JP3474879B2 - NF−κBに起因する疾患の治療および予防剤 - Google Patents

NF−κBに起因する疾患の治療および予防剤

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竜一 森下
俊男 荻原
聡子 杉本
和宏 前田
郁夫 川村
敏行 千葉
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アンジェスエムジー株式会社
竜一 森下
俊男 荻原
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、サイトカインや接着因子等の転写調節因子
の1つとして知られるNF−κBに起因する様々な疾患の
予防又は治療に関する。詳細にはNF−κBのデコイ、該
デコイを含有するNF−κBに起因する疾患の治療および
予防剤ならびに治療および予防方法に関する。
背景技術 喘息、ガン、心臓病、自己免疫疾患およびウイルス感
染症などの様々な疾患は、異なる症状を示すにも拘わら
ず、1種類または数種類の蛋白質が、過剰発現あるいは
過少発現したことが原因の多くを占めることが示唆され
ている。また、蛋白質の発現には様々な転写活性化因子
および転写抑制因子等の転写調節因子が関与している。
転写調節因子の1つとして知られているNF−κBは、p6
5とp50のヘテロダイマーからなっている。通常は、細胞
質内に阻害因子IκBが結合した形で存在し、核移行が
阻止されている。ところが、何らかの原因でサイトカイ
ンや、虚血、再潅流といった何らかの刺激が加わるとI
κBがリン酸化され、分解されることにより、NF−κB
は活性化されて核内に移行する。NF−κBは染色体のNF
−κB結合部位に結合することにより、その下流にある
遺伝子の転写を促進する。NF−κBにより制御される遺
伝子には、例えば、IL−1、IL−6、IL−8などのサイ
トカイン類や、VCAM−1やICAM−1などの接着因子があ
る。
発明の開示 これらのサイトカイン類や接着因子の生産の活性化
が、虚血性疾患、炎症性疾患、自己免疫疾患、ガンの転
移浸潤、悪液質等の種々の疾患を引き起こす一つの原因
となっていると予測し、鋭意研究の結果、NF−κBに起
因する疾患の治療には、NF−κBの核酸結合部位に対す
るデコイ、つまりNF−κBが結合する核酸部位と特異的
に拮抗する化合物を投与することによりNF−κBにより
活性化される遺伝子の発現を抑制することが非常に有効
であることを見いだし、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、NF−κBのデコイを主成分とし
て含有する、NF−κBに起因する種々の疾患の治療およ
び予防剤及びその予防治療方法を提供するものである。
本発明の治療予防剤の対象とする疾患は、NF−κBに
起因する疾患、すなわち、転写調節因子NF−κBが制御
する遺伝子の所望しない活性化に起因する疾患であり、
このような疾患としては、例えば虚血性疾患、炎症性疾
患、自己免疫疾患、ガンの転移・浸潤、悪液質等が挙げ
られる。虚血性疾患としては虚血性臓器疾患(例えば心
筋梗塞、急性心不全、慢性心不全等の虚血性心疾患、脳
梗塞等の虚血性脳疾患および肺梗塞等の虚血性肺疾患
等)、臓器移植・臓器手術後の予後の悪化(例えば心移
植、心臓手術、腎移植、腎臓手術、肝移植、肝臓手術、
骨髄移植、皮膚移植、角膜移植、肺移植等の予後の悪
化)、再潅流障害、PTCA後の再狭窄等が挙げられる。炎
症性疾患としては腎炎、肝炎、関節炎等の種々の炎症、
急性腎不全、慢性腎不全、動脈硬化等が挙げられる。ま
た、自己免疫疾患としてはリューマチ、多発性硬化症、
橋本甲状腺炎等が挙げられる。特に本発明により得られ
るNF−κBのデコイを主成分として含有する医薬品は、
虚血性疾患の再潅流障害、臓器移植又は臓器の手術後の
予後の悪化、PTCA後の再狭窄、ガンの転位・湿潤、ガン
発生後に伴う体重減少等の悪液質の治療および予防には
好適である。
本発明で用いられるNF−κBのデコイとしては、染色
体上に存在するNF−κBの核酸結合部位と特異的に拮抗
する化合物であればよく、例えば核酸およびその類似体
が含まれる。好ましいNF−κBのデコイの例としては、
核酸配列GGGATTTCCC(配列表の配列番号1の5'末端から
