WO2000066145A1 - Method for inducing the cell death of nerve cell line, method for screening compound inhibiting or promoting the cell death of nerve cells, and cell death inhibitor and promoter for nerve cells - Google Patents

Method for inducing the cell death of nerve cell line, method for screening compound inhibiting or promoting the cell death of nerve cells, and cell death inhibitor and promoter for nerve cells Download PDF

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cell
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Ikuo Nishimoto
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Keio University
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    • C12N2503/00Use of cells in diagnostics
    • C12N2503/02Drug screening

Definitions

  • a method for inducing cell death of a nerve cell line a method for screening a compound that inhibits or promotes cell death of a nerve cell, and an inhibitor and a promoter for cell death of a nerve cell
  • the present invention relates to a method for inducing cell death of a neuronal cell line, a method for screening a compound that inhibits or promotes neuronal cell death, and a neuronal cell death inhibitor or cell death promoting agent .
  • AD Alzheimer's disease
  • senile plaques extracellular deposits called senile plaques are characteristic of AD, and its main component is A? (Amyloid /?).
  • APP is ⁇ ? It has a receptor-like structure with one transmembrane domain (Kang, J. et al., Nature 325: 733-736 (1987)).
  • I is the early onset familial AD (FAD), F, and 3 Tsuno ⁇ natural mutation of the G is cage once find, I to V642 of 695 in the amino acid of Arufaroro 695 is both a ⁇ isoforms APP, It has three mutations, F or G (Hardy, J., Nature Genetics 1: 233-234 (1992)).
  • FAD-APP This type of FAD mutant c called FAD-APP
  • V642I / F / G V642 FAD-APPs
  • PTX pertussis toxin
  • FAD-APP is the cytoplasmic region of APP and G. It is known that G protein activation is caused by the interaction of (Nishimoto, I. et al., Nature 362: 75-79 (1993); Okamoto, T. et al., EMBO J. 15: 3769-3777 (1996)).
  • PS-1 serotonin-2
  • ApoE apolipoprotein E
  • Namba Y, et al., Brain Res. 541: 163-166 (1991)
  • ApoE £ 4 located at chromosome 19ql3.2, has late-onset familial and sporadic AD (Saunders, A. M. et al., Neurology 43: 1467-1472 (1993); Corder, EH et al., Science Z 61: 921-923 (1993); Ueki, A. et al., Neurosci.
  • the ⁇ 4 allele is also associated with other neurons such as diffuse Levy body disease with dementia and Parkinson's disease with dementia ⁇ frontal dementia (Pick's disease). Involved in the onset of dementia in degenerative diseases (Helisalmi, S. et a 1., Neurosci. Lett. 205: 61-64 (1996)), as well as in vascular dementia and ischemic cerebrovascular disorders Dementia, non-AD dementia (Helisalmi, S. et al., J. Neutral. Transm. 104: 913-920 (1997)) and certain alcoholic dementias (Muramatsu, T. et al., J. Neural.
  • ApoE There are many polymorphisms in the ApoE gene. The most common alleles are £ 3 and £ 4, encoding the major isoforms of ApoE, ApoE3 and ApoE4, respectively (Zannis, VI et al., J. Lipid. Res. 23: 911 -914 (1982)). ApoE is present on the surface of most major plasma lipoproteins and is known to be involved in the transport of lipids to cells through its action on cell surface receptors (Wilson, C. et al. ., Science 252: 1817-1822 (1991)). Recent studies show that ApoE It was revealed that the system also has important functions.
  • the brain is the tissue with the second highest level of ApoE production and is also abundant in cerebrospinal fluid (Pitas, RE et al., J. Biol. Chem. 262: 14352-14360 (1987)). It is also produced after nerve injury (Mahley, RW, Science 240: 622-630 (1988)). ApoE3 promotes elongation of neuronal axons and ApoE4 is known to suppress it (Nathan, BP et al., Science 264: 850-852 (1994)). Despite these findings, little is known about how ApoE4 is specifically involved in, for example, AD progression.
  • An important step in elucidating the mechanism of neuronal cell death by ApoE4 is the development of a system that can easily induce neuronal cell death in response to ApoE4 stimulation. Such systems can also be very important tools in the development of therapeutics and prophylactics for neurodegenerative diseases such as AD.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and accordingly, it is a first object of the present invention to provide a novel method for inducing neuronal cell death using ApoE4. Further, the present invention provides a novel drug useful for treating a neurological disease and the like, and a method for screening the same, by elucidating the mechanism of cell death of nerve cells in response to ApoE4 stimulation using the method. Is also an issue.
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, by allowing ApoE4 to act on nerve cell lines such as F11 cells and SH-SY5Y cells, the cell death of the nerve cell lines can be easily performed.
  • the present inventors use this system for inducing cell death of a neuronal cell line, and thereby use ApoE receptor 1 and pertussis toxin (pertussis toxin) in signal transduction leading to neuronal cell death in response to ApoE4 stimulation.
  • PTX Pertussis toxin
  • the neuronal cell line induction system developed by the present inventors and molecules found to be involved in signal transduction in response to ApoE4 stimulation by the present inventors include neuronal cell death inhibitors and It can be suitably used in screening for cell death promoters.
  • the present invention more specifically relates to
  • a method for inducing cell death of a nerve cell line comprising a step of contacting a binding agonist of ApoE receptor 1 with a nerve cell line;
  • a method for screening for a compound that inhibits or promotes neuronal cell death comprising:
  • nerve cell line is an F11 cell or a SH-SY5Y cell.
  • a neuronal cell death inhibitor comprising ApoE3 or a partial peptide thereof as an active ingredient
  • the present invention relates to a binding agonist for APOE receptor 1 (also referred to as LDL receptor-related protein (LRP)).
  • LRP LDL receptor-related protein
  • the present invention relates to a method for inducing cell death of a nerve cell line, comprising a step of contacting a second strike with a nerve cell line.
  • ApoE receptor 1 binding agonist refers to a compound having the ability to act on ApoE receptor 1 to activate the receptor.
  • ApoE receptor 1 binding agonist used in the method of the present invention includes ApoE4 and its partial peptides, but as long as it acts on ApoE receptor 1 to induce cell death of a neural cell line, No restrictions.
  • ApoE4 in addition to naturally-occurring ApoE4, a recombinant ApoE4 prepared by a gene recombination technique can be used in the method of the present invention.
  • Natural ApoE4 can be purified according to the method described in the document “R all et al., 1986, Methods Enzymol. 128: 273-287”.
  • a commercially available product Cat. # APL100, Chemicon International Inc.
  • mutant ApoE4 in which one or more amino acids of natural ApoE4 have been substituted, deleted, added, or inserted. Is also possible.
  • the partial peptide of ApoE4 used in the method of the present invention preferably contains the ApoE receptor 1 binding region of ApoE4 (SEQ ID NO: 1).
  • SEQ ID NO: 1 a peptide consisting of an amino acid sequence in which the binding region overlaps in tandem (tandem LRP-binding peptide / SEQ ID NO: 2) is more efficient than ApoE4, and can induce cell death of a neural cell line more rapidly. It is particularly suitable for the method of the present invention.
  • ApoE receptor 1 binding domain peptides and evening LRP binding peptides can be synthesized by peptide synthesis methods known to those skilled in the art.
  • the neuronal cell line used in the method of the present invention is not particularly limited as long as it can significantly induce cell death in response to stimulation by an ApoE receptor 1 binding agonist, but is derived from neuroblast cells. Those are preferred.
  • Examples of neural cell lines derived from neuroblasts include, for example, F11 cells, which are hybrid cells of primary rat dorsal root ganglion cells and mouse neuroblastoma N18TG2 (D. Platika 3 ⁇ 4, 1985, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82: 3499, T. Yamatsuji et al., 1996, Science, 272: 1349), SH-SY5Y cells, PC12 cells, NTERA2 cells, P19 cells and the like.
  • cells expressing the ApoE receptor 1 gene may be applicable to general mammalian cells including CH0 cells and HEK293 cells.
  • the ApoE receptor 1 cDNA can be inserted into an appropriate expression vector, introduced into the cell, and expressed.
  • a medium suitable for culturing each cell for example, HamF-12 medium for F11 cells, DMEM medium for SH-SY5Y cells, etc.
  • serum-free or serum-containing conditions eg, 30 / g / ml.
  • the present invention also relates to a method for screening a compound that inhibits cell death of a nerve cell.
  • One embodiment of the screening method of the present invention is a method that utilizes the above-described system for inducing neuronal cell death.
  • the above-described neuronal cell death induction system is a suitable model of neuronal cell death in neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease.
  • Compounds that inhibit the induction of cell death in this system are seeds of neurodegenerative disease therapeutic drugs. Is likely to be On the other hand, a compound that promotes cell death in this system is considered to be used as a shade for a therapeutic drug for abnormal occurrence of nerve cells.
  • the S / N ratio of cell death is extremely high, and the treatment is simple.By using the above system, prophylactic drugs against neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease and abnormal occurrence of neurons can be obtained. It is possible to perform high-throughput screening to quickly select candidate compounds for therapeutic drugs.
  • the screening method of the present invention is characterized in that, in the above-described system for inducing neuronal cell death, in addition to the ApoE receptor 1 binding agonist, A sample in which it is desired to detect a promoting effect is added, the cell death of a nerve cell is detected, and a compound that reduces or increases the cell death of the nerve cell is selected.
  • Test samples include, for example, purified proteins (including antibodies), expression products of sense and antisense gene libraries, synthetic peptide libraries, cell extracts, cell culture supernatants, and libraries of synthetic low-molecular compounds.
  • Examples include, but are not limited to, solutions containing bacteria-releasing substances such as actinomycete processes, natural materials such as soil, ribozymes, and antisense nucleic acids.
  • Examples of the method for detecting cell death include cell number measurement, live cell measurement by trypan blue exclusion, and biochemical assay using MTT.
  • a method for detecting apoptosis can also be used.
  • the test sample used for screening is determined to be a candidate for a neuronal cell death inhibitor or cell death promoter.
  • the inhibitor of the present invention may be any inhibitor that does not completely inhibit cell death, but significantly reduces the cell death ratio as compared to the case where the inhibitor is not added.
  • the promoter of the present invention may be any promoter that significantly increases the cell death ratio as compared with the case where the promoter is not added.
  • ApoE receptor 1 and ApoE receptor Body 1 those that directly act on binding agonists, such as those that directly act on ApoE receptor 1 and inhibit signal transduction by binding of binding agonists (eg, ApoE4) (ApoE receptor 1 angyu gonist), and ApoE
  • binding agonists eg, ApoE4
  • ApoE receptor 1 angyu gonist binding agonists
  • ApoE ApoE receptor 1 angyu gonist
  • ApoE an antagonist of ApoE receptor 1 binding agonist
  • cells mediated by the binding agonist and / or ApoE receptor 1 those that act downstream of these in the death signaling pathway (eg, pertussis toxin-sensitive G-protein agonists).
  • a compound that inhibits the binding of ApoE4 to ApoE receptor 1 acts, for example, directly on ApoE receptor 1 and has the ability to activate it, the compound is used as a neuronal cell death promoter.
  • the use of is considered. Therefore, another embodiment of the present invention for screening for a compound having an activity of inhibiting or promoting cell death of a nerve cell is a method using the inhibition of binding between ApoE4 and its receptor as an index. a) contacting ApoE receptor 1 with its binding agonist in the presence of a test sample; (b) detecting binding between ApoE receptor 1 and its binding agonist; and (c) ApoE receptor Selecting a compound having an activity of inhibiting the binding between the compound 1 and its binding agonist.
  • ApoE receptor 1 and its binding agonist used in this method are of natural origin. Or a recombinant prepared by a gene recombination technique. Recombinants are obtained, for example, by introducing DNA constructed to express a fusion protein with an appropriate tag into insect cells, Escherichia coli, or mammalian cells, etc., and converting the expressed protein to an affinity for the tag. It can be used and purified by known biotechnology techniques. Examples of ApoE receptor 1 binding agonists used in the method of the present invention include ApoE4 and partial peptides thereof. There is no particular limitation as long as it can induce cell death of the strain.
  • a mutant ApoE4 in which one or more amino acids have been substituted, deleted, added, or inserted can be used as long as it can act on ApoE receptor 1 to induce cell death of a neuronal cell line.
  • the partial peptide of ApoE4 used in the method of the present invention preferably contains the ApoE receptor 1 binding region of ApoE4 (SEQ ID NO: 1).
  • SEQ ID NO: 1 the ApoE receptor 1 binding region of ApoE4
  • a peptide consisting of an amino acid sequence in which the binding region overlaps in tandem evening LRP binding peptide / SEQ ID NO: 2 can be used.
  • Test samples include, for example, purified proteins (including antibodies), expression products of gene libraries, libraries of synthetic peptides, cell extracts, cell culture supernatants, libraries of synthetic low molecular compounds, actinomycete broth, etc. But also include, but are not limited to, solutions containing bacterial release substances, and natural materials such as soil.
  • a cell death inhibitor or promoter based on the inhibition of binding between ApoE receptor 1 and a binding agonist specifically, for example, cell-engineered ApoE receptor 1 protein or one of them is used. Is fixed to a carrier such as a plate, a bead, or a chip, and ApoE4, other ApoE molecular species, or a part thereof, or one ApoE receptor such as a tandem LRP-binding peptide is immobilized there. The binding between the two is measured using, for example, a BIAC0RE instrument. A test sample is added to the system and a compound that reduces the measured receptor protein-ligand interaction. Search for things and molecules.
  • the test sample used is a neuronal cell death inhibitor or cell death promoter. Is determined to be a candidate. Whether or not the obtained compound actually inhibits or promotes cell death induction is determined by applying these compounds to the above-described neuronal cell death induction system and measuring the cell death ratio. Can be.
  • the compound having an activity of inhibiting the induction of cell death obtained by the screening of the present invention has various medical applications.
  • the disease to be treated or prevented is typically a disease related to cell death of nerve cells, such as Alzheimer's disease. Previous studies have shown that neuronal cell death occurs in Alzheimer's disease (I. Nishimoto et al., 1997, Adv.
  • the compound isolated by the screening method of the present invention is expected to be used as an agent for inhibiting cell death of neuronal cells in Alzheimer's disease.
  • Alzheimer's disease other nerves such as diffuse levy body disease with dementia, Parkinson's disease with dementia, and frontal dementia Degenerative diseases (Helisalmi, S. et al.,
  • the nerve cell death inducer is useful as a therapeutic agent for killing abnormally generated nervous system cells, for example, neuroblastoma, adrenal medulla tumor, brain tumor and the like.
  • the present inventors cell death of neuronal cell lines in response to ApoE4 stimulus, to be inhibited by 2 macro globulin shed ApoE3 and active known as well as ApoE receptor ligands 1 and ApoE4 Indicated. Therefore, these ApoE receptor 1 ligands can be used as cell death inhibitors for neuronal cell lines, and can also be applied to therapeutic or prophylactic drugs for the above diseases.
  • Natural ApoE3 can be purified according to the method described in the document “Rall et al., 1986, Methods Enzymol.
  • ApoE3 is Chemicon Internati onal Inc. than (Catalog No. # APL90), Matahi 2 macroglobulin are available from Yagi Res earch Center (catalog # YU- 60002). Activation of shed 2 Makuroguropuri down may be performed by Mechiruamin process.
  • natural forms of ApoE3 Zannis, VI et al., 1984, J. Biol. Chem. 259: 5495-5499
  • hihi 2 macroglobulin P oiler, E et al., 1992, Hum. Genet. 88: 313-319.
  • Mutants in which amino acids have been substituted, deleted, added, or inserted can also be used.
  • these partial peptides can be used as long as they have a cell death inhibitory effect on a nerve cell line.
  • the partial peptide of ApoE3 is preferably a peptide comprising a region containing Cys at position 112.
  • Examples of such a peptide include a peptide corresponding to positions 104 to 121 of ApoE3 (SEQ ID NO: 3).
  • a pharmacologically acceptable carrier or vehicle specifically, sterile water, physiological saline, vegetable oil, emulsifier, suspending agent, surfactant, stabilizer, etc.
  • a pharmacologically acceptable carrier or vehicle specifically, sterile water, physiological saline, vegetable oil, emulsifier, suspending agent, surfactant, stabilizer, etc.
  • Administration to the patient can be, for example, transdermal, intranasal, transbronchial, intramuscular, intravenous, intrathecal, intraventricular, or oral, depending on the nature of the compound.
  • the dose varies depending on the patient's age, body weight, symptoms, administration method and the like, but those skilled in the art can appropriately select an appropriate dose.
  • the compound can be encoded by DNA, the DNA may be incorporated into a gene therapy vector to perform gene therapy.
  • FIG. 1 shows the neurotoxicity of ApoE4.
  • Panel A shows the results of treating F11 cells with 30 zg / ml ApoE4, ApoE3, or carrier (PBS) alone (control) for 72 hours and determining the cell death ratio.
  • Panel B is a diagram showing the results of determining the cell death ratio by treating F11 cells for 72 hours with increasing concentrations of ApoE4 as shown.
  • Panel C shows the results of incubating F11 cells with 30 zg / ml ApoE4 for the indicated times and determining the cell death ratio. The numbers represent the SE of at least five independent experiments.
  • FIG. 2 is a diagram showing the control of cell death by an ApoE region-specific polypeptide.
  • Panel A shows the results of treating F11 cells for 16 hours with 25 ⁇ ⁇ M tandem LRPBP, 25 ⁇ M control peptide [ApoE3 peptide (LGAMEDVCGRLVQYRGE), ApoE4 peptide (LGADMEDVRGRLVQYRGE)], or carrier alone (control). Show.
  • Panel B shows the results of treating ⁇ 1 cells with 25 ⁇ M tandem LRPBP for the times indicated.
  • evening dem LRPBP is a peptide consisting of tandem repeats of L141 to L149 of ApoE common to ApoE3 and ApoE4, and the control ApoE3 and ApoE4 peptides are ApoE3 and ApoE4, respectively.
  • Panel C shows the results of measuring cell death by treating F11 cells for 72 hours with increasing concentrations of ApoE3 peptide in the presence or absence of 30 ⁇ g / ml ApoE4.
  • Panel D shows the results obtained by treating F11 cells with 100 / M ApoE4 peptide in the presence or absence of 30 ⁇ g / ml ApoE4 for 72 hours and measuring cell death. Each number represents the average SE from at least five independent experiments.
  • Figure 3 is a photograph showing the cell death induced by ApoE4, the inhibition by shed 2 M.
  • FIG. 4 is a view showing the induction of cell death by sodium fluoride.
  • Panel A shows the results of determining the percentage of cell death by treating F11 cells for 24 hours with increasing concentrations of NaF or NaCl as shown.
  • Panel B in the presence or absence of A1C1 3 of 100 / M, the time shown, cells were treated with NaF of LOMM, is a graph showing the results obtained by determining the ratio of cell death.
  • Panel C in the presence or absence of A1C1 3 in 100 ⁇ M a view to increase as shown the concentration of NaF, 12 hours cells were processed, the results obtained by determining the ratio of cell death is there.
