WO2006126706A1 - 双極性感情障害、統合失調症等の精神病性障害の予防・治療剤、そのスクリーニング方法、及び該疾患の発症リスクの判定方法 - Google Patents

双極性感情障害、統合失調症等の精神病性障害の予防・治療剤、そのスクリーニング方法、及び該疾患の発症リスクの判定方法 Download PDF

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Tsuyoshi Miyakawa
Nobuyuki Yamasaki
Keiko Toyama
Norio Ozaki
Masashi Ikeda
Nakao Iwata
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Kyoto University
National University Corporation Nagoya University
School Juridical Person Fujita Educational Institution
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    • G01N2800/30Psychoses; Psychiatry

Definitions

  • the present invention relates to a method for screening a prophylactic / therapeutic agent, prophylactic / therapeutic substance for bipolar emotional disorder, schizophrenia, etc., a screening method for a therapeutic method, a method for determining an onset risk, an onset It relates to diagnostic agents for risk.
  • Bipolar emotional disorder manic depression
  • schizophrenia both have a high lifetime prevalence rate of about 1%, and there are many intractable cases and recurrent cases even today, as pharmacotherapy has advanced.
  • schizophrenia accounts for about 60% of inpatients of psychiatric departments, while the suicide rate of bipolar emotional disorder is as high as 10 to 20%, causing serious problems for society as a whole.
  • the etiology includes genetics, developmental environment, incentives (life events), etc., but there are many unclear points regarding the pathology.
  • no clinically useful laboratory findings have yet been identified, and diagnosis must be based on symptomatic diagnostic criteria based on the course of the diagnosis, so there are cases in which diagnosis is delayed or appropriate measures have not been taken. Many.
  • calcium / calmodulin-dependent protein kinases are protein kinases that can be activated in a calcium ion- and calmodulin-dependent manner, some of which are expressed in neural tissue and are important for neuronal function. Is known to play an important role.
  • CaMKI, CaMKI I, CaMKIV, CaMK Kinase, and the like are known as calcium Z calmodulin-dependent protein kinase, and CaMKI I has four subunits ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ).
  • CaMKI I a CaMKI I a
  • CaMKI and CaMKIV are located at 5q32, 3p25.3 and 5q21-23 on the chromosome, respectively.
  • CaMKI I a is activated by a different pathway from CaMKI and CaMKIV. That is, although CaMKII is activated by calcium nocalmodulin, it remains active independently of calcium by subsequent autophosphorylation (Annu Rev Phyciol., 57, 417-445, 1995). On the other hand, CaMKI and CaMKIV are directly activated by calcium / calmodulin but do not maintain the activity by autophosphorylation (Trends Biochem. Sci., 24, 232-236, 1999).
  • CaMKII, CaMKI, and CaMKIV have different effects on nerve axon extension (J. Neurosci Res., 72, 169-184, 2 003; J. Neurosci., 24, 3786-3794, 2004). )
  • CaMKII lysozyme As for the CaMKII lysozyme, the position on each chromosome is different (CaMKIIa: 5q32; CaMKII ⁇ : 7ql4.3-pl4.1; CaMKIIy: 10q22; CaMKII6: 4q26). Localization (J. Neurosci. Res., 75, 480-490, 2004), binding capacity to calmodulin, and enzyme activity (Biol. Chem., 279, 12484-12494, 2004) are said to be different. . CaMKII ⁇ and CaMKII have been reported to have different effects on synaptic plasticity (Neuron, 39, 283-297, 2003).
  • JP 2001-245 661 discloses an objective diagnosis method for schizophrenia using gene expression level as an index.
  • Calcium / calmodulin is a target gene highly related to schizophrenia.
  • Dependent Protein Kinase Type IV Catalytic Subunit (CaMKIV) and a low-relevance, but diagnostic value gene of interest, is a calcium nocalmodulin-dependent protein kinase type II / 3 / ⁇ subunit (CaMKII ⁇ ) Is described.
  • International publication 02/054939 pamphlet points to the association between CADPKL, a gene similar to calcium calmodulin-dependent protein kinase type I (CaMKI), and schizophrenia.
  • the present invention elucidates the etiological genes of psychotic disorders such as bipolar emotional disorder and schizophrenia, and based on that, a therapeutic drug for psychotic disorder, a screening method for the therapeutic drug, psychosis
  • the purpose is to provide a method for diagnosing sexual disorders.
  • CaMKIIa gene-deficient mice exhibit bipolar emotional disorder and schizophrenia-like behavioral abnormalities, and in genetic analysis of bipolar emotional disorder patients and schizophrenic patients, Based on findings such as the extremely high association between the onset of these diseases and specific polymorphisms of the CaMKIIa gene, CaMKIIa can diagnose psychotic disorders such as bipolar emotional disorder and schizophrenia.
  • the present inventors have found that it is a suitable target gene for treatment and have completed the present invention. That is, the present invention relates to the following.
  • a prophylactic / therapeutic agent for psychotic disorders comprising a substance that promotes the expression or function of CaMKIIa as an active ingredient.
  • test substance can promote the expression or function of CaMKIIa, and use the substance that can promote the expression or function of CaMKII ct as a substance that can prevent or treat psychotic disorders.
  • [5] Can the test substance be applied to a non-human animal having a functional defect of the CaMKII ⁇ gene or a part thereof, and can the test substance improve symptoms of psychotic disorder in the animal or a part thereof?
  • [6] Apply treatment to non-human animals with functional deficiency of CaMKIIct gene or part thereof and evaluate whether the treatment can improve symptoms of psychotic disorder in the animal or part thereof
  • a screening method for a treatment method that can prevent or treat a psychotic disorder that can prevent or treat a psychotic disorder.
  • a method for determining the onset or risk of developing a psychotic disorder comprising measuring the expression level or function of CaMKIIc in a biological sample.
  • a diagnostic agent for the onset or risk of developing a psychotic disorder comprising a reagent for measuring the expression level or function of CaMKIIa.
  • a method for identifying a polymorphism of the CaMKIIc gene for assessing the risk of developing a psychotic disorder including analyzing whether a specific polymorphism of the CaMKIIct gene may be associated with the risk of developing a psychotic disorder .
  • a method for determining the risk of developing a psychotic disorder comprising detecting a polymorphism in the CaMKIIa gene.
  • SNP2 NCBI reference SNP ID number: rs919740
  • SNP2 NCBI reference SNP ID number: rs919740
  • Thymine in SNP2 (NCBI reference SNP ID number: rs919740);
  • the polymorphism is a polymorphism in one or more positions or regions selected from the following (1) to (7), and the psychotic disorder is schizophrenia, [10] ] Method described:
  • SNP2 NCBI reference SNP ID number: rs919740
  • SNP 11 NCBI reference SNP ID number: rs2053053
  • SNP 12 NCBI reference SNP ID number: rs7711408
  • SNP 13 NCBI reference SNP ID number: rs2 241695
  • a diagnostic agent for the risk of developing psychotic disorder comprising a reagent for detecting a polymorphism in the CaMKII c gene.
  • SNP2 NCBI reference SNP ID number: rs919740
  • the polymorphism is a polymorphism in one or more positions or regions selected from the following (1) to (5), and the psychotic disorder is bipolar emotional disorder: 7] listed agents: (1) SNP2 (NCBI reference SNP ID number: rs919740);
  • SNP 7 NCBI reference SNP ID number: rs2288799
  • SNP 12 NCBI reference SNP ID number: rs7711408
  • polymorph is one or more polymorphs selected from the following (1) to (5):
  • Thymine in SNP2 (NCBI reference SNP ID number: rs919740);
  • the polymorphism is a polymorphism in one or more positions or regions selected from the following (1) to (7), and the psychotic disorder is schizophrenia, [1 7 ] Agents listed: (1) SNP2 (NCBI reference SNP ID number: rs919740);
  • a method for preventing and treating a psychotic disorder comprising administering an effective amount of a substance that promotes the expression or function of CaMKII ⁇ .
  • a pharmaceutical composition comprising a substance that promotes the expression or function of CaMKII ⁇ and a pharmaceutically acceptable carrier, and the composition should be or should be used for the prevention or treatment of psychotic disorders A commercial package containing the description.
  • prophylactic / therapeutic agent of the present invention makes it possible to efficiently prevent / treat psychotic disorders based on a novel mechanism of promoting the expression or function of CaMKIIa.
  • an animal having a functional defect of CaMKI Ia exhibits a psychotic disorder-like behavioral abnormality, it is useful for the prevention and treatment of psychotic disorder efficiently by using the animal or a part thereof. It is possible to search for compounds. Animals with a functional deficiency of CaMKI Ia show persistent working memory impairment in 8-way radial maze tests to investigate working memory tasks. By performing this task while administering, the continuous administration effect of the test substance can be determined. In general, psychotropic drugs require several days to several weeks to achieve their effects, so it is essential to determine the effects of drugs in chronic administration tests, but if the animals are used, the effects can be followed continuously. Therefore, it is suitable for screening of preventive and therapeutic drugs for psychotic disorders.
  • Figure 1 schematically shows the positional relationship between CaMKI Ict gene and SNPs.
  • Figure 2 shows the results of LD mapping.
  • Figure 3 shows the results of the light / dark selection test.
  • the white column represents the control, and the black strength ram represents the CaMKI I a hetero mouse.
  • Figure 4 shows the results of the open field test.
  • Figure 5 shows the test results of the elevated cross maze.
  • the white column represents the control, and the black force ram represents the CaMKII a heteromouse.
  • Figure 6 shows the results of the Porssort forced swimming test.
  • White circles indicate controls, and black circles indicate CaMKI I ⁇ hetero mice.
  • Figure 7 shows the results of an 8-way radial maze task to examine working memory.
  • White circles indicate controls, and black circles indicate CaMKI I ⁇ heterozygous mice. ,, '
  • Figure 8 shows the results of the test of the best power rhythm.
  • ( ⁇ ) and ( ⁇ ) show changes in activity in the home cage over time ( ⁇ : CaMKI I ⁇ heterozygous mouse, :: control mouse).
  • (C) shows the amount of activity during the dark period (19: 00-7: 00) in the light / dark cycle as a scatter diagram.
  • Figure 9 shows the daily activity during the clear cycle ( ⁇ ), the clear cycle ( ⁇ ), and the clear cycle (C) after the clear cycle.
  • White circles indicate controls and black circles indicate CaMK I I ⁇ 3 ⁇ 4 hetero mice.
  • the present invention provides a prophylactic / therapeutic agent for psychotic disorders comprising a substance that promotes the expression or function of CaMKI I ⁇ as an active ingredient.
  • CaMKI I refers to the production of a translation product (ie, polypeptide) from the CaMKII ⁇ gene and localization in a functional state at the site of action.
  • the function of CaMKI I a refers to the biological function (activity) of the translation product (ie, polypeptide) from the CaMKII ⁇ gene.
  • other functions of CaMKI I a polypeptide This refers to the interaction with a child (polypeptide, nucleotide triphosphate, etc.), protein kinase activity (serine nothreonine kinase activity, etc.) and the like.
  • polypeptides that can interact with CaMKII ct polypeptide include calmodulin (which can be a Ca 2+ / calmodulin complex), CaMKII ct polypeptide itself, NMDA receptor, AMPA receptor, RyR receptor, SynGAP, nN0S, synapsin I, tyrosine hydoroxylase ⁇ -type Ca 2 channels ⁇ MAP-2 (microtubule-associated protein 2), a, ractinin, densin-1 80, etc.
  • An example of a nucleotide triphosphate that can interact with CaMKIIa polypeptide is ATP. “Interaction” refers to a direct bond between molecules or an indirect bond through another molecule.
  • the linkage can be covalent or non-covalent, but non-covalent is preferred.
  • Non-covalent bonds include hydrogen bonds, electrostatic bonds, van der Waalska, and hydrophobic bonds.
  • Psychiatric disorders refer to mental disorders with psychotic symptoms such as hallucinations and delusions, extreme excitement and overactivity, marked psychomotor arrest, and tension-related behavior.
  • Psychiatric disorders include schizophrenia, schizophrenic disorder, persistent delusional disorder, acute transient psychotic disorder, sensitive delusional disorder, schizophrenic emotional disorder, bipolar emotional disorder, manic episode, depression Illness episodes, recurrent depressive disorder, persistent mood disorders, symptomatic organic disorders including gender, mental and behavioral disorders due to use of psychoactive substances, anxiety disorder, obsessive-compulsive disorder, eating disorder, paranoid personality disorder This includes, but is not limited to, schizophrenic personality disorder, nonsocial personality disorder, pervasive developmental disorder, hyperactivity disorder, and behavioral disorder.
  • schizophrenia is a mental disorder characterized by positive symptoms such as hallucinations and delusions, dull emotions, negative symptoms such as reduced motivation, social withdrawal, and cognitive impairment.
  • Bipolar emotional disorder also known as manic depression, is either mania or depression It is a type of mental disorder in which a pathological condition based on emotional disorders (sometimes mixed) occurs periodically.
  • the substance that promotes the expression of CaMKII ⁇ may act at any stage such as transcription, post-transcriptional regulation, translation, post-translational modification, localization and protein folding of the Ca KIIa gene.
  • promotion of CaMKII ⁇ expression includes supplementation of CaMKIIa polypeptide itself.
  • a substance that promotes the function of CaMKII ⁇ binds to CaMKII ⁇ polypeptide, modifies the polypeptide directly or indirectly (phosphorylation, etc.), or increases the stability of the polypeptide.
  • a compound having an effect of promoting the function of CaMKII alpha described above e.g., interactions with other molecules, protein kinase activity, etc.).
  • Examples of the substance that promotes the expression or function of CaMKII ⁇ include the following (i), (ii) and the like.
  • a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding a CaMKIIa polypeptide in the present invention, any mammalian CaMKII ⁇ polypeptide can be used.
  • Mammals include humans and mammals other than humans. Examples of mammals excluding humans include, for example, laboratory animals such as mice, rats, hamsters, and guinea pigs, and domestic animals such as pigs, rabbits, goats, horses, and hidges, You can list pets such as cats, primates such as monkeys, orangutans and chimpanzees.
  • the mammalian CaMKIIa polypeptide is preferably a wild-type polypeptide, such as human wild-type CaMKIIa polypeptide (for example, SEQ ID NO: 2 (GenBank Accession Number: NP—741960), SEQ ID NO: 4 (GenBank Session number: NP — 057 065), and the like.
  • a polypeptide comprising an amino acid sequence substantially the same as a wild type CaMKII ⁇ polypeptide is also within the scope of the present invention.
  • “As a protein having substantially the same amino acid sequence” Consisting of an amino acid sequence having a homology of about 90% or more, preferably 95% or more, more preferably about 98% or more with the amino acid sequence of the wild-type CaMKII ct polypeptide. Examples thereof include polypeptides having substantially the same activity as peptides.
  • the term “homology” means an optimal alignment (preferably, the algorithm uses an optimal alignment and alignment when two amino acid sequences are aligned using a mathematical algorithm known in the art. The percentage of identical and similar amino acid residues to all overlapping amino acid residues in which one may consider the introduction of gaps into one or both of the sequences.
  • Similar amino acids means amino acids that are similar in physicochemical properties, such as aromatic amino acids (Phe, Trp, Tyr), aliphatic amino acids (Ala, Leu, Ile, Val), polar amino acids (Gln, Asn), basic amino acids (Lys, Arg, His), acidic amino acids (Glu, Asp), amino acids with hydroxyl groups (Ser, Thr), amino acids with small side chains (Gly, Ala, Ser, Thr, Met), etc. Amino acids that fall into the same group. It is expected that such substitution with similar amino acids will not change the phenotype of the polypeptide (ie, is a conservative amino acid substitution).
  • “Substantially the same quality of activity” indicates, for example, that the function (activity) of the CaMKII ct polypeptide is qualitatively the same as that of the wild-type CaMKII a polypeptide. Therefore, it is preferable that the function (activity) of the CaMKII ct polypeptide is equivalent to that of the wild-type CaMKII ⁇ polypeptide (eg, about 0.5 to about 2 times), but the degree of activity, the molecular weight of the protein, etc. The quantitative elements of may vary. Examples of the function (activity) of the CaMKII ct polypeptide here include the above-mentioned functions (interaction with other molecules, protein kinase activity, etc.).
  • the measurement of the function is carried out, for example, when CaMKIIa is forcibly expressed in a neuron cell having a functional defect of the CaMKIIct gene and activated by an NMDA receptor agonist or the like. It can be carried out by measuring the binding of peptide to Ca 2+ / calmodulin, autophosphorylation of CaMKIIa polypeptide itself, and phosphorylation of CaMKIIa kinase substrate by immunoprecipitation.
  • the CaMKII ⁇ polypeptide includes the amino acid sequence of the wild-type CaMKII ct polypeptide or an amino acid sequence substantially identical to the sequence, and has substantially the same activity as the wild-type CaMKII polypeptide.
  • polypeptide having As the polypeptide the amino acid sequence of the wild-type CaMKIIa polypeptide or an amino acid sequence substantially the same as the sequence is further added to one or more (for example, 1 to 500, preferably 1 to A polypeptide having an amino acid sequence added with about 100 amino acids, more preferably about 1 to 15 amino acids, and having substantially the same activity as wild-type CaMKII can be mentioned.
  • the amino acid sequence to be added is not particularly limited. For example, a tag for facilitating the detection and purification of the polypeptide, or a protein transduction for facilitating the introduction of the polypeptide into the cell. Amino acid sequences such as Domain (PTD) can be listed.
  • the tag includes a Flag tag, a histidine tag, a c-Myc tag, an HA tag, an AU1 tag, a GST tag, an MBP tag, a fluorescent protein tag (eg, GFP, YFP, RFP, CFP, BFP, etc.) And immunoglobulin Fc tag.
  • PTD includes ANTENNAPEDIA, HIV / TAT, HS Examples include cell-passing domains such as V / VP-22, and 7 to 11 polyarginine.
  • the position at which the amino acid is added does not impair the activity of the polypeptide) /, but is not particularly limited, but is preferably an amino acid sequence of the wild-type CaMKII polypeptide or an amino acid substantially identical to the sequence. The end of the sequence (N-terminal or C-terminal).
  • the CaMKIIa polypeptide may be modified.
  • modification include phosphorylation (phosphorylation at a serine residue, threonine residue, tyrosine residue, etc.), acetylation, addition of a sugar chain (N-glycosylation, O-glycosylation) and the like.
  • salts of CaMKII a polypeptides
  • physiologically acceptable acids eg, inorganic acids, organic acids
  • bases eg, alkali metal salts
  • Addition salts are preferred.
  • examples of such salts include salts with inorganic acids (eg, hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid), or organic acids (eg, acetic acid, formic acid, propionic acid, fumaric acid, maleic acid).
  • inorganic acids eg, hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid
  • organic acids eg, acetic acid, formic acid, propionic acid, fumaric acid, maleic acid
  • methanesulfonic acid benzenesulfonic acid
  • CaMKII ⁇ polypeptide or a salt thereof can be prepared from a mammalian cell or tissue expressing the CaMKII c polypeptide by a known protein purification method.
  • Examples of cells that express CaMKIIa polypeptide include nerve cells, but are not particularly limited.
  • Tissues that express CaMKIIa polypeptide include brain, spine, peripheral nerve, and other tissues, pituitary gland, heart, retina, thymus, breast, large intestine, esophagus, liver, kidney, placenta, epididymis, etc. There is no particular limitation.
  • extraction is performed with acid or the like, and the extract is subjected to chromatography such as reverse phase chromatography, ion exchange chromatography, affinity chromatography, and the like. It can be purified and isolated by combining.
  • CaMKI I c polypeptide or a salt thereof can also be produced according to a known peptide synthesis method.
  • the peptide synthesis method may be, for example, either a solid phase synthesis method or a liquid phase synthesis method. Partial peptides or aminos that can constitute CaMKII a polypeptides When the acid and the remaining part are condensed and the product has a protecting group, the desired polypeptide can be produced by removing the protecting group.
  • the CaMKII ct polypeptide or a salt thereof is obtained by culturing a transformant introduced with an expression vector containing a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding the polypeptide to produce a CaMKII a polypeptide. It can also be produced by separating and purifying the polypeptide from the resulting culture.
  • Nucleotide sequences that encode CaMK, II ct polypeptides include cDNA, mRNA, and genomic DNA nucleotide sequences that code for CaMKII a polypeptides.
  • human wild-type CaMKII a Nucleotide sequence of cDNA that encodes a polypeptide (eg, SEQ ID NO: 1 (GenBank accession number: NM—171825), SEQ ID NO: 3 (GenBank accession number: NM_015981)), human wild-type CaMKII c Nucleotide sequence of genomic DNA encoding the polypeptide (SEQ ID NO: 5 (GenBank accession number: NC-000005 REGION: complement (149579248.. 149649529))).
  • SEQ ID NO: 1 GenBank accession number: NM—171825
  • SEQ ID NO: 3 GenBank accession number: NM_015981
  • human wild-type CaMKII c Nucleotide sequence of genomic DNA encoding the polypeptide
  • the nucleic acid having a nucleotide sequence that codes for the CaMKII c polypeptide may be DNA, RNA, or a DNA ⁇ RNA chimera, but is preferably DNA.
  • the nucleic acid may be double-stranded or single-stranded. In the case of a double strand, it may be a double-stranded DNA, a double-stranded RNA, or a DNA: RNA hybrid.
  • a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding a CaMKII ct polypeptide uses a synthetic primer having a part of the nucleotide sequence and a cage containing genomic DNA, mRNA, cDNA, etc. having the nucleotide sequence, and Polymerase Chain Reaction (Hereinafter abbreviated as “PCR method”) or Reverse Transcriptase-PCR (hereinafter abbreviated as “RT-PCR method”).
  • PCR method Polymerase Chain Reaction
  • RT-PCR method Re
  • nucleic acid having a nucleotide sequence encoding CaMKII ⁇ polypeptide is used as a substance that promotes the expression or function of CaMKIIa
  • the same nucleic acid as described above can be used.
  • the nucleic acid having a nucleotide sequence that codes for the CaMKI Ia polypeptide is preferably used in the form contained in an appropriate expression vector. That is, the nucleic acid can be operably linked downstream of a promoter in a suitable expression vector.
  • the expression vector include a plasmid vector, a virus vector, and the like.
  • Suitable vectors for application to mammalian neurons such as humans include adenovirus, retrovirus, adeno-associated virus, Examples include winores vectors such as henorepes virus, vaccinia virus, box virus, poliovirus, Sindbis virus, Sendai virus, Epstein-Barr virus.
  • the promoter used is not particularly limited as long as it can exert promoter activity in mammalian cells (neural cells, etc.) to be applied.
  • SV40-derived early promoter cytomegalovirus LTR, rous sarcoma virus Virus promoters such as LTR, MoMuL V-derived LTR, adenovirus-derived early promoter;
  • 3 Mammal component protein gene promoters such as actin gene promoter, PGK gene promoter, transferrin gene promoter; CaMKII a promoter, mouse promoter Z Ennosa 1 D6, Emxl promoter, c-kit 7 port motor, rat neuron specific enolase (NSE) promoter, nestin g port motor 1 ⁇ , mouse gonadotropin-re eas ing hormone (GnRH) 1 ⁇ , KA1-flops opening motor, hGFAP promoter, CCDK- II promoter Chromatography, GluR epsi lon3 promoter-coat
  • the expression vector preferably contains a transcription termination signal, ie, a terminator region, downstream of the nucleotide sequence that codes for the CaMKI Ia polypeptide.
  • selectable marker genes for selection of transformed cells for drugs such as tetracycline, ampicillin, kanamycin, hygromycin, phosphinothricin, etc.
  • substances that promote the expression or function of CaMKIIa include calcium ionophores (A23187, ionomycin, etc.), calmodulin polypeptides or salts thereof, nucleic acids having nucleotide sequences that code for calmodulin polypeptides, NMDA Receptor agonists (eg, D-serine), antidepressants (eg, imipramine, des ipramine, fluvoxamine, paroxetine, etc.), monolehine, D2 receptor agonists (eg, quinpirole, etc.) I can do it.
  • calcium ionophores A23187, ionomycin, etc.
  • calmodulin polypeptides or salts thereof nucleic acids having nucleotide sequences that code for calmodulin polypeptides
  • NMDA Receptor agonists eg, D-serine
  • antidepressants eg, imipramine, des ipramine, fluvoxamine, par
  • the agent of the present invention can contain any carrier, for example, a pharmaceutically acceptable carrier, in addition to the substance that promotes the expression or function of CaMKII ct.
