明 細 書 臓器線維症予防 ·治療剤 技術分野 Description Organ fibrosis prevention and treatment agent Technical field
本発明は、 臓器線維症を予防 ·治療することのできる、 臓器線維症予防 ·治療剤 に関する。 背景技術 The present invention relates to an agent for preventing and treating organ fibrosis, which is capable of preventing and treating organ fibrosis. Background art
肺線維症、 皮膚硬化症、 肝硬変等の臓器線維症は、 細胞外マトリックスが組織に沈 着することにより引き起こされる疾患であるとされている。 過剰に沈着した細胞外 マトリ ックスは、 組織の非可逆的な変化を引き起こし、 臓器不全に至る予後不良の 病態を引き起こす。 Organ fibrosis such as pulmonary fibrosis, skin sclerosis, and cirrhosis is considered to be a disease caused by the deposition of extracellular matrix in tissues. Excessive extracellular matrix causes irreversible tissue changes, leading to poor prognosis leading to organ failure.
例えば、 肺線維症は胞壁における慢性的な炎症、 及び膠原線維の増加により肺胞 構造の破壊をきたし、 終局的には呼吸不全に至る疾患である。 For example, pulmonary fibrosis is a disease in which chronic inflammation of the alveolar wall and an increase in collagen fibrils cause destruction of the alveolar structure, eventually leading to respiratory failure.
また、 肝臓は再生力の非常に強い臓器として知られているが、 慢性肝疾患におい ては持続的な肝細胞壊死後の再生過程において線維化が起こり、 正常な肝細胞の再 生を妨げることにより起こると考えられている。 The liver is also known as a very regenerative organ.However, in chronic liver disease, fibrosis occurs during the regenerative process following sustained hepatocyte necrosis, preventing normal hepatocyte regeneration. It is thought to happen by.
また、 皮膚硬化症は皮膚が硬化することが特徴であり、 慢性に経過する疾患であ る。 全身性の場合は、 内臓が硬化し、 心筋の周囲に硬い線維が蓄積し、 拘束型の心 筋症の原因ともなる。 Skin sclerosis is characterized by hardening of the skin and is a chronic disease. In the systemic case, the visceral sclerosis hardens and hard fibers accumulate around the myocardium, causing constrained cardiomyopathy.
臓器線維症を予防 ·抑制する医薬品としては、 例えば特開平 8— 2 6 8 9 0 6号 公報に、 肝臓増殖因子を有効成分として含有する肺線維症予防剤が、 特開平 1 1一 2 6 9 0 7 6号公報に、 ケラタン硫酸オリゴ等を有効成分とする抗線維化剤が、 特 開 2 0 0 2— 3 7 1 0 0 6号公報に、 トロンボモジュリン様タンパク質を有効成分 として含有する肺線維症の予防 ·進行防止剤が開示されている。 Pharmaceuticals for preventing and suppressing organ fibrosis include, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-268096, a pulmonary fibrosis preventive agent containing a liver growth factor as an active ingredient. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-076 discloses an antifibrotic agent containing a keratan sulfate oligo as an active ingredient, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-37010 discloses a lung containing a thrombomodulin-like protein as an active ingredient. Prevention of fibrosis · An antiprogression agent is disclosed.
上記公報に開示された予防剤等によっては、 臓器線維症を完全に予防、 治療する ことは困難であった。
従って、 本発明の目的は、 線維化を予防し、 臓器線維症を予防、 治療することので きる臓器線維症予防 ·治療剤を提供することにある。 発明の開示 It has been difficult to completely prevent and treat organ fibrosis with some prophylactic agents disclosed in the above publication. Therefore, an object of the present invention is to provide an agent for preventing and treating organ fibrosis which can prevent fibrosis and prevent and treat organ fibrosis. Disclosure of the invention
本発明者らは、 上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、 造血系細胞に選択的に 作用し、 好中球の分化や増殖を促進するサイ ト力インである、 顆粒球コロニ一刺激 因子が抗線維化作用を有することを見出し、 顆粒球コロニー刺激因子が臓器線維症 を予防 ·治療し得るという知見を得、 本発明を完成させた。 The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object. As a result, the granulocyte colony-stimulating factor, which is a site power-in that selectively acts on hematopoietic cells and promotes neutrophil differentiation and proliferation. Have found that they have an anti-fibrotic effect, and have found that granulocyte colony stimulating factor can prevent and treat organ fibrosis, thus completing the present invention.
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、 顆粒球コロニー刺激因子を含 有することを特徴とする臓器線維症予防 ·治療剤を提供するものである。 The present invention has been made based on the above findings, and provides an agent for preventing and treating organ fibrosis, which comprises a granulocyte colony stimulating factor.
本発明の臓器線維症予防 ·治療剤に含有される顆粒球コロニー刺激因子は、 遺伝 子組み換え型顆粒球コロニー刺激因子であってもよい。 The granulocyte colony stimulating factor contained in the agent for preventing or treating organ fibrosis of the present invention may be a recombinant granulocyte colony stimulating factor.
本発明の臓器線維症予防 ·治療剤は、 徐放性製剤であることが好ましい。 The agent for preventing or treating organ fibrosis of the present invention is preferably a sustained-release preparation.
また、 徐放性製剤は、 少なく とも 7日間にわたって顆粒球コロニー刺激因子を放 出するように製剤化されてなることが好ましく、 医療ポンプであってもよい。 The sustained-release preparation is preferably formulated so as to release granulocyte colony-stimulating factor for at least 7 days, and may be a medical pump.
また、 本発明は、 顆粒球コロニー刺激因子遺伝子を含有することを特徴とする臓 器線維症予防 ·治療剤を提供するものである。 The present invention also provides an agent for preventing and treating visceral fibrosis, which comprises a granulocyte colony stimulating factor gene.
また、 本発明は、 上記臓器線維症予防 ·治療剤を用いることを特徴とする臓器線 維症予防 ·治療方法を提供するものである。 図面の簡単な説明 The present invention also provides a method for preventing and treating organ fibrosis, which comprises using the above agent for preventing and treating organ fibrosis. Brief Description of Drawings
図 1は、 マウスの膠原繊維の太さを測定した結果を示すグラフである。 FIG. 1 is a graph showing the results of measuring the thickness of collagen fibers in mice.
図 2は、 マウスの臓器中のデコリン及び T G F— J3の発現をウェスタンプロット 法で調べた結果である。 FIG. 2 shows the results of Western blot analysis of the expression of decorin and TGF-J3 in mouse organs.
図 3は、 マウスの膠原繊維の電子顕微鏡写真である。 FIG. 3 is an electron micrograph of a mouse collagen fiber.
図 4は、 マウスの膠原繊維の太さを測定した結果を示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態 FIG. 4 is a graph showing the results of measuring the thickness of collagen fibers in mice. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 まず本発明の臓器線維症予防 ·治療剤について説明する。 Hereinafter, the agent for preventing and treating organ fibrosis of the present invention will be described first.
本発明の臓器線維症予防 ·治療剤は、 顆粒球コロニー刺激因子 (以下、 本明細書 において 「G— C S F」 ともいう) を含有する。 本発明の臓器線維症予防 ·治療剤 に含有される G— C S Fは、 造血系細胞に選択的に作用し、 好中球の分化や増殖を 促進するサイ トカインであると定義され、 この定義に包含される G— C S F活性を 有するポリペプチドであればいずれでもよく、 例えば天然物 (人の生体試料等) か ら抽出、 分離、 精製したもの、 G— C S F産生細胞を培養し、 その培養上清から単 離したもの、 細胞融合法を用いて G— C S F産生ハイプリ ドーマを形成し、 これか ら取得したもの、 遺伝子組み換えによって、 大腸菌、 動物細胞等の宿主を形質転換 して得た形質転換体から産生せしめ単離精製したもの、 又はそれを化学修飾したも の等のいずれも使用可能である。 The preventive / therapeutic agent for organ fibrosis of the present invention contains granulocyte colony stimulating factor (hereinafter, also referred to as “G-CSF” in the present specification). G-CSF contained in the agent for preventing and treating organ fibrosis of the present invention is defined as a cytokine that selectively acts on hematopoietic cells and promotes neutrophil differentiation and proliferation. Any polypeptide that has G-CSF activity may be included. For example, a polypeptide extracted, separated, and purified from a natural product (such as a human biological sample), or a G-CSF-producing cell is cultured and cultured. G-CSF-producing hybridomas formed using cell fusion method and those obtained from these cells. Transformation obtained by transforming a host such as Escherichia coli or animal cells by genetic recombination. Any of those produced from the body, isolated and purified, or those obtained by chemically modifying the same can be used.
本発明においては、 上述した G— C S Fのいずれかと一定以上の相同性を有する ものであれば使用可能である。 この相同性に関しては、 好ましくは 3 0 %以上であ り、 更に好ましくは 5 0 %以上である。 In the present invention, any one having at least a certain degree of homology with any of the aforementioned G-CSFs can be used. The homology is preferably at least 30%, more preferably at least 50%.