  • Panel D shows the results of F11 cells treated with 10 mM NaF for 12 hours and then exposed to 2 mM deferoxamine for 24 hours.
  • ⁇ NaF '' represents the result of NaF treatment after sham pretreatment
  • ⁇ D + NaF '' represents the result of NaF treatment after pretreatment with dexoxamine.
  • FIG. 5 is a photograph showing the typical results of cell death induction by NaF treatment and inhibition by dextroxamine in panel D of Fig. 4 (A: control after sham pretreatment and treatment with carrier only).
  • B represents the results of NaF treatment after the false pretreatment
  • C represents the results of pretreatment with deferoxamine and treatment with the carrier alone).
  • FIG. 6 is a photograph showing DNA ladder formation in cell death induced by ApoE4. F11 cells were treated with 30 g / ml ApoE4 (lane 2) or 30 ⁇ g / ml ApoE3 (lane 3) for 24 hours.
  • FIG. 7 is a photograph showing the results of TUNEL Atssei on cell death induced by ApoE4.
  • F11 cells were treated with 30 ⁇ g / ml ApoE3 (panel A) or 30 ⁇ g / ml ApoE4 (panel for 24 hours and stained with the TUNEL method.
  • Panel C shows cells with l ⁇ g / ml
  • Panel D shows the results of treatment with 30 g / ml ApoE4 for 24 hours in the presence of PTX
  • Panel D shows the results of treatment of F11 cells with lOmM NaF for 6 hours.
  • FIG. 9 shows the promotion of ApoE3 neurotoxicity in SH-SY5Y cells.
  • the figure shows the effect of ApoE4 (30 ⁇ g / ml), ApoE4 (30 ⁇ g / ml), ApoE3 (30 / g) on pure neuroblastoma cells SH-SY5Y. / ml) and ApoE4 (30 zg / ml) or nothing (control) were treated for 48 hours, and the percentage of cell death was measured. It represents the average SE of the experimental results.
  • the cell culture conditions and reagents are as follows. F11 cells (Yamatsuji, T. et al., Science 272: 1349-1352 (1996)) were cultured in HamF-12 medium (Gibco BRL) containing 18% fetal serum (FBS HyClon e Laboratories) and antibiotics. Propagated. Bu695 cells [(Hayashi, Y. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 187: 1249-1255 (1992)); provided by Dr. K. Yoshikawa (Osaka University, Osaka, Japan)], 10% FBS And in DME (Gibco BRL) medium with antibiotics. SH-SY5Y cells (M.
  • Morishima and Y. Ihara (provided by The University of Tokyo, Tokyo, Japan)] were cultured in DMEM containing 10% fetal calf serum.
  • Recombinant ApoE3 (Cat. # APL90) and ApoE4 (Cat. # APL100) were purchased from Chemicon International Inc.
  • PTX was purchased from Calbiochem-Nova biochem (Cat. # 516560). In the following examples, unless otherwise specified, recombinant ApoE protein was used. Heat inactivation of PTX was performed by incubation at 90 ° C for 1 hour. NaF (Cat. # S-7920) and Deferoxamine (C at. # D-9533) were purchased from Sigma.
  • Ac-DEVD-CH0 was purchased from Peptide Inc. (Cat. # 317 2-V). Shed 2 - macroglobulin (ratio 2 -Macroglobulin; ⁇ 2 ⁇ ) was purchased from Yagi Research Center (Cat IYU-60002 .). For activation of 2 M, first treat with 200 mM methylamine in 50 mM Tris / HCl (pH 8.0) and 150 mM NaCl for 16 to 18 hours at room temperature in the dark, and add 20 mM Hepes / NaOH (pH 7.4). Dialysis was performed for 48 hours while changing the dialysate consisting of 150 mM NaCl five times to remove unreacted methylamine.
  • the spleen 2 M thus prepared was further dialyzed against serum-free HamF-12 medium for 4 hours. Dialysis Saretahi 2 M is sterilized by filtration microfiltration evening one 0.22 / M, and stored at 4 ° C, used up within 2 weeks.
  • Fll cells were incubated with 30 ⁇ g / ml ApoE4 for 72 hours in the presence or absence of some of the reagents shown in Table 1. Thereafter, cell death was measured using exclusion of tripan blue as an index. The results are shown in Table 1.
  • PTX was used at l ⁇ g / ml, and ApoE3 at 30Adg / ml. PTX was inactivated by heat treatment as described above. The numbers represent the average SE from four independent experiments. “*” Indicates a significant difference with respect to the effect of ApoE4 at p ⁇ 0.01, and “**” indicates no significant difference. As shown in Table 1, cell death by ApoE4 was significantly inhibited by the coexistence of ApoE3.
  • L141-L149 LRKLRKRLL / SEQ ID NO: 1
  • ApoE receptor 1 ApoE receptor 1
  • LRP LDL receptor-related protein
  • LMLRKRLL is an 18-residue peptide (L MLRKRLLLRKLRKRLL / SEQ ID NO: 2, referred to as "tandem LRPBP (tandem LRP binding peptide)"
  • Tandem LRPBP tandem LRP binding peptide
  • LRPBP LRPBP was incubated with FlI cells for varying treatment times and cell death was measured. As a result, it was found that the effect of tandem LRPBP was more immediate than ApoE4 full length (Fig. 2B). Cell death by this peptide was observed 3 hours after treatment, reaching almost 100% within 16 hours. This result indicates that the cell death signal of ApoE receptor 1 is rapidly transmitted into cells, suggesting that ApoE4 is not taken up and metabolized by ApoE4. Therefore, the slower action of ApoE4 may be due to the slower interaction between ApoE4 and the ApoE4 receptor, or a region other than the ApoE4 LRP-binding domain may delay the onset of cell death. .
  • ApoE4-specific polypeptides differing only by one residue showed no inhibitory effect at concentrations up to 100 / M (Fig. 2D). This fact suggests that ApoE3 mediates the neuroprotective effect of ApoE3 by binding to an ApoE3-specific receptor through a region containing residues 104 to 121.
  • Action of ApoE4 is to further demonstrate that through the ApoE receptor 1, examined the effect of shed 2 M.
  • shed 2 M deletion polymorphism has been reported to be a risk factor of frequently seen AD (Blacker, D. et al, Nature Genetics 19:. 357-360 (1998 )).
  • Shed 2 M is another known ligand of the ApoE receptor 1, also referred to as ApoE receptor 1 Wahi 2 M receptor.
  • the shed 2 M binds to ApoE receptors 1, it is necessary to shed 2 M is activated by Mechiruamin.
  • NaF sodium fluoride
  • the PTX-sensitive G protein a trimeric G protein, is thought to be involved in neuronal apoptosis (Yan, GM et al., J. Neurochem. 65: 242 5-2431 (1995); Yamatsuji, T. et al., Science 272: 1349-1352 (1996a); olo zin, B. et al., Science 274: 1710-1713 (1996)).
  • G 2 Although the ⁇ 2 in cultured cells transfected Hue transfected is induced DNA cleavage, G ai or G. a non Sa Buyunidzuto the G protein which is PTX-sensitive . Is not induced by the expression of ApoE4 (Giambarella, U. et al., EMBO J. 16: 4897-4907 (1997)), indicating that cell death induced by ApoE4 is probably mediated by the PTX-sensitive G protein G. Conceivable.
  • DNA ladder assay was performed using a kit (TaKaRa ApopLadder Experimental Kit; Cat. # MK600) according to the attached manual. The experiment was repeated at least three times independently.
  • Figure 6 shows the results. As shown in the figure, treatment with ApoE4 at 30 ⁇ g / ml for 24 hours induced induction of 180 bp ladder formation of DNA, but ApoE3 almost did not produce DNA ladder as in the case of untreated.
  • the generation of DNA ladders of the size of an oligonucleotide is one of the fundamental features that define cell death by apoptosis.
  • F11 cells were treated with 30 ⁇ g / ml ApoE3 or 30 g / ml ApoE4 for 24 hours, and TUNE Cells were stained by the L method. Further, F11 cells were treated with 30 ⁇ g / ml of ApoE4 for 24 hours in the presence of l ⁇ g / ml of PTX, and subjected to TUNEL staining. In addition, F11 cells were treated with 10 mM NaF for 6 hours, and the same experiment was performed. TUNEL method kit (Boehringer Mannheim In
  • the toxicity induced by ApoE4 was reduced by the glial cell Bu695 (Hayashi, Y. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 187: 1249-1255), which is a neural cell but not a neuroblast cell line. (1992)).
  • Bu695 glial cells were treated with 30 ⁇ g / ml ApoE3, ApoE4, or carrier (control) for 72 hours, and cell viability was measured.
  • As a control an experiment was performed on F11 cells under the same conditions.
  • Figure 8 shows the results.
  • ApoE4 treatment at 30 / g / ml induced a large number of cell deaths in F11 cells, but in Bu695 cells, treatment with 30 / g / ml ApoE4 or ApoE3 None induced cell death.
  • tests using ⁇ ⁇ ⁇ 4 and ⁇ in tandem LR ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ were performed on SH-SY5Y cells (pure neuroblastoma) and CH0 cells (non-neuronal cells).
  • -SY5Y cells induce a large number of cell deaths, but CH0 cells hardly induce cell deaths (ApoE4 (30 zg / ml) or tandem LRPBP (25 / M) In SH-SY5Y cells, they were 77.9 ⁇ 7.7 or 86.7 ⁇ 6.3%, and in CH0 cells, they were 7.8 ⁇ 2.7 or 17.0 ⁇ 2.0%, respectively. It represents the average SE of the experimental result)]]. In addition, inhibition of cell death by ApoE3 was also observed in SH-SY5Y cells (FIG. 9). Taken together, these data suggest that the toxicity induced by ApoE4 is specific to cells derived from neuroblasts.
  • glial cells were resistant to ApoE4-induced cell death is consistent with reports that glial cells are a major site of ApoE production in the brain (Srivastava, RA et al Biochem. Mol. Biol. Int. 38: 91-101 (1996)).
  • ApoE4 induces cell death of nerve cell lines with high efficiency. Furthermore, it was found that ApoE receptor 1 and pertussis toxin (PTX) -sensitive G protein are involved in signal transduction leading to neuronal cell death in response to ApoE4 stimulation. Using this cell death inducing system and targeting the molecule involved in signal transmission, it has become possible to screen a compound that suppresses cell death of nerve cells. Compounds that suppress such neuronal cell death are expected to be used as drugs for treating diseases involving neuronal death, including Alzheimer's disease, in particular, dementia in general.
  • PTX pertussis toxin

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Abstract

It has been found out that the cell death of a nerve cell line can be conveniently induced by treating the nerve cell line with ApoE4. Further, it has been found out for the first time that ApoE receptor 1 and pertussis toxin (PTX)-sensitive G protein participate in the signal transduction toward cell death of nerve cells responding to ApoE4 stimulus.

Description

神経細胞株の細胞死を誘導する方法、 神経細胞の細胞死を阻害または促進する化合物をスクリーニングする方法、 ならびに神経細胞の細胞死の阻害剤および促進剤  A method for inducing cell death of a nerve cell line, a method for screening a compound that inhibits or promotes cell death of a nerve cell, and an inhibitor and a promoter for cell death of a nerve cell
技術分野 本発明は、 神経細胞株の細胞死を誘導する方法、 神経細胞の細胞死を阻害また は促進する化合物をスクリーニングする方法、 および神経細胞の細胞死阻害剤ま たは細胞死促進剤に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for inducing cell death of a neuronal cell line, a method for screening a compound that inhibits or promotes neuronal cell death, and a neuronal cell death inhibitor or cell death promoting agent .
景技 fer アルツハイマー病(Alzheimer's disease, AD)は、 現在もっとも精力的に研究 されている神経変性疾患の一つであり、 脳の神経が進行的に喪失する病態を有す る。病理学的には老人斑(senile plaques) と呼ばれる細胞外沈積物が ADの特徴 であり、 その主成分は A ? (アミロイ ド/?) である。 APPは Α?の前駆体であり、 膜貫通領域を一つ持つ受容体様の構造を有している (Kang, J. et al., Nature 325:733-736 (1987))。 早発性の家族性 AD (FAD) には I、 F、 および Gの 3つの突 然変異が見つかつており、 いずれも APP のァイソフォームである ΑΡΡ695の 695 アミノ酸中の V642に I、 F、 あるいは Gの 3種の変異を有する (Hardy, J., Natu re Genetics 1:233-234 (1992))。このタイプの FAD変異体は FAD- APPと呼ばれる c これらの変異は、家系調査により ADの遺伝的原因として初めて明らかにされたも のである (Karlinsky, H. et al., Neurology 42:1445-1453 (1992))。 ところで本発明者らはこれまでに、 3つの V642 FAD-APP (V642I/F/G) をコ一 ドする遺伝子を一過性に発現させると、 神経系ハイプリッド細胞 F11においてァ ポト一シスを引き起こすことを明らかにしてきた (Yamatsuji, T. et al., Scie nce 272:1349-1352 (1996))。 その後、 同様の知見が PC12細胞においても報告さ れている (Zhao, B. et al. J. Neurosci. Res. 47:253-263 (1997))。 FAD-APP が引き起こすアポト一シスは、 百日咳毒素 (pertussis toxin, PTX) 感受性 G夕 ンパク質である G。、 およびそれから派生する を介して誘導される (Yamatsu ji, T. et al., Science 272:1349-1352 (1996); Yamatsuji, T. et al, EMBO J. 15:498-509 (1996); Giambarella, U. et al., EMBO J. 16:4897-4907 (1997))。 また、 FAD-APPは APPの細胞質領域と G。の相互作用により Gタンパク質の活性化 を起こすことが知られている (Nishimoto, I. et al., Nature 362: 75-79 (199 3); Okamoto, T. et al., EMBO J. 15:3769-3777 (1996))。 さらに、 FAD-APP ま たはプレセ二リン- 2 (PS- 2) による PC12細胞のアポトーシス誘導は、 PTX感受性 であることが報告された(Wolozin, B. et al., Science 274:1710-1713 (1996))。 PS-1は受容体のように振舞い、 C末の 39アミノ酸を介して G。と相互作用し活性 化させる (Smine, A. et al., J. Biol. Chem. 273:16281-16288 (1998))。 PS-1 および PS- 2はそれそれ 14番ぉよび 1番染色体に存在し、家族性 ADの発症に関与 する遺伝子によりコ一ドされている。 Alzheimer's disease (AD) is one of the most energetically studied neurodegenerative diseases, and has a condition in which brain nerves are progressively lost. Pathologically, extracellular deposits called senile plaques are characteristic of AD, and its main component is A? (Amyloid /?). APP is Α? It has a receptor-like structure with one transmembrane domain (Kang, J. et al., Nature 325: 733-736 (1987)). I is the early onset familial AD (FAD), F, and 3 Tsuno突natural mutation of the G is cage once find, I to V642 of 695 in the amino acid of Arufaroro 695 is both a § isoforms APP, It has three mutations, F or G (Hardy, J., Nature Genetics 1: 233-234 (1992)). This type of FAD mutant c called FAD-APP These mutations were first identified by genetic survey as a genetic cause of AD (Karlinsky, H. et al., Neurology 42: 1445-1453 (1992)). By the way, the present inventors have shown that transient expression of genes encoding three V642 FAD-APPs (V642I / F / G) causes apoptosis in nervous system hybrid cells F11. (Yamatsuji, T. et al., Science 272: 1349-1352 (1996)). Subsequently, similar findings have been reported in PC12 cells (Zhao, B. et al. J. Neurosci. Res. 47: 253-263 (1997)). Apoptosis caused by FAD-APP is pertussis toxin (PTX) sensitive G protein G. And derived therefrom (Yamatsu ji, T. et al., Science 272: 1349-1352 (1996); Yamatsuji, T. et al, EMBO J. 15: 498-509 (1996); Giambarella, U. et al., EMBO J. 16: 4897-4907 (1997)). In addition, FAD-APP is the cytoplasmic region of APP and G. It is known that G protein activation is caused by the interaction of (Nishimoto, I. et al., Nature 362: 75-79 (1993); Okamoto, T. et al., EMBO J. 15: 3769-3777 (1996)). Furthermore, induction of apoptosis of PC12 cells by FAD-APP or presenilin-2 (PS-2) was reported to be PTX-sensitive (Wolozin, B. et al., Science 274: 1710-1713). (1996)). PS-1 behaves like a receptor, via the 39 amino acids at the C terminus. And activates it (Smine, A. et al., J. Biol. Chem. 273: 16281-16288 (1998)). PS-1 and PS-2 are located on chromosomes 14 and 1, respectively, and are encoded by genes involved in the development of familial AD.
ADのもう一つの遺伝的因子としては、 アポリポプロテイン E (ApoE) をコード する遺伝子が知られている。 ApoEと ADとの関係については、 AD患者の脳中のァ ミロイ ド沈積物に ApoEの免疫反応性が見出されたことにより、 Nambaらによって 初めて提唱された (Namba, Y, et al., Brain Res. 541:163-166 (1991))。 染色 体 19ql3.2に位置する ApoE £4は遅発性の家族性および孤発性 AD (Saunders, A. M. et al., Neurology 43:1467-1472 (1993); Corder, E.H. et al., Science Z 61:921-923 (1993); Ueki, A. et al., Neurosci. Lett. 163:166-168 (1993)) や、 他の遺伝子により引き起こされた FADを含む早発性 AD (Sorbi, S. et al., Ann. Neurol. 38:124-127 (1995); Isoe, K. et al., Acta Neurol. Scand. 94:As another genetic factor of AD, a gene encoding apolipoprotein E (ApoE) is known. The relationship between ApoE and AD was first proposed by Namba et al. Based on the finding of ApoE immunoreactivity in amyloid deposits in the brain of AD patients (Namba, Y, et al., Brain Res. 541: 163-166 (1991)). ApoE £ 4, located at chromosome 19ql3.2, has late-onset familial and sporadic AD (Saunders, A. M. et al., Neurology 43: 1467-1472 (1993); Corder, EH et al., Science Z 61: 921-923 (1993); Ueki, A. et al., Neurosci. Lett. 163: 166- 168 (1993)) and premature AD, including FAD caused by other genes (Sorbi, S. et al., Ann. Neurol. 38: 124-127 (1995); Isoe, K. et al. , Acta Neurol. Scand. 94:
326-328 (1996))の進行に関与していることが疑われている。 ε4アレルはまた、 痴呆を伴うびまん性レビ一小体病(diffuse Levy body disease)や痴呆を伴うパ —キンソン病 (Parkinson' s disease)^前頭葉痴呆 (frontal dementia; Pick病) 等の他の神経変性疾患における痴呆の発症に関与している (Helisalmi, S. et a 1., Neurosci. Lett. 205:61-64 (1996)) だけでなく、 血管性痴呆、 虚血性脳血 管障害に伴う痴呆、 ある種のアルコール性痴呆 (Muramatsu, T. et al., J. Neu ral. Transm. 104:913-920 (1997))等の非 AD型の痴呆(Helisalmi, S. et al.,326-328 (1996)). The ε4 allele is also associated with other neurons such as diffuse Levy body disease with dementia and Parkinson's disease with dementia ^ frontal dementia (Pick's disease). Involved in the onset of dementia in degenerative diseases (Helisalmi, S. et a 1., Neurosci. Lett. 205: 61-64 (1996)), as well as in vascular dementia and ischemic cerebrovascular disorders Dementia, non-AD dementia (Helisalmi, S. et al., J. Neutral. Transm. 104: 913-920 (1997)) and certain alcoholic dementias (Muramatsu, T. et al., J. Neural.
