WO2011162419A1 - ガラクトシルセラミド発現因子-1を標的とする腫瘍増殖制御法 - Google Patents

ガラクトシルセラミド発現因子-1を標的とする腫瘍増殖制御法 Download PDF

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小倉潔
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Definitions

  • the present invention relates to an antitumor agent that targets galactosylceramide expression factor-1 and a method for inhibiting tumor growth.
  • Galactosylceramide (GalCer) is the smallest glycosphingolipid consisting of one galactose residue and one ceramide residue, and is specifically expressed in oligodendrocytes and renal epithelial cells of myelin. It is a glycolipid having a function.
  • Galactosylceramide expression factor-1 (GalCer Expression Factor-1 (GEF-1)) is an expression factor for galactosylceramide (Ogura, K., et al., J. Neurochem., 71, 1827-1836, 1998).
  • Rat GEF-1 is a rat ortholog of mouse Hrs (HGF-regulated tyrosine kinase substrate) (Komada, M., et al., Mol. Cell Biol., 15, 6213-6221, 1995), vesicles. It is known to be related to transport and intracellular signaling.
  • GEF-1 / Hrs exhibits a fibroblast-like morphological change with respect to MDCK cells, and further found that GEF-1 / Hrs is involved in cell migration.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2005-247735 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-247735
  • GEF-1 / Hrs and its Q region-deficient mutant did not show a tumor growth inhibitory effect (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-247735).
  • tumors induce angiogenesis in tumors by releasing angiogenesis-inducing factors such as VEGF and TGF- ⁇ in order to compensate for oxygen and nutrient deficiencies in the growth process. Therefore, in order to suppress tumor growth, a strategy for suppressing the neovascularization is considered.
  • the relationship between GEF-1 / Hrs and angiogenesis has not been clarified so far.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and the problem to be solved is to provide an antitumor agent or a method for inhibiting tumor growth having an angiogenesis inhibitory action and / or tumor growth inhibitory action. is there.
  • GEF-1 is involved in angiogenesis and tumor growth.
  • angiogenesis and tumor growth could be suppressed by suppressing the expression of GEF-1, and came to complete this invention. That is, the present invention is as follows. (1) A tumor growth inhibitor containing a polypeptide containing at least the C region or a part of the polypeptide other than the Q region of galactosylceramide expression factor-1.
  • a tumor growth inhibitor comprising the following polypeptide (a) or (b): (A) a polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12 (b) deletion, substitution or addition of one or several amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12 A polypeptide comprising the amino acid sequence and having a tumor growth inhibitory action (3)
  • a tumor growth inhibitor comprising the following polypeptide (a) or (b): (A) a polypeptide comprising at least 10 consecutive amino acid residues in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12 (b) at least continuous among the amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12 A polypeptide comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in an amino acid sequence comprising 10 amino acid residues, and having a tumor growth inhibitory action (4)
  • the polypeptide according to (a) Is a tumor growth inhibitor according to (3) above, which comprises the amino acid sequence represented by any of
  • a tumor growth inhibitor comprising a polynucleotide encoding a polypeptide containing at least the C region or a part of the polypeptide except the Q region of galactosylceramide expression factor-1.
  • a tumor growth inhibitor comprising a polynucleotide encoding the following polypeptide (a) or (b).
  • a tumor growth inhibitor comprising a polynucleotide encoding a polypeptide of (a) or (b) below:
  • A a polynucleotide comprising a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 7, 9 or 11
  • b a polynucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 7, 9 or 11 and stringent
  • a polynucleotide that encodes a polypeptide that hybridizes under conditions and has a tumor growth inhibitory activity (9) A tumor growth inhibitor comprising an expression inhibitor of galactosylceramide expression factor-1.
  • the above-mentioned (10), wherein the polynucleotide encoding the polypeptide (12) galactosylceramide expression factor-1 having an amino acid sequence and having tumor growth activity comprises the following polynucleotide (a) or (b): ) Tumor growth inhibitor.
  • a polynucleotide comprising a base sequence represented by SEQ ID NO: 1, 3 or 5 (b) a polynucleotide comprising a base sequence complementary to the base sequence represented by SEQ ID NO: 1, 3 or 5 and a stringent Polynucleotide that encodes a polypeptide that hybridizes under conditions and has a tumor-proliferating action (13) A polypeptide comprising at least the C region or a part of the polypeptide other than the Q region of galactosylceramide expression factor-1
  • An angiogenesis inhibitor comprising: (14)
  • An angiogenesis inhibitor comprising the following polypeptide (a) or (b): (A) a polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12 (b) deletion, substitution or addition of one or several amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12
  • An angiogenesis inhibitor comprising the polypeptide (a) or (b) below comprising a polypeptide having
  • polypeptide comprising at least 10 consecutive amino acid residues in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12
  • a polypeptide comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in an amino acid sequence comprising 10 amino acid residues, and having an anti-angiogenic action
  • the polypeptide according to (a) Is an angiogenesis inhibitor as described in (15) above, which comprises the amino acid sequence represented by any of SEQ ID NOs: 44 to 65.
  • An angiogenesis inhibitor comprising a polynucleotide encoding a polypeptide containing at least the C region or a part of the polypeptide except the Q region of galactosylceramide expression factor-1.
  • An angiogenesis inhibitor comprising a polynucleotide encoding the following polypeptide (a) or (b).
  • A a polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12 (b) deletion, substitution or addition of one or several amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12
  • An anti-angiogenic agent comprising a polypeptide comprising the amino acid sequence formed and having an anti-angiogenic action (19) and a polynucleotide encoding a polypeptide of (a) or (b) below:
  • A a polypeptide comprising at least 10 consecutive amino acid residues in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12 (b) at least continuous among the amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12
  • a polypeptide comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in an amino acid sequence comprising 10 amino acid residues and having an anti-angiogenic action (20) or lower (a) or (b)
  • An angiogenesis inhibitor comprising the polynucleotide of: (A)
  • A Polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, 4 or 6
  • One or several amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, 4 or 6
  • the above-mentioned (a) or (b) polynucleotide encoding the polypeptide (24) galactosylceramide expression factor-1 having an amino acid sequence and having an angiogenesis-inducing action, 22) The angiogenesis inhibitor described in 22).
  • a cancer cell property-eliminating agent comprising a polypeptide of (a) or (b) below: (A) a polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12 (b) deletion, substitution or addition of one or several amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12 (26)
  • region of galactosylceramide expression factor-1 or its part can be provided.
  • an antitumor agent containing a substance that suppresses the expression of galactosylceramide expression factor-1 can be provided.
  • the present invention is extremely useful as an anti-tumor agent because it has an anti-angiogenic action and / or a tumor growth-inhibiting action in addition to a cancer metastasis inhibiting action.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of GEF-1.
  • FIG. 2A is a diagram showing colony morphology of B16 cells, B16 / bsr cells, B16 / GEF-1 cells, B16 / C cells and B16 / shRNA cells.
  • FIG. 2B shows lung metastasis images on day 21 after administration of B16 cells, B16 / GEF-1 cells, B16 / C cells, and B16 / shRNA cells. “HE” in the figure means an HE-stained image.
  • FIG. 2C is a graph showing the survival days of mice after administration of B16 cells, B16 / bsr cells, B16 / GEF-1 cells, B16 / C cells, and B16 / shRNA cells.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of GEF-1.
  • FIG. 2A is a diagram showing colony morphology of B16 cells, B16 / bsr cells, B16 / GEF-1 cells, B16 /
  • FIG. 3 is a diagram showing the results of a tube formation test.
  • A) shows the results of luminal formation of KOP cells and KOP / C cells.
  • B) Tubular formation results of MDCK / GEF-1 cells, MDCK cells and MDCK / C cells are shown.
  • FIG. 4 is a diagram showing the results of induction and suppression of angiogenesis in the mouse dorsal skin (in vivo). The upper panel shows the state of angiogenesis, and the lower panel shows the measurement results of the blood vessel length and the blood vessel area.
  • FIG. 5 is a diagram showing the results of measuring the proliferation ability of B16 / C cells in vitro.
  • FIG. 6 is a diagram showing the results of measuring the cell density and cell cycle of B16 / C cells.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the structure of a vector used for measurement of transcription factor activity and promoter activity.
  • FIG. 8 is a graph showing the results of measuring the effects of HGF and TGF- ⁇ on SMAD transcriptional activity of MDCK / GEF-1 cells and MDCK / C cells.
  • FIG. 9 is a diagram showing the results of measuring the activity of various transcription factors in MDCK cells / GEF-1 cells and MDCK / C cells.
  • FIG. 10 is a diagram showing the results of measuring the activity of various transcription factors in B16 cells / GEF-1 cells, B16 / shRNA cells, and B16 / C cells.
  • FIG. 11 shows the results of measuring the TGF- ⁇ -SMAD signal-induced PAI-1 promoter activity in B16 / bsr cells, B16 cells / GEF-1 cells, and B16 / C cells.
  • FIG. 12 is a diagram showing the results of measuring the amount of change in TGF- ⁇ contained in the medium.
  • FIG. 13A is a diagram showing the results of measuring the proliferation ability of B16 cells / GEF-1 cells and B16 / C cells in a soft agar medium. The upper panel shows colony formation, and the lower panel shows the result of measuring the relative value of the number of colonies.
  • FIG. 13B is a diagram showing the results of measuring the proliferation ability of LLC / C cells in a soft agar medium.
  • FIG. 13C is a diagram showing a growth form of MDCK cells and MDCK / GEF-1 cells in a soft agar medium.
  • FIG. 14A is a diagram showing the results of measurement of tumorigenicity / proliferation ability in C57BL / 6 mice of B16 cells / GEF-1 cells, B16 / shRNA cells, and B16 / C cells.
  • FIG. 14B is a diagram showing the results of measurement of tumorigenic / proliferative ability in nude mice of MDCK cells and MDCK / GEF-1 cells.
  • FIG. 15 is a diagram showing the results of examining the tube formation inhibitory effect of GEF-1 siRNA.
  • FIG. 16 is a diagram showing the results of examining the in vivo tumor growth inhibitory effect of GEF-1 siRNA # 3.
  • the left panel shows the measurement results of tumor volume and tumor weight, and the right panel shows the appearance of the tumor formed in nude mice.
  • FIG. 17 is a schematic diagram of a GEF-1 / C-constituting oligopeptide.
  • FIG. 18A is a diagram showing the results of measuring the effect of GEF-1 / C-constituting oligopeptides on SMAD transcriptional activity of B16 cells.
  • FIG. 18B is a diagram showing the results of measuring the effect of GEF-1 / C-constituting oligopeptides on SMAD transcriptional activity in COLO205 cells.
  • FIG. 19 is a diagram showing the results of measuring the effect of GEF-1 / C-constituting oligopeptides on the formation of lumens in KOP cells.
  • FIG. 20A is a diagram showing the results of measuring the effect of GEF-1 / C-constituting oligopeptides on the proliferation of B16 cells in soft agar medium.
  • FIG. 20B is a diagram showing the results of measuring the effect of GEF-1 / C-constituting oligopeptides on the proliferation of HeLa cells in soft agar medium.
  • FIG. 20C is a diagram showing the results of measuring the effect of GEF-1 / C-constituting oligopeptides on the growth of COLO205 cells in soft agar medium.
  • FIG. 20D is a diagram showing the results of measuring the effect of GEF-1 / C-constituting oligopeptides on the growth of KATOIII cells in soft agar medium.
  • FIG. 21A is a diagram showing the results of measuring the effect of GEF-1 / C-constituting oligopeptides on the proliferation of A549 cells in soft agar medium.
  • FIG. 21B is a diagram showing the results of measuring the effect of GEF-1 / C-constituting oligopeptides on the proliferation of PT45 cells in soft agar medium.
  • FIG. 22 is a diagram showing the results of examining the in vivo tumor growth inhibitory effect of GEF-1 / C-constituting oligopeptides using B16 cells. The left panel shows the measurement results of tumor volume and tumor weight, and the right panel shows the appearance of the tumor formed in nude mice.
  • FIG. 23 is a diagram showing the results of examining the in vivo tumor growth inhibitory effect of GEF-1 / C-constituting oligopeptides using COLO205 cells.
  • FIG. 24 is a diagram showing the results of examining the in vivo tumor growth inhibitory effect of GEF-1 / C-constituting oligopeptides using A549 cells.
  • the left panel shows the measurement results of tumor volume and tumor weight, and the right panel shows the appearance of the tumor formed in nude mice.
  • FIG. 25 is a diagram showing the results of measuring the proliferation ability of EL4 / C cells in vitro.
  • FIG. 26 is a diagram showing the results of measuring the ability of PT45 / C cells to grow in a soft agar medium.
  • FIG. 27 is a diagram showing the results of measuring the growth ability of COLO205 / C cells in a soft agar medium.
  • the upper panel shows the state of colony formation, and the lower panel shows the result of measuring the relative value of the number of colonies.
  • FIG. 28 is a diagram showing the results of examining the in vivo tumor growth inhibitory effect of GEF-1 / C-constituting oligopeptide (r9-OP10-11) bound to a cell membrane-penetrating peptide using COLO205 cells.
  • the left panel shows the measurement results of tumor volume change and tumor wet weight, and the right panel shows the appearance of the tumor formed in nude mice.
  • the present inventors have previously succeeded in suppressing the metastatic potential of cancer cells by expressing a polypeptide containing the C region of GEF-1 and not containing the Q region (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-247735). ). On the other hand, the polypeptide did not significantly suppress tumor growth (the same publication). However, as a result of a new examination of the effect of GEF-1 on tumor growth, the present inventors have revealed that GEF-1 enhances tumor growth. Furthermore, as a result of examining the effect of GEF-1 on angiogenesis, it became clear that GEF-1 also promotes angiogenesis.
  • GEF-1 C region polypeptide, its constituent oligopeptides and GEF-1 expression inhibitory substance have three effects of cancer cell metastasis inhibition, angiogenesis inhibition and tumor growth inhibition, It was shown to be extremely useful as an antitumor agent.
  • the antitumor agent of the present invention not only indirectly suppresses cancer cell metastasis and tumor growth by suppressing tumor angiogenesis, but also directly inhibits cancer metastasis by suppressing the migration of cancer cells themselves. It was shown to suppress tumor growth directly by suppressing the expression of transcription factors involved in tumor growth of cancer cells. Therefore, since the antitumor agent of the present invention can exert a synergistic effect of the above three effects, it is extremely useful for the treatment of cancer or tumor.
  • Galactosylceramide expression factor-1 (1) Function of galactosylceramide expression factor-1 GEF-1 has a function of highly expressing GalCer and its sulfated derivative sulfatide in epithelial cell-derived MDCK cells.
  • EMT epithelial-mesenchymal transition
  • MDCK MDCK cells
  • EMT epithelial-mesenchymal transition
  • Wnt fetal morphogenesis induced by signals such as Wnt
  • GEF-1 promotes cancer cell metastasis when expressed in mouse melanoma B16 cells, which are cancer cells.
  • GEF-1 has an angiogenesis inducing action and a tumor growth action.
  • GEF-1 polypeptide used in the present invention is not limited and may be derived from rat, human or mouse.
  • Rat GEF-1 is a homologue of mouse or human HGF-regulated tyrosine kinase substrate (hereinafter referred to as “Hrs” or “Hgs”).
  • Hrs human HGF-regulated tyrosine kinase substrate
  • the amino acid sequence homology between rat GEF-1 and mouse Hrs, rat GEF-1 and human Hrs, and mouse Hrs and human Hrs is as follows.
  • the GEF-1 polypeptides used in the present invention include rat-derived GEF-1 polypeptides, human-derived Hrs polypeptides, and mouse-derived Hrs polypeptides.
  • the amino acid sequences of rat-derived, human-derived, and mouse-derived GEF-1 (Hrs) polypeptides are represented by SEQ ID NOs: 2, 4, and 6, respectively.
  • nucleotide sequences of polynucleotides encoding rat-derived, human-derived, and mouse-derived GEF-1 are represented by SEQ ID NOs: 1, 3, and 5, respectively.
  • the base sequence and amino acid sequence are registered in GenBank.
  • GenBank accession numbers of the base sequences and amino acid sequences of various GEF-1 (Hrs) are shown below.
  • Rat GEF-1 (SEQ ID NO: 1, 2): AB002811 Human Hrs (SEQ ID NO: 3, 4): U43895 Mouse Hrs (SEQ ID NOs: 5, 6): D50050
  • the GEF-1 polypeptide used in the present invention includes the polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, 4 or 6 as well as the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, 4 or 6.
  • a polypeptide having an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added, or mutated by a combination thereof, and having an angiogenesis inducing action or a tumor growth action is included.
  • Examples of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, 4 or 6 include amino acid sequences in which one or several amino acids are deleted, substituted, or added, or mutated by a combination thereof.
  • (Ii) 1 to 10 for example, 1 to 5, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, more preferably 1) in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, 4 or 6
  • Amino acid sequence in which the amino acid of (Iii) 1 to 10 amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 2, 4 or 6 for example, 1 to 5, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, more preferably 1)
  • the “angiogenesis-inducing action” means an action for inducing tube formation in vitro or an action for inducing angiogenesis in vivo.
  • tumor growth effect means an effect of promoting the growth of cancer cells.
  • “having an angiogenesis-inducing action or tumor-growing action” is compared with the case where the angiogenesis-inducing action or tumor-growing action of the polypeptide having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, 4, or 6 is defined as 100 It means that it has an activity of 10% or more, 20% or more, 30% or more, 40% or more, 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, preferably 90% or more.
  • the angiogenesis-inducing action can be confirmed by a known method, for example, by expressing a mutant polypeptide in MDCK cells and testing whether the ability to form a lumen is enhanced as compared with control MDCK cells.
  • an angiogenesis-inducing action can be measured by measuring a blood vessel length or a blood vessel area using an angiogenesis induction test (DAS method) under the back of a mouse.
  • DAS method angiogenesis induction test
  • the tumor growth action can be measured by expressing a mutant polypeptide in an arbitrary cancer cell and measuring the amount of tumor growth using a known technique.
  • a mutation introduction kit using a site-directed mutagenesis method such as Kunkel method or Gapped duplex method, such as QuikChange, is used.
  • TM Site-Directed Mutagenesis Kit (Stratagene), GeneTailor TM Site-Directed Mutagenesis System (manufactured by Invitrogen), TaKaRa Site-Directed Mutagenesis System (Mutan-K, Mutan-Super Express Km, etc .: manufactured by Takara Bio Inc.) and the like can be used.
  • the GEF-1 polypeptide used in the present invention includes about 85% or more of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, 4 or 6 in addition to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, 4 or 6.
  • rat GEF-1 is a homologue of mouse or human Hrs.
  • polynucleotides encoding GEF-1 of the present invention include polynucleotides encoding Hrs, eg, polynucleotides encoding human and mouse Hrs (SEQ ID NOs: 3 and 5), and SEQ ID NOs: 4 and 6
  • mouth Hrs which consists of an amino acid sequence represented by these is contained.
  • polynucleotides encoding rat Hrs are also included.
  • the polynucleotide encoding GEF-1 is not particularly limited as long as it is a polynucleotide containing the base sequence encoding the GEF-1 polypeptide in addition to the base sequence represented by SEQ ID NO: 1, 3 or 5.
  • a polynucleotide encoding a polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, 4 or 6 one or several amino acids are deleted from the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, 4 or 6
  • a polynucleotide encoding a polypeptide having an amino acid sequence inserted, substituted or added and having an angiogenesis-inducing action or a tumor-growing action can also be used in the present invention.
  • polynucleotide refers to a polymer composed of bases or base pairs such as a plurality of deoxyribonucleic acid (DNA) or ribonucleic acid (RNA), and includes DNA, cDNA, genomic DNA, chemically synthesized DNA and RNA. . Moreover, the polynucleotide which contains artificial bases other than nature as needed is also included.
  • a polynucleotide encoding GEF-1 of the present invention comprises a polynucleotide comprising the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, 3 or 5 or a polynucleotide comprising a sequence complementary to the nucleotide sequence under stringent conditions.
  • a polynucleotide encoding a polypeptide having an angiogenesis-inducing action or a tumor-growing action is obtained by a known hybridization method such as colony hybridization, plaque hybridization, Southern blotting, etc., using the polynucleotide consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, 3 or 5 or a fragment thereof as a probe.
  • a known hybridization method such as colony hybridization, plaque hybridization, Southern blotting, etc.
  • Molecular Cloning, A Laboratory Manual 2nd ed.” Cold Spring Harbor Press (1989)
  • Commercially available cDNA libraries and genomic libraries may also be used.
  • stringent conditions include, for example, “2 ⁇ SSC, 0.1% SDS, 25 ° C.”, “1 ⁇ SSC, 0.1% SDS, 25 ° C.”, “0.
  • Examples of more stringent conditions such as “2 ⁇ SSC, 0.1% SDS, 42 ° C.” include “0.1 ⁇ SSC, 0.1% SDS, 68 ° C.”.
  • Those skilled in the art will consider the GEF-1 gene of the present invention in consideration of other conditions such as probe concentration, probe length, reaction time, etc. in addition to such conditions as salt concentration and temperature of the buffer. Conditions for obtaining the encoding polynucleotide can be set.
  • the base sequence of the polynucleotide of the present invention can be confirmed by a conventional sequencing method.
  • a dideoxynucleotide chain termination method (Sanger et al. (1977) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74: 5463) can be used. It is also possible to analyze the sequence using an appropriate DNA sequencer (for example, ABI PRISM (Applied Biosystems)).
  • the GEF-1 protein is composed of a region having a zinc-finger sequence (FYVE) (Z), a high proline region (P), a coiled-coil sequence region (C), and a high proline in this order from the amino terminal side. 2 / A protein composed of four regions (domains) of a high glutamine region (Q).
  • a polypeptide containing at least the CQ region of GEF-1 has EMT-inducing ability, and a polypeptide not containing the Q region and containing the C region (for example, ZPC, PC, C) has an EMT-inducing inhibitory activity. have.
  • the polypeptide in the C region of GEF-1 has an angiogenesis inhibitory action and a tumor growth inhibitory action.
  • a polypeptide containing at least the C region among the polypeptides excluding the Q region of GEF-1 means a polypeptide that does not contain the Q region of GEF-1 and contains the C region.
  • polypeptide in addition to the polypeptide in the C region of GEF-1 (GEF-1 / C), a polypeptide containing the full length or part of the P region on the amino terminal side of the C region (GEF-1 / PC), and a polypeptide (GEF-1 / ZPC) containing the full length or part of the Z region on the amino terminal side of the PC region, preferably a C region polypeptide (GEF-1 / C).
  • GEF-1 / ZPC, GEF-1 / PC and GEF-1 / C polypeptides and variants thereof based on the following Table 1 and the method for producing the variants. can do.
  • Table 1 below shows the positions of the Z, P, C, and Q regions in the amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, and SEQ ID NO: 6.
  • a polynucleotide encoding a polypeptide containing at least the C region among the polypeptides excluding the QEF-1 Q region Examples of the polynucleotide encoding the polypeptide described in (2) above include polynucleotides encoding the GEF-1 / C, GEF-1 / PC, and GEF-1 / ZPC. Those skilled in the art can easily prepare these polynucleotides and variants thereof based on the following Table 2 and the above hybridization method.