本発明においては、 遺伝子組み換え型 G— C S Fを用いてもよい。 遺伝子組み換 え技術を利用して G— C S Fを調製する場合には、 G— C S Fをコードする遺伝子、 例えば配列番号: 1で表わされる塩基配列の情報に基づき、 適当な D N A部分を P C Rプライマーとして用い、 例えば R T— P C Rプライマー反応を行うことによつ てクローニングすることができる。該クローニングは、例えば、 Molecular Cloning;A Laboratory Manual 2nd Ed. , Cold Spring Harbor Labroratory Press (1989)等の 本 書に従い、 当業者であれば容易に実施することができる。 また、 本発明において用 いられる G— C S F遺伝子は、 配列番号: 1で表わされるものに限定されず、 活性 を損なわない程度の改変等を有するものであってもよい。 In the present invention, a recombinant G-CSF may be used. When preparing G-CSF using a gene recombination technique, an appropriate DNA portion is used as a PCR primer based on the information of the gene encoding G-CSF, for example, the base sequence represented by SEQ ID NO: 1. For example, cloning can be performed by performing an RT-PCR primer reaction. The cloning, for example, Molecular Cloning;. A Laboratory Manual 2 nd Ed, Cold accordance with the present specification, such as Spring Harbor Labroratory Press (1989), can be easily implemented by those skilled in the art. Further, the G-CSF gene used in the present invention is not limited to the one represented by SEQ ID NO: 1, and may have a modification or the like that does not impair the activity.
例えば、 (i)配列番号: 1で表わされる D N Aとストリンジェントな条件下でハ イブリダィズする D N A、 又は(ii)配列番号: 1で表わされる D N Aが発現するこ とにより得られるタンパク質のアミノ酸配列において、 一部のアミノ酸が欠失、 置 换又は付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする D N Aであって、
かつ発現することにより、 G— C S F活性を示し得る DNAであれば、 本発明にお いて用いることができる。 上記(i)の DNAは、 通常のハイプリダイゼーシヨン法に より得ることができ、 上記(ii)の DNAは、 上記(i)の DNAに変異を導入すること によって得ることができる。 DN Aに変異を導入する方法としては、 例えば Kunkel 法、 Gapped duple法等の公知の手法又はこれに準ずる方法を採用することができる。 例えば、 部位特異的突然変異誘発法を利用した変異導入用キット (Mutant-K (TAKARA 社製) や Mutant- G (TAKARA社製)) 等を用いて、 変異の導入を行うことができる。 また、 「ストリンジェントな条件」 としては、 上述した Molecular Cloningに記載 のハイプリダイゼーシヨンの条件等が挙げられ、 具体的には、 DIG DNA Labeling (口 シュ · ダイァグノスティックス社製)でプローブをラベルした場合に、 32°Cの DIG Easy Hyb 溶液(ロシュ 'ダイァグノスティックス社製)中でハイプリダイズさせ、 4 0°Cの 0· lxSSC 溶液(0. l°/。[w/v]SDS を含む)中でメンブレンを洗浄する条件 (lxSSC は 0.15M NaCl, 0.015M クェン酸ナトリウムである) でのサザンプロッ トハイプリ ダイゼーションで上記 DN Aプローブにハイブリダイズする程度の条件をいう。 本発明において用いられる G— C S Fの調製は、 上記 DNAを含有する組換べク ターを、 当該技術分野で公知の方法によって作成し、 得られた組換ベクターを宿主 細胞に形質転換し、 該形質転換体を培養し、 G— C S Fを生成、 蓄積し、 該タンパ ク質を採取することにより製造することができる。 培養し、 前記タンパク質が蓄積 されるのは、 培養上清のほか、 培養細胞もしくは培養菌体又は細胞若しくは菌体の 破砕物のいずれをも意味するものである。 本発明において形質転換体を培養する方 法は、 特に制限はなく、 宿主の培養において用いられる通常の方法でよい。 For example, in the amino acid sequence of (i) a DNA that hybridizes with the DNA represented by SEQ ID NO: 1 under stringent conditions, or (ii) a protein obtained by expressing the DNA represented by SEQ ID NO: 1 A DNA encoding a protein consisting of an amino acid sequence in which some amino acids have been deleted, substituted or added, In addition, any DNA that can exhibit G-CSF activity when expressed can be used in the present invention. The DNA of the above (i) can be obtained by an ordinary hybridization method, and the DNA of the above (ii) can be obtained by introducing a mutation into the DNA of the above (i). As a method for introducing a mutation into DNA, for example, a known method such as the Kunkel method or the Gapped duple method or a method analogous thereto can be adopted. For example, mutations can be introduced using a mutagenesis kit (Mutant-K (manufactured by TAKARA) or Mutant-G (manufactured by TAKARA)) utilizing site-directed mutagenesis. Examples of the “stringent conditions” include the conditions for hybridization described in Molecular Cloning described above, and specifically, DIG DNA Labeling (manufactured by Kuchi-Shu Diagnostics). When the probe was labeled, it was hybridized in a 32 ° C DIG Easy Hyb solution (Roche's Diagnostics), and the solution was added at 40 ° C in a 0 lxSSC solution (0.1 l ° / .w). / v] SDS) (incl. SDS) is a condition that hybridizes to the above DNA probe by Southern blot hybridization under the conditions for washing the membrane (lxSSC is 0.15 M NaCl, 0.015 M sodium citrate). The G-CSF used in the present invention is prepared by preparing a recombinant vector containing the above DNA by a method known in the art, transforming the obtained recombinant vector into a host cell, It can be produced by culturing a transformant, producing and accumulating G-CSF, and collecting the protein. The fact that the protein is accumulated after culturing means not only the culture supernatant, but also any of cultured cells or cultured cells or crushed cells or cells. In the present invention, the method for culturing the transformant is not particularly limited, and may be a usual method used in culturing a host.
用いられるベクターとしては、 宿主中で複製可能なものであれば特に限定されず、 例えばプラスミ ド DNA、 ファージ DNA等が挙げられる。 配列番号: 1で表わさ れる DN Aを含有する DN A断片を切り出し、 該 DN A断片を適当な発現ベクター 中のプロモーター下流に連結することにより実施される。 ベクターとしては、 大腸 菌由来のプラスミ ド (例、 p BR 322, p B R 325 , pUC 1 8、 pUC 1 9、 p UC 1 1 8又は p B l u e s c r i p t等)、 枯草菌由来のプラスミ ド (例、 p U B 1 1 0, p TP 5又は p C 1 94)、 酵母由来プラスミ ド (例、 p SH 1 9、 p S
H 1 5、 YE p 1 3又は YC p 50等)、 λファージ等のパクテリ才ファージ、 レト 口ウィルス, ワクシニアウィルス又はバキュ口ウィルス等の動物ウィルス等を利用 することができる。 本発明で用いられるプロモーターとしては、 遺伝子の発現に用 いる宿主に対応した適切なプロモーターであればいかなるものでもよい。 例えば、 宿主が大腸菌である場合は、 t r pプロモーター、 l a cプロモーター、 r e c A プロモーター、 ; L PLプロモーター、 1 p pプロモーター、 T7プロモーター、 T3プ 口モーター、 araBAD プロモータ—等が、 宿主がバチルス属菌である場合は、 SPOl プロモーター、 penPプロモーター、 XYLプロモーター、 HWPプロモーター、 CWP プロモーター等が、 宿主が枯草菌である場合は、 S PO lプロモーター、 S P02 プロモーター、 p e n Pプロモーター等、 宿主が酵母である場合は、 PH05プロ モーター、 PGKプロモーター、 GAPプロモーター、 ADHプロモーター等が好 ましい。 動物細胞を宿主として用いる場合は、 SRaプロモーター、 SV40プロ モーター、 LTRプロモーター、 CMVプロモーター、 HS V-TKプロモーター等 が挙げられる。 また、 昆虫細胞を宿主として用いる場合はポリヘドリンプロモータ 一、 OplE2プロモーター等が好ましい。 The vector to be used is not particularly limited as long as it can be replicated in a host, and examples thereof include plasmid DNA and phage DNA. This is performed by cutting out a DNA fragment containing the DNA represented by SEQ ID NO: 1 and ligating the DNA fragment downstream of the promoter in an appropriate expression vector. Plasmids derived from Escherichia coli (eg, pBR322, pBR325, pUC18, pUC19, pUC118, or pBluescript), and plasmids derived from Bacillus subtilis (eg, pUB110, pTP5 or pC194), yeast-derived plasmid (eg, pSH19, pS H15, YEp13 or YCp50), phage phage such as λ phage, and animal viruses such as retinovirus, vaccinia virus or baculovirus can be used. As the promoter used in the present invention, any promoter may be used as long as it is appropriate for the host used for gene expression. For example, when the host is Escherichia coli, trp promoter, lac promoter, rec A promoter, LPL promoter, 1 pp promoter, T7 promoter, T3 promoter, araBAD promoter, etc., and the host is Bacillus sp. If the host is Bacillus subtilis, the SPOl promoter, penP promoter, XYL promoter, HWP promoter, CWP promoter, etc. , PH05 promoter, PGK promoter, GAP promoter, ADH promoter and the like are preferable. When animal cells are used as hosts, SRa promoter, SV40 promoter, LTR promoter, CMV promoter, HSV-TK promoter and the like can be mentioned. When an insect cell is used as a host, a polyhedrin promoter, an OplE2 promoter and the like are preferable.