8から17番目の配列)またはその相補体を含むオリゴヌ
クレオチド、その変異体、またはこれらを分子内に含む
化合物があげられる。オリゴヌクレオチドはDNAでもRNA
でもよく、またそのオリゴヌクレオチド内に核酸修飾体
または/および擬核酸を含むものであってもよい。ま
た、これらのオリゴヌクレオチド、その変異体、または
これらを分子内に含む化合物は1本鎖でも2本鎖であっ
てもよく、線状であっても環状であってもよい。変異体
とは上記配列の一部が、変異、置換、挿入、欠失してい
るもので、NF−κBが結合する核酸結合部位と特異的に
拮抗する核酸を示す。さらに好ましいNF−κBのデコイ
しては、上記核酸配列を1つまたは数個含む2本鎖オリ
ゴヌクレオチドまたはその変異体があげられる。本発明
で用いられるオリゴヌクレオチドは、リン酸ジエステル
結合部の酸素原子をイオウ原子で置換したチオリン酸ジ
エステル結合をもつオリゴヌクレオチド(S−オリ
ゴ)、または、リン酸ジエステル結合を電荷をもたない
メチルホスフェート基で置換したオリゴヌクレオチド等
の生体内でオリゴヌクレオチドが分解を受けにくくする
ために改変したオリゴヌクレオチド等が含まれる。
本発明で用いられるNF−κBのデコイの製造方法とし
ては、一般的な化学合成法または生化学合成法を用いる
ことが出来る。例えばNF−κBのデコイとして核酸を用
いる場合、遺伝子工学で一般的に用いられる核酸合成法
を用いることが出来、例えば、DNA合成装置を用いて目
的のデコイヌクレオチドを直接合成してもよいし、また
これらの核酸、それを含む核酸またはその一部を合成し
た後、PCR法またはクローニングベクター等を用いて核
酸を増幅してもよい。さらに、これらの方法により得ら
れた核酸を、制限酵素等を用いて切断後、DNAリガーゼ
等を用いて結合等を行い目的とする核酸を製造してもよ
い。また、さらに細胞内でより安定なデコイヌクレオチ
ドを得るために、核酸の塩基、糖、リン酸部分を例えば
アルキル化、アシル化等の化学修飾を施してもよい。
本発明により得られるNF−κBのデコイを主成分とし
て含有する製剤は、主薬が患部の細胞または目的とする
組織の細胞内に取り込まれるような製剤であれば特に限
定されるものではなく、NF−κBのデコイ単独で、もし
くは慣用の担体と混合して、経口投与、非経口投与、局
所投与ないしは外用の形で投与される。これらの製剤は
溶液、懸濁液、シロップ、リポソーム製剤、乳剤、シロ
ップ等の液体の投与形態であってもよいし、錠剤、顆粒
剤、粉末剤、カプセル剤などの固形の投与形態であって
もよい。必要に応じ、上記製剤には各種の担体、助剤、
安定剤、潤滑剤、その他一般に使用される添加剤、例え
ば乳糖、クエン酸、酒石酸、ステアリン酸、ステアリン
酸マグネシウム、白陶土、蔗糖、コーンスターチ、タル
ク、ゼラチン、寒天、ペクチン、落花生油、オリーブ
油、カカオバター、エチレングリコールなどを添加する
ことができる。
特に、NF−κBのデコイとして核酸またはその修飾体
を用いる場合には、好ましい製剤としては一般に用いら
れている遺伝子導入法で用いられる形態、例えばセンダ
イウイルス等を用いた膜融合リポソーム製剤やエンドサ
イトーシスを利用するリポソーム製剤等のリポソーム製
剤、リポフェクトアミン(ライフテックオリエンタル社
製)等のカチオン性脂質を含有する製剤またはレトロウ
イルスベクター、アデノウイルスベクター等を用いるウ
イルス製剤を用いるのが有利であり、特に膜融合リポソ
ーム製剤が好ましい。
リポソーム製剤は、そのリポソームの構造体が、大き
な1枚膜リポソーム(LUV)、多重層リポソーム(ML
V)、小さな一枚膜リポソーム(SUV)のいずれであって
もよい。その大きさも、LUVでは200から1000nm、MLVで
は400から3500nm、SUVでは20から50nm程度の粒子系をと
り得るが、センダイウイルス等を用いる膜融合リポソー
ム製剤の場合は粒子系200から1000nmのMLVを用いるのが
好ましい。
リポソームの製造方法は、デコイが保持されるもので
あれば特に限定されるものではなく、慣用の方法、例え
ば逆相蒸発法(Szoka,F.,et al:Biochim.Biophys.Acta,
Vol.601 559(1980))、エーテル注入法(Deamer,D.