Neurosci. Lett. 205:61-64 (1996); Ji, Y. et al., Dement. Geriatr. Cogn.Neurosci. Lett. 205: 61-64 (1996); Ji, Y. et al., Dement. Geriatr. Cogn.
Disord. 9:243-245 (1998))や加齢に関係した記憶力の低下(Blesa, R. et al.,Disord. 9: 243-245 (1998)) and age-related decline in memory (Blesa, R. et al.,
Ann. Neurol. 39:548-551 (1996))にも関わっているといわれている。従って、 ApoE ε 4アレルの遺伝は年齢によらず、初老期および老年期の痴呆の進行にとつ て最も重要なリスクファクタ一の一つということができる。 Slooter らにより報 告された、 集団を基にした一致度試験によれば、 痴呆患者中で、 純粋に ε4 ァレ ルによる痴呆患者は約 20%と推計されている(Slooter, A.J. et al., Arch. Ne urol. 55:964-968 (1998))。 Ann. Neurol. 39: 548-551 (1996)). Therefore, the inheritance of the ApoE ε4 allele can be said to be one of the most important risk factors for the progression of dementia in the elderly and senile, regardless of age. According to a population-based agreement test reported by Slooter et al., It is estimated that approximately 20% of dementia patients are purely ε4 arsenic (Slooter, AJ et al. , Arch. Ne urol. 55: 964-968 (1998)).
ApoE遺伝子には、多くの多型が存在する。最もよく見られるアレルは £3と £4 であり、それぞれ ApoEの主要なアイソフォームである ApoE3および ApoE4をコ一 ドしている (Zannis, V.I. et al., J. Lipid. Res. 23:911-914 (1982))。 ApoE はほとんどの主要な血漿リポタンパク質の表面に存在し、 細胞表面の受容体への 作用を介して細胞への脂質の輸送に関与していることが知られている (Wilson, C. et al., Science 252:1817-1822 (1991))。 最近の研究によって、 ApoEは神経 系においても重要な機能を有していることが明らかにされた。脳は、 ApoEの産生 レベルが 2番目に高い組織であり、 脳脊髄液にも豊富に見られ (Pitas, R.E. et al., J. Biol. Chem. 262:14352-14360 (1987))、 末梢神経の傷害後にも産生さ れる (Mahley, R.W., Science 240:622-630 ( 1988))。 ApoE3は神経軸策の伸長を 促進し、 ApoE4は抑制することが知られている (Nathan, B.P. et al., Science 264:850-852 (1994))。 このような知見はあるものの、 例えば ADの進行に関して、 ApoE4が具体的にど のように関わっているのかについてはほとんど知られていない。 これまでに、 ァ ミロイ ド斑と ADの病因との関係から、 ApoEが ?と複合体を形成し、その凝縮を 促進することが示されている (Strittmatter, W.J. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:1977-1981 (1993)) が、 A5によらない ApoE4の神経毒性について はほとんど知られていない。 最近、 Raberらにより、 内在性 ApoE欠損マウスを使 つたヒト ApoE4を過剰発現するトランスジエニックマウスが報告され、 明確な A ?沈積物を伴わずに、 学習障害が生じることが明らかにされた (Raber, J. et a 1リ Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 10914-10919 (1998))。 There are many polymorphisms in the ApoE gene. The most common alleles are £ 3 and £ 4, encoding the major isoforms of ApoE, ApoE3 and ApoE4, respectively (Zannis, VI et al., J. Lipid. Res. 23: 911 -914 (1982)). ApoE is present on the surface of most major plasma lipoproteins and is known to be involved in the transport of lipids to cells through its action on cell surface receptors (Wilson, C. et al. ., Science 252: 1817-1822 (1991)). Recent studies show that ApoE It was revealed that the system also has important functions. The brain is the tissue with the second highest level of ApoE production and is also abundant in cerebrospinal fluid (Pitas, RE et al., J. Biol. Chem. 262: 14352-14360 (1987)). It is also produced after nerve injury (Mahley, RW, Science 240: 622-630 (1988)). ApoE3 promotes elongation of neuronal axons and ApoE4 is known to suppress it (Nathan, BP et al., Science 264: 850-852 (1994)). Despite these findings, little is known about how ApoE4 is specifically involved in, for example, AD progression. So far, the relationship between amyloid plaques and the pathogenesis of AD has shown that ApoE forms a complex with? And promotes its condensation (Strittmatter, WJ et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 1977-1981 (1993)), but little is known about the neurotoxicity of ApoE4 without A5. Recently, Raber and colleagues reported transgenic mice overexpressing human ApoE4 using endogenous ApoE-deficient mice, and found that learning was impaired without clear A- deposits ( Raber, J. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 10914-10919 (1998)).
ApoE4の神経毒性に関しては、 これまでにいくつかの報告例がある。 Jordanら (Jordan, J. et al., J. Neurosci. 18:195-204 (1998)) は 10〃g/mlの ApoE4 が培養海馬神経に対し毒性を示すことを見出している。 また、 Marquesら (Marqu es, M.A. et al., Neuroreport 7:2529-2532 (1996))は、 トロンビン切断により できる ApoE3および ApoE4の 22kDaの N末端断片の神経毒性の強さは ApoE4>Apo E3であったと報告している。 最も最近では、 内在性 ApoEを欠損し、 ヒト ApoE4 を過剰発現するトランスジエニックマウスは学習障害が引き起こされたが、 ApoE 3では引き起こされなかったという報告(Raber, J. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 10914-10919 (1998)) があり、 ApoE4の過剰発現はインビボでも 神経機能を低下させることが示唆されている。 しかしながら、 以上のような知見はあるものの、 ApoE4 がどのような機構で神 経細胞の細胞死を誘導するかについては、 いまだほとんど解明されていない。 There have been several reports on the neurotoxicity of ApoE4. Jordan et al. (Jordan, J. et al., J. Neurosci. 18: 195-204 (1998)) found that 10 μg / ml of ApoE4 was toxic to cultured hippocampal nerves. In addition, Marques et al. (Marques, MA et al., Neuroreport 7: 2529-2532 (1996)) reported that the neurotoxicity of the 22-kDa N-terminal fragment of ApoE3 and ApoE4 generated by thrombin cleavage is ApoE4> ApoE3. Report that there was. Most recently, transgenic mice deficient in endogenous ApoE and overexpressing human ApoE4 caused learning impairment, but not ApoE3 (Raber, J. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 10914-10919 (1998)), suggesting that overexpression of ApoE4 also reduces neuronal function in vivo. However, despite the above findings, little is known about the mechanism by which ApoE4 induces neuronal cell death.
発明の開示 Disclosure of the invention
ApoE4による神経細胞の細胞死の機構を解明するためには、 ApoE4刺激に応答し て簡便に神経細胞の細胞死を誘導し得る系の開発が重要なステップである。また、 このような系は、 ADなどの神経変性疾患の治療薬や予防薬の開発の上でも非常に 重要なツールになり得る。 本発明は、 このような現状に鑑みてなされたものであ り、 従って、 ApoE4 を利用した神経細胞の細胞死を誘導するための新規な方法を 提供することを第一の課題としている。 さらに本発明は、 該方法を利用して ApoE4刺激に応答した神経細胞の細胞死の 機構を解明し、 これにより神経疾患の治療などに有用な新規な薬剤およびそのス クリーニング方法を提供することをも課題としている。 本発明者らは、 上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、 F11細胞や SH-S Y5Y細胞などの神経細胞株に対し ApoE4を作用させることによって簡便に該神経 細胞株の細胞死を誘導する方法を開発することに成功した。 さらに、 本発明者ら は、 この神経細胞株の細胞死の誘導系を利用することにより、 ApoE4刺激に応答 した神経細胞の細胞死に至るシグナル伝達において ApoE受容体 1および百日咳毒 素 (pertussis toxin, PTX) 感受性 Gタンパク質が関与していることを初めて見 出した。 本発明者らにより開発された神経細胞株の細胞死の誘導系や本発明者ら により ApoE4刺激に応答したシグナル伝達に関与することが見出された分子は、 神経細胞の細胞死阻害剤や細胞死促進剤のスクリーニングにおいて好適に利用す ることが可能である。 本発明は、 より具体的には、 An important step in elucidating the mechanism of neuronal cell death by ApoE4 is the development of a system that can easily induce neuronal cell death in response to ApoE4 stimulation. Such systems can also be very important tools in the development of therapeutics and prophylactics for neurodegenerative diseases such as AD. The present invention has been made in view of such circumstances, and accordingly, it is a first object of the present invention to provide a novel method for inducing neuronal cell death using ApoE4. Further, the present invention provides a novel drug useful for treating a neurological disease and the like, and a method for screening the same, by elucidating the mechanism of cell death of nerve cells in response to ApoE4 stimulation using the method. Is also an issue. The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, by allowing ApoE4 to act on nerve cell lines such as F11 cells and SH-SY5Y cells, the cell death of the nerve cell lines can be easily performed. We have successfully developed a way to guide. Furthermore, the present inventors use this system for inducing cell death of a neuronal cell line, and thereby use ApoE receptor 1 and pertussis toxin (pertussis toxin) in signal transduction leading to neuronal cell death in response to ApoE4 stimulation. (PTX) Sensitive G protein was found to be involved for the first time. The neuronal cell line induction system developed by the present inventors and molecules found to be involved in signal transduction in response to ApoE4 stimulation by the present inventors include neuronal cell death inhibitors and It can be suitably used in screening for cell death promoters. The present invention more specifically relates to
( 1) ApoE受容体 1の結合ァゴニストを神経細胞株に接触させる工程を含む、 神経細胞株の細胞死を誘導する方法、 (1) a method for inducing cell death of a nerve cell line, comprising a step of contacting a binding agonist of ApoE receptor 1 with a nerve cell line;
(2) ApoE受容体 1の結合ァゴニス卜が ApoE4またはその部分ペプチドである、 ( 1 ) に記載の方法、 (2) The method according to (1), wherein the binding agonist of ApoE receptor 1 is ApoE4 or a partial peptide thereof.
(3) ApoE受容体 1 の結合ァゴニス卜がタンデム LRP結合べプチドである、 ( 1 ) に記載の方法、 (3) The method according to (1), wherein the binding agonist of ApoE receptor 1 is a tandem LRP binding peptide.
(4) 神経細胞株が神経芽細胞に由来する、 ( 1 ) から (3) のいずれかに記載 の方法、 (4) The method according to any one of (1) to (3), wherein the neural cell line is derived from a neuroblast.
(5) 神経細胞株が F11細胞または SH-SY5Y細胞である、 ( 1) から (3) のい ずれかに記載の方法、 (5) The method according to any one of (1) to (3), wherein the neural cell line is an F11 cell or an SH-SY5Y cell.
( 6 ) 神経細胞の細胞死を阻害または促進する化合物をスクリーニングする方 法であって、 (6) A method for screening for a compound that inhibits or promotes neuronal cell death, comprising:
(a)被検試料および ApoE受容体 1の結合ァゴニス卜の共存下で神経細胞株を 培養する工程、 (a) culturing a neural cell line in the presence of a test sample and an ApoE receptor 1 binding agonist,
(b) 該神経細胞株の細胞死を検出する工程、 および (b) detecting cell death of the neural cell line, and
(c) 被検試料非共存下 (対照) における場合と比べ、 該神経細胞株の細胞死 を減少または増加させる活性を有する化合物を選択する工程、 を含む方法、 (c) selecting a compound having an activity of reducing or increasing the cell death of the neuronal cell line as compared with the case in the absence of the test sample (control).
(7) 神経細胞株が神経芽細胞に由来する、 ( 6) に記載の方法、 (7) The method according to (6), wherein the nerve cell line is derived from a neuroblast.
(8) 神経細胞株が F11細胞または SH- SY5Y細胞である、 ( 6 ) に記載の方法、 (8) The method according to (6), wherein the nerve cell line is an F11 cell or a SH-SY5Y cell.
( 9 ) 神経細胞の細胞死を阻害または促進する化合物をスクリーニングする方 法であって、 (9) Screening for a compound that inhibits or promotes neuronal cell death Law,
(a)被検試料の共存下、 ApoE受容体 1とその結合ァゴニストとを接触させる 工程、 (a) contacting ApoE receptor 1 with its binding agonist in the presence of a test sample,
(b) ApoE受容体 1 とその結合ァゴニストとの結合を検出する工程、 および (b) detecting the binding of ApoE receptor 1 to its binding agonist, and
( c ) ApoE受容体 1 とその結合ァゴニストとの結合を阻害する活性を有する化 合物を選択する工程、 を含む方法、 (c) selecting a compound having an activity of inhibiting the binding of ApoE receptor 1 to its binding agonist, a method comprising:
( 1 0) ApoE受容体 1の結合ァゴニス卜が ApoE4またはその部分ペプチドであ る、 (6) から (9 ) のいずれかに記載の方法、 (10) the method according to any one of (6) to (9), wherein the binding agonist of ApoE receptor 1 is ApoE4 or a partial peptide thereof;
( 1 1) ApoE受容体 1の結合ァゴニストがタンデム I P結合ペプチドである、 ( 6) から 9のいずれかに記載の方法、 (11) The method according to any one of (6) to 9, wherein the binding agonist of ApoE receptor 1 is a tandem IP binding peptide.
( 1 2) ( 6 ) から ( 1 1 ) のいずれかに記載の方法により単離しうる、 神経 細胞の細胞死を阻害または促進する化合物、 (12) A compound that inhibits or promotes neuronal cell death, which can be isolated from the method according to any one of (6) to (11),
( 1 3) ( 1 2) に記載の化合物を有効成分とする、 神経細胞の細胞死阻害剤 または細胞死促進剤、 (13) The compound according to (12) as an active ingredient, a cell death inhibitor or cell death promoter for nerve cells,
( 1 4) ApoE受容体 1 と ApoE4との結合を阻害する化合物を有効成分とする、 神経細胞の細胞死阻害剤または細胞死促進剤、 (14) a compound that inhibits binding between ApoE receptor 1 and ApoE4 as an active ingredient, a neuronal cell death inhibitor or cell death promoter,
( 1 5) ApoE3 またはその部分べプチドを有効成分とする、 神経細胞の細胞死 阻害剤、 (15) a neuronal cell death inhibitor comprising ApoE3 or a partial peptide thereof as an active ingredient;
( 1 6) 活性型ひ 2マクログロブリンまたはその部分ペプチドを有効成分とす る、 神経細胞の細胞死阻害剤、 に関する。 本発明は、 APOE受容体 1 (LDL受容体関連蛋白質 (LRP) ともいう) の結合ァゴ 二ストを神経細胞株に接触させる工程を含む、 神経細胞株の細胞死を誘導する方 法に関する。 本発明において 「ApoE受容体 1の結合ァゴニスト」 とは、 ApoE受容 体 1に作用して該受容体を活性化する能力を有する化合物を指す。 本発明の方法 に用いられる ApoE受容体 1の結合ァゴニストとしては、 ApoE4やその部分べプチ ドが挙げられるが、 ApoE受容体 1に作用して神経細胞株の細胞死を誘導し得る限 り特に制限はない。 (1 6) shall be the active shed 2 macroglobulin or active ingredients a partial peptide thereof, of neuronal cell death inhibitors,. The present invention relates to a binding agonist for APOE receptor 1 (also referred to as LDL receptor-related protein (LRP)). The present invention relates to a method for inducing cell death of a nerve cell line, comprising a step of contacting a second strike with a nerve cell line. In the present invention, “ApoE receptor 1 binding agonist” refers to a compound having the ability to act on ApoE receptor 1 to activate the receptor. ApoE receptor 1 binding agonist used in the method of the present invention includes ApoE4 and its partial peptides, but as long as it acts on ApoE receptor 1 to induce cell death of a neural cell line, No restrictions.