発現ベクターには、 以上の他に、 所望により当該技術分野で公知の、 ェンハンサ 一、 スプライシングシグナル、 ポリ A付加シグナル、 選択マーカー、 S V 40複製 オリジン (以下、 SV40 o r i と略称する場合がある) 等を付加することができ る。 また、 必要に応じて、 本発明の DNAにコードされた蛋白質を他の蛋白質 (例 えば、 ダルタチオン S トランスフェラーゼ及びプロテイン A) との融合蛋白質とし て発現させることも可能である。 このような融合蛋白質は、 部位特異的プロテア一 ゼを使用して切断し、 それぞれの蛋白質に分離することができる。 In addition to the above, expression vectors include, if desired, enhancers, splicing signals, poly A addition signals, selection markers, SV40 replication origins (hereinafter sometimes abbreviated as SV40 ori), which are known in the art. Can be added. Further, if necessary, the protein encoded by the DNA of the present invention can be expressed as a fusion protein with another protein (for example, daltathione S transferase and protein A). Such a fusion protein can be cleaved using a site-specific protease and separated into respective proteins.
宿主細胞としては、 例えば、 ェシエリヒア属菌、 バチルス属菌、 酵母、 昆虫細胞、 昆虫、 動物細胞等が用いられる。 ェシエリヒア属菌の具体例としては、 ェシヱリ ヒ ァ ' コリ (Escherichia coli) K 1 2 · DH 1 (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 6 0卷, 1 6 0 (1 96 8)), J M 1 03 (Nucleic Acids Research, 9卷, 30 9 (1 9 8 1)), J A 22 1 (Journal of Molecular Biology, 1 2 0卷, 5 1 7 (1 9 78)), HB 1 0 1 (Journal of Molecular Biology, 41卷, 45 9 (1 969))、
DH 5 α及び JM 1 0 9等が用いられる。 バチルス属菌としては、 例えば、 パチル ス ·サチルス (Bacillus subtilis) M I 1 1 4 (Gene, 24卷, 2 5 5 (1 9 8 3)), 20 7 - 2 1 (Journal of Biochemistry, 9 5卷, 8 7 (1 9 8 4)〕 及びバチルス ' ブレビス等が用いられる。 酵母としては、 例えば、 サッカロマイセス セレビシェ (Saccaromyces cerevisiae) AH 2 2, AH 2 2 R-, NA 8 7— 1 1 A, DKD — 5 D, 2 0 B— 1 2、 シゾサッカロマイセス ボンべ (Schizosaccaromyces pombe) NCYC 1 9 1 3 , NCYC 2 0 3 6、 ピキア パス トリス (Pichia pastoris) 及 ぴハンセヌラ .ポリモーファ(Hansenula polymorpha)等が用いられる。 動物細胞とし ては、例えば、サル細胞 CO S— 7, Vero, チャイニーズハムスター細胞 C H O (以 下、 CHO細胞と略記), d h f r遺伝子欠損チャイニーズハムスター細胞 CHO (以 下、 CHO (d h f r-) 細胞と略記), マウス L細胞, マウス A t T— 2 0, マウ スミエローマ細胞, ラッ ト GH 3, ヒ ト F L細胞及び HEK 2 9 3細胞等が用いら れる。 As the host cell, for example, Escherichia bacteria, Bacillus bacteria, yeast, insect cells, insects, animal cells, and the like are used. Specific examples of the genus Escherichia include Escherichia coli K12 · DH1 (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 60, 16 (1968)), JM 1 03 (Nucleic Acids Research, Vol. 9, 309 (1 981)), JA 221 (Journal of Molecular Biology, Vol. 120, 5 17 (1 9 78)), HB 101 (Journal of Molecular Biology, 41, 45 9 (1969)), DH5α and JM109 are used. Examples of Bacillus bacteria include, for example, Bacillus subtilis MI 114 (Gene, 24 volumes, 255 (1 983)), 207-21 (Journal of Biochemistry, 95 volumes) And Bacillus' brevis, etc. Examples of yeast include Saccharomyces cerevisiae AH22, AH22R-, NA87-11A, DKD. — 5 D, 20 B—12, Schizosaccaromyces pombe NCYC 19 13, NCYC 203, Pichia pastoris, Hansenula polymorpha, etc. As animal cells, for example, monkey cell COS-7, Vero, Chinese hamster cell CHO (hereinafter abbreviated as CHO cell), dhfr gene-deficient Chinese hamster cell CHO (hereinafter CHO (dhfr- ) Cells, mouse L cells, mouse AtT—20, mouse smiero And GH3, human FL cells and HEK293 cells.
上述した宿主細胞の形質転換は、 当該技術分野で公知の方法に従って行うことが できる。 例えば、 以下に記載の文献に宿主細胞を形質転換する方法が記載されてい る。 Proc. Natl. Acad. Sci. U SA, 6 9卷, 2 1 1 0 (1 9 7 2) ; Gene, 1 7 卷, 1 0 7 ( 1 9 8 2) ; Molecular & General Genetics, 1 6 8卷, 1 1 1 (1 9 7 9) ; Methods in Enzymology, 1 94卷, 1 8 2— 1 8 7 ( 1 9 9 1 ) ; Proc. Natl. Acad. Sci. US A), 7 5卷, 1 9 2 9 (1 9 7 8) ;細胞工学別冊 8 新 細胞工学 実験プロ トコール. 2 6 3— 2 6 7 ( 1 9 9 5) (秀潤社発行) ;及び Virology, 5 2卷, 4 5 6 (1 9 7 3)。 Transformation of the host cells described above can be performed according to methods known in the art. For example, the following literature describes a method for transforming a host cell. Natl. Acad. Sci. USA, 69, 2 11 (1 972); Gene, 17, 1 07 (1 98 2); Molecular & General Genetics, 16 8 Vol. 1 1 1 (1 9 7 9); Methods in Enzymology, Vol. 1 94, 18 2—1 8 7 (1 9 9 1); Proc. Natl. Acad. Sci. US A), Vol. 7 5, 1 9 2 9 (1 9 7 8); Cell Engineering Separate Volume 8 New Cell Engineering Experimental Protocol. 26 3—26 7 (1 995) (published by Shujunsha); and Virology, 52, 4 5 6 (1 9 7 3).
大腸菌等の細菌への組換ベクターの導入方法は、 細菌に DN Aを導入することの できる方法であれば特に限定されるものではなく、 例えばカルシウムイオンを用い る方法(Cohen, S.N. et al.: Proc. Natl. Acad. Sci. , USA, 69: 2110 (1972) , エレク ト口 ポレーシヨン法等が挙げられる。 The method for introducing the recombinant vector into bacteria such as Escherichia coli is not particularly limited as long as it can introduce DNA into bacteria. For example, a method using calcium ions (Cohen, SN et al. Natl. Acad. Sci., USA, 69: 2110 (1972), and the election port method.
酵母を宿主とする場合は、 酵母への耝換ベクターの導入方法は、 酵母に DNAを 導入することのできる方法であれば特に限定されず、 例えばエレク トロポレーショ ン法、 スフヱ口プラス ト法、 酢酸リチウム法等が挙げられる。
動物細胞を宿主とする場合は、 動物細胞への組換ベクターの導入方法は、 動物細 胞に D N Aを導入することのできる方法であれば特に限定されず、 例えばエレク ト 口ポレーシヨン法、 リン酸カルシウム法、 リポフエクシヨン法等が挙げられる。 昆虫細胞を宿主とする場合は、 昆虫細胞への組換ベクターの導入方法は、 昆虫細 胞に: D N Aを導入することのできる方法であれば特に限定されず、 例えばリン酸力 ルシゥム法、 リポフエクシヨン法、 エレク ト口ポレーシヨン法等が挙げられる。 遺伝子が宿主に組み込まれたか否かを確認するための方法としては、 例えば P C R法、 サザンハイブリダイゼーション法、 ノーザンハイブリダィゼーシヨン法等に より行うことができる。 例えば、 形質転換体から D N Aを調製し、 D N A特異的プ ライマーを設計して P C Rを行う。 P C Rは、 前記プラスミ ドを調製するために用 いた条件と同様の条件にて行われる。 次いで、 増幅産物についてァガロースゲル電 気泳動、 ポリアクリルアミ ドゲル電気泳動又はキヤピラリー電気泳動等を行い、 臭 化工チジゥム、 SYBR Green液等により染色し、 次いで增幅産物を 1本のパンドとし て検 ¾し、 形質転換されたことを確認することができる。 予め蛍光色素等により標 識したプライマーを用いて P C Rを行い、 増幅産物を検出してもよい。 更に、 マイ クロブレート等の固相に增幅産物を結合させた後、 蛍光又は酵素反応を用いて増幅 産物を確認する方法を用いることもできる。 When a yeast is used as a host, the method of introducing the replacement vector into the yeast is not particularly limited as long as it can introduce DNA into the yeast, and examples thereof include an electroporation method, a flow-through plastic method, and an acetate method. The lithium method and the like can be mentioned. When an animal cell is used as a host, the method of introducing the recombinant vector into the animal cell is not particularly limited as long as the method can introduce DNA into the animal cell, and examples thereof include an electoral poration method and a calcium phosphate method. Lipofection method and the like. When an insect cell is used as a host, the method for introducing the recombinant vector into the insect cell is not particularly limited as long as it is capable of introducing DNA into the insect cell. For example, a phosphate method, a lipofection method, and the like. And the electoral portation method. As a method for confirming whether or not the gene has been integrated into the host, for example, a PCR method, a Southern hybridization method, a Northern hybridization method, or the like can be used. For example, DNA is prepared from a transformant, a DNA-specific primer is designed, and PCR is performed. PCR is performed under the same conditions as those used for preparing the plasmid. Next, the amplified product is subjected to agarose gel electrophoresis, polyacrylamide gel electrophoresis, or capillary electrophoresis, and stained with bromide tube, SYBR Green solution, and the like. Transformation can be confirmed. PCR may be performed using primers previously labeled with a fluorescent dye or the like to detect amplification products. Further, a method may be used in which the amplified product is bound to a solid phase such as microbrate or the like, and then the amplified product is confirmed using fluorescence or an enzyme reaction.