  • Examples of pharmaceutically acceptable carriers include sucrose, starch, mannitol, sonorebit, lactose, glucose, cellulose, tanolec, calcium phosphate, calcium carbonate, etc., reconstituted IJ, senorelose, methyl senorelose, hydroxypro Pinole cellulose, polypropylpyrrolidone, gelatin, gum arabic, polyethylene glycol, sucrose, starch and other binders, starch, carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl starch, sodium glycol glycol starch, sodium hydrogen carbonate , Disintegrants such as calcium phosphate and calcium citrate, lubricants such as magnesium stearate, air mouth gill, talc, sodium lauryl sulfate, citrate, menthol, glycyrrhizin 'ammonium salt, Fragrances such as glycine and orange powder, preservatives such as sodium benzoate, sodium hydrogen sulfite, methylparaben and
  • Preparations suitable for oral administration include solutions in which an effective amount of substance is dissolved in a diluent such as water or physiological saline, capsules containing an effective amount of the substance as a solid or granule, sash Or a tablet, a suspension in which an effective amount of a substance is suspended in an appropriate dispersion medium, an emulsion in which a solution in which an effective amount of a substance is dissolved is dispersed in an appropriate dispersion medium, and the like.
  • a diluent such as water or physiological saline
  • capsules containing an effective amount of the substance as a solid or granule such as a solid or granule
  • sash Or a tablet a suspension in which an effective amount of a substance is suspended in an appropriate dispersion medium
  • an emulsion in which a solution in which an effective amount of a substance is dissolved is dispersed in an appropriate dispersion medium, and the like.
  • Formulations suitable for parenteral administration include aqueous and non-aqueous isotonic sterile injection solutions, which include antioxidants Buffer solution, antibacterial agent, tonicity agent and the like may be contained.
  • Aqueous and non-aqueous sterile suspensions can also be mentioned, which may contain suspending agents> solubilizers, thickeners, stabilizers, preservatives and the like.
  • the preparation can be enclosed in a container in unit doses or multiple doses like ampoules and vials.
  • the active ingredient and a pharmaceutically acceptable carrier can be lyophilized and stored in a state that may be dissolved or suspended in a suitable sterile vehicle immediately before use.
  • the agent of the present invention may further contain a nucleic acid introduction reagent in order to promote the introduction of the nucleic acid into cells.
  • a nucleic acid introduction reagent in order to promote the introduction of the nucleic acid into cells.
  • a viral vector particularly a retroviral vector, retronectin, fibronectin, polybrene or the like can be used as a gene introduction reagent.
  • the nucleic acid is incorporated into a plasmid vector, lipofectin, lipfectamine, DOGS (transfectum; dioctadecylamidoglycylspermine), DOPE (1,2-dioleoyl-sn-glycease).
  • D0TAP (1,2-diol oil-3-trimethylammonium propane), DDAB (dimethyldiotatodecylammonium bromide), DHDEAB (N, N-di-n- Hexadecyl-N, N-dihydrochetetylammonium bromide), HDEAB (N-n-hexadecyl-N, N-dihydrochetylammonium bromide), polyprene, or poly (ethyleneimine) (p Cationic lipids such as EI) can be used.
  • DDAB dimethyldiotatodecylammonium bromide
  • DHDEAB N, N-di-n- Hexadecyl-N, N-dihydrochetetylammonium bromide
  • HDEAB N-n-hexadecyl-N, N-dihydrochetylammonium bromide
  • the composition of the present invention further contains a polypeptide introduction reagent in order to increase the efficiency of introduction of the polypeptide into the cell.
  • a polypeptide introduction reagent examples include prophetate (manufactured by Nakarai Tesque), probectin (manufactured by IMGENEX) and the like.
  • the dosage of the agent of the present invention varies depending on the activity and type of the active ingredient, the severity of the disease, the animal species to be applied, the drug acceptability of the application target, body weight, age, etc.
  • the amount of the active ingredient per unit is about 0.000 1 to about 500 mg O kg.
  • a substance capable of promoting the expression or function of CaMKIIa can prevent and treat a psychotic disorder.
  • the present invention is test substance to assess whether may promote the expression or function of ⁇ 3 ⁇ ⁇ , a substance capable of promoting the expression or function of CaMKI I a, preventing psychotic disorders'
  • a method for screening a substance capable of preventing or treating psychotic disorders comprising selecting as a substance that can be treated is provided.
  • test substance to be used for the screening method may be any known compound or new compound, for example, nucleic acid, carbohydrate, lipid, protein, peptide, low-molecular-weight organic compound, or combinatorial chemistry technology.
  • a cell capable of measuring the expression of CaMKI I ⁇ refers to a cell capable of directly or indirectly evaluating the expression level of a CaMKI I ⁇ gene product, for example, a transcription product or a translation product.
  • a cell that can directly evaluate the expression level of the CaMK II ⁇ gene product can be a cell that can naturally express CaMKI II ⁇ , while the expression level of the CaMK II ⁇ gene product can be indirectly evaluated.
  • Cells reporter assays for the CaMKI Ia gene transcription regulatory region It can be a cell that enables.
  • the cell capable of measuring the expression of CaMKII c can be the mammalian cell described above.
  • the cell capable of naturally expressing CaMKII ct is not particularly limited as long as it can potentially express CaMKIIa.
  • Such cells can be easily identified by those skilled in the art, and primary cultured cells, cell lines derived from the primary cultured cells, commercially available cell lines, cell lines available from cell banks, and the like can be used.
  • the main cells in which CaMKIIa is expressed include nerve cells.
  • a cell that enables reporter assay for the CaMKII ct gene transcriptional regulatory region is a cell that contains a CaMKIIa gene transcriptional regulatory region and a reporter gene operably linked to the region.
  • CaMKIIa gene transcription regulatory region, reporter gene can be inserted into the expression vector.
  • the CaMKII c gene transcription regulatory region is not particularly limited as long as it can control the expression of the CaMKII a gene.
  • the reporter gene may be any gene that encodes a detectable protein or an enzyme that produces a detectable substance.
  • a GFP green fluorescent protein
  • GUS j3-darc mouth nidase
  • LUC luciferase
  • CAT Keruram ramenicyl acetyltransferase
  • a cell into which a CaMKIIa gene transcription regulatory region and a reporter gene operably linked to the region are introduced can be used as long as the CaMKIIa gene transcriptional regulatory function can be evaluated, that is, the expression level of the reporter gene is quantitative.
  • the CaMKII ct gene can be naturally expressed as the introduced cell. It is preferable to use cells such as nerve cells, gods, transcell lines (PC12, etc.) and the like. Contact of the test substance against cells capable of measuring the expression of CaMKI Ia can be performed in an appropriate culture medium.
  • the culture medium is appropriately selected according to the type of cells used. For example, a minimum essential medium (MEM) containing about 5 to 20% urchin fetal serum, Dulbecco's modified minimum essential Medium (DMEM), RPMI 1640 medium, 199 medium, etc.
  • MEM minimum essential medium
  • DMEM Dulbecco's modified minimum essential Medium
  • RPMI 1640 medium 199 medium, etc.
  • the culture conditions are also appropriately determined according to the type of cells used.
  • the pH of the culture medium is about 6 to about 8
  • the culture temperature is usually about 30 to about 40 ° C.
  • the culture time is about 12 to 72 hours.
  • the expression level of CaMKI I ct in the cells contacted with the test substance is measured.
  • the amount of expression can be measured by a method known per se in consideration of the type of cells used.
  • the expression level is the product of the CaMKI I ⁇ gene, for example, a transcription product (mRNA) or
  • the translation product (polypeptide) can be measured by a method known per se.
  • the expression level of the transcription product can be measured by preparing total RNA from cells and performing RT_PCR, Northern blotting, or the like.
  • the expression level of the translation product can be measured by preparing an extract from the cells and immunologically.
  • radioisotope immunoassay RIA method
  • ELISA method Methods in Enzymol. 70: 419-4 39 (1980)
  • fluorescent antibody method Western blotting method, etc.
  • the expression level can be measured based on the signal intensity of the reporter.
  • the expression level of CaMKII ⁇ in the cells contacted with the test substance is compared with the expression level of CaMKI I ⁇ in the control cells not contacted with the test substance.
  • the comparison of expression levels is preferably performed based on the presence or absence of a significant difference.
  • the expression level of CaMKI I ⁇ in the control cells not contacted with the test substance is measured at the same time as the expression level of CaMKI I ⁇ in the cells contacted with the test substance, even if it is measured in advance.
  • the expression level is preferably measured simultaneously from the viewpoint of the accuracy and reproducibility of the experiment.
  • a substance determined to promote CaMKI Ict expression can be selected as a substance capable of preventing and treating psychotic disorders.
  • the function (activity) of CaMKII c is measured in the presence of the test substance, and the function (activity) of CaMKII ⁇ in the absence of the test substance ( Activity).
  • the interaction when measuring the interaction between CaMKII ⁇ polypeptide and other molecules, such as Ca 2+ / calmodulin, the interaction may be performed by a method known per se, such as isolated CaMKII It can be carried out by using binding techniques and surface plasmon resonance (eg, using Biacore (registered trademark)) using a polypeptide and its interacting molecule.
  • a Ca ⁇ polypeptide fragment containing a site that can participate in the interaction may be used.
  • a test substance is brought into contact with a cell capable of measuring the interaction between the CaMKII a polypeptide and another molecule, and the interaction in the cell in contact with the test substance is measured. Compare to interaction in control cells that are not contacted.
  • the cells to be used are not particularly limited as long as the target interaction can be measured, and examples thereof include cells that express CaMKIIa polypeptide and molecules to be interacted in a functional manner.
  • the CaMKII ct polypeptide and the interaction target molecule may be naturally expressed or may be forcibly expressed by gene transfer.
  • the cell capable of measuring the interaction may be, for example, a mammalian cell described above.
  • Cells that can measure the interaction between CaMKII ⁇ polypeptide and other proteins can be the same cells that naturally express CaMKIIa, but prevent psychotic disorders.
  • nerve cells or cell lines derived from nerve cells (PC12, etc.) for the purpose of obtaining a substance that can be treated. If the interaction between CaMKIIa and other molecules depends on cell activation, etc. It may be activated by chopping up. For example, when nerve cells are used, the cells can be stimulated by the NMDA receptor agonist, calcium ionophore.
  • a suitable culture medium for example, a minimum containing about 5 to 20% urine fetal serum.
  • Essential medium MEM
  • Dulbecco's modified minimal essential medium DMEM
  • RPMI1 640 medium 199 medium.
  • the culture conditions are appropriately determined according to the cells used, the type of interaction to be measured, etc.
  • the pH of the medium is about 6 to about 8
  • the culture temperature is usually about 30 to about
  • the incubation time is about 1 minute to about 72 hours.
  • the interaction between the CaMKIIa polypeptide and other molecules in the cell contacted with the test substance is measured.
  • the interaction can be measured by a method known per se in consideration of the cell used and the type of molecule to be interacted with.
  • an interaction target molecule in which CaMKIIa polypeptide is immunoprecipitated from a cell extract with an antibody against CaMKIIct polypeptide and precipitated together with CaMKIIct polypeptide is obtained by a method known per se (eg, Ustamplotte). Ing method, mass spectrum method, etc.).
  • the interaction between the CaMKII c polypeptide and other molecules in the cells contacted with the test substance is compared with the interaction in the control cells not contacted with the test substance.
  • the comparison of the degree of interaction is preferably based on the presence or absence of a significant difference.
  • the interaction of CaMKII a polypeptide with other molecules in control cells not contacted with the test substance is compared to the measurement of the interaction of CaMKII a polypeptide with other molecules in the cells contacted with the test substance.
  • the interaction measured in advance or the interaction measured at the same time may be used, but the interaction measured at the same time is preferable from the viewpoint of the accuracy and reproducibility of the experiment.
  • CaMKII ⁇ polypeptide When measuring the protein kinase activity of CaMKII ⁇ polypeptide as a function of CaMKII a, react CaMKII a polypeptide with an appropriate substrate (for example, CaMKII ⁇ polypeptide itself, NMDA receptor, sputum receptor, etc.) Kinase activity is measured directly obtain.
  • a Ca ⁇ polypeptide fragment containing a site (for example, kinase domain) that can participate in the kinase activity may be used.
  • the kinase activity in the presence of the test substance is measured by reacting the CaMKII c polypeptide and the substrate in the presence of ATP and the test substance, and this is measured in the absence of the test substance. Compare with activity.
  • the kinase activity can be measured, for example, by quantifying the amount of radioisotope incorporated into the reaction product using ⁇ 32 ⁇ -ATP as ATP.
  • a cell capable of measuring the protein kinase activity of CaMKII ct polypeptide is brought into contact with a test substance, and the kinase activity in the cell contacted with the test substance is measured, and this is contacted with the test substance. Compare to the kinase activity in untreated control cells.
  • the cells used are not particularly limited as long as the target protein kinase activity can be measured, and examples thereof include cells that express CaMKII ⁇ polypeptide and its substrate in a functional state. .
  • the CaMKIIa polypeptide and substrate may be naturally expressed or may be forcibly expressed by gene transfer.
  • the cell capable of measuring the kinase activity can be, for example, the aforementioned mammalian cell.
  • a cell capable of measuring the protein kinase activity of CaMKI I ⁇ polypeptide a cell similar to the above-mentioned cell that naturally expresses CaMKIIct can be used.
  • a substance capable of preventing and treating psychotic disorders It is preferable to use a nerve cell or a cell line derived from a nerve cell (PC12 or the like).
  • the protein kinase activity of CaMKII ct polypeptide usually depends on Ca 2+ / calmodulin binding and autophosphorylation induced by cell activation, so it can be activated by appropriate treatment of cells.
  • the cells can be stimulated by the NMDA receptor agonist calcionophore.
  • a cell capable of measuring the protein kinase activity of CaMKI I ⁇ polypeptide is carried out in the same manner as described above using an appropriate culture medium (for example, about 5 to 20% urchin embryo). It can be performed in minimal essential medium (MEM) containing Dub serum, Dulbecco's modified minimal essential medium (DMEM), RPM 11640 medium, 199 medium).
  • MEM minimal essential medium
  • DMEM Dulbecco's modified minimal essential medium
  • RPM 11640 medium 199 medium.
  • the culture conditions are appropriately determined depending on the cells used, the type of interaction to be measured, etc.
  • the pH of the medium is about 6 to about 8
  • the culture temperature is usually about 30 to about
  • the culture time is about 1 minute to about 72 hours.
  • the protein kinase activity of the CaMKIIa polynucleotide in the cells contacted with the test substance is measured.
  • Kinase activity can be measured by a method known per se in consideration of the type of cells and substrate used. For example, using cells cultured in the presence of ⁇ 32 ⁇ -ATP, immunoprecipitates a substrate of protein kinase activity of CaMKII c polypeptide from the cell extract using antibodies against the substrate, and incorporates it into the substrate.
  • the kinase activity can be measured by quantifying 32 P. It is also possible to visually observe changes in CaMKII activity by measuring fluorescence resonance energy transfer (FRET) efficiency (Takao K et al. (2004) Society for Neuroscience. 34th Annual Meeting: Program No. 739. 7).
  • FRET fluorescence resonance energy transfer
  • CaMKII ⁇ is usually activated by autophosphorylation
  • phosphorylation of CaMKIIa polypeptide may be used as an indicator of the protein kinase activity of CaMKII ⁇ polypeptide.
  • substances that are determined to promote the function of CaMKI Ia can be selected as substances that can prevent and treat psychotic disorders.
  • the screening method of the present invention can also be performed by administering a test substance to an animal.
  • the animals include the above-mentioned mammals such as mice, rats, hamsters, guinea pigs, rabbits, inu, monkeys and the like.
  • a test substance is administered to the animal, and it is evaluated whether the expression or function of CaMKII ⁇ in the animal can be promoted.
  • Substances that can promote the expression or function of CaMKII ⁇ can be selected as substances that can prevent or treat psychotic disorders.
  • Substances capable of preventing / treating psychotic disorders that can be obtained by the screening method of the present invention can be used as candidate compounds for drug development, and in the same manner as the above-mentioned preventive / therapeutic agents, It can be used as a preventive or therapeutic agent for psychotic disorders.
  • the present invention applies a test substance to a non-human animal having a functional defect of the CaMKI Ia gene or a part thereof, and the test substance exhibits a symptom of a psychotic disorder in the animal or a part thereof.
  • the present invention provides a method for screening a substance capable of preventing / treating a psychotic disorder, including evaluating whether it can be improved.
  • a functional defect of the CaMKI I ⁇ gene refers to a state in which the normal function inherent to the CaMKII a gene cannot be fully exerted, for example, a state in which the CaMKII gene is not expressed at all, or the CaMKI I a gene originally has The expression level of the CaMKII ct gene cannot be displayed due to a state in which the expression level has decreased to the extent that normal functions cannot be achieved, or the function of the CaMKII ⁇ gene product has been completely lost, or due to genetic mutation. A state in which the function of the CaMKI I ⁇ gene product is reduced to a certain extent.
  • An animal having a functional defect of the Ca ⁇ ⁇ gene (for example, a CaMKI I ⁇ knockout animal) can be obtained by using, for example, an ES cell into which the functional defect has been introduced into the CaMKI I ⁇ gene by a known gene targeting method. It can be produced (Scence, 257, 206-211, 1992).
  • non-human animals having a functional defect of the CaMKI I ⁇ gene examples include tissues (eg, nerve tissues such as brain, spine, etc.), cells, and cells that functionally express CaMKI I ⁇ in normal animals. (Nerve cells etc.) can be mentioned.
  • tissues eg, nerve tissues such as brain, spine, etc.
  • cells e.g., cells that functionally express CaMKI I ⁇ in normal animals.
  • test substance is administered to the animal, and the test substance exhibits a symptom of a psychotic disorder in the animal, and a control animal to which the test substance is not administered. Compare with symptoms in
  • Symptoms of psychotic disorder include, for example, symptoms of bipolar emotional disorder (depressed state), decreased anxiety-like behavior, increased activity, decreased depression-like behavior, impaired working memory, increased aggression, activity And the like can be mentioned.
  • Symptoms of schizophrenia include increased activity and impaired working memory. Reduced anxiety-like behavior is due to light / dark selection test, elevated cross-shaped maze, etc., increased activity by open field test, etc.Depressed tendency is reduced by porsol forced swimming test, etc. Periodic fluctuations in activity can be tested individually, such as by a radial maze test, by monitoring the strong rhythm of the home cage. The test methods described above (light / dark selection test, elevated cross maze, open field test, forced salt swimming test, 8-way radial maze test, home cage supportive rhythm monitoring, etc.) It can be carried out by a method known per se in the technical field.
  • the symptoms of the psychotic disorder in the animal that received the test substance are then compared to the symptoms of the psychotic disorder in the animal that did not receive the test substance. Comparison of symptoms of psychotic disorder is preferably based on the presence or absence of significant differences. Symptoms in animals not receiving the test substance may be measured in advance or simultaneously with the measurement of symptoms in the animals administered the test substance. It is preferable that they are measured simultaneously from the viewpoint of the accuracy and reproducibility of the experiment. Based on the comparison results, a test substance that can improve the symptoms of psychotic disorder is selected.
  • Substances that can prevent or treat psychotic disorders that can be obtained by the screening method of the present invention can be used as candidate compounds for drug development, and can also be formulated in the same manner as the above-described preventive and therapeutic agents of the present invention. By doing so, it can be used as a preventive or therapeutic agent for psychotic disorders. (Screening methods for treatment methods that can prevent or treat psychotic disorders)
  • the treatment is applied to a non-human animal having a functional defect of the CaMKII ct gene or a part thereof, and the treatment improves symptoms of psychotic disorder in the animal or a part thereof.
  • the treatment By evaluating whether or not it can be done, it is possible to screen treatment methods that can prevent or treat psychotic disorders.
  • the treatment is applied to a non-human animal having a functional defect of the CaMKI Ia gene or a part thereof.
  • the treatment is not particularly limited, and includes medical treatment such as surgical operation, anesthesia, physical therapy (electric shock, etc.), transplantation, etc. in addition to the above-described administration of the test substance.
  • the treatment applied can ameliorate the symptoms of psychotic disorders in non-human animals or parts thereof with a functional deficiency of the CaMKIIc gene.
  • the symptoms of the psychotic disorder in the animal or part thereof to which the treatment was applied are compared with the symptoms of the psychotic disorder in the animal or part thereof (negative control) to which the treatment has not been applied Alternatively, the therapeutic effect of the treatment is tested based on a relative significant difference. As a result of the comparison, by selecting a treatment that improves the symptoms of the psychotic disorder, it is possible to identify a treatment method that can prevent or treat the psychotic disorder.
  • the present invention provides a method for determining the onset risk or risk of developing a psychotic disorder, which comprises measuring the expression level or function of CaMKII ⁇ .
  • the determination of the onset of a psychotic disorder includes not only the determination of the onset, but also the estimation of the severity and progression based on the expression level or function of CaMKI I ⁇ .
  • the biological sample is not particularly limited as long as it is derived from an animal, preferably a mammal. Most preferred.
  • the biological sample may be a sample containing tissue or cells (eg, neuronal cells) expressing CaMKI Ia, or a cell isolated from the sample, but the onset or risk of developing a psychotic disorder is determined.
  • the biological sample is preferably a nerve cell or a sample containing the same.
  • the expression level or function of CaMKI Ict can be measured in the same manner as described in the section of the screening method (I) above.
  • the measured expression level or function of CaMKIIa is compared with the expression level or function of CaMKII ct in a biological sample derived from an individual not suffering from a psychotic disorder (eg, a healthy individual).
  • the measured expression level or function of CaMKI Ict is the average value for a large number of patients suffering from a psychotic disorder, the average number of individuals not suffering from a psychotic disorder, and the average of a large number of individuals. You can compare it with the distribution chart of the values and individual patient values. The comparison of expression levels is preferably performed based on the presence or absence of a significant difference.
  • the cut-off value of the expression level or function of CaMKI Ia can be set in advance, and the measured expression level or function of CaMKI Ia can be compared with this force cut-off value. For example, if the measured expression level or function of CaMKI Ia is less than or equal to the cut-off value, there is a relatively high possibility of suffering from a psychotic disorder or future suffering If it is above the cut-off value, it can be determined that there is a relatively low possibility of suffering from a psychotic disorder or in the future.
  • the “cut-off value” is a value that can satisfy both high diagnostic sensitivity (prevalence of prevalence of disease) and high diagnostic specificity (exactness of nondiagnostic diagnosis) when a disease is determined based on the value. For example, patients with psychotic disorder have a high positive rate and The expression level or function value of CaMKI Ia, which shows a high negative rate in individuals who have not developed a psychiatric disorder, can be set as the force-off value.
  • the calculation method of the cut-off value is well known in this field. For example, in a patient who has developed a psychotic disorder or an individual who has not developed a psychotic disorder, the expression level or function of CaMK ⁇ ⁇ is measured, and the diagnostic sensitivity and diagnostic specificity in the measured values are determined. Based on the value of, ROC (Receiver Operating Characteristic) curve is created using commercially available analysis software. Then, a value when the diagnostic sensitivity and diagnostic specificity are as close to 0 0% as possible is obtained, and the value can be used as a cutoff value. Also, for example, the diagnosis efficiency (the ratio of the total number of diseased and non-diagnosed correct cases to the total number of cases) of the detected values is calculated, and the value with the highest diagnosis efficiency is calculated as the cutoff value. can do.
  • ROC Receiveiver Operating Characteristic
  • the present invention also provides a diagnostic agent for the onset or risk of developing a psychotic disorder, comprising a reagent for measuring the expression level or function of CaMKIIa.
  • a diagnostic agent for the onset or risk of developing a psychotic disorder comprising a reagent for measuring the expression level or function of CaMKIIa.
  • Reagents for measuring the expression level of CaMKII c include, for example, antibodies that specifically recognize CaMKI I a polypeptides, nucleic acid probes for CaMKI I a gene transcripts, or amplification of CaMKI I a gene transcripts.
  • a plurality of possible primers can be mentioned. These may or may not be labeled with a labeling substance.
  • the diagnostic agent of the present invention can further contain the labeling substance.
  • labeling substance examples include fluorescent substances such as FITC and FAM, luminescent substances such as noreminol, luciferin, and lucigenin, radioisotopes such as 3 H, “C, 32 P, 35 S, and 125 1, piotin, and strepto Examples include affinity substances such as avidin.
  • the nucleic acid probe for the CaMKI Ia gene transcript may be either DNA or RNA.
  • DNA is preferable in consideration of the strength S, stability, and the like.
  • the probe may be either single-stranded or double-stranded.
  • the size of the probe is not particularly limited as long as a transcription product of the CaMKI Ia gene can be detected, but is preferably about 15 to 100 bp, More preferably, it is about 50 to 500 bp.
  • the probe may be provided in a fixed form on a substrate like a microarray.
  • a plurality of primers capable of amplifying the CaMKIIa gene are selected such that a detectable size nucleotide fragment is amplified.
