JP2006290848A - Composition for regulating T cell receptor function and screening method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】免疫調節薬開発等のための新たなターゲット分子を提供し、これを標的とする新たな機序の免疫調節薬や、そのスクリーニング方法等を提供すること。
【解決手段】免疫調節薬開発等のための新たなターゲット分子としてIRAK-4遺伝子が提供される。また、本発明は、IRAK-4遺伝子の発現又は機能を調節する物質を有効成分として含有してなる、T細胞受容体機能調製用組成物、被検物質がIRAK-4遺伝子の発現又は機能を調節し得るか否かを評価することを含む、T細胞受容体機能を調節し得る物質のスクリーニング方法等を提供する。
【選択図】 なし
An object of the present invention is to provide a new target molecule for immunomodulator development and the like, and to provide an immunomodulator with a new mechanism targeting this, a screening method thereof, and the like.
The IRAK-4 gene is provided as a new target molecule for immunomodulator development and the like. The present invention also provides a composition for preparing a T cell receptor function comprising a substance that regulates the expression or function of IRAK-4 gene as an active ingredient, and the test substance exhibits the expression or function of IRAK-4 gene. Provided is a screening method for a substance capable of regulating T cell receptor function, which comprises evaluating whether it can be regulated.
[Selection figure] None
Description
本発明は、T細胞受容体機能調節用組成物、T細胞受容体機能を調節し得る物質のスクリーニング方法等に関する。 The present invention relates to a composition for regulating T cell receptor function, a method for screening a substance capable of regulating T cell receptor function, and the like.
植物及び非脊椎動物を含む多くの生物は、感染に対しては自然免疫(innate immunity)にのみ依存している。Toll及びToll様受容体(Toll-like receptors: TLR)は、感染性の病原体の認識を担っており、該認識シグナルはMyD88等のアダプター分子及び下流のキナーゼを経て統合され、NF-κBを活性化する(Annu. Rev. Immunol., vol. 20, 197-216, 2002;J. Biol. Chem., vol. 278, p.38105-38108, 2003)。IRAK-4は自然免疫における活性化シグナルのための主要な制御性キナーゼの一つである(非特許文献1)。実際に、本願発明者らは、IRAK-4欠損(-/-)マウスは初期応答を引き起こすことが出来ず、IRAK-4はIL-1R,IL-18R、及びTLRシグナルカスケードにおいて重要な役割を果たしていることを以前示した(非特許文献1〜3)。また、IRAK-4遺伝子に先天的に異常のある患者において、バクテリア由来の抗原、ある種のタンパク抗原、バクテリオファージ等によって誘導される抗体産生が認められないことが報告されている(非特許文献4〜6)。
一方、脊椎動物においては、獲得免疫として知られている高度に組織化されたシステムが、細胞及び抗体(Ab)により調節された特異的認識を提供している。この特異性はB細胞受容体(BCR)及びT細胞受容体(TCR)の体細胞再構成により創造される。獲得免疫におけるT細胞認識は抗原(Ag)特異的TCRを発現しているクローンの拡大を誘導し、同一の病原体のための長期記憶を生じる。獲得免疫応答は抗原提示細胞(APCs)上のペプチド−MHC複合体によるTCRのエンゲージメントに基づくT細胞活性化により開始され、それはエフェクターT細胞の増殖及び分化を導く(J. Leukoc. Biol., vol. 69, p.317-330, 2001)。分子レベルでは、TCRエンゲージメントはSrcファミリーキナーゼであるLckによるTCRに相互作用したCD3鎖のリン酸化、及びSykファミリーキナーゼであるZAP-70のTCR複合体へのリクルートメント、それに引続くLAT、SLP-76及びPKCθのリン酸化を生じる。LAT/SLP-76はNF-ATの活性化を誘導し、一方、PKCθはCarma-1/Bcl10/MALT1の単一の複合体と協調して、NF-κBの活性化を達成する(Nat. Immunol., vol. 3, p.830-835, 2002;Nat. Immunol., vol. 3, p.836-843, 2002;Cell, vol. 104, p.33-42, 2001;Science, vol. 302, p.1581-1584, 2003;Immunity, vol. 19, p. 749-758, 2003)。これらのNF-AT及びNF-κBのための2つの活性化経路は、獲得免疫応答のために必要な遺伝子を誘導するT細胞活性化の特質を代表する。
T細胞受容体は、獲得免疫応答の最も中枢に位置するため、T細胞受容体機能を調節し得る物質は、T細胞の機能を調節するにとどまらず、獲得免疫反応全体を調節し得る。そのため、T細胞受容体シグナルカスケードをターゲットとする数多くの免疫調節薬の開発が行われ、いくつかの優れた免疫調節薬が創出されている。
しかしながら、T細胞受容体シグナルカスケードには極めて多種の分子が複雑に関与しており、その全容は未だ明らかとはなっていない。そこで、このシグナルカスケードの態様をさらに解明することにより、免疫調節薬開発等のための新たなターゲット分子を提供することが切望されていた。
On the other hand, in vertebrates, a highly organized system known as acquired immunity provides specific recognition regulated by cells and antibodies (Abs). This specificity is created by somatic reconstitution of B cell receptor (BCR) and T cell receptor (TCR). T cell recognition in acquired immunity induces expansion of clones expressing antigen (Ag) -specific TCR, resulting in long-term memory for the same pathogen. The acquired immune response is initiated by T cell activation based on TCR engagement by peptide-MHC complexes on antigen presenting cells (APCs), which leads to proliferation and differentiation of effector T cells (J. Leukoc. Biol., Vol. 69, p.317-330, 2001). At the molecular level, TCR engagement is the phosphorylation of the CD3 chain that interacts with the TCR by the Src family kinase Lck, and the recruitment of the Syk family kinase ZAP-70 to the TCR complex, followed by LAT, SLP- This results in phosphorylation of 76 and PKCθ. LAT / SLP-76 induces NF-AT activation, while PKCθ cooperates with a single complex of Carma-1 / Bcl10 / MALT1 to achieve NF-κB activation (Nat. Immunol., Vol. 3, p.830-835, 2002; Nat. Immunol., Vol. 3, p.836-843, 2002; Cell, vol. 104, p.33-42, 2001; Science, vol. 302, p. 1581-1584, 2003; Immunity, vol. 19, p. 749-758, 2003). These two activation pathways for NF-AT and NF-κB represent the nature of T cell activation that induces genes required for the acquired immune response.
Since T cell receptors are located most centrally in the acquired immune response, substances that can modulate T cell receptor function can regulate not only T cell function but also the overall acquired immune response. Therefore, a number of immunoregulatory drugs targeting the T cell receptor signal cascade have been developed, and several excellent immunoregulatory drugs have been created.
However, a great variety of molecules are involved in the T cell receptor signal cascade in a complex manner, and the whole is not yet clear. Thus, it has been eagerly desired to provide a new target molecule for immunomodulator development by further elucidating the mode of this signal cascade.
本発明の目的は、T細胞受容体シグナルカスケードにおける、免疫調節薬開発等のための新たなターゲット分子を提供し、これを標的とする新たな機序の免疫調節薬や、そのスクリーニング方法等を提供することである。 An object of the present invention is to provide a new target molecule for developing an immunomodulator in the T cell receptor signal cascade, and to provide an immunomodulator with a new mechanism targeting this, a screening method thereof, etc. Is to provide.
