JP2003504007A - 神経変性性疾患における脳の特異的な領域での異なる遺伝子発現 - Google Patents

神経変性性疾患における脳の特異的な領域での異なる遺伝子発現

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Abstract

(57)【要約】 本発明は以下を提供する:コンタクチンmRNAの検出のためのPCRプライマーとして機能し得る核酸分子(標識され、キット中で提供され得る);神経変性性疾患の存在を検出する方法(サンプル中で発現されたコンタクチンタンパク質またはコンタクチンmRNAの量を測定する工程を包含する)、どの患者が神経変性性疾患の処置に応答するかを同定するための方法;コントロールの細胞と比較して、増大したかまたは減少した量のコンタクチンを発現する、単離された細胞または培養物中の細胞を含む組成物;コンタクチン、およびこの方法によって同定される薬学的組成物を含む組成物または化合物の発現を減少させるかまたは増強する活性について化合物をスクリーニングするための方法;神経変性性疾患を処置する方法;このような方法によって同定されたコンタクチンの発現または活性および標的を調節する化合物の薬学的な標的を同定する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は、一般的には、分子生物学、神経学、神経変性性疾患、およびそれら
の診断および処置の分野に関する。
【0002】 (発明の背景) 神経変性性疾患は、記憶の欠失、骨格筋の欠失、および緻密な運動制御、また
は昏睡のような、種々の衰弱でヒトを苦しめる。いくつかの神経変性性疾患(例
えば、アルツハイマー病(AD)、パーキンソン病(PD)、瀰慢性のレーヴィ
小体病(DLB)、血管痴呆、多発性硬化症(MS)、筋萎縮性側索硬化症(A
LS)、癲癇性間代性筋麻痺症の乳酸性アシドーシスおよび発作(MELAS)
、ならびに癲癇性間代性筋麻痺症のぼこぼこの赤色繊維症候群(MERRF))
が、ミトコンドリアの不全であるかまたはそれに関連し得る。
【0003】 パーキンソン病(PD)は、変更されたミトコンドリア機能に関連する進行性
の神経変性性の障害であり、そして脳の黒質(substantia nigr
a)の緻密部(pars compacta)中のドーパミンを含有しているニ
ューロンの欠失および/または萎縮症によって特徴付けられる。アルツハイマー
病(AD)と同様に、PDはもまた、高齢者を苦しめる。これは、運動緩慢(遅
い行動)、硬直、および安静時の震えによって特徴付けられる。L−Dopa処
置は、ほとんどの患者の震えをしばらくの間は緩和するが、最終的には震えはど
んどん制御不可能になり、それによって患者が自身で摂取することまたは患者自
身の基本的な衛生上の必要性を満たすことが困難になるかまたは不可能になる。
【0004】 神経毒素である1−メチル−4−フェニル−1,2,3,6−テトラヒドロピ
リジン(MPTP)は、動物およびヒトにおいて、ミトコンドリアに対するその
影響を通じて少なくとも一部、パーキンソン症候群を誘導することが示されてい
る。MPTPは、ドーパミンニューロン中でその活性な代謝物であるMPP+に
転換される。これは次いで、ミトコンドリアに濃縮される。MPP+は次いで、
ミトコンドリアの酵素であるNADH:ユビキノンオキシドレダクターゼ(「複
合体I」)を選択的に阻害する。これによって、フリーラジカルの産生の増大、
アデノシン三リン酸の産生の減少、および最終的には罹患したドーパミンニュー
ロンの死を導く。
【0005】 ミトコンドリア複合体Iは、40〜50個のサブユニットから構成される;ほ
とんどが、核ゲノムによってコードされ、そして7個がミトコンドリアゲノムに
よってコードされる。パーキンソン症候群は、複合体Iの活性に影響を与えるミ
トコンドリア毒素への暴露によって誘導され得るので、これはおそらく、複合体
Iタンパク質中での欠損が、複合体Iの活性における同様の生化学的欠損を生じ
ることによってPDの病因に影響を与え得る。実際、ミトコンドリア複合体Iの
活性における欠損が、PD患者の血液および脳中で報告されている(Parke
rら、Am.J.Neurol.26:719−723,1989)。
【0006】 アルツハイマー病(AD)は、進行性の神経変性性障害である。これは、脳の
分離した領域でのニューロンの欠失および/または萎縮によって特徴付けられ、
そしてこれはβ−アミロイドの細胞外での蓄積および神経繊維のもつれの細胞内
での蓄積によって達成される。これは、世界中の1300万人以上のヒトが罹患
している特有のヒトの疾患である。これはまた、これはまた、特有の悲劇的な疾
患でもある。正常に、生産的に生存している生産性の生命である多くの個体は、
彼らが年齢を重ねるにつれてゆっくりとADに襲われ、そしてこの疾患は段階的
に彼らの記憶を奪い、そして他の記憶機能を奪う。最終的には、彼らは、家族を
認識できなくなり、そしてヒトを愛せなくなり、そして彼らはしばしば、彼らが
最終的に死亡するまで持続的なケアを必要とする。
【0007】 ミトコンドリア内での酸化的なリン酸化の欠損が、散発性のADの少なくとも
部分的な原因であるという証拠が存在する。酵素であるチトクロームcオキシダ
ーゼ(COX)(これは、ミトコンドリアの電子の輸送鎖(ETC)の一部を作
成する)は、Ad患者において正常な量で存在する;しかし、AD患者における
、および死体解剖時のAD患者の脳におけるこの酵素の触媒活性は、異常に低い
ことが見出されている。このことは、AD患者においてはCOXが欠損しており
、それによっていくつかの様式においてADの特徴である症状を引き起こすかま
たはそれに寄与する低下した触媒活性を導くことを示唆する。
【0008】 酸化によるストレスにおける増大を達成することを伴う、ミトコンドリア中で
のエネルギーの代謝の局所的な欠損は、ADに関連し得る。エネルギーの代謝が
ADの脳中で損なわれることが、十分に確立されている(Palmerら、Br
ain Res.645:338−42,1994;Pappollaら、Am
.J.Pathol.140:621−28,1992;Jeandelら、G
erontol.35:275,1989;Balazsら、Neuroche
m.Res.19:1131−37,1994;Mecocciら、Ann.N
eurol.36:747−751,1994;Gsellら、J.Neuro
chem.64:1216−23,1995)。例えば、ADの脳中でのエネル
ギーの代謝における局所的な特異的な欠損が、多数のポジトロン放出断像撮影法
の研究において報告されている(Kuhlら、J.Cereb.Blood F
low Metab.7:S406,1987;Gradyら、J.Clin.
Exp.Neuropsychol。10:576−96,1988;Haxb
yら、Arch.Neurol.47:753−60,1990;Azariら
、J.Cereb.Blood Flow Metab.13:438−47,
1993)。AD患者の側頭頭頂筋の新皮質中での代謝の欠損は、数年間で認識
力の低下の前兆となるようである。AD患者に由来する皮膚の繊維芽細胞は、減
少したグルコースの利用、および増大したグルコースの酸化を提示する。このこ
とは、グリコシル化の最終産物の形成を導く(Yanら、Proc.Natl.
Acad.Sci.USA 91:7787−91,1994)。死後のADの
脳に由来する皮質組織は、ミトコンドリア酵素であるピルビン酸デヒドロゲナー
ゼの活性の低下(Sheuら、Ann.Neurol.17:444−49,1
985)およびα−ケトグルタレートデヒドロゲナーゼの活性の低下を示す(M
astrogiacomoら、J.Neurochem.6:2007−14,
1994)。これらは両方とも、酵素の代謝において鍵となる酵素である。機能
的な磁気共鳴スペクトル研究は、ADの脳中のホスホクレアチンと比較して、無
機のホスフェートの増大したレベルを示した。このことは、ミトコンドリアによ
る減少したATPの産生によって生じる前駆体の蓄積を示唆する(Petteg
rewら、Neurobiol.of Aging 15:117−32,19
94;Pettigrewら、Neurobiol.of Aging 16:
973−75,1995)。さらに、グルコースまたは乳酸塩ではなく、ピルビ
ン酸塩のレベルは、AD患者の脳脊髄の液体中で増大することが報告されており
、このことは、大脳のミトコンドリアの電子輸送鎖(ETC)活性の欠損と一致
する(Parnettiら、Neurosci.Lett.199:231−3
3,1995)。
【0009】 酸化による損傷の徴候は、ADの病因の顕著な特徴であり、そして上記のよう
に反応性の酸素種(ROS)は、神経の変性の重要な媒介因子である。実際、解
剖時の研究は、タンパク質のマーカー、DNA、および脂質の過酸化が、ADの
脳中で増大することを示す(Palmerら、Brain Res.645:3
38−42,1994;Pappollaら、Ann.J.Pathol.14
0:621−28,1992;Jeandelら、Gerontol.35:2
75−82,1989;Balazsら、Arch.Neurol.4:864
,1994;Mecocciら、Am.Neurol.36:747−51、1
994;Smithら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88
:10540−43,1991)。コントロールに由来するものではなくADに
由来する海馬組織においては、タンパク質の酸化の指標であるカルボニル形成は
、ニューロンの細胞質、ならびにニューロンおよびグリアの核において増大させ
られる(Smithら、Nature 382:120−21,1996)。神
経繊維のもつれはまた、タンパク質の酸化の顕著な部位であるようである(Sc
hweersら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:84
63,1995:Blassら、Arch.Neurol.4:864,199
0)。ストレスを受けた条件およびストレスを受けていない条件下での、解剖時
に採取されたADの脳に由来する皮質組織のインキュベーションは、ADではな
いコントロールと比較して、フリーラジカルの産生の増大を実証した。さらに、
重要な抗酸化酵素、特にカタラーゼの活性は、ADにおいて減少させられる(G
sellら、J.Neurochem.64:1216−23,1995)。こ
のことは、ADの脳が、増大したROSの産生に対して脆弱であることを示唆す
る。このように、酸化によるストレスは、ADのようなミトコンドリアに関連す
る疾患の病因に対して有意に貢献し得る。ADでは、ミトコンドリアの不全およ
び/または上昇したROSが存在し得る。
【0010】 ADの1つの特徴である病因は、脳の離散性の領域内の選択されたニューロン
の集団の死である。ADにおける細胞の死は、アポトーシス性であると想定され
る。なぜなら、プログラムされた細胞死(PCD)の徴候が見られ、そして活性
な神経膠症および壊死の指標は見られないからである(Smaleら、Exp.
Neurolog.133:225−230,1995;Cotmanら、Mo
lec.Neurobiol.10:19−45,1995)。ADにおける細
胞死の結果、ニューロンおよびシナプスの欠失が、ADの臨床的な診断に密接に
関連し、そしてADにおける痴呆の程度と高度に相関する(DeKoskyら、
Ann.Neurology 27:457−464,1990)。
【0011】 ミトコンドリアの不全は、種々の細胞型においてアポトーシスを導く事象のカ
スケードにおいて重要であると考えられている(Kroemerら、FASEB
J.9:1277−87、1995)。そしてこれは、ADの脳のニューロン
におけるアポトーシス性の細胞死の原因であり得る。中でも、変更されたミトコ
ンドリアの生理機能は、PCDの初期の事象であり得(Zamzamiら、J.
Exp.Med.182:367−77、1995:Zamzamiら、J.E
xp.Med.181:1661−72、1995)、そしてこのような変更さ
れたミトコンドリアの機能によって生じる上昇した反応性の酸素種(ROS)の
上昇が、アポトーシスのカスケードを開始し得る(Aussererら、Mol
.Cell.Biol.14:5032−42,1994)。いくつかの細胞型
(ニューロンを含む)においては、ミトコンドリアの膜のポテンシャル(ΔΨm
)における低下が、アポトーシスを達成する核のDNAの崩壊に先行する。無細
胞系においては、核ではなくミトコンドリアを多く含む画分が、核のアポトーシ
スを誘導し得る(Newmeyerら、Cell 70:353−64,199
4)。ミトコンドリアの呼吸活性の混乱は、細胞内のROSの上昇のような変更
された細胞の代謝状態を導き、これは、ミトコンドリアに関連する疾患を生じ得
、そしてさらにアポトーシスの機構を通じて病原性の事象をさらに誘導し得る。
【0012】 酸化によるストレスを受けたミトコンドリアは、アポトーシスに先行する事象
である、染色体の濃縮を誘導し得る予め形成された可溶性の因子を放出し得る(
Marchettiら、Cancer Res.56:2033−38,199
6)。さらに、抗アポトーシス遺伝子産物のBcl−2ファミリーのメンバーは
、ミトコンドリア外膜内に配置される(Monaghanら、J.Histoc
hem.Cytochem.40:1819−25,1992)。そしてこれら
のタンパク質は、酸化によるストレスから膜を保護するようである(Korsm
eyerら、Biochim.Biophys.Act.1271:63、19
95)。この膜に対するBcl−2の局在化は、アポトーシスの調節について不
可欠であるようである(Nguyenら、J.Biol.Chem.269:1
6521−24、1994)。このように、ミトコンドリアの病理学における変
化は、アポトーシスの重要な媒介因子であり得る。アポトーシス性の細胞の死が
ADにおいてニューロンの欠失の顕著な特徴である程度について、ミトコンドリ
アの不全は、この疾患の進行について重要であり得、そしてまた、他のミトコン
ドリアに関連する疾患に寄与している因子でもあり得る。
【0013】 変更されたミトコンドリアの機能に関連する疾患の根底にある欠陥がミトコン
ドリアに起源し得るかまたはミトコンドリア以外に起源し得るかどうかに関して
、そして変更されたミトコンドリアの機能の根底にある欠陥が同定されているか
どうかに関しては、本発明は、このような変更されたミトコンドリアの機能に関
連している疾患の危険性またはその存在を決定するため、およびこのような疾患
を処置するために適切な試薬を同定するために有用である方法を提供する。
【0014】 瀰慢性のレーヴィ小体病(DLB)、またはレーヴィ小体痴呆は、中枢神経系
(CNS)の変性性の障害である。これは代表的には、高齢の患者に、最初に精
神病または進行性の悪化しつつある痴呆として、存在する。これらは、震え、運
動の緩慢、または硬直パーキンソン症候群の他の発現が先行し得る。DLBの病
理学は、レーヴィ小体として公知の細胞質内のニューロンの封入の瀰慢性の分布
(特に、脳幹の核、基底前脳、および視床下部ニューロン)を明らかにする。D
LBはまた、1つ以上の筋硬直、嚥下障害、骨格筋の不随意性の運動によって達
成され得る。
【0015】 血管痴呆、または「多発性の梗塞」は、大脳の血管における複数の梗塞の事象
によって生じる進行性の悪化しつつある認識能力によって特徴付けられる種々の
障害をいう。損傷した記憶および知的能力は、代表的には、血管痴呆の局所的な
神経学的な徴候によって達成される。
【0016】 多発性硬化症は、中枢神経系の脱髄に関連するヒトの慢性疾患であり、これは
、緩解傾向および症状再燃(「再発/鎮静」疾患)によって特徴付けられる句の
継承として、またはしばしば麻痺を導く一貫して進行性の疾患としてのいずれか
として生じる。この疾患の解剖病理学的な特徴には、脳および脊髄の白質中の脱
髄の十分に範囲を定められたパッチが含まれる。炎症、遺伝的な、環境的な、お
よび病因学的な因子が、多発性硬化症の病因に寄与すると考え得られている。
【0017】 筋萎縮性側索硬化症(ALS)は、進行性の運動ニューロン疾患であると一般
的に診断される。この疾患は、皮質、脳幹、および脊髄中の運動ニューロンの変
性によって特徴付けられる。この疾患の発症は、約3から6個の間のカスケード
であり、そして不均質な運命である。ALSの原因は不明であり、そして症状(
例えば、不均衡な四肢の衰弱、四肢の局在化した線維束性収縮、または足の痙性
)に気づいたときに診断される。
【0018】 癲癇性間代性筋麻痺症の乳酸性アシドーシスおよび発作(MELAS)は、発
作様のエピソードおよび乳酸のアシドーシスによって特徴付けられる疾患である
。発作様のエピソードは、代謝によるストレスによって促進され得る。この疾患
は、種々の程度の一般化された大脳および小脳の萎縮を伴う多発性の梗塞様の病
変を含む神経病理を生じる。これらは、中枢神経系の血管の領域には関連しない
【0019】 癲癇性間代性筋麻痺症のぼこぼこの赤色繊維症候群(MERRF)は、感覚お
よび運動能力の不全、乳酸性アシドーシス、脳症、発作様のエピソード、急発作
、および筋肉の衰弱によって特徴付けられる。この疾患は、神経細胞の欠失を伴
う、中枢神経系の組織の微視的な変性を生じる。
【0020】 ヒトのコンタクチン(contactin)タンパク質、ならびにマウスに由
来するそのホモログ(F3タンパク質)およびニワトリに由来するそのホモログ
(F11タンパク質)は、基質に対する細胞の接着に関連する細胞表面接着タン
パク質である。コンタクチンは、Ig様ドメインおよび複数のフィブロネクチン
III様ドメインを含む(Brummendorfら、J.Neurochem
istry 61:1207−1219(1993))。多くの細胞接着分子と
は異なり、コンタクチンは、膜貫通タンパク質ではないが、その代わりに血漿の
外膜の小葉(Id.)中のグリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)へ
の連結を通じて細胞表面に結合される。ヒトの組織中では、比較的高レベルの主
要なコンタクチンmRNA(6.5kb)が、3つのわずかな転写物(9.7k
b、4.4kb、および3.4kb))を伴って成体の脳中で発現されるが、そ
れにもかかわらず、複数の形態のコンタクチンmRNAの発現が低レベルである
ことが、成体の肺、膵臓、腎臓、および骨格筋中で見出される(6.8kb、お
よび6.0kb)(Reidら、Molecular Brain Resea
rch 21:1−8(1994))。複数の形態のコンタクチンmRNAの高
レベルの発現が、神経芽細胞種および網膜芽細胞種の細胞株中で見出される(6
.8kb、6.0kb、および4.2kb)(Id.)。発達しつつある神経組
織中でのコンタクチンの発現は複雑であり、一時的であり、そして時間的に調節
される。コンタクチンは、神経突起の成長において、おそらく、細胞認識分子N
g−CAMに結合することによって、および/または細胞外マトリックス糖タン
パク質のレストリクチンと相互作用することによって、役割を有すると考えられ
ている(Faivre−Sarrailhら、J.Neurosci.12:2
57−267(1992)、Brummendorfら、Neuron 10:
711−7272(1993))。成体のニューロンの幹細胞は、造血細胞(脊
髄系統およびリンパ系統の細胞を含む)から生じ得る(Bjornsonら、S
cience 283:534−537(1999));このように、コンタク
チンmRNA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク質が血液中で
検出され得る。
【0021】 神経変性性疾患の根底にある原因の同定は、しばしば、確認しにくく、このよ
うな診断の信頼できる診断、予後、および処置の開発が行われている。これらの
神経変性性疾患を処置するための改良された方法および組成物を提供することが
、明らかに必要とされている。本発明は、上記に記載されているもののような、
神経変性性疾患におけるコンタクチンについての役割の最初の認識を提供するこ
とによってこれらの必要性を満たし、そしてさらに、他の関連する利点を提供す
る。
【0022】 (発明の要旨) 本発明は、神経変性性疾患に対する細胞中の特定の核酸分子の変更された発現
レベル(例えば、統計学的に有意な様式での増大または減少)の間での相関関係
の説明を一部指向する。ここでは、変更された発現レベルを示す核酸分子は、以
下を含む特定の生成物をコードする:コンタクチンFREAC−2、APCL、
LAP、COX7C、PAF、6PTS1、VDAC1、UNK−Br40、U
NK−Br42、新規の脳で発現されるEFHDホモログ、および種々のさらな
る新規の生成物、ならびに本明細書中に記載されているような公知の生成物のメ
ンバー。従って、本発明の開示は、関連する部分においては、少なくとも1つの
神経変性性疾患において1つ以上の細胞型または組織において変更されている発
現レベルを有している複数のこのような核酸分子に関する。しかし、ここでは、
コンタクチンをコードする核酸分子は、神経変性性疾患に関連する変更された発
現レベルを有している核酸分子の1つの代表的な例を含む。従って、豊富な参照
が、代表的な例のようなコンタクチンをコードする核酸分子の変更された発現レ
ベルに対して行われるが、本発明が、新規の配列を有している産物および公知の
配列を有している産物を含む、他の産物をコードする本明細書中に記載されてい
るいくつかのさらなる核酸分子に十分に関連することが、理解される。
【0023】 このように、より詳細には、本発明に従って、細胞接着分子であるコンタクチ
ンの細胞性の発現レベルと神経変性性疾患の存在または危険性との間の相関関係
が提供され、その結果、細胞性のコンタクチンの発現の定量的な変更または調節
(すなわち、増大または減少)は、このような疾患が存在しない状況と比較して
、神経変性性疾患と関係している。
【0024】 1つの局面においては、本発明は、コンタクチンをコードしているDNAまた
はRNA、あるいはそれに対して相補的である核酸配列を特異的に増幅し得るオ
リゴヌクレオチドプライマーを提供する。これらのプライマーは、配列番号1ま
たはその一部、配列番号2またはその一部、配列番号3またはその一部、配列番
号4またはその一部、配列番号5またはその一部、配列番号6またはその一部、
あるいは配列番号7またはその一部であるヌクレオチド配列に対して同一である
かまたは実質的に同一である、単離された核酸分子を含有している。特定の実施
態様においては、単離された核酸分子は、検出可能な標識を含む。本発明はまた
、本明細書中で明らかであるようなオリゴヌクレオチドプライマーを含有してい
るキットを提供する。
【0025】 本発明の別の局面は、被験体における神経変性性疾患を有する危険性またはそ
の疾患の存在を検出するための方法を提供することである。この方法は、神経変
性性疾患を有する危険性を有していないかまたはその疾患が存在していないこと
が公知であるコントロールの被験体に由来するサンプル中のコンタクチンタンパ
ク質の量に対して、被験体に由来する試験サンプル中のコンタクチンタンパク質
の量を比較する工程を包含する。本発明はまた、特定の実施態様において、被験
体における神経変性性疾患を有する危険性またはその疾患の存在を検出する方法
を提供する。この方法は、神経変性性疾患を有する危険性を有していないかまた
はその疾患が存在していないことが公知であるコントロールの被験体に由来する
サンプル中のコンタクチンmRNAの量に対して、被験体に由来する試験サンプ
ル中のコンタクチンmRNAの量を比較する工程を包含する。特定の実施態様に
おいては、試験サンプルおよびコントロールサンプルは、中枢神経系に由来する
。特定の他の実施態様においては、コンタクチンmRNAは、ポリメラーゼ連鎖
反応方法によって測定される。特定のさらなる実施態様においては、ポリメラー
ゼ連鎖反応方法は、配列番号1、配列番号3、配列番号5、または配列番号6の
ヌクレオチド配列を含有している正方向プライマーを用いる増幅を含む。特定の
他の実施態様においては、ポリメラーゼ連鎖反応方法は、配列番号2、配列番号
4、または配列番号7のヌクレオチド配列を含有している逆方向プライマーを用
いる増幅を含む。
【0026】 特定の実施態様においては、本発明は、被験体中の神経変性性疾患を有する危
険性またはその疾患の存在を検出する方法を提供する。この方法は、神経変性性
疾患を有する危険性を有していないかまたはその疾患が存在していないことが公
知であるコントロールの被験体に由来するサンプル中のRNAの量に対して、被
験体に由来する試験サンプル中のコンタクチンmRNAの量を比較する工程を包
含する。ここでは、コントロールサンプルのRNAは、コンタクチンをコードし
ない。特定の実施態様においては、神経変性性疾患は、筋萎縮性側索硬化症、多
