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JP2001086982A - Bone resorption regulator - Google Patents

Bone resorption regulator

Info

Publication number
JP2001086982A
JP2001086982A JP2000191075A JP2000191075A JP2001086982A JP 2001086982 A JP2001086982 A JP 2001086982A JP 2000191075 A JP2000191075 A JP 2000191075A JP 2000191075 A JP2000191075 A JP 2000191075A JP 2001086982 A JP2001086982 A JP 2001086982A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
growth factor
vascular endothelial
endothelial growth
compound
factor receptor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000191075A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunpei Niida
俊平 新飯田
Norihiko Maeda
憲彦 前田
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to JP2000191075A priority Critical patent/JP2001086982A/en
Publication of JP2001086982A publication Critical patent/JP2001086982A/en
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  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a medicine for regulating the bone resorption caused by osteoclast, and further to provide a method for screening the medicine. SOLUTION: It is discovered that a vascular endothelial growth factor(VEGF) has activities for promoting formation and existence of the osteoclast. The activities is mediated by a vascular endothelial growth factor receptor type 1 (VEGFR-1). The decrease of the osteoclast is successfully carried out by inhibiting the activation of the VEGFR-1 of M-CSF-deficient mouse. The formation and existence of the osteoclast is regulated by using the medicine for regulating the activation of the VEDFR-1, and thereby the therapy of the disease accompanying the abnormality of the bone resorption become possible.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、血管内皮増殖因子
受容体1型を標的とした破骨細胞の分化誘導系、該分化
誘導系を利用した破骨細胞の分化、生存、および/また
は骨吸収を調節する化合物のスクリーニング方法、並び
に血管内皮増殖因子受容体1型を標的とした破骨細胞の
分化、生存、および/または骨吸収を調節するための薬
剤に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a differentiation induction system for osteoclasts targeting vascular endothelial growth factor receptor type 1 and differentiation, survival and / or bone formation of osteoclasts using the differentiation induction system. The present invention relates to a method for screening a compound that regulates resorption, and an agent for regulating differentiation, survival, and / or bone resorption of osteoclasts targeting vascular endothelial growth factor receptor type 1.

【0002】[0002]

【従来の技術】第3染色体に存在する骨大理石病の原因
遺伝子(osteopetrosis; op)の劣性突然変異は、さま
ざまな臓器において破骨細胞、単球、およびマクロファ
ージの著しい減少をもたらす(Marks, S.C., Jr., and
P.W. Lane. 1976. J. Hered. 67:11; Marks, S.C., Jr.
1982. Am. J. Anat. 163:157; Wiktor-Jedrzejczak,
W. et al. 1982. J. Exp. Med. 156:1516)。この減少
は、マクロファージコロニー刺激因子(M-CSF)遺伝子
のコード領域に存在する1塩基対の挿入により、機能的
なマクロファージコロニー刺激因子(M-CSFまたはCSF-
1)が欠損することが原因であり(Yoshida, H. et al.
1990. Nature (Lond.). 345:442)、組換えヒトM-CSF
(rhM-CSF)の投与により補うことができる(Felix, R.
et al. 1990. Endocrinology. 127:2592; Kodama, H.
et al. 1991. J. Exp. Med. 173:269; Wiktor-Jedrzejc
zak, W. et al. 1991. Exp. Hematol. 19:1049; Sundqu
ist, K.T.et al. 1995. Bone. 16:39)。M-CSFが破骨細
胞系列の細胞に直接作用することが、M-CSFの受容体で
あるc-Fmsを in vitro(Kodama, H. et al. 1991. J. E
xp.Med. 173:1291)および in vivo(Hofstetter, W. e
t al. 1992. Proc. Natl.Acad. Sci. USA. 89:9637)で
破骨細胞に発現させる実験により実証されている。これ
らの結果は、M-CSFが生理的な条件下、ある種の臓器に
おいて、破骨細胞やマクロファージの分化に本質的な役
割を果たしていることを示している。
BACKGROUND OF THE INVENTION Recessive mutations in the osteopetrosis; op gene on chromosome 3 cause a marked reduction in osteoclasts, monocytes, and macrophages in various organs (Marks, SC , Jr., and
PW Lane. 1976. J. Hered. 67:11; Marks, SC, Jr.
1982. Am. J. Anat. 163: 157; Wiktor-Jedrzejczak,
W. et al. 1982. J. Exp. Med. 156: 1516). This reduction was due to the insertion of a single base pair present in the coding region of the macrophage colony stimulating factor (M-CSF) gene, resulting in a functional macrophage colony stimulating factor (M-CSF or CSF-
1) is lost (Yoshida, H. et al.
1990. Nature (Lond.). 345: 442), recombinant human M-CSF
(RhM-CSF) can be supplemented (Felix, R.
et al. 1990. Endocrinology. 127: 2592; Kodama, H.
et al. 1991. J. Exp. Med. 173: 269; Wiktor-Jedrzejc
zak, W. et al. 1991. Exp. Hematol. 19: 1049; Sundqu
ist, KTet al. 1995. Bone. 16:39). The fact that M-CSF acts directly on cells of the osteoclast lineage allows c-Fms, a receptor for M-CSF, to be expressed in vitro (Kodama, H. et al. 1991. J. E.
xp.Med. 173: 1291) and in vivo (Hofstetter, W. e.
Natl. Acad. Sci. USA. 89: 9637). These results indicate that M-CSF plays an essential role in osteoclast and macrophage differentiation in certain organs under physiological conditions.

【0003】しかしながら op/opマウスにおいて、骨大
理石病の深刻な症状が明確に現われるのは若いときに限
られ、次第に破骨細胞が増加すると共に症状は改善され
ていく(Marks, S.C., Jr., and P.W. Lane. 1976. J.
Hered. 67:11; Marks, S.C.,Jr. 1982. Am. J. Anat. 1
63:157; Begg, S.K. et al. 1993. J. Exp. Med. 177:2
37)。本発明者らは以前、rhM-CSFを高い用量(5μg/マ
ウス以上)で投与すると、単回投与でもop/opマウスの
破骨細胞の形成(recruitment)を誘導し、破骨細胞を
生存させ、長期にわたる能動的骨吸収を維持させること
を見出している(Kodama, H. et al. 1993. J. Bone Mi
ner. Res. 8:45; Niida, S. et al. 1994. J. Bone Min
er. Res. 9:873)。このことから、M-CSF欠損下での破
骨細胞の骨吸収に関わる他の因子の存在が示唆される。
この点に関してはいくつかのデータが報告されている
が、議論の余地が残されるものである。例えば、op/op
マウスの骨大理石病の改善に、顆粒球-マクロファージ
コロニー刺激因子(GM-CSF)が効果を持つという報告が
ある一方、in vitroで GM-CSFが破骨細胞の分化に関与
することが示唆されている(MacDonald, B.R. et al. 1
986. J. Bone Miner.Res. 1:227; Kurihara, N. et al.
1989. Blood. 74:1295; Takahashi, N. et al. 1991.
J. Bone Miner. Res. 6:977)。また、Wiktor-Jedrzejc
zakら(Wiktor-Jedrzejczak, W. et al. 1994. Endocri
nology. 134:1932)およびNilssonら(Nilsson, S.K. e
t al. 1995. Blood. 86:66)は、GM-CSFはマクロファー
ジ欠損を改善できるが、骨大理石病は改善できないと報
告している。つい最近になりMyintら(Myint, Y.Y. et
al. 1999. Am. J. Pathol. 154.553)は、GM-CSFおよび
/またはインターロイキン3は低用量においてop/opマウ
スの破骨細胞の発生を誘導することを報告した。
[0003] In op / op mice, however, serious symptoms of osteopetrosis are clearly apparent only when young, and the symptoms gradually improve as osteoclasts increase (Marks, SC, Jr. , and PW Lane. 1976. J.
Hered. 67:11; Marks, SC, Jr. 1982. Am. J. Anat. 1
63: 157; Begg, SK et al. 1993. J. Exp. Med. 177: 2
37). The present inventors have previously shown that administration of rhM-CSF at a high dose (5 μg / mouse or more) induces recruitment of osteoclasts of op / op mice even with a single administration, and allows the osteoclasts to survive. Have been found to maintain long-term active bone resorption (Kodama, H. et al. 1993. J. Bone Mi
ner. Res. 8:45; Niida, S. et al. 1994. J. Bone Min.
er. Res. 9: 873). This suggests the presence of other factors involved in osteoclast bone resorption under M-CSF deficiency.
Some data has been reported on this, but it remains controversial. For example, op / op
Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) has been reported to be effective in ameliorating bone marble disease in mice, but it has been suggested that GM-CSF is involved in osteoclast differentiation in vitro. (MacDonald, BR et al. 1
986. J. Bone Miner. Res. 1: 227; Kurihara, N. et al.
1989. Blood. 74: 1295; Takahashi, N. et al. 1991.
J. Bone Miner. Res. 6: 977). Also, Wiktor-Jedrzejc
zak et al. (Wiktor-Jedrzejczak, W. et al. 1994. Endocri
nology. 134: 1932) and Nilsson et al. (Nilsson, SK e)
t al. 1995. Blood. 86:66) report that GM-CSF can ameliorate macrophage deficiency but not osteoporosis. Most recently Myint et al. (Myint, YY et
al. 1999. Am. J. Pathol. 154.553), GM-CSF and
Interleukin 3 was reported to induce osteoclast development in op / op mice at low doses.

【0004】c-Fmsは、8種の血小板由来増殖因子受容
体(PDGFR)ファミリーの1つである(Kondo, K. et al.
1998. Gene. 208:297)。血管内皮増殖因子(Vascular
Endothelial Growth Factor; VEGF)に特異的な受容体
としては、PDGFRに属する2つの受容体型チロシンキナ
ーゼ、VEGFR-1 / Flt-1および VEGFR-2 / KDR / Flk-1
と、neuropilin-1とが同定されている(Neufeld, G. et
al. 1999. FASEB J.13:9)。すべてのVEGFRを発現する
内皮細胞と違い、単球/マクロファージ系列の細胞は主
にVEGFR-1を発現する(Neufeld, G. et al. 1999. FASE
B J. 13:9; Berleon, B. et al. 1996. Blood. 87:333
6; Clauss, M. et al. 1996. J. Biol.Chem. 271:1762
9)。VEGFR-1はVEGFや胎盤増殖因子1型(PlGF-1)に対
する走化性反応を媒介する(Neufeld, G. et al. 1999.
FASEB J. 13:9; Berleon, B.et al. 1996. Blood. 87:
3336; Clauss, M. et al. 1996. J. Biol. Chem. 271:1
7629; Park, J.E. et al. 1994. J. Biol. Chem. 169:2
5646; Sawano, A. et al. 1996. Cell Growth Differ.
7:213; Hiratsuka, S. et al. 1998. Proc. Natl. Aca
d. Sci. USA. 95:9349)。PlGF-1はVEGFと高い相同性を
有し、臍帯静脈の内皮細胞や胎盤で発現している。この
ような知見はあるものの、VEGFおよびPlGF-1、並びにそ
れらの受容体であるVEGFR-1と破骨細胞による骨吸収と
の関係は知られていなかった。
[0004] c-Fms is a member of the eight platelet derived growth factor receptor (PDGFR) family (Kondo, K. et al.
1998. Gene. 208: 297). Vascular endothelial growth factor (Vascular
Receptors specific to Endothelial Growth Factor (VEGF) include two receptor tyrosine kinases belonging to PDGFR, VEGFR-1 / Flt-1 and VEGFR-2 / KDR / Flk-1
And neuropilin-1 have been identified (Neufeld, G. et.
al. 1999. FASEB J.13: 9). Unlike all VEGFR-expressing endothelial cells, cells of the monocyte / macrophage lineage mainly express VEGFR-1 (Neufeld, G. et al. 1999. FASE
B J. 13: 9; Berleon, B. et al. 1996. Blood. 87: 333.
6; Clauss, M. et al. 1996. J. Biol. Chem. 271: 1762
9). VEGFR-1 mediates the chemotactic response to VEGF and placental growth factor type 1 (PlGF-1) (Neufeld, G. et al. 1999.
FASEB J. 13: 9; Berleon, B. et al. 1996. Blood. 87:
3336; Clauss, M. et al. 1996. J. Biol. Chem. 271: 1
7629; Park, JE et al. 1994. J. Biol. Chem. 169: 2
5646; Sawano, A. et al. 1996. Cell Growth Differ.
7: 213; Hiratsuka, S. et al. 1998. Proc. Natl. Aca
d. Sci. USA. 95: 9349). PlGF-1 has high homology to VEGF and is expressed in endothelial cells of umbilical vein and placenta. Despite such findings, the relationship between VEGF and PlGF-1, and their receptor VEGFR-1 and bone resorption by osteoclasts was not known.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明らは、血管内皮
増殖因子受容体1型を標的とした新規な破骨細胞の分化
誘導系、該系を利用した破骨細胞の分化、生存、および
/または骨吸収を調節する化合物のスクリーニング方
法、並びに血管内皮増殖因子受容体1型を標的とした破
骨細胞の分化、生存、および/または骨吸収を調節する
ための薬剤を提供することを課題とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a novel system for inducing osteoclast differentiation targeting vascular endothelial growth factor receptor type 1, differentiation and survival of osteoclasts using the system, and It is an object of the present invention to provide a method for screening a compound that regulates bone resorption, and an agent for regulating differentiation, survival, and / or bone resorption of osteoclasts targeting vascular endothelial growth factor receptor type 1. And

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、マクロフ
ァージと破骨細胞は細胞系譜上、親密な関係があること
から、マクロファージに対して作用するサイトカインで
ある血管内皮増殖因子(VEGF)が破骨細胞形成において
効果を有するのではないかと考えた。そこで、M-CSF遺
伝子が欠損しており破骨細胞の形成に障害を持つ骨大理
石病モデルマウス(op/opマウス)にVEGFを投与する実
験を行った。その結果、VEGFは、破骨細胞による骨吸収
において、op/opマウスのM-CSF欠損を完全に相補できる
ことを見出した。
Means for Solving the Problems The present inventors have found that macrophages and osteoclasts have a close relationship in the cell lineage. Therefore, vascular endothelial growth factor (VEGF), which is a cytokine that acts on macrophages, has been developed. It was thought that it might have an effect on osteoclast formation. Therefore, an experiment was performed in which VEGF was administered to a bone osteopetrosis model mouse (op / op mouse) in which the M-CSF gene was deleted and osteoclast formation was impaired. As a result, they found that VEGF could completely complement M / CSF deficiency in op / op mice in bone resorption by osteoclasts.

【0007】組換え型ヒトVEGF(rhVEGF)をop/opマウ
スに1回投与することにより、破骨細胞が形成された。
形成された破骨細胞は、主にVEGF受容体1型(VEGFR-
1)を発現していた。VEGFの代わりに組換えヒト胎盤増
殖因子1型(rhPlGF-1)を投与することによってもVEGF
と同様に破骨細胞が形成されたことから、VEGFのシグナ
ルはVEGFR-1を介していることが示された。組換え型ヒ
トM-CSFで誘導した破骨細胞は、VEGFR-1/Fcキメラ蛋白
質の投与によりVEGFを中和すると死んだが、引き続き組
換え型ヒトM-CSFを投与することで生存させることがで
きた。組換え型ヒトM-CSFによって支持された破骨細胞
と内因性VEGFによって支持された破骨細胞とは、骨吸収
活性において殆ど差がなかった。op/opマウスは加齢と
共に破骨細胞が増加し、骨大理石病が改善されてくる。
このマウスに抗VEGF抗体を投与したところ、殆どの破骨
細胞が消失したことから、op/opマウスの加齢に伴う骨
大理石病の改善が内因的に産生されるVEGFによるもので
あり、変異マウスで破骨細胞が生存(appearance)する
には、内因的に産生されるVEGFが必要であることが示さ
れた。さらに、生体外(in vitro)での破骨細胞分化の
支持を調べた実験でも、VEGFはM-CSFの活性を代替でき
ることが判明した。
[0007] One administration of recombinant human VEGF (rhVEGF) to op / op mice produced osteoclasts.
The formed osteoclasts are mainly VEGF receptor type 1 (VEGFR-
1) was expressed. Administration of recombinant human placental growth factor type 1 (rhPlGF-1) in place of VEGF
The formation of osteoclasts in the same manner as described above indicated that the VEGF signal was mediated by VEGFR-1. Osteoclasts induced by recombinant human M-CSF died when VEGF was neutralized by administration of the VEGFR-1 / Fc chimeric protein, but could be survived by subsequent administration of recombinant human M-CSF. did it. There was little difference in bone resorption activity between osteoclasts supported by recombinant human M-CSF and osteoclasts supported by endogenous VEGF. In the op / op mice, the osteoclasts increase with aging, and the bone marble disease is improved.
The administration of anti-VEGF antibody to this mouse resulted in the loss of most osteoclasts, so the improvement of age-related osteopetrosis of op / op mice was due to endogenously produced VEGF, It has been shown that the appearance of osteoclasts in mice requires endogenously produced VEGF. Furthermore, experiments examining the support for osteoclast differentiation in vitro (in vitro) also revealed that VEGF could replace the activity of M-CSF.

