JP2009286695A - Ocular fibrous neovascularization inhibitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)の分解促進作用、CSPGの合成阻害作用、CSPGの硫酸化阻害作用を有する物質有効成分とした、CSPGの眼組織、特に網膜ならびに脈絡膜(網脈絡膜)への沈着抑制剤、網脈絡膜の血管増生・新生の抑制剤、CSPGの沈着抑制方法、及び該方法に基づく眼血管新生疾患、とりわけ網膜症や黄斑変性症に対する治療または予防に関するものである。本発明はコンドロイチン−4−脱硫酸化酵素、バーシカン・アンチセンス薬等を代表例とする、CSPGの分解促進作用、CSPGの合成阻害作用、CSPGの硫酸化阻害作用を有する物質を有効成分として含む網脈絡膜血管新生疾患、とりわけ糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、加齢黄斑変性症などの治療・予防方法に関するものである。 The present invention relates to CSPG's eye tissue, particularly the retina and choroid (retina choroid), which is an active substance that has the action of promoting the degradation of chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG), the inhibitory action of CSPG synthesis, and the inhibitory action of CSPG sulfation. The present invention relates to a deposition inhibitor, an inhibitor of vascular hyperplasia / neogenesis of the retina choroid, a method for inhibiting CSPG deposition, and treatment or prevention of ocular neovascular diseases based on the method, particularly retinopathy and macular degeneration. The present invention is a network comprising, as an active ingredient, a substance having CSPG degradation promoting action, CSPG synthesis inhibiting action, CSPG sulfation inhibiting action, such as chondroitin-4-desulfating enzyme, versican antisense drug and the like as representative examples. The present invention relates to a method for treating / preventing choroidal neovascular diseases, particularly diabetic retinopathy, retinopathy of prematurity, and age-related macular degeneration.
眼疾患における網脈絡膜血管新生は視機能を低下させ、失明にまで至らしめる重篤な病態であり治療に困難を来たすことが多い。主要な疾患として、糖尿病網膜症、網膜静脈閉塞症、未熟児網膜症、加齢黄斑変性症などが挙げられる。 Retinal choroidal neovascularization in eye diseases is a serious pathological condition that reduces visual function and leads to blindness, and is often difficult to treat. Major diseases include diabetic retinopathy, retinal vein occlusion, retinopathy of prematurity, and age-related macular degeneration.
網膜血管の微小循環障害が原因で虚血を来たし、網膜新生血管が発症するものとして糖尿病網膜症がある。糖尿病網膜症は、現在本邦における成人中途失明の原因の第一位である。高血糖の長期暴露で、血液の凝固能と抗凝固能のバランスは凝固側に傾き、血管平滑筋収縮も起き易くなり、微小血管閉塞による虚血が生じる。虚血組織は生存のために、虚血網膜上に線維血管膜を作り、新生血管を発症させる。そして増殖膜から硝子体に新生血管が生じて硝子体出血をきたし著しい視力低下を来たす。さらに網膜周辺部虚血により、隅角に新生血管が張り眼房水吸収障害を来たすと続発性緑内障が発症する。虚血の軽減、新生血管増殖抑制のため治療として、現在はレーザー光凝固術、網膜硝子体手術が施行されているが、失明に至るケースは少なくない。 Diabetic retinopathy is one in which ischemia is caused by retinal vascular microcirculation disorder and retinal neovascularization develops. Diabetic retinopathy is currently the leading cause of adult blindness in Japan. With long-term exposure to high blood sugar, the balance between blood coagulation ability and anticoagulation ability is inclined toward the coagulation side, vascular smooth muscle contraction is likely to occur, and ischemia due to microvascular occlusion occurs. For survival, ischemic tissue creates a fibrovascular membrane on the ischemic retina and develops new blood vessels. Then, new blood vessels are formed in the vitreous from the proliferative membrane, causing vitreous hemorrhage and causing a marked decrease in visual acuity. Furthermore, secondary glaucoma develops when a new blood vessel is stretched in the corner due to ischemia around the retina, resulting in impaired absorption of aqueous humor. Laser photocoagulation and retinal vitreous surgery are currently being performed as treatments to reduce ischemia and suppress neovascular growth, but there are many cases that lead to blindness.
網膜静脈閉塞症は、高血圧や高脂血症が主な原因で、動脈硬化等により動静脈交差部の静脈に狭窄が生じ、狭窄部血管内に微小塞栓物質が沈着しさらなる狭窄、閉塞が生じる病態である。眼血管系は終動脈を形成し、血液は動脈分岐で末梢血管に流れ、末梢血管からの血液還流として静脈に戻ってくる。網膜の大静脈に閉塞が生じると、比較的高い圧で抹消へ流れた血液が閉塞した静脈で血流が遮断され、静脈の形態的破綻として網膜出血や硝子体出血を来たし、著しい視力低下を来たす。静脈の支配領域の網膜組織は、血流の途絶により虚血状態となり新生血管が生じる。糖尿病網膜症と同様な機序で続発性緑内障や硝子体出血を合併する。時に網膜剥離や網膜黄斑部の血管破綻による黄斑浮腫も来たし、失明にまで至る障害を来たす。治療はレーザー光凝固術であり、繰り返す硝子体出血に対しては硝子体網膜症手術を施行する。 Retinal vein occlusion is mainly caused by hypertension and hyperlipidemia, and stenosis occurs in arteriovenous intersection veins due to arteriosclerosis, etc., and microembolic substances deposit in the stenotic blood vessels, resulting in further stenosis and occlusion It is a disease state. The ocular vasculature forms the final artery, and blood flows to the peripheral blood vessels at the arterial branch and returns to the veins as blood reflux from the peripheral blood vessels. When the retinal vena cava is blocked, blood that has flowed to the periphery at a relatively high pressure is blocked by the blocked vein, resulting in retinal hemorrhage and vitreous hemorrhage as a morphological breakdown of the vein, resulting in significant visual loss. cause. The retinal tissue in the dominant region of the vein becomes ischemic due to the disruption of blood flow, and a new blood vessel is generated. Secondary glaucoma and vitreous hemorrhage are complicated by the same mechanism as diabetic retinopathy. Sometimes retinal detachment and macular edema due to vascular disruption of the retinal macular region have also caused disability leading to blindness. Treatment is laser photocoagulation. Vitreoretinopathy is performed for recurrent vitreous hemorrhage.
未熟な組織の急激な相対的虚血によって新生血管が発症し、合併症として硝子体出血や牽引性網膜剥離をきたす疾患に未熟児網膜症がある。未熟児として出生し、生存のため保育器の中で高濃度酸素に一時期間暴露される。未熟児の網膜血管の成長も不十分で、網膜血管は周辺網膜組織にまで十分に達していない。高濃度酸素下では、未成熟な網膜血管の成長が不必要なため、血管の成長が停止してしまい、保育器下での管理が必要なくなり相対的に低酸素濃度である大気中に戻されたとき、相対的な虚血によって新生血管が発症し、著しい視力障害を来たす。治療にレーザー光凝固や網膜硝子対手術を施行することもある。視力予後は大変不良である。 Retinopathy of prematurity is a disease in which neovascularization develops due to abrupt relative ischemia of immature tissue, and complications include vitreous hemorrhage and traction retinal detachment. Born as a premature baby and exposed to high concentrations of oxygen in an incubator for a period of time to survive. The growth of retinal blood vessels in premature babies is also inadequate, and the retinal blood vessels do not reach the surrounding retinal tissues sufficiently. Under high-concentration oxygen, immature retinal blood vessel growth is unnecessary, so blood vessel growth stops, and management under an incubator is no longer necessary, and the air is returned to a relatively low oxygen concentration atmosphere. When this occurs, new blood vessels develop due to relative ischemia, causing significant visual impairment. Treatment may include laser photocoagulation and retinal hyaline surgery. The visual prognosis is very poor.
原因不明の網膜黄斑部の網膜下に脈絡膜から新生血管が発症し、網膜組織に障害を来たす加齢黄斑変性症も失明にいたる眼疾患である。加齢黄斑変性症は、黄斑部の脈絡膜新生血管が発生、増殖し、網膜下や網膜組織、網膜前に新生血管が増殖して黄斑部の浮腫や破壊により著しい視力低下を来たし、欧米では成人中途失明の第一位である。治療は黄斑部中心窩から離れていれば、レーザー光凝固術が施行される。中心窩内の病変に対して、最近では光線力学療法が試みられ、さらに手術療法も行われているが確固たる治療が開発されていない。 Age-related macular degeneration, in which new blood vessels develop from the choroid under the retina of an unexplained retinal macular region, causing damage to the retinal tissue, is also an eye disease that leads to blindness. In age-related macular degeneration, choroidal neovascularization in the macular region occurs and proliferates, and neovascularization proliferates under the retina, retinal tissue, and in front of the retina, resulting in marked visual loss due to macular edema and destruction. It is the first place in the middle of blindness. If treatment is away from the foveal fovea, laser photocoagulation is performed. Recently, photodynamic therapy has been tried for lesions in the fovea, and surgical treatment has also been performed, but no solid treatment has been developed.
網脈絡膜血管新生による眼疾患の治療法としては、手術やレーザー光凝固等の外科的治療が中心に行われているが、薬物療法の開発はまだ始まったばかりである。現在、網脈絡膜血管新生を促進する因子として血管内皮増殖因子(VEGF: vascular endothelial growth factor)が注目を浴びており、VEGFの作用を阻害する薬剤の開発が最良の方法であると現時点で考えられている(非特許文献1)。そのため近年、VEGFをターゲットとした新しい治療薬の研究、開発が進められている(非特許文献2)。しかしながら、VEGFは全身の血管内皮細胞に恒常的に発現するVEGF受容体にも作用するため、病的状態により特異的に作用する治療薬の開発が急務である。 As a method for treating ocular diseases caused by retina choroidal neovascularization, surgical treatment such as surgery and laser photocoagulation has been mainly performed, but development of drug therapy has just started. Currently, vascular endothelial growth factor (VEGF) is attracting attention as a factor that promotes retina choroidal neovascularization, and the development of drugs that inhibit the action of VEGF is considered to be the best method at present. (Non-Patent Document 1). Therefore, research and development of new therapeutic agents targeting VEGF have recently been promoted (Non-patent Document 2). However, since VEGF also acts on VEGF receptors that are constitutively expressed in vascular endothelial cells throughout the body, it is urgent to develop therapeutic agents that act more specifically in pathological conditions.
一方、本発明の標的物質であるプロテオグリカンは、コア蛋白質に呼ばれる蛋白質に、1本以上のグリコサミノグリカン(GAG)鎖が共有結合した構造をもつ分子の総称であり細胞表面や細胞外マトリックスの構成成分である(非特許文献3、4)。プロテオグリカンに結合しているGAG鎖の特異的な糖鎖構造がプロテオグリカンの多彩な機能を担うと考えられており、プロテオグリカンはGAGの骨格構造に基づいて、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン、デルマタン硫酸プロテオグリカン、ヘパラン硫酸プロテオグリカン、ケタラン硫酸プロテオグリカンと4つに大別される。(非特許文献5〜11) On the other hand, the proteoglycan that is a target substance of the present invention is a generic term for molecules having a structure in which one or more glycosaminoglycan (GAG) chains are covalently bound to a protein called a core protein, and is a cell surface or extracellular matrix. It is a constituent component (Non-Patent Documents 3 and 4). The specific sugar chain structure of the GAG chain bound to proteoglycan is thought to be responsible for the various functions of proteoglycan. Ketalan sulfate sulfate proteoglycan is roughly divided into four. (Non-patent documents 5 to 11)
一方、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンに関しては、胎生時期には必須分子で、各臓器に豊富に存在するが、出生、成長、老化に伴い減少することが知られているが、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生体内機能は未だ明らかとなっていない。近年では、CSPGを遺伝的に欠損させたマウスが胎生致死や器官形成不全に陥ることが判明したことから、CSPGは生体に必須の分子であるとの認識が強まっている。 On the other hand, chondroitin sulfate proteoglycan is an essential molecule in the embryonic period and is abundant in each organ, but it is known that it decreases with birth, growth and aging. Not yet clear. In recent years, it has been found that mice genetically deficient in CSPG fall into embryonic lethality and organ dysplasia, and thus recognition of CSPG as an indispensable molecule in the living body has increased.
網脈絡膜においては、CSPGは視神経繊維層と光受容体中間層に分布しており、神経や色素上皮細胞を支持する役割りを担っていると考えられている(非特許文献12)。しかしながら、CSPGがどのように網脈絡膜血管新生と関連してくるかを明確にした報告は過去になく、治療標的とした研究は皆無である。 In the retina choroid, CSPG is distributed in the optic nerve fiber layer and the photoreceptor intermediate layer, and is considered to play a role of supporting nerves and pigment epithelial cells (Non-patent Document 12). However, there are no previous reports that have clarified how CSPG is associated with retina choroidal neovascularization, and no studies have been targeted.
今回、CSPGを治療標的とした方法として、4位硫酸基を脱硫酸化する、コンドロイチン−4−脱硫酸化酵素、ならびにCSPGの一つであるバーシカンの遺伝子サイレンシング(RNA interference :RNAi)という、異なるアプローチを行い、その生体内効果の検証を加えた。先に述べたコンドロイチナーゼABCと同様に、RNAiを用いてC6STやGalNAcの発現を抑制し、CSPGの動態を生体内で制御した報告はこれまでにはない。 This time, CSPG as a therapeutic target, different approaches, such as chondroitin-4-desulfating enzyme that desulfates the 4-position sulfate group, and gene silencing (RNA interference: RNAi) of versican which is one of CSPG And verified the in vivo effect. As with the chondroitinase ABC described above, there has been no report that RNAi is used to suppress the expression of C6ST and GalNAc and control the dynamics of CSPG in vivo.
本発明は、網脈絡膜血管新生抑制剤、および該薬剤を有効成分とする網脈絡膜血管新生疾患の治療剤、並びに、網脈絡膜血管新生抑制剤のスクリーニング方法の提供を課題とする。 An object of the present invention is to provide a retina-choroidal neovascularization inhibitor, a therapeutic agent for a retina-choroidal neovascularization disease containing the drug as an active ingredient, and a screening method for a retina-choroidal neovascularization inhibitor.
本発明者らは、そのような薬剤を開発する鋭意研究を重ねるうち、従来は網脈絡膜血管新生病変の病因とは考えられていなかったCSPGの過剰な蓄積が、網脈絡膜の血管内皮細胞の増殖並びに血管新生病変に寄与しているのではないかと考えた。本発明者らは、この考えにも基づいて複数の異なるアプローチで研究を重ねた結果、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの蓄積あるいは生合成を阻害することによって、網脈絡膜血管新生を抑制することができることを実証し、本発明を完成させた。 As the inventors of the present invention have conducted extensive research to develop such drugs, excessive accumulation of CSPG, which has not previously been considered as the etiology of angiogenesis lesions of the retina choroid, is caused by proliferation of vascular endothelial cells of the retina choroid. In addition, we thought that it may contribute to angiogenic lesions. Based on this idea, the present inventors have conducted research using a plurality of different approaches, and as a result, have demonstrated that retinal choroidal neovascularization can be suppressed by inhibiting the accumulation or biosynthesis of chondroitin sulfate proteoglycans. The present invention has been completed.
本発明は、網脈絡膜血管新生抑制剤、および該薬剤を有効成分とする網脈絡膜血管新生疾患の治療剤、並びに、網脈絡膜血管新生抑制剤のスクリーニング方法等に関し、より具体的には、
〔1〕 コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積を阻害する物質を有効成分として含む、網脈絡膜血管新生抑制剤、
〔2〕 前記物質が、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン分解促進作用を有する物質である、〔1〕に記載の薬剤、
〔3〕 前記物質が、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成阻害作用を有する物質である、〔1〕に記載の薬剤、
〔4〕 前記物質が、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン脱硫酸化作用を有する物質である、〔1〕に記載の薬剤、
〔5〕 前記物質が、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン硫酸化阻害作用を有する物質である、〔1〕に記載の薬剤、
〔6〕 網脈絡膜においてコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積が阻害されることを特徴とする、〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の薬剤、
〔7〕 網脈絡膜血管新生疾患の治療用または予防用の、〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の薬剤、
〔8〕 前記網脈絡膜血管新生疾患が、網膜血管新生疾患である、〔7〕に記載の薬剤、
〔9〕 前記網脈絡膜血管新生疾患が、糖尿病性網膜症、網膜静脈閉塞症、未熟児網膜症、または加齢黄斑変性症である、〔7〕に記載の薬剤、
〔10〕 被検試料から、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積を阻害する作用を有する物質を選択することを特徴とする、網脈絡膜血管新生抑制剤のスクリーニング方法、
〔11〕 以下の(a)〜(d)のいずれかに記載の作用を有する物質を選択する工程を含む、〔10〕に記載のスクリーニング方法、
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進作用
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成阻害作用
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの脱硫酸化作用
(d)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの硫酸化阻害作用
〔12〕 前記網脈絡膜血管新生抑制剤が、網脈絡膜血管新生疾患の治療用または予防用である、〔10〕または〔11〕に記載のスクリーニング方法、
を、提供するものである。
さらに本発明は、以下に関する。
〔13〕 〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の薬剤の、網脈絡膜血管新生抑制剤の製造における使用、
〔14〕 〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の薬剤を、個体(患者等)へ投与する工程を含む、網脈絡膜血管新生疾患の治療方法、
〔15〕 〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の薬剤および薬学的に許容された担体を含んでなる組成物。
The present invention relates to a retina choroidal neovascularization inhibitor, a therapeutic agent for a retina choroidal neovascularization disease containing the drug as an active ingredient, a screening method for a retina choroidal neovascularization inhibitor, and more specifically,
[1] A retina choroidal neovascularization inhibitor comprising, as an active ingredient, a substance that inhibits the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan,
[2] The drug according to [1], wherein the substance is a substance having a chondroitin sulfate proteoglycan degradation promoting action,
[3] The drug according to [1], wherein the substance has a chondroitin sulfate proteoglycan synthesis inhibitory action,
[4] The drug according to [1], wherein the substance is a substance having a chondroitin sulfate proteoglycan desulfation effect,
[5] The drug according to [1], wherein the substance has a chondroitin sulfate proteoglycan sulfation inhibitory action.
[6] The drug according to any one of [1] to [5], wherein production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan is inhibited in the retina choroid,
[7] The drug according to any one of [1] to [6], for treatment or prevention of retina choroidal neovascular disease,
[8] The drug according to [7], wherein the retina choroidal neovascularization disease is a retinal neovascularization disease,
[9] The drug according to [7], wherein the retina choroidal neovascularization disease is diabetic retinopathy, retinal vein occlusion, retinopathy of prematurity, or age-related macular degeneration,
[10] A screening method for a retina choroidal neovascularization inhibitor, comprising selecting a substance having an action of inhibiting the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan from a test sample,
[11] The screening method according to [10], including a step of selecting a substance having the action according to any one of (a) to (d) below:
(A) Degradation promoting action of chondroitin sulfate proteoglycan (b) Synthesis inhibitory action of chondroitin sulfate proteoglycan (c) Desulfation action of chondroitin sulfate proteoglycan (d) Suppression action of chondroitin sulfate proteoglycan [12] Inhibition of choroidal angiogenesis [12] The screening method according to [10] or [11], wherein the agent is used for treatment or prevention of a choroidal neovascularization disease,
Is provided.
The present invention further relates to the following.
[13] Use of the drug according to any one of [1] to [9] in the manufacture of a retina choroidal neovascularization inhibitor,
[14] A method for treating a choroidal neovascularization disease, comprising a step of administering the drug according to any one of [1] to [9] to an individual (patient or the like),
[15] A composition comprising the drug according to any one of [1] to [9] and a pharmaceutically acceptable carrier.
本発明は、CSPG(コンドロイチン硫酸プロテオグリカン)の網脈絡膜組織への沈着抑制を目的とし、CSPGの分解促進作用、CSPGの合成阻害作用、CSPGの硫酸化阻害作用を機序とする、網脈絡膜血管新生疾患の治療・予防薬に関する方法を提供することを1つの目的とする。 An object of the present invention is to suppress the deposition of CSPG (chondroitin sulfate proteoglycan) on the choroidal tissue, and to promote the degradation of CSPG, the inhibitory action of CSPG synthesis, the inhibitory action of CSPG sulfation, and the mechanism of retina choroidal neovascularization One object is to provide a method for treating or preventing a disease.
本発明によって、網脈絡膜血管新生の発症にコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成や蓄積が関係していることが明らかになった。コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成や蓄積を阻害することにより網脈絡膜血管新生が抑制されることが示された。これまでにない新しいコンセプトの網脈絡膜血管新生疾患の治療薬が提供できることになる。特に網脈絡膜血管新生は現代社会で患者数が増大している、糖尿病性網膜症、網膜静脈閉塞症、未熟児網膜症、加齢黄斑変性症などと密接に関連しており、新しいコンセプトの治療薬剤は医療上また産業上も重要な意義を持つ。 According to the present invention, it has been revealed that chondroitin sulfate proteoglycan generation and accumulation are related to the onset of retina choroidal neovascularization. Inhibition of chondroitin sulfate proteoglycan production and accumulation has been shown to suppress choroidal neovascularization. It will be possible to provide a therapeutic agent for a recurrent choroidal neovascularization disease that has never been seen before. In particular, retina choroidal neovascularization is closely related to diabetic retinopathy, retinal vein occlusion, retinopathy of prematurity, age-related macular degeneration, etc. Drugs have important medical and industrial significance.
以下、本発明を詳細に説明する。
代表的な網脈絡膜血管新生疾患の一つである糖尿病性網膜症に伴う病態として、網膜血管の微小循環障害による虚血により発症する、網膜血管新生がある。本発明者らは、眼の網膜組織における血管新生状態の抑制を糖尿病性網膜症治療の有効な方法の一つとするため、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの機能に着目した。そして、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの蓄積を抑制する状態を糖尿病性網膜症モデルマウスにおいて作出し、詳細に解析したところ、野生型の網膜組織に比してコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの蓄積が改善されるとともに、血管新生などが抑制された。即ち、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積を阻害すると、糖尿病性網膜症に深く関与している網膜組織におけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの異常蓄積状態の改善が促進され、網脈絡膜血管新生の抑制につながることを見出した。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
As a pathological condition associated with diabetic retinopathy, which is one of the typical retina choroidal neovascular diseases, there is retinal neovascularization that develops due to ischemia due to microcirculatory disturbance of retinal blood vessels. The present inventors paid attention to the function of chondroitin sulfate proteoglycan in order to suppress the angiogenic state in the retinal tissue of the eye as one effective method for treating diabetic retinopathy. A state of suppressing chondroitin sulfate proteoglycan accumulation in a diabetic retinopathy mouse model was analyzed and analyzed in detail. As a result, the accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan was improved as compared to wild-type retinal tissue, and angiogenesis was achieved. Etc. were suppressed. That is, it has been found that inhibition of chondroitin sulfate proteoglycan generation or accumulation promotes improvement of abnormal accumulation state of chondroitin sulfate proteoglycan in retinal tissues that are deeply involved in diabetic retinopathy, leading to suppression of choroidal neovascularization. It was.
本発明は、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積を阻害する物質を有効成分として含む、網脈絡膜血管新生抑制剤に関する。 The present invention relates to a retina choroidal neovascularization inhibitor comprising, as an active ingredient, a substance that inhibits the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycans.
本発明の「コンドロイチン硫酸プロテオグリカン」は、プロテオグリカンの一つであり、代表的な硫酸化ムコ多糖であるコンドロイチン硫酸/デルマタン硫酸とタンパク質(コアタンパク質)との共有結合化合物の総称である。本発明における「コンドロイチン硫酸プロテオグリカン」は、ヒトのコンドロイチン硫酸プロテオグリカンであることが好ましいが、その由来する生物種は特に制限されず、ヒト以外の生物におけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンと同等なタンパク質(ホモログ・オルソログ等)も本発明における「コンドロイチン硫酸プロテオグリカン」に含まれる。例えば、ヒトコンドロイチン硫酸プロテオグリカンに相当するタンパク質を有し、かつ、ヒトのコンドロイチン硫酸プロテオグリカンと同等なタンパク質を有する生物であれば、本発明を実施することは可能である。また本発明におけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンには、炎症などで一時的にグリコサミノグリカン(GAG)鎖が結合しプロテオグリカンになるもの、いわゆるパートタイムプロテオグリカンも含まれる。 The “chondroitin sulfate proteoglycan” of the present invention is one of proteoglycans and is a generic name for a covalently bonded compound of chondroitin sulfate / dermatan sulfate, which is a typical sulfated mucopolysaccharide, and a protein (core protein). The “chondroitin sulfate proteoglycan” in the present invention is preferably a human chondroitin sulfate proteoglycan, but the species from which the chondroitin sulfate proteoglycan is derived is not particularly limited, and is a protein equivalent to a chondroitin sulfate proteoglycan in a non-human organism (such as a homolog or ortholog). ) Is also included in the “chondroitin sulfate proteoglycan” in the present invention. For example, the present invention can be carried out if the organism has a protein corresponding to human chondroitin sulfate proteoglycan and has a protein equivalent to human chondroitin sulfate proteoglycan. The chondroitin sulfate proteoglycan in the present invention includes a so-called part-time proteoglycan in which a glycosaminoglycan (GAG) chain is temporarily bound due to inflammation or the like to become a proteoglycan.