発性硬化症、MELAS、またはMERRFであり、そして特定の好ましい実施
態様においては、神経変性性疾患は多発性硬化症である。
【0027】 本発明はまた、別の局面において、神経変性性疾患を有している患者を処置す
ることにおける使用のための試薬をスクリーニングする方法を提供する。この方
法は、少なくともヒトの患者に由来する第1のサンプル中のコンタクチンの発現
の最初のレベルを決定する工程、その後に患者を候補の試薬と接触させる工程(
ここでは、決定する工程は、コンタクチンタンパク質の量を決定するか、または
コンタクチンRNAの量の量を決定する);および患者を候補の試薬と接触させ
た後に、患者に由来する第2のサンプル中で決定されたコンタクチンの発現の第
2のレベルに対して、コンタクチンの発現の第1のレベルを比較する工程(ここ
では、コンタクチンの発現のレベルにおける変化は、その試薬が神経変性性疾患
を有している患者を処置することにおける使用に適切であることを示す)を包含
する。
【0028】 本発明の別の局面は、異なる生物学的起源のゲノムおよびミトコンドリアDN
Aを有している不死細胞および分化することが可能な細胞を含有しているサイブ
リッド細胞株を提供することである。ここでこの細胞は、コンタクチンを発現す
る。特定の実施態様においては、細胞は神経細胞であり、そして特定の他の実施
態様においては、細胞はヒトの細胞である。特定の他の実施態様においては、細
胞は、ヒトの中枢神経系の細胞である。
【0029】 なお別の局面においては、本発明は、細胞中のコンタクチンの発現を変更し得
る因子を同定する方法を提供する。この方法は、少なくとも1つの細胞を候補の
因子と接触させる前および後の少なくとも1つの細胞中でのコンタクチンの発現
のレベルを比較する工程、アレイにそれによってコンタクチンの発現を変更し得
る試薬を同定する工程を包含する。特定の実施態様においては、候補の因子は、
低分子、核酸分子、アンチセンス核酸分子、またはリボザイムである試験化合物
を含む。別の実施態様においては、少なくとも1つの細胞がサイブリッド細胞を
含む。他の実施態様においては、本発明は、本明細書中に記載されている方法に
よって同定されるような、コンタクチンを変更し得る因子を提供する。特定の実
施態様においては、因子は、低分子、タンパク質、ポリペプチド、抗体、核酸分
子、アンチセンス分子、またはリボザイムである。他の実施態様においては、本
発明は、薬学的に受容可能なキャリア中に因子を含有している薬学的組成物を提
供する。本発明のさらなる局面は、このような薬学的組成物の有効量を患者に投
与する工程を包含する、神経変性性疾患を有している患者を処置する方法を提供
することである。
【0030】 本発明はまた、別の局面においては、コンタクチンの発現を変更し得る薬学的
組成物の有効量を患者に投与する工程を包含する、神経変性性疾患を有している
患者を処置する方法を提供する。特定の実施態様においては、本発明は、上記の
ように、コンタクチンの発現を変更し得る因子に対して結合する細胞性の成分を
含有している薬学的標的を提供する。特定の他の実施態様においては、本発明は
、コンタクチンの発現または活性を示すことが公知の生物学的サンプルを用いて
、コンタクチンの発現または活性を調節する化合物と接触させる工程を包含する
、薬学的標的を同定する方法を提供する。
【0031】 他の実施態様においては、本発明は、このような神経変性性疾患を有している
かまたはその危険性を有していると疑われる第1の被験体中のアルツハイマー病
または別の神経変性性疾患についての危険性またはその存在を決定するための方
法を提供する。この方法は、ミトコンドリアDNAを含有している第1および第
2の生物学的サンプルのそれぞれの中でのアルツハイマー病または別の神経変性
性疾患に関連する、少なくとも1つの異なって発現される核酸分子の存在または
非存在を決定する工程、ならびにそれによってアルツハイマー病または別の神経
変性性疾患の危険性またはその存在を決定する工程を包含する。ここでは、上記
の第1の生物学的サンプルは、第1の被験体から得られ、そして上記の第2のサ
ンプルは、変更されたミトコンドリア機能に関連する疾患の危険性がないかまた
はそれが存在していないことが公知である第2の被験体から得られる。ここでは
、第1の生物学的サンプル中のアルツハイマー病または別の神経変性性疾患に関
連している少なくとも1つの異なって発現される核酸分子の存在、および第2の
生物学的サンプル中の対応するヌクレオチド配列を有している対応する異なって
発現される核酸分子の非存在は、アルツハイマー病の危険性の増大を示す。特定
のさらなる実施態様においては、決定工程は、上記の第1の生物学的サンプルお
よび第2の生物学的サンプルのそれぞれを、固体支持体上に固定された単離され
た核酸分子の集団を含有している核酸のアレイと、上記の単離された核酸分子に
対する上記のサンプルに由来するDNAのハイブリダイゼーションを可能にする
に十分な条件下でそして十分な時間の間、接触させること(ここでは、上記の単
離された核酸分子は、アルツハイマー病または別の神経変性性疾患に関連してい
る少なくとも1つの異なって発現される核酸分子を含む)、ならびに以下:(i
)異なって発現され、そして第1のサンプル中のアルツハイマー病または別の神
経変性性疾患に関連している核酸分子の核酸のアレイに対するハイブリダイゼー
ションの量、(ii)異なって発現され、そして第1のサンプル中のアルツハイ
マー病または別の神経変性性疾患に関連している核酸分子に対応する第2のサン
プルの核酸のハイブリダイゼーションの量、を比較する工程:ならびにそれによ
って、アルツハイマー病または別の神経変性性疾患に関連している少なくとも1
つの異なって発現される核酸分子の存在または非存在を決定する工程を含む。
【0032】 本発明のこれらの局面および他の局面は、以下の詳細な説明を参照して明らか
となる。さらに、種々の参考文献が本明細書中で示され、これらは、本発明のよ
り詳細な特定の局面を記載し、従ってそれらの全体が参考として本明細書中で援
用される。
【0033】 (発明の詳細な説明) 本発明は、一部は、以下にきわめて詳細に記載されているような、本明細書中
に記載されている特定の新規の分子の発現レベル、および1つ以上の神経変性性
疾患に関連している特定の公知の分子の発現レベルの予想されなかった知見に、
関連する。上記のように、豊富な参照が、代表的な実施例のような、コンタクチ
ンをコードする核酸分子の変更された発現レベルに対して、本明細書中で行われ
るが、本発明は、他の生成物をコードする本明細書中に記載されているいくつか
のさらなる核酸分子にも関連することが理解される。これらの生成物には、新規
の配列を有している生成物、および公知の配列を有している生成物が含まれる。
このように、本発明は、GPIに連結させられたニューロン細胞に関連する認識
分子であるコンタクチン(代表的な例として)が、神経変性性疾患に関連すると
いう驚くべき観察に一部関連する。特定の実施態様においては、神経変性性疾患
は、コンタクチンの変更された(例えば、統計学的に有意な様式で増大させられ
たかまたは減少させられた)レベルと相関し得る。例えば、本明細書中に提供さ
れるように、コンタクチンの発現の変更されたレベルは、コントロールサンプル
中と比較して、サンプル中のコンタクチンタンパク質の量における増大または減
少として観察され得る。別の例として、コンタクチンの変更されたレベルは、以
下にもまたさらに詳細に記載されているように、コンタクチンmRNAの変更さ
れた量として検出され得る。
【0034】 このように、本発明は、神経変性性疾患を有する危険性がないかまたはそれが
存在していないことが公知の第2の被験体に由来するコントロールサンプル中の
コンタクチンタンパク質またはmRNAの量に対して、試験サンプル中のコンタ
クチンタンパク質またはコンタクチンmRNAの量のようなコンタクチンの発現
のレベルを比較することによって、被験体中の神経変性性疾患を有する危険性ま
たはその存在を検出する方法に、一部関連する。本発明はまた、少なくとも1つ
の被験体において神経変性性疾患を処置するための因子の適合性と、コンタクチ
ンの発現とを相関させる方法にも関連し、それによって特定の処置に応答するよ
うである神経変性性疾患を有しているこれらの患者を同定するための方法を提供
する。
【0035】 本発明はまた、コンタクチンをコードするDNAまたはRNA、あるいはそれ
に対して相補的である核酸配列を特異的に増幅し得るオリゴヌクレオチドプライ
マーにも一部関連する。このようなプライマーは、サンプル中のコンタクチンm
RNAまたはコンタクチンDNAの検出のためのPCRプライマーとして作用し
得る核酸分子であり得る。このような核酸分子はまた、標識され得、そしてキッ
ト中で提供され得る。
【0036】 コンタクチンと神経変性性疾患との間での驚くべき関係に関して、本発明はさ
らに、薬物スクリーニングアッセイのための組成物および方法を提供する。薬物
スクリーニングアッセイは、例えば、本明細書中に提供されているような薬学的
組成物に処方される場合には、神経変性性疾患の処置に有用であり得る因子を同
定するためのサイブリッド細胞の使用を含む。同様に、本発明の開示は、コンタ
クチンの発現レベルを変更する薬学的因子についての分子標的を同定するための
方法、ならびに関連する治療方法を提供する。
【0037】 本発明が適用される神経変性性疾患として、限定的ではないが、アルツハイマ
ー病(AD)、多発性硬化症(MS)、パーキンソン病(PD)、瀰慢性レーヴ
ィ小体病(DLB)、血管痴呆など、および他の神経変性性疾患が挙げられる。
【0038】 他に特に定義されない限りは、本明細書中で使用される全ての技術用語および
科学的な用語は、本発明が属する分野の当業者によって一般的に理解されている
ものと同じ意味を有する。一般的には、本明細書中で使用される命名法、細胞培
養、化学、微生物学、分子生物学、細胞化学における研究室での手順、および以
下に記載されているような細胞培養物は周知であり、そして当該分野で一般的に
使用されている。当該分野および種々の一般的な参考文献中に提供されている方
法のような従来の方法が、これらの手順について使用される(Sambrook
ら、Molecular Cloning:A Laboratory Man
ual、第2版、Cold Spring Harbor Press、Col
d Spring Harbor,N.Y.(1989))。用語が、単数型で
提供される場合、本発明者らは、これらの用語の複数形をもまた意図する。本明
細書中で使用される命名法および以下に記載されている研究室手順は、周知のも
のであり、そして当該分野で一般的に使用されている。開示を通じて使用されて
いるように、以下の用語は、他に特に示されない限りは、以下の意味を有するよ
うに理解されるはずである: 「膜透過誘導体」は、化合物の膜透過性を増大する化合物の化学的な誘導体を
いう。これらの誘導体は、親水性の基がより疎水性の誘導体を提供するようにマ
スクされるので、より良好に細胞膜を通過するようになる。また、マスクする基
は、細胞内で化合物から切断されるように設計され得、一旦細胞内に入ると化合
物がより親水性になる。基質は膜透過誘導体よりも親水性であるので、これは細
胞内に優先的に局在化される(1998年4月21日に発行されたTsienら
、米国特許第5,741,657号)。
【0039】 「単離されたポリペプチド」は、ゲノムのポリヌクレオチド、cDNA、また
は合成の起源のもの、あるいはそれらの組合せをいう。これらの起源によって、
単離されたポリヌクレオチドは、(1)単離されたポリヌクレオチドが天然にお
いて見出される細胞と会合していない、または(2)天然においては連結してい
ないポリヌクレオチドに対して作動可能に連結されている。単離されたポリヌク
レオチドは、必要に応じて、プロモーター、エンハンサー、または他の調節配列
に対して作動可能に連結され得る。
【0040】 「単離されたタンパク質」は、cDNA、組換えRNA、または合成の起源の
もの、あるいはそれらの組合せをいう。その起源によって、単離されたタンパク
質は、(1)天然において通常に見出されるタンパク質とは会合していないか、
または(2)通常存在する細胞から単離されているか、または(3)同じ細胞の
供給源に由来する他のタンパク質を含まない(例えば、細胞性のタンパク質を含
まない)で単離されているか、または(4)異なる種に由来する細胞によって発
現されるか、あるいは(5)天然には存在しない。
【0041】 「ポリペプチド」は、天然のタンパク質、フラグメント、またはポリペプチド
配列のアナログをいうような遺伝的な用語として、本明細書中で使用される。
【0042】 「活性なフラグメント」は、有機分子、核酸分子、またはタンパク質もしくは
ポリペプチド、あるいはそれらの組合せのような親分子のフラグメントをいう。
これらは、親分子の少なくとも1つの活性を保持している。
【0043】 「天然に存在している」は、対象が天然に見出され得るという事実をいう。例
えば、天然の供給源から単離され得、そして研究室中で人によって故意に改変さ
れていない、生物体(ウイルスを含む)中に存在するポリペプチドまたはポリヌ
クレオチド配列は、天然に存在している。
【0044】 「作動可能に連結される」は、そのように記載された成分がそれらがそれらの
意図される様式で機能することを可能にする関係である並置をいう。コード配列
に対して作動可能に連結された制御配列は、コード配列の発現が制御配列と適合
性である条件下で達成されるような様式で連結される。
【0045】 「制御配列」は、それらが連結されるコード配列および非コード配列の発現を
達成するポリヌクレオチド配列をいう。このような制御配列の性質は、宿主生物
体に依存して異なる;原核生物においては、このような制御配列は一般的には、
プロモーター、リボソーマル結合部位、および転写終結配列を含む;真核生物に
おいては、一般的には、このような制御配列は、プロモーターおよび転写終結配
列を含む。用語制御配列は、その存在が発現に影響を与え得る成分を含み得るよ
うに、そしてまた、その存在が有利であるさらなる成分(例えば、リーダー配列
および融合パートナー配列)を含み得ることが意図される。
【0046】 「ポリヌクレオチド」は、リボヌクレオチドもしくはデオキシヌクレオチドの
いずれか、またはいずれかの型のヌクレオチドから改変された、少なくとも10
塩基の長さのヌクレオチドの多分子の形態をいう。この用語は、DNAまたはR
Aの一本鎖および二本鎖の形態を含む。
【0047】 「ゲノムポリヌクレオチド」は、ゲノムの一部をいう。
【0048】 「活性なゲノムポリヌクレオチド」または「ゲノムの活性な部分」は、生物学
的なプロセスによって直接または間接的にのいずれかで、アップレギュレートさ
れるか、ダウンレギュレートされるか、またはそれらの両方をされ得るゲノムの
領域をいう。
【0049】 生物学的プロセス(単数または複数)の状況においては、「直接的」は、1つ
の分子が別の分子(同じ型の分子または異なる型の分子)に対して接触または結
合することによって通常は引き起こされる中間の工程を必要とせずにプロセスを
直接引き起こすことをいう。例えば、分子Aは分子Bに接触し、これによって分
子Bは生物学的プロセスの一部である効果Xを発揮する。
【0050】 「生物学的プロセス(単数または複数)の状況においては、「間接的」は、2
つ以上の直接的な工程によって通常引き起こされる中間の工程を必要として間接
的に引き起こすことをいう。例えば、分子Aは分子Bに接触して、効果Xを発揮
し、次いで効果Yを生じる。
【0051】 「配列相同性」は、2つの核酸配列間での塩基の適合の割合、または2つのア
ミノ酸配列間のアミノ酸の適合の割合をいう。配列相同性は、例えば、50%の
割合として示される。この割合は、いくつかの他の配列と比較した所望される配
列に由来する配列の長さの適合の割合を示す。ギャップ(2つの配列のいずれか
)は、適合を最大にするために許容される;15塩基以下のギャップの長さが通
常は使用され、好ましくは6塩基以下であり、2塩基以下がより好ましい。プロ
ーブまたは処置としてオリゴヌクレオチドを使用する場合は、標的の核酸とオリ
ゴヌクレオチド配列との間での配列相同性は、一般的には、20の可能性のある
オリゴヌクレオチド塩基対適合のうちの17未満の標的の塩基の適合(85%)
である;好ましくは、10の可能性のある塩基対の適合のうちの9未満の適合(
90%)、そして最も好ましくは、20の可能性のある塩基対の適合のうちの1
9未満の適合(95%)である。
【0052】 「選択的にハイブリダイズする」は、検出可能でありそして特異的に結合する
ことをいう。ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、およびそれらのフラグメ
ントは、標的核酸の鎖に対して、非特異的な核酸に対する検出可能な結合のかな
りの量を最少にするハイブリダイゼーション条件および洗浄条件下で、選択的に
ハイブリダイズする。高いストリンジェンシーの条件が、当該分野で公知の選択
的なハイブリダイゼーション条件を達成するために使用され得る。一般的には、
ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、およびそれらのフラグメントと、目的
の核酸配列との間での核酸配列の相同性は、少なくとも30%であり、そしてよ
り代表的かつ好ましくは、少なくとも40%、50%、60%、70%、80%
、または90%である。
【0053】 ハイブリダイゼーション条件および洗浄条件は、代表的には、従来のハイブリ
ダイゼーション手順に従って高ストリンジェンシーで行われる。ポジティブなク
ローンが単離されそして配列決定される。例えば、全長のポリヌクレオチド配列
が当該分野で公知である場合には、全長のポリヌクレオチド配列が標識され得、
そして、適切な標的ライブラリーからゲノムクローンを単離するためのハイブリ
ダイゼーションプローブとして使用される。プラークリフトをスクリーニングす
るためおよび他の目的のための代表的なハイブリダイゼーション条件および方法
が、当該分野で公知である(BentonおよびDavis、Science
196:180(1978);Sambrookら、前出(1989))。
【0054】 2つのアミノ酸配列は、それらの配列間に部分的にまたは完全な同一性が存在
する場合には、相同である。例えば、85%の相同性は、2つの配列が最大の適
合のために整列(アラインメント)される場合には、アミノ酸の85%が同一で
あることを意味する。ギャップ(適合する2つの配列のいずれかの中の)が、適
合を最大にするために許容される;5以下のギャップの長さが好ましく、2以下
がより好ましい。あるいは、そして好ましくは、2つのタンパク質の配列(また
は少なくとも30アミノ酸の長さのものに由来するポリペプチド配列)は、この
用語が本明細書中で使用される場合には、それらが変異データマトリックスを有
するプログラムALIGNを使用して少なくとも5(標準偏差単位)のアライン
メントスコア、および6以上のギャップペナルティーを有する場合に、相同であ
る(Dayhoff、Atlas of Protein Sequence
and Structure、National Biomedical Re
search Foundation、第5巻、101−110頁(1972)
、および補遣2、1〜10頁)。2つの配列またはその一部は、より好ましくは
、それらのアミノ酸がALIGNプログラムを使用して最適にアラインメントさ
れる場合に、30%以上同一である場合に、相同である。
【0055】 「対応する」は、ポリヌクレオチド配列が、参照ポリヌクレオチドの全てまた
は一部に対して相同(例えば、進化的には全く関係なく同一である)であること
、またはそのポリペプチド配列が参照配列のヌクレオチド配列の全体または一部
に対して同一であることをいう。対照的に、用語「相補的である」は、本明細書
中では、相補的な配列が参照ポリヌクレオチド配列の全体または一部に対して相
同である配列を意味するように使用される。例えば、ヌクレオチド配列TATA
Cは、参照配列TATACに対応し、そして参照配列GTATAに対して相補的
である。
【0056】 以下の用語は、2つ以上のポリヌクレオチド間の配列の関係を記載するために
使用される:「参照配列」、「比較ウィンドウ」、「配列同一性」、「配列同一
性の割合」、および「実質的な同一性」。参照配列は、配列比較のための基準と
して使用される定義された配列である;参照配列は、大きな配列(例えば、配列
表に与えられる全長のcDNAまたは遺伝子配列のセグメントとして)のサブセ
ットであり得るか、または完全なcDNAもしくは遺伝子配列を含み得る。一般
的には、参照配列は、少なくとも20ヌクレオチドの長さであり、しばしば少な
くとも25ヌクレオチドの長さであり、そしてしばしば少なくとも50ヌクレオ
チドの長さである。2つのポリヌクレオチドがそれぞれ、(1)2つのポリヌク
レオチド間で類似である配列(例えば、完全なポリヌクレオチド配列の一部)を
含み得、そして(2)2つのポリヌクレオチド間で異なる配列をさらに含み得る
ので、2つ(またはそれ以上)のポリヌクレオチド間での配列比較は、代表的に
は、配列類似性の局所的な領域を同定しそして比較するために、「比較ウィンド
ウ」にわたって2つのポリヌクレオチドの配列を比較することによって行われる
。比較ウィンドウは、本明細書中で使用される場合は、少なくとも20個の連続
しているヌクレオチド位置の概念上のセグメントをいう。ここでは、ポリヌクレ
オチド配列が少なくとも20個の連続しているヌクレオチドの参照配列と比較さ
れ得、そして比較ウィンドウ中のポリヌクレオチド配列の一部が2つの配列の最
適なアラインメントのために参照配列(これは、付加または欠失を含まない)と
比較される場合に、20%以下の付加および欠失(例えば、ギャップ)を含み得
る。比較ウィンドウをアラインメントするための配列の最適なアラインメントは
、局所的な相同性アルゴリズムによって(SmithおよびWaterman、
Adv.Appl.Math.,2:482(1981))、相同性アラインメ
ントアルゴリズムによって(NeedlemanおよびWunsch、J.Mo
l.Biol.,48:443(1970))、類似性についての検索方法によ
って(PearsonおよびLipman、Proc.Natl.Acad.S
ci.U.S.A.85:2444(1988))、GAP、BESTFIT、
FASTA、およびTFASTAのようなこれらのアルゴリズムのコンピュータ
ー化された実施によって(Wisconsin Genetics Softw
are Page Release 7.0、Genetics Comput
er Group,Madison,WI)、または目視検査によって行われ得
る。好ましくは、種々の方法によって生成された最良の整列(アラインメント)
(例えば、比較ウィンドウにわたって最も高い相同性の割合を有する結果)が、
選択される。
【0057】 「配列同一性」は、2つのポリヌクレオチド配列が、比較のウィンドウにわた
って同一である(例えば、ヌクレオチド−対−ヌクレオチド基準で)ことを意味
する。
【0058】 「配列同一性の割合」は、2つの最適に整列(アラインメント)された配列を
比較のウィンドウにわたって比較すること、両方の配列中で同一の核酸塩基が生
じる位置の数を決定して適合した位置の数を得ること、比較ウィンドウ中の位置
の総数(例えば、ウィンドウの大きさ)で適合した位置の数を割り算すること、
そして結果に100を掛けて配列同一性の割合を得ることによって計算される。
【0059】 「実質的な同一性」は、本明細書中で使用される場合は、ポリヌクレオチド配
列の特徴を示す。ここでは、ポリヌクレオチドは、少なくとも20個のヌクレオ
チドの位置の比較ウィンドウにわたって、しばしば、少なくとも25個から50
個のヌクレオチドの比較ウィンドウにわたって、参照配列に対して比較される場
合には、少なくとも30%の配列同一性を有し、好ましくは少なくとも50から
60%の配列同一性、より通常には、少なくとも60%の配列同一性を有する配
列を含む。ここでは、配列同一性の割合は、比較ウィンドウにわたって参照配列
の全体の20%以下である欠失または付加を含み得るポリヌクレオチド配列に対
して、参照配列を比較することによって、計算される。
【0060】 「実質的な同一性」は、本明細書中でポリペプチドに対して適用される場合は
、例えば、デフォルトギャップ重量を使用してプログラムGAPまたはBEST
FITによって最適にアラインメントされた場合に、2つのペプチド配列が、少
なくとも30%の配列同一性を共有する、好ましくは、少なくとも40%の配列
同一性、そしてより好ましくは少なくとも50%の配列同一性、そして最も好ま
しくは少なくとも60%の配列同一性を共有することを意味する。好ましくは、
同一ではない残基の位置は、保存的アミノ酸置換によって異なる。
【0061】 「保存的アミノ酸置換」は、同様の大きさの鎖を有している残基の互換性をい
う。例えば、脂肪族の側鎖を有しているアミノ酸のグループは、グリシン、アラ