  • a detectable size nucleotide fragment can have a length of, for example, about 100 bp or more, preferably about 200 bp or more, more preferably about 400 bp or more.
  • the size of the primer is not particularly limited as long as the CaMKIIc gene can be amplified, but is preferably about 15 to 100 bp, more preferably about 18 to 50 bp, and even more preferably about 20 to 30 bp. Can be bp.
  • the diagnostic agent of the present invention can further contain a reverse transcriptase.
  • the reagent for measuring the function of CaMKIIa is not particularly limited as long as the function of CaMKII ⁇ can be quantified.
  • an antibody that specifically recognizes CaMK ⁇ polypeptide and the molecule to interact with are used as the reagent.
  • Specific antibodies that can be recognized, protein-binding beads and the like can be mentioned.
  • the reagent include a kinase substrate and ⁇ 32 32- ⁇ .
  • the above-described determination method and diagnostic agent of the present invention enable determination of the presence or severity of a psychotic disorder, its severity, or the possibility of suffering from the disease, and is useful for easy and early detection of a psychotic disorder. It is.
  • the present invention also relates to a polymorphism of a Ca spider gene for determining the risk of developing a psychotic disorder, comprising analyzing whether a specific polymorphism of the CaMKIIa gene can be associated with the risk of developing a psychotic disorder.
  • the identification method is provided.
  • the polymorphism of the CaMKIIa gene means a mutation in the nucleotide sequence found at a certain frequency in the genome DNA containing the CaMKII gene in a certain population. It may be one or more DN A substitutions, deletions, additions (eg, SNP, haplotype) in the genomic DNA containing the gene, as well as repeats, inversions, translocations, etc. of subregions in the genomic DNA. Examples of animals to be analyzed for the CaMKIIa gene polymorphism include the mammals described above, and humans are preferred.
  • the polymorphism of the CaMKIIct gene used for the analysis may be a known polymorphism or a newly discovered polymorphism.
  • known polymorphisms for example, human CaMKII gene SNPs disclosed on the NC BI homepage on the Web can be used.
  • CAGACCn ( ⁇ 1 ⁇ 2CCnGTGGCC [Cn] GCAGnGCACAGCTTGAGGACCTGG (SEQ ID NO: 15) 57544 OT
  • Figure 1 shows the position of each SNP (SNP1-16) at the CaMKII ⁇ locus.
  • the sense strand encoding the CaMKIIa gene in human chromosomal DNA as the base in each SNPs (SNP1-16) described in Table 1 (for example, the sense strand encoding SEQ ID NO: 5) The corresponding base in is described.
  • the analysis of whether or not it can be associated with the risk of developing a psychotic disorder can be performed by a method known per se such as LD mapping, association analysis, linkage analysis and the like.
  • LD blocks are determined based on certain criteria using SNPs to be analyzed.
  • SNPs that cover a high frequency (eg, 90% or more) of haplotypes are selected as haplotype 'tagging SNPs (htSNPs) from each LD block.
  • htSNPs haplotype 'tagging SNPs
  • SNPs, haplotypes when there was a significant difference in the frequency of possession of specific CaMKII ct gene polymorphisms (SNPs, haplotypes) between those with and without psychosis, their types
  • a subject who has a CaMKII ct gene polymorphism is determined to have a relatively higher or lower risk of developing the disease than a subject who does not have the CaMKII ct gene polymorphism.
  • the identification method of the present invention may further include a step of subjecting a DNA sample prepared from a biological sample derived from a mammal to sequencing, and determining a new type of CaMKII ⁇ gene polymorphism.
  • a biological sample not only a sample containing CaMKIIa gene-expressing tissue or cells (for example, nerve cells) but also any tissue containing genomic DNA such as hair, nails, skin and mucous membranes can be used.
  • the biological sample is preferably hair, nails, skin, mucous membrane, blood, plasma, serum, saliva and the like. Genetic polymorphisms can be determined by analyzing a large number of nucleotide sequences of genomes or transcripts contained in biological samples of different origins and identifying mutations found at a certain frequency in the determined nucleotide sequences.
  • the present invention provides a method for determining the risk of developing a psychotic disorder, comprising detecting a polymorphism in the CaMKIIa gene.
  • the determination method of the present invention includes the following steps (a) and (b):
  • step (a) of the above method the polymorphic type of CaMKIIa gene is measured in a biological sample collected from an animal.
  • the animal the above-mentioned mammals are preferable, and human is particularly preferable.
  • the biological sample is the same as that which can be used in the polymorphism identification method of the present invention.
  • the polymorphism of the CaMKIIa gene that can be detected is preferably a polymorphism that gives a significant relationship between the frequency of possession and the presence or absence of a psychotic disorder.
  • Examples of the polymorph include polymorphs that can be obtained by the polymorph identification method of the present invention described above.
  • schizophrenia was found to be genotype / al lele-wise with SNP2 and SNP1-4, genotype-wise was found to be related to SNP9, and was also found in the analysis of aplotype-wise consisting of SNP11-13.
  • bipolar affective disorder was found to be associated with SNP2 and allele-wise, which was confirmed to be associated with schizophrenia, and was also associated with SNP6 and SNP12 in allele-wise, with SNP6-7. A related haplotype-wise analysis was found.
  • the determination method of the present invention is selected from the group consisting of SNP2, SNP6, SNP7, SNP9, SNP11, SNP12, SNP13, SNP14, SNP6-7, and SNP11-13. It is preferred to detect polymorphisms in one or more positions or regions.
  • the SNP6-7 region means a region beginning at the position of SNP6 and ending at the position of SNP7 in the genomic DNA sequence encoding the CaMKIIa gene.
  • the SNP11-13 region is also interpreted in the same way as SNP 6-7.
  • any of the known SNP detection methods can be used.
  • RFLP Restriction Enzyme Fragment Length Polymorphism
  • PCR-SSCP Single-stranded DNA higher order structure polymorphism analysis
  • ASO Allele Specific Oligonucleotide hybridization method
  • Direct sequence method ARMS (Ampl ification Refracting Mut Application method)
  • Denaturing Gradient Gel Electrophoresis RNaseA cleavage method
  • DOL Dynamic Oligonucleotide Ligation
  • TaqMan PCR method primer extension method
  • invader method etc.
  • minor alleles in one or more bases selected from the group consisting of SNP2, SNP6, SNP7, SNP9, SNP11, SNP13, and SNP14 (SNP2: thymine, SNP6: thymine, SNP7: thymine, SNP9: thymine) , SNP11: thymine, SNP13: adenine, SNP14: thymine), it can be determined that the risk of developing a psychotic disorder is relatively high.
  • the subject possessing the polymorphism is particularly sensitive to bipolar emotional disorder, and bipolar emotional disorder It is determined that the risk of developing is relatively high.
  • the subject possessing the polymorphism is particularly susceptible to schizophrenia, and the onset of schizophrenia Risk is determined to be relatively high.
  • SNP1, SNP12, SNP13 forces Haplotypes that are thymine, guanine, and adenine, respectively;
  • the present invention also provides a diagnostic agent for the risk of developing a psychotic disorder, comprising a reagent for detecting a polymorphism of the CaMKII gene.
  • the reagent for detecting the polymorphism of the CaMKIIa gene of the present invention is not particularly limited as long as the polymorphism of the CaMKIIa gene can be determined by the above-described determination method, and examples thereof include a nucleic acid probe and a primer. be able to.
  • the reagent may be labeled with a labeling substance.
  • the reagent for measuring a polymorphism of a CaMKII ct gene comprises a nucleic acid probe capable of specifically measuring a CaMKIIct gene having a specific type of polymorphism, a CaMKII ⁇ gene having a specific type of polymorphism.
  • a plurality of primers that can be specifically amplified, or a plurality of primers that can amplify a region containing a specific polymorphism can be included.
  • the nucleic acid probe or primer can be for genomic DNA containing the CaMKII ⁇ gene or a Ca ⁇ gene transcript.
  • nucleic acid probe capable of specifically measuring a CaMKIIa gene having a specific type of polymorphism for example, a partial sequence of a genomic DNA base sequence (for example, SEQ ID NO: 5) encoding a CaMKII ⁇ gene, or its Examples thereof include a polynucleotide having a complementary sequence and comprising a continuous base sequence of about 15 bases or more containing a specific SN.
  • the probe may be either DNA or RNA, but DNA is preferable in consideration of stability and the like.
  • the probe may be either single-stranded or double-stranded.
  • the size of the probe is preferably as short as possible so that a specific polymorphism can be measured so that a CaMKII ⁇ gene having a specific type of polymorphism can be selected. For example, about 15 to 1
  • the size may be 0 bp, preferably about 15-30 bp.
  • the probe may be provided in a form fixed on a substrate like a microarray.
  • the probe enables, for example, ASO (Allele Specific Oligonucleotide) hybridization method or Taqman PCR method.
  • a plurality of primers capable of specifically amplifying a CaMKII ⁇ gene having a particular type of polymorphism is selected such that a measurable size nucleotide fragment is amplified.
  • primers are, for example, It can be designed to include a polymorphic site at the 3 'end of any one; ⁇ primer.
  • the primer may be a partial sequence of a genomic DNA base sequence encoding CaMKIIa gene (eg, SEQ ID NO: 5, etc.) or a complementary sequence thereof, which contains a specific SNP at the 3 ′ end, about 15 Examples thereof include a polynucleotide comprising a continuous base sequence of at least bases.
  • the primer may be either DNA or RNA, but DNA is preferable in consideration of stability and the like. Nucleotide fragments of measurable size can have a length of, for example, about 100 bp or more, preferably about 200 bp or more, more preferably about 400 bp or more.
  • the size of the primer is not particularly limited as long as the CaMKII ct gene can be amplified, but it is preferably about 15 to 100 bp, more preferably about 18 to 50 bp, even more preferably about 20 to 3 It can be 0 bp.
  • examples of the reagent for detecting a polymorphism of the CaMKIIa gene include those containing a restriction enzyme that recognizes a specific type of polymorphic site. According to such a reagent, polymorphism analysis by R F L P becomes possible.
  • the polymorphism of the CaMKIIa gene that can be detected is the same as in the above-described determination method of the present invention, and a polymorphism that gives a significant relationship between the presence or absence of a psychotic disorder and the frequency of possessing a specific polymorphism is preferable.
  • Examples of the polymorph include polymorphs obtained by the above-described polymorph identification method of the present invention.
  • the polymorphism is a polymorphism in one or more positions or regions selected from the group consisting of SNP2, SNP6, SNP7, SNP9, SNP11, SNP12, SNP13, SNP14, SNP6-7, and SNP11-13. Can be a type.
  • the polymorphism is selected from the group consisting of SNP2, SNP6, SNP7, SNP12, and SNP6-7 1
  • a polymorphism in the above position or region is preferred.
  • the polymorphism is more preferably one or more polymorphisms selected from the following (1) to (5).
  • the polymorphism is selected from the group consisting of SNP2, SNP9, SNP11, SNP12, SNP13, SNP14, and SNPl 1-13. Preferred are polymorphisms in one or more positions or regions. In this case, the polymorphism is more preferably one or more polymorphisms selected from the following (1) to (4).
  • the determination method and diagnostic agent of the present invention enable determination of the onset risk of a psychotic disorder. Therefore, the determination method and diagnostic agent of the present invention are useful because they provide an opportunity for improving lifestyle habits for the purpose of preventing psychotic disorders.
  • CaMKII ⁇ knockout mice were purchased from Jackson Laboratory (Bar Harbo, ME) and behavioral experiments were performed with heterozygous knockout mice. CaMKII ⁇ heterozygous mice were characterized by a high aggression property when they were raised and other mice in the same cage were attacked and killed. For all behavioral experiments, male mice aged 10-11 weeks (at the start of the experiment) were used (16 CaMKII ⁇ mice, 16 controls). Mouse is 12 In a room with a light / dark cycle of time (lights on at 7 am), each animal was housed in a single cage and freely fed food and water. The behavioral experiment was conducted between 9 am and 6 pm, except for home cage monitoring. After the test was completed, all the experimental devices were deodorized and deodorized with super hypochlorous water. All behavioral experiments have been approved by the Animal Experiment Committee, graduate School of Medicine, Kyoto University.
  • the light / dark transition test device consists of a cage (21 x 42 x 25cm) divided into two parts of the same size by a partition with a door (Ohara Medical Industry Co., Ltd., Tokyo). One room is bright (390 lux) and the other room is ugly (2 lux). The mouse is placed in a dark room and moves freely between the two rooms for 10 minutes. The number of visits to the two rooms, the time spent in each room, the time to enter the bright room, and the distance traveled were measured with Image LD4 software.
  • Activity was measured using open field tests. Put one mouse in the center of the device (40 X 40 X 30cm; Accuscan Instruments, Columbus, Ohio), move distance (cm), vertical activity (measured by the number of times the light was blocked) ), The time spent in the center, the number of regular actions, and the number of feces. The measurement time is 120 minutes.
  • the elevated cross maze consists of two open arms and two closed arms of the same size, and the closed arm has a transparent wall with a height of 15 cm.
  • the arm and the central square are made of white plastic plate, 50 cm above the floor.
  • a 3 mm high plexiglass protrusion was attached to the edge of the open arm.
  • the same type of arm is placed in the opposite direction.
  • the mouse was placed in a square part (5 x 5 cm) in the center of the maze with the closed arm facing and the behavior was recorded for 10 minutes.
  • Open Arm The number of times of entering the closed door, staying time, and distance traveled were automatically measured using Image EP software.
  • mice of the same genotype who had never been in the same cage before were placed in one box (40 x 40 x 30 cm) and allowed to explore freely for 10 minutes.
  • Social behavior is monitored through a CCD camera (Sony DXC-151A), and images are captured into a Macintosh computer and automatically used with Image SI software to automatically determine the number of contacts, average time per contact, and contact time. We measured the movement and separation.
  • the startle response measurement system (Ohara Medical Industry Co., Ltd., Tokyo) was used. First, the mouse was placed in a plexiglass cylinder and left in the apparatus for 10 minutes. The white noise used for the startle response was 40 msec throughout all trials. The startle response was recorded every 1 msec from the start of prepulse stimulation for a total of 140 msec. The background noise of each room was 70dB. The peak of the startle response amplitude recorded during 140 msec was used as the dependent variable. One session consists of 6 trials, the first 2 trials are startle response, and the next 4 trials are prepulse 'inhibition tests. The intensity of the startle stimulus was 110 dB and 120 dB.
  • Prepulse stimulation was presented 100 ms before startle stimulation, with intensities of 74 and 78 dB.
  • Prepulse stimulation and startle stimulation consist of four combinations (74-110, 78-110, 74-120, 78-120). Six trials were repeated six times, each block was presented in pseudorandom order, and each trial was presented only once in the block. The average of each trial interval is 15 (10-20) seconds.
  • the apparatus consists of four plexiglass cylinders (20 cm high, 10 cm diameter). The cylinder is separated by an opaque panel so that no other mouse can be seen. The cylinder contains water (23 ° C) up to 7.5 cm in height. The mouse was placed in the cylinder and the behavior was recorded for 10 minutes for a total of 2 days. Record and analyze data using Image PS software Software was used, and the distance traveled was automatically measured using Image OF software based on image files.
  • the floor of the 8-way radial maze is made of white plexiglass and the 25cm high wall is made of transparent plexiglass.
  • Each arm (9 X 40cm) extends radially from the central octagonal base (12 X 8cm) like a spoke of the wheel.
  • Each arm has an indentation (depth 1.4 cm, diameter 1.4 cm) at the tip, and a pellet sensor is attached. The pellet sensor can automatically record when the mouse eats the pellet.
  • the maze is at a height of 75cm from the floor, and objects that serve as landmarks are attached to the four corners of the room. During the experiment, the maze is always in the same direction.
  • mice were raised one by one, and food and water were given freely.
  • 12 weeks of light / dark cycle (lights on at 7 am)
  • 2 weeks passed, and then shifted to the dredging cycle and observed for 3 weeks without lighting.
  • After the drought cycle they returned to the clear cycle and recorded for a total of 15 weeks.
  • Images output from the video camera were captured by the Macintosh at a rate of 1 frame per second. The distance traveled by the center of the particle was automatically analyzed using Image HA software to measure the distance traveled and used as an indicator of activity.
  • CaMKIIa heterozygous mice showed significantly less immobility time and decreased depression (Fig. 6) compared to wild-type mice.
  • CaMKII mice have decreased anxiety-like behavior, increased activity, decreased depression-like behavior, impaired working memory, increased aggression, and cyclic fluctuations in activity. It showed behavioral abnormalities similar to disability, suggesting that it can be a model animal for schizophrenia and bipolar emotional disorder.
  • LD mapping was evaluated using 96 Japanese normal controls.
  • the following association analysis included 3 83 Japanese schizophrenia patients, 1 15 Japanese bipolar emotional disorder patients, 351 Japanese normal controls (including 96 normal controls from LD mapping). Targeted.
  • SNPs for which associations were obtained 146 patients with bipolar affective disorder were added to increase the number of samples.
  • the diagnosis was made by two experienced psychiatrists according to DSM-IV, based on structured interviews and medical records. This study has been approved by the Ethics Review Committee of Fujita Health University and Nagoya University School of Medicine, organized in accordance with the ⁇ Ethical Guidelines for Human Genome Analysis '' jointly conducted by the three organizations. We gave a sufficient explanation using a document and obtained consent.
  • All SNPs were selected from dbSNP database and Celera Discovery System database (Table 1). First, software HAPLOVIEW ver 3.0 was used and the LD block was determined based on the standard D '> 0.8. Next, software SNPtagger was used, and SNPs satisfying 90% haplotype coverage from each LD block were selected as ht SNPs and used in the subsequent association analysis.
  • TaqMan method for SNP1, 2, 4, 7, 8, 9, 11, 12, 14, 16
  • PCR-RFLP method for SNP5, 10, 13, 15
  • primer extens ion method using dHPLC genotype was determined using for SNP3, 6
  • TaqMan probe was purchased from Applied Biosysteras.
  • HWE Hardy-Weinberg equilibrium
  • ⁇ 2 test was used (SAS / Genetics).
  • the related angle analysis is the test of f, genotype / al lele — wi se, the test of f 2 ,% 2 test, the test of haplotype — wi se estimates the haplotype frequency using the EM algorithm,
  • the log l ike l ihood rat io test was used (COCAPHASE ver 2. 403). In the test, those with a haplotype of 3% or less were excluded, and analysis with high power was performed.
  • SNP1 Sixteen SNPs were used for LD mapping performed on 96 normal controls. Each genoty pe frequency did not deviate from HWE. A total of 6 LD blocks and 1 3 htSNPs (S NP1, SNP2, SNP4, SNP6, SNP7, SNP8, SNP9, SNP10, SNP11, SNP12, SNP13, SNP 14, and SNP16) were confirmed ( Figure 2). ) ,
  • Genotype / allele-wise was associated with SNP2 and SNP14, and genotype-wise was associated with SNP9 (Table 2).
  • a haplotype-wise analysis composed of SNP11-13 was also obtained (Table 2). Therefore, the risk al lele of SNP2 was estimated to be thymine, and the risk al lele of SNP14 was estimated to be thymine.
  • risk haplotype in SNP11-13 we should conduct an individual haplotypic analysis. 7: Risk haplotype as chin-guanine-adenine (schizophrenia 3.08%, normal control 0%, P-2 . 408 x 10- 5) is estimated.
  • genotype-wise refers to confirming the genotype frequency of the case group and the control group in a specific SNP and, as a result, examining the relationship between the genotype and the phenotype (in this case, the onset of the disease). It is. Alleleiise is to confirm the allele frequency of a case group and a control group in a specific SNP, and as a result, examine the relationship between the genotype and the phenotype (in this case, the onset of the disease). Haplotype-wise is to estimate each allele combination of a specific SNP in the case group and the control group, and as a result, examine the relationship between ha plotype and phenotype (in this case, the onset of the disease) .
  • SCZ means schizophrenia
  • con means control
  • M means major allele
  • m means minor allele.
  • prophylactic / therapeutic agent of the present invention makes it possible to efficiently prevent / treat psychotic disorders based on a novel mechanism of promoting the expression or function of CaMKIIa.