上記目的を達成すべく鋭意研究した結果、IRAK-4-/-マウスにおいてはT細胞機能が著しく障害され、獲得免疫応答が不全であること等から、IRAK-4がT細胞受容体シグナリングのために欠くことができない分子であり、免疫調節薬開発等のための新たなターゲット分子として有用であることを見出し、本発明を完成させるに至った。即ち、本発明は以下に関する。
[1]IRAK-4遺伝子の発現又は機能を調節する物質を有効成分として含有してなる、T細胞受容体機能調節用組成物。
[2]IRAK-4遺伝子の発現又は機能を促進する物質を有効成分として含有してなる、上記[1]記載の組成物。
[3]IRAK-4遺伝子の発現又は機能を促進する物質が、以下の(i)又は(ii)である、上記[2]記載の組成物:
(i)IRAK-4ポリペプチド若しくはその塩;
(ii)IRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸。
[4]IRAK-4遺伝子の発現又は機能を抑制する物質を有効成分として含有してなる、上記[1]記載の組成物。
[5]IRAK-4遺伝子の発現又は機能を抑制する物質が、以下の(i)又は(ii)である、上記[4]記載の組成物:
(i)IRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列又はその一部を有する核酸;
(ii)IRAK-4ポリペプチドを特異的に認識する抗体、又はIRAK-4ポリペプチドのドミナントネガティブ変異体、或いはこれらをコードするヌクレオチド配列を有する核酸。
[6]医薬である、上記[1]記載の組成物。
[7]T細胞受容体機能の低下に伴う疾患の予防・治療剤である、上記[6]記載の組成物。
[8]T細胞受容体機能の低下に伴う疾患は、原発性免疫不全症又は続発性免疫不全状態である、上記[7]記載の組成物。
[9]T細胞受容体機能の亢進に伴う疾患の予防・治療剤である、上記[6]記載の組成物。
[10]T細胞受容体機能の亢進に伴う疾患が、自己免疫疾患、I型アレルギー疾患、II型アレルギー疾患、III型アレルギー疾患、IV型アレルギー疾患、移植片対宿主症(GVHD)、乾癬、円形脱毛症、扁平苔癬、Tリンパ腫からなる群より選択される、上記[9]記載の組成物。
[11]被検物質がIRAK-4遺伝子の発現又は機能を調節し得るか否かを評価することを含む、T細胞受容体機能を調節し得る物質のスクリーニング方法。
[12]以下の工程を含む、上記[11]記載の方法:
(a)被検物質がIRAK-4遺伝子の発現又は機能を促進し得るか否かを評価する工程;
(b)IRAK-4遺伝子の発現又は機能を促進し得る物質を、T細胞受容体機能を亢進し得る物質として選択する工程。
[13]以下の工程を含む、上記[11]記載の方法:
(a)被検物質がIRAK-4遺伝子の発現又は機能を抑制し得るか否かを評価する工程;
(b)IRAK-4遺伝子の発現又は機能を抑制し得る物質を、T細胞受容体機能を抑制し得る物質として選択する工程。
[14]IRAK-4遺伝子の特定の多型がT細胞受容体機能に変化をもたらすか否かを解析する工程を含む、T細胞受容体機能の異常をもたらすIRAK-4遺伝子多型の同定方法。
[15]生体試料におけるIRAK-4遺伝子の発現量又は機能を測定することを含む、T細胞受容体機能の異常に伴う疾患の発症リスクの判定方法。
[16]IRAK-4遺伝子の発現量又は機能の測定用試薬を含む、T細胞受容体機能の異常に伴う疾患の発症リスクの診断薬。
[17]IRAK-4ポリペプチドとZAP-70ポリペプチドを含有してなる、単離された複合体。
[18]IRAK-4ポリペプチドとZAP-70ポリペプチドとの相互作用を調節する物質を有効成分として含有してなる、T細胞受容体機能調節用組成物。
[19]被検物質がIRAK-4ポリペプチドとZAP-70ポリペプチドとの相互作用を調節し得るか否かを評価することを含む、T細胞受容体機能を調節し得る物質のスクリーニング方法。
[20]IRAK-4遺伝子の特定の多型がIRAK-4ポリペプチドとZAP-70ポリペプチドとの相互作用に変化をもたらすか否かを解析する工程を含む、T細胞受容体機能の異常をもたらすIRAK-4遺伝子多型の同定方法。
[21]生体試料におけるIRAK-4ポリペプチドとZAP-70ポリペプチドとの相互作用を測定することを含む、T細胞受容体機能の異常に伴う疾患の発症リスクの判定方法。
[22]被検物質がIRAK-4遺伝子の機能的欠損を有する細胞におけるT細胞受容体機能を調節し得るか否かを評価することを含む、T細胞受容体機能を調節し得る物質のスクリーニング方法。
As a result of diligent research to achieve the above objectives, IRAK-4 is used for T cell receptor signaling because IR cell function is markedly impaired in IRAK-4 -/- mice and acquired immune response is deficient. It has been found that the molecule is indispensable as a new target molecule for the development of immunomodulators and the present invention has been completed. That is, the present invention relates to the following.
[1] A composition for regulating T cell receptor function, comprising a substance that regulates the expression or function of IRAK-4 gene as an active ingredient.
[2] The composition according to [1] above, comprising a substance that promotes the expression or function of the IRAK-4 gene as an active ingredient.
[3] The composition according to [2] above, wherein the substance that promotes the expression or function of the IRAK-4 gene is the following (i) or (ii):
(I) IRAK-4 polypeptide or a salt thereof;
(Ii) a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding an IRAK-4 polypeptide.
[4] The composition according to [1] above, comprising a substance that suppresses the expression or function of the IRAK-4 gene as an active ingredient.
[5] The composition according to [4] above, wherein the substance that suppresses the expression or function of the IRAK-4 gene is the following (i) or (ii):
(I) a nucleic acid having a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence encoding IRAK-4 polypeptide or a part thereof;
(Ii) An antibody that specifically recognizes an IRAK-4 polypeptide, or a dominant negative mutant of an IRAK-4 polypeptide, or a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding them.
[6] The composition of the above-mentioned [1], which is a medicine.
[7] The composition of the above-mentioned [6], which is a prophylactic / therapeutic agent for diseases associated with a decrease in T cell receptor function.
[8] The composition according to [7] above, wherein the disease associated with decreased T cell receptor function is a primary immunodeficiency or a secondary immunodeficiency state.
[9] The composition described in [6] above, which is a prophylactic / therapeutic agent for diseases associated with enhanced T cell receptor function.
[10] Diseases associated with enhanced T cell receptor function include autoimmune disease, type I allergic disease, type II allergic disease, type III allergic disease, type IV allergic disease, graft-versus-host disease (GVHD), psoriasis, The composition according to [9] above, which is selected from the group consisting of alopecia areata, lichen planus, and T lymphoma.
[11] A screening method for a substance capable of regulating T cell receptor function, comprising evaluating whether or not a test substance can regulate the expression or function of IRAK-4 gene.
[12] The method according to [11] above, comprising the following steps:
(A) a step of evaluating whether or not the test substance can promote the expression or function of the IRAK-4 gene;
(B) A step of selecting a substance capable of promoting the expression or function of the IRAK-4 gene as a substance capable of enhancing the T cell receptor function.
[13] The method according to [11] above, comprising the following steps:
(A) a step of evaluating whether or not the test substance can suppress the expression or function of the IRAK-4 gene;
(B) A step of selecting a substance capable of suppressing the expression or function of the IRAK-4 gene as a substance capable of suppressing the T cell receptor function.
[14] A method for identifying an IRAK-4 gene polymorphism causing an abnormality in T cell receptor function, comprising analyzing whether a specific polymorphism of IRAK-4 gene causes a change in T cell receptor function .
[15] A method for determining the risk of developing a disease associated with abnormal T cell receptor function, comprising measuring the expression level or function of the IRAK-4 gene in a biological sample.
[16] A diagnostic agent for the risk of developing a disease associated with an abnormality in T cell receptor function, comprising a reagent for measuring the expression level or function of IRAK-4 gene.
[17] An isolated complex comprising an IRAK-4 polypeptide and a ZAP-70 polypeptide.
[18] A composition for regulating T cell receptor function, comprising as an active ingredient a substance that regulates the interaction between IRAK-4 polypeptide and ZAP-70 polypeptide.
[19] A screening method for a substance capable of regulating T cell receptor function, comprising evaluating whether a test substance can regulate the interaction between an IRAK-4 polypeptide and a ZAP-70 polypeptide.
[20] An abnormality of T cell receptor function, comprising a step of analyzing whether a specific polymorphism of IRAK-4 gene causes a change in the interaction between IRAK-4 polypeptide and ZAP-70 polypeptide. Methods for identifying IRAK-4 gene polymorphisms.
[21] A method for determining the risk of developing a disease associated with an abnormality in T cell receptor function, comprising measuring an interaction between an IRAK-4 polypeptide and a ZAP-70 polypeptide in a biological sample.
[22] Screening for a substance capable of regulating T cell receptor function, comprising evaluating whether or not the test substance can regulate T cell receptor function in cells having a functional defect of IRAK-4 gene Method.
