다고 생각된다. 단, 본 개시는, 이들 메카니즘에 한정하여 해석되지 않아도 된다.
[ASPD와 NaKα3의 단백질간 상호 작용]
ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사가 ASPD와 NaKα3의 단백질간 상호 작용에 기인하는 것은, 지금까지 보고되어 있지 않은, 종래 기술의 예측을 넘는 새로운 지견이다. ASPD와 NaKα3의 단백질간 상호 작용을 저해할 수 있으면, ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제할 수 있고, 나아가서는, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 치료, 진단, 개선, 및/또는 예방이 가능해진다. 따라서, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 본 개시는, 아밀로스페로이드가 결합하여 성숙 신경 세포사를 유발하는 표적 분자로서의 NaKα3의 사용에 관한 것이다. ASPD의 표적 분자로서의 NaKα3의 사용은, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, ASPD와 NaKα3의 단백질간 상호 작용을 저해함으로써 ASPD의 신경 세포사를 억제하는 것, ASPD와 NaKα3의 단백질간 상호 작용을 저해함으로써 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 치료, 진단, 개선, 및/또는 예방을 하는 것, ASPD와 NaKα3의 상호 작용에 의거하는 의약 조성물의 개발을 하는 것 등을 포함할 수 있다. ASPD의 표적 분자로서의 NaKα3의 사용은, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 본 명세서에서 개시되는 발명 및 그 실시 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「단백질간 상호 작용」이란, 결합을 포함하며, 「ASPD와 NaKα3의 단백질간 상호 작용」이란, 결과적으로 세포사를 초래할 수 있는 작용을 NaKα3에 미치게 하는 것을 포함한다. 또, 본 명세서에 있어서 「알츠하이머병」은, 알츠하이머형 인지증을 포함한다. 또, 본 명세서에 있어서 「알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 치료, 진단, 개선, 및/또는 예방」의 대상은, 특별히 한정되지 않지만, 인간 및/또는 인간 이외의 동물로 할 수 있다.
따라서, 본 개시는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제하는 방법으로서, ASPD와 NaKα3의 단백질간 상호 작용을 저해하는 것을 포함하는 방법에 관한 것이다. 또, 본 개시는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, ASPD와 NaKα3의 단백질간 상호 작용을 저해함으로써 ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제하는 것을 포함하는 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료의 방법에 관한 것이다.
[ASPD와 NaKα3의 단백질간 상호 작용을 저해하는 방법]
ASPD는, 상기 서술한 대로, 유니크한 입체 구조를 가지는 Aβ집합체이다. 따라서, ASPD와 NaKα3의 단백질간 상호 작용에 관여하는 ASPD 또는 NaKα3의 부위의 입체 구조를 본 뜬 물질(예를 들면, 폴리펩티드, 펩티드 미믹, 저분자 화합물, 이들의 염, 이들의 용매화물 등)이면, ASPD와 NaKα3의 단백질간 상호 작용을 저해할 수 있다. 상호 작용하는 일방의 입체 구조를 본 뜬 분자가 존재함으로써 경합 저해가 발생한다고 생각되지만, 본 개시는 이 사고에 한정되지 않아도 된다. 또한, 본 명세서에 있어서 「물질」이란, 화합물, 그 염, 그 용매화물, 및/또는 이들을 포함하는 조성물을 의미할 수 있으며, 보다 구체적으로는, 폴리펩티드, 펩티드 미믹, 저분자 화합물, 이들의 염, 이들의 용매화물, 및/또는 이들을 포함하는 조성물을 의미할 수 있다.
따라서, 본 개시에 있어서의 ASPD와 NaKα3의 단백질 상호 작용을 저해하는 방법은, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, ASPD 또는 NaKα3과, ASPD와 NaKα3의 상호 작용에 관여하는 ASPD 또는 NaKα3의 부위의 입체 구조를 본 뜬 물질을 상호 작용시키는 것을 포함하는 방법에 관한 것이다. 또, 본 개시에 있어서의 ASPD와 NaKα3의 단백질 상호 작용을 저해하는 방법은, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, ASPD와 NaKα3의 양자 또는 일방의 표면 입체 구조에 의거하여 경합 저해를 행할 수 있는 물질과 ASPD의 접촉에 의해 행해지는 방법에 관한 것이다. 또, 본 개시에 있어서의 ASPD와 NaKα3의 단백질 상호 작용을 저해하는 방법은, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, NaKα3과 경합하여 ASPD에 결합할 수 있는 물질과 ASPD의 접촉에 의해 행해지는 방법에 관한 것이다. 이들 ASPD와 NaKα3의 단백질 상호 작용을 저해하는 방법은, 상기 ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제하는 방법, 및, 상기 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료의 방법으로 적용할 수 있다.
ASPD는, 주로, NaKα3의 세포외 도메인 4와 상호 작용한다. 인간 NaKα3의 세포외 도메인 4는, ACNo. NP＿689509.1의 아미노산 서열의 857~908번째의 서열(서열 번호 3, 도 2)로 추정되고 있다. 도 2는, 인간 NaKα1~4에 있어서의 세포외 도메인 4(서열 번호 3~6)를 얼라이먼트하여, 실시예에 나타내는 폴리펩티드(AAT 펩티드)에 의거하여 새롭게 발견한 2개소의 모티프(ASPD와 상호 작용하는 모티프, 이하, 「ASPD 상호 작용 모티프」라고도 한다)의 일례를 테두리로 나타낸다. 또, 도 2의 2개소의 ASPD 상호 작용 모티프 상에는, 실시예에 나타내는 AAT01 펩티드(서열 번호 35)를 얼라이먼트의 부분 서열을 얼라이먼트하고 있다. 도 2의 2개소의 ASPD 상호 작용 모티프 중, NaKα3의 「RLNW」 혹은 「LNW」를 포함하는 N말단 측의 ASPD 상호 작용 모티프는, NaKα3이 다른 NaKα와 상이한 서열·구조를 가지는 부분이며(도 2), ASPD와 NaKα3의 특이적인 단백질간 상호 작용에 의해 중요한 부분이라고 생각된다. NaKα3의 「YGQQWT」를 포함하는 C말단측의 모티프(AAT01 펩티드에서는 「Y-NLWR」)를 포함하는 부분은, NaKα3과 NaKα1에서 서열 구조가 공통되는 부분이다. 또한, NaKα3의 세포외 도메인 4는, 인간과 래트 사이에서는 완전히 보존되어 있다(도시하지 않음).
따라서, 본 개시에 있어서의 ASPD와 NaKα3의 단백질 상호 작용을 저해하는 방법은, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, NaKα3의 세포외 도메인 4, 「RLNW」 혹은 「LNW」를 포함하는 부분, 및/또는, 「YGQQWT」 혹은 「Y-NLWR」을 포함하는 부분의 입체 구조를 본 뜬 물질, 혹은 상기 입체 구조에 의거하여 경합 저해를 행할 수 있는 물질을 이용하여 행할 수 있다. 이들 물질은, NaKα3의 세포외 도메인 4, 「RLNW」 혹은 「LNW」를 포함하는 부분, 및/또는, 「YGQQWT」 혹은 「Y-NLWR」을 포함하는 부분의 구조에 의거하는 약제 설계(SBDD)를 함으로써 얻을 수도 있다. 상기 서술한 대로, 이들 ASPD와 NaKα3의 단백질 상호 작용을 저해하는 방법은, 상기 ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제하는 방법, 및, 상기 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료의 방법으로 적용할 수 있다. 또한, NaKα3의 세포외 도메인 4는 NaKβ 서브유닛과 직접 상호 작용하고 있는 부위인 것을 알 수 있으며, NaKβ 서브유닛과의 상호 작용이 구조적인 안정 및 효소 활성에 영향을 준다고 생각되고 있다.
본 개시는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 합성, 단리, 또는 정제된 물질로서, ASPD에 대해 결합능을 가지며, 또한, ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제할 수 있고, NaKα3의 세포외 도메인 4 또는 그 일부의 구조와 유사한 물질에 관한 것이다. 상기 물질로서는, 폴리펩티드, 펩티드 미믹, 저분자 화합물, 이들의 염, 이들의 용매화물, 및/또는 이들을 포함하는 조성물에 관한 것이다. NaKα3의 세포외 도메인 4 또는 그 일부의 입체 구조는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, NaKα3의 세포외 도메인 4, 「RLNW」 혹은 「LNW」를 포함하는 부분, 및/또는, 「YGQQWT」 혹은 「Y-NLWR」을 포함하는 부분의 입체 구조이다. 이들 물질은, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, ASPD와 NaKα3의 상호 작용의 저해, ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사의 억제, 혹은, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 진단, 및/또는 치료에 사용할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「펩티드 미믹」이란, 펩티드양화합물(예를 들면, 펩토이드) 및 당해 분야에서 공지의 다른 개변체가 포함된다. 구체적으로는, 예를 들면, 공지의 N치환 글리신올리고머인 펩토이드(S.M.Miller, R.J.Simon, S.Ng, R.N.Zuckermann, J.S. Kerr, W.H.Moos, Bioorg. Med.Chem Lett., 4, 2657(1994)), 또는 단백질의 β, γ턴 구조를 미믹한 비펩티드 화합물(M. Kahn Tetrahedron, 49, 3433(1993), 콤비내토리얼 케미스트리, (주) 화학 동인 p44-64, 1997) 등이 예시된다. 본 명세서에 있어서, 「저분자 화합물」이란, 분자량이, 예를 들면 700 이하, 바람직하게는 500 이하인 화합물을 말한다.