【0008】VEGF投与によって形成された破骨細胞の微
細形態を観察したところ、波状縁(ruffled boeder)お
よび明帯(clear zone)が認められ、ゴルジ装置および
多数のミトコンドリアが観察されるなど、活発な破骨細
胞の特色が示されていた。また、成熟破骨細胞を単離し
て、in vitro における M-CSF または VEGF による活性
効果を調べたところ、VGEFの添加により破骨細胞の伸展
現象が観察された。
[0008] Observation of the fine morphology of osteoclasts formed by the administration of VEGF revealed a ruffled boeder and a clear zone, and the Golgi apparatus and many mitochondria were observed. The characteristics of various osteoclasts were shown. When mature osteoclasts were isolated and examined for the in vitro activity effect of M-CSF or VEGF, extension of osteoclasts was observed with the addition of VGEF.

【0009】以上の結果から、M-CSFとVEGFは破骨細胞
による骨吸収において、その機能が重複していることが
実証された。どちらかのサイトカインが存在すれば、破
骨細胞による骨吸収の全過程、すなわち破骨細胞の分
化、破骨細胞の生存、および能動的骨吸収を支持するの
に十分である。VEGFはM-CSFとは異なる受容体を介して
おり、異なるリガンド−受容体の組み合わせを使うユニ
ークなタイプのサイトカインシグナルのリダンダンシー
の存在が明らかとなった。
The above results demonstrate that M-CSF and VEGF have overlapping functions in bone resorption by osteoclasts. The presence of either cytokine is sufficient to support the entire process of bone resorption by osteoclasts, namely osteoclast differentiation, osteoclast survival, and active bone resorption. VEGF is mediated through a different receptor than M-CSF, revealing a unique type of cytokine signal redundancy that uses different ligand-receptor combinations.

【0010】VEGFやPlGF-1などのVEGFR-1のリガンドはV
EGFR-1を活性化し、破骨細胞を分化・形成させ、骨吸収
を促進することが明らかとなったことから、VEGFR-1の
リガンドなどのVEGFR-1を活性化する化合物は、骨吸収
活性が低下している骨大理石病を含む疾患の治療薬とし
て用いることが可能となる。逆に、VEGFR-1の活性化を
抑制する薬剤は、破骨細胞の形成を阻害し、骨吸収を抑
制する薬剤として用いることが可能である。このような
薬剤は、M-CSF/c-Fms系のシグナル伝達を抑制する薬剤
と併用することでより高い効果を発揮し、破骨細胞の形
成を阻害し、骨吸収を抑制すると考えられる。これによ
り、骨粗鬆症などの予防や治療を行なうことが可能であ
る。
The ligand of VEGFR-1 such as VEGF or PlGF-1 is V
Compounds that activate VEGFR-1, such as VEGFR-1 ligands, have been shown to activate EGFR-1, differentiate and form osteoclasts, and promote bone resorption. Can be used as a therapeutic agent for diseases including osteopetrosis, in which osteoporosis is reduced. Conversely, a drug that suppresses VEGFR-1 activation can be used as a drug that inhibits osteoclast formation and suppresses bone resorption. It is considered that such an agent exerts a higher effect when used in combination with an agent that suppresses signal transduction of the M-CSF / c-Fms system, inhibits osteoclast formation, and suppresses bone resorption. Thereby, prevention and treatment of osteoporosis and the like can be performed.

【0011】また、VEGFR-1の活性化による破骨細胞の
分化、生存、および/または骨吸収を指標としたスクリ
ーニング系は、骨吸収を調節するための薬剤のスクリー
ニング以外にも、VEGFR-1を介する他の機能を制御する
薬剤をスクリーニングするためにも使用することが考え
られる。例えば、VEGFR-1は発生時の脈管形成や成体に
おける血管新生の促進、また血管内皮の透過性亢進に重
要な機能を果たしている。従ってVEGFR-1の活性を促進
する化合物は、傷害や梗塞などの疾病傷害により失われ
た血管を新生させるための薬剤として有用である。ま
た、腫瘍細胞においては、VEGF等のVEGFR-1リガンドの
発現が亢進し、血管新生を誘導すると共に腫瘍を拡大さ
せる。従って、VEGFR-1の活性化を抑制する薬剤は、血
管誘導を抑制するため、制癌剤として有用である。この
ような血管誘導を促進または抑制する化合物を単離する
ために、骨細胞の形成や骨吸収を指標とする本発明のス
クリーニング系を用いることが可能である。これら以外
にも、上記のスクリーニング系はVEGFR-1を介するさま
ざまなシグナル伝達を調節する化合物を得るために適用
することができる。すなわち、破骨細胞の分化、生存、
および/または骨吸収を促進または抑制する化合物をス
クリーニングする本発明の方法は、VEGFR-1を介するシ
グナル伝達を促進または抑制するための化合物を単離す
るために有用である。VEGFR-1は内皮細胞の増殖応答の
シグナルを媒介するなど、生体内の様々な組織において
細胞機能を制御していることが知られており、本発明の
スクリーニング方法により単離され得る化合物は、VEGF
R-1を介するこれらの機能を制御するために有用であ
る。
The screening system using the differentiation, survival, and / or bone resorption of osteoclasts due to the activation of VEGFR-1 as an index provides not only screening of drugs for regulating bone resorption but also VEGFR-1. It may also be used to screen for agents that control other functions via. For example, VEGFR-1 plays an important role in promoting angiogenesis during development, promoting angiogenesis in adults, and enhancing vascular endothelial permeability. Therefore, a compound that promotes the activity of VEGFR-1 is useful as an agent for regenerating blood vessels lost due to a disease injury such as injury or infarction. In tumor cells, the expression of VEGFR-1 ligand such as VEGF is enhanced, which induces angiogenesis and enlarges the tumor. Therefore, an agent that suppresses VEGFR-1 activation is useful as an anticancer agent because it suppresses vascular induction. In order to isolate such a compound that promotes or suppresses vascular induction, the screening system of the present invention using bone cell formation and bone resorption as an index can be used. In addition to the above, the above-mentioned screening system can be applied to obtain compounds that regulate various signalings via VEGFR-1. That is, osteoclast differentiation, survival,
The method of the present invention for screening for a compound that promotes or suppresses bone resorption is useful for isolating a compound for promoting or suppressing VEGFR-1 mediated signal transduction. VEGFR-1 is known to mediate the signal of endothelial cell proliferation response, and is known to regulate cell functions in various tissues in vivo, and compounds that can be isolated by the screening method of the present invention include: VEGF
It is useful to control these functions via R-1.

【0012】本発明は、VEGFR-1を介するシグナルによ
る破骨細胞の分化誘導系、該分化誘導系を利用した破骨
細胞の分化や骨吸収を調節する化合物のスクリーニン
グ、およびVEGFR-1を標的とした破骨細胞の分化や骨吸
収を調節するための薬剤に関し、より具体的には、
(1)破骨細胞の分化を誘導する方法であって、血管内
皮増殖因子受容体1型を発現する細胞を、該血管内皮増
殖因子受容体1型を活性化させる化合物の存在下で培養
することを特徴とする方法、(2)血管内皮増殖因子受
容体1型を活性化させる化合物が、血管内皮増殖因子受
容体1型に対するリガンドである、(1)に記載の方
法、(3)血管内皮増殖因子受容体1型に対するリガン
ドが、血管内皮増殖因子または胎盤増殖因子1型であ
る、(2)に記載の方法、(4)血管内皮増殖因子受容
体1型を発現する細胞が非接着性骨髄細胞である、
(1)から(3)のいずれかに記載の方法、(5)破骨
細胞の分化、生存、および/または骨吸収を促進または
阻害する化合物をスクリーニングする方法であって、
(a)被験化合物存在下、血管内皮増殖因子受容体1型
に血管内皮増殖因子または胎盤増殖因子1型を接触させ
る工程、(b)該血管内皮増殖因子受容体1型と該血管
内皮増殖因子または胎盤増殖因子1型との結合を検出す
る工程、(c)該結合を促進または阻害する化合物を選
択する工程、を含む方法、(6)破骨細胞の分化、生
存、および/または骨吸収を促進する化合物をスクリー
ニングする方法であって、(a)血管内皮増殖因子受容
体1型を発現する細胞に被験化合物を接触させる工程、
(b)破骨細胞の分化、生存、および/または骨吸収を
検出する工程、(c)該分化、生存、および/または骨
吸収を促進する化合物を選択する工程、を含む方法、
(7)破骨細胞の分化、生存、および/または骨吸収を
阻害する化合物をスクリーニングする方法であって、
(a)被験化合物存在下、血管内皮増殖因子受容体1型
を発現する細胞に血管内皮増殖因子または胎盤増殖因子
1型を接触させる工程、(b)破骨細胞の分化、生存、
および/または骨吸収を検出する工程、(c)該分化、
生存、および/または骨吸収を阻害する化合物を選択す
る工程、を含む方法、(8)血管内皮増殖因子受容体1
型を発現する細胞が非接着性骨髄細胞である、(6)ま
たは(7)に記載の方法、(9)血管の誘導を促進する
化合物をスクリーニングする方法であって、(a)血管
内皮増殖因子受容体1型を発現する細胞に被験化合物を
接触させる工程、(b)破骨細胞の分化、生存、および
/または骨吸収を検出する工程、(c)該分化、生存、
および/または骨吸収を促進する化合物を選択する工
程、を含む方法、(10)血管の誘導を阻害する化合物
をスクリーニングする方法であって、(a)被験化合物
存在下、血管内皮増殖因子受容体1型を発現する細胞に
血管内皮増殖因子または胎盤増殖因子1型を接触させる
工程、(b)破骨細胞の分化、生存、および/または骨
吸収を検出する工程、(c)該分化、生存、および/ま
たは骨吸収を阻害する化合物を選択する工程、を含む方
法、(11)血管内皮増殖因子受容体1型を発現する細
胞が非接着性骨髄細胞である、(9)または(10)に
記載の方法、(12)血管内皮増殖因子受容体1型を活
性化させる化合物を有効成分とする、破骨細胞の分化、
生存、および/または骨吸収を促進するための薬剤、
(13)血管内皮増殖因子受容体1型を活性化させる化
合物が、血管内皮増殖因子受容体1型に対するリガンド
である、(12)に記載の薬剤、(14)血管内皮増殖
因子受容体1型に対するリガンドが、血管内皮増殖因子
または胎盤増殖因子1型である、(13)に記載の薬
剤、(15)血管内皮増殖因子受容体1型を活性化させ
る化合物が、(5)または(6)に記載のスクリーニン
グ方法により単離される化合物である、(12)に記載
の薬剤、(16)大理石病、低回転型骨粗鬆症、および
骨折からなる群より選択される疾患または傷害の治療の
ために用いられる、(12)から(15)のいずれかに
記載の薬剤、(17)血管内皮増殖因子受容体1型の活
性化を阻害する化合物を有効成分とする、破骨細胞の分
化、生存、および/または骨吸収を阻害するための薬
剤、(18)血管内皮増殖因子受容体1型の活性化を阻
害する化合物が、血管内皮増殖因子受容体1型と血管内
皮増殖因子受容体1型に対するリガンドとの結合を阻害
する化合物である、(17)に記載の薬剤、(19)血
管内皮増殖因子受容体1型の活性化を阻害する化合物
が、血管内皮増殖因子に対する抗体である、(17)に
記載の薬剤、(20)血管内皮増殖因子受容体1型の活
性化を阻害する化合物が、(5)または(7)に記載の
スクリーニング方法により単離される化合物である、
(17)に記載の薬剤、(21)高回転型骨粗鬆症、骨
転移癌、骨肉腫、高カルシウム血症、および慢性関節リ
ウマチにおける骨破壊からなる群より選択される疾患の
治療のために用いられる、(17)から(20)のいず
れかに記載の薬剤、(22)(9)に記載の方法により
単離される化合物を有効成分とする、血管誘導促進剤、
(23)(10)に記載の方法により単離される化合物
を有効成分とする、制癌剤、に関する。
The present invention provides a system for inducing osteoclast differentiation by VEGFR-1 mediated signals, screening for compounds that regulate osteoclast differentiation and bone resorption using the differentiation inducing system, and targeting VEGFR-1. For drugs to regulate the differentiation and bone resorption of osteoclasts, more specifically,
(1) A method for inducing osteoclast differentiation, wherein cells expressing vascular endothelial growth factor receptor type 1 are cultured in the presence of a compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1. (2) the method according to (1), wherein the compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1 is a ligand for vascular endothelial growth factor receptor type 1; The method according to (2), wherein the ligand for endothelial growth factor receptor type 1 is vascular endothelial growth factor or placental growth factor type 1, (4) cells expressing vascular endothelial growth factor receptor type 1 are non-adherent Bone marrow cells,
(1) the method according to any one of (3), (5) a method of screening for a compound that promotes or inhibits osteoclast differentiation, survival, and / or bone resorption,
(A) a step of contacting vascular endothelial growth factor receptor type 1 with vascular endothelial growth factor receptor type 1 in the presence of a test compound; (b) the vascular endothelial growth factor receptor type 1 and the vascular endothelial growth factor Or a method comprising the steps of: detecting the binding to placental growth factor type 1; (c) selecting a compound that promotes or inhibits the binding; (6) osteoclast differentiation, survival, and / or bone resorption A method of screening for a compound that promotes the following: (a) contacting a test compound with a cell that expresses vascular endothelial growth factor receptor type 1;
(B) detecting differentiation, survival, and / or bone resorption of osteoclasts; (c) selecting a compound that promotes the differentiation, survival, and / or bone resorption;
(7) A method for screening a compound that inhibits osteoclast differentiation, survival, and / or bone resorption,
(A) contacting cells expressing vascular endothelial growth factor receptor type 1 with vascular endothelial growth factor or placental growth factor type 1 in the presence of a test compound; (b) differentiation and survival of osteoclasts;
And / or detecting bone resorption, (c) the differentiation,
Selecting a compound that inhibits survival and / or bone resorption, (8) vascular endothelial growth factor receptor 1
The method according to (6) or (7), wherein the cells expressing the type are non-adherent bone marrow cells, (9) a method for screening for a compound that promotes the induction of blood vessels, Contacting a test compound with a cell expressing factor receptor type 1, (b) detecting osteoclast differentiation, survival, and / or bone resorption; (c) the differentiation, survival,
And / or a step of selecting a compound that promotes bone resorption, (10) a method of screening for a compound that inhibits the induction of blood vessels, wherein (a) a vascular endothelial growth factor receptor in the presence of a test compound Contacting cells expressing type 1 with vascular endothelial growth factor or placental growth factor type 1; (b) detecting differentiation, survival and / or bone resorption of osteoclasts; (c) said differentiation and survival And / or selecting a compound that inhibits bone resorption. (11) The cells expressing vascular endothelial growth factor receptor type 1 are non-adherent bone marrow cells, (9) or (10). (12) differentiation of osteoclasts, comprising, as an active ingredient, a compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1;
Agents to promote survival and / or bone resorption,
(13) the agent according to (12), wherein the compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1 is a ligand for vascular endothelial growth factor receptor type 1; (14) vascular endothelial growth factor receptor type 1 The agent according to (13), wherein the ligand for is vascular endothelial growth factor or placental growth factor type 1, (15) the compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1, (5) or (6). And a compound isolated by the screening method described in (12), (16) used for treating a disease or injury selected from the group consisting of marble disease, low-rotation osteoporosis, and fracture. The agent according to any one of (12) to (15), (17) differentiation and survival of osteoclasts comprising, as an active ingredient, a compound that inhibits activation of vascular endothelial growth factor receptor type 1; / Or an agent for inhibiting bone resorption, (18) a compound that inhibits activation of vascular endothelial growth factor receptor type 1 is a vascular endothelial growth factor receptor type 1 and a ligand for vascular endothelial growth factor receptor type 1 (17) the agent according to (17), which is a compound that inhibits the binding to vascular endothelial growth factor receptor 1; And (20) the compound that inhibits activation of vascular endothelial growth factor receptor type 1 is a compound isolated by the screening method according to (5) or (7).
(17) The agent according to (17), which is used for treating a disease selected from the group consisting of high-rotation osteoporosis, bone metastatic cancer, osteosarcoma, hypercalcemia, and bone destruction in rheumatoid arthritis. A drug according to any one of (17) to (20), (22) a blood vessel induction promoter comprising a compound isolated by the method according to (9) as an active ingredient,
(23) An anticancer agent comprising a compound isolated by the method according to (10) as an active ingredient.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】1.破骨細胞の分化を誘導する方
本発明者らは、血管内皮増殖因子(VEGF)または胎盤増
殖因子1型(PlGF-1)を利用して血管内皮増殖因子受容
体1型(VEGFR-1)を活性化させることにより破骨細胞
を分化させ、骨吸収を促進させることができることを見
出した。従って、本発明は、VEGFR-1を標的として、こ
れを活性化させることにより、該受容体を発現する細胞
の破骨細胞への分化を誘導する方法を提供する。本発明
の方法は、血管内皮増殖因子受容体1型(VEGFR-1)を
発現する細胞に該血管内皮増殖因子受容体1型を活性化
させる化合物を接触させることを特徴とする。すなわ
ち、血管内皮増殖因子受容体1型を発現する細胞を、該
血管内皮増殖因子受容体1型を活性化させる化合物の存
在下で培養することにより実施することができる。培養
は、例えば in vitro または in vivo で行うことがで
きる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 1. To induce osteoclast differentiation
METHODS The present inventors utilize vascular endothelial growth factor (VEGF) or placental growth factor type 1 (PlGF-1) to activate vascular endothelial growth factor receptor type 1 (VEGFR-1) to achieve osteoclasts. It has been found that cells can be differentiated and bone resorption can be promoted. Therefore, the present invention provides a method for inducing differentiation of cells expressing the receptor into osteoclasts by targeting and activating VEGFR-1. The method of the present invention comprises contacting a cell that expresses vascular endothelial growth factor receptor type 1 (VEGFR-1) with a compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1 (VEGFR-1). That is, it can be carried out by culturing cells expressing vascular endothelial growth factor receptor type 1 in the presence of a compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1. The culturing can be performed, for example, in vitro or in vivo.