  • C-region polypeptide of GEF-1 (1) GEF-1 C region polypeptide (GEF-1 / C)
  • the polypeptide containing at least the C region among the polypeptides excluding the Q region of GEF-1 includes the C region polypeptide of GEF-1.
  • the C region polypeptide of GEF-1 has a cancer cell metastasis inhibitory action, an angiogenesis inhibitory action, and a tumor growth inhibitory action.
  • the GEF-1 C region polypeptide consists of an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 (rat GEF-1 / C), SEQ ID NO: 10 (human Hrs / C) or SEQ ID NO: 12 (mouse Hrs / C).
  • a polypeptide In addition to the polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12, the GEF-1 C region polypeptide is 1 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12.
  • a polypeptide having an amino acid sequence in which several amino acids are deleted, substituted or added, or mutated by a combination thereof, and having an angiogenesis inducing action or tumor growth action is included.
  • examples of the amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted, added, or mutated by a combination thereof include: (I) 1 to 10 (for example, 1 to 5, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, more preferably 1) in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12 ) Amino acid sequence from which amino acids are deleted, (Ii) 1 to 10 (for example, 1 to 5, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, more preferably 1) in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12 Amino acid sequence in which the amino acid of (Iii) 1 to 10 amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12 (for example, 1 to 5, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, more preferably 1) An amino acid sequence added with (Iv) Amino acid sequence mutated by the combination of (i) to (iii) above Etc.
  • the CEF polypeptide of GEF-1 has an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12 and about 85% or more, preferably about 90%. % Or more, more preferably about 95% or more of the amino acid sequence having an angiogenesis inhibitory action or tumor growth inhibitory action (substantially the same as the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12) Equivalent amino acid sequences).
  • the homology search method is the same as described above.
  • Polynucleotide encoding GEF-1 C region polypeptide (GEF-1 / C)
  • the polynucleotide encoding GEF-1 / C includes a nucleotide sequence encoding the C region polypeptide of GEF-1 in addition to the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 7, 9 or 11 If it is, it will not specifically limit.
  • polypeptide having an amino acid sequence inserted, substituted or added and having an angiogenesis-inducing action or a tumor-growing action can also be used in the present invention.
  • the polynucleotide encoding GEF-1 / C of the present invention is stringent to a polynucleotide comprising the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 7, 9 or 11 or a polynucleotide comprising a sequence complementary to the nucleotide sequence.
  • the polynucleotide which codes the polypeptide which hybridizes on condition and has an angiogenesis inhibitory effect or a tumor growth inhibitory effect is included.
  • Such a polynucleotide can be obtained by a known method on the basis of the polynucleotide comprising the base sequence represented by SEQ ID NO: 7, 9, or 11.
  • the hybridization conditions and the base sequence confirmation method are the same as described above. 5.
  • GEF-1 C region constituent oligopeptide Since the CEF polypeptide of GEF-1 has a cancer cell metastasis inhibitory action, an angiogenesis inhibitory action, and a tumor growth inhibitory action, some of the polypeptides may have the same action. In fact, as described in the Examples described later, the constituent oligopeptides in the C region of GEF-1 have a cancer cell metastasis inhibitory action, an angiogenesis inhibitory action, and a tumor growth inhibitory action. Therefore, the polypeptide used in the present invention includes a polypeptide containing at least the C region or a part thereof among the polypeptides excluding the Q region of GEF-1.
  • the “part” means a part of the C region, and the length of the amino acid sequence is not particularly limited.
  • the “polypeptide” in the present invention also includes oligopeptides having 2 to 20 amino acid residues.
  • examples of the polypeptide containing a part of the C region include, for example, at least 6 amino acid residues, preferably 8 amino acid residues or more, more preferably 10 amino acid residues in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12.
  • Polypeptides containing amino acid residues greater than or equal to amino acid residues are exemplified.
  • amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12 continuous 6 to 140 amino acid residues, preferably 8 to 30 amino acid residues, more preferably 8 to 20 amino acid residues, A polypeptide containing 10 amino acid residues is preferable.
  • the range of the amino acid sequence selected as “part of the C region” is not limited as long as it is within the range of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10, or 12, but for example, SEQ ID NO: In the case of the amino acid sequence represented by 10, it is preferably the amino acid sequence from the 33rd (methionine) to the 172nd (alanine), more preferably the amino acid sequence from the 83rd (lysine) to the 152nd (glutamic acid) It is.
  • amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 or 12 an amino acid sequence in a range corresponding to these can be selected as a part of the C region.
  • partial amino acid sequence of the C region include, but are not limited to, those containing any of the following amino acid sequences.
  • the polypeptide containing a part of the C region includes one or several amino acids in an amino acid sequence containing at least 6 to 10 amino acid residues in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12. Is a deletion, substitution or addition, or a polypeptide having an amino acid sequence mutated by a combination thereof and having an anti-angiogenic action or a tumor growth-inhibiting action.
  • “several” means 1 to 10 (for example, 1 to 5, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, more preferably 1).
  • “several” means 1 to 10 (for example, 1 to 5, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, more preferably 1).
  • the polypeptide containing a part of the C region includes a peptide comprising a part of the amino acid sequence of the C region or a variant thereof added (bound) with a cell membrane-permeable peptide.
  • the cell membrane permeable peptide is a basic peptide containing a high proportion of lysine residues and arginine residues, and HIV-1 virus-derived TAT protein (Trans-Activator of Transcription Protein) is known.
  • the proportion of basic amino acid residues contained in the cell membrane permeable peptide is, for example, 30% to 100%, preferably 100%.
  • As an artificial synthetic cell membrane permeation peptide a cell membrane permeation peptide in which 7 to 11 arginine residues are linked is known.
  • the arginine residue contained in the cell membrane permeable peptide is preferably D-form.
  • the cell membrane permeable peptide can be added to any substance, and the substance to which the peptide is added can permeate the cell membrane and migrate into the cell.
  • the substance to which the peptide is added can permeate the cell membrane and migrate into the cell.
  • the peptide consisting of a partial amino acid sequence of the C region is transferred into the target cell. Can do.
  • RRRRRRRRRGPG SEQ ID NO: 66
  • RRRRRRRRRGPGEYYLEVQRQLA SEQ ID NO: 67
  • the method for introducing a mutation into a polynucleotide for preparing a polypeptide having the above mutation is the same as described above.
  • the polynucleotide encoding the polypeptide containing a part of the C region is the amino acid sequence information of the polypeptide including a part of the C region and / or the base sequence information of the polynucleotide encoding the C region polypeptide. Based on the above, it can be easily prepared by a person skilled in the art by a known method. 6).
  • polypeptide of the present invention a polypeptide containing at least the C region or a part thereof (hereinafter referred to as “polypeptide of the present invention”) can be prepared using a known technique. Specifically, it is as follows. (1) Preparation of expression vector
  • the vector for expressing the polypeptide of the present invention is not particularly limited as long as it is retained in the host cell to be expressed, and examples thereof include plasmid DNA and bacteriophage.
  • Examples of the plasmid DNA include pME18S, pcDNA3, pBR322, pUC18, pUC19, pUC118, pUC119, pBluescript, and the like, but other plasmids such as those derived from Escherichia coli, Bacillus subtilis, and yeast may also be used.
  • Examples of the phage DNA include ⁇ phage (Charon 4A, Charon 21A, EMBL3, EMBL4, ⁇ gt10, ⁇ gt11) and the like.
  • a method for incorporating a polynucleotide encoding the polypeptide of the present invention into a vector a method of ligating with a ligase after cleaving with an appropriate restriction enzyme or the like is employed (see the above-mentioned Molecular cloning, CSHL Press, etc.).
  • the polynucleotide encoding the polypeptide of the present invention is designed, for example, by designing a primer for amplifying each polynucleotide for each of the Z, P, and C regions, amplifying the region using a PCR method, and the like.
  • ligase can be used to ligate only the desired portion to the vector.
  • a primer for amplifying the target portion can be designed, amplified by a PCR method, and linked to a vector.
  • the host used in the present invention may be any host that expresses a polypeptide containing the GEF-1 C region after introduction of a gene encoding a polypeptide containing the GEF-1 C region. Examples include, but are not limited to, mammalian cells, bacteria such as bifidobacteria, lactic acid bacteria, and Escherichia coli, insect cells, yeasts, and molds. Introduction of the recombinant DNA into the host can be performed by a known method.
  • Examples of the method for introducing the vector into a host include a calcium phosphate method, a DEAE-dextran method, an electroporation method, and a cationic lipid method.
  • confirmation that the DNA has been introduced is performed by selecting a selection marker gene (for example, ampicillin resistance gene, neomycin resistance gene, hygromycin resistance gene, tetracycline resistance gene, chloramphenicol resistance gene, kanamycin resistance gene, zeocin resistance gene, blast Shijin resistance gene etc.).
  • a selection marker gene for example, ampicillin resistance gene, neomycin resistance gene, hygromycin resistance gene, tetracycline resistance gene, chloramphenicol resistance gene, kanamycin resistance gene, zeocin resistance gene, blast Shijin resistance gene etc.
  • the polypeptide of the present invention can be obtained by culturing the above-mentioned transformant containing a polynucleotide encoding the polypeptide or a variant thereof, and collecting the polypeptide from the culture.
  • “Culture” means any of culture supernatant, cultured cells, cultured cells, or disrupted cells or cells. Culturing of the transformant of the present invention is carried out according to a usual method used for host culture. When cultivating a recombinant into which an expression vector using an inducible transcription promoter is introduced as a promoter, an inducing agent may be added to the medium as necessary.
  • the amount of IPTG added is 0.1 to 1.0 mM, added 2 to 12 hours after the start of culture, and further cultured for 1 to 12 hours after the addition.
  • the target polypeptide is collected by crushing the cells or cells by applying a homogenizer treatment or the like.
  • the culture solution is used as it is, or the cells or cells are removed by centrifugation or the like. Thereafter, the polypeptide is collected from the culture solution by an ammonium sulfate precipitation operation or the like, and is further isolated and purified using various chromatography or the like as necessary.
  • the cell-free protein synthesis system is a system that synthesizes a protein in an artificial container such as a test tube using a cell extract. For example, it reads mRNA information and synthesizes a protein on a ribosome.
  • the cell-free protein synthesis system used in the present invention includes a cell-free transcription system that synthesizes RNA using DNA as a template.
  • an extract derived from a eukaryotic cell or a prokaryotic cell for example, an extract of wheat germ, rabbit reticulocyte, mouse L-cell, HeLa cell, CHO cell, budding yeast, Escherichia coli or the like is used. Can do. These cell extracts may be concentrated or not concentrated.
  • cell-free protein synthesis can also be performed using a commercially available kit.
  • a kit for example, a reagent kit PROTEIOS TM (Toyobo), TNT TM System (Promega), PG-Mate of synthesizer TM (Toyobo), RTS (Roche Diagnostics) and the like.
  • the polypeptide of the present invention obtained by cell-free protein synthesis can be purified by appropriately selecting chromatography as described above. Confirmation that the polypeptide of the present invention has been isolated and purified can be performed by SDS-PAGE or the like.
  • the polypeptide of the present invention can also be obtained by cleaving from full length GEF-1 or the like with cyanogen bromide or peptidase.
  • the peptidase is not limited as long as it can cleave the polypeptide, and examples thereof include trypsin, chymotrypsin, lysyl endopeptidase and the like.
  • Peptide synthesis The polypeptide of the present invention can be obtained by chemical synthesis.
  • Peptide synthesis can be performed by a known method using a synthesis apparatus such as Model 433A peptide synthesizer (Applied Biosystems), PSSM-8 (Shimadzu Corporation) or the like.
  • the polypeptide of the present invention can also be obtained by requesting peptide synthesis from a peptide synthesis contractor such as Hayashi Kasei Co., Ltd. and purchasing it. The same applies to a polypeptide to which a cell membrane permeable peptide is added. 7).
  • GEF-1 expression inhibitor (1) GEF-1 expression inhibitor Since GEF-1 promotes cancer metastasis, induces angiogenesis, and promotes tumor growth, it is possible to suppress these effects by suppressing the expression of GEF-1.
  • GEF-1 expression inhibitor examples include nucleic acids (micro RNA, shRNA, siRNA), antisense nucleic acids, decoy nucleic acids, or aptamers used for RNA interference. These expression-suppressing substances can suppress the expression of GEF-1.
  • the base sequence of the GEF-1 gene to be suppressed is known as described above, and sequence information can be obtained for each. In the present invention, the base sequence of the GEF-1 gene is as shown in SEQ ID NO: 1, 3 or 5. However, not only the coding region of GEF-1 but also a non-coding region can be used.
  • RNA interference RNA interference
  • RNAi examples include siRNA, micro RNA (miRNA), and shRNA.
  • siRNA (small interfering RNA) molecules are various RNAs corresponding to the target GEF-1 gene. Examples of such RNA include mRNA and post-transcriptionally modified RNA of the GEF-1 gene.
  • the target sequence on the mRNA can be selected from a cDNA sequence corresponding to the mRNA.
  • the present invention is not limited to this region.
  • siRNA molecules can be designed based on criteria well known in the art. For example, as the target segment of the target mRNA, a continuous 15-30 base segment, preferably 19-25 base segment, preferably starting with AA, TA, GA, or CA can be selected.
  • siRNA molecules can be generated as a single-stranded hairpin RNA molecule that folds on its own nucleic acid to generate a double-stranded portion.
  • siRNA molecules can be obtained by conventional chemical synthesis, but can also be produced biologically using expression vectors.
  • a method of linking synthesized siRNA to plasmid DNA and introducing it into cells a method of annealing double-stranded RNA, and the like can be employed.
  • siRNA Stealth is used as siRNA.
  • TM RNAi Stealth TM Commercially available siRNA such as Select RNAi (Invitrogen) can also be used.
  • shRNA is called short hairpin RNA, and is an RNA molecule having a stem-loop structure so that a partial region of a single strand forms a complementary strand with another region.
  • shRNA can be designed so that a part thereof forms a stem-loop structure. For example, assuming that the sequence of a certain region is sequence A and the complementary strand to sequence A is sequence B, these sequences are linked in the order of sequence A, spacer and sequence B so that they are present in one RNA strand. It is designed to be 45 to 60 bases in length. The length of the spacer is not particularly limited.
  • Sequence A is a sequence of a partial region of the target GEF-1 gene, and the target region is not particularly limited, and any region can be a candidate.
  • the length of the sequence A is 19 to 25 bases, preferably 19 to 21 bases.
  • the shRNA designed in this manner is obtained by, for example, amplifying a polynucleotide that serves as a template for shRNA by the PCR method, and adding the polynucleotide to pSuperior. neo. It can be produced by introducing it into a suitable shRNA expression vector such as gfp vector (Oligoengine) and introducing the shRNA expression vector into a target cell. Furthermore, this invention can suppress the expression of GEF-1 using microRNA.
  • a microRNA is a single-stranded RNA having a length of about 20 to 25 bases existing in a cell, and is considered to have a function of regulating expression of other genes (non coding RNA). It is a kind of. miRNA is produced as a nucleic acid that forms a hairpin structure that is produced by being processed when transcribed into RNA and suppresses the expression of a target sequence. Since miRNA is also a nucleic acid based on RNAi, it can be designed and synthesized according to shRNA or siRNA.
  • an antisense nucleic acid can be used to suppress GEF-1 expression.
  • An antisense nucleic acid is a single-stranded nucleic acid sequence (either RNA or DNA) that can bind to the mRNA or DNA sequence of the GEF-1 gene.
  • the length of the antisense nucleic acid sequence is at least 14 nucleotides, preferably 14 to 100 nucleotides.
  • the antisense nucleic acid binds to the gene sequence to form a double strand, and suppresses transcription or translation of the GEF-1 gene.
  • Antisense nucleic acids can be produced using chemical synthesis methods or biochemical synthesis methods known in the art. For example, a nucleic acid synthesis method using a commonly used DNA synthesizer can be used.
  • Antisense nucleic acids are introduced into cancer cells that express GEF-1 by various gene transfection methods such as DNA transfection or electroporation.
  • Decoy nucleic acid expression of GEF-1 can be suppressed by using a decoy nucleic acid called a decoy nucleic acid.
  • the decoy nucleic acid is a nucleic acid that suppresses GEF-1 gene expression by binding to the GEF-1 gene and suppressing promoter activity, and means a short decoy nucleic acid containing a transcription factor binding site. When this nucleic acid is introduced into the cell, a transcription factor binds to the nucleic acid.
  • decoy nucleic acids of the present invention include, for example, a nucleic acid that binds to the GEF-1 gene promoter, or a nucleic acid that binds to the promoter of a factor present upstream of GEF-1 mRNA or GEF-1.
  • the decoy nucleic acid can be designed as a single strand or a double strand based on the promoter sequence of the GEF-1 gene.
  • the length of the decoy nucleic acid is not particularly limited, and is 15 to 60 bases, preferably 20 to 30 bases.
  • the decoy nucleic acid may be DNA or RNA, and may include a modified nucleic acid.
  • the decoy nucleic acid used in the present invention can be produced using a chemical synthesis method or a biochemical synthesis method known in the art. For example, a nucleic acid synthesis method using a DNA synthesizer generally used in gene recombination technology can be used. In addition, after isolating or synthesizing a base sequence serving as a template, a PCR method or a gene amplification method using a cloning vector can also be used. Furthermore, in order to obtain a more stable decoy nucleic acid in a cell, chemical modification such as alkylation or acylation can be added to a base or the like.
  • the analysis of the transcriptional activity of a promoter in the case of using a decoy nucleic acid can employ a luciferase assay, gel shift assay, RT-PCR, etc. that are generally performed. Kits for performing these assays are also commercially available (eg, promega dual luciferase assay kit).
  • this invention can suppress the expression of GEF-1 using an aptamer. Aptamers are synthetic DNA or RNA molecules and peptide molecules capable of specifically binding to a target substance, and can be chemically synthesized in a test tube in a short time.
  • nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, 3, or 5 or by an evolutionary engineering method known as the in vitro selection method or SELEX method. Since nucleic acid aptamers are rapidly degraded and removed by nucleases in the bloodstream, it is preferable to extend the half-life by performing molecular modification with a polyethylene glycol (PEG) chain or the like as necessary. 8).
  • Antitumor agent The polypeptide of the present invention, the vector expressing the polypeptide, and the shRNA and siRNA produced in the present invention have a cancer metastasis inhibitory action, an angiogenesis inhibitory action and / or a tumor growth inhibitory action.
  • the composition containing these can be used as an antitumor agent.
  • the antitumor agent of the present invention not only indirectly suppresses cancer metastasis and tumor growth by suppressing tumor angiogenesis, but also suppresses cancer metastasis by suppressing cancer cell migration, Tumor growth can be suppressed by suppressing the expression of transcription factors involved in tumor growth. Therefore, the antitumor agent of the present invention can directly suppress three of cancer metastasis, angiogenesis, and tumor growth, respectively, and further can treat the tumor by its synergistic effect, compared with known antitumor agents. It is extremely useful for the treatment of cancer.
  • cancer for example, as solid cancer, brain tumor, esophageal cancer, tongue cancer, lung cancer, breast cancer, pancreatic cancer, gastric cancer, small intestine and duodenal cancer, colon cancer (colon cancer, rectal cancer) ), Bladder cancer, kidney cancer, liver cancer, prostate cancer, uterine cancer, cervical cancer, ovarian cancer, thyroid cancer, gallbladder cancer, pharyngeal cancer, sarcoma (eg osteosarcoma, chondrosarcoma, Kaposi sarcoma, myoma, angiosarcoma)
  • Blood tumors include leukemias (eg, chronic myelogenous leukemia (CML), acute myeloid leukemia (AML), chronic lymphocytic leukemia (CLL) and acute lymphocytic leukemia.
  • CML chronic myelogenous leukemia
  • AML acute myeloid leukemia
  • CLL chronic lymphocytic leukemia
  • angiogenesis in the present invention includes both physiological angiogenesis and pathological angiogenesis, but is preferably pathological angiogenesis.
  • Physiological angiogenesis is angiogenesis observed at a limited site and time, and is usually suppressed.
  • pathological angiogenesis is an angiogenesis that is not performed under the control of biological control mechanisms and is performed in a disorderly manner, and is observed in cancer or tumor, diabetic retinopathy, rheumatoid arthritis, psoriasis vulgaris, atherosclerosis, etc. Is angiogenesis.
  • the pathological angiogenesis in the present invention is preferably tumor angiogenesis.
  • Metalastasis means that cancer cells are transported through the blood and lymphatic system or during surgery to other sites away from the primary lesion and create new growth foci there.
  • metalastasis refers to “the ability of cancer cells to propagate and form new growth foci at discontinuous sites (ie, to form metastases)” (Hill, RP, “Metastasis”, The Basic Science of. Oncology, Tannock et al., 178-195 (McGraw-Hill, New York, 1992).
  • the antitumor agent of the present invention can contain a pharmaceutically acceptable carrier in addition to the polypeptide of the present invention, a vector expressing the polypeptide, the shRNA or siRNA produced in the present invention.
  • “Pharmaceutically acceptable carrier” refers to any carrier (liposomes, lipid vesicles, micelles, etc.) suitable for use as an antitumor agent, diluent, excipient, wetting agent, buffer, suspending agent, Lubricant, adjuvant, emulsifier, disintegrant, absorbent, preservative, surfactant, colorant, flavoring agent, or sweetener.
  • Antitumor agents of the present invention include injections, lyophilized products, tablets, hard capsules, soft capsules, granules, powders, pills, syrups, suppositories, buccals, ointments, creams, eye drops Etc. can be used.
  • the antitumor agents of the invention are administered locally or systemically by any means known to those skilled in the art.
  • the dosage varies depending on factors such as the patient's age, weight, health condition, sex, symptom, administration route, frequency of administration, dosage form, and the like, and the specific administration procedure can be set by those skilled in the art.
  • 0.1 ⁇ g to 10 g, preferably 1 ⁇ g to 1 g, more preferably 10 ⁇ g to 100 mg can be administered 1 to 5 times a day. .
  • the method of administering the vector incorporating a nucleic acid other than the method of administering the antitumor agent of this invention directly by injection is mentioned.
  • the vector include an adenovirus vector, an adeno-associated virus vector, a herpes virus vector, a vaccinia virus vector, a retrovirus vector, a lentivirus vector, and the like, and can be efficiently administered by using these virus vectors. It is also possible to introduce the antitumor agent of the present invention into a phospholipid vesicle such as a liposome and administer the vesicle.
  • the endoplasmic reticulum holding siRNA or shRNA is introduced into a predetermined cell by the lipofection method. Then, the obtained cells are systemically administered, for example, intravenously or intraarterially. It can also be administered locally to the brain or the like. For example, when the above-mentioned antitumor agent is administered to an adult, 0.1 ⁇ g / kg to 1000 mg / kg per day, preferably 1 ⁇ g / kg to 100 mg / kg per day can be administered.
  • a commercially available gene introduction kit for example, Adeno Express: Clontech
  • Adeno Express Clontech
  • a vector expressing the polypeptide of the present invention can be transformed into a host such as bifidobacteria, lactic acid bacteria, yeast, filamentous fungi, and the transformant can be used as an antitumor agent.
