JP5677291B2 - 肥満素因の評価方法及びキット、並びに、抗肥満薬及びそのスクリーニング方法、非ヒト動物、脂肪組織、脂肪細胞、トランスジェニックマウス作成方法、抗原、抗体 - Google Patents

肥満素因の評価方法及びキット、並びに、抗肥満薬及びそのスクリーニング方法、非ヒト動物、脂肪組織、脂肪細胞、トランスジェニックマウス作成方法、抗原、抗体 Download PDF

Info

Publication number
JP5677291B2
JP5677291B2 JP2011513259A JP2011513259A JP5677291B2 JP 5677291 B2 JP5677291 B2 JP 5677291B2 JP 2011513259 A JP2011513259 A JP 2011513259A JP 2011513259 A JP2011513259 A JP 2011513259A JP 5677291 B2 JP5677291 B2 JP 5677291B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
obesity
slc25a24
gene
human animal
predisposition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011513259A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2010131491A1 (ja
Inventor
井上 聡
聡 井上
友彦 浦野
友彦 浦野
尉義 大内
尉義 大内
正孝 白木
正孝 白木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Tokyo NUC
Original Assignee
University of Tokyo NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Tokyo NUC filed Critical University of Tokyo NUC
Priority to JP2011513259A priority Critical patent/JP5677291B2/ja
Publication of JPWO2010131491A1 publication Critical patent/JPWO2010131491A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5677291B2 publication Critical patent/JP5677291B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/185Acids; Anhydrides, halides or salts thereof, e.g. sulfur acids, imidic, hydrazonic or hydroximic acids
    • A61K31/19Carboxylic acids, e.g. valproic acid
    • A61K31/195Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group
    • A61K31/197Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group the amino and the carboxyl groups being attached to the same acyclic carbon chain, e.g. gamma-aminobutyric acid [GABA], beta-alanine, epsilon-aminocaproic acid or pantothenic acid
    • A61K31/198Alpha-amino acids, e.g. alanine or edetic acid [EDTA]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/496Non-condensed piperazines containing further heterocyclic rings, e.g. rifampin, thiothixene or sparfloxacin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/505Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim
    • A61K31/519Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim ortho- or peri-condensed with heterocyclic rings
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/535Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with at least one nitrogen and one oxygen as the ring hetero atoms, e.g. 1,2-oxazines
    • A61K31/53751,4-Oxazines, e.g. morpholine
    • A61K31/53771,4-Oxazines, e.g. morpholine not condensed and containing further heterocyclic rings, e.g. timolol
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/04Peptides having up to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • A61K45/06Mixtures of active ingredients without chemical characterisation, e.g. antiphlogistics and cardiaca
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P3/00Drugs for disorders of the metabolism
    • A61P3/04Anorexiants; Antiobesity agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • C12N15/8509Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells for producing genetically modified animals, e.g. transgenic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6893Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids related to diseases not provided for elsewhere
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2217/00Genetically modified animals
    • A01K2217/05Animals comprising random inserted nucleic acids (transgenic)
    • A01K2217/052Animals comprising random inserted nucleic acids (transgenic) inducing gain of function
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2217/00Genetically modified animals
    • A01K2217/07Animals genetically altered by homologous recombination
    • A01K2217/075Animals genetically altered by homologous recombination inducing loss of function, i.e. knock out
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2267/00Animals characterised by purpose
    • A01K2267/03Animal model, e.g. for test or diseases
    • A01K2267/035Animal model for multifactorial diseases
    • A01K2267/0362Animal model for lipid/glucose metabolism, e.g. obesity, type-2 diabetes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/30Immunoglobulins specific features characterized by aspects of specificity or valency
    • C07K2317/34Identification of a linear epitope shorter than 20 amino acid residues or of a conformational epitope defined by amino acid residues
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/136Screening for pharmacological compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156Polymorphic or mutational markers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/172Haplotypes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2500/00Screening for compounds of potential therapeutic value
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/04Endocrine or metabolic disorders
    • G01N2800/044Hyperlipemia or hypolipemia, e.g. dyslipidaemia, obesity

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Obesity (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)