【0014】本発明の方法に用いる血管内皮増殖因子受
容体1型を活性化させる化合物としては、血管内皮増殖
因子受容体1型を活性化させる能力を有する限り特に制
限はないが、例えば、血管内皮増殖因子受容体1型に対
するリガンドが好適である。血管内皮増殖因子受容体1
型に対するリガンドとしては、血管内皮増殖因子(VEG
F)、および胎盤増殖因子1型(PlGF-1)が挙げられ、
これらリガンドは本発明の方法に特に好適に用いること
ができる。また、これらの蛋白質の受容体結合部を含む
断片、合成ペプチド、または合成化合物等であってもよ
い。
The compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1 used in the method of the present invention is not particularly limited as long as it has the ability to activate vascular endothelial growth factor receptor type 1; Ligands for endothelial growth factor receptor type 1 are preferred. Vascular endothelial growth factor receptor 1
Ligands for the type include vascular endothelial growth factor (VEG
F), and placental growth factor type 1 (PlGF-1),
These ligands can be particularly suitably used in the method of the present invention. In addition, a fragment containing a receptor binding portion of these proteins, a synthetic peptide, a synthetic compound, or the like may be used.

【0015】血管内皮増殖因子受容体1型を発現する細
胞としては、血管内皮増殖因子受容体1型を発現し、破
骨細胞へ分化しうる細胞であれば特に制限はなく、例え
ば、非接着性骨髄細胞、脾臓細胞等が挙げられる。ま
た、実施例7に示すように、既に破骨細胞に分化した細
胞を、本発明の方法により活性化することもできる。細
胞の培養は公知の方法に従って行えばよい。in vitro
における培養は、例えば該化合物を含む培養液で細胞を
培養することによって行えばよく、例えば非接着性骨髄
細胞であれば実施例4に記載の方法により、また破骨細
胞であれば例えば実施例7に記載の方法により行うこと
ができる。
Cells expressing vascular endothelial growth factor receptor type 1 are not particularly limited as long as they express vascular endothelial growth factor receptor type 1 and can differentiate into osteoclasts. Bone marrow cells, spleen cells and the like. Further, as shown in Example 7, cells already differentiated into osteoclasts can be activated by the method of the present invention. The cells may be cultured according to a known method. in vitro
May be performed, for example, by culturing the cells in a culture solution containing the compound. For example, for non-adherent bone marrow cells, the method described in Example 4 is used. 7 can be performed.

【0016】本発明の方法は in vivo において実施す
ることもできる。in vivo における培養は、例えば該化
合物を生体内へ投与することによって行うことができ
る。すなわち、血管内皮増殖因子受容体1型を活性化さ
せる化合物を生体に投与することにより、生体内で破骨
細胞を分化・形成させることが可能である。あるいは、
VEGFまたはPlGF-1などの血管内皮増殖因子受容体1型に
対するリガンドを発現するベクターを投与することによ
り体内でリガンドを発現させてもよい。投与は全身投与
でも局所投与でもよい。また、生体への投与は ex vivo
により行うこともできる。すなわち、生体から骨髄細
胞または脾臓細胞などの細胞を取りだし、血管内皮増殖
因子受容体1型を活性化させる化合物で処理したり、あ
るいはVEGFやPlGF-1などの血管内皮増殖因子受容体1型
に対するリガンドを発現するベクターを導入し、この細
胞を体内に戻すことで、破骨細胞の形成を促進すること
ができる。ex vivoで血管内皮増殖因子受容体1型に対
するリガンドの遺伝子を導入する場合は、発現産物が破
骨細胞に分化し得る細胞に到達し得る限り、該細胞以外
の細胞に遺伝子を導することもできる。本発明の方法
は、破骨細胞の形成を促進する既知の化合物と組み合わ
せて適用することもできる。このような化合物として
は、例えばM-CSF/CSF-1などが挙げられる。
The method of the present invention can also be performed in vivo. In vivo culture can be performed, for example, by administering the compound into a living body. That is, by administering a compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1 to a living body, it is possible to differentiate and form osteoclasts in the living body. Or,
The ligand may be expressed in the body by administering a vector that expresses a ligand for vascular endothelial growth factor receptor type 1 such as VEGF or PlGF-1. Administration may be systemic or local. Also, ex vivo administration
Can also be performed. That is, cells such as bone marrow cells or spleen cells are taken out of a living body and treated with a compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1, or vascular endothelial growth factor receptor type 1 such as VEGF or PlGF-1 By introducing a vector expressing a ligand and returning the cells into the body, the formation of osteoclasts can be promoted. When a gene for a ligand for vascular endothelial growth factor receptor type 1 is introduced ex vivo, as long as the expression product can reach a cell capable of differentiating into an osteoclast, the gene may be transferred to a cell other than the osteoclast. it can. The method of the present invention can also be applied in combination with known compounds that promote osteoclast formation. Examples of such a compound include M-CSF / CSF-1 and the like.

【0017】2.破骨細胞の分化の促進剤または阻害剤
のスクリーニング方法 本発明は、また、血管内皮増殖因子受容体1型(VEGFR-
1)を標的とした、破骨細胞の分化、生存、および/ま
たは骨吸収を促進または阻害する化合物のスクリーニン
グ方法を提供する。本発明のスクリーニング方法の一つ
の態様としては、血管内皮増殖因子受容体1型とそのリ
ガンドとの結合を指標にした手法が挙げられる。このス
クリーニングは、(a)被験化合物存在下、血管内皮増
殖因子受容体1型に血管内皮増殖因子または胎盤増殖因
子1型を接触させる工程、(b)該血管内皮増殖因子受
容体1型と該血管内皮増殖因子または胎盤増殖因子1型
との結合を検出する工程、および、(c)該結合を促進
または阻害する化合物を選択する工程、を含む方法によ
り実施することができる。
[0017] 2. Promoter or inhibitor of osteoclast differentiation
The present invention also provides a vascular endothelial growth factor receptor type 1 (VEGFR-
Provided is a method for screening for a compound that promotes or inhibits osteoclast differentiation, survival, and / or bone resorption, which targets 1). One embodiment of the screening method of the present invention includes a method using the binding between vascular endothelial growth factor receptor type 1 and its ligand as an index. This screening includes the steps of (a) contacting vascular endothelial growth factor receptor type 1 with vascular endothelial growth factor receptor type 1 in the presence of a test compound, and (b) vascular endothelial growth factor receptor type 1 It can be carried out by a method including a step of detecting binding to vascular endothelial growth factor or placental growth factor type 1, and (c) a step of selecting a compound that promotes or inhibits the binding.

【0018】具体的には、例えば、精製した血管内皮増
殖因子受容体1型(VEGFR-1)をBIACORE(Pharmacia Bi
otech社製)の金薄膜に結合させておき、精製したリガ
ンド(VEGFまたはPlGF-1など)と被験化合物を混合して
薄膜に流し込み、レスポンスを測定する。スクリーニン
グに用いる被験化合物としては、これらに制限されない
が、例えば、細胞抽出液、遺伝子ライブラリーの発現産
物、合成低分子化合物、合成ペプチド、修飾ペプチド、
天然化合物などが挙げられる。スクリーニングに用いる
被験化合物は、必要に応じて適宜標識して用いられる。
標識としては、例えば、放射標識、蛍光標識などが挙げ
られるが、これらに制限されない。対照として被験化合
物非存在下でも同様に測定する。具体的な操作は公知の
文献に従えばよい(大野茂男・西村善文 監修, 細胞工
学 別冊 実験プロトコールシリーズ, タンパク実験プロ
トコール 1機能解析編, 第10章, pp. 164-179, 秀潤
社)。このスクリーニングにより、VEGFR-1と該血管内
皮増殖因子または胎盤増殖因子1型との結合を促進また
は抑制する化合物を得ることができる。また、RIAとし
てVEGFR-1とラベルした精製リガンドおよび被験化合物
を同一溶媒にて競争結合させ、その後抗VEGFR-1抗体で
沈殿させ、その放射活性等を測定することによりスクリ
ーニングすることも可能である。これにより、例えばVE
GFR-1に結合し、VEGFR-1の活性化を抑制する化合物(VE
GFR-1のアンタゴニスト)を単離することもできる。
Specifically, for example, purified vascular endothelial growth factor receptor type 1 (VEGFR-1) is converted to BIACORE (Pharmacia Bi
(Otech), a purified ligand (eg, VEGF or PlGF-1) and a test compound are mixed and poured into the thin film, and the response is measured. Test compounds used for screening are not limited to these, but include, for example, cell extracts, expression products of gene libraries, synthetic low molecular weight compounds, synthetic peptides, modified peptides,
Natural compounds and the like. The test compound used for screening is appropriately labeled and used as necessary.
Examples of the label include, but are not limited to, radiolabels and fluorescent labels. As a control, the same measurement is performed in the absence of the test compound. Specific operations may be performed according to known literature (supervised by Shigeo Ohno and Yoshifumi Nishimura, Cell Engineering Separate Volume Experimental Protocol Series, Protein Experimental Protocol 1 Function Analysis, Chapter 10, pp. 164-179, Shujunsha). By this screening, a compound that promotes or suppresses the binding between VEGFR-1 and the vascular endothelial growth factor or placental growth factor type 1 can be obtained. It is also possible to screen the purified ligand labeled with VEGFR-1 and the test compound as an RIA by competitively binding in the same solvent, and then precipitating with an anti-VEGFR-1 antibody, and measuring its radioactivity and the like. . Thus, for example, VE
Compounds that bind to GFR-1 and inhibit VEGFR-1 activation (VE
GFR-1 antagonist) can also be isolated.

【0019】本発明のスクリーニング方法の他の態様
は、上記本発明の破骨細胞の分化誘導系を利用する方法
である。該分化誘導系を利用した破骨細胞の分化を促進
する化合物のスクリーニング方法は、(a)血管内皮増
殖因子受容体1型を発現する細胞に被験化合物を接触さ
せる工程、(b)破骨細胞の分化を検出する工程、およ
び、(c)該分化を促進する化合物を選択する工程、を
含む方法により実施することができる。
Another embodiment of the screening method of the present invention is a method utilizing the above-described osteoclast differentiation-inducing system of the present invention. The screening method for a compound that promotes osteoclast differentiation using the differentiation-inducing system comprises: (a) contacting a test compound with a cell that expresses vascular endothelial growth factor receptor type 1; , And (c) selecting a compound that promotes the differentiation.

【0020】スクリーニングに用いる被験化合物として
は、これらに制限されないが、例えば、細胞抽出液、遺
伝子ライブラリーの発現産物、合成低分子化合物、合成
ペプチド、修飾ペプチド、天然化合物などが挙げられ
る。また被験化合物として遺伝子を用いる場合には、そ
の遺伝子を細胞に導入して発現させる。スクリーニング
に用いる細胞としては、血管内皮増殖因子受容体1型を
発現し、破骨細胞へ分化しうる細胞であれば特に制限は
なく、例えば、非接着性骨髄細胞、脾臓細胞等が挙げら
れる。
The test compounds used for screening are not limited to these, but include, for example, cell extracts, expression products of gene libraries, synthetic low molecular compounds, synthetic peptides, modified peptides, natural compounds and the like. When a gene is used as a test compound, the gene is introduced into a cell and expressed. The cells used for the screening are not particularly limited as long as they express vascular endothelial growth factor receptor type 1 and can differentiate into osteoclasts. Examples include non-adherent bone marrow cells and spleen cells.

【0021】具体的には、例えば、マウス骨髄細胞培養
系に被験化合物を添加し、7〜10日間培養した後、生成
する破骨細胞数を測定する。被験化合物の添加により破
骨細胞数が有意に増加するような化合物を選択する。被
験化合物を添加する際に、VEGFおよび/またはPlGF-1を
共存させておき、形成される破骨細胞数をより増加させ
る化合物を選択してもよい。
Specifically, for example, a test compound is added to a mouse bone marrow cell culture system, cultured for 7 to 10 days, and the number of generated osteoclasts is measured. A compound is selected such that the addition of the test compound significantly increases the number of osteoclasts. When a test compound is added, VEGF and / or PlGF-1 may be allowed to coexist, and a compound that further increases the number of osteoclasts formed may be selected.

