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JP6577261B2 - Spinal ligament ossification model non-human animal, diabetes model non-human animal, spinal ligament ossification model cell, diabetes model cell, screening method, detection method of vertebral ligament ossification lesion cell, spinal ligament ossification diagnosis kit , And therapeutic agent for ossification of spinal ligament - Google Patents

Spinal ligament ossification model non-human animal, diabetes model non-human animal, spinal ligament ossification model cell, diabetes model cell, screening method, detection method of vertebral ligament ossification lesion cell, spinal ligament ossification diagnosis kit , And therapeutic agent for ossification of spinal ligament Download PDF

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JP6577261B2 JP2015125793A JP2015125793A JP6577261B2 JP 6577261 B2 JP6577261 B2 JP 6577261B2 JP 2015125793 A JP2015125793 A JP 2015125793A JP 2015125793 A JP2015125793 A JP 2015125793A JP 6577261 B2 JP6577261 B2 JP 6577261B2
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Description

本発明は、脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物、糖尿病モデル非ヒト動物、脊柱靱帯骨化症モデル細胞、糖尿病モデル細胞、スクリーニング方法、脊柱靱帯骨化症病変細胞の検出方法、脊柱靱帯骨化症診断用キット、及び脊柱靱帯骨化症治療剤に関する。   The present invention relates to a spinal ligament ossification model non-human animal, a diabetes model non-human animal, a spinal ligament ossification model cell, a diabetes model cell, a screening method, a detection method of a spinal ligament ossification lesion cell, a spinal ligament ossification The present invention relates to a symptom diagnosis kit and a spinal ligament ossification treatment agent.

脊柱靱帯骨化症(OSL)は、骨化した靱帯の部分により、後縦靱帯骨化症(OPLL)、黄色靱帯骨化症、前縦靱帯骨化症などに分類されている。
後縦靱帯骨化症(OPLL)は、脊椎椎体の後縁を連結し脊柱のほぼ全長を縦走する後縦靱帯が骨化することにより、脊椎管狭窄をきたし、脊髄または神経根の圧迫障害を来す疾患である。後縦靱帯骨化症(OPLL)は、発症部分が頸椎であるため四肢麻痺を伴い、重篤な疾患である。頸椎に最も多いが、胸椎や腰椎にも生じる。
黄色靭帯骨化症は、脊髄の後方に存在し、脊椎椎弓間を連結する黄色靭帯が骨化し、脊髄麻痺を生じる疾患であり、胸椎部に好発する。後縦靱帯骨化症患者では、前縦靱帯骨化を中心として、広汎に脊柱靭帯骨化をきたす強直性脊椎骨増殖症を約40%に合併し、また黄色靭帯骨化や棘上靭帯骨化の合併も多く、脊椎靭帯骨化の一部分症として捉える考えもある。
Spinal ligament ossification (OSL) is classified into posterior longitudinal ligament ossification (OPLL), yellow ligament ossification, and anterior longitudinal ligament ossification depending on the ossified ligament.
Posterior longitudinal ligament ossification (OPLL) is a spinal canal stenosis caused by ossification of the posterior longitudinal ligament that connects the posterior margin of the vertebral body and runs almost the entire length of the vertebral column. It is a disease that causes The posterior longitudinal ligament ossification (OPLL) is a serious disease accompanied by limb paralysis because the onset is the cervical spine. It is most common in the cervical spine but also occurs in the thoracic and lumbar vertebrae.
Yellow ligament ossification is a disease in which the yellow ligament that exists behind the spinal cord and connects between the vertebral vertebrae becomes ossified, resulting in spinal cord paralysis, and is common in the thoracic vertebra. In patients with posterior longitudinal ligament ossification, ankylosing vertebral hyperplasia that causes ossification of the spinal ligament extensively, mainly in ossification of the anterior longitudinal ligament, is associated with approximately 40%, and ossification of the ligamentum flavum or supraspinatus There are also many cases, and there is also an idea that this is regarded as a partial disease of ossification of the spinal ligament.

従来、後縦靱帯骨化症の治療としては、前方よりの前方徐圧固定術、後方よりの椎弓切除術、脊柱管拡大術が行われている。また、黄色靱帯骨化症の治療としては、椎弓切除術が行われている。これらの疾患の予後として、脊椎麻痺の多くは進行性であり、転倒などの軽微な外傷で、急に麻痺の発生や憎悪をきたすことがある。長期にわたり麻痺を放置すると、全横断性脊髄麻痺となり、手術を行っても回復は得られ難い。
このように、脊柱靱帯骨化症には有効な治療法が確立されていないのが現状である。
Conventionally, as a treatment for posterior longitudinal ligament ossification, anterior gradual fixation from the front, laminectomy from the rear, and spinal canal expansion are performed. In addition, laminectomy is performed as a treatment for ossification of the ligamentum flavum. As a prognosis of these diseases, most spinal paralysis is progressive, and minor trauma such as falls may suddenly cause paralysis or hate. If paralysis is left untreated for a long period of time, it will become all-round spinal cord paralysis, and it is difficult to recover even after surgery.
Thus, the present condition is that the effective treatment method is not established for spinal ligament ossification.

発明者らはこれまでに、脊柱靭帯骨化症、とりわけ後縦靭帯骨化症の患者における、タンパク質等の発現状態の検討を行ってきた。その結果、脊柱靱帯骨化症の患者の血漿中には、健常人の血漿中には存在するケモカインの1種であるpro-platelet basic protein (chemokine (C-X-C motif) ligand 7)CXCL7由来のペプチド断片が認められず欠損することを見出した(特許文献1)。
しかし、これまでに、CXCL7の欠損と後縦靱帯骨化症の発症との関連、すなわちCXCL7の欠損が後縦靱帯骨化症発症の原因となるかどうかは、実証されていなかった。また、これまでに、後縦靱帯骨化症発症のモデルとなる非ヒト動物に関する報告もなされていない。
The inventors have so far examined the expression state of proteins and the like in patients with spinal ligament ossification, especially posterior longitudinal ligament ossification. As a result, peptide fragments derived from pro-platelet basic protein (chemokine (CXC motif) ligand 7) CXCL7, one of the chemokines present in the plasma of healthy individuals, in the plasma of patients with vertebral ligament ossification Was found to be deficient (Patent Document 1).
However, it has not been demonstrated so far whether the relationship between CXCL7 deficiency and the development of posterior longitudinal ligament ossification, that is, whether CXCL7 deficiency causes ossification of the posterior longitudinal ligament. In addition, there have been no reports on non-human animals that are models for the development of posterior longitudinal ligament ossification.

特開2011−97867号公報JP 2011-97867 A

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物、糖尿病モデル非ヒト動物、脊柱靱帯骨化症モデル細胞、糖尿病モデル細胞、該非ヒト動物又は該脊柱靱帯骨化症モデル細胞を用いた脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法の提供を課題とする。また、新規マーカーによる脊柱靱帯骨化症病変細胞の検出方法、脊柱靱帯骨化症診断用キット、及び脊柱靱帯骨化症治療剤の提供を課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and spinal ligament ossification model non-human animal, diabetes model non-human animal, spinal ligament ossification model cell, diabetes model cell, the non-human animal, or spinal ligament bone It is an object of the present invention to provide a screening method for a prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification using keratosis model cells. Another object of the present invention is to provide a method for detecting vertebral ligament ossification lesion cells using a novel marker, a kit for diagnosing spinal ligament ossification, and a therapeutic agent for spinal ligament ossification.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、染色体上のCXCL7遺伝子配列の一部を欠損させたマウスが、脊柱靱帯骨化症に特徴的な表現型を有していることを見出した。加えて、該マウスは、糖尿病に特徴的な表現型を有していることを見出した。またCXCL7の発現が抑制された細胞が、脊柱靱帯骨化症に特徴的な表現型を有していることを見出した。さらに、本発明者は、後縦靭帯骨化症患者では血中のmiRNA-340の発現量が顕著に増大していることを見出し、この分子を標的とすることで脊柱靱帯骨化症病変細胞の検出が可能となることを見出した。   As a result of earnest research to solve the above problems, the present inventor has found that a mouse deficient in a part of the CXCL7 gene sequence on the chromosome has a phenotype characteristic of vertebral ligament ossification. I found it. In addition, the mice were found to have a phenotype characteristic of diabetes. Moreover, it discovered that the cell by which the expression of CXCL7 was suppressed has a phenotype characteristic of spinal ligament ossification. Furthermore, the present inventor has found that the expression level of miRNA-340 in blood is significantly increased in patients with posterior longitudinal ligament ossification, and by targeting this molecule, vertebral ligament ossification lesion cells It has been found that it is possible to detect.

すなわち、本発明は、下記の特徴を有する脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物、糖尿病モデル非ヒト動物、脊柱靱帯骨化症モデル細胞、糖尿病モデル細胞、スクリーニング方法、脊柱靱帯骨化症病変細胞の検出方法、脊柱靱帯骨化症診断用キット、及び脊柱靱帯骨化症治療剤を提供するものである。   That is, the present invention provides a spinal ligament ossification model non-human animal, a diabetes model non-human animal, a spinal ligament ossification model cell, a diabetes model cell, a screening method, a spinal ligament ossification lesion cell having the following characteristics: The present invention provides a detection method, a spinal ligament ossification diagnosis kit, and a spinal ligament ossification treatment agent.

(1)CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA−340の発現が亢進されており、
前記CXCL7遺伝子の機能の欠損又は抑制が、CXCL7遺伝子のエクソン2及びエクソン3を含む一部領域の欠失によるものであり、
脊柱靱帯骨化症の病態又は形質を有することを特徴とする脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物。
(2)前記CXCL7遺伝子が、配列番号3で表されるアミノ酸配列をコードする遺伝子である前記()に記載の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物。
(3)前記miRNA−340の発現の亢進がmiRNA−340の導入によるものである前記(1)又は(2)に記載の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物。
(4)前記miRNA−340が、配列番号6で表されるRNA配列からなるポリヌクレオチドである前記(1)〜(3)のいずれか一つに記載の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物。
(5)CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA340の発現が亢進されており、
前記CXCL7遺伝子の機能の欠損又は抑制が、CXCL7遺伝子のエクソン2及びエクソン3を含む一部領域の欠失によるものであり、
糖尿病の病態又は形質を有することを特徴とする糖尿病モデル非ヒト動物。
(6)CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA−340の発現が亢進されており、
前記CXCL7遺伝子の機能の欠損又は抑制が、CXCL7遺伝子のエクソン2及びエクソン3を含む一部領域の欠失によるものであり、
脊柱靱帯骨化症の病態又は形質を有することを特徴とする脊柱靱帯骨化症モデル細胞。
(7)平行線維性結合組織の細胞である前記()に記載の脊柱靱帯骨化症モデル細胞。
(8)CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA−340の発現が亢進されており、
前記CXCL7遺伝子の機能の欠損又は抑制が、CXCL7遺伝子のエクソン2及びエクソン3を含む一部領域の欠失によるものであり、
糖尿病の病態又は形質を有することを特徴とする糖尿病モデル細胞。
(9)前記(1)〜()のいずれか一つに記載の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物に、該脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物より得られる細胞に、或いは前記()又は()に記載の脊柱靱帯骨化症モデル細胞に被験物質を投与することを特徴とする脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法。
(10)前記被験物質を投与した後に、病変部の骨形態を指標として前記被験物質の予防剤又は治療剤としての効果を判断する、前記()に記載の脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法。
(11)前記被験物質を投与した後に、miRNA−340の発現を指標として前記被験物質の予防剤又は治療剤としての効果を判断する、前記()又は(10)に記載の脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法。
(12)生体試料中のmiRNA−340を検出することを特徴とする脊柱靱帯骨化症病変細胞の検出方法。
(13)miRNA−340とハイブリダイズし得るプローブを用いる前記(12)に記載の脊柱靱帯骨化症病変細胞の検出方法。
(14)miRNA−340とハイブリダイズし得るプローブを含むことを特徴とする脊柱靱帯骨化症診断用キット。
(15)miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸、又は該核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターを有効成分とすることを特徴とする脊柱靱帯骨化症治療剤。
(1) The function of CXCL7 gene is deficient or suppressed, or the expression of miRNA-340 is enhanced ,
The deficiency or suppression of the function of the CXCL7 gene is due to deletion of a partial region including exon 2 and exon 3 of the CXCL7 gene,
Spinal ligament ossification model non-human animal, wherein Rukoto to have a condition or trait spinal ligament ossification.
(2) The spinal ligament ossification model non-human animal according to ( 1 ), wherein the CXCL7 gene is a gene encoding the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3.
(3) The spinal ligament ossification model non-human animal according to (1) or (2) , wherein the enhanced expression of the miRNA-340 is caused by the introduction of miRNA-340.
(4) The spinal ligament ossification model non-human animal according to any one of ( 1) to (3), wherein the miRNA-340 is a polynucleotide having an RNA sequence represented by SEQ ID NO: 6.
(5) CXCL7 gene function is deficient or suppressed, or miRNA340 expression is enhanced ,
The deficiency or suppression of the function of the CXCL7 gene is due to deletion of a partial region including exon 2 and exon 3 of the CXCL7 gene,
Diabetes model non-human animal, wherein Rukoto to have a condition or trait of diabetes.
(6) The function of CXCL7 gene is deficient or suppressed, or miRNA-340 expression is enhanced ,
The deficiency or suppression of the function of the CXCL7 gene is due to deletion of a partial region including exon 2 and exon 3 of the CXCL7 gene,
Spinal ligament ossification model cells characterized by Rukoto to have a condition or trait spinal ligament ossification.
(7) The spinal ligament ossification model cell according to ( 6 ), which is a cell of parallel fibrous connective tissue.
(8) the function of the CXCL7 gene is deficient or suppressed, or the expression of miRNA-340 is enhanced ,
The deficiency or suppression of the function of the CXCL7 gene is due to deletion of a partial region including exon 2 and exon 3 of the CXCL7 gene,
Diabetic model cells characterized by Rukoto to have a condition or trait of diabetes.
(9) The spinal ligament ossification model non-human animal according to any one of (1) to ( 4 ), a cell obtained from the spinal ligament ossification model non-human animal, or the ( 6 ) Or ( 7 ), a test substance is administered to the spinal ligament ossification model cell according to ( 7 ).
(10) The prophylactic agent for spinal ligament ossification according to ( 9 ), wherein after administering the test substance, the effect of the test substance as a prophylactic or therapeutic agent is determined using the bone morphology of the lesion as an index Alternatively, a screening method for therapeutic agents.
(11) The spinal ligament ossification according to ( 9 ) or ( 10 ), wherein the test substance is administered, and then the effect of the test substance as a prophylactic or therapeutic agent is determined using the expression of miRNA-340 as an index. Screening method for preventive or therapeutic agent for symptom.
(12) A method for detecting ligamentous ossification lesion cells of the spinal ligament, comprising detecting miRNA-340 in a biological sample.
(13) The method for detecting vertebral ligament ossification lesion cells as described in ( 12 ) above, using a probe capable of hybridizing with miRNA-340.
(14) A kit for diagnosing ossification of the spinal ligament, comprising a probe capable of hybridizing with miRNA-340.
(15) A therapeutic agent for spinal ligament ossification, comprising as an active ingredient a nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 or an expression vector capable of expressing the nucleic acid in the administration subject.

本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物及び本発明の脊柱靱帯骨化症モデル細胞によれば、脊柱靱帯骨化症のモデルを提供することができる。また、本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物及び本発明の脊柱靱帯骨化症モデル細胞によれば、これらを用いることにより脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニングを行うことができる。また、本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物及び本発明の脊柱靱帯骨化症モデル細胞によれば、脊柱靱帯骨化症発症メカニズムの解明に寄与する。
本発明の糖尿病モデル非ヒト動物及び本発明の糖尿病モデル細胞によれば、糖尿病のモデルを提供することができる。
本発明の脊柱靱帯骨化症病変細胞の検出方法、及び脊柱靱帯骨化症診断用キットによれば、脊柱靱帯骨化症の病状に関する情報を得ることができる。
本発明の脊柱靱帯骨化症治療剤によれば、脊柱靱帯骨化症の治療が可能となる。
According to the spinal ligament ossification model non-human animal of the present invention and the spinal ligament ossification model cell of the present invention, a model of spinal ligament ossification can be provided. Further, according to the non-human animal of the spinal ligament ossification model of the present invention and the spinal ligament ossification model cell of the present invention, screening for a preventive or therapeutic agent for spinal ligament ossification can be performed using these. Can do. In addition, according to the spinal ligament ossification model non-human animal of the present invention and the spinal ligament ossification model cell of the present invention, it contributes to the elucidation of the onset mechanism of ossification of the spinal ligament.
The diabetes model non-human animal of the present invention and the diabetes model cell of the present invention can provide a model of diabetes.
According to the spinal ligament ossification disease cell detection method and spinal ligament ossification diagnosis kit of the present invention, it is possible to obtain information on the pathology of spinal ligament ossification.
According to the spinal ligament ossification treatment agent of the present invention, it becomes possible to treat spinal ligament ossification.

ターゲッティングベクター及びターゲッティングベクターで置き換えられるマウスゲノムを表す模式図である。It is a schematic diagram showing the mouse genome replaced with a targeting vector and a targeting vector. ノックアウトマウス(KO)と野生型マウス(WT)の体重変化を比較したグラフである。It is the graph which compared the weight change of a knockout mouse (KO) and a wild type mouse (WT). ノックアウトマウスと野生型マウスの血中及び尿中グルコースの値を比較したグラフである。It is the graph which compared the value of blood glucose and urine of a knockout mouse | mouth and a wild type mouse | mouth. ノックアウトマウスと野生型マウスの飲水量を比較したグラフである。It is the graph which compared the amount of drinking water of a knockout mouse and a wild type mouse. ノックアウトマウスの脊椎の縦断面の3D−CT画像である。It is 3D-CT image of the longitudinal cross-section of the spine of a knockout mouse. 後縦靭帯骨化症の分類を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the classification of posterior longitudinal ligament ossification. ノックアウトマウスの後縦靭帯にみられる靭帯骨化の様子を示す写真である。It is a photograph which shows the mode of ligament ossification seen in the posterior longitudinal ligament of a knockout mouse. 骨形態計測のための標識物質投与のスケジュールを説明する図である。It is a figure explaining the schedule of labeling substance administration for bone form measurement. ノックアウトマウスの膵臓ランゲルハンス島における、グルカゴンの分泌の様子を示す写真である。It is a photograph which shows the mode of secretion of glucagon in the pancreatic islets of knockout mice. ノックアウトマウスの膵臓組織のHE染色像である。It is a HE-stained image of pancreatic tissue of a knockout mouse. 後縦靭帯骨化症患者と健常者の血漿中のmiR−340の発現量を比較したグラフである。It is the graph which compared the expression level of miR-340 in the plasma of a posterior longitudinal ligament ossification disease patient and a healthy person. in situ hybridizationによるmiR−340の発現の様子の解析結果を示す画像である。It is an image which shows the analysis result of the mode of expression of miR-340 by in situ hybridization. 後縦靭帯骨化症の連続型(continuation type)の患者と混合型(mixed type)の患者でのCXCL7タンパク質発現量を比較したグラフである。It is the graph which compared the expression level of CXCL7 protein in the patient of the continuation type (continuation type) of posterior longitudinal ligament and the mixed type (patient). FACS (fluorescence activated cell sorting)を行い、骨化を示すBMP-2タンパク質を発現する細胞を測定した結果を示すグラフである。(B)ウマ間葉系幹細胞にPRELP遺伝子を導入して作製した靭帯組織の細胞に対する計測結果,(A)該靭帯組織をshRNA-CXCL7にてノックダウンした後の靭帯組織の細胞に対する計測結果。It is a graph which shows the result of having measured the cell which expresses BMP-2 protein which shows ossification by performing FACS (fluorescence activated cell sorting). (B) Measurement results for cells of ligament tissue prepared by introducing PRELP gene into equine mesenchymal stem cells, (A) Measurement results for cells of ligament tissue after knocking down the ligament tissue with shRNA-CXCL7. shRNAによってCXCL7が抑制された細胞、及びmiR-340 inhibitorによってmiR-340が抑制された細胞における、骨化の程度を示す染色結果である。It is the dyeing | staining result which shows the grade of ossification in the cell by which CXCL7 was suppressed by shRNA, and the cell by which miR-340 inhibitor was suppressed by miR-340 inhibitor. shRNAによってCXCL7が抑制された細胞、miRNA-340が導入された細胞、及びmiR-340 inhibitorによってmiR-340が抑制された細胞における、CXCL7及び骨化マーカーの発現量を比較したグラフである。It is the graph which compared the expression level of CXCL7 and the ossification marker in the cell by which CXCL7 was suppressed by shRNA, the cell by which miRNA-340 was introduce | transduced, and the cell by which miR-340 was suppressed by miR-340 inhibitor. 脊椎組織の細胞から抽出した、TRAF3及びユビキチンの電気泳動像を示す画像である。It is an image which shows the electrophoretic image of TRAF3 and ubiquitin extracted from the cell of the spinal tissue. ノックアウトマウスの脊椎組織及びヒトOPLL患者の脊椎組織に対し、ユビキチン抗体染色を行った結果を示す画像である。It is an image which shows the result of having performed ubiquitin antibody dyeing | staining with respect to the spinal tissue of a knockout mouse, and the spinal tissue of a human OPLL patient.