W.:Ann.N.Y.Acad.Sci.,Vol.308 250(1978))、界面活
性剤法(Brunner,J.,et al:Biochim.Biophys.Acta,Vol.
455 322(1976))等を用いて製造することができる。
リポソーム構造を形成するための脂質としてはリン脂
質、コレステロール類や窒素脂質等が用いられるが、一
般的にはリン脂質が好適であり、ホスファチジルコリ
ン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルグリセロー
ル、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルエタ
ノールアミン、ホスファチジン酸、カルジオリピン、ス
フィンゴミエリン、卵黄レシチン、大豆レシチン、リゾ
レシチン、等の天然リン脂質、あるいはこれらを常法に
よって水素添加したものの他、ジセチルホスフェート、
ジステアロイルホスファチジルコリン、ジパルミトイル
ホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジル
エタノールアミン、ジパルミトイルホスファチジルセリ
ン、エレオステアロイルホスファチジルコリン、エレオ
ステアロイルホスファチジルエタノールアミン、エレオ
ステアロイルホスファチジルセリン等の合成リン脂質等
を使用することができる。
これらのリン脂質を含む脂質類は単独で用いることも
できるが、2種以上を併用することも可能である。この
とき、エタノールアミンやコリン等の陽性基をもつ原子
団を分子内に持つものを用いることにより、電気的に陰
性なデコイヌクレオチドの結合率を増加させることもで
きる。これらリポソーム形成時の主要リン脂質の他に一
般にリポソーム形成用添加剤として知られるコレステロ
ール類、ステアリルアミン、α−トコフェロール等の添
加剤を用いることもできる。
このようにして得られるリポソームは患部の細胞また
は目的とする組織の細胞内に取り込みを促進するため
に、膜融合促進物質、例えばセンダイウイルス、不活化
センダイウイルス、センダイウイルスより精製された膜
融合促進蛋白質、ポリエチレングリコール等を加えるこ
とができる。
リポソーム製剤の製造法の例を具体的に説明すると、
たとえば前記したリポソーム形成物質をコレステロール
等と共にテトラヒドロフラン、クロロホルム、エタノー
ル等の有機溶媒に溶解し、これを適当な容器に入れて減
圧下に溶媒を留去して容器内面にリポソーム形成物質の
膜を形成する。これにNF−κBのデコイを含有する緩衝
液を加えて攪拌し、得られたリポソームにさらに所望に
より前記した膜融合促進物質を加えた後、リポソームを
単離する。このようにして得られるNF−κBのデコイを
含有するリポソームは適当な溶媒中に懸濁させるか、或
いはいったん凍結乾燥したものを適当な溶媒に再分散さ
せて治療に用いることができる。膜融合促進物質はリポ
ソーム単離後、使用までの間に加えてもよい。
この様にして得られたNF−κBのデコイを主成分とし
て含有する製剤における、デコイの含有割合は、NF−κ
Bに起因する疾患を有効に阻止できる量が含有されてい
れば特に限定されず、適用疾患、適用部位、投与形態お
よび投与方法に応じて種々設定することができる。
この様にして得られるNF−κBを主成分として含有す
る医薬品は、疾患の種類、使用するデコイの種類等によ
り各種の方法で投与することができ、例えば虚血性疾
患、炎症性疾患、自己免疫疾患およびガンの転移・湿
潤、悪液質においては血管内投与、疾患部位に塗布、疾
患部位内に投与または疾患部位に血管内投与等する事が
できる。さらに具体的な例としては、たとえば臓器梗塞
等でPTCAを行う場合には、同時またはその前後に患部血
管に投与する事ができ、また、臓器移植等では移植する
臓器を予め本願で用いられる製剤で処置して用いてもよ
い。また、たとえば変形関節炎リュウマチ等では直接関
節内に注入して用いることもできる。
NF−κBのデコイの投与量は、年齢その他患者の条
件、疾病の種類、使用するデコイの種類等により適宜選
択されるが、例えば血液内投与、筋肉内投与、関節内投
与等では一般には1回あたり10から10、000nmoleを1日
1回から数回投与する事ができる。
発明を実施するための最良の形態 以下に本発明の実施例によりさらに具体的に説明す
る。
実施例1 NF−κBのデコイ(デコイオリゴヌクレオチ
ド)の合成 DNA合成機でS−オリゴ用いて、それぞれ下記の塩基
配列を持つNF−κBのデコイオリゴヌクレオチドおよび
スクランブルデコイオリゴヌクレオチド(NF−κBのデ
コイヌクレオチドと同じ塩基組成を持つが配列がランダ
ムなヌクレオチド)を合成した。これらのヌクレオチド
を80度、30分加熱した後、室温に2時間かけて室温まで
冷却し、2本鎖DNAを得た。