  • bifidobacteria include Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve and the like.
  • lactic acid bacteria include Lactobacillus, Streptococcus, Leuconostoc, and Pediococcus.
  • Angiogenesis inhibitor and tumor growth inhibitor The polypeptide of the present invention, the vector expressing the polypeptide, and the shRNA and siRNA produced in the present invention have an angiogenesis inhibitory effect and a tumor growth inhibitory effect. Therefore, the composition containing these can be used as an angiogenesis inhibitor and a tumor growth inhibitor.
  • the explanation of angiogenesis in the present invention is as described in the above “8. Antitumor agent”.
  • the angiogenesis inhibitor and tumor growth inhibitor of the present invention can be used as a reagent or for the treatment of mammals.
  • the administration form, additives, administration route, administration subject, dosage and the like are described in “8. It can be appropriately selected according to the description of the “antitumor agent”. 10.
  • Cancer cell properties disappearing agent The polypeptide of the present invention and the vector that expresses the polypeptide have the effect of erasing cancer cell characteristics. Therefore, the composition containing these can be used as a cancer cell characteristic disappearance agent.
  • the “cancer cell characteristics” include, for example, migration, metastasis, angiogenesis induction, characteristics of growing without contact inhibition, and growth in soft agar medium (propagation independent of anchorage). ) And the like.
  • the cancer cell property-eliminating agent of the present invention can cause cancer cells to acquire contact inhibition ability by being administered to the cancer cells.
  • “contact inhibition” means that when normal cells grow, the growth stops at a certain level due to contact with a physical obstacle or contact between cells.
  • normal fibroblasts and normal epithelial cells unlike cancer cells, stop growing when seeded on the entire surface of a culture dish. That is, normal cells are inhibited from growing in a cell density-dependent manner, and stop growing when they reach confluence. And if it reseeds in a state with a low cell density, it can proliferate again. In contrast, cancer cells continue to grow even when the cell density of the cells reaches confluence, and continue to grow until oxygen or nutrient deficiency.
  • contact inhibition is a phenomenon observed in normal cells and not observed in cancer cells. Therefore, the occurrence of contact inhibition indicates that the characteristics of cancer cells have been lost.
  • Contact inhibition includes contact growth inhibition and contact inhibition.
  • the effect of eliminating the cancer cell properties of the polypeptide of the present invention (for example, a polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8, 10 or 12) and variants thereof can be determined by a known method, for example, cancer cells.
  • the polypeptide or the expression vector is introduced, and it is evaluated by measuring whether or not the transduced cancer cells are inhibited from growing in a culture dish in a cell density-dependent manner.
  • the cancer cell property-eliminating agent of the present invention can be used as a reagent or for the treatment of mammals.
  • Angiogenesis suppression method and tumor growth suppression method Angiogenesis by administering the polypeptide of the present invention, the vector expressing the polypeptide, and the shRNA and siRNA produced in the present invention to a mammal or a mammal-derived cell and suppressing the expression of GEF-1. And tumor growth can be suppressed. Therefore, the present invention provides a method for inhibiting angiogenesis and a method for inhibiting tumor growth.
  • the administration form, additives, administration route, administration subject, dosage, etc. of the polypeptide of the present invention used in the method of the present invention can be appropriately selected according to the description in “8. Antitumor agent” above. . EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these Examples.
  • mice melanoma cell line B16 and Lewis lung cancer (LLC) cells used in this example were obtained from Tohoku University Institute of Aging Medicine, Medical Cell Resource Center, human colon cancer cell line COLO205, human lung cancer cell line A549, human gastric cancer-derived cell line KATOIII, and human cervical cancer cell line HeLa cells were obtained from RIKEN BioResource Center (RIKEN BRC).
  • PT45 cells Egawa N. et al., Virchows Arch. 1996 429: 59-68
  • KOP2.16 cells Shiura M. et al. , Int J Cancer.
  • Canine kidney epithelium-derived cell line MDCK cells and mouse lymphoma-derived EL4 cells were obtained from National Institute of Pharmaceutical Sciences. Each cell was cultured in RPMI medium (Invitrogen) containing penicillin / streptomycin and 10% FBS (HyClone) at 37 ° C. and 5% CO 2 . 2.
  • Preparation of GEF-1 mutant cells (1) Preparation of expression vectors for GEF-1 and deletion mutants Sense primer including restriction enzyme EcoRI site and FLAG epitope sequence of GEF-1 and deletion mutants, and restriction enzyme NotI PCR was performed using an antisense strand primer containing a site and GEF-1 as a template to prepare each mutant cDNA. GEF-1 was derived from rats.
  • PCR was performed 20 cycles under conditions of denaturation 94 ° C. for 30 seconds, annealing 60 ° C. for 30 seconds, and extension reaction 72 ° C. for 90 seconds to 300 seconds.
  • the following sense primer and antisense primer were used as primers.
  • EcoRI and NotI cleaved fragments are introduced into the EcoRI-NotI site of pcDNA3 animal cell expression vector (Invitrogen) to produce each expression vector for GEF-1 and Q region deletion mutants. did.
  • shRNA-74 Three types of shRNA (shRNA-74, shRNA-157, shRNA-207) expression vectors were prepared by the following method. . “74”, “157” and “207” are base sequence numbers in the open reading frame (ORF), and indicate the 5 ′ base sequence numbers of each shRNA.
  • the third guanine (G) from the 5 ′ end of the Hgs74 template corresponds to the 74th base in the ORF of the GEF-1 gene.
  • the GEF-1 (Hrs / Hgs) gene derived from the mouse was used. pSuperior.
  • gfp vector oligoengine
  • restriction enzymes BglII and XhoI restriction enzymes BglII and XhoI and treated with BAP.
  • pSuperior. neo Three types of fragments for introduction into the gfp vector were obtained by PCR. PCR consists of Hgs template (200 pmol), Hgs sense primer (400 pmol), Hgs antisense primer (400 pmol), dedicated 1x buffer, KOD DNA polymerase (TOYOBO) 2.5 U, dNTP concentration 0.2 mM, MgCl 2 concentration 1 mM.
  • the temperature is [95 ° C 30 seconds-55 ° C 30 seconds-68 ° C 30 seconds] x 24 cycles + [95 ° C 30 seconds-55 ° C 30 seconds-68 ° C 7 minutes] x 1 cycle. It was.
  • Hgs templates, Hgs sense primers, and Hgs antisense primers used for PCR are shown below.
  • B16 cells (B16 / shRNA-74 cells, B16 / shRNA-157 cells, and B16 / shRNA-207 cells) that finally express various shRNAs were obtained by cloning.
  • the expression level of GEF-1 in each cell was confirmed by Western blotting, and the cell migration ability was examined using a Boyent chamber.
  • both of the three types of cells suppressed Hgs expression and cell migration ability by 80% or more.
  • B16 / shRNA-157 cells suppressed Hgs expression and cell migration ability by 95%, and showed the highest inhibition rate among the three types of cells. Therefore, B16 / shRNA-157 cells were used as B16 / shRNA cells in the following experiments.
  • FIG. 2A shows the morphology of B16 / bsr cells, B16 / GEF-1 cells, B16 / C cells, B16 / shRNA cells and the parent strain B16 cells.
  • the B16 / GEF-1 cells showed a fibroblast-like morphology and less cell-cell contact than the parental B16 and B16 / bsr cells.
  • B16 / C cells and B16 / shRNA cells showed many forms of cell-cell contact. From this result, it was shown that the expression of GEF-1 enhances the migration of B16 cells, and the expression of C region and shRNA of GEF-1 suppresses the migration of B16 cells.
  • B16 / GEF-1 cells, B16 / C cells, B16 / shRNA cells and B16 cells were administered from the C57BL6 mouse tail vein, and 21 days after the administration. Metastasis in the lung was observed. HE staining was also performed. Furthermore, the number of days from cell administration to individual death was measured, and the 50% lethal days were measured.
  • B16 / GEF-1 cells showed enhanced metastasis to the lung, whereas B16 / shRNA and B16 / C cells showed suppressed metastasis to the lung. It was done. In particular, it was shown that metastasis of B16 / C cells to the lung was remarkably suppressed (FIG. 2B).
  • the B16 cells and B16 / bsr cells had a 50% survival time of 42 days, whereas the B16 / GEF-1 cells had 25 days, and the 50% survival days were greatly reduced.
  • the 50% survival time was 87 days, which was more than double that of B16 cells and B16 / bsr cells.
  • KOP2.16 cells as vascular endothelial cells
  • the tube formation ability of KOP2.16 cells (KOP / C cells) stably expressing the C region of GEF-1 was measured.
  • the KOP2.16 cells and the KOP / C cells were adjusted to have a certain number of cells and seeded on a microplate matrigel. After culturing for 18 to 48 hours, the cells were photographed under an inverted microscope. From the images, the lumen formation state was scored using measurement software, and the lumen formation ability was measured.
  • mouse vascular endothelial cells (KOP2.16) formed a luminal morphology in which the cells aggregated, whereas KOP / C cells lost their luminal formation ability (FIG. 3A).
  • MDCK cells are renal epithelial-derived cells and not vascular endothelium-derived cells, but show a slight lumen forming ability. Therefore, MDCK cells were used to conduct a tube formation test similar to that of KOP cells. As a result, in the MDCK / GEF-1 cells, the lumen forming ability was remarkably enhanced. On the other hand, lumen formation ability was completely lost in MDCK / C cells (FIG. 3B).
  • B16 cells were examined for angiogenesis-inducing ability using an in vivo back subcutaneous air sac (Dosal Sac assay, DAS) method.
  • the DAS method is a method used for examination of pathological angiogenesis such as tumor angiogenesis.
  • a chamber into which various cells (B16 cells, B16 / GEF-1 cells, B16 / C cells, B16 / shRNA cells) were injected was transplanted subcutaneously to the back of the mouse, and the chamber was excised 7 days later.
  • polypeptide polypeptide containing the C region of GEF-1
  • the inhibitor shRNA against the polynucleotide encoding GEF-1 in the present invention inhibit cancer cell-induced angiogenesis and vascular endothelial cell angiogenesis. It was shown to be suppressed.
  • B16 / GEF-1 cells and B16 / shRNA cells showed the same growth pattern as the parental B16 cells. These cells died when the cell density reached approximately 3 ⁇ 10 6 / cm 2 . On the other hand, B16 / C cells became confluent when the cell density reached 5 ⁇ 10 5 / cm 2 , and cell proliferation stopped (FIG. 5). When the B16 / C cells were replated at a low cell density, they showed the same proliferation ability as before. EL4 cells died when the cell density reached about 9 ⁇ 10 5 / cm 2 .
  • DNA microarray analysis and profiling analysis In order to clarify the cell characteristics of B16 / GEF-1 cells, B16 / shRNA cells, B16 / C cells, and B16 cells, mRNA was extracted from each cell, and DNA microarray (Agilent) Analysis was carried out. Furthermore, the data was profiled using the analysis software Key Molnet (Pharmaceutical Design Laboratory). The results are shown in the following table. From this result, B16 / GEF-1 cells, B16 / shRNA cells, and B16 / C cells are significantly changed in protein expression downstream of the SMAD pathway and the Rb / E2F pathway compared to the parent strain B16 cells. Indicated.
  • the change in intracellular GEF-1 expression level affects the protein expression downstream of the pathway via the TGF- ⁇ -SMAD signaling pathway and the Rb / E2F signaling pathway. It has been shown.
  • the TGF- ⁇ -SMAD signaling pathway is greatly involved in cell proliferation, differentiation and apoptosis.
  • Rb is the most important tumor suppressor gene product as is p53.
  • Rb has a function of controlling the cell cycle through binding to E2F. Therefore, based on the above results, it is possible to regulate the TGF- ⁇ -SMAD signaling pathway and the Rb / E2F signaling pathway by regulating the expression level of GEF-1, and further control the growth of tumor cells. Or it was suggested that it can suppress.
  • pSmad RE-TK hRluc F
  • phRL-TK both from RIKEN
  • MDCK / GEF-1 cells and MDCK / C cells were seeded at 5.0 ⁇ 10 4 cells in each well of a 48-well plate. After 24 hours, the cells were washed with Opti-MEM medium, and 0.5 ⁇ g of pSmad-RE-TK-hRluc (F), 0.05 ⁇ g of pGL4.13 (Promega) and 0.5 ⁇ l of Lipofectamine 2000 (Invitrogen) were included. Opti-MEM medium mixture (100 ⁇ l) was added to the cells to introduce the gene. After culturing for 4 hours in a CO 2 incubator, 0.4 ml of Opti-MEM medium was added.
  • the medium was replaced with Opti-MEM medium containing HGF (40 ng / ml, PeproTech EC) or TGF- ⁇ (5 ng / ml, PeproTech EC).
  • HGF 40 ng / ml, PeproTech EC
  • TGF- ⁇ 5 ng / ml, PeproTech EC
  • the SMAD transcriptional activity of MDCK / GEF-1 cells was recognized to be about 570 times higher than that of MDCK cells.
  • the SMAD transcriptional activity of MDCK cells was increased by about 2 times when HGF stimulation was applied, whereas no further enhancement was observed in MDCK / GEF-1 cells.
  • SMAD transcriptional activity was observed to be about 11-fold enhanced in MDCK cells, and about 6.4-fold enhanced in MDCK / GEF-1 cells.
  • the SMAD transcriptional activity of MDCK / C cells was suppressed more than the SMAD transcriptional activity of MDCK cells.
  • no SMAD transcriptional activity was increased in MDCK / C cells even when HGF stimulation or TGF- ⁇ stimulation was applied (FIG. 8). From these results, it was shown that when the CEF polypeptide of GEF-1 was expressed, MDCK cells were inhibited from SMAD transcriptional activity and not affected by HGF stimulation or TGF- ⁇ stimulation.
  • MDCK / C cells showed increased p53 transcriptional activity and suppressed Rb transcriptional activity (FIG. 9).
  • a decrease in Rb transcription activity indicates an increase in E2F / Rb complex.
  • (3) Transcription factor activity of B16 mutant cell Using the same method as the MDCK cell, the transcription factor activity involved in various signaling pathways in B16 / GEF-1 cells and B16 / C cells was measured. As a result, SMAD transcriptional activity was enhanced in B16 / GEF-1 cells, whereas SMAD transcriptional activity and Rb transcriptional activity were suppressed in B16 / C cells, and p53 transcriptional activity was enhanced (FIG. 10). .
  • a decrease in Rb transcription activity indicates an increase in E2F / Rb complex.
  • the transcriptional activity of Rb was decreased and the transcriptional activity of p53 was increased in both MDCK / C cells and B16 / C cells.
  • a decrease in Rb transcriptional activity indicates an increase in Rb / E2F complex formation and promotes cell cycle stagnation at G1 phase.
  • the enhancement of the transcriptional activity of p53 induces p21 expression, phosphorylation of Rb is inhibited by p21, and the cell cycle stops at the G1 phase. Therefore, according to the above results, when the CEF polypeptide of GEF-1 is expressed, the formation of the E2F / Rb complex and the expression of p53 are enhanced, whereby the cell cycle is stopped in the G1 phase and the cell proliferation is suppressed. Was shown to be.
  • PAI-1 promoter activity of B16 mutant cells It is known that expression of ⁇ Plasminogen Activator Inhibitor-1 (PAI-1) is induced by SMAD transcription factors. Therefore, the amount of TGF- ⁇ -SMAD signaling in MDCK / GEF-1 cells and MDCK / C cells was measured by measuring the promoter activity of PAI-1. The promoter activity of PAI-1 was measured by a dual-luciferase quantification system using the same method as in (1) above.
  • FIG. 7 shows a schematic diagram of a vector having a PAI-1 promoter. As a result, PAI-1 promoter activity increased about 4-fold in B16 / GEF-1 cells and decreased to 3/4 in B16 / C cells compared to B16 cells (FIG. 11).
  • TGF- ⁇ -SMAD signaling is enhanced about 4 times in B16 / GEF-1 cells and 3/4 in B16 / C cells compared to B16 cells. It was. 4).
  • Measurement of TGF- ⁇ expression level TGF- ⁇ -SMAD information is transmitted to intracellular SMAD molecules via the receptor of extracellular TGF- ⁇ on the cell surface. Then, the SMAD molecule that has migrated into the nucleus binds to DNA and enhances the transcriptional activity of the protein corresponding to TGF- ⁇ -SMAD signaling. Further, the TGF- ⁇ molecule itself is a protein whose expression is induced by TGF- ⁇ -SMAD signaling, and the protein synthesis and extracellular release are enhanced by the enhancement of TGF- ⁇ -SMAD signaling.
  • the amount of TGF- ⁇ in the cell culture medium is proportional to the amount of TGF- ⁇ -SMAD signaling in the cell. Therefore, the expression level of TGF- ⁇ in the cell culture medium was measured and analyzed using a Quantikine (registered trademark) TGF- ⁇ ELISA measurement kit (R & D Systems, Inc.). As a result, the amount of TGF- ⁇ protein was increased in the B16 cell and B16 / GEF-1 cell medium, and decreased in the B16 / C cell and B16 / shRNA cell medium (FIG. 12). Therefore, it is considered that TGF- ⁇ -SMAD signaling was enhanced in B16 cells and B16 / GEF-1 cells, and was suppressed in B16 / C cells.
  • 1.5 ml of cell culture solution in which agarose (low gelation temperature product) was dissolved to a concentration of 0.5% (w / v) was added to a 35 mm dish and cooled to gel. On top of that, 1.5 ml of 0.33% agarose / cell culture medium containing 5.0 ⁇ 10 3 cells was added. After gelation, the cells were cultured for 2 weeks in a CO 2 incubator. 0.5 ml of a 0.005% (w / v) aqueous crystal violet solution was added onto the gel and incubated overnight to stain the cells. A 35 mm dish was photographed with a scanner, and the number of colonies was measured from the image using image analysis software.
  • GEF-1 / C protein stable expression cell line of mouse lung cancer-derived LLC cells LLC / C cell
  • GEF-1 / C protein stable expression cell line of human pancreatic cancer-derived cell line PT45 cells PT45 / C cells
  • human colon cancer-derived cell line COLO205 cells GEF-1 / C protein stably expressing cell lines (COLO205 / C cells) were measured for their ability to grow in soft agar medium.
  • the proliferation ability of various cells in the soft agar medium decreased to 20% or less in LLC / C cells compared to the parent LLC cells (FIG. 13B).
  • PT45 / C cells decreased to 5% or less compared to parent PT45 cells (FIG. 26)
  • COLO205 / C cells decreased to 1% or less compared to parent COLO205 cells (FIG. 27).
  • the proliferation ability in soft agar medium was measured for MDCK cells. MDCK cells are canine renal epithelial cell-derived cells that are not cancerous and maintain a normal cell-like morphology. Therefore, it cannot grow in soft agar medium.
  • the GCK-1 protein stable expression cell line of MDCK cells (MDCK / GEF-1 cells) had acquired the ability to grow in a soft agar medium (FIG. 13C). From these results, when GEF-1 is expressed in B16 cells and LLC cells which are cancer cells, the proliferation ability in soft agar medium is enhanced, and when expressed in MDCK cells which are not cancer cells, It was shown to acquire the ability to grow in an agar medium. On the other hand, it was shown that when the CEF polypeptide of GEF-1 was expressed in B16 cells, LLC cells, PT45 / C cells and COLO205 / C cells, the tumor growth ability in the soft agar medium was significantly reduced.
  • the tumor-forming ability in C57BL / 6 mice was enhanced about 2-fold compared to B16 cells.
  • both B16 / C cells and B16 / shRNA cells had reduced tumorigenicity (FIG. 14A). From these results, it was shown that B16 / GEF-1 cells have a higher ability to form tumors in vivo than B16 cells.
  • both B16 / C cells and B16 / shRNA cells were shown to have suppressed tumorigenicity.
  • these cells (1.0 ⁇ 10 6 cells / 0.2 ml PBS) were transplanted subcutaneously into nude mice. Four weeks after transplantation, the mice were euthanized with carbon dioxide, and then the tumors were removed and the wet weight was measured. As a result, MDCK cells were not cancerous and maintained a normal cell-like morphology, so no tumor was formed subcutaneously in nude mice. On the other hand, MDCK / GEF-1 cells formed tumors subcutaneously in nude mice (FIG. 14B).
  • B16 / shRNA cells are cells in which an interference induction vector is introduced into B16 cells and the expression level of GEF-1 is suppressed by the RNA interference effect.
  • B16 / C cells are cells in which the expression of GEF-1 / C protein is induced by introducing a GEF-1 / C protein expression vector into B16 cells. Since both the RNA interference induction vector and the GEF-1 / C protein expression vector are macromolecules, introduction into cancer cells in the human body is difficult, and clinical application is not easy.
  • introduction and delivery (DDS) to cancer cells in the human body is simpler and expected to be applied clinically if it is a small molecule siRNA that induces RNA interference or a GEF-1 / C region-constituting oligopeptide. it can.
  • the tumor growth suppression method by GEF-1-related low molecular weight siRNA targeting GEF-1 and GEF-1 / C region constitution oligopeptide was examined. 1.
  • siRNA Invitrogen was requested to synthesize siRNA (stealth RNAi) for mouse Hgs (NM_008244) as siRNA targeting GEF-1 (GEF-1-siRNA).
  • siRNA # 3-scramble means scrambled siRNA of siRNA # 3, and the base sequence is different from siRNA # 3, but the base composition ratio is the same, and there is no sequence homologous to the cell or individual to be used. It is a dimer.
  • siRNA # 3-scramble was used as a control for siRNA # 3.
  • GEF-1 / C constituent oligopeptide The synthesis of GEF-1 / C constituent oligopeptide used in this example was requested from Hayashi Kasei Co., Ltd.
  • FIG. 1 A schematic diagram of the GEF-1 / C-constituting oligopeptide is shown in FIG.
  • the amino acid sequence of the synthesized oligopeptide is shown below.
  • r9-OP10-11 is a peptide obtained by binding a cell membrane permeable peptide (RRRRRRRRRGPG (R represents D-form arginine) (SEQ ID NO: 66)) to OP10-11.
  • RRRRRRRRRGPG R represents D-form arginine
  • the following GEF-1 / C-constituting oligopeptides are derived from mice, but human-derived oligopeptides are the 16th from the N-terminus of OP20-2 (the N-terminus of OP-20-3 and OP10-3). 6) from T (G in human) is different, and the others are common between mouse and human.
  • siRNA (40 nmol) and 10 ⁇ l of Lipofectamine 2000 were mixed, diluted to 1.0 ml with Opti-MEM I medium and added to 35 mm dish KOP2.16 cells washed with Opti-MEM I medium. After 4 hours, 1.0 ml of Opti-MEM I medium containing 20% FBS was added to the dish.
  • siRNA-introduced cells were collected, the number of cells was counted, suspended in Opti-MEM I medium, and replated on Matrigel. After 18 to 48 hours, cell lumen formation was observed.
  • PBS Non-Propane B
  • siRNA-MNC Stealth RNA Negative Control Medium GC Duplex (Invitrogen)
  • siRNA # 2 and siRNA # 3 were found to have a remarkable inhibitory effect on tube formation (FIG. 15). From this result, it was clarified that the siRNA exhibits an angiogenesis inhibitory effect by suppressing the expression of GEF-1.