ニン、バリン、ロイシン、およびイソロイシンである;脂肪族−ヒドロキシル側
鎖を有しているアミノ酸のグループは、セリンおよびスレオニンである;アミド
を含有している側鎖を有しているアミノ酸のグループは、アスパラギンおよびグ
ルタミンである;芳香族の側鎖を有しているアミノ酸のグループは、フェニルア
ラニン、チロシン、およびトリプトファンである;塩基性の側鎖を有しているア
ミノ酸のグループは、リジン、アルギニン、およびヒスチジンである;そしてイ
オウを含有している側鎖を有しているアミノ酸のグループは、システインおよび
メチオニンである。好ましい保存的なアミノ酸置換のグループは:バリン−ロイ
シン−イソロイシン;フェニルアラニン−チロシン;リジン−アルギニン;アラ
ニン−バリン;グルタミン−アスパラギン;およびアスパラギン酸−グルタミン
酸である。
【0062】 「調節」は、生物学的活性またはプロセス(例えば、酵素活性またはレセプタ
ーの結合)の機能的な特性を増強するかまたは阻害するかのいずれかである能力
をいう。このような増強または阻害は、特異的な事象(例えば、シグナル伝達経
路の活性化)の出現に対して付随的であり得、そして/または特定の細胞型にお
いてのみ顕著であり得る。
【0063】 「調節因子」は、生物学液なマクロ分子(例えば、核酸、タンパク質、非ペプ
チド、または有機分子)のような、化学薬品(天然に存在しているかまたは天然
には存在していない)、あるいは、生物学的な物質(例えば、原核生物、細菌、
真核生物、植物、真菌、多細胞の生物体、または動物、無脊椎動物、脊椎動物、
哺乳動物、およびヒト)から作成された抽出物をいう。これらは、適切である場
合には、生物体全体またはその一部、細胞、器官、組織、体液、全培養物もしく
は培養物の一部、または環境的なサンプルもしくはその一部の抽出物を含む。調
節因子は、代表的には、生物学的なプロセス(単数または複数)の(直接または
間接的に)インヒビターまたは活性化因子(例えば、アゴニスト、部分的なアン
タゴニスト、部分的なアゴニスト、アンタゴニスト、新生物の形質転換体または
細胞増殖の抗新生物性細胞毒性のインヒビター、細胞増殖促進因子、抗ウイルス
剤、抗菌剤、抗細菌剤、抗生物質など)としての潜在的な活性について、本明細
書中に記載されているアッセイに含まれることによって評価される。調節因子の
活性は、公知であり得るか、未知であり得るか、または部分的に公知であり得る
【0064】 「試験化合物」は、推定の調節因子であることが本発明の少なくとも1つの方
法によって試験される、化学薬品、化合物、組成物、または抽出物をいう。試験
化合物は候補の試薬であり得、そして低分子(例えば、低分子、薬物、タンパク
質、もしくはペプチド、またはそれらの活性なフラグメント、例えば、抗体、核
酸分子(例えば、DNA、RNA、もしくはそれらの組合せ)、アンチセンス分
子、リボザイム、または他の有機もしくは無機分子(例えば、脂質、炭水化物、
もしくはそれらの任意の組合せ))を含み得る。核酸分子を含む試験化合物は、
ベクター(例えば、レトロウイルスベクター、アデノウイルス、またはアデノ随
伴ウイルスベクターのようなウイルスベクター)、リポソーム、プラスミド中で
提供され得るか、またはリポフェクション試薬と供に提供され得る。一旦同定さ
れた試験化合物は、アゴニスト、アンタゴニスト、部分的なアゴニスト、または
標的の逆のアゴニストであり得る。試験化合物は、通常は、目的の標的に結合す
ることが公知ではない。「コントロール試験化合物」は、標的に結合することが
公知の化合物をいう(例えば、公知のアゴニスト、アンタゴニスト、部分的なア
ゴニスト、または逆のアゴニスト)。試験化合物は、代表的には、アッセイにお
けるシグナルの特異性を決定するための標的の機能を変更するコントロール条件
としては、混合物に添加される化合物を含まない。このようなコントロール化合
物または条件として、以下の化学薬品が挙げられる:(1)タンパク質構造を非
特異的にまたは実質的に破壊する化学薬品(例えば、尿素またはグアンジウム、
スルフヒドリル試薬(例えば、ジチオトリトールおよびβ−メルカプトエタノー
ル)のような変性剤)、(2)一般的に細胞の代謝を阻害する化学薬品(例えば
、ミトコンドリアアンカップル)、ならびに(3)タンパク質の電気的または疎
水性相互作用を非特異的に破壊する化学薬品(例えば、疎水性相互作用または電
気的な相互作用を非特異的に破壊するために十分な濃度での高塩濃度または界面
活性剤)。用語試験化合物はまた、代表的には、被験体の毒性に起因して特定の
指標の治療的な使用のためには不適切であることが公知の化合物は含まない。通
常は、種々の予め決定された試験化合物の濃度が、それらの活性を決定するため
に使用される。試験化学薬品の分子量が公知である場合は、以下の範囲の濃度が
使用され得る:約0.001マイクロモルから約10ミリモルの間、好ましくは
、約0.01マイクロモルから約1ミリモルの間、より好ましくは、約0.1マ
イクロモルから約100ミリモルの間。抽出が試験化合物を使用する場合は、使
用される試験化学薬品の濃度は、容量の基準に対して重量で示され得る。これら
の環境下では、以下の濃度の範囲が使用され得る:約0.001マイクログラム
/mlから約1mg/ml、好ましくは、約0.01マイクログラム/mlから
約100マイクログラム/mlの間、そしてより好ましくは、約0.1マイクロ
グラム/mlから約10mg/mlの間。
【0065】 「標的」は、生物学的プロセスに含まれる生化学的な物質をいう。標的は、代
表的には、生物体の生理学または生物学において有用な役割を果たすタンパク質
である。治療用組成物または化合物は、代表的には、その機能を変更するかまた
は調節するために標的に結合する。本明細書中で使用される場合は、標的として
、細胞表面レセプター、Gタンパク質、Gタンパク質結合レセプター、キナーゼ
、ホスファターゼ、イオンチャンネル、リパーゼ、ホスホリパーゼ、核レセプタ
ー、細胞内構造、小管、チューブリンなどが挙げられ得るが、これらに限定され
ない。
【0066】 「標識」または「標識された」は、検出可能なマーカーの取りこみ(例えば、
標識された化合物の取りこみによって)または、例えばマークされたアビジンの
ような分泌部分の結合によって検出され得るビオチンのような部分のポリペプチ
ドへの接着をいう。ポリペプチド、核酸、炭水化物、および他の生物学的または
有機分子を標識する種々の方法が、当該分野で公知である。このような標識は、
放射活性、蛍光、色、化学発光、または当該分野で公知であるかもしくは後に開
発される他の読み出し情報のような種々の情報を有し得る。読み出し情報は、酵
素活性(例えば、β−ガラクトシダーゼ、β−ラクタマーゼ、西洋ワサビペルオ
キシダーゼ、アルカリホスファターゼ、ルシフェラーゼ);放射性同位元素(例
えば、3H、14C、35S、125I、または131I);蛍光タンパク質(例えば、緑
色蛍光タンパク質);または他の蛍光標識(例えば、FITC、ローダミン、お
よびランタノイド)に基づき得る。適切である場合には、これらの標識は、この
用語が当該分野で理解されているように、レポーター遺伝子の発現産物であり得
る。レポーター遺伝子の例は、β−ラクタマーゼ(1998年4月21に発行さ
れたTsienら、米国特許第5,741,657号)、および緑色蛍光タンパ
ク質(1998年7月7日に発行されたTsienらの米国特許第5,777,
079号;1998年9月8日に発行されたCormackらの米国特許第5,
804,387号)である。
【0067】 「実質的に純粋」は、優れた種または活性が存在する(例えば、それが組成物
中の任意の他の個々の種または活性よりも豊富である分子基準で)目的の種また
は活性をいう。そして好ましくは、実質的に精製された画分は、目的の種または
活性が、存在する全マクロ分子または活性の少なくとも約50%(モル、重量ま
たは活性の基準で)を含む組成物である。一般的には、実質的に純粋な組成物は
、組成物中に存在する全マクロ分子種または活性の約80%より多く、より好ま
しくは、約85%、90%、95%、そして99%より多くを含む。最も好まし
くは、目的の種または活性は、欠くことのできない均質性のために精製される。
ここでは、混入している種または活性は、従来の検出方法によって検出され得な
い。ここでは、組成物は、本質的には、単一のマクロ分子種または活性から構成
される。本発明者らは、活性が、組成物(特に、抽出物)中の単一の種または複
数の種によって、直接または間接的に引き起こされ得ることを認識する。
【0068】 「薬学的な試薬または薬物」は、適切な投与の用量、レジメ、経路、時間、お
よび送達様式によって適切に投与される場合に、所望される治療効果を誘導し得
る化学薬品、組成物、または活性をいう。
【0069】 「薬学的有効量」は、所望される効果を生じるための化合物または組成物の量
の送達に関連する、適切な投与の用量、レジメ、経路、時間、および送達様式を
いう。このような薬学的有効量は、本明細書中に記載されている方法を使用して
、またはUnited States Food and Drug Admi
nistration(USFDA)によって決定され得る。
【0070】 「サンプル」は、任意の生物学的サンプルをいい、好ましくは、マウス、ラッ
ト、ウサギ、もしくはサルのような試験動物、またはヒトのような患者に由来す
る。サンプルは、神経組織、中枢神経組織、内部器官(例えば、膵臓、肝臓、肺
、腎臓、筋肉、骨格筋、尿、大便、血液、体孔からの体液、または中枢神経系)
のような任意の組織または体液に由来し得るか、または口もしくは鼻のような種
々の体孔に由来するサンプルであり得る。尿および大便に由来するサンプルは、
免疫学的な管、尿管、または消化管の細胞を含み、そしてサンプルの豊富な供給
源であり得る。このようなサンプルは、当該分野で公知の方法(例えば、生検、
吸引、こそぎ取ること、または単純な回収)を使用して得ることができる。サン
プルは、生存しているかまたは死亡したのいずれかである試験動物または患者か
ら採取され得る。
【0071】 「リボザイム」は、RNAの特異的な切断を触媒し得る酵素性のRNA分子を
意味する。リボザイムの作用機構は、相補的な標的RNAに対するリボザイム分
子の配列特異的なハイブリダイゼーション、それに続くヌクレオチド内(end
onucleolytic)での切断を含む。コンタクチンをコードするRNA
のヌクレオチド内での切断を特異的にそして効率的に触媒し得る、操作されたハ
ンマーの頭状のモチーフのリボザイム分子が、本発明の範囲内である。任意の可
能性のあるRNA標的内の特異的なリボザイムの切断部位が、配列GUA、GU
U、およびGUCを含むリボザイム切断部位の標的RNA標的をスキャンするこ
とによって最初に同定される。一旦同定されると、切断部位を含有している標的
遺伝子の領域に対応する15から20個の間のリボヌクレオチドの短いRNA配
列が、オリゴヌクレオチドを実施不可能にし得る二次的な構造特性について評価
され得る。候補の標的の適合性もまた、リボヌクレアーゼ保護アッセイを使用し
て相補的なオリゴヌクレオチドを用いてハイブリダイゼーションに対する到達可
能性を試験することによって評価され得る。
【0072】 「コンタクチン」は、コンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、およびコ
ンタクチンタンパク質をいう。「コンタクチンタンパク質」は、少なくとも1つ
のヒトのコンタクチンF3またはF11の少なくとも1つの活性を示すタンパク
質を意味する。「コンタクチンmRNA」は、コンタクチンタンパク質をコード
するmRNA分子である。好ましくは、コンタクチンmRNAは、核DNAに由
来するが、これは、ミトコンドリアDNAに由来し得る。「コンタクチンDNA
」は、コンタクチンタンパク質をコードするDNA分子である。好ましくは、コ
ンタクチンDNAは、核DNAであるが、これは、ミトコンドリアDNAであり
得る。
【0073】 本明細書中で使用される他の技術的な用語は、McGraw−Hill Di
ctionary of Chemical Terms and Stedm
an’s Medical Diationaryのような種々の技術辞典によ
って説明されているように、それらが使用される当該分野でのそれらの通常の意
味を有する。
【0074】 上記のように、本発明は、細胞中でのコンタクチンの発現(代表的な例として
、上記のような本発明の範囲内である本明細書中に記載されている他の新規の生
成物および公知の生成物の発現)が、神経変性性疾患に関連することを認識する
。本発明の広がりについての限定的ではない導入として、本発明は、以下を含む
いくつかの一般的かつ有用な局面を含む:(i)サンプル中のコンタクチンmR
NAまたはコンタクチンDNAの検出のためのPCRプライマーとして作用し得
る、核酸分子;(ii)患者に由来するサンプルを提供する工程、およびサンプ
ル中で発現されるコンタクチンタンパク質、コンタクチンDNA、またはコンタ
クチンmRNAの量を測定する工程を包含する、神経変性性疾患(例えば、多発
性硬化症、AD、PD、DLB、または本明細書中に提供されているような他の
神経変性性疾患)の存在を検出するための方法;(iii)神経変性性疾患の処
置に応答するようである、神経変性性疾患を有している患者を同定するための方
法;(iv)コントロール細胞と比較した場合に、正常な、増大した、または減
少した量のコンタクチンを発現するサイブリッド細胞株を含む、細胞および細胞
株;(v)コンタクチン、および組成物または化合物(コンタクチンの発現を減
少させるかまたは増強するこれらの方法によって同定された薬学的組成物を含む
)の発現を変更する(例えば、増大または減少)能力について化合物をスクリー
ニングするための方法;(vi)本発明の方法によって同定された組成物または
化合物を使用して神経変性性疾患を処置する方法;ならびに(vii)細胞中の
コンタクチンDNA、コンタクチンmRNA、またはコンタクチンタンパク質の
量を変更するかまたは調節する化合物についての薬学的標的および本発明の方法
によって同定された標的を同定するための方法、。
【0075】 本発明のこれらの局面、および本明細書中に記載されている他の局面は、本明
細書中に記載されている方法、製品の商品、および物質の組成物を使用すること
によって、達成され得る。本発明の範囲の完全な認識を得るために、本発明の種
々の局面が、本発明の所望される実施態様を行うために組合せられ得ることがさ
らに認識される。
【0076】 (核酸分子) 本発明は、サンプル中のコンタクチンmRNAまたはコンタクチンDNA(ま
たは本明細書中に記載されているような他の生成物をコードする他の核酸分子)
の検出のためのPCRプライマーとして機能し得る核酸分子を含む。このような
核酸分子は、検出可能に標識され得、そしてキット中に提供され得る。
【0077】 ヒトのコンタクチンタンパク質およびマウスに由来するそのホモログ(F3タ
ンパク質)およびニワトリに由来するそのホモログ(F11タンパク質)は、細
胞表面タンパク質であり、これは、基質に対する細胞の接着に関連する。コンタ
クチンは、Ig様ドメインおよび複数のフィブロネクチンIII様ドメインを含
む。膜貫通タンパク質ではなく、コンタクチンは、細胞表面の外膜上のグリコシ
ルホスファチジルイノシトール(GPI)に対して接着する。比較的高レベルの
コンタクチンmRNA(6.5kb)が、3つのわずかな転写物(9.7kb、
4.4kb、および3.4kb)を伴って成体の脳中で発現されるが、複数の形
態のコンタクチンmRNAの低いレベルでの発現が、成体の肺、膵臓、腎臓、お
よび骨格筋(6.8kbおよび6.0kb)で見られる。複数の形態のコンタク
チンmRNAの高レベルの発現は、ガン性の細胞の神経芽細胞および網膜芽細胞
において見られる(6.8kb、6.0kb、および4.2kb)。発達しつつ
ある神経組織中でのコンタクチンの発現は複雑であり、そして一時的であり、神
経突起の成長において、細胞認識分子Ng−CAMへの結合、および細胞外マト
リックス糖タンパク質であるレストリクチンとの相互作用の役割を有すると考え
られる。成体の神経幹細胞は、造血細胞、脊髄細胞、およびリンパ細胞を生じ得
る(Bjorsonら、Science 283:534など(1998))。
このように、コンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、またはコンタクチン
タンパク質は、血液中で検出され得る。
【0078】 種々のヒトのコンタクチンmRNA配列が報告されている。ReidおよびH
emperlyは、3360ヌクレオチドを有しているヒトのコンタクチンmR
NA(登録番号Z21488)を報告している(Reid およびHemper
ly、Bran Res.21:1−8(1994))。Berglundおよ
びRanschtは、3314ヌクレオチドを有しているヒトコンタクチン1前
駆体をコードするmRNA(登録番号U07819)を報告する(Berglu
ndおよびRanscht、Genomics 21:571−582(199
4))。BerglundおよびRanschtは、3335ヌクレオチドを有
しているヒトのコンタクチン2前駆体をコードするmRNA(登録番号U078
20)を報告する(BerglundおよびRanscht、Genomics
21:571−582(1994))。Watanabeらは、3412ヌク
レオチドを有しているウシのF3/F11/コンタクチンをコードするmRNA
を報告する(Watanabeら、Gene 160:245−248(199
5))。Hosoyaらは、3214ヌクレオチドを有しているラットのF3を
コードするmRNAを報告する(Hosoyaら、Neurosci、Lett
.186:2−3(1995))。Neuro−1、ヒトのコンタクチン、マウ
スのF3、およびニワトリのF11の配列の一部が比較されている(Reidら
、Mol.Brain Res.21:1−8(1994))。また、マウスの
F3についてのPCRプライマーが報告されている(Reidら、Mol.Br
ain Res.21:1−8(1994))。ニワトリのF11の機能的なド
メインが、ニワトリのF11の種々の領域の欠失を使用してマップされている(
Brummendorfら、Neuron 10:711−727(1993)
)。これらの機能的なドメインは、同様の機能を有している表面分子と比較され
ている(BrummendorfおよびRathjen、J.Neuroche
m.61:1207−1219(1993))。
【0079】 本発明者らは、文献において報告されている配列とは異なる配列を有し得る種
々のコンタクチンの対立遺伝子改変体が存在することを意図する。対立遺伝子改
変体は、欠失、挿入、または置換によって天然に生じる配列のような、報告され
ている配列とは異なる配列を有し得る。対立遺伝子改変体は、文献において報告
されているコンタクチンとは異なる構造または異なる機能を有し得る。このよう
な対立遺伝子改変体は、コンタクチンをコードすると、本発明者らによって意図
される。
【0080】 対立遺伝子改変体に加えて、本発明者らは、異なるヌクレオチドの欠失、挿入
、または置換を含むコンタクチンをコードし、それによって、同じ物、機能的に
等価なコンタクチン、または親のコンタクチンの少なくとも1つの活性を残して
いるコンタクチンをコードするポリヌクレオチドを生じる、変更された核酸配列
を意図する。このような変更された核酸配列は、それらが当該分野で公知である
ような、部位特異的変異誘発またはランダムな変異誘発のような、当該分野で確
立されている方法を使用して作成され得る。このような変更された核酸配列によ
ってコードされるタンパク質は、本発明の分子と比較した場合に、等価な、類似
した、または異なる構造または活性を示し得る。このような変更された核酸配列
が、コンタクチンをコードすると本発明者らによって考えられる。
【0081】 本発明は、特にヒトに由来するサンプル中の、少なくとも1つのコンタクチン
mRNAまたはコンタクチンDNAの増幅のための特異的なPCR増幅手順にお
ける使用のためのプライマーとして有用である核酸分子を含む(PCR手順につ
いては、米国特許第4,683,195号;米国特許第4,965,188号;
およびInnisら、PCR Strategies、Academic Pr
ess,San Diego(1995)を参照のこと)。このようなPCR増
幅方法は当該分野で公知であり、そしてプライマーエクステンションPCR、実
時間PCR、逆転写酵素PCR(Freemanら、BipTechnique
s 26:112−126(1999))、逆PCR(Trigliaら、Nu
cleic Acids Res.16:8186(1988))、捕捉PCR
(Lagerstromら、PCR Methods Applic.1:11
1−119(1991))、ディファレンシャルプライマーエクステンション(
1996年10月3日に公開されたFahyおよびGhoshの第WO96/3
0545号)、および当該分野で公知の他のPCR増幅方法または後に開発され
たものが含まれる(Innisら、PCR Strategies、Acade
mic Press、San Diego(1995)を参照のこと)。
【0082】 操作においては、PCR方法は一般的には、通常は化学的に合成されるプライ
マー分子を使用するが、これらは、酵素的に作成され得るかまたは組換え工程に
よって産生され得る。PCRプライマーは、一般的には、特異的な遺伝子または
条件の同定のために好ましい条件下で使用される、2つのヌクレオチド配列(一
方は、センス方向(5’→3’)そして他方はアンチセンス方向(3’→5’)
である)を含む。同じPCRプライマー、オリゴマーのネスト化されたセット、
またはオリゴマーの縮重プールが、密接に関連するDNAまたはRNA配列の検
出および/または定量のためのあまりストリンジェントではない条件下で使用さ
れ得る。
【0083】 さらに、特定の分子の発現を定量するために使用され得る方法としては、放射
性標識(Melbyら、J.Immunol Methods 159:235
−244(1993))またはビオチニル化(Duplaaら、Anal.Bi
ochem.299−236(1993))ヌクレオチド、コントロール核酸の
同時増幅、および実験結果が書き込まれる標準曲線が挙げられる。複数のサンプ
ルの定量は、目的の核酸分子が種々の稀釈溶液中に提示されるELISA形式で
アッセイを行うことによって促進され得、そして分光光度計または比色応答によ
って迅速な定量を生じる。比色挿入色素(colorimetric inte
rcalating dyes)は、実施例に記載されておりそして当該分野で
公知であるように、このような定量方法において使用され得る(Freeman
ら、BioTechniques、26:112−125(1999);および
Spiessら、BioTechniques 26:46−50(1999)
)。
【0084】 これらの核酸分子はまた、サンプル中のコンタクチンmRNAまたはDNA分
子を同定するためのプローブとして、個々にまたは組合せて使用され得る。これ
らの核酸分子として以下が挙げられる: 5’−TCAGTAAGGTCTGGTTCACGCTAT−3’(配列番号1
) 5’−TCCCGTCACTGTAGATTCATTTGA−3’(配列番号2
) 5’−CCCCAAGTCTTCTCGGCTTA−3’(配列番号3) 5’−CAACACATTCAGAATTCCAAGTAGACA−3’(配列
番号4) 5’−TCCCCAAGTCTTCTCGGCTTA−3’(配列番号5) 5’−CCCATCCCAGCTCAGAAGAC−3’(配列番号6);およ
び 5’−GCCGCAGAAATTGGAAGG−3’(配列番号7) 配列番号1、配列番号3、配列番号5、および配列番号6は正方向プライマーで
ある。配列番号2、配列番号4、および配列番号7は逆方向プライマーである。
【0085】 本発明は、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号4、
配列番号5、配列番号6、または配列番号7の核酸分子、あるいはそれらの一部
またはそれらのアンチセンスバージョンに対して実質的な同一性を有するプライ
マーを、それらがサンプル中のコンタクチンRNAまたはDNAを特異的に増幅
し得る限りは、含む。
【0086】 他のプライマーは、それらがサンプル中(特に、ヒトに由来するサンプル中)
の少なくとも1つのヒトのコンタクチンmRNAまたはコンタクチンDNAの増
幅について特異的である限りは、このようなPCR手順において利用され得る。
このようなPCRプライマーは、Altschulら、Nucleic Aci
ds Res.25:3389−3402(1997)のような配列比較アルゴ
リズムを使用して少なくとも1つのコンタクチンDNAまたはmRNAに対して
特有である少なくとも1つのコンタクチンDNAまたはRNAのストレッチを同