≪脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物≫
本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物は、CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA−340の発現が亢進されているものである。
≪Non-human animal model of ossification of spinal ligament≫
The spinal ligament ossification model non-human animal of the present invention has CXCL7 gene function deficient or suppressed, or miRNA-340 expression is enhanced.

<第一実施形態>
本実施形態に係る脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物は、CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されているものである。
遺伝子の機能が欠損しているとは、遺伝子産物が動物体内に全く存在しないか、遺伝子産物が動物体内に存在していても、その機能が喪失している状態の両方を含む。CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されていることは、モデル動物種の正常群(野生型)と比較して、有意にCXCL7の機能が欠損又は抑制されている状態を指す。遺伝子の機能が抑制されているとは、脊柱靱帯骨化症に特徴的な病態若しくは形質が表れる、又は脊柱靱帯骨化症を発症させることのできる程度に遺伝子の機能が抑制されていることを指す。遺伝子産物としては、転写産物であるmRNA、それが翻訳されたタンパク質が挙げられる。動物体内における遺伝子機能の欠損及び抑制は、遺伝子産物の構造変化、遺伝子産物の量の低下等によって引き起こされることが知られている。
したがって、前記CXCL7遺伝子の機能の欠損又は抑制は、CXCL7遺伝子又はその発現制御領域における一部若しくは全部の欠失、挿入、付加、若しくは置換によって生じたものを例示することができる。
<First embodiment>
The spinal ligament ossification model non-human animal according to the present embodiment is one in which the function of the CXCL7 gene is deficient or suppressed.
A gene function deficient includes both a state in which the gene product is not present in the animal body or a state in which the function is lost even if the gene product is present in the animal body. That the function of CXCL7 gene is deficient or suppressed refers to a state in which the function of CXCL7 is significantly deficient or suppressed as compared to the normal group (wild type) of model animal species. Suppressing gene function means that the gene function is suppressed to such an extent that a pathological condition or trait characteristic of spinal ligament ossification appears or that ossification of spinal ligament can occur. Point to. Examples of gene products include mRNA, which is a transcription product, and proteins in which it is translated. It is known that deficiency and suppression of gene function in an animal body are caused by a change in the structure of the gene product, a decrease in the amount of the gene product, and the like.
Therefore, the defect or suppression of the function of the CXCL7 gene can be exemplified by the deletion, insertion, addition, or substitution of part or all of the CXCL7 gene or its expression control region.

CXCL7遺伝子とはCXCL7構造遺伝子であり、CXCL7遺伝子の発現制御領域としてはプローモーター、サイレンサー、エンハンサー等が挙げられる。   The CXCL7 gene is a CXCL7 structural gene, and examples of the expression control region of the CXCL7 gene include promoters, silencers, enhancers and the like.

前記「非ヒト動物」とは、ヒト以外の動物であれば特に制限されないが、哺乳動物であることが好ましく、げっ歯類に分類される動物であることがさらに好ましい。非ヒト動物としては、マウス、ラット、モルモット、ハムスター、ウサギ、ヤギ、ブタ、イヌ、ネコ、サルが挙げられる。   The “non-human animal” is not particularly limited as long as it is a non-human animal, but is preferably a mammal, and more preferably an animal classified as a rodent. Non-human animals include mice, rats, guinea pigs, hamsters, rabbits, goats, pigs, dogs, cats, monkeys.

配列番号1で表されるアミノ酸配列は、ヒトのCXCL7タンパク質のアミノ酸配列である。配列番号2で表される塩基配列は、ヒトのCXCL7遺伝子の塩基配列(コーディング領域の配列)である。
配列番号3で表されるアミノ酸配列は、マウス(Mus musculus)のCXCL7タンパク質(Ppbp(pro-platelet basic protein)タンパク質)のアミノ酸配列である。配列番号4で表される塩基配列は、マウスのCXCL7遺伝子(ppbp遺伝子)の塩基配列(コーディング領域の配列)である。
The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 is the amino acid sequence of human CXCL7 protein. The base sequence represented by SEQ ID NO: 2 is the base sequence (coding region sequence) of the human CXCL7 gene.
The amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 is the amino acid sequence of a mouse (Mus musculus) CXCL7 protein (Ppbp (pro-platelet basic protein) protein). The base sequence represented by SEQ ID NO: 4 is the base sequence (coding region sequence) of the mouse CXCL7 gene (ppbp gene).

モデル動物となる非ヒト動物のCXCL7遺伝子は、既にヒト又はマウスのCXCL7遺伝子のオーソログであることが報告されているものについては、その情報に基づいて判断可能である。また、ヒト又はマウスのCXCL7遺伝子のオーソログであることが報告されていないものについても、当業者であれば、例えば、上記ヒト又はマウスのCXCL7遺伝子の配列をもとに、公知の手法を用いて、各非ヒト動物におけるヒト又はマウスのCXCL7遺伝子のホモログ及びオーソログを判断することができる。   The CXCL7 gene of a non-human animal to be a model animal can be determined based on the information of those already reported to be orthologs of human or mouse CXCL7 gene. For those not reported to be orthologs of the human or mouse CXCL7 gene, those skilled in the art can use, for example, a known technique based on the sequence of the human or mouse CXCL7 gene. The homologue and orthologue of the human or mouse CXCL7 gene in each non-human animal can be determined.

モデル動物となる非ヒト動物のCXCL7遺伝子の一例として、以下(A)〜(C)のいずれかのポリペプチドをコードするポリヌクレオチドが挙げられる。
(A)配列番号3で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド、
(B)配列番号3で表されるアミノ酸配列のうちの1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ脊柱靱帯骨化症改善活性を有するポリペプチド、
(C)配列番号3で表されるアミノ酸配列と80%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつ脊柱靱帯骨化症改善活性を有するポリペプチド
As an example of the CXCL7 gene of a non-human animal to be a model animal, a polynucleotide encoding any of the following polypeptides (A) to (C) can be mentioned.
(A) a polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3,
(B) a polypeptide comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 are deleted, substituted or added, and having an activity to improve ossification of the vertebral ligament of the spine,
(C) a polypeptide comprising an amino acid sequence having 80% or more identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 and having an activity to improve ossification of the vertebral ligament

前記(B)のポリペプチドにおいて、配列番号3で表されるアミノ酸配列に対して欠失、置換又は付加されるアミノ酸の数は、1〜30個が好ましく、1〜20個が好ましく、1〜10個がより好ましく、1〜5個がさらに好ましい。   In the polypeptide (B), the number of amino acids deleted, substituted or added to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 is preferably 1-30, preferably 1-20, 10 is more preferable, and 1 to 5 is more preferable.

前記(C)のポリペプチドにおいて、配列番号3で表されるアミノ酸配列との同一性は、80%以上であれば特に限定されないが、85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、95%以上であることがさらに好ましく、98%以上であることがさらに好ましい。   In the polypeptide (C), the identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 is not particularly limited as long as it is 80% or more, but it is preferably 85% or more, preferably 90% or more. Is more preferably 95% or more, and further preferably 98% or more.

アミノ酸配列同士の同一性は、当該技術分野で公知の各種相同性検索ソフトウェアを用いて求めることができる。本発明におけるアミノ酸配列の同一性の値は、公知の相同性検索ソフトウェアBLASTにより得られたアライメントを元にした計算によって得ることができる。   The identity between amino acid sequences can be determined using various homology search software known in the art. The identity value of amino acid sequences in the present invention can be obtained by calculation based on the alignment obtained by known homology search software BLAST.

モデル動物となる非ヒト動物のCXCL7遺伝子にスプライシングバリアントや、トランケート型タンパク質が存在する場合、それらもCXCL7遺伝子産物として含まれる。   When a splicing variant or a truncated protein is present in the CXCL7 gene of a non-human animal serving as a model animal, these are also included as CXCL7 gene products.

本実施形態のモデル動物に複数のCXCL7対立遺伝子がある場合、CXCL7遺伝子の欠失、挿入、付加、若しくは置換は、モデル動物となる動物に脊柱靱帯骨化症に特徴的な病態若しくは形質が表れる、又はモデル動物となる動物が脊柱靱帯骨化症を発症する範囲において、一部のCXCL7対立遺伝子における一部若しくは全部の欠失、挿入、付加、若しくは置換であってもよい。マウスを例とすると、例えば、2つのCXCL7対立遺伝子のうち、片方のCSCL7遺伝子における欠失、挿入、付加、若しくは置換によりCXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されていてもよい。   When the model animal of this embodiment has a plurality of CXCL7 alleles, deletion, insertion, addition, or substitution of the CXCL7 gene shows a pathological condition or trait characteristic of vertebral ligament ossification in the animal that becomes the model animal Alternatively, a part or all of deletions, insertions, additions, or substitutions in some CXCL7 alleles may be used as long as the animal to be a model animal develops ossification of the spinal ligament. Taking a mouse as an example, for example, the function of the CXCL7 gene may be deleted or suppressed by deletion, insertion, addition, or substitution in one CSCL7 gene of two CXCL7 alleles.

<第二実施形態>
本実施形態の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物は、miRNA−340の発現が亢進されているものである。なお、先に記載の[第一実施形態]と共通する点については、説明を省略する。
配列番号5及び6で表されるRNA配列は、それぞれヒト及びマウスのmiRNA−340の核酸配列である。
miRNAの発現が亢進されているとは、モデル動物種の正常群(野生型)と比較して、有意にmiRNAの発現量が増加している状態を指す。
miRNAの発現の亢進は、例えば、モデル動物となる動物の体内へmiRNA−340を導入することにより生じさせることができる。ここで、miRNA−340とは、miRNA−340そのものの他、Primary miRNA(pri-miRNA)に代表されるmiRNA前駆体、並びにゲノム上にコードされるmiRNA−340の対応領域及びmiRNA前駆体の対応領域を含む。miRNA−340を導入するとは、ゲノム上に導入されていてもよく、動物体内に導入されゲノム上に導入されていなくてもよい。
<Second embodiment>
The spinal ligament ossification model non-human animal of the present embodiment has miRNA-340 expression enhanced. In addition, description is abbreviate | omitted about the point which is common in [first embodiment] described previously.
The RNA sequences represented by SEQ ID NOs: 5 and 6 are the nucleic acid sequences of human and mouse miRNA-340, respectively.
The expression of miRNA being enhanced refers to a state where the expression level of miRNA is significantly increased as compared with the normal group (wild type) of model animal species.
The enhancement of miRNA expression can be caused, for example, by introducing miRNA-340 into the body of an animal that is a model animal. Here, miRNA-340 corresponds to miRNA precursor represented by Primary miRNA (pri-miRNA), miRNA-340 corresponding region and miRNA precursor encoded on the genome in addition to miRNA-340 itself. Includes area. The introduction of miRNA-340 may be introduced into the genome or may be introduced into the animal body and not introduced into the genome.

本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物は、脊柱靱帯骨化症に特徴的な病態又は形質を有することが好ましい。本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物は、脊柱靱帯骨化、四肢麻痺、低代謝回転骨状態、脊髄側皮質骨幅菲薄化、糖尿病発症、I型糖尿病発症、高血糖、高グルカゴン値、糖尿病性腎症、BMI(体格指数:Body Math Index)の肥満を示す高値、及びmiRNA−340高発現からなる群から選ばれる少なくとも1つの病態又は形質を有していることがより好ましい。これらの病態又は形質は、脊柱靱帯骨化症に特徴的な病態又は形質である。
本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物由来の個体(次世代個体等)であっても、CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA−340の発現が亢進されており、且つ脊柱靱帯骨化症に特徴的な病態又は形質を有する場合には、本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物に含めるものとする。
It is preferable that the non-human animal of the spinal ligament ossification disease model of the present invention has a pathological condition or trait characteristic to spinal ligament ossification disease. Spinal ligament ossification model non-human animal of the present invention is spinal ligament ossification, limb paralysis, low turnover bone condition, thinning of spinal cortical bone width, diabetes onset, type I diabetes onset, hyperglycemia, high glucagon value More preferably, it has at least one disease state or trait selected from the group consisting of diabetic nephropathy, high value indicating obesity of BMI (Body Math Index), and high expression of miRNA-340. These pathologies or traits are pathological conditions or traits that are characteristic of spinal ligament ossification.
Even in an individual derived from a non-human animal of the spinal ligament ossification model of the present invention (next-generation individual, etc.), the function of the CXCL7 gene is deficient or suppressed, or the expression of miRNA-340 is enhanced, And when it has a pathological condition or character characteristic of spinal ligament ossification, it is included in the non-human animal of the spinal ligament ossification disease model of the present invention.

ヒトの脊柱靱帯骨化症患者では、高血糖の病態を呈し、糖尿病を併発する場合がある。また後述実施例で作製したCXCL7ノックアウトマウスでも、ヒトの場合と同様に糖尿病の病状を示していた。このことから、本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物は、CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA340の発現が亢進されていることを特徴とする糖尿病モデル非ヒト動物を包含する。
本発明の糖尿病モデル非ヒト動物は、糖尿病発症、I型糖尿病発症、高血糖、高グルカゴン値、糖尿病性腎症、及びBMI(体格指数:Body Math Index)の肥満を示す高値、からなる群から選ばれる少なくとも1つの病態又は形質を有していることがより好ましい。
Human spinal ligament ossification patients present with hyperglycemic conditions and may develop diabetes. In addition, CXCL7 knockout mice prepared in Examples described later also showed diabetes pathology as in humans. From this, the non-human animal of the spinal ligament ossification model of the present invention is a diabetic model non-human animal characterized in that the function of the CXCL7 gene is deficient or suppressed, or the expression of miRNA340 is enhanced. Includes.
The diabetes model non-human animal of the present invention is from the group consisting of diabetes onset, type I diabetes onset, hyperglycemia, high glucagon level, diabetic nephropathy, and high value indicating obesity in BMI (Body Math Index). More preferably, it has at least one disease state or trait selected.

本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物及び本発明の糖尿病モデル非ヒト動物の製造方法は、モデル非ヒト動物となる動物の、CXCL7遺伝子の機能を欠損又は抑制させる、或いはmiRNA−340の発現を亢進させることができるものであれば特に制限されず、それぞれCXCL7遺伝子又はその発現制御領域における一部若しくは全部の欠失、挿入、付加、若しくは置換、或いはmiRNA−340の導入に代表される。これらは、公知のトランスジェニック動物等の製造方法に沿って実施することができる。例えば、人為的なゲノムへの変異導入、遺伝子ターゲッティングによるノックアウト若しくはノックダウン、RNA干渉、リボザイム等を利用したノックダウンを例示できる。   The method for producing a spinal ligament ossification model non-human animal of the present invention and a diabetic model non-human animal of the present invention is a model non-human animal that lacks or suppresses the function of the CXCL7 gene or miRNA-340 The expression is not particularly limited as long as it can enhance the expression, and it is represented by partial or complete deletion, insertion, addition, or substitution in the CXCL7 gene or its expression control region, or introduction of miRNA-340, respectively. . These can be performed according to a known method for producing a transgenic animal or the like. For example, artificial mutation introduction into the genome, knockout or knockdown by gene targeting, knockdown using RNA interference, ribozyme, etc. can be exemplified.

CXCL7を標的とするRNA干渉を誘導する方法としては、CXCL7の発現を抑制し得るRNAi誘導性核酸をモデル動物となる非ヒト動物の細胞に導入することが挙げられる。RNAi誘導性核酸としては、配列番号4で表される塩基配列に基づいて設計されたものが挙げられ、配列番号4で表される塩基配列の全部又は部分配列からなるセンス鎖、及びそれに相補的な配列からなるアンチセンス鎖を有する核酸が挙げられる。前記部分配列の配列長としては、19〜341塩基、20〜100塩基、21〜39塩基等が挙げられる。
配列番号4で表される塩基配列の部分配列からなるセンス鎖としては、配列番号9で表される塩基配列中の5番目から23番目の塩基からなる塩基配列が特に好ましい。
As a method for inducing RNA interference targeting CXCL7, an RNAi-inducible nucleic acid capable of suppressing the expression of CXCL7 can be introduced into cells of a non-human animal serving as a model animal. Examples of RNAi-inducible nucleic acids include those designed based on the base sequence represented by SEQ ID NO: 4, and a sense strand consisting of all or a partial sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 4, and complementary thereto And a nucleic acid having an antisense strand consisting of a simple sequence. Examples of the sequence length of the partial sequence include 19 to 341 bases, 20 to 100 bases, 21 to 39 bases, and the like.
The sense strand consisting of a partial sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 4 is particularly preferably a base sequence composed of the 5th to 23rd bases in the base sequence represented by SEQ ID NO: 9.

CXCL7遺伝子又はその発現制御領域における一部若しくは全部の欠失、挿入、付加、若しくは置換も、当業者に一般的な方法により実施することができる。モデル動物となる動物にmiRNA−340を導入することも、当業者に一般的な方法により実施することができる。例えば、後述の実施例で示すように、Cre/loxPシステムを用いた遺伝子組み換え技術により実施することができる。   Deletion, insertion, addition, or substitution of part or all of the CXCL7 gene or its expression control region can also be carried out by methods common to those skilled in the art. Introduction of miRNA-340 into an animal to be a model animal can also be performed by methods common to those skilled in the art. For example, as shown in the below-mentioned Example, it can implement by the gene recombination technique using a Cre / loxP system.

本発明の一実施形態として、上記の、CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA−340の発現が亢進されている非ヒト動物を、脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物として使用する方法を提供する。
本発明の一実施形態として、上記の、CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA−340の発現が亢進されている非ヒト動物を、糖尿病モデル非ヒト動物として使用する方法を提供する。
As one embodiment of the present invention, the above-mentioned non-human animal in which the function of CXCL7 gene is deficient or suppressed or the expression of miRNA-340 is increased is used as a non-human animal with spinal ligament ossification disease model Provide a way to do it.
As one embodiment of the present invention, there is provided a method of using the above-mentioned non-human animal in which the function of CXCL7 gene is deficient or suppressed or in which miRNA-340 expression is enhanced as a diabetes model non-human animal. To do.

≪脊柱靱帯骨化症モデル細胞・・糖尿病モデル細胞≫
本発明の脊柱靱帯骨化症モデル細胞は、CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA−340の発現が亢進されているものである。
CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA−340の発現が亢進されている状態としては、上記≪脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物≫において説明したものと同様である。また、脊柱靱帯骨化症モデル細胞、脊柱靱帯骨化症モデル細胞の製造方法及び糖尿病モデル細胞について、上記≪脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物≫等において説明した内容を、動物を細胞と読み替えることにより説明可能な点について、説明を省略する。
≪Spine ligament ossification model cell ・ ・ Diabetes model cell≫
The spinal ligament ossification model cell of the present invention is one in which the function of CXCL7 gene is deficient or suppressed, or the expression of miRNA-340 is enhanced.
The state in which the function of the CXCL7 gene is deficient or suppressed, or the expression of miRNA-340 is enhanced is the same as that described in the above-mentioned “vertebral ligament ossification model non-human animal”. In addition, regarding the spinal ligament ossification model cell, the spinal ligament ossification model cell production method, and the diabetes model cell, the content described in the above << Spine ligament ossification model non-human animal >> is replaced with the cell. Description of points that can be explained by this will be omitted.