  • siRNA # 3 which had the highest effect of inhibiting tube formation in (1) above.
  • B16 cells were inoculated subcutaneously into nude mice.
  • siRNA # 3 / Atelocollagen mixture (0.2 ml) was injected in the vicinity of the tumor.
  • siRNA # 3 / atelocollagen mixture was injected twice in the vicinity of the tumor every other week.
  • siRNA # 3 was able to suppress the tumor volume and tumor weight to 50% or less compared with the case where PBS or siRNA # 3 scrambled siRNA (siRNA # 3-scramble) was administered. (FIG. 16). From this result, it was clarified that the siRNA exhibits a tumor growth inhibitory effect in vivo by suppressing the expression of GEF-1.
  • GEF-1 / C Component Oligopeptide (1) Effect of GEF-1 / C Component Oligopeptide on SMAD Transcriptional Activity First, GEF- against SMAD transcriptional activity in TGF- ⁇ -SMAD signaling The effect of 1 / C constituent oligopeptides was examined.
  • the TGF- ⁇ -SMAD signaling pathway is greatly involved in angiogenesis and cancer cell metastasis.
  • 2.5 nmol of the GEF-1 / C component oligopeptide and 0.2 nmol of the peptide transporter Wr-T were mixed, it was diluted to 0.1 ml with PBS and mixed with 0.1 ml of the DNA solution for SMAD transcriptional activity test.
  • 0.2 ml of the mixed solution was added to various wells (B16 cells and COLO205 cells) in one well of a 48-well plate washed with Opti-MEM I medium. After 4 hours, 0.2 ml of 20% FBS / Opti-MEM I medium was added to each well.
  • GEF-1 / C-constituting oligopeptides OP10-7, OP10-11 and OP10-12 inhibited SMAD transcriptional activity by about 50% (FIG. 18A).
  • OP10-6 to OP10-12 inhibited SMAD transcriptional activity by about 35% to 70% (FIG. 18B).
  • GEF-1 / C-constituting oligopeptide-introduced cells were collected, counted, and suspended in Opti-MEM I medium. The cells were seeded on matrigel. As a result, OP10-10 to OP10-12 inhibited lumen formation by about 50% (FIG. 19). From this result, it was revealed that the GEF-1 / C-constituting oligopeptide exhibits an angiogenesis inhibitory effect.
  • OP10-11 was also used for the in vivo test because OP10-11 had the highest inhibitory effect on tube formation and the ability to suppress the growth ability in the soft agar medium. Note that # 8 to 12 in FIGS. 23 and 24 represent OP10-8 to OP10-12, respectively.
  • the tumor growth inhibitory effect in vivo was examined about r9-OP10-11 oligopeptide.
  • r9-OP10-11 inhibited the growth of human colon cancer-derived COLO205 cell tumors already formed subcutaneously in nude mice by about 65% in tumor volume and about 60% in tumor weight (FIG. 28). From this result, it became clear that r9-OP10-11 oligopeptide exhibits a tumor growth inhibitory effect in vivo.
  • the siRNA of the present invention can suppress tumor growth in vitro and in vivo by suppressing GEF-1 expression, and the GEF-1 / C-constituting oligopeptide inhibits GEF-1 function. Indicated.
  • the present invention can be used as an antitumor agent having an angiogenesis inhibitory action and / or a tumor growth inhibitory action.
  • SEQ ID NOs: 13 to 43 Synthetic nucleotides
  • SEQ ID NOs: 44 to 67 Synthetic peptides

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Abstract

 本発明は、血管新生抑制作用及び/又は腫瘍増殖抑制作用を有する抗腫瘍剤又は腫瘍増殖抑制方法を提供することを目的とする。 本発明は、ガラクトシルセラミド発現因子-1のQ領域を除くポリペプチドのうち、少なくともC領域又はその一部を含むポリペプチドを含有する抗腫瘍剤であって、血管新生抑制作用及び/又は腫瘍増殖抑制作用を有することを特徴とする、前記抗腫瘍剤を提供する。

Description

ガラクトシルセラミド発現因子−1を標的とする腫瘍増殖制御法
 本発明は、ガラクトシルセラミド発現因子−1を標的とする抗腫瘍剤及び腫瘍増殖抑制方法等に関する。
 ガラクトシルセラミド(GalCer)は、ガラクトース1残基とセラミド1残基からなる最小のスフィンゴ糖脂質であり、ミエリンのオリゴデンドロサイトや腎上皮細胞に特異的に大量発現し、絶縁機能、高塩濃度耐性機能を有する糖脂質である。
 ガラクトシルセラミド発現因子−1(GalCer Expression Factor−1(GEF−1))は、ガラクトシルセラミドの発現因子であり(Ogura,K.,et al.,J.Neurochem.,71,1827−1836,1998)、zinc−finger配列(FYVE)を持つ領域(Z)、高プロリン領域(P)、コイルド−コイル配列領域(C)、高プロリン2/高グルタミン領域(Q)の4つの領域から構成されるタンパク質である。また、ラットGEF−1は、マウスHrs(HGF−regulated tyrosine kinase substrate)のラットオルソログであり(Komada,M.,et al.,Mol.Cell Biol.,15,6213−6221,1995)、小胞輸送および細胞内シグナル伝達に関連することが知られている。
 本発明者らは、GEF−1/HrsがMDCK細胞に対して線維芽細胞様の形態変化を示すことを既に見出し、さらにGEF−1/Hrsが細胞の遊走性に関与していることを見出した(特開2005−247735号公報)。しかしながら、GEF−1/Hrs及びそのQ領域欠損変異体は、腫瘍増殖抑制作用を示さなかった(特開2005−247735号公報)。
 ところで、腫瘍は、その増殖過程において酸素及び栄養不足を補うため、VEGFやTGF−β等の血管新生誘導因子を放出し、腫瘍への血管新生を誘導することが知られている。従って、腫瘍増殖を抑制するために、当該腫瘍性血管新生を抑制する戦略が考えられている。しかしながら、GEF−1/Hrsと血管新生との関係については、これまで明らかとなっていなかった。
 本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、血管新生抑制作用及び/又は腫瘍増殖抑制作用を有する抗腫瘍剤又は腫瘍増殖抑制方法を提供することにある。
 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、GEF−1が血管新生及び腫瘍増殖に関与していることを見出した。そして、GEF−1の発現を抑制することにより血管新生及び腫瘍増殖を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は以下の通りである。
(1)ガラクトシルセラミド発現因子−1のQ領域を除くポリペプチドのうち、少なくともC領域又はその一部を含むポリペプチドを含有する腫瘍増殖抑制剤。
(2)以下の(a)又は(b)のポリペプチドを含む、腫瘍増殖抑制剤。
 (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
 (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ腫瘍増殖抑制作用を有するポリペプチド
(3)以下の(a)又は(b)のポリペプチドを含む、腫瘍増殖抑制剤。
 (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する10アミノ酸残基を含むポリペプチド
 (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する10アミノ酸残基を含むアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ腫瘍増殖抑制作用を有するポリペプチド
(4)前記(a)に記載のポリペプチドが、配列番号44~65のいずれかで表されるアミノ酸配列を含むものである、上記(3)に記載の腫瘍増殖抑制剤。
(5)ガラクトシルセラミド発現因子−1のQ領域を除くポリペプチドのうち、少なくともC領域又はその一部を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有する、腫瘍増殖抑制剤。
(6)以下の(a)又は(b)のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む、腫瘍増殖抑制剤。
 (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
 (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ腫瘍増殖抑制作用を有するポリペプチド
(7)以下の(a)又は(b)のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む、腫瘍増殖抑制剤。
 (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する10アミノ酸残基を含むポリペプチド
 (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する10アミノ酸残基を含むアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ腫瘍増殖抑制作用を有するポリペプチド
(8)以下の(a)又は(b)のポリヌクレオチドを含む、腫瘍増殖抑制剤。
 (a)配列番号7、9若しくは11で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド
 (b)配列番号7、9若しくは11で表される塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ腫瘍増殖抑制作用を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
(9)ガラクトシルセラミド発現因子−1の発現抑制物質を含有する腫瘍増殖抑制剤。
(10)ガラクトシルセラミド発現因子−1の発現抑制物質が、ガラクトシルセラミド発現因子−1をコードするポリヌクレオチドに対するsiRNA又はshRNAである上記(9)に記載の腫瘍増殖抑制剤。
(11)ガラクトシルセラミド発現因子−1をコードするポリヌクレオチドが、以下の(a)又は(b)のポリペプチドをコードする塩基配列を含むものである、上記(10)に記載の腫瘍増殖抑制剤。
 (a)配列番号2、4若しくは6で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
 (b)配列番号2、4若しくは6で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ腫瘍増殖作用を有するポリペプチド
(12)ガラクトシルセラミド発現因子−1をコードするポリヌクレオチドが、以下の(a)又は(b)のポリヌクレオチドを含むものである、上記(10)に記載の腫瘍増殖抑制剤。
 (a)配列番号1、3若しくは5で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド
 (b)配列番号1、3若しくは5で表される塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ腫瘍増殖作用を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
(13)ガラクトシルセラミド発現因子−1のQ領域を除くポリペプチドのうち、少なくともC領域又はその一部を含むポリペプチドを含有する血管新生抑制剤。
(14)以下の(a)又は(b)のポリペプチドを含む、血管新生抑制剤。
 (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
 (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ血管新生抑制作用を有するポリペプチド
(15)以下の(a)又は(b)のポリペプチドを含む、血管新生抑制剤。
 (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する10アミノ酸残基を含むポリペプチド
 (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する10アミノ酸残基を含むアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ血管新生抑制作用を有するポリペプチド
(16)前記(a)に記載のポリペプチドが、配列番号44~65のいずれかで表されるアミノ酸配列を含むものである、上記(15)に記載の血管新生抑制剤。
(17)ガラクトシルセラミド発現因子−1のQ領域を除くポリペプチドのうち、少なくともC領域又はその一部を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有する、血管新生抑制剤。
(18)以下の(a)又は(b)のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む、血管新生抑制剤。
 (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
 (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ血管新生抑制作用を有するポリペプチド
(19)以下の(a)又は(b)のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む、血管新生抑制剤。
 (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する10アミノ酸残基を含むポリペプチド
 (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する10アミノ酸残基を含むアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ血管新生抑制作用を有するポリペプチド
(20)以下の(a)又は(b)のポリヌクレオチドを含む、血管新生抑制剤。
 (a)配列番号7、9若しくは11で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド
 (b)配列番号7、9若しくは11で表される塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ血管新生抑制作用を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
(21)ガラクトシルセラミド発現因子−1の発現抑制物質を含有する血管新生抑制剤。
(22)ガラクトシルセラミド発現因子−1の発現抑制物質が、ガラクトシルセラミド発現因子−1をコードするポリヌクレオチドに対するsiRNA又はshRNAである上記(21)に記載の血管新生抑制剤。
(23)ガラクトシルセラミド発現因子−1をコードするポリヌクレオチドが、以下の(a)又は(b)のポリペプチドをコードする塩基配列を含むものである、上記(22)に記載の血管新生抑制剤。
 (a)配列番号2、4若しくは6で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
 (b)配列番号2、4若しくは6で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ血管新生誘導作用を有するポリペプチド
(24)ガラクトシルセラミド発現因子−1をコードするポリヌクレオチドが、以下の(a)又は(b)のポリヌクレオチドを含むものである、上記(22)に記載の血管新生抑制剤。
 (a)配列番号1、3若しくは5で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド
 (b)配列番号1、3若しくは5で表される塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ血管新生誘導作用を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
(25)以下の(a)又は(b)のポリペプチドを含む、癌細胞特性消失剤。
 (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
 (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ癌細胞特性消失作用を有するポリペプチド
(26)癌細胞に接触阻害能を獲得させるものである、上記(25)に記載の癌細胞特性消失剤。
(27)ガラクトシルセラミド発現因子−1の発現を抑制することを特徴とする、腫瘍増殖抑制方法。
(28)ガラクトシルセラミド発現因子−1の発現を抑制することを特徴とする、血管新生抑制方法。
 本発明により、ガラクトシルセラミド発現因子−1のQ領域を除くポリペプチドのうち少なくともC領域又はその一部を含むポリペプチドを含有する抗腫瘍剤を提供することができる。また、本発明により、ガラクトシルセラミド発現因子−1の発現抑制物質を含有する抗腫瘍剤を提供することができる。本発明は、癌転移抑制作用に加え、血管新生抑制作用及び/又は腫瘍増殖抑制作用を有することから、抗腫瘍剤として極めて有用である。
 図1は、GEF−1の構造を示す模式図である。
 図2Aは、B16細胞、B16/bsr細胞、B16/GEF−1細胞、B16/C細胞及びB16/shRNA細胞のコロニー形態を示す図である。
 図2Bは、B16細胞、B16/GEF−1細胞、B16/C細胞及びB16/shRNA細胞の投与後21日目における肺転移像を示す図である。図中の「HE」はHE染色像を意味する。
 図2Cは、B16細胞、B16/bsr細胞、B16/GEF−1細胞、B16/C細胞及びB16/shRNA細胞の投与後のマウスの生存日数を示す図である。
 図3は、管腔形成試験の結果を示す図である。A)KOP細胞及びKOP/C細胞の管腔形成結果を示す。B)MDCK/GEF−1細胞、MDCK細胞及びMDCK/C細胞の管腔形成結果を示す。
 図4は、マウス背部皮下(in vivo)における血管新生の誘導及び抑制の結果を示す図である。上パネルは血管新生の様子を示し、下パネルは血管長及び血管面積の測定結果を示す。
 図5は、B16/C細胞のin vitroにおける増殖能を測定した結果を示す図である。
 図6は、B16/C細胞の細胞密度と細胞周期を測定した結果を示す図である。
 図7は、転写因子活性及びプロモーター活性の測定に用いたベクターの構造を示す模式図である。
 図8は、MDCK/GEF−1細胞及びMDCK/C細胞のSMAD転写活性に対するHGF及びTGF−βの影響を測定した結果を示す図である。
 図9は、MDCK細胞/GEF−1細胞及びMDCK/C細胞における各種転写因子の活性を測定した結果を示す図である。
 図10は、B16細胞/GEF−1細胞、B16/shRNA細胞及びB16/C細胞における各種転写因子の活性を測定した結果を示す図である。
 図11は、B16/bsr細胞、B16細胞/GEF−1細胞及びB16/C細胞におけるTGF−β−SMADシグナル誘導性のPAI−1プロモーター活性を測定した結果を示す図である。
 図12は、培地中に含まれるTGF−βの変化量を測定した結果を示す図である。
 図13Aは、B16細胞/GEF−1細胞及びB16/C細胞の軟寒天培地内増殖能を測定した結果を示す図である。上パネルはコロニー形成の様子を示し、下パネルはコロニー数の相対値を測定した結果を示す。
 図13Bは、LLC/C細胞の軟寒天培地内増殖能を測定した結果を示す図である。上パネルはコロニー形成の様子を示し、下パネルはコロニー数の相対値を測定した結果を示す図である。
 図13Cは、MDCK細胞及びMDCK/GEF−1細胞の軟寒天培地内における増殖形態を示す図である。
 図14Aは、B16細胞/GEF−1細胞、B16/shRNA細胞及びB16/C細胞のC57BL/6マウスにおける腫瘍形成/増殖能を測定した結果を示す図である。
 図14Bは、MDCK細胞及びMDCK/GEF−1細胞のヌードマウスにおける腫瘍形成/増殖能を測定した結果を示す図である。
 図15は、GEF−1 siRNAの管腔形成阻害効果を検討した結果を示す図である。上パネルはsiRNA導入細胞の管腔形成の様子を示し、下パネルは管腔形成率の相対値を測定した結果を示す。
 図16は、GEF−1 siRNA #3のin vivoにおける腫瘍増殖抑制効果を検討した結果を示す図である。左パネルは腫瘍体積及び腫瘍重量の測定結果を示し、右パネルはヌードマウスに形成された腫瘍の外観を示す。
 図17は、GEF−1/C構成オリゴペプチドの模式図である。
 図18Aは、B16細胞のSMAD転写活性に対するGEF−1/C構成オリゴペプチドの効果を測定した結果を示す図である。
 図18Bは、COLO205細胞のSMAD転写活性に対するGEF−1/C構成オリゴペプチドの効果を測定した結果を示す図である。
 図19は、KOP細胞の管腔形成に対するGEF−1/C構成オリゴペプチドの効果を測定した結果を示す図である。
 図20Aは、B16細胞の軟寒天培地内増殖に対するGEF−1/C構成オリゴペプチドの効果を測定した結果を示す図である。
 図20Bは、HeLa細胞の軟寒天培地内増殖に対するGEF−1/C構成オリゴペプチドの効果を測定した結果を示す図である。
 図20Cは、COLO205細胞の軟寒天培地内増殖に対するGEF−1/C構成オリゴペプチドの効果を測定した結果を示す図である。
 図20Dは、KATOIII細胞の軟寒天培地内増殖に対するGEF−1/C構成オリゴペプチドの効果を測定した結果を示す図である。
 図21Aは、A549細胞の軟寒天培地内増殖に対するGEF−1/C構成オリゴペプチドの効果を測定した結果を示す図である。
 図21Bは、PT45細胞の軟寒天培地内増殖に対するGEF−1/C構成オリゴペプチドの効果を測定した結果を示す図である。
 図22は、B16細胞を用いて、GEF−1/C構成オリゴペプチドのin vivoにおける腫瘍増殖抑制効果を検討した結果を示す図である。左パネルは腫瘍体積及び腫瘍重量の測定結果を示し、右パネルはヌードマウスに形成された腫瘍の外観を示す。
 図23は、COLO205細胞を用いて、GEF−1/C構成オリゴペプチドのin vivoにおける腫瘍増殖抑制効果を検討した結果を示す図である。左パネルは腫瘍体積及び腫瘍重量の測定結果を示し、右パネルはヌードマウスに形成された腫瘍の外観を示す。
 図24は、A549細胞を用いて、GEF−1/C構成オリゴペプチドのin vivoにおける腫瘍増殖抑制効果を検討した結果を示す図である。左パネルは腫瘍体積及び腫瘍重量の測定結果を示し、右パネルはヌードマウスに形成された腫瘍の外観を示す。
 図25は、EL4/C細胞のin vitroにおける増殖能を測定した結果を示す図である。
 図26は、PT45/C細胞の軟寒天培地内増殖能を測定した結果を示す図である。上パネルはコロニー形成の様子を示し、下パネルはコロニー数の相対値を測定した結果を示す。
 図27は、COLO205/C細胞の軟寒天培地内増殖能を測定した結果を示す図である。上パネルはコロニー形成の様子を示し、下パネルはコロニー数の相対値を測定した結果を示す。
 図28は、COLO205細胞を用いて、細胞膜透過ペプチドが結合したGEF−1/C構成オリゴペプチド(r9−OP10−11)のin vivoにおける腫瘍増殖抑制効果を検討した結果を示す図である。左パネルは腫瘍体積変化及び腫瘍湿重量の測定結果を示し、右パネルはヌードマウスに形成された腫瘍の外観を示す。
 以下、本発明を詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこの実施の形態のみに限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施をすることができる。また、本明細書は、本願優先権主張の基礎となる2010年6月25日に出願された日本国特許出願(特願2010−144763号)の明細書及び図面に記載の内容を包含する。