定することによって選択され得る。このようなプライマーの少なくとも1つのコ
ンタクチンmRNAまたはコンタクチンDNAを増幅する特異性は、実施例によ
って説明されるような本発明の方法を使用して決定され得る。本発明は、プライ
マーがサンプル中の少なくとも1つのコンタクチンmRNAまたはコンタクチン
DNAを特異的に増幅し得る限りは、このように同定された核酸分子またはそれ
らの一部に対して実質的な同一性を有するプライマーを含む。
【0087】 本発明はまた、これらの核酸分子のアンチセンスバージョンを含む。このよう
なアンチセンス分子は、サンプル中のコンタクチンをコードするDNAまたはR
NAを検出するためのプローブとして有用である。このようなアンチセンス配列
は、所定の配列に由来するアンチセンス配列を推定することによって決定され得
る。このようなアンチセンス分子は、DNAまたはRNAのいずれかであり得、
そして当業者は、当然、これらの異なる核酸分子についてのコードスキームにお
いて使用される異なる塩基対を認識する。これらのアンチセンス分子は、標的化
された配列の遺伝子発現を調節するために使用され得る。好ましくは、このよう
なアンチセンス分子は、転写を妨げるように遺伝子の転写開始部位を標的化する
か、または翻訳もしくはmRNAへのリボザイムの結合を妨げるようにmRNA
分子を標的化する。遺伝子の転写または翻訳の阻害はまた、ポリメラーゼ、転写
因子、または調節分子の結合に対して十分に二重ヘリックスを開く能力を含む、
「三重ヘリックス(triple helix)」塩基対方法論を使用して達成
され得る。三重へリックスDNAを使用する最近の治療上の利点は、Geeらに
よって概説されている(HuberおよびCarr、Molecular an
d Immunologic Approaches、Futura Publ
ishing Co.,N.Y.(1994))。
【0088】 本発明の核酸分子は、当該分野で公知の種々の方法によって作成され得る。例
えば、核酸分子は、当該分野で公知の合成手順または分子生物学的技術を使用し
て作成され得る(Sambrookら、前出を参照のこと)。
【0089】 本発明の核酸分子の長さは、核酸分子が使用される特定の目的に依存して当業
者によって容易に選択され得る。PCRプライマーについては、核酸分子の長さ
は好ましくは、約10ヌクレオチドから約50ヌクレオチドの間の長さであり、
より好ましくは、約12ヌクレオチドから約30ヌクレオチドの間の長さであり
、そして最も好ましくは、約15ヌクレオチドから約20ヌクレオチドの間の長
さである。プローブについては、核酸分子の長さは、好ましくは約20ヌクレオ
チドから約1000ヌクレオチドの間の長さであり、より好ましくは、約100
ヌクレオチドから約500ヌクレオチドの間の長さであり、そして最も好ましく
は、約200ヌクレオチドから約400ヌクレオチドの間の長さである。
【0090】 本発明の核酸分子は、標識された核酸分子を形成するように検出可能な標識に
対して連結され得る。このような標識された核酸分子は、当該分野で公知の方法
を使用して作成され得る。このような標識された核酸分子は、確立された核酸の
ハイブリダイゼーション方法(例えば、固相ハイブリダイゼーションまたはイン
サイチュハイブリダイゼーション)を使用して、サンプル中のコンタクチンDN
AまたはコンタクチンmRNAを検出するためのプローブとして、単独でまたは
組合せて有用である。このような標識されたプローブは、標識されたプライマー
を利用するPCR手順において使用され得、それらには、当該分野で公知である
ような、複数の標識されたプライマー(例えば、蛍光共鳴エネルギー伝達(FR
ET)に基づく増幅手順)が含まれる。
【0091】 本発明の標識された核酸または標識されていない核酸は、本発明の少なくとも
1つの方法を実行するために、キット中で別々にまたは組合せて提供され得る。
核酸分子は、本発明の少なくとも1つの方法を実行することにおいて使用される
、他の試薬、緩衝液、または物質とともに、1つのまたは別々の容器中で提供さ
れ得る。このキットは、本発明の少なくとも1つの方法を実行するための説明書
を必要に応じて含み得るパッケージ容器のような容器中で提供され得る。説明書
は、任意の言語または形式で、特に、エンドユーザーが本発明の少なくとも1つ
の方法を実行し得るように標的にエンドユーザーに対して指向される言語および
形式で、提供され得る。
【0092】 (神経変性性疾患の存在を検出するための方法) 本発明はまた、多発性硬化症のような神経変性性疾患の存在を検出するための
方法を含む。この方法は、患者に由来するサンプルを提供する工程、およびサン
プル中の発現されたコンタクチンタンパク質、コンタクチンDNA、またはコン
タクチンmRNAの量を測定する工程を包含する。
【0093】 この方法での使用のためのサンプルは、患者から任意の組織、器官、または体
液から採取され得る。このようなサンプルは、当該分野で公知の方法(例えば、
生検、吸引、または削り取ること)を使用して得ることができる。好ましいサン
プルとして、中枢神経系、膵臓、肺、腎臓、血液、口、鼻腔、尿、大便、および
骨格筋を含む、神経系に由来するサンプルが挙げられる。好ましくは、サンプル
は、患者の中枢神経系に、少なくとも一部由来する。サンプルは、それらが患者
から採取された場合に使用され得るか、または例えば、薄い切片の調製、ホモジ
ナイゼーションによって処理され得るか、または確立された方法を使用してサン
プル中の細胞を培養するために使用され得る。一旦サンプルが特定の検出方法の
ために調製されると、サンプル中のコンタクチンmRNA、コンタクチンDNA
、またはコンタクチンタンパク質の量が決定され得る。
【0094】 サンプル中のコンタクチンmRNAは、種々の確立された方法(例えば、当該
分野で公知であるPCR方法)を使用して測定され得る。このようなPCR方法
は、それらが以前の節および実施例において議論されているように、本発明の適
切な核酸分子を利用する。コンタクチンmRNAはまた、ブロット分析(例えば
、ノーザンブロット分析またはスロット/ドットブロット分析)のようなハイブ
リダイゼーション方法および当該分野で公知である方法のようなインサイチュハ
イブリダイゼーションを使用して測定され得る。
【0095】 コンタクチンDNAは、当該分野で公知のハイブリダイゼーション方法のよう
な確立された方法を使用して測定され得る。このようなハイブリダイゼーション
方法は、それらが先の節で議論されているように、本発明の適切な核酸分子を利
用する。コンタクチンDNAはまた、ハイブリダイゼーション方法(例えば、サ
ザンブロット分析またはスロット/ドットブロット分析のようなブロット分析)
または当該分野で公知の方法のようなインサイチュハイブリダイゼーションを使
用して測定され得る。コンタクチンDNAはまた、当該分野で公知であるような
、本発明の核酸分子を使用する蛍光インサイチュハイブリダイゼーション(FI
SH)方法を使用して染色体または細胞調製物中で決定され得る(Vermaら
、Human Chromosomes:A Manual of Basic
Techniques,Pergamon Press,N.Y.(1988
))。
【0096】 サンプル中のコンタクチンタンパク質は、種々の方法を使用して決定され得る
。例えば、免疫学的方法(例えば、ELISA、ウェスタンブロット分析、また
は免疫細胞化学的な分析)が利用され得る。一般的には、これらの方法は、コン
タクチンについて特異的な一次抗体を使用する。このような抗体は当該分野で公
知であるか、または、当該分野で公知の確立された方法を使用して作成され得る
(Faivre−Sarrailhら、J.Nurosci.,12:257−
267(1992);Brummendorfら、Neuron 10:711
−727(1993);およびPeshevaら、Neuron 10:69−
82(1993))。この一次抗体は、検出可能な標識に対して付着させられ得
、その結果、サンプル中のコンタクチンに対する一次抗体の結合が、検出され得
る。あるいは、一次抗体は、検出可能な標識に対しては付着させられない。この
例においては、一次抗体と特異的に結合(好ましくは、一次抗体のFc領域で)
する二次抗体が使用される。二次抗体は、検出可能な標識に対して付着させられ
、その結果、コンタクチンに対する一次抗体の結合が検出される。
【0097】 次いで、好ましくは、サンプル中のコンタクチンのmRNA、コンタクチンD
NA、またはコンタクチンタンパク質の量が、コントロールサンプル中のコンタ
クチンmRNA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク質の量と比
較される。適切なコントロールサンプルが、当業者によって容易に選択される。
例えば、適切なコントロールサンプルとして、特定の疾患状態を有さない正常な
患者、またはコンタクチンの正常な量を発現することが公知の患者から採取され
たサンプルが挙げられる。このようなコントロールは、試験サンプルが由来する
同じ組織、器官、または体液から誘導され、その結果、有効な比較が行われ得る
。コントロールサンプル中のコンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、また
はコンタクチンタンパク質の量が、チャートまたは他の文献またはデータベース
の形態で提供され得、その結果、コントロールサンプルは、全てのアッセイにつ
いて処理される必要はない。コントロールサンプル中のコンタクチンのmRNA
、DNA、またはタンパク質の量とは統計学的に異なるサンプル中のコンタクチ
ンのmRNA、DNA、またはタンパク質の量の間での差異は、神経変性性疾患
(特に、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、MELAS、およびMERRFか
らなる群)の指標である。
【0098】 本発明の方法はまた、サンプル中のコントロールmRNA、コントロールDN
A、またはコントロールタンパク質の量を測定することを含む。ここでは、コン
トロールmRNA、またはコントロールDNAは、コンタクチンをコードせず、
そしてコントロールタンパク質はコンタクチンではない。好ましくは、コントロ
ールmRNA、コントロールDNA、またはコントロールタンパク質は、アクチ
ン、リボソーマルRNAまたはGAPDHのような、構成的に、一貫してまたは
高度に発現されるタンパク質に関連する。この例においては、コントロールは内
部コントロールであり、その結果、コンタクチンmRNA、コンタクチンDNA
、またはコンタクチンタンパク質の量、およびコントロールmRNA、コントロ
ールDNA、またはコントロールタンパク質の量が同じサンプル中で検出される
。コントロールmRNA、コントロールDNA、またはコントロールタンパク質
は、、コンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパ
ク質の検出について本明細書中に記載されている方法を使用して検出され得る。
コントロールmRNA、コントロールDNA、またはコントロールタンパク質の
量は、好ましくは、サンプル中のコンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、
またはコンタクチンタンパク質の量に対して比較される。好ましくは、コンタク
チン/コントロールmRNA、DNA、またはタンパク質の比が決定され、そし
て正常なサンプルに由来するサンプルから得られた正常な値に対して比較される
。正常な値とは統計学的に異なるコントロールmRNA、DNA、またはタンパ
ク質にの比における差異は、神経変性性疾患(特に、筋萎縮性側索硬化症、多発
性硬化症、MELAS、およびMERRFからなる群による)の指標である。
【0099】 特定の他の好ましい実施態様においては、特異的なヌクレオチド配列を有して
いる核酸分子は、異なるDNAの集団、または本明細書中で提供される異なるオ
リゴヌクレオチドプライマーの集団(これらは、固相支持体上に核酸のアレイと
して固定されている)を独立にプローブするように指向された高スループットハ
イブリダイゼーション方法論によって、効率的に検出され得、スクリーニングさ
れ得、そして/または定量され得る。代表的には、固体支持体は、シリカ、石英
、もしくはガラスであり得るか、または当該分野で公知でありそして本明細書中
に提供される適切なハイブリダイゼーション、洗浄、および検出工程を可能にす
る様式で固体支持体に対して核酸が固定され得る任意の他の材料であり得る。好
ましい実施態様においては、固相の核酸のアレイは、例えば、米国特許第5,8
00,992号に記載されているように、正確に間隔を空けて配置される(例え
ば、第WO95/21944号;Schenaら、1995、Science
270:467−470、1995;Peaseら、1994、Proc.Na
tl.Acad.Sci.USA 91:5022;Lipshutzら、19
95 Biotechniques 19:442−447をもまた参照のこと
)。
【0100】 核酸のアレイ上のハイブリダイズした(例えば、二本鎖の)核酸の検出は、任
意の公知の手順(例えば、分光高度計または電位差測定計(例えば、MALDI
−MS)による)に従って達成され得る。特定の好ましい実施態様においては、
アレイは、5500nt長未満のオリゴヌクレオチドを含み、他の好ましい実施
態様においては、500nt長未満のオリゴヌクレオチドを含み、他の好ましい
実施態様においては、100nt長未満のオリゴヌクレオチドを含み、そして他
の好ましい実施態様においては、50nt長未満のオリゴヌクレオチドを含む。
核酸のアレイの高スループットスクリーニングについては、形式は好ましくは、
自動化に敏感に反応する。例えば、本発明の高スループットスクリーニングの実
施形態に従う使用のための自動化された装置が、コンピュータまたは他のプログ
ラムが可能な制御装置の制御下にあることが好ましい。制御装置は、核酸の蓄積
、洗浄、ハイブリダイゼーション、検出、および関連するプロセスのそれぞれの
工程の結果を連続してモニターし得、そしてこれらの結果に応答して試験パラデ
ィウムを自動的に変更し得る。
【0101】 (神経変性性疾患を有しているどの患者が神経変性性疾患の処置に対して応答
するかを同定するための方法) 本発明は、神経変性性疾患を有しているどの患者が神経変性性疾患の処置に対
して応答するかを同定するための方法を含む。このような方法は、以下の工程を
包含する:上記の神経変性性疾患を有している患者のグループに由来するサンプ
ルを提供する工程;サンプル中に存在するコンタクチンタンパク質、コンタクチ
ンmRNA、またはコンタクチンDNAの量を測定する工程;上記の患者に対し
て上記の処置を提供する工程;上記の処置に対する上記の患者の応答の程度、頻
度、速度、または範囲を測定する工程;および上記のサンプル中のコンタクチン
タンパク質、コンタクチンDNA、またはコンタクチンmRNAの量と、上記の
応答の程度、頻度、速度、または範囲との間に相関関係が存在するかどうかを決
定する工程。ここでは:1)上記の相関関係がポジティフな相関関係である場合
には、上記のポジティブな相関関係の存在は、コンタクチンタンパク質、コンタ
クチンDNA、またはコンタクチンmRNAの増大した量を有しているサンプル
を提供している患者が、おそらく、上記の処置処置に対して応答することを示す
;2)上記の相関関係がネガティブな相関関係である場合には、ネガティブな相
関関係の存在は、コンタクチンタンパク質、コンタクチンDNA、またはコンタ
クチンmRNAの減少した量を有しているサンプルを提供している患者が、おそ
らく、上記の処置処置に対して応答することを示す。
【0102】 この方法の実施においては、サンプルは、神経変性性疾患(例えば、多発性硬
化症、筋萎縮性側索硬化症、MELAS、またはMERRF)を有していると診
断されている患者のグループから提供される。サンプルは、任意の組織、器官、
または体液の形態であり得るが、好ましくは、神経学的組織(好ましくは、中枢
神経組織)の少なくとも一部に由来する。患者のグループは、好ましくは、1人
以上、より好ましくは、少なくとも4人以上、そして最も好ましくは、少なくと
も9人以上である。コンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、コンタクチン
タンパク質の量は、当該分野で公知であるかまたは本明細書中に記載されている
方法を使用してこれらのサンプル中で測定される。
【0103】 次いで、患者には、神経変性性疾患を後退させ得るか、緩解し得るか、重篤度
を軽減し得るか、進行を押さえ得るか、または治癒させ得る処置が提供される。
処置は、化合物または組成物を投与するものまたはそれらを投与しないものを含
む、任意の処置であり得る。例えば、処置は、任意の投与経路による患者への化
合物または組成物の目的のある投与を含まない、コンパニオンアニマルまたはヒ
ト、マッサージ、ユーモア、または他の処置の使用を含み得る。処置はまた、患
者に対して、化合物または組成物を投与する工程を包含する。これは、ハーバル
治療薬またはアロマ治療薬のような、伝統的なまたは伝統的ではない医薬品また
は処置を含む。患者の応答は、神経変性性疾患に関連するかまたはそれについて
確立されている基準および終点を使用してモニターされる。例えば、処置に対す
る患者の応答の程度、頻度、速度、または範囲が、神経変性性疾患についての確
立された方法および終点を使用して測定され得る。処置の間に患者は死亡するは
ずであり、サンプルは、遺体から採取され得、そして疾患の進行として死亡が記
録される。
【0104】 サンプルは、処置の経過の間に少なくとも1回、患者から採取される。好まし
くは、サンプルは、最初のサンプルが採取された同じ組織、器官、または体液か
ら採取される。コンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、またはコンタクチ
ンタンパク質の量が、これらのサンプル中で測定される。
【0105】 患者の応答は、患者に由来するサンプル中のコンタクチンmRNA、コンタク
チンDNA、またはコンタクチンタンパク質の量における変化と相関する。相関
関係の存在が、増大した量のコンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、また
はコンタクチンタンパク質を有しているサンプルを提供している患者が処置に応
答するようであることを示す場合には、ポジティブな相関関係が存在する。相関
関係の存在が、減少した量のコンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、また
はコンタクチンタンパク質を有しているサンプルを提供している患者が処置に応
答することを示す場合には、ネガティブな相関関係が存在する。
【0106】 ポジティブおよびネガティブな相関関係の両方について、応答は、所望され得
るかまたは所望され得ない。所望される応答は、神経変性性疾患を後退させるか
、緩解するか、重篤度を軽減するか、進行を押さえるか、または治癒させる応答
である。所望されない応答は、所望される応答ではない任意の応答である。
【0107】 (増大したまたは減少した量のコンタクチンを示す細胞) 本発明はまた、コントロール細胞と比較した場合に、増大した量または減少し
た量のコンタクチン(例えば、コンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、ま
たはコンタクチンタンパク質)を示す細胞または培養物中の細胞を含む物質の組
成物を含む。細胞は、組織の一部、器官、もしくは体液、またはそれらの一部で
あり得る。細胞はまた、インビトロで培養され得る。
【0108】 本発明の細胞は、試験動物または患者(例えば、ヒト患者)から採取されたサ
ンプルに由来し得る。このような細胞は、初代細胞培養物または連続的な細胞株
の一部であり得る。好ましくは、本発明の細胞は、クローンの集団である。初代
細胞培養物は、当該分野で公知の方法を使用して得ることができる。連続的な細
胞株は、連続的な細胞株が得られるまで培養物中で細胞の集団の継代を繰り返す
ことによって作成され得る。あるいは、初代細胞は、当該分野で公知の方法を使
用して細胞株を固定化することによって、連続的な細胞株に作成され得る。例え
ば、初代細胞は、ポリエチレングリコールまたは電気的な電荷を使用して固定化
された細胞株と融合され得る。あるいは、初代細胞は、不死化された細胞株を作
成するために、レトロウイルスのような形質転換ウイルスを用いて感染させられ
得る。
【0109】 細胞はまた、当該分野で公知の方法を使用して操作され得、その結果、細胞は
、コンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク質
の増大した量または減少した量を示す。例えば、増大した量のコンタクチンmR
NA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク質を示す細胞は、コン
タクチンタンパク質をコードする核酸分子で細胞株をトランスフェクトすること
によって作成され得る。核酸分子はベクター中で提供され得、そして、CMVプ
ロモーターまたはLTRエレメントのような制御配列に対して作動可能に連結さ
れ得る。その結果、比較的高レベルのコンタクチンが細胞中で発現される。コン
タクチンをコードする核酸分子もまた、ベクター中で提供され得る。これは、ゲ
ノムの公知の領域に対する相同組換えを促進する核酸配列に対して作動可能に連
結され、その結果、コンタクチンをコードする核酸分子が内因性のプロモーター
の制御下で発現され得る(1994年10月27日に公開されたSmithらの
第WO94/24301号を参照のこと)。コンタクチンをコードする核酸分子
もまた、ベクター中で提供され得る。これは、相同組換えを促進する制御配列ま
たは核酸分子に対しては作動可能には連結されず、その結果、コンタクチンをコ
ードする核酸分子は細胞のゲノム中にランダムに組み込まれる(1998年4月
2日に公開されたWhitneyの第WO98/13353号を参照のこと)。
これらの細胞中の増大した量のコンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、ま
たはコンタクチンタンパク質は、本発明の方法を使用して確認され得る。
【0110】 減少した量のコンタクチンを示す細胞は、当該分野で公知の方法を使用して、
コンタクチンDNAもしくはコンタクチンmRNAに対するアンチセンス分子を
コードする核酸分子、またはコンタクチンmRNAを縮重し得るリボザイムをコ
ードする核酸分子を用いて細胞株をトランスフェクトすることによって作成され
得る。これらの細胞中の減少した量のコンタクチンmRNA、コンタクチンDN
A、またはコンタクチンタンパク質は、本発明の方法を使用して確認され得る。
【0111】 増大したまたは減少した量のコンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、ま
たはコンタクチンタンパク質を示す細胞は、当該分野で公知の方法を使用してサ
イブリッド細胞を作成するために使用され得る(1995年10月12日に公開
されたHerrnstadtらの第WO95/26973号を参照のこと)。簡
潔には、細胞は、エチジウムブロマイドに対する暴露によるミトコンドリアを本
質的に欠いた状態にされる。これらの細胞を、次いで、ミトコンドリアを含む神
経変性性障害を有している患者または正常な患者のような、患者に由来する血小
板と融合する。融合させられた細胞株は、血小板の細胞の核エレメントおよびミ
トコンドリア(血小板のミトコンドリアDNAを含む)を含む。これらのサイブ
リッド中のコンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタ
ンパク質の量は、本発明の方法を使用して測定され得、そして血小板との融合の
前の細胞に対して比較され得る。
【0112】 さらに、増大したまたは減少した量のコンタクチンmRNA、コンタクチンD
NA、またはコンタクチンタンパク質を示すサイブリッドが、作成され得る。細
胞は、ミトコンドリアを本質的に欠いている細胞を作成するために、エチジウム
ブロマイドに対して暴露される。ミトコンドリアを本質的に欠いている細胞(例
えば、ヒトのSH−SY5Y神経芽細胞種細胞株)を、正常な患者または神経変
性性障害を有している患者に由来する血小板と融合する。これらのサイブリッド
中のコンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク
質の量は、本発明の方法を使用して測定され得、そして増大したまたは減少した
量のコンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク
質を示すサイブリッド細胞株を同定するために、親細胞中で発現されるコンタク