  • SEQ ID NO: 6 SNP1 flanking sequence
  • s represents guanine or cytosine
  • SEQ ID NO: 7 SNP2 flanking sequence
  • y represents thymine Z uracil or cytosine
  • SEQ ID NO: 8 SNP3 flanking sequence
  • r represents guanine or adenine
  • SEQ ID NO: 9 SNP4 flanking sequence
  • r represents guanine or adenine
  • SEQ ID NO: 10 SNP5 flanking sequence y represents thymine Z uracil or cytosine SEQ ID NO: 1 1 SNP6 flanking sequence
  • r represents guanine or adenine SEQ ID NO: 1 2 SNP7 flanking sequence
  • r represents guanine or adenine SEQ ID NO: 1 3 SNP8 flanking sequence
  • w represents adenine or thymine Z uracil SEQ ID NO: 1 4 SNP9 flanking sequence
  • r represents guanine or adenine SEQ ID NO: 15 SNP10 flanking sequence
  • y represents thymine Z uracil or cytosine SEQ ID NO: 1 6 SNP11 flanking sequence
  • y represents thymine nouracil or cytosine SEQ ID NO: 1 7 SNP12 flanking sequence
  • s represents guanine or cytosine SEQ ID NO: 1 8 SNP13 flanking sequence
  • y represents thymine nouracil or cytosine SEQ ID NO: 1 9 SNP14 flanking sequence
  • r represents guanine or adenine SEQ ID NO: 20 SNP15 flanking sequence
  • y represents thymine nouracil or cytosine SEQ ID NO: 2 1 SNP16 flanking sequence
  • k guanine or thymine uracil

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Description

明細書
双極性感情障害、 統合失調症等の精神病性障害の予防 ·治療剤、 そのスクリー二 ング方法、 及ぴ該疾患の発症リスクの判定方法 技術分野
本発明は、 双極性感情障害、 統合失調症等の精神病性障害,の予防 ·治療剤、 予 防 ·治療用物質のスク リーニング方法、 処置方法のスク リーニング方法、 発症リ スクの判定方法、 発症リスクの診断剤等に関する。 背景技術
双極性感情障害 (躁うつ病) 及び統合失調症は何れも生涯罹患率が約 1 %と高 く、 薬物療法が進歩した今日でも難治例 ·再発例は多い。 更に、 統合失調症は精 神科入院患者の約 6割を占め、 一方、 双極性感情障害の自殺率は 1 0〜 2 0 %と 高く、社会全体に大きな問題を引き起こしている。病因としては遺伝、発達環境、 誘因 (ライフイベント) 等が共に挙げられているが、 その病態に関しては不明な 点も多い。 又、 未だに診断上有用な検査所見は同定されておらず、 診断は経過を 踏まえた症候論的な診断基準に頼らざるを得ないため、 診断が遅れたり、 適切な 対応がなされていない症例も多い。 従って、 双極性感情障害や統合失調症等の精 神病性障害の病因解明、 診断技術の向上、 新たな治療薬の開発の意義は大きい。 一方、 カルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼは、 カルシウム イオン及びカルモジュリン依存的に活性化され得るプロティンキナ一ゼであって、 そのうちの幾つかの種類は神経組織内に発現し、 神経機能のための重要な役割を 果たしていることが知られている。 カルシウム Zカルモジュリン依存性プロティ ンキナーゼとしては CaMKI、 CaMKI I , CaMKIV、 CaMK Kinase等が知られており、 C aMKI Iには 4つのサブユニッ ト (α、 β γ、 δ ) が存在する。
CaMKI I a , CaMKI及び CaMKIVは、 それぞれ染色体上の 5q32、 3p25. 3及び 5q21 - 23に位置し、 CaMKI I aは CaMKIや CaMKIVとは異なる経路で活性化される。即ち、 CaMKIIはカルシウムノカルモジュリンによって活性化されるものの、その後は自 己リン酸化によりカルシウムとは無関係に活性を保つ(Annu Rev Phyciol. , 57, 417-445, 1995) 。 一方、 CaMKI及ぴ CaMKIVは直接カルシウム/カルモジュリン によって活性化されるが、 自己リン酸化により活性を保つことはない (Trends B iochem. Sci. , 24, 232-236, 1999) 。 また、 CaMKII と CaMKI、 CaMKIVとは神経 の軸索の伸展に与える影響が異なっている (J. Neurosci Res. , 72, 169-184, 2 003 ; J. Neurosci. , 24, 3786—3794, 2004) 。
CaMKIIのァイソザィムに関しては、 それぞれの染色体上の位置は異なり (CaMK II a : 5q32; CaMKII β : 7ql4.3- pl4.1; CaMKII y : 10q22; CaMKII 6 : 4q26) 、 そ れぞれの細胞内の局在 (J. Neurosci. Res. , 75, 480-490, 2004) 、 カルモジュ リンとの結合能、 酵素活性 ( Biol. Chem. , 279, 12484-12494, 2004) が異な るといわれている。 また、 CaMKII αと CaMKII とはシナプス可塑性に与える影響 が異なると報告されている (Neuron, 39, 283-297, 2003) 。
双極性感情障害および統合失調症は共に病因は不明であるが、 双生児研究をも とにして算出された遺伝率が共に約 8 0 %と高いことから、 遺伝要因の関与が大 きいと考えられてきた。 これまでに多くの遺伝子に関する研究がなされ(J. Med. Genet, 36, 585 - 594, 1999; Neuron, 19, 967-979, 1997; Nat. Med. , 7, 667- 671, 2001) 、 両疾患の病因の候補領域として複数の遺伝子座が報告され Τいる。 両疾患は多因子疾患であるため、 複数の疾患感受性遺伝子の組み合わせに応じて 症状が異なる可能性が考えられる。
これまでに、 双極性感情障害や統合失調症等の精神病性障害の感受性遺伝子に 関して多数報告がなされている。 双極性感情障害と統合失調症との共通の感受性 遺伝子の候補領域として、 18pll、 13q32、 22qll、 10pl4、 8p22 (Am. J. Med. Ge net., 123C, 59-64, 2003) 、 5q33 (Mol. Psychiatry, 9, 1091-1099, 2004) 、 5 q32の 5-HT4受容体 (Mol Psychiatry, 7, 954-961, 2002) が報告されている。 C aMKIIctが位置する、 染色体の 5P32領域の近傍を、 疾患の候補領域として報告し ている先行文献が幾つか存在する。 例えば、 コスタリカにおける双極性感情障害 の大規模家系の連鎖解析により、 5q31-33の遺伝子座との関連が示されている (A m. J. Med. Genet. , 125B, 83-86, 2004) 。 統合失調症の感受性遺伝子の候補镇 域として染色体 5q33がこれまでに度々報告されている (Am, J. Psychiatry, 15 7, 402-408, 2000; Am. J. Hum. Genet. , 67, 652 - 663, 2000; Am. J. Hum. Gen et. , 68, 661-673, 2001) 。 しかし、 CaMKII α.に関する報告は認められない。 カルシウム カルモジュリン依存性プロティンキナ一ゼ .関連した統合失調症 の遺伝子診断に関する特許文献として次の 2つが公開されている。特開 2001-245 661号公報には、 遺伝子発現量を指標とした統合失調症の客観的診断法が開示さ れており、 統合失調症との関連性の高い対象遺伝子として、 カルシウム/カルモ ジュリン依存性プロティンキナーゼ I V型触媒サブュニット (CaMKIV) が挙げら れ、 また、 関連性は低いものの診断的価値を有する対象遺伝子としてカルシウム ノカルモジュリン依存性プロテインキナーゼ I I型 /3 · γサブユニット (CaMKII β · ) が記載されている。 国際公開第 02/054939号パンフレッ トには、 CADPKL というカルシウム カルモジュリン依存性プロティンキナーゼ I型(CaMKI) に類 似した遺伝子と統合失調症の関連が指摘されている。
CaMKII αと双極性感情障害との関係を報告した論文としては、 双極性感情障害 患者の死後脳の mRNAの発現量を調べた報告が 2つ存在するが、 一方では、 CaMKI Ι αの mRNAが増加していることが (Biol. Psychatry. , 53, 39-47, 2002) 、 もう 一方では、 CaMKII αの mRNAが減少していることが報告されており (NeuroReport, 13, 501-505, 2002) 、 2つの報告は互いに相矛盾している。
CaMKII αと統合失調症との関係に関して、統合失調症患者の死後脳において Ca ΜΚΠ αのタンパク質量に差は認められないという報告がある (Arch Gen Psychia try, 59, 705—712, 2002) 。
CaMKI I ctのへテロミュ一タントマウスの行動上の表現型に関しては、 恐怖反応 の低下、 攻撃性、 空間学習の障害、 長期記憶の障害、 痙攣閾値の変化等が報告さ れている (Science, 257, 206—211, 1992; Science, 266, 291 - 294, 1994; Proc Natl Acad Sci USA, 92, 6852-6855, 1995; Nature, 411 , 309 - 313, 2001) 。 上記事情に鑑み、 本発明は、 双極性感情障害や統合失調症等の精神病性障害の 病因遺伝子を解明し、 それに基づく精神病性障害の治療薬、 当該治療薬のスク リ 一二ング方法、 精神病性障害の診断方法等を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明者らは鋭意研究を進めた結果、 CaMKII a遺伝子欠損マウスが双極性感情 障害及び統合失調症様の行動異常を示すこと、 更に双極性感情障害患者及び統合 失調症患者の遺伝子解析において、 これらの疾患の発症と CaMKII a遺伝子の特定 の多型との間に極めて高い関連性が存在すること等の知見に基づき、 CaMKII aが 双極性感情障害や統合失調症等の精神病性障害の診断 ·治療の好適な標的遺伝子 であることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は以下に関する。
[ 1 ] CaMKII aの発現又は機能を促進する物質を有効成分として含有してなる、 精神病性障害の予防 ·治療剤。
[ 2 ] CaMKII aの発現又は機能を促進する物質が、 以下の ( i ) 又は ( i i ) で ある、 上記 [ 1 ] 記載の剤:
( i ) CaMKII aポリペプチド若しくはその塩;
( i i ) CaMKII c ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸。
[ 3 ]精神病性障害は双極性感情障害及び統合失調症からなる群から選択される、 上記 [ 1 ] 記載の剤。
[ 4 ] 被検物質が CaMKII aの発現又は機能を促進し得るか否かを評価し、 CaMKII ctの発現又は機能を促進し得る物質を、 精神病性障害を予防 ·治療し得る物質と して選択することを含む、 精神病性障害を予防 ·治療し得る物質のスクリーニン グ方法。
[ 5 ] CaMKII α遺伝子の機能的欠損を有する非ヒ ト動物又はその一部に被検物質 を適用し、 該被検物質が該動物又はその一部における精神病性障害の症状を改善 し得るか否かを評価することを含む、 精神病性障害を予防 ·治療し得る物質のス クリ一ユング方法。 [6] CaMKIIct遺伝子の機能的欠損を有する非ヒ ト動物又はその一部に処置を適 用し、 該処置が該動物又はその一部における精神病性障害の症状を改善し得るか 否かを評価することを含む、 精神病性障害を予防 ·治療し得る処置方法のスクリ 一-ング方法。
[7] 生体試料における CaMKIIc の発現量又は機能を測定することを含む、 精神 病性障害の発症又は発症リスクの判定方法。
[8] CaMKIIaの発現量又は機能を測定するための試薬を含む、 精神病性障害の 発症又は発症リスクの診断剤。
[9] CaMKIIct遺伝子の特定の多型が、 精神病性障害の発症リスクと関連し得る か否かを解析することを含む、精神病性障害の発症リスク判定用の CaMKIIc遺伝 子の多型の同定方法。
[1 0] CaMKIIa遺伝子における多型を検出することを含む、 精神病性障害の発 症リスクの判定方法。
[1 1]該多型は、以下の(1)〜(10)から選択される 1以上の位置又は領域におけ る多型である、 上記 [1 0] 記載の方法:
(1) SNP2 (NCBI リファレンス SNP ID番号: rs919740) ;
(2) SNP6 (NCBI リファレンス SNP ID番号: rs2304042) ;
(3) SNP7 (NCBI リファレンス SNP ID番号: rs2288799) ;
(4) SNP9 (NCBI リファレンス SNP ID番号: rsl0066581)
(5) SNP 11 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2053053)
(6) SNP 12 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs7711408)
(7) SNP 13 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2241695)
(8) SNP 14 (NCBI リファレンス SNP ID番号: rs2241694)
(9) SNP6-7;
(10) SNP11-13。
, [1 2] 精神病性障害は双極性感情障害及び統合失調症からなる群から選択され る、 上記 [1 0] 記載の方法。 [ 1 3 ] 該多型は、 以下の(1)〜(5)から選択される 1以上の位置又は領域におけ る多型であり、精神病性障害は双極性感情障害である、 上記 [ 1 0 ]記載の方法:
(1) SNP2 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs919740) ;
(2) SNP6 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2304042) ;
(3) SNP7 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2288799) ;
(4) SNP 12 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs7711408) ;,
(5) SNP6- 7。
[ 1 4 ] 以下の(1)〜(5)から選択される 1以上の多型の有無を検出することを含 む、 上記 [ 1 3 ] 記載の方法:
(1) SNP2 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs919740) におけるチミン ;
(2) SNP6 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2304042) におけるチミン ;
(3) SNP6 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2304042) 、 SNP7 (NCBI リファレ ンス SNP ID番号: rs2288799) がそれぞれチミン、 チミンであるハプロタイプ;
(4) SNP6 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2304042) 、 SNP7 (NCBI リファ レ ンス SNP ID番号: rs2288799) がそれぞれシトシン、チミ ンであるハプロタイプ;
(5) SNP12 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs7711408) におけるシトシン。
[ 1 5 ] 該多型は、 以下の(1)〜(7)から選択される 1以上の位置又は領域におけ る多型であり、 精神病性障害が統合失調症である、 上記 [ 1 0 ] 記載の方法:
(1) SNP2 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs919740) ;
(2) SNP9 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rsl0066581) ;
(3) SNP11 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号 : rs2053053) ;
(4) SNP 12 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号 : rs7711408) ;
(5) SNP 13 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号 : rs2241695) ;
(6) SNP 14 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号 : rs2241694) ;
(7) SNP11 - 13。 .
[ 1 6 ] 以下の(1)〜(4)から選択される 1以上の多型の有無を検出することを含 む、 上記 [ 1 5 ] 記載の方法: (1) SNP2 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs919740) におけるチミン ;
(2) SNP9 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rsl0066581) におけるチミン ;
(3) SNP 11 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2053053) 、 SNP 12 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs7711408) 、 SNP 13 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2 241695) I それぞれ、 チミン、 グァニン、 アデニンであるハプロタイプ;
(4) SNP14 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2241694) におけるチミン。
[ 1 7 ] CaMKII c遺伝子における多型を検出するための試薬を含む、 精神病性障 害の発症リスクの診断剤。
[ 1 8 ]該多型は、以下の(1)〜(10)から選択される 1以上の位置又は領域におけ る多型である、 上記 [ 1 7 ] 記載の剤:
(1) SNP2 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs919740) ;
(2) SNP6 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2304042) ;
(3) SNP7 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2288799) ;
(4) SNP9 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rsl0066581) ;
(5) SNP 11 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2053053) ;
(6) SNP 12 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs7711408) ;
(7) SNP 13 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2241695) ;
(8) SNP 14 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2241694) ;
(9) SNP6-7;
(10) SNP11- 13。
[ 1 9 ] 精神病性障害は双極性感情障害及び統合失調症からなる群から選択され る、 上記 [ 1 7 ] 記載の剤。
[ 2 0 ] 該多型は、 以下の(1)〜(5)から選択される 1以上の位置又は領域におけ る多型であり、 精神病性障害は双極性感情障害である、 上記 [ 1 7 ] 記載の剤: (1) SNP2 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs919740) ;
(2) SNP6 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2304042) ;
(3) SNP 7 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2288799) ; (4) SNP 12 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs7711408) ;
(5) SNP6-7。
[ 2 1 ]該多型は、以下の(1)〜(5)から選択される 1以上の多型である、上記 [ 2 0 ] 記載の剤:
(1) SNP2 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs919740) におけるチミン ;
(2) SNP6 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2304042) におけるチミン ;
(3) SNP6 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2304042) 、 SNP7 (NCBI リファ レ ンス SNP ID番号: rs2288799) がそれぞれチミ ン、 チミンであるハプロタイプ;
(4) SNP6 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2304042) 、 SNP7 (NCBI リファ レ ンス SNP ID番号: rs2288799)がそれぞれシトシン、チミンであるハプロタイプ;
(5) SNP12 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs7711408) におけるシトシン。
[ 2 2 ] 該多型は、 以下の(1)〜(7)から選択される 1以上の位置又は領域におけ る多型であり、 精神病性障害が統合失調症である、 上記 [ 1 7 ] 記載の剤: (1) SNP2 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs919740) ;
(2) SNP9 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rsl0066581)
(3) SNP 11 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2053053)
(4) SNP 12 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs7711408)
(5) SNP 13 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2241695)
(6) SNP 14 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2241694)
(7) SNP11-13。
[ 2 3 ]該多型は、以下の(1)〜(4)から選択される 1以上の多型である、上記 [ 2 2 ] 記載の剤:
(1) SNP2 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs919740) におけるチミ ン ;
(2) SNP9 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs l0066581) におけるチミン ; (3) SNP11 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2053053) 、 SNP 12 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs7711408) 、 SNP13 (NCBI リファレンス SNP ID番号: rs2241695) 力 それぞれ、 チミン、 グァニン、 アデニンであるハプロタイプ;
(4) SNP14 (NCBI リファレンス SNP ID番号: rs2241694) におけるチミン。
[24]有効量の CaMKII αの発現又は機能を促進する物質を投与することを含む、 精神病性障害の予防 ·治療方法。 '
[25] CaMKII αの発現又は機能を促進する物質が、 以下 ( i ) 又は ( i i ) である、 上記 [24] 記載の方法:
( i ) CaMKIIaポリペプチド若しくはその塩;
( i i ) CaMKIIaポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸。
[26] 精神病性障害は双極性感情障害及び統合失調症からなる群から選択され る、 上記 [24] 記載の方法。
[2 7] 精神病性障害の予防 ·治療剤を製造するための CaMKII αの発現又は機能 を促進する物質の使用。
[28] CaMKIIひの発現又は機能を促進する物質が、 以下の ( i ) 又は ( i i ) である、 上記 [27] 記載の使用 :
( i ) CaMKIIaポリペプチド若しくはその塩;
( i i ) CaMKIIaポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸。
[29] 精神病性障害は双極性感情障害及び統合失調症からなる群から選択され る、 上記 [2 7] 記載の使用。
[30] CaMKII αの発現又は機能を促進する物質及び医薬上許容され得る担体を 含有する医薬組成物、 並びに当該組成物を精神病性障害の予防又は治療に使用し 得る又は使用すべきであることを記載した記載物を含む商業的パッケージ。
[3 1] CaMKII αの発現又は機能を促進する物質が、 以下の ( i ) 又は ( i i ) である、 上記 [30] 記載のパッケージ:
( i ) CaMKIIaポリペプチド若しくはその塩;
( i i ) CaMKIIaポリペプチドをコードするヌク レオチド配列を有する核酸。 [ 3 2 ] 精神病性障害は双極性感情障害及び統合失調症からなる群から選択され る、 上記 [ 3 0 ] 記載のパッケージ。
本発明の予防 ·治療剤を用いれば、 CaMKII aの発現又は機能の促進という新規 メカニズムに基づく、 精神病性障害の効率的な予防 ·治療が可能となる。
また、 本発明のスクリーニング方法を用いれば、 CaMKI I c の発現や機能を促進 し得る化合物を探索することにより、 新規メカニズムに基^..く、 副作用の少ない 精神病性障害の予防 ·治療薬を開発することが可能である。
更に、 CaMKI I aの機能的欠損を有する動物は、 精神病性障害様の行動異常を呈 することから、 該動物やその一部を用いることで効率的に精神病性障害の予防 · 治療に有用な化合物を探索することが可能である。 CaMKI I aの機能的欠損を有す る動物は、 作業記憶課題を調べるための 8方向放射状迷路テス ト等において、 持 続した作業記憶障害を示すことから、 被検物質を持続的に (例えば連日) 投与し ながらこの課題を行うことによって、 被検物質の連続投与効果を判定することが できる。 一般に、 向精神薬は効果発現までに数日〜数週間を要するため、 慢性投 与試験による薬物の効果判定が不可欠であるが、 当該動物を用いれば、 持続的に 効果を追跡することが可能であるので、 精神病性障害の予防 ·治療薬のスクリー ユングに適している。
また、 本発明の診断方法を用いれば、 従来症候論的な診断基準に頼らざるを得 なかった双極性感情障害、 統合失調症などの精神病性障害の診断技術が飛躍的に 高められ、 科学的 客観的基準に基づく高感度で確実な診断が可能となる。 図面の簡単な説明
図 1は、 CaMKI I ct遺伝子と SNPsの位置関係を模式的に示す。
図 2は、 L Dマッピングの結果を示す。
図 3は、 明暗選択テス トの結果を示す。 白色カラムはコントロールを、 黒色力 ラムは CaMKI I aへテロマウスを示す。
図 4は、 オープンフィールドテストの結果を示す。 図 5は、 高架式十字型迷路の試験結果を示す。 白色カラムはコントロールを、 黒色力ラムは CaMKII aへテロマウスを示す。
図 6は、 ポルソート強制水泳テス トの結果を示す。 白丸はコントロールを、 黒 丸は CaMKI I αヘテロマウスを示す。
図 7は、 作業記憶を調べるための 8方向放射状迷路課題の結果を示す。 白丸は コントロールを、 黒丸は CaMKI I αヘテロマウスを示す。 ,, '
図 8は、 サ一力ディアンリズムの試験結果を示す。 (Α) 及び (Β ) はホーム ケージでの活動量の変化を経時的に示す (Α : CaMKI I αヘテロマウス、 Β : コン トロールマウス) 。 (C ) は明暗サイクルにおける暗期 (19 : 00-7 : 00) の活動量 を 1匹毎に散布図で示す。
