JP6399874B2 - 化合物の抗炎症効果または免疫抑制効果を予測する方法 - Google Patents
化合物の抗炎症効果または免疫抑制効果を予測する方法 Download PDFInfo
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Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
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Description
(1)炎症性腸疾患(潰瘍性大腸炎、クローン病など)の治療または予防剤(非特許文献1,2,3参照)
(2)過敏性腸症候群の治療または予防剤(非特許文献4参照)
(3)リウマチ関節炎の治療または予防剤(非特許文献5参照)
(4)乾癬の治療または予防剤(非特許文献6参照)
(5)多発性硬化症の治療または予防剤(非特許文献7参照)
(6)喘息の治療または予防剤(非特許文献8参照)
(7)アトピー性皮膚炎の治療または予防剤(非特許文献9参照)
化合物A:1−プロピル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン 塩酸塩
化合物B:1−シクロプロピルメチル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン メタンスルホン酸塩
[1]化合物の抗炎症効果または免疫抑制効果を予測する方法であって、患者由来の細胞における、α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度を測定する工程と、測定された阻害度を指標として、化合物に対する患者の感受性を判断する工程と、患者の感受性を指標として、化合物の抗炎症効果または免疫抑制効果を予測する工程と、を含み、化合物は下記の化合物AまたはBであり、患者は炎症性疾患もしくは自己免疫疾患に罹患している、または罹患していると疑われるものである、方法。
化合物A:1−プロピル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン 塩酸塩
化合物B:1−シクロプロピルメチル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン メタンスルホン酸塩
[2]相互作用の阻害度の測定方法が、Proximity Ligation Assay法(以下、PLA法と略す)である、[1]記載の方法。
[3]Proximity Ligation Assay法において、一次抗体として異種動物から得られた、抗ヒトインテグリン抗体と抗ヒトカルレティキュリン抗体を使用する、[2]記載の方法。
[4]PLA法において、一次抗体として抗ヒトインテグリンウサギ抗体と抗ヒトカルレティキュリンマウス抗体を使用する、[3]記載の方法。
[5]化合物が化合物Aである、[1]〜[4]のいずれか記載の方法。
[6]化合物が化合物Bである、[1]〜[4]のいずれか記載の方法。
[7]細胞が白血球である、[1]〜[6]のいずれか記載の方法。
[8]細胞が、炎症性腸疾患、過敏性腸症候群、リウマチ関節炎、乾癬、多発性硬化症、喘息またはアトピー性皮膚炎の患者由来の白血球である、[1]〜[6]のいずれか記載の方法。
[9]細胞が、炎症性腸疾患の患者由来の白血球である、[1]〜[6]のいずれか記載の方法。
[10]細胞が、潰瘍性大腸炎、クローン病の患者由来の白血球である、[1]〜[6]のいずれか記載の方法。
[11]α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度を測定する工程の前に、赤血球画分を含まない固定化された白血球画分を得る工程であって、患者から採取された全血を溶血処理し、白血球を固定化し、遠心操作により白血球画分を単離する工程を含む、[7]〜[10]のいずれか記載の方法。
[12]α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度を測定する工程の前に剥離防止処理されたスライドガラス上に赤血球画分を含まない固定化された白血球画分を塗布した塗沫標本を作製する工程を含む、[11]記載の方法。
[13]炎症性腸疾患、過敏性腸症候群、リウマチ関節炎、乾癬、多発性硬化症、喘息またはアトピー性皮膚炎に罹患している患者の化合物に対する感受性の検査の指標とするために、α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度を測定する方法であって、患者由来の白血球におけるα4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度をProximity Ligation Assay法で測定する工程を含み、化合物は下記の化合物AまたはBである、方法。
化合物A:1−プロピル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン 塩酸塩