チンmRNA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク質の量に対し
て比較され得る。
【0113】 (コンタクチンの発現を減少させるかまたは増強する活性について化合物をス
クリーニングするための方法) 本発明は、コンタクチンの発現を減少させるかまたは増強する活性について試
験化合物をスクリーニングする方法を含む。この方法は、少なくとも1つの細胞
を提供する工程;上記の少なくとも1つの細胞を少なくとも1つの試験化合物と
接触させる工程;および少なくとも1つの細胞中でのコンタクチンmRNA、コ
ンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク質における変化を測定する工程
を包含する。本発明はまた、これらの方法によって同定された少なくとも1つの
試験化合物を含む薬学的組成物を含有している組成物を含む。
【0114】 この方法の操作においては、本発明の細胞は、少なくとも1つの試験化合物と
接触させられる。次いで、細胞中のコンタクチンmRNA、コンタクチンDNA
、またはコンタクチンタンパク質の量における変化が、本発明の少なくとも1つ
の方法を使用して測定される。好ましくは、細胞によって示されるコンタクチン
mRNA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク質の量は、細胞が
試験化合物と接触させられる前に既知であるが、そうである必要はない。細胞中
のコンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク質
の量を増大させるかまたは減少させる化合物は、細胞中のコンタクチンmRNA
、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク質の量を増大させるかまた
は減少させる推定上の治療薬である。
【0115】 細胞中のコンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタ
ンパク質の量を増大させる試験化合物は、細胞の運動性を減少させ、Ng−CA
Mに対する細胞の結合を増強し、細胞と細胞外マトリックス糖タンパク質レスト
リクチンとの相互作用を増大させ、そして神経突起の増殖を促進する、推定の治
療上の活性を有する。細胞中のコンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、ま
たはコンタクチンタンパク質の量を減少させる試験化合物は、細胞の運動性を増
大させ、Ng−CAMに対する細胞の結合を減少させ、細胞と細胞外マトリック
ス糖タンパク質レストリクチンとの相互作用を減少させ、そして神経突起の増殖
を遅らせる、神経変性性疾患(例えば、多発性硬化症、側索硬化症、MELAS
、またはMERRF)の推定の治療上の処置活性を有する。同定された試験化合
物は、本明細書中に示される方法を使用して評価され得る。
【0116】 (試験化合物の薬理学および毒性) 試験化合物の構造は、質量スペクトル分析のような当該分野で公知の方法によ
って決定され得るかまたは確認され得る。種々の条件下で延長された時間の間保
存された試験化合物について、構造、活性、およびそれらの効力が確認され得る
【0117】 同定された試験化合物は、当該分野で認識されている方法および本明細書中に
開示されている方法を使用して、特定の活性について評価され得る。例えば、同
定された試験化合物がインビトロでの抗ガン細胞活性を有することが見出される
場合には、試験化合物が、ガンを処置するための化学療法薬としての推定の薬理
学的な特性を有する。このようなネクサスは、いくつかの疾患について当該分野
で公知であり、そしてさらに経時的に発見されると予想される。このようなネク
サスに基づいて、薬理学的な活性および毒性のインビトロおよびインビボでのモ
デルの適切な確認が選択され、そして行われる。本明細書中に記載される方法は
また、薬理学的な選択性および特異性および毒性を評価するためにも使用され得
る。
【0118】 同定された試験化合物は、公知の方法を使用して毒素学的な効果について評価
され得る(Lu、Basic Toxicology、Fundamental
s,Target Organs and Risk Assessment、
Hemisphere Publishing Corp.,Washingt
on(1985);Culbrethの米国特許第5,196,313号(19
93年3月23日に発行された)およびBenetの同第5,567,952号
(1996年10月22日に発行された)を参照のこと)。例えば、試験化合物
の毒素学は、細胞株(例えば、哺乳動物(例えば、ヒト)の細胞株)についてイ
ンビトロで毒性を決定することによって確立され得る。試験化合物は、例えば、
組織抽出物(例えば、肝臓の調製物(例えば、ミクロソーム調製物))を用いて
、生物体全体によって代謝された後の試験化合物の増大したまたは減少した毒素
学的な特性を決定するために処理され得る。これらの型の研究の結果は、ヒトを
含む哺乳動物のような動物中での化学薬品の毒素学的な特性の予兆である。
【0119】 あるいは、またはこれらのインビトロでの研究に加えて、動物モデル(例えば
、マウス、ラット、ウサギ、イヌ、またはサル)中での試験化合物の毒素学的な
特性が、確立された方法を使用して決定され得る(Lu、前出(1985);お
よびCreasey、Drug Disposition in Humans
、The Basis of Clinical Pharmacology、
Oxford University Press、Oxford(1979)
を参照のこと)。試験化合物の毒性、標的器官、組織、遺伝子座、および推定上
の機構に依存して、当業者は、試験化合物の毒素学的な特性を決定するために適
切な適切な用量、LD50値、投与経路、およびレジメを決定することには苦労し
ない。動物モデルに加えて、ヒトの臨床試験が、United States
Food and Drug Administration(USFDA)ま
たは他の同等の政府機関によって示されているような確立された手順に従って行
われ得る。これらの毒性研究は、インビボで試験化合物の効率を決定するための
基準を提供する。
【0120】 (試験化合物の効率) 試験化合物の効率は、当該分野で認識されているいくつかの方法(例えば、イ
ンビトロでの方法、動物モデル、またはヒトの臨床試験)を使用して確立され得
る(Creasey、前出(1979)を参照のこと)。認識されているインビ
トロのモデルが、いくつかの疾患または状態について存在する。例えば、HIV
に感染した細胞のインビトロでの生存期間を延長する試験化合物の能力は、HI
V感染またはAIDSを処置するために有効であると予想される化学薬品を同定
するために受容可能なモデルとして認識される(Dalugeら、Antimi
cro.Agents Chemother.41:1082−1093(19
95)を参照のこと)。さらに、シクロスポリンA(CsA)のインビトロでT
細胞の増殖を妨げる能力が、免疫抑制剤として有効であると予想される化学薬品
を同定するための受容可能なモデルとして確立されている(Suthanthi
ranら、前出(1996)を参照のこと)。治療薬、疾患、もしくは状態のほ
とんど全てのクラスについて、インビトロで受容可能であるかまたは動物モデル
が利用可能である。当業者は、それらが文献あるいはUSFDAまたは国立衛生
研究所(NIH)によって利用可能である、広範な種々のこのようなモデルを用
いて補助される。さらに、これらのインビトロでの方法は、試験化合物について
の代謝の影響の信頼できる指標を提供するために、肝臓の調製物(例えば、ミク
ロソーム調製)ような組織抽出物を使用し得る。
【0121】 同様に、受容可能な動物モデルが、種々の疾患または状態を処置するための試
験化合物の効率を確立するために使用され得る。例えば、ウサギの膝は、関節炎
を処置する効率について試験因子についての受容可能なモデルである(Shaw
およびLacy、J.Bone Joint Surg.(Br.)55:19
7−205(1973)を参照のこと)。ヒドロコルチゾン(これは、関節炎を
処置するためにヒトにおける使用について承認されている)は、このモデルにお
いて有効である。これは、このモデルの有効性を確認する(McDonough
,Phys.Ther.62:835−839(1982)を参照のこと)。試
験化合物の効率を決定するための適切なモデルを選択する場合は、当業者は、そ
の分野、USFDA,またはNIHの記述によって、適切なモデル、投与の用量
および経路、レジメ、および終点(エンドポイント)を選択するように、従って
過度の負担にならないように手引きされ得る。動物モデルに加えて、ヒトの臨床
試験が、試験化合物の効率を決定するために使用され得る。USFDAまたは同
等の政府機関が、このような研究についての確立された手順を有する。
【0122】 (試験化合物の選択性) 上記のインビトロおよびインビボの方法はまた、候補の調節因子の選択性を確
立する。化学薬品は、広範な種々の生物学的なプロセスを調節し得るかまは選択
的であり得ることが認識される。細胞のパネルは、それらが当該分野で公知であ
る場合には、試験化合物の特異性を決定するために使用され得る(1998年4
月2日に公開されたWhitneyらの第WO98/13353号を参照のこと
)。選択性は、例えば、クロマトグラフィーの分野で、ガン性の細胞に対して毒
性であるが非ガン性の細胞に対しては毒性ではない化学薬品の選択性が明らかに
所望される場合には、明らかである。選択的な調節因子が好ましい。なぜなら、
選択的な調節因子は、臨床的な設定において少ない副作用を有するからである。
試験化合物の選択性は、毒性を試験することによってインビトロで確立され得、
そして試験化合物の影響は、細胞株の集団に対する試験化合物の毒性および影響
を試験することによってインビトロで確立され得る。これによって、種々の細胞
性の経路および感受性を示す。これらのインビトロでの毒性研究によって得られ
たデータは、動物モデルの研究にまで延長され得、これには、試験化合物の毒性
、効率、および選択性を決定するためのヒトの臨床試験が含まれる。
【0123】 試験化合物の選択性、特異性、および毒性、ならびに一般的な薬理学は、活性
を有するとして最初に同定された試験化合物の構造/特性の関係に基づいて、さ
らなる試験化合物を作成することによってしばしば改善され得る。試験化合物は
、親和性、血液中での寿命、毒性、特異性、および膜透過性のような種々の特性
を改善するように改変され得る。このような精製された試験化合物は、それらが
当該分野で公知であるかまたは本明細書中に記載されているようなさらなるアッ
セイに供され得る。このような化合物または組成物を作成しそして分析するため
の方法が当該分野で公知である(例えば、Agrafiotisらの米国特許第
5,574,656号)。
【0124】 (薬学的組成物) 本発明はまた、保存および好ましくは続く投与のために調製される薬学的に受
容可能なキャリアを含有する薬学的組成物中に試験化合物を含む。これは、薬学
的に受容可能なキャリアまたは希釈剤中に試験化合物の薬学的有効量を有する。
治療上の使用に受容可能なキャリアまたは希釈剤は薬学の分野で周知であり、そ
して例えば、Remington’s Pharmaceutical Sci
ences.Mack Publishing Co.,(A.R.Genna
ro編(1985))に記載されている。保存剤、安定剤、色素、および香味料
もなお、薬学的組成物中に提供され得る。例えば、安息香酸ナトリウム、ソルビ
ン酸、およびp−ヒドロキシ安息香酸のエステルが、保存剤として添加され得る
。さらに、抗酸化剤および懸濁剤が使用され得る。
【0125】 本発明の試験化合物は、経口投与のための錠剤、カプセル剤、またはエリキシ
ル剤;直腸投与のための坐剤;滅菌の溶液、懸濁液、または注射可能薬物などと
して処方され得、そして使用され得る。注射可能薬物は、液体の溶液または懸濁
剤のいずれかの便利な形態で、注射の前に液体中への溶液または懸濁に適切な固
体の形態、あるいは乳濁物として、調製され得る。適切な賦形剤は、例えば、水
、生理食塩水、デキストロース、マンニトール、ラクトース、レシチン、アルブ
ミン、グルタミン酸ナトリウム、システインヒドロクロライドなどである。さら
に、所望される場合は、注射可能な薬学的組成物は、無毒性の補助物質(例えば
、湿潤剤、pH緩衝剤など)のわずかな量を含み得る。所望される場合は、リポ
ソームのような吸着を増強する調製物が使用され得る。
【0126】 投与する場合に必要とされる試験化合物の薬学的有効量は、投与の経路、処置
される動物または患者の型、および考慮される特異的な動物の物理的な特徴に依
存する。用量は、所望される効果を達成するために調整され得るが、体重、食餌
療法、平行する医薬品のような要素、および医学の分野の当業者が認識する他の
要素に依存する。本発明の方法を実施することにおいて、薬学的組成物は、単独
で、もしくは互いに組合せて、または他の治療薬もしくは診断薬と組合せて、使
用され得る.これらの生成物は、インビボで、好ましくは、哺乳動物患者中で(
好ましくは、ヒトにおいて)、またはインビトロで利用され得る。それらをイン
ビボで使用することにおいては、薬学的組成物は、非経口的、静脈内、皮下、筋
肉内、結腸、直腸、鼻腔内、または腹膜内を含む種々の方法において、種々の投
与量形態を使用して患者に投与され得る。このような方法はまた、インビボでの
試験化合物の活性を試験することにおいても使用され得る。
【0127】 当業者に明らかであるように、有用なインビボで投与される投与量および投与
の特定の態様は、処置される患者の年齢、体重、および型、使用される特定の薬
学的組成物、および薬学的組成物が使用される特異的な用途に依存して変化する
。所望される結果を達成するために必要とされる用量レベルである有効投与量レ
ベルの決定は、上記で議論されているような日常的な方法を使用して当業者によ
って達成され得、そしてUSFDAまたはNIHのような機関によって導かれ得
る。代表的には、生成物のヒトの臨床的な適用は、所望される効果が達成される
まで増大させられる投与量レベルを用いて、低い投与量レベルで開始される。あ
るいは、適用可能なインビトロでの研究が、試験化合物の有用な用量および投与
経路を確立するために使用され得る。
【0128】 ヒト以外の動物の研究においては、薬学的組成物の適用が、高用量のレベルで
開始され、所望される効果がもはや達成されなくなるかまたは有害な副作用が消
滅するまで、投与量が減少させられる。本発明の試験化合物の投与量は、所望さ
れる効果、治療指標、投与経路、ならびに試験化合物の純度および活性に依存し
て広範な範囲であり得る。代表的には、投与量は、約1ng/kgから約10n
g/kgの間、好ましくは、約10ng/kgから約1mg/kgの間、より好
ましくは、約100ng/kgから約100マイクログラム/kgの間、そして
最も好ましくは、約1マイクログラム/kgから約10マイクログラム/kgの
間であり得る。
【0129】 抽出処方物、投与経路、および投与量は、患者の状態を考慮して個々の医師に
よって選択され得る(Fingleら、The Pharmacologica
l Basis of Therapeutics(1975)を参照のこと)
。主治医は、毒性、器官の不全、または他の有害な影響に起因して、投与を終了
する、中断する、または調節する方法および時期を知っていることに注目すべき
である。反対に、主治医はまた、臨床的な応答が十分ではない場合に、処置をよ
り高いレベルに調節することを知っている。目的の障害の管理における投与され
る用量の大きさは、処置される状態の重篤度、および投与経路とともに変化する
。状態の重篤度は、例えば、標準的な予後の評価方法によって一部評価され得る
。さらに、獣医学的な適用についてのものを含む、投与量およびおそらく投与頻
度はもまた、個々の患者の年齢、体重、および応答に従って変化する。
【0130】 処置される特異的な状態に依存して、このような薬学的組成物が処方され得、
そして全身的または局所的に投与され得る。処方および投与のための技術は、R
emington’s Pharmaceutical Sciences,第
18版、Mack Publishing Co.,Easton,PA(19
90)において見出され得る。適切な投与経路として、経口、直腸、経皮、耳、
眼、膣、経粘膜、または腸管投与;非経口的な送達(筋肉内、皮下、骨髄内注射
、および髄こう内、直接的な心室内、静脈内、腹膜内、鼻腔内、または眼球内注
射を含む)が挙げられ得る。
【0131】 注射のためには、本発明の薬学的組成物は、水性の溶液(好ましくは、Han
ksの溶液、Ringerの溶液,または生理食塩緩衝液のような生理学的に適
合性の緩衝液中)で処方され得る。このような経粘膜投与については、浸透され
るバリアに適切な浸透剤が、処方物中で使用される。このような浸透剤は、一般
的には、当該分野で公知である。全身的な投与に適切な投与量での本発明の実施
について本明細書中で開示される薬学的組成物を処方するための薬学的に受容可
能なキャリアの使用は、本発明の範囲内である。キャリアの適切な選択および適
切な製造業務の適切な選択を用いて、本発明の組成物(特に、溶液として処方さ
れるもの)が、非経口的に(例えば、静脈内注射によって)投与され得る。薬学
的組成物は、当該分野で周知の薬学的に受容可能なキャリアを使用して、経口投
与に適切な投与量に容易に処方され得る。このようなキャリアは、本発明の試験
化合物が、錠剤、丸剤、カプセル剤、液体、ゲル剤、シロップ剤、スラリー、懸
濁剤などとして、処置される患者による経口摂取のために処方されることを可能
にする。
【0132】 細胞内投与されることが意図される因子は、当業者に周知の技術を使用して投
与され得る。例えば、このような因子は、リポソーム中にカプセル化され得、次
いで上記のように投与される。リポソーム処方物の時間で水性の溶液中に存在す
る実質的に全ての分子が、このように形成されたリポソーム中にまたはその中に
取り込まれる。リポソーム内容物は、いずれも外部のミクロ環境から保護され、
そしてさらにリポソームが細胞膜を溶かすので、細胞の細胞質中に効率よく送達
される。さらに、それらの疎水性に起因して、小さい有機分子が、細胞内に直接
投与され得る。
【0133】 本発明での使用に適切な薬学的組成物として、有効成分がその意図される目的
を達成するための有効量で含まれる組成物が挙げられる。薬学的組成物の有効量
の決定は、特に、本明細書中に提供される詳細な開示を参照して、当業者の十分
な能力の範囲内である。有効成分に加えて、これらの薬学的組成物は、賦形剤お
よび添加物(これらは、薬学的に使用され得る調製物への活性な化学薬品の処理
を促進する)を含有している適切な薬学的に受容可能なキャリアを含み得る。経
口投与のために処方される調製物は、錠剤、糖衣錠、カプセル剤、または溶液の
形態であり得る。本発明の薬学的組成物は、それ自体が公知である様式で(例え
ば、従来の混合、溶解、顆粒化、糖衣錠の作成、乳濁化、カプセル化、捕捉、ま
たは凍結乾燥プロセスの手段によって)製造され得る。非経口投与のための薬学
的処方物として、水可溶性の形態での活性な化学薬品の水性の溶液が挙げられる
【0134】 さらに、活性な化学薬品の懸濁物は、適切な油状の注射懸濁物として調製され
得る。適切な親油性の溶媒またはビヒクルとして、ゴマ油のような脂肪油、また
はオレイン酸エチルまたはトリグリセリドもしくはリポソームのような合成の脂
肪酸エステルが挙げられる。水性の注射懸濁物は、懸濁物の粘性を増大させる物
質(例えば、カルボキシメチルセルロース、ソルビトール、またはデキストラン
)を含み得る。必要に応じて、懸濁物はまた、高度に濃縮された溶液の調製を可
能にするために化学薬品の可溶性を増大させる、適切な安定剤または因子を含み
得る。
【0135】 経口的な使用のための薬学的組成物が、固体の賦形剤と活性な化学薬品を混合
すること、必要に応じて、得られる混合物を顆粒状にすること、そして顆粒の混
合物を処理すること、その後、所望される場合には、適切な添加剤を添加して、
錠剤または糖衣錠の核を得ることによって、得ることができる。適切な賦形剤は
、特に、増量剤(例えば、糖(ラクトース、スクロース、マンニトール、または
ソルビトールを含む);セルロース調製物(例えば、トウモロコシ澱粉、小麦澱
粉、米澱粉、ジャガイモ澱粉、ゼラチン、トラガカントガム、メチルセルロース
、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウ
ム、および/またはポリビニルピロリドン)である。所望される場合は、崩壊剤
(例えば、架橋されたポリビニルピロリドン、寒天、アルギン酸、またはそれら
の塩(例えば、アルギン酸塩))が添加され得る。糖衣錠の核は、適切なコーテ
ィングを用いて提供され得る。色素または顔料が、活性な用量の種々の組合せを
同定または特徴付けるために、錠剤または糖衣錠のコーティングに対して添加さ
れ得る。
【0136】 このような試験化合物を含む本発明の試験化合物および薬学的組成物が、ヒト
を含む患者の種々の病気を処置するために有用である。実施例に示されるように
、本発明の試験化合物は、抗菌剤、殺菌剤、抗ウイルス剤、抗ガン細胞、抗腫瘍
剤および細胞毒性活性を有する。このような処置を必要としている患者は、本発
明の試験化合物を、好ましくは、上記の患者中の細菌、微生物、ガン細胞、もし
くは腫瘍細胞の数もしくは増殖速度を減少させるために、または上記の患者中で
のウイルスの感染性を減少させるために有効な量で、薬学的組成物中で提供され
得る。量、投与量、投与経路、レジメ、および終点(エンドポイント)は全て、
本明細書中に記載されている手順を使用して、または適切な政府機関(例えば、
United States Food and Drug Administ
ration)によって決定され得る。
【0137】 (神経変性性疾患の処置方法) 本発明はまた、本発明の方法によって同定された組成物または化合物を使用し
て神経変性性疾患を処置する方法に関する。本明細書中に示されるように、細胞
中のコンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク
質の量を増大または減少させる化合物は、推定の治療活性を有する。これらの治
療活性は、本発明の方法を使用して確認され得る。好ましくは、本発明のこの局
面は、このような処置のために適切な終点を使用して、事実上、治療である、治
療的である、一時的である、復帰性である、予防的な、防御性である、または予
防的である処置を提供するために十分な投与経路によって、本発明の薬学的組成
物の有効量を投与することを含む。
【0138】 多発性硬化症の処置についての適切な終点またはパラメーターとして、以下が
挙げられる:例えば、認識力の損傷、眼のneritis、複視、めまい、虚弱
、振戦、痙性、hystagmus、運動失調症、視覚の欠失、疲労、括約筋の
不全、歩行の機能障害もしくは脊髄液中のイムノグロブリンの量のような障害の
進行、またはそのような障害の症状の特徴の頻度もしくは出現における減少。側
索硬化症の処置についての適切な終点またはパラメーターとして、以下が挙げら
れる:例えば、進行性の骨格筋の消耗または虚弱を生じる上部または下部のニュ
ーロンの機能の損失のような障害の進行、またはそのような障害の特徴的な症状
の頻度もしくは出現における減少。MELASの処置のための適切な終点または
パラメーターとして、以下が挙げられる:例えば、局所的なまたは一般化された
てんかん発作、痴呆、頭痛、嘔吐、半盲、皮質盲、聴力障害、上昇した血清乳酸
、もしくは脳症のような障害の進行、またはそのような障害の特徴的な症状の頻
度もしくは出現における減少。MERRFの処置のための適切な終点またはパラ
メーターとして、以下が挙げられる:例えば、てんかん発作、運動失調症、乳酸
のアシドーシス、構語障害(dysarthia)、眼の萎縮、聴力障害、痴呆
、眼球振盪、痙性、筋肉の虚弱、もしくは増大した血清ピルビン酸のような障害
の進行、またはそのような障害の特徴的な症状の頻度もしくは出現における減少
【0139】 本発明の別の局面は、神経変性性疾患の処置方法である。この方法は、以下の
工程を包含する:上記の神経変性性疾患を有している患者に由来するサンプルを
提供する工程;上記のサンプル中のコンタクチンタンパク質、コンタクチンDN
A、またはコンタクチンmRNAの量を測定する工程;および本発明の組成物の
有効量を患者に投与する工程。ここでは、患者に由来するサンプル中に存在する
コンタクチンタンパク質またはコンタクチンmRNAの量と、上記の化合物の効
率との間に、正の相関関係が存在する。本発明のこの局面は、神経変性性疾患を
有している患者からサンプルを得るため、およびサンプル中のコンタクチンmR
NA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク質の量を測定するため