本発明のT細胞受容体機能調節用組成物は、IRAK-4遺伝子の発現又は機能を調節し、新たなメカニズムの免疫疾患予防・治療剤等として有用である。また、本発明のスクリーニング方法を用いれば、新たなメカニズムでT細胞受容体機能を調節し得る物質を得ることができるので、免疫調節薬等の医薬品の開発や免疫学の研究等に有用である。 The composition for regulating T cell receptor function of the present invention regulates the expression or function of IRAK-4 gene and is useful as an agent for preventing or treating immune diseases with a new mechanism. In addition, if the screening method of the present invention is used, a substance capable of regulating T cell receptor function can be obtained by a new mechanism, which is useful for the development of pharmaceuticals such as immunomodulators and immunological research. .
(1.T細胞受容体機能調節用組成物)
本発明はIRAK-4遺伝子の発現又は機能を調節する物質を有効成分として含有してなる、T細胞受容体機能調節用組成物を提供する。
(1. Composition for regulating T cell receptor function)
The present invention provides a composition for regulating T cell receptor function, comprising a substance that regulates the expression or function of IRAK-4 gene as an active ingredient.
IRAK-4遺伝子の発現とは、IRAK-4遺伝子からの翻訳産物(即ち、ポリペプチド)が産生され且つ機能的な状態でその作用部位に局在することをいう。 The expression of IRAK-4 gene means that a translation product (ie, polypeptide) from IRAK-4 gene is produced and functionally localized at the site of action.
IRAK-4遺伝子の機能とは、IRAK-4遺伝子からの翻訳産物(即ち、ポリペプチド)が有する生物学的機能(活性)をいい、例えば、IRAK-4ポリペプチドの他の分子(ポリペプチド、ヌクレオチド三リン酸等)との相互作用、タンパク質キナーゼ活性(セリン/スレオニンキナーゼ活性等)等をいう。IRAK-4ポリペプチドと相互作用し得るポリペプチドとしては、例えばZAP-70、MyD88、TIRAP(Mal)、TRIF(TICAM)、IRAK-1、IRAK-2、IRAK-M、RIP2、TRAF-6、PKCtheta等を挙げることが出来る。また、IRAK-4ポリペプチドと相互作用し得るヌクレオチド三リン酸としてはATPを挙げることが出来る。「相互作用」とは分子同士の直接的な結合、又は他の分子を介する間接的な結合をいう。該結合は共有結合又は非共有結合であり得るが、非共有結合が好ましい。非共有結合としては、水素結合、静電結合、ファン・デル・ワールス力、疎水結合等が挙げられる。 The function of IRAK-4 gene refers to a biological function (activity) possessed by a translation product (ie, polypeptide) from IRAK-4 gene, such as other molecules (polypeptide, Nucleotide triphosphate etc.), protein kinase activity (serine / threonine kinase activity etc.), etc. Examples of polypeptides that can interact with IRAK-4 polypeptides include ZAP-70, MyD88, TIRAP (Mal), TRIF (TICAM), IRAK-1, IRAK-2, IRAK-M, RIP2, TRAF-6, Examples include PKCtheta. Moreover, ATP can be mentioned as a nucleotide triphosphate which can interact with IRAK-4 polypeptide. “Interaction” refers to a direct bond between molecules or an indirect bond via another molecule. The linkage can be covalent or non-covalent, but non-covalent is preferred. Non-covalent bonds include hydrogen bonds, electrostatic bonds, van der Waals forces, hydrophobic bonds, and the like.
T細胞受容体機能とは、T細胞受容体からの刺激を細胞内へ伝達し、T細胞の機能的変化を誘導し得る作用、或いはその誘導過程(シグナルカスケード)の反応を誘導し得る作用をいう。T細胞受容体からの刺激としては、抗原や抗原ミミック等による刺激が挙げられる。抗原(ペプチド、脂質等)は、通常MHC分子(MHCクラスI、MHCクラスII)上に提示され、抗原とMHC分子との複合体がT細胞受容体により認識される。また抗原ミミックとしては、T細胞受容体やT細胞受容体複合体を構成する分子(CD3ε鎖、CD3ζ鎖等)に対する抗体等が挙げられるが、これに限定されない。T細胞の機能的変化としては、T細胞の活性化(細胞増殖、サイトカイン(IL-2、IL-4、インターフェロンγ等)産生、細胞障害活性、分化)、アポトーシス、アナジー等が挙げられる。T細胞の機能的変化を誘導する過程の反応としては、T細胞受容体からのシグナルカスケードに関与する分子の修飾(リン酸化、脱リン酸化、アセチル化、分解等)、分子間相互作用、細胞内局在の変化(核内移行、RAFTへの局在化、細胞内濃度変化等)、遺伝子発現の変化等が挙げられる。 T cell receptor function refers to an action that can induce a T cell functional change by transmitting a stimulus from the T cell receptor into the cell, or an action that can induce a reaction of the induction process (signal cascade). Say. Examples of the stimulation from the T cell receptor include stimulation by an antigen or antigen mimic. Antigens (peptides, lipids, etc.) are usually presented on MHC molecules (MHC class I, MHC class II), and the complex of antigen and MHC molecule is recognized by the T cell receptor. Examples of antigen mimics include, but are not limited to, antibodies to molecules (CD3ε chain, CD3ζ chain, etc.) that constitute T cell receptors and T cell receptor complexes. Functional changes of T cells include T cell activation (cell proliferation, cytokine (IL-2, IL-4, interferon γ, etc.) production, cytotoxic activity, differentiation), apoptosis, anergy, and the like. Reactions in the process of inducing T cell functional changes include modification of molecules involved in signal cascades from T cell receptors (phosphorylation, dephosphorylation, acetylation, degradation, etc.), intermolecular interactions, cells Changes in internal localization (translocation into the nucleus, localization to RAFT, changes in intracellular concentration, etc.), changes in gene expression, and the like.
T細胞受容体からのシグナルカスケードには、NF-ATの活性化へ至る経路と、NF-κBの活性化へ至る経路があり、活性化されたこれらの転写因子が標的遺伝子の発現をコントロールする。概していうと、T細胞受容体からの刺激は、1)LckによるCD3鎖のリン酸化、2)ZAP-70のT細胞受容体複合体へのリクルートメント、3)LAT、SLP-76及びPKCθのリン酸化、を誘導する。LAT/SLP-76はNF-ATの活性化へ関与する。また、PKCθはCarma-1/Bcl10/MALT1の単一の複合体と協調して、NF-κBの活性化へ関与する(Nat. Immunol., vol. 3, p.830-835, 2002;Nat. Immunol., vol. 3, p.836-843, 2002;Cell, vol. 104, p.33-42, 2001;Science, vol. 302, p.1581-1584, 2003;Immunity, vol. 19, p. 749-758, 2003)。 The signal cascade from the T cell receptor has a pathway leading to activation of NF-AT and a pathway leading to activation of NF-κB, and these activated transcription factors control the expression of target genes. . In general, stimulation from T cell receptors is: 1) phosphorylation of CD3 chain by Lck, 2) recruitment of ZAP-70 to T cell receptor complex, 3) LAT, SLP-76 and PKCθ Induces phosphorylation. LAT / SLP-76 is involved in the activation of NF-AT. In addition, PKCθ is involved in activation of NF-κB in cooperation with a single complex of Carma-1 / Bcl10 / MALT1 (Nat. Immunol., Vol. 3, p.830-835, 2002; Nat Immunol., Vol. 3, p.836-843, 2002; Cell, vol. 104, p.33-42, 2001; Science, vol. 302, p.1581-1584, 2003; Immunity, vol. 19, p. 749-758, 2003).
後述の実施例等で示されるように、IRAK-4ポリペプチドはZAP-70ポリペプチドと相互作用し、T細胞受容体からのシグナルカスケードにおいて、PKCθの上流で機能し、NF-κBの活性化に関与し得る。 IRAK-4 polypeptide interacts with ZAP-70 polypeptide, functions upstream of PKCθ, and activates NF-κB in the signal cascade from the T cell receptor, as shown in Examples below. Can be involved.
一実施態様では、IRAK-4遺伝子の発現又は機能を調節する物質は、IRAK-4遺伝子の発現又は機能を促進する物質であり得る。 In one embodiment, the substance that modulates the expression or function of the IRAK-4 gene may be a substance that promotes the expression or function of the IRAK-4 gene.
IRAK-4遺伝子の発現を促進する物質は、IRAK-4遺伝子の転写、転写後調節、翻訳、翻訳後修飾、局在化及び蛋白質フォールディング等の、いかなる段階で作用するものであってもよい。なお、本明細書で使用される場合、IRAK-4遺伝子の発現の促進としては、IRAK-4ポリペプチド自体の補充をも含むものとする。 The substance that promotes the expression of the IRAK-4 gene may act at any stage such as transcription, post-transcriptional regulation, translation, post-translational modification, localization and protein folding of the IRAK-4 gene. As used herein, promotion of IRAK-4 gene expression includes supplementation of IRAK-4 polypeptide itself.