[항NAKα3 항체]
또한, 본 개시는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, NaKα3의 세포외 도메인 4, 「RLNW」 혹은 「LNW」를 포함하는 부분, 및/또는, 「YGQQWT」 혹은 「Y-NLWR」을 포함하는 부분의 입체 구조를 특이적으로 인식하는 항NAKα3 항체에 관한 것이다. 상기 항NAKα항체는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 폴리클로널 항체, 모노클로널 항체, 인간화 항체, 및/또는, 완전 인간 항체이다. 이들 항체 중에서도, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, NaKα3과 ASPD의 상호 작용을 저해하면서, NaKα3의 이온 채널의 기능을 저해하지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 본 개시는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 아밀로스페로이드가 존재할 수 있는 조건 하의 성숙 신경 세포의 NaKα3에 상기 항NAKα3 항체를 결합시키는 것을 포함하는, ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제하는 방법, 및, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료의 방법에 관한 것이다. 또, 본 개시는, 그 외의 양태에 있어서, ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사의 억제, 혹은, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료의 방법으로 사용하는, 상기 항NAKα3 항체를 포함하는 조성물에 관한 것이다.
[스크리닝 방법]
본 개시는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료를 위한 의약 조성물의 유효 성분의 후보 화합물의 스크리닝 방법으로서, 테스트 화합물을 이용하여 ASPD와 NaKα3의 단백질간 상호 작용의 저해능을 측정하는 것, 및, 상기 측정 결과에 의거하여 후보 화합물을 선택하는 것을 포함하는 스크리닝 방법에 관한 것이다.
또, 본 개시는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료를 위한 의약 조성물의 유효 성분의 후보 화합물의 스크리닝 방법으로서, NaKα3의 세포외 도메인 4 또는 그 일부의 입체 구조에 의거하는 약제 설계(SBDD)를 행하여 합성된 테스트 화합물을 이용하여, 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 단백질간 상호 작용의 저해능, 및/또는, 아밀로스페로이드에 대한 결합능, 및/또는, 아밀로스페로이드가 유발하는 성숙 신경 세포사에 대한 억제능을 측정하는 것, 및, 상기 측정 결과에 의거하여 후보 화합물을 선택하는 것을 포함하는, 스크리닝 방법에 관한 것이다. NaKα3의 세포외 도메인 4 또는 그 일부의 입체 구조는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, NaKα3의 세포외 도메인 4, 「RLNW」 혹은 「LNW」를 포함하는 부분, 및/또는, 「YGQQWT」 혹은 「Y-NLWR」을 포함하는 부분의 입체 구조이다.
[칼슘 채널 저해제에 의한 세포사의 억제]
ASPD와 NaKα3의 상호 작용에 기인하여 세포 외로부터 세포 내에 Ca2 +를 유입시켜 신경을 죽음에 이르게 하는 것은, N형의 전위 의존성 칼슘 채널(VGCC)이다. 또한, 세포내 소기관으로부터 세포질로의 Ca2 + 유입도 세포사에 관여한다고 생각된다. 따라서, 본 개시는, 그 외의 양태에 있어서, 아밀로스페로이드와 상호 작용하는 성숙 신경 세포에 있어서, 세포막의 N형 전위 의존성 칼슘 채널(VGCC), 미토콘드리아의 Na+/Ca2 + 교환 수송체(mNCX), 미토콘드리아의 막투과성 전이공(mPTP), 및, 소포체의 리아노딘 수용체(RyR)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 칼슘 채널을 저해하는 것을 포함하는, ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제하는 방법, 및, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료의 방법에 관한 것이다. 각 칼슘 채널의 저해제는, 공지의 저해제를 이용해도 된다. 또, 본 개시는, 그 외의 양태에 있어서, ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사의 억제, 혹은, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료의 방법으로 사용하는, 세포막의 N형 전위 의존성 칼슘 채널(VGCC), 미토콘드리아의 Na+/Ca2 + 교환 수송체(mNCX), 미토콘드리아의 막투과성 전이공(mPTP), 및, 소포체의 리아노딘 수용체(RyR)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 칼슘 채널을 저해할 수 있는 화합물을 포함하는 조성물 또는 의약 조성물에 관한 것이다.
[ASPD 상호 작용 모티프]
ASPD 상호 작용 모티프(ASPD와 상호 작용하는 모티프)는, 하기 식 (I), (II), 또는 (III)의 아미노산 서열로 표시될 수 있다.
X1X2X3X4 (I) (서열 번호 7)
X2X3X4X5 (II) (서열 번호 43)
X2X3X4 (III) (서열 번호 48)
상기 식 (I)~(III)에 있어서,
X1은, 아르기닌(Arg), 히스티딘(His), 또는 라이신(Lys)이며,
X2는, 소수성 아미노산잔기, 또는 글리신(Gly)이고,
X3은, 아스파라긴(Asn), 글루타민(Gln), 세린(Ser), 트레오닌(Thr), 시스테인(Cys), 히스티딘(His), 또는 티로신(Tyr)이며,
X4는, 트립토판(Trp), 페닐알라닌(Phe), 또는 티로신(Tyr)이고,
X5는, 트립토판(Trp), 티로신(Tyr), 아스파라긴산(Asp) 또는 소수성 아미노산잔기이다.
본 명세서에 있어서, 소수성 아미노산잔기는, 류신(Leu), 발린(Val), 이소류신(Ile), 페닐알라닌(Phe), 프롤린(Pro), 알라닌(Ala), 및 메티오닌(Met)을 포함한다.
상기 ASPD 상호 작용 모티프에 있어서, X1은, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, ASPD와의 상호 작용을 강고하게 하는 관점에서, 히스티딘 또는 아르기닌이 바람직하다. X2는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 동일한 관점에서, 소수성 아미노산잔기인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 류신, 이소류신, 발린, 및 페닐알라닌, 더 바람직하게는 류신, 이소류신, 및 페닐알라닌이며, 보다 더 바람직하게는 류신 및 페닐알라닌이다. X3은, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 동일한 관점에서, 아스파라긴, 글루타민, 히스티딘이 바람직하고, 보다 바람직하게는 아스파라긴이다. X4는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 동일한 관점에서, 트립토판이 바람직하다. X5는, 동일한 관점에서, 트립토판, 페닐알라닌, 티로신, 아스파라긴산이 바람직하다.
상기 ASPD 상호 작용 모티프는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, ASPD와의 상호 작용을 강고하게 하는 관점에서, 제7 또는 8번째의 아미노산잔기(즉, X4로부터 C말단에 2 내지 4개째의 아미노산잔기)는 (만약 있으면), 트립토판인 것이 바람직하다.
상기 ASPD 상호 작용 모티프의 길이로서는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, ASPD와의 상호 작용을 강고하게 하는 관점에서, 3~25 아미노산 또는 4~25 아미노산이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3~20 또는 4~20, 더 바람직하게는 3~18 또는 4~18, 보다 더 바람직하게는 3~14 또는 4~14, 보다 더 바람직하게는 3~12, 4~12 또는 5~12, 보다 더 바람직하게는 3~8 또는 4~8이다.
ASPD 상호 작용 모티프는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 하기 아미노산 서열(서열 번호 7~34, 42~51)로 표시되는 모티프를 들 수 있다.
X1X2X3X4 (서열 번호 7)
X1X2NW (서열 번호 8)
HX2NW (서열 번호 9)
H(F/L)NW (서열 번호 10)
HFNW (서열 번호 42)
X2X3X4X5 (서열 번호 43)
X2NWX5 (서열 번호 44)
(F/L)NWX5 (서열 번호 45)
(F/L)NWD (서열 번호 46)
FNWD (서열 번호 47)
X2X3X4 (서열 번호 48)
X2NW (서열 번호 49)
(F/L)NW (서열 번호 50)
FNW (서열 번호 51)
X1X2X3X4X5 (서열 번호 11)
X1X2NWX5 (서열 번호 12)
HX2NWX5 (서열 번호 13)
H(F/L)NWX5 (서열 번호 14)
H(F/L)NWY (서열 번호 15)
H(F/L)NWW (서열 번호 16)
H(F/L)NWL (서열 번호 17)
H(F/L)NWD (서열 번호 18)
X1X2NWX5W (서열 번호 19)
HX2NWX5W (서열 번호 20)
H(F/L)NWX5W (서열 번호 21)
H(F/L)NWYW (서열 번호 22)
H(F/L)NWWW (서열 번호 23)
H(F/L)NWLW (서열 번호 24)
H(F/L)NWDW (서열 번호 25)
X1X2NWX5XW (서열 번호 26)
HX2NWX5XW (서열 번호 27)
H(F/L)NWX5XW (서열 번호 28)
X1X2NWX5XXW (서열 번호 29)
HX2NWX5XXW (서열 번호 30)
H(F/L)NWX5XXW (서열 번호 31)
H(F/L)NWYNLW (서열 번호 32)
H(F/L)NWWHSW (서열 번호 33)
H(F/L)NWLSWF (서열 번호 34)
서열 번호 7~34, 42~51의 아미노산 서열에 있어서, X1~X5는 상기한 대로이며, X는 임의의 아미노산잔기이다.