図 9は、 明喑サイクル (Α ) 、 喑喑サイクル (Β ) 、 喑喑サイクル後の明喑サ ィクル (C ) における一日の活動量を示す。 白丸はコントロールを、 黒丸は CaMK I I <¾ヘテロマウスを示す。 発明を実施するための最良の形態
(精神病性障害の予防 ·治療剤)
後述の実施例にて示されるように、 CaMKII α遺伝子欠損へテロマウスにおいて 精神病性障害である双極性感情障害や統合失調症様の症状が観察され、 野生型マ ウスにおいてはそのような症状は認められない。 このことより、 CaMKII αの発現 や機能の低下は精神病性障害を引き起こし、 CaMKII ctの発現や機能を増強させる ことにより、 精神病性障害を予防 ·治療し得ることへが理解される。 従って、 本発 明は CaMKI I αの発現又は機能を促進する物質を有効成分として含有してなる、精 神病性障害の予防 ·治療剤を提供するものである。
CaMKI Iひの発現とは、 CaMKII α遺伝子からの翻訳産物 (即ち、 ポリペプチド) が産生され且つ機能的な状態でその作用部位に局在することをいう。
CaMKI I aの機能とは、 CaMKII α遺伝子からの翻訳産物 (即ち、 ポリペプチド) が有する生物学的機能 (活性) をいい、 例えば、 CaMKI I aポリペプチドの他の分 子(ポリペプチド、 ヌクレオチド三リン酸等)との相互作用、 タンパク質キナーゼ 活性 (セリンノスレオニンキナーゼ活性等) 等をいう。 CaMKII ctポリペプチドと 相互作用し得るポリペプチドとしては、 例えばカルモジュリン (Ca2+/カルモジュ リン複合体であり得る)、CaMKII ctポリぺプチド自身、 NMDA受容体、 AMPA受容体、 RyR受谷体、 SynGAP、 nN0S、 synapsin I、 tyrosine hydoroxylase^ し - type Ca2 channels^ MAP-2 (microtubule- associated protein 2)、 a,ractinin、 densin-1 80等を挙げることが出来る。 また、 CaMKII aポリべプチドと相互作用し得るヌク レオチド三リン酸としては A T Pを挙げることが出来る。 「相互作用」 とは分子 同士の直接的な結合、 又は他の分子を介する間接的な結合をいう。 該結合は共有 結合又は非共有結合であり得るが、非共有結合が好ましい。非共有結合としては、 水素結合、 静電結合、 ファン ·デル ' ワールスカ、 疎水結合等が挙げられる。 Ca MKII ctによるリン酸化の基質としては、 CaMKII aポリペプチド自身 (即ち自己リ ン酸化) 、 NMDA受容体、 AMPA受容体、 RyR受容体、 SynGAP、 nN0S、 synaps in I、 tyrosine hydroxylase^ L - type Ca2+ channels> MAP - 2 (microtubule- associated protein 2)等を挙げることが出来る。
精神病性障害とは、 幻覚や妄想、 極端な興奮や過活動、 顕著な精神運動制止、 緊張病性行動等の精神病症状を伴う精神障害をいう。
精神病性障害には、 統合失調症、 統合失調型障害、 持続性妄想性障害、 急性一 過性精神病性障害、 感応性妄想性障害、 統合失調感情障害、 双極性感情障害、 躁 病エピソード、 うつ病エピソード、 反復性うつ病性障害、 持続性気分障害、 症状 性を含む器質性精神障害、 精神作用物質使用による精神および行動の障害、 不安 障害、 強迫性障害、 摂食障害、 妄想性人格障害、 分裂病質性人格障害、 非社会性 人格障害、 広汎性発達障害、 多動性障害、 行為障害等が含まれるが、 これに限定 されない。
このうち、 統合失調症は、 幻覚、 妄想などの陽性症状、 感情鈍麻、 意欲減退、 社会的引きこもりなどの陰性症状、 認知機能障害等の症状により特徴付けられる 精神疾患である。 双極性感情障害は、 躁うつ病とも呼ばれ、 躁状態又はうつ状態 (ときにその混合状態) という感情の障害を基礎とする病的状態が周期的に生ず る精神障害の一種である。
CaMKII αの発現を促進する物質は、 Ca KII a遺伝子の転写、転写後調節、翻訳、 翻訳後修飾、 局在化及び蛋白質フォールデイング等の、 いかなる段階で作用する ものであってもよい。 なお、 本明細書で使用される場合、 CaMKII αの発現の促進 としては、 CaMKIIaポリべプチド自体の補充をも含むもの ,する。
CaMKII αの機能を促進する物質は、 CaMKII αポリペプチドに結合し、 該ポリべ プチドを直接的又は間接的に修飾 (リン酸化等) し、 或いは該ポリペプチドの安 定性を増加させること等により、 上述の CaMKII αの機能 (例えば、 他の分子との 相互作用、 タンパク質キナーゼ活性等) を促進する作用を有する化合物をいう。
CaMKII αの発現又は機能を促進する物質としては、 例えば以下の ( i ) 、 ( i i ) 等を挙げることが出来る。
( i ) CaMKIIaポリペプチド若しくはその塩;
( i i ) CaMKIIaポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸。 本発明において、 CaMKIIaポリペプチドとしては、 任意の哺乳動物の CaMKII α ポリべプチドを用いることが出来る。
哺乳動物としては、 ヒ ト及びヒ トを除く哺乳動物を挙げることが出来る。 ヒ ト を除く哺乳動物としては、 例えば、 マウス、 ラット、 ハムスター、 モルモット等 のげつ歯類やゥサギ等の実験動物、 ブタ、 ゥシ、 ャギ、 ゥマ、 ヒッジ等の家畜、 ィヌ、 ネコ等のペット、. サル、 オランウータン、 チンパンジーなどの霊長類を挙 げることが出来る。
哺乳動物の CaMKIIaポリぺプチドとしては野生型のポリべプチドが好ましく、 例えばヒ ト野生型 CaMKIIaポリペプチド (例えば、 配列番号 2 (GenBankァクセ ッション番号: NP— 741960) 、 配列番号 4 (GenBankァクセッション番号: NP_057 065) で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド) 等が挙げられる。 また、 野 生型 CaMKII αポリべプチドと実質的に同一のァミノ酸配列からなるポリべプチ ドも本発明の範囲内である。 「実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質とし ては、 野生型 CaMKII ctポリペプチドのアミノ酸配列と約 9 0 %以上、 好ましくは 9 5 %以上、 より好ましくは約 9 8 %以上の相同性を有するアミノ酸配列からな り、野生型 CaMKII aポリべプチドと実質的に同質の活性を有するポリべプチドな どが挙げられる。 ここで 「相同性」 とは、 当該技術分野において公知の数学的ァ ルゴリズムを用いて 2つのアミノ酸配列をァラインさせた場合の、 最適なァライ ンメント (好ましくは、 該アルゴリズムは最適なァラインメ,ントのために配列の 一方もしくは両方へのギャップの導入を考慮し得るものである) における、 ォー バーラップする全ァミノ酸残基に対する同一ァミノ酸および類似ァミノ酸残基の 割合 (%) を意味する。 「類似アミノ酸」 とは物理化学的性質において類似した アミノ酸を意味し、 例えば、 芳香族アミノ酸 (Phe、 Trp、 Tyr) 、 脂肪族アミノ酸 (Ala, Leu、 I le、 Val) 、 極性アミノ酸 (Gln、 Asn) 、 塩基性アミノ酸 (Lys、 A rg、 His) 、 酸性アミノ酸 (Glu、 Asp) 、 水酸基を有するアミノ酸 (Ser、 Thr) 、 側鎖の小さいアミノ酸 (Gly、 Ala、 Ser、 Thr、 Met) などの同じグループに分類さ れるアミノ酸が挙げられる。 このような類似ァミノ酸による置換はポリぺプチド の表現型に変化をもたらさない (即ち、 保存的アミノ酸置換である) ことが予測 される。 保存的アミノ酸置換の具体例は当該技術分野で周知であり、 種々の文献 に記載されている(例えば、^) wieら, Science, 247 : 1306-1310 (1990)を参照)。 アミノ酸配列の相同性を決定するためのアルゴリズムとしては、 例えば、 Karl inら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90 : 5873—5877 (1993)に記載のァノレゴリ ズム [該アルゴリズムは NBLASTおよび XBLASTプログラム (version 2. 0) に組み 込まれている (Altschul ら, Nucleic Acids Res. , 25 : 3389—3402 (1997) ) ] 、 Needlemanら, J. Mol. Biol. , 48 : 444-453 (1970)に記載のアルゴリズム [該 アルゴリズムは GCG ソフ トウェアパッケージ中の GAPプログラムに組み込まれて いる]、 Myersおよび Mi l ler, CABI0S, 4 : 11-17 (1988)に記載のアルゴリズム [該 アルゴリズムは CGC配列ァラインメントソフトウェアパッケージの一部である AL IGNプログラム (vers ion 2. 0) に組み込まれている] 、 Pearsonら, Pro Natl. Acad. Sci. USA, 85 : 2444-2448 (1988)に記載のアルゴリズム [該アルゴリズム は GCGソフトウエアパッケージ中の FASTAプログラムに組み込まれている] 等が 挙げられるが、 それらに限定されない。
「実質的に同質の活性」 とは、 例えば、 CaMKII ctポリペプチドの機能 (活性) が性質的に野生型 CaMKII aポリべプチドと同質であることを示す。 したがって、 CaMKII ctポリペプチドの機能 (活性) が野生型 CaMKII αポリペプチドと同等 (例 えば、 約 0 . 5〜約 2倍) であることが好ましいが、 活性の,程度や蛋白質の分子 量などの量的要素は異なっていてもよい。 ここにいう CaMKII ctポリべプチドの機 能 (活性) としては、 上述の機能 (他の分子との相互作用、 タンパク質キナーゼ 活性等) を挙げることができる。 該機能の測定は、 例えば、 CaMKII ct遺伝子の機 能的欠損を有する神 ¾細胞に CaMKII aを強制発現させ、 該細胞を NMDA受容体の 作動薬等により活性化させたときの、 CaMKII aポリべプチドと Ca2+/カルモジュリ ンとの結合、 CaMKII aポリペプチド自身の自己リン酸化、 CaMKII aのキナーゼの 基質のリン酸化を免疫沈降法等により測定することにより行うことができる。 また、本発明において CaMKII αポリぺプチドは、野生型 CaMKII ctポリぺプチド のアミノ酸配列又は該配列と実質的に同一のアミノ酸配列を含み、野生型 CaMKII ひポリべプチドと実質的に同質の活性を有するポリぺプチドをも含む。 該ポリべ プチドとしては、野生型 CaMKII aポリべプチドのアミノ酸配列又は該配列と実質 的に同一のアミノ酸配列に、 更に 1または 2個以上 (例えば 1〜5 0 0個、 好ま しくは 1〜 1 0 0個程度、 より好ましくは 1〜 1 5個程度) のァミノ酸が付加し たアミノ酸配列からなり、野生型 CaMKIIひと実質的に同質の活性を有するポリべ プチドが挙げられる。 付加されるアミノ酸配列は特に限定されないが、 例えばポ リぺプチドの検出や精製等を容易にならしめるためのタグや、 ポリべプチドの細 胞内への導入を容易にならしめるための Protein Transduction Domain (PTD) 等 のアミノ酸配列を挙げることが出来る。 より具体的には、 タグとしては、 Flagタ グ、 ヒスチジンタグ、 c - Mycタグ、 HAタグ、 AU1タグ、 GSTタグ、 MBPタグ、 蛍光 タンパク質タグ (例えば GFP、 YFP、 RFP、 CFP、 BFP等) 、 ィムノグロブリン Fc タグ等を挙げることが出来る。 また、 PTDとしては、 ANTENNAPEDIA、 HIV/TAT, HS V/VP-22等の細胞通過ドメイン、 7〜 1 1個のポリアルギニン等を挙げることが 出来る。 アミノ酸が付加される位置は、 当該ポリペプチドの活性を損なわな)/、限 り特に限定ざれないが、 好ましくは、 野生型 CaMKIIひポリペプチドのアミノ酸配 列又は該配列と実質的に同一のアミノ酸配列の末端(N末端又は C末端)である。
CaMKII aポリペプチドは修飾されていてもよい。該修飾としては、 リン酸化(セ リン残基、 スレオニン残基、 チロシン残基等におけるリン酵化) 、 ァセチル化、 糖鎖の付加 (Nグリコシル化、 Oグリコシル化) 等を挙げることが出来る。
CaMKII aポリペプチドの塩としては、 生理学的に許容される酸 (例:無機酸、 有機酸) や塩基 (例: アルカリ金属塩) などとの塩が用いられ、 とりわけ生理学 的に許容される酸付加塩が好ましい。 この様な塩としては、 例えば、 無機酸 (例 えば、 塩酸、 リン酸、 臭化水素酸、 硫酸) との塩、 あるいは有機酸 (例えば、 酢 酸、 ギ酸、 プロピオン酸、 フマル酸、 マレイン酸、 コハク酸、 酒石酸、 クェン酸、 リンゴ酸、 蓚酸、 安息香酸、 メタンスルホン酸、 ベンゼンスルホン酸) との塩な どが挙げられる。
CaMKII αポリぺプチド又はその塩は、該 CaMKII c ポリぺプチドを発現する哺乳 動物の細胞又は組織から自体公知のタンパク質の精製方法によつて調製すること ができる。 CaMKII aポリペプチドを発現する細胞としては、 神経細胞等を挙げる ことが出来る.が、 特に限定されない。 CaMKII aポリペプチドを発現する組織とし ては、 脳、 脊椎、 末梢神経等の神経組織、 脳下垂体、 心臓、 網膜、 胸腺、 乳腺、 大腸、 食道、 肝臓、 腎臓、 胎盤、 精巣上体等をあげることが出来るが、 特に限定 されない。 具体的には、 該哺乳動物の細胞又は組織をホモジナイズした後、 酸な どで抽出を行い、 該抽出液を逆相クロマトグラフィー、 イオン交換クロマトダラ フィ一、 ァフィ二ティクロマトグラフィーなどのクロマトグラフィーを組み合わ せることにより精製単離することができる。
CaMKI I c ポリペプチド又はその塩は、 公知のペプチド合成法に従って製造する こともできる。 ペプチド合成法は、 例えば、 固相合成法、 液相合成法のいずれで あってもよい。 CaMKII aポリべプチドを構成し得る部分べプチドもしくはァミノ 酸と残余部分とを縮合し、 生成物が保護基を有する場合は保護基を脱離すること により 目的とするポリべプチドを製造することができる。
また、 CaMKII ctポリペプチド又はその塩は、 該ポリペプチドをコードするヌク レオチド配列を有する核酸を含有する発現ベクターが導入された形質転換体を培 養して CaMKII aポリべプチドを生成せしめ、得られる培養物から該ポリべプチド を分離 ·精製することによって製造することもできる。 CaMK,II ctポリべプチドを コードするヌクレオチド配列としては、 CaMKII aポリべプチドをコ一ドする cDNA、 mRNA、 ゲノム D N Aのヌクレオチド配列が含まれ、 より具体的には、 例えばヒ ト 野生型 CaMKII aポリべプチドをコ一ドする cDNAのヌクレオチド配列 (例えば配 列番号 1 (GenBankァクセッション番号: NM— 171825) 、 配列番号 3 (GenBankァ クセッション番号: NM_015981) ) 、 ヒ ト野生型 CaMKII c ポリペプチドをコード するゲノム D N Aのヌクレオチド配列 (配列番号 5 (GenBankァクセッション番 号: NC— 000005 REGION: complement (149579248. . 149649529) ) ) 等を挙げること が出来る。 CaMKII c ポリべプチドをコ一ドするヌクレオチド配列を有する核酸は、 DNAであっても RNAであってもよく、あるいは DNA^RNAキメラであってもよいが、 好ましくは DNAである。 また、 該核酸は二本鎖であっても、 一本鎖であってもよ レ、。 二本鎖の場合は、 二本鎖 DNA、 二本鎖 RNA又は DNA: RNAのハイブリッ ドでも よい。 CaMKII ctポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸は、 該 ヌクレオチド配列の一部分を有する合成プライマーと、 該ヌクレオチド配列を有 するゲノム D N A、 mRNA、 cDNA等を含む铸型を用い、 Polymerase Chain React io n (以下、 「PCR法」 と略称する) 又は Reverse Transcriptase- PCR (以下、 「RT - PCR法」 と略称する) により增幅することにより得ることが出来る。
CaMKII aの発現又は機能を促進する物質として CaMKII αポリべプチドをコ一 ドするヌクレオチド配列を有する核酸を用いる場合、 該核酸としては上述と同様 のものを用いることが出来る。 この場合、 CaMKI I aポリべプチドをコ一ドするヌクレオチド配列を有する核酸 は、 適切な発現べクタ一に含まれた態様で用いられることが好ましい。 即ち、 該 核酸は適当な発現ベクター中のプロモーターの下流に機能的に連結され得る。 また、 精神病性障害を効率的に予防 ·治療するため、 該発現べクタ一は適用对 象である哺乳動物の細胞 (神経細胞等) 内で機能可能なものが用いられる。 該発 現ベクターとしては、プラスミ ドベクター、ウィルスべクタ .等が挙げられるが、 ヒ ト等の哺乳動物の神経細胞への適用に好適なベクターとしては、 アデノウィル ス、 レトロウイルス、 アデノ随伴ウィルス、 へノレぺスウィルス、 ワクシニアウイ ノレス、 ボックスウィルス、 ポリオウイルス、 シンドビスウィルス、 センダイウイ ノレス、 ェプスタイン .バー ' ウィルス等のウイノレスベクターが挙げられる。
使用されるプロモーターとしては、 適用対象である哺乳動物の細胞 (神経細胞 等) 内でプロモーター活性を発揮し得る限り特に限定されず、 例えば、 SV40由来 初期プロモーター、 サイ トメガロウィルス LTR、 ラウス肉腫ウィルス LTR、 MoMuL V由来 LTR、アデノウィルス由来初期プロモーター等のウィルスプロモータ一; ]3 ーァクチン遺伝子プロモーター、 PGK遺伝子プロモーター、 トランスフェリン遺 伝子プロモーター等の哺乳動物の構成蛋白質遺伝子プロモーター; CaMKII aプロ モーター、 mouse プロモーター Zェンノヽンサ一 D6、 Emxlプロモーター、 c— kit 7口モーター、 rat neuron specific enolase (NSE) プロモ一タ一、 nestin g口 モータ1 ~、 mouse gonadotropin-re丄 eas ing hormone (GnRH)プロ七ーグ1 ~、 KA1プ 口モーター、 hGFAPプロモーター、 CCDK- I Iプロモーター、 GluR epsi lon3プロモ ~ター、 NMDA-type glutaraate receptor υ丄 uR eps i ion3 subuni t gene y口モー ター、 L7/pcp- 2プロモーター、 GFAPプロモーター等の神経細胞特異的プロモータ 一等が挙げられる。
該発現べクタ一は、好ましくは CaMKI I aポリべプチドをコ一ドするヌクレオチ ド配列の下流に転写終結シグナル、 すなわちターミネータ一領域を含有する。 さ 'らに、 形質転換細胞選択のための選択マーカー遺伝子 (テトラサイクリン、 アン ピシリ ン、 カナマイシン、 ハイグロマイシン、 ホスフィノスリシン等の薬剤に対 する抵抗性を付与する遺伝子、 栄養要求性変異を相補する遺伝子、 蛍光タンパク 質をコードする遺伝子等) をさらに含有することもできる。
CaMKII aの発現又は機能を促進する物質としては、 その他、 カルシウムィオノ フォア (A23187、 ィオノマイシン等) 、 カルモジュリンポリペプチド若しくはそ の塩、カルモジュリンポリべプチドをコ一ドするヌクレオチド配列を有する核酸、 NMDA受容体作動薬 (例えば D- serine等) 、 抗うつ薬 (例え,ば、 imipramine、 des ipramine, fluvoxamine, paroxetine等) 、 モノレヒネ、 D2受容体作動薬等 (例え ば、 quinpirole等) 等を挙げることが出来る。
本発明の剤は、 CaMKII ctの発現又は機能を促進する物質に加え、 任意の担体、 例えば医薬上許容され得る担体を含むことができる。
医薬上許容され得る担体としては、 例えば、 ショ糖、 デンプン、 マンニッ ト、 ソノレビッ ト、 乳糖、 グルコース、 セルロース、 タノレク、 リン酸カルシウム、 炭酸 カルシウム等の賦开斉 IJ、 セノレロース、 メチルセノレロース、 ヒ ドロキシプロピノレセ ルロース、 ポリプロピルピロリ ドン、 ゼラチン、 アラビアゴム、 ポリエチレング リコール、 ショ糖、 デンプン等の結合剤、 デンプン、 カルボキシメチルセルロー ス、 ヒ ドロキシプロピルスターチ、 ナトリウムーグリコール一スターチ、 炭酸水 素ナトリウム、 リン酸カルシウム、 クェン酸カルシウム等の崩壊剤、 ステアリン 酸マグネシウム、 エア口ジル、 タルク、 ラウリル硫酸ナトリウム等の滑剤、 クェ ン酸、 メントール、 グリシルリシン ' アンモニゥム塩、 グリシン、 オレンジ粉等 の芳香剤、 安息香酸ナトリウム、 亜硫酸水素ナトリ ウム、 メチルパラベン、 プロ ピルパラベン等の保存剤、 クェン酸、 クェン酸ナトリウム、 酢酸等の安定剤、 メ チルセルロース、ポリ ビニルピロリ ドン、ステアリ ン酸アルミニウム等の懸濁剤、 界面活性剤等の分散剤、 水、 生理食塩水、 オレンジジュース等の希釈剤、 カカオ 月旨、 ポリエチレングリコール、 白灯油等のベースワックスなどが挙げられるが、 それらに限定されるものではない。
経口投与に好適な製剤は、 水、 生理食塩水のような希釈液に有効量の物質を溶 解させた液剤、 有効量の物質を固体や顆粒として含んでいるカプセル剤、 サッシ ェ剤または錠剤、 適当な分散媒中に有効量の物質を懸濁させた懸濁液剤、 有効量 の物質を溶解させた溶液を適当な分散媒中に分散させ乳化させた乳剤等である。 非経口的な投与 (例えば、 皮下注射、 筋肉注射、 局所注入、 腹腔内投与など) に好適な製剤としては、 水性および非水性の等張な無菌の注射液剤があり、 これ には抗酸化剤、 緩衝液、 制菌剤、 等張化剤等が含まれていてもよい。 また、 水性 および非水性の無菌の懸濁液剤が挙げられ、これには懸濁剤 >可溶化剤、増粘剤、 安定化剤、 防腐剤等が含まれていてもよい。 当該製剤は、 アンプルやバイアルの ように単位投与量あるいは複数回投与量ずつ容器に封入することができる。また、 有効成分および医薬上許容され得る担体を凍結乾燥し、 使用直前に適当な無菌の ビヒクルに溶解または懸濁すればよい状態で保存することもできる。
CaMKII aの発現又は機能を促進する物質が核酸である場合、 該核酸の細胞内へ の導入を促進するために、本発明の剤は更に核酸導入用試薬を含むことができる。 該核酸がウィルスベクター、 特にレトロウィルスベクターに組み込まれている場 合には、 遺伝子導入試薬としてはレトロネクチン、 ファイブロネクチン、 ポリブ レン等を用いることができる。 また、 該核酸がプラスミ ドベクターに組み込まれ ている場合は、 リポフエクチン、 リプフエクタミン (l ipfectamine) 、 DOGS (ト ランスフエクタム ; ジォク トァデシルアミ ドグリシルスペルミン) 、 DOPE (1, 2- ジオールェオイル- sn -グリセ口- 3-ホスホエタノールァミン) 、 D0TAP ( 1, 2-ジォ ールェオイル - 3-トリメチルアンモニゥムプロパン) 、 DDAB (ジメチルジオタ トァ デシルアンモニゥム臭化物) 、 DHDEAB (N, N-ジ- n-へキサアデシル- N, N-ジヒ ドロ キシェチルアンモニゥム臭化物) 、 HDEAB (N- n-へキサアデシル -N,N-ジヒ ドロキ シェチルアンモニゥム臭化物) 、 ポリプレン、 あるいはポリ (エチレンィミン) (p EI)等の陽イオン性脂質を用いることが出来る。
また、 CaMKI I aの発現又は機能を促進する物質がポリペプチドである場合、 該 ポリぺプチドの細胞内への導入効率を高めるために、 本発明の組成物は更にポリ ペプチド導入用試薬を含むことができる。 該試薬としては、 プロフエタ ト (ナカ ライテスク社製) 、 プロべクチン (IMGENEX社製) 等を用いることが出来る。 更 に、 膜透過型ペプチド核酸を利用することで、 効率よく該ポリペプチドを細胞内 へ導入することも可能であり得る。
本発明の剤の適用量は、 有効成分の活性や種類、 病気の重篤度、 適用対象とな る動物種、 適用対象の薬物受容性、 体重、 年齢等によって異なるが、 通常、 成人 1 日あたり有効成分量として約 0 . 0 0 0 1〜約 5 0 0 O m g Z k gである。
(精神病性障害を予防 ·治療し得る物質のスク リーニング方法 ( I ) )
上述のように、 CaMKII aの発現又は機能を促進し得る物質は、 精神病性障害を 予防 ·治療し得る。 従って、 本発明は、 被検物質が έ3ΜΚΠ αの発現又は機能を促 進し得るか否かを評価し、 CaMKI I aの発現又は機能を促進し得る物質を、 精神病 性障害を予防'治療し得る物質として選択することを含む、精神病性障害を予防' 治療し得る物質のスクリ一ユング方法を提供する。
スクリーニング方法に供される被検物質は、 いかなる公知化合物及び新規化合 物であってもよく、 例えば、 核酸、 糖質、 脂質、 蛋白質、 ペプチド、 有機低分子 化合物、 コンビナトリアルケミス トリー技術を用いて作製された化合物ライブラ リー、 固相合成やファージディスプレイ法により作製されたランダムぺプチドラ イブラリー、 あるいは微生物、 動植物、 海洋生物等由来の天然成分等が挙げられ る。
例えば、 CaMKI I aの発現を促進し得る物質を選択する場合、 被検物質と CaMKII αの発現を測定可能な細胞とを接触させ、被検物質を接触させた細胞における Ca ΜΚΠ αの発現量を測定し、 該発現量を被検物質を接触させない対照細胞における CaMKI I αの発現量と比較する。
CaMKI I αの発現を測定可能な細胞とは、 CaMKI I α遺伝子の産物、 例えば、 転写 産物、 翻訳産物の発現レベルを直接的又は間接的に評価可能な細胞をいう。 CaMK I I α遺伝子の産物の発現レベルを直接的に評価可能な細胞は、 CaMKI I αを天然で 発現可能な細胞であり得、 一方、 CaMKII α遺伝子の産物の発現レベルを間接的に 評価可能な細胞は、 CaMKI I a遺伝子転写調節領域についてレポーターァッセィを 可能とする細胞であり得る。 CaMKII c の発現を測定可能な細胞は、 上述の哺乳動 物細胞であり得る。
CaMKII ctを天然で発現可能な細胞は、 CaMKII aを潜在的に発現するものである 限り特に限定されない。 かかる細胞は、 当業者であれば容易に同定でき、 初代培 養細胞、 当該初代培養細胞から誘導された細胞株、 市販の細胞株、 セルバンクよ り入手可能な細胞株などを使用できる。 CaMKII aが発現して,いる主な細胞として は神経細胞等が挙げられる。
CaMKII ct遺伝子転写調節領域についてレポーターァッセィを可能とする細胞は、 CaMKII a遺伝子転写調節領域、 当該領域に機能可能に連結されたレポ一ター遺伝 子を含む細胞である。 CaMKII a遺伝子転写調節領域、 レポーター遺伝子は、 発現 ベクタ一中に挿入され得る。 CaMKII c遺伝子転写調節領域は、 CaMKII a遺伝子の 発現を制御し得る領域である限り特に限定されないが、 例えば、 転写開始点から 上流約 2 k b pまでの領域、 あるいは該領域の塩基配列において 1以上の塩基が 欠失、 置換若しくは付加された塩基配列からなり、 且つ CaMKII c遺伝子の転写を 制御する能力を有する領域などが挙げられる。 レポーター遺伝子は、 検出可能な 蛋白質又は検出可能な物質を生成する酵素をコードする遺伝子であればよく、 例 えば GFP (緑色蛍光蛋白質) 遺伝子、 GUS ( j3—ダルク口ニダーゼ) 遺伝子、 LUC (ルシフェラーゼ) 遺伝子、 CAT (ク口ラムフエニコルァセチルトランスフェラー ゼ) 遺伝子等が挙げられる。
CaMKII a遺伝子転写調節領域、 当該領域に機能可能に連結されたレポーター遺 伝子が導入される細胞は、 CaMKII a遺伝子転写調節機能を評価できる限り、即ち、 該レポーター遺伝子の発現量が定量的に解析可能である限り特に限定されない。 しかしながら、 CaMKII a遺伝子に対する生理的な転写調節因子を発現し、 CaMKII α遺伝子の発現調節の評価により適切であると考えられることから、 該導入され る細胞としては、 CaMKII ct遺伝子を天然で発現可能な細胞 (例えば神経細胞、 神 , 経細胞株 (PC12等) 等) を用いることが好ましい。 CaMKI I aの発現を測定可能な細胞に对する被検物質の接触は、 適切な培養培地 中で行われ得る。 当該培養培地は、 用いられる細胞の種類などに応じて適宜選択 されるが、 例えば、 約 5〜 2 0 %のゥシ胎仔血清を含む最少必須培地 (MEM) 、 ダ ルべッコ改変最少必須培地 (DMEM) 、 RPMI 1640培地、 199培地などである。 培養 条件もまた、 用いられる細胞の種類などに応じて適宜決定されるが、 例えば、 培 地の p Hは約 6〜約 8であり、 培養温度は通常約 3 0〜約 4, 0 °Cであり、 培養時 間は約 1 2〜約 7 2時間である。
次に、 被検物質を接触させた細胞における CaMKI I ctの発現量が測定される。 発 現量の測定は、 用いた細胞の種類などを考慮し、 自体公知の方法により行われ得 る。 例えば、 CaMKI I αの発現を測定可能な細胞として、 CaMKI I αを天然で発現可 能な細胞を用いた場合、 発現量は、 CaMKI I α遺伝子の産物、 例えば、 転写産物 (m RNA) 又は翻訳産物 (ポリペプチド) を対象として自体公知の方法により測定でき る。 例えば、 転写産物の発現量は、 細胞から total RNAを調製し、 RT_PCR、 ノザ ンブロッテイング等により測定され得る。 また、 翻訳産物の発現量は、 細胞から 抽出液を調製し、 免疫学的手法により測定され得る。 免疫学的手法としては、 放 射性同位元素免疫測定法 (RIA法) 、 ELISA法 (Methods in Enzymol. 70: 419-4 39 (1980) )、蛍光抗体法、ウェスタンブロッテイング法などが使用できる。一方、 CaMKII αの発現を測定可能な細胞として、 CaMKI I ct遺伝子転写調節領域について レポーターアツセィを可能とする細胞を用いた場合、 発現量は、 レポーターのシ グナル強度に基づき測定され得る。