【0022】上記のスクリーニングにより得られる化合
物としては、種々の作用点を有するものが考えられる。
例えば、血管内皮増殖因子受容体1型に直接作用してそ
の機能を促進するもの、血管内皮増殖因子受容体1型に
結合する分子に作用して間接的に該受容体の機能を促進
するものなどが含まれる。化合物の作用点は様々な対照
実験により検証することができる。例えば、血管内皮増
殖因子受容体1型遺伝子の形質転換により該受容体を過
剰発現する細胞と対照細胞に被験化合物を接触させ、対
照細胞に比べ過剰発現細胞で破骨細胞の分化を有意に促
進するかを検証することにより、この化合物が血管内皮
増殖因子受容体1型の活性を促進しているかを判断する
ことができる。また、実施例に記載のVEGFR-1/Fcキメラ
蛋白質や可溶性VEGFR-1などの、血管内皮増殖因子受容
体1型の細胞外ドメイン(またはリガンド結合ドメイ
ン)を含む蛋白質の存在下で破骨細胞の分化の検出を同
様に行い、この対照実験と比べ有意に破骨細胞への分化
を促進する活性が高い化合物を選択すれば、血管内皮増
殖因子受容体1型のリガンドとして作用する化合物を得
ることができる。または、血管内皮増殖因子受容体1型
遺伝子を欠損する細胞やキナーゼ活性を欠損する変異体
を発現する細胞などを対照として同様の検出を行い、化
合物の効果が抑制されるかを確認することもできる。こ
のようにして、ある化合物が血管内皮増殖因子受容体1
型を介する破骨細胞の分化を促進するかを判定すること
が可能である。また、スクリーニングを、M-CSFの受容
体であるc-Fmsに対する抗体の存在下で行うか、あるい
はc-Fmsを変異させた細胞を用いて行い、M-CSF/c-Fmsを
介するシグナルを遮断しておくこともできる。
As compounds obtained by the above screening, compounds having various points of action can be considered.
For example, those which directly act on vascular endothelial growth factor receptor type 1 to promote their function, those which act on molecules binding to vascular endothelial growth factor receptor type 1 and indirectly promote the function of the receptor And so on. The point of action of the compound can be verified by various control experiments. For example, a test compound is brought into contact with cells overexpressing the receptor by transforming the vascular endothelial growth factor receptor type 1 gene and control cells, and the differentiation of osteoclasts is significantly promoted in the overexpressed cells compared to the control cells. By examining whether the compound promotes the activity of vascular endothelial growth factor receptor type 1, it can be determined. In addition, osteoclasts in the presence of a protein containing an extracellular domain of vascular endothelial growth factor receptor type 1 (or a ligand binding domain), such as the VEGFR-1 / Fc chimeric protein and soluble VEGFR-1 described in the Examples. Is detected in the same manner as above, and if a compound having a significantly higher activity of promoting differentiation into osteoclasts is selected as compared with this control experiment, a compound acting as a ligand of vascular endothelial growth factor receptor type 1 is obtained. be able to. Alternatively, the same detection may be performed using cells lacking the vascular endothelial growth factor receptor type 1 gene or cells expressing a mutant lacking the kinase activity as a control to confirm whether the effect of the compound is suppressed. it can. In this way, a compound may be a vascular endothelial growth factor receptor 1
It is possible to determine whether to promote osteoclast differentiation through the mold. In addition, screening is performed in the presence of an antibody against c-Fms, which is a receptor for M-CSF, or using a cell in which c-Fms has been mutated, and a signal mediated by M-CSF / c-Fms is detected. It can also be turned off.

【0023】上記本発明の破骨細胞の分化誘導系を利用
して破骨細胞の分化を阻害する化合物のスクリーニング
を行なうことも可能である。このスクリーニングは、
(a)被験化合物存在下、血管内皮増殖因子受容体1型
を発現する細胞に血管内皮増殖因子または胎盤増殖因子
1型を接触させる工程、(b)破骨細胞の形成、生存、
および/または骨吸収を検出する工程、および、(c)
該形成、生存、および/または骨吸収を阻害する化合物
を選択する工程、を含む方法により実施することが可能
である。
It is also possible to screen for a compound that inhibits osteoclast differentiation using the osteoclast differentiation induction system of the present invention. This screening is
(A) contacting cells expressing vascular endothelial growth factor receptor type 1 with vascular endothelial growth factor or placental growth factor type 1 in the presence of a test compound; (b) formation and survival of osteoclasts;
And / or detecting bone resorption; and (c)
Selecting a compound that inhibits the formation, survival, and / or bone resorption.

【0024】具体的には、例えば、VEGFまたはPlGF-1の
存在下、マウス骨髄細胞培養系に被験化合物を添加し、
7〜10日間培養した後、生成する破骨細胞数を測定す
る。添加により破骨細胞数が有意に減少するような化合
物を選択する。
Specifically, for example, a test compound is added to a mouse bone marrow cell culture system in the presence of VEGF or PlGF-1,
After culturing for 7 to 10 days, the number of generated osteoclasts is measured. A compound is selected such that the addition significantly reduces the number of osteoclasts.

【0025】本発明のスクリーニングにおける、骨髄細
胞の調製や破骨細胞の形成および/または生存の測定
は、例えば以下のようにして行なうことができる。 <マウス骨髄細胞の調製>6〜12週令のマウス(C3H/He
J;日本クレア)の大腿骨及び脛骨を無菌的に取り出
し、その骨端を切り落とし、両端から1回づつ26Gの針を
付けたシリンジで1mlのα-MEM培地(10%午胎児血清、1
00単位/mlペニシリンG、100μg/mlストレプトマイシン
を含む)で骨髄細胞を押し出し、良くピペッティングし
た後骨残査が沈殿するまで待ち、その上清を回収する。
それを更に新鮮な培地で1〜2回洗い、アッセイ用の骨髄
細胞を調製する。 <破骨細胞分化形成法>上記の骨髄細胞を10-8 Mの活性
型ビタミンDに〔1,25(OH)2 D3〕を含むα-MEM培地中に
けん濁させ、2×106個細胞/mlの濃度に調製し、96穴プ
レートに180μlと、被験試料溶液を20μl加え、37℃、5
%C02下、1または2週間培養する。その間、3〜4日間隔
で培地の3/4を新しい培地と交換し、新たに被験試料溶
液を同量添加する。 <破骨細胞の同定法>破骨細胞のマーカー酵素であるTR
AP(酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼ)を基質で染色
する。即ち上記の培養骨髄細胞をアセトン−クエン酸緩
衝液で固定した後、酒石酸存在下で基質(Naphthol AS
- MXphosphate)と色素(Fastredviolet LB salt)を37
℃で1時間反応させることにより染色する(Takahashi,
N. etal., Endocrinology, 122, p1373 (1988))。
In the screening of the present invention, preparation of bone marrow cells and measurement of formation and / or survival of osteoclasts can be performed, for example, as follows. <Preparation of mouse bone marrow cells> 6-12 week old mice (C3H / He
J; CLEA Japan), the femur and tibia were aseptically removed, their epiphyses were cut off, and 1 ml of α-MEM medium (10% fetal serum, 1%
Bone marrow cells are extruded with 00 units / ml penicillin G and 100 μg / ml streptomycin), pipetted well, wait until the bone residue precipitates, and collect the supernatant.
It is further washed 1-2 times with fresh medium to prepare bone marrow cells for the assay. <Osteoclast differentiation formation method> The above bone marrow cells were suspended in an α-MEM medium containing 10 -8 M of active vitamin D and [1,25 (OH) 2 D 3 ], and 2 × 10 6 Adjust to a concentration of individual cells / ml, add 180 μl to a 96-well plate and 20 μl of the test sample solution, and add
% C0 2 under culturing one or two weeks. During that time, 3/4 of the medium is replaced with a new medium at intervals of 3 to 4 days, and the same amount of the test sample solution is newly added. <Method of identifying osteoclasts> TR, a marker enzyme for osteoclasts
AP (tartrate-resistant acid phosphatase) is stained with a substrate. That is, after the above cultured bone marrow cells were fixed with an acetone-citrate buffer, the substrate (Naphthol AS) was added in the presence of tartaric acid.
-MXphosphate) and pigment (Fastredviolet LB salt) 37
Stain by reacting at 1 ° C for 1 hour (Takahashi,
N. et al., Endocrinology, 122, p1373 (1988)).

【0026】また、骨吸収の測定は、象牙を用いたpit
形成法を用いて、例えば以下のように行うことができ
る。象牙より直径6mm、1mm厚の象牙質スライスを作製
し、それを80%アルコール中で超音波処理することによ
り滅菌する。α-MEM培地で洗浄した後、各スライスを96
ウェルプレートのウェル底に移し、その上で上記「破骨
細胞分化形成法」の方法に従って骨髄細胞から破骨細胞
を分化誘導する。1または2週間後、象牙質スライス上の
破骨細胞を上記TRAP染色法にて染色し、0.25%トリプシ
ン−0.02%EDTAで一晩処理し、スライス上の細胞をシリ
コンスクレイパーで削り取る。象牙質スライス上のpit
(吸収窩)を顕微鏡下で観察し、その数またはpitあた
りのメッシュ数を測定することにより骨髄細胞より分化
誘導された細胞の骨吸収活性(骨分解活性)を調べるこ
とができる。
In addition, bone resorption was measured using a pit using ivory.
For example, it can be performed as follows using a forming method. Prepare a dentin slice 6 mm in diameter and 1 mm thick from ivory and sterilize it by sonication in 80% alcohol. After washing with α-MEM medium, each slice was
The cells are transferred to the well bottom of a well plate, and then osteoclasts are induced to differentiate from bone marrow cells according to the above-mentioned “Osteoclast differentiation forming method”. One or two weeks later, the osteoclasts on the dentin slice are stained by the TRAP staining method, treated with 0.25% trypsin-0.02% EDTA overnight, and the cells on the slice are scraped off with a silicon scraper. Pit on dentin slice
The bone resorption activity (osteolytic activity) of cells induced to differentiate from bone marrow cells can be examined by observing the (resorption pit) under a microscope and measuring the number or the number of meshes per pit.

【0027】上記本発明のスクリーニング系は、破骨細
胞の分化誘導を行う薬剤のスクリーニングに限定され
ず、血管内皮増殖因子受容体1型を介する様々なシグナ
ル伝達を促進または抑制する化合物を単離するために有
用である。例えば、本発明のスクリーニング系を、血管
誘導を促進または抑制する薬剤のスクリーニングに用い
ることが可能である。血管内皮増殖因子受容体1型は血
管新生に関与しているため、この活性を調節する化合物
は血管誘導を制御するための薬剤として利用することが
できる。血管誘導活性を直接アッセイすることは煩雑で
あるので、本発明の破骨細胞誘導系を用いることで、よ
り簡便にスクリーニングを行うことができる。実際のス
クリーニングは、上記に述べた破骨細胞の形成、生存、
および/または骨吸収を促進または阻害する化合物のス
クリーニングと同様に行えばよい。このスクリーニング
により得られる血管誘導促進剤は、例えば心筋梗塞や脳
梗塞などの疾病により失われた血管を再生させるための
薬剤として有用である。逆に血管誘導抑制剤は制癌剤と
して有用である。対象となる癌としては、すべての固形
腫瘍が挙げられる。
The screening system of the present invention is not limited to the screening of drugs for inducing osteoclast differentiation, but also isolates compounds that promote or suppress various signal transduction via vascular endothelial growth factor receptor type-1. Useful to For example, the screening system of the present invention can be used for screening for a drug that promotes or suppresses vascular induction. Since vascular endothelial growth factor receptor type 1 is involved in angiogenesis, compounds that modulate this activity can be used as agents to control vascular induction. Since it is complicated to directly assay the vascular inducing activity, screening can be performed more easily by using the osteoclast-inducing system of the present invention. The actual screening involves osteoclast formation, survival,
And / or screening for compounds that promote or inhibit bone resorption. The vascular induction promoter obtained by this screening is useful as an agent for regenerating blood vessels lost due to diseases such as myocardial infarction and cerebral infarction. Conversely, vascular induction inhibitors are useful as anticancer agents. Cancers of interest include all solid tumors.

【0028】3.破骨細胞の分化の促進剤または阻害剤 (1)促進剤 本発明において、血管内皮増殖因子(VEGF)をop/opマ
ウスに投与することにより、破骨細胞が形成され、ま
た、VEGFの代わりに胎盤増殖因子1型(PlGF-1)を投与
することによってもVEGFと同様に破骨細胞が形成され
た。すなわち、VEGFのシグナルは血管内皮増殖因子受容
体1型を介していることが示された。この事実は、血管
内皮増殖因子受容体1型を標的とする化合物が、破骨細
胞の形成・生存、さらには骨吸収を調節する薬剤となる
ことを示している。
[0028] 3. Promoter or inhibitor of osteoclast differentiation (1) Promoter In the present invention, administration of vascular endothelial growth factor (VEGF) to op / op mice results in formation of osteoclasts and replacement of VEGF. In addition, osteoclasts were formed similarly to VEGF by administering placental growth factor type 1 (PlGF-1). That is, it was shown that the VEGF signal was mediated through vascular endothelial growth factor receptor type 1. This fact indicates that a compound targeting vascular endothelial growth factor receptor type 1 is an agent that regulates osteoclast formation and survival, and furthermore, bone resorption.

【0029】すなわち本発明は、血管内皮増殖因子受容
体1型を活性化させる化合物を有効成分とする、破骨細
胞の形成、生存、および/または骨吸収を促進するため
の薬剤に関する。薬剤の有効成分となる血管内皮増殖因
子受容体1型を活性化させる化合物には、例えば、血管
内皮増殖因子受容体1型に結合し活性化するもの(受容
体のアゴニスト)の他、血管内皮増殖因子受容体1型と
そのリガンドとの結合を促進する化合物などが含まれ
る。好適な化合物としては、例えば、血管内皮増殖因子
受容体1型に対するリガンドが挙げられる。血管内皮増
殖因子受容体1型のリガンドとしては、血管内皮増殖因
子(VEGF)および胎盤増殖因子1型(PlGF-1)が知られ
ている。また、上記のスクリーニングにより得られる化
合物を用いてもよい。このような化合物は、in vivo、e
x vivo、またはin vitro で、破骨細胞の形成を誘導
し、また、その生存を維持するための薬剤として用いら
れる。また、生体に投与して骨吸収の促進のために用い
ることもできる。血管内皮増殖因子(VEGF)や胎盤増殖
因子1型(PlGF-1)などのタンパク質を投与する場合に
は、これら蛋白質を直接または ex vivo で投与する以
外に、これらの蛋白質をコードする核酸を用いた遺伝子
治療なども考えられる。治療の対象となる疾患として
は、骨大理石病や低回転型骨粗鬆症などが挙げられ、ま
た、骨折治癒促進のために使用することも可能である。
That is, the present invention relates to an agent for promoting the formation, survival and / or bone resorption of osteoclasts, comprising a compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1 as an active ingredient. Examples of the compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1 as an active ingredient of a drug include those that bind to and activate vascular endothelial growth factor receptor type 1 (receptor agonists), Compounds that promote the binding between growth factor receptor type 1 and its ligand are included. Suitable compounds include, for example, ligands for vascular endothelial growth factor receptor type 1. Known vascular endothelial growth factor receptor type 1 ligands include vascular endothelial growth factor (VEGF) and placental growth factor type 1 (PlGF-1). Further, a compound obtained by the above screening may be used. Such compounds are useful in vivo, e
It is used as an agent to induce osteoclast formation and maintain its survival in vivo or in vitro. It can also be administered to a living body to promote bone resorption. When administering proteins such as vascular endothelial growth factor (VEGF) and placental growth factor type 1 (PlGF-1), in addition to administering these proteins directly or ex vivo, nucleic acids encoding these proteins may be used. Gene therapy, etc., is also conceivable. Diseases to be treated include bone marble disease and low-rotation osteoporosis, and can be used for promoting fracture healing.