Description

本発明は、肥満または肥満に起因する状態または疾患を生じ得る素因を有するか否かを評価する方法と、その方法を実施するキット、並びに、肥満または肥満に起因する状態または疾患を、予防または治療する作用を備える抗肥満薬と、そのスクリーニング方法、それに関する遺伝子を欠損または過剰安定発現させた非ヒト動物と、その脂肪組織または脂肪細胞と、関連遺伝子のトランスジェニックマウスの製造方法、抗原、抗体に関する。
肥満は、メタボリックシンドロームをはじめとする様々な疾患の原因となり、人々のADLやQOLを損なう。肥満は体脂肪量が過度に増加している状態である。近年、食生活の変容により、肥満人口は増加の一途をたどり、それに伴う合併症に対する医療費も増加している。
このことは、早期に治療を行うことが重要であることを示唆するが、肥満を早期に予知するマーカーは未だ得られていない。
遺伝子多型を肥満の診断に用いる方法がある。それに関連する従来技術としては、特許文献1〜4が挙げられる。
特許文献1には、PAPPA、PAM、pf20、DNAH11、PKD1、KCNMA1、PKHD1、NRXN3、EPHA7、ROS1、FKSG87、C3orf6、TOX、DLG2、MDS1、FABP2、EFA6R、FLJ20125、Clorf10、CHL1、BICD1、KREMEN1、ADARB2、A2BP1、MGC4309、PIGR、PCSK7、HSF2から選択される蛋白質をコードする遺伝子またはそれに密接に連鎖する多型を検出することが開示されている。
特許文献2には、縮れ関連タンパク質(FRZB)遺伝子の多型を検出することが開示されている。
特許文献3には、gad2遺伝子の5’領域における多型を検出することが開示されている。
特許文献4には、ENPP1のSNPを検出することが開示されている。
しかし、いずれの従来技術も実用化には至っていない。
本発明者は、特許文献5において、ヒト遺伝子に存在する約5万の一塩基多型(SNP)に関して網羅的解析を行い、体脂肪量との相関を解析した。その結果、SLC25A24遺伝子のイントロン2におけるSNP(rs491785)などが、肥満の素因となることがわかった。
特表2008−536474「メタボリックシンドローム、肥満及びインスリン抵抗性のマーカー」 特表2006−524044「肥満及び骨粗鬆症を有すFRZB遺伝子における多型の関連性」 特表2006−509519「肥満の診断の方法」 特表2008−546380「肥満と2型糖尿病のリスクに関連するENPP1(PC−1)遺伝子のハプロタイプおよびその応用」 特願2007−298045「ヒト体脂肪量と関連する遺伝子多型に基づく肥満発症リスクの判定方法」
そこで、本発明は、特許文献5の知見の延長とした有効な手段として、肥満または肥満に起因する状態または疾患を生じ得る素因を有するか否かを評価する方法と、その方法を実施するキット、並びに、肥満または肥満に起因する状態または疾患を、予防または治療する作用を備える抗肥満薬と、そのスクリーニング方法、それに関する遺伝子を欠損させた非ヒト動物と、その脂肪組織または脂肪細胞を提供することを課題とする。
本発明の肥満素因の評価方法は、肥満または肥満に起因する状態または疾患を生じ得る素因を有するか否かを評価する方法であって、被験者のヒト遺伝子を含む試料を用い、SLC25A24遺伝子のイントロン1におけるコピー数多型(CNV)、またはそれと連鎖不均衡の関係にある遺伝子多型を検出する工程を有することを特徴とする。
ここで、SLC25A24遺伝子のイントロン1におけるCNVが0の場合に、肥満または肥満に起因する状態または疾患を生じ得る素因を有すると評価してもよい。
遺伝子多型の検出には、BACアレイCGH法、FISH法、RFLP法、PCR−SSCP法、アレル特異的オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション法、ダイレクトシークエンス法、TaqMan PCR法、インベーダー法、MALDI−TOF/MS法、モレキュラービーコン法、RCA法、UCAN法、DNAチップまたはDNAマイクロアレイを用いた核酸ハイブリダイゼーション法のいずれかを用いてもよい。
被験者として日本人を対象としてもよい。
評価キットとして提供してもよく、本発明の肥満素因の評価キットは、肥満または肥満に起因する状態または疾患を生じ得る素因を有するか否かを評価するキットであって、被験者のヒト遺伝子を含む試料を用い、SLC25A24遺伝子のイントロン1におけるCNV、またはそれと連鎖不均衡の関係にある遺伝子多型を検出する手段を備えることを特徴とする。
また、本発明の抗肥満薬のスクリーニング方法は、被験物質が、SLC25A24遺伝子の発現を抑制または調節し得るか否か、または、その活性を阻害または調節し得るか否かを評価する工程と、SLC25A24遺伝子の発現を抑制または調節し得るか、または、その活性を阻害または調節し得て、結果的に肥満または肥満に起因する状態または疾患を予防または治療する被験物質を、肥満または肥満に起因する状態または疾患を予防または治療する有効物質として選択する工程とを有することを特徴とする。
ここで、被験物質を非ヒト動物に投与する工程と、被験物質を投与した非ヒト動物における肥満度を測定する工程と、その肥満度を減少させる被験物質を有効物質として選択する工程とを含めてもよい。
また、本発明の抗肥満薬は、肥満または肥満に起因する状態または疾患を、予防または治療する作用を備える抗肥満薬であって、SLC25A24遺伝子の発現を抑制または調節するか、または、その活性を阻害または調節する薬剤を含有し、脂肪細胞の分化を抑制する作用を具備することを特徴とする。
また、本発明の非ヒト動物は、SLC25A24遺伝子を欠損させたことを特徴とする。
また、本発明の非ヒト動物は、SLC25A24遺伝子を過剰発現または安定発現させたことを特徴とする。
脂肪細胞の分化が抑制され抗肥満の状態である非ヒト動物としてもよい。
そのような非ヒト動物に由来する脂肪組織または脂肪細胞として供してもよい。
また、本発明のトランスジェニックマウスの作成方法は、野生型マウスと比較して体重増加が抑制されるトランスジェニックマウスの作成方法であって、SLC25A24遺伝子をベクターに組み込みんだプラスミドを用いて遺伝子導入し、SLC25A24遺伝子を過剰発現または安定発現させることを特徴とする。
また、本発明のSLC25A24蛋白質抗体は、SLC25A24蛋白質に特異的に反応する抗体であって、SLC25A24蛋白質を構成するアミノ酸配列のうち、EWRDYFLFNPVTDIEEをエピトープとして有する抗原を用いて製造することによって得られたことを特徴とする。
また、本発明のSLC25A24蛋白質抗体製造用抗原は、SLC25A24蛋白質に特異的に反応する抗体の製造に用いる抗原であって、SLC25A24蛋白質を構成するアミノ酸配列のうち、EWRDYFLFNPVTDIEE をエピトープとして有することを特徴とする。
本発明による肥満素因の評価方法及びキットは、肥満または肥満に起因する状態または疾患を生じ得る素因を有するか否かを有効に評価するので、予防や治療に寄与する。
本発明による抗肥満薬は、SLC25A24遺伝子の発現を抑制または調節するか、活性を阻害または調節する薬剤を含有し、脂肪細胞の分化を抑制するので、好ましくない他の作用を起こすことなく、肥満または肥満に起因する状態または疾患を、予防または治療することができる。
そのため、糖尿病や、高脂血症、高血圧症、高インスリン血症、動脈硬化症、高脂血症、高血圧症、多嚢胞性卵巣症候群などの予防や治療にも有用である。
本発明による非ヒト動物は、抗肥満状態のモデル動物または肥満状態のモデル動物として有用である。
本発明による脂肪組織または脂肪細胞は、モデル組織や細胞として有用である。
本発明によるトランスジェニックマウスの作成方法は、モデル動物の作成方法として有用である。
本発明による抗原または抗体は、SLC25A24蛋白質の欠失の確認に有用である。