IRAK-4遺伝子の機能を促進する物質は、IRAK-4ポリペプチドに結合し、該ポリペプチドを修飾(リン酸化等)し、或いは該ポリペプチドの安定性を増加させること等により、上述のIRAK-4遺伝子の機能(例えば、他の分子との相互作用、タンパク質キナーゼ活性等)を促進する作用を有する化合物をいう。 The substance that promotes the function of the IRAK-4 gene binds to the IRAK-4 polypeptide, modifies the polypeptide (phosphorylation, etc.), or increases the stability of the polypeptide. -4 refers to a compound having an action of promoting the function of a gene (for example, interaction with other molecules, protein kinase activity, etc.).
IRAK-4遺伝子の発現又は機能を促進する物質としては、例えば以下の(i)、(ii)等を挙げることが出来る。
(i)IRAK-4ポリペプチド若しくはその塩;
(ii)IRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸。
Examples of substances that promote the expression or function of the IRAK-4 gene include the following (i) and (ii).
(I) IRAK-4 polypeptide or a salt thereof;
(Ii) a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding an IRAK-4 polypeptide.
本発明において、IRAK-4ポリペプチドとしては、任意の哺乳動物のIRAK-4ポリペプチドを用いることが出来る。 In the present invention, any mammalian IRAK-4 polypeptide can be used as the IRAK-4 polypeptide.
哺乳動物としては、ヒト及びヒトを除く哺乳動物を挙げることが出来る。ヒトを除く哺乳動物としては、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット等のげっ歯類やウサギ等の実験動物、ブタ、ウシ、ヤギ、ウマ、ヒツジ等の家畜、イヌ、ネコ等のペット、サル、オランウータン、チンパンジーなどの霊長類を挙げることが出来る。 Mammals include humans and mammals other than humans. Examples of mammals other than humans include, for example, laboratory animals such as rodents such as mice, rats, hamsters, and guinea pigs, and rabbits, domestic animals such as pigs, cows, goats, horses, and sheep, pets such as dogs and cats, and monkeys. , Primates such as orangutans and chimpanzees.
哺乳動物のIRAK-4ポリペプチドとしては野生型のポリペプチドが好ましく、例えばヒト野生型IRAK-4ポリペプチド(例えば、配列番号2(GenBankアクセッション番号:NP_057207)で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド)、マウス野生型IRAK-4ポリペプチド(例えば配列番号4(GenBankアクセッション番号: NP_084202)で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド)等が挙げられる。また、野生型IRAK-4ポリペプチドと実質的に同一のアミノ酸配列からなるポリペプチドも本発明の範囲内である。「実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質」としては、野生型IRAK-4ポリペプチドのアミノ酸配列と約90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは約98%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、野生型IRAK-4ポリペプチドと実質的に同質の活性を有するポリペプチドなどが挙げられる。ここで「相同性」とは、当該技術分野において公知の数学的アルゴリズムを用いて2つのアミノ酸配列をアラインさせた場合の、最適なアラインメント(好ましくは、該アルゴリズムは最適なアラインメントのために配列の一方もしくは両方へのギャップの導入を考慮し得るものである)における、オーバーラップする全アミノ酸残基に対する同一アミノ酸および類似アミノ酸残基の割合(%)を意味する。「類似アミノ酸」とは物理化学的性質において類似したアミノ酸を意味し、例えば、芳香族アミノ酸(Phe、Trp、Tyr)、脂肪族アミノ酸(Ala、Leu、Ile、Val)、極性アミノ酸(Gln、Asn)、塩基性アミノ酸(Lys、Arg、His)、酸性アミノ酸(Glu、Asp)、水酸基を有するアミノ酸(Ser、Thr)、側鎖の小さいアミノ酸(Gly、Ala、Ser、Thr、Met)などの同じグループに分類されるアミノ酸が挙げられる。このような類似アミノ酸による置換はポリペプチドの表現型に変化をもたらさない(即ち、保存的アミノ酸置換である)ことが予測される。保存的アミノ酸置換の具体例は当該技術分野で周知であり、種々の文献に記載されている(例えば、Bowieら,Science, 247: 1306-1310 (1990)を参照)。 The mammalian IRAK-4 polypeptide is preferably a wild-type polypeptide. For example, a human wild-type IRAK-4 polypeptide (for example, a polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 (GenBank accession number: NP_057207)) Peptide), mouse wild-type IRAK-4 polypeptide (for example, a polypeptide comprising an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 (GenBank accession number: NP_084202)), and the like. A polypeptide consisting of an amino acid sequence substantially the same as the wild type IRAK-4 polypeptide is also within the scope of the present invention. “Protein having substantially the same amino acid sequence” refers to an amino acid having about 90% or more, preferably 95% or more, more preferably about 98% or more homology with the amino acid sequence of wild-type IRAK-4 polypeptide. Examples thereof include a polypeptide comprising a sequence and having substantially the same quality of activity as a wild type IRAK-4 polypeptide. As used herein, “homology” refers to an optimal alignment when two amino acid sequences are aligned using a mathematical algorithm known in the art (preferably the algorithm uses a sequence of sequences for optimal alignment). The percentage of identical and similar amino acid residues relative to all overlapping amino acid residues in which one or both of the gaps can be considered). "Similar amino acids" means amino acids that are similar in physicochemical properties, such as aromatic amino acids (Phe, Trp, Tyr), aliphatic amino acids (Ala, Leu, Ile, Val), polar amino acids (Gln, Asn) ), Basic amino acids (Lys, Arg, His), acidic amino acids (Glu, Asp), amino acids with hydroxyl groups (Ser, Thr), amino acids with small side chains (Gly, Ala, Ser, Thr, Met), etc. Examples include amino acids classified into groups. It is expected that such substitutions with similar amino acids will not change the phenotype of the polypeptide (ie, are conservative amino acid substitutions). Specific examples of conservative amino acid substitutions are well known in the art and are described in various literature (see, for example, Bowie et al., Science, 247: 1306-1310 (1990)).
アミノ酸配列の相同性を決定するためのアルゴリズムとしては、例えば、Karlinら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 5873-5877 (1993)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムはNBLASTおよびXBLASTプログラム(version 2.0)に組み込まれている(Altschulら, Nucleic Acids Res., 25: 3389-3402 (1997))]、Needlemanら, J. Mol. Biol., 48: 444-453 (1970)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムはGCGソフトウェアパッケージ中のGAPプログラムに組み込まれている]、MyersおよびMiller, CABIOS, 4: 11-17 (1988)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムはCGC配列アラインメントソフトウェアパッケージの一部であるALIGNプログラム(version 2.0)に組み込まれている]、Pearsonら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85: 2444-2448 (1988)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムはGCGソフトウェアパッケージ中のFASTAプログラムに組み込まれている]等が挙げられるが、それらに限定されない。 As an algorithm for determining amino acid sequence homology, for example, the algorithm described in Karlin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 5873-5877 (1993) [the algorithm is the NBLAST and XBLAST programs ( version 2.0) (Altschul et al., Nucleic Acids Res., 25: 3389-3402 (1997))], Needleman et al., J. Mol. Biol., 48: 444-453 (1970). [The algorithm is incorporated into the GAP program in the GCG software package], the algorithm described in Myers and Miller, CABIOS, 4: 11-17 (1988) [the algorithm is part of the CGC sequence alignment software package Embedded in the ALIGN program (version 2.0)], the algorithm described in Pearson et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85: 2444-2448 (1988) [the algorithm is incorporated into the FASTA program in the GCG software package. Include is incorporated see], etc., but not limited thereto.