次いで、 被検物質を接触させた細胞における CaMKII αの発現量が、 被検物質を 接触させない対照細胞における CaMKI I αの発現量と比較される。発現量の比較は、 好ましくは、 有意差の有無に基づいて行なわれる。 被検物質を接触させない対照 細胞における CaMKI I αの発現量は、 被検物質を接触させた細胞における CaMKI I αの発現量の測定に対し、 事前に測定した発現量であっても、 同時に測定した発 現量であってもよいが、 実験の精度、 再現性の観点から同時に測定した発現量で あることが好ましい。 比較の結果、 CaMKI I ctの発現を促進すると判断された物質を、 精神病性障害を 予防 ·治療し得る物質として選択することが出来る。
CaMKII αの機能を促進し得る物質を選択する場合、被検物質の存在下で CaMKII c の機能 (活性) を測定し、 該機能 (活性) を被検物質の不在下における CaMKII αの機能 (活性) と比較する。
CaMKII aの機能として、 CaMKII αポリペプチドと他の分子,. (例えば Ca2+/カルモ ジュリ ン) との相互作用を測定する場合、 該相互作用は自体公知の方法、 例えば 単離された CaMKII aポリべプチドとその相互作用对象分子とを用いて、バインデ イングアツセィ、 表面プラズモン共鳴を利用する方法 (例えば、 Biacore (登録商 標) の使用) により行うことができる。 当該相互作用に関与し得る部位を含む Ca ΜΚΠ αポリべプチドのフラグメントを用いてもよい。
また、細胞内における CaMKII c ポリべプチドと他の分子との相互作用を測定す ることも好ましい。 この場合、 CaMKII aポリペプチドと他の分子との相互作用を 測定可能な細胞と被検物質とを接触させ、 被検物質を接触させた細胞における相 互作用を測定し、 これを被検物質を接触させない対照細胞における相互作用と比 較する。
用いられる細胞としては、 目的とする相互作用を測定可能な細胞であれば特に 限定されず、 CaMKII aポリべプチド及び相互作用対象分子を機能可能な態様で発 現する細胞等を挙げることが出来る。 CaMKII ctポリべプチド及び相互作用対象分 子は、 天然に発現しているものであっても、 遺伝子導入により強制的に発現して いるものであってもよい。 該相互作用を測定可能な細胞は、 例えば上述の哺乳動 物の細胞であり得る。 CaMKII αポリぺプチドと他のタンパク質との相互作用を測 定可能な細胞としては、上述の CaMKII aを天然で発現している細胞と同様の細胞 を用いることが出来るが、 精神病性障害を予防 ·治療し得る物質を得るという目 的より、 神経細胞、 神経細胞由来の細胞株 (PC12等) を用いることが好ましい。 CaMKII aと他の分子との相互作用が細胞の活性化等に依存する場合は、 細胞を適 切に処理することにより活性化させてもよい。 例えば、 神経細胞を用いる場合、 N MDA受容体ァゴニストゃカルシウムィオノフォアにより該細胞は刺激され得る。
CaMKII aポリペプチドと他の分子との相互作用を測定可能な細胞に対する被検 物質の接触は、 上述と同様に適切な培養培地 (例えば、 約 5〜2 0 %のゥシ胎仔 血清を含む最少必須培地 (MEM) 、 ダルベッコ改変最少必須培地 (DMEM) 、 RPMI1 640培地、 199培地) 中で行われ得る。 培養条件は、 用いられる細胞や、 測定され る相互作用の種類などに応じて適宜決定されるが、 例えば、 培地の p Hは約 6〜 約 8であり、 培養温度は通常約 3 0〜約 4 0 °Cであり、 培養時間は約 1分間〜約 7 2時間である。
次に、被検物質を接触させた細胞における CaMKII aポリべプチドと他の分子と の相互作用が測定される。 相互作用の測定は、 用いた細胞や相互作用対象分子の 種類などを考慮し、 自体公知の方法により行われ得る。 例えば、 CaMKII ctポリべ プチドに対する抗体等により細胞の抽出液から CaMKII aポリべプチドが免疫沈 降され、 CaMKII ctポリペプチドと共に沈殿した相互作用対象分子が、 自体公知の 方法 (例えばゥ-スタンプロッテイング法、 マススペク トル法等) により定量さ れる。
次いで、被検物質を接触させた細胞における CaMKII c ポリべプチドと他の分子 との相互作用が、 被検物質を接触させない対照細胞における該相互作用と比較さ れる。 相互作用の程度の比較は、 好ましくは、 有意差の有無に基づいて行なわれ る。被検物質を接触させない対照細胞における CaMKII aポリペプチドと他の分子 との相互作用は、被検物質を接触させた細胞における CaMKII aポリべプチドと他 の分子との相互作用の測定に対し、 事前に測定した相互作用であっても、 同時に 測定した相互作用であってもよいが、 実験の精度、 再現性の観点から同時に測定 した相互作用であることが好ましい。
CaMKII aの機能として、 CaMKII αポリペプチドのタンパク質キナーゼ活性を測 定する場合、 CaMKII aポリペプチドを適切な基質 (例えば CaMKII αポリペプチド 自身、 NMDA受容体、 ΑΜΡΑ受容体等) と反応させて、 キナーゼ活性が直接測定され 得る。 当該キナーゼ活性に関与し得る部位 (例えばキナーゼドメイン) を含む Ca ΜΚΠ αポリペプチドのフラグメントを用いてもよい。 この場合、 CaMKII c ポリべ プチドと基質を ATP及ぴ被検物質の存在下で反応させることにより、 被検物質の 存在下でのキナーゼ活性を測定し、 これを被検物質の不在下におけるキナーゼ活 性と比較する。 キナーゼ活性の測定は、 例えば ATPとして γ 32Ρ - ATPを用いて、 反 応産物中に取り込まれた放射性同位元素の量を定量すること.により行うことがで さる。
また、細胞内における CaMKII aポリべプチドのタンパク質キナーゼ活性を測定 することも好ましい。 この場合、 CaMKII ctポリペプチドのタンパク質キナーゼ活 性を測定可能な細胞と被検物質とを接触させ、 被検物質を接触させた細胞におけ るキナーゼ活性を測定し、 これを被検物質を接触させない対照細胞におけるキナ ーゼ活性と比較する。
用いられる細胞としては、 目的とするタンパク質キナーゼ活性を測定可能な細 胞であれば特に限定されず、 CaMKII αポリぺプチド及びその基質を機能可能な態 様で発現する細胞等を挙げることが出来る。 CaMKII aポリペプチド及び基質は、 天然に発現しているものであっても、 遺伝子導入により強制的に発現しているも のであってもよい。 該キナーゼ活性を測定可能な細胞は、 例えば上述の哺乳動物 の細胞であり得る。 CaMKI I αポリペプチドのタンパク質キナーゼ活性を測定可能 な細胞としては、上述の CaMKII ctを天然で発現している細胞と同様の細胞を用い ることが出来る力 精神病性障害を予防'治療し得る物質を得るという目的より、 神経細胞、 神経細胞由来の細胞株 (PC12等) を用いることが好ましい。 CaMKII ct ポリペプチドのタンパク質キナーゼ活性は、 通常、 細胞の活性化により誘導され る Ca2+/カルモジュリンの結合及び自己リン酸化に依存するので、細胞を適切に処 理することにより活性化させてもよレ、。 例えば、 神経細胞を用いる場合、 NMDA受 容体ァゴニス トゃカルシウムィオノフォアにより該細胞は刺激され得る。
CaMKI I αポリぺプチドのタンパク質キナーゼ活性を測定可能な細胞に対する被 検物質の接触は、 上述と同様に適切な培養培地 (例えば、 約 5〜 2 0 %のゥシ胎 仔血清を含む最少必須培地 (MEM) 、 ダルベッコ改変最少必須培地 (DMEM) 、 RPM 11640培地、 199培地) 中で行われ得る。 培養条件は、 用いられる細胞や、 測定さ れる相互作用の種類などに応じて適宜決定されるが、 例えば、 培地の p Hは約 6 〜約 8であり、 培養温度は通常約 3 0〜約 4 0 °Cであり、 培養時間は約 1分間〜 約 7 2時間である。
次に、被検物質を接触させた細胞における CaMKII aポリべ,プチドのタンパク質 キナーゼ活性が測定される。 キナーゼ活性の測定は、 用いた細胞や基質の種類な どを考慮し、 自体公知の方法により行われ得る。 例えば、 γ 32Ρ- ATPの存在中で培 養された細胞を用いて、基質に対する抗体等により細胞の抽出液から CaMKII c ポ リペプチドのタンパク質キナーゼ活性の基質を免疫沈降し、 該基質中に取り込ま れた32 Pを定量することによりキナーゼ活性を測定することが出来る。 また、 蛍 光共鳴エネルギー転移 (FRET) 効率を測定することにより、 CaMKII活性の変化を 可視的に観察することも可能である (Takao K et al. (2004) Society for Neur oscience. 34th Annual Meeting : Program No. 739. 7) 。
また、 CaMKII αは通常自己リン酸化により活性化されるので、 CaMKII αポリべ プチドのタンパク質キナーゼ活性の指標として、 CaMKII aポリべプチドのリン酸 化を用いてもよい。
比較の結果、 CaMKI I aの機能を促進すると判断された物質を、 精神病性障害を 予防 ·治療し得る物質として選択することが出来る。
本発明のスク リーニング方法はまた、 被検物質の動物への投与により行われ得 る。 該動物としては、 例えば、 マウス、 ラッ ト、 ハムスター、 モルモッ ト、 ゥサ ギ、 ィヌ、 サル等の上述の哺乳動物が挙げられる。 動物を用いて本発明のスクリ 一二ング方法が行われる場合、 例えば、 被検物質を動物へ投与し、 該動物におけ る CaMKII αの発現又は機能を促進し得るか否かを評価し、 CaMKII αの発現又は機 能を促進し得る物質を、 精神病性障害を予防 ·治療し得る物質として選択するこ とができる。 本発明のスクリ一ニング方法によって得られ得る精神病性障害を予防 ·治療し 得る物質は、 医薬品開発のための候補化合物とすることができ、 また、 上記の予 防 ·治療剤と同様に、 製剤化することにより、 精神病性障害の予防 ·治療剤とす ることができる。
(精神病性障害を予防 ·治療し得る物質のスクリーニング方法 (Π) ) 下記実施例に示される様に、 CaMKI I a遺伝子欠損へテロマウスにおいて精神病 性障害である双極性感情障害や統合失調症様の症状が観察されることから、 CaMK I I α遺伝子の機能的欠損を有する動物やその一部は、 精神病性障害のモデルとな ることが理解される。 従って、 本発明は、 CaMKI I a遺伝子の機能的欠損を有する 非ヒ ト動物又はその一部に被検物質を適用し、 該被検物質が該動物又はその一部 における精神病性障害の症状を改善し得るか否かを評価することを含む、 精神病 性障害を予防 ·治療し得る物質のスクリーニング方法を提供するものである。
CaMKI I α遺伝子の機能的欠損とは、 CaMKII a遺伝子が本来有する正常な機能が 十分に発揮できない状態をいい、 例えば、 CaMKIIひ遺伝子が全く発現していない 状態、 または CaMKI I a遺伝子が本来有する正常な機能が発揮できない程度にその 発現量が低下している状態、 あるいは CaMKII α遺伝子産物の機能が完全に喪失し た状態、 または遺伝子変異などにより CaMKII ct遺伝子が本来有する正常な機能が 発揮できない程度に CaMKI I α遺伝子産物の機能が低下した状態が挙げられる。 Ca ΜΚΠ α遺伝子の機能的欠損を有する動物(例えば CaMKI I αノックァゥト動物)は、 例えば自体公知のジーンタ一ゲッティング法により CaMKI I α遺伝子に機能的欠 損が導入された E S細胞を用いることにより作製することが可能である (Sc ienc e, 257, 206-211 , 1992) 。
CaMKI I α遺伝子の機能的欠損を有する非ヒ ト動物の一部としては、 正常動物に おいて、 CaMKI I αを機能的に発現している組織(例えば脳、脊椎等の神経組織) 、 細胞 (神経細胞等) 等を挙げることが出来る。 例えば、 CaMKII a遺伝子の機能的欠損を有する動物を用いる場合、 該動物に被 検物質を投与し、 被検物質が該動物における精神病性障害の症状を、 被検物質が 投与されていない対照動物における症状と比較する。
精神病性障害の症状としては、例えば双極性感情障害(躁状態)の症状として、 不安様行動の減少、 活動性の亢進、 うつ様行動の低下、 作業記憶の障害、 攻撃性 の亢進、 活動性の周期的変動等を挙げることが出来る。 また,、 統合失調症の症状 として、 活動性の亢進、 作業記憶の障害等を挙げることが出来る。 不安様行動の 減少は明暗選択テス ト、 高架式十字型迷路等により、 活動性の亢進はオープンフ ィールドテスト等により、うつ傾向の減少はポーソルト強制水泳テスト等により、 作業記憶の障害は 8方向放射状迷路テス ト等により、 活動性の周期的変動はホー ムケージでのサ一力ディアンリズム · モニタリングにより、 それぞれ試験するこ とが出来る。 上述の試験方法 (明暗選択テス ト、 高架式十字型迷路、 オープンフ ィールドテス ト、 ポーソルト強制水泳テス ト、 8方向放射状迷路テス ト、 ホーム ケージでのサ一力ディアンリズム ·モニタリング等) は、 当該技術分野において 自体公知の方法により行うことができる。
次いで、 被検物質を投与した動物における精神病性障害の症状が、 被検物質を 投与していない動物における精神病性障害の症状と比較される。 精神病性障害の 症状の比較は、 好ましくは、 有意差の有無に基づいて行なわれる。 被検物質を投 与していない動物における症状は、 被検物質を投与した動物における症状の測定 に对し、事前に測定したものであっても、同時に測定したものであってもよいが、 実験の精度、 再現性の観点から同時に測定したものであることが好ましい。 比較 結果に基づき、 精神病性障害の症状を改善し得る被検物質が選択される。
本発明のスクリーニング方法によって得られ得る精神病性障害を予防 ·治療し 得る物質は、 医薬品開発のための候補化合物とすることができ、 また、 上記の本 発明の予防 ·治療剤と同様に製剤化することにより、 精神病性障害の予防 ·治療 剤とすることができる。 (精神病性障害を予防 ·治療し得る処置方法のスクリーニング方法)
上記スクリーニング方法 (I) と同様に、 CaMKII ct遺伝子の機能的欠損を有する 非ヒ ト動物又はその一部に処置を適用し、 該処置が該動物又はその一部における 精神病性障害の症状を改善し得るか否かを評価することにより、 精神病性障害を 予防 ·治療し得る処置方法をスクリーユングすることが出来る。
具体的には、 まず、 CaMKI I a遺伝子の機能的欠損を有する非ヒ ト動物又はその 一部に処置を適用する。 該処置としては、 特に限定されず、 上述の被検物質の投 与のほか、 外科的手術、 麻酔、 物理的療養 (電気ショック等) 、 移植等の医療行 為が挙げられる。
次に、 適用された処置が、 CaMKII c遺伝子の機能的欠損を有する非ヒ ト動物又 はその一部における精神病性障害の症状を改善し得るか否かが評価される。 処置 が適用された該動物又はその一部における精神病性障害の症状が、 処置が適用さ れていない該動物又はその一部 (陰性コントロール) における精神病性障害の症 状と比較され、 その絶対的又は相対的な有意差に基づいて処置の治療効果が検定 される。 比較の結果、 精神病性障害の症状を改善させる処置を選択することによ り、 精神病性障害を予防 ·治療し得る処置方法を同定することが出来る。
(精神病性障害の判定方法 ( I ) )
上述の様に、 CaMKI I a遺伝子欠損へテロマウスにおいて精神病性障害である双 極性感情障害や統合失調症様の症状が観察されることから、 CaMKI I αの発現や機 能の低下は精神病性障害を引き起こし得ることが理解される。 従って、 本発明は CaMKII αの発現量又は機能を測定することを含む、 精神病性障害の発症又は発症 リスクの判定方法を提供するものである。 本方法における、 精神病性障害の発症 の判定は、 発症の有無を判定することのみならず、 CaMKI I αの発現量又は機能に 基づいてその重症度や進行程度を推定することをも含む。
まず、 生体試料における CaMKI I αの発現量又は機能が測定される。 生体試料は 動物、 好ましくは哺乳動物由来であれば特に限定されないが、 ヒ ト由来の試料が 最も好ましい。 生体試料は、 CaMKI I aを発現している組織又は細胞 (例えば、 神 経細胞) を含む試料、 あるいは該試料から分離された細胞であり得るが、 精神病 性障害の発症又は発症リスクを判定する目的より、 生体試料は、 神経細胞または それを含む試料が好ましい。 CaMKI I ctの発現量又は機能の測定は、 上述のスク リ 一二ング方法 ( I ) の項に記載されたものと同様に行われ得る。
次に CaMKII aの発現量又は機能に基づき、生体試料が由 する動物が精神病性 障害に罹患しているか否か、 あるいは将来的に罹患する可能性が高いか低いかが 評価される。
例えば、 測定された CaMKII aの発現量又は機能が、 精神病性障害に罹患してい ない個体 (例えば、 健常個体) 由来の生体試料における CaMKII ctの発現量又は機 能と比較される。 あるいは、 測定された CaMKI I ctの発現量又は機能を、 あらかじ め求めておいた精神病性障害を罹患している多数患者の平均値、 精神病性障害に 罹患していなレ、多数個体の平均値、患者個々の値の分布図などと比較してもよレ、。 発現量の比較は、 好ましくは、 有意差の有無に基づいて行われる。 次いで、 CaMK I I αの発現量又は機能の比較結果より、 CaMKI I cの発現量又は機能が相対的に低 下している場合には、 精神病性障害に罹患している可能性、 又は将来的に罹患す る可能性が相対的に高いと判定することができる。
また、 CaMKI I aの発現量又は機能のカツトオフ値をあらかじめ設定しておき、 測定された CaMKI I aの発現量又は機能とこの力ットオフ値とを比較することに よって行うこともできる。 例えば、 測定された CaMKI I aの発現量又は機能が前記 カットオフ値以下である場合には、 精神病性障害に罹患している可能性、 又は将 来的に罹患する可能性が相対的に高いと判定し、 前記カツトオフ値より上である 場合には、 精神病性障害に罹患している可能性、 又は将来的に罹患する可能性が 相対的に低いと判定することができる。
「カットオフ値」 は、 その値を基準として疾患の判定をした場合に、 高い診断 感度 (有病正診率) 及び高い診断特異度 (無病正診率) の両方を満足できる値で ある。 例えば、 精神病性障害を発症している患者で高い陽性率を示し、 かつ、 精 神病性障害を発症していない個体で高い陰性率を示す、 CaMKI I aの発現量又は機 能の値を力ッ トオフ値として設定することが出来る。
カットオフ値の算出方法は'、 この分野において周知である。 例えば、 精神病性 障害を発症している患者及び精神病性障害を発症していない個体において、 CaMK Π αの発現量又は機能を測定し、 測定された値における診断感度および診断特異 度を求め、 これらの値に基づき、 市販の解析ソフトを使用し,て R O C (Receiver Operat ing Characteri stic) 曲線を作成する。 そして、 診断感度と診断特異度が 可能な限り 0 0 %に近いときの値を求めて、 その値をカットオフ値とすること ができる。 また、 例えば、 検出された値における診断効率 (全症例数に対する、 有病正診症例と無病正診症例の合計数の割合) を求め、 最も高い診断効率が算出 される値をカッ トオフ値とすることができる。
本発明はまた、 CaMKII aの発現量又は機能を測定するための試薬を含む、 精神 病性障害の発病又は発病リスクの診断剤を提供する。本発明の診断剤を用いれば、 上記判定方法により、 精神病性障害の発病又は発病リスクを容易に判定すること が出来る。
CaMKII c の発現量を測定するための試薬としては、 例えば、 CaMKI I aポリぺプ チドを特異的に認識する抗体、 CaMKI I a遺伝子転写産物に対する核酸プローブ、 または CaMKI I a遺伝子転写産物を増幅可能な複数のプライマー等を挙げること ができる。これらは、標識用物質で標識されていても標識されていなくともよい。 標識用物質で標識されていない場合、 本発明の診断剤は、 該標識用物質をさらに 含むこともできる。 標識用物質としては、 例えば、 FITC、 FAM等の蛍光物質、 ノレ ミノール、 ルシフェリン、 ルシゲニン等の発光物質、 3H、 "C、 32P、 35S、 1251等の 放射性同位体、ピオチン、ストレプトアビジン等の親和性物質などが挙げられる。
CaMKI I a遺伝子転写産物に対する核酸プローブは、 DNA、 RNAのいずれでもよい 力 S、 安定性等を考慮すると DNAが好ましい。 また、 該プローブは、 1本鎖又は 2 本鎖のいずれであってもよい。 該プローブのサイズは、 CaMKI I a遺伝子の転写産 物を検出可能である限り特に限定されないが、好ましくは約 1 5〜 1 0 0 0 b p 、 より好ましくは約 50〜 500 b pである。 該プローブは、 マイクロアレイのよ うに基板上に固定された形態で提供されてもよい。
CaMKIIa遺伝子を増幅可能な複数のプライマー (例えば、 プライマー対) は、 検出可能なサイズのヌクレオチド断片が増幅されるように選択される。 検出可能 なサイズのヌクレオチド断片は、 例えば約 1 00 b p以上、 好ましくは約 200 b p以上、 より好ましくは約 400 b p以上の長さを有し得,る。 プライマ一のサ ィズは、 CaMKIIc遺伝子を増幅可能な限り特に限定されないが、 好ましくは約 1 5〜 1 00 b p、 より好ましくは約 1 8〜50 b p、 さらにより'好ましくは約 2 0〜30 b pであり得る。 CaMKIIa遺伝子転写産物を定量可能な試薬がプライマ 一である場合、 本発明の診断剤は、 逆転写酵素をさらに含むことができる。
CaMKIIaの機能を測定するための試薬は、 CaMKII αの機能を定量可能である限 り特に限定されない。 例えば、 免疫沈降法及びウェスタンブロッ ト法により CaMK Παポリペプチドと他の分子との相互作用を測定する場合、 該試薬として、 CaMK Παポリぺプチドを特異的に認識する抗体及び相互作用対象分子を特異的に認識 する抗体、 プロテイン Α結合ビーズ等を挙げることが出来る。 また、 CaMKIIaポ リペプチドのタンパク質キナーゼ活性を測定する場合、 該試薬として、 キナーゼ の基質、 γ32Ρ-ΑΤΡ等を挙げることが出来る。
本発明の上記判定方法及び診断剤は、 精神病性障害の有無や、 その重症度、 あ るいは該疾患に罹患する可能性の判定を可能とし、 精神病性障害の容易且つ早期 の発見などに有用である。
(多型の同定方法)
本発明はまた、 CaMKIIa遺伝子の特定の多型が、 精神病性障害の発症リスクと 関連し得るか否かを解析することを含む、精神病性障害の発症リスク判定用の Ca ΜΚΠひ遺伝子の多型の同定方法を提供する。
CaMKIIa遺伝子の多型とは、 ある母集団において、 CaMKIIひ遺伝子を含むゲノ ム DN Aに一定頻度で見出されるヌク レオチド配列の変異を意味し、 CaMKII a遺 伝子を含むゲノム DNAにおける 1以上の DN Aの置換、 欠失、 付加 (例えば、 SNP、 ハプロタイプ) 、 並びに該ゲノム DN A中の部分領域の反復、 逆位、 転 座などであり得る。 CaMKIIa遺伝子多型の解析対象となる動物としては、 上述の 哺乳動物が挙げられ、 ヒ トが好ましい。
解析に用いられる CaMKIIct遺伝子の多型は、 公知の多型であっても、 新たに見 出された新規の多型であってもよい。 公知の多型としては、 例えば We b上の NC BIホームページに開示されているヒ ト CaMKIIひ遺伝子の SNPsを用いることがで さる。
http://www. ncbi. nlm. nih. gov/SNP/ snp_ref . cgi?locusId=815&rarna=NM_015981&c tg=NT_029289&prot=NP— 057065&orien=reverse&view+rs+=view+rs+&chooseRs=all 具体的には、 例えばヒ ト CaMKII α遺伝子の SNPs として表 1に挙げられたもの を例示することが出来る。
表 1 餵の:^ 配列番号 5 (配列番号 配列番号 5
SNP NCBI refSNP
注釈データ及び近接配列 5をコード をコード ID番号 セ]^ ID す における位
る鎖におけ する鎖を +と
し ) る対応塩基
SNP1 "1432832 hC noeioc http:/ /www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/snp ref.cgi?rs=1432832 +
GTGTGGGCTGTGGAAGGTGGGATTTIC«]AGTCAGCTGTCACAATGCCACTGGG (配列番号 6) OG
SNP2 "919740 hCV7511004 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/snp一 ref.cgi?re=919740 +
TGATGCTACTCGACTGCAGGnCCAi i]TGAAGCATATGAAnCAGATGAGTC (配列番^ 7) 3488 OT
SNP3 rs1432833 http Awww.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/snp_ref.cgi?rs-1432833 +
GTACTGG6TAnGGAAAAAGCAATG(A/G]CTATGAATCAGCAGTCCTGGGnCA (E 1番^ 8) 8184 A>G
SNP4 rs9686770 hCV2086189 http://www.ncbに nlm.nih.gov/SNP/snp—ref.cgi?rs=9686770
GGAAGGGATGAGGCCTGGGTGTGAG{A G]GCTGTGGCGGATGGCCATGa3CAGT (配列番号 9) 逆鎖 11136 T>C
SNP5 rs3797616 http:/ www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/snp一 ref.cgi?rs=3797616 +
CCTGGAnCCACGGnCTAACACTA(Cyi]GTGAnCTAATGTmACAGCATGA (E列番号 10) 16333 OT
SNP6 rs2304042 http www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/snp_ref.cgi?rs=2304042
CTCAAGCACATCCCTCGCCCTCTCTIA/GlGCCTCCG FTCCATGATTCTTAAAT (配列 S号 1 1 ) 逆 24530 OT
SNP7 rs2288799 HCV2086211 http:/ www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/snp— ref.cg rs=2288799
WGGATGTAaGGATGA(X^TGGA[A/G]AGAGGACCAGAGAACCTTCAACCCC (S列番 S12> 逆鎖 37924 OT
SNP8 rs869192 hCV2086216 http://www.ncbに nlm.nih.gov/SNP/snp— ref.cgi?rs=869192
。"リ TACTTAGCAAAGCACCTGAcccATAjA jjGccGCAc/^GCTCAGGAAATGGTAG (配列番号 13> 逆鎖 43726 T>A
SNP9 rs10066581 hCV2086227 http / w .ncbi.nlm.nih.gov/SNP/snp_ref.cgi?rs=10066581
GCCAAAATTCAAGACmGCAAATT[WG]CCCCATCC¾ATCGCTCTAAAGCAG (配列番母 14) 逆鎖 53656 OT
SNP10 rs3822607 http://www.ncbに nlm.nih.gov/SNP/snp一 ref.cgi?rs=3822607 +
CAGACCn(^ ½CCnGTGGCC[Cn]GCAGnGCACAGCTTGAGGACCTGG (配列番号 15) 57544 OT
SNP" rs2053053 hCV2086233 http://www.ncbi.nlm.nih.gQv/SNP/snp— ref.cgi?rs=2053053 +
TGTGCACAAGGAGGGTGCGCAGGTG{(VnGTGTGCATGTATATACCTGAGTGn 列番母 16) 59944 OT
SNP12 rs7711408 hCV2086239 ht^ www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/snp_ref.cgi?rs=7711408
AGAGGTCAGAGGTCACCCAGCAO^aGlAACTATAGAATCTGAGAAGGGCTCT (配 MS母 17) 逆鎖 65075 G>C
SNP13 rs2241695 http^ www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/snp_ref.cgi?rs=2241695
GGGGWGAGGAGATGCAACCGGGGGtC CTCCTGTCTCACTTTCnCACTnC (配列番号 18) 逆鎮 66513 OA
SNP14 2241694 hGVI 5873825 http^ www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/snp_ref.cgi?rs=2241694
GGAAGTGGACGATCTGCCAnTGCC[WG)TCCCGGCGGTGCCAGACACGGGTCT (配列番号 19) 逆鎖 66729 OT
SNP15 rs957709 http://www.ncbに nlm.nih.gov/SNP/snp_ref.cgi?rs=957709
GGCnAGGGGGAAGGGAGTGT(MTC((ynGCCCnCCCCGGGGACACTGGAAGA (配列番 20) 逆鎖 67511 A>G
SNP16 "887346 hCV7511041 http:/ www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/snp一 ref.cgi?rs=887346
CAAACTCCCTGGTGAATCTGCAGCAIGOlCCAGCTCAGnCTCACATATGGGGC (配列番号 21 ) 逆鎖 OA
また、 図 1に各 SNPs (SNP1-16) の CaMKII α遺伝子座における位置を示す。 な お、 本明細書中、 表 1に記載された各 SNPs (SNP1-16) における塩基として、 ヒ ト染色体 D N A中の CaMKII a遺伝子をコードするセンス鎖(例えば配列番号 5を コードするセンス鎖) における対応塩基を記載する。
また、 表 1の 「配列番号 5をコードする鎖における対応塩基」 は、 「メジャー アレル〉マイナーアレル」 の態様で記載した。 ,..