脊柱靱帯骨化症モデル細胞の、細胞の種類は特に制限されないが、平行線維性結合組織の細胞であることが好ましく、腱・又は靭帯の細胞であることがより好ましい。「平行線維性結合組織」とは、膠原線維が一方向に並列配列した密性結合組織をいい、例えば、腱又は靭帯である。平行線維性結合組織の細胞とは、通常の平行線維性結合組織を構成している細胞である。腱又は靭帯の細胞とは、通常の腱又は靭帯を構成している細胞である。
平行線維性結合組織の細胞は、他の種類の細胞から分化誘導されて得られた平行線維性結合組織の細胞、又は、他の種類の細胞から分化誘導されて得られた平行線維性結合組織様の細胞であってもよい。腱又は靭帯の細胞は、他の種類の細胞から分化誘導されて得られた腱若しくは靭帯の細胞、又は、他の種類の細胞から分化誘導されて得られた腱様若しくは靭帯様の細胞であってもよい。
ここで、他の種類の細胞とは、多能性細胞、幹細胞(人工多能性幹細胞、胚性幹細胞、間葉系幹細胞)、腱・靭帯前駆細胞、線維芽細胞を例示できるが、これらの細胞に制限されない。
平行線維性結合組織様の細胞とは、既知の平行線維性結合組織の前駆細胞又は平行線維性結合組織の細胞に顕著な様々な表現型のうち少なくとも1つを有するものである。腱様若しくは靭帯様の細胞とは、既知の腱・靭帯前駆細胞又は腱・靭帯細胞に顕著な様々な表現型のうち少なくとも1つを有するものである。
The cell type of the vertebral ligament ossification model cell is not particularly limited, but it is preferably a parallel fibrous connective tissue cell, and more preferably a tendon / ligament cell. “Parallel fibrous connective tissue” refers to a close connective tissue in which collagen fibers are arranged in parallel in one direction, such as a tendon or a ligament. A cell of parallel fibrous connective tissue is a cell constituting a normal parallel fibrous connective tissue. The tendon or ligament cell is a cell constituting a normal tendon or ligament.
Parallel fibrous connective tissue cells obtained by differentiation induction from other types of cells or parallel fibrous connective tissues obtained by differentiation induction from other types of cells Other cells may be used. Tendon or ligament cells are tendon or ligament cells obtained by differentiation induction from other types of cells, or tendon-like or ligament-like cells obtained by differentiation induction from other types of cells. May be.
Examples of other types of cells include pluripotent cells, stem cells (artificial pluripotent stem cells, embryonic stem cells, mesenchymal stem cells), tendon / ligament progenitor cells, and fibroblasts. It is not restricted to cells.
A parallel fibrous connective tissue-like cell is one that has at least one of the various phenotypes prominent in known parallel fibrous connective tissue precursor cells or parallel fibrous connective tissue cells. A tendon-like or ligament-like cell is one having at least one of various phenotypes prominent in known tendon / ligament progenitor cells or tendon / ligament cells.

本発明の脊柱靱帯骨化症モデル細胞は、本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物と同様に脊柱靱帯骨化症モデルとして使用可能であり、製造や扱いが容易であって利便性に優れる。   The spinal ligament ossification model cell of the present invention can be used as a spinal ligament ossification model similar to the non-human animal of the spinal ligament ossification model of the present invention, and is easy to manufacture and handle, and is convenient. Excellent.

脊柱靱帯骨化症モデル細胞の製造方法は、平行線維性結合組織の細胞の、CXCL7遺伝子の機能を欠損又は抑制させる、或いはmiRNA−340の発現を亢進させることで行うことができる。平行線維性結合組織の細胞の、CXCL7遺伝子の機能を欠損又は抑制させる、或いはmiRNA−340の発現を亢進させる方法については、上記≪脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物≫において説明したものと同様であるため、説明を省略する。
脊柱靱帯骨化症モデル細胞の製造方法は、例えば、後述の実施例で示すように、CXCL7遺伝子に対するRNA干渉により、CXCL7の発現を抑制することにより実施することができる。RNA干渉によるものとしては、CXCL7に対するsiRNA、shRNA、アンチセンス核酸等を細胞に導入することを例示できる。
前記平行線維性結合組織の細胞は、他の種類の細胞から分化誘導されたものであってもよい。他の種類の細胞とは、上記脊柱靱帯骨化症モデル細胞において説明したものと同様のものを例示でき、間葉系幹細胞が好ましい。
The method for producing the vertebral ligament ossification model cell can be carried out by deleting or suppressing the function of the CXCL7 gene in cells of parallel fibrous connective tissue or by enhancing the expression of miRNA-340. The method of deleting or suppressing the function of the CXCL7 gene in cells of parallel fibrous connective tissue or enhancing the expression of miRNA-340 is the same as that described in the above << Non-human animal with spinal ligament ossification disease model >>. Therefore, the description is omitted.
The method for producing a vertebral ligament ossification model cell can be carried out, for example, by suppressing the expression of CXCL7 by RNA interference with the CXCL7 gene, as shown in Examples described later. Examples of RNA interference include introduction of siRNA, shRNA, antisense nucleic acid and the like against CXCL7 into cells.
The cells of the parallel fibrous connective tissue may be induced to differentiate from other types of cells. Examples of the other types of cells include those described in the above-mentioned spinal ligament ossification model cells, and mesenchymal stem cells are preferable.

間葉系幹細胞から分化誘導して平行線維性結合組織を得る方法としては、特開2013−94098号明細書「平行線維性結合組織の製造方法」に記載の、Proline/arginine-rich end leucine-rich repeat protein(PRELP)を用いる方法が挙げられる。   As a method of obtaining differentiation from mesenchymal stem cells to obtain parallel fibrous connective tissue, Proline / arginine-rich end leucine- described in JP 2013-94098 A "Method for producing parallel fibrous connective tissue" A method using rich repeat protein (PRELP) can be mentioned.

CXCL7遺伝子の機能を欠損又は抑制させる、或いはmiRNA−340の発現を亢進させる対象としては、平行線維性結合組織又は平行線維性結合組織の細胞が好ましい。また、平行線維性結合組織は、他の種類の細胞から分化誘導されて得られたものであってもよいので、任意の細胞でCXCL7遺伝子の機能を欠損又は抑制させる、或いはmiRNA−340の発現を亢進させた後に、これを平行線維性結合組織又は平行線維性結合組織の細胞へと分化誘導してもよい。   As a target for deleting or suppressing the function of the CXCL7 gene or enhancing the expression of miRNA-340, cells of parallel fibrous connective tissue or parallel fibrous connective tissue are preferable. In addition, since the parallel fibrous connective tissue may be obtained by differentiation induction from other types of cells, the function of the CXCL7 gene is lost or suppressed in any cell, or the expression of miRNA-340 is performed. May be induced to differentiate into parallel fibrous connective tissue or cells of parallel fibrous connective tissue.

したがって、脊柱靱帯骨化症モデル細胞の製造方法の一実施形態として、
PRELPと接触させた状態で間葉系幹細胞を培養した後、培養された前記間葉系幹細胞に対して、RNA干渉によりCXCL7遺伝子の機能を欠損又は抑制可能な核酸又は該核酸を発現可能なベクターを導入することを含む脊柱靱帯骨化症モデル細胞の製造方法を例示できる。
また、別の、脊柱靱帯骨化症モデル細胞の製造方法の一実施形態として、
間葉系幹細胞に対してRNA干渉によりCXCL7遺伝子の機能を欠損又は抑制可能な核酸又は該核酸を発現可能なベクターを導入した後、PRELPと接触させた状態で、前記間葉系幹細胞を培養することを含む脊柱靱帯骨化症モデル細胞の製造方法を例示できる。
Therefore, as one embodiment of the method for producing spinal ligament ossification model cells,
After culturing mesenchymal stem cells in contact with PRELP, a nucleic acid capable of deleting or suppressing the function of the CXCL7 gene by RNA interference with the cultured mesenchymal stem cells, or a vector capable of expressing the nucleic acid Can be exemplified by a method for producing a model cell for ossification of the vertebral column ligament including the introduction of
Moreover, as another embodiment of the method for producing another spinal ligament ossification model cell,
The mesenchymal stem cells are cultured in a state of contact with PRELP after introducing a nucleic acid capable of deficient or suppressing the function of the CXCL7 gene by RNA interference or a vector capable of expressing the nucleic acid into the mesenchymal stem cells. And a method for producing a vertebral ligament ossification model cell.

更には、脊柱靱帯骨化症モデル細胞の製造方法の一実施形態として、
PRELPと接触させた状態で間葉系幹細胞を培養した後、培養された前記間葉系幹細胞に対して、miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸、又は該核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターを導入することを含む脊柱靱帯骨化症モデル細胞の製造方法を例示できる。
また、別の、脊柱靱帯骨化症モデル細胞の製造方法の一実施形態として、
間葉系幹細胞に対して、miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸、又は該核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターを導入した後、PRELPと接触させた状態で、前記間葉系幹細胞を培養することを含む脊柱靱帯骨化症モデル細胞の製造方法を例示できる。
Furthermore, as one embodiment of a method for producing spinal ligament ossification model cells,
After culturing mesenchymal stem cells in contact with PRELP, a nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 or the nucleic acid can be expressed in the administration subject to the cultured mesenchymal stem cells. An example is a method for producing a spinal ligament ossification model cell, which includes introducing an expression vector.
Moreover, as another embodiment of the method for producing another spinal ligament ossification model cell,
The mesenchymal stem cell is introduced into the mesenchymal stem cell after introducing a nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340, or an expression vector capable of expressing the nucleic acid in the administration subject, and then in contact with PRELP. Can be exemplified by a method for producing a model cell for ossification of the vertebral column ligament, which comprises culturing the vertebrae.

本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物の場合と同様に、本発明の脊柱靱帯骨化症モデル細胞は、CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA340の発現が亢進されている糖尿病モデル細胞を包含する。   As in the non-human animal of the spinal ligament ossification model of the present invention, the spinal ligament ossification model cell of the present invention has a CXCL7 gene function deficient or suppressed, or miRNA340 expression is enhanced. Includes diabetes model cells.

本発明の一実施形態として、上記の、CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA−340の発現が亢進されている細胞を、脊柱靱帯骨化症モデル細胞として使用する方法を提供する。
本発明の一実施形態として、上記の、CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA−340の発現が亢進されている細胞を、糖尿病モデル細胞として使用する方法を提供する。
As one embodiment of the present invention, there is provided a method of using the above-mentioned cell in which the function of CXCL7 gene is deficient or suppressed, or the expression of miRNA-340 is enhanced, as a vertebral ligament ossification model cell To do.
As one embodiment of the present invention, there is provided a method of using the above-mentioned cell in which the function of CXCL7 gene is deficient or suppressed or the expression of miRNA-340 is enhanced as a diabetes model cell.

≪スクリーニング方法≫
本発明の脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法は、本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物に、該脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物より得られる細胞に、又は本発明の脊柱靱帯骨化症モデル細胞に被験物質を投与するものである。投与される被験物質は、脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤の有効成分の候補である。
被験物質としては特に制限はなく、例えば、ペプチド、タンパク質、非ペプチド性化合物、低分子化合物、合成化合物、発酵生産物、細胞抽出液、植物抽出液、動物組織抽出液等が挙げられる。
本発明の脊柱靱帯骨化症モデル細胞、本発明に係る脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物から得られた細胞、及び該細胞の集合である組織、器官も脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物に由来する表現型を有しているので、脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法に使用可能である。また、脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物と掛け合わせて得られた個体も、脊柱靱帯骨化症に特徴的な病態又は形質を有する場合には、脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法に使用可能である。
≪Screening method≫
The method of screening for a prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification according to the present invention includes a method for screening a ligament ossification model non-human animal of the present invention, a cell obtained from the spinal ligament ossification model non-human animal, or The test substance is administered to the spinal ligament ossification model cell of the present invention. The test substance to be administered is a candidate for an active ingredient of a prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification.
There is no restriction | limiting in particular as a test substance, For example, a peptide, protein, a non-peptidic compound, a low molecular weight compound, a synthetic compound, a fermentation product, a cell extract, a plant extract, an animal tissue extract etc. are mentioned.
Spinal ligament ossification model cell of the present invention, spinal ligament ossification model non-human animal according to the present invention, and tissues and organs that are aggregates of the cells are also spinal ligament ossification model non-human animal Therefore, it can be used in a screening method for a prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification. In addition, when an individual obtained by crossing with a non-human animal of the vertebral ligament ossification model also has a pathological condition or trait characteristic of vertebral ligament ossification, a preventive or therapeutic agent for ossification of the vertebral ligament It can be used for screening methods.

本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物、及び本発明の脊柱靱帯骨化症モデル細胞は、脊柱靱帯骨化症に特徴的な病態又は形質を示すため、被験物質の投与/非投与によるこれらの病態又は形質の違いを指標として、被験物質が脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤をスクリーニングすることができる。前記形質とは、脊柱靱帯骨化、骨形態、血中成分、行動パターン、遺伝子発現量、BMP−2、RANKL等の骨組織のマーカーの発現量など測定可能なあらゆる項目を対象とし得る。なかでも、脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物を用いる場合には、脊柱靱帯骨化症の最たる特徴である脊柱靱帯骨化をみることが、被験物質による効果を的確に把握するうえで好ましい。脊柱靱帯骨化症モデル細胞を用いる場合には、骨組織のマーカータンパク質量を測定することが、被験物質による効果を的確に把握するうえで好ましい。   Since the spinal ligament ossification model non-human animal of the present invention and the vertebral ligament ossification model cell of the present invention exhibit pathological conditions or traits characteristic of spinal ligament ossification, the test substance is administered / not administered. The test substance can be screened for a prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification using the difference in these pathological conditions or traits as an index. The trait may be any item that can be measured, such as spinal ligament ossification, bone morphology, blood component, behavioral pattern, gene expression level, and expression level of bone tissue markers such as BMP-2 and RANKL. In particular, when using a non-human animal of a vertebral ligament ossification model, it is preferable to see the ossification of the spinal ligament, which is the most characteristic feature of the vertebral ligament ossification, in order to accurately grasp the effect of the test substance. When using a spinal ligament ossification model cell, it is preferable to measure the amount of marker protein in bone tissue in order to accurately grasp the effect of the test substance.

本発明の脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法の一実施形態として、前記被験物質を投与した後に、病変部の骨形態を指標として前記被験物質の予防剤又は治療剤としての効果を判断することが挙げられる。
例えば、骨組織のマーカーの発現を指標にする場合、本発明の脊柱靱帯骨化症モデル細胞に被験物質を投与した群では、被験物質を投与していない群と比較して、骨組織のマーカーの発現が減少している場合、投与した被験物質は、脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤となり得ると判定することができる。
脊柱靱帯骨化症では、本来靭帯であるべき部分が骨化するという特徴的な病態を示す。したがって、被験物質を投与した後に、靭帯に異所的に形成された骨の骨形態の異常が改善されたことを指標として、被験物質が脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤となり得るかどうかを判定することができる。骨形態の計測項目としては、骨量、骨面積、骨芽細胞数、石灰化速度、破骨細胞面等を挙げることができる。例えば、骨量の変化を指標にする場合、本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物に被験物質を投与した群では、被験物質を投与していない群と比較して、靭帯に異所的に形成された骨の骨量が減少している場合、投与した被験物質は、脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤となり得ると判定することができる。
As one embodiment of the screening method for a prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification of the present invention, after administering the test substance, the bone morphology of the lesion is used as an index as a prophylactic or therapeutic agent for the test substance. It is mentioned to judge the effect.
For example, in the case where the expression of a bone tissue marker is used as an index, the bone tissue marker in the group in which the test substance is administered to the spinal ligament ossification model cell of the present invention is compared with the group in which the test substance is not administered. When the expression of is decreased, it can be determined that the administered test substance can be a prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification.
In ossification of the spinal ligament, it shows a characteristic pathological condition that a portion that should originally be a ligament ossifies. Therefore, whether or not the test substance can be a preventive or therapeutic agent for spinal ligament ossification, using as an index the improvement in bone morphology abnormally formed in the ligament after administration of the test substance Whether it can be determined. Examples of bone morphology measurement items include bone mass, bone area, number of osteoblasts, calcification rate, and osteoclast surface. For example, when the change in bone mass is used as an index, the group in which the test substance is administered to the non-human animal of the spinal ligament ossification model of the present invention is different from the group in which the test substance is not administered in comparison with the group to which the test substance is not administered. When the bone mass of the formed bone is decreased, it can be determined that the administered test substance can be a prophylactic or therapeutic agent for ossification of the spinal ligament.

骨形態の計測にあたっては、標識物質を用いて骨を標識することを行ってもよい。骨を標識することにより、より明確に骨形態の情報を得ることができる。標識物質としては、例えば抗体、蛍光物質、アリザリン等をあげることができる。なかでも、テトラサイクリン、カルセイン等の蛍光カルシウムキレート剤を標識物質として用いることが好ましい。蛍光カルシウムキレート剤を被験物質と同時期に投与することで、被験物質投与期間中に形成された骨を標識することができる。   In measuring the bone form, the bone may be labeled using a labeling substance. By labeling the bone, information on the bone morphology can be obtained more clearly. Examples of the labeling substance include antibodies, fluorescent substances, alizarin and the like. Among them, it is preferable to use a fluorescent calcium chelating agent such as tetracycline or calcein as a labeling substance. By administering the fluorescent calcium chelating agent at the same time as the test substance, bones formed during the test substance administration period can be labeled.

本発明の脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法の一実施形態として、前記被験物質を投与した後に、miRNA−340の発現を指標として前記被験物質の予防剤又は治療剤としての効果を判断することが挙げられる。
後述する実施例で示すように、本発明者は、ヒトの後縦靭帯骨化症患者の血中において、miRNA−340の発現量が増加していることを見出した。したがって、本発明に係る脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物に被験物質を投与した群では、被験物質を投与していない群と比較して、miRNA−340の発現量が低い場合、投与した被験物質は、脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤の有効成分になり得ると判定することができる。
miRNA−340の発現量の測定は、PCR等従来公知の方法により容易に行うことができるので、miRNA−340の発現量を指標として用いることで、スクリーニングをより効果的に行うことができる。
As an embodiment of the screening method for a prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification according to the present invention, after administering the test substance, the expression of miRNA-340 is used as an index as a prophylactic or therapeutic agent for the test substance. It is mentioned to judge the effect.
As shown in Examples described later, the present inventors have found that the expression level of miRNA-340 is increased in the blood of human posterior longitudinal ligament ossification patients. Therefore, when the expression level of miRNA-340 is lower in the group in which the test substance is administered to the non-human animal of the spinal ligament ossification model according to the present invention, compared to the group in which the test substance is not administered, the administered test It can be determined that the substance can be an active ingredient of a prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification.
Since the measurement of the expression level of miRNA-340 can be easily performed by a conventionally known method such as PCR, screening can be performed more effectively by using the expression level of miRNA-340 as an index.

本発明の脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法の一実施形態として、前記被験物質を投与した後に、E3ユビキチンリガーゼのリン酸化を指標として前記被験物質の予防剤又は治療剤としての効果を判断することが挙げられる。
後述する実施例で示すように、本発明者は、CXCL7ノックアウトマウスの脊椎組織の細胞において、E3ユビキチンリガーゼのリン酸化を検出した。したがって、本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物に被験物質を投与した群では、被験物質を投与していない群と比較してE3ユビキチンリガーゼのリン酸化のレベルが低い又は非存在の場合、投与した被験物質は、脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤の有効成分になり得ると判定することができる。E3ユビキチンリガーゼのリン酸化の検出は、質量分析等の公知の方法により行うことができる。
マウスのE3ユビキチンリガーゼのアミノ酸配列を配列番号12に示す。後述する実施例において示すように、CXCL7ノックアウトマウスの脊椎組織の細胞において、少なくとも、配列番号12で表されるアミノ酸配列中の419番目のセリン及び427番目のセリンが、リン酸化されていることが判明した。したがってこれらのアミノ酸のリン酸化を検出することで、E3ユビキチンリガーゼのリン酸化を検出してもよい。
配列番号12以外のE3ユビキチンリガーゼであっても、配列番号12に示すアミノ酸配列中の419番目のセリン及び/又は427番目のセリンに対応するアミノ酸部位のリン酸化を検出することで、E3ユビキチンリガーゼのリン酸化を検出してもよい。
As one embodiment of the screening method for a prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification according to the present invention, after administering the test substance, phosphorylation of E3 ubiquitin ligase is used as an index as a prophylactic or therapeutic agent for the test substance. It is mentioned to judge the effect of.
As shown in Examples described later, the present inventor detected phosphorylation of E3 ubiquitin ligase in cells of spinal tissue of CXCL7 knockout mice. Therefore, in the group in which the test substance is administered to the non-human animal of the spinal ligament ossification model of the present invention, the phosphorylation level of E3 ubiquitin ligase is low or absent compared to the group to which the test substance is not administered. Thus, it can be determined that the administered test substance can be an active ingredient of a prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification. Detection of phosphorylation of E3 ubiquitin ligase can be performed by a known method such as mass spectrometry.
The amino acid sequence of mouse E3 ubiquitin ligase is shown in SEQ ID NO: 12. As shown in the examples described later, in the spinal tissue cells of CXCL7 knockout mice, at least the 419th serine and the 427th serine in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12 are phosphorylated. found. Therefore, phosphorylation of E3 ubiquitin ligase may be detected by detecting phosphorylation of these amino acids.
Even if it is E3 ubiquitin ligase other than SEQ ID NO: 12, E3 ubiquitin ligase is detected by detecting phosphorylation at the amino acid site corresponding to the 419th serine and / or the 427th serine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 12. May be detected.