ApoE4 としては、 天然由来の ApoE4の他、 遺伝子組換技術により調製した組み 換え ApoE4を本発明の方法に用いることも可能である。天然の ApoE4は、 文献「R all et al ., 1986, Methods Enzymol . 128: 273-287」に記載の方法に従い精製す ることができる。 また、 市販のもの (Cat. #APL100,Chemicon International In c. ) を用いることも可能である。 また、 ApoE受容体 1に作用して神経細胞株の細 胞死を誘導し得る限り、 天然型 ApoE 4の 1または複数のアミノ酸が置換、 欠失、 付加、 挿入などされた変異 ApoE4を用いることも可能である。 本発明の方法に用いられる ApoE4の部分ペプチドとしては、 好ましくは、 ApoE 4の ApoE受容体 1結合領域 (配列番号: 1 ) を含む。 例えば、 該結合領域をタン デムに重複させたアミノ酸配列からなるペプチド (タンデム LRP 結合ペプチド/ 配列番号: 2 ) は、 ApoE4 よりも効率的、 かつ急速に神経細胞株の細胞死を誘導 し得るため、 本発明の方法に特に好適である。 ApoE受容体 1結合領域のぺプチド および夕ンデム LRP結合べプチドは、 当業者に公知のぺプチド合成法で合成する ことが可能である。 本発明の方法に用いられる神経細胞株としては、 ApoE受容体 1結合ァゴニスト による刺激に応答して、 その細胞死を有意に誘導できるものであれば特に制限は ないが、 神経芽細胞に由来するものが好適である。 神経芽細胞に由来する神経細 胞株としては、 例えば、 ラット後根神経節細胞初代培養とマウス神経芽細胞腫 N1 8TG2とのハイプリッ ド細胞である F11細胞 (D.Platika ¾ , 1985, Proc. Natl. Acad. Sci .USA, 82 : 3499, T. Yamatsuj i ら, 1996 , Science, 272 : 1349 )、 SH-SY5Y細胞、 PC 12細胞、 NTERA2細胞、 P19細胞などが挙げられる。 NTERA2細胞および P19細胞に おいては、 特に、 レチノイン酸処理により神経分化を誘導したものが好ましい。 また、 CH0細胞や HEK293細胞を含む一般的な哺乳動物細胞に、 ApoE受容体 1遺伝 子を発現させた細胞なども適用できる可能性がある。 ApoE受容体 1遺伝子を細胞 で発現させるには、 例えば、 ApoE受容体 1 cDNAを適当な発現べクタ一に挿入し、 細胞に導入して発現させることができる。 培地は各細胞の培養に適したもの (例えば F11細胞なら HamF- 12培地、 SH- SY5 Y細胞なら DMEM培地など) を用い、 血清非含有もしくは含有条件下で、 例えば 3 0 /g/mlの ApoE4を培地に添加し、 72時間ィンキュベ一卜することで細胞死を誘 導することができる。 また、 本発明は、 神経細胞の細胞死を阻害する化合物のスクリーニング方法に 関する。 本発明のスクリーニング方法の一つの態様は、 上記神経細胞の細胞死の 誘導系を利用する方法である。 上記の神経細胞の細胞死誘導系は、 アルッハイマ —病などの神経変性疾患における神経細胞死の好適なモデルとなり、 この系にお ける細胞死の誘導を阻害する化合物は神経変性疾患治療薬のシードとなる可能性 が高い。 一方、 この系における細胞死を促進する化合物は、 神経細胞の異常発生 の治療薬のシ一ドとしての利用が考えられる。 上記の系では、 細胞死の S/N比が極めて高く、 処理も簡便であるため、 上記の 系を利用することにより、 アルツハイマー病などの神経変性疾患や神経細胞の異 常発生に対する予防薬や治療薬の候補化合物を高速選択するハイスループッ トス クリ一ニングを行うことが可能である。 本発明のスクリーニング方法は、上記の神経細胞の細胞死の誘導系において、 A poE受容体 1の結合ァゴニストに加えて、 神経細胞の細胞死の阻害効果または促 進効果を検出することを望む試料を添加し、 神経細胞の細胞死を検出し、 該神経 細胞の細胞死を減少または増加させる化合物を選択する。即ち、 ( a )被検試料お よび ApoE受容体 1の結合ァゴニストの共存下で神経細胞株を培養する工程、 (b ) 該神経細胞株の細胞死を検出する工程、 および (c ) 被検試料非共存下 (対照) における場合と比べ、 該神経細胞株の細胞死を減少または増加させる活性を有す る化合物を選択する工程、 を含む。 被検試料としては、 例えば、 精製タンパク質 (抗体を含む)、 センスおよびアン チセンス遺伝子ライブラリ一の発現産物、 合成ペプチドのライブラリー、 細胞抽 出液、 細胞培養上清、 合成低分子化合物のライブラリー、 放線菌プロ一スなどの 細菌放出物質を含む溶液、 土壌などの天然材料、 リボザィム、 アンチセンス核酸 などが挙げられるが、 これらに制限されない。 細胞死の検出方法としては、 細胞数測定、 トリパンブルー排除法などによる生 細胞測定、 MTT などを用いた生化学的アツセィ等が挙げられる。 更に、 アポトー シスを検出する方法を用いることもできる。 アポトーシス検出法としては、 TUNE IJ法、 DNAラダー法、 電子顕微鏡を用いた方法、 あるいは核や細胞膜の特有の変化 を検出する方法が挙げられる。 最後者の例としては、 ァネキシン V測定法や、 核 の形態変化、 またはカスパーゼ活性を測定する方法が挙げられる。 検出の結果、 有意な細胞死の比率の低下または増加が認められれば、 スクリー ニングに用いた被検試料は神経細胞の細胞死阻害剤または細胞死促進剤の候補で あると判定される。 本発明の阻害剤としては、 細胞死を完全には阻害できなくて も、 該阻害剤を添加しない場合に比べ、 細胞死の比率を有意に低下させるもので あればよい。 また、 本発明の促進剤としては、 該促進剤を添加しない場合に比べ、 細胞死の比率を有意に増加させるものであればよい。 このスクリーニングにより単離される化合物には、 ApoE受容体 1や ApoE受容 体 1結合ァゴニストに直接作用するもの、 例えば、 ApoE受容体 1に直接作用し、 結合ァゴニスト (例えば、 ApoE4) の結合によるシグナル伝達を阻害するもの (A poE受容体 1アン夕ゴニスト) や、 ApoE受容体 1結合ァゴニストに直接作用し、 A poE受容体 1の活性化を阻害するもの (ApoE受容体 1結合ァゴニストのアンタゴ 二スト) の他、 該結合ァゴニストおよび/または ApoE受容体 1を介する細胞死の シグナル伝達経路において、 これらの下流で作用するもの (例えば、 百日咳毒素 感受性 Gタンパク質のアン夕ゴニスト) が含まれる。 また、 ApoE受容体 1や Apo E4に直接作用して、 細胞死のシグナル伝達を促進するものや、 シグナル伝達にお いて、 ApoE受容体 1の下流に作用し、 該シグナル伝達を促進するものが含まれる。 また、 本実施例において ApoE4刺激に応答した神経細胞の細胞死に、 ApoE4受 容体の中でも特に ApoE受容体 1が関与していることが示され、 これにより ApoE4 と ApoE受容体 1との結合を阻害することによる神経細胞の細胞死の抑制を行うこ とが可能となった。 即ち、 ApoE4と ApoE受容体 1 との結合を阻害する化合物は、 神経細胞の細胞死 の阻害剤としての利用が考えられる。 また、 ApoE4と ApoE受容体 1との結合を阻 害する化合物が、 例えば、 ApoE受容体 1に直接作用して、 その活性化能を有する 場合には、 該化合物は神経細胞の細胞死促進剤としての利用が考えられる。 従つ て、 本発明における神経細胞の細胞死を阻害または促進する活性を有する化合物 のスクリーニングの他の態様は、 ApoE4 とその受容体との結合阻害を指標とする 方法、 具体的には、 (a ) 被検試料の共存下、 ApoE受容体 1 とその結合ァゴニス トとを接触させる工程、 (b ) ApoE受容体 1 とその結合ァゴニストとの結合を検 出する工程、 および (c ) ApoE受容体 1 とその結合ァゴニストとの結合を阻害す る活性を有する化合物を選択する工程、 を含む方法により実施することが可能で める。 この方法に用いられる ApoE受容体 1およびその結合ァゴニストは、天然由来で あっても、 遺伝子組換技術により調製した組み換え体であってもよい。 組換え体 は、 例えば適当なタグを付加した融合タンパク質を発現するように構築した DNA を昆虫細胞、 大腸菌、 または哺乳動物細胞などに導入し、 発現されたタンパク質 を、 タグに対するァフィ二ティ一を利用して公知の生物工学技術により精製する ことができる。 本発明の方法に用いられる ApoE受容体 1の結合ァゴニストとしては、 ApoE4や その部分べプチドが挙げられるが、 上記の神経細胞株の細胞死の誘導系において ApoE受容体 1に作用して該細胞株の細胞死を誘導し得るものである限り特に制限 はない。 また、 ApoE受容体 1に作用して神経細胞株の細胞死を誘導し得る限り、 1または複数のアミノ酸が置換、 欠失、 付加、 挿入などされた変異 ApoE4を用い ることも可能である。本発明の方法に用いられる ApoE4の部分べプチドとしては、 好ましくは、 ApoE4の ApoE受容体 1結合領域 (配列番号: 1 ) を含むものである。 例えば、 該結合領域をタンデムに重複させたアミノ酸配列からなるペプチド (夕 ンデム LRP結合ペプチド/配列番号: 2 ) を用いることが可能である。 被検試料としては、 例えば、 精製タンパク質 (抗体を含む)、 遺伝子ライブラリ 一の発現産物、 合成ペプチドのライブラリー、 細胞抽出液、 細胞培養上清、 合成 低分子化合物のライブラリ一、 放線菌ブロースなどの細菌放出物質を含む溶液、 土壌などの天然材料などが挙げられるが、 これらに制限されない。 As ApoE4, in addition to naturally-occurring ApoE4, a recombinant ApoE4 prepared by a gene recombination technique can be used in the method of the present invention. Natural ApoE4 can be purified according to the method described in the document “R all et al., 1986, Methods Enzymol. 128: 273-287”. A commercially available product (Cat. # APL100, Chemicon International Inc.) can also be used. In addition, as long as it can act on ApoE receptor 1 and induce cell death in neuronal cell lines, use mutant ApoE4 in which one or more amino acids of natural ApoE4 have been substituted, deleted, added, or inserted. Is also possible. The partial peptide of ApoE4 used in the method of the present invention preferably contains the ApoE receptor 1 binding region of ApoE4 (SEQ ID NO: 1). For example, a peptide consisting of an amino acid sequence in which the binding region overlaps in tandem (tandem LRP-binding peptide / SEQ ID NO: 2) is more efficient than ApoE4, and can induce cell death of a neural cell line more rapidly. It is particularly suitable for the method of the present invention. ApoE receptor 1 binding domain peptides and evening LRP binding peptides can be synthesized by peptide synthesis methods known to those skilled in the art. The neuronal cell line used in the method of the present invention is not particularly limited as long as it can significantly induce cell death in response to stimulation by an ApoE receptor 1 binding agonist, but is derived from neuroblast cells. Those are preferred. Examples of neural cell lines derived from neuroblasts include, for example, F11 cells, which are hybrid cells of primary rat dorsal root ganglion cells and mouse neuroblastoma N18TG2 (D. Platika ¾, 1985, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82: 3499, T. Yamatsuji et al., 1996, Science, 272: 1349), SH-SY5Y cells, PC12 cells, NTERA2 cells, P19 cells and the like. In NTERA2 cells and P19 cells, those in which neural differentiation is induced by retinoic acid treatment are particularly preferred. In addition, cells expressing the ApoE receptor 1 gene may be applicable to general mammalian cells including CH0 cells and HEK293 cells. To express the ApoE receptor 1 gene in a cell, for example, the ApoE receptor 1 cDNA can be inserted into an appropriate expression vector, introduced into the cell, and expressed. Use a medium suitable for culturing each cell (for example, HamF-12 medium for F11 cells, DMEM medium for SH-SY5Y cells, etc.) under serum-free or serum-containing conditions, eg, 30 / g / ml. Cell death can be induced by adding ApoE4 to the medium and incubating for 72 hours. The present invention also relates to a method for screening a compound that inhibits cell death of a nerve cell. One embodiment of the screening method of the present invention is a method that utilizes the above-described system for inducing neuronal cell death. The above-described neuronal cell death induction system is a suitable model of neuronal cell death in neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease. Compounds that inhibit the induction of cell death in this system are seeds of neurodegenerative disease therapeutic drugs. Is likely to be On the other hand, a compound that promotes cell death in this system is considered to be used as a shade for a therapeutic drug for abnormal occurrence of nerve cells. In the above system, the S / N ratio of cell death is extremely high, and the treatment is simple.By using the above system, prophylactic drugs against neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease and abnormal occurrence of neurons can be obtained. It is possible to perform high-throughput screening to quickly select candidate compounds for therapeutic drugs. The screening method of the present invention is characterized in that, in the above-described system for inducing neuronal cell death, in addition to the ApoE receptor 1 binding agonist, A sample in which it is desired to detect a promoting effect is added, the cell death of a nerve cell is detected, and a compound that reduces or increases the cell death of the nerve cell is selected. That is, (a) a step of culturing a neural cell line in the presence of a test sample and an ApoE receptor 1 binding agonist, (b) a step of detecting cell death of the neural cell line, and (c) Selecting a compound having an activity of reducing or increasing the cell death of the nerve cell line as compared to the case in the absence of the sample (control). Test samples include, for example, purified proteins (including antibodies), expression products of sense and antisense gene libraries, synthetic peptide libraries, cell extracts, cell culture supernatants, and libraries of synthetic low-molecular compounds. Examples include, but are not limited to, solutions containing bacteria-releasing substances such as actinomycete processes, natural materials such as soil, ribozymes, and antisense nucleic acids. Examples of the method for detecting cell death include cell number measurement, live cell measurement by trypan blue exclusion, and biochemical assay using MTT. Furthermore, a method for detecting apoptosis can also be used. The apoptosis detection method, TUNE I J method, DNA ladder method, a method using an electron microscope, or include a method of detecting a change in the characteristic of the nuclear and cell membrane. Examples of the latter include a method for measuring annexin V and a method for measuring nuclear morphological changes or caspase activity. If the detection results show a significant decrease or increase in the rate of cell death, the test sample used for screening is determined to be a candidate for a neuronal cell death inhibitor or cell death promoter. The inhibitor of the present invention may be any inhibitor that does not completely inhibit cell death, but significantly reduces the cell death ratio as compared to the case where the inhibitor is not added. The promoter of the present invention may be any promoter that significantly increases the cell death ratio as compared with the case where the promoter is not added. Compounds isolated by this screening include ApoE receptor 1 and ApoE receptor Body 1 those that directly act on binding agonists, such as those that directly act on ApoE receptor 1 and inhibit signal transduction by binding of binding agonists (eg, ApoE4) (ApoE receptor 1 angyu gonist), and ApoE In addition to those that act directly on receptor 1 binding agonist and inhibit the activation of ApoE receptor 1 (antagonist of ApoE receptor 1 binding agonist), cells mediated by the binding agonist and / or ApoE receptor 1 Those that act downstream of these in the death signaling pathway (eg, pertussis toxin-sensitive G-protein agonists). In addition, those that directly act on ApoE receptor 1 and Apo E4 to promote cell death signal transduction, and those that act downstream of ApoE receptor 1 to promote signal transduction in signal transduction included. Further, in this example, it was shown that among the ApoE4 receptors, ApoE receptor 1 was particularly involved in cell death of nerve cells in response to ApoE4 stimulation, thereby inhibiting the binding between ApoE4 and ApoE receptor 1. By doing so, it has become possible to suppress cell death of nerve cells. That is, a compound that inhibits the binding between ApoE4 and ApoE receptor 1 may be used as an inhibitor of neuronal cell death. In addition, when a compound that inhibits the binding of ApoE4 to ApoE receptor 1 acts, for example, directly on ApoE receptor 1 and has the ability to activate it, the compound is used as a neuronal cell death promoter. The use of is considered. Therefore, another embodiment of the present invention for screening for a compound having an activity of inhibiting or promoting cell death of a nerve cell is a method using the inhibition of binding between ApoE4 and its receptor as an index. a) contacting ApoE receptor 1 with its binding agonist in the presence of a test sample; (b) detecting binding between ApoE receptor 1 and its binding agonist; and (c) ApoE receptor Selecting a compound having an activity of inhibiting the binding between the compound 1 and its binding agonist. ApoE receptor 1 and its binding agonist used in this method are of natural origin. Or a recombinant prepared by a gene recombination technique. Recombinants are obtained, for example, by introducing DNA constructed to express a fusion protein with an appropriate tag into insect cells, Escherichia coli, or mammalian cells, etc., and converting the expressed protein to an affinity for the tag. It can be used and purified by known biotechnology techniques. Examples of ApoE receptor 1 binding agonists used in the method of the present invention include ApoE4 and partial peptides thereof. There is no particular limitation as long as it can induce cell death of the strain. In addition, a mutant ApoE4 in which one or more amino acids have been substituted, deleted, added, or inserted can be used as long as it can act on ApoE receptor 1 to induce cell death of a neuronal cell line. The partial peptide of ApoE4 used in the method of the present invention preferably contains the ApoE receptor 1 binding region of ApoE4 (SEQ ID NO: 1). For example, a peptide consisting of an amino acid sequence in which the binding region overlaps in tandem (evening LRP binding peptide / SEQ ID NO: 2) can be used. Test samples include, for example, purified proteins (including antibodies), expression products of gene libraries, libraries of synthetic peptides, cell extracts, cell culture supernatants, libraries of synthetic low molecular compounds, actinomycete broth, etc. But also include, but are not limited to, solutions containing bacterial release substances, and natural materials such as soil.
ApoE受容体 1と結合ァゴニストとの結合の阻害を指標とした細胞死阻害剤また は促進剤のスクリーニングにおいては、 具体的には、 例えば、 細胞工学的に作製 した ApoE受容体 1タンパク質もしくはその一部をプレート、 ビーズ、チップ等の 担体に固定し、 そこへリガンドである ApoE4、 その他の ApoE分子種、 もしくはそ れらの一部、 あるいは、 タンデム LRP結合ペプチドのような ApoE受容体 1結合分 子を加え、 両者の結合を、 例えば BIAC0RE装置を用いて測定する。 この系に被検 試料を加え、 測定された受容体タンパク質 - リガンド相互作用を減少させる化合 物、 分子を探索する。 検出の結果、被検試料の添加により ΑροΕ受容体 1とその結合ァゴニストとの結 合の有意な阻害が認められれば、 用いた被検試料は神経細胞の細胞死阻害剤また は細胞死促進剤の候補であると判定される。 得られた化合物が実際に細胞死誘導 を阻害または促進するか否かは、 上記の神経細胞の細胞死の誘導系にこれら化合 物を適用し、 細胞死の比率を測定することにより判定することができる。 本発明のスクリーニングにより得られた細胞死の誘導を阻害する活性を有する 化合物には、 種々の医療上の応用が考えられる。 治療や予防の対象となる疾患と しては、 典型的には神経細胞の細胞死に関連した疾患であり、 例えばァルツハイ マ一病が挙げられる。 これまでの研究から、 アルツハイマー病において神経細胞 の細胞死が起こることが明らかにされている (I. Nishimoto et al.,1997, Adv.In screening for a cell death inhibitor or promoter based on the inhibition of binding between ApoE receptor 1 and a binding agonist, specifically, for example, cell-engineered ApoE receptor 1 protein or one of them is used. Is fixed to a carrier such as a plate, a bead, or a chip, and ApoE4, other ApoE molecular species, or a part thereof, or one ApoE receptor such as a tandem LRP-binding peptide is immobilized there. The binding between the two is measured using, for example, a BIAC0RE instrument. A test sample is added to the system and a compound that reduces the measured receptor protein-ligand interaction. Search for things and molecules. As a result of the detection, if the addition of the test sample shows significant inhibition of the binding between ΑροΕ receptor 1 and its binding agonist, the test sample used is a neuronal cell death inhibitor or cell death promoter. Is determined to be a candidate. Whether or not the obtained compound actually inhibits or promotes cell death induction is determined by applying these compounds to the above-described neuronal cell death induction system and measuring the cell death ratio. Can be. The compound having an activity of inhibiting the induction of cell death obtained by the screening of the present invention has various medical applications. The disease to be treated or prevented is typically a disease related to cell death of nerve cells, such as Alzheimer's disease. Previous studies have shown that neuronal cell death occurs in Alzheimer's disease (I. Nishimoto et al., 1997, Adv.