NF−κBデコイオリゴヌクレオチド スクランブルデコイオリゴヌクレオチド 実施例2 リポソーム製剤の製造 フォスファチジルセリン、フォスファチジルコリンお
よびコレステロールを重量比1:4.8:2(合計10mg)をテ
トラヒドロフランに溶解させた。ロータリーエバポレー
ターを用いて、この脂質溶液からテトラハイドロフラン
を除去し、脂質をフラスコ表面に付着させた。このフラ
スコに、実施例1で得られたNF−κBデコイオリゴヌク
レオチド(0.7mg)を含む生理食塩水(BSS;139mM NaCl,
5.4mM KCl,10mM Tris−HCl,pH7.6)200mlに加え、常法
により、攪拌及び超音波処理し、NF−κBのデコイオリ
ゴヌクレオチドを含むリポソーム懸濁液を調製した。得
られたリポソーム懸濁液(0.5ml,10mgの脂質を含有)
に、精製したセンダイウイルス(Z株:10000 hemagluti
nating units)を使用する3分前にUV照射(110erg/mm2
/sec)で不活化したものを混合し、BSSで合計4mlとし
た。混合物を4℃で5分間保持した後、37℃で穏やかに
30分間振とうした。スクロース密度勾配遠心により、リ
ポソームに結合していないセンダイウイルスを除いた
後、最上層を採取し、BSSで濃度を調節し、8μMのNF
−κBデコイオリゴヌクレオチドが封入されたリポソー
ム製剤を得た。同様にNF−κBデコイオリゴヌクレオチ
ドの代わりに実施例1で得られたスクランブルデコイオ
リゴヌクレオチドを用いて製剤を得た。
実施例3 再灌流モデル実験 (1)実験方法 9−10週齢のSDラットをペントバルビタールナトリウ
ムで麻酔した後、気道に近接した左頸動脈にカニューレ
を挿入し心臓の大動脈弁の近傍(冠動脈の流入口の近
く)に留置した。さらに、気管にカニューレをほどこ
し、人工呼吸器につないで人工呼吸をおこなった。その
後、左胸部肋間を切開し、ラット心臓の左前下行枝を糸
で結紮し、虚血を作成した。30分後、結紮した糸を切
り、再灌流を開始した後すぐに実施例2で作成したリポ
ソームに封入したNF−κBデコイヌクレオチドおよびス
クランブルデコイヌクレオチドを1.5ml/ラットで冠動脈
の流入口の近くに留置したカニューレにより投与した。
その後、閉胸し、気管も縫合し生存放置しておく。24時
間後、ラットを再度麻酔し、心臓を取り出し、生理食塩
水で洗浄した後、ラット心室を6切片に切断し、TTC
(塩化テトラゾリウム)染色を行った。6切片の写真を
取り、それぞれ画像解析を行った。なお、梗塞領域は以
下の式に従って算出した。
梗塞率(%)=6切片の梗塞面積の和/6切片の面積の和X100 なお、統計計算は多重間比較(Anova)にて実施し
た。
(2)結果 結果を表1に示した。無処置群とスクランブルデコイ
投与群においては、両間にほぼ同程度の心筋梗塞の発生
が観察されたが、NF−κBデコイヌクレオチド投与群で
はその発生が19%と、無処置群並びにスクランブルデコ
イ投与群に比し梗塞が有意(P<0.01)に抑制されてい
た。
なお、梗塞直前投与においても同様に抑制効果が得ら
れた。
実施例 4 ガン転移の抑制 (1)実験方法 7週令のC57BL/6系雌性マウスに、マウス細網肉腫M50
76細胞1×104個を静脈内投与し、その24時間後に、実
施例2と同様にして製造したNF−κBデコイヌクレオチ
ド0.2ml(6nmoles)を静脈内投与した。コントロール群
には生理食塩水0.2mlを投与した。M5076の静脈内投与後
14日目に解剖し、肝臓表面上の腫瘍結節数を実体顕微鏡
下で計数した。一群当たり10匹のマウスを用いた。統計
学的解析には、Kruskal−Wallisの検定及びDunnettの多
重比較検定を用いた。
(2)結果 コントロール群の腫瘍結節数が、平均値166、中央値1
73(116〜198)であったのに対しNF−κBデコイ投与群
では、平均値29、中央値27(19〜54)であり、NF−κB
デコイ投与群とコントロール群との間には危険率1%以
下で有意な差が認められた。
実施例 5 悪液質の抑制 (1)実験方法 7週令のBALB/c系雄性マウスに、マウス結腸ガンColo
n26の2mm角の腫瘍片を皮下移植し、その7日目からNF−
κBデコイまたはスクランブルデコイ各0.2ml(6nmole
s)を腫瘍内に投与し、経時的に体重及び腫瘍重量を計
測した。また、13日目に解剖し、副睾丸脂肪及び腓腹筋
を摘出し、その重量を測定した。さらに、残ったすべて
の臓器及び腫瘍を除いたカルカス湿重量を測定した。腫
瘍重量は、各腫瘍の長径及び短径より以下の式にて腫瘍
重量を計算した。
腫瘍重量(mg)=長径×短径2/2 一群当たり10匹のマウスを用いた。統計学的解析には、
一元配置分散分析及びDunnettの多重比較検定を用い
た。
(2)結果 担癌群においては腫瘍の増殖に伴い、体重、副睾丸脂
肪重量、腓腹筋重量及びカルカス湿重量の有意な減少が
認められた。NF−κBデコイ投与群では、体重を47%、