【0030】(2)阻害剤 また、本発明は血管内皮増殖因子受容体1型の活性化を
阻害する化合物を有効成分とする、破骨細胞の形成、生
存、および/または骨吸収を阻害するための薬剤に関す
る。このような化合物には、例えば、血管内皮増殖因子
受容体1型に結合してその活性化を阻害するもの(受容
体のアンタゴニスト)や血管内皮増殖因子受容体1型と
そのリガンドとの結合を阻害するものなどが含まれる。
実施例に示したように、血管内皮増殖因子受容体1型の
リガンドに対する抗体の投与は、該リガンドと血管内皮
増殖因子受容体1型との結合を阻害し、破骨細胞数を減
少させた(実施例5)。このように、血管内皮増殖因子
受容体1型またはそのリガンドに対する抗体は、破骨細
胞の形成、生存、および/または骨吸収を阻害するため
の本発明の薬剤として有用である。抗体治療に用いる場
合は、ヒト型抗体もしくはヒト抗体であることが好まし
い。また、血管内皮増殖因子受容体1型とFcとのキメラ
蛋白質など、可溶型に改変した血管内皮増殖因子受容体
1型蛋白質の投与は、リガンドを中和する効果を示す
(実施例3)。可溶型の受容体は天然にも存在する。こ
のような蛋白質も本発明の薬剤に好適に用いられる。ま
た、上記のスクリーニングにより得られる化合物を用い
てもよい。
(2) Inhibitor The present invention inhibits the formation, survival, and / or bone resorption of osteoclasts, which comprises a compound that inhibits activation of vascular endothelial growth factor receptor type 1 as an active ingredient. For drugs. Such compounds include, for example, those that bind to vascular endothelial growth factor receptor type 1 and inhibit its activation (receptor antagonists) and those that bind vascular endothelial growth factor receptor type 1 to its ligand. Inhibitors and the like are included.
As shown in the Examples, administration of an antibody against a vascular endothelial growth factor receptor type 1 ligand inhibited the binding of the ligand to vascular endothelial growth factor receptor type 1 and reduced the number of osteoclasts. (Example 5). Thus, antibodies against vascular endothelial growth factor receptor type 1 or its ligands are useful as agents of the invention for inhibiting osteoclast formation, survival, and / or bone resorption. When used for antibody therapy, human antibodies or human antibodies are preferred. In addition, administration of soluble vascular endothelial growth factor receptor type 1 protein, such as a chimeric protein of vascular endothelial growth factor receptor type 1 and Fc, has a ligand neutralizing effect (Example 3). . Soluble forms of the receptor also exist in nature. Such proteins are also suitably used for the drug of the present invention. Further, a compound obtained by the above screening may be used.

【0031】このような化合物は、in vivo、ex vivo、
またはin vitro で、破骨細胞の形成および/または生
存を抑制するための薬剤として用いられ、また、生体に
投与すれば骨吸収を抑制することができる。治療の対象
となる疾患としては、骨転移癌、骨肉腫、高回転型骨粗
鬆症、高カルシウム血症、慢性関節リウマチにおける骨
破壊などが挙げられる。
Such compounds can be used in vivo, ex vivo,
Alternatively, it is used as an agent for suppressing the formation and / or survival of osteoclasts in vitro, and can suppress bone resorption when administered to a living body. Diseases to be treated include bone metastatic cancer, osteosarcoma, high-turn osteoporosis, hypercalcemia, bone destruction in rheumatoid arthritis, and the like.

【0032】(3)製剤化 破骨細胞の分化、生存、および/または骨吸収を調節す
る化合物や血管誘導を調節する化合物は、in vitro ま
たは in vivo 等における骨吸収の調節剤(促進剤また
は抑制剤)、または血管誘導の調節剤(促進剤または抑
制剤)などの薬剤として有用である。本発明の薬剤は試
験研究等における試薬として、また各種疾患の予防また
は治療のための医薬として利用され得る。本発明の薬剤
は、他の溶質または溶媒と共に組成物とすることもでき
る。破骨細胞の分化、生存、および/または骨吸収を調
節する化合物や血管誘導を調節する化合物等を医薬とし
て用いる場合には、化合物自体を直接患者に投与する以
外に、公知の製剤学的方法により製剤化して投与を行う
ことも可能である。例えば、薬理学上許容される担体も
しくは媒体、具体的には、滅菌水や生理食塩水、植物
油、乳化剤、懸濁剤、界面活性剤、安定剤などと適宜組
み合わせて製剤化して投与することが考えられる。患者
への投与は、例えば、動脈内注射、静脈内注射、皮下注
射などのほか、鼻腔内的、経気管支的、皮肉的、筋内
的、または経口的に当業者に公知の方法により行いう
る。インビボ法により投与する場合は、一般的には注射
剤等とされ、必要に応じて慣用の担体を加えてもよい。
また、リポソームまたは膜融合リポソーム(センダイウ
イルス(HVJ)−リポソーム等)の形態にした場合は、
懸濁剤、凍結剤、遠心分離濃縮凍結剤等のリポソーム製
剤とすることができる。投与量は、治療の目的、患者の
体重や年齢、投与方法などにより変動するが、当業者で
あれば適当な投与量を適宜選択することが可能である。
また、該化合物がDNAによりコードされうるものであれ
ば、該DNAを遺伝子治療用ベクターに組込み、遺伝子治
療を行うことも考えられる。投与量、投与方法は、患者
の体重や年齢、症状、有効成分の活性などの諸要因によ
り変動するが、当業者であれば適宜選択することが可能
である。投与量は、通常は0.0001〜100mg、好ましくは
0.001〜10mgの範囲内であると考えられる。
(3) Formulation A compound that regulates osteoclast differentiation, survival, and / or bone resorption, or a compound that regulates vascular induction is used as a regulator (such as an accelerator or a promoter) of bone resorption in vitro or in vivo. It is useful as an agent such as an inhibitor) or a regulator of blood vessel induction (an accelerator or an inhibitor). The drug of the present invention can be used as a reagent in test research and the like, and as a drug for preventing or treating various diseases. The agents of the present invention can also be formulated into compositions with other solutes or solvents. When a compound that regulates osteoclast differentiation, survival, and / or bone resorption or a compound that regulates vascular induction is used as a medicament, the compound itself may be directly administered to a patient, or a known pharmaceutical method may be used. And can be administered. For example, pharmacologically acceptable carriers or vehicles, specifically, sterilized water or physiological saline, vegetable oils, emulsifiers, suspending agents, surfactants, can be formulated and administered as appropriate in combination with stabilizers and the like. Conceivable. Administration to a patient can be performed, for example, by intraarterial injection, intravenous injection, subcutaneous injection, or the like, or intranasally, transbronchially, ironically, intramuscularly, or orally by a method known to those skilled in the art. . When administered by the in vivo method, the composition is generally prepared as an injection or the like, and if necessary, a conventional carrier may be added.
In the case of liposome or membrane-fused liposome (Sendai virus (HVJ) -liposome etc.),
Liposome preparations such as suspensions, cryogens, and centrifugal concentrated cryogens can be prepared. The dose varies depending on the purpose of treatment, the weight and age of the patient, the administration method, and the like, but those skilled in the art can appropriately select an appropriate dose.
If the compound can be encoded by DNA, the DNA may be incorporated into a gene therapy vector to perform gene therapy. The dose and the method of administration vary depending on various factors such as the weight and age of the patient, the symptoms, the activity of the active ingredient, and the like, and can be appropriately selected by those skilled in the art. The dosage is usually 0.0001-100 mg, preferably
It is believed to be in the range of 0.001-10 mg.

【0033】[0033]

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例に制限されるものではな
い。 [実施例1] 破骨細胞形成に及ぼすVEGFの効果 M-CSF/CSF-1の活性を喪失したosteopetrotic (op/op)マ
ウスにおいて、機能的M-CSFの欠損をVEGFが相補し、破
骨細胞の形成を支持することができるかを調べるため、
まず、rhM-CSF、rhVEGF165、rhVEGF121、またはrhPlGF-
1を12日齢のop/opマウスへ投与する実験を行った。op/o
pマウスとその同腹正常個体(+/?)は以前記載したよう
に作製した(Kodama, H. et al. 1991. J. Exp. Med. 1
73:269; Kodama, H. et al. 1993. J. Bone Miner. Re
s. 8:45)。マウスがop/op遺伝型であるかは、11日齢で
切歯萠出がないことにより同定した。サイトカインおよ
び/または抗体のop/opマウスへの投与を以下のように行
った。5μgのrhM-CSF(Austral Biologicals, San Ramo
n, CA)、rhVEGF165(Genzyme, Cambridge, MA)、rhVE
GF121(Genzyme)、またはrhPlGF-1(R&D Systems, Min
neapolis, MN)は、12日齢のop/opマウスに腹腔内投与
し、投与後3日目に屠殺した。AFS98ラット抗マウスc-Fm
sモノクローナル抗体(Sudo, T. et al. 1995.Oncogen
e. 11:2469)を投与する場合は、サイトカイン投与の2
時間前、およびサイトカイン投与の24時間後の2回、変
異マウスの腹腔内へ750μg/マウスの用量で投与し、サ
イトカイン投与後3日に屠殺した。屠殺から破骨細胞の
計数までは以下のように行った。op/opマウスをエーテ
ルで麻酔し、4%ペリオデート-リジン-パラホルムアル
デヒド固定液(pH7.4)を下行大動脈から灌流させた。
大腿骨は10% EDTA(pH7.0)中で10日間脱カルシウムを
行い、パラフィンに包埋した。大腿骨全体を含む試料の
中央部の縦断切片(7μm厚)を作製し、酒石酸抵抗性酸
性ホスファターゼ(TRAP)活性による染色を以前記載し
たように行い(Kodama, H. et al. 1993. J. Bone Mine
r. Res. 8:45; Niida, S. et al. 1994. J. Bone Mine
r. Res. 9:873)、ヘマトキシリンでカウンター染色を
行った。2個以上の核を持つTRAP陽性細胞を破骨細胞と
して計数した。3個体のマウスから得た6切片を計数
し、平均±標準偏差を求めた。いくつかの切片はマロリ
ー(Mallory)のアザン染色を行った。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. [Example 1] Effect of VEGF on osteoclast formation In osteopetrotic (op / op) mice that have lost M-CSF / CSF-1 activity, VEGF complements functional M-CSF deficiency, and osteoclasts To see if it can support cell formation,
First, rhM-CSF, rhVEGF165, rhVEGF121, or rhPlGF-
An experiment was performed in which 1 was administered to 12-day-old op / op mice. op / o
p mice and their normal littermates (+ /?) were prepared as previously described (Kodama, H. et al. 1991. J. Exp. Med. 1
73: 269; Kodama, H. et al. 1993. J. Bone Miner. Re
s. 8:45). Whether the mice were of the op / op genotype was identified by the absence of incisor eruption at 11 days of age. Administration of cytokines and / or antibodies to op / op mice was performed as follows. 5 μg of rhM-CSF (Austral Biologicals, San Ramo
n, CA), rhVEGF165 (Genzyme, Cambridge, MA), rhVE
GF121 (Genzyme) or rhPlGF-1 (R & D Systems, Min
neapolis, MN) was intraperitoneally administered to 12-day-old op / op mice and sacrificed 3 days after administration. AFS98 rat anti-mouse c-Fm
s monoclonal antibody (Sudo, T. et al. 1995. Oncogen
e. If 11: 2469) is administered, 2
Twenty hours before and 24 hours after cytokine administration, mutant mice were intraperitoneally administered at a dose of 750 μg / mouse and sacrificed 3 days after cytokine administration. From sacrifice to counting of osteoclasts, the procedure was as follows. Op / op mice were anesthetized with ether and perfused with a 4% periodate-lysine-paraformaldehyde fixative (pH 7.4) from the descending aorta.
The femur was decalcified in 10% EDTA (pH 7.0) for 10 days and embedded in paraffin. A longitudinal section (7 μm thick) of the center of the sample containing the entire femur was made and stained for tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity as previously described (Kodama, H. et al. 1993. J. Bone Mine
r. Res. 8:45; Niida, S. et al. 1994. J. Bone Mine
r. Res. 9: 873), and counterstained with hematoxylin. TRAP positive cells with two or more nuclei were counted as osteoclasts. Six sections obtained from three mice were counted, and the mean ± standard deviation was determined. Some sections were subjected to Mallory Azan staining.

【0034】表1に示すように、上記の因子のいずれか
5μgの1回の投与は、変異マウスにおける破骨細胞の
形成には十分であったが、rhVEGF(rhVEGF165およびrhV
EGF121)やrhPlGF-1による形成はrhM-CSFによるものに
比べ60〜70%であった。アンタゴニストとして作用する
抗c-Fmsモノクローナル抗体、AFS98(Sudo, T. et al.
1995. Oncogene. 11:2469)は、rhM-CSFによる破骨細胞
の形成を約25%にまで減少させたが、rhVEGFやrhPlGF-1
による形成は減少させなかった。このことから、c-Fms
は、破骨細胞前駆細胞のM-CSFへの応答を媒介している
が、VEGFやPlGF-1への応答は媒介していないことが確認
された。
As shown in Table 1, any of the above factors
A single dose of 5 μg was sufficient for the formation of osteoclasts in mutant mice, but not in rhVEGF (rhVEGF165 and rhVGF165).
The formation by EGF121) and rhPlGF-1 was 60-70% as compared with that by rhM-CSF. An anti-c-Fms monoclonal antibody, AFS98 (Sudo, T. et al.
1995. Oncogene. 11: 2469) reduced the formation of osteoclasts by rhM-CSF to about 25%, but not rhVEGF or rhPlGF-1.
Did not reduce formation. From this, c-Fms
Mediates the response of osteoclast precursor cells to M-CSF, but not VEGF or PlGF-1.

【0035】[0035]

【表1】op/opマウスにおけるrhM-CSF、rhVEGF、および
rhPlGF-1の破骨細胞形成能
Table 1 rhM-CSF, rhVEGF, and op / op mice
The ability of rhPlGF-1 to form osteoclasts

【0036】[実施例2] VEGFRの免疫組織化学染色 2〜3週齢の+/?マウスまたはop/opマウスの大腿骨を実施
例1と同様にして固定し、パラフィンで包埋した。大腿
骨の切片(5μm厚)をウサギ抗マウスVEGFR-1ポリクロ
ーナル抗体(Santa Cruz Biotechnology)またはAVAS12
ラット抗マウスVEGFR-2モノクローナル抗体(Kataoka,
H. et al. 1997. Develop. Growth Differ. 39:729)で
免疫組織化学染色を行った。Vectastain elite ABC キ
ット(Vector Laboratories, Burlingame, CA)を用
い、ヘマトキシリンでカウンター染色を行った。正常ウ
サギIgG(Santa Cruz Biotechnology)およびラットIgG
2a(Santa Cruz Biotechnology)をそれぞれポリクロー
ナル抗体およびモノクローナル抗体の対照として用い
た。
Example 2 Immunohistochemical Staining of VEGFR The femurs of 2-3 week old + /? Mice or op / op mice were fixed in the same manner as in Example 1 and embedded in paraffin. A section (5 μm thick) of a femur was prepared using a rabbit anti-mouse VEGFR-1 polyclonal antibody (Santa Cruz Biotechnology) or AVAS12.
Rat anti-mouse VEGFR-2 monoclonal antibody (Kataoka,
H. et al. 1997. Develop. Growth Differ. 39: 729) for immunohistochemical staining. Counterstaining was performed with hematoxylin using a Vectastain elite ABC kit (Vector Laboratories, Burlingame, CA). Normal rabbit IgG (Santa Cruz Biotechnology) and rat IgG
2a (Santa Cruz Biotechnology) was used as a control for polyclonal and monoclonal antibodies, respectively.