SLC25A24遺伝子のイントロン1におけるCNVと体脂肪量との関係を示すグラフ SLC25A24遺伝子の発現部位を示すグラフ (a)高脂肪食による白色脂肪組織の変化を示すグラフ(b)高脂肪食によるSLC25A24遺伝子の発現の変化を示すグラフ (a)SLC25A24遺伝子をノックダウンした場合におけるSLC25A24の発現の変化を示すグラフ (b)SLC25A24遺伝子をノックダウンした場合における脂肪細胞の分化マーカーaP2の発現の変化を示すグラフ (a)SLC25A24遺伝子をノックダウンした場合における脂肪細胞の分化マーカーPPARγの発現の変化を示すグラフ (b)同、分化マーカーC/EBPαの発現の変化を示すグラフ (c)同、分化マーカーC/EBPβの発現の変化を示すグラフ (d)同、分化マーカーC/EBPγの発現の変化を示すグラフ (e)同、分化マーカーUCP2の発現の変化を示すグラフ (a)SLC25A24遺伝子を安定発現させた場合におけるSLC25A24の発現の変化を示すグラフ (b)SLC25A24遺伝子を安定発現させた場合における脂肪細胞の分化マーカーであるaP2の発現の変化を示すグラフ ノックアウトマウス用のTargeting Vectorの設計図 マウスSLC25A24遺伝子の構造を示す説明図 マウスSLC25A24蛋白質の構造を示す説明図 ノックアウトマウスにおけるSLC25A24蛋白質の欠失を確認するWestern Blotの結果(写真) 高脂肪食のノックアウトマウスの体重変化を示すグラフ ノックアウトマウスにおいて発現上昇する遺伝子群の表 ノックアウトマウスにおいて発現低下する遺伝子群の表 トランスジェニックマウス作成用のプラスミドの説明図 トランスジェニックマウスにおけるSLC25A24蛋白質の高発現を確認するWestern Blotの結果(写真) (a)高脂肪食のオスのトランスジェニックマウスの体重変化を示すグラフ (b)高脂肪食のオスのトランスジェニックマウスの体重変化を示すグラフ
本発明者は、特許文献5に開示した知見の延長として、SLC25A24遺伝子のイントロン1におけるCNVと体脂肪量との間でも相関を見出した。また、そのCNVとSNPとの間に連鎖不均衡の関係があることも確認した。次いで、マウスを用いた実証実験を行い、本発明に至った。
以下に、実施例と、本発明の根拠となる実証実験を示して、本発明を説明する。本発明の実施形態は、下記の例に限らず、特許文献5など従来公知の技術を適宜援用可能である。
図1は、SLC25A24遺伝子のイントロン1におけるCNVと体脂肪量との関係を示すグラフである。
527名の閉経後女性を対象とし、体脂肪率(%FAT)はDEXA法で測定した。対象者の末梢血よりDNAを採取し、SLC25A24遺伝子のイントロン1(1番染色体108534690-108535300)に存在するCNVのコピー数を判定した。
CNVの検出には、qPCRによる解析で、対象gDNA 5ngに対してSLC25A24遺伝子のイントロン1を対象としたTaqManプローブ&プライマー(FAM ラベル)とリファレンス遺伝子としてのRNaseP(VICラベル ABI;4316844)を用いて、SLC25A24−RNaseP deltaCt値を算出し、リファレンスgDNA HapMap NA19000 5ngも同様にdeltaCt値を算出する。次に、対象gDNAのdeltaCt値−リファレンスgDNAのdeltaCt値からdeltaCt値を算出する。対象検体のdeltaCt値からLog2換算した値を用いて混合ガウスモデルによる主成分分析(Principal Component A nalysis)よりコピー数を判定した。
その結果、CNV=0は74名、CNV=1は94名、CNV=2は252名、CNV=4は30名となった。CNV=0と1以上との対象者における%FATをun−paired t−testで検定したところ、両群間の%FAT値は統計学的に有意差を生じ、CNV=0の場合に体脂肪量が多いことが判明した。
これにより、被験者のヒト遺伝子を含む試料を用い、SLC25A24遺伝子のイントロン1におけるCNV、またはそれと連鎖不均衡の関係にある遺伝子多型を検出することで、肥満または肥満に起因する状態または疾患を生じ得る素因を有するか否かを評価することが可能である。DNAチップなどの肥満素因の評価キットとして提供してもよい。
このCNVと連鎖不均衡の関係にある遺伝子多型を検出して、肥満または肥満に起因する状態または疾患を生じ得る素因を有するか否かの評価に用いてもよい。
CNVとSNPとの間における連鎖不平衡の関係を同定するためには、CNVの異なる群の間で、genotypingした遺伝子多型の各アレルの頻度を求めることで行ってもよい。例えば、まず遺伝子多型のgenotypingを行い、続いてCNV=0の群と1以上の群との間において、genotypingした遺伝子多型の各アレルの頻度をχ二乗検定し、統計上有意(P<0.05)なものをCNVと連鎖不均衡の関係にある遺伝子多型と定義できる。
なお、SNPの場合は、genotypingをして、genotypeからD’及びr2を算出することで1に近い値をとるものを連鎖不平衡と定義できる。
なお、CNVとは、ある集団の中で1細胞当たりのコピー数が個体間で異なるゲノム領域のことを呼ぶ。ゲノムDNAの数の多型としては、他にSNP、VNTRやマイクロサテライト多型などが知られている。
CNVは、コントロールと比較して相対的にコピー数が多い場合と少ない場合とがあり、それぞれ重複および欠失と呼ばれる。通常ヒト等の細胞には遺伝子は2コピーあり、1つは父方、もう1つは母方に由来するとされるが、個体によっては1細胞当たり1コピーのみであったり、あるいは3コピー以上存在する。このような遺伝子の重複や欠失は、正常な形質をもつヒトのゲノム中に高頻度に見られ、CNVは、疾患感受性や薬剤感受性などを含めヒトの形質差に広く関与している可能性が示唆されている。
また、遺伝子の中にも、正常な機能を有するアレル、機能が亢進または減少するアレル、機能を全く失うようなアレルが存在することがあり、単に遺伝子レベルではなく、特定のアレルのコピー数の変化が表現型に影響を及ぼすことがある。
CNV、並びに、それと連鎖不均衡の関係にある遺伝子多型を検出する方法には、ヒト血液または組織を材料として、BACアレイCGH法、FISH法、RFLP法、PCR−SSCP法、アレル特異的オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション法、ダイレクトシークエンス法、TaqMan PCR法、インベーダー法、MALDI−TOF/MS法、モレキュラービーコン法、RCA法、UCAN法、DNAチップまたはDNAマイクロアレイを用いた核酸ハイブリダイゼーション法などが利用できる、
例えば、BACアレイCGH法は、Macrogen’s KOGENOME Projectで作成されたDNA断片からなるBACクローンを、スライドガラス上にスポットしたアレイを用いた比較ゲノムハイブリダイゼージョン法であり、被験DNAと正常細胞由来のDNAをそれぞれ異なった蛍光色素で標識し、その蛍光強度の比較を行うことによりCNVを検出する方法である。
BACクローンをスポットしたアレイは、市販のものを利用可能である。例えば、Macrogen社のMAC Array(登録商標)、SPECTRAL GENOMICS社のSpectralChip(登録商標)などがある。
BACクローンと反応させるDNAは、ランダムプライム法などで標識する。標識したDNA溶液は、酢酸ナトリウムやエタノールを用いて、DNAに取り込まれなかった標識物質等除去するため洗浄する。精製された標識DNAは、ハイブリダイゼーション溶液に溶解する。水浴中で加熱することによりDNAを熱変性させ、インキュベータ内で静置することにより、繰り返し配列をブロックする。
ハイブリダイゼーション及び洗浄後のアレイスライドは、レーザースキャナーやCCDカメラなどの定量的検出装置により、被験DNA及びコントロールDNA由来蛍光による画像を得ることができる。
また、FISH法は、染色体標本の調べたいゲノム領域に、ハイブリダイズ可能なDNA配列を有するプローブを蛍光物質で標識し、染色体のゲノム領域にハイブリダイズさせ、それにより得られる蛍光シグナルの数量を蛍光顕微鏡下で計数する方法である。