1.概要
 ガラクトシルセラミド発現因子−1(GalCer Expression Factor−1(GEF−1))は、ガラクトシルセラミドの発現を誘導する因子である(Ogura,K.,et al.,J.Neurochem.,71,1827−1836,1998)。本発明者らは以前、GEF−1のC領域を含み、かつQ領域を含まないポリペプチドを発現させることにより、癌細胞の転移能を抑制することに成功した(特開2005−247735号公報)。その一方、当該ポリペプチドは、腫瘍増殖を有意には抑制しなかった(同号公報)。
 しかしながら、本発明者らが改めてGEF−1の腫瘍増殖に対する効果を検討した結果、GEF−1は腫瘍増殖を亢進することが明らかとなった。さらに、GEF−1の血管新生に対する効果を検討した結果、GEF−1は血管新生も亢進することが明らかとなった。そこで、GEF−1のC領域の効果について検討した結果、GEF−1のC領域又はその構成オリゴペプチドを発現させることにより、腫瘍増殖及び血管新生を抑制できることを見出した。また、GEF−1の発現抑制物質を用いてGEF−1の発現を抑制することにより、腫瘍増殖及び血管新生を抑制できることを見出した。これらの結果から、GEF−1のC領域ポリペプチド、その構成オリゴペプチド及びGEF−1の発現抑制物質は、癌細胞転移抑制、血管新生抑制及び腫瘍増殖抑制という3つの効果を併せ持つものであり、抗腫瘍剤として極めて有用であることが示された。また、本発明の抗腫瘍剤は、腫瘍血管新生を抑制することにより間接的に癌細胞の転移及び腫瘍増殖を抑制するだけではなく、癌細胞自体の遊走性を抑制することにより直接癌転移を抑制し、さらには癌細胞の腫瘍増殖に関与する転写因子の発現を抑制することにより直接腫瘍増殖を抑制することが示された。従って、本発明の抗腫瘍剤は、上記3つの効果の相乗効果を発揮することができるため、癌又は腫瘍の治療に極めて有用である。
2.ガラクトシルセラミド発現因子−1
(1)ガラクトシルセラミド発現因子−1の機能
 GEF−1は、上皮細胞由来MDCK細胞において、GalCer及びその硫酸化誘導体サルファタイドを高発現させる機能を有する。また、MDCK細胞に上皮細胞−間葉系細胞変異(Epithelial−Mesenchymal Transition(EMT))を誘導し、線維芽細胞様の形態へと変化させる機能を有する。上皮細胞−間葉系細胞変異(Epithelial−Mesenchymal Transition(EMT))とは、Wnt等のシグナルにより誘導される胎児形態形成初期における必須の過程であり、がん細胞転移における浸潤及び血管内移行にも大きく関与している過程である(Bean,A.,et al.,Nature,385,826−829,1997)。実際、GEF−1は、癌細胞であるマウスメラノーマB16細胞に発現させると、癌細胞の転移を促進することが明らかとなっている。また、GEF−1は、血管新生誘導作用及び腫瘍増殖作用を有する。
(2)GEF−1ポリペプチド
 本発明に使用されるGEF−1ポリペプチドは、限定されるものではなく、ラット由来、ヒト由来、マウス由来のいずれであってもよい。ラットGEF−1は、マウス又はヒトHGF−regulated tyrosine kinase substrate(以下、「Hrs」又は「Hgs」と称する)のホモログである。ラットGEF−1とマウスHrs、ラットGEF−1とヒトHrs、マウスHrsとヒトHrsのアミノ酸配列相同性は以下の通りである。
 (a)ラットGEF−1とマウスHrsのアミノ酸配列相同性は97%
 (b)ラットGEF−1とヒトHrsのアミノ酸配列相同性は93%
 (c)マウスHrsとヒトHrsのアミノ酸配列相同性は93%
 従って、本発明において使用されるGEF−1ポリペプチドには、ラット由来GEF−1ポリペプチド、ヒト由来Hrsポリペプチド、マウス由来Hrsポリペプチドが含まれる。
 ラット由来、ヒト由来、マウス由来のGEF−1(Hrs)ポリペプチドのアミノ酸配列を、それぞれ配列番号2、4、6で表す。また、ラット由来、ヒト由来、マウス由来のGEF−1をコードするポリヌクレオチドの塩基配列を、それぞれ配列番号1、3、5で表す。上記塩基配列及びアミノ酸配列は、GenBankに登録されている。各種GEF−1(Hrs)の塩基配列及びアミノ酸配列のGenBankアクセッション番号を以下に示す。
 ラットGEF−1(配列番号1、2):AB002811
 ヒトHrs(配列番号3、4):U43895
 マウスHrs(配列番号5、6):D50050
 本発明において使用されるGEF−1ポリペプチドには、上記の配列番号2、4又は6で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドのほか、配列番号2、4若しくは6で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加され、又はそれらの組合せにより変異されたアミノ酸配列からなり、かつ血管新生誘導作用若しくは腫瘍増殖作用を有するポリペプチドが含まれる。
 上記配列番号2、4又は6で表されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が、欠失、置換、若しくは付加され、又はそれらの組合せにより変異されたアミノ酸配列としては、例えば、
 (i)配列番号2、4又は6で表されるアミノ酸配列中の1~10個(例えば、1~5個、好ましくは1~3個、より好ましくは1~2個、さらに好ましくは1個)のアミノ酸が欠失したアミノ酸配列、
 (ii)配列番号2、4又は6で表されるアミノ酸配列中の1~10個(例えば、1~5個、好ましくは1~3個、より好ましくは1~2個、さらに好ましくは1個)のアミノ酸が他のアミノ酸で置換されたアミノ酸配列、
 (iii)配列番号2、4又は6で表されるアミノ酸配列に1~10個(例えば、1~5個、好ましくは1~3個、より好ましくは1~2個、さらに好ましくは1個)のアミノ酸が付加したアミノ酸配列、
 (iv)上記(i)~(iii)の組合せにより変異されたアミノ酸配列
 などが挙げられる。
 本発明において、「血管新生誘導作用」とは、in vitroにおいて管腔形成を誘導する作用又はin vivoにおいて血管新生を誘導する作用を意味する。また、「腫瘍増殖作用」とは、癌細胞の増殖を促進する作用を意味する。
 また、「血管新生誘導作用又は腫瘍増殖作用を有する」とは、配列番号2、4又は6で表されるアミノ酸配列を有するポリペプチドの血管新生誘導作用又は腫瘍増殖作用を100としたときと比較して、10%以上、20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、好ましくは90%以上の活性を有することを意味する。
 血管新生誘導作用は、公知の方法、例えばMDCK細胞に変異ポリペプチドを発現させ、対照MDCK細胞と比較して管腔形成能が亢進しているか否かを試験することにより確認することができる。また、マウス背部皮下での血管新生誘導試験(DAS法)を用いて、血管長又は血管面積を測定することにより、血管新生誘導作用を測定することができる。また、腫瘍増殖作用は、任意の癌細胞に変異ポリペプチドを発現させ、公知の手法を用いて腫瘍の増殖量を測定することにより、測定することができる。
 上記の変異を有するポリペプチドを調製するためにポリヌクレオチドに変異を導入するには、Kunkel法やGapped duplex法等の部位特異的突然変異誘発法を利用した変異導入用キット、例えばQuikChangeTMSite−Directed Mutagenesis Kit(ストラタジーン社製)、GeneTailorTM Site−Directed Mutagenesis System(インビトロジェン社製)、TaKaRa Site−Directed Mutagenesis System(Mutan−K、Mutan−Super Express Km等:タカラバイオ社製)等を用いて行うことができる。また、「Molecular Cloning,A Laboratory Manual 2nd ed.」(Cold Spring Harbor Press(1989))、「Current Protocols in Molecular Biology」(John Wiley & Sons(1987−1997))、Kunkel(1985)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82:488−92、Kramer and Fritz(1987)Method.Enzymol.154:350−67、Kunkel(1988)Method.Enzymol.85:2763−6等に記載された部位特異的変異誘発法等の方法を用いることができる。
 また、本発明において使用されるGEF−1ポリペプチドには、配列番号2、4又は6で表されるアミノ酸配列のほか、配列番号2、4又は6で表されるアミノ酸配列と約85%以上、好ましくは約90%以上、より好ましくは約93%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、かつ血管新生誘導作用又は腫瘍増殖作用を有するもの(配列番号2、4、6で表されるアミノ酸配列と実質的に同等のアミノ酸配列)も含まれる。相同性は、インターネットを利用したホモロジー検索サイト、例えば日本DNAデータバンク(DDBJ)において、FASTA、BLAST、PSI−BLAST等の相同性検索を利用できる。また、National Center for Biotechnology Information(NCBI)において、BLASTを用いた検索を行うこともできる。
(3)GEF−1をコードするポリヌクレオチド
 上記の通り、ラットGEF−1はマウス又はヒトHrsのホモログである。従って、本発明のGEF−1をコードするポリヌクレオチドには、Hrsをコードするポリヌクレオチド、例えば、ヒト及びマウスのHrsをコードするポリヌクレオチド(配列番号3及び5)、さらに、配列番号4及び6で表されるアミノ酸配列からなるヒト及びマウスHrsのポリペプチドをコードするポリヌクレオチドが含まれる。また、ラットHrsをコードするポリヌクレオチドも含まれる。
 本発明において、GEF−1をコードするポリヌクレオチドは、配列番号1、3又は5で表される塩基配列のほか、前記GEF−1ポリペプチドをコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドであれば特に限定されない。例えば、配列番号2、4又は6で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドのほか、配列番号2、4又は6で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、挿入、置換または付加されたアミノ酸配列からなる変異ポリペプチドであって、血管新生誘導作用又は腫瘍増殖作用を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドも本発明において使用することができる。
 ここで、「ポリヌクレオチド」とは、複数のデオキシリボ核酸(DNA)またはリボ核酸(RNA)等の塩基または塩基対からなる重合体を指し、DNA、cDNA、ゲノムDNA、化学合成DNA及びRNAを含む。また、天然以外の人工塩基を必要に応じて含むポリヌクレオチドも包含する。
 本発明のGEF−1をコードするポリヌクレオチドは、配列番号1、3又は5で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、または該塩基配列に相補的な配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、血管新生誘導作用又は腫瘍増殖作用を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む。このようなポリヌクレオチドは、配列番号1、3又は5で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、またはその断片をプローブとして、コロニーハイブリダイゼーション、プラークハイブリダイゼーション、サザンブロット等の公知のハイブリダイゼーション法により、ヒトのcDNAライブラリー及びゲノムライブラリーから得ることができる。cDNAライブラリーの作製方法については、「Molecular Cloning,A Laboratory Manual 2nd ed.」(Cold Spring Harbor Press(1989))を参照することができる。また、市販のcDNAライブラリー及びゲノムライブラリーを用いてもよい。
 本発明におけるハイブリダイゼーション条件において、ストリンジェントな条件としては、例えば、「2×SSC、0.1%SDS、25℃」、「1×SSC、0.1%SDS、25℃」、「0.2×SSC、0.1%SDS、42℃」、よりストリンジェントな条件としては、例えば「0.1×SSC、0.1%SDS、68℃」等の条件を挙げることができる。当業者であれば、このようなバッファーの塩濃度、温度等の条件に加えて、その他のプローブ濃度、プローブの長さ、反応時間等の諸条件を加味し、本発明のGEF−1遺伝子をコードするポリヌクレオチドを得るための条件を設定することができる。
 ハイブリダイゼーション法の詳細な手順については、「Molecular Cloning,A Laboratory Manual 2nd ed.」(Cold Spring Harbor Press(1989);特にSection9.47−9.58)、「Current Protocols in Molecular Biology」(John Wiley & Sons(1987−1997);特にSection6.3−6.4)等を参照することができる。
 本発明のポリヌクレオチドの塩基配列は、慣用の配列決定法により確認することができる。例えば、ジデオキシヌクレオチドチェーンターミネーション法(Sanger et al.(1977)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 74:5463)等により行うことができる。また、適当なDNAシークエンサー(例えば、ABI PRISM(アプライドバイオシステムズ社))を利用して配列を解析することも可能である。
3.GEF−1のC領域及びQ領域
(1)GEF−1のC領域及びQ領域の機能
 GEF−1タンパク質は、図1に示すように、アミノ末端側から順にzinc−finger配列(FYVE)を持つ領域(Z)、高プロリン領域(P)、コイルド−コイル配列領域(C)及び高プロリン2/高グルタミン領域(Q)の4つの領域(ドメイン)から構成されているタンパク質である。
 GEF−1のC−Q領域を少なくとも含むポリペプチドはEMT誘導能を有しており、Q領域を含まずかつC領域を含むポリペプチド(例えば、ZPC、PC、C)は、EMT誘導阻害活性を有している。また、トランスウェルチャンバーを用いたin vitro細胞遊走実験において、全長のGEF−1(ZPCQ)を発現する細胞は遊走性が上昇するが、一方、Q領域を欠損し、かつC領域を含むGEF−1変異体(ZPC、PC、C)では顕著にその遊走性が低下し、特にC領域を発現する細胞は遊走性の低下が顕著である(特開2005−247735号公報)。
 さらに、後述する実施例に記載の通り、GEF−1のC領域のポリペプチドは、癌細胞の転移を抑制する。
 従って、GEF−1のQ領域を除くポリペプチドのうち少なくともC領域を含むポリペプチド、すなわち、GEF−1のZPC領域、好ましくはPC領域、より好ましくはC領域のポリペプチドは、癌細胞転移抑制作用を有する。また、GEF−1のC領域のポリペプチドは、血管形成抑制作用及び腫瘍増殖抑制作用を有する。
(2)GEF−1のQ領域を除くポリペプチドのうち少なくともC領域を含むポリペプチド
 本発明において、「ガラクトシルセラミド発現因子−1のQ領域を除くポリペプチドのうち少なくともC領域を含むポリペプチド」は、GEF−1のQ領域を含まず、かつC領域を含むポリペプチドを意味する。このようなポリペプチドとしては、GEF−1のC領域のポリペプチド(GEF−1/C)のほか、C領域のアミノ末端側にP領域の全長又は一部を含むポリペプチド(GEF−1/PC)、PC領域のアミノ末端側にZ領域の全長又は一部を含むポリペプチド(GEF−1/ZPC)が挙げられるが、好ましくはC領域のポリペプチド(GEF−1/C)である。
 GEF−1/ZPC、GEF−1/PC及びGEF−1/Cの各ポリペプチド及びその変異体は、当業者であれば下記の表1及び上記変異体の作製方法に基づいて、容易に作製することができる。配列番号2、配列番号4及び配列番号6で表されるアミノ酸配列におけるZ、P、C及びQ領域の位置を以下の表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(3)GEF−1のQ領域を除くポリペプチドのうち少なくともC領域を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
 上記(2)に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドとしては、上記GEF−1/C、GEF−1/PC、GEF−1/ZPCをコードするポリヌクレオチドが挙げられる。これらのポリヌクレオチド及びその変異体は、当業者であれば下記の表2及び上記のハイブリダイゼーション方法に基づいて容易に作製することができる。配列番号1(ラットGEF−1)、配列番号3(ヒトHrs)及び配列番号5(マウスHrs)の塩基配列におけるZ、P、C及びQ領域の位置を以下の表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
4.GEF−1のC領域ポリペプチド
(1)GEF−1のC領域ポリペプチド(GEF−1/C)
 本発明において、GEF−1のQ領域を除くポリペプチドのうち少なくともC領域を含むポリペプチドには、GEF−1のC領域ポリペプチドが含まれる。
 GEF−1のC領域ポリペプチドは、癌細胞の転移抑制作用、血管新生抑制作用及び腫瘍増殖抑制作用を有する。
 GEF−1のC領域ポリペプチドとしては、配列番号8(ラットGEF−1/C)、配列番号10(ヒトHrs/C)又は配列番号12(マウスHrs/C)で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドが挙げられる。
 また、GEF−1のC領域ポリペプチドとしては、上記の配列番号8、10又は12で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドのほか、配列番号8、10又は12で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加され、又はそれらの組合せにより変異されたアミノ酸配列からなり、かつ血管新生誘導作用若しくは腫瘍増殖作用を有するポリペプチドが含まれる。
 上記配列番号8、10又は12で表されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が、欠失、置換、若しくは付加され、又はそれらの組合せにより変異されたアミノ酸配列としては、例えば、
 (i)配列番号8、10又は12で表されるアミノ酸配列中の1~10個(例えば、1~5個、好ましくは1~3個、より好ましくは1~2個、さらに好ましくは1個)のアミノ酸が欠失したアミノ酸配列、
 (ii)配列番号8、10又は12で表されるアミノ酸配列中の1~10個(例えば、1~5個、好ましくは1~3個、より好ましくは1~2個、さらに好ましくは1個)のアミノ酸が他のアミノ酸で置換されたアミノ酸配列、
 (iii)配列番号8、10又は12で表されるアミノ酸配列に1~10個(例えば、1~5個、好ましくは1~3個、より好ましくは1~2個、さらに好ましくは1個)のアミノ酸が付加したアミノ酸配列、
 (iv)上記(i)~(iii)の組合せにより変異されたアミノ酸配列
 などが挙げられる。
 本発明における血管新生誘導作用及び腫瘍増殖作用に関する説明及び測定方法は、上記と同様である。また、上記の変異を有するポリペプチドを調製するためのポリヌクレオチドへの変異導入方法も上記と同様である。
 GEF−1のC領域ポリペプチドには、配列番号8、10又は12で表されるアミノ酸配列のほか、配列番号8、10又は12で表されるアミノ酸配列と約85%以上、好ましくは約90%以上、より好ましくは約95%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有し、かつ血管新生抑制作用又は腫瘍増殖抑制作用を有するもの(配列番号8、10又は12で表されるアミノ酸配列と実質的に同等のアミノ酸配列)も含まれる。相同性の検索方法は上記と同様である。
(2)GEF−1のC領域ポリペプチド(GEF−1/C)をコードするポリヌクレオチド
 本発明において、GEF−1/Cをコードするポリヌクレオチドは、配列番号7、9又は11で表される塩基配列のほか、前記GEF−1のC領域ポリペプチドをコードする塩基配列を含むポリヌクレオチドであれば特に限定されない。例えば、配列番号8、10又は12で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドのほか、配列番号8、10又は12で表されるアミノ酸配列において1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、挿入、置換または付加されたアミノ酸配列からなる変異ポリペプチドであって、血管新生誘導作用又は腫瘍増殖作用を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドも本発明において使用することができる。
 本発明のGEF−1/Cをコードするポリヌクレオチドは、配列番号7、9又は11で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、または該塩基配列に相補的な配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、血管新生抑制作用又は腫瘍増殖抑制作用を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む。このようなポリヌクレオチドは、配列番号7、9又は11で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドに基づいて公知の方法により取得することができる。また、上記ハイブリダイゼーションの条件及び塩基配列の確認方法については、上記と同様である。
5.GEF−1のC領域の構成オリゴペプチド(GEF−1/C構成オリゴペプチド)
 GEF−1のC領域ポリペプチドは、癌細胞の転移抑制作用、血管新生抑制作用及び腫瘍増殖抑制作用を有することから、その一部のポリペプチドも同様の作用を有することが考えられる。実際、後述する実施例に記載のとおり、GEF−1のC領域の構成オリゴペプチドは、癌細胞の転移抑制作用、血管新生抑制作用及び腫瘍増殖抑制作用を有する。
 従って、本発明に使用されるポリペプチドには、GEF−1のQ領域を除くポリペプチドのうち少なくともC領域又はその一部を含むポリペプチドが含まれる。ここで、「その一部」とは、C領域の一部を意味し、そのアミノ酸配列の長さは特に限定されない。また、本発明における「ポリペプチド」には、アミノ酸残基の数が2~20であるオリゴペプチドも含まれる。
 C領域の一部を含むポリペプチドとしては、例えば、配列番号8、10又は12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する6アミノ酸残基以上、好ましくは8アミノ酸残基以上、より好ましくは10アミノ酸残基以上のアミノ酸残基を含むポリペプチドが挙げられる。より具体的には、配列番号8、10又は12で表されるアミノ酸配列のうち連続する6~140アミノ酸残基、好ましくは8~30アミノ酸残基、より好ましくは8~20アミノ酸残基、さらに好ましくは10アミノ酸残基を含むポリペプチドが挙げられる。
 また、「C領域の一部」として選択されるアミノ酸配列の範囲は、配列番号8、10又は12で表されるアミノ酸配列の範囲内であれば限定されるものではないが、例えば、配列番号10で表されるアミノ酸配列の場合、好ましくは第33番目(メチオニン)~第172番目(アラニン)のアミノ酸配列であり、より好ましくは第83番目(リジン)~第152番目(グルタミン酸)のアミノ酸配列である。また、配列番号8又は12で表されるアミノ酸配列についても、これらに相当する範囲のアミノ酸配列をC領域の一部として選択することができる。
 さらに、C領域の一部のアミノ酸配列としては、例えば以下のアミノ酸配列のいずれかを含むものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
 また、前記C領域の一部を含むポリペプチドには、配列番号8、10又は12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する6~10アミノ酸残基を含むアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加され、又はそれらの組合せにより変異されたアミノ酸配列からなり、かつ血管新生抑制作用若しくは腫瘍増殖抑制作用を有するポリペプチドが含まれる。ここで、「数個」とは、1~10個(例えば、1~5個、好ましくは1~3個、より好ましくは1~2個、さらに好ましくは1個)を意味するが、前記ポリペプチドに含まれるアミノ酸残基の総数が20個前後のときは、1~5個を意味し、前記ポリペプチドに含まれるアミノ酸残基の総数が10個前後のときは、1~3個を意味する。
 さらに、前記C領域の一部を含むポリペプチドには、C領域の一部のアミノ酸配列からなるペプチド又はその変異体に細胞膜透過性ペプチドを付加(結合)したものが含まれる。
 細胞膜透過性ペプチドは、リジン残基やアルギニン残基を高い割合で含む塩基性ペプチドであり、HIV−1ウイルス由来のTATタンパク質(Trans−Activator of Transcription Protein)などが知られている。細胞膜透過性ペプチドに含まれる塩基性アミノ酸残基の割合は、例えば、30%~100%であり、好ましくは100%である。人工的合成細胞膜透過ペプチドとしては、7残基から11残基のアルギニン残基を連ねた細胞膜透過性ペプチドが知られている。また、細胞膜透過性ペプチドに含まれるアルギニン残基はD体であることが好ましい。
 細胞膜透過性ペプチドは任意の物質に付加することができ、当該ペプチドを付加された物質は細胞膜を透過し、細胞内に移行することができる。
 本発明においては、例えば、細胞膜透過性ペプチドを前記C領域の一部のアミノ酸配列からなるペプチドに付加することにより、当該C領域の一部のアミノ酸配列からなるペプチドを標的細胞内に移行させることができる。
 例えば、9個のD体アルギニン残基を含む細胞膜透過性ペプチド(RRRRRRRRRGPG(配列番号66))を、前記C領域の一部のアミノ酸配列からなるペプチドOP10−11(EYLEVQRQLA)に付加したポリペプチド(RRRRRRRRRGPGEYLEVQRQLA(配列番号67))を作製し、当該ポリペプチドと標的細胞とを接触させることにより、OP10−11を標的細胞内に導入することができる。
 C領域の一部を含むポリペプチドの血管新生誘導作用及び腫瘍増殖作用に関する説明及び測定方法は、上記と同様である。また、上記の変異を有するポリペプチドを調製するためのポリヌクレオチドへの変異導入方法も上記と同様である。