【0037】図1Aに示したように、破骨細胞はウサギ
抗マウスVEGFR-1ポリクローナル抗体により強く染色さ
れたが、内皮細胞はVEGFR-1に弱く陽性であった。一
方、破骨細胞はAVAS12抗マウスVEGFR-2モノクローナル
抗体(Kataoka, H. et al. 1997.Develop. Growth Diff
er. 39:729)では染色されなかったが、内皮細胞はVEGF
R-2染色に関して陽性であった(図1B)。正常ウサギIg
G(図1C)およびラットIgG2aではどちらの細胞種も染
色されなかった。rhM-CSFで誘導されたop/opマウスの破
骨細胞も上記と同様の染色パターンを示した。これらの
結果から、破骨細胞は、単球/マクロファージ系列の細
胞と同様、主にVEGFR-1を発現していることが実証され
た(Berleon, B. et al. 1996. Blood. 87:3336; Claus
s, M. et al.1996. J. Biol. Chem. 271:17629)。VEGF
121は neuropilin-1とは結合しない(Neufeld, G. et a
l. 1999. FASEB J. 13:9)。PlGF-1はVEGFR-1に結合す
るが、VEGFR-2やneuropilin-1とは結合しない(Neufel
d, G. et al. 1999. FASEB J.13:9; Berleon, B. et a
l. 1996. Blood. 87:3336; Clauss, M. et al. 1996.J.
Biol. Chem. 271:17629; Park, J.E. et al. 1994. J.
Biol. Chem. 169:25646; Sawano, A. et al. 1996. Ce
ll Growth Differ. 7:213)。破骨細胞形成の支持に関
して、rhVEGF121およびrhPlGF-1が共にrhVEGF165と同等
の活性を示した(表1)ことから、破骨細胞の前駆細胞
のVEGFに対する応答がVEGFR-1を介していることが確か
められた。
As shown in FIG. 1A, osteoclasts were strongly stained with a rabbit anti-mouse VEGFR-1 polyclonal antibody, whereas endothelial cells were weakly positive for VEGFR-1. On the other hand, osteoclasts are AVAS12 anti-mouse VEGFR-2 monoclonal antibodies (Kataoka, H. et al. 1997. Develop. Growth Diff.
er. 39: 729), but the endothelial cells were VEGF
Positive for R-2 staining (FIG. 1B). Normal rabbit Ig
G (FIG. 1C) and rat IgG2a did not stain either cell type. The osteoclasts of op / op mice induced by rhM-CSF also showed the same staining pattern as above. These results demonstrated that osteoclasts, like cells of the monocyte / macrophage lineage, mainly expressed VEGFR-1 (Berleon, B. et al. 1996. Blood. 87: 3336). ; Claus
s, M. et al. 1996. J. Biol. Chem. 271: 17629). VEGF
121 does not bind to neuropilin-1 (Neufeld, G. et a
l. 1999. FASEB J. 13: 9). PlGF-1 binds to VEGFR-1, but not VEGFR-2 or neuropilin-1 (Neufel
d, G. et al. 1999.FASEB J. 13: 9; Berleon, B. et a
l. 1996. Blood. 87: 3336; Clauss, M. et al. 1996.J.
Biol. Chem. 271: 17629; Park, JE et al. 1994. J.
Biol. Chem. 169: 25646; Sawano, A. et al. 1996. Ce
ll Growth Differ. 7: 213). Both rhVEGF121 and rhPlGF-1 showed the same activity as rhVEGF165 in supporting osteoclastogenesis (Table 1), indicating that the response of osteoclast precursor cells to VEGF is mediated by VEGFR-1. I was assured.

【0038】[実施例3] 破骨細胞の形成および生存に
おけるVEGFの中和の影響 次に本発明者らは、op/opマウスにVEGFR-1/Fcキメラ蛋
白質を投与することによって、内因的に産生されるVEGF
を中和し、VEGFおよびM-CSFが成熟破骨細胞の生存を支
持する能力に関して調べた。まず12日齢op/opマウスにr
hM-CSFを1回投与する前処理を行った。この前処理の4
日後から、5μgのVEGFR-1/Fcキメラ蛋白質(R&D System
s)および/またはrhM-CSFを12時間おきに6回、腹腔内投
与した。前処理後7日のマウスを屠殺した。キメラ蛋白
質の対照として、5μgのヒトIgG(ICN Pharmaceutical
s, Aurora, OH)を上記と同様に投与した。大腿骨全体
の中央部の縦断切片における破骨細胞数を計数した。結
果は、3個体のマウスから得た6切片の平均±標準偏差で
表した(表2)。
Example 3 Influence of Neutralization of VEGF on Osteoclast Formation and Survival Next, we administered endogenous VEGFR-1 / Fc chimeric proteins to op / op mice VEGF produced in
Were tested for the ability of VEGF and M-CSF to support the survival of mature osteoclasts. First, add a 12-day-old op / op mouse
Pretreatment was performed in which hM-CSF was administered once. 4 of this preprocessing
After 5 days, 5 μg of VEGFR-1 / Fc chimeric protein (R & D System
s) and / or rhM-CSF was administered intraperitoneally 6 times every 12 hours. Mice were sacrificed 7 days after pretreatment. As a control for the chimeric protein, 5 μg of human IgG (ICN Pharmaceutical
s, Aurora, OH) were administered as above. The number of osteoclasts was counted in a longitudinal section at the center of the entire femur. The results were expressed as the mean ± standard deviation of six sections obtained from three mice (Table 2).

【0039】本発明者らが以前報告(Kodama, H. et a
l. 1993. J. Bone Miner. Res. 8:45; Niida, S. et a
l. 1994. J. Bone Miner. Res. 9:873)したように、rh
M-CSFを1回投与後、3日で破骨細胞数はプラトーに達
し、7日目まで維持された(表1および2)。4〜6日目
に12時間おきにキメラ蛋白質を連続的に投与すると、破
骨細胞は約25%に減少した。ヒトIgG1の投与では破骨細
胞数の変化は起こらなかった(表2)。それに対して、
rhM-CSFをVEGFR-1/Fcと共に投与したところ、破骨細胞
数はrhM-CSFのみを連続して投与したときと同様のレベ
ルまで増加した。これらの結果は、rhM-CSFの単回投与
後に形成される破骨細胞は、op/opマウスで内因的に産
生されるVEGFにより支持されていることを示すと共に、
M-CSFは成熟破骨細胞の生存をVEGFの助けなしに支持で
きることを示している。
The present inventors have previously reported (Kodama, H. et a
l. 1993. J. Bone Miner. Res. 8:45; Niida, S. et a
l. 1994. J. Bone Miner. Res. 9: 873)
Three days after the single administration of M-CSF, the number of osteoclasts reached a plateau and was maintained until day 7 (Tables 1 and 2). Continuous administration of the chimeric protein every 12 hours on days 4-6 reduced osteoclasts to about 25%. Administration of human IgG1 did not change the number of osteoclasts (Table 2). On the other hand,
When rhM-CSF was administered together with VEGFR-1 / Fc, the number of osteoclasts increased to the same level as when rhM-CSF alone was administered continuously. These results indicate that osteoclasts formed after a single dose of rhM-CSF are supported by VEGF produced endogenously in op / op mice,
M-CSF has been shown to be able to support the survival of mature osteoclasts without the help of VEGF.

【0040】[0040]

【表2】rhM-CSFで形成したop/opマウスの破骨細胞の生
存に及ぼすVEGFR-1/Fcキメラ蛋白質投与の効果
[Table 2] Effect of VEGFR-1 / Fc chimeric protein administration on the survival of osteoclasts of op / op mice formed with rhM-CSF

【0041】本発明者らはさらに、1回のrhM-CSF投与
のみを受けたop/opマウス、または1回のrhM-CSF投与に
加え、VEGFR-1/FcおよびrhM-CSFの連続投与を受けたop/
opマウスの大腿骨の骨吸収を調べた。前者の群のマウス
の破骨細胞は内因性のVEGFの支持を受けて機能すること
ができるが、後者の群は外来性のrhM-CSFに頼ることに
なる。
The present inventors further concluded that op / op mice that received only one dose of rhM-CSF, or one dose of rhM-CSF, and a continuous dose of VEGFR-1 / Fc and rhM-CSF were given. Op /
Op mice were examined for bone resorption in the femur. Osteoclasts from the former group of mice can function with the support of endogenous VEGF, whereas the latter group will rely on exogenous rhM-CSF.

【0042】以前の報告通り(Kodama, H. et al. 199
3. J. Bone Miner. Res. 8:45)、rhM-CSFを1回投与後
7日目には、大腿骨において大量の骨小柱(bone trabec
ulae)の吸収と骨髄への置換が認められた(図2Aおよ
び2B)。後者の群のマウスにおいても、同様に骨吸収
が観察された(図2C)。これらの観察から、M-CSFおよ
びVEGFは共に、破骨細胞の骨吸収を支持できることが示
された。
As previously reported (Kodama, H. et al. 199
3. J. Bone Miner. Res. 8:45), after one dose of rhM-CSF
On day 7, a large amount of bone trabec
ulae) and its replacement with bone marrow were observed (FIGS. 2A and 2B). Bone resorption was similarly observed in the latter group of mice (FIG. 2C). These observations indicated that both M-CSF and VEGF can support osteoclast bone resorption.

【0043】上記のように、成熟破骨細胞の生存とそれ
らの機能発現に十分な量の内因性VEGFが産生されている
ことが判明した。そこで次に、rhM-CSFは内因性VEGFの
助けなしに破骨細胞を形成できるのかを調べた。12日齢
からop/opマウスの処理を開始した。前処理なしで 5μg
のrhM-CSFを単独で1回投与、あるいは5μgのrhM-CSFを
単独、または5μgのVEGFR-1/Fcと共に12時間おきに6回
連続的に投与し、処理開始から3日後にマウスを屠殺し
た。大腿骨全体の中央部の縦断切片における破骨細胞数
を計数した。結果は、3個体のマウスから得た6切片の平
均±標準偏差で表した。表3に示すように、rhM-CSFを
1回投与したときに比べ、複数回投与すると2倍の数の
破骨細胞が形成された。rhM-CSFと同時にVEGFR-1/Fcを
投与しても、破骨細胞形成に影響を与えなかった。これ
らの結果は、M-CSFが in vivo で破骨細胞の分化を支持
する能力を持つことを初めて明確に実証するものであ
る。
As described above, it was found that endogenous VEGF was produced in an amount sufficient for the survival of mature osteoclasts and the expression of their functions. Then, we next examined whether rhM-CSF could form osteoclasts without the help of endogenous VEGF. At 12 days of age, treatment of op / op mice was started. 5 μg without pretreatment
1 dose of rhM-CSF alone, or 5 μg of rhM-CSF alone, or 6 doses of 5 μg of VEGFR-1 / Fc consecutively every 12 hours, and mice were sacrificed 3 days after the start of treatment did. The number of osteoclasts was counted in a longitudinal section at the center of the entire femur. The results were expressed as the mean ± standard deviation of six sections obtained from three mice. As shown in Table 3, twice the number of osteoclasts was formed when rhM-CSF was administered a plurality of times compared to when the rhM-CSF was administered once. Administration of VEGFR-1 / Fc simultaneously with rhM-CSF had no effect on osteoclast formation. These results clearly demonstrate for the first time that M-CSF has the ability to support osteoclast differentiation in vivo.

【0044】[0044]

【表3】rhM-CSFによるop/opマウスの破骨細胞形成に及
ぼすVEGFR-1/Fcキメラ蛋白質投与の効果
[Table 3] Effect of VEGFR-1 / Fc chimeric protein administration on rhM-CSF-induced osteoclast formation in op / op mice

【0045】[実施例4] インビトロ培養系におけるVE
GFによる破骨細胞の生成 M-CSFは破骨細胞の分化を ODF / OPGL / TRANCE / RANK
L(osteoclast differentiation factor / osteoproteg
erin ligand / TNF-related activation-induced sytok
ine / receptor activator of nuclear factor κB lig
and)と共同して支持することが明らかとなっている(Y
asuda, H et al. 1998. Proc. Natl. Acad. Sci. USA.
95:3597; Lacey, D.L. et al. 1998. Cell. 93:165)。
そこで、rhVEGF165が、破骨細胞の生成においてrhM-CSF
を代替できるかを、非付着性骨髄細胞の in vitro 培養
系を用いて調べた。rhVEGF165およびrhM-CSFをウシ胎仔
血清(FBS)にそれぞれ2μg/mlおよび200ng/mlの濃度に
溶かした。96ウェルプレートの各ウェルを5μlのいずれ
かのサイトカイン溶液またはFBSでコートし、30分間風
乾した。5〜8週齢の雄ddYマウス(埼玉実験動物供給所
株式会社(埼玉県北葛飾郡杉戸町)より入手)の脛骨お
よび大腿骨から得た骨髄細胞を、LyおよびMishell(Ly,
I.A. and R.I. Mishell. 1974. J. Immunol. Methods.
5:239)の記載に従ってセファデックスG-10(Amersham
Pharmacia Biotech, Uppsala, Sweden)カラムに通し
た。非付着細胞を1×105cell/wellの密度となるようサ
イトカインでコートしたウェルに播き、100ng/mlの組換
えヒトRANKリガンド(rhRANKL, PeproTec, London, U
K)の存在下または非存在下、15%のFBSを含むα-MEMで
7日間培養した。rhVEGF165およびrhM-CSFの最終濃度は
それぞれ100ng/mlおよび10ng/mlとした。培養細胞は上
記4%パラホルムアルデヒドで固定し、上記に通りTRAP
で染色した。また、直径5mmの象牙質のスライス上に非
付着骨髄細胞をのせ、24ウェルプレートに置き、上記と
同様に7日間培養した。スライスは反射電子(backscatt
ered electron)顕微鏡により以前記載したようにして
観察した(Amano, H. et al. 1998. J. Bone Miner. Re
s.13:846)。
[Example 4] VE in an in vitro culture system
Generation of osteoclasts by GF M-CSF enhances osteoclast differentiation ODF / OPGL / TRANCE / RANK
L (osteoclast differentiation factor / osteoproteg
erin ligand / TNF-related activation-induced sytok
ine / receptor activator of nuclear factor κB lig
and) in support of it (Y
asuda, H et al. 1998. Proc. Natl. Acad. Sci. USA.
95: 3597; Lacey, DL et al. 1998. Cell. 93: 165).
Therefore, rhVEGF165 is a rhM-CSF
Was investigated using an in vitro culture system of non-adherent bone marrow cells. rhVEGF165 and rhM-CSF were dissolved in fetal bovine serum (FBS) at concentrations of 2 μg / ml and 200 ng / ml, respectively. Each well of a 96-well plate was coated with 5 μl of either cytokine solution or FBS and air-dried for 30 minutes. Bone marrow cells obtained from the tibia and femur of 5 to 8 week old male ddY mice (obtained from Saitama Experimental Animal Supply Co., Ltd. (Sugito-cho, Kita-Katsushika-gun, Saitama)) were subjected to Ly and Mishell (Ly,
IA and RI Mishell. 1974. J. Immunol. Methods.
5: 239) as described in Sephadex G-10 (Amersham
(Pharmacia Biotech, Uppsala, Sweden). Non-adherent cells are seeded in cytokine-coated wells at a density of 1 × 10 5 cells / well, and 100 ng / ml of recombinant human RANK ligand (rhRANKL, PeproTec, London, U.S.A.)
K) in the presence or absence of α-MEM with 15% FBS
Cultured for 7 days. Final concentrations of rhVEGF165 and rhM-CSF were 100 ng / ml and 10 ng / ml, respectively. Cultured cells are fixed with 4% paraformaldehyde as described above, and TRAP
Stained. Non-adherent bone marrow cells were placed on a 5 mm diameter dentin slice, placed in a 24-well plate, and cultured for 7 days in the same manner as above. Slices are backscattered (backscatt
Observed with a microscope as described previously (Amano, H. et al. 1998. J. Bone Miner. Re
s.13: 846).