図2は、SLC25A24遺伝子の発現部位を示すグラフであり、図3(a)は、高脂肪食による白色脂肪組織の変化を示すグラフ、図3(b)は、高脂肪食によるSLC25A24遺伝子の発現の変化を示すグラフである。
C57BL6雄マウス(4週齢、n=6)に継続的に餌を与えた。飼育は、標準食群と高脂肪食群(日本クレア、High Fat Diet 32)で実施した。飼育期間は12週間とし、12週経過時点で解剖して、組織の重量測定、各組織におけるSLC25A24遺伝子の発現量を測定するためのリアルタイムPCR法をそれぞれ行った。白色脂肪組織は腎臓周囲に存在する白色脂肪組織を採取し、その重量を測定後、RNA抽出を行った。
その結果、図2に示すように、SLC25A24遺伝子の発現は白色脂肪組織で高く、図3(a)に示すように、高脂肪食群では白色脂肪組織の重量が有意に高く、図3(b)に示すように、高脂肪食群ではSLC25A24遺伝子のmRNAレベルでの発現量が有意に高かった。
図4(a)は、SLC25A24遺伝子をノックダウンした場合において、SLC25A24の発現の変化を示すグラフ、図4(b)は、SLC25A24遺伝子をノックダウンした場合において、脂肪細胞の分化マーカーであるaP2の発現の変化を示すグラフである。図中、+−は、分化誘導刺激の有無を示す。発現はリアルタイムPCR法により検討した。
マウスの脂肪細胞前駆細胞の3T3L1細胞を用い、siRNA(DHARMACON、siGEN OME SMART pool Cat# M-054013-00)によるSLC25A24遺伝子をノックダウンした(コントロール:DHARMACON、siCONTROL Non-Targeting siRNA #5 Cat#D-001 210-05)。siRNA(5nM)は1日目にトランスフェクション(QIAGEN、HiPerFect)を行った。
siRNAをトランスフェクションした次の日より分化誘導を開始した。分化誘導においては、10% FBS入りDulbecco's modified Eagle's medium
(DMEM)に、0.5mM isobutylmethylxanthine (IBMX、Sigma)、1μM dexamethasone (Dex、Sigma) 並びに10μg/ml bovine insulin (Sigma) (MDI mixture)を加えたmediumにて培養を開始した。4日目に同様のmediumにてmedium交換を行い、5日目にRNAを回収した。
その結果、図4(a)に示すように、siSLC25A24によりSLC25A24の発現が低下した。この時、脂肪細胞の分化マーカーであるaP2の発現は、図4(b)に示すように、コントロールでは分化誘導刺激により誘導されるが、その発現誘導がsiSLC25A24により顕著に抑制された。
他の脂肪細胞分化マーカーについても同様に検討した。図5(a)〜(e)は、それぞれ分化マーカーPPARγ、C/EBPα、C/EBPβ、C/EBPδ、UCP2の発現の変化を示すグラフである。
図示の通り、いずれも、siSLC25A24により発現が抑制された。
なお、分化マーカーaP2は、脂肪細胞の脂肪酸結合蛋白であり、脂肪細胞とマクロファージには発現し、炎症と代謝反応を結合する。aP2欠損マウスの研究から、この脂質シャペロンが、2型糖尿病や動脈硬化などのメタボリックシンドロームの病態に重要な役割を果たしていることが分かってきた。遺伝的または食餌性肥満のマウスモデルにおいては、aP2欠損がインスリン抵抗性からマウスを保護することが知られている。
分化マーカーPPARγは、ペルオキシソーム増殖薬応答性受容体であり、殆どの脊椎移動物において発現している核内での受容体であり、炭化水素、脂質、タンパク質等の細胞内代謝と細胞の分化に密接に関与している転写因子群である。PPARのサブタイプであるPPARγは、aP2遺伝子の脂肪酸特異的エンハンサーに結合する因子として同定された。PPARγは、脂肪細胞分化及びエネルギー貯蔵において必須な転写因子であり、糖尿病改善薬チアゾリジン誘導体の標的因子として注目されている。
C/EBPは、塩基性アミノ酸の領域とロイシンジッパーを持ったbZIPタンパク質であり、異なった遺伝子にコードされたC/EBPα、C/EBPβ、C/EBPδ、C/EBP1、CHOPからなるファミリーを構成している。
C/EBPαは脂肪細胞や肝細胞の最終分化に関与することが知られている。3T3−L1培養前駆脂肪細胞を用いたin vitro の検討において、C/EBPβやC/EBPδが誘導され、これらがC/EBPαやPPARγを誘導する。PPARγは脂肪蓄積に関与し、C/EBPαは脂肪細胞におけるインスリン感受性を決定する。それぞれ脂肪細胞においても発現が持続されることにより、脂肪細胞の形態、機能維持に重要と考えられている。一方、C/EBPβ及びC/EBPδは脂肪細胞では発現が低下することから、分化過程早期でC/EBPαやPPARγを誘導することや、一過性の細胞増殖に働くことが主な機能であると考えられている。
UCP2は、脱共役タンパク質であり、体内の熱産生を調節する働きがある。UCPが活性化されると、熱エネルギーとなり体温維持に機能する。UCPにはいくつか種類があり、UCP1は褐色脂肪細胞に存在し、UCP2は白色脂肪細胞や骨格筋、脾臓、小腸など全身に幅広く分布し、UCP3は主に骨格筋に、UCP4及びUCP5は主に脳に存在する。
図6(a)は、SLC25A24遺伝子を安定発現させた場合において、SLC25A24の発現の変化を示すグラフ、図6(b)は、SLC25A24遺伝子を安定発現させた場合において、脂肪細胞の分化マーカーであるaP2の発現の変化を示すグラフである。
マウスの脂肪細胞前駆細胞3T3−L1にプラスミド(pcDNA3-FLAG-SLC25A24)をトランスフェクションし、抗生物質(G418)で選択を行い、SLC25A24安定発現細胞を樹立した。
図6(a)に示すように、クローン#7及びクローン#8においてリアルタイムPCR法によりSLC25A24の高発現が確認され、図6(b)に示すように、この2種類の細胞において分化マーカーaP2の高発現が確認された。これにより、SLC25A24遺伝子を安定発現させた場合は、脂肪細胞の分化を誘導することが確認された。
SLC25A24ノックアウトマウスを、定法に従って作成した。
図7は、SLC25A24ノックアウトマウス用のTargeting Vectorの設計図である。
このTargeting VectorをマウスES細胞のSLC25A24遺伝子に挿入した。
図8は、マウスSLC25A24遺伝子の構造を示す説明図である。
マウスSLC25A24遺伝子は10個のエクソンより構成されている。本実施例で用いたノックアウトマウス作成用Targeting Vectorでは、マウスSLC25A24遺伝子Exon2上流のスプライスアクセプターを残し、Exon2の途中からExon2下流のスプライスドナーまでを削り、そこにストップコドンとSV40polyAを挿入する。
仮に、この遺伝子のプロモーター活性が強力でpolyAでは下流の転写が止まらずミスリードした場合でも、Exon2(127bp)が飛ばされるとフレームシフトがおこりノックアウトすることができる。また、Exon2上流のスプライスアクセプターでトラップできれば、下流に挿入したストップコドンまでしか転写・翻訳されない。
本実施例でのノックアウトマウス設計において、転写・翻訳されると予想される蛋白質は73AA(約8KDa)であり、これはオリジナル配列(NM_172685)のN末端側に相当する。
図9は、マウスSLC25A24蛋白質の構造を示す説明図である。
SLC25A24蛋白質はN末端からEFハンドドメイン(EF)が3個存在し、C末端には膜貫通ドメイン(TM)が6個存在する。本実施例でのノックアウトマウスではEFハンドドメインの2つ目の途中から削る設計になる。
図10は、ノックアウトマウスにおけるSLC25A24蛋白質の欠失を確認するWestern Blotの結果(写真)である。
SLC25A24ノックアウトにおいて実際にSLC25A24蛋白質が欠失しているかを、Western Blot法により検討した。