以下の記載において、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンとして、aggrican、versican(バーシカン)、neurocan、brevican、βglycan、Decorin、Biglycan、Fibromodulin、PG-Lbを例示する。本発明におけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンはこれらに限られず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンとしての活性を持つ物質であればよい。ここでコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの活性とは、例えば細胞接着能、または細胞増殖促進などが挙げられる。当業者は次のような方法でコンドロイチン硫酸プロテオグリカンとしての活性を評価することができる。コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのアミノ酸配列の一部の領域を含むタンパク質、または一部の領域と高い相同性(通常70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、最も好ましくは95%以上)を有するタンパク質の存在下で腫瘍細胞(例えばCaco-2、HT-29細胞など)の分裂増殖を測定する。分裂増殖を促進する効果を持つタンパク質をコンドロイチン硫酸プロテオグリカン活性を有するタンパク質として判定できる(Int J Exp Pathol. 2005 Aug;86(4):219-29およびHistochem Cell Biol. 2005 Aug;124(2):139-49)。ここで高い相同性とは、50%以上、好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上(例えば、95%以上、さらには96%、97%、98%または99%以上)の相同性を意味する。この相同性は、mBLASTアルゴリズム(Altschul et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2264-8; Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 5873-7)によって決定することができる。 In the following description, examples of chondroitin sulfate proteoglycans include aggrican, versican, neurocan, brevican, βglycan, Decorin, Biglycan, Fibromodulin, and PG-Lb. The chondroitin sulfate proteoglycan in the present invention is not limited to these, and any substance having activity as a chondroitin sulfate proteoglycan may be used. Here, the activity of chondroitin sulfate proteoglycan includes, for example, cell adhesion ability or cell growth promotion. A person skilled in the art can evaluate the activity as a chondroitin sulfate proteoglycan by the following method. Protein containing a partial region of chondroitin sulfate proteoglycan amino acid sequence, or high homology with a partial region (usually 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, most preferably 95% or more) Measure proliferation of tumor cells (eg, Caco-2, HT-29 cells, etc.) in the presence of proteins with A protein having an effect of promoting mitotic proliferation can be determined as a protein having chondroitin sulfate proteoglycan activity (Int J Exp Pathol. 2005 Aug; 86 (4): 219-29 and Histochem Cell Biol. 2005 Aug; 124 (2): 139-49). Here, high homology means 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, more preferably 90% or more (for example, 95% or more, further 96%, 97%, 98% or 99%). % Or higher) homology. This homology is determined by the mBLAST algorithm (Altschul et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2264-8; Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 5873-7 ) Can be determined.
本発明における「網脈絡膜血管新生」とは、網脈絡膜において血管新生が発症している状態を指し、血管新生のマーカーの発現、例えばCD31陽性細胞の増加や網膜コラーゲンの増生などがみられる状態も含む。 In the present invention, “retinochoroidal neovascularization” refers to a state in which angiogenesis has occurred in the retina choroid, and includes angiogenesis marker expression such as an increase in CD31-positive cells and retinal collagen growth. Including.
本発明におけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「生成もしくは蓄積を阻害する」とは、例えば、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「分解促進」、「合成阻害」、「脱硫酸化」、「硫酸化阻害」などが挙げられるが、これには限らず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの存在量、機能または活性が比較対象よりも低下または消失させることをいう。本発明において、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「生成もしくは蓄積を阻害する物質」とは、特に制限されないが、好ましくはコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「分解促進作用を有する物質」、「合成阻害作用を有する物質」、「脱硫酸化作用を有する物質」、または「硫酸化阻害作用を有する物質」である。 Examples of `` inhibiting production or accumulation '' of chondroitin sulfate proteoglycans in the present invention include `` promotion of degradation '', `` synthesis inhibition '', `` desulfation '', `` sulfation inhibition '' and the like of chondroitin sulfate proteoglycans, However, the present invention is not limited to this, and it means that the abundance, function or activity of chondroitin sulfate proteoglycan is reduced or eliminated as compared with the comparison target. In the present invention, the `` substance that inhibits production or accumulation '' of chondroitin sulfate proteoglycan is not particularly limited, but preferably `` substance that has an action of promoting degradation of chondroitin sulfate proteoglycan '', `` substance that has an inhibitory effect on synthesis '', `` “Substance having desulfation action” or “substance having sulfation inhibitory action”.
コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「分解促進」とは、たとえばコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアとなるタンパク質の発現の阻害・存在の減少が挙げられる。ここで「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアとなるタンパク質」とは、例えば、matrix typeコンドロイチン硫酸プロテオグリカンであれば、aggrican、versican(バーシカン)、neurocan、brevicanなどのコアタンパク質が挙げられる。また膜型コンドロイチン硫酸プロテオグリカンであれば、例えばβglycan、Decorin、Biglycan、Fibromodulin、PG-Lbなどのコアタンパク質が挙げられる。これらはいずれも例示であり、これらに限らず広くコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアとなるタンパク質であればよい。 The “promotion of degradation” of chondroitin sulfate proteoglycan includes, for example, inhibition of expression / decrease in the expression of a protein that is the core of chondroitin sulfate proteoglycan. Here, the “protein which becomes the core of chondroitin sulfate proteoglycan” includes, for example, core proteins such as aggrican, versican, neurocan, brevican and the like if they are matrix type chondroitin sulfate proteoglycans. Examples of membrane-type chondroitin sulfate proteoglycans include core proteins such as βglycan, Decorin, Biglycan, Fibromodulin, and PG-Lb. These are only examples, and are not limited to these, and may be any protein that can be a core of chondroitin sulfate proteoglycans.
「発現」とは遺伝子からの「転写」あるいはポリペプチドへの「翻訳」及びタンパク質の「分解抑制」によるものが含まれる。「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアとなるタンパク質の発現」とは、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアとなるタンパク質をコードする遺伝子の転写および翻訳が生じること、またはこれらの転写・翻訳によりコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアとなるタンパク質が生成されることを意味する。また、「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアとなるタンパク質の機能」とは、例えば、該タンパク質がコンドロイチン硫酸と結合する機能や、その他の細胞中の構成要素との結合等を挙げることができる。上述の各種機能は、当業者においては、一般的な技術を用いて、適宜、評価(測定)することが可能である。具体的には、後述の実施例に記載の方法、あるいは該方法を適宜改変して実施することができる。 “Expression” includes “transcription” from a gene or “translation” into a polypeptide and “degradation inhibition” of a protein. “Expression of the protein that is the core of chondroitin sulfate proteoglycan” means that transcription and translation of the gene encoding the protein that is the core of chondroitin sulfate proteoglycan occurs, or the protein that is the core of chondroitin sulfate proteoglycan by these transcription and translation Is generated. Examples of the “function of the protein serving as the core of chondroitin sulfate proteoglycan” include, for example, the function of the protein binding to chondroitin sulfate and the binding to other components in the cell. The various functions described above can be appropriately evaluated (measured) by those skilled in the art using general techniques. Specifically, the method described in the examples described later, or the method can be appropriately modified and carried out.
さらにまた、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「分解促進」は、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンを切断あるいは分解する酵素またはこれらに関連する酵素の発現の上昇であってもよい。これらの酵素の例としては、メタロプロテイナーゼ(例えばADAMTS-1、ADAMTS-4、ADAMTS-5など)やコンドロイチナーゼ(コンドロイチネース)、Calpain Iなどが挙げられるが、これらには限られない。また「分解促進」は、これらの酵素または酵素の一部の投与により生ずる、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの存在量の減少であってもよい。 Furthermore, “promotion of degradation” of chondroitin sulfate proteoglycan may be an increase in expression of an enzyme that cleaves or degrades chondroitin sulfate proteoglycan or an enzyme related thereto. Examples of these enzymes include, but are not limited to, metalloproteinases (eg, ADAMTS-1, ADAMTS-4, ADAMTS-5, etc.), chondroitinase (chondroitinase), and Calpain I. “Acceleration of degradation” may be a decrease in the abundance of chondroitin sulfate proteoglycan caused by administration of these enzymes or a part of the enzymes.
また「分解促進」は、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの発現の抑制を促す物質の投与により生じるものであってもよい。これらの物質には例えばn-butylate、Diethylcarbamazepine、Tunicamycin、non-steroidal estrogen、Cyclofenil deiphenolなどが挙げられるが、これらには限られない。 “Degradation promotion” may be caused by administration of a substance that promotes suppression of chondroitin sulfate proteoglycan expression. Examples of these substances include, but are not limited to, n-butylate, Diethylcarbamazepine, Tunicamycin, non-steroidal estrogen, and Cyclofenil deiphenol.
「分解促進作用を有する物質」の好ましい態様としては、例えば以下の(a)〜(c)からなる群より選択される化合物(核酸)を挙げることができる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質をコードする遺伝子の転写産物またはその一部に対するアンチセンス核酸
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質をコードする遺伝子の転写産物を特異的に開裂するリボザイム活性を有する核酸
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質をコードする遺伝子の発現をRNAi効果により阻害する作用を有する核酸
Preferable embodiments of the “substance having a decomposition promoting action” include, for example, compounds (nucleic acids) selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) An antisense nucleic acid for a transcription product of a gene encoding a core protein of chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof (b) A ribozyme activity that specifically cleaves a transcription product of a gene encoding the core protein of chondroitin sulfate proteoglycan Nucleic acid (c) Nucleic acid having an action of inhibiting the expression of the gene encoding the core protein of chondroitin sulfate proteoglycan by RNAi effect
また「分解促進作用を有する物質」としては例えば以下の(a)〜(c)からなる群より選択される化合物を挙げることができる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質と結合する抗体
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質に対してドミナントネガティブの性質を有するコンドロイチン硫酸プロテオグリカン変異体
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質と結合する低分子化合物
Examples of the “substance having a decomposition promoting action” include compounds selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) an antibody that binds to the core protein of chondroitin sulfate proteoglycan (b) a chondroitin sulfate proteoglycan variant having a dominant negative property to the core protein of chondroitin sulfate proteoglycan (c) a small molecule that binds to the core protein of chondroitin sulfate proteoglycan Compound
コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「合成阻害」とは、たとえばグリコサミノグリカンの生合成の阻害、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成に関わる酵素の阻害などが挙げられるが、必ずしもこれらに限らず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンが合成される過程のいずれかを阻害することを指す。 “Synthetic inhibition” of chondroitin sulfate proteoglycan includes, for example, inhibition of glycosaminoglycan biosynthesis, inhibition of enzymes involved in chondroitin sulfate proteoglycan synthesis, but is not limited thereto, and chondroitin sulfate proteoglycan is synthesized. Refers to inhibiting any of the processes.
コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成を阻害する物質として、グリコサミノグリカンの生合成を阻害する物質としては、たとえば、β-D-xyloside、2-deoxy-D-glucose (2-DG)、ethane-1-hydroxy-1,1-diphosphonate (ETDP)、5-hexyl-2-deoxyuridine (HUdR)などが挙げられる。これらをはじめとした物質によりグリコサミノグリカンの生合成が阻害され、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成が阻害される。 As substances that inhibit the synthesis of chondroitin sulfate proteoglycans, examples of substances that inhibit the biosynthesis of glycosaminoglycans include β-D-xyloside, 2-deoxy-D-glucose (2-DG), ethane-1- Examples include hydroxy-1,1-diphosphonate (ETDP) and 5-hexyl-2-deoxyuridine (HUdR). These and other substances inhibit the biosynthesis of glycosaminoglycans and inhibit the synthesis of chondroitin sulfate proteoglycans.
一方、コンドロイチン合成に関わる酵素としては、例えば、GalNAc4ST-1、GalNAc4ST-2、GALNAC4S-6ST、UA2OST、GalT-I、GalT-II、GlcAT-I、XylosylTなどが挙げられる。これらをはじめとした酵素を阻害、発現の抑制等を行うことにより、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成が阻害される。 On the other hand, examples of enzymes involved in chondroitin synthesis include GalNAc4ST-1, GalNAc4ST-2, GALNAC4S-6ST, UA2OST, GalT-I, GalT-II, GlcAT-I, and XylosylT. By inhibiting these and other enzymes and suppressing their expression, the synthesis of chondroitin sulfate proteoglycans is inhibited.
「合成阻害作用を有する物質」の好ましい態様としては、例えば以下の(a)〜(c)からなる群より選択される化合物(核酸)を挙げることができる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成酵素をコードする遺伝子の転写産物またはその一部に対するアンチセンス核酸
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成酵素をコードする遺伝子の転写産物を特異的に開裂するリボザイム活性を有する核酸
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成酵素をコードする遺伝子の発現をRNAi効果により阻害する作用を有する核酸
Preferable embodiments of the “substance having a synthesis inhibitory action” include, for example, compounds (nucleic acids) selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) an antisense nucleic acid for a transcription product of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan synthase or a part thereof (b) a nucleic acid having a ribozyme activity that specifically cleaves a transcription product of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan synthase ( c) Nucleic acid having an action of inhibiting the expression of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan synthase by RNAi effect
また「合成阻害作用を有する物質」としては例えば以下の(a)〜(c)からなる群より選択される化合物を挙げることができる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成酵素と結合する抗体
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成酵素に対してドミナントネガティブの性質を有するコンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成酵素変異体
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン合成酵素と結合する低分子化合物
Examples of the “substance having a synthetic inhibitory action” include compounds selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) an antibody that binds to chondroitin sulfate proteoglycan synthase (b) a chondroitin sulfate proteoglycan synthase variant having a dominant negative property with respect to chondroitin sulfate proteoglycan synthase (c) a low molecular compound that binds to chondroitin sulfate proteoglycan synthase
コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「脱硫酸化」とは、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン中の硫酸基が除かれることを指し、例えば内在性あるいは外部から投与される脱硫酸化酵素による脱硫酸化、または硫酸化を抑制する化合物による硫酸化の抑制などが挙げられるが、これらに限られず、硫酸基が除去される過程を指す。 “Desulfation” of chondroitin sulfate proteoglycans refers to removal of sulfate groups in chondroitin sulfate proteoglycans, such as desulfation by endogenous or externally administered desulfating enzymes, or sulfate by a compound that suppresses sulfation. Examples include, but are not limited to, the process of removing sulfate groups.
脱硫酸化酵素としては、例えば、Chondroitin-4-sulfatase、Chondroitin-6-sulfataseが挙げられる。また、硫酸化を抑制する化合物としては、たとえばChlorate、EGF receptor antagonistなどが挙げられる。 Examples of desulfating enzymes include Chondroitin-4-sulfatase and Chondroitin-6-sulfatase. Examples of compounds that suppress sulfation include Chlorate and EGF receptor antagonist.
「脱硫酸化作用を有する物質」の好ましい態様としては、例えば以下の(a)〜(c)からなる群より選択される化合物(核酸)を挙げることができる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン脱硫酸化酵素抑制タンパク質をコードする遺伝子の転写産物またはその一部に対するアンチセンス核酸
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン脱硫酸化酵素抑制タンパク質をコードする遺伝子の転写産物を特異的に開裂するリボザイム活性を有する核酸
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン脱硫酸化酵素抑制タンパク質をコードする遺伝子の発現をRNAi効果により阻害する作用を有する核酸
Preferable embodiments of the “substance having desulfating action” include, for example, compounds (nucleic acids) selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) an antisense nucleic acid for a transcription product of a gene encoding a chondroitin sulfate proteoglycan desulfase inhibitor protein or a part thereof (b) a transcript of a gene encoding a chondroitin sulfate proteoglycan desulfase inhibitor protein is specifically cleaved Nucleic acid having ribozyme activity (c) Nucleic acid having an action of inhibiting the expression of a gene encoding a chondroitin sulfate proteoglycan desulfase inhibitor protein by the RNAi effect
また「脱硫酸化作用を有する物質」としては例えば以下の(a)〜(c)からなる群より選択される化合物を挙げることができる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン脱硫酸化酵素抑制化合物と結合する抗体
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン脱硫酸化酵素抑制タンパク質に対して、ドミナントネガティブの性質を有するコンドロイチン硫酸プロテオグリカン脱硫酸化抑制タンパク質変異体
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン脱硫酸化酵素抑制化合物と結合する低分子化合物
Examples of the “substance having desulfating action” include compounds selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) an antibody that binds to a chondroitin sulfate proteoglycan desulfase inhibitor compound (b) a chondroitin sulfate proteoglycan desulfation inhibitor protein variant that has dominant negative properties against the chondroitin sulfate proteoglycan desulfase inhibitor protein (c) chondroitin sulfate Low molecular weight compounds that bind to proteoglycan desulfase inhibitor compounds
ここで「脱硫酸化抑制化合物」は、タンパク質には限られず、例えば補酵素など非タンパク質化合物を含む。 Here, the “desulfation-inhibiting compound” is not limited to proteins, and includes non-protein compounds such as coenzymes, for example.
コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの「硫酸化阻害作用」とは、例えば、硫酸基転移酵素の阻害が挙げられるが、これに限らず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンが合成される過程に生じる硫酸化が阻害されることを指す。 The “sulfation inhibitory action” of chondroitin sulfate proteoglycan includes, for example, inhibition of sulfate group transferase, but is not limited thereto, and refers to inhibition of sulfation that occurs during the synthesis of chondroitin sulfate proteoglycan. .
硫酸基転移酵素としては、例えば、C4ST-1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1)、C4ST-2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2)、C4ST-3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3)、D4ST、C6ST-1、C6ST-2などが挙げられる。 Examples of the sulfotransferase include C4ST-1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1), C4ST-2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2), C4ST-3 (Chondroitin DN- Examples thereof include acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3), D4ST, C6ST-1, and C6ST-2.
「硫酸化阻害作用を有する物質」の好ましい態様としては、例えば以下の(a)〜(c)からなる群より選択される化合物(核酸)を挙げることができる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の転写産物またはその一部に対するアンチセンス核酸
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の転写産物を特異的に開裂するリボザイム活性を有する核酸
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の発現をRNAi効果により阻害する作用を有する核酸
Preferable embodiments of “substances having a sulfation inhibiting action” include, for example, compounds (nucleic acids) selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) An antisense nucleic acid for a transcript of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan sulfate transferase or a part thereof (b) A ribozyme activity that specifically cleaves a transcript of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan sulfate transferase (C) a nucleic acid having an action of inhibiting the expression of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan sulfate transferase by the RNAi effect
また「硫酸化阻害作用を有する物質」としては、例えば以下の(a)〜(c)からなる群より選択される化合物を挙げることができる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン硫酸基転移酵素と結合する抗体
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン硫酸基転移酵素変異体
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカン硫酸基転移酵素と結合する低分子化合物
Examples of the “substance having sulfation inhibitory action” include compounds selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) an antibody that binds to chondroitin sulfate proteoglycan sulfate group (b) a chondroitin sulfate proteoglycan sulfate group variant (c) a low molecular weight compound that binds to chondroitin sulfate proteoglycan sulfate group
上記例示した酵素は、一遺伝子に対応する一酵素を示すのみならず、ある特徴を共有する酵素群をも含む。例えばコンドロイチナーゼは、ムコ多糖分解酵素という特徴は共有するが基質特異性などの異なるABC、AC、Bなどの酵素の総称である。例えば、コンドロイチナーゼAC Iは、コンドロイチン硫酸類 (A、CまたはE)、コンドロイチン、コンドロイチン硫酸-デルマタン硫酸ハイブリッド型およびヒアルロン酸のN-アセチルヘキソサミニド結合を脱離反応的に切断して、非還元末端にΔ4-グルクロン酸残基を持つオリゴ糖を生成する。本酵素はデルマタン硫酸 (コンドロイチン硫酸B,ヘキスロン酸としてL-イズロン酸を持つもの)、ケタラン硫酸、ヘパラン硫酸およびヘパリンには作用しない。また、コンドロイチナーゼAC II は、コンドロイチン、コンドロイチン硫酸Aおよびコンドロイチン硫酸CのN-アセチルヘキソサミニド結合を脱離反応的に切断して、Δ4-不飽和二糖(ΔDi-0S、ΔDi-4SおよびΔDi-6S)を生成する。本酵素はヒアルロン酸にもよく作用する。デルマタン硫酸(コンドロイチン硫酸B)には作用せず、本酵素の競合的阻害剤となる。コンドロイチナーゼB(デルマタナーゼ)は、デルマタン硫酸のL-イズロン酸に結合したN-アセチルガラクトサミニド結合を脱離反応的に切断し、非還元末端にΔ4-ヘキスロン酸残基を持つオリゴ糖(2糖および4糖)を生成する。本酵素はL-イズロン酸を含まないコンドロイチン硫酸Aおよびコンドロイチン硫酸Cには作用しない。デルマタン硫酸の硫酸基を除去した誘導体であるデルマタンは、この酵素の基質とはならない。デルマタン硫酸のL-イズロン酸単位の第2位が硫酸化されている箇所はこの酵素によってよりよく切断される。コンドロイチナーゼABCは、コンドロイチン硫酸A、コンドロイチン硫酸C、デルマタン硫酸、コンドロイチンおよびヒアルロン酸のN-アセチルヘキソサミニド結合を脱離反応的に切断して、非還元末端にΔ4-ヘキスロン酸残基を持つ二糖を主に生成する。本酵素はケタラン硫酸、ヘパリンおよびヘパラン硫酸には作用しない。コンドロイチナーゼはこのような、異なる性質を持っていながらもムコ多糖分解酵素という共通の性質を持つ酵素の総称であり、必ずしもここで例示したChondroitinase ACI、Chondroitinase AC II、Chondrotinase B、Chondroitinase ABCには限られない。 The enzymes exemplified above include not only one enzyme corresponding to one gene but also an enzyme group sharing certain characteristics. For example, chondroitinase is a generic term for enzymes such as ABC, AC, and B that share the characteristics of mucopolysaccharide-degrading enzymes but differ in substrate specificity. For example, chondroitinase AC I cleaves the N-acetylhexosaminide bond of chondroitin sulfates (A, C or E), chondroitin, chondroitin sulfate-dermatan sulfate hybrid type and hyaluronic acid. An oligosaccharide having a Δ4-glucuronic acid residue at the non-reducing end is generated. This enzyme does not act on dermatan sulfate (chondroitin sulfate B, having hexuronic acid L-iduronic acid), ketalan sulfate, heparan sulfate, and heparin. In addition, chondroitinase AC II cleaves the N-acetylhexosaminide bond of chondroitin, chondroitin sulfate A and chondroitin sulfate C in a desorption reaction, and produces Δ4-unsaturated disaccharides (ΔDi-0S, ΔDi- 4S and ΔDi-6S). This enzyme also works well on hyaluronic acid. It does not act on dermatan sulfate (chondroitin sulfate B) and becomes a competitive inhibitor of this enzyme. Chondroitinase B (dermatanase) is an oligosaccharide having a Δ4-hexuronic acid residue at the non-reducing end by cleaving the N-acetylgalactosaminide bond bound to L-iduronic acid of dermatan sulfate by elimination reaction. Disaccharide and tetrasaccharide). This enzyme does not act on chondroitin sulfate A and chondroitin sulfate C that do not contain L-iduronic acid. Dermatan, a derivative obtained by removing the sulfate group of dermatan sulfate, does not serve as a substrate for this enzyme. The site where the second position of the L-iduronic acid unit of dermatan sulfate is sulfated is better cleaved by this enzyme. Chondroitinase ABC cleaves the N-acetylhexosaminide bond of chondroitin sulfate A, chondroitin sulfate C, dermatan sulfate, chondroitin and hyaluronic acid in a reactive manner, resulting in a Δ4-hexuronic acid residue at the non-reducing end Mainly produces disaccharides with This enzyme does not act on ketalan sulfate, heparin and heparan sulfate. Chondroitinase is a generic name for such enzymes that have different properties but have a common property called mucopolysaccharide-degrading enzyme. Chondroitinase ACI, Chondroitinase AC II, Chondrotinase B, and Chondrotinase ABC exemplified here Not limited.
また、このような特徴を共有する酵素群は、必ずしもゲノムDNA上の一遺伝子に対応するものではない。例えば、chondroitin-4-sulfatase、chondroitin-6-sulfataseは、ともにゲノムデータベース上の複数のアクセッション番号で参照される配列(例えばGenbankアクセッション番号NT_039500(その一部はアクセッション番号CAAA01098429(配列番号:73)としてあらわされる)、NT_078575、NT_039353、NW_001030904、NW_001030811、NW_001030796、NW_000349)として公共遺伝子データベースGenbank上で検索される。 Moreover, the enzyme group which shares such a characteristic does not necessarily correspond to one gene on genomic DNA. For example, chondroitin-4-sulfatase and chondroitin-6-sulfatase are sequences referred to by a plurality of accession numbers on the genome database (for example, Genbank accession number NT_039500 (part of which is accession number CAAA01098429 (SEQ ID NO: 73)), and NT_078575, NT_039353, NW_001030904, NW_001030811, NW_001030796, NW_000349) are searched on the public gene database Genbank.