[폴리펩티드]
본 개시는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 합성, 단리, 또는 정제된 폴리펩티드로서, 상기 ASPD 상호 작용 모티프를 포함하며, 아밀로스페로이드에 대한 결합능을 가지는 폴리펩티드(이하, 「제1 폴리펩티드」라고도 한다)에 관한 것이다. 제1 폴리펩티드에 있어서, 상기 ASPD 상호 작용 모티프의 실시 형태는 상기 서술한 대로이다. 제1 폴리펩티드는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 바람직하게는, ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제할 수 있으며, 보다 바람직하게는, 또한/혹은, ASPD와 NaKα3의 상호 작용을 저해할 수 있다.
제1 폴리펩티드는, ASPD-NaKα3간 상호 작용의 저해 향상의 관점에서, 상기 ASPD 상호 작용 모티프를 N말단에 가지는 것, 즉, N말단의 최초의 아미노산이 X1 또는 X2인 것이 바람직하다. 제1 폴리펩티드의 길이는, 상기 식 (I)을 포함하는 길이이면 특별히 제한되지 않는다. 상기 ASPD 상호 작용 모티프로 이루어지는 것이어도 되고, 상기 ASPD 상호 작용 모티프에 새로운 아미노산 서열을 포함하는 것이어도 된다. 제1 폴리펩티드의 길이는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, ASPD 유발 성숙 신경 세포사의 억제 향상 및/또는 ASPD-NaKα3간 상호 작용의 저해 향상의 관점에서, 50 이하, 25 이하, 20 이하, 또는 15 이하, 및/또는, 3 이상, 4 이상, 5 이상, 6 이상, 9 이상, 또는 10 이상이다.
본 개시는, 그 외의 양태에 있어서, 제2 폴리펩티드로서, 아밀로스페로이드에 대해 결합능을 가지며, 또한, 아밀로스페로이드가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제할 수 있는, 합성, 단리, 또는 정제된 폴리펩티드에 관한 것이다. 본 개시의 제2 폴리펩티드는, NaKα3의 세포 외 도메인 4의 입체 구조 또는 그 일부의 입체 구조, 바람직하게는, NaKα3의 세포 외 도메인 4, 「RLNW」 혹은 「LNW」를 포함하는 부분, 및/또는, 「YGQQWT」 혹은 「Y-NLWR」을 포함하는 부분의 입체 구조를 미믹하고 있는 것이 바람직하고, 또한/혹은, ASPD와 NaKα3의 상호 작용을 저해할 수 있는 것이 보다 바람직하다. 제2 폴리펩티드의 일실시 형태로서, 제1 폴리펩티드를 들 수 있다. 제2 폴리펩티드의 길이는, 특별히 제한되지 않지만, 본 개시의 제1 폴리펩티드와 동등하게 할 수 있다.
본 개시의 폴리펩티드(제1 및 제2를 포함하는, 이하 동일)는, 하나 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 상기 ASPD 상호 작용 모티프와 뇌이행성 펩티드가 직접 또는 링커 펩티드를 통하여 결합한 형태를 들 수 있다. 뇌이행성 펩티드를 결합시킴으로써, 본 개시의 폴리펩티드가 혈액뇌관문을 넘어 뇌로 이행되는 효율을 높일 수 있다. 뇌이행성 펩티드로서는, 종래 공지의 것을 이용할 수 있다.
본 개시의 폴리펩티드는, 통상의 합성 방법에 의해 적절히 합성하여, 정제함으로써 조제할 수 있다. 본 개시의 폴리펩티드는, 합성, 단리, 및/또는 정제된 형태인 것이 바람직하다.
본 개시의 폴리펩티드를 ASPD와 공존시키는 것, 혹은, 접촉시킴으로써, 본 개시의 폴리펩티드와 ASPD는 결합한다. 따라서, 본 개시의 폴리펩티드는, ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사의 억제, 및/또는, ASPD와 NaKα3의 상호 작용의 저해에 바람직하게는 사용할 수 있어, 의약 조성물의 유효 성분으로서, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료의 방법으로 사용할 수 있다. 따라서, 본 개시는, 그 외의 양태에 있어서, 본 개시의 폴리펩티드를 포함하는 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료의 방법으로 이용하는 의약 조성물에 관한 것이다.
혹은, 본 개시의 폴리펩티드는, ASPD의 프로브 또는 이미징 프로브 혹은 그 전구체로서 사용할 수 있어, ASPD의 검출 및/또는 측정 방법, ASPD의 이미징 방법, 및, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 병태의 중증도의 판정 및/또는 진단 방법으로 사용할 수 있다. 따라서, 본 개시는, 그 외의 양태에 있어서, ASPD의 검출 및/또는 측정용의, ASPD 이미징용의, 또는, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 병태의 중증도의 판정 및/또는 진단용의 조성물, 의약 조성물, 또는 키트이며, 본 개시의 폴리펩티드를 포함하는 것에 관한 것이다.
[펩티드 미믹]
본 개시는, 또한 그 외의 양태로서, 본 개시의 폴리펩티드의 구조를 미믹한 펩티드 미믹에 관한 것이다. 본 개시의 펩티드 미믹은, ASPD와 NaKα3의 상호 작용에 대한 저해능을 가진다. 본 개시의 펩티드 미믹의 바람직한 실시 형태로서 상기 식 (I)로 표시되는 모티프의 펩티드 미믹과 뇌이행성 펩티드가 직접 또는 링커를 통하여 결합한 형태를 들 수 있다. 뇌이행성 펩티드를 결합시킴으로써, 본 개시의 펩티드 미믹이 혈액뇌관문을 넘어 뇌로 이행되는 효율을 높일 수 있다. 뇌이행성 펩티드로서는, 종래 공지의 것을 이용할 수 있다.
따라서, 본 개시의 펩티드 미믹을 ASPD와 공존시키는 것, 혹은, 접촉시킴으로써, ASPD와 NaKα3의 상호 작용을 저해한다. 따라서, 본 개시의 펩티드 미믹은, ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사의 억제, 및/또는, ASPD와 NaKα3의 상호 작용의 저해에 바람직하게는 사용할 수 있어, 의약 조성물의 유효 성분으로서, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료의 방법으로 사용할 수 있다. 따라서, 본 개시는, 그 외의 양태에 있어서, 본 개시의 펩티드 미믹을 포함하는 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료의 방법으로 이용하는 의약 조성물에 관한 것이다.
혹은, 본 개시의 펩티드 미믹은, ASPD의 프로브 또는 이미징 프로브 혹은 그 전구체로서 사용할 수 있어, ASPD의 검출 및/또는 측정 방법, ASPD의 이미징 방법, 및, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 병태의 중증도의 판정 및/또는 진단 방법으로 사용할 수 있다. 따라서, 본 개시는, 그 외의 양태에 있어서, ASPD의 검출 및/또는 측정용의, ASPD 이미징용의, 또는, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 병태의 중증도의 판정 및/또는 진단용의 조성물, 의약 조성물, 또는 키트이며, 본 개시의 펩티드 미믹을 포함하는 것에 관한 것이다.
또, 본 개시는, 그 외의 양태에 있어서, ASPD와 NaKα3의 상호 작용의 저해, ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사의 억제, 혹은, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방, 개선, 및/또는 치료의 방법으로 사용하는 펩티드 미믹, 또는 저분자 화합물을 스크리닝하는 방법으로서, 제1 폴리펩티드의 입체 구조에 의거하는 약제 설계(SBDD)를 하는 것을 포함하는 스크리닝 방법에 관한 것이다. 상기 스크리닝 방법은, 상기 SBDD에 의해 설계하여 제조된 후보 화합물에 대해서 ASPD 결합능 및/또는 ASPD가 유발하는 성숙 신경 세포사의 억제를 조사하는 것을 포함해도 된다.