野生型(Wt)及びSLC25A24ノックアウトマウス(KO)の白色脂肪組織より蛋白質を抽出し、抗SLC25A24抗体を用いてWestern Blotを行ったところ、ノックアウトマウス由来の白色脂肪組織においてSLC25A24蛋白が欠失されていることが確認された。
抗SLC25A24抗体は、以下のように作成した。
ヒトSLC25A24とマウスSLC25A24での共通のアミノ酸配列である146番目から161番目の配列(EWRDYFLFNPVTDIEE)のC末端に、システインを付加した合成ペプチドを、抗原としてウサギに免疫感作することによって、ヒト及びマウスに対するSLC25A24ポリクローナル抗体を得た。
抗体の調製方法は、宿主動物への免疫感作を行うことにより抗体を産生する従来公知の方法を適宜利用できる。
免疫感作させる宿主動物の種類は、特に制限されず、例えば、ウサギ、ラット、マウス、ヤギ、ヒツジ、ウマ、ブタ、モルモット等の哺乳類、ニワトリ、ハト、アヒル、ウズラ等の鳥類などが使用できる。
抗原の投与方法も、特に制限されず、皮内投与、皮下投与、腹腔内投与、静脈内投与、筋肉内投与などが適宜利用できる。
ポリクローナル抗体を調製する場合には、免疫感作させた宿主動物の血清や腹水液等の体液を回収し、抗体を単離精製すればよい。
モノクローナル抗体を調製する場合には、例えば、免疫感作させた宿主動物における脾臓細胞やリンパ球様細胞等の抗体産生細胞とミエローマ細胞とを融合してハイブリドーマを調製し、そのハイブリドーマを増殖させ、特異性を持つ抗体を産生するハイブリドーマ細胞を単離精製すればよい。
ポリクローナル抗体やモノクローナル抗体の精製方法も、特に制限されず、例えば、塩析、透析、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、電気泳動などが適宜利用できる。
抗体の産生をスクリーニングする方法も、特に制限されず、例えば、ラジオイムノアッセイ法、エンザイムイムノアッセイ法などが適宜利用できる。
このようにして得られる抗体は、それ自体を抗体として使用してもよいし、酵素処理等を施して得られる抗体の活性フラグメントとして使用してもよいし、他の薬剤等と混合させて試薬等として使用してもよい。
図11は、高脂肪食のノックアウトマウスの体重変化を示すグラフである。
上記で得たSLC25A24ノックアウトマウスを系統維持し、8週齢から高脂肪飼料(商品名;HFD32、日本クレア製、脂肪含有率32質量%)を負荷し、ノックアウトマウス2系統と野生型マウス(C57BL/J)との体重比較を行った。
その結果、野生型マウスよりノックアウトマウスの方が、雌雄共に有意に低体重となった(オスP=0.0064、メスP=0.019)。
次に、ノックアウトマウスの白色脂肪組織における遺伝子変化を探索するため、マイクロアレイ法による検討を行った。
SLC25A24ノックアウトマウス由来の白色脂肪組織と野生型マウス由来の白色脂肪組織からmRNAを抽出した。このmRNAを用い、定法に従ってマイクロアレイ法(Affymetrix社GeneChip Mouse Gene 1.0 ST Array)による発現解析を行った。
図12は、ノックアウトマウスにおいて発現上昇する遺伝子群の表であり、図13は、ノックアウトマウスにおいて発現低下する遺伝子群の表である。
発現上昇する遺伝子としては、SLC25A24ノックアウトマウス由来白色脂肪組織において、野生型に比してシグナル強度比が1.5以上となった遺伝子群を列挙した。発現低下する遺伝子としては、SLC25A24ノックアウトマウス由来白色脂肪組織において、野生型に比してシグナル強度比が0.75以下となった遺伝子群を列挙した。
ノックアウトマウスにおいて発現上昇する遺伝子群の上位には、ステロイド代謝に関係する遺伝子群が複数含まれていた(Hsd3b1、Cyp11b1、Cyp11a1、Srd5a2、Cyp21a1、Hsd3b6、Star)。
SLC25A24トランスジェニックマウスを、定法を援用して作成した。
図14は、トランスジェニックマウス作成のために用いたプラスミド (pCAGGS-SLC25A24-HA-FLAG-pA)の説明図である。
単離したヒトSLC25A24遺伝子をpCAGGSベクターに組み込み、C末端にHA−FLAFGタグを付加したプラスミド(pCAGGS-SLC25A24-HA-FLAG-pA)を作成した。
pCAGGSベクターは、CAGプロモーター、すなわち、Cytomegalovirus enhancerと Chicken β-actin promoterをつなげた構造と、ウサギのβ−グロビン遺伝子のpolyAシグナルサイトによって、導入したい遺伝子をほぼ全身に過剰発現させることができる。作成したプラスミドを用い、定法に従って、全身においてSLC25A24遺伝子が高発現する(C57BL/Jをバックグラウンドとする) SLC25A24トランスジェニックマウスを作成した。
図15は、トランスジェニックマウスにおけるSLC25A24蛋白質の高発現を確認するWestern Blotの結果(写真)である。
SLC25A24トランスジェニックマウスにおいて実際にSLC25A24蛋白質が高発現するかを、Western Blot法により検討した。
野生型(Wt)及び2系統のトランスジェニックマウス(TG2:Line2、TG14:Line14)の白色脂肪組織より蛋白質を抽出し、抗SLC25A24抗体を用いてWestern Blotを行った。
その結果、2系統のトランスジェニックマウスにおいて、SLC25A24蛋白質は野生型マウスより高発現することが確認された。また、導入したSLC25A24遺伝子にはFLAGタグを付加しているので、抗FLAG抗体により、導入SLC25A24遺伝子の発現も検出することが可能である。
図16は、高脂肪食のトランスジェニックマウスの体重変化を示すグラフであり、図16(a)は、高脂肪食のオス、図16(b)は、高脂肪食のメスの結果を示す。
上記で得たSLC25A24トランスジェニックマウスを2系統(Line2、Line14)維持し、4週齢から高脂肪飼料(商品名;HFD32、日本クレア製、脂肪含有率32質量%)を負荷し、ノックアウトマウス2系統と野生型マウス(C57BL/J)との体重比較を行った。
その結果、野生型マウスよりトランスジェニックマウスの方が、雌雄共に有意に低体重となった(高脂肪食オスLine2: P=0.0066、Line14: P=0.0018。高脂肪食メスLine2: P=0.039、Line14: P=0.036)。
以上より、SLC25A24の発現量の変化は、体重に直接影響を与えることが判明した。
以上より、SLC25A24遺伝子の発現を抑制または調節するか、または、その活性を阻害または調節する薬剤を用い、脂肪細胞の分化を抑制する作用を具備する抗肥満薬が得られることが分かる。本発明による抗肥満薬は、脂肪過多等の肥満を改善し得るので医薬として有用である。
なお、抗肥満薬は、必ずしもSLC25A24遺伝子の発現を抑制するか、活性を阻害しなくてもよく、発現を調節するか活性を調節し、結果的に脂肪細胞の分化を抑制する作用を具備すればよい。
SLC25A24のオルソログは特に限定されず、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、ウシ、ヒツジ、ブタ、ヤギ、サルなどの哺乳動物等の非ヒト動物に由来するものを対象とし得る。
また、対象とするSLC25A24は、脂肪細胞の分化能を有する限り、そのコードするアミノ酸配列に1以上の変異を有していてもよい。
本発明による抗肥満薬は、医薬上許容される担体を適宜含有してもよい。
