WO2005097189A1 - 染色体安定化に関する遺伝子を標的とする癌細胞特異的アポトーシス誘導剤 - Google Patents

染色体安定化に関する遺伝子を標的とする癌細胞特異的アポトーシス誘導剤 Download PDF

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Kazunobu Futami
Akira Shimamoto
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Definitions

  • the present invention relates to a cancer cell-specific apoptosis inducer targeting a gene involved in chromosome stabilization, and a method for screening the apoptosis inducer.
  • chromosomes are stably maintained by various functions (genes).
  • Representative functions (genes) in cells that contribute to the chromosome stability include, for example, the following.
  • the chromosomal DNA replication reaction plays a role in replicating chromosomal DNA when cells proliferate. It has the function of maintaining the number of chromosomes by duplicating the chromosome exactly twice when dividing into individual chromosomes.
  • DNA damage checkpoints check for DNA damage that includes chromosomal breaks in the G1, S, G2, and M phases of the cell cycle when moving to the next stage. It has the function of removing DNA damage on chromosomes before moving to the next cell cycle stage.
  • Base excision repair is responsible for removing modified bases when chemical modification damage, including oxidation and methylation, occurs in bases in chromosomal DNA.
  • Mismatch removal repair has the role of recognizing mismatches other than base pairs G—C and A—T in chromosomal DNA and repairing them to correct base pairs! / ⁇ .
  • Nucleotide excision repair occurs in chromosomal DNA by ultraviolet irradiation, such as cyclobutane-type pyrimidine dimers and 6-4 photoproducts, and intrastrand cross-links that occur between adjacent bases in chromosomal DNA by cisplatin. It is responsible for recognizing damage and removing and repairing damaged parts.
  • Homologous recombination repair involves DNA damage caused by incomplete repair mechanisms such as base excision repair, mismatch excision repair, nucleotide excision repair, and various types of DNA damage including breaks and gaps in chromosomal DNA. It is responsible for repairing damaged chromosomes as type II.
  • Non-homologous end-joining repair plays a role in joining and repairing the ends of double-strand breaks generated in chromosomal DNA.
  • Double-strand DNA break repair plays a role in repairing double-strand breaks generated in chromosomal DNA, and homologous recombination repair and non-homologous end-joining repair (non-homologous recombination repair) play a role in this repair mechanism. included.
  • DNA post-replication repair is a mechanism that allows the replication of damaged DNA strands when damaged chromosomal DNA is replicated, and the remaining DNA damage is repaired after replication.
  • DNA crosslinking damage repair plays a role in repairing DNA crosslinking damage between intrachromosomal chromosomes caused by a crosslinking agent such as cisplatin.
  • DNA-protein cross-linking damage repair involves the formation of covalent conjugates of enzyme protein DNA, a reaction intermediate in DNA repair, and the formation of cross-links between bases and proteins in chromosomal DNA. It plays a role in removing covalent and cross-linked products.
  • DNA polymerase plays a role in performing DNA synthesis reactions in chromosome stabilization mechanisms such as replication, recombination, and repair.
  • Nuclease plays a role in performing a DNA decomposition reaction in chromosome stabilization mechanisms such as replication, recombination, and repair.
  • Nucleotide purification has a role of removing a modified base when a base in a nucleotide serving as a substrate for a DNA synthesis reaction is chemically modified, including oxidation methylation, occurs.
  • Chromatin structure maintenance plays a role in chromosome stabilization mechanisms such as replication, recombination, and repair via higher-order structure of chromosomes.
  • Telomere structure maintenance plays an important role in chromosome stabilization through control of the telomere length at the chromosome end and formation and maintenance of a special higher-order structure in the telomere region.
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  • the object of the present invention is to provide a cancer cell-specific apoptosis inducer. More specifically, a cancer cell containing as an active ingredient a compound that inhibits chromosome stabilization, a compound that inhibits expression of a gene involved in chromosome stabilization, or a compound that inhibits the function of a protein encoded by the gene It is an object of the present invention to provide a specific apoptosis inducer and a method for screening the apoptosis inducer. Another object is to provide a method for producing an apoptosis-inducing agent as a pharmaceutical composition.
  • the present inventors have solved the above-mentioned problems, and have determined whether or not abnormalities in these functions are capable of specifically inducing apoptosis in cancer cells in various cells related to chromosome stabilization.
  • the following functions deeply involved in chromosome stability were selected as functions related to chromosome stability in cells.
  • (d) Sister chromatid aggregation (A) Human chromosome instability disease-related gene, (b) Chromosomal DNA replication reaction including chromosomal DNA replication initiation, progression of replication fork, (c) DNA damage checkpoint, (d) Sister chromatid aggregation.
  • the present inventors examined the effect of various genes involved in the above-mentioned various functions on inducing apoptosis in cancer cells using siRNA having an effect of suppressing the expression of the genes. As a result, it has been found that by suppressing the expression of a plurality of genes involved in each of the above functions, apoptosis is induced in cancer cells and cell proliferation is suppressed. The present inventors further suppressed the expression of the gene. However, for the first time, it was found that apoptosis was not induced in normal cells (wild-type cells). The gene is considered to be a target molecule of an anticancer drug (cancer drug) with very few side effects.
  • cancer drug anticancer drug
  • chromosome instability in cells triggers apoptosis induction specific to cancer cells. That is, a compound that inhibits chromosome stability in a cell or a compound that inhibits the function of a gene involved in chromosome stability is expected to be a cancer cell-specific apoptosis-inducing agent. .
  • the present invention is effective for a compound that inhibits chromosome stabilization, a compound that inhibits the expression of a gene involved in chromosome stabilization, or a compound that inhibits the function of a protein encoded by the gene.
  • apoptosis inducer as a component and a method of screening for the apoptosis inducer
  • a cancer cell-specific apoptosis-inducing agent comprising the compound of (2) (a) to (r), which inhibits the expression of a gene involved in any of the functions;
  • a cancer cell-specific apoptosis-inducing agent comprising as an active ingredient a compound that suppresses the expression of a gene according to any of the following:
  • the apoptosis-inducing agent according to (4) wherein the compound that suppresses the expression of any of the genes according to (4) is a double-stranded RNA (siRNA) having an RNAi effect on the gene;
  • the double-stranded RNA comprises a sense RNA consisting of a sequence homologous to any 20 to 30 consecutive nucleotides in the mRNA of any of the genes described in [4] and a sequence complementary to the sense RNA.
  • Double-stranded RNA force having RNAi effect One of the two strands is SEQ ID NO: 724 to 809 (however, in this sequence, the region excluding terminal TT corresponds to one of the two strands). (6) or a base sequence according to any of 974 to 1063, wherein the other strand is a base sequence complementary to the base sequence.
  • Double-stranded RNA force having RNAi effect One of the two strands is SEQ ID NO: 724 to 809 (however, in this sequence, the region excluding the terminal TT corresponds to one of the two strands). Or the base sequence according to any of 974 to 1063, wherein one or a small number of bases are added, deleted, or substituted, and the other strand is a base sequence complementary to the base sequence.
  • the apoptosis inducing agent according to (6) which is a double-stranded RNA having a function of suppressing the expression of any one of the genes according to (4) above. ,
  • a cancer cell-specific apoptosis inducer comprising as an active ingredient a molecule having a closed structure at one end of the double-stranded RNA (forming a hairpin),
  • a cancer cell-specific apoptosis inducer comprising as an active ingredient a DNA capable of expressing a double-stranded RNA having an RNAi effect on any of the genes according to (4),
  • a cancer cell-specific apoptosis inducer comprising a compound as an active ingredient
  • an anticancer agent comprising the apoptosis-inducing agent according to any of (1) to (11) as an active ingredient;
  • a method for screening a cancer cell-specific apoptosis inducer comprising the following steps (a) to (c):
  • a method for screening a cancer cell-specific apoptosis-inducing agent comprising the following steps (a) to (c):
  • a method for screening a cancer cell-specific apoptosis inducer comprising the following steps (a) to (c):
  • a method for screening a cancer cell-specific apoptosis inducer comprising the following steps (a) to (c):
  • a method for producing the apoptosis-inducing agent according to (4) or (10) as a pharmaceutical composition comprising the following steps (a) and (b):
  • an siRNA molecule having the base sequence described in! Or any of SEQ ID NOs: 724 to 809 and 974 to 1063 as one strand of the double-stranded RNA (SEQ ID NO: A cancer cell-specific apoptosis-inducing agent comprising, as an active ingredient, the nucleotide sequence described in any one of 724 to 809 and 974 to 1063, and an siRNA molecule which is a complementary chain thereof;
  • a method for treating cancer comprising a step of administering the above-mentioned apoptosis-inducing agent or the above-mentioned anticancer agent to an individual (cancer patient or the like);
  • a compound that inhibits chromosome stabilization for example, the compound described in [4] above, which suppresses the expression of any of the genes or the function of the protein encoded by the gene;
  • Use in the manufacture of an apoptosis inducer (21) use of the above-mentioned apoptosis inducer in the production of an anticancer agent,
  • FIG. 1 shows the gene names, accession numbers (Accession no.), SiRNA sequences, SEQ ID NOs, gene expression suppression in HeLa cells, MTT atssays (HeLa cells), Tunel method used in the examples.
  • gene expression suppression in TIG3 cells and MTT assay (TIG3 cells) are shown.
  • the column of “Suppression of gene expression in HeLa cells” shows the results obtained by introducing siRNA for each gene into HeLa cells and quantifying the expression of each mRNA 48 hours after the introduction by Taqman PCR.
  • the column of “MTT Atssay (HeLa cells)” shows the results obtained by introducing siRNA for each gene into HeLa cells and examining the cell viability 4 days after the introduction by MTT Atssay. In the “Tunel method” column, when staining was observed, that is, when apoptosis was positive, YES was indicated.
  • the column of “Suppression of gene expression in TIG3 cells” shows the results of introducing siRNA for each gene into TIG3 cells and quantifying mRNA expression 72 hours later by Taqman PCR. ND indicates undetectable.
  • the column of “MTT Atssay (TIG3 cells)” shows the results obtained by introducing the siRNA for each gene into TIG3 cells and measuring the cell viability 4 days later by MTT Atssay. The genes were sorted according to their functions.
  • FIG. 2 is a continuation of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a continuation of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a continuation of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a photograph showing induction of apoptosis by suppressing mRNA expression of each gene in HeLa cells. The results obtained by introducing siRNA for each gene into HeLa cells and examining the induction of apoptosis in HeLa cells 48 hours after transfection using the TUNEL method are shown. The green color on the left of each figure (monochrome drawing) shows nuclei in which apoptosis was induced, and the right of each figure shows nuclei of cells present in the visual field.
  • FIG. 6 is a continuation of FIG.
  • FIG. 7 is a continuation of FIG.
  • FIG. 8 is a continuation of FIG.
  • FIG. 9 is a continuation photograph of FIG.
  • FIG. 10 is a photograph showing the result of immunostaining of a region where single-stranded DNA in chromosomal DNA was exposed using an anti-ssDNA antibody.
  • a set of three photographs is shown for one gene. From left, anti-ssDNA image, nuclear staining image, and superimposed image.
  • FIG. 11 is a continuation of FIG. 10;
  • FIG. 12 is a continuation of FIG. 11.
  • FIG. 13 is a continuation of FIG. 12.
  • FIG. 14 is a continuation of FIG. 13.
  • FIG. 15 is a continuation of FIG. 14.
  • FIG. 16 is a continuation of FIG.
  • FIG. 17 is a continuation of FIG. 16;
  • FIG. 18 is a continuation of FIG. 17.
  • FIG. 19 is a continuation of FIG. 18.
  • FIG. 20 is a continuation of FIG. 19.
  • FIG. 21 is a continuation of FIG. 20.
  • FIG. 22 is a continuation of FIG. 21.
  • FIG. 23 is a continuation of FIG. 22.
  • FIG. 24 is a continuation of FIG. 23.
  • FIG. 25 is a continuation of FIG. 24.
  • FIG. 26 is a continuation of FIG. 25.
  • FIG. 27 is a continuation of FIG. 26.
  • FIG. 28 shows the names of genes used in the examples, accession numbers (accession numbers), other accession numbers, siRNA sequences, sequence numbers, suppression of gene expression in HeLa cells, HeLa 4 shows suppression of cell proliferation, suppression of gene expression in TIG3 cells, and suppression of proliferation in TIG3 cells.
  • accession numbers accession numbers
  • other accession numbers accession numbers
  • siRNA sequences sequence numbers
  • suppression of gene expression in HeLa cells HeLa 4 shows suppression of cell proliferation, suppression of gene expression in TIG3 cells, and suppression of proliferation in TIG3 cells.
  • the column “ ⁇ 40 ⁇ gene expression suppression in HeLa cells” shows the results obtained by introducing siRNA sequences for each gene into HeLa cells and quantifying the expression of each mRNA 48 hours after the introduction by Taqman PCR.
  • the column of “Inhibition of proliferation in 40 nM HeLa cells” shows the results obtained by introducing siRNA sequences for each gene into HeLa cells and examining the cell viability 4 days after the introduction by MTT Assay.
  • the column of “Inhibition of gene expression” shows the results obtained by introducing siRNA for each gene into TIG3 cells and quantifying mRNA expression 72 hours later by Taqman PCR. Note that “*” in the figure represents “Not determined”.
  • the column of “Inhibition of proliferation in 40 nM TIG3 cells” shows the results obtained by introducing siRNA sequences for each gene into TIG3 cells, and examining the cell viability 4 days after the introduction by MTT assay. The genes were sorted according to their functions.
  • FIG. 29 is a continuation of FIG. 28.
  • FIG. 30 is a continuation of FIG. 29.
  • FIG. 31 is a synonym for KNTC2 (NDC80) gene, accession number (accession number), mRNA registration, siRNA ID, siRNA sequence, sequence number, mRNA expression in HeLa cells, proliferation in HeLa cells Inhibition, apoptosis in HeLa cells, mRNA expression in HDF cells, growth suppression in HDF cells, apoptosis in HDF cells.
  • the column “mRNA expression” in HeLa cells shows the results of transfection of the siRNA sequence for the KNTC2 (NDC80) gene into HeLa cells, and quantification of the expression of each mRNA 48 hours after transfection by Taqman PCR.
  • the column of “Inhibition of proliferation” in HeLa cells shows the results obtained by introducing siRNA sequences for the KNTC2 (NDC80) gene into HeLa cells, respectively, and examining the cell viability 4 days after transfection by MTT Assay.
  • apoptosis in HeLa cells, when staining was observed, that is, when apoptosis was positive, YES was indicated.
  • the column “mRNA expression” in HDF cells shows the results of transfection of the siRNA sequence for the KNTC2 (NDC80) gene into HDF cells, and quantification of the expression of each mRNA 48 hours after transfection by Taqman PCR.
  • the column of “growth inhibition” in HDF cells shows the results obtained by introducing siRNA sequences for the KNTC2 (NDC80) gene into HDF cells, and examining the cell viability 4 days after the introduction by MTT assay.
  • apoptosis in HDF cells, if staining was observed, that is, if apoptosis was positive, YES was indicated.
  • FIG. 32 shows gene names, siRNA IDs, siRNA sequences, SEQ ID NOs, mRNA expression in HeLa cells, growth suppression in HeLa cells, apoptosis in HeLa cells, mRNA expression in HDF cells used in the examples, It shows growth suppression in HDF cells and apoptosis in HDF cells.
  • the column for mRNA “expression” in HeLa cells shows each gene. The following shows the results obtained by transfecting each siRNA sequence into HeLa cells and quantifying the expression of each mRNA 48 hours after transfection by Taqman PCR.
  • the column of “proliferation” suppression in HeLa cells shows the results of transfecting siRNA sequences for each gene into HeLa cells and examining cell viability 4 days after transfection using MTT Assay.
  • apoptosis in HeLa cells, when staining was observed, that is, when apoptosis was positive, + (plus) was indicated.
  • the column of “Expression” of mRNA in HDF cells shows the results of introducing siRNA sequences for each gene into HDF cells, and quantifying the expression of each mRNA 48 hours after introduction by Taqman PCR.
  • the column of “suppression of proliferation” in HDF cells shows the results obtained by introducing siRNA sequences for each gene into HDF cells, and examining the cell viability 4 days after transfection by MTT assay.
  • apoptosis in HDF cells, when staining was observed, that is, when apoptosis was positive, the result was + (plus), and when apoptosis was negative, the result was-(minus).
  • FIG. 33 shows induction of apoptosis by suppressing mRNA expression of each gene of Pifl, Mms4, Topoisomerasellla, Mus81, SIRT1 (Sirtuin), Espl, MPG ⁇ Poll, Polm, and EndoV in HeLa cells and TIG3 cells. It is a photograph. The results obtained by transfecting siRNA for each gene into HeLa cells and TIG3 cells, respectively, and examining apoptosis induction in HeLa cells 48 hours after transfection and TIG3 cells 72 hours after transfection using the TUNEL method are shown.
  • FIG. 34 is a continuation of the photograph of FIG. 33.
  • FIG. 35 is a photograph showing induction of apoptosis by suppression of KNTC2 (NDC80) gene mRNA expression in HeLa cells and TIG3 cells.
  • Fig. 3 shows the results obtained by introducing siRNA against the KNTC2 (NDC80) gene into HeLa cells and TIG3 cells, respectively, and examining apoptosis induction in HeLa cells 48 hours after transfection and TIG3 cells 72 hours after transfection using the TUNEL method.
  • the photograph on the left shows the nucleus in which apoptosis has been induced.
  • the picture on the right shows the nuclei of the cells in the field of view.
  • FIG. 36 is a photograph showing the result of immunostaining the region where single-stranded DNA was exposed in chromosomal DNA using an anti-ssDNA antibody.
  • the present invention first provides a cancer cell-specific (for cancer cell) apoptosis-inducing agent, which comprises a compound that inhibits chromosome stabilization.
  • the apoptosis-inducing agent of the present invention is characterized by having an apoptosis-inducing action selectively on cancer cells.
  • cancer cell-specific means that it does not show a substantial apoptosis-inducing effect on normal cells, but shows a substantial apoptosis-inducing effect on cancer cells. In other words, it has no apoptosis-inducing effect on normal cells and has an apoptosis-inducing effect on cancer cells.
  • apoptosis refers to cell death actively caused by cells themselves under physiological conditions.
  • Examples of the form of apoptosis include chromosome aggregation of cell nuclei, fragmentation of cell nuclei, disappearance of cell surface microvilli, and aggregation of cytoplasm. Therefore, the apoptosis-inducing action in the present invention refers to, for example, the action of inducing the above-mentioned form of apoptosis in cells, but is not necessarily limited to the above-described form. Those skilled in the art can appropriately judge whether apoptosis induction of cells has occurred.
  • the cancer cell-specific apoptosis-inducing agent of the present invention is considered to be, for example, an anticancer agent (anticancer agent) having an apoptosis-inducing action mechanism.
  • the apoptosis-inducing agent of the present invention specifically induces apoptosis in cancer cells and does not induce apoptosis in normal cells. Therefore, it is expected to be a safe anticancer agent with few side effects.
  • the "anticancer agent” in the present invention can also be described as an anticancer agent.
  • the “anticancer agent” is sometimes referred to as “antitumor agent”, “antitumor drug”, “antitumor pharmaceutical composition”, or the like.
  • inhibition of chromosome stability refers to, for example, a state in which damage remaining without being repaired in chromosomal DNA is accumulated, and specifically, It refers to a state where a single-stranded exposed region accumulates in DNA or a large number of double-stranded DNA breaks appear, but is not necessarily limited to such a state.
  • Stabilization of chromosome in the present invention is, for example, by the following function in a cell. Has been maintained. Therefore, chromosome stabilization is inhibited by inhibiting the following functions.
  • the chromosome stabilization inhibition includes, for example, inhibiting any of the above functions (a) to (r).
  • the present invention relates to a cancer cell-specific apoptosis-inducing agent comprising a compound that inhibits any of the above functions (a) to (r).
  • genes involved in the function include the following genes, but are not particularly limited as long as they are genes involved in the above functions.
  • human chromosome instability disease examples include xeroderma pigmentosum, ***e disease, Nijmegen's disease, ataxia telangiectasia, Fanconi anemia, and progeria. The genes associated with each of these diseases are described below.
  • Xeroderma pigmentosum (al) XPB, (a2) XPD, (a3) XPG, (a4) XPF, (a5) XPC, (a6) RAD23B,
  • FANCA (11) FANCA, (12) FANCC, (13) FANCD2, (14) FANCE, (15) FANCF, (16) FANCG
  • genes involved in the functions (a) to (r) preferably, the genes described in Examples described later can be suitably shown. Specifically, the following genes can be mentioned.
  • a chromosome stabilization-related gene for example, the gene described above
  • a cancer cell-specific apoptosis-inducing agent comprising a compound as an active ingredient.
  • gene names described in the present specification are widely and generally known names, those skilled in the art will be able to obtain information on the nucleotide sequence of the gene from the public based on the gene name. Or a gene database (for example, GenBank or the like).
  • nucleotide sequence of each gene described in any of the above of the present invention and the amino acid sequence of the protein encoded by the gene are listed in the sequence listing.
  • Tables 1 to 16 show the NCBI accession numbers from which the sequence information of the above genes can be obtained, and the relationship between the NCBI accession numbers and the sequence numbers of the nucleotide sequences of the genes obtained by the numbers.
  • amino acid sequence of the protein encoded by each of the above genes of the present invention is also shown in the sequence listing. 1]
  • each of the above-mentioned genes may be assigned a plurality of accession numbers even for the same gene depending on the presence or absence of a polymorphism in the nucleotide sequence.
  • This "polymorphism” It is not limited to single nucleotide polymorphisms (SNPs) that have single nucleotide substitution, deletion, and insertion mutation, but also includes substitution, deletion, and insertion mutation of several consecutive nucleotides.
  • nucleotide sequence of each of the above genes is not necessarily limited to the sequences obtained by the accession numbers described in Tables 1 to 16 or the sequences described in SEQ ID NOs: 1 to 637 and 810 to 908. Not done.
  • amino acid sequence of the protein encoded by each of the above genes is not particularly limited to the amino acid sequences described in SEQ ID NOs: 628-723 and 909-973.
  • the protein of the present invention is not limited to the amino acid sequences described in SEQ ID NOs: 638 to 723 and 909 to 973.
  • amino acid sequence one or more amino acid residues are added, Includes proteins consisting of an amino acid sequence with deletions, substitutions and insertions, which are functionally equivalent to the proteins described in SEQ ID NOs: 628-723 and 909-973.
  • the chromosome stabilization-related genes of the present invention are not particularly limited, but are usually derived from animals, more preferably from mammals, and most preferably from mammals. It is of human origin.
  • the present invention is not limited to a specific apoptosis-inducing agent for human cancer cells, but also includes an apoptosis-inducing agent for cancer cells of animals other than humans.
  • the genes of the present invention include homologous (counterpart) genes in non-human animals for each of the above genes.
  • it includes endogenous genes (homologs and the like) in other animals corresponding to the respective base sequences described in SEQ ID NOs: 1 to 637 and 810 to 908.
  • the endogenous DNA of another animal corresponding to the DNA consisting of the nucleotide sequence generally has high homology to the DNA described in the SEQ ID NO.
  • High homology means 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, more preferably 90% or more (for example, 95% or more, further 96%, 97%, 98% or 99% or more).
  • Means homology This homology is determined by the mBLAST algorithm (Altschul et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2264-8; Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 5873-7 ).
  • the DNA is isolated from a living body, it is considered that the DNA will hybridize with the DNA described in the SEQ ID NO under stringent conditions.
  • stringent conditions include, for example, “2 X SSC, 0.1% SDS, 50 ° C”, “2XSSC, 0.1% SDS, 42.C”, “1XSSC, 0.1% SDS, 37 ° C”, and “2XSSC, 0.1% SDS, 65 ° C” as more stringent conditions, “0.5XSSC, 0.1% SDS, 42 ° C ”and“ 0.2XSSC, 0.1% SDS, 65 ° C ”.
  • the present invention also provides a compound that suppresses the expression of a chromosome stabilization-related gene (for example, any of the genes described above).
  • RNAi RNA interferance
  • Double-stranded RNAs having the same can be suitably cited.
  • RNAi refers to the target gene by introducing into a cell a double-stranded RNA consisting of sense RNA consisting of a sequence homologous to the mRNA sequence of the target gene and antisense RNA consisting of a sequence complementary thereto. A phenomenon that induces mRNA destruction and inhibits target gene expression.
  • DICER a member of the RNase III nuclease family
  • DICER a member of the RNase III nuclease family
  • the double-stranded RNA having the RNAi effect in the present invention also includes this siRNA.
  • a DNA capable of expressing the double-stranded RNA of the present invention is also included in the present invention.
  • an RNA capable of suppressing the expression of a chromosome stabilization-related gene (for example, the gene described in the above-mentioned shear force) by the RNAi effect.
  • a chromosome stabilization-related gene for example, the gene described in the above-mentioned shear force
  • SEQ ID NO: 724 to 809 or 974 to 1063 SEQ ID NO: 724 to 809 or 974 to 1063.
  • a double-stranded RNA comprising a hybridized structure of an RNA consisting of the base sequence of any one of 974 to 1063 and an RNA complementary to the RNA as an active ingredient And a cancer cell-specific apoptosis-inducing agent.
  • the siRNA of the present invention containing the base sequence (5'-ggaaaaucuggccacucucTT-3,) described in SEQ ID NO: 724 includes RNA molecules having the following structures.
  • the present invention also includes a molecule having a structure in which one end of the RNA molecule is closed, for example, an siRNA (shRNA) having a hairpin structure. That is, a molecule capable of forming a double-stranded RNA structure in the molecule is also included in the present invention.
  • siRNA siRNA
  • an RNA that can suppress the expression of a chromosome stabilization-related gene (for example, the above-mentioned! /, The gene described in the shear force) by an RNAi effect
  • a double-stranded RNA having a structure in which an RNA having the nucleotide sequence of any of SEQ ID NOs: 724 to 809 or 974 to 1063 and a RNA complementary to the RNA have a hybridized structure be able to.
  • double-stranded RNA having a structure in which one or more RNAs are added or deleted at the end of the double-stranded RNA is also included in the present invention.
  • the present invention provides a DNA (vector) capable of expressing the double-stranded RNA of the present invention.
  • the DNA (vector) capable of expressing the double-stranded RNA of the present invention is usually a DNA encoding one strand of the double-stranded RNA and a DNA encoding the other strand of the double-stranded RNA. These are DNAs each having a structure linked to a promoter so that they can be expressed.
  • the above-mentioned DNA of the present invention can be easily prepared by those skilled in the art using general genetic engineering techniques. More specifically, the expression vector of the present invention can be prepared by appropriately inserting a DNA encoding the RNA of the present invention into various known expression vectors.
  • RNA used for RNAi need not be completely identical (homologous) to a chromosome stabilization-related gene (for example, the gene described in any of the above) or a partial region of the gene. , But preferably have the same identity.
  • the double-stranded RNA having an RNAi effect of the present invention usually has a sequence force homologous to any continuous RNA region in the mRNA of a chromosome stabilization-related gene (eg, any of the above-mentioned genes). And a double-stranded RNA comprising an antisense RNA comprising a sequence complementary to the sense RNA.
  • the length of the above “Contiguous arbitrary RNA region” is Usually 20 to 30 bases, preferably 21 to 23 bases.
  • the force that can increase the length of the siRNA having the RNA according to any of SEQ ID NOs: 724 to 809 or 974 to 1063 as one strand The force is not necessarily limited to these lengths.
  • the length of the double-stranded RNA in the present invention is not particularly limited.
  • a long double-stranded RNA corresponding to the full-length or almost full-length region of the mRNA of a chromosome stabilization-related gene (for example, any of the above-mentioned genes) is degraded by, for example, DICER in advance, and The product can be used as the apoptosis inducer of the present invention.
  • This degradation product is expected to include double-stranded RNA molecules (siRNA) having an RNAi effect.
  • the region on the mRNA expected to have the RNAi effect does not need to be particularly selected. That is, the region on the mRNA of the chromosome stabilization-related gene having the RNAi effect (for example, the gene described in any of the above) does not necessarily need to be precisely defined. However, more preferably, the various siRNAs used in the examples described below can be suitably shown.
  • double-stranded RNA having an overhang of several bases at the end is generally known to have a high RNAi effect
  • the double-stranded RNA of the present invention has an overhang of several bases at the end. It is desirable to have.
  • the length of the base that forms this overhang is not particularly limited. This overhang may be either DNA or RNA.
  • a two-base overhang can be exemplified.
  • double-stranded RNA having an overhang of TT (thymine force 3 ⁇ 4), UU (two ⁇ racils), and other bases (most preferably double-stranded RNA of 19 bases and two bases (TT )) Can be preferably used.
  • the double-stranded RNA of the present invention also includes such a molecule having a basic force of NA that forms an overhang, and a sequence homologous to a target mRNA sequence.