[폴리뉴클레오티드 및 벡터]
본 개시는, 또한 그 외의 양태로서, 본 개시의 폴리펩티드를 코드하는 폴리뉴클레오티드에 관한 것이며, 또, 본 개시의 폴리펩티드를 코드하는 폴리뉴클레오티드를 포함하며, 상기 폴리펩티드를 발현하기 위한 벡터에 관한 것이다. 상기 벡터로서는, 상기 폴리뉴클레오티드를 유전자 도입할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 안전성의 관점에서 AVV(아데노 수반 바이러스) 벡터가 바람직하다. 본 개시의 벡터의 바람직한 실시 형태로서 뇌이행성 펩티드와 결합한 형태를 들 수 있다. 뇌이행성 펩티드를 결합시킴으로써, 본 개시의 벡터가 혈액뇌관문을 넘어 뇌로 이행되는 효율을 높일 수 있다. 뇌이행성 펩티드로서는, 종래 공지의 것을 이용할 수 있다.
[의약 조성물]
본 개시가 의약 조성물인 경우, 그 제형은, 투여 방법에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들면, 주사제, 액체 제재, 캅셀제, 저작제, 정제, 현탁제, 크림제, 연고 등을 들 수 있다. 또, 투여 방법도 특별히 제한되지 않고, 경구투여, 비경구투여를 들 수 있다. 본 개시의 의약 조성물은, 투여 형태나 제형에 따른 종래 공지의 첨가물(예를 들면, 부형제 또는 희석제)을 함유해도 된다.
경구투여에 적절한 제형으로서는, 정제, 입자, 액체 또는 분말 함유 캅셀, 트로키, 저작제, 다입자 및 나노 입자, 겔, 필름 등의 고형 제재； 현탁액, 용액, 시럽 및 엘릭시르제 등의 액체 제재를 들 수 있다. 상기 부형제로서는, 셀룰로오스, 탄산칼슘, 제2 인산칼슘, 만니톨 및 구연산 나트륨 등의 담체； 폴리비닐피롤리딘, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스 및 젤라틴 등의 조립 결합제； 전분 글리콜산나트륨 및 규산염 등의 붕괴제； 스테아르산마그네슘 및 스테아르산 등의 활택제； 라우릴황산나트륨 등의 습윤제； 보존제, 항산화제, 교미교취제 및 착색제를 들 수 있다.
본 개시의 의약 조성물의 비경구투여로서는, 혈류중, 근육중 또는 내부 기관 중에 직접 투여하는 것을 들 수 있다. 비경구투여는, 정맥내, 동맥내, 복강내, 초(sheath)내, 심실내, 요도내, 흉골내, 두엽내, 근육내 및 피하의 투여를 포함한다. 비경구투여는, 예를 들면, 바늘 주사기, 바늘없는 주사기 및 그 외의 주입 기술로 행할 수 있다. 또, 비경구투여에 적절한 제형으로서는, 예를 들면, 부형제 및/또는 완충제를 포함하는 수용액을 들 수 있다.
[예방, 개선, 및/또는 치료 방법]
본 명세서에 있어서, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 예방이란, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 발증을 억제하는 것, 혹은 가역적인 경도의 인지 장해보다 병태의 진행을 진행시키지 않는 것을 포함한다. 또, 본 명세서에 있어서, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 개선이란, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 가역적인 경도의 인지 장해의 병태의 진행이 멈추는 것, 혹은, 병태가 경도가 되는 것을 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 치료란, 병태의 진행을 늦추거나, 혹은 거의 멈추게 하는 것을 포함한다.
본 양태의 바람직한 일실시 형태로서는, 폴리펩티드, 펩티드 미믹, 또는 저분자 화합물을 포함하는 본 개시의 의약 조성물을 대상으로 투여하는 것을 포함한다. 본 태양의 치료 또는 예방 방법은, 본 개시의 의약 조성물을 대상으로 유효량 투여하는 것을 포함하는 것이 바람직하다. 대상이 인간인 경우, 예를 들면, 폴리펩티드, 펩티드 미믹, 또는 저분자 화합물의 1일당 총량은, 일반적으로는, 0.0001mg/kg~100mg/kg의 범위로 할 수 있다. 또, 1일당 총량은, 단회 또는 분할 투여로 투여할 수 있다. 투여 방법은, 상기 서술한 경구/비경구투여를 적절히 선택할 수 있다.
[이미징 방법]
본 개시는, 그 외의 양태에 있어서, ASPD 이미징 프로브 또는 그 전구체로서, 본 개시의 폴리펩티드 또는 펩티드 미믹을 ASPD의 결합 부분으로서 구비하는, 이미징용 프로브 또는 그 전구체에 관한 것이다. 본 개시의 폴리펩티드 또는 펩티드 미믹에 적절한 표식 방사성 화합물로 표식함으로써, ASPD의 이미징용 프로브로 할 수 있다.
또, 본 개시는, 그 외의 양태에 있어서, ASPD의 이미징 방법에 관한 것이다. 이미징 방법은, 상기 이미징용 프로브의 투여로부터 일정시간 경과후, 상기 프로브가 투여된 피검체(바람직하게는, 피검체의 뇌)로부터 상기 프로브의 신호를 검출함으로써 행할 수 있다. 피검체로서는, 예를 들면, 인간 및 또는 인간 이외의 동물(포유류 등)을 들 수 있다. 또, 상기 프로브의 신호의 검출은, 예를 들면, 상기 이미징용 프로브의 표식에 이용한 방사성 핵종의 신호를 검출하는 것을 포함한다. 본 개시의 이미징 방법은, 또한, 검출된 신호를 재구성 처리하여 화상으로 변환하는 것을 포함하고 있어도 되고, 또한, 변환한 화상을 표시하는 것을 포함하고 있어도 된다. 또, 본 개시의 이미징 방법에 있어서, 신호의 검출은, 사용하는 분자 프로브의 방사성 핵종의 종류에 따라 적절히 결정할 수 있어, 예를 들면, PET를 이용한 측정, SPECT를 이용한 측정 등에 의해 행할 수 있다.
SPECT를 이용한 측정은, 예를 들면, 상기 이미징용 프로브가 투여된 피검체로부터 방출되는 γ선을 감마 카메라에 의해 측정하는 것을 포함한다. 감마 카메라에 의한 측정은, 예를 들면, 상기 이미징용 프로브의 표식에 사용한 상기 방사성 핵종으로부터 방출되는 방사선(γ선)을 일정시간 단위로 측정하는 것을 포함하며, 바람직하게는 방사선이 방출되는 방향 및 방사선 수량을 일정시간 단위로 측정하는 것을 포함한다. 본 개시의 이미징 방법은, 또한, 방사선의 측정에 의해 얻어진 측정된 본 개시의 이미징용 프로브의 분포를 단면 화상으로서 나타내는 것, 및, 얻어진 단면 화상을 재구성하는 것을 포함하고 있어도 된다.
PET를 이용한 측정은, 예를 들면, 상기 이미징용 프로브가 투여된 피검체로부터, 포지트론과 전자의 결합에 의해 생성되는 한 쌍의 소멸 방사선을 PET용 검출기로 동시 계수하는 것을 포함하며, 또한, 계측한 결과에 의거하여 포지트론을 방출하는 방사성 핵종의 위치의 삼차원 분포를 묘사하는 것을 포함하고 있어도 된다.
본 개시의 이미징 방법에 있어서, SPECT의 측정 또는 PET의 측정과 아울러, X선 CT나 MRI의 측정을 행해도 된다. 이것에 의해, 예를 들면, SPECT에 의해 얻어진 화상 또는 PET에 의해 얻어진 화상(기능 화상)과 CT에 의해 얻어진 화상 또는 MRI에 의해 얻어진 화상(형태 화상)을 융합시킨 융합 화상을 얻을 수 있다.
[판정/진단 방법]
본 개시의 ASPD 이미징 방법으로 얻어지는 신호 데이터 또는 이미지 데이터에 의거하여, ASPD량을 산출해도 된다. 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 환자의 대뇌피질에 있어서의 네이티브 ASPD량은, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 중증도에 상관하여 증가하기 때문에, 본 개시의 이미징 방법을 행함으로써, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 병태의 중증도를 판정 또는 진단할 수 있다. 따라서, 본 개시는, 그 외의 양태에 있어서, ASPD 이미징 방법으로 얻어지는 신호 데이터 또는 이미지 데이터에 의거하여, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 병태의 중증도를 판정하는 것을 포함하는 진단 방법에 관한 것이다.
또한, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 환자의 대뇌피질에 있어서의 NaKα3을 발현하는 신경 세포의 수는, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 중증도에 상관하여 감소한다. 따라서, NaKα3을 이미징함으로써도 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 병태의 중증도를 판정 또는 진단할 수 있다. 따라서, 본 개시는, 그 외의 양태에 있어서, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 병태의 진단 방법으로서, NaKα3의 결합 파트너를 NaKα3과의 결합 부분으로서 구비하는 NaKα3 이미징 프로브가 투여된 피검체로부터, 상기 이미징 프로브의 신호를 검출하는 것을 포함하는 NaKα3 이미징 방법으로 얻어지는 신호 데이터 혹은 이미지 데이터, 또는, 상기 신호 데이터 혹은 이미지 데이터로부터 산출되는 NaKα3량의 측정 결과에 의거하여, 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 병태의 중증도를 판정하는 것을 포함하는 진단 방법에 관한 것이다. 상기 NaKα3의 결합 파트너로서는, 예를 들면, 항NAKα3 항체를 들 수 있다. 또, NaKα3의 이미징은, ASPD의 이미징과 동일하게 행할 수 있다.