「実質的に同質の活性」とは、例えば、IRAK-4ポリペプチドの機能(活性)が性質的に野生型IRAK-4ポリペプチドと同質であることを示す。したがって、IRAK-4ポリペプチドの機能(活性)が野生型IRAK-4ポリペプチドと同等(例えば、約0.5〜約2倍)であることが好ましいが、活性の程度や蛋白質の分子量などの量的要素は異なっていてもよい。ここにいうIRAK-4ポリペプチドの機能(活性)としては、上述の機能(他の分子との相互作用、タンパク質キナーゼ活性等)のほか、T細胞受容体シグナルカスケードにおけるシグナル伝達や、T細胞の活性化等が挙げられる。該機能の測定は、例えば、IRAK-4遺伝子の機能的欠損を有するT細胞にIRAK-4ポリペプチドを強制発現させ、該細胞のT細胞受容体からの刺激に対する応答(細胞増殖、サイトカイン産生等)を測定することにより行うことができる。 “Substantially the same quality of activity” means, for example, that the function (activity) of the IRAK-4 polypeptide is qualitatively the same as that of the wild-type IRAK-4 polypeptide. Therefore, it is preferable that the function (activity) of the IRAK-4 polypeptide is equivalent to that of the wild type IRAK-4 polypeptide (for example, about 0.5 to about 2 times). However, the degree of activity, the molecular weight of the protein, etc. The quantitative factors may be different. The IRAK-4 polypeptide function (activity) mentioned here includes the above-mentioned functions (interaction with other molecules, protein kinase activity, etc.), signal transduction in the T cell receptor signal cascade, Activation and the like. The measurement of the function includes, for example, forced expression of IRAK-4 polypeptide in a T cell having a functional defect of the IRAK-4 gene, and a response to the stimulation from the T cell receptor (cell proliferation, cytokine production, etc.) ) Can be measured.
また、本発明においてIRAK-4ポリペプチドは、野生型IRAK-4ポリペプチドのアミノ酸配列又は該配列と実質的に同一のアミノ酸配列を含み、野生型IRAK-4ポリペプチドと実質的に同質の活性を有するポリペプチドをも含む。該ポリペプチドとしては、野生型IRAK-4ポリペプチドのアミノ酸配列又は又は該配列と実質的に同一のアミノ酸配列に、更に1または2個以上(例えば1〜500個、好ましくは1〜250個程度、より好ましくは1〜100個程度)のアミノ酸が付加したアミノ酸配列からなり、野生型IRAK-4と実質的に同質の活性を有するポリペプチドが挙げられる。付加されるアミノ酸配列は特に限定されないが、例えばポリペプチドの検出や精製等を容易にならしめるためのタグや、ポリペプチドの細胞内への導入を容易にならしめるためのProtein Transduction Domain(PTD)等のアミノ酸配列を挙げることが出来る。より具体的には、タグとしては、Flagタグ、ヒスチジンタグ、c-Mycタグ、HAタグ、AU1タグ、GSTタグ、MBPタグ、蛍光タンパク質タグ(例えばGFP、YFP、RFP、CFP、BFP等)、イムノグロブリンFcタグ等を挙げることが出来る。また、PTDとしては、ANTENNAPEDIA、HIV/TAT、HSV/VP-22等の細胞通過ドメイン、7〜11個のポリアルギニン等を挙げることが出来る。アミノ酸が付加される位置は、当該ポリペプチドの活性を損なわない限り特に限定されないが、好ましくは、野生型IRAK-4ポリペプチドのアミノ酸配列又は該配列と実質的に同一のアミノ酸配列の末端(N末端又はC末端)である。 In the present invention, the IRAK-4 polypeptide includes the amino acid sequence of the wild-type IRAK-4 polypeptide or an amino acid sequence substantially identical to the sequence, and has substantially the same activity as the wild-type IRAK-4 polypeptide. It also includes a polypeptide having The polypeptide includes one or more (for example, about 1 to 500, preferably about 1 to 250) amino acid sequences of the wild-type IRAK-4 polypeptide or an amino acid sequence substantially the same as the sequence. , More preferably about 1 to 100 amino acids), and a polypeptide having substantially the same activity as wild-type IRAK-4. The amino acid sequence to be added is not particularly limited. For example, a tag for facilitating detection and purification of the polypeptide, and a protein transduction domain (PTD) for facilitating introduction of the polypeptide into the cell. And the like. More specifically, as a tag, Flag tag, histidine tag, c-Myc tag, HA tag, AU1 tag, GST tag, MBP tag, fluorescent protein tag (for example, GFP, YFP, RFP, CFP, BFP, etc.), Examples thereof include an immunoglobulin Fc tag. Examples of PTD include cell passage domains such as ANTENNAPEDIA, HIV / TAT, HSV / VP-22, 7-11 polyarginine, and the like. The position at which an amino acid is added is not particularly limited as long as it does not impair the activity of the polypeptide. Preferably, the amino acid sequence of the wild-type IRAK-4 polypeptide or the end of an amino acid sequence substantially identical to the sequence (N Terminal or C terminal).
IRAK-4ポリペプチドは修飾されていてもよい。該修飾としては、リン酸化(セリン残基、スレオニン残基、チロシン残基等におけるリン酸化)、アセチル化、糖鎖の付加(Nグリコシル化、Oグリコシル化)等を挙げることが出来る。 IRAK-4 polypeptides may be modified. Examples of the modification include phosphorylation (phosphorylation at a serine residue, threonine residue, tyrosine residue, etc.), acetylation, addition of a sugar chain (N-glycosylation, O-glycosylation) and the like.
IRAK-4ポリペプチドの塩としては、生理学的に許容される酸(例:無機酸、有機酸)や塩基(例:アルカリ金属塩)などとの塩が用いられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。この様な塩としては、例えば、無機酸(例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸)との塩、あるいは有機酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸)との塩などが挙げられる。 As salts of IRAK-4 polypeptides, salts with physiologically acceptable acids (eg, inorganic acids, organic acids) and bases (eg, alkali metal salts) are used, especially physiologically acceptable. Acid addition salts are preferred. Such salts include, for example, salts with inorganic acids (eg hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid) or organic acids (eg acetic acid, formic acid, propionic acid, fumaric acid, maleic acid, succinic acid). Acid, tartaric acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid) and the like.
IRAK-4ポリペプチド又はその塩は、該IRAK-4ポリペプチドを発現する哺乳動物の細胞又は組織から自体公知のタンパク質の精製方法によって調製することができる。IRAK-4ポリペプチドを発現する細胞としては、T細胞、B細胞、樹状細胞等のリンパ球等を挙げることが出来るが、特に限定されない。具体的には、該哺乳動物の細胞又は組織をホモジナイズした後、酸などで抽出を行い、該抽出液を逆相クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィーなどのクロマトグラフィーを組み合わせることにより精製単離することができる。 The IRAK-4 polypeptide or a salt thereof can be prepared from a mammalian cell or tissue expressing the IRAK-4 polypeptide by a known protein purification method. Examples of cells expressing IRAK-4 polypeptide include, but are not limited to, lymphocytes such as T cells, B cells, and dendritic cells. Specifically, after homogenizing the mammalian cells or tissues, extraction with an acid or the like is performed, and the extract is purified by combining chromatography such as reverse phase chromatography, ion exchange chromatography, affinity chromatography, etc. It can be isolated.
IRAK-4ポリペプチド又はその塩は、公知のペプチド合成法に従って製造することもできる。ペプチド合成法は、例えば、固相合成法、液相合成法のいずれであってもよい。IRAK-4ポリペプチドを構成し得る部分ペプチドもしくはアミノ酸と残余部分とを縮合し、生成物が保護基を有する場合は保護基を脱離することにより目的とするポリペプチドを製造することができる。 IRAK-4 polypeptide or a salt thereof can also be produced according to a known peptide synthesis method. The peptide synthesis method may be, for example, either a solid phase synthesis method or a liquid phase synthesis method. When the partial peptide or amino acid capable of constituting the IRAK-4 polypeptide is condensed with the remaining portion, and the product has a protecting group, the desired polypeptide can be produced by removing the protecting group.