本発明の脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法の一実施形態として、前記被験物質を投与した後に、TRAF3(tumor necrosis factor-associated facor 3)のリン酸化を指標として前記被験物質の予防剤又は治療剤としての効果を判断することが挙げられる。
後述する実施例で示すように、本発明者は、CXCL7ノックアウトマウスの脊椎組織の細胞において、TRAF3のリン酸化を検出した。したがって、本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物に被験物質を投与した群では、被験物質を投与していない群と比較してTRAF3のリン酸化のレベルが低い又は非存在の場合、投与した被験物質は、脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤の有効成分になり得ると判定することができる。TRAF3のリン酸化の測定は、質量分析等の公知の方法により行うことができる。
マウスのTRAF3のアミノ酸配列を配列番号13に示す。後述する実施例において示すように、CXCL7ノックアウトマウスの脊椎組織の細胞において、少なくとも、配列番号13で表されるアミノ酸配列の211番目のスレオニン、412番目のセリン、及び413番目のチロシンが、リン酸化されていることが判明した。したがってこれらのアミノ酸のリン酸化を検出することで、TRAF3のリン酸化を検出してもよい。
配列番号13以外のTRAF3であっても、配列番号13で表されるアミノ酸配列の211番目のスレオニン、412番目のセリン、及び413番目のチロシンに対応するアミノ酸部位のリン酸化のいずれか1以上を検出することで、TRAF3のリン酸化を検出してもよい。
As one embodiment of the screening method for a prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification according to the present invention, the test substance is administered using TRAF3 (tumor necrosis factor-associated facor 3) phosphorylation as an index after the test substance is administered. And determining the effect as a prophylactic or therapeutic agent.
As shown in Examples described later, the present inventor detected phosphorylation of TRAF3 in cells of the spinal tissue of CXCL7 knockout mice. Therefore, in the group in which the test substance is administered to the non-human animal of the spinal ligament ossification model of the present invention, when the level of phosphorylation of TRAF3 is low or absent compared to the group to which the test substance is not administered, It can be determined that the test substance can be an active ingredient of a prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification. The measurement of phosphorylation of TRAF3 can be performed by a known method such as mass spectrometry.
The amino acid sequence of mouse TRAF3 is shown in SEQ ID NO: 13. As shown in Examples described later, at least the 211th threonine of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 13, the 412th serine, and the 413th tyrosine are phosphorylated in cells of the spinal tissue of CXCL7 knockout mice. Turned out to be. Therefore, TRAF3 phosphorylation may be detected by detecting phosphorylation of these amino acids.
Even for TRAF3 other than SEQ ID NO: 13, any one or more of phosphorylation at the amino acid site corresponding to the 211th threonine, 412th serine, and 413th tyrosine of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 13 By detecting, phosphorylation of TRAF3 may be detected.

本発明の脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法の一実施形態として、前記被験物質を投与した後に、TZF−L(zinc finger protein TZF-L)のリン酸化を指標として前記被験物質の予防剤又は治療剤としての効果を判断することが挙げられる。
後述する実施例で示すように、本発明者は、CXCL7ノックアウトマウスの脊椎組織の細胞において、TZF−Lのリン酸化を検出した。したがって、本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物に被験物質を投与した群では、被験物質を投与していない群と比較してTZF−Lのリン酸化のレベルが低い又は非存在の場合、投与した被験物質は、脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤の有効成分になり得ると判定することができる。TZF−Lのリン酸化の測定は、質量分析等の公知の方法により行うことができる。
マウスのTZF−Lのアミノ酸配列を配列番号15に示す。後述する実施例において示すように、CXCL7ノックアウトマウスの脊椎組織の細胞において、少なくとも、配列番号15で表されるアミノ酸配列の677番目のセリン、1652番目のメチオニン、及び1668番目のセリンが、リン酸化されていることが判明した。したがってこれらのアミノ酸のリン酸化を検出することで、TZF−Lのリン酸化を検出してもよい。
配列番号15以外のTZF−Lであっても、配列番号15で表されるアミノ酸配列の677番目のセリン、1652番目のメチオニン、及び1668番目のセリンに対応するアミノ酸部位のリン酸化のいずれか1以上を検出することで、TZF−Lのリン酸化を検出してもよい。
As one embodiment of the screening method for a prophylactic or therapeutic agent for ossification of the spinal ligament of the present invention, after the administration of the test substance, the test is performed using phosphorylation of TZF-L (zinc finger protein TZF-L) as an index. It is mentioned to judge the effect of a substance as a prophylactic or therapeutic agent.
As shown in Examples described later, the present inventor detected phosphorylation of TZF-L in the spinal tissue cells of CXCL7 knockout mice. Therefore, in the case where the test substance is administered to the non-human animal of the spinal ligament ossification model of the present invention, the level of phosphorylation of TZF-L is lower or absent compared to the group not administered with the test substance Thus, it can be determined that the administered test substance can be an active ingredient of a prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification. The measurement of phosphorylation of TZF-L can be performed by a known method such as mass spectrometry.
The amino acid sequence of mouse TZF-L is shown in SEQ ID NO: 15. As shown in Examples described later, in cells of the spinal tissue of CXCL7 knockout mice, at least the 677th serine, the 1652th methionine, and the 1668th serine of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 15 are phosphorylated. Turned out to be. Therefore, phosphorylation of TZF-L may be detected by detecting phosphorylation of these amino acids.
Even if TZF-L is other than SEQ ID NO: 15, any one of phosphorylation at the amino acid site corresponding to the 677th serine, the 1652th methionine, and the 1668th serine of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 15 By detecting the above, phosphorylation of TZF-L may be detected.

上記に説明した被験物質の予防剤又は治療剤としての効果を判断する各指標は、それぞれ単独で用いてもよく、複数を組合せて用いてもよい。   Each index which judges the effect as a preventive agent or therapeutic agent of the test substance demonstrated above may be used independently, respectively, and may be used in combination.

本発明の一実施形態として、糖尿病の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法を提供する。糖尿病の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法は、本発明の糖尿病モデル非ヒト動物に、該糖尿病モデル非ヒト動物より得られる細胞に、又は本発明の糖尿病モデル細胞に被験物質を投与するものである。
被験物質としては特に制限はなく、例えば、ペプチド、タンパク質、非ペプチド性化合物、低分子化合物、合成化合物、発酵生産物、細胞抽出液、植物抽出液、動物組織抽出液等が挙げられる。
本発明の糖尿病モデル細胞、本発明に係る糖尿病モデル非ヒト動物から得られた細胞、及び該細胞の集合である組織、器官も糖尿病モデル非ヒト動物に由来する表現型を有しているので、糖尿病の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法に使用可能である。また、糖尿病モデル非ヒト動物と掛け合わせて得られた個体も、糖尿病に特徴的な病態又は形質を有する場合には、糖尿病の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法に使用可能である。
As one embodiment of the present invention, a screening method for a prophylactic or therapeutic agent for diabetes is provided. A screening method for a prophylactic or therapeutic agent for diabetes is to administer a test substance to a non-human animal of the diabetes model of the present invention, to a cell obtained from the non-human animal of the diabetes model, or to a diabetes model cell of the present invention. .
There is no restriction | limiting in particular as a test substance, For example, a peptide, protein, a non-peptidic compound, a low molecular weight compound, a synthetic compound, a fermentation product, a cell extract, a plant extract, an animal tissue extract etc. are mentioned.
Since the diabetes model cell of the present invention, the cell obtained from the diabetes model non-human animal according to the present invention, and the tissues and organs that are aggregates of the cells also have a phenotype derived from the diabetes model non-human animal, It can be used in a screening method for a prophylactic or therapeutic agent for diabetes. In addition, when an individual obtained by crossing with a diabetes model non-human animal also has a disease state or trait characteristic of diabetes, it can be used in a screening method for a prophylactic or therapeutic agent for diabetes.

本発明の糖尿病モデル非ヒト動物、及び本発明の糖尿病モデル細胞は、糖尿病に特徴的な病態又は形質を示すため、被験物質の投与/非投与によるこれらの病態又は形質の違いを指標として、被験物質が糖尿病の予防剤又は治療剤をスクリーニングすることができる。前記形質とは、糖尿病発症、I型糖尿病発症、高血糖、高グルカゴン値、血中成分、行動パターン、遺伝子発現量、糖尿病マーカーの発現量など測定可能なあらゆる項目を対象とし得る。なかでも、糖尿病モデル非ヒト動物を用いる場合には、糖尿病の最たる特徴である高血糖をみることが、被験物質による効果を的確に把握するうえで好ましい。糖尿病モデル細胞を用いる場合には、糖尿病のマーカータンパク質量を測定することが、被験物質による効果を的確に把握するうえで好ましい。   The non-diabetic model human animal of the present invention and the diabetic model cell of the present invention exhibit a pathological condition or trait characteristic of diabetes. Therefore, the test was conducted using the difference in the pathological condition or trait due to administration / non-administration of the test substance as an index. Substances can be screened for preventive or therapeutic agents for diabetes. The trait may be any item that can be measured, such as diabetes onset, type I diabetes onset, hyperglycemia, high glucagon levels, blood components, behavioral patterns, gene expression levels, and expression levels of diabetes markers. In particular, when using a non-diabetic model animal, it is preferable to observe hyperglycemia, which is the most characteristic of diabetes, in order to accurately grasp the effect of the test substance. When using a diabetes model cell, it is preferable to measure the amount of the marker protein for diabetes in order to accurately grasp the effect of the test substance.

本発明に係る糖尿病の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法の一実施形態として、前記被験物質を投与した後に、糖尿病に関連する血中成分存在を示す値を指標として前記被験物質の予防剤又は治療剤としての効果を判断することが挙げられる。
例えば、血糖値を指標にする場合、本発明の糖尿病モデル細胞に被験物質を投与した群では、被験物質を投与していない群と比較して、血糖値が減少している場合、投与した被験物質は、糖尿病の予防剤又は治療剤となり得ると判定することができる。
As one embodiment of a method for screening a prophylactic or therapeutic agent for diabetes according to the present invention, after the administration of the test substance, the preventive or treatment of the test substance using as an index a value indicating the presence of blood components related to diabetes It is mentioned to judge the effect as an agent.
For example, when the blood glucose level is used as an indicator, the group administered with the test substance to the diabetes model cell of the present invention is compared with the group not administered with the test substance. It can be determined that the substance can be a prophylactic or therapeutic agent for diabetes.

本発明の糖尿病の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法の一実施形態として、前記被験物質を投与した後に、アディポネクチンのリン酸化を指標として前記被験物質の予防剤又は治療剤としての効果を判断することが挙げられる。
後述する実施例で示すように、本発明者は、CXCL7ノックアウトマウスの血中において、アディポネクチンのリン酸化を検出した。したがって、本発明の糖尿病モデル非ヒト動物に被験物質を投与した群では、被験物質を投与していない群と比較してアディポネクチンのリン酸化のレベルが低い又は非存在の場合、投与した被験物質は、糖尿病の予防剤又は治療剤の有効成分になり得ると判定することができる。アディポネクチンのリン酸化の測定は、質量分析等の公知の方法により行うことができる。
マウスのアディポネクチンのアミノ酸配列を配列番号14に示す。後述する実施例において示すように、CXCL7ノックアウトマウスの脊椎組織の細胞において、少なくとも、配列番号14で表されるアミノ酸配列の64番目のスレオニン、119番目のセリン及び127番目のスレオニンが、リン酸化されていることが判明した。したがってこれらのアミノ酸のリン酸化を検出することで、TZF−Lのリン酸化を検出してもよい。
配列番号14以外のアディポネクチンであっても、配列番号14で表されるアミノ酸配列の64番目のスレオニン、119番目のセリン及び127番目のスレオニンに対応するアミノ酸部位のリン酸化のいずれか1以上を検出することで、アディポネクチンのリン酸化を検出してもよい。
As one embodiment of the screening method for a prophylactic or therapeutic agent for diabetes according to the present invention, after administering the test substance, the effect of the test substance as a prophylactic or therapeutic agent is determined using phosphorylation of adiponectin as an index. Is mentioned.
As shown in Examples described later, the present inventor detected adiponectin phosphorylation in the blood of CXCL7 knockout mice. Therefore, in the group in which the test substance is administered to the non-human animal model of diabetes of the present invention, when the level of phosphorylation of adiponectin is low or absent compared to the group not administered with the test substance, the administered test substance is It can be determined that it can be an active ingredient of a prophylactic or therapeutic agent for diabetes. Adiponectin phosphorylation can be measured by a known method such as mass spectrometry.
The amino acid sequence of mouse adiponectin is shown in SEQ ID NO: 14. As shown in Examples described later, at least the 64th threonine, the 119th serine and the 127th threonine of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 14 are phosphorylated in cells of the spinal tissue of CXCL7 knockout mice. Turned out to be. Therefore, phosphorylation of TZF-L may be detected by detecting phosphorylation of these amino acids.
Even for adiponectin other than SEQ ID NO: 14, any one or more of phosphorylation at the amino acid site corresponding to the 64th threonine, the 119th serine and the 127th threonine of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 14 is detected By doing so, phosphorylation of adiponectin may be detected.

上記に説明した被験物質の予防剤又は治療剤としての効果を判断する各指標は、それぞれ単独で用いてもよく、複数を組合せて用いてもよい。   Each index which judges the effect as a preventive agent or therapeutic agent of the test substance demonstrated above may be used independently, respectively, and may be used in combination.

≪脊柱靱帯骨化症病変細胞の検出方法≫
本発明の脊柱靱帯骨化症病変細胞の検出方法は、生体試料中のmiRNA−340を検出するものである。生体試料としては、脊柱靱帯骨化症が疑われる患者から採取された試料が挙げられ、バイオプシーに用いられる試料が挙げられる。
本発明者は、脊柱靱帯骨化症患者由来の生体試料中のmiRNA−340の発現量が増加していることを見出した。したがって、生体試料中のmiRNA−340を検出することにより、脊柱靱帯骨化症病変細胞を検出することができる。また、正常対照群である健常者由来の生体試料中のmiRNA−340の発現量と比較して、被験者由来の生体試料中のmiRNA−340の発現量が有意に増加している場合、被験者が脊柱靱帯骨化症病変細胞を有しており、脊柱靱帯骨化症の罹患を検出できる。
≪Method for detecting vertebral ligament ossification lesion cells≫
The method for detecting a vertebral ligament ossification lesion cell of the present invention detects miRNA-340 in a biological sample. The biological sample includes a sample collected from a patient suspected of having vertebral ligament ossification, and includes a sample used for biopsy.
The present inventor has found that the expression level of miRNA-340 in a biological sample derived from a patient with ossification of the spinal ligament has increased. Therefore, by detecting miRNA-340 in a biological sample, vertebral ligament ossification lesion cells can be detected. In addition, when the expression level of miRNA-340 in the biological sample derived from the subject is significantly increased compared to the expression level of miRNA-340 in the biological sample derived from a healthy person who is a normal control group, It has vertebral ligament ossification lesion cells and can detect the affliction of spinal ligament ossification.

本発明の脊柱靱帯骨化症病変細胞の検出方法には、miRNA−340とハイブリダイズし得るプローブを用いてもよい。ここで、miRNA−340とは、miRNA−340の他、Primary miRNA(pri-miRNA)に代表されるmiRNA前駆体であってもよく、miRNA−340であることが好ましい。
miRNA−340とハイブリダイズし得るプローブとしては、配列番号5で表される塩基配列と相補的な塩基配列を有するポリヌクレオチドを例示できる。他にも、miRNA−340と特異的にハイブリダイズし得るものであれば、配列番号5で表される塩基配列において、1〜数個の塩基が欠失、置換、又は付加されている塩基配列を有するポリヌクレオチドであっても、プローブとして同様に用いることができる。ここで、1〜数個とは、1〜5個が好ましく、1〜3個がより好ましい。プローブは、miRNA−340とハイブリダイズし得るものであれば、標識物質、酵素等の任意の物質が付加されていたり、種々の化学修飾を含んでいたり、また、少なくとも一部がPNA、LNA等の核酸類縁体により構成されていたりしてもよい。
A probe capable of hybridizing with miRNA-340 may be used in the method of detecting vertebral ligament ossification lesion cells of the present invention. Here, miRNA-340 may be a miRNA precursor represented by Primary miRNA (pri-miRNA) in addition to miRNA-340, and is preferably miRNA-340.
An example of a probe that can hybridize with miRNA-340 is a polynucleotide having a base sequence complementary to the base sequence represented by SEQ ID NO: 5. In addition, in the base sequence represented by SEQ ID NO: 5, one to several bases are deleted, substituted, or added as long as it can specifically hybridize with miRNA-340 Even a polynucleotide having a can be used similarly as a probe. Here, 1 to several is preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 3. As long as the probe can hybridize with miRNA-340, any substance such as a labeling substance or an enzyme is added, or various chemical modifications are included, and at least a part thereof is PNA, LNA, etc. Or a nucleic acid analog of

本発明者は、CXCL7ノックアウトマウスの脊椎組織の細胞において、E3ユビキチンリガーゼのリン酸化を検出した。したがって、生体試料中のE3ユビキチンリガーゼのリン酸化を検出することにより、脊柱靱帯骨化症病変細胞を検出することができる。また、正常対照群である健常者由来の生体試料中のE3ユビキチンリガーゼのリン酸化レベルと比較して、被験者由来の生体試料中のE3ユビキチンリガーゼのリン酸化が検出された場合又はリン酸化レベルが有意に増加していた場合、被験者が脊柱靱帯骨化症病変細胞を有しており、脊柱靱帯骨化症の罹患を検出できる。   The present inventor detected phosphorylation of E3 ubiquitin ligase in cells of spinal tissue of CXCL7 knockout mice. Therefore, by detecting phosphorylation of E3 ubiquitin ligase in a biological sample, vertebral ligament ossification lesion cells can be detected. In addition, the phosphorylation level of E3 ubiquitin ligase in a biological sample derived from a subject is detected or the phosphorylation level is compared with the phosphorylation level of E3 ubiquitin ligase in a biological sample derived from a healthy person who is a normal control group. If significantly increased, the subject has spinal ligament ossification lesion cells and can detect the affliction of spinal ligament ossification.

生体試料中のE3ユビキチンリガーゼのリン酸化であって、配列番号12に示すアミノ酸配列中の419番目のセリン及び/又は427番目のセリンのリン酸化、を検出することにより脊柱靱帯骨化症病変細胞を検出することができる。
配列番号12に示すアミノ酸配列中の419番目のセリン及び/又は427番目のセリンがリン酸化されたE3ユビキチンリガーゼは、脊柱靱帯骨化症病変細胞のマーカーとして利用可能である。
E3ユビキチンリガーゼ断片ポリペプチドであって、配列番号12に示すアミノ酸配列中の419番目のセリン及び/又は427番目のセリンのリン酸化を含むポリペプチドは、脊柱靱帯骨化症病変細胞のマーカーとして利用可能である。
By detecting phosphorylation of E3 ubiquitin ligase in a biological sample and phosphorylation of 419th serine and / or 427th serine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 12, vertebral ligament ossification lesion cell Can be detected.
The E3 ubiquitin ligase in which the serine at 419 and / or the 427th serine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 12 is phosphorylated can be used as a marker for spinal ligament ossification lesion cells.
A polypeptide comprising an E3 ubiquitin ligase fragment polypeptide comprising a phosphorylation of serine 419 and / or 427 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 12 is used as a marker for spinal ligament ossification lesion cells Is possible.