이하에, 실시예를 이용하여 본 개시의 하나 또는 복수의 실시 형태를 더 설명한다.
<실시예>
1. ASPD는 성숙 신경 세포에 독성을 발휘하지만, 미성숙 신경 세포나 비신경 세포인 HEK293 세포에는 독성을 발휘하지 않는다
(1-1) ASPD 결합 실험
합성 ASPD를 필터로 정제한 후, 인간 태아 유래 HEK293 세포, 성숙 래트 해마 유래 초대 배양 신경 세포에 투여하고, 1시간 후에 고정, 면역 조직 염색을 행했다. ASPD는 HEK293 세포에는 결합하지 않고, 성숙 신경 세포에 결합했다. 그 결과를 도 3의 좌측에 나타낸다. 이 도면에서 나타내는 대로, ASPD와 성숙 신경 세포의 결합은, 항ASPD 항체에 의해 저해되었다.
(1-2) ASPD 독성 실험
일정 농도의 ASPD(5μM)를 각각의 세포에 투여하고 하룻밤 둔 후, 아포토시스 활성을 로슈 사제 Cell Death ELISA를 이용하여 정량했다. ASPD는 비신경 세포인 HEK293 세포, 래트 해마 유래 미성숙 신경 세포에는 독성을 발휘하지 않고, 성숙 신경 세포에만 독성을 발휘했다. 그 결과를 도 3의 우측에 나타낸다. 이 도면에서 나타내는 대로, ASPD의 성숙 신경 세포에 대한 독성은 항ASPD 항체에 의해 저지되었다.
(1-3) 상기 및 도 3으로부터, ASPD가 그 특이한 입체 구조에 의해, 성숙 신경 세포 표면에만 존재하는 타겟 분자와 결합하여, 신경 독성을 발휘하고 있는 것이 시사되었다.
2. ASPD의 표적 분자인 Na+/K+-ATPaseα3의 동정
(2-1) 파 웨스턴 법에 의한 분석
래트 해마 유래 초대 배양 신경 세포(도 4에 표시된 배양 일수)와 HEK293 세포의 각각으로부터 RIPA(RadioImmunoPrecipitation Assay)에 의해 추출액을 조제, 단백질량을 정량 후, 일정량을 SDS-PAGE로 전기 영동 분리를 행하여, 니트로셀룰로스막에 전사 후, 네이티브 ASPD 또는 Aβ모노머와 일정시간 반응시켰다. 네이티브 ASPD의 결합을 항ASPD 항체 haASD1로, Aβ모노머의 결합은 시판의 항Aβ모노머 항체인 6E10으로, 검출을 행했다(파 웨스턴 블롯팅). 그 결과를 도 4에 나타낸다.
도 4에 나타내는 대로, ASPD는, 성숙 신경 세포 유래 추출액에 있어서만 105kDa의 밴드를 인식하는 것을 알 수 있었다. 한편, Aβ모노머에서는 이 밴드에 결합하지 않고, 50kDa 정도의 밴드를 인식하고 있었다. 네이티브 ASPD와 105kDa의 밴드의 결합은, ASPD에 특이적이며, 항ASPD 항체 만으로는 밴드는 검출되지 않고, 네이티브 ASPD를 미리 과잉량의 항ASPD 항체로 처리한 경우에도 밴드는 검출되지 않았다. 이것은 ASPD의 성숙 신경 세포에 대한 결합과 독성이, 항ASPD 항체의 사전 처리에서 없어지는 것과 상관하고 있다.
(2-2) 질량 분석법에 의한 분석
도 5의 좌측에, 도 4의 네이티브 ASPD 대신에 합성 ASPD를 사용한 경우의 파 웨스턴 블롯팅의 결과를 나타낸다. 네이티브 ASPD(도 4 좌측)와 마찬가지로, 성숙 신경 세포에서만 105kDa의 밴드에 합성 ASPD가 결합하고 있는 것이 나타나 있다. 따라서, 합성 ASPD는 네이티브 ASPD와 등가라고 생각되며, 향후 이것을 이용하여 해석을 실시했다.
도 5의 우측에, 도 5의 좌측에서 이용한 세포 유래 추출액의 은염색 패턴을 나타낸다. 사각으로 둘러싼 부분에, 미성숙 신경 세포 유래 추출액이나 HEK293 세포 유래 추출액에서는 검출할 수 없는 밴드가 인정되었다. 이것을 잘라내어 질량 분석계(MALDI-TOF-MS, 브루커 달토닉 사제, 상품명： Ultraflex)에 의해 MS/MS 해석을 행한 바, Na+/K+-ATPaseα 서브유닛이 검출되었다.
(2-3) α3 서브유닛의 확인
도 4의 좌측 및 도 5의 좌측의 파 웨스턴 블롯팅에 이용한 추출액을 사용하여, Na+/K+-ATPaseα1 서브유닛과 α3 서브유닛에 선택적인 항체에 의한 웨스턴 블롯팅을 행했다. 그 결과를 도 6에 나타낸다. 도 6에 나타내는 대로, 성숙 신경 세포에 선택적으로 발현하고 있는 것은 α3 서브유닛이며, ASPD가 결합하고 있는 타겟은 Na+/K+-ATPaseα3 서브유닛(NAKα3)이라고 생각되었다.
(2-4) ASPD 면역 침강에 있어서의 NaKα3의 공침
성숙한 래트 해마 유래 초대 배양 신경 세포의 추출액, 그 추출액에 합성 ASPD를 첨가하여, 항ASPD 항체(haASD1) 혹은 대조로서 정상 마우스 IgG를 이용한 면역 침강물을 각각, 전기 영동을 행하여, NaKα3 특이적 항체로 웨스턴 블롯팅을 행했다. 그 결과를 도 7에 나타낸다. 이 도면에서 나타내는 대로, 항ASPD 항체에 의해 NaKα3이 ASPD와 공침되어 가는 것이 분명해졌다.
(2-5) ASPD 면역 침강에 있어서의 NaKα3의 공침
상기 (2-4)의 실험으로부터, ASPD와 NaKα3이 직접 상호 작용하는 것이 나타났다. 그 상호 작용이 살아 있는 세포 상에서 일어나는 것을 나타내기 위해, 비오틴화한 Aβ를 일정 비율 배합한 비오틴화 ASPD를 조제하고, 그것을 살아 있는 성숙 신경 세포(래트 해마 유래 초대 배양 신경 세포)에 투여하고 1시간 이내에, ASPD의 구조를 파괴하지 않는 조건 하에서 세포막을 회수하여, 비오틴에 강한 친화성을 가지는 아비딘으로 분획을 행했다. 은선색의 결과를 도 8에 나타낸다. 이 도면이 나타내는 대로, 비오틴화 ASPD 투여 조건에서만 105kDa 근처에 인정되는 밴드가 있으며, 텐덤 질량 분석(MS/MS) 해석으로부터 NaKα인 것이 분명해졌다.
이상의 상이한 2개의 실험(2-4) 및 (2-5)로부터, ASPD와 NaKα3이 충분한 결합의 강도를 가지며 직접 상호 작용하는 것이 나타났다.
(2-6) 형광 현미경 관찰
합성 ASPD를 투여 후, 성숙 신경 세포(래트 해마 유래 초대 배양 신경 세포) 상의 ASPD의 결합 부위를 항ASPD 항체에 의해 형광 염색하여, NaKa3의 존재 부위를 특이적 항체에 의해 형광 염색하고, 그리고 형광 현미경 관찰한 결과를 도 9에 나타낸다. 이 도면이 나타내는 대로, ASPD가 결합하는 부위는 NaKα3의 존재 부위와 합치하는 것이 나타났다.
(2-7) 해리 상수
합성 ASPD를 성숙 래트 해마 유래 초대 배양 신경 세포에 투여하고, 1시간 후에 세포를 고정하고, 항ASPD 항체를 이용하여 세포에 결합한 ASPD량을 정량한 결과의 스캐차드플롯의 일례를 도 10에 나타낸다. 또, 이 도면의 스캐차드플롯으로부터 합성 ASPD의 해리 상수가 Kd=1.5±7.8×10-7M인 것이 나타났다.