本発明の臓器線維症予防 ·治療剤に用いられる G— C S Fは、 前記形質転換体を 培養し、 G— C S Fを生成、 蓄積し、 該タンパク質を採取することにより製造する こと力 Sできる。 G _ C S Fが蓄積されるのは、 培養上清のほか、 培養細胞もしくは 培養菌体又は細胞若しくは菌体の破砕物のいずれをも意味するものである。 本発明 におレ、て形質転換体を培養する方法は、 特に制限はなく、 宿主の培養において用い られる通常の方法でよい。 G-CSF used in the preventive / therapeutic agent for organ fibrosis of the present invention can be produced by culturing the transformant, producing and accumulating G-CSF, and collecting the protein. The accumulation of G_CSF means not only the culture supernatant, but also the cultured cells or cultured cells, or the crushed cells or cells. In the present invention, the method of culturing the transformant in the present invention is not particularly limited, and may be a usual method used in culturing a host.
例 ば、 宿主が大腸菌や酵母等の微生物の場合、 形質転換体を培養する培地は、 微生物が資化し得る炭素源、 窒素源、 無機塩類等を含有し、 形質転換体の培養を効 率的 こ行うことができる培地であれば、 天然培地、 合成培地のいずれを用いてもよ レ、。 炭素源としては、 例えばグルコース、 プラク トース、 スクロース、 デンプン等 の炭水化物、 酢酸、 プロピオン酸等の有機酸、 エタノール、 プロパノール等のアル
コール類が挙げられる。 窒素源としては、 例えばアンモニア、 塩化アンモニゥム、 硫酸アンモニゥム、 酢酸アンモ-ゥム、 リン酸アンモニゥム等の無機酸又は有機酸 のアンモニゥム塩、 又はその他の含窒素化合物の他、 ペプトン、 肉エキス、 コーン スティープリカ一等が挙げられる。 無機物としては、 リン酸第一カリウム、 リン酸 第二カリウム、 リン酸マグネシウム、 硫酸マグネシウム、 塩化ナトリウム、 硫酸第 ー鐡、 硫酸マンガン、 硫酸銅、 炭酸カルシウム等が挙げられる。 培養は、 通常、 浸 透培養又は通気攪拌培養等の好気的条件の下で行う。 培養温度、 培養時間は、 宿主 が大腸菌の場合、 約 1 5〜4 3 °Cの温度で約 1 2〜4 8時間行う。 宿主がバチルス 属菌の場合、 約 3 0〜 4 0 °Cの温度で約 1 2〜 1 0 0時間行う。 宿主が酵母の場合 ま、 約 2 0〜3 5 ¾の温度で約 2 4〜1 0 0時間行う。 また、 必要に応じて通気や 携拌を加えることができる。 p Hの調製を行う必要がある場合、 無機又は有機酸、 アル力リ溶液等を用いて行う。 For example, when the host is a microorganism such as Escherichia coli or yeast, the culture medium for culturing the transformant contains a carbon source, a nitrogen source, inorganic salts, and the like that can be used by the microorganism to efficiently culture the transformant. As long as the medium can be used, either a natural medium or a synthetic medium can be used. Examples of the carbon source include carbohydrates such as glucose, lactose, sucrose, and starch; organic acids such as acetic acid and propionic acid; and alcohols such as ethanol and propanol. Call. Nitrogen sources include, for example, ammonium salts of inorganic or organic acids such as ammonia, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium acetate, ammonium phosphate, or other nitrogen-containing compounds, peptone, meat extract, and corn steep. Rica and the like. Examples of the inorganic substance include potassium phosphate monobasic, potassium phosphate dibasic, magnesium phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, ferrous sulfate, manganese sulfate, copper sulfate, and calcium carbonate. The culture is usually performed under aerobic conditions such as infiltration culture or aeration and stirring culture. When the host is Escherichia coli, the culture is performed at a temperature of about 15 to 43 ° C for about 12 to 48 hours. When the host is a bacterium belonging to the genus Bacillus, the reaction is performed at a temperature of about 30 to 40 ° C for about 12 to 100 hours. When the host is yeast, the reaction is carried out at a temperature of about 20 to 35 ° C. for about 24 to 100 hours. In addition, ventilation and stirring can be added as necessary. If it is necessary to adjust pH, use an inorganic or organic acid, alkaline solution, or the like.
プロモーターとして誘導性のプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した 开質転換体を培養する場合は、 必要に応じてィンデューサーを培地に添加して培養 を行う。 When culturing a transformant transformed with an expression vector using an inducible promoter as a promoter, add an inducer to the medium, if necessary, before culturing.
動物細胞を宿主として得られた形質転換体を培養する場合、 用いられる培地とし ては、 一般に用いられている RPMI1640培地、 DMEM培地又はこれらの培地に牛胎児血 清等を添加した培地が挙げられる。 培養は、 好ましくは、 5 %程度の二酸化炭素の 存在下で約 3 7 °Cの温度で 1〜 3 0日間行う。 When culturing a transformant obtained using animal cells as a host, examples of the medium to be used include commonly used RPMI1640 medium, DMEM medium, or a medium obtained by adding fetal calf serum or the like to these mediums. . The cultivation is preferably performed in the presence of about 5% carbon dioxide at a temperature of about 37 ° C for 1 to 30 days.
培養後、 G _ C S Fが菌体内又は細胞内に生産される場合には、 公知の方法で菌 体あるいは細胞を集め、 これを適当な緩衝液に懸濁し、 超音波、 リゾチームおょぴ ノまたは凍結融解等によって菌体又は細胞を破壊したのち、 遠心分離やろ過により 蛋白質の粗抽出液を得る方法が挙げられる。 緩衝液の中に尿素や塩酸グァニジン等 の蛋白質変性剤や、 トリ トン X— 1 0 0 (登録商標) 等の界面活性剤が含まれてい てもよい。 培養液中に G— C S Fが分泌される場合には、 培養終了後、 公知の方法 で菌体あるいは細胞と上清とを分離し、 上清を集める。 このようにして得られた培 養上清、 あるいは抽出液中に含まれる蛋白質の精製は、 公知の分離 .精製法を適切 【こ組み合わせて行なうことができる。 すなわち、 例えば硫酸アンモニゥム沈殿、 ゲ
ルクロマトグラフィー、 イオン交換クロマトグラフィー、 ァフィ二ティーク口マト グラフィ一等を単独で又は適宜組み合わせて用いることにより、 目的のタンパク質 を生成することができる。 If G_CSF is produced in cells or cells after culturing, cells or cells are collected by a known method, suspended in an appropriate buffer, and sonicated, lysozyme or After disrupting cells or cells by freeze-thawing or the like, a method of obtaining a crude protein extract by centrifugation or filtration may be used. The buffer may contain a protein denaturing agent such as urea or guanidine hydrochloride, or a surfactant such as Triton X-100 (registered trademark). When G-CSF is secreted into the culture solution, after the culture is completed, the supernatant is separated from the cells or cells by a known method, and the supernatant is collected. The protein contained in the culture supernatant or the extract obtained in this manner can be purified by appropriately combining known separation and purification methods. That is, for example, ammonium sulfate precipitation, The target protein can be produced by using single chromatography, ion exchange chromatography, affinity mouth chromatography, etc. alone or in an appropriate combination.
こう して得られた G— C S Fは、 公知の方法あるいはそれに準じる方法によって 塩に変換することができ、 逆に塩で得られた場合には公知の方法あるいはそれに準 じる方法により、 遊離体または他の塩に変換することができる。 更に、 組換え体が 産生する蛋白質を、 精製前または精製後に、 トリプシン及びキモトリプシンのよう な適当な蛋白修飾酵素を作用させることにより、 任意に断片化することもできる。 また、 キナーゼ等のタンパク質修飾酵素を作用させることにより、 任意に修飾を加 えることもできる。 G— C S Fの存在は、 様々な結合アツセィ及び特異抗体を用い たェンザィムィムノアッセィ等により測定することができる。 The G-CSF thus obtained can be converted to a salt by a known method or a method analogous thereto. Conversely, when the G-CSF is obtained as a salt, the free form can be converted by a known method or a method analogous thereto. Or it can be converted to other salts. Further, the protein produced by the recombinant can be arbitrarily fragmented before or after purification by the action of an appropriate protein-modifying enzyme such as trypsin and chymotrypsin. In addition, the protein can be arbitrarily modified by the action of a protein-modifying enzyme such as a kinase. The presence of G—CSF can be measured by various binding assays and enzyme immunoassays using specific antibodies.