上記に例示したもののうち個別の遺伝子に対応しているものは下記のように示される。すなわち、上記のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンとして例示した、aggrican、versican(バーシカン)、neurocan、brevican、βglycan、Decorin、Biglycan、Fibromodulin、PG-Lb、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンを切断あるいは分解する酵素またはこれらに関連する酵素として例示した、ADAMTS-1、ADAMTS-4、ADAMTS-5、Calpain I、コンドロイチン合成に関わる酵素として例示した、GalNAc4ST-1、GalNAc4ST-2、GALNAC4S-6ST、UA2OST、GalT-I、GalT-II、GlcAT-I、XylosylT、硫酸基転移酵素として例示した、C4ST-1、C4ST-2、C4ST-3、D4ST、C6ST-1、C6ST-2をそれぞれヒトにおいてコードする遺伝子の公共遺伝子データベースGenbankにおけるアクセッション番号、塩基配列、アミノ酸配列は、次の通りである。
aggrican(アクセッション番号NM_007424、塩基配列の配列番号:1、アミノ酸配列の配列番号:2)
versican(バーシカン)(アクセッション番号BC096495、塩基配列の配列番号:3、アミノ酸配列の配列番号:4)
neurocan(アクセッション番号NM_010875、塩基配列の配列番号:5、アミノ酸配列の配列番号:6)
brevican(アクセッション番号NM_007529、塩基配列の配列番号:7、アミノ酸配列の配列番号:8)
βglycan(アクセッション番号AF039601、塩基配列の配列番号:9、アミノ酸配列の配列番号:10)
Decorin(アクセッション番号NM_007833、塩基配列の配列番号:11、アミノ酸配列の配列番号:12)
Biglycan(アクセッション番号BC057185、塩基配列の配列番号:13、アミノ酸配列の配列番号:14)
Fibromodulin(アクセッション番号NM_021355、塩基配列の配列番号:15、アミノ酸配列の配列番号:16)
PG-Lb(アクセッション番号NM_007884、塩基配列の配列番号:17、アミノ酸配列の配列番号:18)
ADAMTS-1(アクセッション番号NM_009621、塩基配列の配列番号:19、アミノ酸配列の配列番号:20)
ADAMTS-4(アクセッション番号NM_172845、塩基配列の配列番号:21、アミノ酸配列の配列番号:22)
ADAMTS-5(アクセッション番号AF140673、塩基配列の配列番号:23、アミノ酸配列の配列番号:24)
Calpain I(アクセッション番号NM_007600、塩基配列の配列番号:25、アミノ酸配列の配列番号:26)
GalNAc4ST-1(アクセッション番号NM_175140、塩基配列の配列番号:27、アミノ酸配列の配列番号:28)
GalNAc4ST-2(アクセッション番号NM_199055、塩基配列の配列番号:29、アミノ酸配列の配列番号:30)
GALNAC4S-6ST(アクセッション番号NM_029935、塩基配列の配列番号:31、アミノ酸配列の配列番号:32)
UA2OST(アクセッション番号NM_177387、塩基配列の配列番号:33、アミノ酸配列の配列番号:34)
GalT-I(アクセッション番号NM_016769、塩基配列の配列番号:35、アミノ酸配列の配列番号:36)
GalT-II(アクセッション番号BC064767、塩基配列の配列番号:37、アミノ酸配列の配列番号:38)
GlcAT-I(アクセッション番号BC058082、塩基配列の配列番号:39、アミノ酸配列の配列番号:40、またはアクセッション番号NM_024256、塩基配列の配列番号:41、アミノ酸配列の配列番号:42)
XylosylT(アクセッション番号NM_145828、塩基配列の配列番号:43、アミノ酸配列の配列番号:44)
C4ST-1(アクセッション番号NM_021439、塩基配列の配列番号:45、アミノ酸配列の配列番号:46)
C4ST-2(アクセッション番号NM_021528、塩基配列の配列番号:47、アミノ酸配列の配列番号:48)
C4ST-3(アクセッション番号XM_355798、塩基配列の配列番号:49、アミノ酸配列の配列番号:50)
D4ST(アクセッション番号NM_028117、塩基配列の配列番号:51、アミノ酸配列の配列番号:52)
C6ST-1(アクセッション番号NM_016803、塩基配列の配列番号:53、アミノ酸配列の配列番号:54)
C6ST-2(アクセッション番号AB046929、塩基配列の配列番号:55、アミノ酸配列の配列番号:56)
Among those exemplified above, those corresponding to individual genes are shown as follows. That is, examples of the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycans include aggrican, versican (versican), neurocan, brevican, βglycan, Decorin, Biglycan, Fibromodulin, PG-Lb, enzymes that cleave or decompose chondroitin sulfate proteoglycans, and enzymes related thereto. Illustrated, ADAMTS-1, ADAMTS-4, ADAMTS-5, Calpain I, exemplified as enzymes involved in chondroitin synthesis, GalNAc4ST-1, GalNAc4ST-2, GALNAC4S-6ST, UA2OST, GalT-I, GalT-II, GlcAT -I, XylosylT, the accession number in the public gene database Genbank of the genes that encode C4ST-1, C4ST-2, C4ST-3, D4ST, C6ST-1 and C6ST-2 in humans, exemplified as sulfate group transferase The nucleotide sequence and amino acid sequence are as follows.
aggrican (accession number NM_007424, nucleotide sequence SEQ ID NO: 1, amino acid sequence SEQ ID NO: 2)
versican (accession number BC096495, nucleotide sequence SEQ ID NO: 3, amino acid sequence SEQ ID NO: 4)
neurocan (accession number NM_010875, nucleotide sequence SEQ ID NO: 5, amino acid sequence SEQ ID NO: 6)
brevican (accession number NM_007529, base sequence SEQ ID NO: 7, amino acid sequence SEQ ID NO: 8)
βglycan (accession number AF039601, nucleotide sequence SEQ ID NO: 9, amino acid sequence SEQ ID NO: 10)
Decorin (Accession number NM_007833, nucleotide sequence SEQ ID NO: 11, amino acid sequence SEQ ID NO: 12)
Biglycan (Accession number BC057185, base sequence SEQ ID NO: 13; amino acid sequence SEQ ID NO: 14)
Fibromodulin (accession number NM_021355, nucleotide sequence SEQ ID NO: 15 and amino acid sequence SEQ ID NO: 16)
PG-Lb (accession number NM_007884, base sequence SEQ ID NO: 17, amino acid sequence SEQ ID NO: 18)
ADAMTS-1 (accession number NM_009621, base sequence SEQ ID NO: 19 and amino acid sequence SEQ ID NO: 20)
ADAMTS-4 (Accession number NM_172845, SEQ ID NO: 21 of nucleotide sequence, SEQ ID NO: 22 of amino acid sequence)
ADAMTS-5 (Accession number AF140673, nucleotide sequence SEQ ID NO: 23, amino acid sequence SEQ ID NO: 24)
Calpain I (accession number NM_007600, nucleotide sequence SEQ ID NO: 25, amino acid sequence SEQ ID NO: 26)
GalNAc4ST-1 (accession number NM_175140, nucleotide sequence SEQ ID NO: 27, amino acid sequence SEQ ID NO: 28)
GalNAc4ST-2 (accession number NM_199055, nucleotide sequence SEQ ID NO: 29, amino acid sequence SEQ ID NO: 30)
GALNAC4S-6ST (accession number NM_029935, base sequence SEQ ID NO: 31, amino acid sequence SEQ ID NO: 32)
UA2OST (accession number NM_177387, base sequence SEQ ID NO: 33, amino acid sequence SEQ ID NO: 34)
GalT-I (accession number NM_016769, base sequence SEQ ID NO: 35, amino acid sequence SEQ ID NO: 36)
GalT-II (accession number BC064767, base sequence SEQ ID NO: 37, amino acid sequence SEQ ID NO: 38)
GlcAT-I (accession number BC058082, base sequence SEQ ID NO: 39, amino acid sequence SEQ ID NO: 40, or accession number NM_024256, base sequence SEQ ID NO: 41, amino acid sequence SEQ ID NO: 42)
XylosylT (accession number NM_145828, nucleotide sequence SEQ ID NO: 43, amino acid sequence SEQ ID NO: 44)
C4ST-1 (Accession number NM_021439, nucleotide sequence SEQ ID NO: 45, amino acid sequence SEQ ID NO: 46)
C4ST-2 (Accession number NM_021528, nucleotide sequence SEQ ID NO: 47, amino acid sequence SEQ ID NO: 48)
C4ST-3 (accession number XM_355798, base sequence SEQ ID NO: 49, amino acid sequence SEQ ID NO: 50)
D4ST (accession number NM_028117, nucleotide sequence SEQ ID NO: 51, amino acid sequence SEQ ID NO: 52)
C6ST-1 (Accession number NM_016803, nucleotide sequence SEQ ID NO: 53, amino acid sequence SEQ ID NO: 54)
C6ST-2 (accession number AB046929, nucleotide sequence SEQ ID NO: 55, amino acid sequence SEQ ID NO: 56)
上記以外のタンパク質であっても、例えば配列表に記載された配列と高い相同性(通常70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、最も好ましくは95%以上)を有し、かつ、上記タンパク質が有する機能(例えば細胞内の構成成分と結合する機能等)を持つタンパク質は、本発明の上記タンパク質に含まれる。上記タンパク質とは、例えば、配列番号:2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56のいずれかに記載のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が付加、欠失、置換、挿入されたアミノ酸配列からなるタンパク質であって、通常変化するアミノ酸数が30アミノ酸以内、好ましくは10アミノ酸以内、より好ましくは5アミノ酸以内、最も好ましくは3アミノ酸以内である。 Even proteins other than the above have high homology (usually 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, most preferably 95% or more) with the sequences described in the sequence listing, for example. And the protein which has the function (For example, the function etc. which couple | bond with the structural component in a cell) which the said protein has is contained in the said protein of this invention. The protein is, for example, SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, A protein consisting of an amino acid sequence according to any one of 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, and 56, wherein one or more amino acids are added, deleted, substituted, or inserted, and The number of amino acids to be changed is within 30 amino acids, preferably within 10 amino acids, more preferably within 5 amino acids, and most preferably within 3 amino acids.
本発明における上記遺伝子には、例えば、配列番号:1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55のいずれかに記載の塩基配列からなるDNAに対応する他の生物における内在性の遺伝子(ヒトの上記遺伝子のホモログ等)が含まれる。 Examples of the gene in the present invention include SEQ ID NOs: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37. , 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55, an endogenous gene (such as a homolog of the above-mentioned human gene) in another organism corresponding to the DNA comprising the base sequence described in any one of included.
また、配列番号:1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55のいずれかに記載の塩基配列からなるDNAに対応する他の生物の内在性のDNAは、一般的に、それぞれ配列番号:1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55のいずれかに記載のDNAと高い相同性を有する。高い相同性とは、50%以上、好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上(例えば、95%以上、さらには96%、97%、98%または99%以上)の相同性を意味する。この相同性は、mBLASTアルゴリズム(Altschul et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2264-8; Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 5873-7)によって決定することができる。また、該DNAは、生体内から単離した場合、それぞれ配列番号:1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55に記載のDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズすると考えられる。ここで「ストリンジェントな条件」としては、例えば「2×SSC、0.1%SDS、50℃」、「2×SSC、0.1%SDS、42℃」、「1×SSC、0.1%SDS、37℃」、よりストリンジェントな条件として「2×SSC、0.1%SDS、65℃」、「0.5×SSC、0.1%SDS、42℃」および「0.2×SSC、0.1%SDS、65℃」の条件を挙げることができる。 SEQ ID NOs: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43, 45 , 47, 49, 51, 53, and 55, the endogenous DNA of other organisms corresponding to the DNA consisting of the base sequence described in any one of SEQ ID NOs: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55 It has high homology with the DNA described in 1. High homology means 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, more preferably 90% or more (for example, 95% or more, or 96%, 97%, 98% or 99% or more). ) Homology. This homology is determined by the mBLAST algorithm (Altschul et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2264-8; Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 5873-7 ) Can be determined. When the DNA is isolated from a living body, SEQ ID NOs: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, and 55 are considered to hybridize under stringent conditions. Here, as “stringent conditions”, for example, “2 × SSC, 0.1% SDS, 50 ° C.”, “2 × SSC, 0.1% SDS, 42 ° C.”, “1 × SSC, 0.1% SDS, 37 ° C.” More stringent conditions include “2 × SSC, 0.1% SDS, 65 ° C.”, “0.5 × SSC, 0.1% SDS, 42 ° C.” and “0.2 × SSC, 0.1% SDS, 65 ° C.” Can do.
当業者は、上記の高い相同性を持つタンパク質から、上記のタンパク質に機能的に同等なタンパク質を、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進作用、合成阻害作用、脱硫酸化作用または硫酸化阻害作用の活性測定方法を用いることにより適宜取得することができる。具体的な活性測定方法は、後出の本発明におけるスクリーニング方法の項にて記載される。また当業者においては、他の生物における上記遺伝子に相当する内在性の遺伝子を、上記遺伝子の塩基配列を基に適宜取得することが可能である。なお、本明細書においては、ヒト以外の生物における上記タンパク質および遺伝子に相当する上記タンパク質および遺伝子、あるいは、上述のタンパク質および遺伝子と機能的に同等な上記タンパク質および遺伝子も、単に上記の名称で記載する場合がある。 A person skilled in the art is able to measure a protein functionally equivalent to the above protein from the above highly homologous proteins by measuring the activity of the chondroitin sulfate proteoglycan degradation promoting action, synthesis inhibiting action, desulfating action or sulfation inhibiting action. Can be obtained as appropriate. A specific activity measurement method is described in the section of the screening method in the present invention described later. Further, those skilled in the art can appropriately obtain an endogenous gene corresponding to the above gene in another organism based on the base sequence of the above gene. In the present specification, the protein and gene corresponding to the protein and gene in organisms other than humans, or the protein and gene functionally equivalent to the protein and gene described above are also simply described with the above names. There is a case.
本発明の上記タンパク質は、天然のタンパク質としてのほか、遺伝子組み換え技術を利用した組換えタンパク質として調製することができる。天然のタンパク質としては、例えば上記タンパク質が発現していると考えられる細胞(組織)の抽出液に対し、上記タンパク質に対する抗体を用いたアフィニティークロマトグラフィーを用いる方法により調製することが可能である。一方、組換えタンパク質は、例えば、上記タンパク質をコードするDNAで形質転換した細胞を培養することにより、調製することが可能である。本発明の上記タンパク質は、例えば、後述のスクリーニング方法において好適に用いられる。 The protein of the present invention can be prepared not only as a natural protein but also as a recombinant protein using a gene recombination technique. The natural protein can be prepared, for example, by a method using affinity chromatography using an antibody against the protein against an extract of a cell (tissue) considered to express the protein. On the other hand, the recombinant protein can be prepared, for example, by culturing cells transformed with DNA encoding the protein. The above protein of the present invention is suitably used, for example, in the screening method described below.
本発明における「核酸」とはRNAまたはDNAを意味する。また所謂PNA (peptide nucleic acid)等の化学合成核酸アナログも、本発明の核酸に含まれる。PNAは、核酸の基本骨格構造である五単糖・リン酸骨格を、グリシンを単位とするポリアミド骨格に置換したもので、核酸によく似た3次元構造を有する。 The “nucleic acid” in the present invention means RNA or DNA. Chemically synthesized nucleic acid analogs such as so-called PNA (peptide nucleic acid) are also included in the nucleic acid of the present invention. PNA is obtained by replacing the pentose / phosphate skeleton, which is the basic skeleton structure of nucleic acids, with a polyamide skeleton having glycine as a unit, and has a three-dimensional structure very similar to nucleic acids.
特定の内在性遺伝子の発現を阻害する方法としては、アンチセンス技術を利用する方法が当業者によく知られている。アンチセンス核酸が標的遺伝子の発現を阻害する作用としては、以下のような複数の要因が存在する。即ち、三重鎖形成による転写開始阻害、RNAポリメラーゼによって局部的に開状ループ構造が作られた部位とのハイブリッド形成による転写阻害、合成の進みつつあるRNAとのハイブリッド形成による転写阻害、イントロンとエクソンとの接合点におけるハイブリッド形成によるスプライシング阻害、スプライソソーム形成部位とのハイブリッド形成によるスプライシング阻害、mRNAとのハイブリッド形成による核から細胞質への移行阻害、キャッピング部位やポリ(A)付加部位とのハイブリッド形成によるスプライシング阻害、翻訳開始因子結合部位とのハイブリッド形成による翻訳開始阻害、開始コドン近傍のリボソーム結合部位とのハイブリッド形成による翻訳阻害、mRNAの翻訳領域やポリソーム結合部位とのハイブリッド形成によるペプチド鎖の伸長阻害、および核酸とタンパク質との相互作用部位とのハイブリッド形成による遺伝子発現阻害などである。このようにアンチセンス核酸は、転写、スプライシングまたは翻訳など様々な過程を阻害することで、標的遺伝子の発現を阻害する(平島および井上, 新生化学実験講座2 核酸IV遺伝子の複製と発現, 日本生化学会編, 東京化学同人, 1993, 319-347.)。 As a method for inhibiting the expression of a specific endogenous gene, a method using an antisense technique is well known to those skilled in the art. There are several factors as described below for the action of the antisense nucleic acid to inhibit the expression of the target gene. Inhibition of transcription initiation by triplex formation, inhibition of transcription by hybridization with a site where an open loop structure was locally created by RNA polymerase, inhibition of transcription by hybridization with RNA undergoing synthesis, intron and exon Splicing inhibition by hybridization at splice point, splicing inhibition by hybridization with spliceosome formation site, inhibition of translocation from nucleus to cytoplasm by hybridization with mRNA, hybridization with capping site and poly (A) addition site Inhibition of splicing by RNA, inhibition of translation initiation by hybridization with a translation initiation factor binding site, translation inhibition by hybridization with a ribosome binding site near the initiation codon, peptide by hybridization with an mRNA translation region or polysome binding site Elongation inhibition, and the like inhibiting gene expression by hybrid formation with the site of interaction between nucleic acids and proteins. In this way, antisense nucleic acids inhibit the expression of target genes by inhibiting various processes such as transcription, splicing or translation (Hirashima and Inoue, Shinsei Kagaku Kenkyu 2 Lecture and Expression of Nucleic Acid IV Gene, Japan Biochemical) (Academic Society, Tokyo Chemical Doujin, 1993, 319-347).
本発明で用いられるアンチセンス核酸は、上記のいずれの作用により、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素のいずれかをコードする遺伝子の発現および/または機能を阻害してもよい。一つの態様としては、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子のmRNAの5'端近傍の非翻訳領域に相補的なアンチセンス配列を設計すれば、遺伝子の翻訳阻害に効果的と考えられる。また、コード領域もしくは3'側の非翻訳領域に相補的な配列も使用することができる。このように、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の翻訳領域だけでなく、非翻訳領域の配列のアンチセンス配列を含む核酸も、本発明で利用されるアンチセンス核酸に含まれる。使用されるアンチセンス核酸は、適当なプロモーターの下流に連結され、好ましくは 3'側に転写終結シグナルを含む配列が連結される。このようにして調製された核酸は、公知の方法を用いることで所望の動物(細胞)に形質転換することができる。アンチセンス核酸の配列は、形質転換される動物(細胞)が有する内在性のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子またはその一部と相補的な配列であることが好ましいが、遺伝子の発現を有効に抑制できる限りにおいて、完全に相補的でなくてもよい。転写されたRNAは標的遺伝子の転写産物に対して好ましくは90%以上、最も好ましくは95%以上の相補性を有する。アンチセンス核酸を用いて標的遺伝子の発現を効果的に阻害するには、アンチセンス核酸の長さは少なくとも15塩基以上25塩基未満であることが好ましいが、本発明のアンチセンス核酸は必ずしもこの長さに限定されず、例えば100塩基以上、または500塩基以上であってもよい。 The antisense nucleic acid used in the present invention is capable of expressing a gene encoding any one of the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, and sulfotransferase, and / or Or you may inhibit a function. As one embodiment, antisense complementary to the untranslated region near the 5 ′ end of mRNA of the gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, or sulfotransferase described above If the sequence is designed, it is considered effective for inhibiting translation of the gene. In addition, a sequence complementary to the coding region or the 3 ′ untranslated region can also be used. Thus, the nucleic acid containing the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, or the translation region of the gene encoding the sulfotransferase, and the antisense sequence of the sequence of the untranslated region Are also included in the antisense nucleic acid utilized in the present invention. The antisense nucleic acid to be used is linked downstream of an appropriate promoter, and preferably a sequence containing a transcription termination signal is linked on the 3 ′ side. The nucleic acid thus prepared can be transformed into a desired animal (cell) using a known method. The sequence of the antisense nucleic acid is a gene encoding a core protein, a synthetic enzyme, a desulfating enzyme inhibitory protein, or a sulfotransferase, or a part thereof, which is contained in an endogenous chondroitin sulfate proteoglycan possessed by an animal (cell) to be transformed. Although it is preferably a complementary sequence, it may not be completely complementary as long as gene expression can be effectively suppressed. The transcribed RNA preferably has a complementarity of 90% or more, most preferably 95% or more, to the transcript of the target gene. In order to effectively inhibit the expression of a target gene using an antisense nucleic acid, the length of the antisense nucleic acid is preferably at least 15 bases and less than 25 bases, but the antisense nucleic acid of the present invention is not necessarily of this length. For example, it may be 100 bases or more, or 500 bases or more.
本発明のアンチセンス核酸は特に制限されないが、例えばVersican(バーシカン)遺伝子の塩基配列(GenBankのアクセッション番号BC096495、配列番号:3)、C4ST-1(GenBankのアクセッション番号NM_021439、配列番号:45)、C4ST-2(GenBankのアクセッション番号NM_021528、配列番号:47)、C4ST-3(GenBankのアクセッション番号XM_355798、配列番号:49)等をもとに作成することができる。 Although the antisense nucleic acid of the present invention is not particularly limited, for example, the base sequence of the Versican gene (GenBank accession number BC096495, SEQ ID NO: 3), C4ST-1 (GenBank accession number NM_021439, SEQ ID NO: 45) ), C4ST-2 (GenBank accession number NM — 021528, SEQ ID NO: 47), C4ST-3 (GenBank accession number XM — 355798, SEQ ID NO: 49), and the like.
上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の発現の阻害は、リボザイム、またはリボザイムをコードするDNAを利用して行うことも可能である。リボザイムとは触媒活性を有するRNA分子を指す。リボザイムには種々の活性を有するものが存在するが、中でもRNAを切断する酵素としてのリボザイムに焦点を当てた研究により、RNAを部位特異的に切断するリボザイムの設計が可能となった。リボザイムには、グループIイントロン型やRNase Pに含まれるM1 RNAのように400ヌクレオチド以上の大きさのものもあるが、ハンマーヘッド型やヘアピン型と呼ばれる40ヌクレオチド程度の活性ドメインを有するものもある(小泉誠および大塚栄子, タンパク質核酸酵素, 1990, 35, 2191.)。 Inhibition of the expression of the above chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, or sulfate-encoding gene can also be carried out using ribozyme or ribozyme-encoding DNA. is there. A ribozyme refers to an RNA molecule having catalytic activity. Some ribozymes have a variety of activities, but research focusing on ribozymes as enzymes that cleave RNA has made it possible to design ribozymes that cleave RNA in a site-specific manner. Some ribozymes have a size of 400 nucleotides or more, such as group I intron type and M1 RNA contained in RNase P, but some have an active domain of about 40 nucleotides called hammerhead type or hairpin type. (Makoto Koizumi and Eiko Otsuka, Protein Nucleic Acid Enzymes, 1990, 35, 2191.)
例えば、ハンマーヘッド型リボザイムの自己切断ドメインは、G13U14C15という配列のC15の3'側を切断するが、その活性にはU14とA9との塩基対形成が重要とされ、C15の代わりにA15またはU15でも切断され得ることが示されている(Koizumi, M. et al., FEBS Lett, 1988, 228, 228.)。基質結合部位が標的部位近傍のRNA配列と相補的なリボザイムを設計すれば、標的RNA中のUC、UUまたはUAという配列を認識する制限酵素的なRNA切断リボザイムを作出することができる(Koizumi, M. et al., FEBS Lett, 1988, 239, 285.、小泉誠および大塚栄子, タンパク質核酸酵素, 1990, 35, 2191.、Koizumi, M. et al., Nucl Acids Res, 1989, 17, 7059.)。 For example, the self-cleaving domain of the hammerhead ribozyme cleaves 3 ′ of C15 in the sequence G13U14C15, but base pairing between U14 and A9 is important for its activity, and instead of C15, A15 or U15 However, it has been shown that it can be cleaved (Koizumi, M. et al., FEBS Lett, 1988, 228, 228.). By designing a ribozyme whose substrate binding site is complementary to the RNA sequence in the vicinity of the target site, it is possible to create a restriction RNA-cleaving ribozyme that recognizes the sequence UC, UU or UA in the target RNA (Koizumi, M. et al., FEBS Lett, 1988, 239, 285., Makoto Koizumi and Eiko Otsuka, Protein Nucleic Acid Enzymes, 1990, 35, 2191., Koizumi, M. et al., Nucl Acids Res, 1989, 17, 7059 .).
また、ヘアピン型リボザイムも本発明の目的に有用である。このリボザイムは、例えばタバコリングスポットウイルスのサテライトRNAのマイナス鎖に見出される(Buzayan, JM., Nature, 1986, 323, 349.)。ヘアピン型リボザイムからも、標的特異的なRNA切断リボザイムを作出できることが示されている(Kikuchi, Y.& Sasaki, N., Nucl Acids Res, 1991, 19, 6751.、菊池洋, 化学と生物, 1992, 30, 112.)。このように、リボザイムを用いて上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の転写産物を特異的に切断することで、該遺伝子の発現を阻害することができる。 Hairpin ribozymes are also useful for the purposes of the present invention. This ribozyme is found, for example, in the minus strand of tobacco ring spot virus satellite RNA (Buzayan, JM., Nature, 1986, 323, 349.). It has been shown that hairpin ribozymes can also produce target-specific RNA-cleaving ribozymes (Kikuchi, Y. & Sasaki, N., Nucl Acids Res, 1991, 19, 6751., Hiroshi Kikuchi, Chemistry and Biology, 1992, 30, 112.). In this way, by specifically cleaving the transcript of the gene encoding the above chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, or sulfotransferase using ribozyme, Expression can be inhibited.
内在性遺伝子の発現の抑制は、さらに、標的遺伝子配列と同一もしくは類似した配列を有する二本鎖RNAを用いたRNA干渉(RNA interference、以下「RNAi」と略称する)によっても行うことができる。 Inhibition of endogenous gene expression can also be carried out by RNA interference (RNA interference, hereinafter abbreviated as “RNAi”) using double-stranded RNA having the same or similar sequence as the target gene sequence.
近年のゲノムプロジェクトの完了によってヒトの全塩基配列が解読され数多くの疾患関連遺伝子が盛んに同定されている現在、特定の遺伝子を標的とした治療法、創薬開発が盛んに実施されている。中でも特異的転写後抑制効果を発揮するsmall interfering RNA(siRNA)の遺伝子治療への応用が注目されている。RNAiは、2本鎖RNA(dsRNA)が直接細胞内に取り込まれると、このdsRNAと相同な配列を持つ遺伝子の発現が抑えられ現在注目を浴びている手法である。哺乳類細胞においては、短鎖dsRNA(siRNA)を用いることにより、RNAiを誘導する事が可能で、RNAiは、ノックアウトマウスと比較して、効果が安定、実験が容易、費用が安価であるなど、多くの利点を有している。 With the completion of genome projects in recent years, the entire human base sequence has been deciphered and many disease-related genes have been actively identified. Currently, therapeutic methods and drug development targeting specific genes are being actively implemented. Of particular interest is the application of small interfering RNA (siRNA), which exhibits specific post-transcriptional repression effects, to gene therapy. RNAi is a technique that is currently attracting attention because when a double-stranded RNA (dsRNA) is directly taken into a cell, expression of a gene having a sequence homologous to this dsRNA is suppressed. In mammalian cells, it is possible to induce RNAi by using short dsRNA (siRNA). RNAi is more stable, easier to experiment, and less expensive than knockout mice. Has many advantages.
RNAiは1998年にFireらによって発見された現象(Fire A, Nature (1998) 391, :806-811)で、二本鎖RNA(double strand RNA)が相同な標的遺伝子の発現を強力に抑制するというものである。従来のベクター等を用いる遺伝子導入法に比べ簡便であり、標的に対する特異性が高く、遺伝子治療への応用が可能であるということで最近注目されている。 RNAi is a phenomenon discovered by Fire et al. In 1998 (Fire A, Nature (1998) 391,: 806-811), which strongly suppresses the expression of target genes with double-stranded RNA homology. That's it. Recently, it has attracted attention because it is simpler than conventional gene transfer methods using vectors and the like, has high specificity for a target, and can be applied to gene therapy.