  • the siRNA molecule of the present invention includes:
  • 3 -TTccuuuuagaccggugagag-5 A molecule in which TT is added to the 3 ′ side.
  • double-stranded RNA having an RNAi effect on chromosome stabilization-related genes is known to those skilled in the art as a chromosome stabilization-related gene that is a target of the double-stranded RNA (for example, It can be appropriately prepared based on the nucleotide sequence of any of the genes described above.
  • the nucleotide sequence of a chromosome stabilization-related gene (for example, any of the above-mentioned genes) can be easily obtained from a public gene database as described above.
  • the double-stranded RNA of the present invention can be prepared based on the nucleotide sequence described in any of SEQ ID NOs: 1 to 637 and 810 to 908. That is, based on the base sequence described in any one of SEQ ID NOs: 1 to 637 and 810 to 908, an arbitrary continuous RNA region of mRNA which is a transcript of the sequence is selected and corresponds to this region.
  • the production of double-stranded RNA can be easily performed by those skilled in the art.
  • a method for selecting an siRNA sequence having a stronger RNAi effect from an mRNA sequence which is a transcript of the sequence is described in, for example, the literature (Reynold et al. Nature biotechnology 22. 326-330 (2004), Ui-Tei et al. . Nucleic
  • siRNAs Methods Mol Biol. 2004; 316 (4): 1050-8, Sioud M, Leirdal M. Potential design rules and enzymatic synthesis of siRNAs.Methods Mol Biol. 2004; 252: 457-69.) Can be appropriately implemented.
  • one strand for example, the nucleotide sequence described in any of SEQ ID NOs: 724 to 809 or 974 to 1063
  • the base sequence of the other strand can be easily known.
  • Those skilled in the art can appropriately produce siRNA using a commercially available nucleic acid synthesizer. For synthesis of a desired RNA, a general synthesis service can be used.
  • nucleotides are not necessarily ribonucleotides.
  • one or more ribonucleotides constituting the siRNA may be a corresponding deoxyribonucleotide.
  • corresponding refers to the fact that the sugar moieties have different structures, but are of the same base type (adenine, guanine, cytosine, thymine (peracyl)).
  • a deoxyribonucleotide corresponding to a ribonucleotide having adenine refers to a deoxyribonucleotide having adenine.
  • the “plurality” is not particularly limited, but preferably refers to a small number of about 2 to 5 pieces.
  • sequence of the gene (target gene) that forms the basis of the double-stranded RNA of the present invention does not necessarily need to have the full-length nucleotide sequence of the gene. It is sufficient that any continuous RNA region (for example, 20 to 30 bases) to be selected is known. Therefore, a double-stranded RNA of the present invention can be obtained from a gene fragment whose partial length is known, such as EST (Expressed Sequence Tag), based on the nucleotide sequence of the fragment. Can be produced.
  • EST Expressed Sequence Tag
  • McmlO BQ230201, CK000876, BX324498, BM466246, BI086715, BE561621,
  • Orel BM556110, AL558857, AL528479, AL530422, AU125429, BQ229865,
  • Orc3 BM478060, BU509511, BQ718539, BU153003, AL533919, BQ220405,
  • Cdc6 AL562624, AL521818, BM465884, BQ064897, BX451346, BX349920,
  • BU846236 BQ675107, BI260747, BU633837, BG256606, BM464160, BQ228599, BG252312, BM559225, AL521819, BE907412, BQ070080, BU619893, BF698043, BE741201, AL526150, BG765988, BU173127, BF699051, BF699051, BF699051, BF699051 CB135870, BF185000, BG026757, CA429336, BF977528, BF240966, BG766090, AI478744, BM803439, AA045217, AA813386, BE565947, BF571756, AL710150, BF307679, AA723372, BG721945, AI433558, BF208758, BI661407, BF208758, BI559407, BF208758
  • Cdtl BX332414, BQ935210, BU931977, BM811548, BU849056, BQ062875,
  • Mcm3 BM467763, AL551465, BQ066322, BQ061652, AL559830, BQ059704,
  • Mcm4 BX363316, BM557639, BM479183, BU163628, BX341147, BQ956710,
  • Mcm5 BX446933, BX443180, BU179314, BX465121, BX360307, BQ219621,
  • Mcm6 BM563815, BQ689609, BU178707, BU185218, BM917146, BU180530,
  • Mcm7 BX446600, BM916932, AL555833, BM451540, BX342306, BX424231,
  • BE740091 AL561593, BU165222, BE792286, BQ643233, BQ676107, BQ070446, BQ225752, BQ670399, BQ932333, BM810332, CD051232, BU527906, BU942698, BI335520, BQ057726, BM554740, BE799854, AU124962 746
  • Mcm8 BQ055956, BQ070426, BM454681, BU556999, BM904262, BQ441929,
  • Cdc7 CA441701, BG170872, BM463748, AL044123, BE789148, AU 120443,
  • Cdc5 BX350355, BU192616, BQ427813, BQ961587, BI222621, BQ962695,
  • Psf2 BU597296, BU184963, BM449472, BM043804, BF683514, BF311745,
  • Psf3 BQ231741, BQ948256, BI489800, AL555105, AL524624, BM904357,
  • Cdc45 BM550683, BX366266, BX358668, BM478173, BX345270, BX355266,
  • Pola pl80 BU508486, AL543898, AU121118, CB134498, AU132112, BX327138, BQ883339, CB121808, AW674983, CB149914, CB140712, CB152927, BQ882043, AL570197, BF210579, BE835570, BE81819, A8375, BE8389, AA3790 BM475170, CB122291, AL044294, BE771020, AA355814, BQ351870, AW589637, AA383406, BE717631, R72191, BX117096, AA828105, BF888988, AI261685, BE163167, BE817842, CD000139, CB999470, BF899310, BG926114
  • Pola p70 BU508486, AL543898, AU121118, CB134498, AU132112, BX327138, BQ883339, CB121808, AW674983, CB149914, CB140712, CB152927, BQ882043, AL570197, BF210579, BE835570, BE81819, AA3790, BE8389, AA3790 BM475170, CB122291, AL044294, BE771020, AA355814, BQ351870, AW589637, AA383406, BE717631, R72191, BX117096, AA828105, BF888988, AI261685, BE163167, BE817842, CD000139, CB999470, BF899310, BG926114
  • Pola Sppl (Prim2a): AL556161, AL513776, BM546142, AL549894, BX401418,
  • RPA70 BM456944, BQ222582, AU119564, AL576308, AU124434, AU125631,
  • RPA34 BX333932, BQ064852, BX442975, BQ069120, BQ943330, BQ063763,
  • PCNA BM464765, AL547405, BU162573, BQ233597, BM923901, BM475636,
  • FEN1 BU538692, BX397634, BQ058498, BX424210, BX333531, BU170538,
  • DNA2 BX390869, BX329314, AL527195, BG289876, BI869219, BX384719,
  • Pold pl25 AL578715, BX382861, BX366475, AL560083, AL556466, BX366474, BX402885, AL525375, AL514720, BX350425, BM479873, BM905305, BQ920464, BU855691, BQ054258, BU527550, CA455120, Q707490, BM008549, BM008549, BM008549, BM008549 BQ955289, BU542295, BM048573, BE311672,
  • Pole Pol2 BM799918, BX368245, CA489133, BX452508, AU124277, BX448917, BI524150, BX432893, BE613576, BX400486, BX448918, AI341337, AW629043, BX444300, BU617156, BF029073, BX280062, AW974329, BX280062, AW974329 BQ318645, BM784534, AI039222, BQ946037, BM454666, AW439589, BE782680, AA282380, BU742406, BM193890, AA448664, BM665497, BF738758, BF766844, BG473220, BM751106, AA333178, AW139478, A6362, 636,235
  • Pole Dpb3 BX471071, AL544919, AL531155, CD171731, BX422049, BX403356, CB159628, CB152302, CA487866, BU956441, BU931411, BU844651, BU844620, BU193214, BU181445, BU178251, BU160282, BU160282, BU160282, BU160282, BU160282, BU160282, BU160282, 153 BQ691435, BQ688656, BQ643218, BQ437007,
  • Pole Dpb4 CD674888, BU597500, BU595433, BU594966, BM924454, BM555016, BM551010, BM009306, BG491874, AW081785, BE910607, CD107195, CA307504, BU520765, BQ233876, BM9123, BM8093, BM8093, BM8093, BM8093, BM8093 BU597812, CA454961, BM929605, AI432454, BI667558, F26406, BQ954219, AI815728, BF025828, BE276764, BF764960, BM725423, BF107426, BG760830, BU740914, BG740141, BU077279, BU963250, BF237693, BB23769, 637 BM984649, BI599890, BU076938, AI797479, R
  • Topoisomerase I BU175449, BG574241, BQ918804, BQ720771, CA488073,
  • TDP1 BM545366, BX357935, BX352942, BX368062, BU185781, BX336700,
  • Ctfl8 BQ231004, BX447012, BM806765, AL562324, BX371387, BU553656,
  • ATR BM452469, BU146099, BU193242, CD359676, AU133155, BQ226453,
  • BU616550 AU138930, BU521017, CA771525, BG679313, BI259481, BE894977, BX476619, CB134903, CA771217, BU620031, BG770191, AI685264, BE221326, BU676069, BQ432546, BM855140, BX646290, BM476140, BM476140, BX476608, BM141140 AA453176, AL707012,
  • Chkl BX384024, BX425856, BX352948, BM458297, BM803862, BX363020,
  • NBS1 BM542698, BX405940, BG182890, BU166634, BM461758, BG214621,
  • Radl BX439078, BX362814, BM915064, BU508168, AU142492, BG325636,
  • Topoisomerase IIIb BX424738, BX425419, BQ651682, BX403442, CD107506,
  • AW081400 BQ072301, BI908256, BI458744, BQ437166, BE262344, BX471363, BX333418, AI653725, BG281858, AI432376, BG910301, AI271458, BQ018902, AW594115, AW580188, BF683888, BQ052367, CB958279, BU733478, BU733478 BG519835, BQ267454,
  • Rad6A CF242862, AL556664, AL554264, AL551212, AL545489, AL527666,
  • Radl8 AL515920, AL525404, AL562493, AL515921, BM479176, AL519429,
  • Ubcl3 CF130960, CD710574, CD692115, CD673025, AL543503, CD245362,
  • FBH1 BQ668450, CD518455, BM475590, BQ073711, BX350417, BM556786, BX385835, BU171774, BM462614, CA976039, AL555827, BU527061, BG682347, BQ932104, BU184837, BM811347, CD513292, BM051895, CF552522, BF792094, BQ953076, BM469767, BU856754, BU507355, AL580
  • XPC AL537156, BQ898206, BM556322, BQ918948, BU506961, AU125870,
  • Rad23A BX386817, BM555668, AL556689, BM923938, BX462941, BQ226301, BX383110, AL518853, BM563676, BX346368, BX443456, BX458814, AL560403, BM800629, BM546406, BM450093, BX400223, BM905, BX905, BX905, BX9052 , BU501586, BM460305, BM455101,
  • Rad23B AL542437, BU508207, CF242874, BI761813, BX385070, BX344701,
  • CSA BI918304, BM833676, BG611935, BM017684, BG722970, BG612963,
  • CSB CD653749, AL039860, BG723092, BX644251, BX474980, BF508753,
  • XPG BX370344, AL537284, BQ215712, BM461711, BX383623, BI518401,
  • XPF BI522552, CB956135, BG620282, BG181154, CF529228, BQ013114,
  • DDB1 BM927667, BM545266, AL547974, BM559217, BM474381, BQ057079,
  • DDB2 BX401847, BX400795, BM460187, BQ688926, BM563807, BU159281,
  • XAB2 BX356659, AL518679, AL519886, BX424193, BM922374, BX381810,
  • UNG BM926584, BM799989, BX438441, BX342506, BU165625, BU943452,
  • TDG BM479641, BM905541, BX370775, BM456725, AU128073, CD652973,
  • NTH1 BM553336, AL536460, BM921161, AL566343, BM803928, BM472681,
  • NEIL2 BX401292, BX418848, BX386695, AL529804, AL530971, BX341864,
  • NEIL3 AL528028, BU170388, BX391576, BM458786, BU173488, BX112923,
  • APE2 BX325338, AL556617, AL519979, BQ277791, AL561128, BX395132,
  • PARP1 BX425285, BM474368, BM473858, BM458759, BM458491, BQ216584,
  • PNK AL577752, AL542181, AL529432, AL578082, BX440754, AL529433,
  • Polb AL572526, AL547658, BU157194, BG743462, BX383155, BU166001,
  • MSH2 BM479882, AL528268, BX461033, BM557852, BM457765, BX431195,
  • PMS1 BX353664, BM479838, BX328949, BX327629, BM553209, BX117693,
  • PMS2 BQ951503, BM474394, BU153042, BQ881303, BU178449, BQ069438,
  • MLH3 AU121422, BQ878851, BQ716451, BG499557, BM551767, BU939998, BU183004, BM019183, CD103565, BX105329, CB118745, BM272299, Z78340, BM910096, BI752941, AV716905, AW340308, AW33082 , AA679054, AA910059, CD701194, BM977366, AA766226, CD691614,
  • Rad51 AL541688, AL524788, AL530472, BQ053625, BM808716, BQ070341,
  • Rad51D BX443779, BM915550, BU681257, AL559564, BI915527, BI254468,
  • Xrcc2 BQ068576, BX283699, BQ430896, AW795339, BX490624, AL575509,
  • Rad54 BX403014, BX333113, BX363903, BQ277879, BU552753, BU932120,
  • BRCA1 BQ679749, BQ068830, BU194336, BU155689, AU122476, BM452288, BQ683955, BU552955, BU163307, AU142729, BQ878445, BU171200, BG681276, BQ676829, BU163141, BQ681242, CF380736
  • Ku80 AL542654, AL537322, AL556485, AL552210, BM927751, AL557736,
  • XRCC4 BX362079, BX340876, AL543920, BM471375, AL551668, BI760531,
  • Tin2 BM911894, BQ941808, BX398174, BM915062, BQ066985, BX430064,
  • MGMT BU931774, BU859113, BU172662, BQ641434, BQ220709, BI771279,
  • DUT AL576853, AL519489, BM757904, CD247125, BM457507, BI091680,
  • TIMELESS BM467715, BM927658, BM541298, BM801216, BQ052552, BQ945096, AL560919, BQ068552, BU845242, BQ071352, BU930918, BU854737,
  • Mms4 BI918962.1, BE613887.1, AW672839.1, R86709.1, R85191.1, H80469.1, CN290252.1, CN281043.1, CN342824.1, R83093.1, BX333338.2, BX327691 .2, D25658.1, AW955836.1, BE378681.1, BE542457.1, CN484982.1, R87430.1, BE887145.1, BE895828.1, BE897152.1, AU118079.1, BF244395.1, BE547467.1 , BG028794.1, BG000465.1, BG167025.1, BG167838.1, BG255030.1, BG256327.1, BG436043.1, BG393362.1, BG498016.1, BI084419.1, BI088431.1, BF793987.1, BG996952.1, BI255051.1, BI256195.1
  • Topoisomerasellla BM462184.1, BQ226006.1, BQ215187.1, AI933546.1,
  • AI694682.1 AW005757.1, AI871758.1, AI627306.1, AI357363.1, CN431712.1, CN431714.1, AI131044.1, CN431713.1, CN431717.1, CN431715.1, AI863107.1, N21546. 1, AI652693.1, AI637907.1, AI917456.1, AW370762.1, AW375839.1, AW411282.1, AW411283.1, AW449041.1, AW449710.1, AW450373.1,
  • Mus81 BI828324.1, BI822910.1, BI772783.1, BI766615.1, BI551731.1,
  • SIRT1 (Sirtuin): AI037953.1, AA236993.1, N23557.1, H98832.1, R86123.1,
  • Espl BM456594.1, BM051112.1, BM049903.1, BM044277.1, BM013405.1,
  • BM149314.1 BQ888825.1, BQ921148.1, BQ927180.1, BQ945550.1, AA065084.1, AA064997.1, BU195384.1, BU149567.1, BU157028.1, BU168113.1, BU172290.1, AA113980.
  • KNTC2 (NDC80): BG612856.1, BG532554.1, BG531886.1, BI093871.1,
  • RNAi having a continuous RNA region as one strand in a chromosome stabilization-related gene (for example, any of the above-mentioned genes) or mRNA corresponding to each of the above ESTs is used.
  • An apoptosis-inducing agent comprising a double-stranded RNA having an effect.
  • the genes described in any of the above cases may include various polymorphisms even if they are the same gene.
  • information from the public polymorphism database relating to the gene described in any of the above for example, with respect to the base sequence described in any of SEQ ID NOs: 1 to 637 or 810 to 908 or the above EST sequence
  • the sequence of the RNA expected to have the RNAi effect can be appropriately designed.
  • An apoptosis-inducing agent containing such RNA is also included in the present invention.
  • those skilled in the art can appropriately select an RNA having an optimal RNAi effect from a plurality of double-stranded RNAs of the present invention prepared as an apoptosis-inducing agent.
  • RNA having an RNAi effect As specific examples of the above "double-stranded RNA having an RNAi effect" of the present invention, the base sequences shown in FIGS. 1 to 4 and FIGS. 28 to 32 (any of SEQ ID NOs: 724 to 809 and 974 to 1063) An siRNA molecule comprising the nucleotide sequence described in any one of SEQ ID NOs: 724 to 809 and 974 to 1063, and a complementary strand thereof. ) Can be mentioned.
  • an siRNA molecule in which one strand of a double-stranded RNA having an RNAi effect comprises the base sequence described in any of SEQ ID NOs: 724 to 809 and 974 to 1063 (SEQ ID NO: 724 to 809 or 974 to 1063; and a cancer cell-specific apoptosis-inducing agent comprising, as an active ingredient, the nucleotide sequence described in any of the claims and an siRNA molecule having a complementary chain thereof.
  • RNA sequence of one of the double-stranded regions in the siRNA molecule is completely identical to the nucleotide sequence described in any of the above SEQ ID NOs: 724 to 809 and 974 to 1063. You are not limited to being. For example, even an siRNA molecule having one or more bases modified in the base sequence and having a base sequence having a sequence strength as one of the double-stranded RNAs has a function of suppressing the expression of the gene of the present invention. If it is a thing.
  • a double-stranded RNA having an RNAi effect means that one of the double-stranded RNAs has one of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 724 to 809 or 974 to 1063.
  • the gene of the present invention is a double-stranded RNA comprising a base sequence in which a plurality of bases have been added, deleted, or substituted, and the other strand having a base sequence complementary to the base sequence. It is a double-stranded RNA having the function of suppressing the expression of.
  • the above “plurality” usually means a small number, more specifically, 2 to 10, preferably 2 to 5, and more preferably 2 to 3.
  • a compound that suppresses the expression of a chromosome stabilization-related gene is the following (a) or (b): Provide an apoptosis inducer.
  • a transcript of a chromosome stabilization-related gene of the present invention for example, the gene described in any of the above, or an antisense nucleic acid against a part thereof
  • nucleic acid having a ribozyme activity that specifically cleaves a transcript of a chromosome stabilization-related gene of the present invention (for example, the gene described in any of the above).
  • nucleic acid in the present invention means RNA or DNA.
  • a method for inhibiting (suppressing) the expression of a specific endogenous gene a method utilizing antisense technology is well known to those skilled in the art.
  • the action of the antisense nucleic acid to inhibit the expression of the target gene has several factors as follows.
  • transcription initiation inhibition due to triplex formation Inhibition of transcription by hybridization with a site where an open loop structure is locally formed by RNA polymerase; inhibition of transcription by hybridization with RNA that is undergoing synthesis; inhibition of splicing by hybridization at the junction between an intron and exon Inhibition of splicing by hybridization with spliceosome-forming sites, inhibition of transfer of nuclear force to the cytoplasm by binding to mRNA and hybridization, Inhibition of splicing by hybridization with cabbing sites and caro sites with poly (A), translation initiation factor Inhibition of translation initiation by binding to the binding site, inhibition of translation by hybridization, inhibition of translation by formation of a hybrid with the ribosome binding site near the initiation codon, inhibition of peptide chain elongation by hybridization to the mRNA translation region and polysome binding site , And departure Inhibiting gene expression by hybrid formation in the control area and the interaction site of the transcriptional regulatory factor, and the like.
  • antisense nucleic acids inhibit target gene expression by inhibiting various processes such as transcription, splicing, and translation. (Hirashima and Inoue, New Chemistry Laboratory Course 2 Replication and expression of nucleic acid IV gene Eds., Tokyo Biochemical Society, 1993, p.319-347).
  • the antisense nucleic acid used in the present invention may inhibit the expression of a chromosome stabilization-related gene (for example, the gene described in any one of the above) by any of the above actions.
  • a chromosome stabilization-related gene for example, the gene described in any one of the above
  • an antisense sequence is designed that is complementary to the untranslated region near the 5 ′ end of the mRNA of a chromosome stabilization-related gene (for example, any of the genes described above)
  • translation of the gene can be inhibited. It is considered to be effective.
  • a sequence complementary to the coding region or the 3 ′ untranslated region can also be used.
  • nucleic acid containing an antisense sequence of a sequence of a non-translated region consisting only of a translated region of a chromosome stabilization-related gene is also used in the present invention.
  • the antisense nucleic acid to be used is ligated downstream of a suitable promoter, and preferably a sequence containing a transcription termination signal is ligated on the 3 ′ side.
  • the antisense nucleic acid used is usually a synthetic oligomer, and a phosphate ester bond is required to reduce the susceptibility to nuclease degradation and maintain the activity as an antisense nucleic acid.
  • the sequence of the antisense nucleic acid is preferably a sequence complementary to the target gene or a part thereof, but may not be completely complementary as long as expression of the gene can be effectively suppressed.
  • the transcribed RNA has preferably 90% or more, and most preferably 95% or more complementarity to the transcript of the target gene.
  • the length of the antisense nucleic acid is at least 15 bases or more, preferably 100 bases or more, and more preferably 500 bases or more. .
  • Ribozyme refers to an RNA molecule having catalytic activity. There are ribozymes having various activities, and it is possible to design a ribozyme that cleaves RNA in a site-specific manner.
  • ribozymes such as group I introns and Ml RNAs contained in RNase P, have an active domain of about 40 nucleotides called hammerhead type or hairpin type, some of which have a size of 400 nucleotides or more ( Makoto Koizumi and Eiko Otsuka, Protein Nucleic Acid Enzyme, 1990, 35, 2191).
  • the self-cleaving domain of the hammerhead ribozyme is capable of cleaving the 3 'side of C15 in the sequence G13U14C15. Its activity requires base pairing between U14 and A9. Or U15 can be cleaved (Koizumi, M. et al., FEBS Lett, 1988, 228, 228.) 0 Designing a ribozyme in which the substrate binding site is complementary to the RNA sequence near the target site Then, a restriction-enzymatic RNA-cleaving ribozyme that recognizes the sequence UC, UU or UA in the target RNA can be created (Koizumi, M.
  • Hairpin ribozymes are also useful for the purpose of the present invention.
  • This ribozyme is found, for example, on the minus strand of satellite RNA of tobacco ring spot virus (Buzayan, JM., Nature, 1986, 323, 349.). It has been shown that target-specific RNA-cleaved ribozymes can also be produced from hairpin-type ribozymes (Kikuchi, Y. & Sasaki, N., Nucl Acids Res, 1991, 19, 6751., Hiroshi Kikuchi, Chemistry and Biology) , 1992, 30, 112.). Like this, Rebozym By specifically cleaving the transcript of the chromosome stabilization-related gene of the present invention using, the expression of the gene can be inhibited.
  • the present invention contains, as an active ingredient, a compound that suppresses the function (activity) of a protein encoded by a chromosome stabilization-related gene (for example, any of the above-described genes).
  • a compound that suppresses the function (activity) of a protein encoded by a chromosome stabilization-related gene for example, any of the above-described genes.
  • the present invention relates to a cancer cell-specific apoptosis inducer.
  • the protein encoded by the chromosome stabilization-related gene of the present invention includes a chromosome stabilization-related protein comprising an amino acid sequence in which one or more amino acids have been deleted, substituted or added in the amino acid sequence of the protein. Also included are mutant proteins or homologous proteins of the protein encoded by the gene, which are functionally equivalent to the protein encoded by the chromosome stabilization-related gene.
  • “functionally equivalent protein” means a function in a protein encoded by a chromosome stabilization-related gene (for example, a gene described in any of the above) (for example, the above (a) to (s) Is a protein having a function similar to that of (a).
  • a compound that suppresses the function (activity) of a protein encoded by a chromosome stabilization-related gene for example, the gene described above.
  • an apoptosis-inducing agent which is a compound described in any one of the following (a) to (c).
  • mutant protein having a dominant negative property refers to a chromosomal stabilization-related gene having a function of eliminating or reducing the activity of an endogenous wild-type protein. (Eg, a protein variant encoded by any of the genes described above).
  • the "antibody” of the above (b) can be prepared by a method known to those skilled in the art.
  • a polyclonal antibody can be obtained, for example, as follows.
  • a protein encoded by a natural or recombinant chromosome stabilization-related gene for example, any of the above-mentioned genes
  • a recombinant expressed in a microorganism such as Escherichia coli as a fusion protein with GST.
  • a protein encoded by a certain chromosome stability-related gene or a partial peptide thereof is immunized to a small animal such as a heron to obtain serum.
  • This is purified, for example, by ammonium sulfate precipitation, protein A column and protein G column, DEAE ion exchange chromatography, an affinity column coupled with a protein or a synthetic peptide encoded by a chromosomal stability-related gene, or the like. In this way, it is prepared.
  • a monoclonal antibody for example, a small animal such as a mouse is immunized with a protein or a partial peptide thereof encoded by a chromosome stabilization-related gene (eg, any of the above-mentioned genes), and The spleen is excised, crushed to separate the cells, and the cells are fused with mouse myeloma cells using a reagent such as polyethylene glycol. From the resulting fused cells (hybridoma),
  • a clone producing an antibody that binds to the protein encoded by the chromosome stabilization-related gene is selected.
  • the obtained hybridoma was transplanted into a mouse intraperitoneal cavity, ascites was recovered from the mouse, and the obtained monoclonal antibody was subjected to, for example, ammonium sulfate precipitation, a protein A column and a protein G column, DEAE ion exchange chromatography, It can be prepared by purifying the protein encoded by the chromosome stability-related gene or a synthetic peptide coupled with an affinity column or the like.
  • the antibody of the present invention is not particularly limited as long as it can bind to the protein encoded by the chromosome stability-related gene of the present invention (for example, any of the genes described above).
  • human antibodies, humanized antibodies obtained by genetic recombination, and antibody fragments and modified antibodies thereof are also included.
  • the protein encoded by the chromosome stabilization-related gene of the present invention (for example, any of the above-mentioned genes) used as a sensitizing antigen for obtaining an antibody is not limited to the animal species from which it is derived. Is preferably a protein derived from a mammal, for example, a mouse or a human, and particularly preferably a protein derived from a human.
  • the protein used as the sensitizing antigen may be a partial peptide of the protein in addition to the complete protein.
  • the partial peptide of the protein include an amino group (N) terminal fragment and a carboxy (C) terminal fragment of the protein.
  • the term “antibody” generally refers to an antibody that reacts with the full length or fragment of a protein.
  • human lymphocytes for example, human lymphocytes infected with EB virus
  • the sensitized lymphocytes can be fused with human-derived myeloma cells having permanent dividing ability, for example, U266, to obtain a hybridoma that produces a desired human antibody having a protein binding activity.
  • a human antibody or a humanized antibody is preferable in order to reduce immunogenicity.
  • Compounds already known to bind to proteins encoded by chromosome stabilization-related genes include, for example, monoclonal or polyclonal antibodies against proteins encoded by any of the above-mentioned genes. it can.
  • the compound of the present invention that suppresses the expression of a chromosome stability-related gene (for example, any of the above-mentioned genes) or the function (activity) of a protein encoded by the gene is a natural or artificial compound. It may be any of the compounds. Usually, it is a compound which can be produced or obtained / isolated by using a method known to those skilled in the art. For example, organic Compounds, inorganic compounds, single compounds such as nucleic acids, proteins, peptides, and sugars, or compound libraries, gene library expression products, cell extracts, cell culture supernatants, fermenting microorganism products, marine products Examples include biological extracts, plant extracts, and the like, or compounds isolated and purified from the extracts.
  • the present invention further provides a method for screening a cancer cell-specific apoptosis-inducing agent.
  • a method using a binding activity between a test compound and a protein or a partial peptide thereof encoded by a chromosome stabilization-related gene is used as an index. It is.
  • the compound that binds to the protein encoded by the chromosome stabilization-related gene or a partial peptide thereof is the same as the protein encoded by the chromosome stabilization-related gene (for example, any of the genes described above). It is expected to have the effect of inhibiting functions.