配列番号12以外のE3ユビキチンリガーゼであっても、生体試料中のE3ユビキチンリガーゼのリン酸化であって、配列番号12に示すアミノ酸配列中の419番目のセリン及び/又は427番目のセリンに対応するアミノ酸部位のリン酸化、を検出することにより脊柱靱帯骨化症病変細胞を検出することができる。
配列番号12以外のE3ユビキチンリガーゼであっても、配列番号12に示すアミノ酸配列中の419番目のセリン及び/又は427番目のセリンに対応するアミノ酸部位がリン酸化されたE3ユビキチンリガーゼは、脊柱靱帯骨化症病変細胞のマーカーとして利用可能である。
配列番号12以外のE3ユビキチンリガーゼであっても、E3ユビキチンリガーゼ断片ポリペプチドであって、配列番号12に示すアミノ酸配列中の419番目のセリン及び/又は427番目のセリンに対応するアミノ酸部位のリン酸化を含むポリペプチドは、脊柱靱帯骨化症病変細胞のマーカーとして利用可能である。
Even an E3 ubiquitin ligase other than SEQ ID NO: 12 is phosphorylation of E3 ubiquitin ligase in a biological sample and corresponds to the 419th serine and / or the 427th serine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 12. By detecting phosphorylation at the amino acid site, vertebral ligament ossification lesion cells can be detected.
Even if it is an E3 ubiquitin ligase other than SEQ ID NO: 12, the E3 ubiquitin ligase in which the amino acid site corresponding to the 419th serine and / or the 427th serine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 12 is phosphorylated is a spinal ligament It can be used as a marker for ossification lesion cells.
Even if it is an E3 ubiquitin ligase other than SEQ ID NO: 12, it is an E3 ubiquitin ligase fragment polypeptide, which is a 419th serine and / or 427th serine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 12. Polypeptides containing oxidation can be used as markers for vertebral ligament ossification lesion cells.

本発明者は、CXCL7ノックアウトマウスの脊椎組織の細胞において、TRAF3のリン酸化を検出した。したがって、生体試料中のTRAF3のリン酸化を検出することにより、脊柱靱帯骨化症病変細胞を検出することができる。また、正常対照群である健常者由来の生体試料中のTRAF3のリン酸化レベルと比較して、被験者由来の生体試料中のTRAF3のリン酸化が検出された場合又はリン酸化レベルが有意に増加していた場合、被験者が脊柱靱帯骨化症病変細胞を有しており、脊柱靱帯骨化症の罹患を検出できる。   The present inventor detected phosphorylation of TRAF3 in cells of spinal tissue of CXCL7 knockout mice. Therefore, by detecting phosphorylation of TRAF3 in a biological sample, vertebral ligament ossification lesion cells can be detected. In addition, when the phosphorylation level of TRAF3 in a biological sample derived from a subject is detected or compared with the phosphorylation level of TRAF3 in a biological sample derived from a healthy person who is a normal control group, the phosphorylation level is significantly increased. If so, the subject has vertebral ligament ossification lesion cells and can detect the affliction of vertebral ligament ossification.

生体試料中のTRAF3のリン酸化であって、配列番号13に示すアミノ酸配列中の211番目のスレオニン、412番目のセリン、及び413番目のチロシンのリン酸化のいずれか1以上を検出することにより脊柱靱帯骨化症病変細胞を検出することができる。
配列番号13に示すアミノ酸配列中の211番目のスレオニン、412番目のセリン、及び413番目のチロシンのいずれか1以上がリン酸化されたTRAF3は、脊柱靱帯骨化症病変細胞のマーカーとして利用可能である。
TRAF3断片のポリペプチドであって、配列番号13に示すアミノ酸配列中の211番目のスレオニン、412番目のセリン、及びは413番目のチロシンのいずれか1以上に対応するアミノ酸部位のリン酸化を含むポリペプチドは、脊柱靱帯骨化症病変細胞のマーカーとして利用可能である。
Detecting at least one of phosphorylation of TRAF3 in a biological sample and phosphorylation of 211th threonine, 412th serine and 413th tyrosine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 13 Ligament ossification lesion cells can be detected.
TRAF3 phosphorylated at any one or more of the 211th threonine, the 412th serine, and the 413th tyrosine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 13 can be used as a marker for vertebral ligament ossification lesion cells. is there.
A polypeptide of TRAF3 fragment, comprising a phosphorylation of an amino acid site corresponding to any one or more of the 211th threonine, 412th serine, and 413th tyrosine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 13 The peptide can be used as a marker for spinal ligament ossification lesion cells.

配列番号13以外のTRAF3であっても、生体試料中のTRAF3のリン酸化であって、配列番号13に示すアミノ酸配列中の211番目のスレオニン、412番目のセリン、413番目のチロシンのいずれか1以上に対応するアミノ酸部位のリン酸化、を検出することにより脊柱靱帯骨化症病変細胞を検出することができる。
配列番号13以外のTRAF3であっても、配列番号13に示すアミノ酸配列中の211番目のスレオニン、412番目のセリン、及び413番目のチロシンのいずれか1以上に対応するアミノ酸部位がリン酸化されたTRAF3は、脊柱靱帯骨化症病変細胞のマーカーとして利用可能である。
配列番号13以外のTRAF3であっても、TRAF3断片ポリペプチドであって、配列番号13に示すアミノ酸配列中の211番目のスレオニン、412番目のセリン、及び413番目のチロシンのいずれか1以上に対応するアミノ酸部位のリン酸化を含むポリペプチドは、脊柱靱帯骨化症病変細胞のマーカーとして利用可能である。
Even TRAF3 other than SEQ ID NO: 13 is phosphorylation of TRAF3 in a biological sample, and any one of 211th threonine, 412th serine and 413th tyrosine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 13 By detecting phosphorylation of the amino acid site corresponding to the above, vertebral ligament ossification lesion cells can be detected.
Even in TRAF3 other than SEQ ID NO: 13, the amino acid site corresponding to one or more of the 211th threonine, 412th serine, and 413th tyrosine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 13 was phosphorylated. TRAF3 can be used as a marker for spinal ligament ossification lesion cells.
TRAF3 other than SEQ ID NO: 13 is a TRAF3 fragment polypeptide, and corresponds to any one or more of the 211th threonine, 412th serine, and 413th tyrosine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 13 Polypeptides containing phosphorylated amino acid sites that can be used as markers for vertebral ligament ossification lesion cells.

本発明者は、CXCL7ノックアウトマウスの脊椎組織の細胞において、TZF−Lのリン酸化を検出した。したがって、生体試料中のTZF−Lのリン酸化を検出することにより、脊柱靱帯骨化症病変細胞を検出することができる。また、正常対照群である健常者由来の生体試料中のTZF−Lのリン酸化レベルと比較して、被験者由来の生体試料中のTZF−Lのリン酸化が検出された場合又はリン酸化レベルが有意に増加していた場合、被験者が脊柱靱帯骨化症病変細胞を有しており、脊柱靱帯骨化症の罹患を検出できる。   The present inventor detected phosphorylation of TZF-L in cells of spinal tissue of CXCL7 knockout mice. Therefore, vertebral ligament ossification lesion cells can be detected by detecting phosphorylation of TZF-L in a biological sample. In addition, when the phosphorylation level of TZF-L in a biological sample derived from a subject is detected or the phosphorylation level is compared with the phosphorylation level of TZF-L in a biological sample derived from a healthy person who is a normal control group If significantly increased, the subject has spinal ligament ossification lesion cells and can detect the affliction of spinal ligament ossification.

生体試料中のTZF−Lのリン酸化であって、配列番号15に示すアミノ酸配列中の677番目のセリン、1652番目のメチオニン、及び1668番目のセリンのリン酸化のいずれか1以上を検出することにより脊柱靱帯骨化症病変細胞を検出することができる。
配列番号15に示すアミノ酸配列中の677番目のセリン、1652番目のメチオニン、及び1668番目のセリンのいずれか1以上がリン酸化されたTZF−Lは、脊柱靱帯骨化症病変細胞のマーカーとして利用可能である。
TZF−L断片のポリペプチドであって、配列番号15に示すアミノ酸配列中の677番目のセリン、1652番目のメチオニン、及び1668番目のセリンのいずれか1以上に対応するアミノ酸部位のリン酸化を含むポリペプチドは、脊柱靱帯骨化症病変細胞のマーカーとして利用可能である。
Detecting at least one of phosphorylation of TZF-L in a biological sample and phosphorylation of 677th serine, 1652th methionine, and 1668th serine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 15 By this, vertebral ligament ossification lesion cells can be detected.
TZF-L phosphorylated at one or more of the 677th serine, the 1652th methionine, and the 1668th serine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 15 is used as a marker for vertebral ligament ossification lesion cells Is possible.
A polypeptide of a TZF-L fragment, which comprises phosphorylation of an amino acid site corresponding to any one or more of 677th serine, 1652th methionine, and 1668th serine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 15 The polypeptide can be used as a marker for spinal ligament ossification lesion cells.

配列番号15以外のTZF−Lであっても、生体試料中のTZF−Lのリン酸化であって、配列番号15に示すアミノ酸配列中の677番目のセリン、1652番目のメチオニン、及び1668番目のセリンのいずれか1以上に対応するアミノ酸部位のリン酸化、を検出することにより脊柱靱帯骨化症病変細胞を検出することができる。
配列番号15以外のTZF−Lであっても、配列番号15に示すアミノ酸配列中の677番目のセリン、1652番目のメチオニン、及び1668番目のセリンのいずれか1以上に対応するアミノ酸部位がリン酸化されたTZF−Lは、脊柱靱帯骨化症病変細胞のマーカーとして利用可能である。
配列番号15以外のTZF−Lであっても、TZF−L断片ポリペプチドであって、配列番号15に示すアミノ酸配列中の677番目のセリン、1652番目のメチオニン、及び1668番目のセリンのいずれか1以上に対応するアミノ酸部位のリン酸化を含むポリペプチドは、脊柱靱帯骨化症病変細胞のマーカーとして利用可能である。
Even TZF-L other than SEQ ID NO: 15 is a phosphorylation of TZF-L in a biological sample, and the 677th serine, 1652th methionine, and 1668th amino acid in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 15 By detecting phosphorylation of amino acid sites corresponding to any one or more of serine, vertebral ligament ossification lesion cells can be detected.
Even in the case of TZF-L other than SEQ ID NO: 15, the amino acid site corresponding to one or more of the 677th serine, the 1652th methionine, and the 1668th serine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 15 is phosphorylated. TZF-L can be used as a marker for vertebral ligament ossification lesion cells.
Even if it is TZF-L other than SEQ ID NO: 15, it is a TZF-L fragment polypeptide, and any one of 677th serine, 1652th methionine, and 1668th serine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 15 Polypeptides comprising phosphorylation of amino acid sites corresponding to one or more can be used as markers for spinal ligament ossification lesion cells.

上記に説明した、miRNA−340の発現量、E3ユビキチンリガーゼのリン酸化、TRAF3のリン酸化、TZF−Lのリン酸化は、脊柱靱帯骨化症病変細胞の検出において、それぞれ単独で用いてもよく、複数を組合せて用いてもよい。複数を組合せて用いる場合、その他の公知の脊柱靱帯骨化症病変細胞の検出に用いられる因子と組み合わせて用いてもよい。   The expression level of miRNA-340, phosphorylation of E3 ubiquitin ligase, phosphorylation of TRAF3, and phosphorylation of TZF-L described above may be used alone in detecting vertebral ligament ossification lesion cells, respectively. A plurality of them may be used in combination. When using in combination, a plurality of known factors used for detection of vertebral ligament ossification lesion cells may be used.

脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物、脊柱靱帯骨化症モデル細胞、脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法、脊柱靱帯骨化症病変細胞の検出方法について説明したが、脊柱靱帯骨化症は糖尿病を併発するため、糖尿病を表すために使用される形質や、病態、指標、特徴等により、脊柱靱帯骨化症を間接的に検出してもよい。
同じく、糖尿病モデル非ヒト動物、糖尿病モデル細胞、糖尿病の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法、脊柱靱帯骨化症は糖尿病を併発するため、脊柱靱帯骨化症を表すために使用される形質や、病態、指標、特徴等により、糖尿病を間接的に検出してもよい。
Explained spinal ligament ossification model non-human animal, spinal ligament ossification model cell, screening method for prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification, and detection method of spinal ligament ossification lesion cell Since ossification is associated with diabetes, ossification of the spinal ligament may be detected indirectly based on the traits used to represent diabetes, pathological conditions, indices, characteristics, and the like.
Similarly, a diabetes model non-human animal, a diabetes model cell, a screening method for a prophylactic or therapeutic agent for diabetes, spinal ligament ossification is associated with diabetes, and traits used to represent spinal ligament ossification, Diabetes may be detected indirectly based on the disease state, index, characteristics, and the like.

≪脊柱靱帯骨化症診断用キット≫
本発明の脊柱靱帯骨化症診断用キットは、miRNA−340とハイブリダイズし得るプローブを含むものである。当該プローブとしては、≪脊柱靱帯骨化症病変細胞の検出方法≫において説明したものと同様のものを例示できる。
また、脊柱靱帯骨化症診断をより簡便にするという観点から、本発明の脊柱靱帯骨化症診断用キットは、miRNA−340の検出に必要な試薬類、器具類等を備えていることが好ましい。このように、miRNA−340の検出に必要な試薬類、器具類等をキット化することにより、脊柱靱帯骨化症診断をより簡便に行うことができる。
≪Diagnostic kit for ossification of spinal ligament≫
The kit for diagnosing spinal ligament ossification according to the present invention includes a probe capable of hybridizing with miRNA-340. Examples of the probe include the same probes as those described in << Method for detecting ligamentous ossification disease cell of spinal ligament >>.
In addition, from the viewpoint of simplifying the diagnosis of spinal ligament ossification, the kit for diagnosing spinal ligament ossification according to the present invention may be provided with reagents and instruments necessary for detection of miRNA-340. preferable. In this way, by making reagents, instruments, and the like necessary for detection of miRNA-340 into a kit, vertebral ligament ossification can be diagnosed more easily.

≪脊柱靱帯骨化症治療剤≫
本発明の脊柱靱帯骨化症治療剤の一実施形態は、miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸、又は該核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターを有効成分とするものである。
核酸がmiRNAとハイブリダイズすることにより、miRNAの機能が阻害されることが知られている。したがって、miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸は、miRNA−340の機能を阻害するので、脊柱靱帯骨化症治療剤として使用することができる。miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸が、任意の発現ベクターに組み込まれたものも、脊柱靱帯骨化症治療剤として使用することができる。ベクターを用いることにより、長期にわたる脊柱靱帯骨化症治療効果を得ることができる。
≪Spine ligament ossification treatment≫
One embodiment of the therapeutic agent for ossification of the spinal ligament of the present invention comprises a nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 or an expression vector capable of expressing the nucleic acid in the administration subject as an active ingredient.
It is known that the function of miRNA is inhibited by hybridization of nucleic acid with miRNA. Therefore, since a nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 inhibits the function of miRNA-340, it can be used as a therapeutic agent for spinal ligament ossification. Those in which a nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 is incorporated into an arbitrary expression vector can also be used as a therapeutic agent for ossification of the spinal ligament. By using a vector, a long-term effect of treating ossification of the spinal ligament can be obtained.

同様に、miRNA−340の発現を抑制し得る核酸、又は該核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターを有効成分とするもの、並びに、miRNA−340と競合してmiRNA−340の機能を阻害し得る核酸、又は該核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターを有効成分とするものも、脊柱靱帯骨化症治療剤として例示できる。   Similarly, a nucleic acid that can suppress the expression of miRNA-340, or an expression vector that can express the nucleic acid in the administration target as an active ingredient, and a function of miRNA-340 in competition with miRNA-340 Nucleic acids that can be inhibited, or those that contain an expression vector capable of expressing the nucleic acid in the administration subject as an active ingredient can also be exemplified as a therapeutic agent for ossification of the spinal ligament.

<医薬製剤>
本発明の医薬の有効成分はmiRNA−340とハイブリダイズし得る核酸、又は該核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターであるから、剤型は、吸収され易い非経口投与剤が好ましく、注射剤がより好ましい。非経口投与剤としては、注射剤、吸入剤、貼付剤、坐剤などが挙げられる。
<Pharmaceutical formulation>
Since the active ingredient of the medicament of the present invention is a nucleic acid that can hybridize with miRNA-340, or an expression vector that can express the nucleic acid in the administration subject, the dosage form is preferably a parenteral administration agent that is easily absorbed, An injection is more preferable. Examples of parenteral agents include injections, inhalants, patches, suppositories and the like.

(注射剤)
注射剤としては、病態靭帯内注射剤、静脈内注射剤、皮下注射剤、皮内注射剤、筋肉内注射剤、点滴注射剤などが挙げられる。注射剤は、miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸、又は該核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターを通常注射剤に用いられる無菌の水性もしくは油性液(注射剤用担体)に溶解、懸濁または乳化することによって調製できる。注射用の水性液としては、例えば、生理食塩水、ブドウ糖やその他の補助薬を含む等張液などが挙げられる。適当な溶解補助剤、例えば、アルコール(例、エタノール)、ポリアルコール(例、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール)、非イオン界面活性剤〔例、ポリソルベート80、HCO−50(polyoxyethylene(50mol)adduct of hydrogenated castor oil)〕などと併用してもよい。油性液としては、例えば、ゴマ油、大豆油などが挙げられる。溶解補助剤として安息香酸ベンジル、ベンジルアルコールなどを併用してもよい。
(Injection)
Examples of the injection include intra-pathological ligament injection, intravenous injection, subcutaneous injection, intradermal injection, intramuscular injection, infusion injection and the like. An injection is prepared by dissolving a nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 or an expression vector capable of expressing the nucleic acid in a subject to be administered in a sterile aqueous or oily liquid (carrier for injection) usually used for injection, It can be prepared by suspending or emulsifying. Examples of the aqueous liquid for injection include isotonic solutions containing physiological saline, glucose and other adjuvants. Suitable solubilizers such as alcohol (eg, ethanol), polyalcohol (eg, propylene glycol, polyethylene glycol), nonionic surfactant [eg, polysorbate 80, HCO-50 (polyoxyethylene (50 mol) adduct of hydrogenated castor oil)] and the like. Examples of the oily liquid include sesame oil and soybean oil. As a solubilizer, benzyl benzoate, benzyl alcohol, or the like may be used in combination.

注射剤中のmiRNA−340とハイブリダイズし得る核酸の含有量は、乾燥重量に換算して、例えば約0.01〜100 w/v%、好ましくは約0.1〜30w/v%とすればよい。
注射剤中のmiRNA−340とハイブリダイズし得る核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターの含有量は、乾燥重量に換算して、例えば約0.01〜100 w/v%、好ましくは約0.1〜30w/v%とすればよい。
The content of the nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 in the injection may be, for example, about 0.01 to 100 w / v%, preferably about 0.1 to 30 w / v% in terms of dry weight.
The content of the expression vector capable of expressing in the administration subject a nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 in the injection is, for example, about 0.01 to 100 w / v%, preferably about 0.1, in terms of dry weight. It should be ~ 30w / v%.

(貼付剤)
貼付剤としては、miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸、又は該核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターを含む基剤を支持体に支持させた硬膏剤、パップ剤、テープ剤、プラスター剤等が挙げられる。基剤としては、アルギン酸ナトリウム、ゼラチン、コーンスターチ、トラガントガム、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、キサンタンガム、カラギーナン、マンナン、アガロース、デキストリン、カルボキシメチルデンプン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、メトキシエチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリビニルエーテル、ポリビニルピロリドン、カルボキシビニルポリマー、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、プルラン等のポリマー類;白色ワセリン、黄色ワセリン、パラフィン、セレシンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の炭化水素類;ゲル化炭化水素(例えば、商品名プラスチベース、ブリストルマイヤーズスクイブ社製);ステアリン酸等の高級脂肪酸;セタノール、オクチルドデカノール、ステアリルアルコール等の高級アルコール;ポリエチレングリコール(例えば、マクロゴール4000等);プロピレングリコール、グリセリン、ジプロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、濃グリセリン等の多価アルコール;モノオレイン酸エステル、ステアリン酸グリセリド等の脂肪酸エステル類;リン酸緩衝液などが挙げられる。さらに、溶解補助剤、無機充填剤、pH調節剤、保湿剤、防腐剤、粘稠剤、酸化防止剤、清涼化剤などの添加剤が添加されていてもよい。
(Patch)
As a patch, a plaster, a poultice, a tape, a plaster in which a base comprising a nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 or an expression vector capable of expressing the nucleic acid in a subject to be administered is supported. Agents and the like. Bases include sodium alginate, gelatin, corn starch, tragacanth gum, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, xanthan gum, carrageenan, mannan, agarose, dextrin, carboxymethyl starch, polyvinyl alcohol, sodium polyacrylate, methoxyethylene-maleic anhydride Polymers such as copolymer, polyvinyl ether, polyvinyl pyrrolidone, carboxyvinyl polymer, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, pullulan; hydrocarbons such as white petrolatum, yellow petrolatum, paraffin, ceresin wax, microcrystalline wax; gelation Hydrocarbons (for example, the trade name Plastibase, Bristol-Myers Squii Manufactured by the company); higher fatty acids such as stearic acid; higher alcohols such as cetanol, octyldodecanol and stearyl alcohol; polyethylene glycol (eg, Macrogol 4000); propylene glycol, glycerin, dipropylene glycol, 1,3-butylene glycol And polyhydric alcohols such as concentrated glycerin; fatty acid esters such as monooleic acid ester and stearic acid glyceride; and phosphate buffer. Furthermore, additives such as a solubilizing agent, an inorganic filler, a pH adjuster, a humectant, a preservative, a thickener, an antioxidant, and a cooling agent may be added.