RNAi効果による阻害作用を有する核酸は、一般的にsiRNAもしくはshRNAとも呼ばれる。RNAiは、標的遺伝子のmRNAと相同な配列からなるセンスRNAとこれと相補的な配列からなるアンチセンスRNAとからなる短鎖二本鎖RNA(以下、「dsRNA」と略称する)を細胞等に導入することにより、標的遺伝子mRNAに特異的かつ選択的に結合して破壊を誘導し、当該標的遺伝子を切断することにより標的遺伝子の発現を効率よく阻害する(抑制する)現象である。例えば、dsRNAを細胞内に導入すると、そのRNAと相同配列の遺伝子の発現が抑制(ノックダウン)される。このようにRNAiは、標的遺伝子の発現を抑制し得ることから、従来の煩雑で効率の低い相同組換えによる遺伝子破壊方法に代わる簡易な遺伝子ノックアウト方法として、または、遺伝子治療への応用可能な方法として注目されている。RNAiに用いるRNAは、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子もしくは該遺伝子の部分領域と必ずしも完全に同一である必要はないが、完全な相同性を有することが好ましい。 A nucleic acid having an inhibitory action by the RNAi effect is generally also called siRNA or shRNA. RNAi is a short double-stranded RNA (hereinafter abbreviated as “dsRNA”) consisting of a sense RNA consisting of a sequence homologous to the mRNA of the target gene and an antisense RNA consisting of a complementary sequence to the cell. This is a phenomenon that induces destruction by specifically and selectively binding to the target gene mRNA, and efficiently inhibiting (suppressing) the expression of the target gene by cleaving the target gene. For example, when dsRNA is introduced into a cell, expression of a gene having a homologous sequence with that RNA is suppressed (knocked down). Since RNAi can suppress the expression of target genes in this way, it can be used as a simple gene knockout method to replace conventional complicated and low efficiency homologous recombination methods, or a method applicable to gene therapy. It is attracting attention as. The RNA used for RNAi is not necessarily completely identical to the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, or a gene encoding a sulfotransferase, or a partial region of the gene. , Preferably having complete homology.
siRNAの設計にあたっては、ターゲットとしては上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子であれば特に限定されるものではなく、任意の領域を全てターゲット候補とすることが可能である。例えば、Versican(バーシカン)遺伝子の塩基配列(配列番号:3)、C4ST-1遺伝子の塩基配列(配列番号:45)、C4ST-2遺伝子の塩基配列(配列番号:47)、C4ST-3遺伝子の塩基配列(配列番号:49)等をもとに作成することができる。より具体的には、その配列の一部の領域をターゲット候補とすることが可能であり、例えば、Versican(バーシカン)遺伝子の塩基配列の一部領域(配列番号:57)、C4ST-1遺伝子の塩基配列の一部領域(配列番号:58)、C4ST-2遺伝子の塩基配列の一部領域(配列番号:59)、C4ST-3遺伝子の塩基配列の一部領域(配列番号:60)、C6ST-1遺伝子の塩基配列の一部領域(配列番号:61)、C6ST-2遺伝子の塩基配列の一部領域(配列番号:62)、GalNAc4ST-1遺伝子の塩基配列の一部領域(配列番号:63)、GalNAc4ST-2遺伝子の塩基配列の一部領域(配列番号:64)、GALNAC4S-6STの塩基配列の一部領域(配列番号:65)等をもとに作成することができる。さらに具体的には、本明細書によって具体的に示されたDNA配列(配列番号:67〜70)を標的とするsiRNAが例示できる。 In designing siRNA, the target is not particularly limited as long as it is a gene encoding the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, or sulfate transferase, and any region can be used. Can be all target candidates. For example, the base sequence of the Versican gene (SEQ ID NO: 3), the base sequence of the C4ST-1 gene (SEQ ID NO: 45), the base sequence of the C4ST-2 gene (SEQ ID NO: 47), the C4ST-3 gene It can be created based on the base sequence (SEQ ID NO: 49). More specifically, a partial region of the sequence can be a target candidate. For example, a partial region of the base sequence of the Versican gene (SEQ ID NO: 57), the C4ST-1 gene Partial region of the base sequence (SEQ ID NO: 58), partial region of the base sequence of the C4ST-2 gene (SEQ ID NO: 59), partial region of the base sequence of the C4ST-3 gene (SEQ ID NO: 60), C6ST -1 gene partial region (SEQ ID NO: 61), C6ST-2 gene partial region (SEQ ID NO: 62), GalNAc4ST-1 gene partial region (SEQ ID NO: 61) 63), a partial region of the base sequence of the GalNAc4ST-2 gene (SEQ ID NO: 64), a partial region of the base sequence of GALNAC4S-6ST (SEQ ID NO: 65), and the like. More specifically, siRNA targeting the DNA sequence specifically shown by this specification (SEQ ID NOs: 67 to 70) can be exemplified.
siRNAを細胞に導入するには、in vitroで合成したsiRNAをプラスミドDNAに連結してこれを細胞に導入する方法、2本のRNAをアニールする方法などを採用することができる。 In order to introduce siRNA into a cell, a method in which siRNA synthesized in vitro is linked to plasmid DNA and introduced into the cell, a method in which two RNAs are annealed, or the like can be employed.
また上記2本のRNA分子は、ここで一方の端が閉じた構造の分子、例えば、ヘアピン構造を有するsiRNA(shRNA)であってもよい。shRNAとは、ショートヘアピンRNA(short hairpin RNA)と呼ばれ、一本鎖の一部の領域が他の領域と相補鎖を形成するためにステムループ構造を有するRNA分子である。即ち、分子内において二本鎖RNA構造を形成し得る分子もまた本発明のsiRNAに含まれる。 The two RNA molecules may be molecules having a structure in which one end is closed, for example, an siRNA (shRNA) having a hairpin structure. shRNA is an RNA molecule called a short hairpin RNA (short hairpin RNA), which has a stem-loop structure so that a part of a single strand forms a complementary strand with another region. That is, molecules capable of forming a double-stranded RNA structure within the molecule are also included in the siRNA of the present invention.
また本発明の好ましい態様としては、Versican(バーシカン)、C4ST-1、C4ST-2、C4ST-3等の発現をRNAi効果により抑制し得るRNA(siRNA)であって、本明細書によって具体的に示されたDNA配列(配列番号:67〜70)を標的とするsiRNAにおいて、例えば、1もしくは少数のRNAが付加もしくは欠失された構造の二本鎖RNAであっても、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の発現を抑制する機能を有するものであれば、本発明のsiRNAに含まれる。 Further, as a preferred embodiment of the present invention, RNA (siRNA) capable of suppressing the expression of Versican, C4ST-1, C4ST-2, C4ST-3 and the like by the RNAi effect, which is specifically described in the present specification. In the siRNA targeting the indicated DNA sequence (SEQ ID NOs: 67 to 70), for example, the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan even if it is a double-stranded RNA having a structure in which one or a small number of RNAs are added or deleted Of the present invention are included in the siRNA of the present invention as long as they have a function of suppressing the expression of a gene encoding a core protein, a synthase, a desulfase inhibitor protein, or a sulfotransferase.
RNAi(siRNA)のために使用されるRNAは、上記タンパク質をコードする遺伝子もしくは該遺伝子の部分領域と完全に同一(相同)である必要はないが、完全な同一(相同)性を有することが好ましい。 RNA used for RNAi (siRNA) does not have to be completely identical (homologous) to the gene encoding the protein or a partial region of the gene, but may have perfect identity (homology) preferable.
RNAi機構の詳細については未だに不明な部分もあるが、DICERといわれる酵素(RNase III核酸分解酵素ファミリーの一種)が二本鎖RNAと接触し、二本鎖RNAがsmall interfering RNAまたはsiRNAと呼ばれる小さな断片に分解されるものと考えられている。本発明におけるRNAi効果を有する二本鎖RNAには、このようにDICERによって分解される前の二本鎖RNAも含まれる。即ち、そのままの長さではRNAi効果を有さないような長鎖のRNAであっても、細胞においてRNAi効果を有するsiRNAへ分解されることが期待されるため、本発明における二本鎖RNAの長さは、特に制限されない。 The details of the RNAi mechanism are still unknown, but an enzyme called DICER (a member of the RNase III nuclease family) contacts double-stranded RNA, and the double-stranded RNA is called a small interfering RNA or siRNA. It is thought to be broken down into pieces. The double-stranded RNA having the RNAi effect in the present invention includes a double-stranded RNA before being degraded by DICER as described above. That is, it is expected that even a long-chain RNA that does not have an RNAi effect with the same length is decomposed into siRNA having an RNAi effect in a cell. The length is not particularly limited.
例えば、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子のmRNAの全長もしくはほぼ全長の領域に対応する長鎖二本鎖RNAを、例えば、予めDICERで分解させ、その分解産物を本発明の薬剤として利用することが可能である。この分解産物には、RNAi効果を有する二本鎖RNA分子(siRNA)が含まれることが期待される。この方法によれば、RNAi効果を有することが期待されるmRNA上の領域を、特に選択しなくともよい。即ち、RNAi効果を有する本発明の上述の遺伝子のmRNA上の領域は、必ずしも正確に規定される必要はない。 For example, a long double-stranded RNA corresponding to the full-length or almost full-length region of the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase-inhibiting protein, or gene encoding a sulfotransferase, It is possible to decompose with DICER in advance and use the degradation product as the drug of the present invention. This degradation product is expected to contain a double-stranded RNA molecule (siRNA) having an RNAi effect. According to this method, a region on mRNA that is expected to have an RNAi effect need not be selected. That is, the region on the mRNA of the above-mentioned gene of the present invention having the RNAi effect does not necessarily need to be accurately defined.
本発明の上記「RNAi効果により抑制し得る二本鎖RNA」は、当業者においては、該二本鎖RNAの標的となる上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の塩基配列を基に、適宜作製することができる。一例を示せば、配列番号:67に記載の塩基配列をもとに、本発明の二本鎖RNAを作製することができる。即ち、配列番号:67に記載の塩基配列をもとに、該配列の転写産物であるmRNAの任意の連続するRNA領域を選択し、この領域に対応する二本鎖RNAを作製することは、当業者においては、通常の試行の範囲内において適宜行い得ることである。また、該配列の転写産物であるmRNA配列から、より強いRNAi効果を有するsiRNA配列を選択することも、当業者においては、公知の方法によって適宜実施することが可能である。また、一方の鎖が判明していれば、当業者においては容易に他方の鎖(相補鎖)の塩基配列を知ることができる。siRNAは、当業者においては市販の核酸合成機を用いて適宜作製することが可能である。また、所望のRNAの合成については、一般の合成受託サービスを利用することができる。 The above-mentioned “double-stranded RNA that can be suppressed by the RNAi effect” of the present invention means, in those skilled in the art, the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, which is a target of the double-stranded RNA, Or it can produce suitably based on the base sequence of the gene which codes a sulfotransferase. For example, the double-stranded RNA of the present invention can be prepared based on the base sequence shown in SEQ ID NO: 67. That is, on the basis of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 67, selecting any continuous RNA region of mRNA that is a transcription product of the sequence, and preparing a double-stranded RNA corresponding to this region, For those skilled in the art, it can be appropriately performed within the range of normal trials. In addition, selection of siRNA sequences having a stronger RNAi effect from mRNA sequences that are transcripts of the sequences can also be appropriately performed by those skilled in the art by known methods. If one strand is known, those skilled in the art can easily know the base sequence of the other strand (complementary strand). The siRNA can be appropriately prepared by those skilled in the art using a commercially available nucleic acid synthesizer. In addition, for synthesis of a desired RNA, a general synthesis contract service can be used.
また、本発明におけるsiRNAは、必ずしも標的配列に対する一組の2本鎖RNAである必要はなく、標的配列を含んだ領域に対する複数組の2本鎖RNAの混合物であってもよい。ここで標的配列に対応した核酸混合物としてのsiRNAは、当業者においては市販の核酸合成機およびDICER酵素を用いて適宜作成することが可能であり、また、所望のRNAの合成については、一般の合成受託サービスを利用することができる。なお、本発明のsiRNAには、所謂「カクテルsiRNA」が含まれる。 In addition, the siRNA in the present invention is not necessarily a set of double-stranded RNAs for the target sequence, and may be a mixture of a plurality of sets of double-stranded RNA for the region containing the target sequence. Here, siRNA as a nucleic acid mixture corresponding to the target sequence can be appropriately prepared by a person skilled in the art using a commercially available nucleic acid synthesizer and a DICER enzyme. Synthetic contract service can be used. The siRNA of the present invention includes so-called “cocktail siRNA”.
また、本発明におけるsiRNAは、必ずしも全てのヌクレオチドがリボヌクレオチド(RNA)でなくともよい。即ち、本発明において、siRNAを構成する1もしくは複数のリボヌクレオチドは、対応するデオキシリボヌクレオチドであってもよい。この「対応する」とは、糖部分の構造は異なるものの、同一の塩基種(アデニン、グアニン、シトシン、チミン(ウラシル))であることを指す。例えば、アデニンを有するリボヌクレオチドに対応するデオキシリボヌクレオチドとは、アデニンを有するデオキシリボヌクレオチドのことを言う。また、前記「複数」とは特に制限されないが、好ましくは2〜5個程度の少数を指す。 In the siRNA of the present invention, not all nucleotides are necessarily ribonucleotides (RNA). That is, in the present invention, the one or more ribonucleotides constituting the siRNA may be corresponding deoxyribonucleotides. This “corresponding” refers to the same base species (adenine, guanine, cytosine, thymine (uracil)) although the structures of the sugar moieties are different. For example, deoxyribonucleotide corresponding to ribonucleotide having adenine refers to deoxyribonucleotide having adenine. The “plurality” is not particularly limited, but preferably refers to a small number of about 2 to 5.
さらに、本発明の上記RNAを発現し得るDNA(ベクター)もまた、本発明の上述のタンパク質をコードする遺伝子の発現を抑制し得る化合物の好ましい態様に含まれる。例えば、本発明の上記二本鎖RNAを発現し得るDNA(ベクター)は、該二本鎖RNAの一方の鎖をコードするDNA、および該二本鎖RNAの他方の鎖をコードするDNAが、それぞれ発現し得るようにプロモーターと連結した構造を有するDNAである。本発明の上記DNAは、当業者においては、一般的な遺伝子工学技術により、適宜作製することができる。より具体的には、本発明のRNAをコードするDNAを公知の種々の発現ベクターへ適宜挿入することによって、本発明の発現ベクターを作製することが可能である。 Furthermore, a DNA (vector) capable of expressing the RNA of the present invention is also included in a preferred embodiment of the compound capable of suppressing the expression of the gene encoding the above-described protein of the present invention. For example, the DNA (vector) capable of expressing the double-stranded RNA of the present invention is a DNA encoding one strand of the double-stranded RNA and a DNA encoding the other strand of the double-stranded RNA, Each DNA has a structure linked to a promoter so that it can be expressed. Those skilled in the art can appropriately prepare the above DNA of the present invention by general genetic engineering techniques. More specifically, the expression vector of the present invention can be prepared by appropriately inserting DNA encoding the RNA of the present invention into various known expression vectors.
また、本発明の発現阻害物質には、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の発現調節領域(例えば、プロモーター領域。具体的な例としては、PG-Lbのプロモーター領域である配列番号:66で表される塩基配列が挙げられる。)と結合することにより、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の発現を阻害する化合物が含まれる。該化合物は、例えば上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子のプロモーターDNA断片を用いて、該DNA断片との結合活性を指標とするスクリーニング方法により、取得することが可能である。また当業者においては、所望の化合物について、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の発現を阻害するか否かの判定を公知の方法、例えばレポーターアッセイ法等により適宜実施することができる。 In addition, the expression inhibitory substance of the present invention includes the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfurase inhibitor protein, or an expression regulatory region of a gene encoding a sulfotransferase (for example, a promoter region. As an example, the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor can be inhibited by binding to the PG-Lb promoter region, which is the base sequence represented by SEQ ID NO: 66). Compounds that inhibit the expression of a protein or gene encoding a sulfotransferase are included. The compound uses, for example, the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, or promoter DNA fragment of a gene encoding a sulfotransferase, and the binding activity with the DNA fragment is used as an indicator. The screening method can be used. Further, those skilled in the art know whether or not to inhibit the expression of a gene encoding the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, or sulfotransferase, for a desired compound. This method can be appropriately carried out by, for example, a reporter assay method.
さらに、本発明の上記RNAを発現し得るDNA(ベクター)もまた、本発明の上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の発現を阻害し得る化合物の好ましい態様に含まれる。例えば本発明の上記二本鎖RNAを発現し得るDNA(ベクター)は、該二本鎖RNAの一方の鎖をコードするDNA、および該二本鎖RNAの他方の鎖をコードするDNAが、それぞれ発現し得るようにプロモーターと連結した構造を有するDNAである。本発明の上記DNAは、当業者においては、一般的な遺伝子工学技術により、適宜作製することができる。より具体的には、本発明のRNAをコードするDNAを公知の種々の発現ベクターへ適宜挿入することによって、本発明の発現ベクターを作製することが可能である。 Further, the DNA (vector) capable of expressing the RNA of the present invention also expresses the above-described chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, or sulfate transferase gene encoding the present invention. Are included in preferred embodiments of the compounds capable of inhibiting For example, the DNA (vector) capable of expressing the double-stranded RNA of the present invention is a DNA encoding one strand of the double-stranded RNA and a DNA encoding the other strand of the double-stranded RNA, respectively. It is a DNA having a structure linked to a promoter so that it can be expressed. Those skilled in the art can appropriately prepare the above DNA of the present invention by general genetic engineering techniques. More specifically, the expression vector of the present invention can be prepared by appropriately inserting DNA encoding the RNA of the present invention into various known expression vectors.
本発明の上記ベクターの好ましい態様としては、Versican(バーシカン)、C4ST-1、C4ST-2、C4ST-3等の発現をRNAi効果により抑制し得るRNA(siRNA)を発現するベクターを挙げることができる。 A preferred embodiment of the vector of the present invention includes a vector that expresses RNA (siRNA) capable of suppressing the expression of Versican, C4ST-1, C4ST-2, C4ST-3, etc. by the RNAi effect. .
上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素に結合する抗体は、当業者に公知の方法により調製することが可能である。ポリクローナル抗体であれば、例えば、次のようにして得ることができる。天然の上述のタンパク質、あるいはGSTとの融合タンパク質として微生物において発現させたリコンビナント(組み換え)タンパク質、またはその部分ペプチドをウサギ等の小動物に免疫し血清を得る。これを、例えば、硫安沈殿、プロテインA、プロテインGカラム、DEAEイオン交換クロマトグラフィー、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素や合成ペプチドをカップリングしたアフィニティーカラム等により精製することにより調製する。また、モノクローナル抗体であれば、例えば上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素やその部分ペプチドをマウスなどの小動物に免疫を行い、同マウスより脾臓を摘出し、これをすりつぶして細胞を分離し、該細胞とマウスミエローマ細胞とをポリエチレングリコール等の試薬を用いて融合させ、これによりできた融合細胞(ハイブリドーマ)の中から、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素に結合する抗体を産生するクローンを選択する。次いで、得られたハイブリドーマをマウス腹腔内に移植し、同マウスより腹水を回収し、得られたモノクローナル抗体を、例えば、硫安沈殿、プロテインA、プロテインGカラム、DEAEイオン交換クロマトグラフィー、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素のタンパク質や合成ペプチドをカップリングしたアフィニティーカラム等により精製することで、調製することが可能である。 The above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor compound, or antibody that binds to a sulfotransferase can be prepared by methods known to those skilled in the art. If it is a polyclonal antibody, it can obtain as follows, for example. A small animal such as a rabbit is immunized with a recombinant (recombinant) protein expressed in a microorganism as a fusion protein with the above-mentioned natural protein or a GST, or a partial peptide thereof to obtain serum. Coupling this with, for example, ammonium sulfate precipitation, protein A, protein G column, DEAE ion exchange chromatography, core protein of the above chondroitin sulfate proteoglycan, synthetic enzyme, desulfating enzyme inhibitory compound, or sulfotransferase or synthetic peptide It is prepared by purifying with an affinity column or the like. In the case of a monoclonal antibody, for example, the above chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor compound, or sulfotransferase or a partial peptide thereof is immunized to a small animal such as a mouse, and the spleen is obtained from the mouse. And the cells are separated by grinding, and the cells and mouse myeloma cells are fused using a reagent such as polyethylene glycol, and the above chondroitin sulfate proteoglycan is obtained from the fused cells (hybridoma) formed thereby. Clones that produce antibodies that bind to the core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor compound, or sulfotransferase of Subsequently, the obtained hybridoma is transplanted into the abdominal cavity of the mouse, and ascites is collected from the mouse, and the obtained monoclonal antibody is obtained by, for example, ammonium sulfate precipitation, protein A, protein G column, DEAE ion exchange chromatography, the above chondroitin. It can be prepared by purification using an affinity column coupled with a proteoglycan sulfate core protein, a synthetic enzyme, a desulfating enzyme inhibitory compound, or a sulfotransferase protein or a synthetic peptide.
本発明の抗体は、本発明の上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素に結合するものであれば特に制限はなく、上記ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体のほかにヒト抗体、遺伝子組み換えによるヒト型化抗体、さらにその抗体断片や抗体修飾物であってもよい。 The antibody of the present invention is not particularly limited as long as it binds to the above-described chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor compound, or sulfate group transferase of the present invention. In addition to the above, a human antibody, a humanized antibody by genetic recombination, an antibody fragment thereof, or an antibody modification product thereof may be used.
抗体取得の感作抗原として使用される本発明のタンパク質はその由来となる動物種について制限されないが、哺乳動物、例えばマウスやヒト由来のタンパク質が好ましく、特にヒト由来のタンパク質が好ましい。ヒト由来のタンパク質は、当業者においては本明細書に開示される遺伝子配列またはアミノ酸配列を用いて適宜取得することができる。 The protein of the present invention used as a sensitizing antigen for antibody acquisition is not limited with respect to the animal species from which it is derived, but is preferably a protein derived from a mammal such as a mouse or human, and particularly preferably a protein derived from a human. Human-derived proteins can be appropriately obtained by those skilled in the art using the gene sequences or amino acid sequences disclosed in the present specification.
本発明において、感作抗原として使用されるタンパク質は、完全なタンパク質あるいはタンパク質の部分ペプチドであってもよい。タンパク質の部分ペプチドとしては、例えば、タンパク質のアミノ基(N)末端断片やカルボキシ(C)末端断片が挙げられる。本明細書における「抗体」とはタンパク質の全長または断片に反応する抗体を意味する。 In the present invention, the protein used as the sensitizing antigen may be a complete protein or a partial peptide of the protein. Examples of the partial peptide of protein include an amino group (N) terminal fragment and a carboxy (C) terminal fragment of protein. As used herein, “antibody” means an antibody that reacts with the full length or fragment of a protein.
また、ヒト以外の動物に抗原を免疫して上記ハイブリドーマを得る他に、ヒトリンパ球、例えばEBウィルスに感染したヒトリンパ球をin vitroでタンパク質、タンパク質発現細胞またはその溶解物で感作し、感作リンパ球をヒト由来の永久分裂能を有するミエローマ細胞、例えばU266と融合させ、タンパク質への結合活性を有する所望のヒト抗体を産生するハイブリドーマを得ることもできる。 In addition to immunizing non-human animals with antigens to obtain the above hybridomas, human lymphocytes such as human lymphocytes infected with EB virus are sensitized with proteins, protein-expressing cells or lysates thereof in vitro. Lymphocytes can be fused with human-derived myeloma cells having permanent mitotic activity, such as U266, to obtain hybridomas that produce desired human antibodies having binding activity to proteins.
本発明の上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素に対する抗体は、該タンパク質と結合することにより、該タンパク質の発現もしくは機能を阻害する効果が期待される。得られた抗体を人体に投与する目的(抗体治療)で使用する場合には、免疫原性を低下させるため、ヒト抗体やヒト型化抗体が好ましい。 The above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor compound, or antibody to sulfotransferase of the present invention is expected to inhibit the expression or function of the protein by binding to the protein. Is done. When the obtained antibody is used for the purpose of administering it to the human body (antibody treatment), a human antibody or a humanized antibody is preferred in order to reduce immunogenicity.
さらに本発明は、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素の機能を阻害し得る物質として、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、または硫酸基転移酵素に結合する低分子量物質(低分子化合物)も含有する。該低分子量物質は、天然または人工の化合物であってもよい。通常、当業者に公知の方法を用いることによって製造または取得可能な化合物である。また本発明の化合物は、後述のスクリーニング方法によって、取得することも可能である。 Furthermore, the present invention provides the above chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfurization as a substance capable of inhibiting the function of the above chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfating enzyme inhibitory compound, or sulfotransferase. It also contains a low molecular weight substance (low molecular weight compound) that binds to an oxidase inhibiting compound or a sulfotransferase. The low molecular weight substance may be a natural or artificial compound. Usually, it is a compound that can be produced or obtained by using methods known to those skilled in the art. The compound of the present invention can also be obtained by the screening method described later.
さらに本発明の上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素の発現もしくは機能を阻害し得る物質として、上述のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素に対してドミナントネガティブの性質を有する変異体(ドミナントネガティブタンパク質)を挙げることができる。「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素に対してドミナントネガティブの性質を有する該タンパク質変異体」とは、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子を発現させることによって、内在性の野生型タンパク質の活性を消失もしくは低下させる機能を有するタンパク質を指す。このようなドミナントネガティブタンパク質としては、例えば、コンドロイチン硫酸との結合を野生型Versican(バーシカン)コアタンパク質と競合阻害するようなVersican(バーシカン)コアタンパク質変異体を挙げることができる。 Furthermore, as a substance capable of inhibiting the expression or function of the above-mentioned chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, or sulfotransferase of the present invention, the above chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, Examples thereof include a desulfurase inhibitor protein or a mutant (dominant negative protein) having a dominant negative property with respect to a sulfotransferase. “The chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase-inhibiting protein, or the protein variant having a dominant negative property to sulfate group” refers to the chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfurization It refers to a protein having a function of eliminating or reducing the activity of an endogenous wild-type protein by expressing an oxidase-inhibiting protein or a gene encoding a sulfotransferase. Examples of such dominant negative proteins include Versican core protein mutants that competitively inhibit the binding to chondroitin sulfate with the wild-type Versican core protein.
また本発明において、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積を阻害する組織または細胞は特に限定はされないが、好ましくは網脈絡膜であり、より好ましくは網脈絡膜における血管内皮細胞である。 In the present invention, the tissue or cell that inhibits the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan is not particularly limited, but is preferably the retina choroid, and more preferably the vascular endothelial cell in the retina choroid.
コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積を阻害する化合物は、網脈絡膜血管新生疾患の治療または予防のための薬剤となることが期待される。ここで「治療または予防」は、網脈絡膜血管新生を呈する組織、または細胞に対して、必ずしも完全な治療効果または予防効果を有する必要はなく、部分的な効果を有する場合であってよい。 Compounds that inhibit the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycans are expected to be agents for the treatment or prevention of retina choroidal neovascular diseases. Here, “treatment or prevention” does not necessarily need to have a complete therapeutic or prophylactic effect on tissues or cells that exhibit retina choroidal neovascularization, but may have a partial effect.
本発明において網脈絡膜血管新生疾患は、網脈絡膜血管新生を伴う疾患であれば特に限定はされないが、好ましくは網脈絡膜血管新生疾患であり、さらに好ましくは、糖尿病性網膜症、網膜静脈閉塞症、未熟児網膜症、加齢黄斑変性症等を挙げることができる。 In the present invention, the retina choroidal neovascularization disease is not particularly limited as long as it is a disease accompanied by retina choroidal neovascularization, but is preferably retina choroidal neovascularization disease, more preferably diabetic retinopathy, retinal vein occlusion, Examples include retinopathy of prematurity and age-related macular degeneration.
本発明の網脈絡膜血管新生抑制剤は、網脈絡膜血管新生の原因であるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積を阻害することにより網脈絡膜血管新生を抑制する作用を有する。従って、本発明の好ましい態様としては、例えば、本発明の網脈絡膜血管新生抑制剤を有効成分とする、網膜血管新生疾患治療剤、糖尿病性網膜症治療剤、網膜静脈閉塞症治療剤、未熟児網膜症治療剤、または加齢黄斑変性症治療剤を提供する。 The retina choroidal neovascularization inhibitor of this invention has the effect | action which suppresses retina choroidal neovascularization by inhibiting the production | generation or accumulation | storage of chondroitin sulfate proteoglycan which is the cause of reticulochoroid angiogenesis. Therefore, as a preferred embodiment of the present invention, for example, a therapeutic agent for retinal neovascularization, a therapeutic agent for diabetic retinopathy, a therapeutic agent for retinal vein occlusion, a premature infant, comprising the retina choroidal neovascularization inhibitor of the present invention as an active ingredient. A therapeutic agent for retinopathy or a therapeutic agent for age-related macular degeneration is provided.
また本発明の「網脈絡膜血管新生抑制剤」は、「網脈絡膜血管新生治療剤」、または「網脈絡膜血管新生改善剤」等と表現することも可能である。また、本発明において「抑制剤」は、「医薬品」、「医薬組成物」、「治療用医薬」等と表現することもできる。 In addition, the “retinal choroidal neovascularization inhibitor” of the present invention can also be expressed as “retrochoroidal neovascularization therapeutic agent”, “retrochoroidal neovascularization improving agent” or the like. In the present invention, the “suppressor” can also be expressed as “medicine”, “pharmaceutical composition”, “therapeutic drug”, and the like.
なお、本発明における「治療」には、網脈絡膜血管新生の発生を予め抑制し得る予防的な効果も含まれる。また、網脈絡膜血管新生発現細胞(組織)に対して、必ずしも、完全な治療効果を有する場合に限定されず、部分的な効果を有する場合であってもよい。 In addition, the “treatment” in the present invention includes a preventive effect that can suppress the occurrence of retina choroidal neovascularization in advance. Moreover, it is not necessarily limited to the case where it has a complete therapeutic effect with respect to the retina choroidal neovascularization expression cell (tissue), The case where it has a partial effect may be sufficient.
本発明の薬剤は、生理学的に許容される担体、賦形剤、あるいは希釈剤等と混合し、医薬組成物として経口、あるいは非経口的に投与することができる。経口剤としては、顆粒剤、散剤、錠剤、カプセル剤、溶剤、乳剤、あるいは懸濁剤等の剤型とすることができる。非経口剤としては、注射剤、点滴剤、外用薬剤、点眼剤あるいは座剤等の剤型を選択することができる。注射剤には、皮下注射剤、筋肉注射剤、腹腔内注射剤、頭蓋内投与注射剤、鼻腔内投与注射剤あるいは硝子体腔内投与注射剤等を示すことができる。外用薬剤には、経鼻投与剤、あるいは軟膏剤等を示すことができる。主成分である本発明の薬剤を含むように、上記の剤型とする製剤技術は公知である。 The agent of the present invention can be mixed with a physiologically acceptable carrier, excipient, diluent or the like and administered orally or parenterally as a pharmaceutical composition. As oral preparations, dosage forms such as granules, powders, tablets, capsules, solvents, emulsions or suspensions can be used. As the parenteral preparation, dosage forms such as injections, drops, external preparations, eye drops or suppositories can be selected. Examples of injections include subcutaneous injections, intramuscular injections, intraperitoneal injections, intracranial injections, intranasal injections, intravitreal injections, and the like. Examples of the medicine for external use include a nasal administration agent or an ointment. The preparation technology for making the above-mentioned dosage form so as to include the drug of the present invention as the main component is known.
例えば、経口投与用の錠剤は、本発明の薬剤に賦形剤、崩壊剤、結合剤、および滑沢剤等を加えて混合し、圧縮整形することにより製造することができる。賦形剤には、乳糖、デンプン、あるいはマンニトール等が一般に用いられる。崩壊剤としては、炭酸カルシウムやカルボキシメチルセルロースカルシウム等が一般に用いられる。結合剤には、アラビアゴム、カルボキシメチルセルロース、あるいはポリビニルピロリドンが用いられる。滑沢剤としては、タルクやステアリン酸マグネシウム等が公知である。 For example, a tablet for oral administration can be produced by adding an excipient, a disintegrant, a binder, a lubricant, and the like to the drug of the present invention, mixing, and compressing and shaping. As the excipient, lactose, starch, mannitol or the like is generally used. As the disintegrant, calcium carbonate, carboxymethyl cellulose calcium and the like are generally used. As the binder, gum arabic, carboxymethylcellulose, or polyvinylpyrrolidone is used. As the lubricant, talc, magnesium stearate and the like are known.
本発明の薬剤を含む錠剤は、マスキングや、腸溶性製剤とするために、公知のコーティングを施すことができる。コーティング剤には、エチルセルロースやポリオキシエチレングリコール等を用いることができる。 The tablet containing the drug of the present invention can be coated with a known coating for masking or enteric preparation. As the coating agent, ethyl cellulose, polyoxyethylene glycol, or the like can be used.
また注射剤は、主成分である本発明の薬剤を適当な分散剤とともに溶解、分散媒に溶解、あるいは分散させることにより得ることができる。分散媒の選択により、水性溶剤と油性溶剤のいずれの剤型とすることもできる。水性溶剤とするには、蒸留水、生理食塩水、あるいはリンゲル液等を分散媒とする。油性溶剤では、各種植物油やプロピレングリコール等を分散媒に利用する。このとき、必要に応じてパラベン等の保存剤を添加することもできる。また注射剤中には、塩化ナトリウムやブドウ糖等の公知の等張化剤を加えることができる。更に、塩化ベンザルコニウムや塩酸プロカインのような無痛化剤を添加することができる。 An injection can be obtained by dissolving the drug of the present invention as a main component together with an appropriate dispersant, or dissolving or dispersing in a dispersion medium. Depending on the selection of the dispersion medium, either a water-based solvent or an oil-based solvent can be used. In order to use an aqueous solvent, distilled water, physiological saline, Ringer's solution, or the like is used as a dispersion medium. In the oil solvent, various vegetable oils and propylene glycol are used as a dispersion medium. At this time, a preservative such as paraben may be added as necessary. In addition, known isotonic agents such as sodium chloride and glucose can be added to the injection. Further, a soothing agent such as benzalkonium chloride or procaine hydrochloride can be added.
また、本発明の薬剤を固形、液状、あるいは半固形状の組成物とすることにより外用剤とすることができる。固形、あるいは液状の組成物については、先に述べたものと同様の組成物とすることで外用剤とすることができる。半固形状の組成物は、適当な溶剤に必要に応じて増粘剤を加えて調製することができる。溶剤には、水、エチルアルコール、あるいはポリエチレングリコール等を用いることができる。増粘剤には、一般にベントナイト、ポリビニルアルコール、アクリル酸、メタクリル酸、あるいはポリビニルピロリドン等が用いられる。この組成物には、塩化ベンザルコニウム等の保存剤を加えることができる。また、担体としてカカオ脂のような油性基材、あるいはセルロース誘導体のような水性ゲル基材を組み合わせることにより、座剤とすることもできる。 Moreover, it can be set as an external preparation by making the chemical | medical agent of this invention into a solid, liquid, or semi-solid composition. About a solid or liquid composition, it can be set as an external preparation by setting it as the composition similar to what was described previously. A semi-solid composition can be prepared by adding a thickener to an appropriate solvent as required. As the solvent, water, ethyl alcohol, polyethylene glycol, or the like can be used. As the thickener, bentonite, polyvinyl alcohol, acrylic acid, methacrylic acid, or polyvinylpyrrolidone is generally used. A preservative such as benzalkonium chloride can be added to the composition. Also, a suppository can be obtained by combining an oily base material such as cacao butter or an aqueous gel base material such as a cellulose derivative as a carrier.
本発明の薬剤を遺伝子治療剤として使用する場合は、本発明の薬剤を注射により直接投与する方法のほか、核酸が組込まれたベクターを投与する方法が挙げられる。上記ベクターとしては、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、ヘルペスウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター等が挙げられ、これらのウイルスベクターを用いることにより効率よく投与することができる。 When the agent of the present invention is used as a gene therapy agent, a method of administering a vector incorporating a nucleic acid in addition to a method of directly administering the agent of the present invention by injection can be mentioned. Examples of the vector include an adenovirus vector, an adeno-associated virus vector, a herpes virus vector, a vaccinia virus vector, a retrovirus vector, a lentivirus vector, and the like, and can be efficiently administered by using these virus vectors.
また、本発明の薬剤をリポソームなどのリン脂質小胞体に導入し、その小胞体を投与することも可能である。siRNAやshRNAを保持させた小胞体をリポフェクション法により所定の細胞に導入する。そして、得られる細胞を例えば静脈内、動脈内等に全身投与する。網脈絡膜血管新生組織等に局所的に投与することもできる。siRNAに関して、in vitroにおいては非常に優れた特異的転写後抑制効果を示すが、in vivoにおいては血清中のヌクレアーゼ活性により速やかに分解されてしまう。それゆえ、生体内にて持続時間が限られることが問題となり最適で効果的なデリバリーシステム開発が求められてきた。最近の報告では(Takeshita F. PNAS.(2003) 102(34) 12177-82、Minakuchi Y Nucleic Acids Reserch(2004) 32(13) e109)、牛皮膚由来のアテロコラーゲンが核酸と複合体を形成し、生体内の分解酵素から核酸を保護する作用があり、siRNAのキャリアーとして非常に適しているとされている。これらはいずれも例示であり、本発明におけるデリバリー方法はこれらに限られない。 It is also possible to introduce the drug of the present invention into a phospholipid vesicle such as a liposome and administer the vesicle. The endoplasmic reticulum holding siRNA or shRNA is introduced into a predetermined cell by the lipofection method. Then, the obtained cells are systemically administered, for example, intravenously or intraarterially. It can also be administered locally to the retina choroidal neovascularization tissue or the like. Although siRNA exhibits a very excellent specific post-transcriptional repression effect in vitro, it is rapidly degraded in vivo by nuclease activity in serum. Therefore, the limited duration in vivo has become a problem, and the development of an optimal and effective delivery system has been demanded. In a recent report (Takeshita F. PNAS. (2003) 102 (34) 12177-82, Minakuchi Y Nucleic Acids Reserch (2004) 32 (13) e109), bovine skin-derived atelocollagen forms a complex with nucleic acid, It has the effect of protecting nucleic acids from in vivo degrading enzymes, and is considered to be very suitable as an siRNA carrier. These are only examples, and the delivery method in the present invention is not limited to these.
本発明の薬剤は、安全とされている投与量の範囲内において、ヒトを含む哺乳動物に対して、必要量(有効量)が投与される。本発明の薬剤の投与量は、剤型の種類、投与方法、患者の年齢や体重、患者の症状等を考慮して、最終的には医師または獣医師の判断により適宜決定することができる。一例を示せば、年齢、性別、症状、投与経路、投与回数、剤型によって異なるが、例えばアデノウイルスの場合の投与量は1日1回あたり106〜1013個程度であり、1週〜8週間隔で投与される。 The necessary amount (effective amount) of the drug of the present invention is administered to mammals including humans within the safe dose range. The dosage of the drug of the present invention can be appropriately determined finally based on the judgment of a doctor or veterinarian in consideration of the type of dosage form, administration method, patient age and weight, patient symptoms, and the like. For example, although it varies depending on age, sex, symptom, administration route, administration frequency, dosage form, for example, the dose in the case of adenovirus is about 10 6 to 10 13 per day, Administered at 8 week intervals.
また、siRNAまたはshRNAを目的の組織または器官に導入するために、市販の遺伝子導入キット(例えばアデノエクスプレス:クローンテック社)を用いることもできる。 In order to introduce siRNA or shRNA into a target tissue or organ, a commercially available gene introduction kit (for example, Adeno Express: Clontech) can also be used.
本発明の薬剤を使用する場合は、網脈絡膜血管新生を発現する疾患であれば適用部位もしくは疾患の種類は特に限定されず、例えば網膜血管新生疾患、糖尿病性網膜症、網膜静脈閉塞症、未熟児網膜症、加齢黄斑変性症を対象として適用される。上記疾患は、他の疾患と併発したものであってもよい。 When the agent of the present invention is used, the application site or the type of the disease is not particularly limited as long as it is a disease that develops retina choroidal neovascularization. For example, retinal neovascular disease, diabetic retinopathy, retinal vein occlusion, immaturity Applicable for infant retinopathy and age-related macular degeneration. The above-mentioned diseases may be accompanied with other diseases.
また本発明は、被検試料からコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積を阻害する作用を有する物質を選択することを特徴とする網脈絡膜血管新生抑制剤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によって、網脈絡膜血管新生抑制剤もしくは網脈絡膜血管新生抑制剤のための候補化合物を効率的に取得することができる。 In addition, the present invention provides a screening method for a retina choroidal neovascularization inhibitor comprising selecting a substance having an action of inhibiting the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan from a test sample. By the screening method of the present invention, a candidate compound for a retina choroidal neovascularization inhibitor or a retina choroidal neovascularization inhibitor can be efficiently obtained.
本発明のスクリーニング方法の好ましい態様は、以下の(a)〜(d)のいずれかに記載の作用を有する物質を選択する工程を含む、網脈絡膜血管新生抑制剤のスクリーニング方法である。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進作用
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成阻害作用
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの脱硫酸化作用
(d)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの硫酸化阻害作用
A preferred embodiment of the screening method of the present invention is a screening method for a retina choroidal neovascularization inhibitor comprising a step of selecting a substance having the action described in any of the following (a) to (d).
(A) Degradation promoting action of chondroitin sulfate proteoglycan (b) Synthesis inhibition action of chondroitin sulfate proteoglycan (c) Desulfation action of chondroitin sulfate proteoglycan (d) Sulfation inhibition action of chondroitin sulfate proteoglycan
これらに共通したスクリーニングの基本的な原理として、代表的な例として、下記の工程を含むものが挙げられる。
(1) コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)そのもの/もしくはグリコサミノグリカン(GAG)鎖/もしくはCSPGやGAG鎖を合成(生成)する細胞
(2) 被検化合物(例えば、製薬企業の有する莫大な化合物ライブラリー)
(3) コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)の切断断面/コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)量/遊離グリコサミノグリカン(GAG)量を検出する方法
上記3種のツールを用いる。(1)と(2)を試験管内、もしくは培養皿上で混合させ、その効果を(3)により簡便に検出するという手順が望ましい。
As a basic principle of screening common to these, a typical example includes one including the following steps.
(1) Chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) itself / or glycosaminoglycan (GAG) chain / cells that synthesize (generate) CSPG or GAG chain (2) Test compounds (for example, enormous compound live of pharmaceutical companies Rally)
(3) Method of detecting cut section of chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) / chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) amount / free glycosaminoglycan (GAG) amount The above three tools are used. The procedure of mixing (1) and (2) in a test tube or on a culture dish and detecting the effect simply by (3) is desirable.
以下、本発明のスクリーニング方法の態様を例示する。なお、以下に記載の態様においては、用いられるコンドロイチン硫酸プロテオグリカン、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、脱硫酸化酵素の由来としては、ヒト、マウス、ラット等に由来するものが挙げられるが、これらに由来するものに特に制限されない。コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの一部とは、グリコサミノグリカン鎖、コアタンパク質などの構成要素またはその一部であり、特に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the screening method of the present invention will be exemplified. In the embodiments described below, the chondroitin sulfate proteoglycan used, the synthetic enzyme, the desulfating enzyme inhibitory compound, the sulfotransferase, the degradation promoting enzyme, and the desulfating enzyme are derived from humans, mice, rats, etc. However, it is not particularly limited to those derived from these. The part of the chondroitin sulfate proteoglycan is a component such as a glycosaminoglycan chain, a core protein, or a part thereof, and is not particularly limited.
また以下に記載の態様に用いる被検化合物としては、特に制限されないが、例えば、天然化合物、有機化合物、無機化合物、タンパク質、ペプチドなどの単一化合物、並びに、化合物ライブラリー、遺伝子ライブラリーの発現産物、細胞抽出物、細胞培養上清、発酵微生物産生物、海洋生物抽出物、植物抽出物等が挙げられる。 In addition, the test compound used in the embodiments described below is not particularly limited. For example, a single compound such as a natural compound, an organic compound, an inorganic compound, a protein, and a peptide, and expression of a compound library and a gene library Examples include products, cell extracts, cell culture supernatants, fermented microorganism products, marine organism extracts, plant extracts and the like.
また以下に記載の態様における被検化合物への「接触」は、通常、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン、その一部、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制化合物、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素を被検化合物と混合することによって行うが、この方法に限定されない。例えば、これらのタンパク質またはその一部を発現する細胞を被検化合物と接触させることにより、上記「接触」を行うことができる。 In addition, the “contact” to the test compound in the embodiment described below usually involves chondroitin sulfate proteoglycan, a part thereof, a synthase, a desulfase inhibitor compound, a sulfotransferase, a degradation promoting enzyme, or a desulfase enzyme. Although it is performed by mixing with a test compound, it is not limited to this method. For example, the above “contact” can be performed by bringing a cell expressing these proteins or a part thereof into contact with a test compound.
また以下に記載の態様における「細胞」の由来としては、ヒト、マウス、ラット等に由来する細胞が挙げられるが、これらに由来する細胞に特に制限されず、それぞれの態様において用いられるタンパク質を発現するように形質転換された大腸菌、酵母等の微生物細胞を利用することも可能である。例えば、「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンを発現する細胞」としては、内在性のコンドロイチン硫酸プロテオグリカン遺伝子を発現している細胞、または外来性のコンドロイチン硫酸プロテオグリカン遺伝子が導入され、該遺伝子が発現している細胞を利用することができる。外来性のコンドロイチン硫酸プロテオグリカン遺伝子が発現した細胞は、通常コンドロイチン硫酸プロテオグリカン遺伝子が挿入された発現ベクターを宿主細胞へ導入することにより作製することができる。該発現ベクターは、一般的な遺伝子工学技術によって作製することができる。 In addition, examples of the origin of the “cell” in the embodiments described below include cells derived from human, mouse, rat, etc., but are not particularly limited to cells derived from these, and express proteins used in each embodiment. It is also possible to use microbial cells such as Escherichia coli and yeast transformed as described above. For example, “cells expressing chondroitin sulfate proteoglycan” include cells expressing an endogenous chondroitin sulfate proteoglycan gene or cells into which an exogenous chondroitin sulfate proteoglycan gene has been introduced and expressed. can do. A cell in which an exogenous chondroitin sulfate proteoglycan gene is expressed can be usually prepared by introducing an expression vector into which a chondroitin sulfate proteoglycan gene is inserted into a host cell. The expression vector can be prepared by general genetic engineering techniques.
また以下の記載において、「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質」とは、例えば、matrix typeコンドロイチン硫酸プロテオグリカンであれば、aggrican、versican(バーシカン)、neurocan、brevicanなどのコアタンパク質、また膜型コンドロイチン硫酸プロテオグリカンであれば、例えばDecorin、Biglycan、Fibromodulin、PG-Lbなどのコアタンパク質である。また「合成酵素」は、例えば、GalNAc4ST-1、GalNAc4ST-2、GALNAC4S-6ST、UA2OST、GalT-I、GalT-II、GlcAT-I、XylosylTなどである。また「硫酸基転移酵素」は、例えば、C4ST-1(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1)、C4ST-2(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2)、C4ST-3(Chondroitin D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3)、D4ST、C6ST-1、C6ST-2などである。また、「分解促進酵素」とは、例えば、ADAMTS-1、ADAMTS-4、ADAMTS-5、Chondroitinase ABC (ChABC)、Chondroitinase AC、Chondroitinase B、Calpain Iなどである。また「脱硫酸化酵素」は、例えば、Chondroitin-4-sulfatase、Chondroitin-6-sulfataseなどである。 In the following description, the term “chondroitin sulfate proteoglycan core protein” means, for example, a matrix type chondroitin sulfate proteoglycan, a core protein such as aggrican, versican, neurocan, or brevican, or a membrane type chondroitin sulfate proteoglycan. For example, it is a core protein such as Decorin, Biglycan, Fibromodulin, PG-Lb. “Synthetic enzymes” include, for example, GalNAc4ST-1, GalNAc4ST-2, GALNAC4S-6ST, UA2OST, GalT-I, GalT-II, GlcAT-I, XylosylT and the like. In addition, “sulfotransferase” includes, for example, C4ST-1 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 1), C4ST-2 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 2), C4ST-3 (Chondroitin DN-acetylgalactosamine-4-O-sulfotransferase 3), D4ST, C6ST-1, C6ST-2 and the like. Examples of the “degradation promoting enzyme” include ADAMTS-1, ADAMTS-4, ADAMTS-5, Chondroitinase ABC (ChABC), Chondroitinase AC, Chondroitinase B, and Calpain I. Examples of “desulfating enzyme” include Chondroitin-4-sulfatase, Chondroitin-6-sulfatase, and the like.
本発明のスクリーニング方法の態様として、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進作用を有する化合物を選択する工程を含む方法を挙げることができる。本発明の上記方法は例えば以下の工程からなる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部と被検化合物を接触させる工程
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の存在量を測定する工程
(c)被検化合物の非存在下において測定した場合と比較して、存在量を低下させる物質を選択する工程
As an aspect of the screening method of the present invention, a method including a step of selecting a compound having an action of promoting the degradation of chondroitin sulfate proteoglycan can be mentioned. The above method of the present invention comprises, for example, the following steps.
(A) a step of contacting a test compound with chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof (b) a step of measuring the abundance of chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof (c) when measured in the absence of the test compound The process of selecting substances that reduce the abundance in comparison
上記方法においてはまず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部に被検化合物を接触させる。 In the above method, first, a test compound is brought into contact with chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof.
本方法においては次いで、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の量を測定する。測定は、当業者に公知の方法によって行うことができる。例えば、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部に結合する標識された化合物または抗体を用い、標識量を測定することにより検出することができる。また、クロマトグラフィー法や質量分析法などを用いて検出することもできる。 In the present method, the amount of chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof is then measured. The measurement can be performed by methods known to those skilled in the art. For example, it can be detected by measuring the amount of labeling using a labeled compound or antibody that binds to chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof. Moreover, it can also detect using a chromatography method, a mass spectrometry, etc.
本方法においては、次いで、被検化合物を接触させない場合(対照)と比較して、該コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の存在量を低下させる化合物を選択する。低下させる化合物は網脈絡膜血管新生治療のための薬剤となる。 In this method, a compound that reduces the abundance of the chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof is then selected as compared with the case where the test compound is not contacted (control). The compound that lowers becomes a drug for treating choroidal neovascularization.
被検化合物が上記(a)分解促進作用の活性を有しているか否かについて評価(測定)可能な方法、具体例の簡単な一例を以下に示す。 A simple example of a method and a specific example that can be evaluated (measured) as to whether or not the test compound has the activity of the above-mentioned (a) decomposition promoting action is shown below.
上記(a) コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進作用に関するスクリーニング方法態様:
CS-GAGとして、コンドロイチン硫酸A(CS-A)、CS-B、CS-C(生化学工業社、ICN社、Sigma社など)、ヒト由来プロテオグリカン(BGN社、ISL社など)などを準備し、96穴プレートに10μg/mLの濃度でコーティングする(Kawashima H et al.; J. Biol. Chem. 277:12921-12930, 2002.など、既知の方法による)。本プレートの各ウェルに各種の被検化合物を添加し、37℃で2時間反応後にCS-GAGの変化を検出する。
(A) Screening method embodiment relating to the degradation promoting action of chondroitin sulfate proteoglycan:
As CS-GAG, chondroitin sulfate A (CS-A), CS-B, CS-C (Seikagaku, ICN, Sigma, etc.), human-derived proteoglycan (BGN, ISL, etc.), etc. are prepared. The 96-well plate is coated at a concentration of 10 μg / mL (by a known method such as Kawashima H et al .; J. Biol. Chem. 277: 12921-12930, 2002.). Various test compounds are added to each well of the plate, and changes in CS-GAG are detected after 2 hours of reaction at 37 ° C.
検出方法としては、例えばWFAレクチン(ノダフジレクチン)結合法が簡便な手法として挙げられる。WFAレクチンはCS-GAG鎖のGalNAc残基に結合するため、CS-GAGを簡便に検出できる。被検化合物の陽性コントロールとしてはコンドロイチナーゼABCを使用する。コンドロイチナーゼABC添加により、CS-GAG鎖が分解されるとWFAレクチンが結合できなくなるため、その原理を利用する。より具体的には、FITC標識WFAレクチン(EY社など)を、被検化合物混合前後でCSコーティング・ウェルに添加し、CS-GAGが分解される事により、ウェル中のFITC蛍光強度の変化を蛍光プレートリーダーあるいは蛍光顕微鏡などの検出機器により極めて簡便に定量・数値化できる。混合前後で最も蛍光数値を減少させた化合物が、本コンセプトを満たす新規の治療候補化合物として判定できる。 As a detection method, for example, a WFA lectin (Nodafuji lectin) binding method can be mentioned as a simple method. Since WFA lectin binds to the GalNAc residue of CS-GAG chain, CS-GAG can be easily detected. Chondroitinase ABC is used as a positive control for the test compound. If chondroitinase ABC is added and the CS-GAG chain is degraded, WFA lectin cannot be bound, so the principle is used. More specifically, FITC-labeled WFA lectin (such as EY) is added to the CS-coated well before and after mixing the test compound, and CS-GAG is decomposed to change the FITC fluorescence intensity in the well. Quantification and quantification can be performed very easily using a detection device such as a fluorescence plate reader or a fluorescence microscope. A compound with the lowest fluorescence value before and after mixing can be determined as a novel therapeutic candidate compound that satisfies this concept.