Pharmacol., 41: 337-368)。 先に述べたように、 この細胞死には、 ApoE が関与 していることが示唆されている(Namba, Y. et al., Brain Res. 541:163-166 (1 991); Saunders, A.M. et al., Neurology 43:1467-1472 (1993); Corder, E.H. et al., Science 261:921-923 (1993); Ueki, A, et al., Neurosci. Lett. 16 3:166-168 (1993); Sorbi, S. et al., Ann. Neurol. 38:124-127 (1995); Isoe,Pharmacol., 41: 337-368). As mentioned earlier, it has been suggested that ApoE is involved in this cell death (Namba, Y. et al., Brain Res. 541: 163-166 (1991); Saunders, AM et al. al., Neurology 43: 1467-1472 (1993); Corder, EH et al., Science 261: 921-923 (1993); Ueki, A, et al., Neurosci. Lett. 16 3: 166-168 (1993). Sorbi, S. et al., Ann. Neurol. 38: 124-127 (1995); Isoe,
K. et al., Acta Neurol. Scand. 94: 326-328 (1996))。このため、本発明のス クリーニング方法により単離された化合物は、 アルツハイマー病における神経細 胞の細胞死を阻害する薬剤として用いられることが期待される。 また、 アルツハイマー病以外にも例えば痴呆を伴うびまん性レビー小体病 (di ffuse Levy body disease)や痴呆を伴うノ 一キンソン病 (Parkinson' s disease)ヽ 前頭葉痴呆 (frontal dementia)等の他の神経変性疾患(Helisalmi, S. et al.,K. et al., Acta Neurol. Scand. 94: 326-328 (1996)). Therefore, the compound isolated by the screening method of the present invention is expected to be used as an agent for inhibiting cell death of neuronal cells in Alzheimer's disease. In addition to Alzheimer's disease, other nerves such as diffuse levy body disease with dementia, Parkinson's disease with dementia, and frontal dementia Degenerative diseases (Helisalmi, S. et al.,
Neurosci. Lett. 205:61-64 (1996))や、 血管性痴呆、 虚血性脳血管障害に伴う 痴呆、 ある種のアルコール性痴呆 (Muramatsu, T. et al., J. Neural. Transm.Neurosci. Lett. 205: 61-64 (1996)), vascular dementia, dementia associated with ischemic cerebrovascular disease, and certain alcoholic dementias (Muramatsu, T. et al., J. Neural. Transm.
104:913-920 (1997)) 等の非 AD型の痴呆 (Helisalmi, S. et al., Neurosci. Lett. 205:61-64 (1996); Ji, Y. et al., Dement. Geriatr. Cogn. Disord. 9:104: 913-920 (1997)) and other non-AD dementias (Helisalmi, S. et al., Neurosci. Lett. 205: 61-64 (1996); Ji, Y. et al., Dement. Geriatr. Cogn. Disord. 9:
243-245 (1998)) や加齢に関係した記憶力の低下 (Blesa, R. et al., Ann. Neu rol. 39:548-551 (1996)) なども、 治療や予防の対象となる。 最近、 パーキンソン病などで異なる個体からの神経、 神経細胞、 もしくは副腎 髄質細胞の移植がなされるが、担病個体(上記の場合はパーキンソン病患者個体) に神経細胞死原因があるため、 移植された神経細胞も短期に死滅する可能性があ る。 これを防ぐため、 ex vivo で移植用の神経細胞に本発明の神経細胞死阻害剤 の処理もしくは阻害作用を発現する遺伝子の発現を行った後、 移植を行うという ように、 移植との併用を行うことが考えられる。 また、神経細胞死誘導剤は、 異常に発生した神経系細胞、例えば神経芽細胞種、 副腎髄質腫瘍、 脳腫瘍などを死滅させる治療薬として有用である。 また、 本発明者らにより、 ApoE4刺激に応答した神経細胞株の細胞死が、 ApoE4 と同様に ApoE受容体 1のリガンドとして知られている ApoE3や活性型ひ 2マクロ グロプリンにより抑制されることが示された。従って、 これら ApoE受容体 1のリ ガンドは、 神経細胞株の細胞死阻害剤として利用することが可能であり、 さらに 上記疾患の治療薬や予防薬への応用も考えられる。 天然の ApoE3は、文献「Rall et al., 1986, Methods Enzymol. 128: 273-287」 に記載の方法に従い精製することができる。 また、 ApoE3は Chemicon Internati onal Inc. (カタログ No. #APL90) より、 またひ 2マクログロブリンは Yagi Res earch Center (カタログ #YU- 60002) より入手可能である。 ひ 2マクログロプリ ンの活性化は、 メチルァミン処理により行うことが可能である。 また、神経細胞株の細胞死阻害効果を有する限り、天然型の ApoE3 (Zannis, V. I. et al., 1984, J. Biol. Chem. 259: 5495-5499) やひ 2マクログロブリン (P oiler, E. et al., 1992, Hum. Genet. 88: 313-319)に対して、 1または複数の アミノ酸が置換、 欠失、付加、挿入などされた変異体を用いることも可能である。 また、 神経細胞株の細胞死阻害効果を有する限り、 これらの部分ペプチドを用い ることも可能である。 243-245 (1998)) and age-related memory loss (Blesa, R. et al., Ann. Neurol. 39: 548-551 (1996)) are also targets for treatment and prevention. Recently, nerves, nerve cells, or adrenal medulla cells from different individuals have been transplanted due to Parkinson's disease, etc., but due to the cause of neuronal death in the diseased individual (in the above case, an individual with Parkinson's disease), transplantation was performed. Nerve cells may die in a short period of time. To prevent this, co-administration with transplantation can be used, such as ex vivo treatment of the neuronal cells for transplantation with a nerve cell death inhibitor of the present invention or expression of a gene expressing an inhibitory effect, followed by transplantation. It is possible to do. Further, the nerve cell death inducer is useful as a therapeutic agent for killing abnormally generated nervous system cells, for example, neuroblastoma, adrenal medulla tumor, brain tumor and the like. Further, the present inventors, cell death of neuronal cell lines in response to ApoE4 stimulus, to be inhibited by 2 macro globulin shed ApoE3 and active known as well as ApoE receptor ligands 1 and ApoE4 Indicated. Therefore, these ApoE receptor 1 ligands can be used as cell death inhibitors for neuronal cell lines, and can also be applied to therapeutic or prophylactic drugs for the above diseases. Natural ApoE3 can be purified according to the method described in the document “Rall et al., 1986, Methods Enzymol. 128: 273-287”. Further, ApoE3 is Chemicon Internati onal Inc. than (Catalog No. # APL90), Matahi 2 macroglobulin are available from Yagi Res earch Center (catalog # YU- 60002). Activation of shed 2 Makuroguropuri down may be performed by Mechiruamin process. In addition, as long as it has a cell death inhibitory effect on a neuronal cell line, natural forms of ApoE3 (Zannis, VI et al., 1984, J. Biol. Chem. 259: 5495-5499) and hihi 2 macroglobulin (P oiler, E et al., 1992, Hum. Genet. 88: 313-319). Mutants in which amino acids have been substituted, deleted, added, or inserted can also be used. In addition, these partial peptides can be used as long as they have a cell death inhibitory effect on a nerve cell line.
ΑροΕ3 と ApoE4のアミノ酸配列は、 唯一 112位のアミノ酸が異なり、 このこと は、 ApoE3の 112位の Cysが、 細胞死の阻害に重要であることを示唆している。 従って、 ApoE3の部分べプチドとしては、 好ましくは 112位の Cysを含む領域か らなるペプチドである。 このようなペプチドとしては、 例えば、 ApoE3の 104〜1 21位に相当するペプチド (配列番号: 3 ) が挙げられる。 神経細胞の細胞死を阻害または促進しうる化合物を医薬品として用いる場合に は、 これらの化合物自体を直接患者に投与する以外に、 公知の製剤学的方法によ り製剤化して投与を行うことも可能である。 例えば、 薬理学上許容される担体も しくは媒体、 具体的には、 滅菌水や生理食塩水、 植物油、 乳化剤、 懸濁剤、 界面 活性剤、 安定剤などと適宜組み合わせて製剤化して投与することが考えられる。 患者への投与は、 化合物の性質に応じて、 例えば経皮的、 鼻腔内的、 経気管支 的、 筋内的、 静脈内、 脊髄腔内、 脳室内、 または経口的に行われうる。 投与量は、 患者の年齢、 体重、 症状、 投与方法などにより変動するが、 当業者であれば適宜 適当な投与量を選択することが可能である。 また、 該化合物が DNAによりコード されうるものであれば、 該 DNAを遺伝子治療用ベクターに組込み、 遺伝子治療を 行うことも考えられる。 投与量、 投与方法は、 患者の体重や年齢、 症状などによ り変動するが、 当業者であれば適宜選択することが可能である。 また、試薬として用いる場合には、他の成分、例えばコレステロール、 VLDL (超 低密度リポプロテイン)、 LDL (低密度リポプロテイン)、 HDL (高密度リポプロテ ィン)、 および/または DMS0等を配合して用いることが考えられる。 図面の簡単な説明 図 1は、 ApoE4の神経毒性を示す図である。 パネル Aは、 F11細胞を 30 zg/ml の ApoE4、 ApoE3、 または担体 (PBS )のみ (対照) で 72時間処理し、 細胞死の比率 を決定した結果を示す図である。 パネル Bは、 ApoE4の濃度を図示したように増 加させて、 F11細胞を 72時間処理し、細胞死の比率を決定した結果を示す図であ る。ノ ネル Cは、 F11細胞を 30 zg/mlの ApoE4で図示した時間インキュベートし、 細胞死の比率を決定した結果を示す図である。 数値は少なくとも 5回の独立した 実験結果の平均士 S. E.を表す。 図 2は、 ApoEの領域特異的ポリペプチドによる細胞死の制御を示す図である。 パネル Aは、 F11細胞を 25〃Mのタンデム LRPBP、 25〃Mの対照ペプチド [ApoE3 ぺプチド (LGAMEDVCGRLVQYRGE)、 ApoE4 ベプチド (LGADMEDVRGRLVQYRGE) ]、 ま たは担体のみ (対照) で 16時間処理した結果を示す。 パネル Bは、 Π1細胞を 2 5〃Mのタンデム LRPBPで図示した時間処理した結果を示す。図の上部に示したよ うに、 夕ンデム LRPBPは、 ApoE3および ApoE4で共通する ApoEの L141〜L149の タンデムな繰り返しからなるぺプチドであり、 対照の ApoE3および ApoE4ぺプチ ドは、 それそれ ApoE3および ApoE4に特異的な L104〜E121に対応する。パネル C は、 30〃g/mlの ApoE4存在下または非存在下で、 ApoE3ペプチドの濃度を増加さ せながら F11細胞を 72時間処理し、細胞死を測定した結果を示す。パネル Dは、 30〃g/mlの ApoE4存在下または非存在下で、 100 /Mの ApoE4ぺプチドで F11細胞 を 72時間処理し、細胞死を測定した結果を示す。それそれの数値は少なくとも 5 回の独立した実験結果の平均士 S. E.を表す。 図 3は、 ApoE4により誘導される細胞死の、 ひ 2Mによる阻害を示す写真である。 The amino acid sequences of ΑροΕ3 and ApoE4 differ only in amino acid position 112, suggesting that Cys at position 112 in ApoE3 is important for inhibiting cell death. Therefore, the partial peptide of ApoE3 is preferably a peptide comprising a region containing Cys at position 112. Examples of such a peptide include a peptide corresponding to positions 104 to 121 of ApoE3 (SEQ ID NO: 3). When compounds that can inhibit or promote neuronal cell death are used as pharmaceuticals, these compounds themselves can be directly administered to patients, or they can be formulated and administered by known pharmaceutical methods. It is possible. For example, it is formulated and administered in an appropriate combination with a pharmacologically acceptable carrier or vehicle, specifically, sterile water, physiological saline, vegetable oil, emulsifier, suspending agent, surfactant, stabilizer, etc. It is possible. Administration to the patient can be, for example, transdermal, intranasal, transbronchial, intramuscular, intravenous, intrathecal, intraventricular, or oral, depending on the nature of the compound. The dose varies depending on the patient's age, body weight, symptoms, administration method and the like, but those skilled in the art can appropriately select an appropriate dose. If the compound can be encoded by DNA, the DNA may be incorporated into a gene therapy vector to perform gene therapy. The dose and administration method vary depending on the patient's weight, age, symptoms, etc., but can be appropriately selected by those skilled in the art. When used as a reagent, other components such as cholesterol, VLDL (ultra low density lipoprotein), LDL (low density lipoprotein), HDL (high density lipoprotein), and / or DMS0 are mixed. Can be used. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows the neurotoxicity of ApoE4. Panel A shows the results of treating F11 cells with 30 zg / ml ApoE4, ApoE3, or carrier (PBS) alone (control) for 72 hours and determining the cell death ratio. Panel B is a diagram showing the results of determining the cell death ratio by treating F11 cells for 72 hours with increasing concentrations of ApoE4 as shown. Panel C shows the results of incubating F11 cells with 30 zg / ml ApoE4 for the indicated times and determining the cell death ratio. The numbers represent the SE of at least five independent experiments. FIG. 2 is a diagram showing the control of cell death by an ApoE region-specific polypeptide. Panel A shows the results of treating F11 cells for 16 hours with 25 タ ン M tandem LRPBP, 25〃M control peptide [ApoE3 peptide (LGAMEDVCGRLVQYRGE), ApoE4 peptide (LGADMEDVRGRLVQYRGE)], or carrier alone (control). Show. Panel B shows the results of treating Π1 cells with 25 〃M tandem LRPBP for the times indicated. As shown at the top of the figure, evening dem LRPBP is a peptide consisting of tandem repeats of L141 to L149 of ApoE common to ApoE3 and ApoE4, and the control ApoE3 and ApoE4 peptides are ApoE3 and ApoE4, respectively. Corresponding to L104 to E121. Panel C shows the results of measuring cell death by treating F11 cells for 72 hours with increasing concentrations of ApoE3 peptide in the presence or absence of 30 μg / ml ApoE4. Panel D shows the results obtained by treating F11 cells with 100 / M ApoE4 peptide in the presence or absence of 30 μg / ml ApoE4 for 72 hours and measuring cell death. Each number represents the average SE from at least five independent experiments. Figure 3 is a photograph showing the cell death induced by ApoE4, the inhibition by shed 2 M.
F11細胞を、 ΙΟΟηΜのメチルァミン処理したひ 2M (パネル A)、 30〃g/mlの Apo E4 (パネル B)、 または ΙΟΟηΜのメチルァミン処理したひ 2Mと 30〃g/mlの ApoE4 (パネル C )のいずれかで 72時間処理した。各パネルは典型例の位相差顕微鏡像で ある。 同様の実験を 3回行った結果、 いずれも本質的に同じ結果を得た。 図 4は、 フヅ化ナトリゥム NaFによる細胞死誘導を示す図である。 パネル Aは、 NaFまたは NaClの濃度を図示したように増加させて、 F11細胞を 24時間処理し、細胞死の比率を決定した結果を示す図である。パネル Bは 100 /M の A1C13の存在下または非存在下で、 図示した時間、 lOmMの NaFで細胞を処理し、 細胞死の比率を決定した結果を示す図である。パネル Cは 100〃Mの A1C13の存在 下または非存在下で、 NaFの濃度を図示したように増加させて、 12時間細胞を処 理し、 細胞死の比率を決定した結果を示す図である。 パネル Dは、 F11細胞を 10 mMの NaFで 12時間処理した後、 2mMのデフエロキサミンに 24時間暴露した結果 を表す図である (「担体のみ」は偽前処理を行った後、担体のみで処理した対照を 表し、 「NaF」 は偽前処理の後、 NaF 処理を行った結果を表し、 「D+NaF」 はデフエ ロキサミンンで前処理を行った後、 NaF処理を行った結果を表し、 「Dのみ」 はデ フエロキサミンンで前処理を行った後、担体のみで処理を行った結果を表す)。各 数値は 4〜 6回の独立な実験結果の平均土 S. E.を表す。 図 5は、 図 4のパネル Dにおける、 NaF処理による細胞死誘導と、 デフエロキ サミンによる阻害の典型的な結果を示す写真である (Aは偽前処理を行った後、 担体のみで処理した対照を表し、 Bは偽前処理の後、 NaF処理を行った結果を表し、 C はデフエロキサミンンで前処理を行った後、 担体のみで処理を行った結果を表 す)。 図 6は、 ApoE4により誘導される細胞死における DNAラダ一生成を示す写真で ある。 F11細胞を 30 g/mlの ApoE4 (レーン 2) または 30〃g/mlの ApoE3 (レ一 ン 3) で 24時間処理した。 細胞はまた、 の Ac- DEVD-CH0 (レーン 4)、 l〃g /mlの PTX (レーン 5)、 または 30〃g/mlの ApoE3 (レーン 6) 存在下で、 30Λ^/ΠΙ 1の ApoE4で 24時間処理を行った。 DNAを抽出し、 各レーン 2〃gの DNAを 2%ァ ガロースゲル上で分離した。完全増殖培地で増殖させた F11細胞から抽出した DN Aを、 DNAラダー生成試験のもう 1つの対照として用いた(レーン 1 )。 「MK」 は分 子量マ一カーを示し、 人(c I 8 5 7 Sam7)DNAを Stylで消化した産物である。 このマ 一力一は、 ゲルの下半分において、 500〜600bpの間隔でバンドができる。 同様の 独立した実験を 3回行い、 典型的な結果を図示した。 図 7は、 ApoE4により誘導される細胞死における TUNELアツセィの結果を表す 写真である。 F11細胞を 30〃g/mlの ApoE3 (パネル A) または 30〃g/mlの ApoE4 (パネル で 24時間処理し、 TUNEL法で細胞を染色した。 パネル Cは、 細胞を l〃g/mlの PTXの存在下、 30 g/mlの ApoE4で 24時間処理した結果を示す。また、 パネル Dは、 lOmMの NaFで 6時間、 F11細胞を処理した結果を示す。 位相差顕微 鏡で観察された像に、 TUNEL染色による蛍光像を重ねて示した。 断片化した DNA は、 ターミナルデォキシヌクレオチジルトランスフェラ一ゼ(TdT)により F ITCラ ベルされた dUTPが取り込まれ、緑色蛍光により染色される (図中、三角で示した 白い細胞)。アポトーシスを起こした細胞は、核から DNAが漏出し、核だけでなく 細胞質も、 DNAの染色が見られた。 同様の独立した実験を 3回行い、 典型的な結 果を図示した。 図 8は、 グリァ細胞に対する ApoEの効果を示す。 Bu695グリァ細胞を 30〃g/m 1の ApoE3、 ApoE4、 または担体のみ(対照)で 72時間処理し、 細胞の生存率を計 測した (右の 3つのカラム)。対照として、 F11細胞に対して同じ条件で実験を行 つた(左の 3つのカラム)。数値は 3回の独立した実験結果の平均士 S. E .を表す。 図 9は、 SH- SY5Y細胞における ApoE3の神経毒性促進効果および ApoE4の該毒 性阻害効果を示す図である。純粋な神経芽細胞腫細胞 SH- SY5Yを ApoE3 (30〃g/m 1)、 ApoE4 (30〃g/ml )、 ApoE3 ( 30 /g/ml) と ApoE4 (30 zg/ml) の両方、 または 何も加えず(対照) に 48時間処理し、 細胞死の比率を測定した。数値は 4回の独 立した実験結果の平均士 S.E.を表す。 F11 cells were treated with ΙΟΟηΜ methylamine treated 2 M (panel A), 30 〃g / ml ApoE4 (panel B), or ΙΟΟηΜ methylamine treated 2 M and 30 〃g / ml ApoE4 (Panel C) for 72 hours. Each panel is a typical phase contrast microscope image. As a result of performing the same experiment three times, essentially the same results were obtained. FIG. 4 is a view showing the induction of cell death by sodium fluoride. Panel A shows the results of determining the percentage of cell death by treating F11 cells for 24 hours with increasing concentrations of NaF or NaCl as shown. Panel B in the presence or absence of A1C1 3 of 100 / M, the time shown, cells were treated with NaF of LOMM, is a graph showing the results obtained by determining the ratio of cell death. Panel C in the presence or absence of A1C1 3 in 100〃M a view to increase as shown the concentration of NaF, 12 hours cells were processed, the results obtained by determining the ratio of cell death is there. Panel D shows the results of F11 cells treated with 10 mM NaF for 12 hours and then exposed to 2 mM deferoxamine for 24 hours. `` NaF '' represents the result of NaF treatment after sham pretreatment, and `` D + NaF '' represents the result of NaF treatment after pretreatment with dexoxamine. “D only” indicates the result of pretreatment with deferoxamine and then treatment with the carrier alone). Each value represents the average soil SE from 4 to 6 independent experiments. Fig. 5 is a photograph showing the typical results of cell death induction by NaF treatment and inhibition by dextroxamine in panel D of Fig. 4 (A: control after sham pretreatment and treatment with carrier only). , B represents the results of NaF treatment after the false pretreatment, and C represents the results of pretreatment with deferoxamine and treatment with the carrier alone). FIG. 6 is a photograph showing DNA ladder formation in cell death induced by ApoE4. F11 cells were treated with 30 g / ml ApoE4 (lane 2) or 30 μg / ml ApoE3 (lane 3) for 24 hours. Cells were also cultured in the presence of Ac-DEVD-CH0 (lane 4), l〃g / ml PTX (lane 5), or 30〃g / ml ApoE3 (lane 6) for 30Λ ^ / ΠΙ The cells were treated with 1 ApoE4 for 24 hours. The DNA was extracted and 2 μg of DNA in each lane was separated on a 2% agarose gel. DNA extracted from F11 cells grown in complete growth medium was used as another control in the DNA ladder generation test (lane 1). "MK" denotes the molecular weight Ma one car, a product obtained by digesting a human (c I 8 5 7 Sam7) DNA with Styl. This force produces bands in the lower half of the gel at 500-600 bp intervals. Three similar independent experiments were performed and typical results are illustrated. FIG. 7 is a photograph showing the results of TUNEL Atssei on cell death induced by ApoE4. F11 cells were treated with 30 μg / ml ApoE3 (panel A) or 30 μg / ml ApoE4 (panel for 24 hours and stained with the TUNEL method. Panel C shows cells with l〃g / ml Panel D shows the results of treatment with 30 g / ml ApoE4 for 24 hours in the presence of PTX, and Panel D shows the results of treatment of F11 cells with lOmM NaF for 6 hours. The fluorescence image of TUNEL staining is superimposed on the image, and the fragmented DNA is taken up by FITC-labeled dUTP by terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT) and stained by green fluorescence. (The white cells indicated by triangles in the figure) In the cells that underwent apoptosis, DNA leaked from the nucleus, and DNA staining was seen not only in the nucleus but also in the cytoplasm. Figure 8 shows the effect of ApoE on glial cells. Bu695 glial cells were treated with 30 μg / ml of ApoE3, ApoE4, or carrier only (control) for 72 hours and cell viability was measured (right three columns). The experiment was performed under the same conditions (the three columns on the left), and the numbers represent the average of three independent experimental results S. E. Fig. 9 shows the promotion of ApoE3 neurotoxicity in SH-SY5Y cells. The figure shows the effect of ApoE4 (30 μg / ml), ApoE4 (30 μg / ml), ApoE3 (30 / g) on pure neuroblastoma cells SH-SY5Y. / ml) and ApoE4 (30 zg / ml) or nothing (control) were treated for 48 hours, and the percentage of cell death was measured. It represents the average SE of the experimental results.