 また、上記C領域の一部を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、上記C領域の一部を含むポリペプチドのアミノ酸配列情報及び/又は上記C領域ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列情報等に基づいて、当業者であれば公知の手法により容易に作製することができる。
6.ポリペプチドの作製
 GEF−1のQ領域を除くポリペプチドのうち少なくともC領域又はその一部を含むポリペプチド(以下「本発明のポリペプチド」という)は、公知の手法を用いて作製することができるが、具体的には以下の通りである。
(1)発現ベクターの作製
 本発明のポリペプチドを発現するベクターは、発現させる宿主細胞に保持されるものであれば特に限定されず、例えば、プラスミドDNA、バクテリオファージ等が挙げられる。
 プラスミドDNAとしては、例えばpME18S、pcDNA3、pBR322、pUC18、pUC19、pUC118、pUC119、pBluescript等が挙げられるが、大腸菌由来、枯草菌由来、酵母由来等の他のプラスミドでもよい。ファージDNAとしてはλファージ(Charon4A、Charon21A、EMBL3、EMBL4、λgt10、λgt11、)等が挙げられる。
 本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドをベクターに組み込む手法は、適当な制限酵素で切断した後にリガーゼを作用させて連結する手法などが採用される(上記Molecular cloning,CSHL Press等を参照)。
 本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、例えばZ、P、Cの各領域毎にそれぞれのポリヌクレオチドを増幅させるプライマーを設計し、PCR法等を用いて当該領域を増幅した後、制限酵素やリガーゼを用いて所望の部分のみをベクターに連結させることができる。また、標的部分を増幅させるプライマーを設計しPCR法で増幅し、ベクターに連結させることもできる。
(2)形質転換
 本発明において使用される宿主は、GEF−1のC領域等を含むポリペプチドをコードする遺伝子が導入された後にGEF−1のC領域等を含むポリペプチドを発現するものであればよい。例えば、哺乳動物細胞、ビフィズス菌、乳酸菌、大腸菌等の細菌類、昆虫細胞、酵母、カビ等を挙げることができるがこれらに限定されない。
 宿主への組換えDNAの導入は、公知の方法により行うことができる。上記のベクターを宿主に導入する方法として、例えば、リン酸カルシウム法、DEAE−デキストラン法、電気穿孔法、カチオン性脂質法等を挙げることができる。
 また、DNAが導入されたことの確認は、選択マーカー遺伝子(例えばアンピシリン耐性遺伝子、ネオマイシン耐性遺伝子、ハイグロマイシン耐性遺伝子、テトラサイクリン耐性遺伝子、クロラムフェニコール耐性遺伝子、カナマイシン耐性遺伝子、ゼオシン耐性遺伝子、ブラストシジン耐性遺伝子等)を用いて行われる。
(3)ポリペプチドの産生
 本発明のポリペプチドは、当該ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又はその変異体を含む上記形質転換体を培養し、その培養物からポリペプチドを採取することにより得ることができる。
 「培養物」とは、培養上清、培養細胞、培養菌体、又は細胞若しくは菌体の破砕物のいずれをも意味するものである。本発明の形質転換体の培養は、宿主の培養に用いられる通常の方法に従って行われる。
 プロモーターとして誘導型転写プロモーターを用いた発現ベクターを導入した組換え体を培養する場合は、必要に応じて誘導剤を培地に添加してもよい。誘導剤にIPTGを用いる場合のIPTGの添加量は、0.1~1.0mMであり、培養開始後2~12時間後に添加し、添加後さらに1~12時間追加培養する。
 培養後、本発明のポリペプチドが菌体内又は細胞内に蓄積される場合には、ホモジナイザー処理などを施して菌体又は細胞を破砕することにより、目的のポリペプチドを採取する。本発明のポリペプチドが菌体外又は細胞外に産生される場合には、培養液をそのまま使用するか、遠心分離等により菌体又は細胞を除去する。その後、硫安沈殿操作等により前記培養液中からポリペプチドを採取し、必要に応じてさらに各種クロマトグラフィー等を用いて単離精製する。
 また、本発明においては、生細胞を全く使用することなく無細胞タンパク質合成系を採用して、本発明のポリペプチドを産生することが可能である。
 無細胞タンパク質合成系とは、細胞抽出液を用いて試験管などの人工容器内でタンパク質を合成する系であり、例えばmRNAの情報を読み取って、リボソーム上でタンパク質を合成するというものである。なお、本発明において使用される無細胞タンパク質合成系には、DNAを鋳型としてRNAを合成する無細胞転写系も含まれる。
 上記細胞抽出液は、真核細胞由来又は原核細胞由来の抽出液、例えば、小麦胚芽、ウサギ網状赤血球、マウスL−細胞、HeLa細胞、CHO細胞、出芽酵母、大腸菌などの抽出液を使用することができる。なお、これらの細胞抽出液は濃縮されたものであっても濃縮されないものであってもよい。
 本発明において、無細胞タンパク質合成は、市販のキットを用いて行うこともできる。そのようなキットとしては、例えば試薬キットPROTEIOSTM(東洋紡)、TNTTMSystem(プロメガ)、合成装置のPG−MateTM(東洋紡)、RTS(ロシュ・ダイアグノスティクス)などが挙げられる。
 無細胞タンパク質合成によって得られる本発明のポリペプチドは、前述のように適宜クロマトグラフィーを選択して、精製することができる。また、本発明のポリペプチドが単離精製されたことの確認は、SDS−PAGE等により行うことが可能である。
 また、本発明のポリペプチドは、全長のGEF−1等から臭化シアンやペプチダーゼ等で切断することによって得ることもできる。ペプチダーゼは、当該ポリペプチドを切断することができれば限定されないが、トリプシン、キモトリプシン、リジルエンドペプチダーゼ等を挙げることができる。
(4)ペプチド合成
 本発明のポリペプチドは化学合成により得ることができる。ペプチド合成は、既知の方法により、Model 433Aペプチドシンセサイザ(Applied Biosystems)、PSSM−8(島津製作所)等の合成装置で行うことができる。また、本発明のポリペプチドは、林化成株式会社などのペプチド合成受託会社にペプチド合成を依頼し、購入することによって得ることもできる。細胞膜透過性ペプチドを付加したポリペプチドについても同様である。
7.GEF−1の発現抑制物質
(1)GEF−1の発現抑制物質
 GEF−1は、癌転移を促進し、血管新生を誘導しかつ腫瘍増殖を促進することから、当該GEF−1の発現を抑制することにより、これらの作用を抑制することができる。
 GEF−1の発現抑制物質としては、例えば、RNA干渉に利用される核酸(マイクロRNA、shRNA、siRNA)、アンチセンス核酸、デコイ核酸、又はアプタマーなどが挙げられる。これらの発現抑制物質により、GEF−1の発現を抑制することが可能である。抑制の対象となるGEF−1遺伝子の塩基配列は上記の通り公知であり、それぞれ配列情報を入手することができる。本発明において、GEF−1遺伝子の塩基配列は配列番号1、3又は5に示すものであるが、GEF−1のコード領域のみならず、非コード領域を対象として使用することも可能である。
(2)RNA干渉
 本発明においては、GEF−1遺伝子に対するRNA干渉(RNAi)を利用して発現を抑制することができる。このようなRNAiに用いられる核酸としては、例えばsiRNA、マイクロRNA(miRNA)及びshRNAが挙げられる。
 siRNA(small interfering RNA)分子は、標的となるGEF−1遺伝子に対応する種々のRNAである。そのようなRNAとしては、mRNA、GEF−1遺伝子の転写後修飾RNA等が挙げられる。
 一般に、mRNA上の標的配列は、mRNAに対応するcDNA配列から選択することができる。但し、本発明においてはこの領域に限定されるものではない。
 siRNA分子は、当分野において周知の基準に基づいて設計できる。例えば、標的mRNAの標的セグメントは、好ましくはAA、TA、GA又はCAで始まる連続する15~30塩基、好ましくは19~25塩基のセグメントを選択することができる。siRNA分子のGC比は、30~70%、好ましくは35~55%である。
 siRNAは、2本鎖部分を生成するために自身の核酸上で折り畳む一本鎖ヘアピンRNA分子として生成することができる。siRNA分子は、通常の化学合成により得ることができるが、発現ベクターを用いて生物学的に生成することも可能である。
 siRNAを細胞に導入するには、合成したsiRNAをプラスミドDNAに連結してこれを細胞に導入する方法、2本鎖RNAをアニールする方法などを採用することができる。
 また、本発明においては、siRNAとして、StealthTM RNAi、StealthTM Select RNAi(invitrogen社)など、市販のsiRNAを使用することもできる。
 また、本発明は、RNAi効果をもたらすためにshRNAを使用することもできる。shRNAとは、ショートヘアピンRNAと呼ばれ、一本鎖の一部の領域が他の領域と相補鎖を形成するためにステムループ構造を有するRNA分子である。
 shRNAは、その一部がステムループ構造を形成するように設計することができる。例えば、ある領域の配列を配列Aとし、配列Aに対する相補鎖を配列Bとすると、配列A、スペーサー、配列Bの順でこれらの配列が一本のRNA鎖に存在するように連結し、全体で45~60塩基の長さとなるように設計する。スペーサーの長さも特に限定されるものではない。配列Aは、標的となるGEF−1遺伝子の一部の領域の配列であり、標的領域は特に限定されるものではなく、任意の領域を候補にすることが可能である。そして配列Aの長さは19~25塩基、好ましくは19~21塩基である。
 このようにして設計したshRNAは、例えば、shRNAの鋳型となるポリヌクレオチドをPCR法により増幅し、当該ポリヌクレオチドをpSuperior.neo.gfpベクター(oligoengine社)等の適当なshRNA発現用ベクターに導入し、当該shRNA発現ベクターを対象となる細胞に遺伝子導入することにより、産生させることができる。
 さらに、本発明は、マイクロRNAを用いてGEF−1の発現を抑制することができる。マイクロRNA(miRNA)とは、細胞内に存在する長さ20~25塩基ほどの1本鎖RNAであり、他の遺伝子の発現を調節する機能を有すると考えられているncRNA(non coding RNA)の一種である。miRNAは、RNAに転写された際にプロセシングを受けて生じ、標的配列の発現を抑制するヘアピン構造を形成する核酸として存在する。
 miRNAも、RNAiに基づく核酸であるため、shRNA又はsiRNAに準じて設計し合成することができる。
(3)アンチセンス核酸
 本発明の別の態様において、GEF−1の発現を抑制するためにアンチセンス核酸を使用することができる。アンチセンス核酸は、GEF−1遺伝子のmRNA又はDNA配列に結合できる一本鎖核酸配列(RNA又はDNAのいずれか)である。アンチセンス核酸配列の長さは、少なくとも14ヌクレオチドであり、好ましくは14~100ヌクレオチドである。アンチセンス核酸は、上記遺伝子配列に結合して二重鎖を形成し、GEF−1遺伝子の転写又は翻訳を抑制する。
 アンチセンス核酸は、当分野で公知の化学合成法又は生化学的合成法を用いて製造することができる。例えば、一般的に用いられるDNA合成装置を用いた核酸合成法を使用することができる。アンチセンス核酸は、例えば、各種DNAトランスフェクション又はエレクトロポレーション等の遺伝子導入方法によりGEF−1を発現する癌細胞に導入される。
(4)デコイ核酸
 本発明の別の態様では、デコイ核酸と呼ばれるおとり核酸を使用することにより、GEF−1の発現を抑制することができる。
 デコイ核酸は、GEF−1遺伝子に結合してプロモーター活性を抑制することにより、GEF−1遺伝子発現を抑制する核酸であって、転写因子の結合部位を含む短いおとり核酸を意味する。この核酸が細胞内に導入されると、転写因子がこの核酸に結合する。これにより、転写因子のゲノム結合部位への結合が競合的に阻害され、その結果、転写因子の発現が抑制される。
 本発明の好ましいデコイ核酸としては、例えばGEF−1遺伝子のプロモーターに結合する核酸、あるいはGEF−1のmRNAやGEF−1の上流に存在する因子のプロモーターに結合する核酸などが挙げられる。デコイ核酸は、GEF−1遺伝子のプロモーター配列をもとに、1本鎖又は2本鎖として設計することができる。デコイ核酸の長さは特に限定されるものではなく、15~60塩基、好ましくは20~30塩基である。
 デコイ核酸は、DNAでもRNAでもよく、修飾された核酸が含まれていてもよい。
 本発明で用いられるデコイ核酸は、当分野で公知の化学合成法又は生化学的合成法を用いて製造することができる。例えば、遺伝子組換え技術に一般的に用いられるDNA合成装置を用いた核酸合成法を使用することができる。また、鋳型となる塩基配列を単離又は合成した後に、PCR法又はクローニングベクターを用いた遺伝子増幅法を使用することもできる。さらに、細胞内でより安定なデコイ核酸を得るために、塩基等にアルキル化、アシル化等の化学修飾を付加することができる。
 なお、デコイ核酸を使用した場合のプロモーターの転写活性の解析は、一般的に行なわれるルシフェラーゼアッセイ、ゲルシフトアッセイ、RT−PCR等を採用することができる。これらのアッセイを行なうためのキットも市販されている(例えばpromega dual luciferase assay kit)。
(5)アプタマー
 さらに、本発明は、アプタマーを用いてGEF−1の発現を抑制することができる。
 アプタマーとは、特異的に標的物質に結合する能力を持つ合成DNA又はRNA分子及びペプチド性分子であり、試験管内において化学的に短時間で合成することができる。従って、配列番号1、3又は5で表される塩基配列を基準にして、あるいは、in vitro selection法又はSELEX法として知られている進化工学的手法により得ることができる。
 核酸アプタマーは、血流中ではヌクレアーゼにより速やかに分解及び除去されるため、必要に応じてポリエチレングリコール(PEG)鎖などによる分子修飾を行って半減期を伸ばしておくことが好ましい。
8.抗腫瘍剤
 本発明のポリペプチド、当該ポリペプチドを発現するベクター並びに本発明において作製されたshRNA及びsiRNAは、癌転移抑制作用、血管新生抑制作用及び/又は腫瘍増殖抑制作用を有する。従って、これらを含む組成物は、抗腫瘍剤として使用することができる。
 本発明の抗腫瘍剤は、腫瘍血管新生を抑制することにより間接的に癌の転移及び腫瘍増殖を抑制するだけではなく、癌細胞の遊走性を抑制することにより癌の転移を抑制し、さらに腫瘍増殖に関与する転写因子の発現を抑制することにより腫瘍増殖を抑制することができる。従って、本発明の抗腫瘍剤は、癌の転移、血管新生及び腫瘍増殖の3つをそれぞれ直接的に抑制でき、さらにその相乗効果によって腫瘍を治療できる点で、公知の抗腫瘍剤と比較して癌の治療に極めて有用である。
 本発明における「癌」又は「腫瘍」としては、例えば、固形癌としては、脳腫瘍、食道癌、舌癌、肺癌、乳癌、膵癌、胃癌、小腸や十二指腸の癌、大腸癌(結腸癌、直腸癌)、膀胱癌、腎癌、肝癌、前立腺癌、子宮癌、子宮頸癌、卵巣癌、甲状腺癌、胆嚢癌、咽頭癌、肉腫(例えば、骨肉腫、軟骨肉腫、カポジ肉腫、筋肉腫、血管肉腫、線維肉腫など)、メラノーマなどが挙げられ、血液腫瘍としては、白血病(例えば、慢性骨髄性白血病(CML)、急性骨髄性白血病(AML)、慢性リンパ球性白血病(CLL)及び急性リンパ性白血病(ALL))、リンパ腫、多発性骨髄腫(MM)などが挙げられるが、これらに限定されない。
 また、本発明における「血管新生」とは、生理的血管新生及び病的血管新生の双方を含むが、好ましくは病的血管新生である。生理的血管新生は、限られた部位及び時期に観察される血管新生であり、通常は抑制されている。他方、病的血管新生は、生体制御機構の支配下になく、無秩序に行われる血管新生であり、癌又は腫瘍、糖尿病性網膜症、関節リウマチ、尋常性乾癬、粥状動脈硬化症などで観察される血管新生である。
 本発明における病的血管新生としては、好ましくは腫瘍血管新生である。
 「転移」は、癌細胞が血液やリンパ系を介して、あるいは手術の際に、原発巣から離れた他の部位に運ばれて、そこに新しい増殖巣をつくることを意味する。あるいは、「転移」は「癌細胞が伝播し、非連続部位で新たな増殖巣を形成する(すなわち転移を形成する)能力」を指す(Hill,R.P,“Metastasis”,The Basic Science of Oncology,Tannockら編、178−195(McGraw−Hill,New York,1992)。
 本発明の抗腫瘍剤は、本発明のポリペプチド、当該ポリペプチドを発現するベクター、本発明において作製されたshRNA若しくはsiRNAのほか、薬学的に許容できる担体を含むことができる。「薬学的に許容できる担体」とは、抗腫瘍剤としての使用に適する任意の担体(リポソーム、脂質小胞体、ミセル等)、希釈剤、賦形剤、湿潤剤、緩衝剤、懸濁剤、潤滑剤、アジュバント、乳化剤、崩壊剤、吸収剤、保存料、界面活性剤、着色料、着香料、又は甘味料を指す。
 本発明の抗腫瘍剤は、注射剤、凍結乾燥品、錠剤、硬カプセル剤、軟カプセル剤、顆粒剤、散剤、丸剤、シロップ剤、坐剤、バップ剤、軟膏剤、クリーム剤、点眼剤等の剤型をとることができる。
 本発明の抗腫瘍剤は、当業者に既知である任意の手段によって局所的又は全身に投与される。投与量は、患者の年齢、体重、健康状態、性別、症状、投与経路、投与回数、剤型などの要因に応じて変化し、具体的な投与手順は当業者により設定することができる。例えば、成人には、本発明の抗腫瘍剤を錠剤として投与する場合に0.1μg~10g、好ましくは1μg~1g、より好ましくは10μg~100mgを一日に1~5回投与することができる。
 さらに、本発明の抗腫瘍剤を遺伝子治療剤として使用する場合は、本発明の抗腫瘍剤を注射により直接投与する方法のほか、核酸が組込まれたベクターを投与する方法が挙げられる。上記ベクターとしては、アデノウイルスベクター、アデノ関連ウイルスベクター、ヘルペスウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター等が挙げられ、これらのウイルスベクターを用いることにより効率よく投与することができる。
 また、本発明の抗腫瘍剤をリポソームなどのリン脂質小胞体に導入し、その小胞体を投与することも可能である。siRNAやshRNAを保持させた小胞体をリポフェクション法により所定の細胞に導入する。そして、得られる細胞を例えば静脈内、動脈内等に全身投与する。脳等に局所投与することもできる。例えば、成人に上記の抗腫瘍剤を投与する場合は、一日あたり0.1μg/kg~1000mg/kg、好ましくは一日あたり1μg/kg~100mg/kgを投与することができる。siRNA又はshRNAを目的の組織又は器官に導入するためには、市販の遺伝子導入キット(例えばアデノエクスプレス:クローンテック社)を用いることもできる。
 さらに、本発明のポリペプチドを発現するベクターをビフィズス菌、乳酸菌、酵母、糸状菌等の宿主に形質転換し、当該形質転換体を抗腫瘍剤として用いることができる。ビフィズス菌としてはBifidobacterium longum、Bifidobacterium bifidum、Bifidobacterium breve等が挙げられる。乳酸菌としては、ラクトバチラス属(Lactobacillus)、ストレプトコッカス属(Streptoccoccus)、ロイコノストック属(Leuconostoc)、ペディオコッカス属(Pediococcus)等が挙げられる。これらの形質転換体は、そのまま使用できるほか、上記の剤形に適宜製剤化し、本発明の抗腫瘍剤として用いることができる。
9.血管新生抑制剤及び腫瘍増殖抑制剤
 本発明のポリペプチド、当該ポリペプチドを発現するベクター並びに本発明において作製されたshRNA及びsiRNAは、血管新生抑制作用及び腫瘍増殖抑制作用を有する。従って、これらを含む組成物は、血管新生抑制剤及び腫瘍増殖抑制剤として使用することができる。本発明における血管新生についての説明は、上記「8.抗腫瘍剤」に記載した通りである。
 本発明の血管新生抑制剤及び腫瘍増殖抑制剤は、試薬として、あるいは哺乳動物の治療に用いることができ、その投与形態、添加物、投与経路、投与対象、投与量などは、上記「8.抗腫瘍剤」の記載に準じて適宜選択することができる。
10.癌細胞特性消失剤
 本発明のポリペプチド、当該ポリペプチドを発現するベクターは、癌細胞特性を消失させる作用を有する。従って、これらを含む組成物は、癌細胞特性消失剤として使用することができる。本発明において、「癌細胞特性」としては、例えば、遊走性、転移性、血管新生誘導性、接触阻害が生じることなく増殖する特性、軟寒天培地における増殖性(足場非依存的に増殖する特性)等が挙げられる。
 本発明の癌細胞特性消失剤は、癌細胞に投与することにより、癌細胞に接触阻害能を獲得させることができる。ここで、「接触阻害」とは、正常細胞が増殖する上で、物理的障害物との接触や細胞同士の接触により増殖が一定レベルで停止することを意味する。例えば、動物細胞を培養皿上で培養すると、物理的障害物や細胞同士の接触によって細胞膜を介して細胞骨格に変化を生じ、細胞運動の方向を変えたり、運動が減少する。また、正常繊維芽細胞や正常上皮細胞は、癌細胞と異なり、培養皿一面に播種すると増殖を停止する。すなわち、正常細胞は、細胞密度依存的に増殖が阻害され、コンフルエントに達すると増殖が停止する。そして、細胞密度が低い状態で再播種すると、再度増殖することができる。これに対し、癌細胞は、細胞の細胞密度がコンフルエントに達しても、増殖を続け、酸素又は栄養が不足するまで増殖を続ける。すなわち、接触阻害は、正常細胞に認められる現象であり、癌細胞には認められないものである。従って、接触阻害が生じたということは、癌細胞の特性を消失したことを示す。接触阻害には、接触増殖阻害及び接触阻止も含まれる。
 本願発明のポリペプチド(例えば、配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド等)及びその変異体の癌細胞特性消失作用は、公知の方法、例えば、癌細胞に本願発明のポリペプチド又は発現ベクターを導入し、形質導入された癌細胞が培養皿において細胞密度依存的に増殖が阻害されるかどうかを測定することにより、評価することができる。
 本発明の癌細胞特性消失剤は、試薬として、あるいは哺乳動物の治療に用いることができ、その投与形態、添加物、投与経路、投与対象、投与量などは、上記「8.抗腫瘍剤」の記載に準じて適宜選択することができる。
11.血管新生抑制方法及び腫瘍増殖抑制方法
 本発明のポリペプチド、当該ポリペプチドを発現するベクター並びに本発明において作製されたshRNA及びsiRNAを、哺乳動物又は哺乳動物由来の細胞に投与し、GEF−1の発現を抑制することにより、血管新生及び腫瘍増殖を抑制することができる。従って、本発明により、血管新生抑制方法及び腫瘍増殖抑制方法が提供される。
 本発明の方法に用いられる本発明のポリペプチド等の投与形態、添加物、投与経路、投与対象、投与量などは、上記「8.抗腫瘍剤」の記載に準じて適宜選択することができる。
 以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
GEF−1変異細胞の作製及び転移性の検討
1.細胞株
 本実施例に用いたマウスメラノーマ細胞株B16及びルイス肺がん(LLC)細胞は、東北大学加齢医学研究所 医用細胞資源センターから取得し、ヒト大腸がん由来細胞株COLO205、ヒト肺がん細胞株A549、ヒト胃がん由来細胞株KATOIII及びヒト子宮頸がん細胞株HeLa細胞は、独立行政法人 理化学研究所 バイオリソースセンター(理研BRC)から取得した。
 ヒト膵がん由来細胞としては、PT45細胞(Egawa N.et al.,Virchows Arch.1996 429:59−68)を用い、マウス血管内皮細胞としては、KOP2.16細胞(Shimamura M.et al.,Int J Cancer.2004 111:111−6)を用いた。
 イヌ腎上皮由来細胞株MDCK細胞及びマウスリンパ腫由来EL4細胞は、独立行政法人 医薬基盤研究所から取得した。
 各細胞は、ペニシリン・ストレプトマイシン及び10%FBS(HyClone社)含有RPMI培地(Invitrogen社)中、37℃ 5%CO条件下で培養した。
2.GEF−1変異細胞の作製
(1)GEF−1及び欠損変異体の各発現ベクターの作製
 GEF−1及び各欠損変異体の制限酵素EcoRIサイト及びFLAGエピトープ配列を含むセンス鎖プライマーと、制限酵素NotIサイトを含むアンチセンス鎖プライマーとを用いてGEF−1を鋳型としてPCRを行い、各変異体cDNAを作製した。GEF−1はラット由来のものを用いた。
 PCRは変性94℃30秒、アニーリング60℃30秒、伸長反応72℃90秒から300秒の条件で20サイクル行った。プライマーとして、以下のセンスプライマー、アンチセンスプライマーを用いた。
Zセンスプライマー:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
Pセンスプライマー:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
Cセンスプライマー:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
Qセンスプライマー:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
Z−アンチセンスプライマー:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
P−アンチセンスプライマー:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
C−アンチセンスプライマー:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
Q−アンチセンスプライマー:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
 増幅産物の各配列を確認した後に、EcoRIとNotIによる切断フラグメントをpcDNA3動物細胞発現ベクター(インビトロジェン社)のEcoRI−NotIサイトに導入し、GEF−1及びQ領域欠損変異体の各発現ベクターを作製した。
(2)GEF−1発現細胞及びQ領域欠損変異体発現細胞の作製
 以下の細胞を公知の方法に従って作製した(Patki,V.,et al.,Nature,394,433−434,1998)。具体的には、上記で作製したGEF−1(ZPCQ)又はQ領域欠損変異体(ZPC、PC、C領域)の各発現ベクターとブラストシジン選択遺伝子発現ベクター(pSV2bsrベクター)(フナコシ社)とを各種細胞に同時に導入し、ブラストシジン(フナコシ社)で選択(2mg/L)後、安定発現細胞を得て、限界希釈法を用いて各発現細胞をクローニングした。
a)GEF−1(ZPCQ領域)発現MDCK細胞(MDCK/GEF−1細胞)
b)GEF−1(ZPCQ領域)発現B16細胞(B16/GEF−1細胞)
c)Q領域欠損変異体(ZPC、PC又はC領域)発現MDCK細胞(MDCK/ZPC細胞、MDCK/PC細胞、MDCK/C細胞)
d)Q領域欠損変異体(ZPC、PC又はC領域)発現B16細胞(B16/ZPC細胞、B16/PC細胞、B16/C細胞)