また、他の検出方法として、CS-GAGそのものを直接的に標識する抗CS抗体(クローン:CS56、生化学工業社製)を使用する事ができる。WFAレクチンと同様に、FITC標識抗CS抗体をCSコーティング・ウェルに添加する事で、蛍光数値の変化を見れば、極めて短時間かつ簡便に大量スクリーニングができる。 As another detection method, an anti-CS antibody (clone: CS56, manufactured by Seikagaku Corporation) that directly labels CS-GAG itself can be used. Similar to WFA lectin, FITC-labeled anti-CS antibody can be added to CS-coated wells, and large-scale screening can be performed in a very short time and simply if changes in fluorescence values are observed.
より詳細な検出方法として、被検化合物混合前後のプレートをそのまま使用し、sGAG Assay Kit(WIESLAB社製)、Sulphanated Glycosaminoglycans, ELISA Kit(FUNAKOSHI社製)などを適用するにより、GAG含有量を正確に定量・数値化する方法がある。 As a more detailed detection method, use the sGAG Assay Kit (manufactured by WIESLAB), Sulphanated Glycosaminoglycans, ELISA Kit (manufactured by FUNAKOSHI), etc. by using the plate before and after mixing of the test compound as it is, and accurately determine the GAG content. There are methods to quantify and quantify.
さらに詳細には、被検化合物混合前後のプレートに2-AB(2-aminobenzamide)や2-AP(2-aminopyridine;いずれもLUD社製など)を添加することにより、遊離GAG鎖の還元末端を簡便に蛍光標識し、糖鎖の各タイプや、各タイプの含有率までを、HPLC、MALDI-MS、LC-MSなどで解析する事により、より詳細な解析が可能である。候補化合物の特性を詳細に調べるという、スクリーニングの次の段階の方法である。 More specifically, by adding 2-AB (2-aminobenzamide) or 2-AP (2-aminopyridine; both from LUD, etc.) to the plate before and after mixing the test compound, the reducing end of the free GAG chain is More detailed analysis is possible by simply fluorescently labeling and analyzing each type of sugar chain and the content of each type by HPLC, MALDI-MS, LC-MS, etc. This is a method for the next stage of screening, in which the characteristics of candidate compounds are examined in detail.
本発明のスクリーニング方法の他の態様としては、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成阻害作用を有する物質を選択する工程を含む方法を挙げることができる。本発明の上記方法は例えば以下の工程からなる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部を発現する細胞、該細胞抽出液、もしくはコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成過程を構成する酵素および基質などを含む物質群と被検化合物を接触させる工程
(b)前記細胞、細胞抽出液または物質群における、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその合成過程における中間体の合成量を測定する工程
(c)被検化合物を接触させない場合と比較して、前記合成量を低下させる化合物を選択する工程
As another aspect of the screening method of the present invention, there can be mentioned a method comprising a step of selecting a substance having an inhibitory action on chondroitin sulfate proteoglycan synthesis. The above method of the present invention comprises, for example, the following steps.
(A) contacting a test compound with a substance group containing a cell expressing chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof, the cell extract, or an enzyme and a substrate constituting the synthesis process of chondroitin sulfate proteoglycan (b) A step of measuring a synthesis amount of chondroitin sulfate proteoglycan or an intermediate in a synthesis process thereof in a cell, a cell extract or a substance group (c) a compound which decreases the synthesis amount compared to a case where a test compound is not contacted Process to select
上記方法においてはまず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部を発現する細胞、該細胞抽出液、もしくはコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成過程を構成する酵素および基質などを含む物質群と被検化合物を接触させる。 In the above method, first, a test compound is brought into contact with a substance group containing a cell expressing chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof, the cell extract, or an enzyme and a substrate constituting a synthesis process of chondroitin sulfate proteoglycan.
次いで、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその合成過程における中間体の合成量を測定する。測定は当業者においては公知の手法、例えば、標識した抗体による方法、質量分析法、クロマトグラフィー法等によって適宜実施することができる。 Next, the synthesis amount of chondroitin sulfate proteoglycan or an intermediate in the synthesis process thereof is measured. The measurement can be appropriately performed by those skilled in the art by a known method such as a method using a labeled antibody, mass spectrometry, chromatography, or the like.
さらに被検化合物を接触させない場合(対照)と比較して、合成量を低下(抑制)させる化合物を選択する。低下(抑制)させる化合物は網脈絡膜血管新生治療のための薬剤となる。 Further, a compound that reduces (suppresses) the amount of synthesis is selected as compared with the case where the test compound is not contacted (control). A compound that lowers (suppresses) becomes a drug for treating choroidal neovascularization.
被検化合物が上記(b)合成阻害作用の活性を有しているか否かについて評価(測定)可能な方法、具体例の簡単な一例を以下に示す。 A simple example of a method and a specific example capable of evaluating (measuring) whether or not the test compound has the activity of the above-mentioned (b) synthesis inhibitory action is shown below.
上記(b) コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成阻害作用に関するスクリーニング方法態様:
コンドロイチン硫酸を合成する細胞、細胞株は当該研究者には既知である。ヒトでは例えば、健常人の末梢血を採取後、単核球を分離・培養するという標準的な方法により、16時間の細胞培養でコンドロイチン硫酸を産生してくる(Uhlin-Hansen L et al., Blood 82:2880, 1993.など)。また、より簡便には、既知の細胞株、例えば、線維芽細胞株NIH3T3(Phillip HA, et al. J. Biol. Chem. 279:48640, 2004など)、腎尿細管由来癌細胞株ACHN(Kawashima H et al., J. Biol. Chem. 277:12921, 2002)、腎遠位尿細管由来細胞株MDCK(Borges FT et al., Kidney Int. 68:1630, 2005.など)、血管内皮細胞株HUVEC(Schick BP et al., Blood 97:449, 2001など)など、多数挙げられる。このような細胞株を一定時間培養する過程において各種被検化合物を混合し、培養前後のCS-GAG量の変化を上記(a)の方法で簡便に数値化できる。細胞培養後のCS-GAG量の増加(すなわち、CS-GAG合成量を反映する)を抑制する化合物が、本コンセプトを満たす治療候補化合物として、容易に判定できる。
(B) Screening method for the chondroitin sulfate proteoglycan synthesis inhibitory action:
Cells and cell lines that synthesize chondroitin sulfate are known to the investigator. In humans, for example, chondroitin sulfate is produced in 16 hours of cell culture by the standard method of separating and culturing mononuclear cells after collecting peripheral blood from healthy individuals (Uhlin-Hansen L et al., Blood 82: 2880, 1993.). More simply, known cell lines such as fibroblast cell line NIH3T3 (Phillip HA, et al. J. Biol. Chem. 279: 48640, 2004, etc.), renal tubule-derived cancer cell line ACHN (Kawashima H et al., J. Biol. Chem. 277: 12921, 2002), distal renal tubular cell line MDCK (Borges FT et al., Kidney Int. 68: 1630, 2005., etc.), vascular endothelial cell line Many examples include HUVEC (Schick BP et al., Blood 97: 449, 2001, etc.). In the process of culturing such a cell line for a certain period of time, various test compounds are mixed, and the change in the CS-GAG amount before and after the culture can be easily quantified by the method (a). A compound that suppresses an increase in the amount of CS-GAG after cell culture (ie, reflects the amount of CS-GAG synthesis) can be easily determined as a therapeutic candidate compound that satisfies this concept.
さらに、より選択的には、例えばGalNAc4ST-1やXylosylTなどのCS-GAG合成酵素の遺伝子をCHO細胞やL細胞などへ周知の方法で導入、恒常的に発現させた細胞株を作成する事ができる。このような恒常的にCS-GAGを合成する細胞株を使用する事により、よりクリアーに治療候補化合物を判定する事ができる。 Furthermore, more selectively, for example, a cell line in which CS-GAG synthase genes such as GalNAc4ST-1 and XylosylT are introduced into CHO cells and L cells by a well-known method and expressed constantly can be prepared. it can. By using such a cell line that constantly synthesizes CS-GAG, it is possible to more clearly determine a therapeutic candidate compound.
本発明のスクリーニング方法の他の態様としては、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの脱硫酸化作用を有する物質を選択する工程を含む方法を挙げることができる。本発明の上記方法は例えば以下の工程からなる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部と被検化合物を接触させる工程
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の硫酸化を受けていた量を測定する工程
(c)被検化合物の非存在下において測定した場合と比較して、硫酸化を受けていた量を低下させる物質を選択する工程
As another aspect of the screening method of the present invention, there may be mentioned a method comprising a step of selecting a substance having a desulfating action of chondroitin sulfate proteoglycan. The above method of the present invention comprises, for example, the following steps.
(A) a step of contacting a test compound with chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof (b) a step of measuring the amount of chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof subjected to sulfation (c) in the absence of the test compound The process of selecting substances that reduce the amount of sulfation compared to when measured in
上記方法においてはまず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部に被検化合物を接触させる。 In the above method, first, a test compound is brought into contact with chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof.
本方法においては次いで、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の硫酸化を受けていた量を測定する。測定は、当業者に公知の方法によって行うことができる。例えば、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部に残存する脱硫酸化の構造に結合する、標識された化合物または抗体を用い、標識量を測定することにより検出することができる。また、クロマトグラフィー法や質量分析法などを用いて検出することもできる。 In this method, the amount of chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof that has undergone sulfation is then measured. The measurement can be performed by methods known to those skilled in the art. For example, it can be detected by measuring the amount of label using a labeled compound or antibody that binds to the desulfated structure remaining in chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof. Moreover, it can also detect using a chromatography method, a mass spectrometry, etc.
本方法においては、次いで、被検化合物を接触させない場合(対照)と比較して、該コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の存在量を低下させる化合物を選択する。低下させる化合物は網脈絡膜血管新生治療のための薬剤となる。 In this method, a compound that reduces the abundance of the chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof is then selected as compared with the case where the test compound is not contacted (control). The compound that lowers becomes a drug for treating choroidal neovascularization.
被検化合物が上記(c)脱硫酸化作用の活性を有しているか否かについて評価(測定)可能な方法、具体例の簡単な一例を以下に示す。 A simple example of a method and a specific example that can be evaluated (measured) as to whether or not the test compound has the activity (c) desulfation activity is shown below.
上記(c) コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの脱硫酸化作用に関するスクリーニング方法態様:
基本的に上記(a)の方法と同様、ヒト由来プロテオグリカン(BGN社、ISL社など)などを準備し、96穴プレートに10μg/mLの濃度でコーティングする(Kawashima H et al.; J. Biol. Chem. 277:12921-12930, 2002.など、既知の方法による)。本プレートの各ウェルに各種の被検化合物を添加し、37℃で2時間反応後にCS-GAGの変化を検出する。
(C) Screening method aspect regarding desulfation action of chondroitin sulfate proteoglycan:
Basically, human-derived proteoglycan (BGN, ISL, etc.) is prepared in the same manner as in the above method (a) and coated on a 96-well plate at a concentration of 10 μg / mL (Kawashima H et al .; J. Biol Chem. 277: 12921-12930, 2002. etc.)). Various test compounds are added to each well of the plate, and changes in CS-GAG are detected after 2 hours of reaction at 37 ° C.
検出方法は、脱硫酸化する事により、プロテオグリカンのコア蛋白側に残存した脱硫酸化断片の2糖構造を、抗プロテオグリカンΔdi4S抗体(クローン;2-B-6、4位に硫酸化を受けていた部分を認識する) あるいは抗プロテオグリカンΔdi6S(クローン;3-B-3、6位に硫酸化を受けていた部分を認識する。ともに生化学工業社製)と反応させることで、脱硫酸化を受けた部分の検出が容易にできる。したがって、混合培養前後のプレートにおいて、FITC標識した2-B-6や3-B-3抗体を反応させ、その蛍光数値の変化を簡便に検出できる。反応前後の蛍光強度を増加させた化合物が、より脱硫酸化を促進する物質であると判定でき、本コンセプトを満たす新規治療候補化合物として簡便に同定できる。 The detection method is to desulfate the disaccharide structure of the desulfated fragment remaining on the core protein side of the proteoglycan into the anti-proteoglycan Δdi4S antibody (clone; 2-B-6, the portion that had been sulfated at position 4 Or a part that has undergone desulfation by reacting with anti-proteoglycan Δdi6S (clone; 3-B-3, which recognizes the part that was sulphated at position 6. Both are manufactured by Seikagaku Corporation) Can be easily detected. Therefore, FITC-labeled 2-B-6 and 3-B-3 antibodies are reacted on the plate before and after mixed culture, and the change in the fluorescence value can be easily detected. A compound with increased fluorescence intensity before and after the reaction can be determined to be a substance that further promotes desulfation, and can be easily identified as a novel therapeutic candidate compound that satisfies this concept.
本発明のスクリーニング方法の他の態様としては、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの硫酸化阻害作用を有する物質を選択する工程を含む方法を挙げることができる。本発明の上記方法は、例えば以下の工程からなる。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部を発現する細胞もしくは細胞抽出液あるいはコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの硫酸化過程を構成する酵素、基質などを含む物質群と被検化合物を接触させる工程
(b)前記細胞、細胞抽出液または物質群におけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの硫酸化活性を測定する工程
(c)被検化合物を接触させない場合と比較して、前記活性を低下させる化合物を選択する工程
As another aspect of the screening method of the present invention, there may be mentioned a method comprising a step of selecting a substance having a sulfation inhibitory action of chondroitin sulfate proteoglycan. The above method of the present invention comprises, for example, the following steps.
(A) a step of contacting a test compound with a substance group containing a chondroitin sulfate proteoglycan or a cell or cell extract expressing the chondroitin sulfate proteoglycan or an enzyme, a substrate, etc. constituting the sulfation process of chondroitin sulfate proteoglycan (b) , A step of measuring the sulfation activity of chondroitin sulfate proteoglycan in a cell extract or substance group (c) a step of selecting a compound that decreases the activity compared to the case where no test compound is contacted
上記方法においてはまず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部に被検物質を接触させる。 In the above method, first, a test substance is brought into contact with chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof.
本方法においては次いで、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の硫酸化を受けていた量を測定する。測定は、当業者に公知の方法によって行うことができる。例えば、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の硫酸化構造に結合する、標識された化合物または抗体を用い、標識量を測定することにより検出することができる。また、クロマトグラフィー法や質量分析法などを用いて検出することもできる。 In this method, the amount of chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof that has undergone sulfation is then measured. The measurement can be performed by methods known to those skilled in the art. For example, it can be detected by measuring the amount of labeling using a labeled compound or antibody that binds to chondroitin sulfate proteoglycan or a sulfated structure of a part thereof. Moreover, it can also detect using a chromatography method, a mass spectrometry, etc.
本方法においては、次いで、被検化合物を接触させない場合(対照)と比較して、該コンドロイチン硫酸プロテオグリカンまたはその一部の存在量を低下させる化合物を選択する。低下させる化合物は網脈絡膜血管新生治療のための薬剤となる。 In this method, a compound that reduces the abundance of the chondroitin sulfate proteoglycan or a part thereof is then selected as compared with the case where the test compound is not contacted (control). The compound that lowers becomes a drug for treating choroidal neovascularization.
被検化合物が上記(d)硫酸化阻害の活性を有しているか否かについて評価(測定)可能な方法、具体例の簡単な一例を以下に示す。 A simple example of a method and a specific example capable of evaluating (measuring) whether or not the test compound has the above-mentioned (d) activity of inhibiting sulfation is shown below.
上記(d) コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの硫酸化阻害作用に関するスクリーニング方法態様:
コンドロイチン硫酸の硫酸化を促進する細胞、細胞株は上記(c)に記載の細胞、細胞株と一致する。このような細胞株を一定時間培養する過程において各種被検化合物を混合し、培養前後の硫酸化の程度を、例えば、4位硫酸化を検出する抗体(クローン;LY111)や6位硫酸化を検出する抗体(クローン;MC21C、いずれも生化学工業社製)で簡便に確認できる。蛍光標識抗体を用いて、培養前後の蛍光数値を比較しても良いし、上記(c)同様に、培養前後で2-B-6や3-B-3抗体を使用した検出法を行っても良い。細胞培養後の硫酸化の増加(LY111やMC21Cの蛍光数値増加)を抑制する化合物、もしくは細胞培養後の脱硫酸化の進行(2-B-6や3-B-3の蛍光数値増加)を促進する化合物が、本コンセプトを満たす治療候補化合物として、容易に判定できる。
(D) Screening method aspect regarding the sulfation inhibitory action of chondroitin sulfate proteoglycan:
The cells and cell lines that promote sulfation of chondroitin sulfate match the cells and cell lines described in (c) above. In the process of culturing such cell lines for a certain period of time, various test compounds are mixed, and the degree of sulfation before and after culturing is measured, for example, the antibody that detects 4-position sulfation (clone: LY111) or the 6-position sulfation The antibody to be detected (clone; MC21C, both manufactured by Seikagaku Corporation) can be easily confirmed. Fluorescence-labeled antibodies may be used to compare fluorescence values before and after culture. Similarly to (c) above, detection methods using 2-B-6 and 3-B-3 antibodies may be performed before and after culture. Also good. Compounds that suppress the increase in sulfation after cell culture (LY111 and MC21C fluorescence values increase), or promote the progress of desulfation after cell culture (2-B-6 and 3-B-3 fluorescence values increase) Can be easily determined as a therapeutic candidate compound that satisfies this concept.
さらに、より選択的には、例えばC4ST-1やC6ST-1などの硫酸基転移酵素の遺伝子をCHO細胞やL細胞などへ周知の方法で導入、恒常的に発現させた細胞株を作成する事ができる。このような恒常的に硫酸基を付加する細胞株を使用する事により、よりクリアーに治療候補化合物を判定する事ができる。 Furthermore, more selectively, for example, a cell line in which a sulfated transferase gene such as C4ST-1 or C6ST-1 is introduced into CHO cells or L cells by a well-known method and expressed constantly is prepared. Can do. By using such a cell line to which a sulfate group is constantly added, a treatment candidate compound can be determined more clearly.
本発明の他の好ましい態様は、本発明のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素の遺伝子の発現レベルを低下させる化合物、あるいはコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進酵素または脱硫酸化酵素の遺伝子の発現レベルを上昇させる化合物を選択する、以下の(a)〜(d)の工程を含む網脈絡膜血管新生抑制剤のスクリーニング方法である。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子を発現する細胞に、被検化合物を接触させる工程
(b)前記細胞における遺伝子の発現量を測定する工程
(c)該発現量を被検化合物の非存在下において測定した場合(対照)と比較する工程
(d)前記遺伝子がコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素である場合には、前記遺伝子の発現量が対照と比較して低下している化合物、前記遺伝子がコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進酵素、または脱硫酸化酵素である場合には、前記遺伝子の発現量が対照と比較して上昇している化合物を選択する工程
Another preferred embodiment of the present invention is a compound that decreases the expression level of the chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, or sulfotransferase gene of the present invention, or promotes the degradation of chondroitin sulfate proteoglycan It is a screening method for a retina choroidal neovascularization inhibitor comprising the following steps (a) to (d), wherein a compound that increases the expression level of an enzyme or a desulfating enzyme gene is selected.
(A) contacting a test compound with a cell expressing a gene encoding a chondroitin sulfate proteoglycan core protein, a synthetic enzyme, a desulfase inhibitor protein, a sulfotransferase, a degradation accelerating enzyme, or a desulfase enzyme (b) ) A step of measuring the expression level of a gene in the cell (c) a step of comparing the expression level with a case where the expression level is measured in the absence of a test compound (control) (d) a core protein of chondroitin sulfate proteoglycan, In the case of a synthetic enzyme, a desulfurase inhibitor protein, or a sulfotransferase, a compound in which the expression level of the gene is reduced compared to the control, the gene is a chondroitin sulfate proteoglycan degradation-promoting enzyme, or desulfurization In the case of an oxidase, the expression level of the gene is increased compared to the control. Selecting a compound that are
上記方法においてはまず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子を発現する細胞に、被検化合物を接触させる。 In the above method, first, a test compound is brought into contact with a cell expressing a gene encoding a chondroitin sulfate proteoglycan core protein, a synthetic enzyme, a desulfase inhibitor protein, a sulfotransferase, a degradation promoting enzyme, or a desulfase enzyme. .
本方法においては次いで、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の発現量を測定する。ここで「遺伝子の発現」には、転写および翻訳の双方が含まれる。遺伝子の発現量の測定は、当業者に公知の方法によって行うことができる。 Next, in the present method, the expression level of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, sulfotransferase, degradation promoting enzyme, or desulfase is measured. Here, “gene expression” includes both transcription and translation. The gene expression level can be measured by methods known to those skilled in the art.
例えば、上記いずれかのタンパク質を発現する細胞からmRNAを定法に従って抽出し、このmRNAを鋳型としたノーザンハイブリダイゼーション法、RT- PCR法、DNAアレイ法等を実施することによって該遺伝子の転写量の測定を行うことができる。また、上記いずれかのタンパク質をコードする遺伝子を発現する細胞からタンパク質画分を回収し、上記いずれかのタンパク質の発現をSDS-PAGE等の電気泳動法で検出することにより、遺伝子の翻訳量の測定を行うこともできる。さらに、上記いずれかのタンパク質に対する抗体を用いて、ウェスタンブロッティング法を実施することにより該タンパク質の発現を検出することにより、遺伝子の翻訳量の測定を行うことも可能である。該タンパク質の検出に用いる抗体としては、検出可能な抗体であれば特に制限はないが、例えばモノクローナル抗体、またはポリクローナル抗体の両方を利用することができる。 For example, mRNA is extracted from cells expressing any of the above proteins according to a conventional method, and the transcription amount of the gene is determined by performing Northern hybridization, RT-PCR, DNA array, etc. using this mRNA as a template. Measurements can be made. In addition, by collecting a protein fraction from a cell expressing a gene encoding any of the above proteins and detecting the expression of any of the above proteins by electrophoresis such as SDS-PAGE, the amount of translation of the gene can be reduced. Measurements can also be made. Furthermore, the amount of translation of a gene can be measured by detecting the expression of the protein by performing Western blotting using an antibody against any of the above proteins. The antibody used for detection of the protein is not particularly limited as long as it is a detectable antibody. For example, both a monoclonal antibody and a polyclonal antibody can be used.
本方法においては、次いで、被検化合物を接触させない場合(対照)と該遺伝子の発現量を比較する。 In this method, the expression level of the gene is then compared with the case where the test compound is not contacted (control).
本方法においては、次いで、前記遺伝子がコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素である場合には、前記遺伝子の発現量が対照と比較して低下(抑制)させている化合物を選択する。低下(抑制)させる化合物は、網脈絡膜血管新生抑制のための薬剤もしくは網脈絡膜血管新生治療のための候補化合物となる。 In this method, when the gene is a chondroitin sulfate proteoglycan core protein, a synthase, a desulfase-inhibiting protein, or a sulfotransferase, the expression level of the gene is decreased compared to the control ( Select the compound being suppressed. The compound to be reduced (suppressed) becomes a drug for suppressing choroidal neovascularization or a candidate compound for treating choroidal neovascularization.
また、前記遺伝子がコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進酵素、または脱硫酸化酵素である場合には、前記遺伝子の発現量が対照と比較して上昇(増強)させている化合物を選択する。上昇(増強)させる化合物は、網脈絡膜血管新生抑制のための薬剤もしくは網脈絡膜血管新生治療のための候補化合物となる。 In addition, when the gene is a chondroitin sulfate proteoglycan degradation promoting enzyme or a desulfating enzyme, a compound whose expression level of the gene is increased (enhanced) compared to the control is selected. The compound to be increased (enhanced) becomes a drug for suppressing retina choroidal neovascularization or a candidate compound for treating retina choroidal neovascularization.
また、本発明のスクリーニング方法の一態様としては、本発明のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素の遺伝子の発現レベルを低下させる化合物、あるいはコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進酵素または脱硫酸化酵素の遺伝子の発現レベルを上昇させる化合物を、レポーター遺伝子の発現を指標として選択する方法である。本発明の上記方法は例えば以下の(a)〜(d)の工程を含む。
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合した構造を有するDNAを含む細胞または細胞抽出液と、被検化合物を接触させる工程
(b)前記レポーター遺伝子の発現レベルを測定する工程
(c)被検化合物を接触させない場合(対照)と比較する工程
(d)前記レポーター遺伝子がコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素と機能的に結合している場合には、前記レポーター遺伝子の発現レベルが対照と比較して低下している化合物、前記レポーター遺伝子がコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進酵素、または脱硫酸化酵素に機能的に結合している場合には、前記レポーター遺伝子の発現レベルが対照と比較して上昇している化合物を選択する工程
In addition, as one aspect of the screening method of the present invention, the chondroitin sulfate proteoglycan core protein, the synthetic enzyme, the desulfase inhibitor protein, or the compound that decreases the expression level of the sulfotransferase gene, or chondroitin sulfate In this method, a compound that increases the expression level of a proteoglycan degradation-promoting enzyme or desulfating enzyme gene is selected using the expression of a reporter gene as an index. The method of the present invention includes, for example, the following steps (a) to (d).
(A) Structure in which a transcriptional regulatory region of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, sulfate transferase, degradation promoting enzyme, or desulfase is functionally linked to a reporter gene (B) a step of contacting a test compound with a cell or cell extract containing DNA having DNA (b) a step of measuring the expression level of the reporter gene (c) a step of comparing with a case where the test compound is not contacted (control) d) When the reporter gene is functionally linked to a chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, or sulfotransferase, the expression level of the reporter gene is compared to the control. Compound, the reporter gene is chondroit When operatively linked to degradation-promoting enzyme or desulfating enzymes, sulfate proteoglycans step of selecting compounds that expression levels of the reporter gene is increased as compared with the control
本方法においてはまず、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合した構造を有するDNAを含む細胞または細胞抽出液と、被検化合物を接触させる。 In this method, first, a chondroitin sulfate proteoglycan core protein, a synthetic enzyme, a desulfase inhibitor protein, a sulfotransferase, a degradation promoting enzyme, or a transcriptional regulatory region of a gene encoding a desulfase, and a reporter gene are functionally functional. A test compound is brought into contact with a cell or cell extract containing DNA having a bound structure.