に、本明細書中に記載されている方法を使用する。サンプルがコンタクチンmR
NA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク質の増大したまたは減
少した量を示す場合は、適切な組成物(例えば、本発明の薬学的組成物)が、コ
ンタクチンmRNA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク質の量
を正常なレベルに調節するために患者に対して投与される。薬学的組成物は、適
切なレジメを使用して適切な投与経路によって有効量で投与され得る。このよう
な処置の有効性は、処置される神経変性性疾患について適切な終点またはパラメ
ーターを使用して測定され得る。好ましくは、このような処置は、本質的に治療
である、治療的である、緩和的である、復帰性である、防止的な、防御性である
、または予防的である。
【0140】 (薬学的標的を同定するための方法、およびこのような方法によって同定され
た薬学的標的) 本発明は、コンタクチンの発現または活性を調節する化合物の薬学的標的を同
定するための方法、および本発明の方法によって同定された標的を含む。本発明
はまた、このような方法によって同定された薬学的標的を含む。
【0141】 薬学的標的を同定するための方法は、以下の工程を包含する:細胞中のコンタ
クチンmRNA、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク質の量のよ
うな、コンタクチンの発現または活性を調節する化合物を提供する工程;および
これらの化合物と結合する細胞性の成分を同定する工程。実際には、この方法は
、増大した量または減少した量、あるいは通常の量の、コンタクチンmRNA、
コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク質を発現する、本発明の細胞
のような細胞を提供する工程を包含する。あるいは、細胞の抽出物が提供され得
る。次いで、その細胞またはその抽出物を、サンプル中のコンタクチンmRNA
、コンタクチンDNA、またはコンタクチンタンパク質の量を調節する化合物と
接触させる。次いで、細胞性の成分に対する化合物の結合が検出される。化合物
と結合する細胞性の成分は、多発性硬化症、側索硬化症、MELAS、またはM
ERRFのような神経変性性疾患の処置のための推定上の治療標的である。
【0142】 細胞性の成分に対する化合物の結合は、種々の方法を使用して検出され得る。
例えば、化合物は、検出可能な標識に対して付着させられ得、その結果、化合物
の位置が細胞中でモニターされ得る。化合物−細胞性の成分は、次いで、化合物
または標識について特異的な抗体を使用するアフィニティークロマトグラフィー
または免疫沈降方法を使用して単離され得る。好ましくは、ゲルシフトアッセイ
が、化合物−細胞性の成分の結合を検出するために使用され得る。例えば、検出
可能な標識に対して付着させられた化合物は、種々のパラメーター(検出可能な
標識に対して付着させられた化合物の分子量を含む)に起因して、電流に応答し
てゲル中で特定の移動度を有する。細胞性の成分に対する化合物の結合は、細胞
性の成分および化合物のみと比較して、複合体の増大した分子量に起因して、化
合物−細胞性の成分の複合体のゲルを通じる移動度を変更させる。化合物−細胞
性の成分を含有しているゲルの領域が回収され得、そして細胞性の成分が、抗体
との反応性、分子量、細胞中での細胞性の成分の局在化、および細胞性の成分の
活性のような当該分野で公知の方法を使用して同定される。
【0143】 さらに、シグナル伝達経路を調節する化合物の能力が、決定され得る。化合物
が同定されたシグナル伝達経路を調節する能力は、治療標的としてのこのような
シグナル伝達経路を同定する。化合物に応答してシグナル伝達経路の増大したま
たは減少した活性を報告するレポーター遺伝子を含む種々の細胞が、当該分野で
公知である。このような細胞はまた、当該分野で公知の方法を使用して作成され
得る(1999年4月2日に公開された、Whitneyの第WO98/133
53号;1994年3月29日に発行された、Evansらの米国特許第5,2
98,429号;およびSkarnesら、Genes and Develo
pment 6:903−918(1992)を参照のこと)。本発明の化合物
は、このような細胞と接触させられ得、そしてレポーター遺伝子の発現が、化合
物によって調節されるシグナル伝達経路を同定するためにモニターされる。この
ように同定されたシグナル伝達経路は、同定されたシグナル伝達経路の個々の成
分がそうであるように、径路それ自体が薬学的標的である。
【0144】 以下の実施例は、説明のために提供され、そして限定のためには提供されない
【0145】 (実施例) (実施例1) (コンタクチンmRNAの増幅) 本実施例は、コンタクチンmRNAを検出するために使用される方法がコンタ
クチンmRNAについて特異的であることを証明する。
【0146】 コンタクチンをコードする核酸を有しているcDNA調製物を、Clonte
ch(Palo Alto,CA:カタログ番号:64020−1)から購入し
たヒトの脳組織に由来する全RNAから調製した。cDNA調製物を、オリゴd
Tプライマーを使用して、GIBCOによるSuperscript IIキッ
トを使用して作成した。
【0147】 サンプル中のコンタクチン核酸を、Real−Time PCR増幅方法およ
びプライマーを使用するSYBR(登録商標)Green検出システムによって
測定した: 5’−TCAGTAAGGTCTGGTTCACGCTAT−3’(配列番号
1)、 5’−TCCCGTCACTGTAGATTCATTTGA−3’(配列番号
2) 5’−CCCCAAGTCTTCTCGGCTTA−3’(配列番号3) 5’−CAACACATTCAGAATTCCAAGTAGACA−3’(配
列番号4) 5’−TCCCCAAGTCTTCTCGGCTTA−3’(配列番号5) 5’−CCCATCCCAGCTCAGAAGAC−3’(配列番号6)、お
よび 5’−GCCGCAGAAATTGGAAGG−3’(配列番号7)。 配列番号1、配列番号3、配列番号5、および配列番号6は、正方向プライマー
である。配列番号2、配列番号4、および配列番号7は逆方向プライマーである
。好ましいプライマーの対は、配列番号6と配列番号7;配列番号1と配列番号
2;配列番号5と配列番号4;および配列番号3と配列番号4であった。
【0148】 PCR増幅産物を、適切な分子量マーカーを含んだ4%のアガロースゲルを使
用して分離した。ゲルを、エチジウムブロマイドを使用して染色し、そして全て
がコンタクチンに由来するPCR産物について正確に予想される大きさの単一の
バンドを示した。従って、これらの結果は、これらのプライマーの対がコンタク
チンmRNAを特異的に増幅することを証明する。
【0149】 (実施例2) (定量的な実時間PCRの最適化) 特異的な核酸のレベルを定量するための実時間PCRの使用が、当該分野で記
載されている(Freemanら、BioTechniques 26:112
−125(1999)、および、最近の概要については、Heidら、Geno
me Research 6:986−994(1996);Gibsonら、
Genome Research 6:995−1001(1996)、米国特
許第4,683,202号;米国特許第4,683,195号;米国特許第4,
965,188号;米国特許第5,035,996号;SYBR(登録商標)G
reen PCR and RT−PCR Reagents,Protoco
l、Applied Biosystems、1998;ならびにSpiess
ら、BioTechniques 26:46−50(1990)を参照のこと
、これらの参考文献の全てが、本明細書中で参考として援用されている)。理解
を容易にするために、定量的な実時間PCR(Q−RTPCR)の簡単な説明を
以下に示す。
【0150】 最近までは、特異的なPCR反応の生成物を測定する伝統的な手段は、「終点
」分析方法であった。ここでは、反応生成物が、増幅反応が完了した後に、測定
されそして同定される。対照的に、「実時間」PCRは、それらの進行とともに
、サーマルサイクラー中で増幅反応をモニターする。Q−RTPCRは、改良さ
れた定量を提供する。なぜなら、定量が、増幅の直線的な範囲の間に最も正確に
達成され、そして増幅反応についてのさらなる情報が、それぞれのサイクルにつ
いて得られるからである。
【0151】 例えば、標準化された(すなわち、DNAに結合しない受身の参照色素に対し
て)蛍光強度(「ΔRn」)(これは、所定のPCR条件の設定によって生成さ
れるシグナルの大きさを示す)を、それぞれのサイクルの間に測定し得る。この
ようなデータから、ΔRnにおける統計学的に有意な増大が最初に検出されるサ
イクルを、決定し得る。「限界サイクル」または「CT値」を、最初に検出され
たシグナルの1対数上で決定し、そしてもとのサンプル中に存在する目的の入力
核酸鋳型の量の定量的な測定を提供する。
【0152】 種々の増幅生成物間で区別されない、SYBR(登録商標)Green検出シ
ステムでの使用のためにPCR反応を最適化するためには、種々のプライマーの
種々の濃度を、PCR生成物の増幅の速度を標準化するために使用した。結果を
表1に示す。
【0153】 好ましいプライマーの対および濃度は、平均のCTが比較的低く(すなわち、
感受性が高い)、そして平均のΔRnが比較的高い(すなわち、シグナルの大き
さの範囲が大きい)、これらの例を反映する。これらの基準に基づいて、好まし
いプライマーの対および濃度として、以下が挙げられる: 配列番号3(900nM)と配列番号4(900nM)、 配列番号1(300nM)と配列番号2(300nM)、 配列番号1(900nM)と配列番号2(900nM)、および 配列番号6(300nM)と配列番号7(900nM)。
【0154】 サンプル対サンプルのバリエーションを正規化するために、内部RNA正規化
群(normalizer)を、Q−RTPCRにおいて使用する。RNA正規
化群は、内因性のRNA種(例えば、構成的に発現されるタンパク質様のアクチ
ンまたはグリセルアルデヒド−3−ホスフェートデヒドロゲナーゼ(GADPH
)、またはリボソーマルRNA(例えば、18Sまたは28S rRNA)をコ
ードするmRNAであり得る;インビトロで産生されたRNA分子もまた、正規
化群として使用し得る。従って、Q−RTPCR分析の結果を、しばしば、相対
的な量として示し得る。
【0155】 例えば、正規化群がアクチンであり、そして定量されている核酸がコンタクチ
ンをコードする核酸である場合は、それぞれのRNAサンプルについての両方の
遺伝子配列について作成された標準曲線に従って正規化群のアクチンと比較して
、コンタクチンRNAの相対的な量を決定する。標準曲線は代表的には、三連の
反応における、約3から4の間の異なる入力RNAの量を使用して調製した。標
準曲線を、対数入力濃度(x軸)対Ct(y軸、これもまた、対数目盛で)でプ
ロットする。それぞれの標準曲線について、傾き(m)およびy切片(b)を、
標準的な分析ソフトウェアを使用して計算する。
【0156】 正規化群についての対数入力量(nN)を、所定のCT(CT 0)について計算
する。例えば、CT 0=20である場合には: nN=(20−bN)/mn 目的の特異的な標的(T)配列については、CT T(nNに等しい対数入力量に
到達させるために必要とされるCT)を、以下の式から決定する: CT T=(mT×nN)+bT 正規化した標的CT(正規化したCT T)を、以下の式に従って計算する: 正規化したCT T=CT T−CT 0 本実施例においては、これらのPCR反応の効率を、アクチンについてのプラ
イマーの対を使用してコントロール反応についての効率に対して比較した。これ
らの反応についてのCtにおける変化を決定するための標準曲線を、使用したプ
ライマーの濃度対コンタクチンについてのTaqman SYBR(登録商標)
Green検出システムによるシグナルをプロットすることによって、アクチン
について得られた結果と比較して決定した(表2)。コンタクチンのプロットの
傾きを、アクチンのプロットについての結果から引き算した。約0.1未満の絶
対的な差異を、好ましいアッセイと考える。コンタクチンのプライマー対(配列
番号1と配列番号2)は、コントロールとしてアクチンプライマーの使用が好ま
しい。好ましいアクチンプライマーの対は、5’−CTGGAACGGTGAA
GGTGACA−3’(配列番号8)(正方向プライマー)と5’−CGGCC
ACATTGTGAACTTTG−3’(配列番号9)(逆方向プライマー)で
あった。これらの条件によって、0.063の絶対的な差異を得た。
【0157】
【表1】
【0158】
【表2】 (実施例3) (神経学的なサンプル中でのコンタクチンmRNAの発現) ヒトの脳のサンプルを、死後可能な限り早く、mortem後の大脳後頭極か
ら得た。サンプルを、多発性硬化症(MS)と診断された患者およびコントロー
ルの患者から得た。生物学的なサンプルを凍結させ、そして−80℃で保存し、
そして分析を容易にするためにドライアイス上で輸送した。
【0159】 全RNAを、Life Technologies(登録商標)によって供給
されるTRIzol(登録商標)Reagentを使用して、製造業者の説明書
(TRIzol(登録商標)Reagentの1つのバージョンが米国特許第5
,346,994号に記載されている)に従って、実施例2に記載したように、
生物学的サンプルから単離した。簡潔には、組織サンプルを、TRIzol(登
録商標)Reagent(50mgから100mgの組織あたり1mLのTRI
zol(登録商標)Reagent)中でホモジナイズした。ホモジナイズした
サンプルを、約5分間、約15℃から30℃でインキュベートした。クロロホル
ム(最初のホモジナイゼーションに使用した1mlのTRIzol(登録商標)
あたり0.2ml)を添加し、そして混合物を、15秒間激しく振盪させ、2分
または3分間約15℃から30℃でインキュベートし、そして約12,000×
gで15分間、約2℃から8℃で遠心分離した。水相を新しい容器に移し、そし
てその中のRNAを、最初のホモジナイゼーションに使用した1mlのTRIz
ol(登録商標)Reagentあたり0.5mlのイソプロピルアルコールと
混合することによって沈殿させた。混合物を、約15℃から30℃で約10分間
インキュベートし、そして約2℃から8℃で10分間、12,000gで遠心分
離した。上清を除去し、そして得られたペレットを、75%のエタノールで1回
洗浄し、そして2℃から8℃で5分間、約12,000×gでの遠心分離によっ
て回収した。得られたペレットを回収し、そして乾燥させた。
【0160】 ペレット中のコンタクチンmRNAおよびアクチンmRNAを増幅し、そして
実施例1および2に記載したように定量した。コンタクチンmRNAのパーセン
ト発現を、[(コンタクチンmRNA/アクチンmRNA)×100]として計
算した。コントロールサンプルについては、コンタクチンmRNAのパーセント
発現は、22.84であった。多発性硬化症のサンプルについては、コンタクチ
ンmRNAのパーセント発現は95.22であった。これらの結果によって、M
Sと診断された患者に由来する神経学的な組織のサンプルが、コンタクチンmR
NAの上昇したレベルを有することが証明される。
【0161】 (実施例4) (生物学的サンプル中のコンタクチンタンパク質およびmRNAのアッセイ) 中枢神経系組織、肺組織、腎臓組織、骨格筋、上皮、血液、または羊水に由来
する材料を含有している生物学的サンプルを、MS、ALS,MELAS,ME
RRF、および/または他の神経学的な障害を有していると診断された患者また
はそれらを有している疑いのある患者から、公知の方法に従って調製する。コン
トロールサンプルを、個体(好ましくは、年齢の適合した、および性別の適合し
た、または一般的には関連する個体(これらは、明らかにこのような神経学的な
障害を有していない))から採取する。生物学的サンプルは、生存している個体
に由来し得るか、または死亡した個体に由来し得る。生物学的サンプルを、コン
タクチンタンパク質および/またはコンタクチンをコードするmRNAのレベル
について評価する。
【0162】 コンタクチンタンパク質を検出するためおよびそのレベルを定量するために、
生物学的サンプルを、コンタクチンに対して特異的である抗体を使用して、免疫
学的方法を使用して染色するか、またはイムノアッセイによって評価する。この
ような抗体として、例えば、モノクローナル抗体Neuro−1(Reidら、
Molecular Brain Research 21:1−8(1994
))およびBrummendorfらによって記載されている抗体(Neuro
n 10:711−727(1993))が挙げられる。発明の詳細な説明およ
び実施例1から3において本明細書中に記載する方法を用いて、コンタクチンを
コードするmRNAを検出しそしてそのレベルを定量するために使用する。
【0163】 実施例3において得られる結果と一致して、MS、ALS、MELAS、ME
RRF、および/または他の神経学的な障害を有する患者に由来するサンプル中
のコンタクチンの量は、コントロールサンプル中のコンタクチンの量と比較して
、変更されている。
【0164】 (実施例5) (コンタクチンmRNAまたはコンタクチンタンパク質の発現を増大させるこ
とまたは減少させるための試験化合物のスクリーニング) コンタクチンmRNAまたはコンタクチンタンパク質の正常な、増大した、ま
たは減少した量を発現する細胞を、提供する。このような細胞は、例えば、コン
タクチンタンパク質をコードする核酸を含む発現構築物を含み得る(Reidら
、Molecular Brain Research 21:1−8(199
4)、Ogawaら、Neurosci.Lett.218:173−176(
1996))。コンタクチンをコードする核酸が「センス」方向で転写される場
合は、コンタクチンmRNAおよびタンパク質の量の増大が生じると予想される
。対照的に、コンタクチンをコードする核酸が「アンチセンス」方向で転写され
る場合は、コンタクチンmRNAおよびタンパク質の量の減少が生じると予想さ
れる。
【0165】 これらの細胞は、薬学的活性を有することが公知の試験化合物のライブラリー
の個々のメンバーと接触させられる。コンタクチンmRNAおよびコンタクチン
タンパク質の量は、本発明の方法を使用して、試験化合物と接触させられる前お
よび後で、このような細胞中で測定される。コンタクチンmRNAまたはコンタ
クチンタンパク質の量を増大させるかまたは減少させる試験化合物が同定され、
そしてこれらは、患者中のコンタクチンmRNAまたはコンタクチンタンパク質
の量を増大させるかまたは減少させる推定上の治療薬である。
【0166】 (実施例6) (ADの脳のサンプル中での異なった遺伝視発現) アルツハイマー病と診断された個体(ADサンプル)、MSと診断された個体
、またはコントロールの個体(コントロールまたは「C」サンプル)の大脳後頭
極に由来するヒトの脳組織を、mortem後に速やかに得、そして−80℃で
凍結保存した。全てのポリA+RNAを、標準的なプロトコールに従って組織を
融解させそして抽出した後に、凍結した脳組織から単離した。ポリ(A)+RN
Aを、5人の正常な(コントロール)ヒトおよび7人のアルツハイマー病の患者
の死体解剖によって脳の3つの異なる領域から調製した。ポリ(A)+RNAに
由来する放射性標識したcDNAの調製物を、Superscript IIキ
ットの反応を使用して、プライマーとしてオリゴ−dTを使用して、本質的には
標識されたプローブのセットを生じるための製造業者(Life Techno
logied)のプロトコールに従って調製した。標識したプローブを、Gen
ome Systems.Inc.(St.Louis,MO)GDA 1.3
(Gene Discovery Array)メンブレンとハイブリダイズさ
せた。
【0167】 (遺伝子の発見のためのアッセイシステムの選択は、例えば、Genome
Systems,Inc.(GDA)、Research Genetics,
Inc.またはClonetech Laboratories,Inc.(P
alo Alto,CA)、または高密度マイクロアレイ(例えば、Affym
etrix GeneChip and Genome Systems/In
cyte/Synteni(GEM))によるフィルターシステムを含むように
、変更され得る。例えば、Affymetrix Inc.による40,000
個のヒトの遺伝子を提示する40,000個のオリゴヌクレオチド(35,00
0ESTおよび約6,000の全長のcDNA)を含有しているGeneChi
p、または、GenomeSystems Inc.,による約4,000の公
知のヒトの遺伝子とともに7,000ESTを提示する7,000のcDNAを
含有しているGEMチップが、必要に応じて、高スループットマイクロアレイと
してスクリーニングされ得る。) プローブしたメンブレンを洗浄し、そしてメンブレン上の個々の位置に対する
プローブのハイブリダイゼーションの強度を示す一連のデジタル画像ファイルを
生じるために、Phosphorimagerスクリーンに対して暴露した。製
造業者(Genome Systems.Inc.,St.Louis,MO)
に従うと、フィルター上のそれぞれの個々の位置は、特異的な公知の遺伝子に由
来するDNA配列を有する。DNA配列が所定の位置に存在する遺伝子の製造業
者による同定は、一般的には、正確であるが、本明細書中に記載するいくつかの
例においては、いくつかのバリエーションが見られた。
【0168】 正常な患者およびアルツハイマー病の患者の18,000個の異なる脳の遺伝
子発現プロフィールを含有している画像ファイルを、バックグラウンドの標準化
および平均値について最初に処理した(Genome Systems,Inc
.で)。これらの結果を、コントロールサンプルと比較してAD患者においてよ
り多い量で存在する遺伝的配列(すなわち、AD中で「アップレギュレートされ
る遺伝子」)、およびコントロールサンプルと比較してAD患者において減少し
た量で存在する遺伝子(すなわち、AD中で「ダウンレギュレートされる」遺伝
子)の両方に関して、それぞれの位置での標識されたプローブのハイブリダイゼ
ーションの程度をランク付けるために使用した。
【0169】 ランク付けしたデータを、さらに、とりわけ脳のいくつかの罹患した領域にお
いて、変更された遺伝子発現プロフィールに特に関して、疾患の脳において変更
されている遺伝子のクラスターを分析するためのアルゴリズムを使用して、本明
細書中に記載するように分析した。このようなアルゴリズムは、1999年9月
15日に提出された米国特許出願番号第09/397,380号に開示されてい
る。その内容は、本明細書中で参考として援用されている。結果を表3に示し、
表4Aにまとめる。正常なコントロール(C)の脳と比較して、アルツハイマー
病(AD)の脳においては、28個の遺伝子が、5倍より大きくダウンレギュレ
ートされ、そして38個の遺伝子が、5倍より大きくアップレギュレートされた
【0170】
【表4A】
【0171】
【表4B】
【0172】
【表5】
【0173】
【表3】 (実施例7) (異なって発現される遺伝子の定量的な実時間PCR分析) 定量的な実時間PCR(Q−RTPCR)を、先の実施例に記載するADの異
なって発現される遺伝子のいくつかの発現を測定するために使用した。それらが
コンタクチン配列に対して適用されるような、Q−RTPCR技術を、実施例2
に詳細に記載した。本実施例においては、同じ基本的な技術を、本質的には先の
実施例と同様に、以下の除外事項を用いて以下に詳細に記載するように行った。
【0174】 オリゴヌクレオチドプライマーのそれぞれの対(1つは正方向、1つは逆方向
)は、Q−RTPCR実験のために、コンタクチンには由来しないが、それぞれ
のADの異なって発現される遺伝子に由来する配列を有した。ADで異なって発
現される遺伝子のそれぞれに対して特異的にハイブリダイズする配列を有するオ
リゴヌクレオチドプローブもまた、調製した(「表B」を参照のこと)。特異的
な核酸を検出し、そしてQ−RTPCR、ならびにプライマーおよびSYBR(
登録商標)Green PCR試薬を使用するABI PRISM 7700
Sequence Detection Systemによって測定した。
【0175】 サンプル−対−サンプルのバリエーションを正規化するために、内部RNA正
規化群を、Q−RTPCRにおいて使用した。RNA正規化群を、内因性のRN
A種(例えば、構成的に発現されるタンパク質様のアクチン、またはグリセルア
ルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)、またはリボソームRN
A(例えば、18Sもしくは28S RNA)をコードするmRNA)から選択