【0046】これまでの知見(Yasuda, H et al. 1998.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 95:3597; Lacey, D.L.
et al. 1998. Cell. 93:165)と一致して、rhM-CSFまた
はrhRANKLが単独で存在しても、TRAP陽性細胞は認めら
れなかった。rhVEGF165単独でも破骨細胞の分化を支持
できなかった(図3A)。rhVEGF165とrhRANKLの組み合
わせは、TRAP陽性細胞の生成を支持した(図3B)。そ
の細胞のサイズは、rhM-CSFとrhRANKLの存在下で生成さ
れた細胞と比べ有意に小さかった(図3C)。結果とし
て、rhVEGF165とrhRANKLにより支持された破骨細胞は、
rhM-CSFとrhRANKLによるものに比べ、小さな吸収窩を形
成した(図3Dおよび3E)。これらの結果から、VEGFは
確かに ODF / OPGL / TRANCE / RANKL と共同して破骨
細胞を分化を支持できることが実証された。
Previous findings (Yasuda, H et al. 1998.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 95: 3597; Lacey, DL.
Consistent with et al. 1998. Cell. 93: 165), no TRAP-positive cells were observed even when rhM-CSF or rhRANKL alone was present. RhVEGF165 alone did not support osteoclast differentiation (FIG. 3A). The combination of rhVEGF165 and rhRANKL supported the generation of TRAP positive cells (FIG. 3B). The size of the cells was significantly smaller than cells generated in the presence of rhM-CSF and rhRANKL (FIG. 3C). As a result, osteoclasts supported by rhVEGF165 and rhRANKL are:
Small resorption pits formed compared to those with rhM-CSF and rhRANKL (FIGS. 3D and 3E). These results demonstrated that VEGF could certainly support osteoclast differentiation in cooperation with ODF / OPGL / TRANCE / RANKL.

【0047】[実施例5] 加齢に伴うop/opマウスの破
骨細胞増加における内因性VEGFの効果 本実施例では、加齢と共にop/opマウスの破骨細胞が増
加し、骨大理石病が改善する(Marks, S.C., Jr., and
P.W. Lane. 1976. J. Hered. 67:11; Marks, S.C., Jr.
1982. Am. J. Anat. 163:157; Begg, S.K. et al. 199
3. J. Exp. Med. 177:237)のは、内因的に産生されるV
EGFによるものなのかを調べた。2ヵ月齢のop/opマウス
に100μgのヤギ抗マウスVEGFポリクローナル抗体(R&DS
ystems)を12時間おきに5回連続的に投与した。対照と
して、ヤギIgG(SantaCrus Biotechnology, Santa Cru
z, CA)を上記と同様に投与した。別の群のマウスに
は、5μgのrhVEGF165の単回投与を行った。これらすべ
てのマウスは、処理の開始3日後に屠殺した。
Example 5 Effect of Endogenous VEGF on Age-Related Increase in Osteoclasts in Op / op Mice In this example, osteoclasts in op / op mice increased with aging, and (Marks, SC, Jr., and
PW Lane. 1976. J. Hered. 67:11; Marks, SC, Jr.
1982. Am. J. Anat. 163: 157; Begg, SK et al. 199
3. J. Exp. Med. 177: 237) shows that endogenously produced V
We investigated whether it was due to EGF. 100 μg of goat anti-mouse VEGF polyclonal antibody (R & DS
ystems) were administered 5 times continuously every 12 hours. As a control, goat IgG (SantaCrus Biotechnology, Santa Cru
z, CA) was administered as above. Another group of mice received a single dose of 5 μg of rhVEGF165. All these mice were sacrificed 3 days after the start of treatment.

【0048】加齢の進んだマウスの大腿骨切片の大きさ
は幼若マウスの約1.6倍であったが、図4Aに示すよう
に、2週齢のop/opマウスの大腿骨(表1および3)に比
べ、2ヵ月齢のop/opマウス(28±1破骨細胞/切片)では
有意に多数の2〜3核の小さな破骨細胞が観察された。そ
れに加えて、骨髄(marrow space)にはTRAP陽性の単核
細胞がしばしば観察された。
Although the size of the femur section of the aged mouse was about 1.6 times that of the young mouse, as shown in FIG. 4A, the femur of the 2-week-old op / op mouse (Table 1) Compared with (3) and (3), a significantly large number of small osteoclasts having 2-3 nuclei were observed in 2-month-old op / op mice (28 ± 1 osteoclasts / section). In addition, TRAP-positive mononuclear cells were often observed in the marrow space.

【0049】100μgのヤギ抗VEGFポリクローナル抗体を
12時間おきに5回投与したところ、破骨細胞数は有意に
減少した(4±2破骨細胞/切片)(図4B)。ヤギIgGの
投与では破骨細胞数に変化はなかった。2週齢の変異マ
ウス(表2)のときと同様にVEGFR-1/Fcを投与したとこ
ろ、破骨細胞数に変化は認められなかった。5μgのrhVE
GF165の1回の投与は破骨細胞をさらに形成させた(64±
5 破骨細胞/切片)(図4C)ことは、2ヵ月齢のop/opマ
ウスの大腿骨のVEGFレベルは、破骨細胞を最大限形成す
るにはまだ不十分であることを示している。これらの結
果から、機能的なM-CSFを欠損するop/opマウスにおい
て、VEGFは自発的な破骨細胞の形成を引き起こすことが
実証された。加齢に伴い破骨細胞数が変化することや、
2週齢マウスと2ヵ月齢マウスで内因性VEGFを中和するの
に必要なVEGFR-1/Fcの量が異なることから、加齢の進ん
だマウスでVEGF産生のレベルが上昇していることが示唆
される。ただし、破骨細胞前駆細胞のVEGFに対する感受
性が加齢によって変化している可能性は否定できない。
100 μg of goat anti-VEGF polyclonal antibody
When administered 5 times every 12 hours, the number of osteoclasts was significantly reduced (4 ± 2 osteoclasts / section) (FIG. 4B). Goat IgG administration did not change the number of osteoclasts. When VEGFR-1 / Fc was administered in the same manner as in the 2-week-old mutant mouse (Table 2), no change was observed in the number of osteoclasts. 5 μg rhVE
A single administration of GF165 caused further formation of osteoclasts (64 ±
5 osteoclasts / section) (FIG. 4C), indicating that VEGF levels in the femur of 2-month-old op / op mice are still insufficient to maximize osteoclast formation. . These results demonstrated that VEGF causes spontaneous osteoclast formation in op / op mice lacking functional M-CSF. The number of osteoclasts changes with age,
Increased levels of VEGF production in aged mice due to differences in the amount of VEGFR-1 / Fc required to neutralize endogenous VEGF in 2-week-old and 2-month-old mice Is suggested. However, it cannot be denied that the sensitivity of osteoclast precursor cells to VEGF has changed with aging.

【0050】[実施例6] VEGFによって誘導された破骨
細胞の微細形態 上記のように、op/opマウスに遺伝子組換え型ヒトVEGF
(rhVEGF)を投与すると、破骨細胞の形成機能が回復
し、osteopetrosisの症状は改善された。このことは、r
hVEGFで誘導された破骨細胞はその機能も回復している
ことを示唆している。そこで、この実験系で誘導された
破骨細胞を微細形態学的に確認するため、電子顕微鏡に
よる観察を行った。op/opマウスに5μg/bodyのrhVEGFを
腹腔投与して4日後、op/opマウスを2%パラホルムアル
デヒド−2%グルタールアルデヒド(in 0.1M cacodylat
e buffer,pH7.4)で灌流固定をし、大腿骨を摘出後1%
オスミウム酸による後固定を施した。その後10%EDTAで
2週間の脱灰を行い、骨組織をEpon812樹脂に包埋をし、
電顕試料とした。
Example 6 Micromorphology of Osteoclasts Induced by VEGF As described above, recombinant human VEGF was produced in op / op mice.
Administration of (rhVEGF) restored osteoclastogenesis and improved osteopetrosis symptoms. This means that r
hVEGF-induced osteoclasts suggest that their function is also restored. Therefore, in order to confirm the morphology of the osteoclasts induced in this experimental system, observation using an electron microscope was performed. Four days after intraperitoneal administration of 5 μg / body rhVEGF to the op / op mice, the op / op mice were treated with 2% paraformaldehyde-2% glutaraldehyde (in 0.1 M cacodylat
e buffer, pH 7.4), fix the perfusion and remove the femur 1%
Post fixation with osmic acid was performed. Then with 10% EDTA
Perform decalcification for 2 weeks, embed bone tissue in Epon812 resin,
An electron microscope sample was used.

【0051】VEGFで誘導した破骨細胞は小型で核数の少
ないものがほとんどであったが、骨面に接する側に発達
した波状縁(ruffled border: 図5, rb)とそれを取り
囲む明帯(clear zone: 図5, cz)が認められる。ま
た、細胞質中には多数のミトコンドリア(mt)が観察さ
れ、それらの間にはゴルジ装置が観察され活発な破骨細
胞の特色が示されていた。これらの所見からVEGFによっ
て誘導された破骨細胞は小型であるがその機能を満たす
べく形態学的特長を有していることが示された。
Most of the VEGF-induced osteoclasts were small and had a small number of nuclei. However, the wavy border (ruffled border: FIG. 5, rb) developed on the side in contact with the bone surface and the bright zone surrounding it (Clear zone: Fig. 5, cz). In addition, many mitochondria (mt) were observed in the cytoplasm, and a Golgi apparatus was observed between them, indicating the characteristic of active osteoclasts. These findings indicate that osteoclasts induced by VEGF are small but have morphological features to fulfill their function.

【0052】[実施例7] VEGFの成熟破骨細胞に対する
活性効果についての検討 成熟破骨細胞に対してのVEGFの効果を調べるため、単離
した成熟破骨細胞を用いた培養系で実験を行った。破骨
細胞の単離はChambersら(Chambers T.J. andMagnus C.
J.: J. Pathology 136, 27-39, 1982)の方法に準じ、
ラット下肢骨より採取した。概略を説明すると生後1日
齢Wistar系ラットを断頭屠殺し、左右頚骨、大腿骨を取
り出し、M199培地を入れたシャーレに入れて、外科用メ
スを用いて筋肉等骨付着物を除去した。新しいM199培地
中にて骨をさらに細かく切り刻み、その上清(骨系細胞
を含むけん濁液)を集め、遠心により骨系細胞を得た。
この骨系細胞に25mM HEPES buffer (pH7.0)で調整した1
0%FBSを含むM199培地で再びけん濁させ、カバースリッ
プに乗せ、恒温培養器にて、37℃、大気中、1時間付着
させた。10%FBSを含むM199培地で洗い、破骨細胞とそ
の前駆細胞を接着性の差により骨芽細胞など他の細胞よ
り単離した。この単離した破骨細胞は15%FBSを含むIB
培地にて培養した。この培養系に対し20ng/mlのM-CSFを
添加した群と100ng/mlのVEGFを添加した群でそれぞれの
反応を比較観察した。
[Example 7] Examination of the effect of VEGF on mature osteoclasts In order to examine the effect of VEGF on mature osteoclasts, an experiment was carried out in a culture system using isolated mature osteoclasts. went. Isolation of osteoclasts is described in Chambers et al. (Chambers TJ and Magnus C.
J .: J. Pathology 136, 27-39, 1982)
It was collected from rat lower limb bone. Briefly, a 1-day-old Wistar rat was sacrificed by decapitation, left and right tibias and femurs were taken out, placed in a Petri dish containing M199 medium, and bone attachments such as muscle were removed using a scalpel. The bone was further minced in a fresh M199 medium, and the supernatant (a suspension containing bone cells) was collected and centrifuged to obtain bone cells.
This bone cell was adjusted with 25 mM HEPES buffer (pH 7.0) 1
The suspension was suspended again in an M199 medium containing 0% FBS, placed on a cover slip, and allowed to adhere in a constant temperature incubator at 37 ° C. in the air for 1 hour. After washing with M199 medium containing 10% FBS, osteoclasts and their progenitor cells were isolated from other cells such as osteoblasts due to differences in adhesion. This isolated osteoclast is IB containing 15% FBS
The cells were cultured in a medium. The reaction of this culture system was compared and observed between a group to which 20 ng / ml of M-CSF was added and a group to which 100 ng / ml of VEGF was added.

【0053】単離して培養液の中に移した破骨細胞は比
較的小型の細胞形態を示していた(図6a)。M-CSF添加
群では、添加直後から細胞の伸展がはじまり、細胞同士
の融合も観察された。伸展は細胞周囲全体で起こってい
た。添加1分後には多数の核を有する大型の細胞に変化
した(図6b)。さらに、30分、60分と経過してもその
形態に変化は見られなかった(図6c-d)。一方、VEGF
添加群では、添加から10分経過してもまったく変化は見
られず(図6f)、添加から20分経過したところで細胞
周囲の一部に伸展が観察された(図6g、矢印)。さらに6
0分後にはその伸展がより明瞭になった(図6h、矢
印)。In vitroにおける破骨細胞の伸展現象は骨吸収機
能の活性と相同しているという考えもあることから、VE
GFは、M-CSFのような即効性はないものの成熟破骨細胞
に対して緩やかに作用して骨吸収機能を発現することを
示唆した。この現象はop/opマウスでは破骨細胞が加齢
とともに少しずつ出現してくること、しかもその細胞が
小型であることと深い関連があることを示唆している。
The osteoclasts isolated and transferred into the culture broth showed a relatively small cell morphology (FIG. 6a). In the M-CSF-added group, cell extension started immediately after the addition, and fusion between cells was also observed. Extension occurred throughout the cell perimeter. One minute after the addition, the cells turned into large cells having many nuclei (FIG. 6b). Furthermore, no change was observed in the morphology even after 30 minutes and 60 minutes (Fig. 6c-d). On the other hand, VEGF
In the added group, no change was observed even after 10 minutes from the addition (FIG. 6f), and extension was observed in a part of the cell periphery 20 minutes after the addition (FIG. 6g, arrow). 6 more
After 0 minutes, the extension became clearer (FIG. 6h, arrow). In view of the fact that osteoclast extension in vitro is homologous to the activity of bone resorption function, VE
Although GF does not have immediate effect like M-CSF, it suggested that GF acts slowly on mature osteoclasts and expresses bone resorption function. This phenomenon suggests that osteoclasts gradually appear with age in op / op mice, and that they are closely related to their small size.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明により、VEGFR-1が破骨細胞の形
成や生存、ならびに骨吸収に密接に関わっていることが
明らかになった。また、VEGFR-1の活性化を制御するこ
とにより、破骨細胞の形成や生存を調節し、骨吸収を制
御するための新しい方法および薬剤が提供された。また
本発明により、骨吸収を制御する新規な化合物をスクリ
ーニングする方法が提供された。本発明の薬剤は、骨吸
収の異常を伴う種々の疾患の予防や治療に用いられう
る。また、VEGFR-1やそのリガンドであるVEGFおよびPlG
F-1の発現量は、骨代謝に深く関わることから、これら
の蛋白質レベルの検査などを通して骨代謝の異常を診断
することも考えられる。また、本発明のスクリーニング
方法により、血管誘導を制御する薬剤をスクリーニング
することも可能である。
According to the present invention, it has been revealed that VEGFR-1 is closely involved in the formation and survival of osteoclasts and bone resorption. Also, by controlling the activation of VEGFR-1, new methods and agents for regulating osteoclast formation and survival and controlling bone resorption have been provided. The present invention also provides a method for screening a novel compound that controls bone resorption. The agent of the present invention can be used for prevention and treatment of various diseases accompanied by abnormal bone resorption. VEGFR-1 and its ligands VEGF and PlG
Since the expression level of F-1 is deeply involved in bone metabolism, it may be possible to diagnose abnormal bone metabolism by examining the levels of these proteins. In addition, it is also possible to screen for a drug that controls vascular induction by the screening method of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】大腿骨切片のVEGFRに対する免疫組織化学染色
を示す図である。3週齢 +/? マウスの大腿骨の縦断切片
を、抗VEGFR-1ポリクローナル抗体(A)、AVAS12抗VFGF
R-2モノクローナル抗体(B)、またはウサギIgG(C)で
染色した。矢尻は破骨細胞を示し、矢印は内皮細胞を示
している。倍率238倍。
FIG. 1 is a diagram showing immunohistochemical staining of a femoral section for VEGFR. Three-week old + /? Longitudinal sections of the femurs of the mice were subjected to anti-VEGFR-1 polyclonal antibody (A), AVAS12 anti-VFGF
The cells were stained with an R-2 monoclonal antibody (B) or rabbit IgG (C). Arrowheads indicate osteoclasts and arrows indicate endothelial cells. 238 times magnification.