そのような担体としては、例えば、ショ糖、デンプン、マンニット、ソルビット、乳糖、グルコース、セルロース、タルク、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム等の賦形剤、セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリプロピルピロリドン、ゼラチン、アラビアゴム、ポリエチレングリコール、ショ糖、デンプン等の結合剤、デンプン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルスターチ、ナトリウム−グリコール−スターチ、炭酸水素ナトリウム、リン酸カルシウム、クエン酸カルシウム等の崩壊剤、ステアリン酸マグネシウム、エアロジル、タルク、ラウリル硫酸ナトリウム等の滑剤、クエン酸、メントール、グリシルリシン・アンモニウム塩、グリシン、オレンジ粉等の芳香剤、安息香酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、メチルパラベン、プロピルパラベン等の保存剤、クエン酸、クエン酸ナトリウム、酢酸等の安定剤、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ステアリン酸アルミニウム等の懸濁剤、界面活性剤等の分散剤、水、生理食塩水、アップルジュース等の希釈剤、カカオ脂、ポリエチレングリコール、白灯油等のベースワックスなどが挙げられる。
抗肥満薬の経口投与に好適な形態としては、水や生理食塩水のような希釈液に有効量の物質を溶解させた液剤、有効量の物質を固体や顆粒として含むカプセル剤、サッシェ剤または錠剤、適当な分散媒中に有効量の物質を懸濁させた懸濁液剤、有効量の物質を溶解させた溶液を適当な分散媒中に分散させ乳化させた乳剤、散剤、顆粒剤等などが挙げられる。
静脈内注射や、皮下注射、筋肉注射、局所注入など、非経口投与に好適な形態としては、水性及び非水性の等張な無菌の注射液剤が挙げられ、これには抗酸化剤、緩衝液、制菌剤、等張化剤等を含めてもよい。また、水性及び非水性の無菌の懸濁液剤が挙げられ、これには懸濁剤、可溶化剤、増粘剤、安定化剤、防腐剤等を含めてもよい。
このような製剤は、アンプルやバイアルのように、単位投与量または複数回投与量ずつ容器に封入してもよい。また、有効成分及び医薬上許容される担体を凍結乾燥し、使用直前に適当な無菌のビヒクルに溶解または懸濁すればよい状態で保存してもよい。
抗肥満薬の投与量は、有効成分の活性や種類、投与様式、疾患の重篤度、投与対象となる動物種、投与対象の薬物受容性、体重、年齢などによって異なるが、成体1日当たり約0.001mg〜約5.0g/kgが目安となる。
抗肥満薬のスクリーニングには、被験物質が、SLC25A24の発現を抑制または調節し得るか否か、または、その活性を阻害または調節し得るか否かを評価する工程と、SLC25A24の発現を抑制または調節し得るか活性を阻害または調節し得て、結果的に肥満または肥満に起因する状態または疾患を予防または治療する被験物質を、肥満または肥満に起因する状態または疾患を予防または治療する有効物質として選択する工程とを有する。
評価する工程では、スクリーニング方法に供される被験物質に、任意の公知化合物や新規化合物が使用でき、例えば、有機低分子化合物、コンビナトリアルケミストリー技術を用いて作製された化合物ライブラリー、核酸(ヌクレオシド、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチドなど)、糖質(単糖、二糖、オリゴ糖、多糖など)、脂質(飽和または不飽和の直鎖、分岐鎖、環を含む脂肪酸など)、アミノ酸、蛋白質(オリゴペプチド、ポリペプチドなど)、固相合成やファージディスプレイ法により作製されたランダムペプチドライブラリー、微生物、動植物、海洋生物等由来の天然成分等が挙げられる。
被験物質によるSLC25A24の発現を抑制または調節するか活性を阻害または調節する作用を評価可能であれば任意の方法が可能であり、例えば、非ヒト動物、あるいはSLC25A24の発現抑制または調節か活性阻害または調節を測定可能な細胞を用いて行ってもよい。
非ヒト動物を用いて行う場合、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、イヌ、サル等の哺乳動物などが挙げられる。肥満または肥満に起因する状態または疾患を示すモデル動物を用いてもよい。
肥満または肥満に起因する状態または疾患を示すモデル動物としては、例えば、肥満状態または疾患のモデル動物(ob/obマウス、Ayマウス、Zucker-fattyラット、Otsuka long-evans fatty (OLETF)ラット、グルタミン酸などの薬物投与による過食誘発マウス及びラットなど)や、肥満に起因する状態または疾患のモデル動物として、高脂肪食負荷されたモデル動物や耐糖能異常に起因する疾患のモデル動物(db/dbマウス、KKAyマウス、Wistar-fattyラット、Goto-Kakizaki (GK)ラット、Otsuka long-evans fatty (OLETF)ラット、秋田マウス、ストレプトゾトシンなどの薬物投与による膵破壊マウス及びラットなど)、低アディポネクチン血症のモデル動物(アディポネクチン欠損マウス、ob/obマウス、A-ZIP脂肪萎縮症マウスなど)、高インスリン血症のモデル動物(IRS1欠損マウスなど)、動脈硬化症のモデル動物(apoE欠損マウス、LDL受容体欠損マウス、WHHLウサギなど)、高血圧症のモデル動物(11βHSD導入マウス、SHRラット、SHRSPラットなど)が挙げられる。
非ヒト動物が用いられる場合、被験物質の非ヒト動物への投与には従来公知の方法が利用できる。例えば、経口投与、非経口投与(静脈注射、皮下注射、腹腔内注射、局所注入など)が挙げられる。投与量、投与間隔、投与期間等は、用いる被験物質や動物の種類等に応じて適宜設定される。
非ヒト動物における肥満度を測定するには、体脂肪量の他に、体脂肪率や、体重、基礎代謝などを指標として利用できる。
また、被験物質を投与した動物におけるSLC25A24の発現量を測定することによって、被験物質がSLC25A24の発現を抑制する効果があるかを評価してもよい。
発現量の測定は、例えば、非ヒト動物から脂肪組織等の生体試料を採取し、その試料中の転写産物等を測定することにより行ってもよい。
非ヒト動物の組織や細胞、例えば、脂肪組織または脂肪細胞を用いて、スクリーニングを行ってもよい。
SLC25A24の産物の発現レベルを直接的に評価可能な細胞は、脂肪細胞等のSLC25A24発現細胞であり、SLC25A24の産物の発現レベルを間接的に評価可能な細胞は、SLC25A24遺伝子の転写調節領域についてレポーターアッセイを可能とする細胞である。
SLC25A24遺伝子の転写調節領域についてレポーターアッセイを可能とする細胞は、SLC25A24遺伝子の転写調節領域、その領域に機能可能に連結されたレポーター遺伝子を含む細胞である。
SLC25A24遺伝子の転写調節領域は、SLC25A24の発現を制御し得る領域であれば任意であり、例えば、SLC25A24遺伝子の転写調節領域の塩基配列において1以上の塩基が、欠失、置換、付加された塩基配列からなり、転写を制御する能力を有する領域などが挙げられる。
本発明では、SLC25A24の遺伝子を欠損させた非ヒト動物、並びに、それに由来する組織または細胞も提供可能である。
その非ヒト動物は、抗肥満または低インスリンまたは低レプチンの状態のモデル動物であり得て、野生型に比べて有意な差異が認められるものである。
それに由来する組織または細胞は、本発明によるスクリーニング、肥満の改善が所望される疾患または状態のマーカー遺伝子のスクリーニング、脂肪細胞マーカー遺伝子のスクリーニング、肥満の改善が所望される疾患または状態の病態メカニズムの解析などに有用である。これらは、例えば、マイクロアレイやプロテインチップ等を用い、本発明による非ヒト動物における発現プロファイルを測定し、対照動物の発現プロファイルと比較する発現プロファイル解析により可能である。
本発明による肥満素因の評価方法及びキットによると、肥満または肥満に起因する状態または疾患を生じ得る素因を有するか否かを有効に評価するので、肥満に関連する様々な疾病の予防や早期治療に寄与する。また、本発明による抗肥満薬によると、脂肪細胞の分化を抑制するので、好ましくない他の作用を起こすことなく、肥満に関連する様々な疾病の治療に寄与する。これにより、社会問題化しつつある肥満対策に有用であり、産業上利用価値が高い。