IRAK-4ポリペプチド又はその塩は、該ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸を含有する発現ベクターが導入された形質転換体を培養してIRAK-4ポリペプチドを生成せしめ、得られる培養物から該ポリペプチドを分離・精製することによって製造することもできる。IRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列としては、IRAK-4ポリペプチドをコードするcDNA、mRNA、染色体DNAのヌクレオチド配列が含まれ、より具体的には、例えばヒト野生型IRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列(例えば配列番号1)(GenBankアクセッション番号:NM_016123)、マウス野生型IRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列(例えば配列番号3)(GenBankアクセッション番号:NM_029926)等を挙げることが出来る。IRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸は、DNAであってもRNAであってもよく、あるいはDNA/RNAキメラであってもよいが、好ましくはDNAである。また、該核酸は二本鎖であっても、一本鎖であってもよい。二本鎖の場合は、二本鎖DNA、二本鎖RNA又はDNA:RNAのハイブリッドでもよい。IRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸は、該ヌクレオチド配列の一部分を有する合成プライマーと、該ヌクレオチド配列を有する染色体DNA、mRNA、cDNA等を含む鋳型を用い、Polymerase Chain Reaction(以下、「PCR法」と略称する)又はReverse Transcriptase-PCR(以下、「RT-PCR法」と略称する)により増幅することにより得ることが出来る。 An IRAK-4 polypeptide or a salt thereof is a culture obtained by culturing a transformant introduced with an expression vector containing a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding the polypeptide to produce an IRAK-4 polypeptide. The polypeptide can also be produced by separating and purifying the polypeptide. The nucleotide sequence encoding IRAK-4 polypeptide includes nucleotide sequences of cDNA, mRNA, and chromosomal DNA encoding IRAK-4 polypeptide. More specifically, for example, human wild-type IRAK-4 polypeptide Encoding nucleotide sequence (eg, SEQ ID NO: 1) (GenBank accession number: NM_016123), nucleotide sequence encoding mouse wild-type IRAK-4 polypeptide (eg, SEQ ID NO: 3) (GenBank accession number: NM_029926), etc. I can do it. A nucleic acid having a nucleotide sequence encoding an IRAK-4 polypeptide may be DNA or RNA, or may be a DNA / RNA chimera, but is preferably DNA. The nucleic acid may be double-stranded or single-stranded. In the case of a double strand, it may be a double-stranded DNA, a double-stranded RNA, or a DNA: RNA hybrid. A nucleic acid having a nucleotide sequence that encodes an IRAK-4 polypeptide uses a primer containing a synthetic primer having a part of the nucleotide sequence and a chromosomal DNA, mRNA, cDNA or the like having the nucleotide sequence, and Polymerase Chain Reaction (hereinafter, referred to as “polymerase chain reaction”). (Hereinafter abbreviated as “PCR method”) or Reverse Transcriptase-PCR (hereinafter abbreviated as “RT-PCR method”).
IRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸を含有する発現ベクターは、クローン化された該核酸を、適当な発現ベクター中のプロモーターの下流に機能的に連結することにより製造することができる。発現ベクターとしては、用いる宿主に応じて適切なベクター(プラスミドベクター、ウイルスベクター、レトロウイルスベクター、バキュロウイルスベクター、アデノウイルスベクター等)を選択することが出来る。また、プロモーターも、用いる宿主に対応して、適切なものを選択することが出来る。 An expression vector containing a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding an IRAK-4 polypeptide can be produced by operably linking the cloned nucleic acid downstream of a promoter in an appropriate expression vector. . As the expression vector, an appropriate vector (plasmid vector, viral vector, retrovirus vector, baculovirus vector, adenovirus vector, etc.) can be selected depending on the host to be used. Also, an appropriate promoter can be selected according to the host to be used.
宿主としては、例えば、エシェリヒア属菌(エシェリヒア・コリ(Escherichia coli)等)、バチルス属菌(バチルス・サブチルス(Bacillus subtilis)等)、酵母(サッカロマイセス セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)等)、昆虫細胞(夜盗蛾の幼虫由来株化細胞(Spodoptera frugiperda cell;Sf細胞)等)、昆虫(カイコの幼虫等)、哺乳動物細胞(サル細胞(COS-7等)、チャイニーズハムスター細胞(CHO細胞等)等)などが用いられる。 Examples of the host include Escherichia bacteria (Escherichia coli, etc.), Bacillus bacteria (Bacillus subtilis, etc.), yeasts (Saccharomyces cerevisiae, etc.), insect cells (night stealing) Larvae-derived cell lines (Spodoptera frugiperda cells; Sf cells), insects (larvae of silkworms, etc.), mammalian cells (monkey cells (COS-7, etc.), Chinese hamster cells (CHO cells, etc.), etc.) Used.
IRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸を含有する発現ベクターを、自体公知の方法に従って宿主へ導入することにより、IRAK-4ポリペプチドを発現可能な形質転換体を製造することが出来る。 A transformant capable of expressing an IRAK-4 polypeptide can be produced by introducing an expression vector containing a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding an IRAK-4 polypeptide into a host according to a method known per se. .
形質転換体の培養は、宿主の種類に応じ、公知の方法に従って実施することができ、形質転換体の細胞内又は細胞外にIRAK-4ポリペプチドを生成させることができる。更に、前記形質転換体を培養して得られる培養物から、IRAK-4ポリペプチドを自体公知の方法に従って分離精製することができる。 The culture of the transformant can be performed according to a known method according to the type of host, and IRAK-4 polypeptide can be produced inside or outside the transformant. Furthermore, IRAK-4 polypeptide can be separated and purified from a culture obtained by culturing the transformant according to a method known per se.
IRAK-4遺伝子の発現又は機能を促進する物質としてIRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸を用いる場合、該核酸としては上述と同様のものを用いることが出来る。 When a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding an IRAK-4 polypeptide is used as a substance that promotes the expression or function of the IRAK-4 gene, the same nucleic acid as described above can be used.
IRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸は、適切な発現ベクターに含まれた態様で用いられることが好ましい。即ち、該核酸は適当な発現ベクター中のプロモーターの下流に機能的に連結され得る。 A nucleic acid having a nucleotide sequence encoding an IRAK-4 polypeptide is preferably used in a manner contained in a suitable expression vector. That is, the nucleic acid can be operably linked downstream of a promoter in a suitable expression vector.
また、T細胞受容体機能を効果的に調節するため、該発現ベクターは適用対象である哺乳動物の細胞(T細胞等)内で機能可能なものが用いられる。該発現ベクターとしては、プラスミドベクター、ウイルスベクター等が挙げられるが、ヒト等の哺乳動物のT細胞への適用に好適なベクターとしては、アデノウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルス、ポックスウイルス、ポリオウイルス、シンドビスウイルス、センダイウイルス、エプスタイン・バー・ウイルス等のウイルスベクターが挙げられる。 Further, in order to effectively regulate the T cell receptor function, an expression vector that can function in mammalian cells (T cells and the like) to be applied is used. Examples of the expression vector include a plasmid vector, a viral vector, and the like, and suitable vectors for application to T cells of mammals such as humans include adenovirus, retrovirus, adeno-associated virus, herpes virus, vaccinia virus. And viral vectors such as poxvirus, poliovirus, Sindbis virus, Sendai virus, Epstein-Barr virus, and the like.
使用されるプロモーターとしては、適用対象である哺乳動物の細胞(T細胞等)内でプロモーター活性を発揮し得る限り特に限定されず、例えば、SV40由来初期プロモーター、サイトメガロウイルスLTR、ラウス肉腫ウイルスLTR、MoMuLV由来LTR、アデノウイルス由来初期プロモーター等のウイルスプロモーター;β−アクチン遺伝子プロモーター、PGK遺伝子プロモーター、トランスフェリン遺伝子プロモーター等の哺乳動物の構成蛋白質遺伝子プロモーター;Lckプロモーター、CD2プロモーター等のT細胞特異的プロモーター等が挙げられる。 The promoter used is not particularly limited as long as it can exert promoter activity in mammalian cells (T cells, etc.) to be applied. For example, SV40-derived early promoter, cytomegalovirus LTR, rous sarcoma virus LTR , MoMuLV-derived LTR, adenovirus-derived early promoters, etc .; β-actin gene promoter, PGK gene promoter, transferrin gene promoter and other mammalian constituent protein gene promoters; Lck promoter, CD2 promoter and other T cell-specific promoters Etc.
該発現ベクターは、好ましくはIRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列の下流に転写終結シグナル、すなわちターミネーター領域を含有する。さらに、形質転換細胞選択のための選択マーカー遺伝子(テトラサイクリン、アンピシリン、カナマイシン、ハイグロマイシン、ホスフィノスリシン等の薬剤に対する抵抗性を付与する遺伝子、栄養要求性変異を相補する遺伝子、蛍光タンパク質をコードする遺伝子等)をさらに含有することもできる。 The expression vector preferably contains a transcription termination signal, ie a terminator region, downstream of the nucleotide sequence encoding the IRAK-4 polypeptide. Furthermore, selectable marker genes for selection of transformed cells (coding genes that confer resistance to drugs such as tetracycline, ampicillin, kanamycin, hygromycin, phosphinothricin, genes that complement auxotrophic mutations, and fluorescent proteins) Or the like).