ここで「機能的に結合した」とは、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域に転写因子が結合することにより、レポーター遺伝子の発現が誘導されるように、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが結合していることをいう。従って、レポーター遺伝子が他の遺伝子と結合しており、他の遺伝子産物との融合タンパク質を形成する場合であっても、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域に転写因子が結合することによって、該融合タンパク質の発現が誘導されるものであれば、上記「機能的に結合した」の意に含まれる。コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子のcDNA塩基配列に基づいて、当業者においては、ゲノム中に存在するコンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域を周知の方法により取得することが可能である。 Here, “functionally linked” means transcription into the transcriptional regulatory region of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, sulfotransferase, degradation promoting enzyme, or desulfase. A gene that encodes chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, sulphate transferase, degradation promoting enzyme, or desulfatase so that expression of the reporter gene is induced by binding of the factor The transcriptional regulatory region and the reporter gene. Therefore, even when the reporter gene is linked to other genes and forms a fusion protein with other gene products, chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, sulfate transferase If the expression of the fusion protein is induced by binding of a transcription factor to the transcriptional regulatory region of a gene encoding a degradation-promoting enzyme or desulfating enzyme, the above-mentioned “functionally bound” means include. Based on the cDNA base sequence of the gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, sulfate transferase, degradation-promoting enzyme, or desulfase, it exists in the genome for those skilled in the art It is possible to obtain a transcriptional regulatory region of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, sulfate transferase, degradation promoting enzyme, or desulfase, by a well-known method.
本方法に用いるレポーター遺伝子としては、その発現が検出可能であれば特に制限はなく、例えば、CAT遺伝子、lacZ遺伝子、ルシフェラーゼ遺伝子、およびGFP遺伝子等が挙げられる。「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合した構造を有するDNAを含む細胞」として、例えば、このような構造が挿入されたベクターを導入した細胞が挙げられる。このようなベクターは、当業者に周知の方法により作製することができる。ベクターの細胞への導入は、一般的な方法、例えば、リン酸カルシウム沈殿法、電気パルス穿孔法、リポフェクション法、マイクロインジェクション法等によって実施することができる。「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合した構造を有するDNAを含む細胞」には、染色体に該構造が挿入された細胞も含まれる。染色体へのDNA構造の挿入は、当業者に一般的に用いられる方法、例えば、相同組み換えを利用した遺伝子導入法により行うことができる。 The reporter gene used in this method is not particularly limited as long as its expression can be detected, and examples thereof include CAT gene, lacZ gene, luciferase gene, and GFP gene. “It has a structure in which a transcriptional regulatory region of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, sulfate transferase, degradation promoting enzyme, or desulfase is functionally linked to a reporter gene. Examples of the “cell containing DNA” include a cell into which a vector having such a structure inserted is introduced. Such vectors can be prepared by methods well known to those skilled in the art. Introduction of the vector into the cells can be performed by a general method such as calcium phosphate precipitation, electric pulse perforation, lipofection, microinjection and the like. “It has a structure in which a transcriptional regulatory region of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, sulfate transferase, degradation promoting enzyme, or desulfase is functionally linked to a reporter gene. The “cell containing DNA” also includes a cell in which the structure is inserted into a chromosome. The DNA structure can be inserted into the chromosome by a method generally used by those skilled in the art, for example, a gene introduction method using homologous recombination.
「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合した構造を有するDNAを含む細胞抽出液」とは、例えば、市販の試験管内転写翻訳キットに含まれる細胞抽出液に、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合した構造を有するDNAを添加したものを挙げることができる。 “It has a structure in which a transcriptional regulatory region of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, sulfate transferase, degradation promoting enzyme, or desulfase is functionally linked to a reporter gene. “A cell extract containing DNA” refers to, for example, a chondroitin sulfate proteoglycan core protein, a synthase, a desulfase-inhibiting protein, or a sulfotransferase in a cell extract contained in a commercially available in vitro transcription / translation kit. Examples include those to which DNA having a structure in which a transcriptional regulatory region of a gene and a reporter gene are functionally linked is added.
ここで「接触」は、「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、硫酸基転移酵素、分解促進酵素、または脱硫酸化酵素をコードする遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合した構造を有するDNAを含む細胞」の培養液に被検化合物を添加する、または該DNAを含む上記の市販された細胞抽出液に被検化合物を添加することにより行うことができる。被検化合物がタンパク質の場合には、例えば、該タンパク質を発現するDNAベクターを、該細胞へ導入することにより行うことも可能である。 Here, “contact” means that “the transcriptional regulatory region of a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthetic enzyme, desulfase inhibitor protein, sulfotransferase, degradation promoting enzyme, or desulfase enzyme and the reporter gene function. The test compound can be added to the culture solution of “cells containing DNA having a structure that has been chemically bound” or the test compound is added to the above-described commercially available cell extract containing the DNA. When the test compound is a protein, for example, it can be performed by introducing a DNA vector expressing the protein into the cell.
本方法においては、次いで、該レポーター遺伝子の発現レベルを測定する。レポーター遺伝子の発現レベルは、該レポーター遺伝子の種類に応じて、当業者に公知の方法により測定することができる。例えば、レポーター遺伝子がCAT遺伝子である場合には、該遺伝子産物によるクロラムフェニコールのアセチル化を検出することによって、レポーター遺伝子の発現量を測定することができる。レポーター遺伝子がlacZ遺伝子である場合には、該遺伝子発現産物の触媒作用による色素化合物の発色を検出することにより、また、ルシフェラーゼ遺伝子である場合には、該遺伝子発現産物の触媒作用による蛍光化合物の蛍光を検出することにより、さらに、GFP遺伝子である場合には、GFPタンパク質による蛍光を検出することにより、レポーター遺伝子の発現量を測定することができる。 In this method, the expression level of the reporter gene is then measured. The expression level of the reporter gene can be measured by methods known to those skilled in the art depending on the type of the reporter gene. For example, when the reporter gene is a CAT gene, the expression level of the reporter gene can be measured by detecting acetylation of chloramphenicol by the gene product. When the reporter gene is a lacZ gene, by detecting the color development of the dye compound catalyzed by the gene expression product, and when the reporter gene is a luciferase gene, the fluorescent compound catalyzed by the gene expression product By detecting fluorescence, and in the case of a GFP gene, the expression level of the reporter gene can be measured by detecting fluorescence due to the GFP protein.
本方法においては、次いで、測定したレポーター遺伝子の発現レベルを被検化合物の非存在下において測定した場合(対照)と比較する。 In this method, the expression level of the measured reporter gene is then compared with that measured in the absence of the test compound (control).
本方法においては、次いで、前記レポーター遺伝子がコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質、合成酵素、脱硫酸化酵素抑制タンパク質、または硫酸基転移酵素をコードする遺伝子と機能的に結合している場合には、前記レポーター遺伝子の発現レベルが対照と比較して低下(抑制)させている化合物を選択する。低下(抑制)させる化合物は、網脈絡膜血管新生抑制のための薬剤もしくは網脈絡膜血管新生治療のための候補化合物となる。 In this method, when the reporter gene is functionally linked to a gene encoding chondroitin sulfate proteoglycan core protein, synthase, desulfase inhibitor protein, or sulfotransferase, then the reporter gene is used. A compound whose gene expression level is reduced (suppressed) compared to the control is selected. The compound to be reduced (suppressed) becomes a drug for suppressing choroidal neovascularization or a candidate compound for treating choroidal neovascularization.
また、前記レポーター遺伝子がコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進酵素、または脱硫酸化酵素にと機能的に結合している場合には、前記レポーター遺伝子の発現レベルが対照と比較して上昇(増強)させている化合物を選択する。上昇(増強)させる化合物は、網脈絡膜血管新生抑制のための薬剤もしくは網脈絡膜血管新生治療のための候補化合物となる。 In addition, when the reporter gene is functionally bound to the chondroitin sulfate proteoglycan degradation promoting enzyme or desulfation enzyme, the expression level of the reporter gene is increased (enhanced) compared to the control. Select a compound. The compound to be increased (enhanced) becomes a drug for suppressing retina choroidal neovascularization or a candidate compound for treating retina choroidal neovascularization.
本発明のスクリーニング方法において見出される網脈絡膜血管新生抑制剤は、好ましくは、網脈絡膜血管新生疾患の治療用または予防用のものである。 The inhibitor of retina choroidal neovascularization found in the screening method of the present invention is preferably for treating or preventing a retina choroidal neovascularization disease.
また本発明は、本発明のスクリーニング方法を実施するために用いられる、各種薬剤・試薬等を含むキットを提供する。 The present invention also provides a kit containing various drugs / reagents and the like used for carrying out the screening method of the present invention.
本発明のキットは、例えば本発明の上述の各種試薬の中から、実施するスクリーニング方法にあわせて適宜選択することができる。例えば本発明のキットは、本発明のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンを構成要素とすることができる。本発明のキットには、さらに、本発明の方法において使用される各種試薬、容器等を含めることができる。例えば、抗コンドロイチン硫酸プロテオグリカン抗体、プローブ、各種反応試薬、細胞、培養液、対照サンプル、緩衝液、使用方法を記載した指示書等を適宜含めることができる。 The kit of the present invention can be appropriately selected from, for example, the above-mentioned various reagents of the present invention according to the screening method to be performed. For example, the kit of the present invention can contain the chondroitin sulfate proteoglycan of the present invention as a constituent element. The kit of the present invention can further contain various reagents, containers and the like used in the method of the present invention. For example, an anti-chondroitin sulfate proteoglycan antibody, a probe, various reaction reagents, cells, a culture solution, a control sample, a buffer solution, instructions describing how to use and the like can be appropriately included.
本発明の好ましい態様においては、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの生成もしくは蓄積が阻害されているかどうかを検出する工程を含む、網脈絡膜血管新生抑制剤のスクリーニング方法である。従って、該スクリーニング方法において、例えばコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの検出の際に利用可能な、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコアタンパク質をコードする遺伝子に対するプローブもしくは該遺伝子の任意の領域を増幅するためのプライマー等のオリゴヌクレオチド、または、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンを認識する抗体(抗コンドロイチン硫酸プロテオグリカン抗体)も、本発明の網脈絡膜血管新生抑制剤スクリーニング用キットの構成要素に含めることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the present invention is a screening method for a choroidal neovascularization inhibitor comprising the step of detecting whether the production or accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan is inhibited. Accordingly, in the screening method, for example, an oligonucleotide such as a probe for a gene encoding the core protein of chondroitin sulfate proteoglycan or a primer for amplifying an arbitrary region of the gene, which can be used when detecting chondroitin sulfate proteoglycan, Alternatively, an antibody that recognizes chondroitin sulfate proteoglycan (anti-chondroitin sulfate proteoglycan antibody) can also be included in the components of the kit for screening an inhibitor of choroidal neovascularization of the present invention.
上記オリゴヌクレオチドは、例えば、本発明のVersican(バーシカン)コアタンパク質遺伝子のDNAに特異的にハイブリダイズするものである。ここで「特異的にハイブリダイズする」とは、通常のハイブリダイゼーション条件下、好ましくはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下(例えば、サムブルックら, Molecular Cloning,Cold Spring Harbour Laboratory Press,New York,USA,第2版1989に記載の条件)において、他のタンパク質をコードするDNAとクロスハイブリダイゼーションを有意に生じないことを意味する。特異的なハイブリダイズが可能であれば、該オリゴヌクレオチドは、本発明のVersican(バーシカン)コアタンパク質遺伝子の塩基配列に対し、完全に相補的である必要はない。 For example, the oligonucleotide specifically hybridizes to the DNA of the Versican core protein gene of the present invention. Here, “specifically hybridize” means normal hybridization conditions, preferably stringent hybridization conditions (for example, Sambrook et al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York, USA, In the condition described in the second edition 1989), it means that cross-hybridization does not occur significantly with DNA encoding other proteins. If specific hybridization is possible, the oligonucleotide does not need to be completely complementary to the base sequence of the Versican core protein gene of the present invention.
本発明においてハイブリダイゼーションの条件としては、例えば「2×SSC、0.1%SDS、50℃」、「2×SSC、0.1%SDS、42℃」、「1 ×SSC、0.1%SDS、37℃」、よりストリンジェントな条件として「2×SSC、0.1%SDS、65℃」、「0.5×SSC、0.1%SDS、 42℃」および「0.2×SSC、0.1%SDS、65℃」等の条件を挙げることができる。より詳細には、Rapid-hyb buffer (Amersham Life Science)を用いた方法として、68℃で30分間以上プレハイブリダイゼーションを行った後、プローブを添加して1時間以上68℃に保ってハイブリッド形成させ、その後2×SSC、0.1%SDS中、室温で20分間の洗浄を3回行い、続いて1×SSC、0.1%SDS中、37℃で20分間の洗浄を3回行い、最後に1×SSC、0.1%SDS中、50℃で20分間の洗浄を2回行うことができる。その他、例えばExpresshyb Hybridization Solution (CLONTECH)中、55℃で30分間以上プレハイブリダイゼーションを行った後、標識プローブを添加して37〜55℃で1時間以上インキュベートし、2×SSC、0.1%SDS中、室温で20分間の洗浄を3回、1×SSC、0.1%SDS中、37℃で20分間の洗浄を1回行うこともできる。ここで、例えば、プレハイブリダイゼーション、ハイブリダイゼーションや2度目の洗浄の際の温度をより高く設定することにより、よりストリンジェントな条件とすることができる。例えば、プレハイブリダイゼーションおよびハイブリダイゼーションの温度を60℃、さらにストリンジェントな条件としては68℃とすることができる。当業者であれば、このようなバッファーの塩濃度、温度等の条件に加えて、プローブ濃度、プローブの長さ、プローブの塩基配列構成、反応時間等のその他の条件を加味し、条件を設定することができる。 As hybridization conditions in the present invention, for example, “2 × SSC, 0.1% SDS, 50 ° C.”, “2 × SSC, 0.1% SDS, 42 ° C.”, “1 × SSC, 0.1% SDS, 37 ° C.” More stringent conditions include “2 × SSC, 0.1% SDS, 65 ° C.”, “0.5 × SSC, 0.1% SDS, 42 ° C.” and “0.2 × SSC, 0.1% SDS, 65 ° C.” Can do. More specifically, as a method using Rapid-hyb buffer (Amersham Life Science), prehybridization is performed at 68 ° C for 30 minutes or more, and then a probe is added and kept at 68 ° C for 1 hour or more for hybridization. Then wash 3 times for 20 minutes at room temperature in 2 x SSC, 0.1% SDS, then 3 times for 20 minutes at 37 ° C in 1 x SSC, 0.1% SDS, and finally 1 x SSC Washing can be performed twice in 0.1% SDS at 50 ° C for 20 minutes. In addition, for example, prehybridization in Expresshyb Hybridization Solution (CLONTECH) for 30 minutes or more at 55 ° C, add labeled probe, and incubate at 37-55 ° C for 1 hour or more, in 2 × SSC, 0.1% SDS In addition, washing for 20 minutes at room temperature can be performed three times, and washing for 20 minutes at 37 ° C. in 1 × SSC and 0.1% SDS can be performed once. Here, for example, by setting the temperature at the time of pre-hybridization, hybridization, or the second washing higher, the conditions can be made more stringent. For example, the prehybridization and hybridization temperatures can be 60 ° C., and the stringent conditions can be 68 ° C. Those skilled in the art can set conditions by considering other conditions such as probe concentration, probe length, probe base sequence configuration, reaction time, etc. in addition to such conditions as buffer salt concentration and temperature. can do.
該オリゴヌクレオチドは、上記本発明のスクリーニング用キットにおけるプローブやプライマーとして用いることができる。該オリゴヌクレオチドをプライマーとして用いる場合、その長さは、通常15bp〜100bpであり、好ましくは17bp〜30bpである。プライマーは、例えば配列番号:71または72に記載のものであるが、上記本発明中の遺伝子のDNAの少なくとも一部を増幅しうるものであれば、特に制限されない。 The oligonucleotide can be used as a probe or primer in the screening kit of the present invention. When the oligonucleotide is used as a primer, the length is usually 15 bp to 100 bp, preferably 17 bp to 30 bp. The primer is, for example, the one described in SEQ ID NO: 71 or 72, but is not particularly limited as long as it can amplify at least a part of the DNA of the gene in the present invention.
また本発明は、本発明の薬剤を個体(例えば、患者等)へ投与する工程を含む、網脈絡膜血管新生疾患の治療もしくは予防方法を提供する。 The present invention also provides a method for treating or preventing a choroidal neovascularization disease, comprising the step of administering the agent of the present invention to an individual (for example, a patient).
本発明の予防もしくは治療方法の対象となる個体は、網脈絡膜血管新生疾患を発症し得る生物であれば特に制限されないが、好ましくはヒトである。 The individual subject to the prevention or treatment method of the present invention is not particularly limited as long as it is an organism that can develop a choroidal neovascularization disease, but is preferably a human.
個体への投与は、一般的には、例えば、動脈内注射、静脈内注射、皮下注射など当業者に公知の方法により行うことができる。投与量は、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(医師、獣医師、薬剤師等)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。 Administration to an individual can be generally performed by methods known to those skilled in the art, such as intraarterial injection, intravenous injection, and subcutaneous injection. The dosage varies depending on the weight and age of the patient, the administration method, etc., but a person skilled in the art (such as a doctor, veterinarian, pharmacist, etc.) can appropriately select an appropriate dosage.
さらに本発明は、本発明の薬剤の、網脈絡膜血管新生抑制剤の製造における使用に関する。 The present invention further relates to the use of the agent of the present invention in the manufacture of a retina choroidal neovascularization inhibitor.
なお本明細書において引用された全ての先行技術文献は、参照として本明細書に組み入れられる。 It should be noted that all prior art documents cited in the present specification are incorporated herein by reference.
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to these examples.
実施例1:Streptozotocin誘発性2型糖尿病性網膜症モデルマウスにおけるコンドロイチン−4−脱硫酸化酵素の効果:硫酸化CSPGの減弱:
妊娠14日目 C57BL/6JcLマウス(日本クレア社製)を飼育、出産させ、出生後2日令 C57BL/6JcLマウス 雌(日本クレア社製)、各々にStreptozocin 10mg/mL(SIGMA社製) 20μL/head に皮下注射し、4週令までCE-2(日本クレア社製)の飼料、滅菌水を与え飼育し、4週令よりHigh Fat Diet食(日本クレア社製)、滅菌水を与え、2週間飼育させた。2週間目にコンドロイチン−4−脱硫酸化酵素(20単位/ml;生化学工業社製)を4単位/mouseで、ならびに溶媒(リン酸緩衝液)を2回/1週間、腹腔内投与(1shot/1週間)の4回(2週間)処置を行った。14日目にコンドロイチン−4−脱硫酸化酵素の効果を検討するため、両群マウスの眼球を摘出し、免疫組織学的検討を加えた。
Example 1: Effect of chondroitin-4-desulfase in Streptozotocin-induced type 2 diabetic retinopathy model mice: attenuation of sulfated CSPG:
Day 14 of pregnancy C57BL / 6JcL mice (CLEA Japan) were bred and born, 2 days after birth C57BL / 6JcL mice female (CLEA Japan), Streptozocin 10 mg / mL (SIGMA) 20 μL / Injected subcutaneously into the head, fed with CE-2 (CLEA Japan) and sterilized water until 4 weeks of age, and fed with High Fat Diet diet (CLEA Japan) and sterilized water from 4 weeks of age. Raised for a week. In the second week, chondroitin-4-desulfase (20 units / ml; manufactured by Seikagaku Corporation) at 4 units / mouse, and the solvent (phosphate buffer) was administered intraperitoneally twice a week (1 shot) (1 week) 4 times (2 weeks). On the 14th day, in order to examine the effect of chondroitin-4-desulfating enzyme, the eyes of both groups of mice were removed and subjected to immunohistological studies.
摘出眼で凍結ブロック・切片を作成した。切片をアセトン(シグマアルドリッチジャパン社製)で10分間固定後、リン酸緩衝液で洗浄し、さらに一次抗体として抗コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)抗体(クローンCS56、マウスモノクローナル抗体、10μg/mL;生化学工業社製)を添加し、室温で一時間反応させた。続いて、ヒストファインマウスステインキット(ニチレイ社製;マウスモノクローナル抗体に対して使用)を用いて二次抗体反応を行った後、DAB基質を(ニチレイ社製)添加し酵素色素反応を行った。この標本を光学顕微鏡(ライカ社製)用いて観察した。 Frozen blocks and sections were prepared with the removed eyes. Sections were fixed with acetone (Sigma Aldrich Japan) for 10 minutes, washed with phosphate buffer, and anti-chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) antibody (clone CS56, mouse monoclonal antibody, 10 μg / mL; biochemistry as primary antibody) Kogyo Co., Ltd.) was added and reacted at room temperature for 1 hour. Subsequently, a secondary antibody reaction was performed using a histofine mouse stain kit (manufactured by Nichirei; used for mouse monoclonal antibody), and then DAB substrate (manufactured by Nichirei) was added to perform an enzyme dye reaction. This specimen was observed using an optical microscope (Leica).
得られた組織像を図1に示した(原図はカラーである)。未治療群では網膜の硝子体側に新規にCS56陽性所見を認めてくる。これに対して酵素治療群ではCS56強度が減弱している。CS56は4位のみならず6位硫酸基も認識する抗体であり、この減弱は4位硫酸基の減弱を反映しているものと示唆される。以上より、本モデルマウスにおいて誘導される網膜組織におけるCSPGの沈着は、コンドロイチン−4−脱硫酸化酵素の生体内投与により修飾を受け抑制されることが明らかになった。 The obtained tissue image is shown in FIG. 1 (the original image is in color). In the untreated group, a new CS56 positive finding is observed on the vitreous side of the retina. In contrast, the CS56 intensity in the enzyme treatment group is weakened. CS56 is an antibody that recognizes not only the 4-position but also the 6-position sulfate group, suggesting that this attenuation reflects the attenuation of the 4-position sulfate group. From the above, it was revealed that CSPG deposition in the retinal tissue induced in this model mouse was modified and suppressed by in vivo administration of chondroitin-4-desulfating enzyme.
実施例2:Streptozotocin誘発性2型糖尿病性網膜症モデルマウスにおけるコンドロイチン−4−脱硫酸化酵素の効果:血管内皮細胞増生の抑制:
実施例1と同様の方法で得られた切片をアセトン(シグマアルドリッチジャパン社製)で10分間固定後、リン酸緩衝液で洗浄し、一次抗体としてラット由来抗血管内皮細胞抗体(CD31;1:200希釈;ファーミンジェン社製)を添加し、室温で1時間反応させた。次に二次抗体であるペルオキシダーゼ標識ロバ由来抗ラットIgG(1:200希釈;バイオソース社製)を添加し、室温で30分反応させた。反応後のサンプルにDAB基質(ニチレイ社製)を添加した。この標本を光学顕微鏡(ライカ社製)用いて観察した。
Example 2: Effect of chondroitin-4-desulfase in Streptozotocin-induced type 2 diabetic retinopathy model mice: inhibition of vascular endothelial cell proliferation:
A section obtained by the same method as in Example 1 was fixed with acetone (manufactured by Sigma-Aldrich Japan) for 10 minutes, washed with a phosphate buffer, and rat-derived anti-vascular endothelial cell antibody (CD31; 1: 200 dilution; manufactured by Pharmingen) was added and allowed to react at room temperature for 1 hour. Next, peroxidase-labeled donkey-derived anti-rat IgG (1: 200 dilution; manufactured by Biosource), which is a secondary antibody, was added and reacted at room temperature for 30 minutes. DAB substrate (Nichirei) was added to the sample after the reaction. This specimen was observed using an optical microscope (Leica).
得られた組織像を図2に示した(原図はカラーである)。未治療群では網膜硝子体側におけるCD31陽性細胞の数が増加しており、一部硝子体に突出している像も認めた。これは、本モデルが糖尿病性網膜症の前増殖網膜症の段階を反映していると考えられ、モデルの有効性を示すものである。これに対して酵素治療群では、同部位のCD31陽性細胞の数が明らかに減少していた。以上の結果から、2型糖尿病モデルにおいては網膜硝子体側の血管内皮細胞数が増加してくるが、コンドロイチン−4−脱硫酸化酵素投与により、そのような血管増生が抑制させることが示唆された。 The obtained tissue image is shown in FIG. 2 (the original image is in color). In the untreated group, the number of CD31 positive cells on the retinal vitreous side increased, and some images protruded into the vitreous body. This is considered to reflect the stage of preproliferative retinopathy of diabetic retinopathy, and shows the effectiveness of the model. In contrast, in the enzyme treatment group, the number of CD31 positive cells at the same site was clearly reduced. From the above results, it was suggested that in the type 2 diabetes model, the number of vascular endothelial cells on the retinal vitreous side increases, but administration of chondroitin-4-desulfating enzyme suppresses such vascular proliferation.
実施例3:Streptozotocin誘発性2型糖尿病性網膜症モデルマウスにおけるコンドロイチン−4−脱硫酸化酵素の効果:コラーゲン増加性変化の抑制:
実施例1と同様の方法で得られた切片をアセトン(シグマアルドリッチジャパン社製)で10分間固定後、リン酸緩衝液で洗浄し、一次抗体としてウサギ由来抗IV型コラーゲン抗体(1:250希釈;Sigma社製)を添加し、室温で1時間反応させた。次に二次抗体であるペルオキシダーゼ標識抗ウサギIgG(1:200希釈;Jackson ImmunoResearch社製)を添加し、室温で30分反応させた。反応後のサンプルにDAB基質(ニチレイ社製)を添加した。この標本を光学顕微鏡(ライカ社製)用いて観察した。
Example 3: Effect of chondroitin-4-desulfating enzyme in Streptozotocin-induced type 2 diabetic retinopathy model mice: inhibition of collagen-induced changes:
A section obtained by the same method as in Example 1 was fixed with acetone (manufactured by Sigma-Aldrich Japan) for 10 minutes, washed with a phosphate buffer, and a rabbit-derived anti-type IV collagen antibody (1: 250 dilution) as a primary antibody. And Sigma) were added and reacted at room temperature for 1 hour. Next, peroxidase-labeled anti-rabbit IgG (1: 200 dilution; manufactured by Jackson ImmunoResearch), which is a secondary antibody, was added and reacted at room temperature for 30 minutes. DAB substrate (Nichirei) was added to the sample after the reaction. This specimen was observed using an optical microscope (Leica).