発明を実施するための最良の形態 以下、 実施例により本発明を具体的に説明するが、 本発明はこれらの実施例に よって何ら制限されるものではない。 なお、 細胞培養条件および試薬は以下の通りである。 F11細胞(Yamatsuji , T. et al ., Science 272 : 1349-1352 ( 1996 )) は、 18%ゥシ胎児血清 (FBSヽ HyClon e Laboratories)および抗生物質を含む HamF-12培地(Gibco BRL)で増殖させた。 Bu695細胞 [ (Hayashi, Y. et al ., Biochem. Biophys. Res. Commun. 187: 1249- 1255 ( 1992)) ; K. Yoshikawa博士 (大阪大学、 Osaka, Japan) より供与]は、 10% FBSおよび抗生物質を含む DME (Gibco BRL)培地で増殖させた。 SH-SY5Y細胞 [M.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The cell culture conditions and reagents are as follows. F11 cells (Yamatsuji, T. et al., Science 272: 1349-1352 (1996)) were cultured in HamF-12 medium (Gibco BRL) containing 18% fetal serum (FBS HyClon e Laboratories) and antibiotics. Propagated. Bu695 cells [(Hayashi, Y. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 187: 1249-1255 (1992)); provided by Dr. K. Yoshikawa (Osaka University, Osaka, Japan)], 10% FBS And in DME (Gibco BRL) medium with antibiotics. SH-SY5Y cells (M.
Morishimaおよび Y. Ihara (東京大学、 Tokyo, Japan) より供与]は、 10%牛胎 児血清を含む DMEMで培養した。 組換え ApoE3(Cat. #APL90)および ApoE4(Cat. # APL100)は Chemicon International Inc . より購入した。 PTXは Calbiochem-Nova biochemより購入した (Cat. #516560)。 以下の実施例においては、 特に断らない 限り、 組換え ApoEタンパク質を用いた。 PTXの加熱不活化は、 90°C1時間のイン キュベーシヨンにより行った。 NaF (Cat. #S- 7920) およびデフエロキサミン (C at. #D-9533) は Sigmaより購入した。 Ac-DEVD-CH0は Peptide Inc. (Cat. #317 2-V)より購入した。 ひ 2 -マクログロブリン (ひ 2 -Macroglobulin ; α 2Μ)は Yagi Research Center (Cat. IYU-60002) より購入した。 ひ 2Mの活性化には、 まず 50 mM Tris/HCl(pH8.0)中の 200mMメチルァミン、 および 150mM NaClで 16〜18時間 室温、 暗下で処理し、 20mM Hepes/NaOH(pH7.4)と 150mM NaClからなる透析液を 5 回交換しながら 48時間透析を行い、未反応のメチルァミンを除去した。このよう に調製されたひ 2Mはさらに血清を含まない HamF- 12倍地で 4時間透析した。透析 されたひ 2Mは 0.22 /Mのミクロフィル夕一で濾過滅菌し、 4°Cで保存し、 2週間 以内に使い切った。 Morishima and Y. Ihara (provided by The University of Tokyo, Tokyo, Japan)] were cultured in DMEM containing 10% fetal calf serum. Recombinant ApoE3 (Cat. # APL90) and ApoE4 (Cat. # APL100) were purchased from Chemicon International Inc. PTX was purchased from Calbiochem-Nova biochem (Cat. # 516560). In the following examples, unless otherwise specified, recombinant ApoE protein was used. Heat inactivation of PTX was performed by incubation at 90 ° C for 1 hour. NaF (Cat. # S-7920) and Deferoxamine (C at. # D-9533) were purchased from Sigma. Ac-DEVD-CH0 was purchased from Peptide Inc. (Cat. # 317 2-V). Shed 2 - macroglobulin (ratio 2 -Macroglobulin; α 2 Μ) was purchased from Yagi Research Center (Cat IYU-60002 .). For activation of 2 M, first treat with 200 mM methylamine in 50 mM Tris / HCl (pH 8.0) and 150 mM NaCl for 16 to 18 hours at room temperature in the dark, and add 20 mM Hepes / NaOH (pH 7.4). Dialysis was performed for 48 hours while changing the dialysate consisting of 150 mM NaCl five times to remove unreacted methylamine. The spleen 2 M thus prepared was further dialyzed against serum-free HamF-12 medium for 4 hours. Dialysis Saretahi 2 M is sterilized by filtration microfiltration evening one 0.22 / M, and stored at 4 ° C, used up within 2 weeks.
[実施例 1 ] 神経系ハイプリッド細胞 F11の ApoE3および ApoE4処理 [Example 1] ApoE3 and ApoE4 treatment of nervous system hybrid cells F11
F11細胞を 30 zg/mlの組換え ApoE4、もしくは組換え ApoE3を含む担体(リン酸 緩衝生理食塩水; PBS)、 または担体のみ (対照) で 72時間ィンキュベ一トし、 細 胞死が誘導される比率をトリパンブルー排除を指標としたアツセィにより測定し た。 細胞死のトリパンブル一排除アツセィは、 以下のようにして行った。 細胞は洗 浄せずに、 緩やかにピペッティングして血清を含まない培地に懸濁した。 PBS に 溶かした 0.1 %のトリパンブル一を細胞懸濁液に最終濃度 0.02%になるように加 え、 37°Cで 15分間ィンキュペートした。細胞生存率は、細胞全体に占めるトリバ ンブル一で染色されない細胞数のパーセンテージを計測することにより決定した (細胞死亡率 = 100-細胞生存率)。従って、 この方法による細胞の死亡率は、付着 した細胞および培地中に浮いた細胞を含む全細胞の中の死んだ細胞の比率を表し ている。 実験は、 少なくとも 3回独立して繰り返した。 アツセィの結果、 F11細胞を 30Aig/mlの組換え ApoE4で 72時間ィンキュベ一 トすると、 約 70%の細胞が細胞死を起こすことが判明した (図 1 A)。 それに対し て同じ濃度の ApoE3では 72時間ィンキュベ一シヨン後も F11細胞の細胞死は観察 されなかった。 精製した天然の ApoE3および ApoE4を、 文献 「Rall et al ., 198 6, Methods Enzymol . 128: 273-287 j に記載の方法に従い精製した。 これを用い て同様に実験を行った結果、 本質的に同じ結果を得たが、 天然の ApoE4による神 経毒性は組換え ApoE4を用いた場合よりも即効性であった(30〃g/mlの精製した 天然の ApoE4、 ApoE3、 または担体のみ (対照) で F11細胞を 24時間インキュぺ 一卜したときの細胞死率はそれそれ、 87.6 ±4.4、 10.6 ±4.2、 または 7.2± 1.2 ( %;平均士 S. D. ) であった)。 ApoE4の細胞死の効率は、 0.3〜30〃g/mlの範囲 で用量依存的に増加したことから、この細胞死は ApoE受容体を介していると考え られた (図 1 B)。 また、 F11細胞を 30 g/mlの ApoE4で時間を変えてインキュべ 一卜し、 細胞死の比率を計測したところ、 72時間までは一方向性に細胞死の比率 は増加した (図 1 C)。 Incubation of F11 cells with 30 zg / ml recombinant ApoE4 or a carrier containing recombinant ApoE3 (phosphate-buffered saline; PBS) or carrier alone (control) for 72 hours induces cell death Was measured by Atsushi using trypan blue exclusion as an index. A trypable exclusion assay for cell death was performed as follows. The cells were not washed but suspended in a serum-free medium by gentle pipetting. A 0.1% trypan solution in PBS was added to the cell suspension to a final concentration of 0.02% and incubated at 37 ° C for 15 minutes. Cell viability was determined by measuring the percentage of cells that did not stain with Tribble monocell in the total cells (cell mortality = 100-cell viability). Thus, cell mortality by this method represents the ratio of dead cells to total cells, including adherent cells and cells floating in culture. The experiment was repeated at least three times independently. Assay showed that when F11 cells were incubated with 30 Aig / ml recombinant ApoE4 for 72 hours, about 70% of the cells died (Fig. 1A). In contrast, at the same concentration of ApoE3, cell death of F11 cells was not observed even after incubation for 72 hours. Purified natural ApoE3 and ApoE4 were purified according to the method described in the document “Rall et al., 1896, Methods Enzymol. 128: 273-287j. However, the neurotoxicity of native ApoE4 was more rapid than with recombinant ApoE4 (30 μg / ml purified native ApoE4, ApoE3, or carrier alone (control ), The cell death rate when F11 cells were incubated for 24 hours was 87.6 ± 4.4, 10.6 ± 4.2, or 7.2 ± 1.2. (%; Average person SD)). Since the efficiency of ApoE4 cell death increased in a dose-dependent manner in the range of 0.3 to 30 µg / ml, this cell death was considered to be mediated by the ApoE receptor (Fig. 1B). In addition, F11 cells were incubated with 30 g / ml ApoE4 for various times, and the cell death ratio was measured. The cell death ratio increased unidirectionally up to 72 hours (Fig. 1C ).
Fll 細胞を、 表 1に示すいくつかの試薬の存在下または非存在下で、 30〃g/ml の ApoE4で 72時間ィンキュベ一トした。その後、細胞死を卜リパンブルーの排除 を指標に測定した。 その結果を表 1に示す。 PTXは l〃g/ml、 ApoE3は 30Adg/ml で使用した。 PTXの不活性化は上記のように熱処理により行った。 数値は 4回の 独立した実験結果の平均士 S. E.を表す。 「*」は ApoE4の効果に対し、 pく 0.01で有 意差あり、 「**」 は有意差なしを表す。 表 1に示されたように、 ApoE4による細胞死は、 ApoE3を共存させると顕著に阻 害された。 このことから、 ApoE3が細胞死を誘導しないのは、 ApoE3に活性がない ためというわけではないことが示唆された。 ApoE4で 72時間処理すると、 細胞死 を起こした細胞のほとんどは凝縮して丸くなり、 最後にはプレートからはがれた (図 3 B参照)ことから、 ApoE4により F11細胞はアポトーシスを起こしたことが 示された (後述)。 Fll cells were incubated with 30 μg / ml ApoE4 for 72 hours in the presence or absence of some of the reagents shown in Table 1. Thereafter, cell death was measured using exclusion of tripan blue as an index. The results are shown in Table 1. PTX was used at l〃g / ml, and ApoE3 at 30Adg / ml. PTX was inactivated by heat treatment as described above. The numbers represent the average SE from four independent experiments. “*” Indicates a significant difference with respect to the effect of ApoE4 at p <0.01, and “**” indicates no significant difference. As shown in Table 1, cell death by ApoE4 was significantly inhibited by the coexistence of ApoE3. This suggested that the reason that ApoE3 did not induce cell death was not due to inactivity of ApoE3. After 72 hours of treatment with ApoE4, most of the cells that underwent cell death condensed and became rounded and eventually detached from the plate (see Figure 3B), indicating that ApoE4 caused apoptosis of F11 cells. (See below).
表 1 table 1
ApoE4により誘導される細胞死における PTXまたは ApoE3による阻害 Inhibition of ApoE4-induced cell death by PTX or ApoE3
細胞死の比率 (%) Cell death ratio (%)
ApoE3 10.2±5.1 ApoE3 10.2 ± 5.1
ApoE4 74.7±2.2 ApoE4 + PTX 25.1±6.6 ApoE4 + 不活性化 PTX 73.5±11.6 ** ApoE4 + ApoE3 30.4±10.0 * ApoE4 74.7 ± 2.2 ApoE4 + PTX 25.1 ± 6.6 ApoE4 + Inactivated PTX 73.5 ± 11.6 ** ApoE4 + ApoE3 30.4 ± 10.0 *
[実施例 2 ] ApoEの受容体結合べプチドの効果 [Example 2] Effect of ApoE receptor binding peptide
ApoE4 の神経毒性が、 細胞表面の受容体への結合を介しているか否かを調べる ため、 ApoE の受容体結合領域のペプチドである L141〜L149 (LRKLRKRLL/配列番 号: 1 )の効果について実験した。 このペプチドは LDL受容体関連タンパク質 (L RP) とも呼ばれる ApoE受容体 1 (ApoERl) に作用することが知られている (Wan g, X.S. and Gruenstein, E., J. Cell. Physiol. 173:73-83 (1997))。また、 こ のべプチド(LRKLMRLL)が ApoE受容体 1に作用するには mMオーダ一の濃度が必 要であるのに対し、 LMLRKRLLが 2回タンデムに繰り返した 18残基のペプチド( L MLRKRLLLRKLRKRLL/配列番号: 2、 「タンデム LRPBP(タンデム LRP結合べプチド)」 と称する) は数十 Mで同様の効果があることも知られている (Wang, X. S. and Gruenstein, E ., J . Cel l . Physiol . 173 : 73-83 ( 1997) )。 そこで、 Fll細胞を 2 5 /Mの夕ンデム LRPBPでィンキュベ一トする実験を行った。 その結果、ィンキュベ一シヨン 16時間後にほぼ 100%の細胞で細胞死が誘導さ れた (図 2 A)。 それに対し、 ApoE3および ApoE4に特異的な領域 (L104〜E121) に対応する 18アミノ酸の対照ぺプチド (それそれ「ApoE3ぺプチド」 (LGADMEDVC GRLVQYRGE/配列番号: 3 ) および 「ApoE4 ペプチド」 (LGADMEDVRGRLVQYRGE/配 列番号: 4 ) と称する) では細胞死は誘導されなかった (図 2 A)。 To investigate whether the neurotoxicity of ApoE4 is mediated by binding to cell surface receptors, we tested the effects of L141-L149 (LRKLRKRLL / SEQ ID NO: 1), a peptide in the ApoE receptor binding domain. did. This peptide is known to act on ApoE receptor 1 (ApoERl), also called LDL receptor-related protein (LRP) (Wang, XS and Gruenstein, E., J. Cell. Physiol. 173: 73). -83 (1997)). In order for this peptide (LRKLMRLL) to act on ApoE receptor 1, a concentration on the order of mM is required, whereas LMLRKRLL is an 18-residue peptide (L MLRKRLLLRKLRKRLL / SEQ ID NO: 2, referred to as "tandem LRPBP (tandem LRP binding peptide)") is also known to have similar effects at tens of M (Wang, XS and Gruenstein, E., J. Cel Physiol. 173: 73-83 (1997)). Therefore, an experiment was performed in which Fll cells were incubated with 25 / M evening LRPBP. As a result, cell death was induced in almost 100% of the cells after 16 hours of incubation (FIG. 2A). In contrast, 18 amino acid control peptides corresponding to the ApoE3 and ApoE4 specific regions (L104-E121) (each "ApoE3 peptide" (LGADMEDVC GRLVQYRGE / SEQ ID NO: 3) and "ApoE4 peptide" (LGADMEDVRGRLVQYRGE / (SEQ ID NO: 4)) did not induce cell death (Fig. 2A).