本猪明の臓器線維症予防 .治療剤に用いられる G _ C S Fは、 そのままで用いて もよく、 又は必要に応じて、 それら自体公知の薬理学的に許容される担体、 賦形剤 等と混合して医薬組成物として、 経口又は非経口的に投与することができる。 G_CSF used as a therapeutic agent for the prevention of organ fibrosis of the present invention may be used as it is, or may be used, if necessary, with known pharmacologically acceptable carriers, excipients, etc. It can be mixed orally or parenterally as a pharmaceutical composition.
経口投与のための剤型としては、 例えば錠剤、 丸剤、 カプセル剤、 顆粒剤、 シロ ップ剤、 乳剤、 懸濁剤等が挙げられる。 このような剤型は、 自体公知の方法によつ て製造することができ、 製剤分野において通常に用いられる担体又は賦形剤を含有 するものである。 担体としては、 錠剤用の担体が挙げられ、 賦形剤としては、 ラタ トース、 マルトース、 サッカロース、 でんぷん、 ステアリン酸マグネシウム等が挙 げられる。 Examples of the dosage form for oral administration include tablets, pills, capsules, granules, syrups, emulsions, suspensions and the like. Such a dosage form can be produced by a method known per se and contains a carrier or an excipient usually used in the field of formulation. Examples of the carrier include carriers for tablets, and examples of the excipient include ratatose, maltose, saccharose, starch, and magnesium stearate.
非 ¾口投与のための剤型としては、 例えば、 軟膏剤、 注射剤、 湿布剤、 塗布剤、 座薬、 経鼻吸収剤、 経肺吸収剤、 経皮吸収剤、 局所徐放剤等が挙げられる。 溶液製 剤は、 自体公知の方法、 例えば、 G— C S Fを通常、 注射剤に用いられる無菌の水 溶液に溶解、 又は抽出液に懸濁、 更に乳化してリボソームに包埋させた状態で用い 得る。 Dosage forms for parenteral administration include, for example, ointments, injections, compresses, liniments, suppositories, nasal absorbents, pulmonary absorbents, transdermal absorbents, topical sustained release agents, etc. Can be The solution preparation is a method known per se, for example, G-CSF is usually used after dissolving in a sterile aqueous solution used for injection or suspending in an extract, emulsifying and embedding in ribosomes. obtain.
固体製剤としては、 それら自体公知の方法、 例えば G _ C S Fにマンニトール、 トレ zヽロース、 ソルビトール、 ラタ トース、 グルコース等を賦形剤として加え、 凍 結乾燥物として調製することができる。 さらに、 この凍結乾燥物を粉体化して用い
てもよい。 また、 粉体化した凍結乾燥物をポリ乳酸ゃグリコール酸等と混ぜて固体 ィ匕して用
ヽてもよい。 また、 ゲル化して用いてもよい。 Solid preparations can be prepared as freeze-dried products by a method known per se, for example, by adding mannitol, trezulose, sorbitol, lactose, glucose and the like to G_CSF as excipients. Furthermore, this lyophilized product is powdered and used. May be. In addition, the powdered freeze-dried product is mixed with polylactic acid / glycolic acid, etc. May be. It may be used after gelation.
本発明の臓器線維症予防 ·治療剤は徐放性製剤として用いることが好ましい。 徐 放性製剤とは、 有効成分の放出の全てが、 投与の直後に行われるのではなく、 いく らかの期間だけ遅延されるものを意味する。 この放出は一時に行うようにすること もでき、 スは徐々に連続して行うことも可能である。 なお、 徐放性製剤は、 少なく とも 7日間にわたって G— C S Fを放出するように製剤化されているものを用いる ことが好ましい。 さらには、 1 4日間にわたって G— C S Fを放出するように製剤 ィ匕されて V、るものを用いることが好ましい。 このような徐放性製剤としては、 例え ば医療ポンプ (ォスモチックポンプ) 等が挙げられる。 ォスモチックポンプを用い ることにより、 連続的に G— C S Fが放出される。 The agent for preventing or treating organ fibrosis of the present invention is preferably used as a sustained-release preparation. Sustained-release preparations mean that the release of the active ingredient is not delayed immediately after administration, but rather delayed by some period of time. This release can be done at one time, and the release can be done gradually and continuously. It is preferable to use a sustained-release preparation formulated so as to release G—CSF for at least 7 days. Further, it is preferable to use a product which is formulated to release G-CSF for 14 days. Examples of such sustained-release preparations include medical pumps (osmotic pumps). G-CSF is continuously released by using an osmotic pump.
本発明の臓器線維症予防 ·治療剤の投与量は、 G— C S Fの量が好ましくは 0 . 1 〜 1 μ g Z k g /日になるように投与する。 本発明の臓器線維症予防 ·治療剤中 の G— C S F含有量に特に制限はなく、 上記投与量になるように含有させればよレ、。 次に、 本発明の顆粒球コロニー刺激因子遺伝子を含有する、 臓器線維症予防 -治 療剤 (以下、 本明細書において 「遺伝子含有臓器線維症予防 ·治療剤」 ともいう) について説明する。 本発明の G— C S F遺伝子を含有する臓器線維症予防 ·治療剤 において用いられる遺伝子は、配列番号: 1で表わされる塩基配列の情報に基づき、 適当な D N A部分を P C Rプライマーとして用い、 例えば R T— P C Rプライマー 反応を行 うことによってクローニングすることができる。 上記遺伝子は、 上述した 臓器線維疲予防 ·治療剤において用いられるものを用いることができる。 The dose of the agent for preventing or treating organ fibrosis of the present invention is preferably such that the amount of G-CSF is preferably 0.1 to 1 µg Zkg / day. The G-CSF content in the preventive and therapeutic agent for organ fibrosis of the present invention is not particularly limited, and may be contained so as to have the above-mentioned dose. Next, a prophylactic / therapeutic agent for organ fibrosis containing the granulocyte colony stimulating factor gene of the present invention (hereinafter, also referred to as “gene-containing organ fibrosis preventive / therapeutic agent” in the present specification) will be described. The gene used in the agent for preventing and treating organ fibrosis containing the G-CSF gene of the present invention uses an appropriate DNA portion as a PCR primer based on information on the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, for example, RT- Cloning can be performed by performing a PCR primer reaction. As the above gene, those used in the above-mentioned agent for preventing and treating organ fiber fatigue can be used.
本発明の G— C S F遺伝子を含有する臓器線維症予防 ·治療剤の投与方法として は、 非ウィルスベクターを用いる場合、 及ぴウィルスベクターを用いる場合が挙げ られる。 このような投与方法については、 例えば、 別冊実験医学、 遺伝子治療の基 礎技術、羊土社、 1996、別冊実験医学、遺伝子導入 &発現解析実験法、羊土社、 1997、 日本遺伝子治療学会編遺伝子治療開発研究ハンドプック、 ェヌ ·ティー ·エス、 1999 等の実験手引き書に詳しく解説されている。 それらの方法について以下、 簡単に説 明する。
非ウイルスベクターを用いて投与する方法としては、 慣用の遺伝子発現ベクター に G— C S F遺伝子が組み込まれた組換え発現ベクターを用いて、 以下のような手 法により G— C S F遺伝子を細胞や組織に導入することができる。 The method of administering the agent for preventing or treating organ fibrosis containing the G-CSF gene of the present invention includes a case where a non-viral vector is used and a case where a viral vector is used. Such administration methods are described in, for example, Separate Volume Experimental Medicine, Basic Techniques for Gene Therapy, Yodosha, 1996, Separate Volume Experimental Medicine, Gene Transfer & Expression Analysis Experiments, Yodosha, 1997, Japan Society for Gene Therapy It is described in detail in experiment guides such as the Handbook of Research and Development of Gene Therapy, NTS, 1999. These methods are briefly described below. As a method of administration using a non-viral vector, a G-CSF gene is added to a cell or tissue by the following method using a recombinant expression vector in which the G-CSF gene is incorporated into a conventional gene expression vector. Can be introduced.
細胞への遺伝子導入法としては、 例えばリン酸ーカルシウム共沈法;微小ガラス 管を用いた D N Aの直接注入法等が挙げられる。 Examples of a method for introducing a gene into cells include a coprecipitation method with calcium phosphate; a direct injection method of DNA using a micro glass tube, and the like.
また、組織への遺伝子導入法としては、例えば、 內包型リボソーム (internal type liposome)による遺伝子導入法、静電気型リポソーム (electrostatic type liposome ) による遺伝子導入法、 H V J -リボソーム法、改良型 H V J一リボソーム法(HVJ- AVE リボソーム法)、 受容体介在性遺伝子導入法、 パーティクル銃で担体 (金属粒子) と ともに D N A 分子を細胞に移入する方法、 n a k e d -DNA の直接導入法、 正電荷 ポリマーによる導入法等が挙げられる。 このような方法によって、 組換え発現べク ターを細胞内に取り込ませることが可能である。 Examples of the gene transfer method into tissues include, for example, a gene transfer method using liposome (internal type liposome), a gene transfer method using electrostatic liposome (electrostatic type liposome), an HVJ-ribosome method, and an improved HVJ-ribosome. Method (HVJ-AVE ribosome method), receptor-mediated gene transfer method, method of transferring DNA molecules into cells with a carrier (metal particles) using a particle gun, direct transfer method of naked-DNA, transfer method using positively charged polymer And the like. By such a method, it is possible to incorporate the recombinant expression vector into cells.