  • a test compound is brought into contact with a protein encoded by a chromosome stabilization-related gene (for example, any of the above-mentioned genes) or a partial peptide thereof.
  • the protein encoded by the chromosome stabilization-related gene or the partial peptide thereof may be, for example, a protein encoded by the chromosome stabilization-related gene or a partial peptide thereof according to an index for detecting the binding to the test compound. It may be in a purified form, in a form expressed intracellularly or extracellularly, or in a form bound to an affinity column.
  • the test compound used in this method can be appropriately labeled and used as necessary. Examples of the label include a radiolabel, a fluorescent label and the like.
  • the binding activity between the test compound and the protein encoded by the chromosome stabilization-related gene or a partial peptide thereof is measured.
  • the binding activity between the protein encoded by the chromosome stabilization-related gene or its partial peptide and the test compound is determined, for example, by the test compound bound to the protein encoded by the chromosome stabilization-related gene or its partial peptide. It can be measured by the attached label.
  • a test compound binds to a protein encoded by a chromosome stabilization-related gene expressed inside or outside a cell or a partial peptide thereof to produce a protein. It is also possible to measure the change in the activity of the protein as an index.
  • test compound that binds to a protein encoded by a chromosome stabilization-related gene (for example, any of the genes described above) or a partial peptide thereof is selected.
  • the test compound used in the present method is not particularly limited.
  • a single compound such as a natural compound, an organic compound, an inorganic compound, a nucleic acid, a protein, a peptide, a sugar, and the like, a compound library, an expression product of a gene library, a cell extract, a cell culture supernatant, a fermentation microorganism, Examples include, but are not limited to, organisms, marine organism extracts, plant extracts, man-made compounds and the like.
  • a test compound is brought into contact with a cell or a cell extract that expresses a chromosome stabilization-related gene (for example, any of the genes described above).
  • a chromosome stabilization-related gene for example, any of the genes described above.
  • cells expressing the chromosome stabilization-related gene cells expressing an endogenous chromosome stabilization-related gene or an exogenous chromosome stabilization-related gene are introduced and expressed. ! / Puru cells can be used.
  • Cells in which an exogenous chromosome stabilization-related gene has been expressed can usually be prepared by introducing an expression vector containing the gene into a host cell. This expression vector can be prepared by those skilled in the art using general genetic engineering techniques.
  • cells expressing a chromosome stabilization-related gene include, for example, MCF7 (breast cancer), A549 (lung cancer), U20S (osteosarcoma), C33A (cervical cancer), HT1080 (fibrosarcoma), PA- 1 (ovarian teratocarcinoma), Tera2 (embryonic carcinoma), T24 (bladder cancer), K562 (chronic myelogenous leukemia), Molt4 (acute lymphoblastic leukemia), A172 (glioblastoma), HeLa ( Cervical cancer), HepG2 (liver cancer), ACC62 (melanoma), KP4 (spleen cancer), CaKi-1 (kidney cancer), MKN45 (stomach cancer), LNcap (prostate cancer), MDA-MB435 (breast cancer), EJ1 ( Various types of tumor cells such as bladder cancer) and OVCAR3 (ovarian cancer) can be suitably used
  • the "contact" of a test compound with a cell that expresses the chromosome stabilization-related gene is usually performed by culturing a cell culture that expresses a chromosome stabilization-related gene (eg, any of the above-described genes).
  • a cell culture that expresses a chromosome stabilization-related gene (eg, any of the above-described genes).
  • the method is not limited to this method.
  • the test compound is a protein or the like, a DNA vector expressing the protein is used. By contacting the cells, "contact" can be performed.
  • the expression level of a chromosome stabilization-related gene is measured.
  • gene expression includes both transcription and translation.
  • the measurement of the gene expression level can be performed by a method known to those skilled in the art. For example, mRNA is extracted from cells expressing a chromosome stabilization-related gene according to a standard method, and the mRNA is subjected to Northern blotting, hybridization, or RT-PCR using the mRNA as a type III, thereby obtaining the gene. A measurement of the transcription level can be made.
  • the protein fraction is collected from cells expressing the chromosome stabilization-related gene described above, and the expression of the protein encoded by the gene is detected by electrophoresis such as SDS-PAGE, whereby the translation level of the gene can be reduced. Can also be measured. Furthermore, by performing the Western blotting method using an antibody against the protein encoded by the gene, it is possible to detect the expression of the protein and measure the translation level of the gene.
  • the antibody used for detection of the protein encoded by the above gene is not particularly limited as long as it is a detectable antibody, and for example, both a monoclonal antibody and a polyclonal antibody can be used for IJ. .
  • a compound that reduces the expression level as compared with the case where the measurement is performed in the absence of the test compound (control) is further selected.
  • the compound selected in this way is expected to have an effect of inducing apoptosis on cancer cells. Further, the compound is expected to be an anticancer agent (anticancer agent) having apoptosis induction as a mechanism of action.
  • a compound that reduces the expression level of the chromosome stability-related gene of the present invention is used as a reporter gene. This is a method of using and screening.
  • the transcriptional regulatory region of the chromosome stabilization-related gene (for example, the gene described in any of the above) and the reporter gene are functionally linked.
  • the test compound is contacted with a cell or cell extract containing DNA having the structure.
  • “functionally linked” means that the expression of the reporter gene is induced by binding of the transcription factor to the transcription regulatory region of the chromosome stabilization-related gene. Is associated with the reporter gene. Therefore, even when the reporter gene binds to another gene and forms a fusion protein with another gene product, the binding of the transcription factor to the transcription regulatory region of the gene causes the fusion protein to bind to the fusion protein. If the expression is induced, it is included in the meaning of “functionally linked”. Based on the cDNA base sequence of a chromosome stabilization-related gene (for example, any of the above-mentioned genes), those skilled in the art can obtain the transcription regulatory region of the gene present in the genome by a known method. It is possible.
  • the reporter gene used in the present method is not particularly limited as long as its expression is detectable, and examples include a CAT gene, a lacZ gene, a luciferase gene, and a GFP gene.
  • Examples of "a cell containing DNA having a structure in which a transcription regulatory region of a chromosome stabilization-related gene and a reporter gene are functionally linked" include, for example, a chromosome stabilization-related gene (for example, a gene described in any of the above, A) a cell into which a vector having a structure in which a transcription regulatory region and a reporter gene are functionally linked is introduced.
  • the vector can be prepared by a person skilled in the art using general genetic engineering techniques.
  • the vector can be introduced into cells by a general method, for example, calcium phosphate precipitation, electric pulse perforation, ribophenamine, microinjection, or the like.
  • Cells containing DNA having a structure in which a transcription regulatory region of a chromosome stabilization-related gene and a reporter gene are functionally linked also include cells having the structure inserted into a chromosome. Insertion of a DNA structure into a chromosome can be performed by a method generally used by those skilled in the art, for example, a random integration or a gene transfer method utilizing homologous recombination.
  • Cell extract containing DNA having a structure in which a transcription regulatory region of a chromosome stabilization-related gene is functionally linked to a reporter gene is, for example, a cell extract contained in a commercially available in vitro transcription / translation kit.
  • the solution may be prepared by adding DNA having a structure in which a transcription regulatory region of a chromosome stabilization-related gene (for example, the gene described in any of the above) is functionally linked to a reporter gene.
  • the "contacting" in the present method refers to a method of testing a culture solution of "a cell containing a DNA having a structure in which a transcription regulatory region of a chromosome stabilization-related gene and a reporter gene are functionally linked".
  • the method can be carried out by adding a compound or by adding a test compound to the above-mentioned commercially available cell extract containing the DNA, but is not limited to these methods.
  • the contact can be carried out by introducing a DNA vector expressing the protein into the cell.
  • the expression level of the reporter gene is measured as follows.
  • the expression level of the reporter gene can be measured by a method known to those skilled in the art according to the type of the reporter gene.
  • the expression level of the reporter gene can be measured by detecting acetylamyl chloram phenochol by the gene product.
  • the reporter gene is the lacZ gene
  • the color of the dye compound is detected by the catalytic action of the gene expression product
  • the reporter gene is the luciferase gene
  • the fluorescence is due to the catalytic action of the gene expression product.
  • the expression level of the reporter gene can be measured by detecting the fluorescence of the compound and, if it is a GFP gene, by detecting the fluorescence of the GFP protein.
  • a compound that reduces the measured expression level of the reporter gene in the next step is selected as compared with the case where the expression level is measured in the absence of the test compound.
  • the conjugate thus selected is a cancer cell-specific apoptosis inducer.
  • a protein encoded by a chromosome stability-related gene for example, a gene described in any of the above
  • a cell or a cell extract expressing the protein is treated with The test compound is brought into contact.
  • the activity of the protein is measured.
  • the activity of the protein include the functions (activity) shown in (a) to (r) above.
  • Those skilled in the art can appropriately obtain information on the function (activity) of the protein used as an index in screening and the method of evaluating (measuring) the function (activity) using a database such as a literature database. , Can be obtained.
  • the protein power Pernio is used as an index, for example,
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the behavior of ARS (Autonomously replicating sequences) by two-dimensional electrophoresis
  • the protein serving as an indicator is Orel
  • formation of a complex of Orcl-6 containing the protein or change in the electrophoretic mobility of the Orcl-6 complex in the presence of CaC12 is considered.
  • the function of the protein can be evaluated (measured)
  • the function of the protein is evaluated by detecting the formation of a complex of Orcl-6 containing the protein and the Ori-specific binding of the protein. (Measurement) (JCB (1998) 273, 32421-32429.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) using, for example, a Cell-free DNA replication assay.
  • the function of the protein is evaluated (measured) by detecting the binding between the protein and Geminin or using a CeU-free DNA replication assay. (Science (2000) 290, 2309-2312.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the DNA replication inhibitory activity using a replication assay (Cell (1998) 93, 1043-1053.).
  • the protein power Mcm3 is used as an index, for example, it includes the protein.
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the activity of inhibiting the helicase activity of Mcm4, 6, 7 by the Mcm2, 3, 5 complex (JBC (1998) 273, 8369-8375.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the ssDNA binding activity, ATPase activity, and Helicase activity by the Mcm4, 6, 7 complex
  • the protein power Mcm5 is used as an index, for example, it includes the protein.
  • the protein power Mcm6 is used as an index, for example, it includes the protein.
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the ssDNA binding activity, ATPase activity, and Helicase activity by the Mcm4, 6, 7 complex
  • the protein power SMcm7 is used as an index, for example, it contains the protein.
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the ssDNA binding activity, ATPase activity, and Helicase activity by the Mcm4, 6, 7 complex
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the binding between the protein and the Mcm4, 6, 7 complex ( Nucleic.Acids Res. (2003) 31,570-579.).
  • the function of the protein is evaluated by detecting the phosphorylation activity of the protein using the MCM complex as a substrate (measurement
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the transcriptional activity of the protein.
  • Psfl-4 containing the protein may be used.
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting GINS complex formation by SW5 and binding of Dpbll, Sld3, and Cdc47 to the Ori sequence by GINS (Genes & Dev.
  • the protein serving as an indicator is Psf2
  • the formation of a GINS complex by Psfl-4 and SW5 containing the protein, and the detection of the binding of Dpbll, Sld3, and Cdc47 to the Ori sequence by GINS are detected.
  • the function of the protein can be evaluated (measured) (Genes & Dev. (2003) 17, 1153-1165).
  • the protein serving as an indicator is Psf3, for example, the formation of a GINS complex by Psfl-4 and SW5 containing the protein and the binding of Dpbll, Sld3, and Cdc47 to the Ori sequence by GINS are detected. By releasing the protein, the function of the protein can be evaluated (measured) (Genes & Dev. (2003) 17,1153-1165).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the binding between the protein and Mcm7 or Pola p70 (Eur. J. Biochem. 265, 936-943.) 0
  • the protein serving as the indicator is Pola pl80, for example, the protein is included
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the Polymerase activity (Eur. J. Biochem. 222, 781-793.).
  • the protein serving as an indicator is Pola p70, for example, by detecting tetramer formation by Pola pl80, p70, p58, and p48 containing the protein, or by detecting the Primase and Polymerase activities of this complex , The function of the protein can be evaluated (measured)
  • the protein used as an indicator is Pola Sppl (p58), for example, tetramer formation by Pola pl80, p70, p58, and p48 containing the protein, or Primase of this complex,
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the Polymerase activity (Eur. J. Biochem. 222, 781-793.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the binding of the protein to ssDNA.
  • the function of the protein is evaluated by detecting the binding of the protein to ssDNA or using an in vitro replication assay containing the protein ( Measurement).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) using, for example, an in vitro replication assay containing the protein.
  • DNA containing the protein can be evaluated (measured) by the ligation activity
  • the function of the protein is evaluated (detected by detecting the DNA synthesis activity of a purified Pole sample containing the protein).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the DNA synthesis activity of the purified Pole sample (PNAS 1990 87: 6664-6668.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the relaxing activity of the protein based on plasmid DNA (PNAS (1988) 85, 2543-2547.).
  • the function of the protein is evaluated by detecting the release activity of the tyrosine residue bound to the 3 'end of ssDNA by the protein ( Measurement (Science (1999) 286, 552-555.).
  • the protein used as the indicator is Pold P125, for example, the protein and Pold P125 are used.
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the DNA synthesis activity of a purified Pole sample containing the protein (PNAS 1990 87: 6664-6668.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting, for example, ssDNA binding ability and ATPase activity.
  • the protein used as an indicator is ATR, for example, a double-stranded chain having a UV damage site
  • Binding of the protein to DNA or the protein using p53 protein as a substrate By detecting phosphorylation, the function of the protein can be evaluated (measured) (PNAS (2002) 99, 6673-6678.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting phosphorylation by the protein using the p53 protein as a substrate.
  • the function of the protein is evaluated (measured by detecting the formation of a complex between the protein and Mrell / Rad50 in response to DNA damage). (Cell (1998) 93, 477-486.).
  • the function of the protein is evaluated by detecting the formation of a complex between the protein and Radl or Rad9 in response to DNA damage ( Measurement) (JCB (1999) 274, 567-570.).
  • the function of the protein is evaluated by detecting the formation of a complex between the protein and Radl, Rad9 in response to DNA damage ( Measurement) (JCB (1999) 274, 567-570.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the formation of a complex between the protein and Madl (Science 274 (1996) ) 246-248).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the formation of a complex between the protein and Ctffi, Dccl (JBC ( 2003) 30051-30056.).
  • the function of the protein is evaluated by detecting glycosylase activity using deoxyuridine as a substrate in ssDNA ( Measurement) (EMBO (1989) 8, 3121-3125.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the binding activity to the CpG sequence (MCB (1998) 18, 6538-6547.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by, for example, detecting glycosylase activity or AP lyase activity of the protein (PNAS (1997). ) 94, 109-114.).
  • the function of the protein is evaluated (measured) by detecting the AP lyase activity of the protein using DNA having a damaged base as a substrate. (JBC (2002) 277, 30417-30420.).
  • the protein power NEIL3 is used as an indicator, for example, by detecting the AP lyase activity of the protein using 8-oxo, AP site, and DNA containing 5-hydroxycytosine as a substrate, The function of the protein can be evaluated (measured) (Nucleic Acids
  • the protein power APE2 used as an index is, for example, the AP of the protein
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the endonuclease activity (JMB (2002) 316, 853-866.).
  • the protein used as the indicator is PARP1, for example, by detecting ADP-ribose polymerase activity on nick DNA of the protein using ADP-ribose as a substrate,
  • the function of the protein can be evaluated (measured) (JBC (1990) 35, 21907-21913.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured), for example, by detecting the gap-filling polymerase activity of the protein (Biochemistry (1988) 901). -909.).
  • the function of the protein is evaluated by detecting a methyl group transfer reaction from the methylated DNA by the protein. (Measurement) (JBC (1990) 265, 14754-14762.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured), for example, by detecting the cleavage activity of the missis thymidine by the protein (JBC (1993) 268, 21218-21224.).
  • the function of the protein is evaluated (measurement by detecting binding of the protein to double-stranded DNA containing a mismatch).
  • the protein used as the indicator is PMS1, for example, the DNA binding ability of the protein
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the interaction between the protein and MLH1
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the exonuclease activity of the protein (Nucleic Acids Res. (1998) 26,3762-3768.) 0
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the ability of the protein to bind to ssDNA.
  • the function of the protein is determined by detecting the interaction with 26S proteasome at the N-terminus and binding to Rad4 at the C-terminus. It can be evaluated (measured) (Nature (1998) 391, 715-718.).
  • the function of the protein is determined by detecting interaction with 26S proteasome at the N-terminus and binding to Rad4 at the C-terminus. It can be evaluated (measured) (Nature (1998) 391, 715-718.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the interaction between the protein and CSB or TFIIH (Cell ( 1995) 82,555-564.).
  • the protein strength CSB used as an indicator for example, the DNA-dependent
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the ATPase activity (JBC (1997) 272, 1885-1890.).
  • the function of the protein is evaluated (measured) by detecting endonuclease activity of the protein using a partial duplex having a bubble structure as a substrate. (Nature (1994) 371, 423-425.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the binding to DNA (JBC (1993) 268, 21293-21300.).
  • the protein used as an indicator is XAB2, for example, the protein and XPA, CSA,
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the interaction with CSB and RNA polymerase (JBC (2000) 275, 34931-34937.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the binding activity to DNA (DNA repair (2002) 6,601-616.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting its interaction with RecQ5 helicase (Nucleic Acids Res. (2000) 28, 1647—1655.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the ssDNA-dependent ATPase activity of the protein (JBC (2002) 277). , 14417-14425.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting ATPase activity. (Genes. Dev. (2001) 15,329-3307.).
  • the protein power as an indicator is 3 ⁇ 4RCC2, for example, the protein is included
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting ATPase activity (Nature (1999) 401, 397-399.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the ATPase activity (Curr. Biol (1996) 6,828-838.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the ubiquitin ligase activity (EMBO J. (2002) 21, 6755-6762.).
  • the function of the protein is evaluated (measured) by detecting the binding of the protein to the DNA terminus and the formation of a complex with Ku70. (PNAS (1990) 87, 1777-1781.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the binding between the protein and Ligase4 and the DNA binding of the protein. Yes (Cell (1995) 83, 1079-1089.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the ubiquitin conjugating activity of the protein (Cell (1999) 96, 645-653). .).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the formation of a complex between the protein and Radl8 (PNAS (1991) ) 88,8865- 8869.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the DNA binding of the protein.
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the helicase activity of the protein. (JCB (2002) 277,24530-24537.) O
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the primer extension activity of the mismatch partial duplex DNA (JBC (2001) ) 276,30615-30622.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the dUTPase activity of the protein (J.
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the interaction between the protein and TRF1 (Nat
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by, for example, histone deacetylation of the protein.
  • the protein used as an indicator is Elgl, for example, the protein and RFC2, RFC3
  • the function of the protein can be evaluated by detecting the complex formation with RFC4, RFC4, and RFC5 (EMBO J. (2003) 22, 4304-4313.) 0
  • the function of the protein can be evaluated (measured) (Science (2003) 302, 439-442.) 0 [0319]
  • the protein is Pifl, for example, the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the ATP-dependent helicase activity and the DNA-dependent ATPase activity of the protein.
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the endonuclease activity of a complex of the protein and Mus81 protein. Yes (JBC (2003) 278, 21715-21720).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the topoisomerase activity of the protein (Nucleic Acids Res. (2002) 30,4823-4829.) O
  • the protein used as the indicator is Mus81
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the endonuclease activity of the complex of the protein and the Mms4 protein. Yes (JBC (2003) 278,21715-21720).
  • the function of the protein can be evaluated (measured), for example, by detecting the NAD-dependent histone deacetylase of the protein (Nature (2000) 403). , 795-800.).
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the protease activity of the protein.
  • the function of the protein can be evaluated (measured) by detecting the glycosylase activity of the protein.
  • the DNA of the protein used as the indicator is Poll, for example, the DNA of the protein
  • the protein used as an indicator is Polm, for example, the DNA of the protein
  • the function of the protein By detecting endonuclease activity, the function of the protein can be evaluated (measured).
  • a compound that reduces the activity of the protein encoded by the gene associated with chromosome stability is selected, as compared to the case where the measurement is performed in the absence of the test compound!
  • the protein encoded by the gene used in the above method is preferably a full-length protein containing no mutation, provided that it has the same activity as the protein. For example, some amino acid sequences having substitutions and z may be deleted proteins.
  • the present invention also provides an anticancer agent (pharmaceutical composition for treating cancer) comprising the cancer cell-specific apoptosis-inducing agent of the present invention as an active ingredient.
  • the present invention further provides a method for producing an apoptosis inducer or an anticancer agent as a pharmaceutical composition.
  • a compound to be a cancer cell-specific apoptosis inducer is selected by the screening method of the present invention.
  • the selected compound is then mixed with a pharmaceutically acceptable carrier.
  • pharmaceutically acceptable carriers include, for example, surfactants, excipients, coloring agents, flavoring agents, preservatives, stabilizers, buffers, suspending agents, isotonic agents, binders, disintegrating agents, Examples include a lubricant, a fluidity promoter, a flavoring agent, and the like, but are not limited thereto, and other conventional carriers can be appropriately used.
  • the above-mentioned carrier can be added as necessary according to a conventional method. Specifically, light anhydrous silicic acid, lactose, crystalline cellulose, mannitol, starch, carmellose calcium, carmellose sodium, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, polybutylacetal getylaminoacetate, polybutylpyrrolidone , Gelatin, medium-chain fatty acid tridalicelide, polyoxyethylene hydrogenated castor oil 60, sucrose, carboxymethyl cellulose, corn starch, inorganic salts and the like.
  • Examples of the dosage form of the above drug include oral tablets, tablets, pills, powders, granules, fine granules, soft hard capsules, film coating agents, pellets, sublinguals, ⁇
  • Parenteral preparations such as injections, suppositories, percutaneous preparations, ointments, plasters, and solutions for external use are listed as parenteral preparations. Can be selected.
  • DNA that expresses a protein encoded by a chromosome stabilization-related gene for example, any of the above-mentioned genes
  • antisense RNA that suppresses chromosome stabilization-related gene ribozyme, or DNA that expresses siRNA
  • non-viral vectors such as viral vectors such as retrovirus, adenovirus and Sendai virus can be used.
  • liposome Non-viral vectors such as mice, polymer micelles, and cationic carriers, can be used. Examples of the administration method include an in vivo method and an ex vivo method.
  • the present invention also includes the above pharmaceutical composition having an apoptosis-inducing action.
  • the dose of the drug or pharmaceutical composition of the present invention should be finally determined as appropriate by the judgment of a physician in consideration of the type of dosage form, administration method, age and weight of the patient, patient symptoms, and the like. It comes out.
  • the present invention also relates to a method for inducing apoptosis of a desired cancer cell.
  • a preferred embodiment of the method is a method for inducing apoptosis of a cell, which comprises a step of administering (contacting) the apoptosis-inducing agent of the present invention to a cell (a target cell) for which apoptosis is to be induced.
  • the active ingredient of the apoptosis-inducing agent of the present invention is a nucleic acid
  • the present invention relates to a method for treating cancer, comprising a step of administering the apoptosis-inducing agent of the present invention or the anticancer agent of the present invention to an individual (cancer patient or the like).
  • the individual in the above-mentioned treatment method usually refers to a patient with a cancer disease, and is not particularly limited, but is preferably a human.
  • Administration to an individual can be generally performed by methods known to those skilled in the art, such as, for example, intraarterial injection, intravenous injection, and subcutaneous injection.
  • the dose varies depending on the weight and age of the patient, the administration method, and the like, but those skilled in the art can appropriately select an appropriate dose.
  • the compound can be encoded by DNA
  • the DNA may be incorporated into a vector for gene therapy to perform gene therapy.
  • the gene therapy vector examples include a retrovirus vector, an adenovirus vector, a virus vector such as an adeno-associated virus vector, and a non-virus vector such as a ribosome.
  • the target DNA can be administered to a patient by an ex vivo method or an in vivo method using the vector. Further, the nucleic acid of the present invention can be directly administered to an individual.
  • the present invention relates to an apoptosis-inducing or anticancer agent for a compound that inhibits chromosome stability (for example, a compound that suppresses the expression of the gene of the present invention or the function of the protein encoded by the gene).
  • apoptosis-inducing or anticancer agent for a compound that inhibits chromosome stability for example, a compound that suppresses the expression of the gene of the present invention or the function of the protein encoded by the gene.
  • genes used as "genes related to chromosome stabilization" in the present Example are the following 97 genes:
  • HeLa human cervical cancer cells
  • TIG3 normal diploid fibroblasts
  • SiRNAs for each of the above genes were selected in order to study the effect of suppression of the expression of genes related to chromosome stabilization on cancer cell growth. Synthesis of siRNA was performed at Qiagen (Tokyo) and Dhamacon, Inc. (Colorado, USA). The siRNA sequence of each of the above genes is shown in the column of “siRNA sequence” in FIGS. In the sequence listing, only the sense strand was described, and the corresponding antisense strand was omitted from the sequence listing. The description of “dTdT” of each siRNA sequence is abbreviated as “TT” in the sequence listing. [0344] These siRNAs were introduced into HeLa cells derived from human cervical cancer.
  • ABI PRISM 7000 Sequence Detection System (Applied Biosystems) was used for quantitative PCR.
  • RT-PCR primers and TaqMan probe for each of the above genes and ⁇ -actin gene were purchased from Applied Biosystems.
  • RT-PCR was performed using a TaqMan One-Step RT-PCR Master Mix Reagents Kit (Applied Biosystems) as an RT-PCR reaction reagent according to the attached manual. Comparative quantification was performed using j8-actin as a standard.
  • the siRNA for each of the above genes selected in Example 2 was introduced into HeLa cells, and the cell viability 4 days after the introduction was examined by MTT assay. The number of viable cells 96 hours after the introduction was measured using a viable cell count measurement reagent SF force writer).
  • siRNA for each of the above genes was introduced into TIG3 cells, and 48 hours after the introduction, mRNA expression of each of the above genes was measured by Taqman PCR. In this experiment, the expression of each mRNA in TIG3 cells transfected with each siRNA was compared, with the expression of each mRNA in TIG3 cells transfected with control RNA (NS) as 100%.
  • NS control RNA
  • An anti-ssDNA (anti-single-stranded DNA) antibody is an antibody that specifically recognizes single-stranded DNA. Originally, in DNA that also has double-strand force, genomic damage due to chromosome instability due to DNA damage etc. It is said that a single-strand region is partially exposed when the membrane structure collapses. Therefore, by using this antibody, it is possible to specifically recognize and visualize this genomic disruption process.
  • HeLa cells were seeded on a slide glass, and siRNA for each of the above genes was transfected. About 30 hours after the introduction of the siRNA, the cells were fixed with formalin, and reacted with an anti-ssDNA antibody as a primary antibody. Using a fluorescently labeled antibody against the anti_ssDNA antibody as a secondary antibody, observation was performed with a confocal laser microscope. As a result, as shown in FIGS. 10 to 27, nuclei having single-stranded DNA were stained green.
  • Example 1 human skin-derived diploid fibroblasts (HDF cells) were used as normal cells. The culture was performed under the same conditions as in Example 1.
  • HDF cells human skin-derived diploid fibroblasts
  • siRNAs for each of the above genes were selected. Synthesis of siRNA was performed in the same manner as in Example 2.
  • siRNA sequences of each of the above 11 genes are shown in the column of “siRNA sequence” in FIGS. Note that only the sense strand is described in the sequence listing, and the corresponding antisense strand is omitted from the sequence listing.
  • siRNAs were introduced into HeLa cells. Specifically, the procedure was performed under the same conditions as described in Example 2. 48 hours after transfection, the expression of mRNA of the above 11 genes was quantified by Taqman PCR. The quantification was performed in the same manner as in Example 2.
  • the siRNA for each of the above 11 genes was introduced into HeLa cells, and the cell viability 4 days after the introduction was examined by MTT assay. The number of viable cells 96 hours after the introduction was measured using a viable cell number measurement reagent SF force writer).
  • siRNA for each of the above 11 genes was examined.
  • siRNAs for each of the above genes were respectively introduced into TIG3 cells or HDF cells, and 48 hours after the introduction, mRNA expression of each of the above genes was measured by Taqman PCR.
  • the expression of each mRNA in TIG3 cells or HDF cells transfected with each siRNA was compared, assuming that the expression of each mRNA in TIG3 cells or HDF cells transfected with control RNA (NS) was 100%.
  • the siRNAs of each of the above 11 genes were introduced into TIG3 cells or HDF cells, respectively, and the cell viability 4 days after the introduction was examined by MTT assay.
  • MTT assay MTT assay.