LRPBPを、 処理時間を変えながら Fl l細胞とインキュベートし、 細胞 死を測定した。 その結果、 タンデム LRPBPの作用は ApoE4全長よりも即効性であ ることが判明した (図 2 B)。 このペプチドによる細胞死は処理後 3時間で観察さ れ、 16時間以内にほぼ 100%に達した。 この結果は、 ApoE受容体 1の細胞死シグ ナルはすばやく細胞内へ伝達されることを示しており、 ApoE4 が細胞内へ取り込 まれ、 代謝される結果ではないことが示唆された。 それ故、 ApoE4 の作用が遅か つたことは、 ApoE4と ApoE4受容体の相互作用が遅い結果か、 ApoE4の LRP結合ド メイン以外の領域が、 細胞死の発生を遅らせている可能性が考えられる。 また、 もう一つの可能性として、 ApoE4の作用は、 タンデム LRPBPが作用するのとは異 なる受容体を介していることも考えられる。 タンデム LRPBPによる急速な細胞死はこのぺプチドがアポトーシスを引き起こ しているという観測と一致する。 実際、 このペプチドによる細胞死はアポト一シ スの典型的な特徴を備えており、 ぺプチドで処理した細胞のほとんどは小さく丸 くなり、 最終的に 24時間以内にプレートからはがれた。 これらのデ一夕から、 A poE受容体 1 (LHP) または他の ApoE受容体が ApoE4の神経毒性作用を媒介して いることが示唆された。 ApoE3においては神経保護作用が観察されたが、 ApoE4ではそれが見られなかつ たことから、 この作用は ApoEタンパク質の 112位の残基が Cys (ApoE3の場合) なのか、 または Arg (ApoE4の場合)なのかを認識する機構が関与していることが 示唆された。 そこで、 ApoE3の 104〜121位の残基に対応する ApoE3特異的ポリぺ プチド (ApoE3 ペプチド) の効果について実験を行った。 その結果、 このぺプチ ドは用量依存的に ApoE4による神経細胞死を阻害することが判明した(図 2 C)。 1 00〃M の該ペプチドにより、 ほぼ完全に細胞死は阻害された。 それに対し、 1残 基のみ異なっている ApoE4特異的ポリペプチド (ApoE4ペプチド) は 100 /Mまで の濃度で阻害効果は観察されなかった (図 2 D)。 この事実から、 ApoE3が、 104〜 121残基を含む領域を介して、 ApoE3特異的受容体に結合することにより、 ApoE3 の神経保護作用が媒介されていることを示唆している。 LRPBP was incubated with FlI cells for varying treatment times and cell death was measured. As a result, it was found that the effect of tandem LRPBP was more immediate than ApoE4 full length (Fig. 2B). Cell death by this peptide was observed 3 hours after treatment, reaching almost 100% within 16 hours. This result indicates that the cell death signal of ApoE receptor 1 is rapidly transmitted into cells, suggesting that ApoE4 is not taken up and metabolized by ApoE4. Therefore, the slower action of ApoE4 may be due to the slower interaction between ApoE4 and the ApoE4 receptor, or a region other than the ApoE4 LRP-binding domain may delay the onset of cell death. . Another possibility is that the action of ApoE4 is mediated by a different receptor than the action of tandem LRPBP. The rapid cell death by tandem LRPBP is consistent with the observation that this peptide is causing apoptosis. Indeed, cell death by this peptide has the typical characteristics of apoptosis, with most of the peptide-treated cells becoming small and rounded and eventually detaching from the plate within 24 hours. These data suggest that ApoE receptor 1 (LHP) or other ApoE receptors mediate the neurotoxic effects of ApoE4. Although a neuroprotective effect was observed in ApoE3, it was not observed in ApoE4, so this effect is due to whether residue 112 at the position of ApoE protein is Cys (for ApoE3) or Arg (for ApoE4). It is suggested that a mechanism for recognizing whether or not this is involved. Thus, an experiment was conducted on the effect of an ApoE3-specific polypeptide (ApoE3 peptide) corresponding to residues 104 to 121 of ApoE3. As a result, this peptide was found to inhibit ApoE4-induced neuronal cell death in a dose-dependent manner (Fig. 2C). Cell death was almost completely inhibited by 100〃M of the peptide. In contrast, ApoE4-specific polypeptides (ApoE4 peptides) differing only by one residue showed no inhibitory effect at concentrations up to 100 / M (Fig. 2D). This fact suggests that ApoE3 mediates the neuroprotective effect of ApoE3 by binding to an ApoE3-specific receptor through a region containing residues 104 to 121.
[実施例 3 ] ApoE4の作用に対するひ 2 -マクログロブリン (ひ 2M) の効果 [Example 3] Effect of spike 2 -macroglobulin (spike 2 M) on the action of ApoE4
ApoE4の作用が ApoE受容体 1を介していることを更に証明するため、 ひ 2Mの 効果を調べた。 ApoE4 アレルと同様に、 ひ 2Mの欠失型多型は頻繁に見られる AD のリスクファクターであることが報告されている (Blacker, D. et al ., Nature Genetics 19 : 357-360 ( 1998) )。 ひ 2Mは ApoE受容体 1のもう一つの既知のリガ ンドであり、 ApoE受容体 1はひ 2M受容体とも呼ばれる。 ひ 2Mが ApoE受容体 1に 結合するには、 メチルァミンによりひ 2Mが活性化される必要がある。 プロテア一 ゼまたはメチルァミンによるひ 2Mへの相互作用により、 ひ 2Mは活性化され、 構 造変化を起こし、 LRP結合部位へ結合する。 このひ 2Μ ( ΙΟΟηΜ) を F11細胞に 72時間作用させた結果、 メチルァミンで処理 するか否かに関わらず、 ひ 2M単独は F11の細胞死をほとんど引き起こさなかった (図 3 A)。 しかしながら、 メチルァミン処理したひ 2M (活性化ひ 2M) は ApoE4 (3 Ous/ml ) による細胞死誘導を明確に阻害し (表 2 )、 細胞死に付随するアポトー シスの典型的な形態変化を阻害した (図 3 C)。メチルァミンで処理しないひ 2Mで はそういった効果は見られなかった (表 2)。 これらの結果から、 LRP結合型のひ 2Mは、 ApoE4により誘導される神経細胞死に対し抑制的に作用することが示され、 同時に ApoE4の神経毒性が確かに ApoE受容体 1を介していることが実証された。 表 2にそのときの結果を示す。 F11細胞を、 30 zg/mlの ApoE4存在下または非 存在下で、 ΙΟΟηΜの未処理ひ 2Mまたは活性化(メチルァミン処理) α2Μで 72時間 処理した。 その後、 細胞死をトリパンブルーの排除を指標に測定した。 数値は少 なくとも 5回の独立した実験結果の平均土 S.E.を表す。 「*」 は ΑροΕ4の効果に対 し、 ρ<0.01で有意差あり、 「**」 は有意差なしを表す。 表 2 Action of ApoE4 is to further demonstrate that through the ApoE receptor 1, examined the effect of shed 2 M. As with the ApoE4 allele, shed 2 M deletion polymorphism has been reported to be a risk factor of frequently seen AD (Blacker, D. et al, Nature Genetics 19:. 357-360 (1998 )). Shed 2 M is another known ligand of the ApoE receptor 1, also referred to as ApoE receptor 1 Wahi 2 M receptor. The shed 2 M binds to ApoE receptors 1, it is necessary to shed 2 M is activated by Mechiruamin. The interaction of the flight 2 M by Protea one peptidase or Mechiruamin, shed 2 M is activated, causing a structural change, to bind to the LRP binding site. Konohi 2 Μ (ΙΟΟηΜ) the result of the action 72 hours F11 cells, regardless of whether treatment with Mechiruamin, shed 2 M alone did not cause little cell death F11 (Fig. 3 A). However, Mechiruamin treated Tahi 2 M (activation-2 M) is clearly inhibited cell death induction by ApoE4 (3 Ous / ml) (Table 2), the typical morphological changes of apoptosis associated with cell death Inhibited (Figure 3C). With 2 M without treatment with methylamine Did not show such an effect (Table 2). These results, Fei of 2 M LRP binding type is shown to act suppressively to neuronal cell death induced by ApoE4, the ApoE4 neurotoxicity simultaneously are indeed through the ApoE receptor 1 Has been demonstrated. Table 2 shows the results. The F11 cells in the presence or absence ApoE4 of 30 zg / ml, and 72 hours untreated shed 2 M or activation of Iotaomikuron'omikuron'itamyu (Mechiruamin processing) alpha 2 Micromax. Thereafter, cell death was measured using trypan blue exclusion as an index. The numbers represent the average soil SE from at least five independent experiments. “*” Indicates a significant difference in the effect of ΑροΕ4 at ρ <0.01, and “**” indicates no significant difference. Table 2
ΑροΕ4により誘導される細胞死におけるひ 2Μによる阻害 Inhibition by Fei 2 Micromax in cell death induced by ΑροΕ4
細胞死の比率 (%) Cell death ratio (%)
未処理 Λ 2Μ 8.9±3.5 活性化ひ 2Μ 13.5±5.1 ΑροΕ4 76.1±3.0 ΑροΕ4 + 未処理ひ 2Μ 70.8±5.2 ** ΑροΕ4 + 活性化ひ 2Μ 12.5±2.6 * [実施例 4 ] PTXおよびフッ化ナトリウム (NaF) の効果 Untreated Λ 2 Μ 8.9 ± 3.5 Activated 2 Μ 13.5 ± 5.1 ΑροΕ4 76.1 ± 3.0 ΑροΕ4 + Untreated 2 Μ 70.8 ± 5.2 ** ΑροΕ4 + Activated 2 Μ 12.5 ± 2.6 * [Example 4] Effect of PTX and sodium fluoride (NaF)
ApoE4により誘導される細胞死に Gタンパク質が関与しているかを調べるため、 F11細胞を、 l〃g/mlの PTX存在下、 30〃g/mlの ApoE4で処理した。 72時間のィ ンキュベーシヨンの結果、 ApoE4の作用は顕著に阻害されていた (表 1 )。 それと は対照的に、 熱処理により不活性化された PTXでは、 ApoE4による F11細胞の細 胞死誘導を阻害できなかったことから、 PTXの阻害効果は PTX毒素の酵素的な活 性によるものであり、 化学的なもの、 または PTX溶液中の煩雑物によるものでは ないことが示唆される。 これらの結果から、 ApoE4が誘導する細胞死は、 PTX感受 性 Gタンパク質が関与していることが示された。 仮に PTX感受性 Gタンパク質が ApoE4の細胞死効果を媒介できるとすると、 PT X感受性 Gタンパク質を直接活性化することにより、 ApoE4を介さずに細胞死を誘 導できると考えられる。 そこで、 ヘテロ 3量体 Gタンパク質に対する確立した活 性化剤であり、 低分子 Gタンパク質にはほとんど効果がないことが知られている フッ化ナトリウム (NaF) の効果を検証した。 To determine whether G protein is involved in cell death induced by ApoE4, F11 cells were treated with 30 μg / ml ApoE4 in the presence of 1 μg / ml PTX. As a result of 72 hours of incubation, the action of ApoE4 was significantly inhibited (Table 1). In contrast, PTX inactivated by heat treatment could not inhibit ApoE4 from inducing cell death of F11 cells, and the inhibitory effect of PTX is due to the enzymatic activity of PTX toxin. It is suggested that it is not due to chemicals or contaminants in the PTX solution. These results indicated that ApoE4-induced cell death was related to PTX-sensitive G proteins. If the PTX-sensitive G protein could mediate the cell death effect of ApoE4, it would be possible to induce cell death without ApoE4-mediated activation by directly activating the PTX-sensitive G protein. Therefore, the effect of sodium fluoride (NaF), which is an established activator for heterotrimeric G proteins and is known to have little effect on small G proteins, was examined.
NaFまたは NaClを、 濃度を変化させて、 F11細胞の培養上清に添加し、 24時間 インキュベート後、 細胞死の比率を決定した。 実験は 4〜 6回行った。 その結果 を図 4 Aに示す。 NaF or NaCl was added at varying concentrations to the culture supernatant of F11 cells and after 24 h incubation, the percentage of cell death was determined. The experiment was performed 4-6 times. Figure 4A shows the results.
F11細胞を 10mMの NaFで処理すると、 大部分の細胞に細胞死が誘導された (図 4 A)。 NaFの効果は、 タンデム LRPBPと同程度に急速であり、 NaF処理後 24時間 以内にほぼすベての細胞が細胞死を起こした (図 4 B)。 ほぼすベての細胞は 24 時間以内に形態が凝縮し、 丸くなつた後、 ディッシュからはがれた。 これらの結 果は、 NaFがアポトーシスを誘導していることを支持している。 NaFの効果は、 1 〜10mMまでの範囲で用量依存的であった (図 4 A)。 それに対し、 NaClは同じ条件 でそのような効果はなかった。 NaFが細胞内の Gタンパク質を活性化するには、 1 〜20mMの濃度が必要であるとされている(Kelly, E. et al., Br. J. Pharmacol. 100:223-230 (1990); Funakoshi, A. et al., Regul. Pept. 37:1-7 (1992); D e Boer, A.H. et al., Eur. J. Biochem. 219:1023-1029 (1994))ことからも、 N aFがへテロ 3量体 Gタンパク質を活性化することによって、細胞死を誘導したと いうことが支持される。 Treatment of F11 cells with 10 mM NaF induced cell death in most cells (Figure 4A). The effect of NaF was as rapid as tandem LRPBP, with almost all cells dying within 24 hours after NaF treatment (FIG. 4B). Almost all cells condensed within 24 hours, rounded and then detached from the dish. These results support that NaF induces apoptosis. The effect of NaF was dose-dependent, ranging from 1 to 10 mM (FIG. 4A). In contrast, NaCl had no such effect under the same conditions. In order for NaF to activate intracellular G proteins, 1 A concentration of 2020 mM is required (Kelly, E. et al., Br. J. Pharmacol. 100: 223-230 (1990); Funakoshi, A. et al., Regul. Pept. 37: 1-7 (1992); De Boer, AH et al., Eur.J. Biochem. 219: 1023-1029 (1994)) suggest that NaF activates heterotrimeric G proteins. Supports the induction of cell death.
NaFは細胞内に入ると、 細胞内のアルミニウムと複合体を形成し、 GTPのァ-リ ン酸を模倣することにより Gタンパク質を活性化する (Sternweis, P.C. and Gi 1腿, A.G., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 79:4888-4891 ( 1982))。そこで、塩化 アルミニウム (A1C13) またはアルミニウムのキレ一夕一であるデフエロキサミ ン (deferoxamine) が NaFの作用に及ぼす効果を検証した。 lOO zMの A1C13の存在下または非存在下で、 10mMの NaFを培養上清に加え、 時 間を変化させて細胞とインキュベートし、 細胞死の比率を決定した (図 4B)。 ま た、 100〃Mの A1C13の存在下または非存在下で、 NaFの濃度を変化させて、 12時 間細胞を処理し、 細胞死の比率を決定した (図 4C)。 これらの結果から、 アルミニウムは NaFの作用を明確に増強することが判明し た。 A1C13の効果は、 NaF毒性の経時変化の測定でより強く現れることが観察され た。 すなわち、 A1C13非存在下では、 lOmMの NaFがほぼ 100%の細胞の細胞死を 誘導するのに、 24時間が必要となったが、 100〃M A1C13存在下では、 同じ NaF濃 度で細胞死はより早く誘導され、 10mMの NaFはわずか 12時間でほぼすベての細 胞の細胞死を引き起こした。 細胞死の経時変化を示す曲線の 0時間における傾き は、 A1C13非存在下に比べ A1C13存在下では 2倍以上高かった。時間のスケールは 異なるが、 これらの曲線は、 NaFが模倣できる、 非加水分解性の GTP類似体であ る GTPァ Sの、 精製 Gタンパク質に対する結合の経時変化、 ならびに、低濃度およ び高濃度のアルミニウムの存在下における NaFによる Gタンパク質の活性化の経 時変化とよく似ている(Sternweis, P.C. and Gilman, A.G., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 79:4888-4891 (1982))。 このことは、 NaFが Gタンパク質を直接活性 化させることにより F11細胞の細胞死を誘導するということによく一致している。 更に、 アルミニウムのキレ一夕一であるデフエロキサミンは NaFの作用に対し 抑制的に働いた。 F11細胞を 2mMのデフエロキサミンで予め処理すると、 NaFの神 経毒性が大幅に阻害され (図 4D)、 NaF による細胞の凝縮や球形化をほぼ完全に 抑制した (図 5)。 これらのデ一夕から、 NaFの細胞死効果は 3量体 Gタンパク質 を介していることが確認された。 PTXによる阻害効果を考え合わせると、 PTX感受 性 3量体 Gタンパク質が ApoE4の神経毒性を仲介していると結論される。 When NaF enters the cell, it forms a complex with the intracellular aluminum and activates the G protein by mimicking the phosphoric acid of GTP (Sternweis, PC and Gi et al., AG, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 79: 4888-4891 (1982)). Therefore, an sharpness of aluminum chloride (A1C1 3) or aluminum Isseki Defuerokisami emissions (deferoxamine) has verified the effect on the action of NaF. in the presence or absence of A1C1 3 in Loo zM, adding 10mM of NaF in the culture supernatant, by changing between time and incubated with the cells was determined the percentage of cell death (Fig. 4B). Also, in the presence or absence of A1C1 3 of 100〃M, by changing the concentration of NaF, it processes the 12-hour cells was determined the percentage of cell death (Fig. 4C). These results indicated that aluminum clearly enhanced the action of NaF. A1C1 3 effects that appear stronger in the measurement of the time course of NaF toxicity was observed. That, A1C1 3 in the absence, in inducing cell death of NaF approximately 100% of the cells LOMM, became necessary 24 hours, the 100〃M A1C1 3 presence, in the same NaF concentration Cell death was induced earlier, with 10 mM NaF causing cell death in almost all cells in just 12 hours. Slope at time zero of the curve showing the time course of cell death in the A1C1 3 presence than under A1C1 3 absence higher than twice. At different time scales, these curves show the time course of binding of GTPaS, a non-hydrolyzable GTP analog that can mimic NaF, to purified G protein, as well as low and high concentrations. Similar to the time course of activation of G proteins by NaF in the presence of aluminum concentrations (Sternweis, PC and Gilman, AG, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 79: 4888-4891 (1982)). This is in good agreement with the fact that NaF induces cell death of F11 cells by directly activating G proteins. In addition, aluminum deferoxamine, which is an all-day sharp, inhibited the action of NaF. Pretreatment of F11 cells with 2 mM deferoxamine significantly inhibited the neurotoxicity of NaF (Fig. 4D) and almost completely inhibited NaF-induced cell condensation and spheroidization (Fig. 5). From these data, it was confirmed that the cell death effect of NaF was mediated by the trimeric G protein. Taken together with the inhibitory effects of PTX, we conclude that the PTX-sensitive trimeric G protein mediates ApoE4 neurotoxicity.
3量体 Gタンパク質である PTX感受性 Gタンパク質は、 神経細胞のアポトーシ スに関与していると考えられている (Yan, G.M. et al., J. Neurochem. 65:242 5-2431 (1995); Yamatsuji, T. et al., Science 272:1349-1352 (1996a); olo zin, B. et al., Science 274:1710-1713 ( 1996))。 G 22をトランスフエクトし た培養細胞では DNA切断が誘導されるが、 PTX感受性である Gタンパク質のひサ ブュニヅトである Gaiあるいは G。。の発現では誘導されない (Giambarella, U. et al., EMBO J. 16:4897-4907 (1997)) ことから、 ApoE4により誘導される細胞 死は、 おそらく PTX感受性 Gタンパク質の G を介していると考えられる。 The PTX-sensitive G protein, a trimeric G protein, is thought to be involved in neuronal apoptosis (Yan, GM et al., J. Neurochem. 65: 242 5-2431 (1995); Yamatsuji, T. et al., Science 272: 1349-1352 (1996a); olo zin, B. et al., Science 274: 1710-1713 (1996)). G 2 Although the § 2 in cultured cells transfected Hue transfected is induced DNA cleavage, G ai or G. a non Sa Buyunidzuto the G protein which is PTX-sensitive . Is not induced by the expression of ApoE4 (Giambarella, U. et al., EMBO J. 16: 4897-4907 (1997)), indicating that cell death induced by ApoE4 is probably mediated by the PTX-sensitive G protein G. Conceivable.