上述した方法において用いられる発現ベクターとしては、 例えば、 p C A G G S (Gene 108, 193 - 200 (1991) ) や、 p B K— C MV、 p c D N A 3 . 1、 Z e o S V (インビトロゲン社、 ス トラタジーン社) 等が挙げられる。 Examples of the expression vector used in the above method include pCAGGS (Gene 108, 193-200 (1991)), pBK-CMV, pcDNA3.1, Zeo SV (Stratagene, Invitrogen). Company).
また、 ウィルスベクターを用いる場合、 ウィルスベクターとしては、 例えば、 組 換えアデノウイルス、 レトロウイルス等が挙げられる。 更に具体的には、 無毒化し たレトロ ゥイノレス、 アデノ ウイノレス、 アデノ随伴ウィルス、 ヘルぺスウィルス、 ヮ クシニアウイノレス、 ボックスウイノレス、 ポリオゥイノレス、 シンビスゥイノレス、 セン ダイウイ ^^ス、 S V 4 0、 免疫不全症ウィルス (H I V ) 等の D N Aウィルス又は RNA ウィルスに本発明の PGIS遺伝子を導入し、 細胞に組換えウィルスを感染させる ことによって、 細胞内に G— C S F R遺伝子を導入することが可能である。 When a virus vector is used, examples of the virus vector include a recombinant adenovirus and a retrovirus. More specifically, detoxified retrovirus, adenovirus, adeno-associated virus, herpes virus, vaccinia virus, box virus, poliovirus, symbisporenos, Sendai virus, SV40, immunity The G-CSFR gene can be introduced into a cell by introducing the PGIS gene of the present invention into a DNA virus or RNA virus such as deficiency virus (HIV) and infecting the cell with the recombinant virus.
上述したウィルスベクタ一のうち、 アデノウィルスの感染効率は、 他のウィルス ベクターを用いた場合よりもはるかに高いことが知られている。 従って、 アデノウ ィルスべクタ一系を用いることが好ましい。 It is known that, among the above-mentioned virus vectors, the infection efficiency of adenovirus is much higher than when other virus vectors are used. Therefore, it is preferable to use an adenovirus vector system.
本発明の遺伝子含有臓器線維症予防 ·治療剤の患者への導入法としては、 遺伝子 含有臓器線維症予防 ·治療剤を直接体内に導入する i n V i V o法、 及び、 ヒ トか らある種の細胞を取り出して体外で遺伝子含有臓器線維症予防 ·治療剤を該細胞に
導入し、 その細胞を体内に戻す e x v i v o法がある (例えば、 日経サイェン ス, 1994年 4月号, 20-45頁、月刊薬事, 36(1), 23-48, 1994、実験医学增刊, 12(15), 1994、 日本遺伝子治療学会編遺伝子治療開発研究ハンドプック, ェヌ 'ティー 'エス, 1999 等参照)。 本発明においては、 遺伝子含有臓器線維症予防 ·治療剤を導入した細胞に おいて臓器線維症予防 '治療効果が誘導されるため、 i n v i v o法によることが 好ましい。 Methods for introducing the agent for preventing or treating gene-containing organ fibrosis of the present invention into a patient include the in ViVo method in which the agent for preventing and treating gene-containing organ fibrosis is directly introduced into the body, and human. Remove seed cells and prevent gene-containing organ fibrosis outside the body There is an exvivo method that introduces and returns the cells to the body (for example, Nikkei Science, April 1994, pp. 20-45, Monthly Pharmaceutical Affairs, 36 (1), 23-48, 1994; Experimental Medicine, 12 (15), 1994, see Gene Therapy Development Research Handbook, edited by the Japanese Society of Gene Therapy, N.T.S, 1999). In the present invention, it is preferable to use the in vivo method, since the effect of preventing or treating organ fibrosis is induced in cells into which the agent for preventing and treating gene-containing organ fibrosis has been introduced.
i n v i v o 法により遺伝子含有臓器線維症予防 ·治療剤を投与する場合は、 対 象となる細胞、 組織、 標的臓器等に応じた適当な投与経路により投与され得る。 例 えば、 静脈、 動服、 皮下、 皮内、 筋肉内などに投与するか、 又は臓器線維症予防 - 治療効果を期待する臓器そのものに直接局所投与してもよい。 When administering an agent for preventing or treating gene-containing organ fibrosis by the invivo method, it can be administered by an appropriate administration route according to the target cell, tissue, target organ, and the like. For example, it may be administered intravenously, intravenously, subcutaneously, intradermally, intramuscularly, or the like, or may be directly administered locally directly to an organ itself expected to have a prophylactic-therapeutic effect on organ fibrosis.
製剤形態としては、 上記の各投与形態に合った、 液剤等の製剤形態でよい。 例え ば、 有効成分の DNA を含有した注射剤の場合には、 該注射剤は常法により調製す ることができる。 例えば、 適切な溶剤 (PB S等の緩衝液、 生理贵塩水、 滅菌水等) に溶解した後、 必要に応じてフィルタ一等で濾過滅菌した後、 無菌的な容器に充填 することにより調製することができる。 該注射剤には、 必要に応じて通常に用いら れる担体等を加免てもよい。 The preparation may be in the form of a solution or the like suitable for each of the above-mentioned administration forms. For example, in the case of an injection containing the DNA of the active ingredient, the injection can be prepared by a conventional method. For example, it is prepared by dissolving in an appropriate solvent (buffer such as PBS, physiological saline, sterile water, etc.), filtering and sterilizing with a filter if necessary, and filling in an aseptic container. be able to. The injections may be exempted from commonly used carriers and the like, if necessary.
疾患部位の周囲に遺伝子を存在し易くするために、 徐放性の製剤 (ミニペレッ ト 製剤等) を調製し患部近くに埋め込むことも可能であり、 あるいはォスモチックポ ンプなどを用いて患部に連続的に徐々に投与することも可能である。 In order to facilitate the presence of the gene around the diseased site, it is possible to prepare a sustained-release preparation (mini-pellet preparation, etc.) and implant it near the affected part, or to use an osmotic pump to continuously connect the affected part to the affected part. It is also possible to administer gradually.
前記製剤中の G— C S F遺伝子の含有量は、 治療目的の疾患、 患者の年齢、 体重 等により適宜調節することができる。 例えば、 有効成分の DN A量として好ましく は 0. 000 1〜 1 00 m gであり、 更に好ましくは 0. 00 1〜1 0]31 §でぁる。 本発明の臓器線維症予防,治療剤は、 抗線維抗効果を有しており、 肺線維症、 皮 膚硬化症、 肝硬変、 動脈硬化症、 間質性心筋炎、 間質性膀胱炎、 糸級体腎炎、 血管 炎、 糖尿病性腎症、 高血圧性腎硬化症、 H I V腎症、 I gA腎症、 ループス腎症、 間質性腎炎、 ァ /レツハイマー病、 肝線維症、 クローン病、 線維形成性腌炎、 慢性気 管支炎、 放射性線維症、 嚢胞性線維症等の予防及ぴ治療に用いることができる。 また、 本発明の臓器線維症予防 ·治療剤は、 ヒ トの他、 哺乳動物 (例えば、 ゥシ、
ゥマ、 ブタ、 ヒ ッジ、 ィヌ、 ネコ) 等における、 上記疾病の予防及び治療に適用さ れる。 The content of the G-CSF gene in the preparation can be appropriately adjusted depending on the disease to be treated, the age and weight of the patient, and the like. For example, the amount of the DNA of the active ingredient is preferably 0.0001 to 100 mg, and more preferably 0.001 to 10] 31 §. The agent for preventing or treating organ fibrosis according to the present invention has an anti-fibrotic effect, and includes pulmonary fibrosis, skin sclerosis, cirrhosis, arteriosclerosis, interstitial myocarditis, interstitial cystitis, and thread. Grade nephritis, vasculitis, diabetic nephropathy, hypertensive renal sclerosis, HIV nephropathy, IgA nephropathy, lupus nephropathy, interstitial nephritis, a / Letzheimer's disease, liver fibrosis, Crohn's disease, fibrosis It can be used for the prevention and treatment of cystitis, chronic bronchitis, radioactive fibrosis, cystic fibrosis, etc. In addition, the agent for preventing or treating organ fibrosis of the present invention can be used for mammals (for example, It is applicable to the prevention and treatment of the above diseases in horses, pigs, sheep, dogs, cats, etc.
本発明の臓器繊維症予防 ·治療方法は、 上述した本発明の臓器繊維症予防 ·治療 剤を用いるものである。 以下に、 実; 1¾例を示し、 本発明をさらに具体的に説明するが、 本発明はこれに限 定されるものではない。 The method for preventing and treating organ fibrosis of the present invention uses the aforementioned agent for preventing and treating organ fibrosis of the present invention. Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of an actual example, but the present invention is not limited thereto.