精神病性障害の発症リスクと関連し得るか否かの解析は、 LDマッピング、 関連 解析、 連鎖解析等の自体公知の方法により行われ得る。
例えば、 まず、 解析対象の SNPsを用いて、 一定の基準に基づき LDブロックを 決定する。 次に各 LDブロックの中から高頻度 (例えば 90%以上) のハプロタイ プを網羅する SNPsをハプロタイプ ' タギング SNPs (htSNPs) として選択する。 次いで、 得られた htSNPsについて、 精神病性障害の発症者と非発症者との間で、 特定の CaMKII ct遺伝子多型 (SNPs、 ハプロタイプ) の保有頻度に有意差が認めら れたとき、 そのタイプの CaMKII ct遺伝子多型を保有する対象は、 保有しない対象 よりも該疾患の発症リスクが相対的に高い又は低いと判定され、 当該 CaMKII a遺 伝子多型が内因性神経疾患の発症リスクの判定に有用なものとして選択される。 本発明の同定方法は、 哺乳動物由来の生体試料から調製された D N Aサンプル をシークェンシング (sequencing) に供し、 CaMKII α遺伝子多型の新たなタイプ を決定する工程をさらに含むこともできる。 生体試料は、 CaMKII a遺伝子の発現 組織又は細胞 (例えば神経細胞) を含む試料のみならず、 毛髪、 爪、 皮膚、 粘膜 等のゲノム D N Aを含む任意の組織も使用できる。 入手の容易性、 人体への負担 等を考慮すれば、 生体試料は、 毛髪、 爪、 皮膚、 粘膜、 血液、 血漿、 血清、 唾液 などが好ましい。 遺伝子多型の決定は、 由来が異なる生体試料に含まれるゲノム 又は転写産物のヌクレオチド配列を多数解析し、 決定されたヌクレオチド配列中 に一定頻度で見出される変異を同定することで行われ得る。
(精神病性障害の判定方法 (Π) ) 本発明は、 CaMKII a遺伝子における多型を検出することを含む、 精神病性障害 の発症リスクの判定方法を提供するものである。
一実施形態では、 本発明の判定方法は、 以下の工程 (a ) 、 ( b ) を含む:
( a ) 動物から採取した生体試料において CaMKII a遺伝子の多型を検出するェ 程;
( b ) 多型のタイプに基づき精神病性障害の発症リスクを言 f.価する工程。
上記方法の工程 (a ) では、 動物から採取された生体試料において CaMKII a遺 伝子の多型のタイプが測定される。 動物としては、 上述の哺乳動物が好ましく、 ヒ トが特に好ましい。 生体試料は、 本発明の多型の同定方法で使用し得るものと 同様である。
検出され得る CaMKII a遺伝子の多型としては、 その保有頻度と、 精神病性障害 の有無との間に有意な関連性を与えるような多型が好ましい。 該多型としては、 例えば上述の本発明の多型の同定方法により得られ得る多型を挙げることが出来 る。
後述の実施例に示されるように、 表 1に示される 1 6個の CaMKII a遺伝子の S NPsを用いて L Dマッピングによりハプロタイプ構造を推定した結果、 計 6個の L Dブロック (図 2 ) と、 1 3個の htSNPs (SNP1、 SNP2、 SNP4、 SNP6、 SNP7、 SN P8、 SNP9、 SNP10、 SNP11、 SNP12、 SNP13、 SNP14、 及び SNP16) が確認された。 こ れらの htSNPsについて、精神病性障害である統合失調症又は双極性感情障害との 関連解析を行った結果、 統合失調症は、 genotype/al lele- wiseで SNP2及び SNP1 4と、 genotype- wiseで SNP9と関連が確認され、 また、 SNP11-13で構成される h aplotype- wi seの解析でも関連が認められた。 更に、 双極性感情障害は、 統合失 調症で関連が確認された SNP2と al lele- wiseで関連が認められ、 また、 al lele- wiseで SNP6及び SNP12と関連が観察され、 SNP6-7で構成される haplotype- wise の解析で関連が認められた。
これらの結果に基づけば、 本発明の判定方法においては、 SNP2、 SNP6、 SNP7、 S NP9、 SNP11、 SNP12、 SNP13、 SNP14、 SNP6- 7、 及び SNP11-13からなる群から選択 される 1以上の位置又は領域における多型を検出することが好ましい。 ここで、 S NP6-7の領域とは、 CaMKII a遺伝子をコードするゲノム D N A配列において SNP6 の位置に始まり、 SNP7の位置に終わる領域を意味する。 SNP11- 13の領域も、 SNP 6-7と同様に解釈する。 ,
精神病性障害として、双極性感情障害の発症リスクを判定する場合においては、 SNP2、 SNP6、 SNP7、 SNP12、 及び SNP6- 7からなる群から選択される 1以上の位置 又は領域における多型を検出することが好ましい。 この場合、 以下の(1)〜(5)か ら選択される 1以上の多型の有無を検出することがより好ましい。
(1) SNP2におけるチミン ;
(2) SNP6におけるチミン ;
(3) SNP6、 SNP7がそれぞれチミン、 チミンであるハプロタイプ;
(4) SNP6、 SNP7がそれぞれシトシン、 チミンであるハプロタイプ;
(5) SNP12におけるシトシン。
精神病性障害として、 統合失調症の発症リスクを判定する場合においては、 SN P2、 SNP9、 SNP11、 SNP12、 SNP13、 SNP14、 及び SNPl 1 - 13からなる群から選択され る 1以上の位置又は領域における多型を検出することが好ましい。 この場合、 以 下の(1)〜(4)から選択される 1以上の多型 (マイナーアレル) の有無を検出する ことがより好ましい。 - (1) SNP2におけるチミン ;
(2) SNP9におけるチミン ;
(3) SNP1 U SNP12、 SNP13が、 それぞれ、 チミン、 グァニン、 アデニンであるハ プロタイプ;
(4) SNP14におけるチミン。
多型のタイプの測定は、 自体公知の S N P検出方法のいずれも使用することが できる。 例えば、 RFLP (制限酵素切断断片長多型) 法、 PCR- SSCP (—本鎖 DNA高 次構造多型解析) 法、 ASO (Al lele Specific Ol igonucleotide) ハイブリダィゼ ーシヨン法、 ダイレク トシ一クエンス法、 ARMS (Ampl ification Refracting Mut ation System) 法、 変性濃度勾配ゲル電気泳動 (Denaturing Gradient Gel Elec trophoresi s) 法、 RNaseA切断法、 DOL (Dye-labeled Ol igonucleotide Ligation; 法、 TaqMan PCR法、 primer extension法、 インベーダー法などが使用できる。 その結果、 SNP2、 SNP6、 SNP7、 SNP9、 SNP11、 SNP13、 及び SNP14からなる群か ら選択される 1以上の塩基におけるマイナーアレル (SNP2 : チミン、 SNP6 : チミ ン、 SNP7:チミン、 SNP9:チミン、 SNP11:チミン、 SNP13: アデニン、 SNP14:チ ミン) が検出された場合、 精神病性障害の発症リスクが相対的に高いと判定され 得る。
また、 下記(1)〜(4)から選択される 1以上の多型が検出された場合、 当該多型 を保有する対象は、 特に双極性感情障害に対して感受性であり、 双極性感情障害 の発症リスクが相対的に高いと判定される。
(1) SNP2におけるチミン ;
(2) SNP6におけるチミン ;
(3) SNP6、 SNP7がそれぞれチミン、 チミンであるハプロタイプ;
(4) SNP12におけるシトシン。
また、 SNP6、 SNP7がそれぞれシトシン、 チミンであるハプロタイプが検出され た場合、当該多型を保有する対象は、特に双極性感情障害に対して保護的であり、 双極性感情障害の発症リスクが相対的に低いと判定される。
更に、 下記(1)〜(4)から選択される 1以上の多型が検出された場合、 当該多型 を保有する対象は、 特に統合失調症に対して感受性であり、 統合失調症の発症リ スクが相対的に高いと判定される。
(1) SNP2におけるチミン ;
(2) SNP9におけるチミン ;
(3) SNP1 SNP12、 SNP13力 それぞれ、 チミン、 グァニン、 アデニンであるハ プロタイプ;
(4) SNP14におけるチミン。 本発明はまた、 CaMKIIひ遺伝子の多型を検出するための試薬を含む、 精神病性 障害の発症リスクの診断剤を提供する。
本発明の CaMKIIa遺伝子の多型を検出するための試薬は、上述の判定方法にお レ、て CaMKII a遺伝子の多型を決定可能である限り特に限定されないが、例えば核 酸プローブやプライマーを挙げることができる。 該試薬は、 標識用物質で標識さ れていてもよい。 ,
より詳細には、 CaMKII ct遺伝子の多型の測定用試薬は、 特定のタイプの多型を 有する CaMKIIct遺伝子を特異的に測定可能である核酸プローブ、特定のタイプの 多型を有する CaMKII α遺伝子を特異的に増幅可能である複数のプライマー、 ある いは特定の多型を含む領域を増幅可能である複数のプライマーを含むものであり 得る。 核酸プローブ、 プライマーは、 CaMKII α遺伝子を含むゲノム DNAまたは Ca ΜΚΠα遺伝子転写産物に対するものであり得る。
特定のタイプの多型を有する CaMKIIa遺伝子を特異的に測定可能である核酸 プローブとしては、 例えば、 CaMKII α遺伝子をコードするゲノム DNAの塩基配 列 (例えば配列番号 5等) の部分配列、 又はその相補的配列であって、 特定の SN Ρを含む約 1 5塩基以上の連続した塩基配列を含むポリヌクレオチド等を挙げる 事が出来る。 該プローブは DNA、 RNAのいずれでもよいが、 安定性等を考慮すると DNAが好ましい。 また、 該プローブは、 1本鎖又は 2本鎖のいずれであってもよ レ、。 該プローブのサイズは、 特定のタイプの多型を有する CaMKII α遺伝子を選別 可能とするため、 特異的な多型の測定が可能な範囲で短ければ短いほどよく、 例 えば、 約 1 5〜 1 0 0 b p、 好ましくは約 1 5〜3 0 b pのサイズであり得る。 該プローブは、 マイクロアレイのように基板上に固定された形態で提供されても よい。 該プローブにより、 例えば A S O (Allele Specific Oligonucleotide) ハ イブリダィゼーシヨン法や、 Taqman PCR法が可能となる。
特定のタイプの多型を有する CaMKII α遺伝子を特異的に増幅可能である複数 のプライマー (例えば、 プライマー対) は、 測定可能なサイズのヌクレオチド断 片が増幅されるように選択される。 このような複数のプライマーは、 例えば、 い ずれか一;^のプライマーの 3 ' 末端に多型部位を含むように設計され得る。 当該 プライマーとしては、 CaMKII a遺伝子をコードするゲノム D N Aの塩基配列 (例 えば配列番号 5等) の部分配列、 又はその相補的配列であって、 3 ' 末端に特定 の SNPを含む、 約 1 5塩基以上の連続した塩基配列からなるポリヌク レオチド等 を挙げる事が出来る。 当該プライマーは DNA、 RNAのいずれでもよいが、 安定性等 を考慮すると DNAが好ましい。 測定可能なサイズのヌクレオチド断片は、 例えば 約 1 0 0 b p以上、 好ましくは約 2 0 0 b p以上、 より好ましくは約 4 0 0 b p 以上の長さを有し得る。 プライマーのサイズは、 CaMKII ct遺伝子を増幅可能な限 り特に限定されないが、 好ましくは約 1 5〜 1 0 0 b p、 より好ましくは約 1 8 〜 5 0 b p、 さらにより好ましくは約 2 0〜 3 0 b pであり得る。
また、 CaMKII a遺伝子の多型を検出するための試薬として、 特定のタイプの多 型部位を認識する制限酵素を含むものを挙げることもできる。 このような試薬に よれば、 R F L Pによる多型解析が可能となる。
検出し得る CaMKII a遺伝子の多型は、 上述の本発明の判定方法と同様であり、 精神病性障害の有無と特定の多型の保有頻度との間に有意な関連性を与える多型 が好ましい。 該多型としては、 例えば上述の本発明の多型の同定方法により得ら れた多型を挙げることが出来る。 具体的には、 該多型は、 SNP2、 SNP6、 SNP7、 SN P9、 SNP11、 SNP12、 SNP13、 SNP14、 SNP6 - 7、 及び SNP11-13からなる群から選択さ れる 1以上の位置又は領域における多型であり得る。
精神病性障害として、 特に双極性感情障害の発症リスクの診断剤を提供する場 合においては、 上記多型としては、 SNP2、 SNP6、 SNP7、 SNP12、 及び SNP6- 7から なる群から選択される 1以上の位置又は領域におげる多型が好ましい。この場合、 該多型は、 以下の(1)〜(5)から選択される 1以上の多型であることがより好まし い。
(1) SNP2におけるチミン ;
(2) SNP6におけるチミン ;
(3) SNP6、 SNP7がそれぞれチミン、 チミンであるハプロタイプ; (4) SNP6、 SNP7がそれぞれシトシン、 チミンであるハプロタイプ;
(5) SNP12におけるシトシン。
精神病性障害として、 統合失調症の発症リスクの診断剤を提供する場合におい ては、 上記多型としては、 SNP2、 SNP9、 SNP11、 SNP12、 SNP13、 SNP14、 及び SNPl 1-13からなる群から選択される 1以上の位置又は領域における多型が好ましい。 この場合、 該多型は、 以下の(1)〜(4)から選択される 1以 の多型であることが より好ましい。
(1) SNP2におけるチミン ;
(2) SNP9におけるチミン ;
(3) SNP11、 SNP12、 SNPl 3力 それぞれ、 チミン、 グァニン、 アデニンであるハ プロタイプ;
(4) SNP14におけるチミン。
本発明の上記判定方法及び診断剤は、 精神病性障害の発症リスクの判定を可能 とする。 従って、 本発明の判定方法及び診断剤は、 精神病性障害の予防を目的と する生活習慣改善の契機などを提供するため有用である。
以下、 実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、 本発明は以下に示す 実施例によって何ら限定されるものではない。 実施例
[実施例 1 :マウス行動解析]
( 1 ) 材料及び方法
(実験動物)
CaMKII αノックアウ トマウスは Jackson Laboratory (Bar Harbo, ME)より購入 し、 ヘテロのノックアウトマウスで行動実験を行った。 CaMKII αヘテロマウスは 飼育時に、同じケージにいる他のマウスを攻撃して死亡させてしまうこともあり、 高い攻撃性を示す特徴があった。 全ての行動実験には 10〜11週齢(実験開始時) の雄マウスを用いた(CaMKII αマウス 16匹、 コントロール群 16匹)。 マウスは 12 時間の明暗サイクル(午前 7時に明かりをつける)の部屋の中で、 1匹ずつ単独の ケージで飼育され、 餌や水は自由に与えた。 行動実験は、 ホームケージ · モニタ リングを除いて、 午前 9時〜午後 6時の間に行なった。 テス ト終了後、 全ての実 験装置をスーパー次亜水で消 ·消臭した。 なお全ての行動実験は京都大学大学 院医学研究科動物実験委員会により承認を受けている。
(行動実験) ,.