Claims (11)

  1. 肥満または肥満に起因する状態または疾患を生じ得る素因を有するか否かを評価する方法であって、
    被験者のヒト遺伝子を含む試料を用い、SLC25A24遺伝子のイントロン1におけるコピー数多型(CNV)を検出する工程を有し、
    ここで、SLC25A24遺伝子のイントロン1におけるCNVが0の場合に、肥満または肥満に起因する状態または疾患を生じ得る素因を有すると評価する
    ことを特徴とする肥満素因の評価方法。
  2. CNVの検出に、BACアレイCGH法、FISH法、RFLP法、PCR−SSCP法、アレル特異的オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーション法、ダイレクトシークエンス法、TaqMan PCR法、インベーダー法、MALDI−TOF/MS法、モレキュラービーコン法、RCA法、UCAN法、DNAチップまたはDNAマイクロアレイを用いた核酸ハイブリダイゼーション法のいずれかを用いる
    請求項1に記載の肥満素因の評価方法。
  3. 被験者が日本人である
    請求項1または2に記載の肥満素因の評価方法。
  4. 肥満または肥満に起因する状態または疾患を生じ得る素因を有するか否かを評価するキットであって、
    被験者のヒト遺伝子を含む試料を用い、SLC25A24遺伝子のイントロン1におけるCNVを検出する手段を備える
    ことを特徴とする肥満素因の評価キット。
  5. 抗肥満薬をスクリーニングする方法であって、
    被験物質が、SLC25A24遺伝子の発現を抑制または調節し得るか否か、または、その活性を阻害または調節し得るか否かを評価する工程と、
    SLC25A24遺伝子の発現を抑制または調節し得るか、または、その活性を阻害または調節し得て、結果的に肥満または肥満に起因する状態または疾患を予防または治療する被験物質を、肥満または肥満に起因する状態または疾患を予防または治療する有効物質として選択する工程と、を有する
    ことを特徴とする抗肥満薬のスクリーニング方法。
  6. 被験物質を非ヒト動物に投与する工程と、
    被験物質を投与した非ヒト動物における肥満度を測定する工程と、
    その肥満度を減少させる被験物質を有効物質として選択する工程とを含む
    請求項に記載の抗肥満薬のスクリーニング方法。
  7. 非ヒト動物が、SLC25A24遺伝子を欠損させたことを特徴とする非ヒト動物である、請求項6に記載の抗肥満薬のスクリーニング方法
  8. 非ヒト動物が、SLC25A24遺伝子を過剰発現または安定発現させたことを特徴とする非ヒト動物である、請求項6に記載の抗肥満薬のスクリーニング方法
  9. 非ヒト動物が、脂肪細胞の分化が抑制され抗肥満の状態である請求項またはに記載の抗肥満薬のスクリーニング方法
  10. 非ヒト動物が、野生型マウスと比較して体重増加が抑制されるトランスジェニックマウスであって、
    前記トランスジェニックマウスが、SLC25A24遺伝子をベクターに組み込んだプラスミドを用いて遺伝子導入し、SLC25A24遺伝子を過剰発現または安定発現させることを特徴とする方によって作成される、請求項6に記載の抗肥満薬のスクリーニング方法
  11. SLC25A24遺伝子の発現が、SLC25A24蛋白質に特異的に反応する抗体を用いて確認され
    ここで、前記SLC25A24蛋白質抗体が、SLC25A24蛋白質を構成するアミノ酸配列のうち、EWRDYFLFNPVTDIEEをエピトープとして有する抗原を用いて製造することによって得られたことを特徴とする、請求項10に記載の抗肥満薬のスクリーニング方法
JP2011513259A 2009-05-15 2010-05-17 肥満素因の評価方法及びキット、並びに、抗肥満薬及びそのスクリーニング方法、非ヒト動物、脂肪組織、脂肪細胞、トランスジェニックマウス作成方法、抗原、抗体 Expired - Fee Related JP5677291B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011513259A JP5677291B2 (ja) 2009-05-15 2010-05-17 肥満素因の評価方法及びキット、並びに、抗肥満薬及びそのスクリーニング方法、非ヒト動物、脂肪組織、脂肪細胞、トランスジェニックマウス作成方法、抗原、抗体