化合物B:1−シクロプロピルメチル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン メタンスルホン酸塩
[14]患者が炎症性腸疾患に罹患している患者である[13]記載の方法。
[15]α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度をProximity Ligation Assay法で測定する工程の前に、赤血球画分を含まない固定化された白血球画分を得る工程であって、患者から採取された全血を溶血処理し、白血球を固定化し、遠心操作により白血球画分を単離する工程を含む、[13]または[14]記載の方法。
[16]α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度をProximity Ligation Assay法で測定する工程の前に、剥離防止処理されたスライドガラス上に赤血球画分を含まない固定化された白血球画分を塗布した塗沫標本を作製する工程を含む、[15]記載の方法。
[P1]化合物が抗炎症効果または免疫抑制効果を示す可能性が高い患者を選択する方法であって、患者由来の細胞における、α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度を測定する工程と、測定された阻害度を指標として化合物に対する患者の感受性を判断する工程と、患者の感受性を指標として、化合物が抗炎症効果または免疫抑制効果を示す可能性が高い患者として選択する工程を含み、化合物は下記の化合物AまたはBであり、患者は炎症性疾患もしくは自己免疫疾患に罹患している、または罹患していると疑われるものである、方法。
化合物A:1−プロピル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン 塩酸塩
化合物B:1−シクロプロピルメチル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン メタンスルホン酸塩
[P2]患者に対して抗炎症効果または免疫抑制効果を示す可能性が高い化合物の投与量を決定する方法であって、患者由来の細胞における、α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物阻害度を測定する工程と、測定された阻害度を指標として、化合物に対する患者の感受性を判断する工程と、患者の感受性を指標として、患者に対して抗炎症効果または免疫抑制効果を示す可能性が高い化合物の投与量を決定する工程と、を含み、化合物は下記の化合物AまたはBであり、患者は炎症性疾患もしくは自己免疫疾患に罹患している、または罹患していると疑われるものである、方法。
化合物A:1−プロピル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン 塩酸塩
化合物B:1−シクロプロピルメチル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン メタンスルホン酸塩。
[P3]患者に対して抗炎症効果または免疫抑制効果を示す可能性が高い化合物の投与スケジュールを決定する方法であって、患者由来の細胞における、α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度を測定する工程と、測定された阻害度を指標として、化合物に対する患者の感受性を判断する工程と、患者の感受性を指標として、患者に対して抗炎症効果または免疫抑制効果を示す可能性が高い化合物の投与スケジュールを決定する工程と、を含み、化合物は下記の化合物AまたはBであり、患者は炎症性疾患もしくは自己免疫疾患に罹患している、または罹患していると疑われるものである、方法。
化合物A:1−プロピル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン 塩酸塩
化合物B:1−シクロプロピルメチル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン メタンスルホン酸塩。
[P4]相互作用の阻害度の測定方法が、Proximity Ligation Assay法(以下、PLA法と略す)である、[P1]〜[P3]のいずれか記載の方法。
[P5]PLA法において、一次抗体として異種動物から得られた、抗ヒトインテグリン抗体と抗ヒトカルレティキュリン抗体を、好ましくは、一次抗体として抗ヒトインテグリンウサギ抗体と抗ヒトカルレティキュリンマウス抗体を使用する、[P4]記載の方法。
[P6]化合物が化合物Aである、[P1]〜[P5]のいずれか記載の方法。
[P7]化合物が化合物Bである、[P1]〜[P5]のいずれか記載の方法。
[P8]細胞が白血球である、[P1]〜[P7]のいずれか記載の方法。
[P9]細胞が、炎症性腸疾患、過敏性腸症候群、リウマチ関節炎、乾癬、多発性硬化症、喘息またはアトピー性皮膚炎の患者由来の白血球である、[P1]〜[P7]のいずれか記載の方法。
[P10]細胞が、炎症性腸疾患の患者由来の白血球である、[P1]〜[P7]のいずれか記載の方法。