e)C領域発現LLC細胞(LLC/C細胞)
f)C領域発現KOP2.16細胞(KOP/C細胞)
g)C領域発現PT45細胞(PT45/C細胞)
h)C領域発現COLO205細胞(COLO205/C細胞)
i)C領域発現EL4細胞(EL4/C細胞)
 また、コントロールとして、空ベクターとpSV2bsrベクターとを同時に導入した対照MDCK細胞(MDCK/bsr細胞)及び対照B16細胞(B16/bsr細胞)を作製した。
(3)GEF−1遺伝子に対するshRNAを発現するB16細胞の作製
i)shRNA発現ベクターの作製
 3種類のshRNA(shRNA−74、shRNA−157、shRNA−207)発現ベクターを、以下の方法により作製した。なお、「74」、「157」及び「207」は、オープンリーディングフレーム(ORF)中の塩基配列番号であり、各shRNAの5’側の塩基配列番号を示す。例えば、shRNA−74の場合、Hgs74テンプレートの5’末端から3番目のグアニン(G)が、GEF−1遺伝子のORFにおける第74番目の塩基に相当する。shRNA発現ベクターの作製において、GEF−1(Hrs/Hgs)遺伝子はマウス由来のものを用いた。
 pSuperior.neo.gfpベクター(oligoengine社)を制限酵素BglIIとXhoIで切断し、BAP処理をした。
 他方、pSuperior.neo.gfpベクターに導入するための3種類のフラグメントは、PCRにより取得した。PCRは、Hgsテンプレート(200pmol)、Hgsセンスプライマー(400pmol)、Hgsアンチセンスプライマー(400pmol)、専用の1x buffer、KOD DNA polymerase(TOYOBO)2.5U、dNTP濃度0.2mM、MgCl濃度1mMを含む反応溶液を用いて、[95℃ 30秒−55℃ 30秒−68℃ 30秒]x24サイクル+[95℃30秒−55℃ 30秒−68℃ 7分]x1サイクルの温度条件にて行った。PCRに用いた各種Hgsテンプレート、Hgsセンスプライマー及びHgsアンチセンスプライマーを以下に示す。
Hgs74センスプライマー:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013
Hgs74アンチセンスプライマー:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
Hgs74テンプレート:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000015
Hgs157センスプライマー:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000016
HgS157アンチセンスプライマー:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000017
Hgs157テンプレート:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000018
Hgs207センスプライマー:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000019
Hgs207アンチセンスプライマー:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000020
Hgs207テンプレート:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000021
 上記PCRにより得られた3種類のフラグメントを精製後、それぞれ制限酵素BglIIとXhoIで切断し、BAP処理をしたpSuperior.neo.gfpベクターに導入した。
ii)shRNA発現B16細胞の作製
 上記i)で作製した各種shRNA発現ベクターを、B16細胞に遺伝子導入し、G418薬剤(1mg/ml)を用いて薬剤選択を行った。最終的に各種shRNAを発現するB16細胞(B16/shRNA−74細胞、B16/shRNA−157細胞及びB16/shRNA−207細胞)は、クローニングすることにより得た。各細胞のGEF−1発現量をウエスタンブロティング法により確認し、ボイエントチャンバーを用いて細胞遊走能を調べた。
 その結果、3種の細胞は、共にHgs発現も細胞遊走能も80%以上抑制していた。B16/shRNA−157細胞は、Hgs発現も細胞遊走能も95%抑制しており、3種の細胞の中では最も高い抑制率を示した。そこで、B16/shRNA−157細胞をB16/shRNA細胞として、以下の実験に用いた。
 上記(2)及び(3)で作製した細胞のうち、B16/bsr細胞、B16/GEF−1細胞、B16/C細胞、B16/shRNA細胞及び親株であるB16細胞の形態を図2Aに示す。
 図2Aに示すとおり、B16/GEF−1細胞は、親株のB16細胞やB16/bsr細胞よりも線維芽細胞様形態を示し、細胞−細胞間接触が少なくなっていた。一方、B16/C細胞及びB16/shRNA細胞では、細胞−細胞間接触の多い形態を示した。
 この結果から、GEF−1の発現はB16細胞の遊走性を亢進し、GEF−1のC領域及びshRNAの発現はB16細胞の遊走性を抑制することが示された。
 さらに、B16/GEF−1細胞、B16/C細胞、B16/shRNA細胞及びB16細胞の転移能について検討を行った。具体的には、B16/GEF−1細胞、B16/C細胞、B16/shRNA細胞、B16細胞(1×10/0.2mL PBS)をC57BL6マウス尾静脈より投与し、投与後21日目の肺における転移を観察した。また、HE染色も行った。さらに、細胞投与から個体死までの日数を計測し、50%致死日数を測定した。
 その結果、投与から21日後のマウスにおいて、B16/GEF−1細胞は肺への転移が亢進したのに対し、B16/shRNA及びB16/C細胞は肺への転移が抑制されていることが示された。特に、B16/C細胞の肺への転移は顕著に抑制されていることが示された(図2B)。
 また、B16細胞、B16/bsr細胞では50%生存日数が42日であったのに対し、B16/GEF−1細胞では25日であり、50%生存日数が大幅に減少した。これに対し、B16/C細胞では、50%生存日数は87日であり、B16細胞及びB16/bsr細胞の2倍以上増加した。また、B16/shRNA細胞でも、50%生存日数はB16細胞及びB16/bsr細胞と比較して大幅に増加した(図2C)。
 これらの結果から、GEF−1の発現は癌細胞の転移を亢進し、GEF−1のC領域及びshRNAの発現は癌細胞の転移を顕著に抑制することが示された。
GEF−1のC領域ポリペプチドの血管新生に対する効果の検討
1.in vitroにおける管腔形成試験
 血管内皮細胞としてKOP2.16細胞を用い、GEF−1のC領域を安定発現させたKOP2.16細胞(KOP/C細胞)の管腔形成能を測定した。
 具体的には、上記KOP2.16細胞とKOP/C細胞をそれぞれ一定の細胞数となるように調整し、マイクロプレートのマトリゲル上に播種した。18~48時間培養後、倒立顕微鏡下で細胞を写真撮影した。その画像から測定ソフトを用いて管腔形成の状態をスコア化し、管腔形成能を測定した。
 その結果、マウス血管内皮細胞(KOP2.16)は細胞が集合した管腔形態を形成したのに対し、KOP/C細胞では管腔形成能が消失していた(図3A)。
 また、MDCK細胞は腎上皮由来細胞であり、血管内皮由来細胞でないが、わずかな管腔形成能を示すことから、MDCK細胞を用いてKOP細胞と同様の管腔形成試験を行った。
 その結果、MDCK/GEF−1細胞では、管腔形成能が顕著に亢進していた。一方、MDCK/C細胞では、管腔形成能が完全に消失していた(図3B)。
 これらの結果から、GEF−1のC領域を含むポリペプチドは、血管新生における管腔形成を阻害することが示された。
2.in vivoにおける血管新生誘導試験
 in vivo系の背部皮下空気嚢(ドーサル・サック・アッセイ、DAS)法を用いて、B16細胞の血管新生誘導能を検討した。DAS法は、腫瘍血管新生などの病的血管新生の検討に用いられる方法である。
 各種細胞(B16細胞、B16/GEF−1細胞、B16/C細胞、B16/shRNA細胞)を注入したチャンバーをマウスの背部皮下に移植し、7日後にチャンバーを摘出した後、背部皮下を実体顕微鏡で撮影した。撮影した画像から、腫瘍細胞によって誘発された新生血管の数と面積を、測定ソフトを用いてスコア化し、管腔形成能を測定した。
 その結果、B16細胞と比較して、B16/GEF−1細胞では、血管新生誘導能は亢進していた。一方、B16/C細胞とB16/shRNA細胞では、血管新生誘導能は低下していた(図4)。
 これらの結果により、in vitro及びin vivoの両者において、GEF−1の発現が癌細胞誘導性血管新生(病的血管新生)や血管内皮細胞の血管新生を誘導したことが示された。
 また、本発明におけるポリペプチド(GEF−1のC領域を含むポリペプチド)及び抑制物質(GEF−1をコードするポリヌクレオチドに対するshRNA)が、癌細胞誘導性血管新生や血管内皮細胞の血管新生を抑制したことが示された。
1.GEF−1 C領域ポリペプチドの腫瘍増殖に対する効果の検討
(1)B16/C細胞及びEL4/C細胞のin vitro増殖
 GEF−1発現と腫瘍増殖の関連性を、B16細胞及びEL4細胞のGEF−1変異細胞株を用いて検討した。
 各種細胞(B16細胞、B16/GEF−1細胞、B16/C細胞、B16/shRNA細胞、EL4細胞、EL4/C細胞)は、PBSで洗浄後、TrypLE Express(登録商標)(Invitrogen社)を用いて細胞を分離し、Opti−MEM I(登録商標)Reduced−Serum Medium(Opti−MEM I培地、Invitrogen社)に再懸濁した。その懸濁液の細胞数は、カウンテス(登録商標)を用いて測定した。
 その結果、B16/GEF−1細胞、B16/shRNA細胞は、親株のB16細胞と同様な増殖パターンを示した。これらの細胞は細胞密度が約3x10/cmに達すると死滅した。
 一方、B16/C細胞は細胞密度が5x10/cmに達するとコンフルエントとなり、細胞の増殖が停止した(図5)。そのB16/C細胞を低細胞密度で再播種した場合、以前と同様な増殖能を示した。また、EL4細胞は細胞密度が約9x10/cmに達すると死滅した。一方、EL4/C細胞は細胞密度が6x10/cmに達するとコンフルエントとなり、細胞の増殖が停止した。EL4/C細胞も細胞密度依存的な細胞増殖停止が認められた(図25)。
 これらの結果から、GEF−1のC領域ポリペプチドを発現するB16/C細胞及びEL4/C細胞は、正常細胞に認められる細胞密度依存的な接触増殖阻害能を有し、癌細胞特性を消失していることが示された。
(2)B16/C細胞の細胞増殖と細胞周期
 GEF−1のC領域ポリペプチドの細胞周期に対する影響を検討するため、B16/C細胞の細胞周期をFACS法により分析した。具体的には、サイクルテスト(登録商標)プラス キット(ベクトン・ディッキンソン社(以下BD社))を用いて調製した細胞をFACScariver(BD社)により分析した。
 その結果、B16/C細胞は、細胞密度の低い増殖期では、G1期:S期:G2/M期=41:51:8であったが、コンフルエント時には72:21:7となり、その4週間後では、90:2:8となっていた(図6)。
 この結果から、B16/C細胞は、細胞密度依存的にG1期に停止し、G1アレストとなり、増殖能が著しく低下し、癌細胞特性が消失していることが示された。
2.DNAマイクロアレイ分析及びプロファイリング解析
 B16/GEF−1細胞、B16/shRNA細胞、B16/C細胞、及びB16細胞の細胞特性を明らかにするため、それぞれの細胞からmRNAを抽出し、DNAマイクロアレイ(アジレント社)分析を行った。さらに、解析ソフトKeyMolnet(医薬設計研究所)を用いて、それらのデータについてプロファイリングを行った。
 その結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000022
 この結果から、B16/GEF−1細胞、B16/shRNA細胞及びB16/C細胞は、親株B16細胞と比較して、SMAD経路とRb/E2F経路の下流のタンパク質発現が大きく変化していることが示された。
 また、この結果から、細胞内GEF−1発現量の変化が、TGF−β−SMAD情報伝達経路とRb/E2F情報伝達経路を介して、当該経路の下流のタンパク質発現に影響を与えていることが示された。TGF−β−SMAD情報伝達経路は、細胞増殖、分化、アポトーシスに大きく関与している。また、Rbは、p53同様に最も主要な癌抑制遺伝子産物である。また、RbはE2Fとの結合を介して細胞周期を制御する機能を有する。
 従って、上記結果により、GEF−1の発現量を調節することにより、TGF−β−SMAD情報伝達経路とRb/E2F情報伝達経路を調節することが可能であり、さらには腫瘍細胞の増殖を制御又は抑制できることが示唆された。
 なお、MDCK細胞を用いた実験においては、MDCK/GEF−1細胞ではSMAD7及びRbの発現が低下していたのに対し、MDCK/C細胞では、Rb発現が増加し、CyclinA,D、E、p53、c−Ski、CTGF(Connective Tissue Growth Factor)、HDAC4、ATMの発現が低下していた。また、MDCK/shRNA細胞では、c−Myc及びc−Fosの発現が増加し、Cyclin A、B、D、E及びAurora Bの発現が低下していた。
3.転写調節因子活性分析
 上記DNAアレイ分析の結果から、GEF−1発現量の変化が、SMAD転写因子やRb転写因子の活性に影響を与えている可能性が示唆されたので、以下、MDCK/GEF−1細胞とMDCK/C細胞における各種転写因子の活性等について検討した。
(1)MDCK/GEF−1細胞とMDCK/C細胞におけるHGF及びTGF−βのSMAD転写活性への影響
 SMAD転写活性の測定には、pSmad RE−TK hRluc(F)及びphRL−TK(共に理研BRC))を用いた。pSmad RE−TK hRluc(F)は、TATA様プロモーターの上流に各応答エレメント(シス作用DNA配列)、下流にレポーター遺伝子としてルシフェラーゼ遺伝子を持つベクターである。当該ベクターの模式図を図7に示す。
 MDCK/GEF−1細胞とMDCK/C細胞を、それぞれ48ウエルプレートの各ウエルに5.0x10個播種した。24時間後に、Opti−MEM培地で細胞を洗浄し、pSmad−RE−TK−hRluc(F)0.5μgとpGL4.13(プロメガ社)0.05μgとLipofectamin2000(Invitrogen社)0.5μlとを含むOpti−MEM培地混合液(100μl)を細胞に加え、遺伝子を導入した。COインキュベーターで4時間培養後、0.4mlのOpti−MEM培地を加えた。遺伝子導入から24時間後に、HGF(40ng/ml,PeproTech EC)又はTGF−β(5ng/ml,PeproTech EC)を含むOpti−MEM培地に交換した。遺伝子導入から48時間後に細胞をPBS洗浄し、ルシフェラーゼ活性をデュアル−ルシフェラーゼ定量システムにより測定した。
 その結果、MDCK/GEF−1細胞のSMAD転写活性は、MDCK細胞に比較して、約570倍の亢進が認められた。
 MDCK細胞のSMAD転写活性は、HGF刺激を加えると約2倍強の亢進が認められたのに対し、MDCK/GEF−1細胞ではさらなる亢進は認められなかった。また、SMAD転写活性は、TGF−β刺激を加えると、MDCK細胞では約11倍の亢進が認められ、MDCK/GEF−1細胞では約6.4倍の亢進が認められた。
 一方、MDCK/C細胞のSMAD転写活性は、MDCK細胞のSMAD転写活性よりも抑制されていた。さらに、HGF刺激やTGF−β刺激を加えてもMDCK/C細胞では全くSMAD転写活性の亢進は認められなかった(図8)。
 この結果から、GEF−1のC領域ポリペプチドを発現させると、MDCK細胞はSMAD転写活性が抑制され、かつHGF刺激やTGF−β刺激の影響も受けなくなることが示された。
(2)MDCK変異細胞の転写因子活性
 上記の検討において、SMAD転写活性は、MDCK細胞と比較して、MDCK/GEF−1細胞では亢進し、MDCK/C細胞では抑制されていた。そこで、MDCK/GEF−1細胞とMDCK/C細胞における種々の情報伝達経路に関与する転写因子活性を測定した。
 Rbやp53等の各種転写因子の転写活性の測定には、BD Pathway Profiling Luciferase System(BD社)とBD Pathway Profiling Luciferase System 4(BD社)を用いた。
 その結果、各細胞において、SMADより下流のタンパク質の発現に亢進と抑制の制御がなされていることが示された。特に、MDCK/C細胞ではp53転写活性が亢進し、Rb転写活性が抑制されていた(図9)。Rb転写活性の低下は、E2F/Rb複合体の増加を示している。
(3)B16変異細胞の転写因子活性
 上記MDCK細胞と同様の方法を用いて、B16/GEF−1細胞とB16/C細胞における種々の情報伝達経路に関与する転写因子活性を測定した。
 その結果、B16/GEF−1細胞ではSMAD転写活性が増強していたのに対し、B16/C細胞ではSMAD転写活性とRb転写活性が抑制され、p53転写活性が増強されていた(図10)。Rb転写活性の低下はE2F/Rb複合体の増加を示している。
 上記のとおり、MDCK/C細胞とB16/C細胞の両者において、Rbの転写活性が低下し、p53の転写活性が亢進していた。Rb転写活性の低下は、Rb/E2F複合体形成の増加を示し、G1期での細胞周期停滞を進める。また、p53の転写活性の亢進は、p21発現を誘導し、p21によりRbのリン酸化が阻害され、細胞周期がG1期で停止する。
 従って、上記の結果により、GEF−1のC領域ポリペプチドを発現させると、E2F/Rb複合体の形成及びp53の発現が亢進し、これにより細胞周期はG1期で停止し、細胞増殖が抑制されることが示された。
(4)B16変異細胞のPAI−1プロモーター活性
 μPlasminogen Activator Inhibitor−1(PAI−1)はSMAD転写因子により発現が誘導されることが知られている。そこで、MDCK/GEF−1細胞とMDCK/C細胞におけるTGF−β−SMAD情報伝達量を、PAI−1のプロモーター活性を測定することにより測定した。PAI−1のプロモーター活性は、上記(1)と同様の方法を用いて、ルシフェラーゼ活性をデュアル−ルシフェラーゼ定量システムにより測定した。PAI−1のプロモーターを有するベクターの模式図を図7に示す。
 その結果、PAI−1プロモーター活性は、B16細胞と比較して、B16/GEF−1細胞では約4倍に増加し、B16/C細胞では3/4に減少していた(図11)。
 この結果により、TGF−β−SMAD情報伝達は、B16細胞に比較して、B16/GEF−1細胞では約4倍亢進し、B16/C細胞では3/4に抑制されていることが示された。
4.TGF−β発現量の測定
 TGF−β−SMAD情報は細胞外TGF−βが細胞表層にあるそのリセプターを介して、細胞内のSMAD分子へ伝達される。そして、核内へ移行したSMAD分子がDNAと結合し、TGF−β−SMAD情報伝達に対応するタンパク質の転写活性を亢進する。また、TGF−β分子自身もTGF−β−SMAD情報伝達により発現誘導されるタンパク質であり、TGF−β−SMAD情報伝達の亢進により、そのタンパク質合成、細胞外放出が亢進する。従って、細胞培養液中のTGF−β量は、細胞のTGF−β−SMAD情報伝達量に比例する。
 そこで、細胞培養液中のTGF−β発現量を、Quantikine(登録商標)TGF−β ELISA測定キット(R&D Systems,Inc.)を用いて測定し、分析した。
 その結果、B16細胞及びB16/GEF−1細胞培地では、TGF−βのタンパク質量が増加し、B16/C細胞及びB16/shRNA細胞培地では、減少していた(図12)。
 したがって、B16細胞及びB16/GEF−1細胞では、TGF−β−SMAD情報伝達が亢進し、B16/C細胞では、抑制されていたと考えられる。B16/GEF−1細胞の培地におけるTGF−β量は、B16細胞の培地の約2倍であったことから、B16/GEF−1細胞のTGF−β−SMAD情報伝達量は、B16細胞の約2倍に亢進していると考えられた。
5.In vitro軟寒天内細胞増殖能の測定
 足場非依存性増殖能は癌細胞の特性の一つである。正常(非癌)細胞は足場依存性増殖しかできないため、軟寒天培地中では増殖できない。一方、癌細胞は軟寒天培地中で増殖し、コロニーを形成できる。そこで、各種細胞の軟寒天培地における増殖能を測定した。
 アガロース(低ゲル化温度製品)を0.5%(w/v)濃度に溶解させた細胞培養液1.5mlを35mmシャーレディッシュに加え、冷却し、ゲル化した。その上に、5.0x10個の細胞を含む、0.33%アガロース/細胞培養培地1.5mlを加えた。ゲル化した後、COインキュベーター中で2週間培養した。0.005%(w/v)クリスタルバイオレット水溶液0.5mlをゲル上に加え、一晩インキュベートし、細胞を染色した。35mmシャーレディッシュをスキャナーで撮影し、画像解析ソフトを用いて画像からコロニー数を測定した。
 その結果、B16/GEF−1細胞の軟寒天培地内増殖能はB16細胞の約2倍に亢進し、B16/C細胞ではB16細胞の5%以下に低下していた(図13A)。
 同様の方法を用いて、マウス肺がん由来LLC細胞のGEF−1/Cタンパク質安定発現細胞株(LLC/C細胞)、ヒト膵がん由来細胞株PT45細胞のGEF−1/C蛋白安定発現細胞株(PT45/C細胞)、及びヒト大腸がん由来細胞株COLO205細胞のGEF−1/C蛋白安定発現細胞株(COLO205/C細胞)の軟寒天培地内増殖能について測定した。
 その結果、各種細胞の軟寒天培地内増殖能は、LLC/C細胞では、親LLC細胞と比較して20%以下に低下し(図13B)。また、PT45/C細胞では、親PT45細胞と比較して5%以下に低下し(図26)、COLO205/C細胞では、親COLO205細胞と比較して1%以下に低下していた(図27)。
 次に、MDCK細胞について軟寒天培地内増殖能を測定した。MDCK細胞は、イヌ腎上皮細胞由来細胞であり、癌化しておらず、正常細胞様形態を維持している。したがって、軟寒天培地中で増殖し得ない。しかし、MDCK細胞のGEF−1タンパク質安定発現細胞株(MDCK/GEF−1細胞)は、軟寒天培地内増殖能を獲得していた(図13C)。
 これらの結果から、GEF−1を癌細胞であるB16細胞及びLLC細胞で発現させると軟寒天培地内増殖能が亢進し、癌細胞ではないMDCK細胞で発現させると、本来有さないはずの軟寒天培地内増殖能を獲得することが示された。一方、GEF−1のC領域ポリペプチドをB16細胞、LLC細胞、PT45/C細胞及びCOLO205/C細胞で発現させると、軟寒天培地内における腫瘍増殖能が顕著に低下することが示された。
 すなわち、GEF−1のC領域ポリペプチドをB16細胞、LLC細胞、PT45/C細胞及びCOLO205/C細胞で発現させることにより、これらの細胞は癌細胞の特性である足場非依存性増殖能を消失したことが示された。
6.In vivo腫瘍形成能試験
 各種細胞(B16細胞、B16/GEF−1細胞、B16/C細胞、B16/shRNA細胞)を、それぞれC57BL/6マウス皮下に移植し、1週間ごとに腫瘍体積を測定した。
 C57BL/6マウスの毛を刈り、各種細胞(2.0x10細胞/0.2ml PBS)を皮下に接種した。1週間毎に腫瘍の長径と短径を測定し、腫瘍体積(=長径x(短径)xπ/6)を算出した。
 その結果、B16/GEF−1細胞では、B16細胞と比較して、C57BL/6マウス皮下での腫瘍形成能が約2倍亢進していた。一方、B16/C細胞、B16/shRNA細胞は共に腫瘍形成能が低下していた(図14A)。
 この結果から、B16/GEF−1細胞は、B16細胞と比較して、in vivoでの腫瘍形成能が高いことが示された。一方、B16/C細胞及びB16/shRNA細胞は共に腫瘍形成能が抑制されていることが示された。
 さらに、MDCK細胞及びMDCK/GEF−1細胞のin vivoでの腫瘍形成能を測定するため、これらの細胞(1.0x10細胞/0.2ml PBS)をヌードマウス皮下に移植した。移植から4週間後に炭酸ガスでマウスを安楽死させた後、腫瘍を摘出し、湿重量を測定した。
 その結果、MDCK細胞は癌化しておらず、正常細胞様形態を維持しているため、ヌードマウス皮下で腫瘍は形成しなかった。一方、MDCK/GEF−1細胞はヌードマウス皮下で腫瘍を形成した(図14B)。
 上記in vivo腫瘍形成能試験において、B16/GEF−1細胞及びMDCK/GEF−1細胞では、腫瘍増殖能の亢進が認められた。また、B16/C細胞やB16/shRNA細胞では、腫瘍増殖能の低下が認められた。これらの結果から、細胞内のGEF−1タンパク質量の増加により腫瘍増殖能が亢進し、逆にGEF−1タンパク質量を抑制することにより腫瘍増殖能が抑制されることが示された。従って、GEF−1の発現及び機能を制御することにより、癌細胞の腫瘍増殖能を制御できることが示された。
 また、GEF−1のC領域ポリペプチドの発現により、B16細胞やLLC細胞の腫瘍増殖能が低下することから、本発明のポリペプチドは腫瘍の増殖を抑制することが示された。
GEF−1関連低分子の作製
 上記実施例3の結果から、GEF−1の発現量を抑制するか、または、GEF−1/Cタンパク質を発現させ、GEF−1の機能を抑制することにより、腫瘍増殖を抑制できることが明らかとなった。
 前述のB16/shRNA細胞は、B16細胞に干渉誘導ベクターを導入し、RNA干渉効果によりGEF−1発現量を抑制した細胞である。また、B16/C細胞は、B16細胞にGEF−1/Cタンパク質発現ベクターを導入し、GEF−1/Cタンパク質の発現を誘導した細胞である。RNA干渉誘導ベクターもGEF−1/Cタンパク質発現ベクターも高分子であることから、人体内の癌細胞への導入は難しく、臨床への応用は容易ではない。
 しかし、RNA干渉を誘導する低分子のsiRNAやGEF−1/C領域構成オリゴペプチドであれば、人体内の癌細胞への導入や送達(DDS)はより簡要であり、臨床への応用も期待できる。
 そこで、GEF−1を標的とするGEF−1関連低分子siRNAとGEF−1/C領域構成オリゴペプチドによる腫瘍増殖抑制法を検討した。
1.siRNA
 GEF−1を標的とするsiRNA(GEF−1−siRNA)として、マウスHgs(NM_008244)に対するsiRNA(stealth RNAi)の合成をインビトロジェン社に依頼した。6種類のsiRNA(siRNA#1~6)及びsiRNA#3−scrambleの塩基配列を以下に示す。なお、siRNA#3−scrambleは、siRNA#3のスクランブルsiRNAを意味し、siRNA#3とは塩基配列は異なるが、塩基の構成比が等しく、使用する細胞又は個体に相同な配列が存在しないRNA二量体である。siRNA#3−scrambleは、siRNA#3の対照として用いた。
siRNA #1
NM_008244_stealth_1064
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000023
siRNA #2
NM_008244_stealth_677
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000024
siRNA #3
NM_008244_stealth_99
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000025