基剤中miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸の含有量は、乾燥重量に換算して、例えば約0.01〜100重量%、好ましくは約0.1〜30重量%とすればよい。
基剤中のmiRNA−340とハイブリダイズし得る核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターの含有量は、乾燥重量に換算して、例えば約0.01〜100重量%、好ましくは約0.1〜30重量%とすればよい。
これらは添付剤として使用するが、更に有効に実施するためには、添付した後、超音波浸透させることが推奨される。超音波浸透により、より効率的に患部に浸透させることが出来る。
The content of the nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 in the base is, for example, about 0.01 to 100% by weight, preferably about 0.1 to 30% by weight in terms of dry weight.
The content of the expression vector capable of expressing in the administration subject a nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 in the base is, for example, about 0.01 to 100% by weight, preferably about 0.1 to 30% in terms of dry weight. The weight% may be used.
These are used as attachment agents. However, for more effective implementation, it is recommended that ultrasonic attachment be performed after attachment. By ultrasonic penetration, the affected area can be more efficiently penetrated.

(吸入剤)
吸入剤としては、エアゾール剤、吸入用粉末剤、吸入用液剤(例えば、吸入用溶液、吸入用懸濁剤等)、カプセル状吸入剤等が挙げられる。吸入用液剤は用時に水または他の適当な媒体に溶解または懸濁させて使用する形態であってもよい。
吸入剤は常法に従い製造できる。例えば、miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸、又は該核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターを乾燥粉末または液状にして、吸入噴射剤、担体、又はその両者に配合し、適当な吸入容器に充填することにより製造される。miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸を粉末化する場合、乳糖、デンプン、ステアリン酸マグネシウム等とともに微粉末にし、均一な混合物にするか、造粒して粉末剤を調製することができる。また、miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸を液状にする場合、水、生理食塩液、バッファー等の液状担体に溶解すればよい。
噴射剤としては、従来公知の噴射剤、例えば、代替フロン、液化ガス噴射剤(例えば、フッ化炭化水素、液化石油、ジエチルエーテル、ジメチルエーテル等)、圧縮ガス(例えば、可溶性ガス(例えば、炭酸ガス、亜酸化窒素ガス等)、不溶性ガス(例えば、窒素ガス等)などが用いられる。
(Inhalant)
Examples of the inhalant include aerosols, inhalation powders, inhalation liquids (for example, inhalation solutions, inhalation suspensions, etc.), capsule inhalants and the like. The liquid for inhalation may be in a form to be used by dissolving or suspending in water or other suitable medium at the time of use.
Inhalants can be manufactured according to conventional methods. For example, a nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340, or an expression vector capable of expressing the nucleic acid in a subject to be administered is made into a dry powder or a liquid and mixed with an inhalation propellant, a carrier, or both, and appropriate inhalation Manufactured by filling containers. When a nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 is pulverized, it can be finely powdered with lactose, starch, magnesium stearate and the like to form a uniform mixture or granulated to prepare a powder. In addition, when a nucleic acid that can hybridize with miRNA-340 is made liquid, it may be dissolved in a liquid carrier such as water, physiological saline, or buffer.
Examples of the propellant include conventionally known propellants such as alternative fluorocarbons, liquefied gas propellants (for example, fluorinated hydrocarbons, liquefied petroleum, diethyl ether, dimethyl ether, etc.), compressed gases (for example, soluble gases (for example, carbon dioxide) Nitrous oxide gas, etc.), insoluble gas (for example, nitrogen gas, etc.) and the like are used.

吸入剤には、さらに、必要に応じて添加剤を配合してもよい。添加剤としては、吸入用液剤の場合は、防腐剤(塩化ベンザルコニウム、パラベン等)、着色剤、緩衝化剤(リン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム等)、等張化剤(例えば、塩化ナトリウム、濃グリセリン等)、増粘剤(例えば、カリボキシビニルポリマー等)、吸収促進剤等が挙げられる。また、吸入用粉末剤の場合は、滑沢剤(例えば、ステアリン酸マグネシウム、軽質無水ケイ酸、タルク、ラウリル硫酸ナトリウム等)、矯味剤(例えば、クエン酸、メントール、グリチルリチンアンモニウム塩、グリシン、オレンジ粉末等)、結合剤(例えば、デンプン、デキストリン、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、白糖等)、賦形剤(例えば、白糖、乳糖、ブドウ糖、マンニット、ソルビット、マルトース、セルロース等)、着色剤、保存剤(例えば、安息香酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、メチルパラベン、プロピルパラベン等)、安定化剤(例えば、クエン酸、クエン酸ナトリウム等)、吸収促進剤(胆汁酸塩、キトサン等)等が挙げられる。   The inhalant may further contain an additive as necessary. As an additive, in the case of an inhalation solution, an antiseptic (benzalkonium chloride, paraben, etc.), a coloring agent, a buffering agent (sodium phosphate, sodium acetate, etc.), an isotonic agent (for example, sodium chloride, Concentrated glycerin and the like), thickeners (for example, carboxyvinyl polymer and the like), absorption accelerators and the like. In the case of powders for inhalation, lubricants (eg, magnesium stearate, light anhydrous silicic acid, talc, sodium lauryl sulfate, etc.), flavoring agents (eg, citric acid, menthol, glycyrrhizin ammonium salt, glycine, orange) Powders, etc.), binders (eg starch, dextrin, methylcellulose, hydroxypropylcellulose, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, sucrose, etc.), excipients (eg sucrose, lactose, glucose, mannitol, sorbit, maltose, cellulose, etc.) ), Coloring agents, preservatives (eg, sodium benzoate, sodium bisulfite, methylparaben, propylparaben, etc.), stabilizers (eg, citric acid, sodium citrate, etc.), absorption enhancers (bile salts, chitosan, etc.) ) And the like.

噴霧剤中のmiRNA−340とハイブリダイズし得る核酸の含有量は、吸入用液剤の場合は、乾燥重量に換算して、例えば約0.01〜100 w/v%、好ましくは約0.1〜30w/v%とすればよい。また、吸入用粉末剤の場合は、乾燥重量に換算して、例えば約0.01〜100重量%、好ましくは約0.1〜30重量%とすればよい。
噴霧剤中のmiRNA−340とハイブリダイズし得る核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターの含有量は、吸入用液剤の場合は、乾燥重量に換算して、例えば約0.01〜100 w/v%、好ましくは約0.1〜30w/v%とすればよい。また、吸入用粉末剤の場合は、乾燥重量に換算して、例えば約0.01〜100重量%、好ましくは約0.1〜30重量%とすればよい。
The content of the nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 in the spray is, for example, about 0.01 to 100 w / v%, preferably about 0.1 to 30 w / v in terms of dry weight in the case of a liquid for inhalation. %And it is sufficient. In the case of a powder for inhalation, it may be, for example, about 0.01 to 100% by weight, preferably about 0.1 to 30% by weight in terms of dry weight.
In the case of an inhalation solution, the content of the expression vector capable of expressing the nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 in the propellant in the administration subject is, for example, about 0.01 to 100 w / in terms of dry weight. It may be v%, preferably about 0.1-30 w / v%. In the case of a powder for inhalation, it may be, for example, about 0.01 to 100% by weight, preferably about 0.1 to 30% by weight in terms of dry weight.

(座剤)
坐剤は、miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸、又は該核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターを通常用いられる坐薬用基剤と混合することにより調製されるものを例示できる。
座剤中のmiRNA−340とハイブリダイズし得る核酸の含有量は、乾燥重量に換算して、例えば約0.01〜100重量%、好ましくは約0.1〜30重量%とすればよい。
座剤中のmiRNA−340とハイブリダイズし得る核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターの含有量は、乾燥重量に換算して、例えば約0.01〜100重量%、好ましくは約0.1〜30重量%とすればよい。
(Suppository)
Suppositories can be exemplified by those prepared by mixing a nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 or an expression vector capable of expressing the nucleic acid in the administration subject with a commonly used suppository base.
The content of the nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 in the suppository may be, for example, about 0.01 to 100% by weight, preferably about 0.1 to 30% by weight in terms of dry weight.
The content of the expression vector capable of expressing the nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 in the suppository in the administration subject is, for example, about 0.01 to 100% by weight, preferably about 0.1 to 30% in terms of dry weight. The weight% may be used.

(経口投与剤)
経口投与剤としては、散剤、顆粒剤、錠剤、タブレット剤、丸剤、カプセル剤、チュアブル剤、乳剤、液剤、シロップ剤などが挙げられる。固形製剤は、上記有効成分に、薬学的に許容される担体や添加剤を配合して調製されるものを例示できる。例えば、白糖、乳糖、ブドウ糖、でんぷん、マンニットのような賦形剤;アラビアゴム、ゼラチン、結晶セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロースのような結合剤;カルメロース、デンプンのような崩壊剤;無水クエン酸、ラウリン酸ナトリウム、グリセロールのような安定剤などが配合される。さらに、ゼラチン、白糖、アラビアゴム、カルナバロウなどでコーティングしたり、カプセル化したりしてもよい。また、液体製剤は、例えば、上記の有効成分を、水、エタノール、グリセリン、単シロップ、又はこれらの混液などに、溶解又は分散させることにより調製されるものを例示できる。
(Oral administration)
Examples of the orally administered agent include powders, granules, tablets, tablets, pills, capsules, chewable agents, emulsions, liquids, syrups and the like. Examples of solid preparations include those prepared by blending the above active ingredients with pharmaceutically acceptable carriers and additives. For example, excipients such as sucrose, lactose, glucose, starch, mannitol; binders such as gum arabic, gelatin, crystalline cellulose, hydroxypropylcellulose, methylcellulose; disintegrants such as carmellose, starch; anhydrous citric acid Stabilizers such as sodium laurate and glycerol are blended. Further, it may be coated or encapsulated with gelatin, white sugar, gum arabic, carnauba wax or the like. Examples of the liquid preparation include those prepared by dissolving or dispersing the above active ingredient in water, ethanol, glycerin, simple syrup, or a mixture thereof.

経口投与剤中のmiRNA−340とハイブリダイズし得る核酸の含有量は、乾燥重量に換算して、例えば約0.01〜100重量%、好ましくは約0.1〜50重量%とすればよい。
経口投与剤中のmiRNA−340とハイブリダイズし得る核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターの含有量は、乾燥重量に換算して、例えば約0.01〜100重量%、好ましくは約0.1〜30重量%とすればよい。
The content of the nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 in the oral administration agent may be, for example, about 0.01 to 100% by weight, preferably about 0.1 to 50% by weight in terms of dry weight.
The content of the expression vector capable of expressing the nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 in the administration subject in the oral administration agent is, for example, about 0.01 to 100% by weight, preferably about 0.1 to 100% by weight in terms of dry weight. It may be 30% by weight.

<使用方法>
投与経路は、注射投与(病態靭帯内注入、静脈内注入、皮下注入、皮内注入、筋肉内注入、点滴)、経皮投与、気道内投与、直腸内投与、経口投与などが挙げられる。特に、注射投与が好ましく、病態靭帯内注入がより好ましい。
本発明の治療剤の使用対象は、脊柱靭帯骨化症患者である。脊柱靭帯骨化症には、後縦靱帯骨化症、黄色靱帯骨化症、及び前縦靱帯骨化症が含まれる。本発明の治療剤の対象としては、特に後縦靭帯骨化症患者等が好適である。
本発明の脊柱靭帯骨化症治療剤の使用量は、対象の症状や年齢などにより異なるが、非経口投与の場合、ヒト成人に対する1日投与量は以下の通りである。
<How to use>
Examples of the administration route include injection administration (intra-pathological ligament injection, intravenous injection, subcutaneous injection, intradermal injection, intramuscular injection, infusion), transdermal administration, intratracheal administration, rectal administration, oral administration, and the like. In particular, injection administration is preferable, and intra-pathological ligament injection is more preferable.
The therapeutic agent of the present invention is used for patients with ossification of the spinal ligament. Spinal ligament ossification includes posterior longitudinal ligament ossification, yellow ligament ossification, and anterior longitudinal ligament ossification. As a subject of the therapeutic agent of the present invention, posterior longitudinal ligament ossification patients and the like are particularly suitable.
The use amount of the spinal ligament ossification treatment agent of the present invention varies depending on the symptom and age of the subject, but in the case of parenteral administration, the daily dose for human adults is as follows.

即ち、miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸の1日投与量が、乾燥重量に換算して、約0.01 mg〜500 mgであることが好ましく、約0.1 mg〜200 mgであることがより好ましい。また、miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターのヒトへの1日投与量が、乾燥重量に換算して、約0.1μg〜1 gであることが好ましく、約0.1μg〜500 mgであることがより好ましい。
また、経口投与の場合、ヒト成人に対する1日投与量は以下の通りである。
即ち、miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸の1日投与量が、乾燥重量に換算して、約0.1 mg〜1000 mgであることが好ましく、約1 mg〜500 mgであることがより好ましい。また、miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターのヒトへの1日投与量が、乾燥重量に換算して、約1μg〜1000mgであることが好ましく、約1μg〜500 mgであることがより好ましい。
That is, the daily dose of nucleic acid that can hybridize with miRNA-340 is preferably about 0.01 mg to 500 mg, more preferably about 0.1 mg to 200 mg, in terms of dry weight. In addition, it is preferable that the daily dose to humans of an expression vector capable of expressing a nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 in a subject to be administered is about 0.1 μg to 1 g in terms of dry weight. More preferably, it is about 0.1 μg to 500 mg.
In the case of oral administration, the daily dose for human adults is as follows.
That is, the daily dose of nucleic acid that can hybridize with miRNA-340 is preferably about 0.1 mg to 1000 mg, more preferably about 1 mg to 500 mg, in terms of dry weight. In addition, the daily dose to humans of an expression vector capable of expressing a nucleic acid capable of hybridizing with miRNA-340 in a subject is preferably about 1 μg to 1000 mg in terms of dry weight, It is more preferable that it is 1 microgram-500 mg.

脊柱靱帯骨化症治療剤の有効量を、ヒト脊柱靭帯骨化症患者に投与することは、脊柱靭帯骨化症の治療方法として実施することができる。脊柱靱帯骨化症治療剤の有効量としては、上記に例示したものが挙げられる。
本発明において、「治療」には、治癒させること、症状を緩和又は改善すること等が含まれる。
Administering an effective amount of a spinal ligament ossification agent to a human vertebral ligament ossification patient can be performed as a method for treating spinal ligament ossification. Examples of the effective amount of the spinal ligament ossification treatment agent include those exemplified above.
In the present invention, “treatment” includes healing, alleviating or ameliorating symptoms.

以下、本発明を、実施例を挙げて、より具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to these.

[CXCL7ノックアウトマウスの作製]
発明者らはPpbp遺伝子(マウスのCXCL7遺伝子)のゲノム配列の核酸配列に基づき、Ppbpゲノム配列のエクソン1とエクソン2の間と、Ppbpゲノム配列のエクソン3の3’arm側にloxP配列が組み込まれたターゲッティングベクターを構築した。図1に、構築したターゲッティングベクターの模式図、およびターゲッティングベクターで置き換えられるゲノムの模式図を示す。このターゲッティングベクターを、エレクトロポレーションにより、マウスES細胞株であるC57BL/6由来RENKAに導入した。その中から相同組み換えを起こしたES colonyを選択した。選択したES細胞をマウス胚の胚盤胞に移植し、生殖系列細胞に導入した。次いで、Ppbp遺伝子コンディショナル・ノックアウトマウスの第2世代(F2)ヘテロ接合体マウス(PpbpdE2E3/+:CAG−Cree)と野生型マウスとの自然交配で、第3世代(F3)マウスを作製し、産子の組織よりゲノムDNAを採取し、PCR解析により遺伝型を解析した。ターゲッティングベクターのloxP配列に囲まれた部分をCreにより欠失させ、Ppbp遺伝子のエクソン2及びエクソン3を欠失させて、Ppbp遺伝子ノックアウトマウスのヘテロ接合体(PpbpdE2E3/+)を得た。Creトランスジーンが除去されたF3マウス(PpbpdE2E3/+)が目標の2ペア得られなかったため、Creトランスジーンが除去されたF3ヘテロ接合体マウス(PpbpdE2E3/+)♂と野生型マウス♀との自然交配によりF4産子を作製した。
F4産子の体組織よりDNA抽出後、遺伝型解析から、9 匹(♂3 匹、♀6 匹)のF4マウスが、Creトランスジーンが除去されたヘテロ接合体マウス(PpbpdE2E3/+)であると判定した。そして、ヘテロ接合体同士の自然交配により、Ppbp遺伝子のコンディショナル・ノックアウトマウスのホモ接合体(PpbpdE2E3/dE2E3)を得た。以下、Ppbp遺伝子のコンディショナル・ノックアウトマウスのホモ接合体を「ノックアウトマウス」と略す。
[Preparation of CXCL7 knockout mouse]
Based on the nucleic acid sequence of the genomic sequence of the Ppbp gene (mouse CXCL7 gene), the inventors incorporated loxP sequences between exon 1 and exon 2 of the Ppbp genomic sequence and 3'arm side of exon 3 of the Ppbp genomic sequence. A targeting vector was constructed. FIG. 1 shows a schematic diagram of the constructed targeting vector and a schematic diagram of a genome to be replaced with the targeting vector. This targeting vector was introduced into C57BL / 6-derived RENKA, which is a mouse ES cell line, by electroporation. Among them, ES colony that caused homologous recombination was selected. Selected ES cells were transplanted into mouse blastocysts and introduced into germline cells. Next, a third generation (F3) mouse was prepared by natural mating of a second generation (F2) heterozygous mouse (PpbpdE 2E3 / + : CAG-Cree) of a Ppbp gene conditional knockout mouse and a wild type mouse. Genomic DNA was collected from offspring tissues, and the genotype was analyzed by PCR analysis. The portion surrounded by the loxP sequence of the targeting vector was deleted with Cre, and exon 2 and exon 3 of the Ppbp gene were deleted to obtain a heterozygote (Ppbp dE2E3 / + ) of the Ppbp gene knockout mouse. The F3 mouse from which the Cre transgene was removed (Ppbp dE2E3 / + ) did not obtain the target two pairs, so the F3 heterozygous mouse from which the Cre transgene was removed (Ppbp dE2E3 / + ) and the wild type mouse F4 offspring were produced by natural mating.
After DNA extraction from the body tissue of F4 offspring, 9 F4 mice (3 ♀, 6 ) were heterozygous mice (Ppbp dE2E3 / + ) from which the Cre transgene was removed. It was determined that there was. And the homozygote (Ppbp dE2E3 / dE2E3 ) of the conditional knockout mouse | mouth of a Ppbp gene was obtained by natural mating between heterozygotes. Hereinafter, a homozygote of a conditional knockout mouse for the Ppbp gene is abbreviated as “knockout mouse”.

ノックアウトマウスのホモの雄:雌の誕生比は、2:1であった。ヒトの脊柱靱帯骨化症患者の男:女比も約2:1であることから、この数値は、ヒトの脊柱靱帯骨化症患者の男女比と同様の値といえる。   The knockout mouse homo male: female birth ratio was 2: 1. Since the male: female ratio of human vertebral ligament ossification patients is about 2: 1, this figure can be said to be similar to the male / female ratio of human vertebral ligament ossification patients.