[P11]細胞が、潰瘍性大腸炎、クローン病の患者由来の白血球である、[P1]〜[P7]のいずれか記載の方法。
[P12’]α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度を測定する工程の前に、赤血球画分を含まない固定化された白血球画分を得る工程であって、患者から採取された全血を溶血処理し、白血球を固定化し、遠心操作により白血球画分を単離する工程を含む、[P8]〜[P11]のいずれか記載の方法。
[P13’]α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度を測定する工程の前に剥離防止処理されたスライドガラス上に赤血球画分を含まない固定化された白血球画分を塗布した塗沫標本を作製する工程を含む、[P12’]記載の方法。
本発明で用いるα4−インテグリンは、インテグリンファミリーの一つである。インテグリンは細胞膜貫通受容体タンパク質で細胞接着因子の一つである。本受容体は、α鎖とβ鎖が1:1のヘテロ2量体を形成する。現在、α鎖18種類、β鎖8種類が同定されている。α4インテグリンは、β1あるいはβ7と対となり、細胞接着因子VCAM−1と結合することが知られている。
本発明で用いる細胞は、α4−インテグリンおよびカルレティキュリンの相互作用が測定できる細胞であれば特に限定されないが、好ましくは白血球である。より好ましくは、炎症性腸疾患(潰瘍性大腸炎またはクローン病)、過敏性腸症候群、リウマチ関節炎、乾癬、多発性硬化症、喘息またはアトピー性皮膚炎の患者由来の白血球である。
細胞接着抑制または細胞浸潤抑制作用を有する化合物AまたはBを投与したのち、α4−インテグリン−カルレティキュリン相互作用抑制に基づく、それらの抗炎症効果または免疫抑制効果を確認する方法としてはいくつかのアッセイ方法が考えられる。例えば、1)特許文献1の試験例1に記載された、固相化されたヒトフィブロネクチンに単離された白血球をホルボールミリスチン酸酢酸(phorbol myristate acetate 以下PMAと略す)存在下添加し、細胞内の酵素活性に基づく吸光度変化から接着細胞数を測定する方法、2)特許文献1の試験例2に記載された単離された末梢血好中球を蛍光標識し、固相化されたヒト内皮細胞に、PMA存在下添加し、その蛍光強度から接着細胞数を測定する方法、3)電気泳動によってタンパク質を分離し膜に転写後、標的タンパク質に対する抗体で検出するウエスタンブロッティング法、4)標的タンパク質と抗体とが特異的に結合し、不溶化して沈殿する反応を利用し標的タンパク質を検出する免疫沈降法、5)免疫沈降法によって、標的タンパク質と相互作用する別のタンパク質との複合体を回収、測定する共免疫沈降法、6)さらに共免疫沈降法の応用として、タグ付き標的タンパク質を用い、タグと担体との結合を利用して複合体を回収するプルダウン法、7)生きた細胞内でのタンパク質間相互作用を調べるため、標的タンパク質をそれぞれ異なる蛍光タンパク質(主に、シアン色蛍光タンパク質、黄色蛍光タンパク質など)に連結した融合タンパク質を細胞に発現させ、近接した蛍光分子間の励起エネルギーの移動を利用する蛍光共鳴エネルギー移動法(Fluorescence resonance energy transfer method:以下FRET法と略す)、そして8)Duolink in situ PLATM(Olink Bioscience社 登録商標)法により2種類のタンパク質の相互作用のシグナルを増幅して検出する方法などがある。
1)および2)については、全血を使用した場合、全血に占める白血球の割合が少ないため、アッセイ系の構築には至らなかった。3)、4)、5)および6)は、いずれも細胞抽出物を用いたアッセイ法である。うち、3)、4)および5)については、タンパク質間、すなわちα4−インテグリン−カルレティキュリン相互作用が弱く、またα4−インテグリンに結合しているカルレティキュリンの量が少ないせいか、アッセイ系の構築には至らなかった。6)については、カルレティキュリンの量を増やすことにより、α4−インテグリン−カルレティキュリン相互作用を検出することはできたが、手技的に全血を用いたアッセイには適さないものと思われる。7)については、採取した血液から白血球を単離するために多段階かつ時間を要し、採血直後の細胞の状況を正確に反映できないおそれがある。即ち、上記1)ないし7)記載の測定方法では、α4−インテグリン−カルレティキュリン相互作用抑制に基づくアッセイ系の構築には好ましくない方法であることが分かった。