した。インビトロで産生されたRNA分子もまた、正規化群として使用し得る。
従って、Q−RTPCR分析の結果はしばしば、相対的な量として示され得る。
ADで異なって発現されるRNAの想定的な量を、「Use Bulletin
#2(1997年12月11日のバージョン)と表題をつけられた製造業者(
PE Corp.,PE Applied Biosystems Divis
ion,Foster City,CA)の説明書の、ABI PRISM 7
700 Sequence Detection System,「Compe
rative CT Method」と表題をつけられた節の11〜15頁に記
載されいてるプロトコールおよび式に本質的に従って正規化群と比較して決定し
た;これらの式のいくつかを上記の実施例2に提供する。
【0176】 ヒトの脳のサンプルを、脳の種々の領域(例えば、下部の側頭皮質(ITC)
、内側の前頭部皮質(MFC)、大脳後頭極(OP)、側頭の頭頂部、および小
脳)から速やかに得た。RNAを、本質的には実施例3に記載する方法に従って
、生物学的サンプルから単離した。簡潔には、全RNAを、本質的には製造業者
の説明書に従って、Life Technologies(登録商標)によって
供給されるTRIzol(登録商標)Reagentを使用して、生物学的サン
プルから単離した(TRIzol(登録商標)Reagentの1つのバージョ
ンが米国特許第5,346,994号に記載されている)。簡潔には、組織サン
プルを、TRIzol(登録商標)Reagent(50mgから100mgの
組織あたり2mLのTRIzol(登録商標)Reagent)中でホモジナイ
ズした。ホモジナイズしたサンプルを、約5分間、約15℃から30℃でインキ
ュベートした。クロロホルム(最初のホモジナイゼーションに使用した1mlの
TRIzolあたり0.2ml)を添加し、そして混合物を、15秒間激しく振
盪させ、2分または3分間約15℃から30℃でインキュベートし、そして約1
2,000×gで15分間、約2℃から8℃で遠心分離した。水相を新しい容器
に移し、そしてその中のRNAを、最初のホモジナイゼーションに使用した1m
lのTRIzol(登録商標)Reagentあたり0.5mlのイソプロピル
アルコールと混合することによって沈殿させた。混合物を、約15℃から30℃
で15分間インキュベートし、そして約2℃から8℃で、約12,000×gで
15分間遠心分離した。上清を除去し、そして得られたペレットを、75%のエ
タノールで1回洗浄し、そして2℃から8℃で5分間、約7,500×gでの遠
心分離によって再回収した。得られたペレットを回収し、乾燥させ、そして緩衝
液中に再懸濁した。
【0177】 Q−RTPCRによって決定した、10個のADで異なって発現される遺伝子
の発現を示すデータを、表5に示す。表5のデータは、コントロール(C)の脳
中での発現レベルと比較した、ADサンプル中での発現レベルの比として示す。
1.0よりも大きい比は、コントロールの脳と比較してADの脳においてアップ
レギュレートされている遺伝子配列を示し、一方、1.0よりも小さい比は、コ
ントロールの脳と比較してADの脳においてダウンレギュレートされている遺伝
子配列を示す。
【0178】 (実施例8) (神経変性性疾患において異なって発現される遺伝子の特徴および機能) いかなる理論にも束縛されることは望まないが、神経変性性疾患において異な
って発現される上記の遺伝子(およびそれによってコードされるタンパク質)は
、科学的な文献において報告されている特徴および機能を有する。異なって発現
される遺伝子およびそれらの遺伝子産物(公知である場合には)のそれぞれにつ
いての今日までの研究の概要を、以下に提供する。
【0179】 (コンタクチン) ヒトのコンタクチンタンパク質(これは、先の実施例に記載するようにMSの
脳においてアップレギュレートされる)、ならびにマウスに由来するそのホモロ
グ(F3タンパク質)およびニワトリに由来するそのホモログ(F11タンパク
質)は、基質に対する細胞の接着に関与している、細胞表面接着タンパク質であ
る。コンタクチンは、Ig様ドメインおよび複数のフィブロネクチンIII様ド
メインを含む(Brummendorfら、J.Neurochemistry
61:1207−1219(1993))。多くの細胞接着分子とは異なり、
コンタクチンは、膜貫通タンパク質ではないが、その代わりに血漿の外膜の小葉
(Id.)中のグリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)への連結を通
じて細胞表面に結合される。ヒトの組織中では、比較的高レベルの主要なコンタ
クチンmRNA(6.5kb)が、3つのわずかな転写物(9.7kb、4.4
kb、および3.4kb))を伴って成体の脳中で発現されるが、それにもかか
わらず、複数の形態のコンタクチンmRNAの低いレベルの発現が、成体の肺、
膵臓、腎臓、および骨格筋中で見出される(6.8kb、および6.0kb)(
Reidら、Molecular Brain Research 21:1−
8(1994))。複数の形態のコンタクチンmRNAの高レベルの発現が、神
経芽細胞腫および網膜芽細胞腫の細胞株中で見出される(6.8kb、6.0k
b、および4.2kb)(Id.)。発達しつつある神経組織中でのコンタクチ
ンの発現は複雑であり、一時的であり、そして時間的に調節される。コンタクチ
ンは、神経突起の成長において、おそらく、細胞認識分子Ng−CAMに結合す
ることによって、および/または細胞外マトリックス糖タンパク質のレストリク
チンと相互作用することによって、役割を有すると考えられている(Faivr
e−Sarrailhら、J.Neurosci.12:257−267(19
92)、Brummendorfら、Neuron 10:711−7272(
1993))。成体の神経幹細胞は、造血細胞(脊髄系統およびリンパ系統の細
胞を含む)を生じ得る(Bjornsonら、Science 283:534
−537(1999));このように、コンタクチンmRNA、コンタクチンD
NA、またはコンタクチンタンパク質が血液中で検出され得る。
【0180】 (COX7c) COX7c(先の実施例に記載するようにADの脳中でダウンレギュレートさ
れる)は、ETC鎖の複合体IV(チトクロームc酸化酵素)のVIIcサブユ
ニットに対応する。哺乳動物においては、COX7cは、ミトコンドリアタンパ
ク質であり、これは、ミトコンドリアゲノムではなく核ゲノムによってコードさ
れる。COX7cおよび/またはETCのサブユニットIVの活性および特性に
ついての多数の上記のアッセイが、ADおよび他の神経変性性の障害についての
化学的および生物学的な処置を同定するための有用なスクリーニングアッセイと
して作用し得る。
【0181】 (FREAC−2) フォークヘッド関連アクチベータ−2(Forkhead Related
Activator−2)(FREAC−2)(これは、先の実施例に記載する
ように、ADの脳中でアップレギュレートされる)は、Pierrouら(EM
BO J.13:5002、1994)によってヒトのcDNAライブラリーか
ら最初にクローン化された。FREAC−2は、「翼のあるヘリックス(win
ged helix)」または「フォークの頭状の(forkhead)」転写
因子のファミリーのメンバーである(概説については、Kaufmanら、Me
chanism of Development 57:3−20、1996)
。FREAC−2は、単量体としてDNAに結合し、そして胚発生、腫瘍形成、
および分化した細胞の維持において調節の役割を果たす。公開されている報告は
、FREAC−2の発現が、肺および胎盤に限定されることを示唆する;従って
、ADの脳中でのFREAC−2の上昇した発現は、ADの発症および/または
維持において役割を果たす異常なプロセスであり得る。DNAに対するその結合
を含むがそれに限定されないFREAC−2の種々の活性が存在する(Hell
qvistら、J.Biol.Chem.271:4482−4490、199
6)。
【0182】 (APCL) APCL(「Adenomatous Polypopsis Coli L
ike」(線腫性のポリープ症大腸菌様))遺伝子(これは、先の実施例に記載
するように、ADの脳中でアップレギュレートされる)は、脳中で特異的に発現
される2023アミノ酸残基のタンパク質をコードする。APCLは、種々のイ
ンビトロおよびインビボでの活性および機能を有する。これらのそれぞれは、A
Dおよび他の神経変性性疾患におけるその役割に関連し得る相当の程度について
試験されている。
【0183】 例えば、APCLはインビトロでβ−カテニンに結合し、そしてSW480細
胞中でのAPCLの過剰発現は、細胞内β−カテニンのプールの減少を生じる(
Nakagawaら、Cancer Research 58:5176−51
81、1988)。ADにおいて見られるようなAPCLのアップレギュレーシ
ョンは、従って、β−カテニンの細胞内レベルを減少させると予想される。プレ
セニリン−1(これは、β−カテニンと複合体を形成視そしてβ−カテニンを安
定化させるタンパク質)にもまた変異を有するAD患者の脳においては、β−カ
テニンのレベルは減少し、そして/またはβ−カテニンタンパク質は、不適切に
細胞内標的化される(Zhangら、Nature 395:698−702、
1998;Nishimuraら、Nature Medicine 5:16
4−169、1999)。さらに、減少したβ−カテニンのシグナル伝達は、ア
ミロイド−βタンパク質によって誘導されるアポトーシスおよび酸性のストレス
に対するニューロンの脆弱性を増大させる(Zhangら、Nature 39
5:698−702、1998)。
【0184】 β−カテニンと会合する転写因子のTcfファミリーのメンバーは、神経の発
達に関連している下流の遺伝子のトランス活性化を媒介する(Choら、Mec
hanisms of Development 77:9−18、1998)
。従って、限定的ではない理論に従うと、β−カテニンは、ADおよび他の神経
変性性の障害の発症または進行に関連し得る。
【0185】 (LAP) リソソームの酸性ホスファターゼ(LAP)は、ADの脳中でアップレギュレ
ートされる偏在する発現を有する酒石酸塩感受性の酵素である。LAPの生理学
的な基質および機能的有意性のいずれもが、公知ではない。LAP遺伝子の標的
化された崩壊によって作成されるLAPの欠損を有するマウスは妊娠可能であり
、そして通常は、発育し、そして種々の抹消器官の顕微鏡による試験は、保存さ
れた物質の局所的に異なる超構造の出現を伴う、有足突起(podecyte)
および腎臓の管状の上皮細胞中でのprogredientなリソソームの保存
を明らかにする。このようなマウスの中枢神経系においては、リソソームの保存
は、進行性の星状膠細胞の形成(astrogliosis)の進行および星状
膠細胞の活性化を伴って、細胞小神経膠細胞、脳室上衣細胞、および星状膠細胞
において局所的に異なる程度で検出された。行動および神経運動の分析は、コン
トロールと欠損マウスとの間の区別を可能にしたが、欠損動物の約7%が、一般
的に言われるケイレン発作を発症した(Saftigら、J.Biol.Che
m.272:18628−18635、1997)。
【0186】 (PAF) Peroxisome Assembly Factor−1(ペルオキシソ
ームアセンブリ因子−1)(PAF)(これは、ADにおいてダウンレギュレー
トされる)は、肝臓および他の器官中のペルオキシソームの正常なアセンブリの
ために必要とされる。ペルオキシソームのアセンブリにおける欠損は、多くの有
害な影響(Zellweger症候群および他の障害において見られる全ての器
官における広範囲に広がった鉄の分布を含む)を有する。Zellweger症
候群は、代表的には、6ヶ月の年齢までの胎児のものであるが、ペルオキシソー
ムのアセンブリの欠損についての遺伝子治療の可能性を評価するいくつかの最初
の試みは、将来有望である(Young,S.P.およびAisen P.:T
he Liver and Iron.The Liver Biology
and Pathobiology(I.M.Arias,J.L.Boyer
,N.Fausto,W.B.Jakoby & D.Schachter編)
609頁、Raven Press,New York,1994)。
【0187】 (6PTS−1) 6−ピルボイル−テトラヒドロプテリン合成酵素(6PTS−1、a.k.a
PTPS)(これは、ADにおいてダウンレギュレートされる)は、GTPから
テトラヘドロビオプテリン(BH4)への生合成経路における第2の酵素である
。次に、BH4は、NO合成および芳香族アミノ酸ヒドロキシラーゼの必須の補
因子である。後者は、とりわけ、モノアミンの神経伝達物質の生合成に応答性で
ある(Turriら、Biol.Chem.379:1441−1447、19
98)。このように、6PTS−1のダウンレギュレーションは、ADおよび他
の神経変性性の障害において特定の神経伝達物質の減少した合成を導き得る。
【0188】 VDAC−1 VDAC−1(これは、ADの脳においてダウンレギュレートされる)は、い
くつかの電圧依存性の陰イオンチャンネル(VDAC、ミトコンドリアのポーリ
ンとしてものまた公知である)の1つである。VDACは、全ての真核生物中で
見出されるミトコンドリアの外膜の小さな孔を形成するタンパク質であり、そし
ていくつかの細胞質性の酵素(ヘキソキナーゼおよびグリセロールキナーゼのイ
ソ型を含む)の結合部位である。VDACはまた、開かれた状態の時にATPを
処理し、それによって結合したキナーゼが優先的にミトコンドリアATPに接近
することを可能にし、そしてアデニンヌクレオチドの流れの調節のための可能性
のある機構を提供する(概説については、Sampsonら、J.Biol.C
hem.272:18966−18973,1997;Mannella、J.
Bioenerg.Biomembr.29:6525−6531、1997)
【0189】 いくつかのVDACイソ型が、哺乳動物中で見出されている(Blachly
−Dysonら、Genomics 20:162−167、1994)。イン
ビトロでは、VDACは、種々の小さな代謝生成物を処理し、そしてインビボで
はこれらは、中間的な代謝に関与しているいくつかの細胞質性のキナーゼの結合
部位として作用するが、なお、それぞれのイソ型の特異的な生理学的役割は未知
である。それぞれのイソ型を欠失しているマウスの胚性幹細胞は生存性であるが
、酸素の消費量において30%の減少を示す。VDAC−1およびVDAC−2
欠損細胞は、減少したチトクロームcオキシダーゼ活性を示すが、それにもかか
わらず、VDAC−3欠損細胞は正常な活性を有する(Wuら、Biochim
.Biophys.Acta 1452:168−178、1999)。
【0190】 ミトコンドリアの透過性転移(MPT)孔は、VDAC分子を含み得ることが
示唆されている(Szaboeら、FEBS Lett.330:206−10
、1993)。この提案の支持においては、インビトロでの実験は、前アポトー
シス性のタンパク質であるBaxおよびBakがVDACを開くことを促進する
が、それにもかかわらず、抗アポトーシス性のタンパク質であるBcl−x(L
)はそれに対して直接結合することによってVDACを閉じることを実証する。
BaxおよびBakは、チトクロームcがリポソームのVDACの外側に通過す
ることを可能にするが、このような通過は、Bcl−x(L)によって妨げられ
る。これらの結果は、タンパク質のBcl−2ファミリーが、ミトコンドリア膜
の電位を調節し、そしてアポトーシスの間のチトクロームcの放出を調節するた
めに、VDACに結合することを示す(Shimizuら、Nature 39
9:483−487、1999)。
【0191】 (脳で発現される新規のEFHD様タンパク質) 多数のEF−hand(EFHD)タンパク質が同定されており、40個を超
えるような多くの異なるサブファミリーが認識されている(Kawasakiら
、Biometal 11:277−295、1998)。EF−handモチ
ーフは、Ca(2+)−結合ループによって連結された2つのαヘリックス「E
」および「F」から構成される。EF−handは、アミノ酸配列の類似性によ
って多数のCa(2+)−結合タンパク質において同定されており、そしていく
つかの結晶構造多数において確認されている。機能的なEF−handは、対を
生じる傾向が見られる。今日までに、EF−handホモログのファミリーは、
160個を超える種々のCa(2+)によって調節されるタンパク質を含み、こ
れらは、広範な機能を有する。これらの中で、トロポニンC、ミオシン調節軽鎖
、パルボアルブミン、S−100タンパク質、ならびにカルビンディン(cal
bindins)9および28kDaは、カルモジュリンである。
【0192】 EF−handファミリーのメンバーの最も顕著な特徴は、マイクロモルの範
囲の解離定数を有してカルシウム(Ca2+)に結合する能力、および多数の酵
素の活性を調節する能力である。EHFDタンパク質の活性は、一般的には、細
胞質性の遊離のCa2+中の刺激によって誘導される増大によって調節されると
考えられる(Weinman、J.Biol.Buccale 1:90−98
、1991)。トロポニン−Cを除いて、脊椎動物中で提示される全てのサブフ
ァミリーおよび特有のEF−handホモログは、CNS中で見出され得る(P
ersechiniら、Trends Neurosci.11:462−46
7、1989)。本明細書中に記載する脳で発現される新規のEFHD様タンパ
ク質は、先の実施例に記載するように、ADにおいてアップレギュレートされる
。脳で発現される新規のEFHD様タンパク質の種々の活性および特性のアッセ
イとして細胞内カルシウムアッセイが挙げられるがこれに限定されない。限定的
ではない例として、本出願において使用し得る1つのセットの細胞内カルシウム
アッセイが、例えば、本明細書中で参考として援用されている同時系属中の米国
特許出願番号第60/176,384号に記載されている。
【0193】 (実施例9) (他の神経変性性疾患におけるADで異なって発現される遺伝子の発現の定量
的な実時間PCR分析) 本発明は、種々の神経変性性疾患において一貫した様式で異なって発現される
遺伝子(「共有される遺伝子」)、ならびに1つの特定の神経変性性疾患におい
て異なって発現されるが他の疾患においてはそうではない遺伝子(「疾患特異的
遺伝子」)を同定するために使用される。先の実施例による、いくつかのADで
アップレギュレートされる遺伝子およびADでダウンレギュレートされる遺伝子
のAD以外の神経変性性疾患における発現パターンを、以下のようにさらに試験
した。
【0194】 定量的な実時間PCR(Q−RTPCR)を用いて、他の疾患に由来するサン
プル中でのこれらの遺伝子の発現を測定した。ヒトの脳のサンプルを、種々の領
域(例えば、下部の側頭皮質(ITC)、内側の前頭部皮質(MFC)、大脳後
頭極(OP)、側頭の頭頂部、および小脳について)から、死後可能な限り速や
かに得た。サンプルを、アルツハイマー病(AD)、血管痴呆(VaD)、瀰慢
性のレーヴィ小体病(DLB)、パーキンソン病(PD)と診断された患者、お
よびコントロール(C)の患者から得た。生物学的サンプルを凍結させ、そして
−80℃で保存し、そしてドライアイス上で輸送した。
【0195】 Q−RTPCTを、VDAC−1、FREAC−2、COX7c、およびAP
CLについて特異的なプライマーおよびプローブを使用して、1つ以上の神経変
性性の障害を有している死者に由来する脳のサンプルについて行った。これらの
実験による結果を、それぞれの死者におけるADの段階および程度の評価に従っ
てグループ分けした。すなわち、「sAD」は、重篤なADを示し、「mAD」
は穏やかなADを示し、そして「No AD」はADの特徴を有さないことを示
す。しかし、ADのこれらのクラスのそれぞれにおける死者が、それにもかかわ
らず、1つ以上の他の神経変性性の障害(例えば、PDのような)を有し得るこ
とに注意するべきである。
【0196】 VDAC−1、FREAC−2、COX7c、およびAPCLに関するこれら
の実験の結果を、表6、7、8、および9にそれぞれ示す。Q−RTPCRプラ
イマーおよびプローブを、以下のような反応において使用した。それぞれのプロ
ーブを、目的のmRNAの一部に対して相補的である(すなわち、mRNA中に
存在するセンス鎖と比較した場合に、アンチセンス配列を有する)ように設計し
た。プローブがハイブリダイズする部分を、増幅のために使用した2つのプライ
マーの間に、すなわち、増幅産物中に配置した。標的mRNAを、蛍光色素(「
消光剤」)で標識した。これは、オリゴヌクレオチドプローブに付着させられた
第2の蛍光色素からのシグナルを消滅(クエンチ)させるように作用した。TA
MRAを、代表的には、消光剤として使用し、そして種々の色素をプローブの標
識のために使用し得る(例えば、6−FAM、TET,JOEなど)。
【0197】 Q−RTPCRを、機器の製造業者によって提供される説明書に従って行った
(http://www.pebiodocs.com/pebiodocs/
04303859.pdf)(これは、本明細書中で参考として援用されている
)、特に、その中の11〜15頁を参照のこと)、ポリメラーゼ連鎖反応を開始
する前に、プローブを目的のmRNA中の相補的な配列に対して特異的にハイブ
リダイズさせた。プローブによる蛍光シグナルは、mRNA中に存在する消光剤
色素(quencher dye)に対するプローブの色素の密接な接近に基因
して抑制された。従って、時間=0では、プローブに対して連結させられた色素
によるわずかな蛍光が検出されたかまたは蛍光は検出されなかった。しかし、P
CRの間には、標識されたプローブは、ポリメラーゼのヘリカーゼおよび/また
はエキソヌクレアーゼ活性に起因してそれに対してハイブリダイズするmRNA
から分離された。いずれの事象においても、プローブ中に最初に存在する色素は
、PCRが継続される場合は、消光剤分子から物理的に分離されるようになり、
そして結果として、位置を変えたプローブ分子に対応する蛍光シグナルが経時的
に増大した。このシグナルを経時的にモニターし、そしてこれは、サンプル中に
存在する目的のmRNAの量を反映する(すなわち、より多量のmRNA分子が
さらなるPCRサイクルに必要とされ、そして/または種々の濃度のプライマー
およびプローブが、レポーター色素分子に由来する消光剤色素分子を分離するた
めに、必要とされる)。これらのパラメーターおよび測定値を、サンプル中の目
的のmRNAの量を決定するために使用した。
【0198】
【表6】
【0199】
【表7】
【0200】
【表8】
【0201】
【表9】 表7は、他の表6、8、および9と同様に、種々の方法での上記の実験による
データを評価する。データ分析による種々の結果を理解するためには、より低い
「Δ」Ct値が問題のmRNAのより高いレベルに対応することを最初に認識し
なければならない。ADに罹患していると思われる脳の2つの領域による「Δ」
Ct値を、いくつかの方法で比較する。データのこれらの分析は、先の実施例に
示す数式のいくつかを使用する。
【0202】 開始するために、比「2-ΔΔCt」は、小脳中での発現と比較した場合の、患
者のTPC中のFREAC−2の発現における差異を示す(例えば、レーン2〜
6、最も右側の列から2つ目)。表の最も右側の列は、3つの患者のサブグルー
プによる比「2-ΔΔCt」の平均(および標準偏差、SD)を示す。これらの値
は、重篤なADを有している患者(sAD)、中度のADを有している患者(m
AD)、およびADを有していない患者(コントロール)について、それぞれ、
3.5、1.8、および1.6である。
【0203】 上記に記載する結果が比であるので、これらを、2つの異なる方法で成し遂げ
得る。小脳と比較した場合のTPC中のFREAC−2 mRNAの相対的なレ
ベルについての3.5の比は、「さらなる」FREAC−2 mRNAがTPC
中に存在することを示す。このことは、2つの方法で理解され得る:FREAC
−2は、ADの小脳においてダウンレギュレートされ得、そして/またはFRE
AC−2は、TPCにおいてアップレギュレートされ得る。別のものに対する表
D2中の他の値の比較は、ADの脳中でのFREAC−2の異なった発現につい
てこれらの原因を区別することを助ける。
【0204】 例えば、それぞれの患者のサブグループにおけるTPC FREAC−2につ
いての平均の「Δ」Ctを決定する:sAD、mAD、およびno ADについ
ての値は、それぞれ、9.9、11.2、および11.6である(表D2のレー
ン7、15、および24を参照のこと)。より低い「Δ」Ct TPCが、より
高いレベルのFREAC−2 mRNAに対応するので、sADについての9.