一実施態様では、IRAK-4遺伝子の発現又は機能を調節する物質は、IRAK-4遺伝子の発現又は機能を抑制する物質であり得る。IRAK-4遺伝子の発現を抑制する物質は、IRAK-4遺伝子の転写、転写後調節、翻訳、翻訳後修飾、局在化及び蛋白質フォールディング等の、いかなる段階で作用するものであってもよい。 In one embodiment, the substance that modulates the expression or function of the IRAK-4 gene may be a substance that suppresses the expression or function of the IRAK-4 gene. The substance that suppresses the expression of IRAK-4 gene may act at any stage such as transcription, post-transcriptional regulation, translation, post-translational modification, localization and protein folding of IRAK-4 gene.
IRAK-4遺伝子の機能を抑制する物質は、IRAK-4ポリペプチドに結合したり、該ポリペプチドを修飾したり、或いは該ポリペプチドの安定性を低下させたりすること等により、上述のIRAK-4遺伝子の機能(例えば、他の分子との相互作用、タンパク質キナーゼ活性等)を抑制する作用を有する化合物をいう。 A substance that suppresses the function of the IRAK-4 gene may bind to the IRAK-4 polypeptide, modify the polypeptide, reduce the stability of the polypeptide, etc. 4 A compound having an action of suppressing the function of a gene (for example, interaction with other molecules, protein kinase activity, etc.).
IRAK-4遺伝子の発現又は機能を抑制する物質としては、例えば以下の(i)、(ii)等を挙げることが出来る。
(i)IRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列又はその一部を有する核酸;
(ii)IRAK-4ポリペプチドを特異的に認識する抗体、又はIRAK-4ポリペプチドのドミナントネガティブ変異体、或いはこれらをコードするヌクレオチド配列を有する核酸。
Examples of substances that suppress the expression or function of the IRAK-4 gene include the following (i) and (ii).
(I) a nucleic acid having a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence encoding IRAK-4 polypeptide or a part thereof;
(Ii) An antibody that specifically recognizes an IRAK-4 polypeptide, or a dominant negative mutant of an IRAK-4 polypeptide, or a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding them.
目的核酸の標的領域と相補的なヌクレオチド配列を有する核酸、即ち、目的核酸とハイブリダイズすることができる核酸は、該目的核酸に対して「アンチセンス」であるということができる。ここで「相補的である」とは、ヌクレオチド配列間で約70%以上、好ましくは約80%以上、より好ましくは約90%以上、更に好ましくは約95%以上、最も好ましくは100%の相補性を有することをいう。 A nucleic acid having a nucleotide sequence complementary to the target region of the target nucleic acid, that is, a nucleic acid that can hybridize with the target nucleic acid can be said to be “antisense” to the target nucleic acid. As used herein, “complementary” refers to about 70% or more, preferably about 80% or more, more preferably about 90% or more, more preferably about 95% or more, most preferably 100% complementarity between nucleotide sequences. It means having a sex.
IRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列又はその一部を有する核酸(以下、「アンチセンスIRAK-4」ともいう)は、クローン化された、あるいは決定されたIRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列情報に基づき設計し、合成しうる。そうした核酸は、IRAK-4遺伝子の複製または発現を阻害することができる。即ち、アンチセンスIRAK-4は、IRAK-4ポリペプチドをコードする遺伝子から転写されるRNAとハイブリダイズすることができ、mRNAの合成(プロセッシング)または機能(タンパク質への翻訳)を阻害することができる。 A nucleic acid having a nucleotide sequence complementary to a nucleotide sequence encoding an IRAK-4 polypeptide or a part thereof (hereinafter also referred to as “antisense IRAK-4”) is cloned or determined IRAK-4 It can be designed and synthesized based on the nucleotide sequence information encoding the polypeptide. Such nucleic acids can inhibit the replication or expression of the IRAK-4 gene. That is, antisense IRAK-4 can hybridize with RNA transcribed from the gene encoding IRAK-4 polypeptide, and inhibits mRNA synthesis (processing) or function (translation into protein). it can.
アンチセンスIRAK-4の標的領域は、アンチセンス核酸がハイブリダイズすることにより、結果としてIRAK-4ポリペプチドへの翻訳が阻害されるものであればその長さに特に制限はなく、該ポリペプチドをコードするmRNAまたは初期転写産物の全配列であっても部分配列であってもよく、短いもので約15塩基程度、長いものでmRNAまたは初期転写産物の全配列が挙げられる。合成の容易さや抗原性の問題を考慮すれば、約15〜約30塩基からなるオリゴヌクレオチドが好ましいがそれに限定されない。具体的には、例えば、IRAK-4をコードする核酸(例えばmRNA又は初期転写産物)の5’端ヘアピンループ、5’端6−ベースペア・リピート、5’端非翻訳領域、翻訳開始コドン、タンパク質コード領域、翻訳終止コドン、3’端非翻訳領域、3’端パリンドローム領域、および3’端ヘアピンループが標的領域として選択されうるが、IRAK-4をコードする遺伝子内の如何なる領域も標的として選択しうる。例えば、IRAK-4遺伝子のイントロン部分を標的領域とすることもまた好ましい。
さらに、アンチセンスIRAK-4は、IRAK-4ポリペプチドをコードするmRNAもしくは初期転写産物とハイブリダイズしてポリペプチドへの翻訳を阻害するだけでなく、IRAK-4ポリペプチドをコードする二本鎖DNAと結合して三重鎖(トリプレックス)を形成し、RNAの転写を阻害し得るものであってもよい。
The length of the target region of the antisense IRAK-4 is not particularly limited as long as the antisense nucleic acid hybridizes, and as a result, the translation into the IRAK-4 polypeptide is inhibited. May be the entire sequence or partial sequence of mRNA or initial transcription product, and may be a short sequence of about 15 bases and a long sequence of mRNA or initial transcription product. In view of ease of synthesis and antigenicity, an oligonucleotide consisting of about 15 to about 30 bases is preferable, but not limited thereto. Specifically, for example, 5′-end hairpin loop, 5′-end 6-base pair repeat, 5′-end untranslated region, translation initiation codon of nucleic acid (eg, mRNA or initial transcript) encoding IRAK-4, Protein coding region, translation stop codon, 3 ′ end untranslated region, 3 ′ end palindromic region, and 3 ′ end hairpin loop may be selected as target regions, but any region within the gene encoding IRAK-4 may be targeted Can be selected. For example, it is also preferable to use the intron portion of the IRAK-4 gene as the target region.
In addition, antisense IRAK-4 not only hybridizes with mRNA or initial transcripts encoding IRAK-4 polypeptide to inhibit translation into the polypeptide, but also double-stranded with IRAK-4 polypeptide. It may bind to DNA to form a triplex and inhibit RNA transcription.
アンチセンス核酸の種類はDNAであってもRNAであってもよいし、あるいはDNA/RNAキメラであってもよい。また、天然型のアンチセンス核酸は、細胞中に存在する核酸分解酵素によってそのリン酸ジエステル結合が容易に分解されるので、アンチセンス核酸は、分解酵素に安定なチオリン酸型(リン酸結合のP=OをP=Sに置換)や2’-O-メチル型等の修飾ヌクレオチドを用いて合成もできる。アンチセンス核酸の設計に重要な他の要素として、水溶性及び細胞膜透過性を高めること等が挙げられるが、これらはリポソームやマイクロスフェアを使用するなどの剤形の工夫によっても克服できる。 The type of the antisense nucleic acid may be DNA or RNA, or may be a DNA / RNA chimera. In addition, natural antisense nucleic acids are easily degraded in phosphodiester bonds by nucleolytic enzymes present in the cells. Therefore, antisense nucleic acids are stable to thiophosphates (of phosphate bonds). P = O can be substituted with P = S) and modified nucleotides such as 2′-O-methyl type can also be used for synthesis. Other important factors for the design of antisense nucleic acid include enhancement of water solubility and cell membrane permeability. These can also be overcome by devising dosage forms such as the use of liposomes and microspheres.