[実施例 5 ] ApoE4により誘導される細胞死の解析 [Example 5] Analysis of cell death induced by ApoE4
5— 1) MAラダ一アツセィ アポトーシスによる細胞死が起こる際に生成する DNAラダ一の検出を、 以下の 条件で行った。 F11細胞を 30〃g/mlの ApoE4 (レーン 2) または 30〃g/mlの Apo E3 (レーン 3)で 24時間処理した。細胞はまた、 10〃Mの Ac- DEVD- CH0 (レーン 4)、 1 zg/mlの PTX (レーン 5)、 または 30 /g/mlの ApoE3 (レーン 6) 存在下で、 30 〃g/mlの ApoE4で 24時間処理を行った。 DNAを抽出し、 各レーン 2〃gの DNAを 2%ァガロースゲル上で分離した。何も処理せず、単に完全増殖培地で増殖させた Fl 1細胞から抽出した DNAも、 MAラダー生成試験の対照として用いた(レーン 1 )。 DNAラダーアツセィは、 キット (TaKaRa社 ApopLadder Experimental Kit; Cat. #MK600) を用い、 添付のマニュアルに従い行った。 実験は、 少なくとも 3回独立 して繰り返した。 その結果を図 6に示す。 図に示すように、 30〃g/mlの ApoE4を 24時間処理すると、 DNAの 180bpラダ一 生成の誘導が起こったが、 ApoE3は DNAラダーの生成は未処理と同様、 ほとんど 起こらなかった。 オリゴヌクレオソ一ムのサイズの DNAラダー生成はアポトーシ スによる細胞死を定義づける基本的な特徴の 1つである。 細胞を l〃g/ml PTXの 存在下、 30/ g/mlの ApoE4で処理すると、 DNAラダ一の誘導は劇的に阻害された (図 6、 レーン 5)。 これは ApoEが誘導する細胞死を PTXが阻害したことに一致 する (表 1 )。 また、 細胞を 10〃Mの Ac- DEVD- CH0の存在下、 30〃g/mlの ApoE4 で処理すると、 DNAラダ一の生成はやはり抑制された (図 6、 レーン 4 )。 この結 果は、 ApoE4が誘導するオリゴヌクレオソ一ムのサイズの DNA切断は、 カスパー ゼにより活性化される DNase により引き起こされることを示唆している。 ApoE4 が誘導する F11細胞の DNA切断は、 ApoE3が共存することにより抑制されること も判明した (図 6、 レーン 6 )。 NaFがアポトーシスを引き起こしているという前 述の結論に一致して、 NaF処理によって 180bp DNAラダ一生成が観察された。 NaC 1で F11細胞で処理しても、 DNAラダ一生成は誘導されなかったが、 該細胞を 10 mMの NaFで処理すると、処理後 6時間でオリゴヌクレオソ一ムサイズの DNA切断 が引き起こされた。 この MAラダ一生成は、 10〃Mの Ac- DEVD- CH0を共存させる ことにより抑制された。 5-1) MA ladder Atsushi DNA ladder generated when cell death due to apoptosis occurs was detected under the following conditions. F11 cells were treated with 30 μg / ml ApoE4 (lane 2) or 30 μg / ml Apo E3 (lane 3) for 24 hours. Cells were also grown at 30 μg / ml in the presence of 10 μM Ac-DEVD-CH0 (lane 4), 1 zg / ml PTX (lane 5), or 30 / g / ml ApoE3 (lane 6). ApoE4 for 24 hours. The DNA was extracted and 2 μg of DNA in each lane was separated on a 2% agarose gel. No treatment, just grown in complete growth medium DNA extracted from F11 cells was also used as a control in the MA ladder generation test (lane 1). DNA ladder assay was performed using a kit (TaKaRa ApopLadder Experimental Kit; Cat. # MK600) according to the attached manual. The experiment was repeated at least three times independently. Figure 6 shows the results. As shown in the figure, treatment with ApoE4 at 30 μg / ml for 24 hours induced induction of 180 bp ladder formation of DNA, but ApoE3 almost did not produce DNA ladder as in the case of untreated. The generation of DNA ladders of the size of an oligonucleotide is one of the fundamental features that define cell death by apoptosis. Treatment of cells with 30 / g / ml ApoE4 in the presence of l〃g / ml PTX dramatically inhibited induction of DNA ladder (Figure 6, lane 5). This is consistent with PTX inhibiting ApoE-induced cell death (Table 1). When cells were treated with ApoE4 at 30 μg / ml in the presence of 10 μM Ac-DEVD-CH0, production of DNA ladder was also suppressed (FIG. 6, lane 4). This result suggests that ApoE4-induced oligonucleosome-sized DNA cleavage is caused by caspase-activated DNase. It was also found that ApoE4-induced DNA cleavage of F11 cells was suppressed by the coexistence of ApoE3 (Fig. 6, lane 6). Consistent with the previous conclusion that NaF causes apoptosis, a 180 bp DNA ladder was observed with NaF treatment. Treatment of F11 cells with NaC1 did not induce DNA ladder formation, but treatment of the cells with 10 mM NaF caused oligonucleosomal-sized DNA breaks 6 hours after treatment. . This MA ladder formation was suppressed by the coexistence of 10-M Ac-DEVD-CH0.
5 - 2 ) TUNEL染色 5-2) TUNEL staining
ApoE4が誘導する神経毒性を、 TUNEL法による染色によりさらに検証した。 ApoE4-induced neurotoxicity was further verified by staining with the TUNEL method.
F11細胞を 30〃g/mlの ApoE3または 30 g/mlの ApoE4で 24時間処理し、 TUNE L法で細胞を染色した。 また、 F11細胞を l ^g/mlの PTXの存在下、 30〃g/mlの A poE4で 24時間処理して、 TUNEL染色を行った。 また、 lOmMの NaFで 6時間、 F11 細胞を処理して同様に実験した。 TUNEL法はキット (Boehringer Mannheim社 InF11 cells were treated with 30 μg / ml ApoE3 or 30 g / ml ApoE4 for 24 hours, and TUNE Cells were stained by the L method. Further, F11 cells were treated with 30 μg / ml of ApoE4 for 24 hours in the presence of l ^ g / ml of PTX, and subjected to TUNEL staining. In addition, F11 cells were treated with 10 mM NaF for 6 hours, and the same experiment was performed. TUNEL method kit (Boehringer Mannheim In
Situ Cell Death Detection Kit with Fluorescein; Cat. #1684795)を用いて、 添付のマニュアルに従い行った。 細胞は、 ポリ D リジンでプレコートされたスラ ィ ドグラスにまき、 18%FBSおよび抗生物質を含む HamF_12培地でインキュべ一 卜した。 実験は、 少なくとも 3回独立して繰り返した。 図 7に示したように、 30 g/mlの ApoE4で 24時間処理すると、 TUNEL法により 染色される F11細胞の比率が上昇したが、 ApoE3処理では、 未処理と同様に染色 される細胞はほとんど見られなかった。 TUNEL法においては、 断片化した DNAが 染色される (Gavrieli, Y. et al ., J. Cel l . Biol . 119 :493-501 ( 1992 ) )。細胞 を l zg/ml PTXの存在下、 30 g/mlの ApoE4で処理すると、 トリパンブル一排除 アツセィにより得られた結果 (表 1 ) と同様に、 TUNEL 法で染色される細胞はほ とんど観察されなかった (図 7、 C)。 予想されたように、 F11細胞を 10mM NaFで 処理すると、処理後 6時間で多くの細胞が TUNEL法により染色された (図 7、 D) o This was performed using the Situ Cell Death Detection Kit with Fluorescein; Cat. # 1684795) according to the attached manual. Cells were spread on slide glass precoated with poly-D-lysine and incubated in HamF_12 medium containing 18% FBS and antibiotics. The experiment was repeated at least three times independently. As shown in Fig. 7, treatment with 30 g / ml ApoE4 for 24 hours increased the proportion of F11 cells stained by the TUNEL method, but with ApoE3 treatment, almost all cells stained as untreated I couldn't see it. In the TUNEL method, the fragmented DNA is stained (Gavrieli, Y. et al., J. Cell. Biol. 119: 493-501 (1992)). When cells were treated with 30 g / ml ApoE4 in the presence of lzg / ml PTX, almost all cells stained by the TUNEL method were similar to the results obtained by trypable exclusion (Table 1). Not observed (Figure 7, C). As expected, when F11 cells were treated with 10 mM NaF, many cells were stained by the TUNEL method 6 hours after treatment (Figure 7, D).
5 - 3 ) グリァ細胞における ApoE4の効果 5-3) Effect of ApoE4 on glial cells
ApoE4 により誘導される毒性を、 神経系細胞ではあるが神経芽細胞系列ではな い、 グリア細胞である Bu695 (Hayashi, Y. et al ., Biochem. Biophys. Res. Co mmun. 187: 1249-1255 ( 1992) )を用いて検証を行った。 Bu695グリア細胞を 30〃g /mlの ApoE3、 ApoE4、 または担体(対照) で 72時間処理し、 細胞の生存率を計測 した。 対照として、 F11 細胞に対して同じ条件で実験を行った。 その結果を図 8 に示す。 The toxicity induced by ApoE4 was reduced by the glial cell Bu695 (Hayashi, Y. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 187: 1249-1255), which is a neural cell but not a neuroblast cell line. (1992)). Bu695 glial cells were treated with 30 μg / ml ApoE3, ApoE4, or carrier (control) for 72 hours, and cell viability was measured. As a control, an experiment was performed on F11 cells under the same conditions. Figure 8 shows the results.
30 /g/mlの ApoE4処理は、 F11細胞においては多数の細胞死が誘導されたが、 B u695細胞においては、図 8に示すように、 30 /g/mlの ApoE4または ApoE3処理の いずれも、 細胞死を誘導しなかった。 また、 ΑροΕ4、 および、 ΑροΕのタンデム LR ΡΒΡを用いた試験を、 SH- SY5Y細胞 (純粋な神経芽細胞腫) および CH0細胞(非神 経細胞) において行った結果、 これらの ΑροΕ4ペプチドは、 SH- SY5Y細胞では多 数の細胞死を誘導するが、 CH0細胞ではほとんど細胞死が誘導されないことを見 出した [ApoE4 (30 zg/ml ) またはタンデム LRPBP (25 /M) による細胞死の比率は SH-SY5Y細胞においてはそれそれ 77. 9±7.7または 86. 7±6.3%であり、 CH0細胞 においてはそれそれ 7.8±2.7または 17. 0±2. 0%であった(数値は 4連の実験結 果の平均士 S. E.を表す) ]。 また、 ApoE3による細胞死の阻害は、 SH- SY5Y細胞に おいても観察された (図 9 )。 これらのデータを考え合わせると、 ApoE4により誘 導される毒性は神経芽細胞に由来する細胞に特異的であると考えられる。 グリア 細胞が ApoE4による細胞死誘導に対し抵抗性であった事実は、 グリア細胞が脳に おける ApoE産生の主要部位であるという報告とも一致している(Srivastava, R. A. et al Biochem. Mol . Biol . Int . 38 : 91-101 ( 1996 ) )。 ApoE4 treatment at 30 / g / ml induced a large number of cell deaths in F11 cells, but in Bu695 cells, treatment with 30 / g / ml ApoE4 or ApoE3 None induced cell death. In addition, tests using タ ン ροΕ4 and ΑροΕ in tandem LR に お い て were performed on SH-SY5Y cells (pure neuroblastoma) and CH0 cells (non-neuronal cells). -SY5Y cells induce a large number of cell deaths, but CH0 cells hardly induce cell deaths (ApoE4 (30 zg / ml) or tandem LRPBP (25 / M) In SH-SY5Y cells, they were 77.9 ± 7.7 or 86.7 ± 6.3%, and in CH0 cells, they were 7.8 ± 2.7 or 17.0 ± 2.0%, respectively. It represents the average SE of the experimental result)]]. In addition, inhibition of cell death by ApoE3 was also observed in SH-SY5Y cells (FIG. 9). Taken together, these data suggest that the toxicity induced by ApoE4 is specific to cells derived from neuroblasts. The fact that glial cells were resistant to ApoE4-induced cell death is consistent with reports that glial cells are a major site of ApoE production in the brain (Srivastava, RA et al Biochem. Mol. Biol. Int. 38: 91-101 (1996)).
産業上の利用の可能性 本発明によって、 ApoE4 が高効率で神経細胞株の細胞死を誘導することが判明 した。 さらに、 ApoE4 刺激に応答した神経細胞の細胞死に至るシグナル伝達にお いて ApoE受容体 1および百日咳毒素 (pertussis toxin, PTX)感受性 G夕ンパク 質が関与していることが判明した。 この細胞死の誘導系を用いて、 また、 該シグ ナル伝達に関与する分子を標的として、 神経細胞の細胞死を抑制する化合物のス クリーニングを行うことが可能となった。 このような神経細胞の細胞死を抑制す る化合物は、 アルツハイマー病を含む神経細胞死が関与する疾患、 とりわけ痴呆 症全般の治療のための薬剤としての利用が期待される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has revealed that ApoE4 induces cell death of nerve cell lines with high efficiency. Furthermore, it was found that ApoE receptor 1 and pertussis toxin (PTX) -sensitive G protein are involved in signal transduction leading to neuronal cell death in response to ApoE4 stimulation. Using this cell death inducing system and targeting the molecule involved in signal transmission, it has become possible to screen a compound that suppresses cell death of nerve cells. Compounds that suppress such neuronal cell death are expected to be used as drugs for treating diseases involving neuronal death, including Alzheimer's disease, in particular, dementia in general.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1 . ApoE受容体 1の結合ァゴニストを神経細胞株に接触させる工程を含む、 神 経細胞株の細胞死を誘導する方法。 1. A method for inducing cell death of a neuronal cell line, comprising the step of contacting a binding agonist of ApoE receptor 1 with a neuronal cell line.
2 . ApoE受容体 1の結合ァゴニス卜が ApoE4またはその部分べプチドである、 請求項 1に記載の方法。 2. The method of claim 1, wherein the binding agonist of ApoE receptor 1 is ApoE4 or a partial peptide thereof.
3 . ApoE受容体 1の結合ァゴニストがタンデム LRP結合ペプチドである、 請求 項 1に記載の方法。 3. The method of claim 1, wherein the binding agonist of ApoE receptor 1 is a tandem LRP binding peptide.
4 . 神経細胞株が神経芽細胞に由来する、 請求項 1から 3のいずれかに記載の 方法。 4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the neural cell line is derived from a neuroblast.
5 . 神経細胞株が F11細胞または SH- SY5Y細胞である、 請求項 1から 3のいず れかに記載の方法。 5. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the neural cell line is an F11 cell or a SH-SY5Y cell.
6 . 神経細胞の細胞死を阻害または促進する化合物をスクリーニングする方法 であって、 6. A method for screening for a compound that inhibits or promotes neuronal cell death,
( a )被検試料および ApoE受容体 1の結合ァゴニストの共存下で神経細胞株を培 養する工程、 (a) culturing a neuronal cell line in the presence of a test sample and an ApoE receptor 1 binding agonist,
( b ) 該神経細胞株の細胞死を検出する工程、 および (b) detecting cell death of the neural cell line, and
( c ) 被検試料非共存下 (対照) における場合と比べ、 該神経細胞株の細胞死を 減少または増加させる活性を有する化合物を選択する工程、 を含む方法。 (c) selecting a compound having an activity of reducing or increasing the cell death of the nerve cell line as compared to the case in the absence of the test sample (control).
7 . 神経細胞株が神経芽細胞に由来する、 請求項 6に記載の方法。 7. The method of claim 6, wherein the neuronal cell line is derived from a neuroblast.
8 · 神経細胞株が F11細胞または SH- SY5Y細胞である、請求項 6に記載の方法。 8. The method according to claim 6, wherein the nerve cell line is an F11 cell or a SH-SY5Y cell.
9 . 神経細胞の細胞死を阻害または促進する化合物をスクリーニングする方法 であって、 9. A method of screening for a compound that inhibits or promotes neuronal cell death,
( a )被検試料の共存下、 ApoE受容体 1 とその結合ァゴニストとを接触させるェ 程、 (a) contacting ApoE receptor 1 with its binding agonist in the presence of a test sample,
( b ) ApoE受容体 1 とその結合ァゴニストとの結合を検出する工程、 および (b) detecting the binding of ApoE receptor 1 to its binding agonist, and
( c ) ApoE受容体 1とその結合ァゴニス卜との結合を阻害する活性を有する化合 物を選択する工程、 を含む方法。 (c) selecting a compound having an activity of inhibiting the binding of ApoE receptor 1 to its binding agonist.
1 0 . ApoE受容体 1の結合ァゴニス卜が ApoE4またはその部分べプチドである、 請求項 6から 9のいずれかに記載の方法。 10. The method according to any one of claims 6 to 9, wherein the binding agonist of ApoE receptor 1 is ApoE4 or a partial peptide thereof.
1 1 . ApoE受容体 1の結合ァゴニストがタンデム LRP結合ペプチドである、 請 求項 6から 9のいずれかに記載の方法。 11. The method according to any one of claims 6 to 9, wherein the binding agonist of ApoE receptor 1 is a tandem LRP binding peptide.
1 2 . 請求項 6から 1 1のいずれかに記載の方法により単離しうる、 神経細胞 の細胞死を阻害または促進する化合物。 12. A compound that inhibits or promotes neuronal cell death, which can be isolated by the method according to any one of claims 6 to 11.
1 3 . 請求項 1 2に記載の化合物を有効成分とする、 神経細胞の細胞死阻害剤 または細胞死促進剤。 13. A neuronal cell death inhibitor or cell death promoter comprising the compound according to claim 12 as an active ingredient.
1 4 . ApoE受容体 1 と ApoE4との結合を阻害する化合物を有効成分とする、 神 経細胞の細胞死阻害剤または細胞死促進剤。 14. An inhibitor of neuronal cell death or a cell death promoter comprising, as an active ingredient, a compound that inhibits the binding between ApoE receptor 1 and ApoE4.
1 5 . ApoE3 またはその部分ペプチドを有効成分とする、 神経細胞の細胞死阻 害剤。 15 5. A neuronal cell death inhibitor comprising ApoE3 or a partial peptide thereof as an active ingredient.
1 6 . 活性型ひ 2マクログロブリンまたはその部分ぺプチドを有効成分とする、 神経細胞の細胞死阻害剤。 1 6. And active shed 2 macroglobulin or active ingredients that part peptide, cell death inhibitors of neuronal cells.
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