得られた組織像を図3に示した(原図はカラーである)。未治療群では網膜硝子体側におけるIV型コラーゲン陽性所見の増加とともに、網膜内境界膜に平行して連なる所見を認めた。これは、静脈形態の異常と共に、コラーゲンの増生、すなわち線維化変化を示唆するものである。これに対して酵素治療群では、同部位のIV型コラーゲンの増生が顕著に抑制されていた。以上の結果から、2型糖尿病モデルにおいては網膜コラーゲン増生を認めるが、コンドロイチン−4−脱硫酸化酵素投与により抑制させることが明らかになった。 The obtained tissue image is shown in FIG. 3 (the original image is in color). In the untreated group, positive findings of type IV collagen were observed on the retinal vitreous side, and findings parallel to the intraretinal boundary membrane were observed. This suggests an increase in collagen, that is, a change in fibrosis, along with abnormal venous morphology. In contrast, in the enzyme treatment group, the growth of type IV collagen at the same site was remarkably suppressed. From the above results, it was revealed that retinal collagen growth was observed in the type 2 diabetes model but was suppressed by administration of chondroitin-4-desulfase.
実施例4:Streptozotocin誘発性2型糖尿病性網膜症モデルマウスにおけるバーシカン遺伝子サイレンシング効果:バーシカン発現増強の抑制:
妊娠14日目 C57BL/6JcLマウス(日本クレア社製)を飼育、出産させ、出生後2日令 C57BL/6JcLマウス 雌(日本クレア社製)、各々にStreptozocin 10mg/mL(SIGMA社製) 20μL/head に皮下注射し、4週令までCE-2(日本クレア社製)の飼料、滅菌水を与え飼育し、4週令よりHigh Fat Diet食(日本クレア社製)、滅菌水を与え、2週間飼育させた。2週間目にバーシカンsiRNAカクテル(5’-ATGAAAGGCATCTTATGGATGTGCTCA-3’(配列番号:67) ; 5’-ATTACTAACCCATGCACTACATCAA-3’(配列番号:68) ;5’-GGCAGCCACCAGCAGGTACACTCTG-3’(配列番号:69) ; 5’-CTGCTCAACAGGCTTGTTTGGATAT-3’(配列番号:70)、1μg/匹、ジーンワールド社製)、またはPBSをあらかじめPBSにて10倍希釈したアテロコラーゲン(コーケン社製)に混合し200μlを腹腔内に注射した。1回/1週間、腹腔内投与(1shot/1週間)の2回(2週間)処置を行った。14日目にバーシカンSiRNA効果を、PCR法により検討した。
Example 4: Versican gene silencing effect in Streptozotocin-induced type 2 diabetic retinopathy model mice: inhibition of versican expression enhancement:
Day 14 of pregnancy C57BL / 6JcL mice (CLEA Japan) were bred and born, 2 days after birth C57BL / 6JcL mice female (CLEA Japan), Streptozocin 10 mg / mL (SIGMA) 20 μL / Injected subcutaneously into the head, fed with CE-2 (CLEA Japan) and sterilized water until 4 weeks of age, and fed with High Fat Diet diet (CLEA Japan) and sterilized water from 4 weeks of age. Raised for a week. At 2 weeks, versican siRNA cocktail (5′-ATGAAAGGCATCTTATGGATGTGCTCA-3 ′ (SEQ ID NO: 67); 5′-ATTACTAACCCATGCACTACATCAA-3 ′ (SEQ ID NO: 68); 5′-GGCAGCCACCAGCAGGTACACTCTG-3 ′ (SEQ ID NO: 69); 5'-CTGCTCAACAGGCTTGTTTGGATAT-3 '(SEQ ID NO: 70), 1 μg / mouse, Gene World, or PBS mixed with atelocollagen (Kohken) diluted 10-fold with PBS in advance and injected 200 μl intraperitoneally did. Treatment was performed once (one week) and twice (2 weeks) by intraperitoneal administration (1 shot / one week). On day 14, the versican SiRNA effect was examined by PCR.
採取した眼球を1.5mlチューブにとりわけ、液体窒素で凍結した。組織50mg当たりに対し、RNA-Bee(TEL-TEST社製)1mlを加えてホモジナイズした懸濁液にchloroform 200μl (Sigma Aldrich Japan社製) を加え穏やかに混合後、約5分氷冷し、12,000rpm、4℃、15分間 遠心分離機(Centrifuge 5417R、eppendorf社製)を用い遠心分離を行った。遠心分離後の上澄み液500μlを別の1.5mlチューブに移し、上澄み液と同等量のisopropannol 500μl(Sigma Aldrich Japan製)を加え混合後、1μlのglycogen (Invitrogen社製)を加え、15分間氷冷した。氷冷15分後、12,000rpm、4℃、15分間遠心し、その後、75% Ethanol 1000μl (Sigma Aldrich Japan社製)で3回洗浄して得られたRNA沈殿物を30分間〜1時間、自然乾燥させた後、大塚蒸留水50μl (大塚製薬社製)に溶解させ、さらに大塚蒸留水にて100倍希釈し、UVプレート(コーニングコースター社製)上でプレートリーダー(POWER Wave XS、BIO-TEK社製)により抽出したサンプル中のRNA濃度を算出した。得られたRNAサンプルを500ng/20μlの濃度に調整し、68℃、3分間、BLOCK INCUBATOR (ASTEC社製)にて加温し、10分間、氷冷した。氷冷後、予め調製していたRT Pre Mix 液(組成:25mM MgCl218.64μl(Invitrogen社製)、5×Buffer 20μl(Invitrogen社製)、0.1M DTT 6.6μl(Invitrogen社製)、10mM dNTP mix 10μl(Invitrogen社製)、RNase Inhibitor 2μl(Invitrogen社製)、MMLV Reverse transcriptase 1.2μl(Invitrogen社製)、Random primer 2μl (Invitrogen社製)、滅菌蒸留水19.56μl(大塚蒸留水:大塚製薬社製)を80μl加えBLOCK INCUBATORにて42℃、1時間、99℃、5分間、加熱した後、氷冷しcDNA 100μlを作製した。 The collected eyeballs were frozen in 1.5 ml tubes, especially with liquid nitrogen. To 50 mg of tissue, add 1 ml of RNA-Bee (TEL-TEST) and homogenize the suspension, add 200 μl of chloroform (Sigma Aldrich Japan), mix gently, and cool on ice for about 5 minutes. Centrifugation was performed using a centrifuge (Centrifuge 5417R, manufactured by Eppendorf) for 15 minutes at rpm and 4 ° C. Transfer 500 μl of the supernatant after centrifugation to another 1.5 ml tube, add 500 μl of isopropannol (Sigma Aldrich Japan) equivalent to the supernatant, mix, add 1 μl glycogen (Invitrogen), and cool on ice for 15 minutes. did. After 15 minutes of ice cooling, centrifuge for 15 minutes at 12,000 rpm and 4 ° C, and then wash the RNA precipitate with 75% Ethanol 1000 μl (Sigma Aldrich Japan) three times for 30 minutes to 1 hour. After drying, dissolve in 50 μl of Otsuka distilled water (manufactured by Otsuka Pharmaceutical), further dilute 100 times with Otsuka distilled water, and plate reader (POWER Wave XS, BIO-TEK) on a UV plate (Corning Coaster). The RNA concentration in the sample extracted by the company was calculated. The obtained RNA sample was adjusted to a concentration of 500 ng / 20 μl, heated at 68 ° C. for 3 minutes with BLOCK INCUBATOR (manufactured by ASTEC), and cooled on ice for 10 minutes. RT premix solution (composition: 25 mM MgCl 2 18.64 μl (Invitrogen)), 5 × Buffer 20 μl (Invitrogen), 0.1 M DTT 6.6 μl (Invitrogen), 10 mM dNTP mix 10 μl (Invitrogen), RNase Inhibitor 2 μl (Invitrogen), MMLV Reverse transcriptase 1.2 μl (Invitrogen), Random primer 2 μl (Invitrogen), sterile distilled water 19.56 μl (Otsuka distilled water: Otsuka Pharmaceutical) And heated at 42 ° C. for 1 hour, 99 ° C. for 5 minutes, and then ice-cooled to prepare 100 μl of cDNA.
得られたcDNAを用いて、以下の組成でPCR反応を行った。
PCR Buffer 2μl [組成:166mM (NH4)2SO4 (Sigma Aldrich Japan社製)、670mM Tris pH8.8(Invitrogen社製)、67mM MgCl2・6H2O(Sigma Aldrich Japan社製)、100mM 2-mercaptoethanol (WAKO社製)]、25mM dNTP mix 0.8μl (Invitrogen社製)、DMSO 0.6μl (Sigma Aldrich Japan社製)、プライマー 0.2μl (forwaed 5’-GACGACTGTCTTGGTGG-3’(配列番号:71), reverse 5’-ATATCCAAACAAGCCTG-3’(配列番号:72)、 GeneWorld社製)、大塚蒸留水 15.7μl、Taq polymerase 0.1μl (Perkin Elmer社製)、cDNA 1μl を混合させAuthorized Themal Cycler (eppendorf社製) により94℃ 45秒、56℃ 45秒、72℃ 60秒で35 cycle 反応させた。反応終了後、得られたPCR産物に2μl Loading Dye (Invitrogen社製)を加え、1.5% UltraPure Agarose (Invitrogen社製)ゲルを作製し、Mupid-2 plus (ADVANCE社製)により100V、20分間 電気泳動を行った。泳動後、1×LoTE [組成:3mM Tris-HCl(pH7.5) (Invitrogen社製)、 0.2mM EDTA (pH7.5) (Sigma Aldrich Japan社製)]にて10000倍希釈Ethydium Bromide(Invitrogen社製)染色液中で20分間〜30分間 振とうさせた後、I-Scope WD (ADVANCE社製)に設置したEXILIM (CASIO社製)にてゲル撮影し遺伝子発現の確認を行った。
PCR reaction was performed with the following composition using the obtained cDNA.
PCR Buffer 2 μl [Composition: 166 mM (NH 4 ) 2 SO 4 (Sigma Aldrich Japan), 670 mM Tris pH8.8 (Invitrogen), 67 mM MgCl 2 · 6H 2 O (Sigma Aldrich Japan), 100 mM 2 -mercaptoethanol (manufactured by WAKO)], 25 mM dNTP mix 0.8 μl (manufactured by Invitrogen), DMSO 0.6 μl (manufactured by Sigma Aldrich Japan), primer 0.2 μl (forwaed 5′-GACGACTGTCTTGGTGG-3 ′ (SEQ ID NO: 71), Reverse 5'-ATATCCAAACAAGCCTG-3 '(SEQ ID NO: 72), GeneWorld), Otsuka distilled water 15.7 μl, Taq polymerase 0.1 μl (Perkin Elmer), cDNA 1 μl mixed and Authorized Themal Cycler (eppendorf) The reaction was carried out for 35 cycles at 94 ° C for 45 seconds, 56 ° C for 45 seconds, and 72 ° C for 60 seconds. After completion of the reaction, 2 μl Loading Dye (Invitrogen) is added to the obtained PCR product to prepare a 1.5% UltraPure Agarose (Invitrogen) gel, and 100 V for 20 minutes using Mupid-2 plus (ADVANCE). Electrophoresis was performed. After electrophoresis, dilute 10,000 times with 1 × LoTE [Composition: 3 mM Tris-HCl (pH 7.5) (Invitrogen), 0.2 mM EDTA (pH 7.5) (Sigma Aldrich Japan)] Ethydium Bromide (Invitrogen) After shaking for 20 minutes to 30 minutes in a staining solution, gel expression was confirmed with EXILIM (manufactured by CASIO) installed in I-Scope WD (manufactured by ADVANCE) to confirm gene expression.
cDNAの希釈率を9倍と18倍(1/9、1/18)に大別した半定量的PCRの結果を図4に示す。糖尿病未治療群ではバーシカンmRNA発現増強が見られたが、バーシカンsiRNA治療群ではバーシカンmRNAの発現増強を認めなかった。この発現抑制は希釈率18倍で顕著に認められる。以上より、バーシカンsiRNAを投与する事により、糖尿病性網膜症に伴うバーシカンの発現増強が顕著に抑制される事が証明された。 FIG. 4 shows the results of semiquantitative PCR in which the dilution ratio of cDNA is roughly divided into 9 times and 18 times (1/9, 1/18). In the non-diabetic group, versican mRNA expression was enhanced, but in the versican siRNA treatment group, versican mRNA expression was not enhanced. This suppression of expression is noticeable at a dilution rate of 18 times. From the above, it was proved that administration of versican siRNA significantly suppresses versican expression enhancement associated with diabetic retinopathy.
実施例5:Streptozotocin誘発性2型糖尿病性網膜症モデルマウスにおけるバーシカン遺伝子サイレンシング効果:CSPG蓄積の抑制:
次に実施例4においても、実施例1と同様の方法で眼球を摘出し、凍結ブロック・切片を作成した。切片をアセトン(シグマアルドリッチジャパン社製)で10分間固定後、リン酸緩衝液で洗浄し、さらに一次抗体として抗コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)抗体(クローンCS56、マウスモノクローナル抗体、10μg/mL;生化学工業社製)を添加し、室温で一時間反応させた。続いて、ヒストファインマウスステインキット(ニチレイ社製;マウスモノクローナル抗体に対して使用)を用いて二次抗体反応を行った後、DAB基質を(ニチレイ社製)添加し酵素色素反応を行った。この標本を光学顕微鏡(ライカ社製)用いて観察した。結果を図5に示す(原図はカラーである)。CS56はCSPG全般を認識するため、バーシカンもその認識対象となる。2型糖尿病モデルマウス未治療群においては硝子体側網膜でCSPGの増加・蓄積を認めるのに対し、バーシカンSiRNA治療群では、このようなCSPG増加・蓄積がほぼ完全に抑制されていた。この結果は、バーシカンSiRNA遺伝子サイレンシングによって、遺伝子発現のみならず、糖蛋白質レベルでの発現増強も、ほぼ完全に抑制されたことを示す。
Example 5: Versican gene silencing effect in Streptozotocin-induced type 2 diabetic retinopathy model mice: inhibition of CSPG accumulation:
Next, also in Example 4, the eyeball was extracted by the same method as in Example 1, and frozen blocks and sections were prepared. Sections were fixed with acetone (Sigma Aldrich Japan) for 10 minutes, washed with phosphate buffer, and anti-chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) antibody (clone CS56, mouse monoclonal antibody, 10 μg / mL; biochemistry as primary antibody) Kogyo Co., Ltd.) was added and reacted at room temperature for 1 hour. Subsequently, a secondary antibody reaction was performed using a histofine mouse stain kit (manufactured by Nichirei; used for mouse monoclonal antibody), and then DAB substrate (manufactured by Nichirei) was added to perform an enzyme dye reaction. This specimen was observed using an optical microscope (Leica). The results are shown in FIG. 5 (original drawing is color). Since CS56 recognizes CSPG in general, versican is also recognized. In the group not treated with type 2 diabetes model mice, CSPG increased / accumulated in the vitreous retina, whereas in the versican SiRNA-treated group, such CSPG increased / accumulated was almost completely suppressed. This result shows that not only gene expression but also enhanced expression at the glycoprotein level was suppressed almost completely by versican SiRNA gene silencing.
実施例6:Streptozotocin誘発性2型糖尿病性網膜症モデルマウスにおけるバーシカン遺伝子サイレンシング効果:血管内皮細胞増生の抑制:
実施例5と同様の方法で得られた切片をアセトン(シグマアルドリッチジャパン社製)で10分間固定後、リン酸緩衝液で洗浄し、一次抗体としてラット由来抗血管内皮細胞抗体(CD31;1:200希釈;ファーミンジェン社製)を添加し、室温で1時間反応させた。次に二次抗体であるペルオキシダーゼ標識ロバ由来抗ラットIgG(1:200希釈;バイオソース社製)を添加し、室温で30分反応させた。反応後のサンプルにDAB基質(ニチレイ社製)を添加した。この標本を光学顕微鏡(ライカ社製)用いて観察した。
Example 6: Versican gene silencing effect in Streptozotocin-induced type 2 diabetic retinopathy model mouse: inhibition of vascular endothelial cell proliferation:
A section obtained by the same method as in Example 5 was fixed with acetone (manufactured by Sigma-Aldrich Japan) for 10 minutes, washed with a phosphate buffer, and rat-derived anti-vascular endothelial cell antibody (CD31; 1: 1: primary antibody). 200 dilution; manufactured by Pharmingen) was added and allowed to react at room temperature for 1 hour. Next, peroxidase-labeled donkey-derived anti-rat IgG (1: 200 dilution; manufactured by Biosource), which is a secondary antibody, was added and reacted at room temperature for 30 minutes. DAB substrate (Nichirei) was added to the sample after the reaction. This specimen was observed using an optical microscope (Leica).
得られた組織像を図6に示した(原図はカラーである)。未治療群では網膜硝子体側におけるCD31陽性細胞の数が増加しているのに対し、SiRNA治療群では同部位のCD31陽性細胞増加がほぼ完全に抑制されていた。以上の結果から、2型糖尿病モデルおける硝子体側網膜の血管内皮増生が、バーシカン遺伝子サイレンシング治療により抑制させることが示唆された。 The obtained tissue image is shown in FIG. 6 (the original image is in color). In the untreated group, the number of CD31-positive cells on the retinal vitreous side increased, whereas in the SiRNA-treated group, the increase in CD31-positive cells at the same site was almost completely suppressed. From the above results, it was suggested that vascular endothelial growth of the vitreous side retina in a type 2 diabetes model is suppressed by versican gene silencing treatment.
実施例7:Streptozotocin誘発性2型糖尿病性網膜症モデルマウスにおけるバーシカン遺伝子サイレンシング効果:IV型コラーゲン増生の抑制:
実施例5と同様の方法で得られた切片をアセトン(シグマアルドリッチジャパン社製)で10分間固定後、リン酸緩衝液で洗浄し、一次抗体としてウサギ由来抗IV型コラーゲン抗体(1:250希釈;Sigma社製)を添加し、室温で1時間反応させた。次に二次抗体であるペルオキシダーゼ標識抗ウサギIgG(1:200希釈;Jackson ImmunoResearch社製)を添加し、室温で30分反応させた。反応後のサンプルにDAB基質(ニチレイ社製)を添加した。この標本を光学顕微鏡(ライカ社製)用いて観察した。
Example 7: Versican gene silencing effect in Streptozotocin-induced type 2 diabetic retinopathy model mouse: inhibition of type IV collagen growth:
A section obtained by the same method as in Example 5 was fixed with acetone (manufactured by Sigma-Aldrich Japan) for 10 minutes, washed with a phosphate buffer, and a rabbit-derived anti-type IV collagen antibody (1: 250 dilution) as a primary antibody. And Sigma) were added and reacted at room temperature for 1 hour. Next, peroxidase-labeled anti-rabbit IgG (1: 200 dilution; manufactured by Jackson ImmunoResearch), which is a secondary antibody, was added and reacted at room temperature for 30 minutes. DAB substrate (Nichirei) was added to the sample after the reaction. This specimen was observed using an optical microscope (Leica).
得られた組織像を図7に示した(原図はカラーである)。未治療群では硝子体側網膜におけるIV型コラーゲン増生を認めるのに対して、SiRNA治療群では顕著に抑制されていた。以上の結果から、2型糖尿病モデルにおける網膜コラーゲン増生はバーシカン遺伝子サイレンシング治療により抑制できることが明らかになった。 The obtained tissue image is shown in FIG. 7 (the original image is in color). In the untreated group, type IV collagen growth was observed in the vitreous retina, whereas in the SiRNA treated group, it was significantly suppressed. From the above results, it became clear that retinal collagen growth in type 2 diabetes model can be suppressed by versican gene silencing treatment.
実施例8:高酸素誘発未熟児網膜症モデルマウスにおけるバーシカン遺伝子サイレンシング効果:血管増生の抑制:
未熟児網膜症モデルとして汎用されている高酸素依存性網膜症モデルマウス(Shih SC et al. J. Clin. Invest. 112:50-57, 2003)におけるバーシカンSiRNA遺伝子サイレンシングの臨床効果についても検討を加えた。生後7日目のC57BL/6Jclマウス(日本クレア社製)を、75%±2%の高濃度酸素が維持されたボックス内で5日間飼育し、生後12日目に通常の室内に戻すことにより、生後17日目から21日目に高濃度酸素による網膜新生血管を誘発した。12日目に実施例4と同一のバーシカンsiRNAカクテル(5’-ATGAAAGGCATCTTATGGATGTGCTCA-3’(配列番号:67); 5’-ATTACTAACCCATGCACTACATCAA-3’(配列番号:68); 5’-GGCAGCCACCAGCAGGTACACTCTG-3’ (配列番号:69); 5’-CTGCTCAACAGGCTTGTTTGGATAT-3’(配列番号:70)、1μg/匹、ジーンワールド社製)、またはPBSをあらかじめPBSにて10倍希釈したアテロコラーゲン(コーケン社製)に混合し100μlを腹腔内に注射した。
Example 8: Versican gene silencing effect in hyperoxia-induced premature infant retinopathy model mice: suppression of vascular proliferation:
The clinical effect of versican siRNA gene silencing in hyperoxia-dependent retinopathy model mice (Shih SC et al. J. Clin. Invest. 112: 50-57, 2003), which is widely used as a model for retinopathy of prematurity Was added. C57BL / 6Jcl mice (manufactured by CLEA Japan, Inc.) on the 7th day after birth are raised for 5 days in a box maintained with high concentration of 75% ± 2% and returned to the normal room on the 12th day after birth. On the 17th to 21st days after birth, retinal neovascularization was induced by high-concentration oxygen. On day 12, the same versican siRNA cocktail (5′-ATGAAAGGCATCTTATGGATGTGCTCA-3 ′ (SEQ ID NO: 67); 5′-ATTACTAACCCATGCACTACATCAA-3 ′ (SEQ ID NO: 68); 5′-GGCAGCCACCAGCAGGTACACTCTG-3 ′ ( SEQ ID NO: 69); 5′-CTGCTCAACAGGCTTGTTTGGATAT-3 ′ (SEQ ID NO: 70), 1 μg / mouse, Gene World Inc., or PBS mixed with atelocollagen (Coken Inc.) diluted 10-fold with PBS in advance. 100 μl was injected intraperitoneally.
生後17日目に、両群マウスを全身麻酔下に左心室からFluorscein-Dextran(Sigma社製)をPBSに溶解したものを注入し、眼球を摘出後4%パラフォルムアルデヒドに24時間固定した。その後網膜を取り出し、伸展標本にして、蛍光実体顕微鏡(ライカ社製)で血管造影撮影を行った。結果を図8に示す(原図はカラーである)。未治療群で新生血管や血管透過性の亢進を認めるのに対し、SiRNA治療群では、顕著に抑制されていた。以上の結果から、バーシカン遺伝子サイレンシング治療により、網膜血管新生が抑制できることが判明した。 On the 17th day after birth, both groups of mice were injected with a solution of Fluorscein-Dextran (manufactured by Sigma) in PBS from the left ventricle under general anesthesia, and the eyeballs were removed and fixed in 4% paraformaldehyde for 24 hours. Thereafter, the retina was taken out and used as an extended specimen, and angiographic imaging was performed with a fluorescent stereomicroscope (manufactured by Leica). The results are shown in FIG. 8 (original drawing is color). In the untreated group, neovascularization and increased vascular permeability were observed, whereas in the SiRNA treated group, it was remarkably suppressed. From the above results, it was found that retinal neovascularization can be suppressed by versican gene silencing treatment.
本発明に係る、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)の蓄積の影響を検討する一例としてコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの1つであるVersican(バーシカン)のcore site配列を含有するVersican(バーシカン) siRNAは網脈絡膜のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの蓄積を抑え、血管新生を抑制することにより糖尿病性網膜症および未熟児網膜症の治療又は予防に効果を有する。本発明に係る網脈絡膜血管新生抑制剤は、Versican(バーシカン) siRNA投与によりVersican(バーシカン)発現が抑えられ網脈絡膜周囲へのコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの蓄積抑制効果を有することから、網脈絡膜の血管新生を抑制する上で非常に有用である。本発明のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの蓄積抑制効果を有する網脈絡膜血管新生抑制剤を投与することによる糖尿病性網膜症および未熟児網膜症の治療又は予防方法は、これまでにない作用機序、薬剤療法によって病変を有効に改善出来る事から、患者のQOLのさらなる向上、医療に役立つ優れた療法と成り得る。 As an example of examining the effect of accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG) according to the present invention, Versican siRNA containing the core site sequence of Versican, one of chondroitin sulfate proteoglycans, is chondroitin sulfate of the choroid. By suppressing the accumulation of proteoglycan and suppressing angiogenesis, it has an effect on the treatment or prevention of diabetic retinopathy and retinopathy of prematurity. The inhibitory agent for retina choroid angiogenesis according to the present invention suppresses Versican expression by administration of Versican siRNA and has an effect of suppressing the accumulation of chondroitin sulfate proteoglycan around the retina choroid. It is very useful for suppression. The method of treating or preventing diabetic retinopathy and retinopathy of prematurity by administering the retina choroidal neovascularization inhibitor having the accumulation inhibitory effect of chondroitin sulfate proteoglycan of the present invention is based on an unprecedented mechanism of action and drug therapy. Since the lesion can be effectively improved, it can be an excellent therapy useful for further improvement of the patient's QOL and medical care.
本明細書中で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はその全体を参照により本明細書中に組み入れるものとする。 All publications, patents and patent applications cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety.
Claims (12)
(a)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの分解促進作用
(b)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの合成阻害作用
(c)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの脱硫酸化作用
(d)コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの硫酸化阻害作用 The screening method of Claim 10 including the process of selecting the substance which has the effect | action in any of the following (a)-(d).
(A) Degradation promoting action of chondroitin sulfate proteoglycan (b) Synthesis inhibition action of chondroitin sulfate proteoglycan (c) Desulfation action of chondroitin sulfate proteoglycan (d) Sulfation inhibition action of chondroitin sulfate proteoglycan
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