[CXCL7ノックアウトマウスの表現型]
生後2ヶ月後までは、野生型のマウスとノックアウトマウスでは、両者の体重に違いは見られなかった。しかし、生後2ヶ月を過ぎると、ノックアウトマウスでは、野生型のマウスと比べて、体重が徐々に増加していった(図2)。ノックアウトマウスでは、野生型のマウスと比べて、血中及び尿中グルコースの値並びにHbA1cレベルも、上昇していた(図3)。ノックアウトマウスでは、野生型のマウスと比べて、多飲多尿であった(図4)。ノックアウトマウス(ホモ)の尿中カリウムを測定した結果、103.2 mEq/L (正常値 3.6〜5.0 mEq/L)と高値を示した。この値は、インスリン欠乏、腎不全などを意味している。これらの結果から、マウスが糖尿病性腎症を発症していることが示唆された。
ノックアウトマウスの内臓脂肪を計測したところ、肥満度指数(BMI)は50かそれ以上であった。3DマイクロX線CT(リガク社製)により皮下脂肪、内臓脂肪組織の量を確認したところ、皮下脂肪及び精巣の状態から、脂肪肝と示唆された。
生後4ヶ月では、ノックアウトマウスの後肢の運動機能が徐々に低下し、歩行困難となった。マウスに微温湯中での水泳をさせた場合、通常野生型のマウスでは、後肢を動かすことによって泳ぐことができるのだが、ノックアウトマウスでは、後肢に持続性の硬直が見られ、後肢に著しい機能障害が認められた。
ノックアウトマウスのなかには、網膜症を発症したものがいた。
[Phenotype of CXCL7 knockout mouse]
Until the second month after birth, there was no difference in body weight between wild-type mice and knockout mice. However, after 2 months of age, the body weight of the knockout mice gradually increased compared to the wild type mice (FIG. 2). In knockout mice, blood and urine glucose values and HbA1c levels were also increased compared to wild-type mice (FIG. 3). The knockout mouse was polydipuria compared with the wild type mouse (FIG. 4). As a result of measuring urinary potassium in knockout mice (homo), it was as high as 103.2 mEq / L (normal value 3.6-5.0 mEq / L). This value means insulin deficiency, renal failure, and the like. These results suggested that the mice developed diabetic nephropathy.
When the visceral fat of knockout mice was measured, the body mass index (BMI) was 50 or more. When the amounts of subcutaneous fat and visceral adipose tissue were confirmed by 3D micro X-ray CT (manufactured by Rigaku Corporation), the condition of subcutaneous fat and testis suggested fatty liver.
At 4 months of age, the motor function of the hind limbs of the knockout mice gradually decreased, making it difficult to walk. When mice are swimming in warm water, normally wild-type mice can swim by moving their hind limbs, but knockout mice show persistent stiffness in their hind limbs and significant functional impairment in their hind limbs. Was recognized.
Some knockout mice developed retinopathy.

図5は、生後8か月のノックアウトマウス(ホモ)の3D−CT画像である。画像は脊椎の縦断面で取得したものである。図中の矢印先端部に靭帯の骨化が確認された。ノックアウトマウスでは、誕生から8ヶ月(中年期)以降に、脊柱靱帯骨化症を発症した。
後縦靭帯骨化症は、靭帯の骨化状態により、連続型(A)、分節型(B)、混合型(C)、その他:椎間板限局型(D)に分類される(図6参照、Journal of Bone and Mineral Metabolism, November 1999, Volume 17, Issue 4, pp 296-300)。これらの型のうち、連続型(A)が最も重篤な病態である。3D−CT画像解析の結果、ノックアウトマウス(ホモ)の骨化状態は、連続型(A)であった。
FIG. 5 is a 3D-CT image of a knockout mouse (homo) 8 months old. The image was acquired with a longitudinal section of the spine. The ossification of the ligament was confirmed at the tip of the arrow in the figure. In the knockout mice, ossification of the spinal ligament occurred after 8 months (middle age) after birth.
The posterior longitudinal ligament ossification is classified into continuous type (A), segmental type (B), mixed type (C), and others: intervertebral disc limited type (D) according to the ossification state of the ligament (see FIG. 6). Journal of Bone and Mineral Metabolism, November 1999, Volume 17, Issue 4, pp 296-300). Of these types, the continuous type (A) is the most serious disease state. As a result of 3D-CT image analysis, the ossification state of the knockout mouse (homo) was continuous (A).

図7に、ノックアウトマウス(ホモ・雄)の後縦靭帯の写真を示す。脊椎の1番(L1)の部分の後縦靭帯に、靭帯骨化が明確に確認できた。図7から明らかなように、球状の骨組織が観察され、その下方にも連続した骨組織が観察された。   FIG. 7 shows a photograph of the posterior longitudinal ligament of a knockout mouse (homo / male). The ligament ossification was clearly confirmed in the posterior longitudinal ligament of the first (L1) portion of the spine. As is clear from FIG. 7, a spherical bone tissue was observed, and a continuous bone tissue was also observed below it.

(骨形態計測)
骨形態計測を簡便に行うため、計測対象のマウスに標識物質を投与した後に、骨形態計測を行った。
図8は、マウスへの標識物質投与のスケジュールを説明する図である。Sacrifice5日前に、第一回骨標識処理として、標識物質テトラサイクリン(TC)をマウスに投与した。第一回骨標識処理の72時間後に、第二回骨標識処理として標識物質カルセイン(CL)をマウスに投与した。これらの処理により、非脱灰組織での骨代謝情報を明確にすることができる。
(Bone morphometry)
In order to easily perform bone morphometry, the bone morphometry was performed after the labeling substance was administered to the mouse to be measured.
FIG. 8 is a diagram for explaining a schedule of labeling substance administration to mice. Five days before Sacrifice, a labeling substance tetracycline (TC) was administered to mice as the first bone labeling treatment. 72 hours after the first bone labeling treatment, the labeling substance calcein (CL) was administered to the mice as the second bone labeling treatment. By these processes, bone metabolism information in non-decalcified tissue can be clarified.

続いて、生後8か月のマウスの脊椎の形態計測を、連続脊椎矢状断の標本を用いて行った。表1に、海綿骨、L1を計測対象とした骨形態計測の結果の一部を示す。   Subsequently, the morphometry of the spine of an 8-month-old mouse was performed using specimens of continuous spinal sagittal slices. Table 1 shows a part of the results of bone morphometry for measuring cancellous bone and L1.

海綿骨を計測対象とした骨形態計測の結果から、ノックアウトマウス(ホモ)では、野生型に比べて石灰化速度が低値であり、全体的に低代謝回転骨の状態であった。これは、ヒトの異所性骨化の症例と等しい。   As a result of the bone morphometry for the cancellous bone, the knockout mouse (homo) had a lower calcification rate than the wild type, and was generally in a state of low turnover bone. This is equivalent to the case of human ectopic ossification.

表2に、皮質骨を計測対象とした骨形態計測の結果の一部を示す。   Table 2 shows a part of the results of bone morphometry for cortical bone.

皮質骨を計測対象とした骨形態計測の結果から、ノックアウトマウス(ホモ)では、野生型に比べて脊髄側の皮質骨幅の菲薄化が見られた。   From the results of bone morphometry for cortical bone, knockout mice (homo) showed a thinner spinal cortical bone width than the wild type.

(糖尿病関連)
糖尿病に関して、さらに解析を行った。
図9は、ノックアウトマウスの膵臓のランゲルハンス島における、グルカゴンの分泌の様子を示す顕微鏡写真である。写真中の円形の像は、DAPI染色された核由来のシグナルである。この核由来のシグナルの他に、AlexaFluor488で標識されたグルカゴンが確認でき、ノックアウトマウスでのグルカゴン陽性が確認された。
また、ノックアウトマウスでは、野生型マウスと比較して、血清中のグルカゴン値が有意に高かった。後縦靭帯骨化症の患者でも、ノックアウトマウスと同じく、健常者と比較して、血清中のグルカゴン値が高かった。
(Diabetes-related)
Further analysis was performed on diabetes.
FIG. 9 is a photomicrograph showing the state of glucagon secretion in the islets of Langerhans in the pancreas of the knockout mouse. A circular image in the photograph is a signal derived from a DAPI-stained nucleus. In addition to the signal derived from this nucleus, glucagon labeled with AlexaFluor 488 could be confirmed, and positive for glucagon in the knockout mouse was confirmed.
In addition, the glucagon level in serum was significantly higher in knockout mice than in wild type mice. Even in patients with posterior longitudinal ligament ossification, serum glucagon levels were higher than in healthy subjects, as in knockout mice.

図10は、ノックアウトマウスの膵臓組織の、HE染色像である。膵臓組織のインスリンの分泌は確認されず、毛細血管からの出血、萎縮性変化及びβ細胞の数の減少が確認された。   FIG. 10 is an HE-stained image of the pancreatic tissue of a knockout mouse. Insulin secretion from the pancreatic tissue was not confirmed, and bleeding from the capillaries, atrophic changes, and a decrease in the number of β cells were confirmed.

これらの結果から、ノックアウトマウスはI型糖尿病を合併していることが示唆された。   From these results, it was suggested that the knockout mouse is complicated with type I diabetes.

[miR−340]
ヒトの後縦靭帯骨化症は、家系的な要因があるとされている。しかし、発明者らによる患者らのCXCL7の解析の結果では、CXCL7のエクソンの異常及びSNPは発見されなかった。そこで、発明者らは、CXCL7タンパク質の発現量がmicroRNAにより影響されているのではとの考えのもと、ヒトの後縦靭帯骨化症患者の組織及び血液サンプルに対して、microRNAアレイ解析を行った。
その結果、ヒトの後縦靭帯骨化症患者らでは、健常者と比較してmiR−340の発現量が有意に上昇していることが明らかとなった。
[MiR-340]
It is said that human posterior longitudinal ligament ossification has family-related factors. However, according to the results of analysis of CXCL7 by the patients by the inventors, no abnormalities of CXCL7 exons and SNPs were found. Therefore, the inventors conducted a microRNA array analysis on tissues and blood samples of human posterior longitudinal ligament ossification patients based on the idea that the expression level of CXCL7 protein is affected by microRNA. went.
As a result, it was revealed that miR-340 expression levels were significantly increased in human posterior longitudinal ligament ossification patients compared to healthy subjects.

・リアルタイムPCR
microRNAは、miRCURY RNA Isolation (Exiqon, Vedbaek)を用い、製品添付のプロトコルに沿って抽出した。RNA integrityは、Agilent 2100 Bioanalyserを用いて解析した。integrity valueが9.0又はそれ以上のRNAサンプルを逆転写した。逆転写には、Superscript VILO cDNA Synthesis Kit(Life Technologies, Carlsbad, CA)を用いた。次いで、StepOnePlus Real-Time PCR Analysis System (Applied Biosystems, Carlsbad, CA)により、リアルタイムPCRを行った。解析に用いたプローブはExiqonから入手した。
リアルタイムPCRで使用したプローブの配列を以下に示す。
Has-miR-340:5’−uccgucucaguuacuuuauagc−3’(配列番号7)
図11に、リアルタイムPCRにより求めた血漿中のmiR−340の発現量を示す。ヒトの後縦靭帯骨化症患者の血漿中のmiR−340の発現量は、健常者と比べて有意に高値を示した。
Real-time PCR
microRNA was extracted using miRCURY RNA Isolation (Exiqon, Vedbaek) according to the protocol attached to the product. RNA integrity was analyzed using an Agilent 2100 Bioanalyser. RNA samples with an integrity value of 9.0 or higher were reverse transcribed. Superscript VILO cDNA Synthesis Kit (Life Technologies, Carlsbad, CA) was used for reverse transcription. Subsequently, real-time PCR was performed by StepOnePlus Real-Time PCR Analysis System (Applied Biosystems, Carlsbad, CA). The probe used for analysis was obtained from Exiqon.
The probe sequences used in real-time PCR are shown below.
Has-miR-340: 5′-uccgucucaguuacuuuauagc-3 ′ (SEQ ID NO: 7)
FIG. 11 shows the expression level of miR-340 in plasma determined by real-time PCR. The expression level of miR-340 in the plasma of human posterior longitudinal ligament ossification patients was significantly higher than that in healthy subjects.

・In situ hybridization
In situ hybridization はmiRCURY LNA microRNA ISH Optimization (Exiqon, Vedbaek, Denmark)を用いて行った。ハイブリダイゼーションは65℃で行った。
In situ hybridizationで使用したプローブの配列を以下に示す。
Has-miR-340:5’−aatcaG(L)t5(L)aT(L)tG(L)cT(L)ttataa_N(6)_Y−3’(配列番号8)
上記配列中、小文字はDNAを表し、大文字(L)は大文字がLNAであることを表す。N(6)は、amino C6 linkerを表し、YはAlexa Flour 488を表す。5は、5−メチルシチジン(5−mC)を表し、5(L)は、5−mCのLNAを表す。
図12は、ノックアウトマウスのL5−6部分と、ヒトの後縦靭帯骨化症患者のC5−6部分の組織におけるmiR−340の分布を、in situ hybridization により解析した結果を示す写真である。図12中、島状に点在しているシグナルは、核のDAPI染色像である。ノックアウトマウス及び後縦靭帯骨化症患者の両者ともに、核由来のシグナルの他に、Alexa Flour 488で標識されたプローブ由来のシグナルが組織全体で確認できた。
・ In situ hybridization
In situ hybridization was performed using miRCURY LNA microRNA ISH Optimization (Exiqon, Vedbaek, Denmark). Hybridization was performed at 65 ° C.
The sequence of the probe used in in situ hybridization is shown below.
Has-miR-340: 5'-aatcaG (L) t5 (L) aT (L) tG (L) cT (L) ttataa_N (6) _Y-3 '(SEQ ID NO: 8)
In the above sequences, lowercase letters represent DNA, and uppercase letters (L) represent uppercase letters LNA. N (6) represents amino C6 linker and Y represents Alexa Floor 488. 5 represents 5-methylcytidine (5-mC) and 5 (L) represents 5-mC LNA.
FIG. 12 is a photograph showing the results of analyzing the distribution of miR-340 in tissues of the L5-6 portion of knockout mice and the C5-6 portion of human posterior longitudinal ligament ossification patients by in situ hybridization. In FIG. 12, the signals scattered in the form of islands are DAPI-stained images of nuclei. In both the knockout mouse and the posterior longitudinal ligament ossification patient, in addition to the signal derived from the nucleus, a signal derived from the probe labeled with Alexa Floor 488 could be confirmed throughout the tissue.

[CXCL7タンパク質発現量と後縦靭帯骨化症の分類]
CXCL7タンパク質発現量と後縦靭帯骨化症の病態との関連を調べるため、前述した後縦靭帯骨化症の病態の分類(図6参照)のうち、連続型(A)の病態にある患者と混合型(C)の病態にある患者の血清中のCXCL7タンパク質発現量を求めた。解析は、ELISA Kit (Ray Biotech, Norcross GA) を用いて行った。CXCL7抗体はキット付属のウェルに固定されているものを使用した。
図13に結果を示す。より病態の軽い混合型(C)の患者におけるCXCL7の発現量の方が、連続型(A)の患者のCXCL7の発現量よりも低い値であった。このことは、CXCL7の発現量と後縦靭帯骨化症の重篤度合いの間に、相関があることを示している。
[CXCL7 protein expression level and posterior longitudinal ligament ossification]
In order to examine the relationship between the expression level of CXCL7 protein and the pathophysiology of posterior longitudinal ligament ossification, patients who are in the continuous (A) pathology among the categorization of posterior longitudinal ligament ossification (see FIG. 6) described above And the expression level of CXCL7 protein in the serum of patients in a mixed (C) pathological condition. Analysis was performed using ELISA Kit (Ray Biotech, Norcross GA). The CXCL7 antibody used was fixed in the well attached to the kit.
The results are shown in FIG. The expression level of CXCL7 in the mixed type (C) patient with a lighter pathological condition was lower than the expression level of CXCL7 in the continuous type (A) patient. This indicates that there is a correlation between the expression level of CXCL7 and the severity of posterior longitudinal ligament ossification.

[幹細胞から誘導した靭帯組織でのCXCL7の抑制]
ウマ間葉系幹細胞にPRELP遺伝子を導入し、靭帯組織を作製した。
得られた靭帯組織に対しshRNA-CXCL7にてCXCL7タンパク質を抑制した。陰性対照として、shRNA-CXCL7の代わりにshRNA-GAPDHを使用した。
shRNA-CXCL7の配列を以下に示す。
shRNA-CXCL7:5’−aaaagaacccattgcaaccaagtttggatccaaacttggttgcaatgggttc−3’(配列番号9)
shRNA-GAPDHの配列を以下に示す。
shRNA-GAPDH:5’−aaaacgggaagcttgtcatcaatttggatccaaattgatgacaagcttcccg−3’(配列番号10)
上記shRNA-CXCL7の配列をpLV−H1−CMV−greenベクター(BiOSETTIA)に組み込み、幹細胞及び幹細胞から靭帯を誘導した組織のそれぞれに対し、shRNA-CXCL7を導入した。shRNA-GAPDHに関しても同様に導入した。ベクター導入後の細胞をシングル細胞にした後、BMP-2抗体にて標識し、FACSにてBMP-2抗体が吸着している細胞をカウントした(n=3)。BMP-2は、骨誘導タンパク質で、骨形成因子である。得られたデータの一部を図14に示す。図14(B)はウマ間葉系幹細胞にPRELP遺伝子を導入して作製した靭帯組織の細胞に対する計測結果である。図14(A)は、該靭帯組織をshRNA-CXCL7にてノックダウンした後の靭帯組織の細胞に対する計測結果である。結果を表3に示す。
[Inhibition of CXCL7 in ligament tissue derived from stem cells]
PRELP gene was introduced into equine mesenchymal stem cells to prepare ligament tissue.
CXCL7 protein was suppressed with shRNA-CXCL7 on the obtained ligament tissue. As a negative control, shRNA-GAPDH was used instead of shRNA-CXCL7.
The sequence of shRNA-CXCL7 is shown below.
shRNA-CXCL7: 5'-aaaagaacccattgcaaccaagtttggatccaaacttggttgcaatgggttc-3 '(SEQ ID NO: 9)
The sequence of shRNA-GAPDH is shown below.
shRNA-GAPDH: 5′-aaaacgggaagcttgtcatcaatttggatccaaattgatgacaagcttcccg-3 ′ (SEQ ID NO: 10)
The shRNA-CXCL7 sequence was incorporated into the pLV-H1-CMV-green vector (BiOSETTIA), and shRNA-CXCL7 was introduced into each of the stem cells and the tissue from which the ligament was derived from the stem cells. It introduced similarly about shRNA-GAPDH. The cells after vector introduction were changed to single cells, labeled with BMP-2 antibody, and cells adsorbed with BMP-2 antibody were counted by FACS (n = 3). BMP-2 is an osteoinductive protein and an osteogenic factor. A part of the obtained data is shown in FIG. FIG. 14 (B) shows the measurement results for cells of ligament tissue prepared by introducing the PRELP gene into equine mesenchymal stem cells. FIG. 14 (A) shows the measurement results for the cells of the ligament tissue after knocking down the ligament tissue with shRNA-CXCL7. The results are shown in Table 3.

幹細胞及び同じ幹細胞から誘導した靭帯組織では、BMP-2の陽性細胞の値に変化は見られなかったが、該靭帯組織をshRNAにてCXCL7をノックダウンするとBMP-2陽性細胞の値が増加を示した。このことは、幹細胞から誘導した靭帯組織でのCXCL7の抑制が、靭帯骨化を誘発することを意味する。   BMP-2 positive cells did not change in stem cells and ligament tissue derived from the same stem cells, but when CXCL7 was knocked down with shRNA in the ligament tissue, the value of BMP-2 positive cells increased. Indicated. This means that suppression of CXCL7 in ligament tissue derived from stem cells induces ligament ossification.