明暗移行テス ト
明暗移行テス トの装置は 1つのケージ(21 X 42 X 25cm)がドアの付いた仕切りで 同じ大きさの二つの部分に区切られている(小原医科産業株式会社、 東京)。 一方 の部屋は明るく(390ルクス)、他方の部屋は喑く(2ルクス)なっている。マウスは 暗い部屋に入れられ、 10分間、 2つの部屋を自由に行き来する。 二つの部屋を行 き来した回数、 各部屋での滞在時間、 明るい部屋に入るまでの時間、 移動距離を Image LD4ソフトウェアで計測した。
オープンフィールドテス ト
オープンフィールドテス トを用いて活動性を測定した。 マウスを 1匹ずっォー プンフィールドの装置 (40 X 40 X 30cm; Accuscan Instruments, Columbus, Ohio) の中央に入れて、 移動距離(cm)、 垂直方向の活動量(光線を遮った回数で測定)、 中央部分での滞在時間、 常同行為の回数、 糞の数を記録した。 計測時間は 120分 間である。
高架式十字型迷路
高架式十字型迷路は同じ大きさの 2つのオープンアームと 2つのクローズドア ームで構成され、 クローズドアームには高さ 15cmの透明な壁が付けられている。 アームおよび中心の正方形の部分は白いプラスチック板で出来ており、床から 50 cmの高さに位置している。 装置から落下するマウスを減らすために、 オープンァ ームの縁には高さ 3mmのプレキシガラスの突起を付けた。 同じタイプのアームは 反対方向に置かれている。 マウスを迷路中心の正方形の部分(5 X 5cm)に、 クロー ズドアームの方を向くように置いて、 10分間、行動を記録した。オープンアーム · クローズドア一ムへ入った回数、滞在時間、移動距離を Image EP ソフ トウェアを 用いて自動的に計測した。
新奇環境下での社会的行動テス ト
同じ遺伝子型でこれまで同じケージにいたことのない 2匹のマウスを 1つの箱 (40 X 40 X 30cm)の中に入れて、 10分間自由に探索させた。 社会的行動は CCDカメ ラ(Sony DXC-151A)を通じてモニターされ、画像をマツキン ッシュ ·コンビユー ターに取り込み、 Image SI ソフトウェアを用いて自動的に、 接触回数、 1接触あ たりの平均時間、 接触時間、 移動^離を測定した。
驚愕反応ノブレパルス ' インヒピションテス ト
驚愕反応計測システム(小原医科産業株式会社、 東京)を用いた。 まず最初にマ ウスをプレキシガラス製のシリンダ一の中に入れ、 10分間装置の中に放置した。 驚愕反応に用いられるホワイ トノイズは全てのトライアルを通じて、 40msecとし た。 驚愕反応はプレパルス刺激開始時より 1msec毎、 計 140msecの間、 記録され た。 各部屋のバックグラウンドノイズは 70dBであった。 140msecの間に記録され る驚愕反応の振幅のピークを従属変数として用いた。 1セッション 6試行から成 り、 最初の 2試行は驚愕反応、 次の 4試行はプレパルス ' インヒ ピションテス ト となっている。 驚愕刺激の強度は 110dB、 120dBであった。 プレパルス刺激は驚愕 刺激の 100msec前に提示され、 強度は 74dB、 78dBであった。 プレパルス刺激と 驚愕刺激は 4つの組み合わせからなる(74- 110、 78-110、 74-120、 78-120)。 6試 行を 6回繰り返し、 各ブロックは偽似乱数順に提示され、 ブロック内では各試行 は 1回のみ提示された。 各試行間隔の平均は 15 (10- 20)秒である。
ポーソルト強制水泳テスト
装置は 4つのプレキシガラスのシリンダー(高さ 20cm、直径 10cm)からなる。他 のマウスが見えないように、 シリンダーは不透明なパネルで仕切られている。 シ リンダ一には高さ 7. 5cmまで水(23°C)が入っている。 マウスをシリンダーの中に 入れて、 行動を 10分間、 計 2 日間記録した。 データの記録、 解析は Image PSソ フトウェアを用レ、、移動距離は画像ファイルをもとに Image OFソフトウェアを用 いて、 自動的に測定した。
8方向放射状迷路
8方向放射状迷路の床は白いプレキシガラスで、高さ 25cmの壁は透明なプレキ シガラスで作られている。各アーム(9 X 40cm)は中心の 8角形の台(12 X 8cm)から、 車輪のスポークのように放射状に伸びている。 各アームの には先端には餌を置 く窪み(深さ 1. 4cm、直径 1. 4cm)があり、ペレツ トセンサーが取り付けられている。 ペレツ トセンサーにより、 マウスがペレツトを食べるのを自動的に記録できる。 迷路は床から 75cmの高さにあり、部屋の四隅には目印となるオブジェが取り付け られている。 実験の期間中、 迷路はいつも同じ方向に置かれている。 プレトレー ニングの 1週間前から、マウスの体重が最初の 80〜85%に減るまで食餌量を制限 し、 第 8 日目よりプレトレーニングを開始した。 マウスは 1匹ずつ中央の開始台 に置かれ、 20分間、自由に動き回り、迷路全体にばらまかれたぺレッ トを食べた。 第 1のプレトレーニング終了後、 第 2のプレトレーニングでは各アームの先端の 窪みに置かれたペレッ トを食べる練習を行なった。 各マウスがペレッ トを食べる と試行を終了し、 これを計 8回、 異なる 8つのアームで練習した。 これらのプレ トレーニング終了後、 本実験を開始した。 作業記憶を調べる 8方向放射状迷路課 題では、 8つのアーム全てにペレッ トを置いた。 マウスは中央の台に置かれて、 全 8つのペレツ トを 25分以内に食べればよい。 8個のペレツ トを全て食べ終え、 あるいは 25分が経過すれば終了となる。中央の台より 5cm以上先へ進んだらァー ムに入ったと定義した。 マウスは各アームから出てきた後、 5秒間、 中央の台か ら出られない。 1 日に 1〜4試行、 計 41試行行なった。 続いて塩化リチウム(1 〜4mEq/kg)を連日、 腹腔内投与しながら、 作業記憶を調べる 8方向放射状迷路課 題を行った。 一方、 参照記録を調べる 8方向放射状迷路課題では、 マウス毎に決 められた 1つのアームのみにペレッ トを.置いて同様の実験を行った。 1 日に 1〜4 試行、計 41試行行った後で、ペレツ トを置くアームを 180度反対方向のアームに 移動させて、再度、実験を行った(計 55試行)。 トライアル毎に、アームの選択数、 ペレッ トを全て食べ終わるまでの時間、 移動距離、 最初の 8回のアーム選択のな かで異なるアームに入った回数、 同じアームに再び入った回数、 アームに入って も餌を食べなかった回数が自動的に記録された。 データの記録、 ギロチンドアの 開閉、 データ解析は Image RMソフトウェアを用いて行った。
ホームケージでのサ一力ディアンリズム ·モニタリング
ホームケージ(29 X 18 X 12 era) の上部には高さ 13cmの舍属製の台が取り付 けられており、 その中に赤外線カメラが入っている。 このホームケージの中でマ ウスを 1匹ずつ飼育し、餌や水は自由に与えた。まず 12時間毎の明暗サイクル(午 前 7時に明かりをつける)で 2週間経過したのち、喑喑サイクルに移行し、照明を つけずに 3週間観察した。 喑喑サイクルの後で再び明喑サイクルに戻し、 計 15 週間記録した。 ビデオカメラから出力された画像は 1秒間に 1 フレームの割合で マッキントッシュ ' コンピューターに取り込まれた。 パーティクルの中心が動い た距離を Image HAソフトウェアを用いて自動的に解析することで、移動距離を測 定し、 活動性の指標とした。
(画像解析)
行動実験に用いたアプリケーション(Image EP、 Image RM、 Image FZ、 Image S I、 Image LD4、 Image PS 、 Image HA)は全てマッキントッシュ · コンピューター で用いた。 アプリケーションは NIHイメージプログラム(NIMHの Wayne Rasband が開発、 インターネッ トにて利用可能(http:〃 rsb. info, nih. gov/nih- image/) ) に基づき、本願発明者が各テスト用に改変した(小原医科産業株式会社、東京より 入手可能)。
(統計解析)
統計解析は StatVi ew (SAS inst i tute)を用レヽて、 two-way ANOVA, two-way rep eated measures ANOVAで解析した。 図表中の数値は平均値土標準偏差で表記して いる。
( 2 ) 結果 明暗移行選択テストにおいて、 CaMKIIaヘテロマウスでは、 明箱と喑箱を行き 来した回数 (図 3 A) 、 明箱での滞在時間が増加し (図 3 B) 、 不安様行動の減 少が認められた。
オープンフィールドテストにおいて、 CaMKIIaヘテロマウスでは、 野生型マウ スと比較して、 全移動距離が有意に高く、 活動性の亢進が認められた (図 4 ) 。
高架式十字型迷路において、 CaMKIIaヘテロマウスでは、 ,野生型マウスと比較 して、 オープンアームへ入る回数 (図 5 A) 、 及びオープンアームでの滞在時間 が有意に増加しており (図 5 B) 、 不安様行動の減少が認められた (図 5 ) 。
ポーソルト強制水泳テストにおいて、 CaMKIIaヘテロマウスでは、 野生型マウ スと比較して、無動時間が有意に少なく、 うつ傾向の減少が認められた (図 6 )。
作業記憶を調べる 8方向放射状迷路課題において、 CaMKII αヘテロマウスでは、 作業記憶の障害が持続して観察された (図 7) 。
ホームケージでの活動量の変化を経時的に観察すると、野生型マウス (図 8 Β) に比べて CaMKII ctへテロマウス(図 8 A)では、活動量が数日毎に大きく変化し、 周期性を有していた。
明暗サイクルにおける喑期 (19:00-7:00) の活動量を観察した結果、 CaMKII a ヘテロマウスでは活動量に大きな変動が認められた (図 8 C) 。
また、 明暗サイクル (図 9 A) 、 喑喑サイクル (図 9 B) 、 暗暗サイクル後の 明喑サイクル (図 9 C) における一日の活動量を観察した結果、 CaMKIIaヘテロ マウスでは野生型マゥスに比べ活動量及び活動性のピークが異なつていた。また、 喑喑サイクル後の明喑サイクルでは、 反応性に活動量が亢進した。
以上より、 CaMKIIひヘテロマウスは、 不安様行動の減少、 活動性の亢進、 うつ 様行動の低下、 作業記憶の障害、 攻撃性の亢進、 活動性の周期的変動という統合 失調症や双極性感情障害に類似した行動異常を示し、 統合失調症や双極性感情障 害のモデル動物となり得ることが示唆された。
[実施例 2 : CaMKII α遺伝子の関連解析]
( 1 ) 材料及び方法 (対象)
LD mappingは 96人の日本人正常対照者を用い評価した。 続く関連解析には、 3 83人の日本人統合失調患者、 1 15人の日本人双極性感情障害患者、 351人の日本 人正常対照者(LD mappingの 96人の正常対照者を含む)を対象とした。 また、 関 連が得られた SNPsに関して、双極性感情障害患者を 146人追加し、サンプル数の 増加をはかった。 診断は、 経験のある 2人の精神科医が、 .構造化面接と医療記 録をもとに DSM- IVに準拠し行った。 尚、 本試験は三省合同の 「ヒ トゲノム '遺伝 子解析研究に関する倫理指針」 に則って編成された藤田保健衛生大学、 名古屋大 学医学部倫理審査委員会において承認を得ており、 全対象者に文書を用いて、 十 分な説明を行い、 同意を得て行った。
(LD mappingにおける htSNPs選択)
すべての SNPsは dbSNP database, Celera Di scovery System databaseより選 出した(表 1 )。 まず、 software HAPLOVIEW ver 3. 0を使用し D ' 〉0. 8という基準 で、 LD blockを決定した。 次に software SNPtaggerを用レ、、 各 LD blocksの中 から 90%の haplotype coverageを満たす SNPsを ht SNPsとして選択し、 続く関 連解析で用いた。
(¾WP genotyping)
TaqMan法 (for SNP1, 2, 4, 7, 8, 9, 11, 12, 14, 16)、 PCR-RFLP法 (for S NP5, 10, 13, 15)、 dHPLCを用いた primer extens ion法 (for SNP3, 6)を用いて genotypeを確定した。 TaqManプローブは Appl ied Biosysterasより購入した。
(統計解析)
Hardy-Weinberg平衡(HWE)の検定には、 χ 2 testを用いた(SAS/Genet ics)。 関 連角军析 ίこおレヽて fま、 genotype/al lele— wi seの検定 fま、 % 2 testを、 haplotype— w i seの検定は、 EMアルゴリズムを用いた haplotype頻度の推定を行い、 log l ike l ihood rat io testを用いた (COCAPHASE ver 2. 403)。 尚、 検定に際し、 3%以下 の haplotypeとなるものは除外し、 検出力の高い解析を行った。
すべての有意水準は 0. 05とした。 ( 2 ) 結果
(LD mappingと htSNPs選択)
96人の正常対照者に行った LD mappingには 16個の SNPsを用いた。 各 genoty pe頻度は、 HWEと逸脱はなかった。 計 6個の L Dブロックと、 1 3個の htSNP (S NP1、 SNP2、 SNP4、 SNP6、 SNP7、 SNP8、 SNP9、 SNP10、 SNP11、 SNP12、 SNP13、 SNP 14、 及び SNP16) が確認された (図 2 ) 。 ,
(関連解析 1 :統合失調症)
genotype/al lele- wiseで、 SNP2及び SNP14と、 genotype-wise で SNP9と関連 が得られた(表 2 )。 また、 SNP11-13で構成される haplotype-wiseの解析でも関 連が得られた(表 2 )。 従って SNP2の risk al leleはチミン、 SNP14の risk al le leはチミンと推定された。 SNP11-13における risk haplotypeを推定するため、 I ndividual haplotypic analysisを行つ 7こと 、: risk haplotypeとしてチ^ン - グァニン-アデニン(統合失調症 3. 08%、 正常対照者 0%、 P-2. 408 x 10—5)が推定 された。
ここで、 Genotype-wiseとは、 特定の SNPにおいて、 症例群と対照群の遺伝子 型頻度を確認し、 その結果、 遺伝子型と表現型 (この場合疾患の発症) との関連 性を検討することである。 Al leleiiseとは、 特定の SNPにおいて、 症例群と対 照群の対立遺伝子頻度を確認し、 その結果、 遺伝子型と表現型 (この場合疾患の 発症) との関連性を検討することである。 Haplotype - wiseとは、 特定の SNPの各 対立遺伝子の組み合わせについて症例群と対照群において推定し、 その結果、 ha plotypeと表現型 (この場合疾患の発症) との関連性を検討することである。 な お、 ri sk haplotype (あるレヽは protective haplotype) の関連性の検討 (特に i ndividual haplotypic analysi s と呼ぶ) は、 その haplotypeとそれ以外のす ベての haplotypeとを症例 ·対照間で比較することで行った。 表 2
P-value
ブロック SNP ID M/M /m m/m ゲノタイプ アレル ハプロタイプ
SNP1 SCZ 201 145 30 0.507 0.344
CON 200 120 27
Blockl SNP2 SCZ 123 176 77 0.0263 0.0321
CON 126 176 45
O O
Block2 SNP4 SC NZ Z 133 168 76 0.789 0.526
CON 114 160 73
SNP6 SCZ 192 150 34 0.574 0.847
CON 174 148 25
Block3 - 0.839
SNP7 SCZ 147 174 55 0.696 0.391
CON 145 157 45
SNP8 SCZ 149 163 64 0.509 0.277
CON 123 160 64
SNP9 SCZ 236 117 23 0.0213 0.164
CON 224 116 7
Block4 - 0.500
SNP10 SCZ 109 185 82 0.202 0.294
CON 102 187 58
SNP11 274 89 13 0.275 0.555
241 98 8
SNP12 SCZ 182 156 38 0.204 0.507
Block5 0 000266
CON 167 157 23
SNP13 SCZ 178 166 32 0.867 0.734
CON 158 160 29
SNP14 SCZ 264 97 15 0.0358 0.0303
CON 262 81 4
Block6 SNP16 SCZ 179 160 37 0.305 0.134
CON 181 141 25 表 2において、 SCZは統合失調症を、 conはコントロールを、 Mはメジャーァレ ルを、 mはマイナーアレルをそれぞれ意味する。
(関連解析 2 :双極性感情障害)
最初に行った 115人の双極性感情障害との関連解析で、 統合失調症で関連のみ られた SNP2と関連の傾向が認められた。 また、 SNP12、 SNP16で genotype/al lel e- wiseで関連が得られた。 さらに、 SNP6 - 7、 SNP9-10で構成される haplotype- wi seの解析で、 関連の傾向がみられた。 そこで、 さらに 146人の新たな双極性感情 障害患者のサンプルを用い、 SNP2, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 16を追加で type その結果、 SNP2、 SNP6、 SNP12の al lele, SNP6- 7で構成される haplotype-wi s eの解析で関連が得られた(表 3 )。 従って、 SNP2の ri sk al leleはチミン、 SNP6 の ri sk al leleはチミン、 SNP12の risk al leleはシトシンであると推定された。
SNP6-7における Ri sk haplotypeを推定するため、 Individual haplotypic ana lys i sを行ったところ、 ri sk haplotypeとしてチミン -チミン(双極性感情障害 3. 87%、 正常対照者 1. 43%、 P=0. 0427)が、 protect ive haplotypeとしてシトシン- チミン (双極性感情障害 27. 8%、 正常対照者 34. 2%、 Ρ=0· 0419)が推定された。 尚、 SNP10の双極性感情障害サンプルでは、 HWEから逸脱がみられた。
表 3
Figure imgf000053_0001
ブロック SNP ID M/M M/m m/m ゲノタイプ アレル ハプロタイプ
SNP1 BP 70 38 7 0.759 0.451
CON 200 120 27
Blockl SNP2 BP 74 144 46 0.0621 0.0250
CON 126 176 45
Block2 SNP4 BP 36 60 19 0.445 0.694
CON 114 160 73
SNP6 BP 108 128 25 0.0894 0.0375
CON 174 148 25
Block3 - 0.0336
SNP7 BP 117 108 25 0.357 0.151
CON 145 157 45
SNP8 BP 43 51 21 0.927 0.776
CON 123 160 64
SNP9 BP 164 89 11 0.287 0.319
CON 224 116 7
Block4 - 0.434
SNP10 BP 61 157 46 0.213 0.223
CON 102 187 58
SNP" BP 168 87 9 0.284 0.118
CON 241 98 8
SNP12 BP 112 121 31 0.0634 0.0439
Block5 0.245
CON 167 157 23
SNP13 BP 113 120 31 0.365 0.259
CON 158 160 29
SNP14 BP 191 63 10 0.0924 0.149
CON 262 81 4
Block6 SNP16 BP 115 118 17 0.274 0.278
CON 181 141 25 産業上の利用可能性
本発明の予防 ·治療剤を用いれば、 CaMKII aの発現又は機能の促進という新規 メカニズムに基づく、 精神病性障害の効率的な予防 ·治療が可能となる。
また、 本発明のスクリーニング方法を用いれば、 CaMKII aの発現や機能を促進 し得る化合物を探索することにより、 新規メカニズムに基づく、 副作用の少ない 精神病性障害の予防 ·治療薬を開発することが可能である。,.
更に、 CaMKII aの機能的欠損を有する動物は、 精神病性障害様の行動異常を呈 することから、 該動物やその一部を用いることで効率的に精神病性障害の予防 · 治療に有用な化合物を探索することが可能である。
また、 本発明の診断方法を用いれば、 従来症候論的な診断基準に頼らざるを得 なかった双極性感情障害、 統合失調症などの精神病性障害の診断技術が飛躍的に 高められ、 科学的 客観的基準に基づく高感度で確実な診断が可能となる。 本出願は日本で出願された特願 2 0 0 5 - 1 5 0 2 1 5 (出願日 : 2 0 0 5年 5月 2 3日) を基礎としており、 その内容は本明細書に全て包含されるものであ る。 配列表フリ テキスト
配列番号 6 : SNP1フランキング配列
s はグァニン又はシトシンを表す
配列番号 7 : SNP2フランキング配列
y はチミン Zゥラシル又はシトシンを表す
配列番号 8 : SNP3フランキング配列
r はグァニン又はアデニンを表す
配列番号 9 : SNP4フランキング配列
r はグァニン又はアデニンを表す
配列番号 1 0 : SNP5フランキング配列 y はチミン Zゥラシル又はシトシンを表す 配列番号 1 1 SNP6フランキング配列
r はグァニン又はアデニンを表す 配列番号 1 2 SNP7フランキング配列
r はグァニン又はアデニンを表す 配列番号 1 3 SNP8フランキング配列
w はアデニン又はチミン Zゥラシルを表す 配列番号 1 4 SNP9フランキング配列
r はグァニン又はアデニンを表す 配列番号 1 5 SNP10フランキング配列
y はチミン Zゥラシル又はシトシンを表す 配列番号 1 6 SNP11フランキング配列
y はチミンノウラシル又はシトシンを表す 配列番号 1 7 SNP12フランキング配列
s はグァニン又はシトシンを表す 配列番号 1 8 SNP13フランキング配列
y はチミンノウラシル又はシトシンを表す 配列番号 1 9 SNP14フランキング配列
r はグァニン又はアデニンを表す 配列番号 2 0 SNP15フランキング配列
y はチミンノウラシル又はシトシンを表す 配列番号 2 1 SNP16フランキング配列
k はグァニン又はチミン ウラシルを表す

Claims

請求の範囲
1 . CaMKII aの発現又は機能を促進する物質を有効成分として含有してなる、精 神病性障害の予防 ·治療剤。
2 . CaMKI I aの発現又は機能を促進する物質が、 以下の ( ) 又は ( i i ) であ る、 請求項 1記載の剤:
( i ) CaMKII aポリペプチド若しくはその塩;
( i i ) CaMKII aポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸。
3 . 精神病性障害は双極性感情障害及び統合失調症からなる群から選択される、 請求項 1記載の剤。
4 . 被検物質が CaMKII aの発現又は機能を促進し得るか否かを評価し、 CaMKII αの発現又は機能を促進し得る物質を、 精神病性障害を予防 ·治療し得る物質と して選択することを含む、 精神病性障害を予防 ·治療し得る物質のスクリーニン グ方法。
5 . CaMKI I α遺伝子の機能的欠損を有する非ヒ ト動物又はその一部に被検物質 を適用し、 該被検物質が該動物又はその一部における精神病性障害の症状を改善 し得るか否かを評価することを含む、 精神病性障害を予防 ·治療し得る物質のス クリ一ユング方法。
6 . CaMKI Iひ遺伝子の機能的欠損を有する非ヒ ト動物又はその一部に処置を適 用し、 該処置が該動物又はその一部における精神病性障害の症状を改善し得るか 否かを評価することを含む、 精神病性障害を予防 ·治療し得る処置方法のスクリ 一二ング方法。
7 . 生体試料における CaMKII aの発現量又は機能を測定することを含む、 精神 病性障害の発症又は発症リスクの判定方法。 8 . CaMKII ctの発現量又は機能を測定するための試薬を含む、精神病性障害の発 症又は発症リスクの診断剤。 ,.
9 . CaMKII a遺伝子の特定の多型が、精神病性障害の発症リスクと関連し得るか 否かを解析することを含む、精神病性障害の発症リスク判定用の CaMKII a遺伝子 の多型の同定方法。 1 0 . CaMKII a遺伝子における多型を検出することを含む、精神病性障害の発症 リスクの判定方法。 1 1 . 該多型は、 以下の(1)〜(10)から選択される 1以上の位置又は領域におけ る多型である
、 請求項 1 0記載の方法:
(1) SNP2 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs919740) ;
(2) SNP6 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2304042) ;
(3) SNP7 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2288799) ;
(4) SNP9 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rsl0066581) ;
(5) SNP 11 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号 ·· rs2053053) ;
(6) SNP 12 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs7711408) ;
(7) SNP 13 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2241695) ;
(§) SNP 14 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2241694) ;
(9) SNP6-7;
(10) SNP11— 13。
1 2 . 精神病性障害は双極性感情障害及び統合失調症からなる群から選択され る、 請求項 1 0記載の方法。 1 3 . 該多型は、以下の(1)〜(5)から選択される 1以上の位置又は領域における 多型であり、 精神病性障害は双極性感情障害である、 請求項 ,,1 0記載の方法:
(1) SNP2 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs919740) ;
(2) SNP6 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2304042) ;
(3) SNP7 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2288799) ;
(4) SNP12 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs7711408) ;
(5) SNP6— 7。
1 4 . 以下の(1)〜(5)から選択される 1以上の多型の有無を検出することを含 む、 請求項 1 3記載の方法:
(1) SNP2 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs919740) におけるチミン ;
(2) SNP6 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2304042) におけるチミン ;
(3) SNP6 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2304042) 、 SNP7 (NCBI リファ レ ンス SNP ID番号: rs2288799) がそれぞれチミン、 チミンであるハプロタイプ;
(4) SNP6 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2304042) 、 SNP7 (NCBI リファ レ ンス SNP ID番号: rs2288799)がそれぞれシトシン、チミンであるハプロタイプ;
(5) SNP12 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs7711408) におけるシトシン。
1 5 . 該多型は、以下の(1)〜(7)から選択される 1以上の位置又は領域における 多型であり、 精神病性障害が統合失調症である、 請求項 1 0記載の方法: (1) SNP2 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs919740) ;
(2) SNP9 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs l0066581) ;
(3) SNP 11 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2053053) ; (4) SNP12 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs7711408) ;
(5) SNP 13 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2241695) ;
(6) SNP 14 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2241694) ;
(7) SNP1ト 13。
1 6 . 以下の(1)〜(4)から選択される 1以上の多型の有無 検出することを含 む、 請求項 1 5記載の方法:
(1) SNP2 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs919740) におけるチミン ;
(2) SNP9 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rsl0066581) におけるチミン ; (3) SNP11 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2053053) 、 SNP 12 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs7711408) 、 SNP 13 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2 241695) 、 それぞれ、 チミン、 グァニン、 アデニンであるハプロタイプ; (4) SNP14 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2241694) におけるチミン。 1 7 . CaMKII a遺伝子における多型を検出するための試薬を含む、精神病性障害 の発症リスクの診断剤。
1 8 . 該多型は、 以下の(1)〜(10)から選択される 1以上の位置又は領域におけ る多型である、 請求項 1 7記載の剤:
(1) SNP2 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs919740) ;
(2) SNP6 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2304042) ;
(3) SNP7 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2288799) ;
(4) SNP9 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs l0066581) ;
(5) SNP 11 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2053053) ;
(6) SNP 12 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs7711408) ;
(7) SNP 13 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2241695) ;
(8) SNP 14 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2241694) ; (9) SNP6-7;
(10) SNP11- 13。
1 9 . 精神病性障害は双極性感情障害及び統合失調症からなる群から選択され る、 請求項 1 7記載の剤。 _
2 0 . 該多型は、以下の(1)〜(5)から選択される 1以上の位置又は領域における 多型であり、 精神病性障害は双極性感情障害である、 請求項 1 7記載の剤:
(1) SNP2 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs919740) ;
(2) SNP6 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2304042) ;
(3) SNP7 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2288799) ;
(4) SNP 12 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs7711408) ;
(5) SNP6 - 7。 2 1 . 該多型は、以下の(1)〜(5)から選択される 1以上の多型である、請求項 2 0記載の剤:
(1) SNP2 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs919740) におけるチミン ;
(2) SNP6 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2304042) におけるチミン ;
(3) SNP6 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2304042) 、 SNP7 (NCBI リファ レ ンス SNP ID番号: rs2288799) がそれぞれチミン、 チミンであるハプロタイプ;
(4) SNP6 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2304042) 、 SNP7 (NCBI リ ファ レ ンス SNP ID番号: rs2288799)がそれぞれシトシン、チミンであるハプロタイプ;
(5) SNP12 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs7711408) におけるシトシン。
2 2 . 該多型は、以下の(1)〜(7)から選択される 1以上の位置又は領域における 多型であり、 精神病性障害が統合失調症である、 請求項 1 7記載の剤:
(1) SNP2 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs919740) ; (2) SNP9 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs l006658l)
(3) SNP11 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号 : rs2053053)
(4) SNP12 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号 : rs7711408)
(5) SNP13 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号 : rs2241695)
(6) SNP14 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号 : rs2241694)
(7) SNPl l- -13。
2 3 . 該多型は、以下の(1)〜(4)から選択される 1以上の多型である、請求項 2 2記載の剤:
(1) SNP2 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs919740) におけるチミン ;
(2) SNP9 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rsl0066581) におけるチミン ;
(3) SNPl l (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2053053) 、 SNP 12 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs7711408) 、 SNP 13 (NCBI リ ファレンス SNP ID番号: rs2 241695) 力 それぞれ、 チミン、 グァニン、 アデニンであるハプロタイプ; (4) SNP14 (NCBI リ ファ レンス SNP ID番号: rs2241694) におけるチミン。
2 4 . 有効量の CaMKII αの発現又は機能を促進する物質を投与することを含む、 精神病性障害の予防 ·治療方法。 2 5 . CaMKII αの発現又は機能を促進する物質が、 以下の ( i ) 又は ( i i ) で ある、 請求項 2 4記載の方法:
( i ) CaMKII αポリペプチド若しくはその塩;
( i i ) CaMKI I c ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸。 2 6 . 精神病性障害は双極性感情障害及び統合失調症からなる群から選択され る、 請求項 2 4記載の方法。
27.' 精神病性障害の予防 ·治療剤を製造するための CaMKIIctの発現又は機能 を促進する物質の使用。
28. CaMKIIaの発現又は機能を促進する物質が、 以下の ( i ) 又は ( i i ) で ある、 請求項 27記載の使用 :
( i ) CaMKIIctポリペプチド若しくはその塩; ,
( i i ) CaMKIIaポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸。
29. 精神病性障害は双極性感情障害及び統合失調症からなる群から選択され る、 請求項 2 7記載の使用。
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