サンプル(白血球の接着したディッシュ)を、ウシ胎児血清を用いてブロッキングした後、標的タンパク質、すなわちα4−インテグリンおよびカルレティキュリンを、それぞれを特異的に認識する免疫動物の異なる一次抗体をサンプルとインキュベーションする。すなわち、相互作用する、α4−インテグリンおよびカルレティキュリンの2種類のタンパク質それぞれに対する一次抗体を作用させる。α4−インテグリンおよびカルレティキュリンはヒトα4−インテグリンおよびヒトカルレティキュリンであることが好ましい。また、α4−インテグリンおよびカルレティキュリンは、それぞれ全長またはそのフラグメントを用いることができる。あるいは、α4−インテグリンおよびカルレティキュリンのアミノ酸配列に基づき合成したものを用いることができる。また、α4−インテグリンおよびカルレティキュリンに対する一次抗体は、モノクローナル抗体でもポリクローナル抗体でも良いが、モノクローナル抗体が好ましい。これらの抗体は、α4−インテグリンおよびカルレティキュリンをそれぞれマウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、ネコ、イヌ、ブタ、ヤギあるいはウシ等の哺乳動物に免疫して得ることができる。必要に応じて遺伝子組換技術を用いて製造され得るキメラモノクローナル抗体、ヒト型モノクローナル抗体およびヒト抗体であってもよい。ただし、ヒトα4−インテグリンおよびヒトカルレティキュリンに対する免疫動物は異なっている必要がある。好ましくは、α4−インテグリンにはウサギの一次抗体を、カルレティキュリンにはマウスの一次抗体を、それぞれ作用させる。
次に、一次抗体の種類に応じた二次抗体のセットを作用させる。二次抗体は核酸で修飾されており、2種類の二次抗体が近接した場合に、修飾核酸がライゲーション反応を起こし、環状構造が形成されるよう設計されている。このような二次抗体として、デユオリンク インサイチュー PLA プローブを利用することが可能である。より具体的には、一次抗体として、α4−インテグリンにウサギ抗体を、カルレティキュリンにマウス抗体を利用する場合、二次抗体として、デユオリンク インサイチュー PLA プローブ ウサギ PLUS(Duolink In Situ PLATM(Olink Bioscience社 登録商標) probe Rabbit PLUS)およびデユオリンク インサイチュー PLA プローブ マウス MINUS(Duolink In Situ PLATM(Olink Bioscience社 登録商標) probe Mouse MINUS)を利用することができる。
サンプルに、リガーゼおよび2種類のオリゴヌクレオチドプローブを添加し、インキュベーションすることで、二次抗体の修飾核酸に環状構造を形成させる。α4−インテグリンおよびカルレティキュリンが相互作用して複合体を形成すると、二次抗体同士が近接(約40nm)するため、ライゲーション反応が生じ、環状構造が形成される。一方、α4−インテグリンおよびカルレティキュリンの相互作用が阻害され複合体が形成されない場合は、二次抗体同士が近接しないため、ライゲーション反応が生じない。インキュベーションの条件は、特に限定されないが、好ましくは、30〜40℃で10〜60分、より好ましくは、37℃で30分である。
次に、サンプルに、ポリメラーゼおよび蛍光標識したオリゴヌクレオチドプローブを添加し、インキュベーションすることで、環状構造に沿って一本鎖の核酸が伸長される(ローリングサークル型増幅法;RCA法)。伸長させる核酸すなわち二次抗体を修飾する核酸には、特定のリピート配列が組み込まれるようになっており、蛍光標識したオリゴヌクレオチドは、リピート配列に対してハイブリダイズするよう設計されている。インキュベーションの条件は、特に限定されないが、好ましくは、30〜40℃で60〜180分、より好ましくは、37℃で120分である。
サンプルを封入剤で処理した後、蛍光顕微鏡、好ましくは共焦点顕微鏡でカルレティキュリンとα4−インテグリンとの相互作用を解析する。この際、核染色のため、DAPI染色またはヘキスト染色を行ってもよい。Duolink In Situ Mounting Medium with DAPIを用いることが可能である。
上記PLA法を用いた、細胞におけるα4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物AまたはBの阻害度は、蛍光顕微鏡(好ましくは共焦点顕微鏡)を用いて測定することができる。上記PLA法では、相互作用の強弱は蛍光強度の強弱として表される。したがって、化合物AまたはBの添加により低下した蛍光強度の割合を、相互作用に対する化合物AまたはBの阻害度として表すことができる。例えば、相互作用の阻害度が、好ましくは10%以上、更に好ましくは30%以上、より好ましくは50以上、特に好ましくは70%以上、最も好ましくは90%以上である場合、患者を高感受性であると判断し得る。
炎症性腸疾患(特に潰瘍性大腸炎もしくはクローン病)、過敏性腸症候群、リウマチ関節炎、乾癬、多発性硬化症、喘息、アトピー性皮膚炎などの白血球の接着および浸潤に起因する種々の炎症性疾患及び自己免疫疾患を有するまたは疑われる患者に、化合物AまたはBを投与したのち、経時的に採血を行う。その後、PLA法により、α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する阻害を確認しその程度を測定するとともに、各疾患における、化合物AまたはBに対する感受性を予測することが可能である。化合物AまたはBに高感受性であると判断されれば、これらの化合物を投与することは、種々の炎症性疾患又は自己免疫疾患の治療に有効であると予測することができる。化合物AまたはBに低感受性であると判断されれば、これらの化合物を投与することは、種々の炎症性疾患又は自己免疫疾患の治療に好ましくないと予測することができる。