[miR−340の抑制]
・石灰化染色
マウスの骨芽細胞MC3T3―E1に、shRNA-CXCL7を導入した。また、マウスの骨芽細胞MC3T3―E1に、miR-340 inhibitorを導入した。陰性対照として、shRNA-CXCL7の代わりにshRNA-LacZを使用した。
shRNA-CXCL7の配列は、上記の配列番号9で表される塩基配列と同一である。
shRNA-CXCL7:5’−aaaagaacccattgcaaccaagtttggatccaaacttggttgcaatgggttc−3’(配列番号9)
miR-340 inhibitorは、市販のEXIQON社製のmiRCURY LNA Power Inhibitor,has-miR-340を使用した。has-miR-340はmiRNA−340とハイブリダイズする核酸である。
shRNA-lacZの配列を以下に示す。
shRNA-lacZ:5’−aaaagcagttatctggaagatcaggttggatccaacctgatcttccagataactgc-3’(配列番号11)
上記shRNA-CXCL7の配列をpLV−H1−CMV−greenベクター(BiOSETTIA)に組み込み、MC3T3-E1に対し、shRNA-CXCL7を導入した(sh-CXCL7)。miR-340 inhibitor とshRNA-lacZに関しても同様に導入した。なお、miR-340 inhibitorは上記sh-CXCL7に導入した。
次いで、細胞の骨化の表現型を確認するため、石灰化染色により、石灰かした骨結節を染色し、骨化の進行の程度を確認した。
結果を図15に示す。shRNAが導入されていないコントロールのMC3T3−E1細胞(control)では、染色は確認されなかった。同様に、shRNA-LacZが導入されたMC3T3−E1細胞(sh-LacZ)でも、染色は確認されなかった。対して、shRNA-CXCL7が導入されたMC3T3−E1細胞(sh-CXCL7)では、顕著に染色が確認され、骨化が進行していることが確認された。miR-340 inhibitorが導入されたMC3T3−E1細胞(miR-340 inhibitor)では、shRNA-CXCL7が導入されたMC3T3−E1細胞(sh-CXCL7)と比較して染色の範囲が小さいことが確認された。これらの結果から、miR−340を抑制することによって、細胞の骨化を抑制可能であることが示された。
[Inhibition of miR-340]
-Calcification staining shRNA-CXCL7 was introduced into mouse osteoblast MC3T3-E1. In addition, miR-340 inhibitor was introduced into mouse osteoblast MC3T3-E1. As a negative control, shRNA-LacZ was used instead of shRNA-CXCL7.
The sequence of shRNA-CXCL7 is identical to the base sequence represented by SEQ ID NO: 9.
shRNA-CXCL7: 5'-aaaagaacccattgcaaccaagtttggatccaaacttggttgcaatgggttc-3 '(SEQ ID NO: 9)
The miR-340 inhibitor used was a commercially available miRCURY LNA Power Inhibitor, has-miR-340 manufactured by EXIQON. has-miR-340 is a nucleic acid that hybridizes with miRNA-340.
The sequence of shRNA-lacZ is shown below.
shRNA-lacZ: 5′-aaaagcagttatctggaagatcaggttggatccaacctgatcttccagataactgc-3 ′ (SEQ ID NO: 11)
The above shRNA-CXCL7 sequence was incorporated into a pLV-H1-CMV-green vector (BiOSETTIA), and shRNA-CXCL7 was introduced into MC3T3-E1 (sh-CXCL7) . miR-340 inhibitor and shRNA-lacZ were similarly introduced. The miR-340 inhibitor was introduced into the above sh-CXCL7.
Next, in order to confirm the phenotype of cell ossification, calcified bone nodules were stained by calcification staining, and the degree of progression of ossification was confirmed.
The results are shown in FIG. No staining was confirmed in control MC3T3-E1 cells (control) into which shRNA had not been introduced. Similarly, staining was not confirmed in MC3T3-E1 cells (sh-LacZ) into which shRNA-LacZ was introduced. On the other hand, in MC3T3-E1 cells (sh-CXCL7) into which shRNA-CXCL7 was introduced, staining was remarkably confirmed and ossification was progressing. MC3T3-E1 cells with miR-340 inhibitor (miR-340 inhibitor) were confirmed to have a smaller staining range than MC3T3-E1 cells (sh-CXCL7) with shRNA-CXCL7. . From these results, it was shown that ossification of cells can be suppressed by suppressing miR-340.

・リアルタイムPCR
shRNAが導入されたMC3T3−E1細胞に対して、リアルタイムPCRを行い、CXCL7、BMP-2、及びRANKL(receptor activator of nuclear factor-кB ligand)の発現量を求めた。RANKLは骨組織のマーカーとして用いられる因子である。
Real-time PCR
Real-time PCR was performed on MC3T3-E1 cells into which shRNA was introduced, and the expression levels of CXCL7, BMP-2, and RANKL (receptor activator of nuclear factor-кB ligand) were determined. RANKL is a factor used as a bone tissue marker.

上記の[miR−340の抑制]に記した方法と同様にして、shRNA-lacZが導入されたMC3T3−E1細胞を作製した(shRNA-lacZ)。同様に、shRNA-CXCL7が導入されたMC3T3−E1細胞(shRNA- CXCL7)、miR-340が導入されたMC3T3−E1細胞(miR-340)、上記shRNA- CXCL7にmiRNA-inhibitor-controlが導入されたMC3T3−E1細胞(miRNA-inhibitor-control)、上記shRNA- CXCL7にmiRNA-inhibitorが導入されたMC3T3−E1細胞(miRNA-inhibitor)を作製した。
miR-340の配列は配列番号6で表される塩基配列である。
miRNA-inhibitorは、Exiqon, (Vedbaek, Denmark)から入手した。
MC3T3-E1 cells into which shRNA-lacZ was introduced were prepared in the same manner as described in [Suppression of miR-340] above (shRNA-lacZ). Similarly, MC3T3-E1 cells introduced with shRNA-CXCL7 (shRNA-CXCL7), MC3T3-E1 cells introduced with miR-340 (miR-340), and miRNA-inhibitor-control were introduced into shRNA-CXCL7. MC3T3-E1 cells (miRNA-inhibitor-control) and MC3T3-E1 cells (miRNA-inhibitor) in which miRNA-inhibitor was introduced into shRNA-CXCL7 were prepared.
The sequence of miR-340 is the base sequence represented by SEQ ID NO: 6.
miRNA-inhibitor was obtained from Exiqon, (Vedbaek, Denmark).

上記の各細胞から、RNAを抽出した。RNAは、AllPrep DNA/RNA Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA)を用い、製品添付のプロトコルに沿って抽出した。RNA integrityは、Agilent 2100 Bioanalyserを用いて解析した。逆転写には、Superscript VILO cDNA Synthesis Kit(Life Technologies, Carlsbad, CA)を用いた。次いで、StepOnePlus Real-Time PCR Analysis System (Applied Biosystems, Carlsbad, CA)により、リアルタイムPCRを行った。解析に用いたプローブはExiqonから入手した。
リアルタイムPCRで使用したプローブは、Taqman probes CXCL7, Mm01347901_g1, BMP-2, Mm01254942_m1, RANKL, Mm00441906_m1, 18S, Mm03928990_g1, RANK, Mm00437132_m1である。
RNA was extracted from each of the above cells. RNA was extracted using the AllPrep DNA / RNA Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA) according to the protocol attached to the product. RNA integrity was analyzed using an Agilent 2100 Bioanalyser. Superscript VILO cDNA Synthesis Kit (Life Technologies, Carlsbad, CA) was used for reverse transcription. Subsequently, real-time PCR was performed by StepOnePlus Real-Time PCR Analysis System (Applied Biosystems, Carlsbad, CA). The probe used for analysis was obtained from Exiqon.
Probes used in the real-time PCR are Taqman probes CXCL7, Mm01347901_g1, BMP-2, Mm01254942_m1, RANKL, Mm00441906_m1, 18S, Mm03928990_g1, RANK, Mm00437132_m1.

図16に、リアルタイムPCRにより求めたCXCL7、BMP-2、及びRANKLの発現量を示す。miRNA-inhibitorが導入されたMC3T3−E1細胞(miRNA-inhibitor)では、コントロールと比較して、CXCL7の発現の低下が確認された。shRNA-CXCL7が導入されたMC3T3−E1細胞(shRNA- CXCL7)及びmiR-340が導入されたMC3T3−E1細胞(miR-340)では、どちらもBMP−2及びRANKLの発現量の増加が確認された。これらの結果から、miR−340の抑制により、CXCL7の発現の抑制されることが示された。また、CXCL7の抑制とmiRNA-340の発現の亢進とが、骨化の促進に対して同様の傾向を示すことが明らかとなった。   FIG. 16 shows the expression levels of CXCL7, BMP-2, and RANKL determined by real-time PCR. In MC3T3-E1 cells (miRNA-inhibitor) into which miRNA-inhibitor was introduced, a decrease in the expression of CXCL7 was confirmed compared to the control. Both MC3T3-E1 cells (shRNA-CXCL7) introduced with shRNA-CXCL7 and MC3T3-E1 cells (miR-340) introduced with miR-340 showed increased expression levels of BMP-2 and RANKL. It was. From these results, it was shown that suppression of miR-340 suppresses the expression of CXCL7. Moreover, it became clear that suppression of CXCL7 and enhancement of miRNA-340 expression showed the same tendency for the promotion of ossification.

[ノックアウトマウスの脊椎組織の初期細胞におけるリン酸化修飾解析]
ノックアウトマウスの脊椎組織から細胞を採取し、タンパク質を抽出し、ペプチドを精製した。精製したペプチド(20〜30pmol)を、UltiMate 3000 RSLCnano system (HPLC) pump (Thermo Fisher Scientific, MA, USA)二重収束扇形磁場型質量分析計を用いて分析した。加速電位は5kVとした。サンプルのイオン化は6-KeVのXenonビームにより行い、常法により、解析試料の調製を行った。イオンのスペクトルはlinear ion trap mass spectrometer Orbitrap Elite (Thermo Fisher Scientific, MA, USA)、nano-ESI interfaceにより解析した。 micro RPLC-MS/MS 解析に用いたサンプルはトラップカラムに注入した (nano 75 μm i.d. × 280 μm o.d.; packed with 15 cm of Acclaim PepMap C18)。LTQ 質量範囲m/z 350−2000(サイクル時間45秒)について複数スキャンし、データを収集した。
[Analysis of phosphorylation modification in early cells of spinal tissue of knockout mice]
Cells were collected from spinal tissue of knockout mice, proteins were extracted, and peptides were purified. The purified peptide (20-30 pmol) was analyzed using a UltiMate 3000 RSLC nano system (HPLC) pump (Thermo Fisher Scientific, MA, USA) double-focusing sector magnetic mass spectrometer. The acceleration potential was 5 kV. Sample ionization was performed with a 6-KeV Xenon beam, and an analysis sample was prepared by a conventional method. The ion spectrum was analyzed by a linear ion trap mass spectrometer Orbitrap Elite (Thermo Fisher Scientific, MA, USA) and nano-ESI interface. The sample used for micro RPLC-MS / MS analysis was injected into a trap column (nano 75 μm id × 280 μm od; packed with 15 cm of Acclaim PepMap C18). Multiple scans were collected for the LTQ mass range m / z 350-2000 (cycle time 45 seconds) and data was collected.

リン酸化修飾解析の結果、E3ユビキチンリガーゼ、TRAF3、アディポネクチン、TZF−Lについて、リン酸化が検出された。
E3ユビキチンリガーゼについては、配列番号12で表されるアミノ酸配列のうち、409番目〜449番目の領域からなるポリペプチドの、419番目のセリン及び427番目のセリンが、リン酸化されていることが判明した。
TRAF3については、配列番号13で表されるアミノ酸配列のうち、207番目〜214番目の領域からなるポリペプチドの211番目のスレオニンがリン酸化されていることと、398番目〜422番目の領域からなるポリペプチドの412番目のセリン及び413番目のチロシンが、リン酸化されていることが判明した。
アディポネクチンについては、配列番号14で表されるアミノ酸配列のうち、62番目〜80番目の領域からなるポリペプチドの64番目のスレオニンがリン酸化されていることと、116番目〜134番目の領域からなるポリペプチドの119番目のセリン及び127番目のスレオニンがリン酸化されていることが判明した。
TZF−Lについては、配列番号15で表されるアミノ酸配列のうち、676番目〜683番目の領域からなるポリペプチドの677番目のセリンがリン酸化されていることと、1651番目〜1672番目の領域からなるポリペプチドの1652番目のメチオニン及び1668番目のセリンがリン酸化されていることが判明した。
As a result of phosphorylation modification analysis, phosphorylation was detected for E3 ubiquitin ligase, TRAF3, adiponectin, and TZF-L.
About E3 ubiquitin ligase, it turns out that the 419th serine and the 427th serine of the polypeptide consisting of the 409th to 449th regions in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12 are phosphorylated. did.
For TRAF3, the 211th threonine of the polypeptide consisting of the 207th to 214th regions in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 13 is phosphorylated and the 398th to 422th regions. It was found that the 412th serine and the 413th tyrosine of the polypeptide were phosphorylated.
As for adiponectin, in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 14, the 64th threonine of the polypeptide consisting of the 62nd to 80th regions is phosphorylated and the 116th to 134th regions. It was found that the 119th serine and 127th threonine of the polypeptide were phosphorylated.
Regarding TZF-L, in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 15, the 677th serine of the polypeptide consisting of the 676th to 683th region is phosphorylated, and the 1651th to 1672th region. It was found that the 1652th methionine and the 1668th serine of the polypeptide consisting of

図17に、脊椎組織の細胞から抽出した、TRAF3及びユビキチンの電気泳動像を示す。レーン1は野生型マウスの初期培養細胞primary cellsのものであり、レーン2は、ノックアウトマウスの初期培養細胞primary cellsのものである。
図17に示す結果としてバンドシフトが確認されたことから、TRAF3のE3ユビキチンリガーゼが翻訳後修飾されたことが分かる。また、E3ユビキチンリガーゼによるCXCL7の分解が確認されたことから、後縦靭帯骨化症の原因タンパク質であるCXCL7の体内消失は、このTRAF3とE3ユビキチンリガーゼによるものであると考えられる。
FIG. 17 shows an electrophoretic image of TRAF3 and ubiquitin extracted from spinal tissue cells. Lane 1 is for primary cultured primary cells of wild type mice, and lane 2 is for primary cultured primary cells of knockout mice.
The band shift was confirmed as a result shown in FIG. 17, indicating that the E3 ubiquitin ligase of TRAF3 was post-translationally modified. In addition, since the degradation of CXCL7 by E3 ubiquitin ligase was confirmed, the disappearance of CXCL7, the causative protein of posterior longitudinal ligament ossification, is thought to be due to this TRAF3 and E3 ubiquitin ligase.

次に、ノックアウトマウスの脊椎組織及びヒトOPLL患者の脊椎組織に対し、ユビキチン抗体染色を行った。結果を図18に示す。ユビキチン抗体染色のシグナルが、図18中に示されるように細長の形状で確認された。島状に点在しているシグナルは、核のDAPI染色像である。
図18に示す結果から、ノックアウトマウスの脊椎組織及びヒトOPLL患者の脊椎組織において、ユビキチンが発現し、CXCL7を分解していると考えられる。
Next, ubiquitin antibody staining was performed on the spinal tissue of knockout mice and the spinal tissue of human OPLL patients. The results are shown in FIG. A signal of ubiquitin antibody staining was confirmed in an elongated shape as shown in FIG. Signals scattered in islands are DAPI-stained images of nuclei.
From the results shown in FIG. 18, it is considered that ubiquitin is expressed and CXCL7 is degraded in the spinal tissue of the knockout mouse and the spinal tissue of the human OPLL patient.

以上で説明した各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は各実施形態によって限定されることはなく、請求項(クレーム)の範囲によってのみ限定される。   The configurations and combinations thereof in the embodiments described above are examples, and the addition, omission, replacement, and other modifications of the configurations can be made without departing from the spirit of the present invention. Further, the present invention is not limited by each embodiment, and is limited only by the scope of the claims.

本発明の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物は、脊柱靱帯骨化症の病態を示すため、脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニングを行うことができる。また、脊柱靱帯骨化症のメカニズムの解明にも寄与する。   Since the spinal ligament ossification model non-human animal of the present invention shows a pathological condition of spinal ligament ossification, screening for a preventive or therapeutic agent for spinal ligament ossification can be performed. It also contributes to the elucidation of the mechanism of spinal ligament ossification.

Claims (15)

CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA−340の発現が亢進されており、
前記CXCL7遺伝子の機能の欠損又は抑制が、CXCL7遺伝子のエクソン2及びエクソン3を含む一部領域の欠失によるものであり、
脊柱靱帯骨化症の病態又は形質を有することを特徴とする脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物。
CXCL7 gene function is deficient or suppressed, or miRNA-340 expression is enhanced ,
The deficiency or suppression of the function of the CXCL7 gene is due to deletion of a partial region including exon 2 and exon 3 of the CXCL7 gene,
Spinal ligament ossification model non-human animal, wherein Rukoto to have a condition or trait spinal ligament ossification.
前記CXCL7遺伝子が、配列番号3で表されるアミノ酸配列をコードする遺伝子である請求項に記載の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物。 The spinal ligament ossification model non-human animal according to claim 1 , wherein the CXCL7 gene is a gene encoding an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3. 前記miRNA−340の発現の亢進がmiRNA−340の導入によるものである請求項1又は2に記載の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物。 The spinal ligament ossification model non-human animal according to claim 1 or 2 , wherein the enhanced expression of miRNA-340 is caused by introduction of miRNA-340. 前記miRNA−340が、配列番号6で表されるRNA配列からなるポリヌクレオチドである請求項1〜3のいずれか一項に記載の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物。 The spinal ligament ossification model non-human animal according to any one of claims 1 to 3, wherein the miRNA-340 is a polynucleotide comprising an RNA sequence represented by SEQ ID NO: 6. CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA340の発現が亢進されており、
前記CXCL7遺伝子の機能の欠損又は抑制が、CXCL7遺伝子のエクソン2及びエクソン3を含む一部領域の欠失によるものであり、
糖尿病の病態又は形質を有することを特徴とする糖尿病モデル非ヒト動物。
The function of CXCL7 gene is deficient or suppressed, or the expression of miRNA340 is enhanced ,
The deficiency or suppression of the function of the CXCL7 gene is due to deletion of a partial region including exon 2 and exon 3 of the CXCL7 gene,
Diabetes model non-human animal, wherein Rukoto to have a condition or trait of diabetes.
CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA−340の発現が亢進されており、
前記CXCL7遺伝子の機能の欠損又は抑制が、CXCL7遺伝子のエクソン2及びエクソン3を含む一部領域の欠失によるものであり、
脊柱靱帯骨化症の病態又は形質を有することを特徴とする脊柱靱帯骨化症モデル細胞。
CXCL7 gene function is deficient or suppressed, or miRNA-340 expression is enhanced ,
The deficiency or suppression of the function of the CXCL7 gene is due to deletion of a partial region including exon 2 and exon 3 of the CXCL7 gene,
Spinal ligament ossification model cells characterized by Rukoto to have a condition or trait spinal ligament ossification.
平行線維性結合組織の細胞である請求項に記載の脊柱靱帯骨化症モデル細胞。 The spinal ligament ossification model cell according to claim 6 , which is a cell of parallel fibrous connective tissue. CXCL7遺伝子の機能が欠損又は抑制されている、或いはmiRNA−340の発現が亢進されており、
前記CXCL7遺伝子の機能の欠損又は抑制が、CXCL7遺伝子のエクソン2及びエクソン3を含む一部領域の欠失によるものであり、
糖尿病の病態又は形質を有することを特徴とする糖尿病モデル細胞。
CXCL7 gene function is deficient or suppressed, or miRNA-340 expression is enhanced ,
The deficiency or suppression of the function of the CXCL7 gene is due to deletion of a partial region including exon 2 and exon 3 of the CXCL7 gene,
Diabetic model cells characterized by Rukoto to have a condition or trait of diabetes.
請求項1〜のいずれか一項に記載の脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物に、該脊柱靱帯骨化症モデル非ヒト動物より得られる細胞に、或いは請求項又はに記載の脊柱靱帯骨化症モデル細胞に被験物質を投与することを特徴とする脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法。 The spinal ligament ossification model non-human animal according to any one of claims 1 to 4, a cell obtained from the spinal ligament ossification model non-human animal, or the spinal column according to claim 6 or 7. A screening method for a prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification characterized by administering a test substance to ligament ossification disease model cells. 前記被験物質を投与した後に、病変部の骨形態を指標として前記被験物質の予防剤又は治療剤としての効果を判断する、請求項に記載の脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法。 The prophylactic or therapeutic agent for spinal ligament ossification according to claim 9 , wherein after the test substance is administered, the effect of the test substance as a prophylactic or therapeutic agent is determined using the bone morphology of the lesion as an index. Screening method. 前記被験物質を投与した後に、miRNA−340の発現を指標として前記被験物質の予防剤又は治療剤としての効果を判断する、請求項又は10に記載の脊柱靱帯骨化症の予防剤又は治療剤のスクリーニング方法。 The prophylactic agent or treatment for ossification of the spinal ligament according to claim 9 or 10 , wherein after the administration of the test substance, the effect of the test substance as a prophylactic or therapeutic agent is determined using the expression of miRNA-340 as an index. Agent screening method. 生体試料中のmiRNA−340を検出することを特徴とする脊柱靱帯骨化症病変細胞の検出方法。   A method for detecting a ligamentous ossification lesion cell of a spinal ligament characterized by detecting miRNA-340 in a biological sample. miRNA−340とハイブリダイズし得るプローブを用いる請求項12に記載の脊柱靱帯骨化症病変細胞の検出方法。 13. The method for detecting vertebral ligament ossification lesion cells according to claim 12 , wherein a probe capable of hybridizing with miRNA-340 is used. miRNA−340とハイブリダイズし得るプローブを含むことを特徴とする脊柱靱帯骨化症診断用キット。   A kit for diagnosing spinal ligament ossification, comprising a probe capable of hybridizing with miRNA-340. miRNA−340とハイブリダイズし得る核酸、又は該核酸を投与対象内で発現可能である発現ベクターを有効成分とすることを特徴とする脊柱靱帯骨化症治療剤。   A therapeutic agent for spinal ligament ossification, comprising as an active ingredient a nucleic acid capable of hybridizing to miRNA-340, or an expression vector capable of expressing the nucleic acid in the administration subject.
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