副睾丸脂肪重量を42%、腓腹筋重量を60%及びカルカス
湿重量を52%改善させたが、スクランブルデコイ投与群
では全く回復作用を示さなかった。腫瘍重量には明らか
な作用は認められなかった。
配列表 (1)配列番号:1: (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:20 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:2本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:合成DNA (iii)配列:配列番号:1: (1)配列番号:2: (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:20 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:2本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:合成DNA (iii)配列:配列番号:2:
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森下 竜一 大阪府大阪市淀川区宮原2−11−22− 502 (72)発明者 荻原 俊男 大阪府箕面市桜ケ丘2−7−29 (72)発明者 杉本 聡子 京都府京都市北区小山南大野町33−4− 201 (72)発明者 前田 和宏 奈良県大和高田市東中1−7−38 (72)発明者 川村 郁夫 大阪府枚方市東中振2−9−1−715 (72)発明者 千葉 敏行 奈良県奈良市中辻町1−1−503 (56)参考文献 特開 平6−209778(JP,A) ECK,Stephen L.et al,Inhibition of p horbol ester−induc ed cellular adhens ion by competitive binding of NF−κB in vivo,MOLECULAR AND CELLULAR BIOLO GY,1993年,Vol.13,No.10, pp6530−6536 BIELINSKA,Anna et al,Regulation of gene expression wi th double−stranded phosphorothioate oligonucleotides,S CIENCE,1990年,Vol.250, pp997−1000 NAKAJIMA,Toshihik o et al,Involvemen t of NF−κB activat ion in thrombin−in duced human vascul ar smooth muscle c ell proliferation, BIOCHEMICAL AND BI OPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATION,1994 年,Vol.204,No.2,pp950− 955 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61K 48/00 A61K 31/7088 CA(STN) REGISTRY(STN) BIOSIS(STN) EMBASE(STN) MEDLINE(STN)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】NF−κBのデコイを含有するNF−κBに起
    因する疾患の治療剤または予防剤であって、該NF−κB
    のデコイは、 配列番号1に記載された配列の5'末端から8〜17番目で
    表される第一配列またはその相補体を含む核酸 であり、 該NF−κBに起因する疾患が虚血性疾患、ガンの転移・
    浸潤または悪液質である、 治療剤または予防剤。
  2. 【請求項2】前記NF−κBに起因する疾患が虚血性疾患
    である、請求項1に記載の治療剤または予防剤。
  3. 【請求項3】前記NF−κBに起因する疾患が虚血性疾患
    における再潅流障害、臓器移植又は臓器の手術後の予後
    の悪化、PTCA後の再狭窄である、請求項2に記載の治療
    剤または予防剤。
  4. 【請求項4】前記NF−κBに起因する疾患が虚血性心疾
    患における再潅流障害、心臓移植又は心臓の手術後の予
    後の悪化、PTCA後の再狭窄である、請求項2に記載の治
    療剤または予防剤。
  5. 【請求項5】前記NF−κBに起因する疾患がガンの転移
    ・浸潤、悪液質である、請求項1に記載の治療剤または
    予防剤。
  6. 【請求項6】リポソーム製剤である、請求項1に記載の
    治療剤または予防剤。
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