(2-8) ASPD에 의한 NaKα3의 ATPase 활성 저해
합성 ASPD를 성숙 래트 해마 유래 초대 배양 신경 세포에 투여하고 약 24시간 후에 세포막을 회수하여, ATPase 활성을 측정하고, NaK의 선택적 저해제인 ouabain를 이용하여 NaK 활성을 구했다. 래트에 있어서는, ouabain의 Ki는 α3=3.1±0.3x10-8M, α1=4.3±1.9x10- 5M이다. 그래서, 저농도의 ouabain(10nM) 존재 하에서는 NaKα3 만이 저해되기 때문에, NaKα3 활성을 구하는 것이 가능하다(도 11의 좌측란의 그래프). 그리고, 10nM ouabain 존재 하에서는 저해되지 않고 100μM ouabain로 저해되는 활성으로서 NaKα1 활성(도 11 가운데란의 그래프)을 구하는 것이 가능하다. 도 11에 나타낸 대로, ASPD 처리에 의해 NaKα3 활성이 20% 이하가 되어 있는 것을 알 수 있었다. 한편, NaKα1 활성은 NaKα3 활성만큼 저하되지 않는 것이 분명해졌다. 따라서, ASPD는 특히 NaKα3 활성을 강하게 저해하고 있는 것이 분명해졌다.
(2-9) NaKα3에 대해서
Na+/K+-ATPase(NAK)의 기능과 구조와 분포를 도 12에 나타낸다. 도 12의 상측 도면은, NaK의 기능인, ATP 가수분해와 공액한 나트륨-칼륨 펌프 기능을 설명한 도의 일례이다. 도 12의 가운데 도면은, NaK의 α 서브유닛 및 β 서브유닛의 구조의 일례를 나타내는 도이다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, β 서브유닛은, α 서브유닛의 세포 외 도메인 4에 결합하는 것이 보고되어 있다(Lemas et al. vol 269, 8255-8259, 1994). 도 12의 하측 도면의 표에 나타내는 대로 α1 서브유닛은 모든 세포에 존재하는 보편적 타입이다. 한편, α3 서브유닛은 성숙 신경 세포에 선택적으로 발현하고 있다. 유약 신경에서는 α2 서브유닛이 발현하고 있지만, 성숙하면 α3 서브유닛으로 전환되는 것이 알려져 있다. 이러한 NaKα3의 지견은, 도 3~11의 결과와 잘 합치하고 있다.
3. ASPD가 유도하는 세포사의 메카니즘
(3-1) 세포내 칼슘 농도를 측정
ASPD가 결합함으로써 NaKα3의 활성이 저해된다고 한다면, (1) 유입된 Na이 배출되지 않기 때문에 막전위가 상승하고, 그 결과, 막전위 의존적인 Ca채널이 개구되거나, 혹은, (2) Na의 상승에 응답하여 세포막 상의 Na/Ca exchanger (NCX)가 반응하여 Ca를 도입하고, 최종적으로 세포 내에 비정상인 칼슘의 유입이 일어나는 것이 예상되었다. 그래서, 성숙한 래트 해마 유래 초대 배양 신경 세포에 ASPD를 투여했을 때의 세포내 칼슘 농도를 Fura PE3 형광 칼슘 지시약으로 관찰했다. 그 결과를 도 13에 나타낸다. 이 도면에서 나타내는 대로, ASPD 투여 직후부터 세포내 칼슘 농도의 상승이 검출되고, 그것이 최종적으로는 세포내 칼슘 농도가 한계를 초과해 세포가 죽음에 이르는 것을 알 수 있었다. 이것은 ASPD 농도에 따라 보다 일찍 발생하는 경우도 나타났다.
(3-2) 칼슘 채널 저해제의 효과
성숙 래트 해마 유래 초대 배양 신경 세포에, 하기 표 1에 나타내는 각종 저해제를 이 표에 나타내는 농도로 미리 투여하고, 30분 후에 합성 ASPD 4μM를 투여하고, 대략 24시간 후에 아포토시스 활성을 측정했다. 그 결과를 표 1 및 도 14에 나타낸다. 이 표 및 이 도면이 나타내는 대로, ASPD 투여 후, NaKα3 활성이 억제됨으로써 일어나는 신경 세포사 신호 캐스케이드에는, 막전위 의존적 칼슘 채널 중, 프리시냅스에 많이 존재하는 N형 채널이 관련되어 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 미토콘드리아에 존재하는 NCX, mPTP도 각각 공헌하고 있는 것을 알 수 있었다. 따라서, 도 15에 나타낸 바와 같이, 세포 내로의 칼슘 유입은 우선 시냅스 상의 막전위 의존성 N형 칼슘 채널이 활성화됨으로써 일어나고, 그에 계속하여 미토콘드리아의 칼슘 대사 이상이 일어나, 세포사에 이르는 것이 나타났다.
Figure 112017060563721-pat00001
4. 알츠하이머병의 병태와 Na+/K+-ATPaseα3의 상관
특이적 항체를 이용하여 NaK의 분포를 인간뇌로 검증했다. 정상뇌에서의 해석으로는, 우선 NaKα1은, 전체적으로 분포하고 있으며, 이것은 NaKα1이 보편적으로 존재하는 것과 합치하고 있었다(도 16 좌측 위). 한편, NaKα3은 NaKα1과는 완전히 상이한 분포를 나타내고, 대뇌피질에 있어서는 신경돌기나 축색을 따라 도트형상으로, 혹은 추체 세포(신경 세포)를 둘러싸도록 분포하고 있는 것을 알 수 있었다(도 16 우측 위). 소뇌에 있어서는, NaKα3은 신경돌기나 축색을 따라 도트형상으로 존재하는 것 외에 purkinje cell을 둘러싸도록 분포하고 있었다(도 17 좌측 위). 이것은 Basket cell의 분포와 매우 잘 겹친다. Basket cell은 대뇌피질에도 존재하고 있으며, NaKα3이 mRNA의 발현 해석에 있어서 억제성 신경에 그 발현이 잘 인정되는 것과 합치하고 있다.
환자뇌에서는, 알츠하이머병으로 장해가 크게 인정되는 대뇌피질에서는 NaKα3의 염색은 없어져 있었다(도 16 우측 아래). 한편, NaKα1의 염색은 본래의 존재 부위에서는 없어졌지만, 그 이외의 부분에서는 오히려 양이 증대하고 있다는 결과가 얻어졌다(도 16 좌측 아래). 이것은 과거의 mRNA의 해석과 합치하는 결과이다(Siegel 1998). 동시에 ASPD량을 조사해 본 바, 환자 소뇌에서는 정상과 동일한 레벨의 극소량의 ASPD 밖에 검출되지 않는 한편, 장해가 큰 대뇌피질에서는 다량의 ASPD가 존재하고 있어, 이것은 NaKα3의 감소와 상관하고 있었다(표 2).
Figure 112017060563721-pat00002
5. ASPD에 결합하고, 또한, 세포사를 억제하는 폴리펩티드
항ASPD 항체가 ASPD에 결합함으로써, 타겟 분자인 NaKα3의 상호 작용을 저지하고, 신경 세포사를 억제하기 때문에, 동일한 효과를 가지는 펩티드의 탐색을 행했다. 그렇게 하기 위해, 마이크로타이터 플레이트에 고정한 ASPD에 대해, 랜덤인 12 아미노산의 라이브러리를 바이러스 표면에 발현하고 있는 phage display library(시판)를 이용하여, 스크리닝을 행하여, 수렴된 서열을 해석했다. 3회의 phage display로부터, 동일한 서열을 가지는 phage가 복수회 중복되어 얻어지고 있기 때문에, 어떠한 생물학적 농축이 일어나, ASPD에 결합 활성이 있는 펩티드가 얻어지고 있을 가능성을 시사하고 있다. 또, 얻어진 서열 모두를 바이오 인포메틱스적으로 해석하면, H(His) 및 W(Trp)가 의미가 있게 고빈도로 출현하고 있었다. H/W를 많이 포함하는 펩티드 모티프 중에, ASPD에 특이적으로 결합하는 것이 포함되어 있는 것을 시사하고 있다. 그 중에서 실제로 ASPD 독성을 중화하는 것과 중화하지 않는 것을 조사하면, 독성을 중화하는 것은 공통의 모티프를 가지는 것을 알 수 있었다. 이 중화 활성을 가지는 펩티드를 Anti-AD toxicity(AAT) 펩티드라고 이름 붙였다. 얻어진 AAT 펩티드 01~05를 표 3에 나타낸다. 또, 중화 활성을 가지지 않는 펩티드(PD)의 2예를 표 3에 나타낸다.
Figure 112017060563721-pat00003
성숙 래트 해마 유래 초대 배양 신경 세포에, AAT 펩티드(01~03) 14μM를 투여하고, 30분 후에 합성 ASPD 4μM를 투여, 대략 24시간 후에 아포토시스 활성을 측정했다. 그 결과를 도 18에 나타낸다.
흥미로운 것은, AAT 펩티드(01~03)에 대해서는, 최초 4 아미노산(HLNW)은, 타겟 분자인 NaKα3의 세포 외 도메인 4의 특정 부분(RLNW； 여기는 NaKα3과 NaKα1이 크게 상이한 부분)과 유사하고, 다음 4 아미노산은 그것보다 조금 하류의 부분(Y-NLWR； NaKα3과 NaKα1 공통)과 유사하다(도 2). 또, 마지막 4 아미노산은 특정의 모티프를 가지지 않는 것이 시사되었다. 최초의 4 아미노산의 모티프 중, 3번째의 N(Asn)은 NaKα3에 특이적이며(도 2 참조, 인간과 래트에서 보존되어 있다), 이것이 중요하다는 것이 나타났다.