化合物A(1−プロピル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン 塩酸塩)および化合物B(1−シクロプロピルメチル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン メタンスルホン酸塩)については、それぞれ国際公開第2005/063705号の実施例31、および国際公開第2006/068058号の実施例1記載の合成方法により入手できる。
患者由来の細胞として白血球を利用する場合、患者から採取された全血を溶血処理し、白血球を固定化し、遠心操作により白血球画分を単離し、単離した白血球画分を用いて塗沫標本を作製することが好ましい。全血の塗沫標本を作製後に固定化処理すると、白血球がスライドグラスから剥落しやすくなるからである。また、全血から白血球を単離する場合、密度勾配遠心法を利用する方法が一般的であるが、密度勾配遠心法は白血球の単離に数時間を要する。インテグリンの活性化は一過性の現象であることが広く知られており、採血から数時間かけて単離した白血球では、患者体内におけるインテグリンの状態を正確に反映されない可能性がある。そこで、より短時間で白血球を単離する方法として、全血を溶血処理し、白血球を固定化し、遠心操作により白血球画分を単離する方法が好ましい。この方法に適した市販の試薬として、例えば、1−step Fix/Lyse溶液(eBioscience社)、Whole Blood Lysing Reagent Kit(Beckman Coulter社)、IntraPrep(Beckman Coulter社登録商標)、WBLyse(Advanced Targeting Systems社)が挙げられ、中でも1−step Fix/Lyse溶液が好ましい。より具体的には、採取直後の全血1mLに、1x1−step Fix/Lyse溶液(1%パラホルムアルデヒド(以下、PFAと略す)含有)を10mL添加し、4℃で24時間保存後に遠心操作(500×g、5分)することで,赤血球画分を含まない固定化処理された白血球画分を単離することが可能である。
次に、塗抹標本中の白血球を、界面活性剤などの細胞膜透過処理剤で処理を行い、抗体等のPLA法に必要な試薬が白血球の細胞内に入りやすくする。細胞膜透過処理剤としては、例えば、TweenTM 20、サポニン、ジギトニン、ロイコパーム(LeucopermTM AbD社 登録商標)、TritonTM X−100、NP−40が挙げられ、好ましくはTritonTM X−100である。より具体的には、100%エタノール(室温 10分)、100%メタノール(室温 10分)及び0.01%TritonTM X−100(室温 20分)の各溶液で順次、白血球の細胞膜透過処理を行う。
引き続き、抗カルレティキュリン抗体及び抗α4インテグリン抗体を添加し、PLA法を実施する。PLA法に使用できる市販の試薬として、Duolink in situ PLATM(Olink Bioscience社 登録商標)及びDuolink In situ−FluorescenceTM(SIGMA−ALDRICH社製)が挙げられる。PLA法によるα4−インテグリン−カルレティキュリン相互作用を検出するアッセイ系は上述の通りである。
1−フェニルピペラジン(300mg,1.85mmoL)、シクロプロパンカルボキサアルデヒド(195mg,2.78mmoL)、および酢酸(0.1mL)をテトラヒドロフラン(7mL)に溶解した。この混合溶液に、水素化トリアセトキシホウ素ナトリウム(1.18g,5.55mmoL)を攪拌下に加えた。室温で2時間攪拌した後に、炭酸カリウム水溶液を加え、酢酸エチルで抽出した。この有機層を濃縮し、得られた残渣をNH−シリカゲルで精製(ヘプタン−酢酸エチル)することにより、1−(シクロプロピルメチル)−4−フェニルピペラジン394mgを得た(収率98%)。
なお、NH−シリカゲルは、プロピルアミンコーティングが施された富士シリシア化学社製のChromatorex−NHシリカゲルをいう。
1H−NMR(400MHz,CDCl3)δ:0.12−0.16(m,2H),0.52−0.57(m,2H),0.87−0.95(m,1H),2.32(d,J=6.8Hz,2H),2.69−2.71(m,4H),3.22−3.25(m,4H),6.83−6.87(m,1H),6.92−6.96(m,2H),7.24−7.29(m,2H).
1−(シクロプロピルメチル)−4−フェニルピペラジン(394mg)を酢酸エチルに溶解し、4N−塩化水素 酢酸エチル溶液(0.463mL,1.85mmoL)を加えた。これにヘプタンを加え、生成した固体をろ別し、真空乾燥することで、1−(シクロプロピルメチル)−4−フェニルピペラジン 塩酸塩437mgを得た(収率93%)。
MS m/e(ESI)217(MH+).
Duolink in situ PLA TM (Olink Bioscience社 登録商標)を用いたα4−インテグリンとカルレティキュリンの細胞内相互作用の検出および化合物AまたはCによるその阻害の検出
0.3mg/mLコラーゲン(TypeI−C、新田ゼラチン社製)でコーティングした35mmφガラスボトムディッシュ(MATSUNAMI社製)に、10%非働化牛胎児血清(テルモ社製)、2%(w/v)L−グルタミン(Sigma社製)、100units/mLペニシリン−100μg/mLストレプトマイシン(Sigma社製)を含むRPMI1640培地(WAKO社製)に懸濁したJurkat細胞を1x106個/wellになるよう2mL/well添加した。これに直ちに、100%エタノール(WAKO社製)で2mMに希釈した化合物AまたはCを5μL/well添加し、続いてジメチルスルホキシド(Sigma社製)で調製した20μg/mL PMA(Sigma社製)を1μL/well添加後、ディッシュを37℃で12時間、5%CO2インキュベーター内で保温した。保温後、ディッシュから上清を除去し、2mLのHanks’Balanced Salt Solution(以下HBSSと略す。GIBCO社製)で3回洗浄し、そこへ3.7%ホルムアルデヒド水溶液(WAKO社製)を含むHBSSを200μL/well添加し、室温で30分間固定した。固定後、2mLのHBSSで2回洗浄し、0.1% TritonTM X−100(Sigma社製)を含むHBSSを200μL/well添加し、室温で5分間透過処理した。2mLのHBSSで3回洗浄し、そこへ氷冷した100%のメタノール(WAKO社製)を1mL/well添加して、−20℃で10分間固定した。固定後、ディッシュから上清を除去し、2mLのHBSSで2回洗浄し、これに3%牛胎児血清(BSA、WAKO社製)を含むTris−buffered saline with tween20(以下TBSTと略す。Sigma社製)を2mL/well添加し、室温で1時間保温した。ディッシュから上清を除去後、2mLのHBSSで2回洗浄し、0.3%BSA/TBSTで2μg/mLと4μg/mLにそれぞれ希釈した抗ヒトα4−インテグリンウサギ抗体(MILLIPORE社製)と抗ヒトカルレティキュリンマウス抗体(SANTA CRUZ社製)を70μL/well添加して、4℃で1晩静置させた。
翌日、ディッシュから上清を除去し、2mLのHBSSで2回洗浄した。そこへ、マウスMINUS(1/5量)、ウサギPLUS(1/5量)、1/10 block B(3/5量)の割合で混合したPLA液を70μL/well添加し、37℃で2時間乾燥しないようインキュベーターで保温した。
保温後、ディッシュから上清を除去し、2mLのHBSSで2回洗浄後、hybridization bufferを70μL/well添加し、37℃で15分間インキュベーターで静置させた。
保温後、ディッシュから上清を除去し、2mLのHBSSで2回洗浄した。そこへ、1/40量のリガーゼを含むライゲーション緩衝液(ligation buffer)を70μL/well添加し、37℃にて15分間インキュベーターで静置させた。
保温後、そこへ1/80量のポリメラーゼ(polymerase)を含むアンプリフィケーション緩衝液(amplification buffer)を70μL/well添加し、37℃で90分間インキュベーターで静置させた。これより、すべての操作は遮光下で実施した。
保温後、ディッシュから上清を除去し、2mLのHBSSで2回洗浄後、ディテクション緩衝液(detection buffer)を70μL/well添加し、37℃で60分間インキュベーターに静置させた。
保温後、ディッシュに2×生理食塩水−クエン酸ナトリウム(以下SSCと略す。)を1mL/well添加し、室温で2分間静置させた。ディッシュから上清を除去し、1×SSCを1mL/well添加し、室温で2分間静置させた。ディッシュから上清を除去し、0.2×SSCを1mL/well添加し、室温で2分間静置させた。ディッシュから上清を除去し、0.02×SSCを1mL/well添加し、室温で2分間静置させた。静置後、ディッシュから上清を除去し、70%エタノール溶液(WAKO社製)を1mL/well添加し、室温で1分間静置させた。そこへ、1mLのHBSSを添加し室温で1分間静置させた。そこへ、1mg/mLのHoechst stainを1μg/mLになるように1μL添加し、室温で5分間静置させた。静置後、2mLのHBSSで2回洗浄し、HBSSを2mL/well添加し、共焦点顕微鏡(Texas Red filter,Hoechst filter,FluoView FV10i,Olympus,Texas Red Ex(nm)/Em(nm)595/612,Hoechst33258 Ex(nm)/Em(nm)352/455)で観察した。結果を図1に示す。化合物Aは、α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用を阻害する一方、化合物Cは、α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用を阻害しなかった。
Duolink In situ−Fluorescence TM (SIGMA−ALDRICH社製)によるプライマリー細胞(ヒト末梢血白血球)のα4−インテグリンとカルレティキュリンの細胞内相互作用の検出および化合物Aによるその阻害の検出
100Uのヘパリンナトリウム(エイワイファーマ社製)を含むプラスチックチューブに、健常成人の肘静脈より採取した25mLの全血を添加し、緩やかに混和したのち、実験使用時まで室温で静置した。
15mLのポリプロピレンコニカルチューブ(BD FALCON社製)に全血1mL添加した。これに直ちに、ジメチルスルホキシド(SIGMA社製)で5mMに希釈した化合物Aを1μL/チューブ添加し、続いてジメチルスルホキシド(SIGMA社製)で調製した10μM PMA(SIGMA社製)を1μL/チューブまたはリン酸緩衝生理食塩水(PBS;Sigma社製)で調製した10μg/mL SDF−1α(WAKO社製)を10μL/チューブ添加後、チューブを37℃で30−60分、恒温水槽で保温した。保温後、超純水で10倍希釈した1−Step Fix/Lyse Solution(eBioscience社製)を10mL/チューブ添加して転倒混和後、4℃で一晩静置させた。翌日、チューブを500×g 4℃で5分遠心し、上清を除去し得られた沈殿物に0.5%牛血清アルブミン(BSA、SIGMA社製)を含むPBSを2mL/チューブ添加し懸濁して、チューブを500×g 4℃で5分遠心した。チューブから上清を除去し得られた沈殿物に0.5% BSAを含むPBSを400μL/チューブ添加し懸濁した。得られた固定化処理された白血球は、使用時まで4℃保温した。
剥離防止コートスライドグラス(FRONTIER、MATSUNAMI社製)に、集細胞遠心装置(サイトスピン3、THERMO SCIENTIFIC社製)を用いて、懸濁した白血球を50μL/スライドグラス添加して、1500rpm 室温で5分遠心し、塗抹標本(スメア)を作製した。これに直ちに、0.01% TritonTM X−100(SIGMA社製)を含むHBSS(INVITROGEN社製)を100μL/塗抹標本添加し、室温で20分細胞直ちに希釈緩衝液(dilution buffer)で2μg/mLと4μg/mLに膜透過処理した。200μLのHBSSで2回(それぞれ室温で5分)洗浄し、そこへブロッキング溶液(blocking solution)を1−2滴/塗抹標本添加し、37℃で60分乾燥しないようインキュベーターで保温した。塗抹標本から上清を除去後、それぞれ希釈した抗ヒトα4−インテグリンウサギ抗体(MILLIPORE社製)と抗ヒトカルレティキュリンマウス抗体(SANTA CRUZ社製)を50μL/well添加して、4℃で一晩静置した。
翌日、塗抹標本から上清を除去し、200μLの洗浄緩衝液A(washing buffer A)で2回(それぞれ室温で5分)洗浄した。そこへ、PLAプローブ マウスMINUS(1/5量)、PLAプローブ ウサギPLUS(1/5量)、抗体希釈液(Antibody Diluent、3/5量)の割合で混合したPLA液を50μL/塗抹標本添加し、37℃で60分乾燥しないようインキュベーターで保温した。
保温後、塗抹標本から上清を除去し、200μLの洗浄緩衝液A(washing buffer A)で2回(それぞれ室温で5分)洗浄した。そこへ、1/40量のリガーゼを含むライゲーション緩衝液(ligation buffer)を50μL/塗抹標本添加し、37℃にて30分乾燥しないようインキュベーターで保温した。
保温後、塗抹標本から上清を除去し、200μLの洗浄緩衝液A(washing buffer A)で2回(それぞれ室温で5分)洗浄した。そこへ、1/80量のポリメラーゼ(polymerase)を含むアンプリフィケーション緩衝液(amplification buffer)を50μL/塗抹標本添加し、37℃で60分乾燥しないようインキュベーターで保温した。すべての操作は遮光下で実施した。
保温後、塗抹標本から上清を除去し、200μLの洗浄緩衝液B(washing buffer B)で2回(それぞれ室温で10分)、その後超純水で100倍希釈した200μLの洗浄緩衝液B(washing buffer B)で1回(室温 1分)洗浄した。そこへ、2μg/mL Hoechst 33342(INVITROGEN社製)を含むPBSを50μL/塗抹標本添加し、37℃で10分乾燥しないようインキュベーターで保温した。すべての操作は遮光下で実施した。
保温後、塗抹標本から上清を除去し、PBSを200μL/塗抹標本添加した。直ちに、塗抹標本から上清を除去し、封入剤(Gold antifade、LIFE TECHNOLOGIES社製)を1滴/塗抹標本添加し、カバーグラス(MATSUNAMI社製)をかぶせ、室温で一晩乾燥させた。すべての操作は遮光下で実施した。
翌日、共焦点レーザースキャン顕微鏡(LSM510 ver.4.0,CARL ZEISS社製、Texas Red Ex(nm)/Em(nm)543/560−625,Hoechst33342 Ex(nm)/Em(nm)405/420−480)で観察した。次に、得られた画像を画像解析ソフト(ZEN 2012 lite、CARL ZEISS社製)を用いて解析した。α4−インテグリンとカルレティキュリンの相互作用由来のTexas Redの赤色シグナル(Intensity sum:単位Gray)を、核由来のHoechst33342由来の青色シグナル(Area:単位Pixel2)で除算し数値化した。なお、Texas Redの赤色シグナルが強力かつ細胞表面積の大きい細胞(単球)は除外して画像解析し数値を算出した。結果を図2及び図3に示す。化合物Aは、PMA刺激によって亢進するα4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用を阻害した。