  • the column of “Inhibition of proliferation in 40 nM TIG3 cells” in FIGS. 28 to 30 the column of “Inhibition of proliferation” in HDF cells in FIG. 31, or the column of “Proliferation” of HDF cells in FIG. TIG3 cells transfected with siRNAs for each of the above genes exist! /
  • the viability of HDF cells was not significantly reduced compared to the viability of HeLa cells transfected with the siRNAs.
  • HeLa cells were seeded on a slide glass, and siRNA for each gene of Pifl, Mms4, Topoisomerase IIIa, Mus81, SIRT1 (Sirtuin), Espl, MPG, Poll, Polm, and EndoV was transfected.
  • siRNA for each gene of Pifl, Mms4, Topoisomerase IIIa, Mus81, SIRT1 (Sirtuin), Espl, MPG, Poll, Polm, and EndoV was transfected.
  • the cells were fixed with formalin and reacted with ant-ssDNA antibody as a primary antibody.
  • Using a fluorescently labeled antibody against the anti-ssDNA antibody as a secondary antibody observation was performed with a confocal laser microscope. As a result, as shown in FIG. 36, the nucleus having the single-stranded DNA was stained green.
  • the compound of the present invention that inhibits chromosome stabilization in a cell or the compound that inhibits the function of a gene involved in chromosome stabilization has a cancer cell-specific apoptosis-inducing effect.
  • a pharmaceutical composition containing the compound is considered to be an anticancer agent with few side effects, which is based on the apoptosis-inducing effect.
  • the present invention provides, for the first time, a cancer cell-specific anticancer agent having a mechanism of inducing apoptosis targeting a gene related to chromosome stabilization.
  • the present invention provides not only cancer cell-specific apoptosis inducers, but also cancer cell-specific apoptosis-inducing agents. It provides very useful academic knowledge in elucidating the mechanism of induction of aberrant apoptosis.

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Abstract

　本発明者らによって、染色体の安定化に関連する種々の遺伝子について、該遺伝子の発現を抑制することにより、癌細胞特異的にアポトーシスが誘導され、細胞増殖の抑制が引き起こされることが明らかになった。染色体の安定化に関連する遺伝子の発現もしくは該遺伝子によってコードされるタンパク質の機能を抑制する化合物は、癌細胞特異的なアポトーシス誘導効果を有するものと考えられる。

Description

染色体安定化に関する遺伝子を標的とする癌細胞特異的アポトーシス誘 導剤
技術分野
[0001] 本発明は、染色体の安定化に関与する遺伝子を標的とする癌細胞特異的アポトー シス誘導剤、および該アポトーシス誘導剤のスクリーニング方法に関する。
背景技術
[0002] 細胞においては、種々の機能 (遺伝子）の働きによって、染色体が安定に保たれて いる。この染色体の安定ィ匕に寄与する、細胞における代表的な機能 (遺伝子）として は、例えば、以下のようなものを挙げることができる。
[0003] (a)ヒト染色体不安定性疾患関連遺伝子
ヒト染色体不安定性疾患の患者由来細胞では、染色体の切断 '欠失 '転座'異数ィ匕 が見られ、またこれら疾患の患者由来細胞は DNA損傷を引き起こす薬剤に対して感 受性を示すなど、染色体の不安定ィ匕が生じていることから、ヒト染色体不安定性疾患 関連遺伝子は染色体安定化に関与して 、る。
[0004] (b)染色体 DNAの複製開始、複製フォークの進行を含む染色体 DNA複製反応 染色体 DNA複製反応は細胞が増殖する時に、染色体 DNAを複製する役割を担 つており、 1個の細胞が 2個に***する際に正確に染色体を 2倍に複製して染色体数 を維持する機能をもつ。
[0005] (c) DNA損傷チェックポイント
DNA損傷チェックポイントは、細胞周期が G1期、 S期、 G2期、 M期の各ステージ 力 次のステージへ移行する際に、染色体に切断'ィ匕学修飾'架橋を含む DNA損傷 をチ ックする役割を担っており、次の細胞周期のステージへ移行する前に染色体 上の DNA損傷を取り除く機能をもつ。
[0006] (d)姉妹染色分体凝集'分離
姉妹染色分体凝集 ·分離は、体細胞にお!ヽて複製を終えた姉妹染色分体を娘細 胞に正確に分離する役割を担っている。 [0007] (e)塩基除去修復
塩基除去修復は、染色体 DNA中の塩基に酸化やメチル化を含む化学修飾損傷 が生じた場合に、修飾された塩基を取り除く役割を担っている。
[0008] (f)ミスマッチ除去修復
ミスマッチ除去修復は、染色体 DNA中の正し 、塩基対 G— Cと A— T以外のミスマ ツチ塩基対を認識して、正 ヽ塩基対に修復する役割を担って!/ヽる。
[0009] (g)ヌクレオチド除去修復
ヌクレオチド除去修復は、紫外線照射によって染色体 DNA中に生じる、シクロブタ ン型ピリミジン 2量体や 6— 4光産物、またシスプラチンによって染色体 DNA中の隣り 合った塩基の間で生じる、 DNA鎖内架橋などの損傷を認識して、損傷部を除去して 修復する役割を担っている。
[0010] (h)相同組換え修復
相同組換え修復は、塩基除去修復、ミスマッチ除去修復、ヌクレオチド除去修復な どの修復機構が不完全で生じた DNA損傷、また染色体 DNA中に生じた切断、ギヤ ップなどを含む様々な DNA損傷を、損傷をもたな ヽ相同染色体を铸型として修復す る役割を担っている。
[0011] (i)非相同末端結合修復 (非相同組換え修復）
非相同末端結合修復 (非相同組換え修復）は、染色体 DNA中に生じた二重鎖切 断の末端を結合して修復する役割を担って ヽる。
[0012] (j)二本鎖 DNA切断修復
二本鎖 DNA切断修復は、染色体 DNA中に生じた二重鎖切断を修復する役割を 担っており、相同組換え修復や非相同末端結合修復 (非相同組換え修復）がこの修 復機構に含まれる。
[0013] (k) DNA複製後修復 (DNA損傷トレランス）
DNA複製後修復 (DNA損傷トレランス）は、損傷をもつ染色体 DNAが複製される 場合に、損傷が存在する DNA鎖の複製を可能にする機構で、残された DNA損傷 は複製後に修復される。
[0014] (l) DNA架橋損傷修復 DNA架橋損傷修復は、シスブラチンなどの架橋剤によって生じた、染色体内ゃ染 色体間における DNA架橋損傷を修復する役割を担って ヽる。
[0015] (m) DNA—タンパク質架橋損傷修復
DNA—タンパク質架橋損傷修復は、 DNA修復の反応中間体である酵素タンパク 質 DNAの共有結合体が形成された場合、また、染色体 DNA中の塩基とタンパク 質の架橋結合が形成された場合に、共有結合体や架橋結合体を除去する役割を担 つている。
[0016] (n) DNAポリメラーゼ
DNAポリメラーゼは、複製、組換え、修復などの染色体安定化機構において、 DN A合成反応を行う役割を担って ヽる。
[0017] (o)ヌクレアーゼ
ヌクレアーゼは、複製、組換え、修復などの染色体安定化機構において、 DNA分 解反応を行う役割を担って 、る。
[0018] (p)ヌクレオチド浄ィ匕
ヌクレオチド浄ィ匕は、 DNA合成反応の基質となるヌクレオチド中の塩基に酸ィ匕ゃメ チル化を含む化学修飾損傷が生じた場合に、修飾された塩基を取り除く役割を担つ ている。
[0019] (q)クロマチン構造維持
クロマチン構造維持は、染色体の高次構造を介した複製、組換え、修復などの染 色体安定化機構に働く。
[0020] (r)テロメァ構造維持
テロメァ構造維持は、染色体末端のテロメァ長の制御、テロメァ領域の特殊な高次 構造の形成 ·維持を介して、染色体安定ィ匕に重要な役割を担っている。
[0021] また、上記の機能に関連する種々の遺伝子について、染色体の安定化に関与する ことが報告されている。例えば、染色体の安定ィ匕に関与する種々の遺伝子について 、様々な知見が報告されて!、る (非特許文献 1〜83参照)。
しかしながら、染色体の安定化に関与する上述の機能 (遺伝子)と、癌細胞特異的 なアポトーシス誘導との関連は、これまでのところ知られていな力つた。 非特許文献 1： Wood, R.D., Mitchell, M., Sgourou, J. and Lindahl, T. (2001). Human DNA repair genes Science, 291, 1284-1289.
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発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0023] 本発明は、癌細胞特異的なアポトーシス誘導剤の提供を課題とする。より詳しくは、 染色体の安定化を阻害する化合物、染色体の安定化に関与する遺伝子の発現を阻 害する化合物、または、該遺伝子によってコードされるタンパク質の機能を阻害する 化合物を有効成分とする癌細胞特異的アポトーシス誘導剤、並びに該アポトーシス 誘導剤のスクリーニング方法の提供を課題とする。さらに、アポトーシス誘導剤を医薬 組成物として製造する方法の提供を課題とする。
課題を解決するための手段
[0024] 本発明者らは上記の課題を解決すベぐ細胞において染色体の安定ィ匕に関連す る種々の機能について、該機能の異常によってアポトーシスが癌細胞特異的に誘導 される力否かについての検討を行った。細胞における染色体の安定ィ匕に関連する機 能としては、染色体の安定ィ匕に深く関与する以下の機能を選択した。（a)ヒト染色体 不安定性疾患関連遺伝子、（b)染色体 DNAの複製開始、複製フォークの進行を含 む染色体 DNA複製反応、（c) DNA損傷チェックポイント、（d)姉妹染色分体凝集. 分離、（e)塩基除去修復、（f)ミスマッチ除去修復、（g)ヌクレオチド除去修復、（h)相 同組換え修復、（i)非相同末端結合修復 (非相同組換え修復)、（j)二本鎖 DNA切 断修復、（k) DNA複製後修復 (DNA損傷トレランス)、（l) DNA架橋損傷修復、（m) DNA—タンパク質架橋損傷修復、（n) DNAポリメラーゼ、（o)ヌクレアーゼ、（p)ヌク レオチド浄化、（q)クロマチン構造維持、（r)テロメァ構造維持。
[0025] 本発明者らは、上記の各種機能に関与する種々の遺伝子について、該遺伝子の 発現抑制効果を有する siRNAを用いて、該遺伝子の癌細胞におけるアポトーシス誘 導効果を検討した。その結果、前記の各機能に関与する複数の遺伝子について、そ の発現を抑制することにより、癌細胞においてアポトーシスが誘導され、細胞増殖の 抑制が引き起こされることを見出した。さらに本発明者らは、該遺伝子の発現を抑制 しても、正常細胞（野生型細胞）についてはアポトーシスの誘導が起こらないことを初 めて見出した。該遺伝子は、非常に優れた副作用の少ない抗癌剤 (制癌剤)のター ゲット分子と考えられる。
[0026] 上述の結果から、上記の各種機能に関与する遺伝子の発現を抑制することにより、 アポトーシスを誘導することが可能であることが示された。また、該遺伝子は、上記の 各種機能に深く関与しており、通常、該遺伝子の発現が抑制されることにより、上記 機能は細胞において正常に働力なくなる。従って、本発明者らによって見出された上 記知見は、とりもなおさず、上記の各種機能の異常によって、癌細胞特異的にアポト 一シスが誘導されることを示すものである。よって、上記の各種機能を阻害させる化 合物は、癌細胞特異的なアポトーシス誘導作用を有するものと考えられる。
[0027] さらに、上記の各種機能の異常により、染色体が不安定ィ匕することが知られている。
従って、細胞における染色体の不安定化が、癌細胞特異的なアポトーシス誘導の引 き金となっていることが考えられる。即ち、細胞における染色体安定ィ匕を阻害するィ匕 合物、あるいは、染色体安定ィ匕に関与する遺伝子の機能を阻害する化合物は、癌細 胞特異的なアポトーシス誘導剤となることが期待される。
[0028] 本発明は、染色体の安定化を阻害する化合物、染色体の安定化に関与する遺伝 子の発現を阻害する化合物、または、該遺伝子によってコードされるタンパク質の機 能を阻害する化合物を有効成分とする癌細胞特異的アポトーシス誘導剤、並びに該 アポトーシス誘導剤のスクリーニング方法に関し、より詳しくは、
〔1〕 染色体の安定化を阻害する化合物を含む、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤
〔2〕 染色体の安定化の阻害が、以下の（a)〜(r)のいずれかの機能を阻害すること による、〔1〕に記載のアポトーシス誘導剤、
(a)ヒト染色体不安定性疾患関連遺伝子
(b)染色体 DNAの複製開始、複製フォークの進行を含む染色体 DNA複製反応
(c) DNA損傷チヱックポイント
(d)姉妹染色分体凝集 ·分離
(e)塩基除去修復 (f)ミスマッチ除去修復
(g)ヌクレオチド除去修復
(h)相同組換え修復
(i)非相同末端結合修復 (非相同組換え修復）
(j)二本鎖 DNA切断修復
(k) DNA複製後修復 (DNA損傷トレランス）
(l) DNA架橋損傷修復
(m) DNA—タンパク質架橋損傷修復
(n) DNAポリメラーゼ
(o)ヌクレアーゼ
(P)ヌクレオチド浄化
(q)クロマチン構造維持
(r)テロメァ構造維持
〔3〕 〔2〕の (a)〜 (r)の 、ずれかの機能に関与する遺伝子の発現を阻害する化合物 を含む、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤、
〔4〕 以下の 、ずれかに記載の遺伝子の発現を抑制する化合物を有効成分として含 有する、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤、
APE2、 ATRゝ BRCA1、 Chkl、 Cdc5、 Cdc6、 Cdc7、 Cdc45、 Cdtl、 CSAゝ CSBゝ CtH8、 DDB1、 DDB2、 DNA2、 DUTゝ Elgl、 EndoV、 Espl、 Exonucleasel、 FBH1、 FEN1、 Geminin、 Husl、 KNTC2 (NDC80)、 Ku80、 Ligasel、 Mad2、 MBD4、 Mcm3、 Mcm4、 Mcm5、 Mcm6、 Mcm7、 Mcm8、 Mcml0、 MGMT、 MLH3、 Mms4、 MPG、 MSH2、 Mus81 、 NBS1、 NEIL2、 NEIL3、 NTH1、 Orel, Orc3、 PARP1、 PCNA、 Pifl、 PMS1、 PMS2、 PNK、 Pola pl80、 Pola p70、 Pola Sppl(Prim2a)、 Polb、 Pold pl25、 Pole Dpb3、 Pole Dpb4、 Pole Pol2、 Poli、 Poll, Polm、 Psfl、 Psf2、 Ps 、 Radl、 Radl8、 Rad23A、 Rad23B 、 Rad51、 Rad51D、 Rad54、 Rad6A、 RPA34、 RPA70、 Sccl、 Scc3、 Sir2、 SIRT1 (Sirtuin)ゝ TDG、 TDP1、 TIMELESS^ Tin2、 Topoisomerase I、 Topoisomerase IIIa、 Topoisomerase Illbゝ Ubcl3、 UNGゝ XAB2、 XPCゝ XPFゝ XPGゝ Xrcc2、 XRCC4
[5] 〔4〕に記載の各遺伝子の塩基配列が、配列番号： 1〜637、 810〜908に記載 の塩基配列からなる群より選択される、〔4〕に記載のアポトーシス誘導剤、
〔6〕 〔4〕に記載のいずれかの遺伝子の発現を抑制する化合物が、該遺伝子に対し て RNAi効果を有する二本鎖 RNA(siRNA)である、〔4〕に記載のアポトーシス誘導剤、 〔7〕 二本鎖 RNAが、〔4〕に記載のいずれかの遺伝子の mRNAにおける連続する任 意の 20〜30塩基と相同な配列からなるセンス RNAおよび該センス RNAに相補的な配 列からなるアンチセンス RNA力もなる二本鎖 RNAである、〔6〕に記載のアポトーシス誘 導剤、
[7b] RNAi効果を有する二本鎖 RNA力 該ニ本鎖の一方の鎖が配列番号： 724〜 809 (ただし、該配列において、末端の TTを除いた領域が二本鎖の一方の鎖を構成 する）、または 974〜1063のいずれかに記載の塩基配列であり、他方の鎖が該塩基 配列と相補的な塩基配列であることを特徴とする二本鎖 RNAである、〔6〕に記載のァ ポトーシス誘導剤、
[7c] RNAi効果を有する二本鎖 RNA力 該ニ本鎖の一方の鎖が配列番号： 724〜 809 (ただし、該配列において、末端の TTを除いた領域が二本鎖の一方の鎖を構成 する）、または 974〜1063のいずれかに記載の塩基配列において 1もしくは少数の 塩基が付加、欠失、置換された塩基配列であり、他方の鎖が該塩基配列と相補的な 塩基配列であることを特徴とする二本鎖 RNAであって、上記〔4〕に記載のいずれかの 遺伝子の発現を抑制する機能を有する二本鎖 RNAである、〔6〕に記載のアポトーシ ス誘導剤、
〔7d〕 前記二本鎖 RNAの一方の末端が閉じた構造である (ヘアピンを形成する）分 子を有効成分として含有する、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤、
〔8〕 〔4〕に記載のいずれかの遺伝子に対して RNAi効果を有する二本鎖 RNAを発現 し得る DNAを有効成分として含有する、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤、
〔9〕 〔4〕に記載の 、ずれかの遺伝子の発現を抑制する化合物が以下の（a)または（ b)である、〔4〕に記載のアポトーシス誘導剤、
(a)前記遺伝子の転写産物、またはその一部に対するアンチセンス核酸
(b)前記遺伝子の転写産物を特異的に開裂するリボザィム活性を有する核酸
〔10〕 〔4〕に記載のいずれかの遺伝子によってコードされるタンパク質の機能を抑制 する化合物を有効成分として含有する、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤、
〔11〕 〔4〕に記載のいずれかの遺伝子によってコードされるタンパク質の機能を抑制 する化合物力 以下の（a)〜（c)のいずれかの化合物である、〔10〕に記載のアポト 一シス誘導剤、
(a)前記遺伝子によってコードされるタンパク質に対してドミナントネガティブの性質を 有する変異体タンパク質
(b)前記遺伝子によってコードされるタンパク質に結合する抗体
(c)前記遺伝子によってコードされるタンパク質に結合する低分子化合物
〔12〕 〔1〕〜〔11〕のいずれかに記載のアポトーシス誘導剤を有効成分とする、抗癌 剤、
〔13〕 以下の（a)〜（c)の工程を含む、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤のスクリー ユング方法、
(a)〔4〕に記載のいずれかの遺伝子によってコードされるタンパク質またはその部分 ペプチドと被検化合物を接触させる工程
(b)前記タンパク質またはその部分ペプチドと被検化合物との結合活性を測定する 工程
(c)前記遺伝子によってコードされるタンパク質またはその部分ペプチドと結合する 化合物を選択する工程
〔14〕 以下の（a)〜（c)の工程を含む、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤のスクリー ユング方法、
(a)〔4〕に記載のいずれかの遺伝子を発現する細胞もしくは細胞抽出液と、被検化 合物を接触させる工程
(b)前記遺伝子の発現レベルを測定する工程
(c)被検化合物の非存在下にお ヽて測定した場合と比較して、該発現レベルを低下 させる化合物を選択する工程
〔15〕 以下の（a)〜（c)の工程を含む、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤のスクリー ユング方法、
(a)〔4〕に記載のいずれかの遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的 に結合した構造を有する DNAを含む細胞または細胞抽出液と、被検化合物を接触さ せる工程
(b)前記レポーター遺伝子の発現レベルを測定する工程
(c)被検化合物の非存在下にお ヽて測定した場合と比較して、前記発現レベルを低 下させる化合物を選択する工程
〔16〕 以下の（a)〜（c)の工程を含む、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤のスクリー ユング方法、
(a)〔4〕に記載のいずれかの遺伝子によってコードされるタンパク質、または該タンパ ク質を発現する細胞もしくは細胞抽出液と、被検化合物を接触させる工程
(b)前記タンパク質の活性を測定する工程
(c)被検化合物の非存在下において測定した場合と比較して、前記タンパク質の活 性を低下させる化合物を選択する工程
〔17〕 以下の工程 (a)および (b)を含む、〔4〕または〔10〕に記載のアポトーシス誘導 剤を医薬組成物として製造する方法、
(a)〔13〕〜〔16〕のいずれかに記載の方法によって、化合物をスクリーニングするェ 程
(b)該化合物を薬学上許容される担体と混合する工程、を提供するものである。 また、本発明の具体的な一態様においては、配列番号： 724〜809、 974〜1063 の!、ずれかに記載の塩基配列を該ニ本鎖 RNAの一方の鎖とする siRNA分子（配列 番号： 724〜809、 974〜 1063のいずれ力に記載の塩基配列と、その相補鎖力らな る siRNA分子）を有効成分として含む、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤、 〔18〕 対象細胞へ、上記のいずれかのアポトーシス誘導剤を投与する（接触させる） 工程を含む、該細胞のアポトーシスを誘導する方法、
〔19〕 上記のアポトーシス誘導剤もしくは上記の抗癌剤を個体 (癌患者等)へ投与す る工程を含む、癌の治療方法、
〔20〕 染色体の安定化を阻害する化合物（例えば、上記〔4〕に記載の!/、ずれかの遺 伝子の発現、または該遺伝子によってコードされるタンパク質の機能を抑制する化合 物）のアポトーシス誘導剤の製造における使用、 〔21〕 上記のアポトーシス誘導剤の抗癌剤の製造における使用、
を提供する。
図面の簡単な説明
[図 1]図 1は、実施例にて用いた遺伝子名、ァクセッション番号 (Accession no.)、 siRNA配列、配列番号、 HeLa細胞における遺伝子発現抑制、 MTTアツセィ（HeLa細 胞）、 Tunel法の結果、 TIG3細胞における遺伝子発現抑制、 MTTアツセィ (TIG3細胞 )を示す。「HeLa細胞における遺伝子発現抑制」の列は、各遺伝子に対する siRNAを それぞれ HeLa細胞に導入し、導入 48時間後の各 mRNAの発現を Taqman PCRにより 定量した結果を示す。「MTTアツセィ（HeLa細胞）」の列は、各遺伝子に対する siRNA を HeLa細胞に導入し、導入 4日後の細胞生存率を MTTアツセィで調べた結果を示 す。「Tunel法」の列は、染色が認められた場合、即ちアポトーシス陽性の場合を YES と表示した。「TIG3細胞における遺伝子発現抑制」の列は、各遺伝子に対する siRNA を TIG3細胞に導入し、 72時間後の mRNAの発現を Taqman PCRにより定量した結果 を示す。 NDは検出不能を示す。「MTTアツセィ (TIG3細胞）」の列は、各遺伝子に対 する siRNAをそれぞれ TIG3細胞に導入し、 4日後の細胞生存率を MTTアツセィで調 ベた結果を示す。 なお、遺伝子はそれぞれの有する機能によって分別した。
[図 2]図 2は、図 1の続きの図である。
[図 3]図 3は、図 2の続きの図である。
[図 4]図 4は、図 3の続きの図である。
[図 5]図 5は、 HeLa細胞における各遺伝子の mRNA発現の抑制によるアポトーシスの 誘導を示す写真である。各遺伝子に対する siRNAをそれぞれ HeLa細胞に導入し、 TUNEL法を用いて導入 48時間後の HeLa細胞におけるアポトーシス誘導を検討した 結果を示す。各図左の緑色 (モノクロ図面を掲載）はアポトーシスが誘導された核を、 各図右は視野に存在する細胞の核を示す。
[図 6]図 6は図 5の続きの写真である。
[図 7]図 7は図 6の続きの写真である。
[図 8]図 8は図 7の続きの写真である。
[図 9]図 9は図 8の続きの写真である。 [図 10]図 10は、 anti-ssDNA抗体を用 、て染色体 DNA中の一本鎖 DNAが露出した領 域を免疫染色した結果を示す写真である。 1遺伝子に対し、 3枚組みの写真を示す。 左から anti-ssDNA像、核染色像、重ね合わせ像である。
[図 11]図 11は、図 10の続きの図である。
[図 12]図 12は、図 11の続きの図である。
[図 13]図 13は、図 12の続きの図である。
[図 14]図 14は、図 13の続きの図である。
[図 15]図 15は、図 14の続きの図である。
[図 16]図 16は、図 15の続きの図である。
[図 17]図 17は、図 16の続きの図である。
[図 18]図 18は、図 17の続きの図である。
[図 19]図 19は、図 18の続きの図である。
[図 20]図 20は、図 19の続きの図である。
[図 21]図 21は、図 20の続きの図である。
[図 22]図 22は、図 21の続きの図である。
[図 23]図 23は、図 22の続きの図である。
[図 24]図 24は、図 23の続きの図である。
[図 25]図 25は、図 24の続きの図である。
[図 26]図 26は、図 25の続きの図である。
[図 27]図 27は、図 26の続きの図である。
[図 28]図 28は、実施例にて用いた遺伝子名、ァクセッション番号 (ァクセッション No.) 、その他ァクセッション No.、 siRNA配列、配列番号、 HeLa細胞における遺伝子発現 抑制、 HeLa細胞における増殖抑制、 TIG3細胞における遺伝子発現抑制、 TIG3細胞 における増殖抑制を示す。 Γ40ηΜ HeLa細胞における遺伝子発現抑制」の列は、各 遺伝子に対する siRNA配列をそれぞれ HeLa細胞に導入し、導入 48時間後の各 mRNAの発現を Taqman PCRにより定量した結果を示す。「40nM HeLa細胞における 増殖抑制」の列は、各遺伝子に対する siRNA配列をそれぞれ HeLa細胞に導入し、導 入 4日後の細胞生存率を MTTアツセィで調べた結果を示す。「40nM TIG3細胞にお ける遺伝子発現抑制」の列は、各遺伝子に対する siRNAを TIG3細胞に導入し、 72時 間後の mRNAの発現を Taqman PCRにより定量した結果を示す。なお、図中の「* *」 は、 "未決定 (Not determined)"を表す。「40nM TIG3細胞における増殖抑制」の列は 、各遺伝子に対する siRNA配列をそれぞれ TIG3細胞に導入し、導入 4日後の細胞生 存率を MTTアツセィで調べた結果を示す。 なお、遺伝子はそれぞれの有する機能 によって分別した。
[図 29]図 29は、図 28の続きの図である。
[図 30]図 30は、図 29の続きの図である。
[図 31]図 31は、 KNTC2(NDC80)遺伝子の別名、ァクセッション番号（ァクセッション No.)、 mRNA登録、 siRNA ID、 siRNA配列、配列番号、 HeLa細胞における mRNA発現 、 HeLa細胞における増殖抑制、 HeLa細胞におけるアポトーシス、 HDF細胞における mRNA発現、 HDF細胞における増殖抑制、 HDF細胞におけるアポトーシスを示す。 HeLa細胞における「mRNA発現」の列は、 KNTC2(NDC80)遺伝子に対する siRNA配 列をそれぞれ HeLa細胞に導入し、導入 48時間後の各 mRNAの発現を Taqman PCR により定量した結果を示す。 HeLa細胞における「増殖抑制」の列は、 KNTC2(NDC80) 遺伝子に対する siRNA配列をそれぞれ HeLa細胞に導入し、導入 4日後の細胞生存 率を MTTアツセィで調べた結果を示す。 HeLa細胞における「アポトーシス」の列は、 染色が認められた場合、即ちアポトーシス陽性の場合を YESと表示した。 HDF細胞に おける「mRNA発現」の列は、 KNTC2(NDC80)遺伝子に対する siRNA配列をそれぞれ HDF細胞に導入し、導入 48時間後の各 mRNAの発現を Taqman PCRにより定量した 結果を示す。 HDF細胞における「増殖抑制」の列は、 KNTC2(NDC80)遺伝子に対す る siRNA配列をそれぞれ HDF細胞に導入し、導入 4日後の細胞生存率を MTTアツセ ィで調べた結果を示す。 HDF細胞における「アポトーシス」の列は、染色が認められ た場合、即ちアポトーシス陽性の場合を YESと表示した。
[図 32]図 32は、実施例にて用いた遺伝子名、 siRNA ID、 siRNA配列、配列番号、 HeLa細胞における mRNA発現、 HeLa細胞における増殖抑制、 HeLa細胞におけるァ ポトーシス、 HDF細胞における mRNA発現、 HDF細胞における増殖抑制、 HDF細胞 におけるアポトーシスを示す。 HeLa細胞における mRNA「発現」の列は、各遺伝子に 対する siRNA配列をそれぞれ HeLa細胞に導入し、導入 48時間後の各 mRNAの発現 を Taqman PCRにより定量した結果を示す。 HeLa細胞における「増殖」抑制の列は、 各遺伝子に対する siRNA配列をそれぞれ HeLa細胞に導入し、導入 4日後の細胞生 存率を MTTアツセィで調べた結果を示す。 HeLa細胞における「アポトーシス」の列は 、染色が認められた場合、即ちアポトーシス陽性の場合を + (プラス）と表示した。
HDF細胞における mRNA「発現」の列は、各遺伝子に対する siRNA配列をそれぞれ HDF細胞に導入し、導入 48時間後の各 mRNAの発現を Taqman PCRにより定量した 結果を示す。 HDF細胞における「増殖」抑制の列は、各遺伝子に対する siRNA配列を それぞれ HDF細胞に導入し、導入 4日後の細胞生存率を MTTアツセィで調べた結果 を示す。 HDF細胞における「アポトーシス」の列は、染色が認められた場合、即ちアポ トーシス陽性の場合を + (プラス）、アポトーシス陰性の場合を—（マイナス）と表示し た。
[図 33]図 33は、 HeLa細胞および TIG3細胞における Pifl、 Mms4、 Topoisomerasellla, Mus81、 SIRT1 (Sirtuin)、 Espl、 MPGゝ Poll, Polm、 EndoVの各遺伝子の mRNA発現の 抑制によるアポトーシスの誘導を示す写真である。各遺伝子に対する siRNAをそれぞ れ HeLa細胞および TIG3細胞に導入し、 TUNEL法を用いて導入 48時間後の HeLa細 胞および導入 72時間後の TIG3細胞におけるアポトーシス誘導を検討した結果を示 す。
[図 34]図 34は、図 33の続きの写真である。
[図 35]図 35は、 HeLa細胞および TIG3細胞における KNTC2(NDC80)遺伝子の mRNA 発現の抑制によるアポトーシスの誘導を示す写真である。 KNTC2(NDC80)遺伝子に 対する siRNAをそれぞれ HeLa細胞および TIG3細胞に導入し、 TUNEL法を用いて導 入 48時間後の HeLa細胞および導入 72時間後の TIG3細胞におけるアポトーシス誘導 を検討した結果を示す。左側の写真にはアポトーシスが誘導された核が写って 、る。 右側の写真には視野に存在する細胞の核が写っている。
[図 36]図 36は、 anti-ssDNA抗体を用いて染色体 DNA中の一本鎖 DNAが露出した領 域を免疫染色した結果を示す写真である。
発明を実施するための最良の形態 [0030] 本発明者らによって、細胞における染色体の安定ィ匕を阻害することにより、癌細胞（ 腫瘍細胞）において特異的にアポトーシスが誘導されることが見出された。
本発明はまず、染色体の安定化を阻害する化合物を含む、癌細胞特異的 (癌細胞 に対する)アポトーシス誘導剤を提供する。
[0031] 本発明のアポトーシス誘導剤は、癌細胞に対して選択的にアポトーシス誘導作用を 有することを特徴とするものである。本発明において「癌細胞特異的」とは、正常細胞 に対しては実質的なアポトーシス誘導作用を示さず、癌細胞に対して実質的にアポト 一シス誘導作用を示すことを言うが、好ましくは、正常細胞に対しては、アポトーシス 誘導作用が見られず、癌細胞に対してアポトーシス誘導作用を有することを言う。
[0032] アポトーシスとは一般的に、生理的条件下で細胞自らが積極的に引き起こす細胞 死を言う。アポトーシスの形態としては、例えば、細胞核の染色体凝集、細胞核の断 片化、細胞表層微絨毛の消失、細胞質の凝集等が挙げられる。従って、本発明にお けるアポトーシス誘導作用とは、例えば、細胞において上記のアポトーシスの形態を 誘導する作用を指すが、必ずしも、上記の形態の誘導のみに限定されるものではな い。当業者においては、細胞のアポトーシス誘導が起こっているか否かについて、適 宜、判断することが可能である。
[0033] 本発明の、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤は、例えばアポトーシス誘導作用を機 序とする抗癌剤 (制癌剤）となるものと考えられる。本発明のアポトーシス誘導剤は、 癌細胞特異的にアポトーシスを誘導し、正常細胞にはアポトーシスが誘導されな 、こ とから、副作用の少ない、安全な抗癌剤となるものと期待される。
[0034] なお、本発明における「抗癌剤」は、制癌剤と表記することも可能である。また、前記 「抗癌剤」は、「抗腫瘍剤」、「抗腫瘍薬剤」または「抗腫瘍医薬組成物」等と表現され る場合ちある。
[0035] 本発明において「染色体の安定ィ匕が阻害される」とは、例えば、染色体 DNA中に 修復されずに残った損傷が蓄積した状態となること等を指し、具体的には、染色体 D NA中に一本鎖が露出した領域が蓄積したり、二本鎖 DNA切断部分が多数出現す る状態を指すが、必ずしもこのような状態に限定されない。
[0036] 本発明における「染色体の安定化」は、例えば、細胞における以下の機能によって 維持されている。従って、以下の機能を阻害することによって、染色体の安定化が阻 害される。
(a)ヒト染色体不安定性疾患関連遺伝子
(b)染色体 DNAの複製開始、複製フォークの進行を含む染色体 DNA複製反応
(c) DNA損傷チヱックポイント
(d)姉妹染色分体凝集 ·分離
(e)塩基除去修復
(f)ミスマッチ除去修復
(g)ヌクレオチド除去修復
(h)相同組換え修復
(i)非相同末端結合修復 (非相同組換え修復）
(j)二本鎖 DNA切断修復
(k) DNA複製後修復 (DNA損傷トレランス）
(l) DNA架橋損傷修復
(m) DNA—タンパク質架橋損傷修復
(n) DNAポリメラーゼ
(o)ヌクレアーゼ
(P)ヌクレオチド浄化
(q)クロマチン構造維持
(r)テロメァ構造維持
[0037] 本発明の好ましい態様において、染色体の安定化阻害とは、例えば、上記の（a) 〜 (r)の 、ずれかの機能を阻害することを挙げることができる。
即ち本発明の好ま 、態様にぉ 、ては、上記 (a)〜 (r)の 、ずれかの機能を阻害 する化合物を含む、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤に関する。
[0038] 本発明にお 、て、上記 (a)〜 (r)の 、ずれかの機能を阻害するためには、例えば、 該機能に関与する遺伝子 (本明細書においては、「染色体安定化関連遺伝子」と記 載する場合あり）の発現を阻害する、もしくは該遺伝子によってコードされるタンパク 質の機能 (活性)を阻害することが挙げられる。 [0039] 上記の各機能に関与する遺伝子としては、例えば、以下の遺伝子を挙げることがで きるが、上記の各機能に関与する遺伝子であれば、特に制限されない。
[0040] (a)ヒト染色体不安定性疾患関連遺伝子
ヒト染色体不安定性疾患としては、例えば色素性乾皮症、コケイン症、ナイミーヘン 症、血管拡張性失調症、ファンコニー貧血症、あるいは早老症等が挙げられる。これ ら各疾患に関連する遺伝子を以下に記載する。
•色素性乾皮症：（al)XPB、（a2)XPD、（a3)XPG、（a4)XPF、（a5)XPC、（a6)RAD23B、
(a7)CETN2、（a8)RAD23A、 (a9)ERCCl
•コケイン症：（a10)CSA、（all)CSB、 (al2)XAB
'ナイミーヘン症： （al3) NBSl
•血管拡張性失調症： （al4)ATM
•ファンコ-ー貧血症：（a15)FANCA、（al6)FANCC、（al7)FANCD2、（al8)FANCEゝ
(al9)FANCFゝ (a20) FANCG
•早老症：（a21)WRN、（a22)BLM、 (a23)RTS
[0041] (b)染色体 DNAの複製開始、複製フォークの進行を含む染色体 DNA複製反応 (bl)McmlO, (b2)Orcl、（b3)Orc3、（b4)Cdc6、（b5)Cdtl、（b6)Geminin、（b7)Mcm3、 (b8)Mcm4、（b9)Mcm5、（blO)Mcm6、（bll)Mcm7、（bl2)Mcm8、（bl3)Cdc7、 (bl4)Cdc5 、（bl5)Psfl、（bl6)Psf2、（bl7)Psf3、（bl8)Cdc45、 (bl9)Pola pl80、 (b20)Pola p70、 (b21)Pola Sppl(Prim2a)ゝ（b22)RPA70、（b23)RPA34、（b24)PCNA、（b25)Elgl、
(b26)Ligasel、 (b27)Pole Pol2、 (b28)Pole Dpb3、 (b29)Topoisomerase I、（b30)TDPl、 (b31)Orc2、（b32)Orc4、（b33)Orc5、（b34)Orc6、（b35)Mcm2、（b36)Dbf4、 (b37)TopBPl 、（b38)SW5、 (b39)Pola Spp2、（b40)RFCl、（b41)RFC2、（b42)RFC3、（b43)RFC4、 (b44)RFC5、（b45)Pifl、 (b46)Pold p50、 (b47)Pole Dpb2、 (b48)Topoisomerase Iiaゝ (b49)Topoisomerase lib 、（b50)RPA14、（b51)FENl、（b52)DNA2、 (b53)Pold pl25、 (b54)Pold p68、 (b55)Pold pl2、 (b56)Pole Dpb4
[0042] (c) DNA損傷チェックポイント
(cl)ATRゝ（c2)Chkl、（c3)NBSl、（c4)Husl、（c5)Radl、（cll)Mad2、（cl2)BubRl、 (cl2)ATM、（cl3)Rad50、（cl4)Mrell、（cl5)Mdcl、（cl6)53BPl、（cl7)Radl7、
p () () () ()fhl3Rad5hl4Mrelhl5NBShl6Tooisomerasem
() () ()r () () ()h7}3CC3h8Rad52h9Rad54hloRad54BhllBS:Ahl2BS:A2
() () () () () ()hlRad5h2Rad51Lh3Rad51Ch4Rad51L3h5DMCh6XRCC2
Figure imgf000028_0001
P , () () () ()C53NBSC54T0BPC5553BPC56H2AX
, () () ()r () () () ()C46RFC5C47HUSc48Radc49Rad9C50P53c51Rad5c52Mrell
() () () () () ( ()C39weeC40ATRC41ATRIPc42Radl7C43RFC2C44FC3C45R?C4- g () ()f ()f () ()C34chk2c351433etc361433simc37cdc25AC38cdc25----
() (S () () () ()C28RFC3C2RFC4C30RFC5C31ATMC32BRCAC33chk
() () () () () ()c22BubRC23ATRIPC24chk2C25H2AXC26RFCC27RR:2 (hl7)TopoisomeraseIIIb, (hl8)WHIPゝ（hl9)WRN、（h20)BLM、（h21)RecQl、
(h22)RecQ5
[0048] (i)非相同末端結合修復 (非相同組換え修復）
(il)Ku70、（i2)Ku80、（i3)DNA— pkゝ（i4)Ligase4、（i5)XRCC4、（i6)Artemisゝ (i7)WRN [0049] (j)二本鎖 DNA切断修復
(jl)Rad51、 0'2)Rad51D, (j3)Xrcc2、（j4)Rad54、（j5)BRCAl、（j6)Ku80、 0'7)XRCC4,
(j8)Rad52、 0'9)Rad51C, (jlO)Dmcl、（jll)Rad54B、（jl2)DNA- pkゝ（jl3)Ku70、
(jl4)Ligase4、（jl5)Rad51Bゝ（jl6)XRCC3、（jl7)BRCA2、 (jl8)Artemis
[0050] (k) DNA複製後修復 (DNA損傷トレランス）
(kl)Rad6A、（k2)Rad6B、（k3)Radl8、（k4)Ubcl3、 (k5)FBHl
[0051] (1) DNA架橋損傷修復
(11)FANCA、（12)FANCC、（13)FANCD2、（14)FANCE、 (15)FANCF, (16)FANCG
[0052] (m) DNA-タンパク質架橋損傷修復
(ml)TDPl
[0053] (n) DNAポリメラーゼ
(nl)Poliゝ（n2)Polh、（n3)Polqゝ（n4)Polkゝ（n5)Polz(REV3)、（n6)Poll、（n7)Polm、 (n8)Revl
、（n9)Polbゝ（nlO)Polgゝ (nll)Pold p50、 (nl2)Pole Pol2、（nl3)REV7、（nl4)Poln、
(nl5)Pola P180、 (nl6)Pola p70、 (nl7)Pola Sppl、 (nl8)Pola Spp2、 (nl9)Pold p68、
(n20)Pold pl2、 (n21)Pole Dpb2、 (n22)Pole Dpb3、 (n23)Pole Dpb4
[0054] (o)ヌクレアーゼ
(ol)FENl、（o2)TREXl、（o3)TREX2、（o4)Exonucleasel、（o5)SP011、 (o6)ENDO V、
(o7)APEl、（o8)APE2、（o9)Mrell、 (olO)Artemis
[0055] (p)ヌクレオチド浄化
(pl)MTHl、（p2)DUT、 (p3)p53R2
[0056] (q)クロマチン構造維持
(ql)H2AX、（q2)Sir2、 (q3)SIRTl (Sirtuin)
[0057] (r)テロメァ構造維持
(rl)Tin2、（r2)Sir2、（r3)hTert、（r4)TRFl、（r5)TRF2、（r6)Tankyraseゝ（r7)Potl、 (r8)Rapl、 (r9)Pifl
[0058] 上記 (a)〜(r)の各機能に関与する遺伝子としては、好ましくは、後述の実施例に 記載された遺伝子を好適に示すことができる。具体的には、以下に記載の遺伝子を 挙げることができる。
APE2、 ATRゝ BRCA1、 Chkl、 Cdc5、 Cdc6、 Cdc7、 Cdc45、 Cdtl、 CSAゝ CSBゝ CtH8、 DDB1、 DDB2、 DNA2、 DUTゝ Elgl、 EndoV、 Espl、 Exonucleasel、 FBH1、 FEN1、 Geminin、 Husl、 KNTC2 (NDC80)、 Ku80、 Ligasel、 Mad2、 MBD4、 Mcm3、 Mcm4、 Mcm5、 Mcm6、 Mcm7、 Mcm8、 Mcml0、 MGMT、 MLH3、 Mms4、 MPG、 MSH2、 Mus81 、 NBS1、 NEIL2、 NEIL3、 NTH1、 Orel, Orc3、 PARP1、 PCNA、 Pifl、 PMS1、 PMS2、 PNK、 Pola pl80、 Pola p70、 Pola Sppl(Prim2a)、 Polb、 Pold pl25、 Pole Dpb3、 Pole Dpb4、 Pole Pol2、 Poli、 Poll, Polm、 Psfl、 Psf2、 Ps 、 Radl、 Radl8、 Rad23A、 Rad23B 、 Rad51、 Rad51D、 Rad54、 Rad6A、 RPA34、 RPA70、 Sccl、 Scc3、 Sir2、 SIRT1 (Sirtuin入 TDG、 TDP1、 TIMELESS^ Tin2、 Topoisomerase I、 Topoisomerase IIIa、 Topoisomerase Illbゝ Ubcl3、 UNGゝ XAB2、 XPCゝ XPFゝ XPGゝ Xrcc2、 XRCC4
[0059] 本発明の好ま 、態様にぉ 、ては、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の 、 ずれかに記載の遺伝子）の発現、または、該遺伝子によってコードされるタンパク質 の機能を抑制する化合物を有効成分として含有する、癌細胞特異的アポトーシス誘 導剤を提供する。
[0060] 本明細書において記載された遺伝子名は、広く一般的に知られた名称であること から、当業者であれば、該遺伝子の塩基配列についての情報を、遺伝子名を基に、 公共の文献データベース、あるいは、遺伝子データベース（例えば、 GenBank等）か ら、適宜取得することができる。
[0061] 本発明の上記のいずれかに記載の各遺伝子の塩基配列、および該遺伝子によつ てコードされるタンパク質のアミノ酸配列の具体例を、配列表に掲載する。上記遺伝 子の配列情報が取得可能な NCBIのァクセッション番号、および該番号によって取得 される遺伝子の塩基配列の配列番号との関係を表 1〜16に示す。また、本発明の上 記の各遺伝子によってコードされるタンパク質のアミノ酸配列の一例についても、配 列表に示す。 1]
Figure imgf000031_0001
[ε挲] 900]
Figure imgf000032_0001
68T.60/S00Z OAV
Figure imgf000033_0001
t'l6900/S00idf/13d 68 60/S00Z ΟΛ\ [0065] [表 4]
Figure imgf000034_0001
[0066] [表 5]
Figure imgf000035_0001
6]
Figure imgf000036_0001
Figure imgf000036_0002
9ε 68T.60/S00Z OAV
Figure imgf000037_0001
8]
Figure imgf000038_0001
Figure imgf000039_0001
Figure imgf000040_0001
6S 68T.60/S00Z OAV
Figure imgf000041_0001
[n [ oo]
017 68T.60/S00Z OAV
Figure imgf000042_0001
68 60/S00Z OAV \_nW\ [e oo]
Figure imgf000043_0001
[woo]
317 68T.60/S00Z OAV
Figure imgf000044_0001
15]
zoo]
Figure imgf000045_0001
1-T6900/S00Zdf/13d 68U60/S00Z OAV
Figure imgf000046_0001
なお、上記に記載の各遺伝子は、塩基配列中の多型の有無等により、同一の遺伝 子であっても複数のァクセッション番号が付与されて 、る場合がある。この「多型」とは 、一塩基の置換、欠失、挿入変異力 なる一塩基多型 (SNPs)に限定されず、連続す る数塩基の置換、欠失、挿入変異も含まれる。従って、上記の各遺伝子の塩基配列 としては、必ずしも表 1〜表 16に記載のァクセッション番号によって取得される配列、 あるいは、配列番号： 1〜637、 810〜908に記載された配列に限定されない。同様 に、上記の各遺伝子によってコードされるタンパク質のアミノ酸配列も、配列番号: 63 8〜723、 909〜973に記載されたアミノ酸配列に特に限定されない。
[0079] 本発明の上記タンパク質は、配列番号： 638〜723、 909〜973〖こ記載されたアミ ノ酸配列に限定されず、該アミノ酸配列において、 1もしくは複数のアミノ酸残基が付 カロ、欠失、置換、挿入されたアミノ酸配列からなるタンパク質であって、配列番号: 63 8〜723、 909〜973に記載されたタンパク質と機能的に同等なタンパク質が含まれ る。
[0080] また、本発明の染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の各遺伝子）は特に制限 されるものではないが、通常、動物由来であり、より好ましくは哺乳動物由来であり、 最も好ましくはヒト由来である。
[0081] 即ち、本発明はヒトの癌細胞についての特異的なアポトーシス誘導剤に限定されず 、ヒト以外の動物の癌細胞に対するアポトーシス誘導剤も本発明に含まれる。従って 、本発明の遺伝子には、上記の各遺伝子についてのヒト以外の動物におけるホモ口 グ（カウンターパート）遺伝子が含まれる。例えば、配列番号： 1〜637、 810〜908に 記載の各塩基配列力 なる遺伝子に対応する他の動物における内在性の遺伝子（ ホモログ等）が含まれる。該塩基配列からなる DNAに対応する他の動物の内在性の DNAは、一般的に、該配列番号に記載の DNAと高い相同性を有する。高い相同性と は、 50%以上、好ましくは 70%以上、さらに好ましくは 80%以上、より好ましくは 90% 以上 (例えば、 95%以上、さらには 96%、 97%、 98%または 99%以上)の相同性を意 味する。この相同性は、 mBLASTアルゴリズム (Altschul et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2264-8; Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 5873-7)によって決定することができる。また、該 DNAは、生体内から単離した場 合、該配列番号に記載の DNAとストリンジヱントな条件下でノヽイブリダィズすると考え られる。ここで「ストリンジェントな条件」としては、例えば「2 X SSC、 0.1%SDS、 50°C」、 「2XSSC、 0.1%SDS、 42。C」、「1XSSC、 0.1%SDS、 37°C」、よりストリンジェントな条件 として「2XSSC、 0.1%SDS、 65°C」、「0.5XSSC、 0.1%SDS、 42°C」および「0.2XSSC、 0.1%SDS、 65°C」の条件を挙げることができる。当業者においては、他の動物におけ る本発明の上記の各遺伝子に相当する内在性遺伝子に関する情報 (配列等）につ V、て、配列表に掲載された塩基配列を基に適宜取得することが可能である。
[0082] また本発明は、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記のいずれかに記載の遺伝 子)の発現を抑制する化合物を提供する。
[0083] 本発明の染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の 、ずれかに記載の遺伝子）の 発現を抑制する化合物としては、例えば、該遺伝子に対して RNAi(RNA interferance ； RNA干渉)効果を有する二本鎖 RNAを好適に挙げることができる。一般的に RNAiと は、標的遺伝子の mRNA配列と相同な配列からなるセンス RNAおよびこれと相補的な 配列からなるアンチセンス RNAとからなる二本鎖 RNAを細胞内に導入することにより、 標的遺伝子 mRNAの破壊を誘導し、標的遺伝子の発現が阻害される現象を言う。
[0084] RNAi機構の詳細については未だに不明な部分もある力 DICERといわれる酵素（ RNase III核酸分解酵素ファミリーの一種）が二本鎖 RNAと接触し、二本鎖 RNAが small interfering RNAまたは siRNAと呼ばれる小さな断片に分解されるものと考えられ ている。本発明における RNAi効果を有する二本鎖 RNAには、この siRNAも含まれる。 さら〖こ、本発明の二本鎖 RNAを発現し得る DNAもまた、本発明に含まれる。
[0085] 本発明の好ま 、態様にぉ 、ては、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の 、 ずれ力〖こ記載の遺伝子）の発現を RNAi効果により抑制し得る RNA(siRNA)であつて、 配列番号： 724〜809、 974〜 1063のいずれかに記載の塩基配列からなる RNAと、 該 RNAと相補的な配列カゝらなる RNAとがハイブリダィズした構造を含む二本鎖 RNAを 有効成分として含む、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤を提供する。
[0086] 例えば、配列番号： 724に記載の塩基配列（5'- ggaaaaucuggccacucucTT- 3，）を 含む本発明の siRNAとは、以下のような構造の RNA分子を例示することができる。
5 -ggaaaaucuggccacucuc-3
Ι Ι Ι Ι ΙΙ Ι ΙΙΙ Ι ΙΙΙ Ι Ι Ι Ι Ι
3 -ccuuuuagaccggugagag-5
(上記「I」は水素結合を表す。） [0087] なお、上記 RNA分子において一方の端が閉じた構造の分子、例えば、ヘアピン構 造を有する siRNA(shRNA)も本発明に含まれる。即ち、分子内において二本鎖 RNA構 造を形成し得る分子もまた本発明に含まれる。
[0088] 例えば、
5 - ggaaaaucuggccacucuc、xxxx)n gagaguggccagauuuucc- 3' のよつな分子もま 7こ本発 明に含まれる。（上記「(xxxx)n」は任意塩基および配列数力 なるポリヌクレオチドを 表す。）
[0089] 上記 siRNAの好ま U、態様としては、染色体安定化関連遺伝子 (例えば上記の！/、 ずれ力〖こ記載の遺伝子）の発現を RNAi効果により抑制し得る RNA(siRNA)であつて、 配列番号： 724〜809、 974〜 1063のいずれかに記載の塩基配列からなる RNAと、 該 RNAと相補的な配列カゝらなる RNAとがハイブリダィズした構造を含む二本鎖 RNAを 好適に示すことができる。ただし、二本鎖 RNAの末端において、例えば、 1もしくは複 数の RNAが付加もしくは欠失された構造の二本鎖 RNAもまた、本発明に含まれる。
[0090] 即ち本発明は、本発明の二本鎖 RNAを発現し得る DNA (ベクター）を提供する。本 発明の上記二本鎖 RNAを発現し得る DNA (ベクター）は、通常、該ニ本鎖 RNAの一 方の鎖をコードする DNA、および該ニ本鎖 RNAの他方の鎖をコードする DNA力 そ れぞれ発現し得るようにプロモーターと連結した構造を有する DNAである。本発明の 上記 DNAは、当業者においては、一般的な遺伝子工学技術により、容易に作製する ことができる。より具体的には、本発明の RNAをコードする DNAを公知の種々の発現 ベクターへ適宜挿入することによって、本発明の発現ベクターを作製することが可能 である。
[0091] RNAiのために使用される RNAは、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の 、ず れかに記載の遺伝子)もしくは該遺伝子の部分領域と完全に同一 (相同）である必要 はな 、が、完全な同一湘同)性を有することが好ま 、。
[0092] 本発明の RNAi効果を有する二本鎖 RNAは、通常、染色体安定化関連遺伝子 (例 えば、上記のいずれかに記載の遺伝子）の mRNAにおける連続する任意の RNA領域 と相同な配列力もなるセンス RNA、および該センス RNAに相補的な配列からなるアン チセンス RNA力 なる二本鎖 RNAである。上記「連続する任意の RNA領域」の長さは 、通常 20〜30塩基であり、好ましくは 21〜23塩基である。例えば、配列番号： 724〜8 09、 974〜1063のいずれかに記載の RNAを一方の鎖とする siRNAの長さを挙げるこ とができる力 必ずしもこれらの長さに限定されない。しかしながら、そのままの長さで は RNAi効果を有さな!/、ような長鎖の RNAであっても、細胞にお!、て RNAi効果を有す る siRNAへ分解されることが期待されるため、本発明における二本鎖 RNAの長さは、 特に制限されない。また、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記のいずれかに記 載の遺伝子）の mRNAの全長もしくはほぼ全長の領域に対応する長鎖二本鎖 RNAを 、例えば、予め DICERで分解させ、その分解産物を本発明のアポトーシス誘導剤とし て利用することが可能である。この分解産物には、 RNAi効果を有する二本鎖 RNA分 子 (siRNA)が含まれることが期待される。この方法によれば、 RNAi効果を有することが 期待される mRNA上の領域を、特に選択しなくともよい。即ち、 RNAi効果を有する染 色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の 、ずれかに記載の遺伝子）の mRNA上の領 域は、必ずしも正確に規定される必要はない。ただし、より好ましくは、後述の実施例 にお 、て用いた各種 siRNAを好適に示すことができる。
[0093] また、通常、末端に数塩基のオーバーハングを有する二本鎖 RNAは、 RNAi効果が 高いことが知られており、本発明の二本鎖 RNAは、末端に数塩基のオーバーハング を有することが望ましい。このオーバーハングを形成する塩基の長さは特に制限され ない。また、このオーバーハングは、 DNAおよび RNAのいずれであってもよい。好まし くは、 2塩基のオーバーハングを例示することができる。本発明においては例えば、 TT (チミン力 ¾個）、 UU (ゥラシルが 2個）、その他の塩基のオーバーハングを有する二 本鎖 RNA (最も好ましくは 19塩基の二本鎖 RNAと 2塩基 (TT)のオーバーハングを有す る分子）を好適に用いることができる。本発明の二本鎖 RNAには、このようにオーバー ハングを形成する塩基力 ¾NAであるような分子や、標的 mRNA配列と相同な配列も含 まれる。
[0094] 例えば、オーバーハング部分の塩基が TTである場合には、本発明の siRNA分子と しては、
b -ggaaaaucuggccacucucTT-3'
l l l l l l l l l l l l l l l l l l l
3 -TTccuuuuagaccggugagag-5 のような分子 (3'側に TTが付加された分子)を例示することができる。
本発明の上記「染色体安定化関連遺伝子に対して RNAi効果を有する二本鎖 RNA 」は、当業者においては、該ニ本鎖 RNAの標的となる染色体安定ィ匕関連遺伝子 (例 えば、上記のいずれかに記載の遺伝子）の塩基配列をもとに、適宜作製することがで きる。染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記のいずれかに記載の遺伝子）の塩基 配列は、上述のように公共の遺伝子データベースから容易に取得することができる。 一例を示せば、配列番号： 1〜637、 810〜908のいずれかに記載の塩基配列をもと に、本発明の二本鎖 RNAを作製することができる。即ち、配列番号： 1〜637、 810〜 908の 、ずれかに記載の塩基配列をもとに、該配列の転写産物である mRNAの任意 の連続する RNA領域を選択し、この領域に対応する二本鎖 RNAを作製することは、 当業者においては、容易に行い得ることである。また、該配列の転写産物である mRNA配列から、より強い RNAi効果を有する siRNA配列を選択する方法は、例えば 文献（Reynold et al. Nature biotechnology 22. 326-330 (2004)、 Ui-Tei et al. Nucleic
Acids Res. 32. 936-948 (2004)、 Boese Q, Leake D, Reynolds A, Read S, Scaringe SA, Marshall WS, Khvorova A. Mechanistic insights aid computational short interfering RNA design.Methods Enzymol. 2005;392:73-96., Snove O Jr, Nedland M, Fjeldstad SH, Humberset H, Birkeland OR, Grunfeld T, Saetrom P. Designing effective siRNAs with off— target control. Biochem Biophys Res Commun.
2004;325(3):769- 73.、 Yiu SM, Wong PW, Lam TW, Mui YC, Kung HF, Lin M, Cheung YT. Filtering of Ineffective siRNAs and Improved siRNA Design Tool.
Bioinformatics. 200515;21(2): 144— 51、 Chalk AM, Wahlestedt C, Sonnhammer EL. Improved and automated prediction of effective siRNA. Biochem Biophys Res Commun. 2004;319(1):264- 74.、 Amarzguioui M, Prydz H. An algorithm for selection of lunctional siRNA sequences. Biochem Biophys Res Commun.
2004;316(4):1050- 8.、 Sioud M, Leirdal M. Potential design rules and enzymatic synthesis of siRNAs. Methods Mol Biol. 2004;252:457-69.)等を参考にして、当業者 においては、適宜実施することが可能である。また、一方の鎖 (例えば、配列番号： 7 24〜809、 974〜1063のいずれかに記載の塩基配列）が判明していれば、当業者 においては容易に他方の鎖 (相補鎖）の塩基配列を知ることができる。 siRNAは、当 業者においては市販の核酸合成機を用いて適宜作製することが可能である。また、 所望の RNAの合成については、一般の合成受託サービスを利用することが可能であ る。
[0096] また、本発明における siRNAは、必ずしも全てのヌクレオチドがリボヌクレオチド
(RNA)でなくともよい。即ち、本発明において、 siRNAを構成する 1もしくは複数のリボ ヌクレオチドは、対応するデォキシリボヌクレオチドであってもよい。この「対応する」と は、糖部分の構造は異なるものの、同一の塩基種 (アデニン、グァニン、シトシン、チ ミン (ゥラシル)）であることを指す。例えば、アデニンを有するリボヌクレオチドに対応 するデォキシリボヌクレオチドとは、アデニンを有するデォキシリボヌクレオチドのこと を言う。また、前記「複数」とは特に制限されないが、好ましくは 2〜5個程度の少数を 指す。
[0097] また、本発明の二本鎖 RNAの基となる遺伝子 (標的遺伝子）の配列は、必ずしも遺 伝子全長の塩基配列が判明して 、る必要はな 、。選択すべき任意の連続する RNA 領域（例えば、 20〜30塩基）が判明していればよい。従って、 EST (Expressed Sequence Tag)等のように mRNAの一部は判明している力 全長が判明していない遺 伝子断片からも、該断片の塩基配列を基に本発明の二本鎖 RNAを作製することが可 能である。以下に、 GenBankデータベースにおいて、上記のいずれかに記載の遺伝 子と高い相同性を示した EST配列のァクセッション番号を、各遺伝子名ごとに分けて 記載する。但し、これらは多数存在する EST配列のうちの一例に過ぎず、当業者にお いては、適切な EST断片に関する情報を公共のデータベース力も容易に取得するこ とがでさる。
[0098] McmlO : BQ230201、 CK000876, BX324498, BM466246, BI086715, BE561621、
BM781578, BE397209, BM781561, BF797760, BE268770, AI133628、 BI860489、 CA488245, BE018388、 BM794417, AI005288、 AV759891、 BE536223, AI078425, BI023355、 CB120985、 AA305452、 BX324497, AI636632、 CB143720, BM465842, BM833978, AI962581、 BE206240, BE536858、 BQ432059, BX099770, BX346400, BE890219、 BU542039, AI750442, BU542210, BQ929138、 BG323332, AA312197, BG942019, BM755471, AA091854, BX346399、 BG493975, T97047, BU615340、 BG777950, BU618352, BG323324
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、™εε a
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roe 6is09 rzos96 rsi296 、ΓΟΟ^6Λ\ Γ626½Λ\ Γ89ΐΖ00θ9 Γ½ ^00θ9 Γ^ΐ98Λ\ ΐ "229828^9 r^ SS6VV r^T9TS8VV 9SW)S8VV Γ8Ζ8Π8νν r98^808W r T2 9 W FS9S 0H rSTS2^ W r6222^ W T89S88SW Γ 83^Ι r 98S8^W rS06S2WV rS9S2^W ΐ^8 0ΐ^νν r^8T9SW r802T9SW 'riSSSSSW rS92S2SVV r6S0T2SW rZ900ISW F69S88WD rnS6SWD F8 ^82WD F98292WD
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BG500282.1, BI825656.1、 BE561023.1、 BE564344.1, BE565202.1, BE566742.1, BE903220.1, BQ233581.1、 BQ425406.1, BF029347.1, CD557751.1, BU507911.1, BF977553.1, BF976962.1, BF700934.1, BF219086.1、 BF244797.1, BF700668.1、 BF246890.1, BF684028.1, BF667950.1、 BF666100.1、 BF665251.1、 AU151690.2、 BF540908.1、 AU099103.1、 BF576929.1 ,BG403284.1 ,BF589484.1 , AL583281.3、 AL583241.3, AL531915.3、 AL531914.3、 AL527360.3, BF984727.1, AL527307.3, BG257162.1, BF899120.1、 BF994346.1、 BF978548.1, BU633554.1、 AA188980.1、 AA188981.1、 AA189047.1, AA211359.1, BU943322.1, AA249583.1, AA249666.1, CA311030.1、 CA446863.1、 AA312280.1, T89463.1、 AA492580.1, AA628019.1, AA639709.1、 AA700427.1, AA857356.1, AA878068.1, BG679506.1、 BI087094.1, BI260526.1, N88235.1、 BI861865.1、 BM194061.1, BM453009.1, BM476696.1, BM806248.1, BM828736.1, BM995677.1, W72679.1, AL711170.1, AL710845.1, BQ307283.1, BQ307306.1、 BQ776047.1, BQ776118.1, CN294243.1, CN294241.1 、 CN294240.1, CN294239.1, CN294238.1, CN294237.1, AW821289.1,
AW955129.1、 AW573107.1, AW449014.1, BP430527.1, AW069561.1、 AI979323.1 、 BX453617.2, AI955047.1, AI954614.1, BX431751.2, BX372554.2, BX353230.2, BX351284.2, BX333981.2、 AI913466.1、 AI866885.1、 BX284007.1, BF246242.1 ,AI660156.1、 AI380253.1,BP369219.1 ,BF218992.1、 BP282259.1, AU129601.1、 BP283529.1, AI341287.1, BF084870.1, BP290528.1, BP242960.1, BP239153.1、 CV030676.1、 CN294245.1, CN294236.1, BF082771.1, BE503512.1、 AI341285.1, BF038467.1, BE543964.1, CB150849.1、 CB160181.1、 BF001266.1、 BE672102.1, CN294234.1, CN294233.1, R94766.1, CV363738.1、 BE927464.1, AA911686.1、 AV718407.2, BE940500.1、 BE857720.1, BE889796.1、 AV718036.1、 BF687621.1, BF447144.1, CN294232.1, CN294235.1, CN294244.1, R92253.1
[0195] 本発明の好ましい態様においては、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記のい ずれかに記載の遺伝子)もしくは上記各 ESTに対応する mRNAにおける、連続する RNA領域を一方の鎖とする RNAi効果を有する二本鎖 RNA、を含むアポトーシス誘導 剤を提供する。
[0196] 上述のように上記のいずれかに記載の遺伝子には、同一の遺伝子であっても種々 の多型が含まれている場合がある。当業者においては、配列番号： 1〜637、 810〜 908のいずれかに記載の塩基配列もしくは上記の EST配列に対し、例えば、上記の いずれかに記載の遺伝子に関する公共の多型データベースからの情報をカ卩味し、 RNAi効果を有することが期待される RNAの配列を適宜設計することができる。このよ うな RNAを含むアポトーシス誘導剤もまた本発明に含まれる。また、当業者において は、複数種作製された本発明の二本鎖 RNAから、最適な RNAi効果を有する RNAを 適宜選択してアポトーシス誘導剤とすることも可能である。
[0197] 本発明の上記「RNAi効果を有する二本鎖 RNA」の具体例として、図 1〜図 4および 図 28〜32に記載の塩基配列（配列番号： 724〜809、 974〜1063のいずれ力に記 載の塩基配列）を該ニ本鎖 RNAの一方の鎖とする siRNA分子（配列番号： 724〜809 、 974〜1063のいずれかに記載の塩基配列と、その相補鎖からなる siRNA分子）を 挙げることができる。即ち本発明の一つの態様としては、 RNAi効果を有する二本鎖 RNAの一方の鎖が配列番号： 724〜809、 974〜 1063のいずれかに記載の塩基配 列からなる siRNA分子（配列番号： 724〜809、 974〜1063のいずれ力〖こ記載の塩 基配列と、その相補鎖力 なる siRNA分子)を有効成分として含む、癌細胞特異的ァ ポトーシス誘導剤を提供する。
また、上記 siRNA分子において二本鎖を形成する領域の一方の RNA配列は、必ず しも、上記の配列番号： 724〜809、 974〜1063のいずれかに記載の塩基配列と完 全に同一であることに制限されない。例えば、該塩基配列において 1もしくは複数の 塩基が改変された配列力 なる塩基配列を二本鎖 RNAの一方の鎖とする siRNA分子 であっても、本発明の遺伝子の発現を抑制する機能を有するものであればょ ヽ。 即ち、本発明の好ましい態様において、 RNAi効果を有する二本鎖 RNAとは、該ニ 本鎖の一方の鎖が配列番号： 724〜809、または 974〜1063のいずれかに記載の 塩基配列において 1もしくは複数の塩基が付加、欠失、置換された塩基配列であり、 他方の鎖が該塩基配列と相補的な塩基配列であることを特徴とする二本鎖 RNAであ つて、本発明の遺伝子の発現を抑制する機能を有する二本鎖 RNAである。なお、上 記「複数」とは、通常、少数を意味し、より具体的には、 2〜10を意味し、好ましくは 2 〜5を意味し、より好ましくは 2〜3を意味する。
[0198] また、本発明の好ましい態様としては、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の V、ずれかに記載の遺伝子）の発現を抑制する化合物が以下の（a)または (b)である、 アポトーシス誘導剤を提供する。
(a)本発明の染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の ヽずれかに記載の遺伝子） の転写産物、またはその一部に対するアンチセンス核酸
(b)本発明の染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の ヽずれかに記載の遺伝子） の転写産物を特異的に開裂するリボザィム活性を有する核酸
[0199] 本発明における「核酸」とは RNAまたは DNAを意味する。特定の内在性遺伝子の発 現を阻害 (抑制)する方法としては、アンチセンス技術を利用する方法が当業者によ く知られている。アンチセンス核酸が標的遺伝子の発現を阻害する作用としては、以 下のような複数の要因が存在する。すなわち、三重鎖形成による転写開始阻害、 RNAポリメラーゼによって局部的に開状ループ構造が作られた部位とのハイブリッド 形成による転写阻害、合成の進みつつある RNAとのハイブリッド形成による転写阻害 、イントロンとェキソンとの接合点におけるハイブリッド形成によるスプライシング阻害、 スプライソソーム形成部位とのハイブリッド形成によるスプライシング阻害、 mRNAとの ノ、イブリツド形成による核力も細胞質への移行阻害、キヤッビング部位やポリ (A)付カロ 部位とのハイブリッド形成によるスプライシング阻害、翻訳開始因子結合部位とのノ、ィ ブリツド形成による翻訳開始阻害、開始コドン近傍のリボソーム結合部位とのハイプリ ッド形成による翻訳阻害、 mRNAの翻訳領域やポリソーム結合部位とのハイブリッド形 成によるペプチド鎖の伸長阻害、および発現制御領域と転写調節因子との相互作用 部位とのハイブリッド形成による遺伝子発現阻害などである。このようにアンチセンス 核酸は、転写、スプライシングまたは翻訳など様々な過程を阻害することで、標的遺 伝子の発現を阻害する (平島および井上著、新生化学実験講座 2核酸 IV遺伝子の 複製と発現、 日本生化学会編、東京化学同人、 1993年、 p.319-347)。
本発明で用いられるアンチセンス核酸は、上記のいずれの作用により染色体安定 化関連遺伝子 (例えば、上記の ヽずれかに記載の遺伝子）の発現を阻害してもよ 、。 一つの態様としては、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記のいずれかに記載の 遺伝子)の mRNAの 5'端近傍の非翻訳領域に相補的なアンチセンス配列を設計すれ ば、遺伝子の翻訳阻害に効果的と考えられる。また、コード領域もしくは 3'側の非翻 訳領域に相補的な配列も使用することができる。このように、染色体安定化関連遺伝 子 (例えば、上記のいずれかに記載の遺伝子)の翻訳領域だけでなぐ非翻訳領域 の配列のアンチセンス配列を含む核酸も、本発明で利用されるアンチセンス核酸に 含まれる。使用されるアンチセンス核酸は、適当なプロモーターの下流に連結され、 好ましくは 3'側に転写終結シグナルを含む配列が連結される。また臨床応用を考慮 する場合、使用されるアンチセンス核酸は、通常、合成オリゴマーであり、ヌクレア一 ゼ分解に対する感受性を減らし、且つアンチセンス核酸としての活性を維持するため に、リン酸エステル結合部の 0 (酸素）を S (硫黄）に置換した Sオリゴ (ホスホロチォェ ート型オリゴヌクレオチド）の利用が一般に知られている。この Sオリゴは現在ではアン チセンス薬として、直接患部に注入される臨床試験が行なわれている。本発明にお いてもこの sオリゴを好適に使用することができる。アンチセンス核酸の配列は、標的 遺伝子またはその一部と相補的な配列であることが好ま U、が、遺伝子の発現を有 効に抑制できる限り、完全に相補的でなくてもよい。転写された RNAは、標的遺伝子 の転写産物に対して好ましくは 90%以上、最も好ましくは 95%以上の相補性を有す る。アンチセンス核酸を用いて標的遺伝子の発現を効果的に抑制するには、アンチ センス核酸の長さは少なくとも 15塩基以上であり、好ましくは 100塩基以上であり、さら に好ましくは 500塩基以上である。
[0201] また、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の 、ずれかに記載の遺伝子）の発 現の阻害は、リボザィム、またはリボザィムをコードする DNAを利用して行うことも可能 である。リボザィムとは触媒活性を有する RNA分子を指す。リボザィムには種々の活 性を有するものが存在し、 RNAを部位特異的に切断するリボザィムの設計も可能であ る。リボザィムには、グループ Iイントロン型や RNase Pに含まれる Ml RNAのように 400 ヌクレオチド以上の大きさのものもある力 ハンマーヘッド型やヘアピン型と呼ばれる 40ヌクレオチド程度の活性ドメインを有するものもある（小泉誠および大塚栄子、蛋白 質核酸酵素、 1990年、 35、 2191)。
[0202] 例えば、ハンマーヘッド型リボザィムの自己切断ドメインは、 G13U14C15という配列 の C15の 3'側を切断する力 その活性には U14と A9との塩基対形成が重要とされ、 C15の代わりに A15または U15でも切断され得ることが示されている（Koizumi, M.ら著 、 FEBS Lett, 1988年、 228、 228.) 0基質結合部位が標的部位近傍の RNA配列と相 補的なリボザィムを設計すれば、標的 RNA中の UC、 UUまたは UAという配列を認識 する制限酵素的な RNA切断リボザィムが作出できる（Koizumi, M.ら著、 FEBS Lett, 1988年、 239, 285.、小泉誠および大塚栄子、蛋白質核酸酵素、 1990年、 35, 2191.、 Koizumi, M.ら著、 Nucl Acids Res、 1989年、 17, 7059.)。
[0203] また、ヘアピン型リボザィムも本発明の目的に有用である。このリボザィムは、例え ばタバコリングスポットウィルスのサテライト RNAのマイナス鎖に見出される（Buzayan, JM., Nature, 1986年、 323, 349.)。ヘアピン型リボザィムからも、標的特異的な RNA切 断リボザィムを作出できることが示されている（Kikuchi, Y. & Sasaki, N., Nucl Acids Res, 1991, 19, 6751.、菊池洋，化学と生物， 1992, 30, 112.)。このように、リボザィム を用いて本発明における染色体安定ィ匕関連遺伝子の転写産物を特異的に切断する ことで、該遺伝子の発現を阻害することができる。
[0204] さらに本発明は、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記のいずれかに記載の遺 伝子）によってコードされるタンパク質の機能 (活性)を抑制する化合物を有効成分と して含有する、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤に関する。
[0205] 本発明の染色体安定化関連遺伝子によってコードされるタンパク質には、該タンパ ク質のアミノ酸配列において 1若しくは複数のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加され たアミノ酸配列を含む、染色体安定化関連遺伝子によってコードされるタンパク質の 変異タンパク質もしくはホモログタンパク質であって、染色体安定化関連遺伝子によ つてコードされるタンパク質と機能的に同等なタンパク質も含まれる。ここで「機能的 に同等なタンパク質」とは、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記のいずれかに記 載の遺伝子）によってコードされるタンパク質における機能 (例えば、上述の（a)〜（s )のいずれかの機能)と同様の機能を備えたタンパク質である。
[0206] あるいは染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の ヽずれかに記載の遺伝子）に よってコードされるタンパク質のアミノ酸配列に対して、たとえば 90%以上、望ましくは 95%以上、更に望ましくは 99%以上の相同性を有するタンパク質を、染色体安定化関 連遺伝子によってコードされるタンパク質と機能的に同等なタンパク質として示すこと ができる。
[0207] 本発明の好ま 、態様にぉ 、ては、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の 、 ずれかに記載の遺伝子）によってコードされるタンパク質の機能 (活性)を抑制する化 合物が、以下の（a)〜（c)のいずれかに記載の化合物である、アポトーシス誘導剤を 提供する。これらの化合物は、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記のいずれか に記載の遺伝子）によってコードされるタンパク質の機能もしくは活性を阻害する (低 下させる）ことにより、癌細胞に対してアポトーシス誘導作用を有するものと考えられる
(a)本発明の染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の ヽずれかに記載の遺伝子） によってコードされるタンパク質に対してドミナントネガティブの性質を有する変異体 タンパク質 (b)本発明の染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の ヽずれかに記載の遺伝子） によってコードされるタンパク質に結合する抗体
(c)本発明の染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の ヽずれかに記載の遺伝子） によってコードされるタンパク質に結合する低分子化合物
[0208] 上記 (a)にお 、て「ドミナントネガティブの性質を有する変異体タンパク質」とは、内 在性の野生型タンパク質の活性を消失もしくは低下させる機能を有する、染色体安 定ィ匕関連遺伝子 (例えば、上記のいずれかに記載の遺伝子）によってコードされるタ ンパク質変異体を指す。
[0209] また上記 (b)の「抗体」は、当業者に公知の方法により調製することが可能である。
ポリクローナル抗体であれば、例えば、次のようにして得ることができる。天然もしくは 組換えの染色体安定ィ匕関連遺伝子 (例えば、上記のいずれかに記載の遺伝子）によ つてコードされるタンパク質、あるいは GSTとの融合タンパク質として大腸菌等の微生 物において発現させたリコンビナントである染色体安定ィ匕関連遺伝子によってコード されるタンパク質、またはその部分ペプチドをゥサギ等の小動物に免疫し血清を得る 。これを、例えば、硫安沈殿、プロテイン Aカラムおよびプロテイン Gカラム、 DEAEィォ ン交換クロマトグラフィー、染色体安定ィ匕関連遺伝子によってコードされるタンパク質 や合成ペプチドをカップリングしたァフィユティーカラム等により精製することにより調 製する。また、モノクローナル抗体であれば、例えば、染色体安定化関連遺伝子 (例 えば、上記のいずれかに記載の遺伝子）によってコードされるタンパク質若しくはその 部分ペプチドをマウスなどの小動物に免疫を行い、同マウスより脾臓を摘出し、これ をすりつぶして細胞を分離し、該細胞とマウスミエローマ細胞とをポリエチレングリコー ル等の試薬を用いて融合させ、これによりできた融合細胞 (ハイブリドーマ）の中から
、染色体安定化関連遺伝子によってコードされるタンパク質に結合する抗体を産生 するクローンを選択する。次いで、得られたハイプリドーマをマウス腹腔内に移植し、 同マウスより腹水を回収し、得られたモノクローナル抗体を、例えば、硫安沈殿、プロ ティン Aカラムおよびプロテイン Gカラム、 DEAEイオン交換クロマトグラフィー、染色体 安定ィ匕関連遺伝子によってコードされるタンパク質や合成ペプチドをカップリングした ァフィユティーカラム等により精製することで、調製することが可能である。 [0210] 本発明の抗体は、本発明の染色体安定ィ匕関連遺伝子 (例えば、上記のいずれか に記載の遺伝子）によってコードされるタンパク質に結合し得るものであれば特に制 限されず、上記ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体のほかに、ヒト抗体、遺伝子 組み換えによるヒト型化抗体、さらにその抗体断片や抗体修飾物等も含まれる。
[0211] 抗体取得の感作抗原として使用される本発明の染色体安定化関連遺伝子 (例えば 、上記のいずれかに記載の遺伝子）によってコードされるタンパク質は、その由来とな る動物種に制限されないが哺乳動物、例えばマウス、ヒト由来のタンパク質が好ましく 、特にヒト由来のタンパク質が好ましい。
[0212] 本発明において、感作抗原として使用されるタンパク質は、完全なタンパク質の他 に該タンパク質の部分ペプチドであってもよ 、。タンパク質の部分ペプチドとしては、 例えば、タンパク質のアミノ基 (N)末端断片やカルボキシ (C)末端断片が挙げられる 。本明細書における「抗体」とは通常、タンパク質の全長又は断片に反応する抗体を 意味する。
[0213] また、ヒト以外の動物に抗原を免疫して上記ハイプリドーマを得る他に、ヒトリンパ球 、例えば EBウィルスに感染したヒトリンパ球を in vitroでタンパク質、タンパク質発現細 胞又はその溶解物で感作し、感作リンパ球をヒト由来の永久***能を有するミエロー マ細胞、例えば U266と融合させ、タンパク質への結合活性を有する所望のヒト抗体を 産生するハイプリドーマを得ることもできる。本発明の抗体を人体に投与する目的 (抗 体治療)で使用する場合には、免疫原性を低下させるため、ヒト抗体やヒト型抗体が 好ましい。
[0214] 染色体安定化関連遺伝子によってコードされるタンパク質と結合することが既に知 られている化合物として、例えば、上記のいずれかに記載の遺伝子によってコードさ れるタンパク質に対するモノクローナルもしくはポリクローナル抗体を挙げることができ る。
[0215] 本発明の染色体安定ィ匕関連遺伝子 (例えば、上記のいずれかに記載の遺伝子）の 発現もしくは該遺伝子によってコードされるタンパク質の機能 (活性)を抑制する化合 物は、天然または人工の化合物のいずれであってもよい。通常、当業者に公知の方 法を用いることによって製造または取得 ·単離可能な化合物である。例えば、有機化 合物、無機化合物、核酸、タンパク質、ペプチド、糖などの単一化合物、あるいは、化 合物ライブラリー、遺伝子ライブラリーの発現産物、細胞抽出物、細胞培養上清、発 酵微生物産生物、海洋生物抽出物、植物抽出物等もしくは該抽出物から単離精製さ れる化合物を挙げることができる。
[0216] さらに本発明は、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤のスクリーニング方法を提供す る。
本発明の上記方法の好ましい態様においては、染色体安定化関連遺伝子 (例えば 、上記のいずれかに記載の遺伝子）によってコードされるタンパク質またはその部分 ペプチドと被検化合物との結合活性を指標とする方法である。通常、染色体安定ィ匕 関連遺伝子によってコードされるタンパク質またはその部分ペプチドと結合する化合 物は、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記のいずれかに記載の遺伝子）によつ てコードされるタンパク質の機能を阻害する効果を有することが期待される。
[0217] 本発明の上記方法においては、まず、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の いずれかに記載の遺伝子）によってコードされるタンパク質またはその部分ペプチド と被検化合物を接触させる。染色体安定化関連遺伝子によってコードされるタンパク 質またはその部分ペプチドは、被検化合物との結合を検出するための指標に応じて 、例えば、染色体安定化関連遺伝子によってコードされるタンパク質またはその部分 ペプチドの精製された形態、細胞内または細胞外に発現した形態、あるいはァフィ二 ティーカラムに結合した形態であり得る。この方法に用 、る被検化合物は必要に応じ て適宜標識して用いることができる。標識としては、例えば、放射標識、蛍光標識等 を挙げることができる。
[0218] 本方法においては、次いで、染色体安定化関連遺伝子によってコードされるタンパ ク質またはその部分ペプチドと被検化合物との結合活性を測定する。染色体安定ィ匕 関連遺伝子によってコードされるタンパク質またはその部分ペプチドと被検化合物と の結合活性は、例えば、染色体安定化関連遺伝子によってコードされるタンパク質ま たはその部分ペプチドに結合した被検化合物に付された標識によって測定すること ができる。また、細胞内または細胞外に発現している染色体安定化関連遺伝子によ つてコードされるタンパク質またはその部分ペプチドへの被検化合物の結合により生 じる該タンパク質の活性の変化を指標として測定することも可能である。
[0219] 本方法においては、次いで、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記のいずれか に記載の遺伝子）によってコードされるタンパク質またはその部分ペプチドと結合す る被検化合物を選択する。
[0220] 本方法に用いる被検化合物としては、特に制限はない。例えば、天然化合物、有 機化合物、無機化合物、核酸、タンパク質、ペプチド、糖などの単一化合物、並びに 、化合物ライブラリー、遺伝子ライブラリーの発現産物、細胞抽出物、細胞培養上清 、発酵微生物産生物、海洋生物抽出物、植物抽出物、人工作出化合物等が挙げら れるが、これらに限定されない。
[0221] 本発明のスクリーニング方法の別の態様においては、まず染色体安定化関連遺伝 子 (例えば、上記のいずれかに記載の遺伝子）を発現する細胞もしくは細胞抽出液と 、被検化合物を接触させる。上記「染色体安定化関連遺伝子を発現する細胞」として は、内因性の染色体安定化関連遺伝子を発現している細胞、または外来性の染色 体安定化関連遺伝子が導入され、該遺伝子を発現して!/ヽる細胞を利用することがで きる。外来性の染色体安定化関連遺伝子が発現した細胞は、通常、該遺伝子を含 む発現ベクターを宿主細胞へ導入することにより作製することができる。この発現べク ターは、当業者においては一般的な遺伝子工学技術によって作製することができる 。本発明のスクリーニング方法において、染色体安定化関連遺伝子を発現する細胞 として例えば、 MCF7 (乳癌)、 A549 (肺癌)、 U20S (骨肉腫)、 C33A (子宮頸癌)、 HT1080 (繊維肉腫)、 PA-1 (卵巣の奇形癌）、 Tera2 (胎生期癌）、 T24 (膀胱癌）、 K562 (慢性骨髄性白血病）、 Molt4 (急性リンパ芽球性白血病）、 A172 (神経膠芽細 胞腫)、 HeLa (子宮頸癌）、 HepG2 (肝癌)、 ACC62 (メラノーマ)、 KP4 (脾臓癌)、 CaKi - 1 (腎臓癌)、 MKN45 (胃癌)、 LNcap (前立腺癌)、 MDA- MB435 (乳癌)、 EJ 1 (膀胱 癌）、 OVCAR3 (卵巣癌)等の各種腫瘍細胞を好適に使用することができる。
[0222] 上記染色体安定化関連遺伝子を発現する細胞への被検化合物の「接触」は、通常 、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記のいずれかに記載の遺伝子）を発現する 細胞の培養液に被検化合物を添加することによって行うが、この方法に限定されな い。被検化合物がタンパク質等の場合には、該タンパク質を発現する DNAベクターを 、該細胞へ導入することにより、「接触」を行うことができる。
[0223] 次 、で本方法にぉ ヽては、染色体安定化関連遺伝子の発現レベルを測定する。こ こで「遺伝子の発現」には、転写および翻訳の双方が含まれる。遺伝子の発現レベル の測定は、当業者に公知の方法によって行うことができる。例えば、染色体安定化関 連遺伝子を発現する細胞から mRNAを定法に従って抽出し、この mRNAを铸型とした ノーザンノ、イブリダィゼーシヨン法または RT-PCR法を実施することによって、該遺伝 子の転写レベルの測定を行うことができる。また、上記の染色体安定化関連遺伝子 を発現する細胞からタンパク質画分を回収し、該遺伝子によってコードされるタンパク 質の発現を SDS-PAGE等の電気泳動法で検出することにより、遺伝子の翻訳レベル の測定を行うこともできる。さらに、上記遺伝子によってコードされるタンパク質に対す る抗体を用いて、ウェスタンブロッテイング法を実施することにより、該タンパク質の発 現を検出し、遺伝子の翻訳レベルの測定を行うことも可能である。上記遺伝子によつ てコードされるタンパク質の検出に用いる抗体としては、検出可能な抗体であれば、 特に制限はないが、例えばモノクローナル抗体、またはポリクローナル抗体の両方を 禾 IJ用することがでさる。
[0224] 本方法においては更に、被検化合物の非存在下において測定した場合 (対照）と 比較して、該発現レベルを低下させる化合物を選択する。このようにして選択された 化合物は、癌細胞に対してアポトーシスを誘導する作用を有することが期待される。 さらに、該化合物は、アポトーシス誘導を作用機序とする制癌剤 (抗癌剤）となること が期待される。
[0225] 本発明の方法の更に別の態様においては、本発明の染色体安定ィ匕関連遺伝子（ 例えば、上記のいずれかに記載の遺伝子）の発現レベルを低下させるような化合物 を、レポーター遺伝子を利用してスクリ一二ングする方法である。
[0226] 本方法にお!、ては、まず、上記の染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記の 、ず れかに記載の遺伝子)の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合した構 造を有する DNAを含む細胞または細胞抽出液と、被検化合物を接触させる。ここで「 機能的に結合した」とは、上記の染色体安定化関連遺伝子の転写調節領域に転写 因子が結合することにより、レポーター遺伝子の発現が誘導されるように、該遺伝子 の転写調節領域とレポーター遺伝子とが結合していることをいう。従って、レポーター 遺伝子が他の遺伝子と結合しており、他の遺伝子産物との融合タンパク質を形成す る場合であっても、該遺伝子の転写調節領域に転写因子が結合することによって、 該融合タンパク質の発現が誘導されるものであれば、上記「機能的に結合した」の意 に含まれる。染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記のいずれかに記載の遺伝子） の cDNA塩基配列に基づいて、当業者においては、ゲノム中に存在する該遺伝子の 転写調節領域を周知の方法により取得することが可能である。
[0227] 本方法に用いるレポーター遺伝子としては、その発現が検出可能であれば特に制 限されず、例えば、 CAT遺伝子、 lacZ遺伝子、ルシフェラーゼ遺伝子、および GFP遺 伝子等が挙げられる。「染色体安定化関連遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝 子とが機能的に結合した構造を有する DNAを含む細胞」として、例えば、染色体安定 化関連遺伝子 (例えば、上記の 、ずれかに記載の遺伝子）の転写調節領域とレポ一 ター遺伝子とが機能的に結合した構造を有するベクターが導入された細胞等が挙げ られる。上記ベクターは、当業者においては一般的な遺伝子工学技術によって作製 することができる。ベクターの細胞への導入は、一般的な方法、例えば、リン酸カルシ ゥム沈殿法、電気パルス穿孔法、リボフエタミン法、マイクロインジェクション法等によ つて実施することができる。「染色体安定ィ匕関連遺伝子の転写調節領域とレポーター 遺伝子とが機能的に結合した構造を有する DNAを含む細胞」には、染色体に該構造 が挿入された細胞も含まれる。染色体への DNA構造の挿入は、当業者に一般的に 用いられる方法、例えば、ランダムインテグレーションや、相同組み換えを利用した遺 伝子導入法により行うことができる。
[0228] 「染色体安定化関連遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合 した構造を有する DNAを含む細胞抽出液」とは、例えば、市販の試験管内転写翻訳 キットに含まれる細胞抽出液に、染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記のいずれ 力に記載の遺伝子)の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機能的に結合した構造 を有する DNAを添カロしたものを挙げることができる。
[0229] 本方法における「接触」は、「染色体安定化関連遺伝子の転写調節領域とレポータ 一遺伝子とが機能的に結合した構造を有する DNAを含む細胞」の培養液に被検化 合物を添加する、または該 DNAを含む上記の市販された細胞抽出液に被検化合物 を添加することにより行うことができるが、これらの方法に限定されない。被検化合物 力 Sタンパク質の場合には、例えば、該タンパク質を発現する DNAベクターを、該細胞 へ導入することにより接触を行うことも可能である。
[0230] 本方法にお!、ては、次 、で、該レポーター遺伝子の発現レベルを測定する。レポ 一ター遺伝子の発現レベルは、該レポーター遺伝子の種類に応じて、当業者に公知 の方法により測定することができる。例えば、レポーター遺伝子が CAT遺伝子である 場合には、該遺伝子産物によるクロラムフエ-コールのァセチルイ匕を検出することに よって、レポーター遺伝子の発現量を測定することができる。レポーター遺伝子が lacZ遺伝子である場合には、該遺伝子発現産物の触媒作用による色素化合物の発 色を検出することにより、また、ルシフェラーゼ遺伝子である場合には、該遺伝子発 現産物の触媒作用による蛍光化合物の蛍光を検出することにより、さらに、 GFP遺伝 子である場合には、 GFPタンパク質による蛍光を検出することにより、レポーター遺伝 子の発現量を測定することができる。
[0231] 本方法にお!、ては、次 、で、測定したレポーター遺伝子の発現レベルを、被検化 合物の非存在下において測定した場合と比較して、低下させる化合物を選択する。 このようにして選択されたィ匕合物は、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤となる。
[0232] 本発明の方法の別の態様においては、本発明の染色体安定ィ匕関連遺伝子 (例え ば、上記のいずれかに記載の遺伝子）によってコードされるタンパク質の活性を指標 とする、化合物のスクリーニング方法である。
[0233] 本方法においては、まず染色体安定ィ匕関連遺伝子 (例えば、上記のいずれかに記 載の遺伝子）によってコードされるタンパク質、または該タンパク質を発現する細胞も しくは細胞抽出液と、被検化合物を接触させる。次いで、該タンパク質の活性を測定 する。該タンパク質の活性としては、例えば、上記 (a)〜(r)に示した機能 (活性)等を 挙げることができる。当業者においては、スクリーニングにおいて指標とするタンパク 質につ 、ての機能 (活性)、および該機能 (活性)の評価 (測定)方法につ!、ての情報 を、例えば、文献データベース等により適宜、入手することができる。
[0234] 一例を示せば、指標とされるタンパク質力 Pernioである場合は、例えば、 ARS(Autonomously replicating sequences)の挙動を二次元電気泳動で検出すること によって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(MCB(1997)3261- 3271.)。
[0235] 指標とされるタンパク質が Orelである場合は、例えば、該タンパク質を含む Orcl-6 の複合体形成、あるいは CaC12存在下での Orcl-6複合体の電気泳動的移動度の変 化を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(JBC(1998)273,32421-32429.)0
[0236] 指標とされるタンパク質が Orc3である場合は、例えば、該タンパク質を含む Orcl-6 の複合体形成、該タンパク質の Ori特異的な結合を検出することによって、該タンパク 質の機能を評価（測定)することができる (JCB(1998)273,32421-32429.)。
[0237] 指標とされるタンパク質力 SCdc6である場合は、例えば、 Cell-free DNA replication assayを用いて、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(EMBO(1998)17,7219-7229.)o
[0238] 指標とされるタンパク質力 Cdtlである場合は、例えば、該タンパク質と Gemininとの 結合を検出することによって、あるいは CeU-free DNA replication assayを用いて、該 タンパク質の機能を評価（測定）することができる (Science(2000)290,2309-2312.)。
[0239] 指標とされるタンパク質が Gemininである場合は、例えば、 Cell-free DNA
replication assayを用いた DNA複製阻害活性を検出することにより、該タンパク質の 機能を評価（測定)することができる (Cell(1998)93, 1043-1053.)。
[0240] 指標とされるタンパク質力Mcm3である場合は、例えば、該タンパク質を含む
Mcm2,3,5複合体による Mcm4,6,7の helicase活性阻害活性を検出することによって、 該タンパク質の機能を評価（測定)することができる (JBC(1998)273,8369-8375.)。
[0241] 指標とされるタンパク質力Mcm4である場合は、例えば、該タンパク質を含む
Mcm4,6,7複合体による ssDNA結合活性、 ATPase活性、 Helicase活性を検出すること によって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(JBC(1997)272,24508-24513.)o
[0242] 指標とされるタンパク質力Mcm5である場合は、例えば、該タンパク質を含む
Mcm2,3,5複合体による Mcm4,6,7の helicase活性阻害活性を検出することによって、 該タンパク質の機能を評価（測定)することができる (JBC(1998)273,8369-8375.)。
[0243] 指標とされるタンパク質力Mcm6である場合は、例えば、該タンパク質を含む
Mcm4,6,7複合体による ssDNA結合活性、 ATPase活性、 Helicase活性を検出すること によって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(JBC(1997)272,24508-24513.)o
[0244] 指標とされるタンパク質力 SMcm7である場合は、例えば、該タンパク質を含む
Mcm4,6,7複合体による ssDNA結合活性、 ATPase活性、 Helicase活性を検出すること によって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(JBC(1997)272,24508-24513.)o
[0245] 指標とされるタンパク質が Mcm8である場合は、例えば、該タンパク質と Mcm4,6,7複 合体との結合を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することが できる (Nucleic.Acids Res.(2003)31,570— 579.)。
[0246] 指標とされるタンパク質が Cdc7である場合は、例えば、 MCM複合体を基質とした該 タンパク質のリン酸ィ匕活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定
)することができる (EMBO(1997)16,4340- 4351.)。
[0247] 指標とされるタンパク質が cdc5である場合は、例えば、該タンパク質の転写活性ィ匕 能を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(JBC(1998)273,4666- 4671.)。
[0248] 指標とされるタンパク質が Psflである場合は、例えば、該タンパク質を含む Psfl-4と
SW5による GINS複合体形成、 GINSによる Dpbll,Sld3,Cdc47の Ori配列への結合を検 出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる (Genes&Dev.
(2003)17,1153—1165.)。
[0249] 指標とされるタンパク質が Psf2である場合は、例えば、該タンパク質を含む Psfl-4と SW5による GINS複合体形成、 GINSによる Dpbll,Sld3,Cdc47の Ori配列への結合を検 出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる (Genes&Dev. (2003)17,1153—1165.)。
[0250] 指標とされるタンパク質が Psf3である場合は、例えば、該タンパク質を含む Psfl-4と SW5による GINS複合体形成、 GINSによる Dpbll,Sld3,Cdc47の Ori配列への結合を検 出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる (Genes&Dev. (2003)17,1153—1165.)。
[0251] 指標とされるタンパク質力 Cdc45である場合は、例えば、該タンパク質と Mcm7、 Pola p70との結合を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することがで きる (Eur. J .Biochem.265 , 936—943.)0
[0252] 指標とされるタンパク質が Pola pl80である場合は、例えば、該タンパク質を含む
Pola pl80、 p70、 p58、 p48による 4量体开成、あるいはこの複合体の Primerse、
Polymerase活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)すること ができる (Eur.J.Biochem.222,781— 793.)。
[0253] 指標とされるタンパク質が Pola p70である場合は、例えば、該タンパク質を含む Pola pl80、 p70、 p58、 p48による 4量体形成、あるいはこの複合体の Primase、 Polymerase 活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(Eur.J.Biochem.222,781— 793.)。
[0254] 指標とされるタンパク質が Pola Sppl(p58)である場合は、例えば、該タンパク質を含 む Pola pl80、 p70、 p58、 p48による 4量体开成、あるいはこの複合体の Primase、
Polymerase活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)すること ができる (Eur.J.Biochem.222,781— 793.)。
[0255] 指標とされるタンパク質が RPA70である場合は、例えば、該タンパク質の ssDNAへ の結合を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(Nature(1997)385,176-181.)0
[0256] 指標とされるタンパク質が RPA34である場合は、例えば、該タンパク質の ssDNAへ の結合を検出することによって、あるいは該タンパク質を含む in vitro replication assayを用いて、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる。
JBC(1990)265,3177-3182.
[0257] 指標とされるタンパク質が PCNAである場合は、例えば、該タンパク質を含む in vitro replication assayを用いて、、該タンパク質の機能を評価（測定)することができる
(JBC (1990) 265,3177-3182.)。
[0258] 指標とされるタンパク質が Ligaselである場合は、例えば、該タンパク質を含む DNA ligation活性によって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(PNAS(1990)87,6679-6683.)o
[0259] 指標とされるタンパク質が Pole Pol2である場合は、例えば、該タンパク質を含む Pole 精製標品の DNA合成活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定
)することができる (PNAS 1990 87: 6664-6668.)。
[0260] 指標とされるタンパク質が Pole Dpb3である場合は、例えば、該タンパク質を含む
Pole精製標品の DNA合成活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価（ 測定）することができる (PNAS 1990 87: 6664-6668.)。
[0261] 指標とされるタンパク質力Topoisomeraselである場合は、例えば、 plasmid DNAを基 質とした該タンパク質のリラクシング活性を検出することよって、該タンパク質の機能を 評価（測定）することができる (PNAS(1988)85,2543-2547.)。
[0262] 指標とされるタンパク質力TDP1である場合は、例えば、 ssDNAの 3'末端に結合させ たチロシン残基の、該タンパク質による遊離活性を検出することによって、該タンパク 質の機能を評価（測定）することができる (Science(1999)286,552-555.)。
[0263] 指標とされるタンパク質力 FEN1である場合は、例えば、 5 ' -overhanging flap構造を もつ二本鎖 DNAを基質とした、 flap構造の除去活性を検出することによって、該タンパ ク質の機能を評価（測定）することができる (Genomics(1995)25,220-225.)。
[0264] 指標とされるタンパク質が Pold P125である場合は、例えば、該タンパク質と Pold
P68, P50, P12とのへテロ 4量体形成を検出することによって、該タンパク質の機能を 評価（測定）することができる (Biochemistry. 2002 41(44):13133-13142.)0
[0265] 指標とされるタンパク質が Pole Dpb4である場合は、該タンパク質を含む Pole精製標 品の DNA合成活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)するこ とができる (PNAS 1990 87: 6664-6668.)。
[0266] 指標とされるタンパク質力 ¾NA2である場合は、例えば、 ssDNA結合能、 ATPase活 性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(PNAS(1995)92,7642-7646.)0
[0267] 指標とされるタンパク質が ATRである場合は、例えば、 UV損傷部位をもった二本鎖
DNAへの該タンパク質の結合、あるいは p53タンパク質を基質とした該タンパク質によ るリン酸ィ匕を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができ る (PNAS (2002) 99, 6673-6678.)。
[0268] 指標とされるタンパク質力 Chklである場合は、例えば、 p53タンパク質を基質とした 該タンパク質によるリン酸ィ匕を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測 定）することができる (Genes Dev. (2000) 14, 289-300)。
[0269] 指標とされるタンパク質力NBS1である場合は、例えば、 DNA損傷に応答した該タン ノ ク質と Mrell/Rad50との複合体形成を検出することによって、該タンパク質の機能 を評価（測定)することができる (Cell(1998)93,477-486.)。
[0270] 指標とされるタンパク質力 ¾uslである場合は、例えば、 DNA損傷に応答した該タン ノ ク質と Radl,Rad9との複合体形成を検出することによって、該タンパク質の機能を評 価（測定）することができる (JCB(1999)274,567-570.)。
[0271] 指標とされるタンパク質が Radlである場合は、例えば、 DNA損傷に応答した該タン ノ ク質と Radl,Rad9との複合体形成を検出することによって、該タンパク質の機能を評 価（測定）することができる (JCB(1999)274,567-570.)。
[0272] 指標とされるタンパク質力Mad2である場合は、例えば、該タンパク質と Madlとの複 合体形成を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができ る (Science274 (1996)246—248)。
[0273] 指標とされるタンパク質力 Ctfl8である場合は、例えば、該タンパク質と Ctffi,Dcclと の複合体形成を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することが できる (JBC(2003)30051-30056.)。
[0274] 指標とされるタンパク質が Scclである場合は、例えば、該タンパク質と
Smcl,Smc3,Scclとの 14S cohesin複合体形成を検出することによって、該タンパク質 の機能を評価 (測定)することができる (JCB(2000)151,749-761.)。
[0275] 指標とされるタンパク質が Scc3である場合は、例えば、該タンパク質と
Smcl,Smc3,Scclとの 14S cohesin複合体形成を検出することによって、該タンパク質 の機能を評価 (測定)することができる (JCB(2000)151,749-761.)。
[0276] 指標とされるタンパク質力 ¾NGである場合は、例えば、 ssDNA中の deoxyuridineを 基質としたグリコシラーゼ活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価（ 測定）することができる (EMBO(1989)8,3121- 3125.)。
[0277] 指標とされるタンパク質力MBD4である場合は、例えば、該タンパク質のメチルイ匕
CpG配列への結合活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定） することができる (MCB(1998)18,6538- 6547.)。
[0278] 指標とされるタンパク質力NTH1である場合は、例えば、該タンパク質のグリコシラー ゼ活性や AP lyase活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定） することができる (PNAS(1997)94, 109-114.)。
[0279] 指標とされるタンパク質力NEIL2である場合は、例えば、塩基に損傷をもった DNAを 基質とした該タンパク質の AP lyase活性を検出することによって、該タンパク質の機能 を評価（測定）することができる (JBC(2002)277,30417-30420.)。
[0280] 指標とされるタンパク質力NEIL3である場合は、例えば、 8-oxo, AP site, 5-ヒドロキ シシトシンを含む DNAを基質とした該タンパク質の AP lyase活性を検出することによつ て、該タンパク質の機能を評価（測定)することができる (Nucleic Acids
Res.(2002)316,853-866.)o
[0281] 指標とされるタンパク質力APE2である場合は、例えば、該タンパク質の AP
endonuclease活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)するこ とができる (JMB(2002)316,853- 866.)。
[0282] 指標とされるタンパク質が PARP1である場合は、例えば、 ADP-riboseを基質とした 該タンパク質のニック DNAへの ADP-ribose polymerase活性を検出することによって
、該タンパク質の機能を評価（測定)することができる (JBC(1990)35,21907-21913.)。
[0283] 指標とされるタンパク質が PNKである場合は、例えば、 ologo(dT)を基質にした
polynucleotide kinase活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価（測定
)することができる (JBC(1999)274,24176-24186.)。
[0284] 指標とされるタンパク質が Polbである場合は、例えば、該タンパク質の gap-filling polymerase活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)すること ができる (Biochemistry(1988)901- 909.)。
[0285] 指標とされるタンパク質力MGMTである場合は、例えば、該タンパク質によるメチル ィ匕 DNAからのメチル基転移反応を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定）することができる (JBC(1990)265, 14754-14762.)。
[0286] 指標とされるタンパク質力TDGである場合は、例えば、該タンパク質によるミスマツ チチミジンの切断活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)す ることができる (JBC(1993)268,21218- 21224.)。
[0287] 指標とされるタンパク質が MSH2である場合は、例えば、該タンパク質のミスマッチを 含む二本鎖 DNAへの結合を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定
)することができる (Cancer Res.(1994)54,5539- 5542.)。
[0288] 指標とされるタンパク質が PMS1である場合は、例えば、該タンパク質の DNA結合能
、 ATPase活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することが できる (Nucleic Acids Res. (2003) 31, 2025-2034.)。
[0289] 指標とされるタンパク質が PMS2である場合は、例えば、該タンパク質と MLH1との相 互作用を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(Hum.Mutat.19, 108-113.)o
[0290] 指標とされるタンパク質が Exonucleaselである場合は、例えば、該タンパク質の exonuclease活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)すること 力 Sできる (Nucleic Acids Res.(1998)26,3762-3768.)0
[0291] 指標とされるタンパク質力 ¾PCである場合は、例えば、該タンパク質の ssDNAへの 結合能を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(EMBO(1994)15, 1831-1843.)o
[0292] 指標とされるタンパク質が Rad23Aである場合は、例えば、該タンパク質の N末端で の 26S proteasomeとの相互作用、 C末端での Rad4との結合を検出することによって、 該タンパク質の機能を評価（測定)することができる (Nature(1998)391, 715-718.)。
[0293] 指標とされるタンパク質が Rad23Bである場合は、例えば、該タンパク質の N末端で の 26S proteasomeとの相互作用、 C末端での Rad4との結合を検出することによって、 該タンパク質の機能を評価（測定)することができる (Nature(1998)391, 715-718.)。
[0294] 指標とされるタンパク質が CSAである場合は、例えば、該タンパク質と CSB,TFIIHと の相互作用を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することがで きる (Cell(1995)82,555- 564.)。 [0295] 指標とされるタンパク質力 CSBである場合は、例えば、該タンパク質の DNA依存的
ATPase活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することがで きる (JBC(1997)272, 1885-1890.)。
[0296] 指標とされるタンパク質力 ¾PGである場合は、例えば、バブル構造をもつ partial duplexを基質とした該タンパク質の endonuclease活性を検出することによって、該タン パク質の機能を評価（測定)することができる (Nature(1994)371, 423-425.)。
[0297] 指標とされるタンパク質力 ¾PFである場合は、例えば、該タンパク質と ERCC1との複 合体形成、 stem- loop構造 DNAを基質とした該タンパク質の endonuclease活性を検出 すること〖こよって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(Cell(1996)86,811-822.)0
[0298] 指標とされるタンパク質力 ¾DB1である場合は、例えば、該タンパク質の UV照射
DNAへの結合を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することが できる (JBC(1993)268,21293- 21300.)。
[0299] 指標とされるタンパク質が XAB2である場合は、例えば、該タンパク質と XPA, CSA,
CSB, RNA polymerasellとの相互作用を検出することによって、該タンパク質の機能を 評価（測定）することができる (JBC(2000)275,34931-34937.)。
[0300] 指標とされるタンパク質力 ¾DB2である場合は、例えば、該タンパク質の UV損傷
DNAへの結合活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)するこ とができる (DNA repair(2002)6,601-616.)。
[0301] 指標とされるタンパク質力Topoisomeraselllbである場合は、例えば、 RecQ5 helicase との相互作用を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することが できる (Nucleic Acids Res. (2000) 28, 1647—1655.)。
[0302] 指標とされるタンパク質が Rad51である場合は、例えば、該タンパク質の ssDNA依存 性 ATPase活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することが できる (JBC(2002)277,14417- 14425.)。
[0303] 指標とされるタンパク質が Rad51Dである場合は、例えば、該タンパク質を含む
Rad51B/ Rad51C/ Rad51D/Xrcc2複合体の ssDNAへの結合能、 ssDNA依存的
ATPase活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することがで きる (Genes.Dev.(2001)15,329- 3307.)。
[0304] 指標とされるタンパク質力 ¾RCC2である場合は、例えば、該タンパク質を含む
Rad51B/ Rad51C/ Rad51D/Xrcc2複合体の ssDNAへの結合能、 ssDNA依存的
ATPase活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することがで きる (Nature(1999)401,397- 399.)。
[0305] 指標とされるタンパク質が Rad54である場合は、例えば、該タンパク質の DNA依存的
ATPase活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することがで きる (Curr.Biol(1996)6,828- 838.)。
[0306] 指標とされるタンパク質力 ¾RCA1である場合は、例えば、該タンパク質の E3
ubiquitin ligase活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)する ことができる (EMBO J. (2002) 21, 6755-6762.)。
[0307] 指標とされるタンパク質が Ku80である場合は、例えば、該タンパク質の DNA末端へ の結合、および Ku70との複合体形成を検出することによって、該タンパク質の機能を 評価（測定）することができる (PNAS(1990)87,1777- 1781.)。
[0308] 指標とされるタンパク質力 ¾RCC4である場合は、例えば、該タンパク質と Ligase4と の結合、および該タンパク質の DNA結合を検出することによって、該タンパク質の機 能を評価（測定）することができる (Cell(1995)83, 1079-1089.)。
[0309] 指標とされるタンパク質力 ¾bcl3である場合は、例えば、該タンパク質のュビキチン conjugating活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)すること ができる (Cell(1999)96,645-653.)。
[0310] 指標とされるタンパク質が Rad6Aである場合は、例えば、該タンパク質と Radl8との 複合体形成を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することがで きる (PNAS(1991)88,8865- 8869.)。
[0311] 指標とされるタンパク質が Radl8である場合は、例えば、該タンパク質の DNA結合を 検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(Nucleic.Acids Res.(2000)28,2847-2854.)o
[0312] 指標とされるタンパク質が FBH1である場合は、例えば、該タンパク質の helicase活 性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる (JCB(2002)277,24530-24537.)o
[0313] 指標とされるタンパク質が Poliである場合は、例えば、ミスマッチ partial duplex DNA 力もの primer extension活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価（測 定）することができる (JBC(2001)276,30615-30622.)。
[0314] 指標とされるタンパク質力 ¾UT1である場合は、例えば、該タンパク質の dUTPase活 性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる (J.
Biol. Chem., (1996) 271, 7745-7751.)。
[0315] 指標とされるタンパク質力Tin2である場合は、例えば、該タンパク質と TRF1との相互 作用を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる (Nat
Genet(1999)23,405-412.)o
[0316] 指標とされるタンパク質力 ir2である場合は、例えば、該タンパク質のヒストン脱ァセ チルイ匕アツセィによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(Gene(1999)234,161-168.)0
[0317] 指標とされるタンパク質が Elglである場合は、例えば、該タンパク質と RFC2、 RFC3
、 RFC4、 RFC5との複合体形成を検出する事によって、該タンパク質の機能を評価す る事ができる（EMBO J. (2003) 22, 4304-4313.) 0
[0318] 指標とされるタンパク質力 TIMELESSである場合は、例えば、該タンパク質と
mammalian clock Period proteins (mPERs)との複合体形成を検出することによって、 該タンパク質の機能を評価（測定)することができる（Science (2003) 302, 439-442.) 0 [0319] 指標とされるタンパク質が Piflである場合は、例えば、該タンパク質の ATP依存的 helicase活性、 DNA依存的 ATPase活性を検出することによって、該タンパク質の機能 を評価 (測定)することができる。
[0320] 指標とされるタンパク質が Mms4である場合は、例えば、該タンパク質と Mus81タンパ ク質と複合体が有する endonuclease活性を検出することによって、該タンパク質の機 能を評価（測定)することができる (JBC(2003)278,21715-21720.)。
[0321] 指標とされるタンパク質が Topoisomeraselllaである場合は、例えば、該タンパク質の topoisomerase活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)するこ とができる (Nucleic Acids Res.(2002)30,4823-4829.)o [0322] 指標とされるタンパク質が Mus81である場合は、例えば、該タンパク質と Mms4タンパ ク質との複合体が有する endonuclease活性を検出することによって、該タンパク質の 機能を評価（測定)することができる (JBC(2003)278,21715- 21720.)。
[0323] 指標とされるタンパク質力 IRT1である場合は、例えば、該タンパク質の NAD依存性 histone deacetylaseを検出することによって、該タンパク質の機能を評価（測定)する ことができる (Nature(2000)403, 795- 800.)。
[0324] 指標とされるタンパク質が ESP1である場合は、例えば、該タンパク質のプロテア一 ゼ活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(FEBS Lett.(2002)528,246-250.)o
[0325] 指標とされるタンパク質が MPGである場合は、例えば、該タンパク質の glycosylase 活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)することができる
(Carcinogenesisd 996)17,2177-2182.)0
[0326] 指標とされるタンパク質が Pollである場合は、例えば、該タンパク質の DNA
polymerase活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)すること 力 sできる 0 Biol Chem.(2000)275,31233-31238.)o
[0327] 指標とされるタンパク質が Polmである場合は、例えば、該タンパク質の DNA
polymerase活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)すること ができる 0 Biol Chem.(2002)277,44582-44587.)o
[0328] 指標とされるタンパク質が EndoVである場合は、例えば、該タンパク質の
endonuclease活性を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定)するこ とがでさる。
[0329] 指標とされるタンパク質が KNTC2 (NDC80)である場合は、例えば、該タンパク質とヒ ト Nuf2タンパク質との複合体形成を検出することによって、該タンパク質の機能を評価 (測定）することができる (Mol Biol Cell.(2005)16,519-531.)o
[0330] 次 ヽで、被検化合物の非存在下にお!/ヽて測定した場合と比較して、染色体安定ィ匕 関連遺伝子によってコードされるタンパク質の活性を低下させる化合物を選択する。 上記方法に使用する該遺伝子によってコードされるタンパク質は、変異を含まない全 長タンパク質であることが好まし 、が、該タンパク質と同等の活性を有するものであれ ば、一部のアミノ酸配列が置換および zある 、は欠失されたタンパク質であってもよ い。
[0331] また本発明は、本発明の癌細胞特異的アポトーシス誘導剤を有効成分として含有 する抗癌剤 (癌治療のための医薬組成物)を提供する。
[0332] さらに本発明は、アポトーシス誘導剤もしくは抗癌剤を医薬組成物として製造する 方法を提供する。本方法においてはまず、本発明の上記スクリーニング方法によって 、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤となる化合物を選択する。次いで、選択された化 合物を薬学上許容される担体と混合する。これら薬学上許容される担体として、例え ば界面活性剤、賦形剤、着色料、着香料、保存料、安定剤、緩衝剤、懸濁剤、等張 ィ匕剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、流動性促進剤、矯味剤等が挙げられるが、これらに 制限されず、その他常用の担体を適宜使用することができる。
[0333] 本発明のアポトーシス誘導剤もしくは抗癌剤等の薬剤の製剤化にあたっては、常法 に従い、必要に応じて上記担体を添加することができる。具体的には、軽質無水ケィ 酸、乳糖、結晶セルロース、マン-トール、デンプン、カルメロースカルシウム、カルメ ロースナトリウム、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース 、ポリビュルァセタールジェチルァミノアセテート、ポリビュルピロリドン、ゼラチン、中 鎖脂肪酸トリダリセライド、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油 60、白糖、カルボキシメチ ルセルロース、コーンスターチ、無機塩類等を挙げることができる。
[0334] 上記薬剤の剤型の種類としては、例えば経口剤として錠剤、粉末剤、丸剤、散剤、 顆粒剤、細粒剤、軟 '硬カプセル剤、フィルムコーティング剤、ペレット剤、舌下剤、ぺ 一スト剤等、非経口剤として注射剤、坐剤、経皮剤、軟膏剤、硬膏剤、外用液剤等が 挙げられ、当業者においては投与経路や投与対象等に応じた最適の剤型を選ぶこ とができる。染色体安定化関連遺伝子 (例えば、上記のいずれかに記載の遺伝子） によってコードされるタンパク質を発現する DNA、染色体安定化関連遺伝子を抑制 するアンチセンス RNA、リボザィム、 siRNAを発現する DNAを生体内に投与する場合 、レトロウイルス、アデノウイルス、センダイウィルスなどのウィルスベクターゃリポソ一 ムなどの非ウィルスベクターを利用することができる。また、染色体安定化関連遺伝 子を抑制する合成アンチセンス核酸や合成 siRNAを生体内に投与する場合、リポソ ーム、高分子ミセル、カチオン性キャリアなどの非ウィルスベクターを利用することが できる。投与方法としては、例えば in vivo法および ex vivo法を挙げることができる。
[0335] 本発明には、アポトーシス誘導作用を有する上記の医薬組成物も含まれる。
本発明の薬剤または医薬組成物の投与量は、剤型の種類、投与方法、患者の年 齢や体重、患者の症状等を考慮して、最終的には医師の判断により適宜決定するこ とがでさる。
[0336] また本発明は、所望の癌細胞についてアポトーシスを誘導する方法に関する。該方 法の好ましい態様としては、アポトーシスを誘導させたい細胞 (対象細胞)へ、本発明 のアポトーシス誘導剤を投与する（接触させる）工程を含む、該細胞のアポトーシスを 誘導する方法である。例えば、本発明のアポトーシス誘導剤の有効成分が核酸であ る場合には、該薬剤 (核酸)を対象細胞内へ導入させることが好ましい。
[0337] さらに本発明は、本発明のアポトーシス誘導剤もしくは本発明の抗癌剤を個体 (癌 患者等)へ投与する工程を含む、癌の治療方法に関する。
上記の治療方法における個体とは、通常、癌疾患の患者を指し、特に制限されな いが、好ましくはヒトである。個体への投与は、一般的には、例えば、動脈内注射、静 脈内注射、皮下注射など当業者に公知の方法により行うことができる。投与量は、患 者の体重や年齢、投与方法などにより変動するが、当業者であれば適当な投与量を 適宜選択することが可能である。また、該化合物が DNAによりコードされうるものであ れば、該 DNAを遺伝子治療用ベクターに組込み、遺伝子治療を行うことも考えられる 。遺伝子治療用ベクターとしては、例えば、レトロウイルスベクター、アデノウイルスべ クタ一、アデノ随伴ウィルスベクターなどのウィルスベクターやリボソームなどの非ウイ ルスベクターなどを例示することができる。該ベクターを利用して、 ex vivo法や in vivo 法などにより患者へ目的の DNAの投与を行うことができる。また本発明の核酸を直接 、個体へ投与することも可能である。
[0338] さらに本発明は、染色体の安定ィ匕を阻害する化合物 (例えば、本発明の遺伝子の 発現、または該遺伝子によってコードされるタンパク質の機能を抑制する化合物等） のアポトーシス誘導剤もしくは抗癌剤の製造における使用に関する。
[0339] なお、本明細書において引用された全ての先行技術文献は、参照として本明細書 に組み入れられる。
実施例
[0340] 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、これに限定されるも のではない。
[0341] 本実施例において「染色体安定ィ匕に関連する遺伝子」として用いた遺伝子は、以 下に示す 97個の遺伝子である：
APE2、 ATRゝ BRCA1、 Chkl、 Cdc5、 Cdc6、 Cdc7、 Cdc45、 Cdtl、 CSAゝ CSBゝ CtH8、 DDB1、 DDB2、 DNA2、 DUTゝ Elgl、 EndoV、 Espl、 Exonucleasel、 FBH1、 FEN1、 Geminin、 Husl、 KNTC2 (NDC80)、 Ku80、 Ligasel、 Mad2、 MBD4、 Mcm3、 Mcm4、 Mcm5、 Mcm6、 Mcm7、 Mcm8、 Mcml0、 MGMT、 MLH3、 Mms4、 MPG、 MSH2、 Mus81 、 NBS1、 NEIL2、 NEIL3、 NTH1、 Orel, Orc3、 PARP1、 PCNA、 Pifl、 PMS1、 PMS2、 PNK、 Pola pl80、 Pola p70、 Pola Sppl(Prim2a)、 Polb、 Pold pl25、 Pole Dpb3、 Pole Dpb4、 Pole Pol2、 Poli、 Poll, Polm、 Psfl、 Psf2、 Ps 、 Radl、 Radl8、 Rad23A、 Rad23B 、 Rad51、 Rad51D、 Rad54、 Rad6A、 RPA34、 RPA70、 Sccl、 Scc3、 Sir2、 SIRT1 (Sirtuin入 TDG、 TDP1、 TIMELESS^ Tin2、 Topoisomerase I、 Topoisomerase IIIa、 Topoisomerase Illbゝ Ubcl3、 UNGゝ XAB2、 XPCゝ XPFゝ XPGゝ Xrcc2、 XRCC4
[0342] 〔実施例 1〕 細胞培養
ヒト培養細胞として、 HeLa (ヒト子宫頸部癌細胞）、 TIG3 (正常二倍体線維芽細胞)を 使用した。これらのヒト培養細胞を 10%牛胎児血清、 50 g/mlゲンタマイシンを含む Dulbecco's modified Eagle's mediumで 37度、 5% CO条件下で培養した。
2
[0343] 〔実施例 2〕 染色体安定化に関連する遺伝子の発現抑制が癌細胞の増殖に及ぼす 影響の検討
染色体安定化に関連する遺伝子の発現抑制が癌細胞の増殖に及ぼす影響を検 討する目的で、上記各遺伝子に対する siRNAを選定した。 siRNAの合成は、株式会 社キアゲン（東京）および、 Dhamacon, Inc. (Colorado, USA)において行われた。 上記各遺伝子の siRNA配列を図 1〜4の「siRNA配列」の列に示す。なお、配列表に はセンス鎖のみ記載し、対応するアンチセンス鎖は配列表から省略した。また、各 siRNA配列の「dTdT」の記載は配列表では「TT」と省略した。 [0344] これら siRNAをヒト子宫頸部癌由来 HeLa細胞に導入した。具体的には、 siRNAのトラ ンスフエクシヨンを行う 24時間前に、 24ゥエルプレートに HeLa細胞を播種して生着さ せ、 20— 50%コンフレントの状態でトランスフエクシヨンを行った。トランスフエクシヨン 試薬として、 Oligofectoamine (Invitrogen)を使用し、添付のマニュアルに従ってトラン スフエクシヨンを行った。導入 48時間後に上記各遺伝子の mRNAの発現を Taqman PCRにより定量した。
[0345] 詳しくは、 siRNAをトランスフエクシヨン後、 48時間の細胞から、 RNeasy Mini Kit (
Qiagen)を用いて、全 RNAを抽出した。定量的 PCRには、 ABI PRISM 7000 Sequence Detection System (Applied Biosystems)を用いた。上記各遺伝子および、 β -ァクチ ン遺伝子の RT- PCR用プライマーおよび、 TaqManプローブを、 Applied Biosystemsよ り購入した。 RT- PCR反応試薬として、 TaqMan One-Step RT- PCR Master Mix Reagents Kit (Applied Biosysytems)を用い、添付のマニュアルに従い RT- PCRを行つ た。 j8 -ァクチンを標準として用いて、比較定量を行った。
[0346] コントロール RNA(NS)を導入した細胞における各 mRNAの発現を 100%として、各 siRNAを導入した細胞における各 mRNAの発現を比較したところ、図 1〜4の「HeLa細 胞における遺伝子発現抑制」の列に示すように、各遺伝子に対する siRNAはそれぞ れの mRNA発現を効率的に抑制した。
[0347] 〔実施例 3〕 HeLa細胞の生存率
実施例 2で選定した上記各遺伝子に対する siRNAをそれぞれ HeLa細胞に導入し、 導入 4日後の細胞生存率を MTTアツセィにより調べた。導入 96時間後の生細胞数を 、生細胞数測定試薬 SFけ力ライテスタ)を用いて測定した。
その結果、図 1〜4の「MTTアツセィ（HeLa細胞）」の列に示すように、上記各遺伝子 の siRNAを導入した HeLa細胞にお!、て、顕著な生存率の低下が認められた。
[0348] 〔実施例 4〕 siRNAの HeLa細胞におけるアポトーシス誘導効果
上記各遺伝子に対する siRNAを導入した HeLa細胞における生存率の低下がアポト 一シスによるものかどうかを調べた。各遺伝子に対する siRNAをそれぞれ HeLa細胞に 導入し、 TUNEL法を用いて導入 48時間後の HeLa細胞におけるアポトーシス誘導を 検討した。 [0349] 結果、図 1〜4の「Tunel法」の列、および図 5から図 9の写真に示すように、上記各 遺伝子に対する siRNAを導入した HeLa細胞全てにお!、て、顕著にアポトーシスの誘 導が認められた。一方、コントロール RNA(NS)が導入された HeLa細胞ではアポトー シスの誘導は認められな力つた（図 5の左上「非特異的」 )。
即ち、本発明の上記の各遺伝子の発現を抑制することにより、効果的なアポトーシ スの誘導が起こることが明ら力となった。
[0350] 〔実施例 5〕 siRNAが正常細胞の増殖に及ぼす影響
上記各遺伝子に対する siRNAが正常細胞であるヒト胎児肺由来二倍体線維芽細胞 株 TIG3細胞の増殖に及ぼす影響を検討した。トランスフエクシヨン試薬として
Lipofectoamine2000 (Invitrogen)を用い、 TIG3細胞に上記各遺伝子に対する siRNA をそれぞれ導入し、導入 48時間後に上記各遺伝子の mRNAの発現を Taqman PCR〖こ より測定した。この実験ではコントロール RNA(NS)を導入した TIG3細胞における各 mRNAの発現を 100%として、各 siRNAを導入した TIG3細胞における各 mRNAの発現を 比較した。
[0351] その結果、図 1〜4の「TIG3細胞における遺伝子発現抑制」の列に示すように、各 siRNAを導入した TIG3細胞では上記各遺伝子の mRNAの発現は、コントロール RNA ( NS)を導入した TIG3細胞におけるこれらの mRNAの発現と比較して、顕著に抑制され ていた。
[0352] 〔実施例 6〕 TIG3細胞の生存率
上記の siRNAをそれぞれ TIG3細胞に導入し、導入 4日後の細胞生存率を MTTアツ セィにより調べた。その結果、図 1〜4の「MTTアツセィ（TIG3細胞）」の列に示すよう に、上記各遺伝子に対する siRNAを導入した TIG3細胞の生存率は、該 siRNAを導入 した HeLa細胞の生存率と比較して高ぐ顕著な低下は認められな力つた。
上述の結果から、本発明の遺伝子の発現を抑制することによって、癌細胞特異的 にアポトーシスが誘導されるものと考えられる。
[0353] 〔実施例 7〕 抗シングル鎖 DNA抗体を用いたゲノム崩壊過程の解析
anti-ssDNA (抗シングル鎖 DNA)抗体は、一本鎖 DNAを特異的に認識する抗体で ある。本来、二重鎖力もなる DNAにおいて、 DNA損傷等の染色体不安定ィ匕によりゲノ ム構造が崩壊すると、部分的に一本鎖領域が露出されると言われている。したがって 本抗体を用いることにより、このゲノムの崩壊過程を特異的に認識し、可視化すること が可能である。
[0354] スライドガラス上に HeLa細胞を播種し、上記各遺伝子に対する siRNAをトランスフエ クシヨンした。 siRNA導入約 30時間後に細胞をホルマリンにて固定し、一次抗体とし て anti-ssDNA抗体を反応させた。 anti_ssDNA抗体に対する蛍光標識抗体を二次抗 体として用い、共焦点レーザー顕微鏡にて観察した。その結果、図 10〜27に示すよ うに、一本鎖 DNAを有する核が緑色に染色された。
即ち、上記の各遺伝子の発現を抑制することにより、一本鎖 DNAの生成を伴う DNA 損傷が生じることが確認された。
[0355] 〔実施例 8〕 細胞培養
下記の実施例においては、「染色体安定化に関連する遺伝子」として、以下に示す 11個の遺伝子を用いた。
Pifl、 Mms4、 Topoisomeraselllaゝ Mus81、 SIRT1 (Sirtuin)、 Espl、 MPG、 Poll, Polm、 EndoV、 KNTC2(NDC80)
また、ヒト培養細胞として、実施例 1に記載の HeLa細胞および TIG3細胞の他に、正 常細胞としてヒト皮膚由来二倍体線維芽細胞 (HDF細胞)を使用した。培養は、実施 例 1と同様の条件にて行った。
[0356] 〔実施例 9〕 染色体安定化に関連する遺伝子の発現抑制が癌細胞の増殖に及ぼす 影響の検討
染色体安定ィ匕に関連する上記 11個の遺伝子の発現抑制が癌細胞の増殖に及ぼ す影響を検討する目的で、上記各遺伝子に対する siRNAを選定した。 siRNAの合成 は、実施例 2と同様に行った。
上記 11個の各遺伝子の siRNA配列を図 28〜32の「siRNA配列」の列に示す。なお 、配列表にはセンス鎖のみ記載し、対応するアンチセンス鎖は配列表から省略した。 これら siRNAを HeLa細胞へ導入した。具体的には、実施例 2に記載の条件と同様に して実施した。導入 48時間後に上記 11遺伝子の mRNAの発現を Taqman PCRにより 定量した。定量方法は実施例 2と同様にして行った。 コントロール RNA(NS)を導入した細胞における各 mRNAの発現を 100%として、各 siRNAを導入した細胞における各 mRNAの発現を比較したところ、図 28〜30の「 40nM HeLa細胞における遺伝子発現抑制」の列、図 31の HeLa細胞における「mRNA 発現」の列、あるいは図 32の HeLa細胞における「発現」の列に示すように、各遺伝子 に対する siRNAはそれぞれの mRNA発現を効率的に抑制した。
[0357] 〔実施例 10〕 HeLa細胞の生存率
上記 11個の各遺伝子に対する siRNAをそれぞれ HeLa細胞に導入し、導入 4日後 の細胞生存率を MTTアツセィにより調べた。導入 96時間後の生細胞数を、生細胞数 測定試薬 SFけ力ライテスタ)を用いて測定した。
その結果、図 28〜30の「40nM HeLa細胞における増殖抑制」の列、図 31の HeLa 細胞における「増殖抑制」の列、ある 、は図 32の HeLa細胞における「増殖」の列に示 すように、上記各遺伝子の siRNAを導入した HeLa細胞において、顕著な生存率の低 下が認められた。
[0358] 〔実施例 11〕 siRNAの HeLa細胞におけるアポトーシス誘導効果
上記 11個の各遺伝子に対する siRNAを導入した HeLa細胞における生存率の低下 がアポトーシスによるものかどうかを調べた。各遺伝子に対する siRNAをそれぞれ HeLa細胞に導入し、 TUNEL法を用いて導入 48時間後の HeLa細胞におけるアポトー シス誘導を検討した。
結果、図 31の HeLa細胞における「アポトーシス」の列、図 32の HeLa細胞における「 アポトーシス」の列、さらに図 33および 34の「HeLa細胞」の写真、および図 35の HeLa細胞の TUNEL染色の写真に示すように、上記各遺伝子に対する siRNAを導入 した HeLa細胞全てにお!、て、顕著にアポトーシスの誘導が認められた。
即ち、本発明の上記の各遺伝子の発現を抑制することにより、効果的なアポトーシ スの誘導が起こることが明ら力となった。
[0359] 〔実施例 12〕 siRNAが正常細胞の増殖に及ぼす影響
上記 11個の各遺伝子に対する siRNAが正常細胞であるヒト胎児肺由来二倍体線 維芽細胞株 TIG3細胞あるいはヒト皮膚繊維芽細胞株 HDF細胞の増殖に及ぼす影響 を検討した。トランスフエクシヨン試薬として Lipofectoamine2000 (Invitrogen)を用い、 TIG3細胞あるいは HDF細胞に上記各遺伝子に対する siRNAをそれぞれ導入し、導 入 48時間後に上記各遺伝子の mRNAの発現を Taqman PCRにより測定した。この実 験ではコントロール RNA(NS)を導入した TIG3細胞あるいは HDF細胞における各 mRNAの発現を 100%として、各 siRNAを導入した TIG3細胞あるいは HDF細胞におけ る各 mRNAの発現を比較した。
[0360] その結果、図 28〜30の「40 nM TIG3細胞における遺伝子発現抑制」の列、図 31 の HDF細胞における「mRNA発現」の列、あるいは図 32の HDF細胞における「発現」 の列に示すように、各 siRNAを導入した TIG3細胞あるいは HDF細胞では上記各遺伝 子の mRNAの発現は、コントロール RNA(NS)を導入した TIG3細胞あるいは HDF細胞 におけるこれらの mRNAの発現と比較して、顕著に抑制されて 、た。
[0361] 〔実施例 13〕 TIG3細胞あるいは HDF細胞の生存率
上記 11個の各遺伝子の siRNAをそれぞれ TIG3細胞あるいは HDF細胞に導入し、 導入 4日後の細胞生存率を MTTアツセィにより調べた。その結果、図 28〜30の「40 nM TIG3細胞における増殖抑制」の列、図 31の HDF細胞における「増殖抑制」の列 、あるいは図 32の HDF細胞の「増殖」の列に示すように、上記各遺伝子に対する siRNAを導入した TIG3細胞ある!/、は HDF細胞の生存率は、該 siRNAを導入した HeLa 細胞の生存率と比較して高ぐ顕著な低下は認められな力つた。
上述の結果から、本発明の遺伝子の発現を抑制することによって、癌細胞特異的 にアポトーシスが誘導されるものと考えられる。
[0362] 〔実施例 14〕 抗シングル鎖 DNA抗体を用いたゲノム崩壊過程の解析
スライドガラス上に HeLa細胞を播種し、 Pifl、 Mms4、 TopoisomeraseIIIa、 Mus81、 SIRT1 (Sirtuin), Espl、 MPG、 Poll, Polm、 EndoVの各遺伝子に対する siRNAをトラン スフエクシヨンした。 siRNA導入約 30時間後に細胞をホルマリンにて固定し、一次抗 体として antト ssDNA抗体を反応させた。 anti-ssDNA抗体に対する蛍光標識抗体を二 次抗体として用い、共焦点レーザー顕微鏡にて観察した。その結果、図 36に示すよ うに、一本鎖 DNAを有する核が緑色に染色された。
即ち、上記の各遺伝子の発現を抑制することにより、一本鎖 DNAの生成を伴う DNA 損傷が生じることが確認された。 産業上の利用可能性
[0363] 本発明の、細胞における染色体安定化を阻害する化合物、あるいは、染色体安定 化に関与する遺伝子の機能を阻害する化合物は、癌細胞特異的なアポトーシス誘 導作用を有する。該化合物を含む医薬組成物は、アポトーシス誘導作用を機序とす る副作用の少ない抗癌剤となるものと考えられる。本発明によって、染色体安定化に 関する遺伝子を標的としたアポトーシス誘導作用を機序とする癌細胞特異的な抗癌 剤が初めて提供された。
[0364] ある化合物についてアポトーシス誘導作用を有することが分力つた場合であっても 、正常細胞に対するアポトーシス誘導作用の有無が不明な化合物は、医薬品として 使用することは難しい。該化合物が正常細胞においてもアポトーシス誘導作用が見ら れる場合、副作用の危険を伴うからである。即ち、アポトーシス誘導作用が癌細胞特 異的なものでなければ、実際に医薬品として使用することは、通常困難である。本発 明の薬剤 (化合物）は、アポトーシス誘導作用が癌細胞特異的である点で、非常に実 用的かつ実効性の高い薬剤であると言える。
[0365] また、染色体安定化の阻害により、癌細胞特異的にアポトーシスが誘導されるメカ -ズムについて、本発明者らによって見出された知見から、以下のように考察するこ とが可能である。
[0366] 多くの癌細胞では癌抑制遺伝子である p53に突然変異や欠損のあることが知られて おり、また DNA損傷チェックポイント機構に異常が生じて癌化するケースも知られて いる。 p53や DNA損傷チェックポイント機構の異常な癌細胞では、機能的な染色体 安定ィヒ遺伝子の発現が siRNA等により抑制され機能しなくなると、染色体安定化機 構が破綻して染色体 DNAに生じた損傷を修復することができず、このような細胞で は、修復されずに残って ヽる DNA損傷が原因でアポトーシスが誘導されるものと考 えられる。一方、二倍体線維芽細胞のような正常細胞では、機能的な染色体安定ィ匕 遺伝子の発現力 RNA等により抑制され機能しなくなると、 p53や DNA損傷チェック ポイント機構の作用により細胞周期が一時的に停止して、染色体 DNAに生じた損傷 が修復されるものと考えられる。
[0367] 本発明は、癌細胞特異的なアポトーシス誘導剤を提供したことに加えて、癌細胞特 異的なアポトーシス誘導のメカニズムの解明における非常に有用な学術的な知見を 提供するものである。

Claims

請求の範囲
[1] 染色体の安定化を阻害する化合物を含む、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤。
[2] 染色体の安定化の阻害が、以下の（a)〜 (r)の 、ずれかの機能を阻害することによ る、請求項 1に記載のアポトーシス誘導剤。
(a)ヒト染色体不安定性疾患関連遺伝子
(b)染色体 DNAの複製開始、複製フォークの進行を含む染色体 DNA複製反応
(c) DNA損傷チヱックポイント
(d)姉妹染色分体凝集 ·分離
(e)塩基除去修復
(f)ミスマッチ除去修復
(g)ヌクレオチド除去修復
(h)相同組換え修復
(i)非相同末端結合修復 (非相同組換え修復）
(j)二本鎖 DNA切断修復
(k) DNA複製後修復 (DNA損傷トレランス）
(l) DNA架橋損傷修復
(m) DNA—タンパク質架橋損傷修復
(n) DNAポリメラーゼ
(o)ヌクレアーゼ
(P)ヌクレオチド浄化
(q)クロマチン構造維持
(r)テロメァ構造維持
[3] 請求項 2の (a)〜 (r)の 、ずれかの機能に関与する遺伝子の発現を阻害する化合 物を含む、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤。
[4] 以下のいずれかの遺伝子の発現を抑制する化合物を有効成分として含有する、癌 細胞特異的アポトーシス誘導剤。
APE2、 ATRゝ BRCA1、 Chkl、 Cdc5、 Cdc6、 Cdc7、 Cdc45、 Cdtl、 CSAゝ CSBゝ CtH8、 DDB1、 DDB2、 DNA2、 DUTゝ Elgl、 EndoV、 Espl、 Exonucleasel、 FBH1、 FEN1、 Geminin、 Husl、 KNTC2 (NDC80)、 Ku80、 Ligasel、 Mad2、 MBD4、 Mcm3、 Mcm4、 Mcm5、 Mcm6、 Mcm7、 Mcm8、 Mcml0、 MGMT、 MLH3、 Mms4、 MPG、 MSH2、 Mus81 、 NBS1、 NEIL2、 NEIL3、 NTH1、 Orel, Orc3、 PARP1、 PCNA、 Pifl、 PMS1、 PMS2、 PNK、 Pola pl80、 Pola p70、 Pola Sppl(Prim2a)、 Polb、 Pold pl25、 Pole Dpb3、 Pole Dpb4、 Pole Pol2、 Poliゝ Poll, Polm、 Psfl、 Psf2、 Psl3, Radl、 Radl8、 Rad23A、 Rad23B 、 Rad51、 Rad51D、 Rad54、 Rad6A、 RPA34、 RPA70、 Sccl、 Scc3、 Sir2、 SIRT1 (Sirtuin入 TDG、 TDP1、 TIMELESS^ Tin2、 Topoisomerase I、 Topoisomerase IIIa、 Topoisomerase Illbゝ Ubcl3、 UNGゝ XAB2、 XPCゝ XPFゝ XPGゝ Xrcc2、 XRCC4
[5] 請求項 4に記載の各遺伝子の塩基配列が、配列番号： 1〜637、 810〜908に記 載の塩基配列からなる群より選択される、請求項 4に記載のアポトーシス誘導剤。
[6] 請求項 4に記載のいずれかの遺伝子の発現を抑制する化合物力 該遺伝子に対し て RNAi効果を有する二本鎖 RNAである、請求項 4に記載のアポトーシス誘導剤。
[7] 二本鎖 RNA力 請求項 4に記載のいずれかの遺伝子の mRNAにおける連続する任 意の 20〜30塩基と相同な配列からなるセンス RNAおよび該センス RNAに相補的な配 列からなるアンチセンス RNA力もなる二本鎖 RNAである、請求項 6に記載のアポトー シス誘導剤。
[8] 請求項 4に記載の 、ずれかの遺伝子に対して RNAi効果を有する二本鎖 RNAを発 現し得る DNAを有効成分として含有する、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤。
[9] 請求項 4に記載のいずれかの遺伝子の発現を抑制する化合物が以下の（a)または
(b)である、請求項 4に記載のアポトーシス誘導剤。
(a)前記遺伝子の転写産物、またはその一部に対するアンチセンス核酸
(b)前記遺伝子の転写産物を特異的に開裂するリボザィム活性を有する核酸
[10] 請求項 4に記載のいずれかの遺伝子によってコードされるタンパク質の機能を抑制 する化合物を有効成分として含有する、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤。
[11] 請求項 4に記載のいずれかの遺伝子によってコードされるタンパク質の機能を抑制 する化合物力 以下の（a)〜（c)のいずれかの化合物である、請求項 10に記載のァ ポトーシス誘導剤。
(a)前記遺伝子によってコードされるタンパク質に対してドミナントネガティブの性質を 有する変異体タンパク質
(b)前記遺伝子によってコードされるタンパク質に結合する抗体
(c)前記遺伝子によってコードされるタンパク質に結合する低分子化合物
[12] 請求項 1〜11のいずれかに記載のアポトーシス誘導剤を有効成分とする、抗癌剤
[13] 以下の（a)〜（c)の工程を含む、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤のスクリーニン グ方法。
(a)請求項 4に記載のいずれかの遺伝子によってコードされるタンパク質またはその 部分ペプチドと被検化合物を接触させる工程
(b)前記タンパク質またはその部分ペプチドと被検化合物との結合活性を測定する 工程
(c)前記遺伝子によってコードされるタンパク質またはその部分ペプチドと結合する 化合物を選択する工程
[14] 以下の（a)〜（c)の工程を含む、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤のスクリーニン グ方法。
(a)請求項 4に記載のいずれかの遺伝子を発現する細胞もしくは細胞抽出液と、被 検化合物を接触させる工程
(b)前記遺伝子の発現レベルを測定する工程
(c)被検化合物の非存在下にお ヽて測定した場合と比較して、該発現レベルを低下 させる化合物を選択する工程
[15] 以下の（a)〜（c)の工程を含む、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤のスクリーニン グ方法。
(a)請求項 4に記載の 、ずれかの遺伝子の転写調節領域とレポーター遺伝子とが機 能的に結合した構造を有する DNAを含む細胞または細胞抽出液と、被検化合物を 接触させる工程
(b)前記レポーター遺伝子の発現レベルを測定する工程
(c)被検化合物の非存在下にお ヽて測定した場合と比較して、前記発現レベルを低 下させる化合物を選択する工程
[16] 以下の（a)〜（c)の工程を含む、癌細胞特異的アポトーシス誘導剤のスクリーニン グ方法。
(a)請求項 4に記載のいずれかの遺伝子によってコードされるタンパク質、または該タ ンパク質を発現する細胞もしくは細胞抽出液と、被検化合物を接触させる工程
(b)前記タンパク質の活性を測定する工程
(c)被検化合物の非存在下において測定した場合と比較して、前記タンパク質の活 性を低下させる化合物を選択する工程
[17] 以下の工程 (a)および (b)を含む、請求項 4または 10に記載のアポトーシス誘導剤 を医薬組成物として製造する方法。
(a)請求項 13〜16のいずれかに記載の方法によって、化合物をスクリーニングする 工程
(b)該化合物を薬学上許容される担体と混合する工程
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