実施例 1 Example 1
ヒ ト顆粒球コ ロニー刺激因子 (以下、 hG— CS Fという) を発現するトランス ジエニックマクスを作製した。 hG— C S Fを発現するトランスジエニックマウス を作製するために、 hG_C S Fを誘導する SR aプロモーターを用いた。 SRct プロモーターは、 ヒ ト T細胞白血病ウィルスの RU 5シークェンス及び SV 40初 期プロモーターから構築されている。 p SR 296プラスミ ドの E c o R Iサイ ト に h G— C S Fの全長 c DNAを挿入し、 導入遺伝子の発現ュニットは S a 1 Iで 切断し p SR a hG— C S Fを得た。 p SR a hG— C S Fの 2. 3キロべ一 ス S a 1 I断片をガラスパウダー (旭硝子社製、 DNA PREP) で精製し、 1 OmM T r i s— HC 1、 0. 1 mM EDTA (p H 7. 5) に、 マイクロイ ンジェクションをするために 1 0 g/m 1になるように溶解した。 マウスの受精 卵は、 B D F 1 ォスマウスと交尾した過排卵の (C 5 7 B LZ6 XDB A 2) BD F 1メスマウスの卵管の卵丘から採取した。 上記 DN A断片を受精卵の最も利用し やすい前核に注入した (l〜5 f 1 ) 。 DNAが注入された胚を 0. 5日後に偽妊 娠 MCH— I C Rマウスの卵管に移植し、 分娩させ、 hG— C S Fを発現するトラ ンスジェニックマウスを得た。 A transgenic mask expressing human granulocyte colony-stimulating factor (hG-CSF) was prepared. To generate transgenic mice expressing hG-CSF, the SRa promoter that induces hG_CSF was used. The SRct promoter is constructed from the human T cell leukemia virus RU5 sequence and the SV40 early promoter. The full length cDNA of hG—CSF was inserted into the EcoRI site of pSR296 plasmid, and the transgene expression unit was cut with Sa1I to obtain pSRahG—CSF. pSR ahG—2.3 kilobase S a1 I fragment of CSF was purified using glass powder (DNA PREP, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), and 1 OmM Tris—HC1, 0.1 mM EDTA (pH In step 7.5), the cells were dissolved to 10 g / m1 for microinjection. Mouse fertilized eggs were collected from the cumulus of the fallopian tubes of superovulated (C57B LZ6 XDB A 2) BDF1 female mice mated with BDFIosos mice. The DNA fragment was injected into the most accessible pronucleus of fertilized eggs (l-5f1). 0.5 days later, the embryo into which the DNA was injected was transplanted into the oviduct of a pseudopregnant MCH-ICR mouse and allowed to give birth to obtain a transgenic mouse expressing hG-CSF.
上述のように して得られたトランスジエニックマウスにおける h G— C S Fの発 現は、 hG— C S Fタンパク質の定量、 及ぴ hG— C S Fの生物学的活性測定によ り確認した。 h G— C S Fタンパク質の定量は E L I S A法により行い、 hG— C S Fの生物学的活性測定は、 h G_C S F依存マウス前骨髄性白血病細胞系 (NS F 60) を用いた検定により行った。
上述のようにして得られたトランスジエニックマウスの 5週齢のォス、 メス、 1 2週齢のメス、 及ぴ 3 2週齢のメスについて、 抗線維化効果を調べた。 抗線維化効 果については以下のようにしてマウスの膠原線維の太さを測定することにより検定 を行った。 Expression of hG-CSF in the transgenic mice obtained as described above was confirmed by quantification of hG-CSF protein and measurement of hG-CSF biological activity. The hG-CSF protein was quantified by ELISA, and the biological activity of hG-CSF was measured by an assay using the hG_CSF-dependent mouse promyelocytic leukemia cell line (NSF60). The antifibrotic effect of the transgenic mice obtained as described above was examined for 5-week-old females, females, 12-week-old females, and 32-week-old females. The antifibrotic effect was assayed by measuring the thickness of collagen fibers in mice as follows.
マウスの皮膚を背部から採取し、 伸展固定を行い、 2. 5 %ダルタールアルデヒ ド中で一昼夜放置した。 次いで、 常法に従い電顕資料を作成した。 すなわち、 固定 された組織を 1 m のサイズに細切し、 オスミウム酸にて後固定し、 アルコールに より脱水した。 その後、 エボン包埋した組織をガラスナイフで薄切し、 トルイジン ブルーにて染色し、 電子顕微鏡観察部位を決定した。 決定された部位の超薄切切片 を作製し、 酢酸ゥヲンにて染色し電子顕微鏡で観察した。 なお、 膠原線維の太さの 測定は、 1, 000本について行った。 Mouse skin was harvested from the back, stretch-fixed, and left overnight in 2.5% Daltar aldehyde. Next, electron microscope data was prepared in accordance with a standard method. That is, the fixed tissue was minced to a size of 1 m, post-fixed with osmic acid, and dehydrated with alcohol. Thereafter, the tissue embedded in ebon was sliced with a glass knife, stained with toluidine blue, and the site observed with an electron microscope was determined. Ultrathin sections of the determined site were prepared, stained with acetic acid acetate, and observed with an electron microscope. The thickness of collagen fibers was measured for 1,000 fibers.
また、 コントローノレとして、 MCH— I CRマウスについても、 同様に、 5週齢 のォス、 メス、 1 2週齢のメス、 及び 32週齢のメスについて膠原繊維の太さを測 定した。 Similarly, for the MCH-ICR mouse as a control, the thickness of collagen fibers was similarly measured for 5-week-old females, females, 12-week-old females, and 32-week-old females.
結果を図 1に示す。 図 1は、 hG_C S Fを産生するトランスジエニックマウス、 及び通常のマウスの膠原繊維の太さを測定した結果を示すグラフである。 トランス ジエニックマウスについての測定結果を図 1 (b) に、 通常のマウスについての測 定結果を図 1 (a) に示す。 図 1 (a) 及び (b) のグラフにおいては、 横軸は膠 原線維の太さであり 、 縦軸は膠原線維の本数である。 The results are shown in Figure 1. FIG. 1 is a graph showing the results of measuring the thickness of collagen fibers of hG_CSF-producing transgenic mice and normal mice. Figure 1 (b) shows the measurement results for transgenic mice, and Figure 1 (a) shows the measurement results for normal mice. In the graphs of FIGS. 1 (a) and (b), the horizontal axis is the thickness of collagen fibers, and the vertical axis is the number of collagen fibers.
図 1 (a) に示すように、 hG— C S Fを産生していないマウスの膠原線維の太 さは、 5週齢のォス (L 5 ) 、 メス (L 5早) 、 1 2週齢のメス (L 1 2早) 、 32週齢のメス (L 3 2早) において、 60〜70 nm又は 70〜80 nmにピー クがあることがわかる。 これに対し、 図 1 (b) に示すように、 トランスジェ -ッ クマウスは、 5週齢のォスの膠原繊維の太さのピークは 70〜80 nmであるが、 5週齢のメス、 1 2週齢のメスについては太さのピークは 60〜70 nmであり、 32週齢のメスは 4 0〜50 nmであった。 As shown in Fig. 1 (a), the size of collagen fibers in mice that did not produce hG-CSF were 5 weeks old (L 5), female (L 5 early), and 12 weeks old. It can be seen that there is a peak at 60-70 nm or 70-80 nm in females (L12 early) and 32-week-old females (L32 early). On the other hand, as shown in Fig. 1 (b), the transgenic mice showed that the 5-week-old osseous collagen fiber had a peak thickness of 70-80 nm, while the 5-week-old female The thickness peak was 60-70 nm for 12-week-old females and 40-50 nm for 32-week-old females.
この結果から明ら力 なように、 G_C S Fを産生するトランスジエニックマウス においては、 膠原!!:,锥の重合が抑制され、 臓器の線維化を抑制する効果があること
力 sわ力 δ。 実施例 2 As is clear from these results, in transgenic mice that produce G_CSF, collagen! : Polymerization is suppressed, which has the effect of suppressing organ fibrosis Force s force δ. Example 2
実施例 1で得られた、 hG— C S Fを発現するトランスジエニックマウスの皮膚 中のデコリン及び TGF— J3発現についてウェスタンプロット法にて測定した。 ゥ エスタンプロット法に用いる試料は以下のようにして調製した。 The expression of decorin and TGF-J3 in the skin of transgenic mice expressing hG-CSF obtained in Example 1 was measured by Western blotting.試 料 Samples used for the estamplot method were prepared as follows.
すなわち、 マウス背部より真皮を取り出し、 1 %NP— 40を含む抽出液を調製 し、 SDS— PAGEを行った。 SD S— P AGEの後にタンパク質を P VDF膜 に電気的に転写し、 膜上で TGF_b及びデコリンの同定を行った。 That is, the dermis was removed from the back of the mouse, an extract containing 1% NP-40 was prepared, and SDS-PAGE was performed. After SDS-PAGE, the proteins were electrically transferred to PVDF membrane, and TGF_b and decorin were identified on the membrane.
また、 コントロー/レとして通常のマウスについても測定を行った。 なお、 TGF— は臓器の線維化を促進し、 デコリンは臓器の線維化を抑制することが知られてい る (細胞第 35卷 4号 2003年 細胞外マトリ ックスの分子病理学等)。 In addition, the measurement was performed on a normal mouse as a control / re. TGF- is known to promote organ fibrosis, and decorin is known to suppress organ fibrosis (Cell, Vol. 35, No. 4, 2003 Molecular Pathology of Extracellular Matrix).