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009119012 2009-05-15
JP2009119012 2009-05-15
PCT/JP2010/003314 WO2010131491A1 (ja) 2009-05-15 2010-05-17 肥満素因の評価方法及びキット、並びに、抗肥満薬及びそのスクリーニング方法、非ヒト動物、脂肪組織、脂肪細胞、トランスジェニックマウス作成方法、抗原、抗体
JP2011513259A JP5677291B2 (ja) 2009-05-15 2010-05-17 肥満素因の評価方法及びキット、並びに、抗肥満薬及びそのスクリーニング方法、非ヒト動物、脂肪組織、脂肪細胞、トランスジェニックマウス作成方法、抗原、抗体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2010131491A1 JPWO2010131491A1 (ja) 2012-11-01
JP5677291B2 true JP5677291B2 (ja) 2015-02-25

Family

ID=43084874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011513259A Expired - Fee Related JP5677291B2 (ja) 2009-05-15 2010-05-17 肥満素因の評価方法及びキット、並びに、抗肥満薬及びそのスクリーニング方法、非ヒト動物、脂肪組織、脂肪細胞、トランスジェニックマウス作成方法、抗原、抗体

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8877443B2 (ja)
EP (1) EP2415868A4 (ja)
JP (1) JP5677291B2 (ja)
WO (1) WO2010131491A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012200216A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Tohoku Univ 2型糖尿病のdnaマーカー
CN110596230B (zh) * 2019-09-18 2020-05-26 山东省分析测试中心 一种基于maldi-tof-ms的胶囊单颗粒药物高通量分析方法
CN112980951A (zh) * 2021-02-01 2021-06-18 深圳市人民医院 线粒体蛋白slc25a24在结直肠癌诊断、预后判断中的应用

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030092019A1 (en) * 2001-01-09 2003-05-15 Millennium Pharmaceuticals, Inc. Methods and compositions for diagnosing and treating neuropsychiatric disorders such as schizophrenia
WO2003008562A2 (en) * 2001-07-20 2003-01-30 Creighton University Methods for detecting genes associated with bone properties, height, and/or body mass properties
EP1428875B1 (en) 2002-12-13 2006-06-28 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) Method of diagnosis of obesity
US7790371B2 (en) 2003-04-21 2010-09-07 Roche Molecular Systems, Inc. Associations of polymorphisms in the FRZB gene in obesity and osteoporosis
EP1825002A4 (en) 2004-12-09 2008-04-09 Perlegen Sciences Inc MARKERS FOR METABOLIC SYNDROME, OBESITY AND INSULIN RESETENCE
US7600164B2 (en) * 2004-12-17 2009-10-06 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Interleaving/de-interleaving using compressed bit-mapping sequences
EP1736553A1 (en) 2005-06-17 2006-12-27 Centre National De La Recherche Scientifique ENPP1 (PC-1) gene haplotype associated with the risk of obesity and type 2 diabetes and their applications
JP2007298045A (ja) 2007-08-06 2007-11-15 Hitachi Ltd 電磁式可変バルブタイミング装置の制御装置
JP5427352B2 (ja) 2007-11-16 2014-02-26 国立大学法人 東京大学 ヒト体脂肪量と関連する遺伝子多型に基づく肥満発症リスクの判定方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6010039342; J. Biol. Chem., (2004), 279, [23], p.24701-24713 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20120060231A1 (en) 2012-03-08
JPWO2010131491A1 (ja) 2012-11-01
EP2415868A4 (en) 2012-11-28
US8877443B2 (en) 2014-11-04
EP2415868A1 (en) 2012-02-08
WO2010131491A1 (ja) 2010-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2751284T3 (en) PROCEDURE FOR DIAGNOSTICING A NEURODEGENERATIVE DISEASE
JP4544865B2 (ja) 統合失調症の診断および治療のための標的、方法、ならびに試薬
WO2004003198A1 (ja) アレルギー性疾患の検査方法、および治療のための薬剤
Welle et al. Skeletal muscle gene expression after myostatin knockout in mature mice
Tam et al. Established and emerging strategies to crack the genetic code of obesity
JP2008517931A (ja) 脂質関連疾患および障害を処置するための、PGC−1βを調節するための方法および組成物
US7767881B2 (en) Utilization of histamine receptor h3 gene participating in body weight or food intake control
WO2002098355A2 (en) Methods and reagents for diagnosis and treatment of insulin resistance and related conditions
González-Pérez et al. Association of UBQLN1 mutation with Brown–Vialetto–Van Laere syndrome but not typical ALS
JP5677291B2 (ja) 肥満素因の評価方法及びキット、並びに、抗肥満薬及びそのスクリーニング方法、非ヒト動物、脂肪組織、脂肪細胞、トランスジェニックマウス作成方法、抗原、抗体
JP2006508642A (ja) 脂肪の蓄積を減少させる方法と、関連疾患を治療するための方法
JP2002531061A (ja) 前立腺癌の診断および治療において有用な特異的核酸およびポリペプチドの発現解析
Ralston Osteoporosis as an hereditary disease
JP2007528707A (ja) 統合失調症の診断および治療のための標的としてのegr遺伝子
WO2014110628A1 (en) Gene and mutations thereof associated with seizure disorders
DK2037948T3 (en) Detection and treatment of dementia
Vogel et al. A vast genomic deletion in the C56BL/6 genome affects different genes within the Ifi200 cluster on chromosome 1 and mediates obesity and insulin resistance
Taheri The genetics of narcolepsy
JPWO2004005509A1 (ja) アレルギー性疾患の検査方法、および治療のための薬剤
Norton et al. Absence of a major role for the Snai1 and Snai3 genes in regulating skeletal muscle regeneration in mice
AU2004238703B2 (en) Liver X receptor alpha splicing mutant protein, gene thereof and utilization of the same
CA2609102A1 (en) Int6 protein involved in hypoxia stress induction and use thereof
JP2006320201A (ja) 気分障害又は関連障害による疾患症状を改善させる方法
Marenne et al. Exome Sequencing Identifies Multiple Genes and Gene-Sets Contributing to Severe Childhood Obesity
JP2004267090A (ja) アレルギー性疾患の検査方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130502

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140826

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141024

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141209

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5677291

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees