JPH07509721A - 組織形成因子誘導による神経の再生と修復 - Google Patents

組織形成因子誘導による神経の再生と修復

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JPH07509721A JP6505485A JP50548594A JPH07509721A JP H07509721 A JPH07509721 A JP H07509721A JP 6505485 A JP6505485 A JP 6505485A JP 50548594 A JP50548594 A JP 50548594A JP H07509721 A JPH07509721 A JP H07509721A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 4、上記を員傷が神経切断からなる請求項3の発明。 5、上記モルフォゲンが上記損傷に対して先に上記細胞に供給されている請求項 3の発明。 6、上記1員傷が上記細胞の脱ミニリン化によるものである請求項3の発明。 7、上記損傷が細胞性毒物に対して上記細胞が露出したことによるものである請 求項3の発明。 8、上記毒物がエタノールからなる請求項7の発明。 9、上記細胞がニューロパシーのため瀕死の状態にあるところの請求項1または 2の発明。 10、上記ニューロパシーの病因が代謝、感染、毒物、自己免疫、栄養、虚血性 である請求項9の発明。 11、上記ニューロパシーが、パーキンソン病、ハンチントンn踏病、筋萎縮性 側索硬化症、多発性硬化症、アルツハイマー病である請求項10の発明。 12、上記細胞が上記細胞からなる神経組織に関連した腫瘍性病変のため死のリ スクにあるところの請求項1または2の発明。 13 上記病変が神経由来の細胞からなるlI!瘍によりもたららされたもので ある請求項12の発明。 14、上記腫瘍が神経芽細胞腫または網膜芽細胞腫ある請求項13の発明。 15、上記病変がダリア細胞からなる!I瘍からもたらされたものである請求項 12の方法。 16、上記瀕死の細胞が中枢神経系の部分からなるるところの請求項1または2 の発明。 17、上記細胞が線条体基底神経節ニューロンからなる請求項16の発明。 1日、上記細胞が異質ニューロンからなる請求項16の発明。 19、瀕死の細胞が末梢神経系の部分である請求項1または2の発明。 20、上記モルフォゲンが上記細胞において細胞接着分子の生産を促進させると ころの請求項1または2の発明。 21、上記細胞接着分子が神経細胞接着分子である請求項2゜の発明。 22、神経細胞接着分子が、N−CAM −120,N−CAM −140,N −CAM180からなる群から選択されたものであるである請求項21の発明。 23、上記モルフォゲンが、0P−1,0P−2,CBMP2.Vgl(fx) 、Vgr(fx)。 DPP(fx)、GDF(fx)、60A(fx)からなる群から選択された配 列の一つと少なくとも70χのアミノ酸配列ホモロジーを有しているものからな る請求項1または2の発明。 24、上記モルフォゲンが、0P−1,0P−2,CBMP2.Vgl(fx) 、Vgr(fx)。 DPP(fx)、GDF(fx)、60A(fx)からなる群から選択された配 列の一つと少なくとも80χのアミノ酸配列ホモロジーを有しているものからな る請求項23の発明。 25、上記モルフォゲンが、配列表配列番号5 (hOP−1)の残基43−1 39で定義された配列と60%以上のアミノ酸配列の同一性を持つアミノ酸配列 からなるものである請求項24の発明。 26、上記モルフォゲンが配列表配列番号5 (hOP−1)の残基43−13 9で定義された配列と65%以上のアミノ酸配列の同一性を持つアミノ酸配列か らなるものである請求項25の発明。 27、上記モルフォゲンが配列表配列番号5 (hOP−1)の残基43−13 9で定義された配列であって対立形質遺伝子および種変異体を含むものからなる ものである請求項22の発明。 2日、哺乳動物の瀕死の状態にある神経細胞の生存性を増強するための方法であ って、内因性モルフォゲンの生産を刺激することのできる物質の有効量を上記哺 乳動物に投与するステップからなる方法。 29、上記’l!71譬が上記神経細胞からなるm織の内因性モルフォゲンの生 産を刺激するところの請求項28の方法。 30、哺乳動物の神経回路を維持するために充分な時間と濃度で上記経路を特定 するニューロンにモルフォゲンを供給することからなる神経回路維持のための方 法。 31、上記モルフォゲンがあらかしめ上記回路に傷害に対して供給されている請 求項30の方法。 32、上記モルフォゲンが損傷した神経回路の修復促進のために充分て供給され ている請求項30の方法。 33、上記損傷した神経回路が上記回路に対して物理的化学的損傷により起こっ たものである請求項32の方法。 34、上記損傷が神経切断である請求項33の方法。 35、上記損傷が上記回路で特定されるニューロンの脱ミニリン化である請求項 33の方法。 36 上記損傷が細胞性毒物に対して、上記回路で特定する細胞の露出からおこ るものである請求項33の方法。 37、上記毒物がエタノールである請求項36の方法。 38、上記ダ頃傷した神経回路が上記回路で特定される細胞のニューロパシーか らもたらされたものである請求項30の方法。 39、上記ニューロパシーの病因が代謝、感染、毒物、自己免疫、栄養、虚血性 である請求項3日の方法。 40、上記二ニーロバシーが、パーキンソン病、ハンチントンFJn病、筋萎縮 性遅発性硬化症、多発性硬化症、アルツハイマー病である請求項39の方法。 41、上記ニューロパシーが軸索の変性である請求項38の方法。 42、上記ニューロパシーが脱ミニリン化ニューロパシーである請求項3日の方 法。 43、上記損傷した神経回路が腫瘍性病変によるものである請求項30の方法。 44、上記腫瘍性病変が神経芽腫またはグリオマーによっておこるものである請 求項43の方法。 45、上記モルフォゲンが上記回路で特定される細胞において細胞接着分子の生 産を促進させるところの請求項30の方法。 46、上記細胞接着分子が神経細胞接着分子であるところの請求項45の方法。 47、神経細胞接着分子がN−CAM−120、N−CA門−140、N−CA Al2O2らなる群から選択されたものであるである請求項46の方法。 4日、上記モルフォゲンが0P−1,0P−2,CBMP2.Vgl(fx)、 Vgr(fx)。 DPP(fx)、GDF(fx)、60A(fx)からなる群から選択された配 列の一つと少なくとも70χのアミノ酸配列ホモロジーを有しているものからな る請求項30または45の方法。 49、上記モルフォゲンが0P−1,0P−2,CBMP2.Vgl(fx)、 Vgr(fx)。 DPP(fx)、GDF(fx)、60八(fx)からなる群から選択された配 列の−つと少なくとも80χのアミノ酸配列ホモロジーを有しているものからな る請求項4日の方法。 50、上記モルフォゲンが配列表配列番号5 (hOP−1)の残基43−13 9で定義された配列と60%以上のアミノ酸配列の同一性を持つアミノ酸配列か らなるものである請求項49の方法。 51、上記モルフォゲンが配列表配列番号5 (hOP−1)の残基43−13 9で定義された配列と65%以上のアミノ酸配列の同一性を持つアミノ酸配列か らなるものである請求項50の方法。 52、上記モルフォゲンが配列表配列番号5 (hOP−1)の残基43−13 9で定義されたアミノ酸配列であって、その対立形質および種変異体を含むもの からなるものである請求項51の方法。 53、上記モルフォゲンが配列表配列番号16のヌクレオチド1036−134 1または配列表配列番号20のヌクレオチド1390−1695まで定義された DNA配列と厳密な条件でハイブリダイズする核酸によってコードされたポリペ プチド鎖からなるものである請求項1.2.30または46の発明。 54、上記モルフォゲンが、モルフォゲンファミリーまたは対立型、種特異型ま たはその他配列の変異体のプロドメインからなるペプチドとコンプレックスを形 成した二量体蛋白質種からなるものである請求項1.2.26.30.45また は51の発明。 55、上記二量体モルフォゲンが、上記ペプチドと非共有的に結合したものであ る請求項54の発明。 56、上記二量体モルフォゲンが、上記の2ペプチドと結合したものである請求 項54または55の発明。 57、上記ペプチドが少なくとも、上記プロドメインドメインを特定する配列の 少なくとも最初の18アミノ酸からなる請求項54または55の発明。 58、上記ペプチドが上記プロドメインの全長型である請求項57の発明。 59、上記ペプチドが配列表配列番号16のヌクレオチド136−192または 配列表配列番号20のヌクレオチド157−211で定義されたDNA配列と厳 密な条件でハイブリダイズする核酸によってコードされたポリペプチド鎖からな るものである請求項54または55の発明。 60、上記コンプレックスが塩基性アミノ酸、界面活性剤、キャリアー蛋白質で 安定化されているものである請求項54または55の発明。 61、神経回路を特定する細胞に内因性モルフォゲンの生産を促進させることが できる物質の有効量を哺乳動物に投与することからなる哺乳動物で神経回路を維 持する方法。 62、以下のことからなる哺乳動物の損傷部位に神経回路の再生を促進させるた めの組成物; インビボでその部位に蛋白質を保持させるために、適切な生体内適合性、生体内 吸収性キャリアーおよび、上記キャリアーに散布し上記損傷部位に供給した時上 記のモルフォゲンのようなモルフォゲンが上記部位に神経回路の再生促進させる 。 63、上記キャリアーが軸索の成長の方向性を助けるために構造的に充分である ところの請求項62の組成物。 64、上記キャリアーが高分子材料である請求項63の組成物。 65、上記キャリアーがラミニンまたはコラーゲンである請求項63の組成物。 66、神経回路の切断部を修復するための器具であって下記の内容からなる器具 : 生体内適合性のあるチューブ状ケーシングが内部表面と外部表面にあり神経突起 が再生する回路を特定し、上記器具はなめらかで神経経路の切断を覆うために充 分な容積を持ち、切断神経の末端をその開口部に受入れ、そして上記チューブ状 管によって特定できる回路にモルフォゲンを散布し、神経経路の切断を特定する 切断された神経を補助し、モルフォゲンが神経経路の再生を促進するように、上 記回路に配置した場合に上記神経末端を補助することができる。 67、上記モルフォゲンが、インビボでの部位に蛋白質を保持するために適した 生体内適合性、生体内吸収性キャリアーと共に上記導管に散布されるところの請 求項66の器具。 68、上記キャリアーが、上記導管内で軸索成長の方向性を補助するための充分 な構造をとるところの請求項67の器具。 6つ、上記クーンングの外部表面が基本的に不浸透性である請求項67の器具。 70、上記キャリアーがポリマーである請求項66の器具。 71、上記キャリアーがラミニンまたはコラーゲンである請求項67の器具。 72、神経由来の形質転換細胞の細分化を誘導するための方法であって、下記の ステップからなる方法:非形質転換神経細胞に特徴的な形態へ上記細胞の再分化 を誘導するために充分な濃度と時間モルフオゲン組成物を上記形質転換細胞に接 触させる。 73、上記非形質転換神経細胞に特徴的な形態が神経突起の外成長の形成を含む 請求項72の方法。 74、上記非形質転換神経細胞に特徴的な形態が細胞凝集と細胞接着を含む請求 項72の方法。 75 上記モルフオゲン組成物が上記細胞において神経細胞接着分子の生産誘導 である請求項72の方法。 76、上記誘導神経細胞接着分子がN−CAM−180、N−CAM−140、 N−CAM−120請求項72の方法。 77、上記形質転換細胞がニューロプラスドーマである請求項72の方法。 7B、l1ltlllのニューロパシーの検出のためと哺乳動物のニューロパシ ーを処置するための治療の有効性の評価とのキットであって、以下からなるキッ ト; a)ffjH乳動吻から得られた細胞または体液サンプルを採取するための手段 ; b)結合蛋白質−モルフォゲンコンブレノクスの形成のために上記サンプルにモ ルフォゲン特異的に結合する結合蛋白質;C)上記コンプレックス検出手段 79、上記結合蛋白質がモルフオゲンのプロドメインの一部または全部によって 特定されたエピトープに特異性を有している請求項7日のキット。 80、#i乳動物の二ニーロバシーを検出するための方法であって、以下のステ ップからなる方法: 上記哺乳動物血清または脳を髄液中のモルフオゲンの生理学的濃度の変動を検出 し、上記変動を神経細胞死の増加の指標とする。 81、@乳動物のニューロパシーを検出するための方法であって、以下のステッ プからなる方法: 上記哺乳動物血清または脳を髄液中のモルフオゲン抗体のタイターの出現濃度の 変動を検出し、上記変動を神経細胞死の増加の指標とする。 82、上記ニューロパシーが神経変性疾患、神経膜ミニリン化、ミニリン機能不 全、神経性腫瘍、神経損傷等によるものである請求項78.80または81の発 明。 83、以下のステップからなる&11織中の細胞接着分子の生産促進の方法 上記&iI織の細胞の細胞接着性分子の生産を誘導するために充分な濃度と時間 上記組織にモルフォゲンを供給する。 84、上記細胞接着性分子が神経細胞接着分子である請求項83の方法。 85、上記細胞がニューロンである請求項84の方法。 86、上記モルフォゲンが0P−1,0P−2,CBMP2.Vgl(fx)、 Vgr(fx)。 DPP(fx)、GDFOx)、60A(fx)からなる群から選択された配列 の一つと少なくとも70χのアミノ酸配列ホモロジーを有しているものからなる 請求項78.80または81の方法。 87、上記モルフォゲンが0P−1,0P−2,CBMP2.Vgl(fx)、 Vgr(fx)。 DPP(fx)、GDF(fx)、60A(fx)からなる群から選択された配 列の一つと少な(とも80χのアミノ酸配列ホモロジーを有しているものからな る請求項86の方法。 8日、上記モルフォゲンが配列表配列番号5 (hop−1)の残基43−13 9で定義された配列と60%以上のアミノ酸配列の同一性を持つアミノ酸配列か らなるものである請求項87の方法。 89、上記モルフォゲンが配列表配列番号5 (hOP−1)の残基43−13 9で定義された配列と65%以上のアミノ酸配列の同一性を持つアミノ酸配列か らなるものである請求項88の方法。 904上記モルフォゲンが配列表配列番号5 (hOP−1)の残基43−13 9で定義されたアミノ酸配列であって、その対立形質および種変異体を含むもの からなるものである請求項89の方法。 91、上記モルフォゲンが配列表配列番号16のヌクレオチド1036−134 1または配列表配列番号20のヌクレオチド1390−1695まで定義された DNA配列と厳密な条件でハイブリダイズする核酸によってコードされたポリペ プチド鎖からなるものである請求項78.80または81の方法。 92、脳血液関門を通過する上記モルフォゲンの移送を促進することのできる分 子に結合したモルフォゲンからなる、瀕死の神経細胞の生存性を増強するだめの 組成物。 93、上記キャリアーが脳組織由来細胞外マトリックスである請求項62または 67の発明。 明 細 言 ′5 沃 による の と ′ 光皿皇背旦 本発明は、インビボで神経細胞の生存性を増強する方法、及びインビボで神経回 路を維持するための方法、組成物と器具に関する。特に、本発明は、瀕死の細胞 の生存性を促進させる方法であって、神経の母細胞を形質転換させて再分化させ るだめの方法を包含する方法、および分化した神経細胞に形質発現を維持させる ための方法を提供する。さらにまた、本発明は、傷害を受けた神経回路を修復す るための手段を提供する。この手段には長い距離にわたる軸索の成長を促進する ための方法を含んでおり、さらに免疫学的に関連している神経組織傷害を軽減す るための方法を提供するものである。本発明の代表的な実施態様としては、細胞 中の細胞接着性分子の発現であって、特に、神経細胞中の神経細胞接着性分子の 発現を促進する方法を提供するものである。最終的には、本発明は神経組織のけ 血状態を評価し、哺乳動物における神経系の機能不全を評価するための手段を提 供するものである。 哺乳動物の神経系は、末梢神経系(PNS)および中枢神経系(CNS、 脳お よびを髄からなる)からなっており、二種類の代表的な細胞から構成されている 。これはニューロンとダリア細胞である。ダリア細胞はニューロンの間を満たし ており、それを保護し、その機能を調節している。 PNS中のシュワン細胞と CNS中の寡突起神経膠細胞のような、ある種のダリア細胞は、神経軸索を取り 巻き、保護している保護性ミニリン鞘を形成する。 神経軸索は、ニューロン細胞本体から延びて、ニューロンの電気的なインパルス を伝達してゆく突起である。末梢神経系では、複数のニューロンの長軸索が束に なって、神経または神経繊維を形成している0次にこれらが何本か組みあわさっ て、神経束になる。ここにおいて神経繊維は、神経内の血管補充と一緒になって 、保護性の複層式鞘を結合させたゆるやかなコラーゲンマトリックス中に埋め込 まれた状態の神経束を形成している。 中枢神経系では、ニューロン細胞本体は、これらのミニリン鞘化された突起とは 視覚的に見分けかつ(、そして夫々灰色と白のThfとして言及されている。 成長中には、中枢神経系と末梢神経系からの分化したニューロンは、軸索を発生 させる。二〇軸索は成長し、目的の標的細胞に接続する。ある場合には、成長し た軸索は、相当な距離までとどく必要がある。あるものは、末梢にまで成長して ゆ(のに対して他のものは中枢神経系中にとどまる。哺乳動物において、神経発 生の段階は、胎芽期間に完成し、神経細胞は、一旦十分に分化すると増殖するこ とはない。 従って、例えばニューロンが機械的あるいは化学的損傷をうけた場合、さらには また回路を形成するニューロンを死の危険にさらすに十分な神経病変が起こった 場合は、哺乳動物の神経系は、特別に危険な状態になる。ある亜集団または末梢 或いは中枢神経系において神経の系統のみに影響を与えるような多くの神経病変 にニューロパシー)が、今日までに認識されている。 神経細胞それ自身またはそれに付随するダリア細胞が影響を受けているニューロ パシーは、細胞代謝機能不全、感染、毒性物質に対する露出、自己免疫性機能不 全、栄養不全あるいは虚血などの原因によって起こる。それ以外にも、細胞の機 能不全が直接的な細胞死を誘発することがあると考えられている。その他の場合 として、ニューロパン−は、生体の免疫/炎症系を促進することで完全な組織壊 死を引き起こすと考えられている。 さらに最初の神経性障害に対する免疫応答メカニズムが、ニューロンおよびこれ らのニューロンによって特定されている神経伝達系を破壊する。 現在、これらのニューロパシーによって引き起こされた下記の損傷を修復するた めの、満足すべき方法は存在していない。 この損傷としては多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、ハンチントン 舞踏病、アルツハイマー病、パーキンソン病(パーキンソン症)および肝性脳症 のような代謝由来疾患などがある。近年、激しい外傷性病変あるいは脳及び/ま たはを髄の神経変性病変を阻止することを目的とする、欠失したり、欠損のある ニューロンを機能的に他のものと換えるか、またはそのようなニューロンを補償 するような試みにおいて、胎児ニューロンの移植が今日迄では第−量的なものと なっている。しかし、ヒト胎児細胞の移植研究は厳しく制限されている。さらに また神経成長因子およびインシュリンライクグロースファクターのような神経栄 養因子を投与することによってCNS内の神経成長を促進させることが提藁され ている(Lundborg、1987.Acta 0rthop、 5cand 、 58:145−169および米国特許第5,093,317号等を参照)、  CNSに神経栄養因子を投与するには、脳−血液バリアーを通過させる必要が ある。バリアーは、直接注入によって、又は化学的な変性や抱合のような、バリ アー通過を促進するために分子を変性することによって、又は分子トランケーシ ョンによって通過させることができる。さらにシュワン細胞が、損傷をうけた神 経突起の成長を促進し、維持することを目的にCNS病変部位にf多植されてい る。 (Paino et al、、1991.Exp、Neurol。 gy、 114(2) +254−257)。 神経経路障害は、CIJSの軸索の障害によりおこるものの場合、自己末梢神経 の移植が、中枢神経系の病巣をつなぎ合わせ、その正常なターゲット領域に軸索 を戻させている。Cll5ニユーロンとは対照的に、末梢神経系ニューロンは、 軸索性の障害に反応して新しい末梢突起を伸長させることができる。末梢神経系 軸索のこの再往機能があることは、Chis軸索に対するを髄分節の移植を可能 にするものと予想される。しかしながら、好ましい移植は、細胞本体に近接して 得られる満足すべき移植に関係した複数の因子によって制限されている。この制 限因子としては、バイパスを形成させるべきCNSの軸素障害の長さ、CNS神 経性細胞本体から移植部位への距離がある。 末梢神経系においては、ニューロンの細胞再生機能は、ダメージを受けた神経回 路に対して機能修復する能力に限定されている。特に、新しい軸索は、ランダム に伸長し、しばしば方向を誤まり、そして異常な機能を引き起こすような不適切 なターゲットに接続することがある。たとえば、自律神経が障害を受けた場合、 再生した軸索は、麻痺をもたらす誤った筋肉に接続する場合がある。さらに切断 された神経突起が、数ミリメーター以上、例えば10m5+以上の長さののギャ ップを形成する場合、好ましい神経再生とはならず、神経突起が必要な長さに伸 長しないか、方向違いの軸索の伸長となる場合がある。外科的な手法によって末 梢神経の障害を修復する試みは、特に障害が広い範囲にわたる場合には色々な結 果が生じる。場合によっては、切断された神経末端の適切な配列を得るために行 われる縫合操作は、軸索の再生を阻害すると考えられる傷痕組織の形成を促進す る。たとえ傷痕の組織形成が元に戻ったしても、神経案内通路あるいはそれ以外 の管状プロテーゼを用いる場合、再生がうまくゆくのは一般的に、10IIs以 下の長さの神経損傷に限られている。さらに、末梢ニューロンの修復能力は、障 害や二ニーロバシーが細胞本体自身に影響を与えるか、あるいはまた末端軸索の 拡大性変性をもたらす場合には極端に抑制されてしまう。 さらにまた、哺乳動物の神経回路はti瘍性の病巣によって引き起こされる障害 によってもリスクにさらされる。ニューロンとダリア細胞両方の異常増殖が確認 されている。一般的には、神経由来の形質転換細胞は、正常な分化したIB胞の しめす機能を喪失しており、そしてその機能喪失によって神経回路を破壊する。 さらに腫瘍の増殖は、正常な神経組織を破壊し、神経を圧迫して経路の阻害を行 い、脳を髄液や血液の通過を阻害し、および/または生体の免疫反応を促進する ことによって、病巣を発生させる。さらにまた、脳およびを髄内の腫瘍性病巣の 重要な原因である転移性の!Il瘍は、神経回路に障害を与え、神経細胞の死を 引き起こす。 神経細胞の成長、分化および発達に関連のある形態形成正常化分子の一つのタイ プは細胞接着性分子(CA?I)であり、特に特徴的なものとして神経細胞接着 性分子(N−CAM)である、 CAM 4ま免疫グロブリンスーパーファミリ ーに属し、特異的な結合即ち並んでいる細胞同士のCA?I−CA?I結合を通 じて、発達中のそして成熟した組織内での細胞と細胞のインターラクションを媒 介している。現在までに多くの異なったCAMが特定された。これらの内で、も っとも徹底して研究されたものはN−CAl1とL−CAM(肝臓細胞接着分子 )であり、いずれも様々な成熟した組織におけると同様に、発達の初期段階にお ける全ての細胞から同定された。神経組織の発達において、N−CAl’lの発 現は、&llll底形成経の遊走、神経−筋肉Mi織接着、網膜形成、シナプス 形成そして神経変性等において重要であると考えられてしする6さらにまた、N −CAMの発現の低下は神経機能不全と係わってしすること力く予想されている 。例えば、少なくとも1つのN−CAM 、 N−CA?l−180型の発現は 、ミニリン形成不全マウスで低下している(Bhat、1988、Brain  Res、、452:373−377)、またN−CAMのレベルの低下は正常な 圧力の水頭症と関連付けられており(Werdelin、 1989.^cta Neuro1.5cand、、79:177−181)、タイプII精神***病 についても同様である(Lyons et al、、198B、Bjol、 P sychiatry、23ニア69−775)。 さらに、N−CAMに対する抗体は、障害を受けた神経の機能回復を妨げること が確認された(Remsen、1990.Exp、Neurobiol、110 :26B−273)。 本発明の目的の一つは、哺乳動物において死のリスクを持つニューロンの生存性 を増強するための方法を提供することである。さらに別の目的は、物理的化学的 外傷、ニューロパシーまたはL1瘍性病巣等による神経&[I織の損傷又はそれ に続くダメージの危険にさらされている神経回路をインビボで維持するための方 法を提供することにある。さらに別の目的は、末梢神経系の神経回路のギャップ を修復するための組成物または器具を提供することにある。さらにその他の目的 としては、神経回路を特徴付けている形質転換細胞であって特に神経由来の形質 転換細胞を再分化させるための手段を提供することである。別の目的は細胞にお けるCAMの発現であって、特にN−CAMの発現を促進するための方法を提供 するところにある。さらにまた別の目的は神経組織、血清及び/または脳を髄液 中に存在する蛋白質のレベルの変動をモニターすることによって神経組織の状態 をモニタリングする方法を提供することである0本発明のこれらの目的と方法は 以下に示す説明、図およびクレームから明白となるはずである。 発凱皇1打 本発明は、神経細胞の生存性を増強するための方法を含み、インビボで哺乳動物 の神経回路を維持するための方法と組成物を提供する。 一つの態様では、本発明は、神経回路の障害あるいはこのような障害が予見され る場合に対して、障害を受けた経路の修復あるいはそれらのが層のダメージを抑 制することを含む神経回路を維持するために十分な濃度と回数で、ここに定義す る形態形成蛋白質(モルフオゲン)の治療上を効な量を哺乳類に投与するための ステップからなる治療方法および組成物を特徴としている。 別の態様において、本発明は組成物および治療方法を特徴としており、この治療 法と組成物とは、神経回路に障害を有しているかまたはこのような障害をうける ことが予見されている。 哺乳類に対して特定の化合物を投与することを含むような、ダメージをうけた神 経回路を修復したり、ダメージの進行を抑制することを含むインビボで哺乳類の 神経回路を維持するためのものである。上記の化合物は、哺乳類の生体において 神経回路を保持するために十分な内因性のモルフォゲンの治療上有効な濃度を誘 発するようなものである。これらの化合物は、ここではモルフォゲン促進剤と呼 び、哺乳動物に投与した場合に、モルフォゲンを生産するかまたはモルフォゲン の生産が可能であり及び/またはモルフオゲンを分泌する組織や臓器に作用する 物質を包含するものであり、または、モルフォゲンの生体内濃度を変化させるも のであると理解される。 例えばこの薬剤は内因性モルフォゲンの発現および/又は分泌を刺激することに より作用する。 特に、本発明は瀕死のニューロンの生存を増強するための方法を提供ものであり 、神経の傷害に対する生体の免疫/炎症反応に関連した組織破壊性の作用からニ ューロンを保護する方法を含んでいる。さらにまた、本発明は分化した表現型を 維持するようにニューロンを刺激するための方法を提供するものであり、神経由 来形質転換細胞を再分化させて非形質転換ニューロンの形態学的特性を示すよう に誘導する方法を含んでいる。一つの実施態様において、本発明は細胞内の細胞 接着分子、特にニューロンの神経細胞付着分子(N−CAM )の生産を促進す るための手段を提供する。さらにまた、本発明は障害を受けたニューロンと神経 回路の細胞修復を促進する方法、組成物、器具を提供する。この修復促進は、末 梢および中枢神経系の障害を受けた軸索を再生させることをふくんでいる。さら にまた、本発明は哺乳動物の血清または脳を髄液に存在すモルフォゲンや内因性 モルフォゲン抗体の濃度の変動をモニターすることによって、哺乳類の神経組繊 の状態を評価したり、ニューロパシーを検出してモニターするための手段を提供 するものである。 ここに使用する“神経回路”とは、刺激側から標的細胞側へ電気的信号を通過さ せるための神経回路を意味している0回路とは、電気的インパルスが伝達される ニューロンを含み、相互接続しているニューロンの群、さらに束ねられた状態の 神経軸索によって形成されている神経繊維及びニューロンを取り巻き、ニューロ ンに関係したダリア細胞を含むものである。 本発明の実施態様において、ここに説明するモルフオゲンとは末梢神経系の障害 を受けた神経回路の修復に有用である。特に、モルフォゲンは障害を受けた回路 を修復するために有用である。この回路としては、神経それ自身または神経とシ ナプス後細胞のギャップを長い距離にわたって橋渡しして、神経突起とくに軸索 の再生をさせることが必要な切断や障害を受けた神経繊維(神経)をも含む。特 にここで述べられているモルフオゲンは、保護性ミニリン鞘の脈管形成と再構成 を含む完全な軸素性神経再生を促進できるものである。モルフオゲンは、好まし くは投与部位においてモルフオゲンを保持できる生体内適合性であって生体喋収 性のキャリアー物質中に分散させて、障害の部位に供給される。そして必要な場 合には、切断されたニューロンまたは神経の近位側から遠位末端側に、軸索の成 長が向かうような方法で供給される。例えば軸索の成長を方向づける方法は、1 01以上の長い距離にわたって神経再生を誘導させる場合に必要であるかもしれ ない。これらの機能を備えた多数のキャリアーが想定されている0例えば有用な キャリアーとしては、以下に示すような基本的に不熔解性の物質又は以下に開示 されているように調製された粘性溶液を含む、これらは、ラミニン、ヒアルロン 酸、コラーゲン、あるいはポリ乳酸、ボリク゛リコール酸、ポリ酪酸及び/また はこれらの共重合体のような適当な合成された生体内適合性のあるポリマー物質 である。最近供給されているキャリアーとしては、現在好まれてし)る実例を上 げると、例えばマウスザルコマ−細胞由来の細胞外マトリックス組成物がある。 また特に有用性が予想されるものとしては、脳組織由来細胞外マトリックスがあ る。 特に好ましい実施態様としては、モルフオゲンは障害を受けた回路の距離にまた がっている神経案内導管中にモルフオゲンが分配する器具の部品として局所投与 される0回路は、軸索のような神経突起の成長を誘導するために、保護的なカッ く−として、そして物理学的手段としても作用する。を用な回路番よ、生体内適 合性膜またはケーシングからなっており、チューフ″状+算造をとり、修復され る神経のギャップまたは切断箇所を結びつけるのに十分な大きさを有しており、 分断された神経末端を受け入れるために開口されている。ケーシングまた番よ膜 番よソ1ノコンのような生体内適合性で、非刺激性の素材また番よポリエチレン やポリエチレンビニール酢酸のような生体内適合性ポリマーで作られる。さらに また、ケーシングは、例えばコラーゲン、ヒアルロン酸、ポリ乳酸、ポリグリコ ール酸、ポリ酪酸を含む生体内適合性、生体吸収性ポリマーから構成される。 特に好ましい実施態様としては、回路の外部表面は基本的には不浸透性である。  モルフォゲンは生体内適合性のキャリアー物質を使用して導管中に分配される 。この場合モルフォゲンが、分断された神経の末端に接触できるように、米国特 許5.Oll 、 486号に記載されたように、ケーシングの内部表面に吸着 させるかまたはその他の方法で結合させておく必要がある。さらに、ここに述べ た神経案内導管は、一般的には形状としてはチューブ状であれば、種々の異なっ た形状を採用できることは当業者には明白である。案内導管の内腔が、例えば断 面では長円形または方形であっても良い、さらに案内導管が、神経切断端を結び 付けるように2またはそれ以上のパーツをつなぎあわせて構築されていても良い 。神経の末端は、フィブリングルーのような生体内適合性のある接着物質による 縫合手段か、あるいはまた医学的な技術として公知の手段によって、神経案内導 管を確実に結合させてお(。 またここに述べたモルフォゲンは、障害を受けたりまたは分離した網膜、視神経 に対するその他の障害の修復のように、中枢神経系内に障害を受けた神経回路の バイパスを形成させるために、自己の末梢神経分節を移植する際に有用であると 推測される。ここでモルフォゲンは移植部位で軸索の成長を促進させるために接 続部位に投与される。特に、バイパスを形成させるべきダメージを受けた軸索の 分節が、神経細胞本体から離れて発生する場合に投与される。 さらにまた、ここで述べたモルフオゲンは、瀕死の神経細胞の生存性を増大させ 、それによって神経回路に対するダメージを予防し、限定しあるいは抑制するの に有用である。非有糸***性のニューロンは、死のリスクをもっており、この死 はニューロパシーの結果、または細胞死を誘発するニューロンあるいはダリア細 胞の機能不全によって起こるか、細胞またはその細胞を取り巻く組織に対する化 学的または物理的傷害に引き続いておこる。化学的な傷害は公知の毒性物質に由 来しており、この毒性物質はタバコの煙と阿片中の毒性物質と同様に鉛、エタノ ール、アンモニア、ホルムアルドヒトおよび複数のを機溶媒を含むものである。 さらにまたグルタミン酸塩のような興奮性アミノ酸もまた、神経細胞死の原因と して作用している(Freeseet al、、1990.Brain Res 、、521:254−264) 、神経細胞死もまた、多くの神経変性疾患にお いて明らかな寄与因子になると考えられている。神経変性疾患にはアルツハイマ ー病、ハンチントン舞踏病、パーキンソン病、筋萎縮性遅延型硬化症、多発性硬 化症等がふくまれる。これらのニューロパシーの病因は、肝性脳症性、感染性、 毒物性、自己免疫性、栄養あるいはまた虚血性などを原因とする代謝性のものと 考えられる。さらにエタノールといくつかの毒物は、神経変質性疾患においては 明らかな寄与性因子であるとして確認されている。ここで述べているモルフォゲ ンは、瀕死の細胞に対して、それらの細胞の生存性を増大させて、神経回路の完 全性を保護するために投与することができる0モルフオゲンはその部位に直接投 与するか、または全身的に投与することもできる。さらにまた、上記に示したよ うに、好ましくは目的とする神経組織に関与している細胞内において、内因性の モルフオゲンの発現および/または分泌を促進する物質を哺乳動物に投与するこ とができる。 本発明の別の実施態様において、開示されている方法は、モルフォゲン処置細胞 が非形質転換細胞の形態学的特性を示すように、形質転換細胞、特に神経または ダリア細胞由来の形質転換細胞を再分化させるために有用である。形質転換細胞 が神経由来の細胞である場合、モルフォゲン処理は好ましくは細胞を丸くし、細 胞を凝集させ(クランピングさせ)細胞−細胞の接着をおこさせ、神経突起の外 成長と伸長を引き起こし、N−CAMを生産させる。ここで述べた方法で、基本 的に神経組織中で神経細胞ttiの発生および/または増殖を阻害または減少さ せることが期待されている0本発明の方法は、網膜芽腫、神経芽腫、神経膠腫、 神経膠腫等の神経組織由来の種々の腫瘍の作用を基本的に抑制する目的に有用で あろうことが予測される。さらに本方法は、転移性Mi礒によっておこる腫瘍性 の病変を抑制する目的にもを効であると考えられる。転移性腫瘍はCNSの最も 普通の腫瘍の一つであって、血流を介して頭蓋内室へ到達する。 転移性腫瘍は、例えば正常神経組織の構造を破壊し、神経を圧迫し、脳組織に栄 養供給している脳を髄液や血液の流れをブロックし、および/または生体の免疫 反応を促進することによって、神経回路に障害を与える。 本発明の別の実施態様において、ここに述べたモルフォゲンは、神経組織に最初 におこる損傷に対する生体の免疫/炎症反応に由来した神経回路の傷害を緩和す るための、神経保護効果を提供する目的に有用である。このような反応は、神経 組織の損害にひきつづいて起きる。神経組繊の損傷はたとえば自己免疫性機能不 全、腫瘍性病巣、感染、化学的または物理的外傷、ニューロンまたはダリア細胞 への血流の停止による疾患(例えば虚血性または低酸素性によるもの)さらには 神経あるいは神経周囲の器官に対する傷害などによって起きる0例えば、閉塞性 卒中のように神経への血液供給が閉塞したことによっておこる低酸素または虚血 −再潅流によっておこる一次的な傷害は、免疫的に発生すると考えられている。 さらに多くの初期的な脳腫瘍に伴なう傷害の少なくとも一部分は、免疫学的に関 連しあっていることが認められている。治療される細胞に直接モルフォゲンを投 与するか、哺乳動物に経静脈的にあるいは経口投与によって間接的な方法で全身 的にモルフオゲンを投与することは、神経傷害に対する免疫学的に関連した反応 を緩和及び/または抑制するために使用される。さらにまた、好ましくは傷害の 部位に、インビボでモルフオゲンの発現及び/または分泌を促進できる物質を投 与することも採用できる。外科手術やその他の積極的な医療的処置でで傷害が発 生する場合には、モルフォゲンまたは作用薬はリスクにある神経組織に対して神 経保護的作用を与えるために傷害の誘発より前に投与することもできる。 本発明のさらに別の態様では、ここに説明した発明は、ニューロンにその発現型 を発現させ続けることを含む、分化型ニューロンの成長と維持を支援するための 方法をも提供する。この活性は、神経&[I織の疾病の治療に特に有用であると 考えられる。 神経組織の疾病とは、細胞加齢によって発生し、アルツハイマー病で明らかにさ れていると考えれているような、細胞の代謝機能を減少又は喪失、さらに細胞が 老化し静止した状態になることによって発生する機能喪失をさす、治療されるべ きに細胞に直接モルフオゲンを投与したり、非経口的にまた番よ経口的に投与す ることによって行う全身的供給は、あきら力・に細胞イ(謝機能不全の作用を抑 制および/または逆転させ、それによってリスクを持った神経回路を維持するこ とによって、これらの細胞にその発現型を発現させ続けるように促進する。さら にまた、インビボで内因性モルフオゲンの発現および/またζよ分泌を促進でき る物質の投与も行っても良い。 本発明のさらに別の態様では、本発明は細胞内のCAMの発現レヘル、特にニュ ーロン中のN−CAM発現を促進するための方法を提供する。 CAMは組織形 成のために必須の細胞−細胞間のインターラクシヨンを行わせる分子として特定 される。 CAMは組織境界形成、胚誘導および遊走を含む&ll織発達と組織 の安定化と再生において、基本的なな制御作用を担当していると考えられている 。 CAMのレベル変化は先天性疾患、腫瘍および変性疾患を含む組織変性の多 くに関連している。 特に、N−CAFIの発現は、網膜形成、シナプス形成および神経−筋肉組織接 着を含む正常な神経細胞の発達と分化に関係している。 N−CAMの異性体の 1またはそれ以上の抑制は、正常な組織の発達を抑制することが知られている。  N−CAM発現レベルの変化は、正常な内圧の水頭症とタイプIIの***病を 含む複数のニューロパシーと同様に、神経芽腫を含む腫瘍と関係している。 治療するべきに細胞に直接モルフォゲンを投与したり、非経口的にまたは経口的 に投与することによって行う全身的供給は、1またはそれ以上のCAM 、特に N−CAFIの細胞性発現を誘導する目的で使用することができる。さらにまた 、インビボでのモルフォゲンの発現及び/または分泌を刺激するような物質を、 好ましく傷害の部位に投与して、CAMの生産を誘導することができる。 CA旧よまた、形質形成制御経路の一部であると仮定されている。 この経路の活性は、まだ特定されていない分子によって誘導される(Edelm an、G、M、、1986.Ann、 Rev、 C1l Biol、、2:8 1−116を参照のこと)、どの特定のセオリーに制限されることなく、ここで 説明したモルフォゲンはこの経路の物質として作用する。 最終的に、内因性モルフォゲンレベルの変化は神経amO機能不全を検出する方 法の一部としてモニターすることができる。 特に内因性モルフォゲンレベルの変化は、神経組織の変化を反映しているものと 予想される0モルフォゲンの発現はバイオプシーした細胞、脳を髄液、血清から 直接測定できる。さらにまた、モルフォゲンレベルはモルフォゲンに対する内因 性抗体のレベル変化を検出することで評価できる0例えば、哺乳動物から血清サ ンプルを採取し、先行技術として公知の標準的な蛋白質検出手段によって溶液中 のモルフォゲンまたは抗体の含有量を検出できる。−例としては、抗モルフォゲ ン抗体のような目的のモルフォゲンに特異的に作用する結合蛋白質は、標準的な イムノアッセイにおいてモルフォゲン検出の目的に使用可能である。検出された モルフォゲンレベルは、検出レベルの変化をもちいて組織の状態を示すために、 あらかじめ決定された標準または参照レベルと比較することができる。 本発明の好ましい実施態様において、モルフォゲンまたはモルフォゲン促進剤は 、経口または非経口的に全身的に投与される0本発明のその他の実施態様では、 モルフォゲンは脳を髄液または神経組織内に注入することによって神経組織に直 接投与できる。 本発明のどの治療方法においても、「モルフォゲンの投与」とはモルフォゲン単 独またはそれ以外の分子と組み合わせて投与することを示している0例えば、モ ルフォゲンの成熟型は、プレカーサである「プロ」ドメインを含む形で供給され るが、これは蛋白質の溶解性を促進することが知られている。蛋白質の溶解性を 促進することが知られているその他の有用な分子としては、種々の血清蛋白質と 同様にカゼインおよび乳成分が含まれる0モルフォゲンまたはモルフォゲン促進 剤に関連したその他のを用な分子としては、神経&l!織に対してモルフオゲン またはモルフォゲン促進剤を直接送り込むことのできる組織ターゲンティング分 子が含まれる0本発明の治療プロトコールにおいて有用であると考えられる組織 ターゲツティング性分子としては、抗体、抗体フラグメントある−いは神経組繊 細胞の表面分子と特異的に作用する結合性蛋白質が含まれる。 また別の有用な組織ターゲティング分子はモルフォゲンのプレカーサ、「プロ」 ドメイン、特に0P−1またはGDF−1の「プロ」ドメインの一部または全部 である。これらの蛋白質は天然には神経組織に関連して見出されるが、その他の 組織で合成されて、そして合成された組織から分泌後に神経組織に移送される。 例えば、この蛋白質は骨組織中で活性であることが見出されており、0P−1合 成の一部ソースは泌尿器系の組織(腎臓および膀胱組ta)であるらしい、第二 の発現レベル箇所は脳、心臓、肺(下記)にあることがわかっている、さらにこ の蛋白質は血清、唾液、種々の乳中から分離されている。さらにこの蛋白質の分 泌型は、完全型のモルフォゲン配列のプロドメインと共に成熟型二量体からなっ ている。従って関連したモルフォゲンのプロドメインはインビボでは異なった組 織に特異的なモルフォゲンを輸送するために作用している。 さらにまた関連した組織ターゲツティングあるいは溶解性−増強分子は、酸−不 安定性結合をもっていて、一般的な化学的手段でモルフォゲンに共有的に結合し ている。この結合は、骨の再構成部位の酸性条件下において選択的に切断される 。 最後に、ここで提供されるモルフォゲンまたはモルフォゲン促進剤は神経成長因 子および抗炎症剤などを含む神経回路を維持するに有用であることが知られてい るその他の分子と組み合わせて投与することができる。 モルフォゲンをCNSの障害を治療する目的で用いようとする場合には、付随的 な問題を考慮しなければならない。いわゆる「脳−血液バリアー」と呼ばれてい る脳の毛細血管壁の構造を通過しなければならない、この構造は、血液中に存在 する分子の種類を選別して、脳内への通過を予防する。脳−血液バリアーは、脳 内へのモルフォゲンまたはモルフォゲン促進剤の直接1人によって、効果的にバ イパスさせることができる。さらにまたモルフォゲンまたはモルフォゲン促進剤 は、脳血液バリアーを超えて移送されやすくするために修飾することもできる。 例えば、モルフォゲンまたはモルフォゲン促進剤の切断型は最も有望と考えられ る。 さらにモルフォゲンまたはモルフォゲン促進剤は、より親油性に変更するために (1飾することができ、また自然にバリアーを通過することのできるその他の分 子と当業者には公知の標準的手段を用いて共有結合させることができる。このよ うな技術としてはPardridge、Endocrine Revew 7: 314−330(1980)や米国特許4,801.575に記載された技術を 例示することができる。 従って、モルフォゲンの機能的な「アナログ」の用語は、蛋白質が形質形成性の 生物活性を有しているが、ここに定義したモルフォゲンと比較して付加的な構造 的な違いを有するものをさす0例えばモルフォゲンの一部分が一般的でない付加 的な化学成分を有しているものである。このような成分(例えば例を上げて示す と、アシル化、アルキル化、陽イオン化、グリコジル化反応あるいはその他モル フォゲンにこの成分を共有結合させるための手段)は分子の溶解性、吸収性、生 物学半減期あるいは脳−血液バリアーを超えた移送などを改善すると考えられる 。 本発明における有用なモルフォゲン木来は骨形成蛋白質として特定される蛋白質 である。0P−1,0P−2、およびCBM P蛋白質、同様なアミノ酸配列を 持つ蛋白質として、DPP(ンヨウジョウバエ由来)、Vgl(ツメガエル由来 )、Vgr−1(マウス由来、米国特許5,011,691 、Opperma n 他)、GDF−1(7ウス由来、Lee (1991) PNAS 88:  4250−4254)、これらの蛋白質の配列は配列表配列番号5−14と表 2に示した)、そして最近60Aの蛋白質が特定された(ショウジヨウバエ由来 、配列表配列番号24、Wl+arton他、1991、PNAS 88:92 14−9218)、蛋白質のTGFβスーパーファミリーのメンバーを含むこの ファミリーのメンバーは、C末端領域のアミノ酸配列に高いホモロジーを有する 。この蛋白質は、典型的には3゜残基より少ないN末端シグナルペプチド配列を 持つ前駆体として翻訳され、次いで「プロ」ドメインとなり、それが切断されて 成熟配列となる。シグナルペプチドは、翻訳俊速やかに切断され、Von He 1jneの方法(1986,Nucleic Ac1ds Re5earch  14:4683−4691)を用いて特定のアミノ酸配列を予想することができ る。 以下の表■は、今日特定されている種々のモルフォゲンを示す。 そのここで使用されている学名と配列番号、配列表に含まれない全長蛋白質のア ミノ酸配列を記載した出典を示しているが、これらの文献の開示内容は、引用に よって本発明と一体化され0P−10P−1蛋白質をコードするDNA配列の全 てまたは一部から発現された形態形成活性蛋白質のグループを総称的にさす。対 立形質型および種の変異型を含む。 例えばヒl−0P−1(hOP−1,配列表配列番号5、成熟蛋白質アミノ酸配 列)マウスOP−1(ioP−1、配列表配列番号6、成熟蛋白質アミノ酸配列 )保存された7個のシスティン骨格が配列表配列番号5.6の38から139番 目の残基によって特定されている。蛋白質の全長をコードするcDNA配列と全 アミノ酸が配列表配列番号16と17(hOP−1)および配列表配列番号18 と19(mOP−1)に示されている。成熟蛋白質は残基293−431(hO P−1)と292−430(−〇P−1)によって特定されている。 そこが切断されることにより成熟蛋白質が得られる。 蛋白質のプロ領域は開裂して、成熟で、形態形成活性を有する蛋白質を生じるが 、本質的に残基3O−292(hOP−1)と残基30−291 (mOP−1 )よって本質的に特定される。 OP −20P−2蛋白質をコードするDNA配列の全てまたは一部から発現さ れた活性蛋白質のグループを総称的にさす、対立形質型および種変異型を含む0 例えばヒト0P−2(hOP−2,配列表配列番号7、成熟蛋白質アミノ酸配列 )マウスOP−2(m(IP−2,配列表配列番号8、成熟蛋白質アミノ酸配列 )、保存された7個のシスティン骨格が配列表配列番号7.8の38から139 番目の残基によって特定されている。蛋白質の全長をコードするcDNA配列と 全アミノ酸が配列表配列番号20と21 (hOP−2)および配列表配列番号 22と23(−〇P−2)に示されている。成熟蛋白質は残基264−402( hOP−2)と261−399(wOP−2)によって特定されている。蛋白質 のプロ領域は開裂して、成熟で形態形成活性を有する蛋白質が生じるが、本質的 に残基1B−263(hOP−2)と残基1B−260(+1OP−1)よって 本質的に特定される。 (両方の0P−2蛋白質とも上流21残基に別の開裂部位を有する。) CB M P 2 特表平7−509721 (9) CBMP2蛋白質をコードするDNA配列から発現された形態形質活性蛋白質を 総称的にさす、対立形質型おヨヒ種変異型を含ム、 ヒ)CBMP2A(CBM P2A(fx)配列表配列番号9、ヒトCBMP2B−DNA(CBMP2B( fx)配列表配列番号10.全長の蛋白質のアミノ酸配列はBMP2Aおよび8 MP2Bあるいは84P2およびBMP4として文献、Wozeny、et a l、(198B) 5cience 匠1528−1534に示されている。  BMP2(BMP2A)のプロドメインは残基25−248または残基25−2 82を含む、成熟蛋白質は残基249−396または残基283−396を含む 、 BMP4(B?IP2B)のプロドメインは残基25−256または残基2 5−292を含み成熟蛋白質は残基257−408または残基293−408を 含む。 DPP(fx) ショウジョウバよりPP遺伝子によってコードされている蛋白質配列をさし、保 存された7個のシスティン骨格(配列表配列番号11)で特定される。全長の蛋 白質のアミノ酸配列はPadgett、et al、(19B?) Natur e 325:81−84に示されている。プロドメインはシグナルペプチドの開 裂箇所がら残基456までである。 成熟蛋白質の領域は残基457−588で特定されている。 Vgl(fX) ツメガエルVgl遺伝子によってコードされている蛋白質配列をさし、保存され た7個のシスティン骨格(配列表配列番号12)で特定される。全長の蛋白質の アミノ酸配列はWeeks(1987) Ce1l 51:861−867に示 されている。プロドメインはシグナルペプチド開裂部位から残基246までであ る。成熟蛋白質は残基247−360で特定されている。 Vgr−Hfx) マウスシgr−1遺伝子によってコードされている蛋白質配列をさし、保存され た7個のシスティン骨格(配列表配列番号13)で特定される。全長の蛋白質の アミノ酸配列はLyons、 et al、 (1989) PNAS 86: 4554−4558に示されている。プロドメインはのシグナルペプチド開裂部 位から残基299までである。成熟蛋白質は残基303−438で特定されてい る。 GDF−1(fx) ヒ)GDF−1遺伝子によってコードされている蛋白質配列をさし、保存された 7個のシスティン骨格(配列表配列番号1.1)で特定される。全長蛋白質に対 するcDNAとコードされるアミノ酸配列が配列表配列番号32に示される。プ ロドメインはシグナルペプチド切断部位から基52−14内までである。成熟蛋 白質残基215−372で特定されている。 604 604 i白質(全長蛋白質に対するcDNAとコードされるアミノ酸 配列が配列表配列番号24に示されている)をコードしているDNA配列(ショ ウジヨウバエ60A遺伝子)の一部または全部より発現された形態形成性活性蛋 白質をさす、60A(fx)は保存された7個のシスティン骨格(配列表配列番 号24の残基354がら455)で特定される蛋白配列をさす。プロドメインは 、シグナルペプチド開裂部位から残基324までである。 成熟蛋白質は残基325−455で特定される。 BfflP3 (fX) ヒトBMP3遺伝子によってコードされている蛋白質配列をさし、保存されてい る7個のシスティン骨格で特定される(配列表配列番号26)、全長の蛋白質の アミノ酸配列は−ozeny et al、 (198B) 5cience匠 152B−1534に示されている。プロドメインはシグナルペプチド開裂部位 がら残基290までである。 成熟蛋白質は残基291−472で特定されている。 BMP5(fx) ヒトBMP5遺伝子によってコードされている蛋白質配列をさし、保存されてい る7個のシスティン骨格で特定される(配列表配列番号27)、全長の蛋白質の アミノ酸配列はCe1este、et al、 (1991)ユ旦 鉦:984 3−9847に示されている。プロドメインはシグナルペプチド開裂部位から残 基316までである。成熟蛋白質は残基317−454で特定されている。 BIP6(fx) ヒトBMP6遺伝子によってコードされている蛋白質配列をさし、保存されてい る7個のシスティン骨格で特定された(配列表配列番号2日)、全長の蛋白質の アミノ酸配列はCe1este、et al、 (1990) PNAS 81 :9843−9847に示されている。プロドメインはシグナルペプチド開裂部 位から残基374までである。成熟蛋白質は残基375−513で特定されてい る。 0P−2蛋白質はこのファミリーのその他の蛋白質とおなし保存されたシスティ ン骨格に加えて、この碩yi(配列表配列番号7および8の残基4)に付加的な ンスティン残基を持つ、 Gl)F−1蛋白質は保存された骨格(配列表配列番 号14の残基44−47)に4個のアミノ酸が挿入されている。しかしこの挿入 は、折りたたみ構造においてはシスティンの相互関係を阻害しないようだ。さら にCBMP2蛋白質はシスティン骨格からアミノ酸残基1個が失なわれている。 モルフォゲンは還元すると失活する。しかし、酸化してできるホモダイマーは活 性だし、本発明の他のモルフォゲンと組み合わせて酸化すると活性化される。こ こに示したように、モルフォゲンは一対のポリペプチド鎖からなる2量体蛋白質 であり、それぞれのポリペプチド鎖は、配列表配列番号5の残基43−139に よって特定されるC末端側の少なくとも6個のシスティン骨格からなるが、これ らのシスティンと機能的には等しいアレンジメントを含む(即ち、配列中のシス ティンの直線的な配置を変えるようなアミノ酸の挿入や欠失を行っても折りたた み構造におけるンステイン相互間の関係は変わらない)、すなわち、ポリペプチ ド鎖が折りたたまれる時、ポリペプチド鎖の1対からなっている21体蛍白質種 は、適当な3次元構造をとる。この場合、ここに定義するようにモルフオゲンと して蛍白質が活性であるように、鎖間または鎖内で適当なジスルヒド結合を含ん でいる。特徴的なことには、モルフォゲンは、通常、形態形成的に許容される環 境では、次の生物学的機能をの全てをそなえている。未分化細胞の増殖促進、未 分化細胞の分化促進0分化細胞の増殖促進0分化細胞の成長と維持の補助、さら に、これらのモルフォゲンは、好ましい環境条件に拘束された細胞の再分化を誘 導できることが期待される。 好ましい一つの実例において、本発明のモルフオゲンは一般的なアミノ酸配列の 2種の内の1つを含む、一般配列1(配列表配列番号1)または−所配列2(配 列表配列番号2)である、 Xaaは20の天然型し一型αアミノ酸またはその 誘導体の一つを示している。一般配列1は保存された6つのシスティン骨格から なり、そして一般配列2は0P−2で確り召される付加的なシスティンを付けた 保存された6つのシスティン骨格からなる(配列表配列番号2、残基36)、別 の好ましい実例では、この配列はN末端に次の付加配列を結合させたものからな る。 Cys Xaa Xaa Xaa Xaa (配列表配列番号15)上記の一般 配列中の好ましいアミノ酸配列は次のものを含む。 一般配列3(配列表配列番号3)、一般配列4(配列表配列番号4)、−S配列 5(配列表配列番号30)、一般配列6(配列表配列番号31)、列リストは以 下に示す。これらの一般配列は、表IIに示したこのモルフォゲンファミリーの 種々の好ましいメンバーの中で共存されるホモロジーを、それらのアミノ酸配列 に変化を加えたものと同様に含んでいる。特に一般配列3と4は表I+に表され 配列表配列番号5−14で特定される次の蛋白質の複合アミノ酸配列である。ヒ ト0P−1(hOP−1、配列表配列番号5および16−17)、マウス0P− 1(sOP−1,配列表配列番号6および18−19)、ヒトおよびマウス0P −2(配列表配列番号7.8および2O−22)、CBMP2A(配列表配列番 号9)、CBMP2B (配列表配列番号10) 、 DPP(シラウジヨウバ エ由来、配列表配列番号11) 、Vgl(ツメガエル由来、配列表配列番号1 2) 、Vgr−Hマウス由来、配列表配列番号13)GDF−1(マウス由来 、配列表配列番号14)。一般配列は、配列中の可変位置の可変性残基と同様に 、表IIの配列によって明示されたアミノ酸配列を含んでいる。これらの一般配 列は、一般配列3または4の41または46位に分子間又は分子内ジスルヒド結 合を形成することができる適当なシスティン骨格を提供するような付加的システ ィンを加えることができるし、蛋白質の三次元構造に影響を及ぼすある種の臨界 的なアミノ酸を含む。 一般配列3 Leu Tyr Val Xaa PheXaa Xaa Xaa Gly T rp Xaa Xaa Trp Xaas0 Xaa Ala Proχaa Glyχaa Xaa AlaXaa Tyr  Cys Xaa Gly Xaa Cys XaaXaa Pro Xaa  Xaa Xaaχaa XaaχaaXaaχaa Xaa Asn His  Ala Xaa XaaXaa Xaa Leu Xaa Xaa Xaa X aa Xaas0 Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa CysCys X aa Proχaa×aa Xaa Xaa XaaXaa Xaa Xaa  Leu Xaa Xaa XaaXaa Xaa Xaa Xaa Val X aa Leu Xaas0 Xaa Xaa Xaaχaa net Xaa Val Xaas590 Xaa Cys Gly Cys XaaここでXaaは以下に示すl又はそれ 以上のアミノ酸の群から他とは無関係に、選択されたものである。 Res、は 残基residueを意味している。res、4でのXaa= (Ser、 A spまたはGlu)、 res、6でのXaa=(Arg+Gln、Serまた はLys)。res、7でのXaa= (AspまたはGlu)a res、8 でのXaa=(LeuまたはVal)、res、11でのXaa=(Gln、l 、eu。 Asp、I(is、またはA3n)、 res、12でのXaa□ (Asp、  Arg+ またはAsn)。 res、14でのXaa=(IleまたはVat)、 res、15でのXaa = (I IsまたはVal)、 res、18でのχaa=(Glu、Gln +Leu+Lys、ProまたはArg)、 res、20でのXaa= (T yrまたはPhe)。res、21でのχaa=(Ala、Ser、Asp、M et、His、LeuまたはGln)、 res、23でのXaa= (Tyr 、 Asn f、たはPhe)、 res。 26でのXaa=(Glu+His、Tyr、AspまたはGin)、 res 、28でのXaa−(Glu。 Lys、AspまたはGln)。res、30でのXaa=(Ala、Ser、 ProまたはGln)。 res、31でのXaa= (Phe、 LeuまたはTyr)、 res、3 3でのXaa= (LeuまたはVal)、 res、34でのXaa=(Il sn、Asp+AlaまたはThr)、 res、35でのχaa=(Ser、 Asp、Glu、LeuまたはAla)。res、36でのXaaJTyr、C ys、His、Serまたはl1e)。res、37でのXaa=(Met、P he、GlyまたはL e u ) *res、38でのXaas (Asnま たは5er)、 res、39でのXaa= (^la、SerまたはGly) 、 res、40でのXaa= (The、 Leuまたは5er)、 res 、44でのXaas(IleまたはVal)。res、45でのXaa=(Va lまたはLeu)、 res、46でのXaa=(Ginまたは八rg)。re s、47でのXaa=(Thr、Alaまたは””r)e res、49でのχ aa=(ValまたはMet)、 res、50でのXaa=(HisまたはA sn) @res、51でのXaa=(Phe、Leu、Asn、Ser、Al aまたはVal)、 res、52でのXaa=(lle、Met、Asn、A laまたはVal)。res、53でのXaa−(Asn+Lys+^1aまた は[、lu)、 res、54でのXaa= (Proまたは5er)、 re s、55でのXaa =(G I u +へsp、Asn+ またはGly)。 res、56でのXaa= (Thr、 A1a+ Val+ Lys、Asp 、Tyr、SerまたはAla)。res、57でのXaa=(Vat、Ala + またはLys)。res、58でのXaa= (ProまたはAsp)。r es、59でのXaa= (LysまたはLeu)。res、60でのXaa=  (ProまたはAla)。res、63でのXaa−(AlaまたはVal) 。res、65でのXaa= (ThrまたはAla)、 res、66でのX aa=(GIn、Lys、ArgまたはGlu)、 res、67でのXaa= (Leu、Met、またはVal)、 res、68でのXaag (Asn、  SerまたはAsp)、 res、69でのXaa・(Ala、Proまたは 5et)、 res、70でのXaas (I le、 ThrまたはVat) 、 res。 71でのXaa−(SerまたはAla)、 res、12でのXaa富(Va tまたはMe L) *「es、14でのXaa−(TyrまたはPhe)、  res、75でのXaag (Phe、 TyrまたはLeu)、res、76 でのXaag(AspまたはAsn)、 res、77でのXaa−(Asp+ Glu、Asnまたは5er)、 res、78でのXaag (Ser、 G In+ AsnまたはTyr) 。 res、79でのXaaz (Ser、 Asn+ AspまたはGlu)、  res、80でのXaa−(Asn。 ThrまたはLys)、res、82でのXaa−(I leまたはVal)、  res、84でのXaa= (LysまたはArg)、 res、85でのX aag(Lys+^sn、Ginまたは旧s)。 res、86でのXaa= (Tyrまたは旧s)、 res、87でのXaa □(Arg、GlnまたはGlu)、 res、88でのXaa= (^sn、 GluまたはAsp)、 res、90でのXaa−(Val、ThrまたはA la)、 res、92でのXaa−(Arg、Lys、Val、Aspまたは Glu)。res、93でのXaa= (A la 、 G lyまたはGlu )、 res、97でのXaa=(HisまたはArg) 。 一般配列4 Cys Xaa Xaa Xaa Xaa Leu Tyr Val Xaa  PheXaa Xaa Xaa Gly Trp Xaa Xaa Trp X aag5 Xaa Ala Pro Xaa Gly Xaa Xaa AlaXaa T yr Cys Xaa Gly Xaa Cys Xaas035 Xaa Pro Xaa Xaa Xaa Xaaχaa XaaXaa Xa a Xaa Asn His Ala Xaa XaaXaa Xaa Leu  Xaa Xaa Xaa Xaa Xaag5 Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa CysCys X aa Pro Xaa Xaa にaa Xaa χaaXaa Xaa Xa a Leu Xaa Xaa XaaXaa Xaa Xaa Xaa Val  Xaa Leu Xaag5 Xaa Xaa Xaa Xaa Met Xaa Val Xaas0 95 Xaa Cys Gly Cys XaaここでXaaは以下に示すアミノ酸の 1またはそれ以上の群から他とは無関係に、選択されたものである。 Res、 は残基residueを意味している。 res、2でのXaa= (Lysま たはArg) 、 res、3でのXaag (LysまたはArg) a r es、4でのXaag(HisまたはArg)、 res、5でのXaa−(G lu、Ser、His、Gly、ArgまたはPro)* res、9でのXa a= (Ser、 AspまたはGlu)、res、11でのXaa=(Arg 、Gln、Serまたはt、ys)、 res、12でのXaa= (Aspま たはGlu)、 res、13でのXaat (LeuまたはVal)、 re s、16でのXaa=(Gln、Leu、Asp、HisまたはAsn)、 r es、17でのXaa= (Asp、 ArgまたはAsn)、 res、19 でのXaa= (I leまたはVal)。 res 、 20でのXaa= CI leまたはVat)、 res、23で のXaaJGlu、Gln、Leu。 Lys、ProまたはArg)。res、25でのXaag (TyrまたはP he)、 res、26でのXaa= (Ala、 Ser、 Asp、 Me t、 )Iis、 LeuまたはGln)、 res、28でのXaa= (T yr、 AsnまたはPhe)。res、31でのXaa=(G1u+H4s+ Tyr、AspまたはGln)、 res、33でのXaa= (Glu、 L ys、 AspまたはGln)。res、35でのXaa−(Ala、Serま たはPro)。res、36でのXaa= (Phe、 LeuまたはTyz) *res、3BでのXaa= (LeuまたはVal)、 res、39でのX aa=(Asn、Asp、AlaまたはThr)、 res、40でのXaa= (Ser、Asp、Glu、Leuまたは^la)、 res、41でのXaa −(Tyr+Cys、His、Serまたは1ie)、 res、42でのXa a= (Met、Phe、GlyまたはLeu)、 res、44でのXaag (AIa+SerまたはGry)。 res、45でのXaa=(Thr、Leuまたは5er)* res、49で のXaa−(I leまたはVal)、 res、50でのXaa=(Valま たはLeu)、res、51でのXaa−(GinまたはArg)、 res、 52でのXaa−(Thr、Alaまたは5er)、 res、54でのXaa =(ValまたはMet)、 res、55でのXaat(flisまたはAS n)、res、56でのXaa−(Phe+Leu、Asn、Ser、Alaま たはVat)、 res、57でのXaall(■le1Met、Asn+AI aまたはVal)。res、5BでのXaa−(Asn、Lys、Alaまたは Glu)、 res、59でのXaaz (Proまたは5er)、 res、 60でのXaa−(Glu。 AspまたはGly)、res、61でのXaa=(Thr、Ala、Val、 Lys+Asp+Tyr、SerまたはAla)、 res、62でのXaag  (Val、 Alaまたはl1e)、 res、63でのXaa= (Pro またはAsp)。res、64でのXaa= (LysまたはLeu)、 re s。 65でのXaa= (ProまたはAla)。res、68でのXaag (八 laまたはVal)。 res、70でのXaa−(ThrまたはAla)、 res、71でのXaa =(Gln+Lus、ArgまたはGlu)、 res、72でのXaa=(L eu MetまたはVat)、 res、73でのXaa=(Asn、Serま たはAsp)、 res、74でのXaa= (A Ia + Proまたは5 er) *res、75でのXaa=(Ile、ThrまたはVal)、 re s、76でのXaa−(SetまたはAla)、 res、77でのXaa=( VatまたはMet)。res、79でのXaag (TyrまたはPhe)、  res、80でのXaa= (Phe、 TyrまたはLeu)、 res、 81でのχaa=(AspまたはAsn)* res、82でのXaa=(As p、Glu、Asnまたは5er) *res、83でのXaa=(Ser、G ln、ASnまたはTyr)、 res、84でのXaa獄(Ser。 Asn、 AspまたはGlu)、 res、85でのXaa= (Asn+  ThrまたはLys)、 res、87でのXaa−(lieまたはVal)、  res、89でのXaa= (LysまたはArg)。 res、90でのXaa=(Lys、八sn+Glnまたは旧S)。res、9 1でのXaa−(TyrまたはXi’s)、 res、92でのXaa= (A rg、 GInまたはGlu)、 res、93でのXaa=(八sn、Glu または八sp)、 res、95でのχaa= (Va I + Thrまたは Ala)。 res、97でのXaa=(Arg+Lys、Vat、AspまたはGlu)、  res、98での、 Xaa=(Ala、GlyまたはGlu)、 res、 102でのXaa−(tli5またはArg) *同様に一般配列5(配列表配 列番号30)と−設配列6(配列表配列番号31)は、表IIに示したモルフォ ゲン蛋白質のファミリーメンバーの間に共有されるホモロジーを含んでいる。特 に−設配列5および6は次のアミノ酸配列の複合である。ヒトOP−1(h(I P−1,配列表配列番号5および16−17)、マウス0F−1(a+0P−1 ゜配列表配列番号6および1B−19)、ヒトおよびマウス0P−2(配列表配 列番号7.8および2O−22) 、CBl’1P2A(配列表配列番号9)、 CBMP2B (配列表配列番号10) 、[1PP(ショウジヨウバエ由来、 配列表配列番号11) 、Vgl(ツメガエル由来、配列表配列番号12)、V gr−1(7ウス由来、配列表配列番号13) 、GDF−1(マウス由来、配 列表配列番号14)、ヒI−BMP3 (配列表配列番号2G)、ヒトBMP5 (配列表配列番号27)、ヒトBMP6(配列表配列番号28) 、60(A) (ショウジヨウバエ由来、配列表配列番号24−25)、−設配列は、配列中の 可変位置の可変性残基と同様に、6および7個のシスティン骨格(−設配列5と 6に対応する)によって特定され、そしてC末端ドメイン中のこれらの配列と同 一のアミノ酸配列を含んでいる。−設配列3と4、−設配列5と6において、4 1位(−設配列5)あるいは46位(−設配列6)にシスティンを更に付加する ことができ、適当なシスティン骨格を提供すると、分子間に又は分子内にジスル ヒド結合を形成させることができる。システィンは付加物はその蛋白質の3次構 造に影響を与えるある種の臨界的なアミノ酸を含んでいる。 一般配列5 Leu Xaa Xaa Xaa PheXaa Xaa Xaa Gly T rp Xaa Xaa Trp Xaas0 Xaa Xaa Pro Xaa Xaa Xaa Xaa AlaXaa T yr Cys Xaa Gly Xaa Cys XaaXaa Pro Xa a Xaa Xaa Xaa Xaas5 Xaa Xaa Xaa Asn 1lis Ala Xaa XaaXaa  Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaas0 Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa CysCys X aa Pro Xaa Xaa Xaa Xaa Xaas5 Xaa Xaa Xaa Leu Xaa Xaa XaaXaa Xaa X aa Xaa Val Xaa Leu Xaas0 Xaa Xaa Xaa Xaa Met Xaa Val Xaas590 Xaa Cys Xaa Cys Xaas5 ここでXaaは以下に示すアミノ酸の1またはそれ以上の群か独立的に、選択さ れたものである。Res 、は残基residueを意味している。 res、 2でのXaa−(TyrまたはLys)、 res、3でのXaall(val または1leL res、4でのXaa= (Ser、 AspまたはGlu) 、 res、6でのXaa=(Arg、GIn+SerまたはLys)、 re s、7でのXaa= (Asp、 LysまたはGlu)。res、8でのXa a= (Leu、 IleまたはVal)、 res、11でのXaag(Gi n、 Leu、 Asp、 Has、 Ser またはAsn)、 res、1 2でのXaa−(Asp+Arg+Gluまたは八sn)、 res、14での Xaa= ([leまたはVal)、 res、15でのXaa= (I le またはVal)、 res、16でのXaag (AIaまたは5er)、re s、18でのXaa=(Glu、Gln、Leu+Lys、ProまたはArg )、res、19でのXaa=(Glyまたは5er)。res、20でのXa a= (TyrまたはPhe)、 res、21でのXaa= (Ala、 S er、 Asp、 Met、 His+ LeuまたはGly)、 res、2 3でのXaa−(Tyr、AsnまたはPhe)、 res、26でのXaa= (GIu、H4s+Tyr+Asp、SerまたはGln)、res、28での χaa=(Glu、Lys、Asp、AlaまたはGin)、 res。 30でのXaa=(Ala、Set、Pro+AsnまたはGin)、 res 、31でのXaa= (Phe。 LeuまたはTyr)、 res、33でのχaa=(Leu、MetまたはV at)、res、34でのXaa=(Asn、Asp、Ala、ProまたはT hr)、 res、35でのXaa= (Set+ Asp、Glu、Leu、 LysまたはAla)、 res、36でのXaa=(Tyr、Cys+1li s+Serまたは1ie)、 res、37でのXaa=(Met、Phe、G lyまたはLeu)、 res、38でのXaa= (Asn + Lysまた は5er)、 res、39でのχaa=(Ala、Set、ProまたはGl y)、 res、40でのXaa= (Thr、 Leuまたは5er)、 r es、44でのXaa=(Ile、ValまたはThr)、 res、45での Xaa=(Val、IleまたはLeu) *res、46でのXaa=(Gi nまたはArg)。res、47でのXaa=(Thr、Alaまたは5er) 、 res、48でのχaa= (Leuまたはl1e)。res、49でのχ aa=(ValまたはMet)、 res、50でのXaag(His、Arg またはAsn)、 res、51でのχaa=(Phe、Leu+Asn、Se r、AlaまたはVal)、 res、52でのXaa−(I le、 Met 、Asn、Ala+LeuまたはVal)、 res、53でのXaas(As n+Lys、AIa、Gly。 PheまたはGlu)、res、54でのXaa=(Pro、Valまたは5e r)、 res、55hr、へla、Val、Lys、へsp、 Tyr、 S er、 Pro、 1lisまたはAla)、 res、51でのXaa=(V al、AIa、 またはl1e)。res、58でのXaa=(ProまたはA sp)。 res、59でのXaa=(Lys、GluまたはLeu)、 res、60で のXaa= (ProまたはAla)、 res、63でのXaa=(Alaま たはVal)、 res、65でのXaa= (Thr。 GluまたはAla)、 res、66でのXaa−(Gin、Lys+Arg またはGlu)、 reS、67でのXaa−(Leu+Met+ またはVa l)、 res、6BでのHas軍(Asn、Ser+cryまたはAsp)。 res、69でのXaa=(Ala、Proまたは5er)、res、70での Xaa=([Ie、Thr、LeuまたはVat)。res、71でのXaa=  (Ser、 ProまたはAla)、 res、72でのXaa=(Val+  lieまたはMet)、 res、74でのXaa= (TyrまたはPhe )、 res、75でのXaa−(Phe、 Tyr、 HisまたはLeu)  *res 、 76でのXaa= (Asp、 LeuまたはAsn)、 r es、77でのXaa−(Asp、GIu。 Asnまたは5er)、 res、78でのXaalI(Ser+Gln、As n、AspまたはTyr)res、79でのXaa= (Ser、 Asn、  Asp、 LysまたはGlu)、 res、80でのXaa=(Asn、Th rまたはLys)、res、82でのXaa−(I 1eAsnまたはVal) 、 res、84でのXaag (LysまたはArg)、 res、85での χaa−(Lys、Asn+Gln、ValまたはHis)、 res、86で のXaa= (Tyrまたは旧s)、 res、87でのXaa=(Arg、G in、ProまたはGlu)、 res、88でのXaa= (Asn、 Gl uまたはAsp)、 ras、90でのXaa−(Val、Thr、 Ileま たはAla)、 res、92でのXaa−(Arg、 Lys、 Val、  AspまたはGlu)、res、93でのXaa−(Ala、Gly、Gluま たは5er)、 rer、95でのXaalIll(GlyまたはAla)、  res、97でのXaag(HisまたはArg)。 一般配列6 Cys Xaa Xaa Xaa Xaa Leu Xaa Xaa Xaa  Phe51O Xaa Xaa Xaa Gly Trp Xaa Xaa Trp Xaa  ’Xaa Xaa Pro Xaa Xaa Xaa Xaa AlaXaa  Tyr Cys Xaa Gly Xaa Cys Xaas035 Xaa Pro Xaa Xaa Xaa Xaa χaaXaa Xaa X aa Asn His Ala Xaa XaaXaa Xaa Xaa Xa a Xaa Xaa Xaa Xaas5 Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa CysCys X aa Pro Xaa Xaa Xaa Xaa χaaXaa Xaa Xa a Leu Xaa Xaa XaaXaa Xaa Xaa Xaa Vat  Xaa Leu Xaas5 Xaa Xaa Xaa Xaa Met Xaa Val Xaas095 Xaa Cys Xaa Cys XaaここでXaaは以下に示すアミノ酸の 1またはそれ以上の群から他とは無関係に、選択されたものである。 Res、 は残基residueを意味している。 res、2でのXaa−(Lys、A rg、AlaまたはPro)、 res、3でのχaa;(Lys+^rgまた はMet)、 res、4でのにaa富(旧s、ArgまたはGln)、res 、5でのXaa=(GIu+Ser、His、Gly、Arg+Pro+Thr 、Tyr) @res、7でのχaa−(TyrまたはLys)、 res、8 でのXaa−(LeuまたはVal)、 res、9でのXaa=(Ser、A spまたはGlu) 、 res、11でのHas電(Ar g + G l  u + S e r + A l aまたはLys)、 res、12でのXa ag(Asp、GIuまたはLVs)、 res、13でのXaam(Leu+  IleまたはVal)、 res、16でのXaam(Gln。 Leu、^sp、 His、 Asnまたは5er)、 res、17でのXa am(Asp+Arg+AsnまたはGlu)、 res、19でのXaa−( I leまたはVal)、 res、20でのXaam (11eまたはt/a 1)、 res、21でのXaam(Alaまたは5et)、 res、23で のXaax(Glu、Gln、Leu、Lys、ProまたはArg) 、 r es、24でのXaa−(GIyまたは5er) 、 res、25でのXaa m (TyrまたはPhe) 、 res、26でのXaam(Ala、Ser 、Asp、Met、)Iis、Gln、LeuまたはGly)、 res、2B でのXaam(Tyr、 AsnまたはPhe)、 res、31でのXaam (GIu、His、Tyr、Asp、Ginまたは5er) 、 res、33 でのXaam(GIu、Lys、Asp、Glnまたは5er) *res、3 5でのXaam(Ala、Set、Pro、GinまたはAsn)、 res、 36でのXaam(Phe、 LeuまたはTyr)、 res、38でのXa am(Leu、ValまたはMet) 。 res、39でのXaa−(Δsn、Asp、八la、ThrへたはPro)  、 res、40でのXaam(Ser、Asp、Gluleu、Alaまたは Lys)) 、 res、41でのXaag (Tyr、 Cys、His+S erまたはl1e) 、 res、42でのXaa−(Met、Phe、Gly またはLeu)、 res、43でのXaam(Asn、SerまたはLys)  、 res、44でのXaam(Ala、Set、GlyまたはPro)、  res、45でのXaam (Thr、 Leuまたは5er) eres、4 9でのXaam (I le、 l/alまたはThr)、 res、50での Xaa−(Val+Leuまたはl1e) 、 res、51でのXaam(G inまたはArg)、 res、52でのXaam(Thr、Alaまたは5e r)、 res、53でのXaam (Leuまたは1ie)、 res。 54でのXaam(VatまたはMet)、 res、55でのXaa−(tl is、 AsnまたはArg)、 res、56でのXaam(Pheieu+ Asn、Ser、AlaまたはVal)、 res、57でのXaam (I  Is、門et、Asn、Ala、ValまたはLeu)、 res、58でのX aaa (Asn、Lys、Ala、Glu、GlyまたはPhe)、 res 、59でのXaax (Pro+ SerまたはVal)、 res、60での Xaam(Glu、Asp、Gly、ValまたはLys)、 res、61で のXaam(Thr、Ala、Vat、Lys、Asp、Tyr、Ser、Al a、Proまたは旧S)。 res、62でのXaam (Ala、 Valまたはl1e)。res、63 でのXaam (ProまたはAsp)。res、64でのXaam (Lys  、 LeuまたはGlu)、 res、65でのXaam(ProまたはAl a)、 res、68でのXaam(AlaまたはVal)、 res、10で のXaam(Ala、丁hrまたはGlu)、res、71でのXaa−(Gi n、Lys、八rgまたはGlu)、 res、72でのXaam(Leu、V alまたはMet)、 res、73でのXaa−(Asn、Ser、^spま たはGly)。res、74でのXaam(Ala、Proまたは5et)、r es、75でのXaam(rle、Thr、ValまたはLeu)、 res、 76でのXaa−(Ser、AIaまたはPro)、 res、77でのXaa m (νal+Metまたは1ie)、 res、79でのXaam (Tyr またはPhe)、 res、80でのXaam (Phe、 Tyr+ Leu または旧s)、 res、81でのXaam (Asp、 AsnまたはLeu ) 、 res、82でのXaam(Asp、G1u+Asnまたは5er)、  res、83でのXaa□(Ser、Gin、AsnTyrまたはAsp)、  res、84でのXaam(Ser、Asp、Asn、GluまたはLys)  6res、85でのXaax (Asn、 ThrまたはLys)、 res 、87でのXaam(11e、ValまたはAsn)、 res、89でのXa am (Lysまたは^rg)、 res、90でのXaam(Lys、Asn 、Gin、 HisまたはVal)、 res、91でのXaa−(Tyrまた は旧s)、 res、92でのXaam(Arg、 Gin、GluまたはPr o)、res、93でのXaam(Asn、GluまたはAsp)、 res、 95でのXaam(Val、Thr、AlaまたはIIe)、 res、97で のXaam(Arg、Lys+Val、AspまたはGlu)、 res、98 でのXaam(Ala、Gly、Gluまたは5et)、 res、100での Xaam(GIYまたはAla)、 res、102でのXaam(Hisまた はArg) *本発明においてモルフォゲンとして使用するために特に有用な配 列は、C末端ドメインを含むものである。この配列は次のものをさす、少なくと も保存された6または7個のシスティン骨格を含むもの全てで、60A、 BM P3. BMP5およびBMP6 (配列表配列番号24−28)のC末端ドメ インからなる蛋白質と同様のVgl。 シgr−1.DPP、0P−1,0P−2,CBMP−2A、CBMP−28, GDF−1(配列慶祝列番号5−14および表II)のC末端96−102アミ ノ酸残基を持つものである。さらに、米国特許5,011,691号に開示され ているC0P−1,3−5,7,16のように一般配列からデザインされた生物 的合成物は有用性がある。その他の配列としては、インヒビン/アクチビン蛋白 質(米国特許4.968,590.5,011.691号を参照)が含まれる。 さらにまた、その他の有用性のある蛋白質は上記の配列のいずれかと少なくとも 70%のアミノ酸配列ホモロジー「相似性」を好ましくは80%ホモロジーか相 似性を持ち、形態形成活性を示す、これらの物質は、このモルフォゲン蛋白質フ ァミリーの新規メンバーと同様に、自然発生的であろうと生合成的に製造された ものであろうと対立形変異、種特異型およびその他の配列変異型(「ミューティ ン」または「ミュータント」蛋白りをもつことが予想される。 ここにおいて用いている「アミノ酸配列のホモロジー」はアミノ酸配列の相イ以 性を意味していると理解される。ホモローカ′スの配列は同一または相似のアミ ノ酸を有し、相似性のアミノ酸はDayoffらによって、At1as of  Protein Se uence and 5tructure:vol、5 .5upp1.3+pp、345−362(M、0.Dyoff、ed、、Na tl BioMed。 esearch Fdn、、WashingLon、D、C,1978)に定義 されたような保存性アミノ酸である。このように参照配列と70%のアミノ酸酉 己列のホモロジーを持つ候補配列は、参照アミノ酸配列に続し1て候補アミノ酸 配列を並べてみた場合、候補配列中のアミノ酸の70%は、参照配列のアミノ酸 配列に一致して0る力)、ある0は保存性アミノ酸変化を構成していることが必 要とされる。 「アミノ酸配列同一性」は、二つの一連をなす配列の間でアミノ酸の同一性が必 要であることと理解される。このように参照配列に対して候補配列が60%の同 一性を有するとむ)うこと番よ、参照アミノ酸配列と候補アミノ酸配列を並べた とき、候補アミノ酸配列中のアミノ酸の60%が参照アミノ酸の配JIJに一致 することが必要である。 ここで使用したホモロジーと同一性の計算に番よ参照配列として0P−1を用い た。またここで使用した配列1、ホモロジーと同一性の計算のためにNeedl eman らの方法(1970,J、Mo1.Biol、48:443−453 >を使用して配列が並べられ、アラインプログラム(DN^5tar+ Inc )で同一性を計算した。金側において、並べられた時の候補配列中の内部欠落と アミノ酸の挿入は、ホモロラー/同一性計算を行っている時には無視した。 現在、本発明のモルフォゲンとして有用な最も好ましい蛋白質の配列は、hOP Iの6個の保存されたシスティン骨格(例えば配列表配列番号5の残基43−1 39)で特定されているアミノ酸配列と60%以上の同−性好ましくは65%以 上の同一性を持つもつもである。これらの最も好ましい配列は、ショウジヨウバ エ60A蛋白質を含む0P−1と0P−2蛋白質の対立形質型と種変異型の両方 を含む、さらにまた、本発明の別の好ましい観点において、有用なモルフォゲン は、rOPX jとしてここに示した一般アミノ酸配列を有するポリペプチド鎖 の種類から構成される、活性な蛋白質を含んでいる。このOPXは、OPIおよ び0P2(配列表配列番号29)の色々な同定された種とホモロジーを持つ。 本発明の別の好ましい観点において、有用なモルフオゲンは、以下のDNA又は RNA配列に厳密なハイブリダイゼーション条件下でハイブリダイズする核酸に よってコードされるポリペプチド鎖から成る活性蛋白質を含む、このDNA又は RNA配列は、OPl又はOF2の消耗されるンステインドメインを特定するC −末端配列をコードするもので、夫々配列表配列番号16と20のヌクレオチド 1036〜1341.ヌクレオチド1390〜1695である。 ここで用いている厳密なハイブリダイゼーション条件とは、40χホルムアミド 、5 X5SPE、 5 XDenhardt’s 5olution 、およ び0.1χ5DS37°C−晩の条件によるハイブリダイゼーション、そして0 .I X5SPE、 0.1χSDS 50@Cの条件による洗浄として特定さ れる条件のことである。 本発明の装置、方法、組成物に有用なモルフオゲンは、上記のポリペプチド鎖の いずれかから構成される蓋白質であり、天然の原料から単離されるか、あるいは 遺伝子組換えDNAまたはその他の合成方法で調製される。更にこれらの蛋白質 の対立形質型と種変異型、それらの自然発生的な又は生合成的な突然変異株、種 々の切断または融合形成物を含む欠失または付加変異体も活性ををすると予恐さ れ、これらは保存性C末端システィン骨格を変更していても、折りたたみ構造に おいてこれらのシスティンの相互関係を機能的に妨げないような骨格変更であれ ばそれらも含まれる。さらにまた、このような活性型は、ここに開示し特徴的に 述べられている構成物と等質であると考えられる。蛋白質は、次のような変異形 態を含む、異なるグリコシレージョンパターン、異なるN末端、アミノ酸配列ホ モロジーの領域を有する関連蛋白質のファミリー、天然あるいは宿主細胞で遺伝 子組換えDNAの発現によって調製した生物合成蛋白質の活性化切断型又は変異 型などである。 形態形成性蛋白質は、原核細胞または真核宿主細胞中で、完全または切断cDN Aあるいは合成りNAから発現させることができる。そして精製、切断、リフォ ールディング、形態形成的活性組成物を構成するために二重化される。現在好ま しい宿主細胞としては、大腸菌、CHO、COS 、BSC細胞のような哺乳動 物細胞がある0本発明の方法、組成物および装置に有用なモルフオゲンの詳細な 説明は、1991年3月11日出[667,274および1991年8月30日 出111752,764の米国特許出願に開示されており、ここに引用すること によって一体化して開示される。 本開示を考慮すると、熟練した遺伝子技術者は、種々の異なる種のcDNAまた はゲノムライブラリーから適切なアミノ酸配列をコードしている遺伝子を単離す ることができる。またオリゴヌクレオチドからDNAを構築し、原核細胞と真核 細胞の両方を含む種々のタイプの宿主で発現させ、哺乳動物の神経回路を維持す ることのできる活性な蛋白質を大量に生産することができる。この神経回路保護 には、瀕死のニューロンの生存性を増強するヒトを含む色々な哺乳動物における 神経の再生と修復を促進することを包含するものである。 本発明の先に示した目的、特性、利点はその他の目的と特性および利点と共に、 以下に示す詳細な説明がらより一層明白なものとなるであろう。 2血凹呈棗賑所 本発明それ自身と同しく、本発明の前述の及び他の目的と特性および利点は、添 付されている図とともに読むことによって、以下の説明からより一層理解できる であろう。 図1(AおよびB)は、形質転換された神経芽腫Xグリオマー細胞(IA)を再 分化させて、非形質転換二ニーロンの形態形成特性をひきだすモルフォゲン(O P−1)の作用(IB)を示した微小写真である。 図2Aは、モルフォゲン処理されたNG108−15細胞の180kDaと14 0kDaのN−CAM異性体の誘導に対する容量反応曲線である。 図2Bは、モルフォゲン処理されたNG108−15細胞からの全細胞抽出物の N−CA?l特異的抗体によるウェスタンプロット写真である。 図3は、モルフォゲン濃度の函数として、ランダムに選択した20の領域中の細 胞凝集の平均数をプロットしたものである。 図4はヒト血清中の0P−1の存在をイムノプロ、トで確認した写真である。 又所立用皮星脱里 ここに説明した蛋白質はニューロンの生存性を増強するための有効物質であり、 特に瀕死のニューロンに有効である。そして哺乳類の神経回路を維持するために 有効である。ここに開示したように、これら蛋白質(「モルフォゲン」)は非分 裂性ニューロンの生存性を増強することができ、神経細胞性CAMの発現を刺激 し、分化したニューロンの表現型発現を維持し、神経由来の形質転換細胞の再分 化を誘導し、そして神経突起の破壊部分、特に遠位軸索の大きなギャ7プを超え て軸索成長を促進する。さらにまた、この蛋白質は、免疫学的に関係した神経組 織の損傷に伴なう&11織破壊作用を緩和するために神経保護作用を与えること ができる。最後に蛋白質は哺乳動物の神経組織の生存性をモニターするための方 法の一部分として使用できる。 投与および使用方法、複数の限定されない実施例と同様に本発明の方法、組成物 と装置において有用な適切なモルフォゲンの詳細な説明が以下に開示される。l )死のリスクを持った神経細胞の生存性を増強し、哺乳動物の神経回路を維持す るための治療剤としてここに説明するモルフォゲンおよびモルフォゲン促進剤の 適合性を説明し、2)モルフォゲンとモルフォゲン促進剤としての候補物質の有 効性を評価する分析方法を提供する。 1、有用なモルフォゲン 細胞及び分子の発達性カスケードを誘導して新しい臓器特異的組織の形成を導き 、保存された少なくともC末端の6個のシスティン骨格又はそれと機能的に等価 のもの(上記参照)から構成されているものであるならば、ここに定義するよう に、その蛋白質は形態形成性である。特に、モルフォゲンは一般的には、形態形 成可能環境においては、次の生物学的m能全てを示すことができる。始原細胞増 殖促進、始原細胞分化促進、分化細胞増殖促進、分化細胞の成長と維持を手助け する。 本発明の方法において有用なモルフォゲンが、最初にどのように特定されたかは 、モルフォゲンをどのように製造し、使用し、モルフォゲン活性を試験するかと 同様に国際出願US92101968 (W092/15323)に開示されて おり、引用により本発明と一体化する。ここに開示するように、モルフォゲンは 天然の原料や、ここに開示した遺伝子配列を用いた遺伝子操作による原核宿主細 胞や真核宿主細胞の生産物から精製できる。さらにまた、新規モルフォゲン性配 列がここに開示した方法に従って特定できる。 特に有用な蛋白質は、表IIに開示した天然由来の配列からなるものである。そ の他有用な配列は、米国特許5,011,691に開示されているような生物合 成物である。この開示は引用により本発明と一体化される(COP−1,C0P −3,C0P−4,C0P−5,C0P−7C0P−16等) さらに、本発明の方法と組成物において有用なモルフォゲンは、上に述べた配列 のいずれかと、そのアミノ酸配列のホモロジー(相似性)が70χ、好ましくは 80χである。形態発生的に活性の蛋白質として記述される。ここで「ホモロジ ー」は上記に定義したものである。 本発明の方法において有用なモルフォゲンは、また、ここに記述した6個の一般 配列(一般配列1.2.3,4.5.6)で記述できるものである。−線配列1 と2はN末端に次の配列を含む。 Cys Xaa Xaaχaa Xaa (配列表配列番号15)以下にしめし た表IIは天然蛋白質の活性領域のアミノ酸配列を比較したもので、それはモル フォゲンとして特定され、次のものを含む、ヒト0P−1(hOP−1,配列表 配列番号5および16−17)、マウスOP−1(mOP4.配列表配列番号6 および18−19)、ヒトおよびマウス0P−2(配列表配列番号7.8および 2O−23) 、CBMP2A(配列表配列番号9)、CBMP2B (配列表 配列番号10) 、BMP3(配列表配列番号26) 、DPP(ショウジヨウ バエ由来、配列表配列番号11) 、Vgl(ツメガエル由来、配列表配列番号 12) 、Vgr−07ウス由来、配列表配列番号13) 、GDF−1(マウ ス由来、配列表配列番号14.32および33) 、60(A)蛋白質(ショウ ジヨウバエ由来、配列表配列番号24−25) 、BMP5(配列表配列番号2 7) 、B門P6(配列表配列番号28)、配列はNeedleian らの方 法(1970,J。 Mo1.Biol、48:443−453)を使用して、直列に並ベアラインプ ロゲラJa (DNAstar、 Inc)で同一性を計算した0表中の3つの ドツト(、、、)は、その位1のアミノ酸はhOP−1のアミノ酸と同しである ことを示している。3つのダッシュは、その位置にはアミノ酸がないことを示し 、かつホモロジーを説明するために含まれている1例えば、CBlIP−2A  とCBMP−28の残基60は欠失している。 もちろんこの領域の両方のアミノ酸配列は^5n−5er(残基58.59)か らなり、CBMP−2Aでは次にLys とlieが、CBMP−2BではSe rとIleが続く。 表 lI hoP−I Cys Lys Lys His Glu Leu Tyr Va l+5OP−2、、、Arg Arg 、、、、、、、、、、、、、、。 DPP 、、、Arg Arg 、、、Set 00..69.。 Vgl 、、、、、、Lys Arg Mix 、、、、、−、、。 Vgr−1、、、、、、、、、、、、Gly 、、、□9..。 CBMP−2A 、、、 −1,人rg 、、、 Pro 、、、 −0−−− 9CBM’P−2B 、、、 ムrg Arg 、、、Set 、、、、、−、 、。 BIiP3 、、、us Arg ムrg Tyr 、、、Lys 、、。 GDF−1、、、ムrg ua゛ムrg Arg 、、、、、、、、。 60人 、、、 Gln Mat Glu Thr 、、、 、、、 −−−Q 5 BMP6 、、、Arg 、、、、、、、、、、−、、−1,−特表千7−50 9721 (15) hOF−I Ser Phe Arg Asp Leu Gly Trp Gi n AsphO?−2、、、、、、Gin 、、、、、、、、、 、、、Leu  、、。 m0P−2Ser 、、、、、、 、、9.、、、、、、、、++eu 、、。 DPP 人ip 、、、Set 、、、Val 、、、、、、Asp 、、。 Vgl Glu 、、、Lys 、、、Val 、、、、、、、、、AsnVg r−1、、、、、、Gin 、、、Val 、、、、、、、、、、、。 CB?IP−2A Asp 、、、Set 、、、Val 、、、、、、Asn  、、。 GDF−1、、、、、、、、、Glu l/al 、、、、、、Hls Arg 60A Asp 、、、Lys 、、、、、、、、、、、、Hls 、、。 MP5 BMP6 、、、 、、、 Gin 、、、 −、−、、−000,−−−−9 hOP−1Trp IIs 11e Aln Pro Glu Gly Tyr  Ala+10P−1 hOP−2、、、Val 、、、、、、、、、Gin 、、、、、、SetmO P−2、、、Val 、、、、、、、、、Gin 、、、、、、5erDF?  、、、’、、、Val 、、、、、、Leu 、、、、、、AspC!l?1F −2B 、、、、、、Val 、、、、、、Pro 、、、、、、G1nB1f f3 、、、、、、、、、Set 、、、Lys Ser Phe AspGD F−1、、、Val 、、、、、、、、、Arg 、、、Phe LeuB)I F6 、、、 、、、、.0.、、.1. L)’S−,,0,6,。 hOP−1ua Tyr Tyr Cys Glu C1y Glu Cys  AlaCBMP−2B 、、、the 、、、、、、Hlg 、、、Asp 、 、、Pr。 mMP3 、、、、、、、、、、、、Set 、、、Ala 、、、GinGD P−1、、、ムsn 、、、、、、Gin 、、、Glr+ 、、、、、。 60A 、、、Phe 、、、、、、 Sar 、、−10,−−−ムsnBM P5 、、、Phe 、、、、、、ムHp 、、、、、、、、、SsrBMP6  、、、Asn 、、、、、、Asp 、、、、、、、、、SethOP−I  Phe Pro Leu Asn Ser Tyr Met Asn 人11h OP−2、、、、、、、、、Asp 、、、Cys 、、、 、、−1、。 鴎0P−2、、、、、、、、、人sp 、、、 C7M 、、、 0.、−DP P 、、、、、、、、、Ala Asp Hls Phe 、、、SirVgl  Tyr 、、、、、、Thr C1u Ile Leu 、、、GlyCBM P−2B 、、、、、、、、、Ala Asp HLs Leu 、、、5er GDF−I Lsu 、、、 Val Ala Leu Ser Gly Se r**、、。 BI′IF3 、、、、、、Met Pro Lys Ser Leu Lys  Pr。 60人 、1. 、、、 、、、 、、、 Ala Hls 、++ 、++  ++。 BMP5 、、、、、、、、、、、、Ala His Net 、、、、、。 BMF6 、、、 .1111900. ムla HLs )let 、、、、 、。 hOP−1Thr Asn Hls ua X1e Val Gin Thr  LeuCBと?−2B 、、、、、1900.0.04.、.001.18.、 、。 BMP3 Ser 、、、 、、、 、、、 Thr Ile 、、、 Ser  l1aGDF−I Leu 、、、 、、、 、、、Val Leu Arg  Ala 、、。 MP5 hOP−I Val Hls Phe Ile Asn Pro Glu Th r ValmOF−1、、、、、、、、、、、、、、、、、、人sp 、、、  、、。 hOP−2、、、His Leu Met Lys 、、、Asn Ala 、 、。 m0P−2、、、Hls Leu Met Lys 、、、Asp Mal 、 、。 DPP 、、、Aln Asn Asn 、、、 、、、Gly Lys 、、 。 Vgl 、、、、、、Set 、、、Glu 、、、、、、Asp IleVg r−1、、、、、、Mal IIet 、、、、−0,−Tyr 、−CBMP −2A 、、、Aln Ser Val 、、、Ser −−−Lys Ile CBMP−2B 、、、Asn Ser Val 、、、Ser −−−Ser  XleBMP3 、、、Arg Ala**Gly Mal Val Pro  Gly l1eGDF−I Met 、、、 人1a 人1a Ala 、、 、 Gly Ala ^1息60A 、、、 、、、 Leu Leu Glu  、、、 Lys Lys 、、。 !1MP5 、、、 、、、 Leu Wet Phe 、、、Asp Hls  、、。 BIIP6 、、、 、、、 Lsu Met 、、、 、−600,Tyr  −1−hOP−I Pro Lys Pro Cys Cys 人ユa Pro  Thr Gin0P−1 hOP−2、、、、、、Ala 、、、、、、 、、、−−−0,−LysdP −2、、、、、、人1a 、、、 、、、 、、、 、、、 、、、 LysD PF 、、、 、、、Ala 、、、 、、、Val 、、、 、、−、、。 CBMP−2B 、、、、、、Ala 、、、、、、Val 、、、0. (、 lu!1MF3 、、、 C1u 、、、 、、、 、、、 Val 、、、  Glu LysGDF−I Asp Leu 、、、、、、、、、Val 、、 、ム1m ムrg60A 、、、 、、、 、、、 、、、 、、、 、、、  、、、 、、、 Arg開P5 、、、 、、、 、、、 、、、 、、、 、 、、 、、、 、、、 LysBMP6 、、、 、、、 、、、 、、、 、 、、 、、、 、、、 、、、 LyshOP−I Leu 人sn Ala  IIs Ser Val L@u Tyr PhehOP−2、、、Set 、 、、τhl 、、、 、、、 、、、 、、、 TyrIIIO?−2、、、S et 、、、 Thr 、、、 、、、、、、、 、、、 TyrVgl 11 et Ser Pro 、、、、、、Met 、、、Phe TyrVgr−I  Val 、、、 、、、 、、、 、、、−−1−9−−1−0,。 DPP 、、、Asp Ser Val Ala Met −、、、、、Leu C!IMP−2人 、、、 Set 、、、 、、、 、、、 Met 、、、  、、、 LeuCBIIP−2B 、、、 Set 、、、 、、、 、、、  Net 、、、 、、、 LeuBMP3 Met Ser Ser Leu  、、、 工Is 、、、 Phe TyrIIIF−1、、、Set Pto  、、、 、、、 、、、 、、、 Phe 、、。 60^ 、、、C1y 、、、Leu Pro 、、、、、、、、、HishO I’−I Asp Asp Ser Ser Asn Val Ile Leu  Lysm)?−2、、、Set 、;、 Asn 、、、 、、−1,−18 ,^rgDPP Asn 、、、 Gin 、、、 Thr 、、、 Val  、、、 、、。 Vgl 、、、Asn Asn ALP 、、、111111 Val 、、、 ムrgVgr−1、、、、、、Asn 、、、 、、、 、、、 、−0,−6 −0CBMP−2A 、、、 Glu Asn Glu Lys 、、、 Va l −−−・−・CBMP−2B 、、、Glu Tyr Asp Lys 、 、、Val 、、、、−。 BMP3 、、、 Glu Asn Lys 、、、 、、、 Mal 、、、  、、。 (、DF−1、、、ムsn 、、、Asp 、、、 、、、Val 、、、ムr g60^ Leu Asn Asp Glu 、、、 、、、Asn 、、、  、、。 BとP5 hOP−I Lys Tyr Arg Agn Met Val Val ムr ghOP−2、、、Hls 、、、 、、、 、、、 、、、 、、、 Lys +dP−2、、、Hlg 、、、 、、、 、、、 、、、、、、、 LysD PI’ Asn 、、、 Gin Glu 、、、 Thr 、、、 ValV gl HLs 、、、Glu 、、、 、、、Ala 、、、Aspgr−1 GW−2^ Asn 、、、Gin Asp 、、、、、、、、、GluCBM P−28Asn 、、、 Gin Glu 、、、 、、、 、、、 Glu4 61 Val 、、、 Pro 、、、 、、、 Thr 、、、 GluGD F−I C1n 、’、、 C1u Asp 、、、 、、、 、、、 人5p 60A 、、、 、、、 、、、 、、、 、、、 Ile 、、、 LysB とP6 、、、 、、、 、、、 丁rp 、、、 、、、 、、、 、、−h OP−I Ala Cys Gly Cys HlsflPP Gly 、、、  、、、 、、、^rgVgl Glu 、、、 、、、 、、−人rggr− 1 CBMP−2A Gly 、、、 、、、 、、、^rgCBMP−28Gly  、、、 、、、 、、、ArgBMP3 Set 、、、 Ali 、、、A rgGDF−I Glu ・・・ ・・・ ・・・ ^τg60A Set ・ 1. ・・・ ・・・ ・・・BMP5 Ser 、、、 、、、 、、、 、 、。 事寧BMP3の残基56と57の間はVal残基である。 GDF−1の残基43と44の間には、アミノ酸配列Gly−Gly−Pro− Pr。 がある 先のアミノ酸配列の比較から明白になったように、意味のあるアミノ酸の変更を 、モルフオゲン活性を保持しつつ一般配列の範囲で行なうとか可能である。例え ば、表IIに示したGDF−1蛋白質の配列は、ここに説明したhOPlと50 %位しかアミノ酸の同一性を持たないにもかかわらず、GDF−1u列は、hO P−1u列と70%以上のアミノ酸配列のホモロジ−(或いは相似性)を持つ。 ここで言う「ホモロジー」、「相似性」は、Dayof fらにより、At1a s且f Protein Se uence and 5tructure:v ol、5,5uppl。 3、 pp、345−362(門、O,Dyoff、ed、、Natl Bio Med、Re5earch Fdn、、Washington、D、c、 19 79) に示されている方法によって特定される、配列中の許容された保存性ア ミノ酸の変化を含む。 本発明のモルフオゲンとして有用な特に好ましし)配列1、h。 Pi(配列表配列番号5の残基43−139)の保存された6個のシスティン骨 格で特定されるアミノ酸配列と60%以上、さらに好ましくは65%以上の同一 性をもつ、これらの最も好ましし)5己列番よ、ソヨウジヨウバエ60A蛋白質 、0P−1、0P−2の対立形質および種変異体の双方を含む。さらに、他の好 ましい観点に椙1て、本発明は、7個のシスティン骨格を持ち、種々の特定され たマウスおよびヒトのOPI 、OF2 W白質に共通する、r、OPX Jと シテここに示した一般アミノ酸配列を有するポリペプチドの種力1らなるモルフ オゲンを含む。OPXは配列表配列番号29に示して(する、そこに記載するよ うに、夫々のXaaはその位置で、マウスまたはヒ) OPIまたはOF2のC 末端配列(配列表配列番号5−8及び/または配列表配列番号16−23)の相 当する位置で得られる残基から他とは無関係に選択される。 Il、汁2、′ヒーするための賢肌支立迭モルフォゲンは好ましい方法で個体に 投与される。投与は好ましくは直接的(神経組織への注射のように局部的に)ま たは全身的(非経口与または経口投与)である0モルホゲンは非経口的に投与で きる。静脈内、皮下、筋肉、限窩、目、頭蓋、関節嚢、心室、脳槽、腹膜、頬、 直腸、膣、鼻腔内又はエアロゾール投与をあげることができる0モルホゲンは好 ましくは水溶液にすることもできる。溶液は患者に対して所望のモルフォゲンを 与えるのに加え、患者の電解質と容易バランスに負の影響を与えないので生理的 に受容可能である。モルフォゲンの水性媒体は通常の生理食塩水(9,85χ食 塩、0.15M)pH7−7,4である。 モルフォゲンを含有する水性溶液は、−例を上げると、0.1χトリフロロ酢酸 (TFA)または0.1χ塩酸含有アセトニI・リルの50χエタノール溶液、 あるいは同等の溶媒に蛋白質を溶解させて調製することができる。得られた溶液 1容量に10容量のリン酸緩衝食塩水(PBS)を加え、さらに0.1−0.2 Xヒト血清アルブミン()ISA)を加えてもよい。得られた溶液は、好ましく は持続的に攪拌する。必要であれば、与えられたモルフォゲンはその他の適切な 分子とを結合させて溶解度をあげることができる0例えばモルフォゲンのプロド メインを成熟2量体と結合させると、蛋白質の溶解性を相当あげることができる 。(下記セクション11.1を参照)。実際、内因性蛋白質はこの形態で移送さ れると考えられる。溶解性を促進するものとして、特に経口投与に有用なその他 の分子は、カゼインをあげることができる0例えば、0.2χカゼインの添加は 0P−1の成熟活性型のン容解度を80χ増加させる。牛乳及び/または種々の 血清蛋白質に見出されるその他の成分も有用である。 非経口的投与に有用な溶液は、製薬技術として公知の方法で、例えばRemng ton’s Pharmaceutical 5cience(Gannaro 、A+ed、)Mack Pu1..1990に記載されている方法で調製でき る。製剤化材料としては、ポリエチレングリコールのようなポリアルキレングリ コール、植物油、水素添加したフタレンおよび類似物があげられる。特に、直接 投与製剤は、グリセロールと高い粘度をもつ池の組成物を含む0例えばヒアルロ ン酸、コラーゲン、トリカルシウムリン酸塩、ポリブチレート、ラクチド、ラク チド/グリコリド共重合ポリマーなどを含む生体内適合性、好ましくは生体吸収 性ポリマーがモルフオゲンのインビボ放出を制御する賦型剤として有用である。 このモルフオゲンを非経口的に投与するシステムとして特に有用なものは、エチ レンビニル酢酸共重合体粒子、浸透圧ポンプ、埋め込み式注入システム、リボゾ ームなどを含む、ラクトースを賦型剤として含有する吸入式投与のための処方は 、例えば、ポリオキシエチレン−9−ラウリルエーテル、グリココレート、デオ キシコレートを含有する水性溶液あるいは油性溶液であって鼻腔内にゲルとして 投与するかあるいは、鼻腔に滴下する形態のものである。非経口的処方はバッカ ル投与のためにグリコレートを含有するか、直腸内投与のためメトキシサリチレ ートを含有するか、膣内投与のためカットリック酸を含有するものである。 さらにまた、ここに説明したモルフオゲンは経口的に投与できる。一般的に、治 療薬として蛋白質を経口投与することは、殆ど行われていない、大部分の蛋白質 は、哺乳動物の消化器系で消化酵素と酸によってすくに分解されて、血液中に吸 収されない、しかし、ここに述べたモルフォゲンは、典型的に酸に安定でプロテ アーゼ抵抗性がある(たとえば米国特許4,968,590を参照のこと)。さ らに、少なくとも一つのモルフォゲン、0P−1は乳腺分泌物で、初乳および5 7日めの乳から同定されている。 さらに乳腺分泌物から精製した0P−1はモルフォゲンの活性を有しでいる。特 に、米国特許4,968.590に開示されている、標準的に採用されているイ ンビボ骨アッセイ法を使用して、適切なマトリックス素材と共に皮下に移植した 場合、この蛍白質は哺乳動物の軟骨形成を誘導する。さらに、モルフォゲンは血 流から検出される(下記実施例9を参照)、最終的に、溶解型モルフォゲン、例 えばプロドメインと結合させた成熟モルフォゲンは哺乳類の神経経路を維持する 作用をを有している(下記実施例4および6を参照のこと)、これら知見は、経 口および非経口投与物は、個体に対して投与した場合、モルフォゲンが生物活性 を示すことを意味している。さらに、ここに示したモルフォゲンの成熟型は、典 型的には非常に低い溶解性を示すが、乳(および乳腺分泌物と初乳)に見出され るモルフォゲンの形態は、非常にとけやすい、恐らく成熟型のモルフォゲン活性 形が、完全な配列のプロドメインの一部又は全部と結合するか、1つ又はそれ以 上の乳成分と結合しているかによるのであろう、したがって、ここで提供される 化合物はインビトロ、インビボでその溶解性を促進できる分子と結合させてもよ い。 ここで提供される化合物は、神経組織に対してモルフォゲンまたはモルフォゲン 促進物質をターゲツティングすることができる分子と結合させることもできる0 例えば、神経またはダリア細胞を含む神経&1lVs細胞上の表面分子に特異的 に作用する抗体、抗体フラグメント、他の結合蛋白質は使用可能である。有用な ターゲツティング分子は、米国特許5,091,513に開示された一本鎮結合 部位技術を用いて、デザインすることができる。 上記したように、ここで提供されるモルフォゲンはC末端活性ドメインの配列に ホモロジーが高い、比較すると、プロドメインとして定義される配列では配列は かなり異なっている。したがって、プロドメインはモルフォゲン特異的といえる 。今日迄に同定されているモルフォゲンは、異なる組織で特異的に発現されるこ とが公知である。さらに、どのような既存の理論に制限されることなく、体内で の自然条件下では、一定の組織には、特に選択されたモルフォゲンが典型的に作 用しているらしい、さらに、溶液中のモルフォゲンの活性型と結合していること が確認されたプロドメインの一部まは全部が、ここに記載したモルフォゲンに対 するターゲント化物質として使用できる。 例えば、プロドメインは、ターゲット組織の1又はそれ以上の分子と特異的に反 応するのでプロドメインと結合したモルフォゲンをその組織に方向づけることか できる。さらにまた、神経組織に対してモルフォゲンをターゲツティングさせる ための別な有用な分子は、モルフォゲンブロドメインの1部または全部であり、 特に、自然に神経組織に結合することが確認されている0P−1またはGDF− 1のプロドメインの一部または全部はである。 最後に、ここで提供されるモルフォゲンまたはモルフォゲン促進剤は単独で投与 するか、または神経経路の維持に有効であることが知られている神経成長因子と 抗炎症剤とを含むその他の分子と組み合わせて投与できる。 ここで提供される化合物は、薬剤学的に受容されうる無毒性の賦型剤およびキャ リアーと混合して製剤化できる。上記のように、このような組成物は以下のよう な投与のために調製できる。非経口的投与、特に溶液あるいは懸濁液の形態;経 口投与、特に錠剤あるいはカプセル剤の形態;鼻腔的投与、特に粉末、鼻腔的滴 下剤またはエアロプール。 組成物は、治療上有効な量をヒトまたはその他の哺乳動物に非経口的または経口 的に投与するための形態に調製できる。治療上有効な量は、患者の病理学的な状 態を除去するか低減するために十分な時間にわたって適切な濃度で提供できる量 であり、上記に述べた神経学的な病気や障害を治療するのに十分な量である。さ らにまたこの量は、神経組織に対する傷害が予測される時に神経細胞の佳作性を 増強し、そして/またニューロンと神経経路を保護することができる量である。 当業者には理解できるように、治療用組成物中に説明した化合物の濃度は多くの 因子によって変動する。この因子は投与する薬剤の投与量、使用する化合物の化 学的特性(疎水性など)、投与経路などである。投与する薬剤の好ましい投与量 もまた、以下のような変動因子に依存している。これらの変動因子としては神経 学的な疾患のタイプとその進行の程度、個々の患者の全体的な健康状態、選定し た化合物の相対的な生物学的な有効性、化合物賦型剤の配合そしてその投与経路 などである。一般的に言えば、本発明の化合物は、非経口的投与のためには、約 0.1−10χ−/Vの化合物を含有する水溶性の生理学的緩衝液として製造さ れる6代表的な投与範囲は一日体重1kg当たり101gから1gである。好ま しい投与範囲は一日体重1kg当たり0.1 μから100+agである。最適 には、全ての場合において投与されるモルフォゲンの量は、−日患者の体重1g 当たり2−20μの間である。 21日間連続して正常な成長期のラットに毎日成熟型モルフォゲン(OP−1, 201Ig)を投与した時、OP−1による生理学的問題はなにも認められない 、さらに、正常な新生マウスに10日間毎日モルフォゲン(OF−1)を10μ g全身的に注射したところ、どのような異常も発生しなかった。 脳血液関門を通過するための蛋白質および蛋白質フラグメントが脳−血液バリア を通過する能力は、そのサイズ、親油性またはその実際のイオンチャージに関係 しているため、標準的な公知の方法を用いて、バリアを通過する機能を増強させ るためにモルフォゲンの適切な変換をすることができる(フェニルアラニンをペ ンタフロロフェニルアラニンに置換するかまたはアルブミンのような陽イオン化 された蛋白質と共役結合させる)。 例えば以下のものを参照のこと、Kastin et al、+Pharmac 、 Bi。 chem、Behav、、1979,11ニア13−716; Rapopor t et al、、5cience+1980゜207:84−86;Pard rige et al、+1987+Biochew、Biophys、Res 、Coanun、。 146:307−313; Riekkine et al、、1987.I” eptides、8,261−265.これらの機能的アナログの有効性は、た とえばこれらの化合物が、ここに示した実施例に記述されているように、形質転 換細胞の再分化を誘導したり、4死のニューロンの生存性を増強したりする能力 を測定することによって評価できる。 本発明の方法において全身的にモルフォゲンを投与する場合に、好ましくは大容 量の負荷投与量が治療の初めに採用される。 次いで治療は維持量で持続される。それに続く投与は血液中のモルフォゲンレベ ルを一定間隔でモニターして決定することができる。 神経経路のニューロンに対する傷害が、例えば外科的な方法の一部として慎重に 引き起こされる場合、好ましくはモルフォゲンは傷害の誘発のほんの少し前に投 与しておくか、傷害の誘発と同時に投与される。好ましくは、モルフォゲンは手 術の準備中に予防的に投与しておく。最適な条件では、全ての場合に投与される モルフォゲンの量は愚者の体重キログラム当たり2−20μgである。 さらにまた、内因性モルフォゲンレヘルを促進できる物質のを動量は上記に説明 したどの様な投与経路であっても投与可能である0例えば、神経Mi繊細胞から のモルフォゲンの生産及び/または分泌を促進する物質を、哺乳動物に対して与 えることができるが、これは治療されるべき神経組織に結合しているダリア細胞 に対してモルフォゲンを直接投与して行なう、一定の組織中の内因性モルフォゲ ンのレベルを変更させることのできる物質の特定と試験を行うための方法は、こ こでは実施例13に一般的に説明しであるが、国際出@[592107359( W0931015172)に詳細に説明してあり、引用によってここに一体化し て開示される。要約すれば、候補化合物は、試験組織の細胞によって生産される モルフォゲンの生産、即ち発現及び/または分泌にその化合物が影響を与えるの に十分な時間、試験組織またはその細胞と共にインビトロで試験化合物をインキ ュベートすることによって、同定し試験することができる。ここで適切な組織ま たは培養された組繊細胞は、このましくはニューロン及び/またはダリア細胞か らなっている0例えば、試験のための適切な&[]織は異質、下垂体ダリア細胞 および類似組織から単離された培養細胞を含んでいる。 候補化合物に対してさらされたとき、生成するモルフォゲンのレベルを測定する ための特に好ましい検出方法としては、モルフォゲンに対して特異的に反応し、 さらにモルフォゲンとのコンブレンクスの一部として検出される抗体あるいは結 合性蛋白質を用いたイムノアッセイがあげられる。イムノアッセイは、公知の一 般的な技術とモルフォゲンに対して培養され、そのモルフォゲンに特異的である 抗体を使用して行われる。ここに述べたように、モルフォゲンは天然の原料物質 から単離するか、遺伝子操作によって調製できる。内因性モルフォゲンを促進で きる物質はここで説明するように製剤学的な方法によって製剤化され、投与され る。 モルフォゲンを軸索の再生を促進するためにある部位に投与する場合には、好ま しくはモルフォゲンは、インビボでその部位に蛋白質を保持できる適切な生体内 適合性で好ましくは生体吸収性のある、それを通して神経突起が再生するところ のキャリアーと共に投与する。現在、好ましいキャリアーは、軸索の成長を方向 づけるのを助けるのに十分な構造をもったものからなっている。現在好ましいキ ャリアーとしては、コラーゲン、ヒアルロン酸、ラミニン及び/またはポリ乳酸 、ポリグリコール酸、ポリ酪酸のような合成ポリマーまたは合成共重合体のよう な構造性分子である。現在もっとも好ましいキャリアーは、組繊細胞外マトリッ クスからなるものである。これらは、市販されている。さらにまた、脳組織由来 細胞外マトリックスは、引用によって本発明と一体化している国際出願tls9 2101968 (WO92/15323)に記載の手段、及び/またはその他 の公知手段によって調製できる。 神経経路特に末梢神経系の経路の切断を修復するための現在の好ましい手段とし ては、切断を覆うために十分な大きさを持ち、切断神経末端を受け入れることが できる開口部を有する生体内適合性の隔膜またはケーシングを含む器具の一部分 としてその部位にモルフォゲンを供給することを含んでいる。モルフォゲンはケ ーシングに配置され、好ましくは適切なキャリアー全体に分散され、そして切断 された神経の末端に接触可能である。さらにまた、モルフォゲンはケーシングの 内部表面に吸着されるか、そこに結合する。さらに現在の好ましいケーシングは 不透過性の外表面を有している。ケーシングは神経の案内回路として作用し、さ らに軸索成長の方向付けを補助する。さらにまた、ケーシングは傷痕IJl織の 形成を助ける免疫関連物質から)員傷をうけた神経を保護する。適切な回路とケ ーシングの素材は、シリコンあるいはコラーゲン、ヒアルロン酸、ラミニン、ポ リ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ酪酸および類似物質等の生体吸収性物質を含む 、さらに、ここに一般的に説明した神経案内回路は、形状がチューブ状であるが 、種々のその他の形状が使用され得ることが当業者には明らかである。案内回路 の内腔は、例えば横断面が長円または方形であっても良い、さらにまた案内回路 は、神経の切断端を守るようにしっかりと結びつけられた2またはそれ以上のパ ーツで構築しても良い、神経末端はフィブリングルーのような生体内適合性の接 着物質で縫合するかあるいはその他公知の医学的手段で神経案内回路に結び付け られる。 ++、1 可溶性モルフォゲンコンブレノクス水溶液の溶解性が改善され、本質 的にアミノ酸で構成されている、治療用の製剤として有用なモルフオゲンの好ま しい形態は、少なくとも100のアミノ酸ペプチド配列からなる二量体モルフォ ゲン蛋白質又はその対立形質体、種変異体又は他の配列変異体である。このアミ ノ酸ペプチド配列は、モルフォゲンファミリーのメンバーのプロ領域の一部又は 全部からなるペプチドと複合したモルフォゲンファミリーに特徴的な、7又はそ れ以上のシスティン残基のパターンを持つ、また対立形質、種特異的あるいはそ れらの変異体からなるものである。好ましくは、二量体モルフォゲン蛋白質は2 つのペプチドと複合している。 さらにまた、二量体モルフオゲン蛋白質は、好ましくは非共有的にプロ領域ペプ チドまたはペプチドと複合している。また、プロ領域ペプチドは、好ましくはも とのモルフオゲンプロ領域を特定するN末端側1Bアミノ酸を少くとも持ってい る。もつとも好ましい実施態様では、実質的にプロ領域の全長を特定するペプチ ドが使用される。 その他のモルフォゲンの溶解型は、これらの蛋白質の切断されていないプロ型の 二量体、二量体の一つのサブユニットは蛍白質の切断されないプロ型であり、そ してもう一方のサブユニットは蛍白質の成熟型である「半二量体」、さらにそれ らの切断型を含んでおり、好ましくは切断されたプロドメインペプチドに非共有 的に結合している。 上記に示したように、有用なプロドメインは、プロ領域の全長または種々のこれ らの切断型を含んでいる。特にこの切断型はArg−Xaa−Xaa−Argの プロテアーゼ開裂部位で切断されるようになっている0例えば、0P−1におい ては可能性のあるプロ配列は残基3O−292(全長型)、48−292および 158−292によって特定される配列を含む、溶解性op−iコンプレックス の安定性は、プロ領域が48−292切断型のような切断型であるよりも、むし ろ全長型である時に増強される。なぜなら残基30−47は他のモルフォゲンの N末端部分と配列のホモロジーを示していて、全てのモルフォゲン対してコンプ レックスの安定性を増強するので有用性が高いと考えられている。したがって、 一般的に好ましいプロ配列は、与えられたモルフォゲンのプロ領域の全長をコー ドしたものである。有用性のあることが期待されているその他のプロ配列は生物 合成プロ配列であって、特に1またはそれ以上のモルフォゲンブロ配列のN末端 部に由来した配列を組み込んだものである。 当業者には容易に理解されるように、プロ領域をコードする有用な配列は、公知 のモルフォゲンをコードする遺伝子配列から得ることができる。さらにまた、キ メラのプロ領域は1またはそれ以上の公知のモルフォゲンの配列から構築するこ とができる。更にまた、別の可能性としては、1またはそれ以上の公知のプロ領 域の合成配列の変異体をつくり出すことである。 別の好ましい実施8i様においては、有用なプロ領域ペプチドは核酸配列によっ てコードされるアミノ酸配列からなるポリペプチド鎖をふくんでいる。この核酸 は、配列表配列番号16および20ノヌクレ−tナト136−192と152− 211 ニ夫々対応するOPIまたはOF2のプロ領域配列の少なくともN末端 の18アミノ酸をコードするDNAまたはRNA配列と厳密な限定条件下でハイ ブリダイズするものである。 A、立゛ たは A゛の口r モルフォ ゛ンコンプレ・クス生至離− モルフォゲンは可溶性コンプレックスとして哺乳動物細胞に発現される。しかし 、通常コンプレックスは、精製溶液中にしばしば添加される界面活性剤、アルコ ール、有機溶媒、カオトロピック剤及び溶液のpH低下のために添加される化合 物等の変質剤にさらされることによって、精製中に触離する。以下に示すものは 、非変質条件下で調製された培地(または場合により、血清、脳を髄液あるいは 腹膜液のような体液)から可溶性蛋白質を精製するための一般的に好ましいプロ トコールである0本方法は、素早く、再現可能であり、そして実質的に純粋な状 態で単離された可溶性モルフォゲンコンプレックスを産出する。 可溶性モルフォゲンコンプレックスは、変性剤の存在下で行なわれる簡単な3ス テツプのクロマトグラフィプロトコールを使用して調製培地から単離することが できる。プロトコールには培地(あるいは体液)をアフィニティーカラムに流し 、続いてイオン交換とゲル濾過クロマトグラフィーを通過させることからなって いる。ここに述べたアフィニティーカラムはZn−IMACカラムである0本プ ロトコールはモルフォゲンの変異体の精製にも一般的には適用可能である。なお 、変異体全てが以下に説明するプロトコールのマイナーな変更を行うだけで単離 できると予想される。さらにまた他のプロトコールは与えられたモルフォゲンの プロドメイン(例えばプロティンA結合セファロースカラムに対して結合した) に対して特異的に結合する抗体を用いるなどの標準的な手法で作られたイムノア フィニティ力ラムにおいて有用性を持つことが想定している。イムノアフィニテ ィ力ラムを調製するためのプロトコールは先行技術に開示されている(例えばG iede to Protein Purification、 M、Deut scher、ed、、Academic Press、San Diego、1 990.のセフシランVll とXIを特に参照のこと)。 本実験において、0P−1は先行技術(例えば国際用11iUs9010590 3(WO9115802))に開示されたように哺乳動物細胞であるCHO(c hinese hamster ovary)細胞で発現させた。 0.5XF BSを含むCIO細胞調整培地は最初にIamobilized Metal− Ion Affjnity Chromatografy(IMAC)を使用し て精製した。調製培地からの可溶性op、1は非常に選択的にZn−IMAC樹 脂に結合し、高濃度のイミダゾール(5h門・イミダゾールp)18.0)で結 合したコンプレックスを効率的に)客用した。 Zn−IMAcのステップでは 、フロースルーと35+aMイミダゾールで洗浄したフラクションに溶は出す汚 染性の血清蛋白質のブルクと可溶性0P−1とを分離する。 Zn−IMAcで精製した可溶性0P−1は、次いで50mMNaC1を含む2 0mMNaPOa(pH7,0)で平衡化したS−セファロース 陽イオン交換 樹脂カラムにかける。このS−セファロ−スステップはさらに精製を行い、そし て次のゲル濾過ステップのための前処理として可溶性OP−1コンプレツクスを 濃縮する。蛋白質はTBSで平衝化したセファクリルS−2001(Rカラムに かける。基本的には同一のプロトコールを用いて、可溶性のモルフオゲンを血清 、脳を髄液、腹腔内液などの工またはそれ以上の体液から単離することができる 。 IMACは、カラムの3倍容量の0.2M Zn5()、でチャージしたキレー ト化セファロース(Pharmacia製)を使用して行う、調製培地はpH7 ,0に調整し、500mM NaC1含有20mM HEPES(pH7,0) で平衡化したZn−IMAC樹脂に直接負荷した。 Zn−TMACl!+脂は 、樹脂1a1あたり調製培地80m lを負荷させる。負荷後カラムを平衡化緩 衝液で洗浄し、混入している他の蛍白質の大部分を35mMイミダゾールを含む 平衡化緩衝液(pf17.o)で溶出した0次いで可溶性0P−1コンフ゛レン クスを50mMイミダイミダゾ−ル8.0)を含む20a+MHEPES−50 01M食塩溶液で溶出した。 可溶性op−iコンプレックスを含む50mMイミダゾール溶出液は20mMN aPO,(pH7,0) 9倍容量で希釈し、50mM NaC1を含む20+ sM NaPO,(、)H7,O)で平衡化したS−セファロース(Pharm acia製)カラムにかけた。S−セファロース樹脂は、樹脂1mlあたり調製 培地8001を負荷した。負荷後、S−セファロースカラムを平衡化緩衝液で洗 浄し、100mM NaC1で溶出し、続いて30011M、および500II M NaC1を含む20+wM NaPO,(1)H7,0)で溶出した。 3 00mM NaC1のプールはさらにゲル濾過クロマトグラフィーで精製した。  300+*MNaC1溶出液50m1を、トリス緩衝食塩水(TBS) ・5 0a+M Tris ・15hM NaC1(pi47.4)で平衡化した5、 0 X 90cm セファクリルS−200HR(Pharmacia製)に通 用した。カラムは5s17分の流下速度で溶出し、10慣1ずつ分画した。見た ところでは溶性0P−1の分子は蛋白質分子量標準と比較して決定した0分子量 標準はアルコールデヒドロゲナーゼ(ADH150kDa)、ウシ血清アルブミ ン(BSA 68kDa> 、カルボニックアンヒドラーゼ(CA 30kDa )およびチトクロームC(cyt C12,5kDa)である、 S−200カ ラムのフラクションの精製度は標準的な15%SOSポリアクリルアミドゲルの クーマシーブルー染色による分離によって決定した。成熟0P−1とブロドメイ ンの特定は、標準的な逆相Cl8HPLCを用いてプロドメインから成熟op− xを分離してN末端アミノ酸配列を分析して決定した。 可溶性op−tコンプレックスはおよそ110kDaの分子量で溶出される。こ れは、2つのプロドメイン(各39kDa)に1つの成熟0P−1二量体(35 −36kDa)が結合したという可溶性op−1コンプレックスの組成の予想値 に一致した。最終的なコンプレックスの純度は還元型15χポリアクリルアミド ゲルに適切なフラクシジンを流下させて証明することができる。 コンプレックスのコンポーネントは、S−200またはS−200)IRカラム からのコンプレックスを含むフラクシッンを、標準的な手法によるアセトニトリ ルのグラジェント(0,1xTFA中)で逆相Cl8HPLCかラムにかけ、溶 出して決定できる。コンプレックスはこのステップで解離し、プロドメインと成 熟種は分離した種として溶出する。ついでこれらの分離した種は標準的な手法( 例えばGuide to Protein Purification M、  Deutscher+ed、。 Academic Press、San Diego、1990.特に602− 613ページを参照)を用いてN末端配列を決定する。そして分離した36kD aと39kDaの蛋白質は夫々成熟モルフォゲンおよび単離され、切断されたプ ロドメインであることが確認された。哺乳動物細胞の生産した0P−1からの単 離したプロドメインのN末端配列は、プロ領域の2つの型を示していた。これは 完全型(配列表配列番号16の残基30からはしまる)と切断型(配列表配列番 号16の残基48からはじまる)である。単離した成熟種のポリペプチドサブユ ニットのN末端配列は成熟配列のN末端が配列表配列番号16の残基293.3 00.313.315.316および318からはじまっていることを明らかに した。さらにこれらのすべてが標準的な骨誘導分析法で活性を示していた。 B、インビトロの可r モルフォゲンコンプレックスM培養培地または体液から 可溶性コンプレックスを精製するがわりに、可溶性コンプレックスを精製したプ ロドメインと成熟型二量体種から構築することもできる。明らかに、上手なコン プレックス形成は、SS結合に影響しないように、これらの分子の折り畳み構造 を緩めるのに十分な変性条件の下で成分を結合させることが必要となる。好まし くは、変性条件は、切断されたプロドメインが、緩められた折り畳み条件下で成 熟型二量体種と結合する機会を持つように細胞内小嚢の条件に十分に似せておく 、そのときの溶液中の変質剤の濃度は、二量体とプロドメインの結合を維持する 一方で、二量体とプロ領域とが適切なりフォールディングを行えるように、好ま しくは段階的にコントロールして減らしていく、有用な変質剤は、pH4−10 ,好ましくはpH6−8の緩衝溶液中に4−6FI尿素またはグアニジン塩酸塩 (GuHCl)を含むものである。そのとき可溶性コンプレックスは、透析で制 御するか、または尿素あるいはGuHCIの0.1−2?I以下、好ましくは1 〜針以下の最終変質剤濃度に溶液を希釈することで形成される。尿素あるいはG uHCI濃度は、好ましくは生理的な緩衝液で希釈する。蛋白質の精製/再生手 段と要件は先行技術に開示されており、適切な再生プロトコールを開発するため の詳細は、当業者によって容易に決定することができる。この問題に対する一つ の有用なテキストは、Guide to Protein Puri工19且1 1旦n、M、Deutscher+ed、、Academic Press、S an Diego、1990゜とくにセクションVをあげることができる。コン プレックス形成はまた、1またはそれ以上のシャペロン蛋白質を加えることで補 助される。 C6可?″−モルフォゲンコンブレソクスの一生理学的緩衝液、例えばトリス緩 衝食塩水(TBS)及びリン酸緩衝食塩水(PBS)中の高純度可溶性モルフォ ゲンコンブレンクスの安定性は、多くの手段のうちどれでもで増強できる。一般 的に好ましい方法は、少なくともプロ配列の最初の18アミノ酸配列表配列番号 16の叶−1の残基3O−47)からなるプロ領域を使用することであり、プロ 領域の全長を使うことは特に好ましい。 残530−47はその他のモルフォゲンのN末端部分と配列にホモロジーがあり 、そして全てのモルフォゲンにとってコンフ゛レンクス安定性を増強するために 詩に有用であると考えられている。 可溶性モルフォゲンコンブレノクスの安定性を増強するためのその他の有用な手 段は、3種類の添加物を含む、これらの添加物は塩基性アミノ酸(L−アルギニ ン、リジンおよびベクィン等)、非イオン性界面活性剤(Tween−80また はNon1det p−120)およびキャリアー盃白質(血清アルブミンおよ びカゼイン等)を含む。 これらの添加物の存効濃度は塩基性アミノ酸の場合1−100mM、好ましくは 50mMを含む10−70mMであり、非イオン性界面活性剤の場合0.01− 1.0! 、好マL < ハ0.IX(v/v)を含む0.05−0.2χ、キ ャリアー蛋白質の場合0.01−1.0χ、好ましくは0.1!(賀/V)を含 む0.05−0.2χである。 このアミノ酸ペプチド配列は、モルフォゲンファミリーのメンバーのプロ領域の 一部又は全部からなるペプチドと複合したモルフォゲンファミリーに特徴的な、 7又はそれ以上のシスティン残基のパターンを持つ。 旦旦実茄朋 実施例11モルフォゲン発現組織の同定モルフォゲンの組織分布を測定すること は、得られた組織で発現した異なるモルフォゲンを、関連するモルフォゲンと同 様に、同定するために使用される。組織分布は、候補モルフォゲン誘導物質のス クリーニングと同定の為に有用なモルフォゲン生産組織を同定するのに使用され る。&[I織分布はさらに候補モルフォゲン誘導物質をスクリーニングし同定す る為に有用なモルフォゲン産生&[l織を同定するのに使用されるモルフォゲン (あるいはmRNAの転写)は、発現が低い組織でも、標準的な手法と一部変法 を用いて異なった組織で容易に同定される0例えば、蛋白質の分布は標準的なウ ェスタンプロットや免疫蛍光操作とモルフォゲンあるいは目的のモルフォゲン群 に特異的な抗体で同定できる。同様にモルフォゲンmRNAの分布は、標準的な ノーザンハイプリダイセーション法とmRNA特異的プローブを用いて特定され る。 JNAに特異的にハイブリダイズし、mRNAに関連したその他の者から目的の mRNAを区別するプローブを使用できる。なぜならば、ここでいうモルフォゲ ンはその活性C末端ドメインと高いホモロジーを以ているため、特異的なモルフ ォルゲンーRNAの組織識別が未成熟蛋白質のプロドメイン、および/または成 熟蛋白質のN末端領域をプローブを用いて識別できる。その他の有用な初刊は3 ゛非コード領域のフランキングとそれに続く明らかなストップコドンである。配 列のこの部分は、本発明のモルフォゲンの間でも、実質的に異なっている。そし てそれゆえに蛋白質特異的である0例えば特に有用なVgr−1特異的プロ一ブ 配列は、Pvull−5acl断片であり、非翻訳プロドメインと成熟N末端領 域の両方をコードする265bpのフラグメントからなる(Ly。 ns et al、(1989)PNAS 86:4554−4558にcDN A配列が記載されている。同様に、特にを用なa+0P−1特異的プロ一ブ配列 がBstXI−BgI+断片であり、N0P−1のプロ領域の殆ど2−3番目を カバーしている0、68kbの配列である。5tul−5tul断片、7システ インドメインの直前の上流配列0.2kb 、 Earl−PsLI フラグメ ント、3゛非翻訳配列の部分を含む0.3kbフラグメント(配列表配列番号1 8、プロ領域は残基30〜291で必須として特定されている)、同様のアプロ ーチが使用され、例えばhOP−1(配列表配列番号16)、ヒトまたはマウス 0P−2(配列表配列番号20及び22)に使用。 合成操作あるいはクローン化した配列から得たこのモルフォゲン特異的プローブ を使い、従来技術として良く知られている手法により、モルフォゲン転写を哺乳 動物組織から同定した。 要約すると、全RNAは種々の成熟マウス組織(肝臓、腎臓、翠丸、心臓、脳、 胸腺、胃)から、Chomezyask i らの方法(1987、Anal、  Biochem 162:156−159)及び以下に示した方法のような標 準的な方法で調製した。ポリ(A)+RNAはオリゴ(dt)−セルロースクロ マトグラフィー(ファルマシアIJBバイオテクノロジーInc、)を用いて! Pl製した。各組織からのポリ(A)+RNA(通常15μg)を1χアガロー ス/ホルムアルデヒドゲルで分離し、Nytran膜(Schleicher  & 5chuell)に移した。転移に続いて、メンプランは80°Cに加温し 、RNAはUV光で架橋させた(通常1aw/a!で30秒間)、ハイブリダイ ゼーションに先立ち、加熱により適当なプローブを変性させた。 ハイブリダイゼーションはローラーボトル中で回転しているルーサイト製シリン ダー中で行った。 1rev/分、37°C15時間、40χフオルムアミド、 5 XDenhardts 、 5 X5SPE、 O11χSDSの条件とし た。ハイブリダイゼーションに引き続いて、50°Cで0.1χSOS 、0. lX5SPEでフィルターの非特異的カウントを洗浄した。 種々のモルフォゲンの組織分布を実施例に示している。 Vgr−1,0P−1 ,8門P2.BMP3.B門P4.B門P5.GDF−1,0P−2について行 い、成人Mi織について米国出1i1111SSN 752.7264に開示し 、また0zkaynaket al、 1991. Biochem、 Bio phys、 Res、 Commn、 179:116−123+および0zk aynak et al、 1992.JBC(印刷中)に開示しており、引用 により本発明と一体化する。ここに記載した通常のプローブ技術を用いて、脳、 肺臓、肺、心臓、肝臓及び腎臓組織に対するこれらのモルフォゲンに特異的なプ ローブを使ったノーザンブロノトハイブリダイゼーションは、腎臓関連組織が0 P−1の最大の発現ソースであることを示しており、脳、心臓、肺組織が第二の ソースであることを示している。 0P−1mRNAもまた、このプローブ法に よって唾液腺、特にラット耳下腺中に特定されている。肺U織は、シgr−1. BMP5.BMP4およびBMP3の最大の組織発現ソースであるとおもわれる 。 Vgr−1の低レベルは腎臓と心臓&lIw7<に認められ、一方、肝臓は BMP5の第二の発現ソースであり、肺臓はBMP4の第二の発現ソースである ことが示された。 GDF−1は脳中で一番多(発現されている。今日ではOF2は、初期の栓塞& [l織において一番多く発現していることが確認されている。特異的にマウス胚 と出生後6日めの動物のノーザンブロノトでは、8日めの胚にOF2の発現が認 められた0発現は17日口の胚で顕著に減少し、出生後の動物では検出されなか った。 実施例2.7、のモルフォゲンの モルフォゲンは成長中および成熟ラットの脳およびを髄組織に特定されており、 成長期および成熟ラットの神経組織(上記実施例1)から抽出したmRNAにた いしてモルフオゲン特異的プローブのノーチンプロット法と免疫組織学的研究法 によって特定されている0例えば、成長期ラット組織のノーザンプロット分析で はCNS中で明らかに0P−1mRNAの転写発現が確認されている(国際出願 US92101968(W092/15323)、0zkaynak et a l、+1991、Biochem、Biophys、 Res、 Co+wa+ 、、179:11623.0zkaynak、et al、。 1992、J、Biol、Chem、、267:25220−25227 )  、 GDF−1mRNAは成長期および成熱ラットの神経&[l織で最も多く発 現することが確認されている。特に小脳および脳幹を含む脳、を髄および末梢神 経でkiiUされている(Lee、S、、1991.PNAS 88:4250 −4254) 、 BMP2B(BMP4として先行技術を参照)およびVgr −1の転写は神経組織で発現することが報告されている(Jones et a l、+1991+Development、111:531−542) 、 シ かし神経組織ではこれらの遺伝子の初期発現組織は知られていない(0zkay nak、et al、+1992+J、Biol。 Chei、、267:25220−25227 ) 、特にCBMP2の転写は 、下垂体の発達に伴って間脳の領域で発現することが知られており、Vgr−1 のmRNAは、発達中の神経管の底板にきわめて隣接した細胞中と同様に、発達 中の神経管の上衣板を含む、CNSの腹背軸で報告されている。老齢ラットでは 、Vgr−1のmRNAが、発達した海馬Mi織で報告されている。さらに0P −1とBMP−2を本来的にコードする遺伝子は、ヒト海馬cDNAライブラリ ーをプローブして特定された。 公知技術の一般的な方法とここに一体化されている国際出願US9210196 B(讐092/ 15323)の開示内容を用いて免疫m識学的研究は、成長期 と成熟ラットの脳およびをuMi織の特定の領域に0P−INO発現が極在化し ていることを確認した。公知の先行技術による標準的な抗体のプロトコールを用 いて作成し、好ましくGよ0P−1アフイニテイーカラムで精製した標準的なモ ルフオゲン特異的抗血清を用いて、特にウサギ抗−〇PI抗血清を用し)で、特 異的にop−ii白質の発現が、成P(2−3力月齢)マウスおよび5−6日齢 胎児性神経&ll織で評価されている。抗体それ自身番ま標準的な蛍光ラベル化 技術を用いてラベルし、ある(1番よラベルイヒ抗つサギIgG分子が結合0P −1抗体を視覚化するために用(為られてし)る。 図IAと図IBに示すように、免疫蛍光染色によって成塾うット中拒神経系(C NS)に0P−1の存在を示すことができる。同一のそして広い範囲に染色が、 脳(IA)とをu(IB)に認められた。 0P−1は、灰白質(神経細胞体) の細胞外マトリックスに一番多く分布していることが確認されており、細胞体そ れ自身を除いて全体に明らかに存在している。ミニリン鞘化した神経繊維で主に 形成された白質には、染色は神経膠星状細胞(ダリア細胞)限定されていること が確認された。さらにまた同様の染色パターンが新生う7)(10日齢)の脳部 分に観察された。 さらにまた、0P−1は特異的に!4質に分布しており、晶質は線条体基底節、 大脳皮質に結合している副運動ニューロン系および皮質を髄を構成している。こ れらのサブボピュレーシツンあるいはニニーロンの系の機能不全はハンチントン n′t@病とパーキンソン病を含む多くのニューロパシーと関係している。 0P−1はまたアデンデマグリア細胞に分布している。これは脳を髄液中に各種 の因子を分泌することが知られており、成長期および成熟ラフトの心室弁、コロ イド溝、脳の中心溝の周辺でみられる。 最終的に、成長期の胚のモルフオゲンの抑制が神経組織の発達を抑制している。 特に、標準的な条件でインビトロで培養している9−8目のマウス胚細胞を、遺 伝子操作で調製し、精製し、免疫源として用いて調製した0P−1特異的モノク ローナル抗体の存在下および非存在下でインキユベートを行った。抗体は先行技 術と実施例13に一般的に開示した標準的な抗体生産手段で生産した。2日後に 成長期の胚への抗体の作用を組織学的に観察して評価した。組織学的試験によっ て測定したところ、0P−1特異的抗体は、特異的に、成長期の胚において眼薬 の形成を阻害した。特に間脳の外成長が発達しなかった。さらに心臓は奇形化し 、肥大化した。さらにまた、ラベル化した0P−1特異的抗体を用いて胚の断面 の免疫組織学的研究方法で分離したところ、0P−1特異的抗体は神経上皮に分 布した。 神経細胞に作用する内因性モルフォゲンは、神経組繊細胞例えばニューロン及び /またはニューロンに結合するダリア細、胞によって発現し分泌され、脳を髄液 および/または血流によってニューロンへ移送される。最近、0P−1はヒト血 液中に確認された(下記実施例9)、さらに、最近になって移送されたシュワン 細胞が、少なくとも、いくつかの新しい神経突起の周辺に管腔形成とミニリン鞘 形成誘導することを含む、ラットを髄の神経繊維形成を促進することが発見され た(Rung、 1991. Exp、Neurology、114:254− 257) 、 、:れらの細胞の再生能力は’、tsr)ン細胞によるモルフォ ゲンの分泌によって媒介させることができる。 実施例30モルフォゲンによる −性181彊ここに述べたモルフォゲンは細胞 の生存性を増強するが、特に瀕死の神経細胞の生存性を増強する0例えば、十分 に分化したニューロンは非***性であり、公知の合成培地あるいは低血清培地を 用いて、標準的な哺乳動物細胞培養条件下で培養した時、インビトロでは死滅す る(Charness、1986.J、Biol、Chem、、26:3164 −3169 、Freese et al、、1990.Brain Res、 、521:254−264を参照のこと)、シかし、もし非***性神経細胞の初 代培養がモルフォゲンで処理されたばあい、これらの細胞の生存性は大幅に増強 される0例えば、成熟ラット脳の黒質から単離された線条体基底節の初代培養は 、標準的な方法を使用して行われた。 即ち晶質組織をパスツールピペットを使って均質化して分離し、標準的なMi織 培養プロトコールをを使用し、低血清培地、例えば50% D?IEM(Dul becco’s modified Eagle’s medium)、 50 χF−12培地、ペニシリン/ストレプトマイシン添tJu不動化馬血清、4g /lのグルコース を用いて増殖させた。標準的な培養条件の下では、これらの 細胞は無血清培地で培養した時3週間で明らかに死滅していった。細胞死は、細 胞接着性の不活性化とその超微細構造的な特徴の変化例えばクロマチン凝集とオ ルガネラ崩壊などにより、形態学的に明らかな事実であった。 この例においては、培養基底節は、0.1−1100n/+*lの0P−1を配 合した合成培地で処理した。新鮮なモルフオゲンー調製培地は、3−4日ごとに 細胞に供給した。細胞の生存性は明らかに増強され、添加した0P−1のレベル に依存していた。 0P−1の濃度が細胞培養中で増加したとき、明らかに細胞 死が減少した。特異的に、細胞は接着性を残し、生存分化二ニーロンの形態学的 特性の保持が持続した0モルフォゲン処理がない場合には、培養細胞の殆どが解 離し、細胞壊死をきたした。 晶質の基底節の機能不全は、インビボではハンチントン舞踏病とパーキンソン病 に関係している。ここで説明するニューロンの生存性を増強できるモルフォゲン の機能は、このモルフオゲンがニエーロバシまたは化学的、物理的傷害のため、 インビボで、瀕死の神経性細胞の生存性を増強する治療の一部分として有用であ ることを明示している。vS床応用のためには、モルフオゲンを投与するか、あ るいはまたモルフオゲン産生刺激剤を投与することができる。 Jm例4. ノ − のモルフオ ゛ン′ 1況止ここに述べたモルフオゲンは 形質転換細胞を、非形質転換細胞に特徴的な形態学的特性への再分化を誘導する 。特にモルフォゲンは神経由来の形質転換細胞を非形譬転換ニューロンの形態学 的特性への再分化を誘導することができる。神経由来の形質転換ヒトNG105 −15株の再分化を誘導したモルフオゲンについて、以下に示す実施例で詳細を 説明する。また形質転換細胞のモルフォゲン誘導再分化はマウス神経芽腫細胞( NIE−115)およびヒト胎児力ルンノーマ細胞についてである(国際出願u s92101968(W092/15323)を参照)。 NG108−15は神経芽腫とグリオマー細胞を融合させて作製した形質転換融 合細胞株であり(America Type Ti5sue Cu1ture、 Rockville、MOから人手)、形質転換胎児ニューロンの形態学的特徴 を有している。即ち繊維芽細胞の形態学性を有している。詩に細胞はポリゴナル な細胞体を有し、短い、スノぐイタ様の突起を有し、近接細胞にまれに接触する (図IA)。NG108−15細胞を無血清の合成培地中で0.1から300n g/mlの0P−1をいれて4時間インキュベーションすると、確実に濃度依存 性の細胞形態学的変化が誘導される。 実験中NG108−15細胞は、ポリし一リジンコートの6穴プレートで予備培 養した。各ウェルには2.5mlの合成培地中に細胞を40−50.000個を 含有させた。3日めに0.025χのトリフルオロ酢酸を含む60χエタノール に0P−12,5μlを各ウェルに添加した。 0P−1の濃度はOo−300n/mlで試験を行った0通常、培地は新しく1 0P−1のアリコートで毎日交換し、さらにモルフオゲン番よ、0P−1での4 時間のインキュベーションによって誘導できた。さらに0P−1の濃度を10n g#ol にすることで再分化を十分誘導した。1日後に、hOP−]処理細胞 は明らかにその細胞の超微細構造力く変化した。その変化は細胞体の周囲を含ん でおり、相の鮮や力1さが増加しそして短い神経突起が長くなった。2日後、0 P−1で処理した細胞は上皮性シートを形成し始めた。このコートよ処理後3日 日にはじまる多N凝集成長の基を供給して0る。4日日までに0P−1処理細胞 の殆どが密着した多層凝集状態に結合した(図IB) 、図2は、モルフオゲン 濃度の作用として、6つの独立した実験群からランダムに選択した20の視野中 の多層凝集あるいは細胞凝集の平均数をプロットしたものである。40ng/m lの0P−1は細胞凝集の最大値の半分を誘導した。 モルフォゲン誘導の再分化が、DNA合成、細胞***、または細胞の生存性など の、どのような変化ももたらさずに起こり、これは、形態学的変化が細胞の分化 あるいはhOP−1の毒性作用にとって2次的なものではないということを示し ている。さらにOP −I Ea El性形態形成は、形ik:換細胞の分化を 増強することがわかっている酪酸塩、DMSO、レチノイン酸、フォルスコリン のようなその他の分子とは異なり、トリチウムチミジンの取り込みによって測定 したように、細胞***を阻害しなかった。データは、0P−1が細胞の安定性と 生存性を再分化誘導後も維持できることを示している。さらに効果はモルフォゲ ンに特異的であって、NG108−15細胞を0.11−40n/mlのτGF −βでインキュベートした時には再分化は誘導されなかった。 また、實験は高純度可溶性モルフォゲン(成熟型0P−1とそのプロドメインを 結合させたもの等)を用いて行い、これはまた特異的にNG108−15細胞の 再分化を誘導した。 従って、ここに述べたモルフオゲンは神経系のl[I瘍或いは腫瘍性病変の処置 の、特に網膜芽腫瘍および神経膠腫を含む神経芽腫の処置において、有用な治療 剤を提供する0モルフオゲンそれ自身を投与することもできるし、さらにモルフ ォゲン産生刺激剤を投与することもできる。 実施例5、皿L・1 からの の i 正常細胞の生存性を増強し、再分化細胞の細胞凝集および細胞−細胞接着を誘導 するここに説明するモルフオゲンの機能は、モルフォゲンが化学的に引き起こさ れた損傷から回路を保護している細胞を保護していることによって、神経回路を 維持するだめの治療剤として有用であることを示している。特にモルフォゲンは ニューロンを保護することができる。これは、二二一ロンの増殖と遁走を阻害し 、細胞と細胞の接着を邪魔することが知られている毒物の作用からニューロンを 保護して発達させることを含んでいる。このような毒物の例としてはエタノール が含まれ、タバコの煙中に含まれる1またはそれ以上の毒物および種々の阿片化 合物がある。ニューロンの発達におよぼすエタノールの毒性作用は、胎児性アル コール症候群であきらかにされた神経学的損傷を誘発させる。モルフォゲンはま た、グルタミン酸塩のような興奮性アミノ酸に関連した細胞毒性からニューロン を保護することができる。 例えば、エタノールは、モルフォゲン処理したNG108−15細胞の細胞−細 胞接着作用に対して、これらの細胞に2O−50a+M濃度で与えた時、これを 阻害する。最大阻害の半pIk(!は5−1011Mエタノール濃度であること が試験されている。この濃度は一本のアルコール飲料を飲んだ後の成人の血液中 のアルコール濃度である0モルフォゲン誘導N−CAM レベルがエタノールに よって影響されないので、むしろエタノールはCA?lの誘導より細胞とCA? 1の特異的な結合を恐らく障害している。さらに、抑制的な作用はモルフォゲン 濃度に逆比例している。従って、エタノールのような毒物に露出することからの 損害のリスクにあるニューロンであって、特に発達中のニューロンに対してモル フォゲンまたはモルフォゲン促進剤を投与することは、毒物の阻害作用を回復す ることによって神経組織の損害からこれらの細胞を保護することになると予悲さ れる。ここに述べたモルフォゲンは、これらの毒物に露出して誘導されたニュー ロパシーからもたされる損傷した神経経路を処置するための治療に有用である。 実施例6. モルフォゲンi禾CA門 ここに説明したモルフォゲンは、形態形成誘導の一部としてCAP の発現を誘 導し、特にN−CAM発現を誘導する。 (:AMは組織発達の必須段階として 、全ての組織から同志された形態形成制御分子である。N−CA?Iは少なくと も3種の異性体からなっており(N−CA門−180、N−CAM−140、N −CAM−120、ここで180.140.120はポリアクリルアミドゲル電 気泳動で測定したおよその分子量である)少なくとも、一時的に発達中の組織で 発現されており、そして神経Mi織では永続的である。N−CAM−180、N −CAパー140どちらの異性体も発達中の組織と成熟組織両方で発現している 。N−CAM−120は、成熟組織のみで見出される。他に中間型C静であるL lがある。 N−CAMは通切な神経の発達に組み込まれている。この発達は適切な神経胚形 成、神経細胞凝集、東北、シナプス形成等を含む。N−CAM特異的抗体を用い て分子を複合化することによるN−CAl1生産の阻害は網膜の形成を阻害する 。網膜の形成阻害には網膜の軸索の凝集、標的の筋細胞への軸索の接合のような 末梢神経系での軸索形成がある。さらに、物理学的あるいは化学的ニューロンの 損傷、癌性形質転換およびなんらかの遺伝性神経灰色が、細胞の接着性と凝集性 を変更する、CAMの発現における変化によって組み合わさっていることが明白 な事実として示されている。特にN−CAM レベル増加はハンチントンn踏病 の線条体(線条体基底節など)で増加し、接着性減少はアルツハイマー疾患で記 録されている。 ここで説明したモルフォゲンはCAMの生産、特にN−CAM分子の全ての異性 体を含むN−CAMとLlの生産を刺激することが可能である0例えば、N−C AMの発現はモルフォゲン処理NG108−15細胞では顕著に促進されている 。未処理NG108−15細胞は繊維芽細胞性の、あるいはほんの少しだけ分化 した形態学的特性を示し通常は分化細胞に見られるN−CAMの180と140 のみを発現する。 モルフォゲン処理に引き続いて、これらの細胞は成熟ニューロンの形、活学的特 性を示し、N−CAMの3種の異性体すべての発現レベルが増強された。下記の 実施例に示したと同様なプロトコールを用いると、さらにまたモルフオゲン処理 NG108−15細胞のし1発現が誘導された。 本実施例においてNG108−15細胞を0P−1を添加して濃度が増加した状 態で4日間培養し、そして標準的なウェスタンプロ・ントを全細胞抽出物につい て行った。N−CA?l異性体が、3種の異性体全てに交差反応する抗体mAb  H2S、123を用いたところ検出された。抗体はSigma Chemic al Co、St、Louisから入手できる。異なった異性体はゲル電気泳動 の異なった移動度によって区別することができる。対照のNG108−15細胞 (未処理)は、1100uの蛋白質を用いてウェスタンプロットを行って確認し た所、140 kDaと180 kDaの異性体を発現しているが、120 k Daは発現していない、 0P−1処理NG108−15細胞は、120 kD a異性体を誘導すると同時に、濃度に依存して180 kDaと140 kDa の異性体の発現が増加する。図2A、図2BではiAb )128.123をプ ローブとして行った0P−1処理NG108−15細胞抽出物のウェスタンプロ ・ソトを示しており、3つの異性体全ての誘導が認められる0図2Aはモルフォ ゲン濃度の作用としてN−CAM−180とN−CAM−140の容量反応曲線 をである。N−C1M−120はグラフ中に認められず、対照細胞中では定量で きなった。しかし図2へのウェスタンプロットであきらかなように、N−CAM −120はモルフオゲン処理に応答して誘導されている。 N−CA?l−18 0とN−CAM−140の異性体に認められる誘導の違いは、140異性体の構 成的発現が最大値に近く、ことによるものと考えられる。 N−CAM発現の増加は、多細胞凝集のモルフオゲン誘導に応答していた。図2 Aと図3Bを比較した0図3は6つの独立した実験でランダムに選択した20の フィールド当たりのモルフオゲン濃度に対する、多層性凝集(凝集)の平均数を グラフ化したものである。120異性体の誘導はモルフォゲン誘導された形質転 換細胞の再分化は形質転換された発現型細胞からの細胞の再分化を促進するだけ でなく、成熟細胞へ作用して発現型への分化も促進したことを示している0モル フォゲン処理細胞にmAb H2B。 123を用いて行った免疫組織学的研究では、末梢と処理細胞の神経突起を結び つけるN−CAMクラスター形成が認められ、未処理細胞では反応していなかっ た。さらにまた、モルフォゲン処理は、細胞数の計数またはトリチュウムチミジ ンの取り込みによって測定したところ、細胞***は抑制しなかった。最後に、フ ォルスコリンとジメチルスルフォキンドのような公知の化学的分化剤はN−CA M生産を誘導しなかった。 さらに、NG10B−15細胞に対する0P−1の細胞凝集作用は抗N−CAn 抗体またはアンチセンスN−CAFIオリゴヌクレオチドで抑制できる。アンチ センスオリゴヌクレオチドは公知技術の一般的な手段でヌクレオチドシンセサイ ザーを使用して合成できる。好ましくはホスホロチオレートオリゴヌクレオチド (S−オリゴ)を調製して、細胞膜のヌクレオチドの透過を促進させる。 N− C^i誘導を阻害するために十分なN−CA?l抗体とN−CAMアンチセンス オリゴヌクレオチドの両者の濃度は、多層化細胞凝集の形成をも阻害する。特に 0.3−3 μ門のN−CAMアンチセンスS−オリゴ、5−500 μ6非修 飾N−CAMアンチセンスオリゴあるいはまた10μg/ml mAb H2S 、123とモルフォゲン処理細胞をインキュベーションすると、明らかに細胞の 凝集が抑制される。阻害が完全でない場合には、モルフオゲンがその他のCAM を増強させるらしい。 可溶性モルフォゲン(プロドメインを結合させた成熟0P−1)を用いて行った 実験でも特異的にCAM発現が誘導された。 ここに述べたモルフォゲンは、CAM レベル、特にN−CA?I レベルを変 えて、神経学的障害、例えばハンチントンn踏病およびアルツハイマー病それら の類似疾患を治療するための治療剤として有用である。臨床的な応用ではモルフ ォゲンそれ自身を投与するか、あるいはまたモルフォゲン産生刺激剤を投与する 。 −ここに記載したN−CA?I発現に影響するモルフォゲンの有効性は、適 切な細胞とここに示した方法を用いて、インビトロで評価できる。さらに形質転 換細胞株に対するN−CAMの発現は、ここに記載した方法に従って、神経性細 胞またはダリア細胞の初代培養で評価できる。インビボでのN−CAM発現にお けるモルフォゲン処置の有効性は、以下の実施例9で述べたような組織バイオプ シーと、実施例11で述べた動物モデルを用いるがn+Ab H2S、123の ようなN−CAと特異的抗体で11−CAM分子を検出することで評価できる。 さらに、脳を髄液または血清のN−CAM蛋白質レベルまたは蛋白フラグメント の存在レベルは、モルフォゲン処置の効果を評価して検出できる。 N−CAM 分子は細胞表面から脱落することが知られており、血清および脳を髄液の両方か ら検出できる。さらに、可溶性N−CAMのレベルの変化は、正常圧の水頭症と タイプIfの***病に関係している。14−CAMの体液レベルは実施例9に述 べた方法とmAb H2S、123nのようなN−CAM特異抗体を用いること で検出できる。 実施例7.天西フォゲン峰 ギヤツブ虻復護」蛋−ここに述べたモルフォゲンは また、損傷神経回路の修復と再生を行って、引き離された距離を超えて末梢神経 系の軸索の成長を促進させる。末梢神経系のニューロンは誘導なしに、損傷の後 に新しい神経突起を発生させることができる一方で、この発生が適切に結合しな いと死滅する。切断の長さは5または101111の場合には、再生は困難であ るか、まったく不可能である。 本実施例ではモルフォゲンによる神経再生はラット座骨神経モデルを用いて評価 する。ラット座骨神経は、5翔−のギャップ、特別な場合には10mmのギャッ プを越えて自発的に再生する。この特別な場合とは、生理食塩を満たした神経誘 導集雪に切断末端を挿入しギャップ中におく、この実験では神経の再生は12m mのギヤノブを越えて試験された。 体重230−250gの成熟雌性のスプラグ−ドーリューラット(Charle s River Laboratories、Inc、)をベントパルビタール ナトリウム(35mg/kg体重)の腹腔的投与によって麻酔させた。皮膚の切 開は、大腿骨に対して平行させ、そして、ちょうど後方側で行った。外側床筋と 膝腓筋肉との間の無血管筋肉内平面が、座骨神経を取り巻く疎性線維輪紋状組織 に対してくみこまれ、そして続いている。疎性組織が縦に分割されており、どの 部分においても血流遮断なしに、座骨神経を十分に引き離してフリーにすること ができる。外科手術顕微鏡下で座骨神経を微小鋏を用いて−id−thighで 切断し、12mmに神経切断端を分離して、op−1ゲル片を移植した。移植部 分は、モルフォゲン溶液を満たした内部直径1.5mm 、長さ20a+aのシ リコンチューブで包み込んだ。 特に、チューブの中心12m5+は、門ATRIGEL(Collaborat ive Re5earch、Inc、、BedfordJA)の約100μlで CIOで遺伝子組換え生産した精製0P−1を1−5μg@混合して調製したO P−1ゲルがらなっている。なおMATRIGELはマウス肉腫組織から抽出し た細胞外マトリックスで、可溶化した組織基底膜を含有している。可溶化&lI 織基底膜はリン酸緩衝生理食塩水中にラミニン、タイプIVコラーゲン、ヘパリ ン硫酸塩、プロテオグリカン、エンタフチン等を含んでいる。0P−1を満たし たチューブは、損傷部分に直接移植し、神経の切断端を、チューブそれぞれの末 端に411+wを入れる。両切断端は0P−1ゲルに接しており、そして東保護 鞘を神経上膜を通して市販の外科用10−0ナイロンで3針縫って、シリコンチ ューブ中にしっかりと固定してお(。 さらに0P−1ゲル移植に対して、空のシリコンチューブ、ゲルのみを満たした チューブ、および「反転」自己移植、これは動物の座骨神経の121切断断片を 縫合の前に180度回転させたものであり、対照として移植した。全ての実験は 4回繰り返した。 すべての傷はきずクリップでとめて塞ぎ、10日後に除去した。 全ラットとも両脚に移植を行った。3週間目に動物を層殺し、移植域を取り外し 、すぐにドライアイスで凍結させた0次に凍結片の移植箇所を細かく切断し、フ ルロセイン(Sign+a ChemicalCo、から入手)でラベルした抗 神経フィラメント抗体を用いて免疫蛍光染色によって軸索の再生を試験した。 ギヤノブが0P−1ゲルで満たされている移植箇所の全長12mmにわたり、坐 骨神経の再生が起こっていた。これとは対照的に、空のシリコンチューブ及び反 転自己移植は神経再生が起こらず、ゲル含有の1移植箇所のみが軸索再生を示し た。 実施例8. モルフォゲン悸 ギヤ・ブの ′(CNS)インビボでの軸索の損 傷に引き続き、CNSニューロンは再生ができない。さらにCNS神経m織の損 傷、を髄、視神経と網膜を含む損傷はこれらの細胞によって特定される神経回路 の激しい障害と破壊を引き起こす。末梢神経の移植はCNS軸索の損傷をバイパ スするためにも存効に使われる。成功した自己移植修復は一般的には、移植部位 がCNSニューロン細胞体の近傍にあることが必要であり、そしてCNS軸索切 除の最初の結果は神経細胞死である。ここでCNS神経修復において説明したモ ルフォゲンの有効性は、Bignami らによって説明され、引用によってこ こに一体化した開示内容(Bignam et al、、1979. Exp、 Eye、Res。 2計63−69)のように、ラットの砕けた視神経モデルを用いて評価できる。 最近それらに述べられているように、実験ラット(Charse River  Laboratories、Willmington、MA)を標準的な実験手 法で麻酔し、眼窩がら眼を丁寧に摘出して引っ張ることで視神経を押しつぶした 。即ち眼球の後ろに時計用鉗子を挿入し、15秒間鉗子で視覚神経を絞り、30 秒間間隔をおいて15秒間さらに鉗子を絞った。ラットは時間をおいた後屠殺し た。その間隔は手術後48時間、3.4.11.15.18日である。視覚神経 の修復手術に対するモルフォゲンの効果は、2回の繰り返し実験で評価した。そ の実験はモルフォゲンまたはPBS (25μlの溶液と25μgのモルフォゲ ン)を操作前、操作中および操作後一定の間隔で視覚神経に与えて評価した。 治療なしで、神経を押しつぶすことで外科的にダリアに傷をつけ、ダリアの傷の マーカー蛋白質であるダリア線維化酸性蛋白質(GFA)を免疫蛍光染色して、 組織学的に判断した。旧gna■et al、、1974. J、Comp、N eur、153:27−38に記載されたように、市販の入手可能なGFAに対 する抗体C5igma Chemical Co、、SL。 Lous)を使用して、空気乾燥によってクリオスタット切片の間接的蛍光染色 を行った。 GFA レベルの減少がモルフォゲン処理動物で認められた。これ はモルフォゲンの作用はダリアの傷形成阻害と視覚神経の再生を促進しているこ とを表している。 実施例9.押世U刀り所 神経組織のモルフォゲンの分布は神経の破壊またはニューロパシーを診断する方 法の一部分として利用可能である。この方法は脳組織のニューロパシーを診断す るのに特に有利である。 特にバイオプシーによる脳組織は、公知技術を使用して患者のリスクを見ること に使う、バイオプシーした組織のモルフォゲンノ発現は、モルフォゲン特異的抗 血清またはモノクローナル抗体を使った標準的な免疫蛍光技術を使用した一般的 な方法で評価できる。特に、バイオプシー組織は公知技術によって薄く切片を作 り、蛍光ラベル化した(あるいは別の検出方法)抗体と組織を特異的な抗原−抗 体コンブレ7クス形成させることのできるような条件でインキュベートする。形 成したコンプレックスの存在と量を測定し、あらかじめ得た標準または参照値と 比較する0組織のモルフォゲン変化レベルの検出は組織機能の指標として使用で きる。さらにまた、モルフォゲンレベルの変動はモルフォゲンtlNAに対して 特異的にハイブリダイズするラベル化プローブを用い、先行技術に記載されたI 11!的なハイブリダイゼーションプロトコールで、標準ノーザンプロット分析 またはインサイチューハイブリダイゼーシッンによって、モルフォゲンの転写レ ベルをモニターすることで評価できる。 脳を髄液または血液中のモルフォゲンレヘルの変動は組織の生物活性を評価する ために使用できる0例えばモルフォゲンは下垂体細胞に関連して検出され、これ は脳を髄液中に各種の因子を分泌することが知られている。そして一般的にはダ リア細胞細胞に結合しており、細胞外マトリックスにはあるが神経細胞体には結 合していない、したがって脳を髄液はモルフォゲン移送の自然の手段である。さ らにモルフォゲンは脳を髄液中の死細胞から放出される。さらに0P−1はは最 近ではヒト血液中に検出されており、血液もまた移送の手段でありそして/また 死細胞の内容物の環納所でもある。 を髄液は、公知の医学的な方法を用いて標準的な腰椎穿刺によって得ることがで きる。同様に血清サンプルは静脈穿刺によって血液を得て、3000111PM  10分間遠心分離して血清を調製する。 血清または脳を髄液のモルフォゲンの存在は一般的なウェスタンプロット(イム ノプロット)、ELISAまたはl?IA法によって評価できる。簡単には例え ばELISAの場合サンプルは適切な緩didで希釈して、この緩衝液はリン酸 緩衝生理食塩水など、そして50μIアリコートをモルフォゲン特異的抗体を用 いてプロコートしたマイクロタイタープレートのウェルの底に吸着させ、そして 4°Cで18時間インキュベートする0次いでプレートは標1!緩衝液で洗浄し 、適切な緩衝液中のビオチンのような検出剤をコンジユゲートさせた第二〇モル フォゲン特異抗体の液を50μI加えて室温で90分間インキュベートする0モ ルフォゲンー抗体コンプレックスは一般的な方法で検出する。 さらにモルフォゲン特異的アフィニティカラムは、カラムマトリックスに吸着さ せたモルフォゲン特異的抗体を用いて作製することができる。そして目的のモル フォゲンを選択的に抽出するためにマトリックスに液体サンプルを通過させる。 適切な溶出緩衝液は、最初にコントロール(例えば精製した遺伝子組換え生産モ ルフォゲン)と結合および溶出条件を予測して測定することによって、経験的に 定めることができる0次いでフラクシヨンは標準的なイムノプロットによってモ ルフォゲンの存在を試験し、N末端配列により確認する。血清あるいはその他の 体液中のモルフォゲン濃度は、吸光光度法、ELISAあるいはRIAによる抗 体分析法を含む、標準的な蛋白質定量方法を使用して測定する。この方法により 0P−1が血液中から特定された。 ヒト血液中から以下の分析方法によってop−iが検出された。 実施例13に記載され、公知技術である免疫学的手法を用いて、遺伝子操作によ って生産されだ哺乳動物細胞のモルフォゲンに対して結合するモノクローナル抗 体を、活性化アガロースゲル(Afi−Gel Bio−Rad Labora tories、Iiichmond、CAメーカーの使用説明に従って調製)を 通過させて固定化し、精製0P−1を血清から得るのに使用した。ヒト血清を次 いでカラムに通過させ、3MK−チオシアン酸塩でl6出した。に−チオシアン 酸塩のフラクシヨンは6M尿素、20mM PO,、pH1,0中で透析し、C BHPLCカラムにかけ、20分で25−50χアセトニトリル10.lχTF Aのグラシュエンドで溶出した。遺伝子組み換え生産成熟型0P−1のホモダイ マーは2Q−22分で?g出された。次いでフラクションを回収し、0P−1の 存在をイムノプロットで試験した0図4は還元条件と酸化条件のヒト血清中の0 P−1のイムノプロットを示した0図においてレーン1 とレーン4は0P−1 の標準であり、酸化条件(レーン1)、1元条件(レーン4)で流した。レーン 5は、17.27.39kDaの分子tarsである。レーン2とレーン3はヒ ト血清0P−1であり、酸化条件下(レーン2)、還元条件下(レーン3)であ る。 モルフォゲンは、体液のモルフオゲンレベルの変動を神経組織の状態の変化とし て示す0体液サンプル中のモルフオゲンの量を予め得た対照値と比較して診断応 用に使用することができる。さらにまた内因性モルフオゲン抗体レベルの変動は この方法で測定でき、特に好ましくは血清中であり、内因性モルフオゲン抗体に 特異的に結合するその他の蛋白質や抗体を使用する。 内因性抗体レベルの変動の検出は組織状態の変化の指標とするここに示したモル フオゲンは神経U織の免疫学的に関連した損傷を軽減するために使用できる。こ の損傷の詳細と損傷を軽減するためのモルフオゲンの使用は国際出願US921 07358 (WO93104692)に開示されている。神経組織に対するこ のような損傷の最も重要な原因は、神経回路に対する低酸素症と血液供給の虚血 −再潅流である。これは血栓または手術操作によっておこる。 国際出願US92107358 (W093104692)に開示されているよ うに、モルフォゲンは!織に対する血液供給の虚血−再潅流につづく心筋組織に 対する障害を軽減できることをしめしてし)る、神経組織に対する免疫学的に関 連した損傷を軽減することに関してモルフォゲンの効果は先行技術と公知技術に よる方法とモデルを用いて評価できる。 例えばウサギ栓塞モデルは、脳虚血と再i流に続く組織損傷に対するモルフォゲ ンの作用を評価するための有用な方法である。以下に開示したプロトコールは、 本質的にPh1llips(Philips et al、、1989.Ana ls of Neurology、25,281−285) らの方法であり、 引用と公知の先行技術によってここに一体化している。 要約すると、白色ニューイングランド ウサギ(2−3kg)麻酔し、人工呼吸 器を取りつけた0次いで頭蓋的循環を選択的にセリンジャーの方法でカテーテル 化した。ヘースラインの脳血管造影をデジタル基本ユニットによって行った。遠 位内部頚動脈あるいはその技血管を、18時間経過した自己血栓の0.035m 1を使用して選択的に閉塞させた。動脈性の閉塞は、栓塞後にただちに繰り返し 血管造影をおこなって記録した。脳梗塞を発生させるために十分な時間経過後( 15分または90分) 、TPAアナログFB−FB−CF (0,8mg/k g以上2分間)のような再潅流剤を投与して、血流を再開させた。 脳梗塞に対するモルフオゲンの効果は、0P−1のようなモルフォゲンを種々の 濃度で、血栓の形成および/または再潅流に続いて異なった時間で投与して評価 できる。ウサギは栓塞後3−14日めに層殺し、その脳を神経病理学的試験の目 的で10χの 中性緩衝液へ少なくとも2週間の液浸によって固定化して調製し た。脳は冠状平面で2−3m−間隔で切片を作り番号をつけ、標準的な病理組織 学的手段でパラフィンで処理し、神経組織の壊死の程度を肉眼的に測定した0モ ルフオゲン処理動物は、非処理動物との病理学的比較により、試験動物の脳虚血 〜再潅流のあとに起こる神経組織の壊死を減少させるか、あるし)は明らかに抑 制させると考えられた。 実施例11.インビボでのモルフォ ンの 六 發・ るため葛監惣至デ土 ここに述べたモルフォゲンのインビボ活性は、ここに述べた動物モデルで速やか に評価できる。好ましくは、適切な動物モデルは神経組織の損傷を示しており、 例えば遺伝的あるいは環境的に誘発される。このモデルにpH1のリン酸i衝食 塩水のような適切な治療用製剤中の有効量のモルフォゲンを脳室内に直接注射す る。好ましくは、モルフォゲンは損傷ニューロンの領域に注入する。損傷組織は 次の時点で切除し、そして組織は形態学的に評価し、そして/または適切な生化 学マーカーの評価を行う(例えばモルフォゲンまたはN−CAMの分布、CNS 神経栄養活性またはCNS &[l織損傷の生化学的マーカーによる投与量依存 性効果の測定、なお、例えばマーカーとしてはダリア線維性酸性蛋白質等を使用 する)、投与量とインキュベーション時間は試験する動物で変化する。異なる壇 への適切な投与範囲は、樹立した動物モデルを比較して決定できる。以下に示し たものはラットの59刺モデルのための見本的なプロトコールである。 要約すると、雄性 ロングエバンス系ラット、これは市場で−C的に購入でき、 これを麻酔し、頭の部分を手術用に準備する0頭蓋冠は標準的な外科手法で露出 させ、そして穴を両耳の中心部にドリルであけ、0.035にのワイヤーを頭蓋 上に通す0モルフォゲン(OP−125μg)またはPBSのいずれかを含む2 5μ】の溶液をハミルトンシリンジで穴に注入する。溶液は表面から3Il−の 深さまでいれ、下にある皮質、脳粱及び海馬に注入する。 皮膚は縫合し、動物を回復させる。 手術の3日後に、ラットは話頭で層殺し、脳の病理切片を作成した。傷痕&iI 織の形成を定性的に、ダリア傷痕のマーカー蛋白質であるダリア線維化酸性蛋白 質を免疫蛍光染色して評価した。ダリア線維化酸性蛋白質抗体は市販されている (Sigma Chemical Co、+St、Louis1MO)e切片は また0P−1の存在を確認するため抗0P−1抗体でプローブされる。ダリア線 維化酸性蛋白質のレベルの減少は、モルフォゲン処理動物の組織切片においてモ ルフォゲンの作用がダリアの傷痕形成を抑制し、神経再生を促進した証拠と考え られた。 脳血液バリアを容易に通過するモルフォゲン種を選別する能力を評価するための インビトロの方法を以下に説明する。モデルとプロトコールの詳細な説明はAu dus らによって示されており(Audus et al、、1987.An n、 N、Y、 Acad、Sci、、507:9−18)、引用によってここ に一体化されている。 要約すると、微小血管内皮細胞を新鮮なウシの脳の大脳灰白色賞から単離する。 脳は地方の屠殺場から入手し、そして抗生物質を含む氷で冷却した最小必須培地 (ME?I)に入れて実験室まで輸送する。無菌条件でおおきな表面の血管と髄 膜を標準的な手法で除去する。皮質の灰白質を吸引によって除き、1■−の大き さの立方体状に切断した。刻んだ灰白質は、振盪ウォータバス中で37@C3時 間、0.5χのディスパーゼ(BMB IndianapolisIN) とイ ンキュベートした。3時間消化した後、混合液を遠心分離(1000Xg 10 分)して濃縮し、13χデキストランに再度懸濁し、5800 x gで10分 間遠心分離した。上清の脂肪、細胞破片、ミニリンは捨て、クルードな微小血管 ペレットを1Ilg/mlのコラゲナーゼ/ディスパーゼに再懸濁させ、振盪ウ ォータバス中で37°C5時間、インキュベートした。5時間消化した後、微小 血管Qfi液は、予備調整した50χパーコルグラジエントにいれ、+000  x gで10分間遠心分離した。精製した内皮細胞(グラジェントの上から2番 目の層)を含むバンドを回収して、培養液(50χMEM150χF−12培地 の混合)で2回洗浄した。細胞は後で使用するため、10′&ウマ血清と20χ DMSOを含む培地で凍結させた(−80@C)0分離した後、およそ5 X1 0’cells/ cdで、培養皿または、コラーゲンとフィブロネクチンでコ ートした5−12mμのポアサイズのポリカーボネートフィルターに播種した。 細胞を播種後10−12日目に、セルの単層膜が顕微鏡でコンフルエントになっ たことを検査する。 これらの細胞の形態学的、組織学的、生化学的性質は、これらの細胞が脳血液バ リアを通過するという顕著な特性を有していることを示していた。これらの特徴 は以下の通りである0強固な細胞間結合、膜の開口部がなく、低レベルの細胞飲 作用活性、ガンマ−グルタミルトランスペプチダーゼ、アルカリホスファターゼ 活性の存在、ファクターVITI抗原活性。 極性結合または移送のモデルが必要な場合に、培養細胞は多方面の実験に使用で きる。マルチウェルプレート中の細胞をプレート化することによって、大分子と 小分子のレセプター結合と非レセプター結合を誘導することができる。移送内皮 細胞のフラックス測定を行うために、細胞はポーラスなポリカーボネート(Nu cleopore、 Pleasanton、 CA)膜フィルターで成長する 。大きなポアサイズのフィルター(5−12m ν)が、分子フラックスに対す る律速障害にならないよう使用された。大きなボアフィルターの使用はフィルタ ーの下で細胞が成育することを受け入れないし、細胞単層の視覚検査ができる。 一度細胞がコンフルエントに達すると、それは平行放散細胞装置(Crown  Glass、SoIlmervile、NJ)に置き換える。フラックス測定の ため、拡散細胞の供給チャンバーは、試験物質でパルス化して、次いで種々の時 間にパルスを流し、アリコートは分析のためチャンバーから回収する。放射能活 性または蛍光ラベル化した物質は、分子のフラックスの信顛できる定量ができる 。 単層のインテグリテイは、しょ垢やイヌリンのような非移送性試験物質の添加に よって同時に測定され、そして少なくとも4回の繰り返し測定は統計的有意差を 保証するために行われる。 実施例13.内因性モルフォゲンレベルを変化させる候補化合物のスクリーニン グ法 本来のモルフォゲンレベルに影響させるために投与することのできる候補物質は 以下のスクリーニング方法を用いて見いだすことができる。測定可能なレベルの モルフォゲンを生産する細胞によって生産されるモルフォゲンのレベルは、細胞 への化合物の作用を評価するために、培養細胞を化合物をインキュベートし、そ して化合物を除去してインキュベートすることで測定される。これは蛋白質また はRNA レヘルのいずれかによってモルフォゲンを検出することによってもで きる。また詳細な説明は国際出[us9z10735B(wo9210512)  ニ開示されている。 13.1培養中の細胞増殖 腎臓、副腎、膀胱、脳、あるいはその他臓器の細胞培養は文献に開示されたよう にして行うことができる0例えば、腎臓は出産直後、新生、若い、成熟蓋歯頚( マウスまたはラット)から移植でき、そして腎臓全体または切片(1−4■m) として器官培養に使用できる。 腎臓、副腎、膀胱、脳、***、あるいはその他の組織由来の初代培養組織または 樹立細胞株は、マルチウェルプレート(6または24ウエル)中で、従来の細胞 培養技術を使って樹立し、そして一定時間(1−7日間)血清添加または無添加 で培養を行う。例えば、細胞はDulbecco’s Modified Es 5ential培地(GibCo、 Long l5land、NY)あるいは 無血清培地、必要によっては合成培地(インシュリン、トランスフェリン、グル コース、アルブミン、あるいはその他の成長因子を含む)中で培養する。 モルフォゲンの生産レベルを試験するサンプルは培養上清または細胞溶解液を含 み、定期的に回収を行い、0P−1の生産をイムツブO−/ト分析(Sambr ock et a+、、eds、+1989+門o1ecular Cloni ng+ Co1d Spring Harbor Press、Co1d Sp ring Harbor、NY)によって評価した。あるいはまた細胞培養それ 自身の一部を定期的に回収してRNA分析のためにpoly A+RNAを調製 して使用した。 新しい0P−1合成をモニターするために、培養物は3$3メチオニン1 :S Sンステイン混合物を用いて従来技術によって6−24時間ラベル化し、次いで 従来の免疫沈降法によって0P−1の合成を評価した。 13.2形態形成蛋白質レベルの測定 細胞型による形態形成蛋白質の生産を定量するために、イムノアッセイをモルフ オゲンの検出に使用し、抗体は蛋白質に対する特異的ポリクローナルまたはモノ クローナル抗体を用いた。 例えば以下のようなELISAで0P−1特異的抗体を用いて0P−1の検出を 行った。 0P−1特異的アフイニテイ精製ポリクロ一ナルウサギIgGの1μg/loo  μlを96ウエルプレートの各ウェルに加え、37°Cで1時間インキュベー トした。ウェルは、0.1χTween20を含むpi+8.2の0.15門N aCl−0,167Mホウ酸ナトリウム緩衝液(BSB)で4回洗浄した。非特 異的吸着を最小化するため、ウェルは0.1χウシ血清アルブミン(BSA)を 含むBSBで洗浄し、37@Cで1時間インキュベートした0次いでウェルは0 .1X Tween20を含むBSBで4回洗浄した。試験サンプルの細胞培養 上清を適当に希釈した溶?a 100 μlをトリプレットで各ウェルに加え、 376Cで30分インキュベートした。インキュベーション後100ulのビオ チン化つサギ抗−0P−1血清(保存溶液は約1g/++l 、使用直前に1$ BSAをBSB テ1:400 ニ希釈)を各ウェルに加え、37°C”i”3 0分インキュベートした0次いでウェルは0.1χTween20を含むBSB で4回洗浄した。100 μ アルカリ性ストレパビジン(SouthernB iothecnology As5ociates、Inc、 Birming ham、Alabama使用直前に0.ITween 20を含むBSBで1  : 400に希釈)を各ウェルに加え、37@Cで30分インキュベートした。 プレートは0.5M Tris II衝生理食塩水(TBS) pH7,2’t ’4回洗浄した。50μlの基質(ELISAAmplification S ystem Kit、Life Technologies+Inc、、BeL hesda。 MD)を各ウェルに加え、室温で15分インキュベートした。50μlのアンブ リファイア−(同じアンプリフィケーションキットから)を各ウェルに加え、室 温で15分インキュベートした0反応は50μ■の0.3FI硫酸を添加して停 止させた。各ウェルの溶液を49On−〇〇Dを測定した。培養液中の0P−1 を定量するために、0P−1の検量線を試験サンプルと平行して作製した。 ポリクローナル抗体は以下のようにして調製した。各ウサギに、フロイントの完 全アジュバント500μlを含む0.1xSDS液に入った0P=1モノマー( 配列表配列番号5の328−431のアミノ酸配列)を生産する大腸菌100μ g1500μlで一次免疫した。 抗原は動物の背と脇腹の複数箇所に皮下投与した。ウサギはフロイントの不完全 アジュバントを用いて同じ方法で一ケ月後にブースター処理した。試験のため耳 静照から7日後に採血を行った。 0P−1に対する抗体がEl、ISA分析で 血清中に検出されるまで、2回の追加ブースター投与と試験採血が一カ月の間隔 をおいて行われた0次いでウサギはlOOμgの抗原でブースター処理し、ブー スター処理後7ロ目と100回目採血した(1回15m1) 。 モルフォゲンに特異的な抗体は以下のように調製できる。マウスに0P−1生産 大腸菌を2回注射した。最初の注射ではフロインどの完全アジュバント中に10 0μgの0P−1を含む液を皮下に注射した。2回目には、フロイントの不完全 アジュバント中に50μgの0P−1を含む液を腹腔内に注射した。マウスには 次いで8力月間に4回腹腔内投与し全量で230μgのop−1(配列表配列番 号5の307−431のアミノ酸配列)を投与した。融合に一週間先んして、マ ウスの腹腔内に100μgの0P−1(307−431) とシスティンにウソ 血清アルブミンをSMCC交差結合剤を用いて結合させた300 μgのN末端 ペプチド(Ser2vs−Asn−xowc)’S)をブースター投与した。ブ ースター投与は融合の前5日(IP)、4日(IP)、3日(IP)、1日([ V)に行った。マウス肺臓はミエローマ(例えば653)細胞と1:1の比率で PEGL500(Boheringer Mannheim)を用いて融合させ 、融合細胞はプレート化し、抗原として0P−1(307−431)を用いて0 P−1特異的抗体を選択した。融合細胞と抗体のスクリーニングは先行技術で広 く利用可能な標準的な方法によって行った。 本発明は、その精神と必要な特性から外れることなくその特徴的な形態で実施可 能である0本発明の実施は、全てに関連して説明のように理解され、発明の範囲 は上記説明によってよりむしろ添付されたクレームによって示され、そして限定 はされない、さらにクレームに均等な手法と範囲から来る全ての変更は、これら の実施を改良することである。 配列表 (1)一般情報 (ii)発明の名称二組織形成因子誘導による神経再生と修復(i i i)配 列の数:33 (iν)連絡先: (B) ファクシミリ:617/248−7100(2)配列番号1に関する情 報 (ii)分子種;蛋白質 (xi)配列;配列番号I Xaa Xaa Xaa Xaa 工aa Caa Xaa Xxa Xy X aa 工aa Xm ズaa Xaa Caa 工a1工aa !aa工aa  Xaa Xaa XaaXaa Caa Cys Xaa Xaa Caa C 7s Xaa Xhh工11Xaa Xah Xaa工!! XaaXaa X aa Caa XaaXaa X直り工1a工1a工ax Xaa !aa!a a Xaa Caa Caa Xaa Xaa Xaa Zaa Xaa Xa a Caa Caa Cys Cys Xxa XahXaa Xaa Xaa  Xaa Xaa Caa Xaa Xaa Xah Xaa Xaa ha  XaaXaa Xaa !aaXaa工1!工aa XaaXaa Xaa X aa工1ユム息工aa Xaa Xha Xaa Cys Xaa Cps(2 )配列番号2に関する情報 (i i)分子M:蛋白質 (xiン配′PJ:配列番号2 ” XhILXaxχaa Xaa Xaa !aa工ax Xaa Cys工 aa Xah Xaa Cys Xza Xaa Xaa賑 (2)配列番号3に関する情報 (ii)分子種:蛋白質 (χ工)配列:配列番号3 Lsu T’)rr Val Xaa Phe Caa Xaa Xxa にl y Trp Xaa Xaaτrp Xaa Xaa Al■ l 5 10 15 Pro Xxa Gly Xaa Xaa un Caa Tyr Cysχa x Gly Xaa Cys Xan Caa Pr。 Xaax&直工11工aa Xaa Xaa Xaa Xah Xaa Xaa Xaa Xaa Cys Cyt ha Fr。 50 55 60 ’ V&l Xaa Lau Xaa Xaa Caa Xaa Xaa Met  Xan Van Xha Xaa cys Gly Cys(2)配列番号4に 関する情報 (ii)分子M:蛋白質 (X])配列:配列番号4 Cys Xaa Caa Xaa Xna Leu T)rr Van Xax  Pba Xaa !!! :Caa GlyτQ Xaa’ 5 10 15 !aa Cys Xaa Xaa Pro Xaa工11工aa Xax工m  Xxa Caa Xaa kin B15社135 40 4!1 工aa XaaXaa Xaa Lau Caa Caa Xxh Xaa X aaXaa Xaa Xhn工aa Xaa Xhx!aa Cys Cys  Xah Pro Xaa Xaa Xha Xaa Xaa Xaa Xaa  Xaa Leu Xax Xx1g5 70 75 80 Iaa Xan Xaa Xai Xxx ValXxx Lea Caa Z aa Xaa XaaXaa 1ast Xxz fi1(2)配列番号5に関 する情報 (ii)分子種:蛋白質 (xi)配列:配列番号5 Glu Thr Van Pro Lys Pro cys Cys Alz  Pro Thr Gin Leu Ain jua ll5Zoo 105 1 10 Ser Vil Lsu Tyr Phe Asp Asp Ser Ser  Ajn Val Xb Leu ’Lys Lys Tyrムrg Ajn M et Val Val Arg All Cys Gly Cys 11g(2 )配列番号6に関する情報 (i i)分子11=蛋白質 (xr)配列:配列番号6 Ser Thr にGly G17 Lys Gin Arg Ser GコJ I Ass Arg sar Lys Thr Pro L凾■ L !+ 10 15 AJn Gln Gluムla Leuムrg ’lie: 111 Set” id五1.a にlu Asn Sar Ser 5erムspGinArgG inAlaCysLysLysH1sGluLeu丁yrVaLSartheム FKAjp Lau Guy Trp Gin hsp Trp Ile Il e Ala Pro Glu Gly Tyr Ala AlaTpTyrCy sGluC1yGluCys人1aPheProLeuム5nSer丁yτH1 ムMQAsp Thr Vd Pro Lys Pro Cys Cys Al x Pro Thr Gln Ls+u Agn Aim l1aeSer V d Leu Tyr Phe ALP Asp Ser Ser AJII V al rleムu Lys Lys Tyrτ 社g AJn Met val  Van Arg Ala (7s Gly Cys )Iis130ヱ35 (ii)分子種:蛋白質 (xi)配列:配列番号7 Aim Yal Jyz Pro Leu bz社寥ムrg Gin Pro  Lys Lys Ssr Jun にlu taul 5 10 15 Fro Gln AlonArg Leu Pro Gly Zle Fhe  hsp Asp Val HLs にGly 5arBis Gly 社l―v al Cys Arg Arg HLs Glu Leu Tyr ”i社Se r Pbe Glx35す45 isp、 Leu Gly Trp Leu Ajp Th1r Van Xl a Ala Pro Gin Gly Tyr Sir m50 55 6゜ Tyx Tyr Cys にlu Gly Glu Cys Ser rhe  Fro Lauムp Ser Cys Wet A1n65 70 75 l1 l) Ala Thr Asn Rlg 、kla Xle Leu Gbs Ser  Lau V’al Fiis Leu Mξt l7l 窒秩B Set Mal Leu T7T TNT Asp Ser 5er ムsn  Asn Van Zle Leu 人rg Lys 81g(2)配列番号8に 関する情報 (ii)分子種:蛋白質 (xl)配列:配列番号8 出出ムrg Pro Leu Lys Arg Arg Gln Pro L、 ys Lyt Thr Ajn Glu Laul 5 10 15 Pro Fiis Pro AsQ Lys Leu Pro Gly He  Pbe Asp AJp Gly 1!is Gly 5e■ ムrg Gly Arg (lu ValCys Arg Arg Tus G lu Iau Tyr ”Id Ser Fhe Axzコ5 40 45 Ajp Leu Gly Trp Leu up Trp 、Vd Ile A la Fro Gin Gly Tyr Her AlaTyr Tyr Cy s Glu GlF Glu Cys Ala Phe Pro Leu As p Sat Cys Mac bnAla Thr Ajn l1is Ala  Ile Leu Gh Ser Leu Val 1lis Lau Mat  Lys PrB Ajp ValMal l’ro Lys Ala Cys Cys Qa P roτhr Lys Leu Ser uaτhrS!r Val L@u T yr Tyr 人sp Ser Ser ムsn AJn Vil lie L su ムrg Lyl l1aムrg AJn li@t Mal Val L yg Ala C7S G17 C7S H1s1コ0135 (2)配列番号9に関する情報 (i i)分子種:蛋白質 (xi)配列:配列番号9 Cys Lys Arg HLs Pro IJu Tyr ValAlp P ha Ser Alp valGly Trp Ajnl 5 10 15 Ajp Trp Ile Val Ala Pro Pro Gly Tyr  Hls un Phe Tyr Cys HLs GlyGlu Cys Pr o Phe Proシu ua Aip l1is Leu Aim Ser  Thr Asn Hlt Ant35 旬 45 11e Val Gin Thr Leu Vanムsn Ser Van A J(l Ser Lys rlg Pro Lys AlaGlu Ajn G lu Lys Val Val Leu Lys Ajn Tyr Gin A JP Met Val Val Glu(2)配列番号10に関する情報 (ii)分子M:蛋白質 (xl)配列:配列番号1゜ Cys Cys Val Pro Thr Glu Leu 5ier Ala  Ile Ser 馳t Lau T7r Lau up65 7G 75 S 。 Glu Tyr AJP Lys Val VaXLeu Lys Ajo T yr Gin Glu !lec ’ial Wal Gl■ (2)配列番号11に関する情報 (i i)分子種:蛋白質 (xl)配列:配列番号11 Cys Arg Arg US Sir Leu Tyr Val ムsp P he Ser ムsp Val Gly Trp ムspAJP Trp Il e ’ial Ala Pro Lau Gly Tyrムsp Ala Ty r Tyr Cyz Hls GlyLys Cys Pro Phe Pro  Lau Ala Asp His Phe bn sar Thrムin H Ls ua”1LIVan Gin Thr Leu Van As+z As n Axn Axn Pro Gly Lys Van Pro Ly■ Alx Cys Cys Van Pro Thr Glxr Leu Asp  Ssr Val Ala 11れシu Tyr Leuムs!IAjp Gi n Ser Thr Van Val Leu Lys ムsn Tyr Gi n Glu 五eセ Thr Vd(2〕配列番号12に関する情報 (ii)分子種:蛋白質 (xi)配列:配列番号12 (2)配列番号13に関する情報 (i i)分子N:蛋白質 (xi)配列;配列番号13 C’7s L、ys Lys Hls Glu Leu ?’7r Vd Se r Phe Gin up Val Glyτrp Ghl 5 10 15 ムsp Trp 工ls Ala Ala Pro Lys Gly T7r  AムAla AJnT)IT Cyz AJP Gly(2)配列番号14に関 する情報 (ii)分子[:蛋白質 (ifi)ハイポセティカル:N0 (iv)アンチセンス=NO (xi)配列:配列番号14 ムrg Trp Val lie ua Pro Arg Gly Phs L eu Ala AJIII Tyr Cyg Glxr G撃■ Gin Cys Ala Leu Pro Van Ala Lsu 5er  Gly 5erGly Gly Pro Pro AlaLeu Asn Hl s Ala Val tJuムTg Ala Lau met 1lis Al a Ala jLla Pro G1V Ala All Ajp Lau Pro Cys Cyz Val Fro  mhムrg Leu ser Pro Ils 5at65 70 75 g。 (2) lIi!列番号15に関する情報(i i)分子種:ペプチド (χL)配列:配列番号15 Cys ha Xm X! Xax (2)配列番号16に関する情報 (i i)分子11: cDNA (iii)ハイボセティカル=NO (1v)アンチセンス二N0 (xi)配列:配列番号16 (2)配列番号17に関する情報 (ii)分子種:蛋白質 (xi)配列:配列番号17 Leu Trp ua Pro Leu Phe Leu Leu Arg S er Ala Leu Auaん+p Phg 5ar20 25 コ0 Leu hp Ajn Glu Val 1lis 5erSet Fbe I h 五is 社gムrgムu ムrg 5erGin Glu Arzムrg  Glu 11et Gin Arg Glu Ile Leu Ser Ile  Lau Gly LeuPro l1is Arg Pro hxg Pro  !Iis Lea G11l G17 Lyx Hls kin 5er A ha or。 Gly Pro C1y Gly Gin Gly Phe Ser Tyr  Pro Tyr Lys Aha Mal Phg 5arτhr Gin G ly Pro Pro Leu Ala Sat Ltu Glxr Asp  5er胆s PbaムuThrAsp 人ユz Asp Met Val Me t Sir Pha Yal ムsn Lsu Val Glu Hls 人s p LysGlu Phe Phe 五Ls Pro Arg Tyr Hls  Hls ムrg Glu Fbe ムrg Phs Asp L*uSer  Lys Ile Pro Glu Guy Glu Ala Val Thr  m0n! Glu Phe Arg Il*Tyr Lys hsp Tyr  Ile Arg Glu Arg Fhe Asp un Glu Thrデh eムrg Zlslgo 185 190 Set ”ral Tyr Gin Vd Leu Gin Glu ![1x  Leu Gly Arg Glu Set Asp Le■ 195 Zoo 205 、rArg Ser Ile Arg Ssr Thr Gly Ser Ly s G−ムrg Ser Gin Asnムrg 5erLys Thr Fr o Lyi Ajn Gin Glu Ala Lau Arg Met Al aム5nVal Alz Glu305 310 315 32O AIIIISet Ear Set A5p GlJlArg GinAla  C’/I L7S L7S Hls Glu Ltu T)窒■ vd Ser Ph@ムrg Asp Leu Gly Trp G−ムspτ rp 工1e Xle us Pro Gluo 340 345 350 Gly Ty Ala Ala Tyr Tyr Cys Glu Gly G lu Cys Ala Fha Proムu hnSar Tyr Mat u n Aiaτhrムsn Ir1s Ala Ile ”Jd Gin Thr  Leu Val IILs370 375 3flO Phe Ile Asn Pro I:+lu Thr Val Pro Ly s !’ra Cys Cys Ala Pro Thr f1n Leu Ajn Ala 工1s Ser Val Lau Tyr Fha  人sp ムsp Sar Sar ムsa VnL l1aIJLI L7S  L7j Tyr Arg Ajn 1let Val Val 人rg 人1n  Cys Gly Cars Hlsl 420 425 430 (2)配列番号18に関する情報 飄 (i i)分子櫃: c(INA (iii)ハイポセティカル二N。 (iV)アンチセンス=N。 (xi)配列:配列番号18 (2)配列番号19に関する情報 (11)分子種:蛋白質 (xl)配列:配列番号19 11et HLs Val Arg 5erLeu Arg Ala Ala  Ala Pro 1lis Ser Phe Val Al■ l 5 10 15 Leu Trp Ala Pro Leu Phe Leu Leu Arg  Ser Ala Leu Al!ムsp the 5arLeu Asp As n Glu Val Hls Ser Ser Phe IIs )Iis A rgムrg Leu^rg 5er!’ro His Arg Pro Arg  Pro HL5 Leu Gin Gly L7S His A5n Ser  Ala PrB GIn にly Pro Pro Leu Ala Ssr Leu Gln  人sp Ser HLs Pha Lau Thr ム5pLys Ile P ro Glu Gly Glu Arg Val Thr Ala 人1a G lu Pha Arg Ile TyrLys Asp Tyr Ile Ar g Glu Arg Phe A5P Asn Glu Thr Phe Gi n Ile τhrVal Tyr Gin Vd Lau Gin Glu  Hls Ser Gly Arg Glu Ser Aspムu PheLeu  Leu 人sp Ser Arg Thr Ile Trp Ala Sar  Glu Glu Gly Trp Leu 17dPhe Asp X1e  Thr Ala Thr Ser AJn Hls Trp Val Val  Axn Ptoムrg H1SAjn Leu Gly Leu Gin Le u Sar Van Glu Thrシu bp Gly Gin Sar H eAgnPro Lys Leu ua Gly Leu工1e Gay hx HBLs にAy Pro にh+ un LysGin Pro Phe 1 ist VLIAlz Pha Fae Lyi ua Thr Glu Vi l us Leu ArgSer Phe Arg Asp Leu Gly  Trp GIJII Asp Trp 工1e Ile ムユa Pro Gl u G撃■ (2)配列番号20に関する情報 (11)分子種: cDNA (xi)配列:配列番号20 GCGGCCACAG CCGCACτGGCGGGT人CGGCG にCCA CAGAGG CATTGGCCC人 GAGτCCCA(s 240 cc工hc、h(:;’u GCCCCGGCcTCCA(ACxπGCGTC CC[;GT CCrCrCCC:’rc CAGGAGCbAG 300 (2)配列番号21に関する情報 (ii)分子種:蛋白質 (xi)配列:配列番号21 Met Thr Aia Leu Fro Gly Pro Leuτrp L su Leu G17 Leu Ala Leu C75Ala Leu Gl y Gly Gly Gly Pro Gly Leu Arg Pto Pr o Pro Gly C7s Pr。 Gin Arg Arg Leu Gly Alaムrg Gluムrg Ar g Asp Val Gin Arg Glu l1eAla Ala Set  Arg Leu Pro Aua Ser Ala Pro Leu Fhe  Wet Leu Asp Leu65 70 75 g。 Tp Hls Ala Mat Ala Gly AJP Arp Jup に lu Asp Gly Ala Pro ma Gluムr8ムrg Leu  Gly Arg Aia ムsp Lau Mal Mat Ser Pha  Val ASn Meセ足Zoo 105 110 Glu Arg Asp Arg Ala Leu にly Hls Gin  Glu Pro胆Sτrp Lys Glu Ph*(2)配列番号23に関す る情報 (i i)分子種:蛋白質 (xi)配列:配列番号23 Ala Ala arg Gin Pro Ala Ser da Pro L eu Phe Fist Leu^sp Lau Tyr!!1s Ala F lee Thr Asp Ajp Asp Asp Gly Gly Pro  Pro Gln ムla Us La■ Gly Arg Aha Asp Leu Val Met 5er Pbe  ”id As+x Met Van Gluムrg AJPZoo 105 1 !0 ムrg Thr Leu Gly Tyr GIJIIGluデroH1s T rp Lys Glu Fhs Hls the AJP11e Tyr Ly s Glu Fra 5er Thr l1is Pro Leu Ajm T hr Thr Lsu Hls l1■ Ser Fist Phe Glu Val Vd Gin Glu Hls  Serムsnムrg Glu Ser Jup LsuPhe Phe Lau  AJP Lau Gin ThrムUムrg Sar Gly Jup Gl u Glyτrp Laulllo 185 190 Val Leu Ajp Iie Thr JLI! Ala Ser Asp ムr8τrp Leu Lau As1l Hls HLslり5 200 2 05 Met Asp Pro Gly Leu )Jh Guyムu Leu Gl y Arg Glxr Aha Proムrg 5ir(2)配列番号24に関 する情報 (i i)分子N: cDNA (xi)配列:配列番号24 (2)配列番号25に間する情報 (ii)分子種:蛋白質 (xi)配列:配列番号25 Met Ser Gly Leu Arg Asn Thr Ser Glu  Ala Van Ala ’Wag Leu Ala 5e■ Leu Gly Leu Gly Mee Val Leu Leu Wet  Pbe Tau Ala Thr Thr Pto Pr。 Gin Thr 工1* MeCHis Arg Val Leu Ser G lu Jup Ajp Lyl Lau Alp Vム1Set Tyr C1 u Ile Leu C1u Phe Iau に17 IIs Ala Gl u Arg Pro Thr l1i■ Leu Ser Sex l1is Gin Lau Ser IJGムrg  Lys Ser un Pro Lys Phe tauLeu Asp Va l Tyr 1lis Arg lie Thr Ala Glu Glu G ly Lgu Ser Aap Gi■ Zoo 105 110 Ajp Glu Asp Asp Asp Tyr Gluムrg Gly H ls Arg Serムrgムrg Saru1L、eu up Lysムrg  ua IIs up Glu Ser AJP X1a IIs Mat T hr Phi LeuAja Lys Arg l1iSH1s Asn Va lAJP Glu Leu Arg Hls Glu His Gly Arg ムrg L4u Trp Phs Asp Mal Sar Ajn Val  Pro Asn Ajp ムsn Tyr Leu Vallllo 1!15  190 Met JムGlu Lauムrg Ile Tyr Gin un Ala  AsnGlu Gly Lysτrp LauThr Ala Ajn Arg  Glu Phe Thr Ih Thr Val ′rrrua Ile G lyτhr Gly!Iis Arg Sir Lys Arg Ser Ah a Ser His Pro Arg Lysムrg Lys Lys 5er Van Ser Proム5nAjn Mal Pro Leu Leu Gl u Pro 1let Glu Ser ThrArgSar Cys Gin  Met Gl!IThr Leu Tyr tie Asp the Lys  Asp Leu Gly Trp!11SAjp Trp 1111Ile  un Pro Glu Gly Tyr Gly Ala Pba T)rr  Cys 5arGly Glu Cys Aj+x Fhe Pro Leu  Asp Ala 胆s Met unus Thr AinH1s385 、  390 395 40O Aha Ile V&1Gin Thr Lau Val Hls Lau L eu Glu Pro Lys Lys Thl Pr。 Lyg Pro Cys Cys da Pro Thr Argムu Gly  hlx Leuデre Val Leu Tyr420 425 4コ□ (2)配列番号26に間する情報 (ii)分子櫂:蛋白質 (xi) 配列:配列番号26 CF3 AIJI Arg Arg Tyr Leu Lys val Asp  Phe un hap Ila Gly Trp 5arUu Trp Il e Ile Ser Pro Lys S@r Pbe Asp Ala Ty r Tyr Cys Ser GlyAla Cys Gin Phe Pro  Wet Pro Lys Ser Leu Lys Pro Ser Asn  Hls AlaPro Glu Pro (’ys Cys Val Pro  Glu Lys 剋et Ser sar Leu Ser Ile La■ Fha Phe AJP Glu Asn Lys Jun Val Val  Leu Lys ”ial Tyr Pro Ain ll■■ g5 90 95 (2)配列番号27に関する情報 (ii)分子壁;蛋白質 (xi)配列:配列番号27 Cys Lys Lys Hls Glu Leu Tyr Van Ser  Pheムrz up Leu Glyτrp GinL 5 10 15 ムspτrp Ile IIs Ala Pro Glu Gly TF Ai m un Phe Tyr Cysムsp GlyGlu Cys Set t he Pro Leu Ajn All His Met Ajn Ala T hr Ajn His Aim35 4Q 45 Ajp up Ser Sar Ajn Val Ile tau Lys L ys TyrArg Aim Met Van VanArg S@r Cys  Gly Cys H1s0O (2)配列番号28に関する情報 (ii)分子種:蛋白質 (xi)配列:配列番号2日 Pro Cys Cys Ala Pro Thr Lys Leu ムsn  Ala Ile Ser Val Leu Tyr Pheムsp Asp A Jn Ser Asn Yal Xla Leu Lys Lys Tyr A rg Trp Met Mal Wa1(2)配列番号29に関する情報 (Ii)分子N:f白質 (xD配列:配列番号29 Cys工!ム工aa Hls Glu Leu T)rr Val Xxa t he工aa hsp Leu Gly Trp Xaal 5 10 15 Ajp Trp Xaa IIs Aim Pro Xxh Gly Tyr  Xxx Aua Tyr Tyr Cys Glu Gly、 20 25 3 0 GLu C7S Xaa Phe Pro Leu Xaa 5erXaA M et an Ala Thr 紅n Hls Ala11e 11! Gin  Xaa Leu Val Hfs Xhx 工aa Xaa Iro Xaa  ズax Val Pro LysXna Cys Cys ua Pro Th r Xxx Lsu Xaa^la Xaa Ser ValLeu T)rr  XmAsp Xaa Ser Xal^sn Val Xaa Lau Xa a Lys Xaa Arg Asn Met Val fi1(2) f!列 番号30に関する情報 (iiン分子分子量白質 (XDE列:配列番号30 ha Mat Xaa Xha Mat Xa、z Xaa工1工人1ムsn1 sムla Xaa工aa Xaa Mat XaaXaa Xaa l!aa  Xaa工11工!! Xaa工11工aa Xaa Xaa Xaa Cys  Cys Xza Pr。 (2)配列番号3工に関する情報 (i i)分子at:蛋白質 cys Xsa Xas Xm Xaa Leu ha・Xm Xaa Fh*  ムuムXm Glxrり一!am Trp Xaa Xaaムa Pro X aa ha Xm Xha JムXaa Tyr Cys Xm に1yha  Cys Xaa Xaz Pro Xaa Xaa Xha !aaムa Hl m Xm Xaa mn Hls un!aa Cys Cys Xaa Pr o !aa工aa Mat Xaa Xaa Mat Xan Xaa Lau  ha Xaa65 70 75 g。 Xxa Xaz Xaa Xai Xaa VaIXh* Lsu Xaa工a a Xaa Mat Xaa kt Xah Va1Xaa Mat Cys  Xaa Cys Xas(2)配列番号32に関する情報 (11)分子種: cDNA (xi)配列:配列番号32 CCCGGGCCCA AflJuTAAATG CCGCにTGG 1247 (2)配列番号33に関する情報 (iD分分子種畳量白 質xi)配列:配列番号33 Mat Pro Pro Pro Gin Glxr Gly Pro Cys  Gly Hlm HLs Leu Lsu Lau La■ t 5 10 15 Lau jua Lau Lsu Lau Pro Ser Leu Pro  Leu 丁hr 人rg Ala Pro Val Pr。 Pro Gly Pro Ala Ala da Leu Leu Gin A la Lau Gly Leu 人rg Asp GluPro Gin Gl y ulPro Arg Leu Arg Pro Val Pro Pro  Vil Matτrp ArgThr Ser Pro Gly Van Th r Leu Gin Pro (7s BLs Val Glu Glu Le u GlyQa Arg Lau Glu Lsuムrg Fhe unムla  un 社a Jim ma un Pro C1uGly Gly Trp  Glu Leu Ser Val Ala Gin Ala Gly Gin  Gly un Gly Alaムsp Pro Gly Pro Val Le u Leu Arg Gin IJu Val Pro ua Leu Gly  Pr。 1g0 1B5 190 Pro ”Idムrg Aln Glu Leu IJu Gly Ala A laτrp mhムrg bnAlh 5arTrp Pro Arg Sar  Leuムrg Leu Aia Leu Ala Lsuムrg Proムr g Aia Pr。 Ala Ala Cy$ Aia Arg Lau Ala Glu All  Ser Leu Lau Lau Vd Thr Asnムsp Pro ムr g Lsu Cys Hls Pro Lau ム11ムrg Pro 、Ar g ムrg ムsp ムlx GluPro val Lau Gay Gly  Gly Pro Gly Gly Jan Cys Axg Alaムrgム rgシUTyr ld Ser Pb@ ムrg Glu Yal Gly T rp Ks ムrg Trp Vd Ile ムla Pr。 ムrg Gly Fhe Lau ム11 ムsn Tyr C7s Gln  Gly Gh Cyz ムla Lau Pro 1m290 295 30G ムrg’ Alx Leu Met Hls Ala Ala Ala Pro  Gly Ala Ala up Leu Pro Cysコ25 3コo 3 35 (Js Val Pro Ala Arg Leu Ser Pro Ile  Ser Val Leu Phe Pbe Asp AsnSer AJp A Jn VLIVal lJu Arg Gin Tyr Glu Asp 1l et Van Val AJP GluOP −1,ng/m1 OP −1,ng/ml Fig、3 0 0.1 1 10 40 100 0P−1、ng/ml 補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の8)1、特許出願の表示  PCT/US93107231、発明の名称 組織形成因子誘導による神経の再 生と修復3、特許出願人 住 所 アメリカ合衆国 01748マサチューセンッ、ホブキントン。 サウス ストリート45 名 称 クリエイティブ バイオモレキュルズ、インコーポレイテッド国 籍  アメリカ合衆国 4、代理人 住 所 東京都新宿区四谷1丁目2番1号三浜ビル8階 6、添付書類の目録 (1) 補正書の写しく翻訳文) 1通ここで使用したホモロジーと同一性の計 算には参照配列としてOP〜1を用いた。またここで使用した配列は、ホモロジ ーと同一性の計算のためにNeedlea+anらの方法(1970,J、Mo 1.Biol、48:443−453)を使用して配列が並べられ、アラインプ ログラム(DNAstar、 Inc)で同一性を計算した。金側において、並 べられた時の候補配列中の内部欠落とアミノ酸の挿入は、ホモロジー/同一性計 算を行っている時には無視した。 現在、本発明のモルフオゲンとして有用な最も好ましい蛋白質の配列は、hOP lの6個の保存されたシスティン骨格(例えば配列表配列番号5の残基43−1 39)で特定されているアミノ酸配列と60%以上の同−性好ましくは65%以 上の同一性を持つもつもである。これらの最も好ましい配列は、ショウジョウノ マエ60A蛋白質を含む0P−1と0P−2蛋白質の対立形質型と種変異型の両 方を含む。さらにまた、本発明の別の好ましい観点におし)て、有用なモルフオ ゲンは、rOPX Jとしてここに示した一部アミノ酸配列を有するポリペプチ ド鎖の種類から構成される、活性な蛋白質を含んでいる。このOPXは、OPI および0P2(配列表配列番号29)の色々な同定された種とホモロジーを持つ 。 本発明の別の好ましい観点において、有用なモルフオゲンは、以下のDN八又は RN八へ列に厳密なA(ブリダイゼーション条件下でハイブリダイズする核酸に よってコードされるポリペプチド鎖から成る活性蛋白質を含む。このDNA又は RN^N列配よ、OPl又はOF2の保存されるシスティンドメインを特定する C−末端配列をコードするもので、夫々配列表配列番号16と20のヌクレオチ ド1036〜1341、ヌクレオチド1390〜1695である。 光測j1011礼皿 ここに説明した蛋白質はニューロンの生存性を増強するための有効物質であり、 特に瀕死のニューロンに有効である。そして哺乳類の神経回路を維持するために 有効である。ここに開示したように、これら蛋白質(「モルフォゲン」)は非分 裂性ニューロンの生存性を増強することができ、神経細胞性CAMの発現を刺激 し、分化したニューロンの表現型発現を維持し、神経由来の形質転換細胞の再分 化を誘導し、そして神経突起の破壊部分、特に遠位軸索の大きなギャップを超え て軸索成長を促進する。さらにまた、この蛋白質は、免疫学的に関係した神経組 織の損傷に伴なう組織破壊作用を緩和するために神経保護作用を与えることがで きる。最後に蛋白質は哺乳動物の神経組織の生存性をモニターするための方法の 一部分として使用できる。 投与および使用方法、複数の限定されない実施例と同様に本発明の方法、組成物 と装置において有用な適切なモルフォゲンの詳細な説明が以下に開示される。1 )死のリスクを持った神経細胞の生存性を増強し、哺乳動物の神経回路を維持す るための治療剤としてここに説明するモルフォゲンおよびモルフォゲン促進剤の 適合性を説明し、2)モルフォゲンとモルフォゲン促進剤としての候補物質の有 効性を評価する分析方法を提供する。 特にCBMP2の転写は、下垂体の発達に伴って間脳の領域で発現することが知 られており、Vgr−1のmRNAは、発達中の神経管の底板にきわめて隣接し た細胞中と同様に、発達中の神経管の上衣板を含む、CNSの腹背軸で報告され ている。老齢ラットでは、Vgr−1のmRNAが、発達した海馬組織で報告さ れている。さらに0P−1とBMP−2を本来的にコードする遺伝子は、ヒト海 馬cDN^ライブラリーをプローブして特定された。 公知技術の一般的な方法とここに一体化されている国際出願US9210196 B (W092/15323)の開示内容を用いて免疫組織学的研究は、成長期 と成熟ラットの脳およびをam織の特定の領域に0P−INO発現が極在化して いることを確認した。公知の先行技術による標準的な抗体のプロトコールを用い て作成し、好ましくは0P−1アフイニテイーカラムで精製した標準的なモルフ ォゲン特異的抗血清を用いて、特にウサギ抗−opi抗血清を用いて、特異的に 0P−1蛋白質の発現が、成熟(2−3力月齢)マウスおよび5−6日齢胎児性 神経組織で評価されている。抗体それ自身は標準的な蛍光ラベル化技術を用いて ラベルし、あるいはラヘル化抗つサギIgG分子が結合0P−1抗体を視覚化す るために用いられている。 免疫染色によって成熟ラット中枢神経系(CNS)に0P−1の存在を示すこと ができる。同一のそして広い範囲に染色が、脳(1^)とを髄(IB)に認めら れた。 特に間脳の外成長が発達しなかった。さらに心臓は奇形化した。 さらにまた、ラベル化した0P−1特異的抗体を用いて胚の断面の免疫組織学的 研究方法で分離したところ、0P−1特異的抗体は神経上皮に分布した。 神経細胞に作用する内因性モルフォゲンは、神経組繊細胞例えばニューロン及び /またはニューロンに結合するダリア細、胞によって発現し分泌され、脳を髄液 および/または血流によってニューロンへ移送される。最近、0P−1はヒト血 液中に確認された(下記実施例9)。さらに、最近になって移送されたシュワン 細胞が、少なくとも、いくつかの新しい神経突起の周辺に管腔形成とミニリン鞘 形成誘導することを含む、ラットを髄の神経繊維形成を促進することが発見され た(Bung、1991.Exρ。 Neurology、114:254−257) 、これらの細胞の再生能力は シュワン細胞によるモルフォゲンの分泌によって媒介させることができる。 異質の基底節の機能不全は、インビボではハンチントンn踏病とパーキンソン病 に関係している。ここで説明するニューロンの生存性を増強できるモルフォゲン の機能は、このモルフォゲンがニューロパシまたは化学的、物理的傷害のため、 インビボで、瀕死の神経性細胞の生存性を増強する治療の一部分として有用であ ることを明示している。臨床応用のためには、モルフォゲンを投与するか、ある いはまたモルフォゲン産生刺激剤を投5することができる。 実施例4.形]1云狽−虹艷(2)モルフォゲン量禾 1分化ここに述べたモル フォゲンは形質転換細胞を、非形質転換細胞に特徴的な形態学的特性への再分化 を誘導する。特にモルフォゲンは神経由来の形質転換細胞を非形質転換ニューロ ンの形態学的特性への再分化を誘導することができる。神経由来の形質転換ヒl −NG108−15株の再分化を誘導したモルフォゲンについて、以下に示す実 施例で詳細を説明する。また形質転換細胞のモルフォゲン誘導再分化はマウス神 経芽腫細胞(NIE−115)およびヒト胎児カルシノーマ細胞についてである (国際出願US92101.96B(讐092/ 15323)を参照)。 請求の範囲 1、瀕死の神経細胞の生存性を増強するか、あるいは哺乳動物の神経経路を維持 するか、神経由来の形質転換細胞の再分化を誘導するための薬剤の調製のための 全ての目的に対して、形態形成活性を有し、かつ、次のようなそれぞれのアミノ 酸配列の一対のポリペプチドからなる二量体蛋白質からなるモルフォゲンの使用 。 (a) ヒト0P−1のC末端側7個のシスティンドメインで、配列表配列番号 5の残基3B−139と少なくとも70χアミノ酸配列のホモロジーを持つ配列 (b)−設配列6で配列表配列番号31によって特定される配列(c)配列表配 列番号16のヌクレオチド残基1036−1341を持つ核酸と厳密な条件でハ イブリダイズする核酸によってコードされた配列。 2、瀕死の神経細胞の生存性を増強するか、あるいは哺乳動物の神経経路を維持 するか、神経由来の形質転換細胞の再分化を誘導するための薬剤の調製のための 全ての目的に対して、形態形成活性を有し、かつ、次のようなそれぞれのアミノ 酸配列の一対のポリペプチドからなる二量体蛋白質からなるモルフォゲンをコー ドする遺伝子の発現を刺激する物質の使用。 (a) ヒト0P−1のC末端側7個のシスティンドメインで、配列表配列番号 5の残基38−139 と少なくとも70zアミノ酸配列のホモロジーを持つ配 列 (b) −11配列6で配列表配列番号31によって特定される配列(c)配列 表配列番号16のヌクレオチド残基1036−1341を持つ核酸と厳密な条件 でハイブリダイズする核酸によってコードされた配列。 3、上記モルフォゲンボリペプチドのそれぞれのアミノ酸配列が、ヒト0P−1 のC末端側7個のシスティンドメインで、配列表配列番号5の残基3B−139 と少なくとも80χのアミノ酸配列のホモロジーを持つ配列からなる請求項1又 は2の使用。 4、上記モルフォゲンボリペプチドのそれぞれのアミノ酸配列が、ヒトop−i のC末端側7個のシスティンドメインで、配列表配列番号5の残基38−139  と60%以上の アミノ酸配列の同一性を持つ配列からなる請求項1又は2の 使用。 5、上記モルフォゲンボリペプチドのそれぞれのアミノ酸配列が、ヒト0P−1 のC末端側7個のシスティンドメインで、配列表配列番号5の残338−139  と65%以上の アミノ酸配列の同一性を持つ配列からなる請求項1又は2の 使用。 6、上記モルフォゲンポリペプチドのそれぞれのアミノ酸配列が配列表配列番号 29、OPXによって特定される配列からなるものである請求項1又は2の使用 。 7、上記モルフォゲンボリペプチドの少なくとも1個のアミノ酸配列が、ヒトo p−iのC末@7個のシスティンドメイン 配列表配列番号5の残基38−13 9からなものである請求項1又は2の使用。 8、上記モルフォゲンがヒトop−i、マウス0P−1、ヒト0P−2、マウス 0P−2,60A 、、GDF−1、BMP2八、BMP2B 、 DPP S Vgr−1、Vgr−1、B?IP3、B門P5、BMP6のプロドメインのN 末端から選択される少なくともN末端18アミノ酸からなる少なくとも1個のプ ロドメインペプチドとコンプレックス化されているものである請求項1への使用 。 9、上記モルフォゲンが配列表配列番号16の残基136492のヌクレオチド 又は配列表配列番号20の残基157−211のヌクレオチド配列をもつ核酸と 厳密な条件でハイブリダイズする核酸によってコードされている少なくとも1個 のプロドメインとコンプレックス化されているものである請求項1への使用。 10、上記モルフォゲンが、ヒト0P−1、マウス0P−1、ヒト0P−2、マ ウス0P−2,60A 、、GDF−1、BMP2A 、 BMP2B 、 D PP 、 Vgr−1、Vgr−1、BMP3、BMP5及びBMP6のプロド メインから選択される少なくともプロドメインペプチドの全長の1個とコンプレ ックス化されているものである請求項1への使用。 11、上記モルフォゲンが、上記の少なくとも1個のプロドメインペプチドと非 共役的にコンプレックス化されている請求項8.9又は10による使用。 12、上記薬剤が、さらに塩基性アミノ酸、洗浄剤又はキャリアー蛋白質からな る、請求項8.9又は10による使用。 13、上記モルフォゲンが、脳血液バリアーを越えて上記モルフォゲンの移送を 増強する分子と結合している、請求項1による使用。 14、神経経路の切断を修復するための器具の構築物において、上記器具が外部 及び内部の表面からなる生体内適合性のある管状のケーシングからなり、上記内 部表面は神経突起を再生することが可能な回路を形成しており、上記器具は神経 回路の切断を覆うために充分な形と広がりをもっており、そして切断された神経 末端をその開口部に受け入れることができて、上記モルフォゲンからなる薬剤を 上記回路内に分布させており、上記切断された神経末端を結合さゼることができ るようにする全ての目的に対して、形態形成活性を有し、かつ、次のようなアミ ノ酸配列を有する一対のポリペプチドからなる二量体蛋白質からなるモルフォゲ ンの使用。 (a) ヒト0P−1のC末端側7個のシスティンドメインで、配列表配列番号 5の残基38〜139 と少なくとも70χアミノ酸配列のホモロジーを持つ配 列 (b)−C配列6で配列表配列番号31によって特定される配列(c)配列表配 列番号16のヌクレオチド残51036−1341を持つ核酸と厳密な条件でハ イブリダイズする核酸によってコードされた配列。 +5.上記薬剤がさらに、インビボで部位において蛋白質を保持するために適し た、生体適合性があり、インビボでの生体吸収性のキャリアーからなる請求項1 又は14の使用。 16、上記キャリアーが、軸索成長の方向性を補助するために構造的に満足でき るものである請求項15の使用。 17、上記キャリアーが、ポリマー物質である請求項15による使用。 18、上記キャリアーが、ラミニン又はコラーゲンである請求項15による使用 。 19、に記キャリアーが、脳Mi織由来細胞外マトリックスである請求項15に よる使用。 20、形態形成活性を有し、かつ、次のようなそれぞれのアミノ酸配列のポリペ プチドからなる二量体蛋白質からなるモルフォゲンであって、上記モルフォゲン が脳血液バリアーを通過して上記モルフォゲンの移送を増強する分子と結合して なる組成物。 (a) ヒ)OP−1のC末端側7個のシスティンドメインで、配列表配列番号 5の残基38−139 と少なくとも70χアミノ酸配列のホモロジーを持つ配 列 (b) −1G配列6で配列表配列番号31によって特定される配列(c)配列 表配列番号16のヌクレオチド残基1036−1341 と厳密な条件でハイブ リダイズするヌクレオチドによってコードされた配列。 21、インビボで部位において蛋白質を保持するために適切である、生体内適合 でインビボで生体吸収性のキャリアーに分布されたモルフォゲンであって、上記 モルフォゲンが形態形成活性を有し、かつ、次のようなそれぞれのアミノ酸配列 の一対のポリペプチドを有する二量体蛋白質からなるモルフォゲンからなる組成 物。 (a) ヒト0P−1のC末端側7個のシスティンドメインで、配列表配列番号 5の残基3B−139と少なくとも7oχアミノ酸配列のホモロジーを持つ配列 (b)一般配列6で配列表配列番号31によって特定される配列(c)配列表配 列番号16のヌクレオチド残基1036−1341を持つ核酸とと厳密な条件で ハイブリダイズする核酸によってコードされた配列。 22、上記モルフォゲンポリペプチドのそれぞれのアミノ酸配列が、ヒト0P− 1のC末端側7個のシスティンドメインで、配列表配列番号5の残基38−13 9 と少なくとも8ozのアミノ酸配列のホモロジーを持つ配列からなる請求項 2o又は21の組成物。 23、上記モルフォゲンボリペプチドのそれぞれのアミノ酸配列が、ヒト0P− 1のC末端側7個のシスティンドメインで、配列表配列番号5の残基38−13 9 と60%以上の アミノ酸配列の同一性を持つ配列からなる請求項2o又は 21の組成物。 24、上記モルフォゲンポリペプチドのそれぞれのアミノ酸配列が、ヒトop− iのC末端側7個のシスティンドメインで、配列表配列番号5の残基38−13 9 と65%以上の アミノ酸配列の同一性を持つ配列からなる請求項20又は 21の組成物。 25、上記モルフォゲンポリベブチドのそれぞれのアミノ酸配列が、OPX配列 表配列番号29、によって特定される配列からなる、請求項20又は21の組成 物。 26、上記モルフォゲンボリベブチドの少なくとも1個のアミノ酸配列が、ヒ) OP−1配列番号5の残基38−139のC末端7個のシスティンドメインから なるものである請求項2o又は21の組成物。 27、上記−E/l/7,1−ゲンがヒト0P−1、マウス0P−1,ヒト0P −2、マウス0P−2,60A 、、GDF−1、B?IP2^、BMP2B  、 DPP 、 Vgr−1、Vgr−1、BMP3、BMP5及びBMP6の プロドメインのN末端から選択される少なくともN末@18アミノ酸からなる少 なくとも1個のポリペプチドとコンプレックス化されているものである請求項2 0の組成物。 28、上記モルフォゲンが、配列表配列番号16の残基136−192のヌクレ オチド又は配列表配列番号2oの残基157−211のヌクレオチド配列を有す る核酸と厳密な条件でハイブリダイズする核酸によってコードされている少なく とも一つのプロドメインとコンプレックス化されている請求項20の組成物。 29、上記モルフォゲンがヒト0P−1、マウ、2.0P−1、ヒト0P−2、 マウス0P−2,6〇八、GDF−1、BMP2A 、 BMP2B 、 DP P 、、Vgr−1。 シgr−1 、BMP3、BMP5及びBMP6のプロドメインから選択される 少なくともプロドメインの全長の一つとコンプレックス化されている請求項20 の組成物。 30、上記モルフォゲンが、上記の少なくとも一つのプロドメインペプチドと非 共役的にコンプレックス化されているところの、請求項27.28また29の組 成物。 31、上記組成物が、さらに塩基性アミノ酸、洗浄剤又はキャリアー蛋白質から なる、請求項27.28または29の組成物。 32、上記キャリアーが軸索成長の方向性を補助するために構造的に満足できる ものである請求項21の組成物。 33、上記キャリアーが、ポリマー物質である請求項21による組成物。 34、上記キャリアーが、ラミニン又はコラーゲンである請求項21による組成 物。 35、上記キャリアーが、脳組織由来細胞外マトリックスである請求項21によ る組成物 36、内部表面と外部表面からなる生体内適合性の中空性ケーシングからなる器 具であって、上記内部表面は神経突起の再生充分な形と広がりを持ち、切断され た神経の末端を受け入れるための開口部を有し、上記器具はさらに上記回路にモ ルフォゲンが分布されており、上記モルフォゲンは形態形成活性を有し、かつ、 次のようなアミノ酸配列を有する一対のポリペプチドからなる二量体蛋白質から なる、 (a) ヒ)OP−1のC末端側7個のシスティンドメインで、配列表配列番号 5の残基38−139 と少なくとも7oχアミノ酸配列のホモロジーを持つ配 列 (b)一般配列6で配列表配列番号31によって特定される配列(c)配列表配 列番号16のヌクレオチド残基1036−1341を持つ核酸と厳密な条件でハ イブリダイズする核酸によってコードされた配列。 37、上記モルフォゲンが、インビボでの部位において蛋白質を保持するために 適切である、生体内適合性で、インビボ生体吸収性のキャリアーに分布されたモ ルフォゲンである請求項36の器具。 38、上記ケーシングの外部表面が通常不浸透性である請求項36.37の器具 。 39、正常で健康な神経細胞の表現形質の特性を発現させるか又は維持するため 神経を細胞を刺激する方法であって、上記方法は上記細胞によって上記表現型の 発現を回復又は維持させるために充分な条件下で上記細胞にモルフォゲンを投与 することであり、上記モルフォゲンは、形態形成活性を有し、次のようなそれぞ れのアミノ酸配列からなる一対のポリペプチドからなる、神経由来細胞の刺激方 法、 (a) ヒト0P−1のC末端側7個のシスティンドメインで、配列表配列番号 5の残538−139 と少なくとも70χアミノ酸配列のホモロジーを持つ配 列 (b)一般配列6で配列表配列番号31によって特定される配列(c)配列表配 列番号16のヌクレオチド残基1036−1341を持つ核酸と厳密な条件でハ イブリダイズする核酸によってコードされた配列。 40、正常又は健康な神経細胞の表現形質の特性を発現させるか又は維持するだ めの方法であって、上記方法は上記細胞によって上記表現型の発現を回復又は維 持させるために充分な条件下で上記細胞にモルフォゲンをコードする遺伝子の発 現を刺激する物質を投与することであり、上記モルフオゲンは、形態形成活性を 有し、次のようなそれぞれのアミノ酸配列からなる一対のポリペプチドからなる 、神経由来細胞の刺激方法、(a) ヒ1−OP−1のC末端側7個のシスティ ンドメインで、配列表配列番号5の残538−139 と少なくとも70χアミ ノ酸配列のホモロジーを持つ配列 (b)一般配列6で配列表配列番号31によって特定される配列(c)配列表配 列番号16のヌクレオチド残基1036−1341 と厳密な条件でハイブリダ イズするヌクレオチドによってコードされた配列。 41.1記神経由来の細胞が形質転換細胞であり、さらに上記モルフォゲンが正 常で健康な細胞の表現型の特性を回復させるような上記細胞の再分化を誘導する ために、充分な条件の下でモルフォゲンを投与することによる進剤請求項39の 方法。 42、上記表現型が神経突起外成長である請求項41の方法。 43、上記表現型が細胞凝集と細胞接着である請求項41の方法。 44、上記表現型が少なくとも−っの細胞接着分子の出現であり、さらに上記モ ルフォゲンが上記細胞によって上記細胞の接着性分子の生産を誘導するために充 分な条件で投与されているところの請求項39の方法。 45、上記細胞接着分子が神経細胞接着分子である請求項44の方法。 46、上記細胞接着性分子がN−CA?I異性体又はL1異性体であるところの 請求項45の方法。 47、上記神経由来細胞が瀕死の状態にあり、さらにモルフォゲンが上記細胞の 生存性を増強するために充分な条件で投与されている請求項39の方法。 48゜上記神経由来細胞が化学的、機械的損傷によって起こる瀕死の状態にある 請求項47の方法。 49、上記損傷が細胞性毒物に対する露出によってもたらされたものである請求 項48の方法。 50、上記毒物がエタノールである請求項49の方法。 51、上記神経由来細胞が哺乳動物神経組織中にインビボで存在しているもので ある請求項39.41.44.47の方法。 52、上記細胞がニューロンである請求項51の方法。 53、上記細胞が末梢神経系の一部分である請求項51の方法。 54、上記細胞が中枢神経系の一部分である請求項51の方法。 55、上記細胞が線状基底節ニューロンである請求項54の方法。 56、上記細胞が異質ニューロンである請求項54の方法。 57、上記神経由来細胞が哺乳動物神経組織中にインビボで分布しており、さら に上記傷害が神経切断である請求項48の方法。 58.上記モルフォゲンが上記神経の切断に先んじて投与されている57の方法 。 59、上記神経由来細胞が哺乳動物神経組織中にインビボで分布しており、さら に上記神経組織に結合した腫瘍によって瀕死の状態にあるところの請求項47の 方法。 60、上記傷害が転移性である請求項59の方法。 61、上記傷害が神経由来細胞からなる腫瘍によって起こったものである請求項 59の方法。 62、上記腫瘍が神経芽腫、神経膠芽腫、網膜芽腫である請求項61の方法。 63、上記神経由来細胞が哺乳動物の神経組織中にインビボで分布し、そして神 経回路の部分をなし、さらに上記モルフォゲンが上記回路の維持のために充分な 条件で投与されるところの請求項39の方法。 64、上記神経回路が障害を受けており、さらに上記モルフォゲンが上記障害を 受けた回路を細胞的修復させるために刺激するに充分な条件で投与されていると ころの請求項63の方法。 65、上記モルフォゲンは、上記回路の障害が拡張する前に投与されているとこ ろ、請求項63の方法。 66、上記回路に対する障害が上記細胞の脱ミニリン化である請求項63の方法 。 67、上記神経由来細胞が哺乳動物の神経組織にインビボで分布し、ニューロバ ソーによって瀕死の状態にあるものである、請求項47又は63の方法。 68、上記ニューロバソが代謝性、感染性、毒物性、自己免疫性、栄養性、虚血 性由来である請求項67の方法。 69、上記ニューロパシーがパーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン FIv@病、多発性硬化症、筋萎縮性遅延性硬化症から選択される疾患である請 求項68の方法。 70、上記ニューロパシーが軸索の退化によるものである請求項68の方法。 71、上記ニューロパシーが脱ミニリン性ニューロパシーである請求項67の方 法。 72、次のステップからなる、試料中の生理学的に適切な濃度で存在するモルフ ォゲン検出するための方法、(a)上記試料を、上記試料中に存在することが予 測されるモルフォゲンと特異的に作用して結合性蛋白質1モルフォゲンコンプレ ックスを形成するような結合性蛋白質と、上記試料を接触させる、 (b)上記モルフォゲンが、形態形成活性を有し、次のようなそれぞれのアミノ 酸配列からなる一対のポリペプチドからなる二量体蛋白質からなる上記コンプレ ックスを検出する。 (1)ヒト0P−1のC末端側7個のシスティンドメインで、配列表配列番号5 の残基38−139 と少な(とも70χアミノ酸配列のホモロジーを持つ配列 、または、 (2)−設配列6で配列表配列番号31によって特定される配列(3)配列表配 列番号16のヌクレオチド残基1036−1341を持つ核酸と厳密な条件でハ イブリダイズする核酸によってコードされた配列。 73、次のステップからなる方法であって、試料中の生理学的に適切な濃度で存 在するモルフォゲン抗体を検出するための方法、 (a)上記試料を、上記試料中に存在することが予測されるモルフォゲン抗体と 特異的に作用して結合性蛋白質1モルフォゲンコンプレノクスを形成するような 結合性蛋白質と、上記試料を接触させる、 (b)上記モルフォゲンが、形態形成活性を有し、次のようなそれぞれのアミノ 酸配列からなる一対のポリペプチドからなる二量体蛋白質からなる上記コンプレ ックスを検出する。 (1)ヒトOP−1のC末端側7個のシスティンドメインで、配列表配列番号5 の残538−139 と少なくとも70χアミノ酸配列のホモロジーを持つ配列 、または、 (2)−設配列6で配列表配列番号31によって特定される配列(3)配列表配 列番号16のヌクレオチド残基1036−1341を持つ核酸と厳密な条件でハ イブリダイズする核酸によってコードされた配列。 74、上記試料が、哺乳動物神経組織からバイオプシーした試料であるむ請求項 72又は73の方法。 75、上記試料が哺乳動物の脳を髄液である請求項72また73の方法。 76、上記試料が哺乳動物血清である請求項72また73の方法。 77、以下の内容であるキット (a)結合性の蛋白質−モルフォゲンコンプレックスを形成するようなモルフォ ゲンに特異的に作用する結合性蛋白質であって上記モルフォゲンが、形態形成活 性を有し、二量体蛋白質及び次のようなそれぞれのアミノ酸配列の一対のポリペ プチドからなる二量体蛋白質かなる結合性蛋白質、(+) ヒ)OP−1のC末 端側7個のシスティンドメインで、配列表配列番号5の残基38−139 と少 なくとも70′&アミノ酸配列のホモロジーを持つ配列、または、 (2)−設配列6で配列表配列番号31によって特定される配列(3)配列表配 列番号16のヌクレオチド残基1036−1341を持つ核酸と厳密な条件でハ イブリダイズする核酸によってコードされた配列。 (b)上記コンプレックスを検出する手段。 78、上記モルフォゲンが、さらに次のモルフォゲンプロドメインポリペプチド の少なくとも一つからなっているものであって、 (a) ヒト0P−1,7ウスop−i、ヒト0P−2、マウス0P−2,60 A 、 GDF −L BMP2A 、 BMP2B 、 DPP 、 Vgr −1、シgr−1 、BMP3、BMP5、B門P6のプロドメインのN末端か ら選択されるN末端18アミノ酸、あるいは (b)配列表配列番号16の残基136−192又は配列表配列番号2oの残基 157−211のヌクレオチド配列を含む核酸と@密な条件下でハイブリダイズ する核酸によってコードされているペプチド、そして上記結合性蛋白質は特異的 に上記プロドメインポリペプチドによってエピトープとして認識されているとこ ろの請求項77のキット。 フロントページの続き (51) Int、C1,’ 識別記号 庁内整理番号GOIN 33150  T 7055−2J33153 D 7055−2J (31)優先権主張番号 040,510(32)優先臼 1993年3月31 日(33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。 DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、 PT、 S E)、0A(BF、BJ、CF、CG、 CI、 CM、 GA、 GN、 M L、 MR,NE、 SN。 TD、 TG)、 AT、 AU、 BB、 BG、 BR,CA。 CH,CZ、 DE、 DK、 ES、 FI、 GB、 HU、JP、 KP 、 KR,LK、 LU、 MG、 MN、 MW、 NL、 No、 NZ、  PL、 PT、 RO,RU、 SD、 SE。 SK、UA (72)発明者 クベラサムパス、サンゲーベルアメリカ合衆国 02053  マサチューセッツ、メトウェイ、スプリング ストリートシックス FI A61K 37102 AAM (72)発明者 オバーマン、バーマンアメリカ合衆国 02053 マサチュ ーセッツ、メトウェイ、サマー ヒル ロード(72)発明者 オズカイナック 、エンジンアメリカ合衆国 01757 マサチューセッツ、ミルフォード、パ ーデユー ドライブ躬 (72)発明者 パンダ、ロイ エッチ、エル。 アメリカ合衆国 03750 ニューハンプシャー、エトナ、バートリッジ ロ ード15(72)発明者 コーエン、チャールズ エム。 アメリカ合衆国 02053 マサチューセッツ、メトウェイ、ウィンスロブ  ストリート 98

Claims (93)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.瀕死の神経細胞の生存性を増強するための薬剤の生産へのモルフォゲンの使 用。
  2. 2.瀕死の神経細胞の生存性を増強するための方法であって、上記細胞の生存性 増強のために充分な時間と濃度で上記細胞にモルフォゲンを供給することからな る方法。
  3. 3.上記細胞が、上記細胞からなる神経組織に対する化学的または機械的損傷の ため瀕死の状態にあるところの請求項1または2の発明。
  4. 4.上記損傷が神経切断からなる請求項3の発明。
  5. 5.上記モルフォゲンが上記損傷に対して先に上記細胞に供給されている請求項 3の発明。
  6. 6.上記損傷が上記細胞の脱ミエリン化によるものである請求項3の発明。
  7. 7.上記損傷が細胞性毒物に対して上記細胞が露出したことによるものである請 求項3の発明。
  8. 8.上記毒物がエタノールからなる請求項7の発明。
  9. 9.上記細胞がニューロパシーのため瀕死の状態にあるところの請求項1または 2の発明。
  10. 10.上記ニューロパシーの病因が代謝、感染、毒物、自己免疫、栄養、虚血性 である請求項9の発明。
  11. 11.上記ニューロパシーが、パーキンソン病、ハンチントン舞踏病、筋萎縮性 側索硬化症、多発性硬化症、アルツハイマー病である請求項10の発明。
  12. 12.上記細胞が上記細胞からなる神経組織に関連した腫瘍性病変のため死のリ スクにあるところの請求項1または2の発明。
  13. 13.上記病変が神経由来の細胞からなる腫瘍によりもたららされたものである 請求項12の発明。
  14. 14.上記腫瘍が神経芽細胞腫または網膜芽細胞腫ある請求項13の発明。
  15. 15.上記病変がダリア細胞からなる腫瘍からもたらされたものである請求項1 2の方法。
  16. 16.上記瀕死の細胞が中枢神経系の部分からなるるところの請求項1または2 の発明。
  17. 17.上記細胞が線条体基底神経節ニューロンからなる請求項16の発明。
  18. 18.上記細胞が黒質ニューロンからなる請求項16の発明。
  19. 19.瀕死の細胞が末梢神経系の部分である請求項1または2の発明。
  20. 20.上記モルフォゲンが上記細胞において細胞接着分子の生産を促進させると ころの請求項1または2の発明。
  21. 21.上記細胞接着分子が神経細胞接着分子である請求項20の発明。
  22. 22.神経細胞接着分子が、N−CAM−120、N−CAM−140、N−C AM180からなる群から選択されたものであるである請求項21の発明。
  23. 23.上記モルフォゲンが、OP−1,OP−2,CBMP2,VgI(fx) ,Vgr(fx),DPP(fx),GDF(fx),60A(fx)からなる 群から選択された配列の一つと少なくとも70%のアミノ酸配列ホモロジーを有 しているものからなる請求項1または2の発明。
  24. 24.上記モルフォゲンが、OP−1,OP−2,CBMP2,Vgl(fx) ,Vgr(fx),DPP(fx),GDF(fx).60A(fx)からなる 群から選択された配列の一つと少なくとも80%のアミノ酸配列ホモロジーを有 しているものからなる請求項23の発明。
  25. 25.上記モルフォゲンが、配列表配列番号5(hOP−1)の残基43−13 9で定義された配列と60%以上のアミノ酸配列の同一性を持つアミノ酸配列か らなるものである請求項24の発明。
  26. 26.上記モルフォゲンが配列表配列番号5(hOP−1)の残基43−139 で定義された配列と65%以上のアミノ酸配列の同一性を持つアミノ酸配列から なるものである請求項25の発明。
  27. 27.上記モルフォゲンが配列表配列番号5(hOP−1)の残基43−139 で定義された配列であって対立形質遺伝子および種変異体を含むものからなるも のである請求項22の発明。
  28. 28.哺乳動物の瀕死の状態にある神経細胞の生存性を増強するための方法であ って、内因性モルフォゲンの生産を刺激することのできる物質の有効量を上記哺 乳動物に投与するステップからなる方法。
  29. 29.上記物質が上記神経細胞からなる組織の内因性モルフォゲンの生産を刺激 するところの請求項28の方法。
  30. 30.哺乳動物の神経回路を維持するために充分な時間と濃度で上記経路を特定 するニューロンにモルフォゲンを供給することからなる神経回路維持のための方 法。
  31. 31.上記モルフォゲンがあらかじめ上記回路に傷害に対して供給されている請 求項30の方法。
  32. 32.上記モルフォゲンが損傷した神経回路の修復促進のために充分て供給され ている請求項30の方法。
  33. 33.上記損傷した神経回路が上記回路に対して物理的化学的損傷により起こっ たものである請求項32の方法。
  34. 34.上記損傷が神経切断である請求項33の方法。
  35. 35.上記損傷が上記回路で特定されるニューロンの脱ミエリン化である請求項 33の方法。
  36. 36.上記損傷が細胞性毒物に対して、上記回路で特定する細胞の露出からおこ るものである請求項33の方法。
  37. 37.上記毒物がエタノールである請求項36の方法。
  38. 38.上記ダ損傷した神経回路が上記回路で特定される細胞のニューロパシーか らもたらされたものである請求項30の方法。
  39. 39.上記ニューロパシーの病因が代謝、感染、毒物、自己免疫、栄養、虚血性 である請求項38の方法。
  40. 40.上記ニューロパシーが、パーキンソン病、ハンチントン舞踏病、筋萎縮性 遅発性硬化症、多発性硬化症、アルツハイマー病である請求項39の方法。
  41. 41.上記ニューロパシーが軸索の変性である請求項38の方法。
  42. 42.上記ニューロパシーが脱ミエリン化ニューロパシーである請求項38の方 法。
  43. 43.上記損傷した神経回路が腫瘍性病変によるものである請求項30の方法。
  44. 44.上記腫瘍性病変が神経芽腫またはグリオマーによっておこるものである請 求項43の方法。
  45. 45.上記モルフォゲンが上記回路で特定される細胞において細胞接着分子の生 産を促進させるところの請求項30の方法。
  46. 46.上記細胞接着分子が神経細胞接着分子であるところの請求項45の方法。
  47. 47.神経細胞接着分子がN−CAM−120、N−CAM−140、N−CA M180からなる群から選択されたものであるである請求項46の方法。
  48. 48.上記モルフォゲンがOP−1,OP−2,CBMP2,Vgl(fx), Vgr(fx),DPP(fx),GDF(fx),60A(fx)からなる群 から選択された配列の一つと少なくとも70%のアミノ酸配列ホモロジーを有し ているものからなる請求項30または45の方法。
  49. 49.上記モルフォゲンがOP−1,OP−2,CBMP2,Vgl(fx), Vgr(fx),DPP(fx),GDF(fx),60A(fx)からなる群 から選択された配列の一つと少なくとも80%のアミノ酸配列ホモロジーを有し ているものからなる請求項48の方法。
  50. 50.上記モルフォゲンが配列表配列番号5(hOP−1)の残基43−139 で定義された配列と60%以上のアミノ酸配列の同一性を持つアミノ酸配列から なるものである請求項49の方法。
  51. 51.上記モルフォゲンが配列表配列番号5(hOP−1)の残基43−139 で定義された配列と65%以上のアミノ酸配列の同一性を持つアミノ酸配列から なるものである請求項50の方法。
  52. 52.上記モルフォゲンが配列表配列番号5(hOP−1)の残基43−139 で定義されたアミノ酸配列であって、その対立形質および種変異体を含むものか らなるものである請求項51の方法。
  53. 53.上記モルフォゲンが配列表配列番号16のヌクレオチド1036−134 1または配列表配列番号20のヌクレオチド1390−1695まで定義された DNA配列と厳密な条件でハイプリダイズする核酸によってコードされたポリペ プチド鎖からなるものである請求項1、2、30または46の発明。
  54. 54.上記モルフォゲンが、モルフォゲンファミリーまたは対立型、種特異型ま たはその他配列の変異体のプロドメインからなるペプチドとコンプレックスを形 成した二量体蛋白質種からなるものである請求項1、2、26、30、45また は51の発明。
  55. 55.上記二量体モルフォゲンが、上記ペプチドと非共有的に結合したものであ る請求項54の発明。
  56. 56.上記二量体モルフォゲンが、上記の2ペプチドと結合したものである請求 項54または55の発明。
  57. 57.上記ペプチドが少なくとも、上記プロドメインドメインを特定する配列の 少なくとも最初の18アミノ酸からなる請求項54または55の発明。
  58. 58.上記ペプチドが上記プロドメインの全長型である請求項57の発明。
  59. 59.上記ペプチドが配列表配列番号16のヌクレオチド135−192または 配列表配列番号20のヌクレオチド157−211で定義されたDNA配列と厳 密な条件でハイプリダイズする核酸によってコードされたポリペプチド鎖からな るものである請求項54または55の発明。
  60. 60.上記コンプレックスが塩基性アミノ酸、界面活性剤、キャリアー蛋白質で 安定化されているものである請求項54または55の発明。
  61. 61.神経回路を特定する細胞に内因性モルフォゲンの生産を促進させることが できる物質の有効量を哺乳動物に投与することからなる哺乳動物で神経回路を維 持する方法。
  62. 62.以下のことからなる哺乳動物の損傷部位に神経回路の再生を促進させるた めの組成物; インビボでその部位に蛋白質を保持させるために、適切な生体内適合性、生体内 吸収性キャリアーおよび、上記キャリアーに散布し上記損傷部位に供給した時上 記のモルフォゲンのようなモルフォゲンが上記部位に神経回路の再生促進させる 。
  63. 63.上記キャリアーが軸索の成長の方向性を助けるために構造的に充分である ところの請求項62の組成物。
  64. 64.上記キャリアーが高分子材料である請求項63の組成物。
  65. 65.上記キャリアーがラミニンまたはコラーゲンである請求項63の組成物。
  66. 66.神経回路の切断部を修復するための器具であって下記の内容からなる器具 : 生体内適合性のあるチューブ状ケーシングが内部表面と外部表面にあり神経突起 が再生する回路を特定し、上記器具はなめらかで神経経路の切断を覆うために充 分な容積を持ち、切断神経の末端をその開口部に受人れ、そして上記チューブ状 管によって特定できる回路にモルフォゲンを散布し、神経経路の切断を特定する 切断された神経を補助し、モルフォゲンが神経経路の再生を促進するように、上 記回路に配置した場合に上記神経末端を補助することができる。
  67. 67.上記モルフォゲンが、インビボでの部位に蛋白質を保持するために適した 生体内適合性、生体内吸収性キャリアーと共に上記導管に散布されるところの請 求項66の器具。
  68. 68.上記キャリアーが、上記導管内で軸索成長の方向性を補助するための充分 な構造をとるところの請求項67の器具。
  69. 69.上記ケーシングの外部表面が基本的に不浸透性である請求項67の器具。
  70. 70.上記キャリアーがポリマーである請求項66の器具。
  71. 71.上記キャリアーがラミニンまたはコラーゲンである請求項67の器具。
  72. 72.神経由来の形質転換細胞の細分化を誘導するための方法であって、下記の ステップからなる方法:非形質転換神経細胞に特徴的な形態へ上記細胞の再分化 を誘導するために充分な濃度と時間モルフォゲン組成物を上記形質転換細胞に接 触させる。
  73. 73.上記非形質転換神経細胞に特徴的な形態が神経突起の外成長の形成を含む 請求項72の方法。
  74. 74.上記非形質転換神経細胞に特徴的な形態が細胞凝集と細胞接着を含む請求 項72の方法。
  75. 75.上記モルフォゲン組成物が上記細胞において神経細胞接着分子の生産誘導 である請求項72の方法。
  76. 76.上記誘導神経細胞接着分子がN−CAM−180、N−CAM−140、 N−CAM−120請求項72の方法。
  77. 77.上記形質転換細胞がニューロブラストーマである請求項72の方法。
  78. 78.哺乳動物のニューロバシーの検出のためと哺乳動物のニューロパシーを処 置するための治療の有効性の評価とのキットであって、以下からなるキット: a)哺乳動物から得られた細胞または体液サンプルを採取するための手段; b)結合蛋白質一モルフォゲンコンプレックスの形成のために上記サンプルにモ ルフォゲン特異的に結合する結合蛋白質;c)上記コンプレックス検出手段
  79. 79.上記結合蛋白質がモルフォゲンのプロドメインの一部または全部によって 特定されたエビトープに特異性を有している請求項78のキット。
  80. 80.哺乳動物のニューロパシーを検出するための方法であって、以下のステッ プからなる方法; 上記哺乳動物血清または脳脊髄液中のモルフォゲンの生理学的濃度の変動を検出 し、上記変動を神経細胞死の増加の指標とする。
  81. 81.哺乳動物のニューロパシーを検出するための方法であって、以下のステッ プからなる方法: 上記哺乳動物血清または脳脊髄液中のモルフォゲン抗体のタイターの出現濃度の 変動を検出し、上記変動を神経細胞死の増加の指標とする。
  82. 82.上記ニューロパシーが神経変性疾患、神経脱ミエリン化、ミエリン機能不 全、神経性腫瘍、神経損傷等によるものである請求項78、80または81の発 明。
  83. 83.以下のステップからなる組織中の細胞接着分子の生産促進の方法 上記組織の細胞の細胞接着性分子の生産を誘導するために充分な濃度と時間上記 組織にモルフォゲンを供給する。
  84. 84.上記細胞接着性分子が神経細胞接着分子である請求項83の方法。
  85. 85.上記細胞がニューロンである請求項84の方法。
  86. 86.上記モルフォゲンがOP−1,OP−2,CBMP2,Vgl(fx), Vgr(fx),DPP(fx),GOF(fx),60A(fx)からなる群 から選択された配列の一つと少なくとも70%のアミノ酸配列ホモロジーを有し ているものからなる請求項78、80または81の方法。
  87. 87.上記モルフォゲンがOP−1,OP−2,CBMP2,Vgl(fx), Vgr(fx),DPP(fx),GDF(fx),60A(fx)からなる群 から選択された配列の一つと少なくとも80%のアミノ酸配列ホモロジーを有し ているものからなる請求項86の方法。
  88. 88.上記モルフォゲンが配列表配列番号5(hOP−1)の残基43−139 で定義された配列と60%以上のアミノ酸配列の同一性を持つアミノ酸配列から なるものである請求項87の方法。
  89. 89.上記モルフォゲンが配列表配列番号5(hOP−1)の残基43−139 で定義された配列と65%以上のアミノ酸配列の同一性を待つアミノ酸配列から なるものである請求項88の方法。
  90. 90.上記モルフォゲンが配列表配列番号5(hOP−1)の残基43−139 で定義されたアミノ酸配列であって、その対立形質および種変異体を含むものか らなるものである請求項89の方法。
  91. 91.上記モルフォゲンが配列表配列番号16のヌクレオチド1036−134 1または配列表配列番号20のヌクレオチド1390−1695まで定義された DNA配列と厳密な条件でハイプリダイズする核酸によってコードされたポリペ プチド鎖からなるものである請求項78、80または81の方法。
  92. 92.脳血液関門を通過する上記モルフォゲンの移送を促進することのできる分 子に結合したモルフォゲンからなる、瀕死の神経細胞の生存性を増強するための 組成物。
  93. 93.上記キャリアーが脳組織由来細胞外マトリックスである請求項62または 67の発明。
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