siRNA #3 scramble
NM_008244_stealth_scramble_99
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000026
siRNA #4
NM_008244_stealth_74
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000027
siRNA #5
NM_008244_stealth_255
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000028
siRNA #6
NM_008244_stealth_1026
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000029
2.GEF−1/C構成オリゴペプチド
 本実施例に用いるGEF−1/C構成オリゴペプチドは、林化成株式会社に合成を依頼した。
 GEF−1/C構成オリゴペプチドの模式図を図17に示す。また、合成したオリゴペプチドのアミノ酸配列を以下に示す。以下に示す合成オリゴペプチドのうち、r9−OP10−11は、OP10−11に細胞膜透過性ペプチド(RRRRRRRRRGPG(RはD体アルギニンを示す)(配列番号66))を結合したペプチドである。また、以下のGEF−1/C構成オリゴペプチドはマウス由来のものであるが、ヒト由来のオリゴペプチドとはOP20−2のN末端から16番目(OP−20−3及びOP10−3のN末端から6番目)のT(ヒトではG)が相違するのみであり、他はマウスとヒトとで共通する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000031
GEF−1関連低分子による血管新生と腫瘍増殖の抑制
1.siRNAによる血管新生及び腫瘍増殖の抑制
(1)siRNAによる血管新生抑制の検討
 GEF−1−siRNAによるin vitroでの血管新生抑制効果を確かめるために、血管内皮KOP2.16細胞を用いた管腔形成阻害試験を行った。
 siRNA(40nmol)とリポフェクトアミン2000 10μlを混合した後、Opti−MEM I培地で1.0mlに希釈し、Opti−MEM I培地で洗浄した35mmシャーレディッシュのKOP2.16細胞に添加した。4時間後に20%FBS含有Opti−MEM I培地1.0mlをディッシュに加えた。48時間後に、siRNA導入細胞を回収し、細胞数を計測した後、Opti−MEM I培地に懸濁して、マトリジェル上に再播種した。18~48時間後に細胞の管腔形成を観察した。陰性対照としては、PBS(図15中「None」)及びStealth RNA Negative Control Medium GC Duplex(インビトロジェン社)(図15中「siRNA−MNC」)を用いた。
 その結果、6種類のsiRNAうちsiRNA#2とsiRNA#3には顕著な管腔形成阻害効果が認められた(図15)。
 この結果から、上記siRNAは、GEF−1の発現を抑制することにより、血管新生抑制効果を示すことが明らかとなった。
(2)siRNAによる腫瘍増殖抑制の検討
 さらに、上記(1)で管腔形成阻害効果の最も高かったsiRNA#3の腫瘍増殖抑制効果を調べた。
 B16細胞をヌードマウス皮下に接種し、約一週間後に腫瘍が直径約5mm(約100m)に達したところで、siRNA#3/アテロコラーゲン混合液(0.2ml)を腫瘍近傍に注入した。その後、一週間おきに更に2度siRNA#3/アテロコラーゲン混合液を腫瘍近傍に注入した。
 その結果、siRNA#3は、PBSやsiRNA#3のスクランブルsiRNA(siRNA#3−scramble)を投与した場合と比較して、腫瘍体積及び腫瘍重量を50%又はそれ以下に抑制することができた(図16)。
 この結果から、上記siRNAは、GEF−1の発現を抑制することにより、in vivoにおいて腫瘍増殖抑制効果を示すことが明らかとなった。
2.GEF−1/C構成オリゴペプチドによる血管新生及び腫瘍増殖の抑制
(1)GEF−1/C構成オリゴペプチドのSMAD転写活性への影響
 まず、TGF−β−SMAD情報伝達におけるSMAD転写活性に対するGEF−1/C構成オリゴペプチドの影響を検討した。TGF−β−SMAD情報伝達経路は、血管新生と癌細胞転移に大きく関与している。
 GEF−1/C構成オリゴペプチド2.5nmolとペプチド・トランスポーターWr−T 0.2nmolを混合した後、PBSで0.1mlに希釈し、SMAD転写活性試験用DNA溶液0.1mlと混合した。Opti−MEM I培地で洗浄した48ウエルプレートの1ウエルの各種細胞(B16細胞及びCOLO205細胞)に混合液0.2mlを添加した。4時間後に20%FBS/Opti−MEM I培地0.2mlを各ウエルに加えた。48時間後に各種細胞を溶解させ、溶解液中のルシフェラーゼ活性を測定した。
 その結果、B16細胞において、GEF−1/C構成オリゴペプチドOP10−7、OP10−11及びOP10−12は、SMAD転写活性を約50%阻害した(図18A)。
 また、ヒト大腸がんCOLO205細胞において、OP10−6~OP10−12はSMAD転写活性を約35%から70%阻害した(図18B)。
(2)GEF−1/C構成オリゴペプチドによる血管新生抑制の検討
 GEF−1/C構成オリゴペプチドのin vitroにおける血管新生に対する抑制効果を確かめるために、血管内皮KOP2.16細胞を用いた管腔形成阻害試験を行った。
 GEF−1/C構成オリゴペプチド2.5nmolとペプチド・トランスポーターWr−T 0.2nmolを混合した後、Opti−MEM I培地で0.1mlに希釈し、Opti−MEM I培地で洗浄した48ウエルプレートの1ウエルのKOP2.16細胞に添加した。2時間後に10%FBS含有Opti−MEM I培地0.4mlを各ウエルに加えた。48時間後に、GEF−1/C構成オリゴペプチド導入細胞を回収し、細胞数を計測したのち、Opti−MEM I培地に懸濁した。この細胞をマトリジェル上に播種した。
 その結果、OP10−10~OP10−12は管腔形成を約50%阻害した(図19)。
 この結果から、上記GEF−1/C構成オリゴペプチドは血管新生抑制効果を示すことが明らかとなった。
(3)in vitroにおけるGEF−1/C構成オリゴペプチドの腫瘍増殖抑制効果の検討
 各種腫瘍細胞(B16細胞、HeLa細胞、COLO205細胞、KATO III細胞、A549細胞及びPT45細胞)の軟寒天培地内増殖に対するGEF−1/C構成オリゴペプチドの抑制効果を検討した。
 上記(2)と同様の方法により、GEF−1/C構成オリゴペプチドを各種腫瘍細胞に導入し、これらの細胞を0.33%軟寒天培地と共に播種した。
 その結果を以下、各種細胞ごとに示す。
a)マウスメラノーマB16細胞
 OP10−6~OP10−12は、B16細胞の軟寒天培地内増殖能を約30%以上抑制した。特にOP10−11は約60%抑制した(図20A)。
b)ヒト子宮頸がん由来HeLa細胞
 OP10−11は、HeLa細胞の軟寒天培地内増殖能を約20%抑制した(図20B)。
c)ヒト大腸がん由来COLO205細胞
 OP10−10、OP10−11は、COLO205細胞の軟寒天培地内増殖能を約50%抑制した(図20C)。
d)ヒト胃がん由来KATO III細胞
 OP10−10、OP10−11は、KATO III細胞の軟寒天培地内増殖能を約50%から70%抑制した(図20D)。
e)ヒト肺がん由来A549細胞
 OP10−7、OP10−11、OP10−12は、A549細胞の軟寒天培地内増殖能を約40%から50%抑制した(図21A)。
f)ヒト膵がん由来PT45細胞
 OP10−7、OP10−11、OP10−12は、PT45細胞の軟寒天培地内増殖能を約30%から60%抑制した(図21B)。
(4)in vivoにおけるGEF−1/C構成オリゴペプチドの腫瘍増殖抑制効果の検討
 次に、in vivoにおけるGEF−1/C構成オリゴペプチドの腫瘍増殖抑制効果を検討した。
 GEF−1/C構成オリゴペプチド25nmolとペプチド・トランスポーターWr−T 2nmolとを混合した後、PBSで0.1mlに希釈した。ここに、各種細胞の5.0x10/ml Opti−MEM I培地溶液0.1mlを加え、混合した。この細胞混合液をCOインキュベーターで37℃、2時間インキュベートした後に、ヌードマウス皮下に接種した。一週間毎に腫瘍の長径と短径を測定し、腫瘍体積(=長径x(短径)xπ/6)を算出した。最終的に炭酸ガスで安楽死させた後、マウスの腫瘍写真を撮影した。その後、腫瘍を摘出し、湿重量を測定した。
 その結果を以下、各種腫瘍細胞ごとに示す。OP10−11は、上記の試験において管腔形成阻害効果や軟寒天培地内増殖能抑制効果が最も高かったことから、in vivoにおける試験にも用いた。なお、図23及び24中の#8~12は、それぞれOP10−8~OP10−12を表す。
a)マウスメラノーマB16細胞
 OP10−11は、B16細胞の腫瘍増殖を50%以上抑制した(図22)。
b)ヒト大腸がん由来COLO205細胞
 OP10−9及びOP10−11は、COLO205細胞の腫瘍増殖を約70%以上抑制した(図23)。
c)ヒト肺がん由来A549細胞
 OP10−9、Op10−11及びOP10−12は、A549細胞の腫瘍増殖を腫瘍体積で約50%から80%、腫瘍重量で約35%から70%抑制した(図24)。
 また、r9−OP10−11オリゴペプチドについて、in vivoにおける腫瘍増殖抑制効果を検討した。
 1.0x10のCOLO205細胞をヌードマウス皮下に接種し、COLO205細胞の腫瘍を作製した。接種10日後、直径5~6mm(約100mm)となった腫瘍の周りにr9−OP10−11(35nmol)/PBS溶液0.1mlを投与した。この投与から、7日、14日、21日後に同様の投与を行った。腫瘍の長径と短径を測定し、腫瘍体積(=長径x(短径)xπ/6)を算出した。最終的に炭酸ガスで安楽死させた後、マウスの腫瘍写真を撮影した。その後、腫瘍を摘出し、湿重量を測定した。
 その結果、r9−OP10−11は、ヌードマウス皮下において既に形成されているヒト大腸がん由来COLO205細胞腫瘍の増殖を腫瘍体積で約65%、腫瘍重量で約60%抑制した(図28)。
 この結果から、r9−OP10−11オリゴペプチドはin vivoにおいて腫瘍増殖抑制効果を示すことが明らかとなった。
 以上より、本発明のsiRNAはGEF−1発現を抑制することにより、またGEF−1/C構成オリゴペプチドはGEF−1機能を阻害することにより、in vitro及びin vivoにおいて腫瘍増殖を抑制できることが示された。
 本発明は、血管新生抑制作用及び/又は腫瘍増殖抑制作用を有する抗腫瘍剤として用いることができる。
 配列番号13~43:合成ヌクレオチド
 配列番号44~67:合成ペプチド

Claims (28)

  1.  ガラクトシルセラミド発現因子−1のQ領域を除くポリペプチドのうち、少なくともC領域又はその一部を含むポリペプチドを含有する腫瘍増殖抑制剤。
  2.  以下の(a)又は(b)のポリペプチドを含む、腫瘍増殖抑制剤。
    (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
    (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ腫瘍増殖抑制作用を有するポリペプチド
  3.  以下の(a)又は(b)のポリペプチドを含む、腫瘍増殖抑制剤。
    (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する10アミノ酸残基を含むポリペプチド
    (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する10アミノ酸残基を含むアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ腫瘍増殖抑制作用を有するポリペプチド
  4.  前記(a)に記載のポリペプチドが、配列番号44~65のいずれかで表されるアミノ酸配列を含むものである、請求項3に記載の腫瘍増殖抑制剤。
  5.  ガラクトシルセラミド発現因子−1のQ領域を除くポリペプチドのうち、少なくともC領域又はその一部を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有する、腫瘍増殖抑制剤。
  6.  以下の(a)又は(b)のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む、腫瘍増殖抑制剤。
    (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
    (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ腫瘍増殖抑制作用を有するポリペプチド
  7.  以下の(a)又は(b)のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む、腫瘍増殖抑制剤。
    (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する10アミノ酸残基を含むポリペプチド
    (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する10アミノ酸残基を含むアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ腫瘍増殖抑制作用を有するポリペプチド
  8.  以下の(a)又は(b)のポリヌクレオチドを含む、腫瘍増殖抑制剤。
    (a)配列番号7、9若しくは11で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド
    (b)配列番号7、9若しくは11で表される塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ腫瘍増殖抑制作用を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
  9.  ガラクトシルセラミド発現因子−1の発現抑制物質を含有する腫瘍増殖抑制剤。
  10.  ガラクトシルセラミド発現因子−1の発現抑制物質が、ガラクトシルセラミド発現因子−1をコードするポリヌクレオチドに対するsiRNA又はshRNAである請求項9に記載の腫瘍増殖抑制剤。
  11.  ガラクトシルセラミド発現因子−1をコードするポリヌクレオチドが、以下の(a)又は(b)のポリペプチドをコードする塩基配列を含むものである、請求項10に記載の腫瘍増殖抑制剤。
    (a)配列番号2、4若しくは6で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
    (b)配列番号2、4若しくは6で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ腫瘍増殖作用を有するポリペプチド
  12.  ガラクトシルセラミド発現因子−1をコードするポリヌクレオチドが、以下の(a)又は(b)のポリヌクレオチドを含むものである、請求項10に記載の腫瘍増殖抑制剤。
    (a)配列番号1、3若しくは5で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド
    (b)配列番号1、3若しくは5で表される塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ腫瘍増殖作用を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
  13.  ガラクトシルセラミド発現因子−1のQ領域を除くポリペプチドのうち、少なくともC領域又はその一部を含むポリペプチドを含有する血管新生抑制剤。
  14.  以下の(a)又は(b)のポリペプチドを含む、血管新生抑制剤。
    (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
    (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ血管新生抑制作用を有するポリペプチド
  15.  以下の(a)又は(b)のポリペプチドを含む、血管新生抑制剤。
    (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する10アミノ酸残基を含むポリペプチド
    (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する10アミノ酸残基を含むアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ血管新生抑制作用を有するポリペプチド
  16.  前記(a)に記載のポリペプチドが、配列番号44~65のいずれかで表されるアミノ酸配列を含むものである、請求項15に記載の血管新生抑制剤。
  17.  ガラクトシルセラミド発現因子−1のQ領域を除くポリペプチドのうち、少なくともC領域又はその一部を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有する、血管新生抑制剤。
  18.  以下の(a)又は(b)のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む、血管新生抑制剤。
    (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
    (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ血管新生抑制作用を有するポリペプチド
  19.  以下の(a)又は(b)のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む、血管新生抑制剤。
    (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する10アミノ酸残基を含むポリペプチド
    (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列のうち少なくとも連続する10アミノ酸残基を含むアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ血管新生抑制作用を有するポリペプチド
  20.  以下の(a)又は(b)のポリヌクレオチドを含む、血管新生抑制剤。
    (a)配列番号7、9若しくは11で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド
    (b)配列番号7、9若しくは11で表される塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ血管新生抑制作用を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
  21.  ガラクトシルセラミド発現因子−1の発現抑制物質を含有する血管新生抑制剤。
  22.  ガラクトシルセラミド発現因子−1の発現抑制物質が、ガラクトシルセラミド発現因子−1をコードするポリヌクレオチドに対するsiRNA又はshRNAである請求項21に記載の血管新生抑制剤。
  23.  ガラクトシルセラミド発現因子−1をコードするポリヌクレオチドが、以下の(a)又は(b)のポリペプチドをコードする塩基配列を含むものである、請求項22に記載の血管新生抑制剤。
    (a)配列番号2、4若しくは6で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
    (b)配列番号2、4若しくは6で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ血管新生誘導作用を有するポリペプチド
  24.  ガラクトシルセラミド発現因子−1をコードするポリヌクレオチドが、以下の(a)又は(b)のポリヌクレオチドを含むものである、請求項22に記載の血管新生抑制剤。
    (a)配列番号1、3若しくは5で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド
    (b)配列番号1、3若しくは5で表される塩基配列に相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ血管新生誘導作用を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
  25.  以下の(a)又は(b)のポリペプチドを含む、癌細胞特性消失剤。
    (a)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド
    (b)配列番号8、10若しくは12で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ癌細胞特性消失作用を有するポリペプチド
  26.  癌細胞に接触阻害能を獲得させるものである、請求項25に記載の癌細胞特性消失剤。
  27.  ガラクトシルセラミド発現因子−1の発現を抑制することを特徴とする、腫瘍増殖抑制方法。
  28.  ガラクトシルセラミド発現因子−1の発現を抑制することを特徴とする、血管新生抑制方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020045479A1 (ja) 2018-08-29 2020-03-05 公益財団法人東京都医学総合研究所 HGF-regulated tyrosine kinase substrate(HGS)を標的とした抗腫瘍剤

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003030938A1 (fr) * 2001-10-09 2003-04-17 Orient Cancer Therary Co.,Ltd. Agents immunotherapeutiques contre le cancer
JP2005247735A (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Tokyoto Igaku Kenkyu Kiko ガラクトシルセラミド発現因子−1のc領域によるがん細胞転移抑制剤
WO2009066824A1 (en) * 2007-11-19 2009-05-28 Seoul National University Industry Foundation Vaccine comprising monocyte or immature myeloid cells(imc) which were loaded with the ligand of natural killer t cell and antigen

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040142325A1 (en) * 2001-09-14 2004-07-22 Liat Mintz Methods and systems for annotating biomolecular sequences
US20090124023A1 (en) * 2006-05-12 2009-05-14 Ailan Guo Reagens for the Detection of Protein Acetylation Signaling Pathways

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003030938A1 (fr) * 2001-10-09 2003-04-17 Orient Cancer Therary Co.,Ltd. Agents immunotherapeutiques contre le cancer
JP2005247735A (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Tokyoto Igaku Kenkyu Kiko ガラクトシルセラミド発現因子−1のc領域によるがん細胞転移抑制剤
WO2009066824A1 (en) * 2007-11-19 2009-05-28 Seoul National University Industry Foundation Vaccine comprising monocyte or immature myeloid cells(imc) which were loaded with the ligand of natural killer t cell and antigen

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KIYOSHI OGURA ET AL.: "Galactosylceramide Hatsugen Inshi-1 no C Ryoiki Hatsugen ni yoru Mouse Melanoma B16 Saibo no Galactosylceramide/ Sulfatide Hatsugen to Gan Saibo Ten'ino no Yokusei", PROCEEDINGS OF JAPANESE CONFERENCE ON THE BIOCHEMISTRY OF LIPIDS, vol. 48, 20 May 2006 (2006-05-20), pages 126 - 129 *
KIYOSHI OGURA ET AL.: "GEF-1 Hatsugen to GEF-1/ C Ryoiki Hatsugen ni yoru Mouse Melanoma B16 Saibo no Gan Saibo Tokusei no Koshin to Yokusei", JOURNAL OF JAPANESE BIOCHEMICAL SOCIETY, 9 December 2010 (2010-12-09), pages 3P-1018 *
OGURA K. ET AL.: "Molecular cloning of a rat brain cDNA, with homology to a tyrosine kinase substrate, that induces galactosylceramide expression in COS-7 cells", J NEUROCHEM, vol. 71, no. 5, 1998, pages 1827 - 1836, XP055073946 *
See also references of EP2586453A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020045479A1 (ja) 2018-08-29 2020-03-05 公益財団法人東京都医学総合研究所 HGF-regulated tyrosine kinase substrate(HGS)を標的とした抗腫瘍剤
US11673927B2 (en) 2018-08-29 2023-06-13 Tokyo Metropolitan Institute Of Medical Science Antitumor agent targeting HGF-regulated tyrosine kinase substrate (HGS)

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