성숙 래트 해마 유래 초대 배양 신경 세포에, AAT 펩티드(04~05) 0.14μM를 투여하고, 30분 후에 합성 ASPD 4μM를 투여, 대략 24시간 후에 아포토시스 활성을 측정했다. 그 결과를 도 19에 나타낸다. AAT01을 짧게 한 AAT04 및 AAT05는, AAT01과 동등 혹은 그 이상의 저해 효과가 있는 것이 분명해졌다.
또한, 하기 표 4에 나타내는 AAT 펩티드 06 및 07을 이용하여 동일하게 ASPD의 아포토시스 활성의 저해 효과를 확인했다.
Figure 112017060563721-pat00004
성숙 래트 해마 유래 초대 배양 신경 세포에, AAT 펩티드(04, 06, 07) 2.8μM를 투여하고, 30분 후에 합성 ASPD 4μM를 투여, 대략 24시간 후에 아포토시스 활성을 측정하고, AAT 펩티드를 투여하고 있지 않는 컨트롤과 아포토시스 활성을 비교하여, 그 저해 활성을 산출했다. 그 결과를 도 20에 나타낸다. AAT04를 짧게 한 펩티드 중, AAT06에는, AAT04와 동등 혹은 그 이상의 저해 효과가 있는 것이 분명해졌다.
5. ASPD와 AAT 펩티드의 해리 상수
상기 AAT 펩티드 01~03의 C말단측에 비오틴을 결합시켜 팁 상에 고상화하고, ASPD를 리간드로 하여 표면 프라즈몬 공명(SPR)에 의해 해리 상수를 구했다. 그 결과를 하기 표 5에 나타낸다.
Figure 112017060563721-pat00005
<서열표 프리텍스트>
서열 번호 7~39, 42~51： ASPD 상호 작용 모티프/펩티드
서열 번호 40, 41： ASPD 상호 작용 모티프/펩티드(컨트롤)
SEQUENCE LISTING <110> TAO Health Life Pharma Co.,Ltd. Hoshi, Minako <120> NEUROTOXIC TARGET FOR AMYLOSPHEROID, METHOD AND MATERIAL FOR REDUCING NEUROTOXICITY OF AMYLOSPHEROID, AND USE THEREOF <130> H3931 <150> US 61/581267 <151> 2011-12-29 <150> JP2012-2448 <151> 2012-01-10 <160> 47 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 4 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 1 Arg Leu Asn Trp 1 <210> 2 <211> 42 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 2 Asp Ala Glu Phe Arg His Asp Ser Gly Tyr Glu Val His His Gln Lys 1 5 10 15 Leu Val Phe Phe Ala Glu Asp Val Gly Ser Asn Lys Gly Ala Ile Ile 20 25 30 Gly Leu Met Val Gly Gly Val Val Ile Ala 35 40 <210> 3 <211> 52 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 3 Phe Ser Tyr Phe Val Ile Leu Ala Glu Asn Gly Phe Leu Pro Gly Asn 1 5 10 15 Leu Val Gly Ile Arg Leu Asn Trp Asp Asp Arg Thr Val Asn Asp Leu 20 25 30 Glu Asp Ser Tyr Gly Gln Gln Trp Thr Tyr Glu Gln Arg Lys Val Val 35 40 45 Glu Phe Thr Cys 50 <210> 4 <211> 52 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 4 Phe Thr Tyr Phe Val Ile Leu Ala Glu Asn Gly Phe Leu Pro Ile His 1 5 10 15 Leu Leu Gly Leu Arg Val Asp Trp Asp Asp Arg Trp Ile Asn Asp Val 20 25 30 Glu Asp Ser Tyr Gly Gln Gln Trp Thr Tyr Glu Gln Arg Lys Ile Val 35 40 45 Glu Phe Thr Cys 50 <210> 5 <211> 52 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 5 Phe Thr Tyr Phe Val Ile Leu Ala Glu Asn Gly Phe Leu Pro Ser Arg 1 5 10 15 Leu Leu Gly Ile Arg Leu Asp Trp Asp Asp Arg Thr Met Asn Asp Leu 20 25 30 Glu Asp Ser Tyr Gly Gln Glu Trp Thr Tyr Glu Gln Arg Lys Val Val 35 40 45 Glu Phe Thr Cys 50 <210> 6 <211> 52 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 6 Phe Thr Tyr Phe Val Ile Leu Ala Glu Asn Gly Phe Arg Pro Val Asp 1 5 10 15 Leu Leu Gly Ile Arg Leu His Trp Glu Asp Lys Tyr Leu Asn Asp Leu 20 25 30 Glu Asp Ser Tyr Gly Gln Gln Trp Thr Tyr Glu Gln Arg Lys Val Val 35 40 45 Glu Phe Thr Cys 50 <210> 7 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1)..(1) <223> Xaa=Arg, His, or Lys <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=hydrophobic amino acid or Gly <220> <221> MISC_FEATURE <222> (3)..(3) <223> Xaa=Asn, Gln, Ser, Thr, Cys, His, Tyr, Trp, Phe, or Tyr <220> <221> MISC_FEATURE <222> (4)..(4) <223> Xaa=Trp, Phe, or Tyr <400> 7 Xaa Xaa Xaa Xaa 1 <210> 8 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1)..(1) <223> Xaa=Arg, His, or Lys <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=hydrophobic amino acid or Gly <400> 8 Xaa Xaa Asn Trp 1 <210> 9 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=hydrophobic amino acid or Gly <400> 9 His Xaa Asn Trp 1 <210> 10 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Phe or Leu <400> 10 His Xaa Asn Trp 1 <210> 11 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1)..(1) <223> Xaa=Arg, His, or Lys <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=hydrophobic amino acid or Gly <220> <221> MISC_FEATURE <222> (3)..(3) <223> Xaa=Asn, Gln, Ser, Thr, Cys, His, Tyr, Trp, Phe, or Tyr <220> <221> MISC_FEATURE <222> (4)..(4) <223> Xaa=Trp, Phe, or Tyr <220> <221> MISC_FEATURE <222> (5)..(5) <223> Xaa=Trp, Tyr, Asp, or hydrophobic amino acid <400> 11 Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa 1 5 <210> 12 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1)..(1) <223> Xaa=Arg, His, or Lys <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=hydrophobic amino acid or Gly <220> <221> MISC_FEATURE <222> (5)..(5) <223> Xaa=Trp, Tyr, Asp, or hydrophobic amino acid <400> 12 Xaa Xaa Asn Trp Xaa 1 5 <210> 13 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=hydrophobic amino acid or Gly <220> <221> MISC_FEATURE <222> (5)..(5) <223> Xaa=Trp, Tyr, Asp, or hydrophobic amino acid <400> 13 His Xaa Asn Trp Xaa 1 5 <210> 14 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Phe or Leu <220> <221> MISC_FEATURE <222> (5)..(5) <223> Xaa=Trp, Tyr, Asp, or hydrophobic amino acid <400> 14 His Xaa Asn Trp Xaa 1 5 <210> 15 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Phe or Leu <400> 15 His Xaa Asn Trp Tyr 1 5 <210> 16 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Phe or Leu <400> 16 His Xaa Asn Trp Trp 1 5 <210> 17 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Phe or Leu <400> 17 His Xaa Asn Trp Leu 1 5 <210> 18 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Phe or Leu <400> 18 His Xaa Asn Trp Asp 1 5 <210> 19 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1)..(1) <223> Xaa=Arg, His, or Lys <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=hydrophobic amino acid or Gly <220> <221> MISC_FEATURE <222> (5)..(5) <223> Xaa=Trp, Tyr, Asp, or hydrophobic amino acid <400> 19 Xaa Xaa Asn Trp Xaa Trp 1 5 <210> 20 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=hydrophobic amino acid or Gly <220> <221> MISC_FEATURE <222> (5)..(5) <223> Xaa=Trp, Tyr, Asp, or hydrophobic amino acid <400> 20 His Xaa Asn Trp Xaa Trp 1 5 <210> 21 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Phe or Leu <220> <221> MISC_FEATURE <222> (5)..(5) <223> Xaa=Trp, Tyr, Asp, or hydrophobic amino acid <400> 21 His Xaa Asn Trp Xaa Trp 1 5 <210> 22 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Phe or Leu <400> 22 His Xaa Asn Trp Tyr Trp 1 5 <210> 23 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Phe or Leu <400> 23 His Xaa Asn Trp Trp Trp 1 5 <210> 24 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Phe or Leu <400> 24 His Xaa Asn Trp Leu Trp 1 5 <210> 25 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Phe or Leu <400> 25 His Xaa Asn Trp Asp Trp 1 5 <210> 26 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1)..