9の値は、mADおよびno ADについての11.2および11.6と比較し
た場合には、FREAC−2 mRNAがADのTPC中により多量に存在する
こと、すなわち、FREAC−2がADのTPC中でアップレギュレートされる
ことを示す。
【0205】 同様に、それぞれの患者のサブグループにおける小脳のFREAC−2につい
て、平均の「Δ」Ctを決定する:sAD、mAD、およびno ADについて
の値は、それぞれ、11.5、11.9、および12.1である(表D2のレー
ン8、16、および25を参照のこと)。より低い「Δ」Ct TPCが、より
高いレベルのFREAC−2 mRNAに対応するので、sADについての11
.5の値は、mADおよびno ADについての11.9および12.1と比較
した場合には、FREAC−2 mRNAがsAD患者の小脳中により多量に存
在すること、すなわち、FREAC−2がADの小脳中でアップレギュレートさ
れることを示す。しかし、小脳のFREAC−2についての平均の「Δ」Ctの
間での差異は、TPCについての差異よりも顕著ではなく、このことは、種々の
小脳中のFREAC−2の量における差異がわずかであることを示唆する。さら
に、小脳中のFREAC−2の増大したレベルが、「さらなる」FREAC−2
がTPC中に存在することを示す比を達成するために、TPC中のFREAC−
2の正常なレベルよりも高いレベルを必要とする。全てのデータをまとめると、
この結果は、FREAC−2がsAD患者のTPCにおいてアップレギュレート
されることを示唆する。
【0206】 本出願において参照されている全ての刊行物(特許文献および学術文献を含む
)は、それぞれが個々に参考として援用されているかのように同じ程度で、全て
の目的についてそれらの全体において本明細書中で参考として援用されている。
【0207】 上記から、本発明の特異的な実施態様が、説明の目的のために本明細書中に記
載されているが、種々の改変が、本発明の精神および範囲を逸脱することなく行
われ得ることが、明らかである。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲によ
って限定される場合を除いて、限定されない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61K 45/00 A61P 25/28 4C086 48/00 31/04 4C087 A61P 25/00 31/12 25/28 35/00 31/04 C12Q 1/02 31/12 1/68 A 35/00 G01N 33/15 Z C12N 5/10 33/50 Z C12Q 1/02 33/53 D 1/68 M G01N 33/15 33/566 33/50 C12N 15/00 ZNAA 33/53 5/00 B A61K 37/02 33/566 37/24 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT, AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,C H,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM, HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,K G,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT ,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW, MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S D,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR ,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN,YU, ZA,ZW (72)発明者 デイビス, ロバート イー. アメリカ合衆国 カリフォルニア 92130, サン ディエゴ, グレンクリフ ウェ イ 13272 Fターム(参考) 2G045 AA40 DA12 DA13 DA14 DA36 FB02 FB03 4B024 AA01 AA11 CA04 DA03 EA04 FA02 FA18 GA11 HA12 HA17 4B063 QA08 QA19 QQ43 QR32 QR62 QS25 QS34 4B065 AA93X AA99Y AB01 BA01 BA25 CA44 CA46 4C084 AA02 AA13 AA17 BA01 CA53 ZA01 ZA02 ZA16 ZB26 ZB33 ZB35 4C086 AA01 EA16 MA01 MA04 NA14 ZA01 ZA02 ZA16 ZB26 ZB33 ZB35 4C087 AA01 BC83 CA12 NA14 ZA01 ZA02 ZA16 ZB26 ZB33 ZB35

Claims (53)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配列番号1またはその一部、配列番号2またはその一部、配
    列番号3またはその一部、配列番号4またはその一部、配列番号5またはその一
    部、配列番号6またはその一部、および配列番号7またはその一部からなる群よ
    り選択されるヌクレオチド配列に対して同一であるかまたは実質的に同一である
    単離された核酸分子を含有している、コンタクチンをコードするDNAまたはR
    NA、あるいはそれらに相補的である核酸配列を特異的に増幅し得る、オリゴヌ
    クレオチドプライマー。
  2. 【請求項2】 前記単離された核酸分子が検出可能な標識を含む、請求項1
    に記載の組成物。
  3. 【請求項3】 以下を含有している、キット: 配列番号1またはその一部、配列番号2またはその一部、配列番号3またはそ
    の一部、配列番号4またはその一部、配列番号5またはその一部、配列番号6ま
    たはその一部、および配列番号7またはその一部からなる群より選択されるヌク
    レオチド配列に対して同一であるかまたは実質的に同一である単離された核酸分
    子を含有している、コンタクチンをコードするDNAまたはRNA、あるいはそ
    れらに相補的である核酸配列を特異的に増幅し得る、少なくとも1つのオリゴヌ
    クレオチドプライマー。
  4. 【請求項4】 前記少なくとも1つの核酸分子が検出可能な標識を含む、請
    求項3に記載のキット。
  5. 【請求項5】 以下の工程を包含する、被験体中の神経変性性疾患を有する
    危険性またはその疾患の存在を検出するための、方法: 神経変性性疾患を有する危険性を有していないかまたはその疾患が存在してい
    ないことが公知であるコントロールの被験体に由来するサンプル中のコンタクチ
    ンタンパク質の量に対して、被験体に由来する試験サンプル中のコンタクチンタ
    ンパク質の量を比較する工程。
  6. 【請求項6】 以下の工程を包含する、被験体における神経変性性疾患を有
    する危険性またはその疾患の存在を検出する方法: 神経変性性疾患を有する危険性を有していないかまたはその疾患が存在してい
    ないことが公知であるコントロールの被験体に由来するサンプル中のコンタクチ
    ンmRNAの量に対して、被験体に由来する試験サンプル中のコンタクチンmR
    NAの量を比較する工程。
  7. 【請求項7】 前記試験サンプルおよび前記コントロールサンプルが、中枢
    神経系に由来する、請求項5または6のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記コンタクチンmRNAがポリメラーゼ連鎖反応方法によ
    って測定される、請求項6に記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記ポリメラーゼ連鎖反応方法が、配列番号1、配列番号3
    、配列番号5、および配列番号6からなる群より選択されるヌクレオチド配列を
    含有している正方向プライマーを用いる増幅を含む、請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記ポリメラーゼ連鎖反応方法が、配列番号2、配列番号
    4、および配列番号7からなる群より選択されるヌクレオチド配列を含有してい
    る逆方向プライマーを用いる増幅を含む、請求項8に記載の方法。
  11. 【請求項11】 以下の工程を包含する、被験体中の神経変性性疾患を有す
    る危険性またはその疾患の存在を検出する方法: 神経変性性疾患を有する危険性を有していないかまたはその疾患が存在してい
    ないことが公知であるコントロールの被験体に由来するサンプル中のRNAの量
    に対して、被験体に由来する試験サンプル中のコンタクチンmRNAの量を比較
    する工程であって、ここで、前記コントロールサンプルのRNAがコンタクチン
    をコードしない、工程。
  12. 【請求項12】 前記神経変性性疾患が、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化
    症、MELAS、およびMERRFからなる群より選択される、請求項5または
    6のいずれかに記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記神経変性性疾患が多発性硬化症である、請求項5また
    は6のいずれかに記載の方法。
  14. 【請求項14】 以下の工程を包含する、神経変性性疾患を有している患者
    を処置することにおける使用のための試薬をスクリーニングする方法: 少なくとも1つの患者に由来する第1のサンプル中のコンタクチンの発現の最初
    のレベルを決定する工程、その後に該患者を候補の試薬と接触させる工程であっ
    て、ここで、該決定工程は、コンタクチンタンパク質の量を決定すること、およ
    びコンタクチンRNAの量を決定することからなる群より選択される、工程;な
    らびに 該患者を該候補の試薬と接触させた後に該患者に由来する第2のサンプル中で
    決定されたコンタクチンの発現の第2のレベルに対して、コンタクチンの発現の
    該第1のレベルを比較する工程であって、ここで、コンタクチンの発現のレベル
    における変化が、該試薬が神経変性性疾患を有している患者を処置することにお
    ける使用に適切であることを示す、工程。
  15. 【請求項15】 異なる生物学的な起源のゲノムDNAおよびミトコンドリ
    アDNAを有している不死細胞および分化することが可能な細胞を含有している
    、サイブリッド細胞株であって、該細胞は、コンタクチンを発現する、細胞株。
  16. 【請求項16】 前記細胞が神経細胞である、請求項15に記載のサイブリ
    ッド細胞株。
  17. 【請求項17】 前記細胞がヒトの細胞である、請求項15に記載のサイブ
    リッド細胞株。
  18. 【請求項18】 前記細胞がヒトの中枢神経系の細胞である、請求項15に
    記載のサイブリッド細胞株。
  19. 【請求項19】 以下の工程を包含する、細胞中のコンタクチンの発現を変
    更し得る試薬を同定する方法: 前記少なくとも1つの細胞を候補の試薬と接触させる前および後の、少なくと
    も1つの細胞中でのコンタクチンの発現のレベルを比較する工程、ならびにそれ
    によってコンタクチンの発現を変更し得る試薬を同定する工程。
  20. 【請求項20】 前記候補の試薬が、低分子、核酸分子、アンチセンス核酸
    分子、およびリボザイムからなる群より選択される試験化合物を含む、請求項1
    9に記載の方法。
  21. 【請求項21】 前記少なくとも1つの細胞がサイブリッド細胞を含む、請
    求項19に記載の方法。
  22. 【請求項22】 請求項19に記載の方法によって同定された、コンタクチ
    ンの発現を変更し得る試薬。
  23. 【請求項23】 低分子、タンパク質、ポリペプチド、抗体、核酸分子、ア
    ンチセンス分子、およびリボザイムからなる群より選択される、請求項22に記
    載の試薬。
  24. 【請求項24】 薬学的に受容可能なキャリア中に請求項22に記載の試薬
    を含有している、薬学的組成物。
  25. 【請求項25】 請求項24に記載の薬学的組成物の有効量を患者に投与す
    る工程を包含する、神経変性性疾患を有している患者を処置する、方法。
  26. 【請求項26】 以下の工程を包含する、神経変性性疾患を有している患者
    を処置する方法: コンタクチンの発現を変更し得る薬学的組成物の有効量を該患者に投与する工
    程。
  27. 【請求項27】 請求項22に記載の試薬に対して結合する細胞性の成分を
    含有している、薬学的標的。
  28. 【請求項28】 コンタクチンの発現または活性を調節する化合物をコンタ
    クチンの発現または活性を示すことが公知の生物学的サンプルと接触させる工程
    を包含する、薬学的標的を同定する方法。
  29. 【請求項29】 以下の工程を包含する、このような疾患を有しているかま
    たはこのような疾患を有する危険性があると疑われる第1の被験体中の、アルツ
    ハイマー病についての危険性またはその存在を決定するための方法: ミトコンドリアDNAを含有している第1および第2の生物学的サンプルのそ
    れぞれの中でのアルツハイマー病に関連する、少なくとも1つの異なって発現さ
    れる核酸分子の存在または非存在を決定する工程であって、該第1の生物学的サ
    ンプルは第1の被験体から得られ、そして該第2のサンプルは、変更されたミト
    コンドリア機能に関連する疾患の危険性がないかまたはそれが存在していないこ
    とが公知である第2の被験体から得られる、工程であって、 ここで、第1の生物学的サンプル中のアルツハイマー病に関連している少なく
    とも1つの異なって発現される核酸分子の存在、および第2の生物学的サンプル
    中の対応するヌクレオチド配列を有している対応する異なって発現される核酸分
    子が存在しないことは、アルツハイマー病の増大した危険性を示し、そして それによってアルツハイマー病の危険性またはその存在を決定する工程。
  30. 【請求項30】 前記決定工程が、以下を含む、請求項29に記載の方法: 前記第1の生物学的サンプルおよび第2の生物学的サンプルのそれぞれを、固
    体支持体上に固定された単離された核酸分子の集団を含有している核酸のアレイ
    と、該単離された核酸分子に対して該サンプルに由来するDNAのハイブリダイ
    ゼーションを可能にするために十分な条件下でそして十分な時間の間、接触させ
    る工程であって、ここで、該単離された核酸分子は、アルツハイマー病に関連し
    ている少なくとも1つの異なって発現される核酸分子を含む工程;ならびに 以下:(i)異なって発現され、そして該第1のサンプル中のアルツハイマー
    病に関連している核酸分子の核酸のアレイに対するハイブリダイゼーションの量
    を、(ii)異なって発現され、そして第1のサンプル中のアルツハイマー病に
    関連している核酸分子に対応する第2のサンプルの核酸のハイブリダイゼーショ
    ンの量と比較する工程であり、そしてそれによってアルツハイマー病に関連して
    いる少なくとも1つの異なって発現される核酸分子の存在または非存在を決定す
    る工程。
  31. 【請求項31】 前記異なって発現される核酸分子が以下からなる群より選
    択される、請求項29に記載の方法: (i)配列番号1〜15のいずれかに1つに示される配列、および配列番号1
    6に示される配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有している、単
    離されたポリヌクレオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子; (ii)配列番号17〜50のいずれかに1つに示される配列、および配列番
    号51に示される配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有している
    、単離されたポリヌクレオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子; (iii)配列番号52〜67のいずれかに1つに示される配列、および配列
    番号68に示される配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有してい
    る、単離されたポリヌクレオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子; (iv)配列番号69に示される配列、および配列番号70に示される配列か
    らなる群より選択されるヌクレオチド配列を有している、単離されたポリヌクレ
    オチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子;ならびに (v)(i)、(ii)、(iii)、または(iv)の核酸分子の逆相補物
    であるヌクレオチド配列を有している、核酸分子。
  32. 【請求項32】 以下の工程を包含する、アルツハイマー病を処置するため
    の治療的介入のための分子標的を同定するための、方法: (a)以下の(ii)に対して(i)を比較する工程 (i)アルツハイマー病を有していることが公知であるかまたは有する危険
    性があると疑われる被験体に由来する第1のサンプル中の少なくとも1つの遺伝
    子産物の少なくとも1つの発現レベル、 (ii)アルツハイマー病の危険性を有していないかまたはそれが存在して
    いない被験体に由来する第2のサンプル中の該遺伝子産物の少なくとも1つの発
    現レベル;および (b)該第2のサンプル中の遺伝子産物の発現レベルと比較して、該第1のサ
    ンプル中の少なくとも1つの該遺伝子産物の変更された発現レベルを検出する工
    程であって、ここで、該遺伝子産物が以下からなる群より選択される、工程: (i)配列番号1〜15のいずれかに1つに示される配列、および配列番号
    16に示される配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有している、
    単離されたポリヌクレオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子; (ii)配列番号17〜50のいずれかに1つに示される配列、および配列
    番号51に示される配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有してい
    る、単離されたポリヌクレオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子; (iii)配列番号52〜67のいずれかに1つに示される配列、および配
    列番号68に示される配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有して
    いる、単離されたポリヌクレオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子; (iv)配列番号69に示される配列、および配列番号70に示される配列
    からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有している、単離されたポリヌク
    レオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子;ならびに (v)(i)、(ii)、(iii)、または(iv)の核酸分子の逆相補
    物であるヌクレオチド配列を有している、核酸分子、ならびに (vi)(i)、(ii)、(iii)、(iv)、または(v)の核酸分
    子によってコードされるポリペプチド、 ここで、検出可能に変更された発現レベルを示す該遺伝子産物は、アルツハイ
    マー病を処置するための治療的介入の分指標的であるかまたはそれをコードする
  33. 【請求項33】 以下の工程を包含する、アルツハイマー病を処置するため
    の治療的介入のための分子標的を同定するための、方法: (a)以下の(ii)に対して(i)を比較する工程 (i)アルツハイマー病を有していることが公知であるかまたは有する危険
    性があると疑われる被験体に由来する第1のサンプル中の少なくとも1つの遺伝
    子産物の少なくとも1つの発現レベル、 (ii)アルツハイマー病の危険性を有していないかまたはそれが存在して
    いない被験体に由来する第2のサンプル中の該遺伝子産物の少なくとも1つの発
    現レベル;および (b)該第2のサンプル中の遺伝子産物の発現レベルと比較して、該第1のサ
    ンプル中の少なくとも1つの該遺伝子産物の変更された発現レベルを検出する工
    程であって、ここで、該変更された発現レベルは減少した発現レベルであり、そ
    して該遺伝子産物が以下からなる群より選択される、工程: (i)配列番号1〜15のいずれかに1つに示される配列、および配列番号
    16に示される配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有している、
    単離されたポリヌクレオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子; (ii)(i)の核酸分子の逆相補物であるヌクレオチド配列を有している
    核酸分子、ならびに (iii)(i)または(ii)の核酸分子によってコードされるポリペプ
    チド、 ここで、検出可能に変更された発現レベルを示す該遺伝子産物は、アルツハイ
    マー病を処置するための治療的介入のための分子標的であるかまたはそれをコー
    ドする。
  34. 【請求項34】 以下の工程を包含する、アルツハイマー病を処置するため
    の治療的介入のための分子標的を同定するための、方法: (a)以下の(ii)に対して(i)を比較する工程 (i)アルツハイマー病を有していることが公知であるかまたは有する危険
    性があると疑われる被験体に由来する第1のサンプル中の少なくとも1つの遺伝
    子産物の少なくとも1つの発現レベル、 (ii)アルツハイマー病の危険性を有していないかまたはそれが存在して
    いない被験体に由来する第2のサンプル中の該遺伝子産物の少なくとも1つの発
    現レベル;および (b)該第2のサンプル中の遺伝子産物の発現レベルと比較して、該第1のサ
    ンプル中の少なくとも1つの該遺伝子産物の変更された発現レベルを検出する工
    程であって、ここで、該変更された発現レベルは増大した発現レベルであり、そ
    して該遺伝子産物が以下からなる群より選択される、工程: (i)配列番号17〜50のいずれかに1つに示される配列、および配列番
    号51に示される配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有している
    、単離されたポリヌクレオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子; (ii)(i)の核酸分子の逆相補物であるヌクレオチド配列を有している
    核酸分子、ならびに (iii)(i)または(ii)の核酸分子によってコードされるポリペプ
    チド、 ここで、検出可能に変更された発現レベルを示す該遺伝子産物は、アルツハイ
    マー病を処置するための治療的介入のための分子標的であるかまたはそれをコー
    ドする。
  35. 【請求項35】 前記第1のサンプルが、アルツハイマー病を有しているこ
    とが公知であるかまたはアルツハイマー病を有する危険性を有していると疑われ
    る被験体に由来するミトコンドリア(mitochondrion)を含有して
    いるサイブリッド細胞を含む、請求項32〜34のいずれか1項に記載の方法。
  36. 【請求項36】 前記第1のサンプルが、変更されたミトコンドリア機能に
    関連する疾患を有していることが公知であるかまたはその疾患を有する危険性を
    有していると疑われる被験体に由来するミトコンドリア(mitochondr
    ion)を含有している細胞を含む、請求項32〜34のいずれか1項に記載の
    方法。
  37. 【請求項37】 前記第2のサンプルが、変更されたミトコンドリア機能に
    関連する疾患の危険性を有さないかまたはその疾患が存在していない被験体に由
    来するミトコンドリア(mitochondrion)を含有している細胞を含
    む、請求項32〜34のいずれか1項に記載の方法。
  38. 【請求項38】 前記第1のサンプルが、アルツハイマー病を有しているこ
    とが公知であるかまたはアルツハイマー病を有する危険性を有していると疑われ
    る被験体に由来するミトコンドリア(mitochondrion)を含有して
    いるサイブリッド細胞を含み、前記第2のサンプルが、アルツハイマー病の危険
    性がないかまたはアルツハイマー病が存在していない被験体に由来するミトコン
    ドリア(mitochondrion)を含有しているサイブリッド細胞を含む
    、請求項32〜34のいずれか1項に記載の方法。
  39. 【請求項39】 前記第1のサンプル中で変更された発現レベルを有する少
    なくとも1つの遺伝子産物が、前記第2のサンプル中の該遺伝子産物の発現レベ
    ルと比較して、増大した発現レベルを有する、請求項32に記載の方法。
  40. 【請求項40】 前記第1のサンプル中で変更された発現レベルを有する少
    なくとも1つの遺伝子産物が、前記第2のサンプル中の該遺伝子産物の発現レベ
    ルと比較して、減少した発現レベルを有する、請求項32に記載の方法。
  41. 【請求項41】 以下の工程を包含する、アルツハイマー病を処置するため
    の試薬を同定する、方法: (a)アルツハイマー病を有していることが公知であるかまたはアルツハイマ
    ー病を有する危険性を有していると疑われる被験体に由来する第1のサンプルを
    、候補の試薬と、少なくとも1つの遺伝子産物を発現するために十分な条件下で
    そして十分な時間の間接触させる工程であって、ここで、該遺伝子産物が、以下
    からなる群より選択される、工程: (i)配列番号1〜15のいずれかに1つに示される配列、および配列番号
    16に示される配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有している、
    単離されたポリヌクレオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子; (ii)配列番号17〜50のいずれかに1つに示される配列、および配列
    番号51に示される配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有してい
    る、単離されたポリヌクレオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子; (iii)配列番号52〜67のいずれかに1つに示される配列、および配
    列番号68に示される配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有して
    いる、単離されたポリヌクレオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子; (iv)配列番号69に示される配列、および配列番号70に示される配列
    からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有している、単離されたポリヌク
    レオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子;ならびに (v)(i)、(ii)、(iii)、または(iv)の核酸分子の逆相補
    物であるヌクレオチド配列を有している、核酸分子、ならびに (vi)(i)、(ii)、(iii)、(iv)、または(v)の核酸分
    子によってコードされるポリペプチド; (b)候補の試薬の非存在下での該第1のサンプル中の遺伝子産物の発現レベ
    ルに対して、該候補の試薬の存在下での該第1のサンプル中の少なくとも1つの
    遺伝子産物の少なくとも1つの発現レベルを比較する工程;ならびに (c)アルツハイマー病の危険性を有していないかまたはアルツハイマー病が
    存在していない被験体に由来する第2のサンプル中での該遺伝子産物の少なくと
    も1つの発現レベルを決定する工程であって、ここで、該候補の試薬の非存在下
    では、該遺伝子産物が、該第2のサンプル中の遺伝子産物の発現レベルと比較し
    て、該第1のサンプル中での変更された発現レベルを示し、そしてここで: (i)該候補の試薬の非存在下で、該遺伝子産物が該第2のサンプルと比較
    して該第1のサンプル中で増大した発現レベルを示す場合には、該試薬と該第1
    のサンプルとの接触工程が、該第1のサンプル中の該遺伝子産物の発現レベルを
    減少させ、そして (ii)該候補の試薬の非存在下で、該遺伝子産物が該第2のサンプルと比
    較して該第1のサンプル中で減少した発現レベルを示す場合には、該試薬と該第
    1のサンプルとの接触工程が、該第1のサンプル中の該遺伝子産物の発現レベル
    を増大させ、 そして、それによってアルツハイマー病を処置するための試薬を同定する工程
  42. 【請求項42】 前記第1のサンプルが、アルツハイマー病を有しているこ
    とが公知であるかまたはアルツハイマー病を有する危険性を有していると疑われ
    る被験体に由来するミトコンドリア(mitochondrion)を含有して
    いるサイブリッド細胞を含む、請求項41に記載の方法。
  43. 【請求項43】 前記第1のサンプルが、変更されたミトコンドリア機能に
    関連する疾患を有していることが公知であるかまたはその疾患を有する危険性を
    有していると疑われる被験体に由来するミトコンドリア(mitochondr
    ion)を含有している細胞を含む、請求項41に記載の方法。
  44. 【請求項44】 前記第2のサンプルが、変更されたミトコンドリア機能に
    関連する疾患の危険性を有していないかまたはそのような疾患が存在していない
    被験体に由来するミトコンドリア(mitochondrion)を含有してい
    る細胞を含む、請求項41に記載の方法。
  45. 【請求項45】 前記第1のサンプルが、アルツハイマー病を有しているこ
    とが公知であるかまたはその疾患を有する危険性を有していると疑われる被験体
    に由来するミトコンドリア(mitochondrion)を含有しているサイ
    ブリッド細胞を含み、そして、前記第2のサンプルが、アルツハイマー病の危険
    性を有していないかまたはそのような疾患が存在していない被験体に由来するミ
    トコンドリア(mitochondrion)を含有しているサイブリッド細胞
    を含む、請求項41に記載の方法。
  46. 【請求項46】 前記第1のサンプル中の変更された発現レベルを有する少
    なくとも1つの遺伝子産物が、前記第2のサンプル中の遺伝子産物の発現レベル
    と比較して増大した発現レベルを有する、請求項41に記載の方法。
  47. 【請求項47】 前記第1のサンプル中の変更された発現レベルを有する少
    なくとも1つの遺伝子産物が、前記第2のサンプル中の遺伝子産物の発現レベル
    と比較して減少した発現レベルを有する、請求項41に記載の方法。
  48. 【請求項48】 請求項41〜47のいずれか1項に記載の方法に従って同
    定された試薬を含有している組成物の治療有効量を、それを必要としている被験
    体に投与する工程を包含する、アルツハイマー病を処置する、方法。
  49. 【請求項49】 以下を包含する、アルツハイマー病を有していることが公
    知であるかまたはアルツハイマー病を有する危険性を有していると疑われる患者
    を処置する、方法: (a)以下の(ii)に対して(i)を比較する工程 (i)アルツハイマー病を有していることが公知であるかまたは有する危険
    性があると疑われる被験体に由来する第1のサンプル中の少なくとも1つの遺伝
    子産物の少なくとも1つの発現レベル、 (ii)アルツハイマー病の危険性を有していないかまたはそれが存在して
    いない被験体に由来する第2のサンプル中の該遺伝子産物の少なくとも1つの発
    現レベル;および (b)該第2のサンプル中の遺伝子産物の発現レベルと比較して、該第1のサ
    ンプル中の少なくとも1つの該遺伝子産物の変更された発現レベルを検出する工
    程であって、ここで、変更された発現レベルは、増大した発現レベルおよび減少
    した発現レベルからなる群より選択され、そしてここで、該遺伝子産物が以下か
    らなる群より選択される、工程: (i)配列番号1〜15のいずれかに1つに示される配列、および配列番号
    16に示される配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有している、
    単離されたポリヌクレオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子; (ii)配列番号17〜50のいずれかに1つに示される配列、および配列
    番号51に示される配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有してい
    る、単離されたポリヌクレオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子; (iii)配列番号52〜67のいずれかに1つに示される配列、および配
    列番号68に示される配列からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有して
    いる、単離されたポリヌクレオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子; (iv)配列番号69に示される配列、および配列番号70に示される配列
    からなる群より選択されるヌクレオチド配列を有している、単離されたポリヌク
    レオチドに対してハイブリダイズし得る核酸分子;ならびに (v)(i)、(ii)、(iii)、または(iv)の核酸分子の逆相補
    物であるヌクレオチド配列を有している、核酸分子、ならびに (vi)(i)、(ii)、(iii)、(iv)、または(v)の核酸分
    子によってコードされるポリペプチド、 (c)以下からなる群より選択される組成物の治療有効量をアルツハイマー病
    を有していることが公知であるかまたはアルツハイマー病を有する危険性を有し
    ていると疑われる患者に投与する工程: (i)該第1のサンプル中で増大した発現レベルを示す遺伝子産物の発現レ
    ベルを減少させる試薬を含有している、組成物、 (ii)該第1のサンプル中で減少した発現レベルを示す遺伝子産物の発現
    レベルを増大させる試薬を含有している、組成物、 (iii)該第1のサンプル中で増大した発現レベルを示す遺伝子産物に関
    連する生物学的活性または生物学的プロセスを阻害し得る調節因子である試薬を
    含有している、組成物、および (iv)遺伝子産物に関連している生物学的活性または生物学的プロセスを
    増強または活性化し得る調節因子である試薬を含有している組成物であって、こ
    こで、該遺伝子産物は、該第1のサンプル中で減少した発現レベルを示す遺伝子
    産物、および該第1のサンプル中で増大した発現レベルを示す遺伝子産物からな
    る群より選択される。
  50. 【請求項50】 工程(b)で検出される前記変更された発現レベルが、少
    なくとも1つの遺伝子産物の増大した発現レベルであり、そして工程(c)で投
    与される組成物が、該遺伝子産物の発現レベルを減少させる試薬を含み、ここで
    、該試薬が、アンチセンス核酸およびリボザイムからなる群より選択される、請
    求項49に記載の方法。
  51. 【請求項51】 工程(b)で検出される前記変更された発現レベルが、少
    なくとも1つの遺伝子産物の減少した発現レベルであり、そして工程(c)で投
    与される組成物が、該遺伝子産物の発現レベルを増大させる試薬を含み、ここで
    、該試薬が、遺伝子産物をコードする核酸分子、遺伝子産物をコードする核酸分
    子を含有している核酸発現ベクター、および遺伝子産物をコードする核酸分子に
    よってコードされるタンパク質からなる群より選択される、請求項49に記載の
    方法。
  52. 【請求項52】 工程(b)で検出される前記変更された発現レベルが、少
    なくとも1つの遺伝子産物の増大した発現レベルであり、そして工程(c)で投
    与される組成物が、該第1のサンプル中の減少した発現レベルを示す遺伝子産物
    に関連している生物学的活性または生物学的プロセスを増強または活性化し得る
    調節因子である試薬を含み、ここで該調節因子が、該遺伝子産物に結合し得る、
    請求項49に記載の方法。
  53. 【請求項53】 工程(b)で検出される前記変更された発現レベルが、少
    なくとも1つの遺伝子産物の減少した発現レベルであり、そして工程(c)で投
    与される組成物が、該第1のサンプル中の増大した発現レベルを示す遺伝子産物
    に関連している生物学的活性または生物学的プロセスを阻害し得る調節因子であ
    る試薬を含み、ここで該調節因子が、該遺伝子産物に結合し得る、請求項49に
    記載の方法。
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