Claims (15)
- 化合物の抗炎症効果または免疫抑制効果を予測する方法であって、
患者由来の細胞における、α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度をProximity Ligation Assay法により測定する工程と、
測定された阻害度を指標として、化合物に対する患者の感受性を判断する工程と、
患者の感受性を指標として、化合物の抗炎症効果または免疫抑制効果を予測する工程と、を含み、
化合物は下記の化合物AまたはBであり、
患者は炎症性疾患もしくは自己免疫疾患に罹患している、または罹患していると疑われるものである、
方法。
化合物A:1−プロピル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン 塩酸塩
化合物B:1−シクロプロピルメチル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン メタンスルホン酸塩 - Proximity Ligation Assay法において、一次抗体として異種動物から得られた、抗ヒトインテグリン抗体と抗ヒトカルレティキュリン抗体を使用する、請求項1記載の方法。
- Proximity Ligation Assay法において、一次抗体として抗ヒトインテグリンウサギ抗体と抗ヒトカルレティキュリンマウス抗体を使用する、請求項2記載の方法。
- 化合物が化合物Aである、請求項1〜3のいずれか一項記載の方法。
- 化合物が化合物Bである、請求項1〜3のいずれか一項記載の方法。
- 細胞が白血球である、請求項1〜5のいずれか一項記載の方法。
- 細胞が、炎症性腸疾患、過敏性腸症候群、リウマチ関節炎、乾癬、多発性硬化症、喘息またはアトピー性皮膚炎の患者由来の白血球である、請求項1〜5のいずれか一項記載の方法。
- 細胞が、炎症性腸疾患の患者由来の白血球である、請求項1〜5のいずれか一項記載の方法。
- 細胞が、潰瘍性大腸炎またはクローン病の患者由来の白血球である、請求項1〜5のいずれか一項記載の方法。
- α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度を測定する工程の前に、赤血球画分を含まない固定化された白血球画分を得る工程であって、患者から採取された全血を溶血処理し、白血球を固定化し、遠心操作により白血球画分を単離する工程を含む、請求項6〜9のいずれか一項記載の方法。
- α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度を測定する工程の前に剥離防止処理されたスライドガラス上に赤血球画分を含まない固定化された白血球画分を塗布した塗沫標本を作製する工程を含む、請求項10記載の方法。
- 炎症性腸疾患、過敏性腸症候群、リウマチ関節炎、乾癬、多発性硬化症、喘息またはアトピー性皮膚炎に罹患している患者の化合物に対する感受性の検査の指標とするために、α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度を測定する方法であって、
患者由来の白血球におけるα4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度をProximity Ligation Assay法で測定する工程を含み、
化合物は下記の化合物AまたはBである、
方法。
化合物A:1−プロピル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン 塩酸塩
化合物B:1−シクロプロピルメチル−4−[2−(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)フェニル]ピペラジン メタンスルホン酸塩 - 患者が炎症性腸疾患に罹患している患者である請求項12記載の方法。
- α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度をProximity Ligation Assay法で測定する工程の前に、赤血球画分を含まない固定化された白血球画分を得る工程であって、患者から採取された全血を溶血処理し、白血球を固定化し、遠心操作により白血球画分を単離する工程を含む、請求項12または13記載の方法。
- α4−インテグリンとカルレティキュリンとの相互作用に対する化合物の阻害度をProximity Ligation Assay法で測定する工程の前に、剥離防止処理されたスライドガラス上に赤血球画分を含まない固定化された白血球画分を塗布した塗沫標本を作製する工程を含む、請求項14記載の方法。
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