(1) <223> Xaa=Arg, His, or Lys <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=hydrophobic amino acid or Gly <220> <221> MISC_FEATURE <222> (5)..(5) <223> Xaa=Trp, Tyr, Asp, or hydrophobic amino acid <220> <221> misc_feature <222> (6)..(6) <223> Xaa can be any naturally occurring amino acid <400> 26 Xaa Xaa Asn Trp Xaa Xaa Trp 1 5 <210> 27 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=hydrophobic amino acid or Gly <220> <221> MISC_FEATURE <222> (5)..(5) <223> Xaa=Trp, Tyr, Asp, or hydrophobic amino acid <220> <221> misc_feature <222> (6)..(6) <223> Xaa can be any naturally occurring amino acid <400> 27 His Xaa Asn Trp Xaa Xaa Trp 1 5 <210> 28 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Phe or Leu <220> <221> MISC_FEATURE <222> (5)..(5) <223> Xaa=Trp, Tyr, Asp, or hydrophobic amino acid <220> <221> misc_feature <222> (6)..(6) <223> Xaa can be any naturally occurring amino acid <400> 28 His Xaa Asn Trp Xaa Xaa Trp 1 5 <210> 29 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1)..(1) <223> Xaa=Arg, His, or Lys <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=hydrophobic amino acid or Gly <220> <221> MISC_FEATURE <222> (5)..(5) <223> Xaa=Trp, Tyr, Asp, or hydrophobic amino acid <220> <221> misc_feature <222> (6)..(7) <223> Xaa can be any naturally occurring amino acid <400> 29 Xaa Xaa Asn Trp Xaa Xaa Xaa Trp 1 5 <210> 30 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=hydrophobic amino acid or Gly <220> <221> MISC_FEATURE <222> (5)..(5) <223> Xaa=Trp, Tyr, Asp, or hydrophobic amino acid <220> <221> misc_feature <222> (6)..(7) <223> Xaa can be any naturally occurring amino acid <400> 30 His Xaa Asn Trp Xaa Xaa Xaa Trp 1 5 <210> 31 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Phe or Leu <220> <221> MISC_FEATURE <222> (5)..(5) <223> Xaa=Trp, Tyr, Asp, or hydrophobic amino acid <220> <221> misc_feature <222> (6)..(7) <223> Xaa can be any naturally occurring amino acid <400> 31 His Xaa Asn Trp Xaa Xaa Xaa Trp 1 5 <210> 32 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Phe or Leu <400> 32 His Xaa Asn Trp Tyr Asn Leu Trp 1 5 <210> 33 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Phe or Leu <400> 33 His Xaa Asn Trp Trp His Ser Trp 1 5 <210> 34 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Phe or Leu <400> 34 His Xaa Asn Trp Leu Ser Trp Phe 1 5 <210> 35 <211> 12 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <400> 35 His Phe Asn Trp Tyr Asn Leu Trp Arg Val Gln Tyr 1 5 10 <210> 36 <211> 12 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <400> 36 His Leu Asn Trp Trp His Ser Trp Tyr Pro Ala Arg 1 5 10 <210> 37 <211> 12 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <400> 37 His Leu Asn Trp Leu Ser Trp Phe Pro Ser Arg His 1 5 10 <210> 38 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <400> 38 His Phe Asn Trp Asp 1 5 <210> 39 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <400> 39 His Phe Asn Trp Asp Trp 1 5 <210> 40 <211> 12 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide (control) <400> 40 His His Leu Trp Arg Pro Phe Trp Trp Ala Glu Ala 1 5 10 <210> 41 <211> 12 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide (control) <400> 41 His Ser Trp Trp Ser Ser Trp Leu Arg Pro Gly Thr 1 5 10 <210> 42 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <400> 42 His Phe Asn Trp 1 <210> 43 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1)..(1) <223> Xaa=hydrophobic amino acid or Gly <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2)..(2) <223> Xaa=Asn, Gln, Ser, Thr, Cys, His, Tyr, Trp, Phe, or Tyr <220> <221> MISC_FEATURE <222> (3)..(3) <223> Xaa=Trp, Phe, or Tyr <220> <221> MISC_FEATURE <222> (4)..(4) <223> Xaa=Trp, Tyr, Asp, or hydrophobic amino acid <400> 43 Xaa Xaa Xaa Xaa 1 <210> 44 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1)..(1) <223> Xaa=hydrophobic amino acid or Gly <220> <221> MISC_FEATURE <222> (4)..(4) <223> Xaa=Trp, Tyr, Asp, or hydrophobic amino acid <400> 44 Xaa Asn Trp Xaa 1 <210> 45 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1)..(1) <223> Xaa=Phe or Leu <220> <221> MISC_FEATURE <222> (4)..(4) <223> Xaa=Trp, Tyr, Asp, or hydrophobic amino acid <400> 45 Xaa Asn Trp Xaa 1 <210> 46 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1)..(1) <223> Xaa=Phe or Leu <400> 46 Xaa Asn Trp Asp 1 <210> 47 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ASPD-interacting motif/peptide <400> 47 Phe Asn Trp Asp 1

Claims (6)

  1. 아밀로스페로이드가 유발하는 성숙 신경 세포사를 억제하는 방법으로서,
    인간의 생체외 또는 인간 이외의 동물에서의, 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 단백질간 상호 작용을,
    항 Na+/K+-ATPaseα3 항체, 또는
    50 이하의 아미노산 길이이며 N말단에 X1X2NW (서열 번호 8) 또는 X2NW (서열 번호 49)의 아미노산 서열을 가지는 펩티드, 또는 그의 펩티드 미믹 (여기서, X1은, 아르기닌(Arg), 히스티딘(His), 또는 라이신(Lys)이고, X2는, 류신(Leu), 발린(Val), 이소류신(Ile), 페닐알라닌(Phe), 프롤린(Pro), 알라닌(Ala), 메티오닌(Met), 또는 글리신(Gly)이고, 상기 펩티드 미믹은, N치환 글리신올리고머인 펩토이드, 또는, β, γ턴 구조를 미믹한 비펩티드 화합물이다)
    에 의해, 저해하는 것을 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 단백질간 상호 작용의 저해가, 양자 또는 일방의 표면 입체 구조에 의거하는 경합 저해인, 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 단백질간 상호 작용의 저해가, Na+/K+-ATPaseα3과 경합하여 아밀로스페로이드에 결합할 수 있는 물질과 아밀로스페로이드의 접촉에 의해 행해지는, 방법.
  4. 알츠하이머병 및 레비 소체형 인지증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 질환의 예방, 개선, 및 치료로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 행하기 위한 의약 조성물의 유효 성분의 후보 화합물의 스크리닝 방법으로서,
    인간의 생체외 또는 인간 이외의 동물에 대하여, 테스트 화합물을 이용하여 아밀로스페로이드와 Na+/K+-ATPaseα3의 단백질간 상호 작용의 저해능을 측정하는 것, 및,
    상기 측정 결과에 의거하여 후보 화합물을 선택하는 것을 포함하는, 스크리닝 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 테스트 화합물은, Na+/K+-ATPaseα3의 세포외 도메인 4 또는 그 일부의 입체 구조에 의거하는 약제 설계를 행하여 합성된 것임을 특징으로 하는, 스크리닝 방법.
  6. 피검체의 알츠하이머병 및/또는 레비 소체형 인지증의 병태의 중증도를 조사하는 방법으로서,
    Na+/K+-ATPaseα3의 결합 파트너를 Na+/K+-ATPaseα3과의 결합 부분으로서 구비하는 Na+/K+-ATPaseα3 이미징 프로브가 투여된 피검체로부터, 상기 이미징 프로브의 신호를 검출하는 것,
    아밀로스페로이드의 결합 파트너를 아밀로스페로이드와의 결합 부분으로서 구비하는 아밀로스페로이드 이미징 프로브가 투여된 피검체로부터, 상기 이미징 프로브의 신호를 검출하는 것,
    상기 신호의 신호 데이터 또는 이미지 데이터로부터 산출되는 Na+/K+-ATPaseα3량 및 아밀로스페로이드량을 측정하는 것, 및,
    상기 측정 결과와 기준을 비교하는 것을 포함하고,
    상기 기준은,
    정상 개체의 Na+/K+-ATPaseα3량보다 낮을수록 중증도가 높다고 하는 기준,
    상기 피검체의 이전의 Na+/K+-ATPaseα3량보다 높은 경우에 중증도가 낮아졌다고 하는 기준, 및
    상기 피검체의 이전의 Na+/K+-ATPaseα3량보다 낮은 경우에 중증도가 높아졌다고 하는 기준, 및,
    정상 개체의 아밀로스페로이드량보다 높을수록 중증도가 높다고 하는 기준,
    상기 피검체의 이전의 아밀로스페로이드량보다 낮은 경우에 중증도가 낮아졌다고 하는 기준, 및
    상기 피검체의 이전의 아밀로스페로이드량보다 높은 경우에 중증도가 높아졌다고 하는 기준으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 이상의 기준인, 방법.
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