結果を図 2に示す。 図 2は、 hG— C S Fを産生するトランスジエニックマウス、 及び通常のマウスの臓器中のデコリン及び TGF— の発現をウェスタンプロッ ト 法で調べた結果である。 図 2 (a) はデコリンについての結果であり、 図 2 (b ) は TG F_ につレヽての結果である。 図 2 (a) 及ぴ (b) において、 レーン 1は 5週齢の通常マウス、 レーン 2は 1 2週齢の通常マウス、 レーン 3は 5週齢のトラ ンスジエニックマウス、 レーン 4は 1 2週齢のトランスジェニックマウスについて の結果である。 図 2 (a) から明らかなように、 トランスジエニックマウスにおい てはデコリンの産生量が通常のマウスよりも増加していた。 これに対し、 図 2 (b) に示すように、 トランスジエニックマウスにおいては TGF—) 3の産生量が通常の マウスよりも減少していた。 上記結果より、 hG— CS Fを賛成するトランスジヱ ニックマウス中の臓器においては、 通常のマウスよりも、 臓器の線維化を促進する TGF— の量が少なく、 臓器の繊維化を抑制するデコリンの量が多くなつており、 hGC S— Fは臓器の繊維化を抑制する機能を有することがわかる。 実施例 3 The result is shown in figure 2. FIG. 2 shows the results of Western blot analysis of the expression of decorin and TGF- in organs of hG-CSF-producing transgenic mice and normal mice. FIG. 2 (a) shows the results for decorin, and FIG. 2 (b) shows the results for TGF_. In Figs. 2 (a) and (b), lane 1 is a normal mouse of 5 weeks, lane 2 is a normal mouse of 12 weeks, lane 3 is a transgenic mouse of 5 weeks, and lane 4 is 1 The results are for a 2 week old transgenic mouse. As is evident from FIG. 2 (a), decorin production was higher in transgenic mice than in normal mice. In contrast, as shown in FIG. 2 (b), transgenic mice produced less TGF-) 3 than normal mice. Based on the above results, the amount of TGF-, which promotes organ fibrosis, and the amount of decorin, which suppresses organ fibrosis, are lower in organs in transgenic mice that favor hG-CSF than in normal mice. This indicates that hGC S-F has a function of suppressing organ fibrosis. Example 3
110_。 3 ?を¾現するトランスジエニックマウスの骨髄細胞を、 hG— CS F
を発現していないマウスに投与した場合の臓器繊維化抑制効果について調べた。 実施例 1で得られた、 h G— C S Fを発現するトランスジエニックマウスの大腿 骨から、 2 3 Gの注射針でフラッシングして骨髄細胞を採取し、 2 7 Gの注射針で ピペッティングすることにより、 1個ずつの細胞の懸濁液とした。 ナイロンメッシ ュに通すことにより、 細胞のごみや組織の残骸を除去した。 次いで、 D u 1 b e c c oのリン酸緩衝生理食塩水で 2回洗浄し、 骨髄移植用の骨髄細胞とした。 110_. Transgenic mouse bone marrow cells expressing Was examined for the effect of suppressing organ fibrosis when administered to a mouse that does not express the protein. From the femur of the transgenic mouse expressing hG-CSF obtained in Example 1, the bone marrow cells are collected by flushing with a 23 G needle, and pipetting with a 27 G needle. In this way, a suspension of individual cells was obtained. Cellular debris and tissue debris were removed by passing through a nylon mesh. Then, the cells were washed twice with Du1 becco's phosphate buffered saline to obtain bone marrow cells for bone marrow transplantation.
C 5 7 B L 6マウスに酸性水及びネオマイシンを放射線照射の 7日前に投与した。 致死量の放射線 (9 0 0 。 0 7の 線、 2 5 0 c G y /分) を照射して 3時間以内 に、 5 0 0 1 の骨髄細胞 ( 5, 0 0 0, 0 0 0個/ m l ) を尻尾の側脈から注入 して骨髄細胞を移植した。骨髄細胞を移植してから 1 2週、及び 3 2週経過した後、 実施例 1 と同様に抗線維化効果を調べた。 C57BL6 mice were administered acidic water and neomycin 7 days before irradiation. Lethal dose of radiation (9 0 0.0 7 lines, 2 5 0 c G y / min) within 3 hours by irradiating, 5 0 0 1 bone marrow cells (5, 0 0 0, 0 0 0 / ml) was injected into the tail vein to implant bone marrow cells. At 12 weeks and 32 weeks after bone marrow cell transplantation, the antifibrotic effect was examined in the same manner as in Example 1.
実施例 1と同様にして膠原繊維を採取し、 その膠原繊維の電子顕微鏡写真を撮影 した。 撮影した写真を図 3に示す。 図 3 ( a ) は、 骨髄細胞を移植してから 1 2週 経過したマウスの膠原繊維の写真であり、 図 3 ( b ) は、 骨髄細胞を注入してから 3 2週経過したマウスの膠原繊維の写真である。 図 3 ( a ) 及び (b ) から明らか なように、 骨髄細胞を移植してから 3 2週経過したマウスの膠原細胞は、 1 2週経 過したマウスのものよりも細くなっていた。 Collagen fibers were collected in the same manner as in Example 1, and an electron micrograph of the collagen fibers was taken. Figure 3 shows the photograph taken. Fig. 3 (a) is a photograph of collagen fibers of a mouse 12 weeks after transplantation of bone marrow cells, and Fig. 3 (b) is a collagen fiber of a mouse 32 weeks after injection of bone marrow cells. It is a photograph of a fiber. As is clear from FIGS. 3 (a) and (b), the collagen cells of the mice 32 weeks after the transplantation of the bone marrow cells were thinner than those of the mice 12 weeks after the transplantation.
次いで、 実施例 1 と同様にして、 膠原繊維を電子顕微鏡で観察し、 膠原繊維の太 さを測定した。 U定結果を図 4に示す。 図 4は、 h G— C S Fを産生するトランス ジエニックマウスの骨髄細胞を移植したマゥスの膠原繊維の太さを測定した結果を 示すグラフである。 図 4においては、 横軸が膠原線維の太さであり、 縦軸が膠原線 維の本数である。 図 4において、 破線は骨髄細胞を移植して 1 2週経過したマウス についての結果であり、 実線は骨髄細胞を移植して 3 2週経過したマウスについて の結果である。 Next, in the same manner as in Example 1, the collagen fibers were observed with an electron microscope, and the thickness of the collagen fibers was measured. Figure 4 shows the results of the U determination. FIG. 4 is a graph showing the results of measuring the thickness of collagen fibers in mice to which bone marrow cells of transgenic mice that produce hG—CSF are transplanted. In FIG. 4, the horizontal axis is the thickness of collagen fibers, and the vertical axis is the number of collagen fibers. In FIG. 4, the dashed line shows the results for mice 12 weeks after transplantation of bone marrow cells, and the solid line shows the results for mice 32 weeks after transplantation of bone marrow cells.
図 4に示すよ うに、 骨髄細胞を移植して 1 2週経過したマウスの膠原繊維の太さ は 5 0 ~ 7 0 n mにピークがあることがわかる。 これに対し、 骨髄細胞を移植して 3 2週経過したマウスの膠原繊維の太さは 5 0 n mにピークがあることがわかる。 この結果から明らかなように、 G— C S Fを産生する トランスジエニックマウスの
骨髄細胞を移植されたマウスにおいては、 時間の経過とともに、 膠原繊維が細くな つていくことがわかる。 As shown in FIG. 4, it can be seen that the collagen fiber thickness of the mouse 12 weeks after bone marrow cell transplantation has a peak at 50 to 70 nm. In contrast, it can be seen that the collagen fiber thickness of the mouse 32 weeks after transplantation of bone marrow cells has a peak at 50 nm. As is evident from these results, transgenic mice producing G-CSF In mice transplanted with bone marrow cells, the collagen fibers become thinner with time.
従って、 G— C S Fを産生する トランスジヱニックマウスの骨髄細胞を移植され たマウスにおいては、 膠原繊維の重合が抑制され、 臓器の繊維化を抑制する効果が あることがわ力 る。 以上詳述した通り、 顆粒球コロニー刺激因子が抗繊維化効果を有することが見出 された。 本発明の臓器繊維症予防 ·治療剤は、 抗繊維化効果を有しており、 従来、 治療方法のな力、つた臓器繊維症の予防 ·治療に有効な効果を発揮する。 Therefore, it is clear that in mice transplanted with bone marrow cells of G-CSF-producing transgenic mice, the polymerization of collagen fibers is suppressed and the effect of suppressing organ fibrosis is exhibited. As described in detail above, it has been found that granulocyte colony stimulating factor has an antifibrotic effect. The agent for preventing and treating organ fibrosis of the present invention has an anti-fibrotic effect, and exhibits an effective effect for preventing and treating the organ fibrosis, which has been conventionally used as a treatment method.
また、 本発明の臓器繊維症予防 ·治療方法は、 従来、 治療方法のなかった臓器繊維 症の予防 ·治療に有効である。
Further, the method for preventing and treating organ fibrosis of the present invention is effective for the prevention and treatment of organ fibrosis, which has not been conventionally treated.