【図2】内因性VEGFまたは外来性rhM-CSFの支持による
破骨細胞のop/opマウス大腿骨小柱の骨吸収を示す図で
ある。マウスの処理は12日齢から開始し、19日齢で屠殺
した。大腿骨の縦断切片をMalloryのアザンで染色し
た。各顕微鏡写真は3個体から得た大腿骨の群を示して
いる。(A)未投与;(B)12日齢に5μgのrhM-CSFを1
回投与;(C)12日齢に5μgのrhM-CSFを1回投与し、16
〜18日齢にVEGFR-1/Fcキメラ蛋白質とrhM-CSFを各5μ
g、12時間おきに6回連続的に投与。倍率は20倍。
FIG. 2 shows bone resorption of osteoclasts in op / op mouse femoral trabeculae by osteoclasts supported by endogenous VEGF or exogenous rhM-CSF. Treatment of the mice started at 12 days of age and was sacrificed at 19 days of age. Longitudinal sections of the femur were stained with Mallory's Azan. Each micrograph shows a group of femurs obtained from three individuals. (A) No administration; (B) 5 μg of rhM-CSF at 12 days of age
Single administration; (C) 5 μg of rhM-CSF was administered once at the age of 12 days,
~ 18 days old VEGFR-1 / Fc chimeric protein and rhM-CSF 5μ each
g, 6 consecutive doses every 12 hours. Magnification is 20x.

【図3】破骨細胞のインビトロ生成を支持するVEGFの能
力を示す図である。非付着骨髄細胞を、96ウェルプレー
ト(A〜C)または象牙質スライス(D,E)上で、rhVEGF1
65単独(A)、rhVEGF165とrhRANKL(BおよびD)、また
はrhM-CSFとrhRANKL(CおよびE)の存在下で7日間培養
した。培養物はTRAP活性による染色(A〜C)、または反
射電子顕微鏡を用いた観察を行った(D,E)。(D)中の
矢印は小吸収窩を示している。倍率24倍(A〜C)。
(D)と(E)のバーは、50μmである。
FIG. 3 shows the ability of VEGF to support in vitro generation of osteoclasts. Non-adherent bone marrow cells were plated on a 96-well plate (AC) or dentin slices (D, E) with rhVEGF1
The cells were cultured for 7 days in the presence of 65 alone (A), rhVEGF165 and rhRANKL (B and D), or rhM-CSF and rhRANKL (C and E). Cultures were stained for TRAP activity (A-C) or observed using reflection electron microscopy (D, E). Arrows in (D) indicate small absorption fossa. Magnification 24x (AC).
Bars in (D) and (E) are 50 μm.

【図4】2ヶ月齢op/opマウス大腿骨における、内因的に
産生されるVEGFに対する破骨細胞の依存性を示す図であ
る。マウスは処理開始3日後に屠殺した。大腿骨の縦断
切片をTRAP活性により染色し、ヘマトキシリンでカウン
ター染色を行った。各顕微鏡写真は、3個体から得た大
腿骨の群を示している。(B)中の矢印は、単核のTRAP
陽性細胞を示している。(A)未投与;(B)12時間おき
に連続的に5回、100μgの抗VEGFポリクローナル抗体を
投与;(C)5μgのrhVEGF165を1回投与。倍率103倍。
FIG. 4 shows the dependence of osteoclasts on endogenously produced VEGF in 2-month-old op / op mouse femurs. Mice were sacrificed 3 days after the start of treatment. Longitudinal sections of the femur were stained with TRAP activity and counterstained with hematoxylin. Each micrograph shows a group of femurs obtained from three individuals. The arrow in (B) is a mononuclear TRAP.
Shows positive cells. (A) No administration; (B) 100 μg of anti-VEGF polyclonal antibody administered continuously 5 times every 12 hours; (C) 5 μg of rhVEGF165 administered once. Magnification 103 times.

【図5】VEGFによって誘導された破骨細胞の微細形態を
示す図である。op/opマウスにrhVEGFを腹腔内投与して
4日後の大腿骨を摘出し電顕観察を行った。骨(Bon
e)、核(Nu)、ミトコンドリア(mt)、波状縁(ruffl
ed border: rb)、および明帯(clear zone: cz)を示
した。
FIG. 5 is a diagram showing the micromorphology of osteoclasts induced by VEGF. Four days after rhVEGF was intraperitoneally administered to op / op mice, the femur was excised and observed with an electron microscope. Bones (Bon
e), nucleus (Nu), mitochondria (mt), wavy edge (ruffl
ed border: rb) and light zone (clear zone: cz).

【図6】成熟破骨細胞に対するVEGFの活性効果を示す図
である。生後1日齢ラット下肢骨より破骨細胞を単離
し、15%FBSを含むIB培地にて培養した。この培養系に
対し20ng/mlのM-CSFを添加した群と100ng/mlのVEGFを添
加した群でそれぞれの反応を比較観察した。M-CSF添加
前(a)および添加後 1(b)、30(c)、および 60
(d)分後、VEGF添加前(e)、および添加後 10(f)、
20(g)、および 60(h)分後の破骨細胞(oc)を示
す。。
FIG. 6 shows the effect of VEGF on mature osteoclasts. Osteoclasts were isolated from 1-day-old rat lower extremity bones and cultured in IB medium containing 15% FBS. The reaction of this culture system was compared and observed between a group to which 20 ng / ml of M-CSF was added and a group to which 100 ng / ml of VEGF was added. Before (a) and after 1 (b), 30 (c), and 60 after addition of M-CSF
(D) minutes, before VEGF addition (e), and after addition 10 (f),
The osteoclasts (oc) after 20 (g) and 60 (h) minutes are shown. .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61P 35/00 A61P 43/00 101 43/00 101 105 105 C12Q 1/04 C12Q 1/04 G01N 33/15 Z G01N 33/15 33/50 Z 33/50 X 33/566 33/566 A61K 37/24 (72)発明者 前田 憲彦 広島県広島市東区牛田本町6丁目1−9− 305──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) A61P 35/00 A61P 43/00 101 43/00 101 105 105 C12Q 1/04 C12Q 1/04 G01N 33/15 Z G01N 33/15 33/50 Z 33/50 X 33/566 33/566 A61K 37/24 (72) Inventor Norihiko Maeda 6-9-305 Ushida Honcho, Higashi-ku, Hiroshima City, Hiroshima, Japan

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 破骨細胞の分化を誘導する方法であっ
て、血管内皮増殖因子受容体1型を発現する細胞を、該
血管内皮増殖因子受容体1型を活性化させる化合物の存
在下で培養することを特徴とする方法。
1. A method for inducing osteoclast differentiation, comprising the steps of: causing a cell expressing vascular endothelial growth factor receptor type 1 in the presence of a compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1; A method comprising culturing.
【請求項2】 血管内皮増殖因子受容体1型を活性化さ
せる化合物が、血管内皮増殖因子受容体1型に対するリ
ガンドである、請求項1に記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1 is a ligand for vascular endothelial growth factor receptor type 1.
【請求項3】 血管内皮増殖因子受容体1型に対するリ
ガンドが、血管内皮増殖因子または胎盤増殖因子1型で
ある、請求項2に記載の方法。
3. The method of claim 2, wherein the ligand for vascular endothelial growth factor receptor type 1 is vascular endothelial growth factor or placental growth factor type 1.
【請求項4】 血管内皮増殖因子受容体1型を発現する
細胞が非接着性骨髄細胞である、請求項1から3のいず
れかに記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein the cells expressing vascular endothelial growth factor receptor type 1 are non-adherent bone marrow cells.
【請求項5】 破骨細胞の分化、生存、および/または
骨吸収を促進または阻害する化合物をスクリーニングす
る方法であって、(a)被験化合物存在下、血管内皮増
殖因子受容体1型に血管内皮増殖因子または胎盤増殖因
子1型を接触させる工程、(b)該血管内皮増殖因子受
容体1型と該血管内皮増殖因子または胎盤増殖因子1型
との結合を検出する工程、(c)該結合を促進または阻
害する化合物を選択する工程、を含む方法。
5. A method for screening a compound that promotes or inhibits osteoclast differentiation, survival, and / or bone resorption, comprising: (a) vascular endothelial growth factor receptor type 1 in the presence of a test compound; Contacting endothelial growth factor or placental growth factor type 1; (b) detecting the binding between the vascular endothelial growth factor receptor type 1 and the vascular endothelial growth factor or placental growth factor type 1; Selecting a compound that promotes or inhibits binding.
【請求項6】 破骨細胞の分化、生存、および/または
骨吸収を促進する化合物をスクリーニングする方法であ
って、(a)血管内皮増殖因子受容体1型を発現する細
胞に被験化合物を接触させる工程、(b)破骨細胞の分
化、生存、および/または骨吸収を検出する工程、
(c)該分化、生存、および/または骨吸収を促進する
化合物を選択する工程、を含む方法。
6. A method of screening for a compound that promotes osteoclast differentiation, survival, and / or bone resorption, comprising: (a) contacting a test compound with a cell that expresses vascular endothelial growth factor receptor type 1; (B) detecting osteoclast differentiation, survival, and / or bone resorption;
(C) selecting a compound that promotes said differentiation, survival, and / or bone resorption.
【請求項7】 破骨細胞の分化、生存、および/または
骨吸収を阻害する化合物をスクリーニングする方法であ
って、(a)被験化合物存在下、血管内皮増殖因子受容
体1型を発現する細胞に血管内皮増殖因子または胎盤増
殖因子1型を接触させる工程、(b)破骨細胞の分化、
生存、および/または骨吸収を検出する工程、(c)該
分化、生存、および/または骨吸収を阻害する化合物を
選択する工程、を含む方法。
7. A method for screening a compound that inhibits osteoclast differentiation, survival, and / or bone resorption, comprising: (a) a cell that expresses vascular endothelial growth factor receptor type 1 in the presence of a test compound; Contacting vascular endothelial growth factor or placental growth factor type 1 with (b) osteoclast differentiation;
A method comprising: detecting survival and / or bone resorption; and (c) selecting a compound that inhibits said differentiation, survival, and / or bone resorption.
【請求項8】 血管内皮増殖因子受容体1型を発現する
細胞が非接着性骨髄細胞である、請求項6または7に記
載の方法。
8. The method according to claim 6, wherein the cells expressing vascular endothelial growth factor receptor type 1 are non-adherent bone marrow cells.
【請求項9】 血管の誘導を促進する化合物をスクリー
ニングする方法であって、(a)血管内皮増殖因子受容
体1型を発現する細胞に被験化合物を接触させる工程、
(b)破骨細胞の分化、生存、および/または骨吸収を
検出する工程、(c)該分化、生存、および/または骨
吸収を促進する化合物を選択する工程、を含む方法。
9. A method for screening a compound that promotes vascular induction, comprising: (a) contacting a test compound with a cell that expresses vascular endothelial growth factor receptor type 1;
(B) detecting osteoclast differentiation, survival, and / or bone resorption; and (c) selecting a compound that promotes the differentiation, survival, and / or bone resorption.
【請求項10】 血管の誘導を阻害する化合物をスクリ
ーニングする方法であって、(a)被験化合物存在下、
血管内皮増殖因子受容体1型を発現する細胞に血管内皮
増殖因子または胎盤増殖因子1型を接触させる工程、
(b)破骨細胞の分化、生存、および/または骨吸収を
検出する工程、(c)該分化、生存、および/または骨
吸収を阻害する化合物を選択する工程、を含む方法。
10. A method for screening a compound that inhibits vascular induction, comprising: (a) in the presence of a test compound,
Contacting cells expressing vascular endothelial growth factor receptor type 1 with vascular endothelial growth factor or placental growth factor type 1,
(B) detecting osteoclast differentiation, survival, and / or bone resorption; and (c) selecting a compound that inhibits the differentiation, survival, and / or bone resorption.
【請求項11】 血管内皮増殖因子受容体1型を発現す
る細胞が非接着性骨髄細胞である、請求項9または10
に記載の方法。
11. The vascular endothelial growth factor receptor type 1-expressing cells are non-adherent bone marrow cells.
The method described in.
【請求項12】 血管内皮増殖因子受容体1型を活性化
させる化合物を有効成分とする、破骨細胞の分化、生
存、および/または骨吸収を促進するための薬剤。
12. An agent for promoting osteoclast differentiation, survival, and / or bone resorption, comprising a compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1 as an active ingredient.
【請求項13】 血管内皮増殖因子受容体1型を活性化
させる化合物が、血管内皮増殖因子受容体1型に対する
リガンドである、請求項12に記載の薬剤。
13. The agent according to claim 12, wherein the compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1 is a ligand for vascular endothelial growth factor receptor type 1.
【請求項14】 血管内皮増殖因子受容体1型に対する
リガンドが、血管内皮増殖因子または胎盤増殖因子1型
である、請求項13に記載の薬剤。
14. The agent according to claim 13, wherein the ligand for vascular endothelial growth factor receptor type 1 is vascular endothelial growth factor or placental growth factor type 1.
【請求項15】 血管内皮増殖因子受容体1型を活性化
させる化合物が、請求項5または6に記載のスクリーニ
ング方法により単離される化合物である、請求項12に
記載の薬剤。
15. The drug according to claim 12, wherein the compound that activates vascular endothelial growth factor receptor type 1 is a compound isolated by the screening method according to claim 5 or 6.
【請求項16】 大理石病、低回転型骨粗鬆症、および
骨折からなる群より選択される疾患または傷害の治療の
ために用いられる、請求項12から15のいずれかに記
載の薬剤。
16. The agent according to claim 12, which is used for treating a disease or injury selected from the group consisting of marble disease, low-rotation osteoporosis, and fracture.
【請求項17】 血管内皮増殖因子受容体1型の活性化
を阻害する化合物を有効成分とする、破骨細胞の分化、
生存、および/または骨吸収を阻害するための薬剤。
17. An osteoclast differentiation, comprising a compound that inhibits activation of vascular endothelial growth factor receptor type 1 as an active ingredient.
An agent for inhibiting survival and / or bone resorption.
【請求項18】 血管内皮増殖因子受容体1型の活性化
を阻害する化合物が、血管内皮増殖因子受容体1型と血
管内皮増殖因子受容体1型に対するリガンドとの結合を
阻害する化合物である、請求項17に記載の薬剤。
18. The compound that inhibits activation of vascular endothelial growth factor receptor type 1 is a compound that inhibits binding between vascular endothelial growth factor receptor type 1 and a ligand for vascular endothelial growth factor receptor type 1. The medicament of claim 17.
【請求項19】 血管内皮増殖因子受容体1型の活性化
を阻害する化合物が、血管内皮増殖因子に対する抗体で
ある、請求項17に記載の薬剤。
19. The agent according to claim 17, wherein the compound that inhibits activation of vascular endothelial growth factor receptor type 1 is an antibody against vascular endothelial growth factor.
【請求項20】 血管内皮増殖因子受容体1型の活性化
を阻害する化合物が、請求項5または7に記載のスクリ
ーニング方法により単離される化合物である、請求項1
7に記載の薬剤。
20. The compound that inhibits activation of vascular endothelial growth factor receptor type 1 is a compound isolated by the screening method according to claim 5 or 7.
7. The drug according to 7.
【請求項21】 高回転型骨粗鬆症、骨転移癌、骨肉
腫、高カルシウム血症、および慢性関節リウマチにおけ
る骨破壊からなる群より選択される疾患の治療のために
用いられる、請求項17から20のいずれかに記載の薬
剤。
21. The method according to claim 17, which is used for treating a disease selected from the group consisting of high-rotation type osteoporosis, bone metastatic cancer, osteosarcoma, hypercalcemia, and bone destruction in rheumatoid arthritis. The drug according to any one of the above.
【請求項22】 請求項9に記載の方法により単離され
る化合物を有効成分とする、血管誘導促進剤。
22. A blood vessel induction promoter comprising a compound isolated by the method according to claim 9 as an active ingredient.
【請求項23】 請求項10に記載の方法により単離さ
れる化合物を有効成分とする、制癌剤。
23. An anticancer agent comprising a compound isolated by the method according to claim 10 as an active ingredient.
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