IRAK-4をコードするmRNAもしくは初期転写産物を、コード領域の内部(初期転写産物の場合はイントロン部分を含む)で特異的に切断し得るリボザイムもまた、アンチセンスIRAK-4に包含され得る。「リボザイム」とは核酸を切断する酵素活性を有するRNAをいうが、最近では当該酵素活性部位のヌクレオチド配列を有するオリゴDNAも同様に核酸切断活性を有することが明らかになっているので、本明細書では配列特異的な核酸切断活性を有する限りDNAをも包含する概念として用いるものとする。リボザイムとして最も汎用性の高いものとしては、ウイロイドやウイルソイド等の感染性RNAに見られるセルフスプライシングRNAがあり、ハンマーヘッド型やヘアピン型等が知られている。ハンマーヘッド型は約40塩基程度で酵素活性を発揮し、ハンマーヘッド構造をとる部分に隣接する両端の数塩基ずつ(合わせて約10塩基程度)をmRNAの所望の切断部位と相補的な配列にすることにより、標的mRNAのみを特異的に切断することが可能である。さらに、リボザイムを、それをコードするDNAを含む発現ベクターの形態で使用する場合には、転写産物の細胞質への移行を促進するために、tRNAを改変した配列をさらに連結したハイブリッドリボザイムとすることもできる[Nucleic Acids Res., 29(13): 2780-2788 (2001)]。 Ribozymes that can specifically cleave mRNA or initial transcript encoding IRAK-4 within the coding region (including intron portion in the case of the initial transcript) can also be encompassed by antisense IRAK-4. “Ribozyme” refers to RNA having an enzyme activity that cleaves nucleic acid. Recently, it has been clarified that oligoDNA having the nucleotide sequence of the enzyme active site also has a nucleic acid cleavage activity. As long as it has sequence-specific nucleic acid cleavage activity, it is used as a concept including DNA. The most versatile ribozyme is self-splicing RNA found in infectious RNA such as viroid and virusoid, and the hammerhead type and hairpin type are known. The hammerhead type exhibits enzyme activity at about 40 bases, and several bases at both ends adjacent to the portion having the hammerhead structure (about 10 bases in total) are made complementary to the desired cleavage site of mRNA. By doing so, it is possible to specifically cleave only the target mRNA. Furthermore, when the ribozyme is used in the form of an expression vector containing the DNA encoding the ribozyme, in order to promote the transfer of the transcription product to the cytoplasm, it should be a hybrid ribozyme further linked with a tRNA-modified sequence. [Nucleic Acids Res., 29 (13): 2780-2788 (2001)].
IRAK-4をコードするmRNAもしくは初期転写産物のコード領域内の部分配列(初期転写産物の場合はイントロン部分を含む)に相補的なヌクレオチド配列を有する二本鎖オリゴRNA(siRNA)もまた、アンチセンスIRAK-4に包含され得る。短い二本鎖RNAを細胞内に導入するとそのRNAの一方の鎖に相補的なmRNAが分解される、いわゆるRNA干渉(RNAi)と呼ばれる現象は、以前から線虫、昆虫、植物等で知られていたが、この現象が哺乳動物細胞でも起こることが確認されて以来[Nature, 411(6836): 494-498 (2001)]、リボザイムの代替技術として広く利用されている。siRNAの大きさは、RNAiを誘導し得る限り特に限定されないが、例えば、15bp以上、好ましくは20bp以上であり得る。RNAi活性を有するsiRNAは、センス鎖及びアンチセンス鎖をDNA/RNA自動合成機でそれぞれ合成し、適当なアニーリング緩衝液中で、例えば、約90〜約95℃で約1分程度変性させた後、約30〜約70℃で約1〜約8時間アニーリングさせることにより調製することができる。 RNAs that encode IRAK-4 or double-stranded oligo RNAs (siRNAs) having a nucleotide sequence complementary to a partial sequence within the coding region of the initial transcript (including the intron portion in the case of the initial transcript) are also anti-antigenic. It can be included in the sense IRAK-4. When a short double-stranded RNA is introduced into a cell, mRNA complementary to one strand of the RNA is degraded, so-called RNA interference (RNAi) has been known for a long time in nematodes, insects, plants, etc. However, since it was confirmed that this phenomenon also occurs in mammalian cells [Nature, 411 (6836): 494-498 (2001)], it has been widely used as an alternative to ribozyme. The siRNA size is not particularly limited as long as RNAi can be induced, and may be, for example, 15 bp or more, preferably 20 bp or more. For siRNA having RNAi activity, sense strand and antisense strand are respectively synthesized by a DNA / RNA automatic synthesizer and denatured in an appropriate annealing buffer, for example, at about 90 to about 95 ° C. for about 1 minute. , By annealing at about 30 to about 70 ° C. for about 1 to about 8 hours.
上述のIRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列又はその一部を有する核酸を発現し得る発現ベクターも、IRAK-4遺伝子の発現又は機能を抑制する物質として好ましい。該発現ベクターは、適用対象である哺乳動物の細胞(T細胞等)内で機能可能な発現ベクターであることが好ましく、該ベクター中の適切なプロモーター(例えば適用対象である哺乳動物の細胞(T細胞等)内でプロモーター活性を発揮し得るプロモーター)の下流に、IRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列又はその一部を有する核酸が機能的に連結された態様で提供され得る。 An expression vector that can express a nucleic acid having a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence encoding the above-mentioned IRAK-4 polypeptide or a part thereof is also preferable as a substance that suppresses the expression or function of the IRAK-4 gene. The expression vector is preferably an expression vector that can function in mammalian cells (T cells and the like) to be applied, and an appropriate promoter in the vector (for example, mammalian cells to be applied (T Provided in a mode in which a nucleic acid having a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence encoding IRAK-4 polypeptide or a part thereof is functionally linked downstream of a promoter capable of exhibiting promoter activity in cells, etc.) Can be done.
IRAK-4ポリペプチドを特異的に認識する抗体は、IRAK-4ポリペプチドに結合することにより、IRAK-4遺伝子の機能(例えば、他の分子との相互作用、タンパク質キナーゼ活性等)を抑制し得る。該抗体は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体のいずれであってもよく、周知の免疫学的手法により作製できる。また、該抗体は、抗体の結合性フラグメント(例えば、Fab、F(ab’)2)、組換え抗体(例えば、単鎖抗体)であってもよい。 An antibody that specifically recognizes an IRAK-4 polypeptide suppresses the function of the IRAK-4 gene (eg, interaction with other molecules, protein kinase activity, etc.) by binding to the IRAK-4 polypeptide. obtain. The antibody may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody, and can be prepared by a known immunological technique. The antibody may be an antibody-binding fragment (eg, Fab, F (ab ′) 2 ) or a recombinant antibody (eg, a single chain antibody).
例えば、ポリクローナル抗体は、IRAK-4ポリペプチドあるいはそのフラグメント(必要に応じて、ウシ血清アルブミン、KLH(Keyhole Limpet Hemocyanin)等のキャリア蛋白質に架橋した複合体とすることもできる)を抗原として、市販のアジュバント(例えば、完全または不完全フロイントアジュバント)とともに、動物の皮下あるいは腹腔内に2〜3週間おきに2〜4回程度投与し(部分採血した血清の抗体価を公知の抗原抗体反応により測定し、その上昇を確認しておく)、最終免疫から約3〜約10日後に全血を採取して抗血清を精製することにより取得できる。抗原を投与する動物としては、ラット、マウス、ウサギ、ヤギ、モルモット、ハムスターなどの哺乳動物が挙げられる。 For example, a polyclonal antibody is commercially available using an IRAK-4 polypeptide or a fragment thereof (if necessary, a complex cross-linked to a carrier protein such as bovine serum albumin or KLH (Keyhole Limpet Hemocyanin)) as an antigen. (Eg, complete or incomplete Freund's adjuvant) and administered subcutaneously or intraperitoneally about 2 to 4 times every 2 to 3 weeks (the antibody titer of partially collected serum is measured by a known antigen-antibody reaction) The increase can be confirmed), and it can be obtained by collecting whole blood about 3 to about 10 days after the final immunization and purifying the antiserum. Examples of animals to which the antigen is administered include mammals such as rats, mice, rabbits, goats, guinea pigs, and hamsters.
また、モノクローナル抗体は、細胞融合法(例えば、渡邊武、細胞融合法の原理とモノクローナル抗体の作成、谷内昭、高橋利忠編、「モノクローナル抗体とがん―基礎と臨床―」、第2-14頁、サイエンスフォーラム出版、1985年)により作成することができる。例えば、マウスにIRAK-4ポリペプチドあるいはそのフラグメントを市販のアジュバントと共に2〜4回皮下あるいは腹腔内に投与し、最終投与の約3日後に脾臓あるいはリンパ節を採取し、白血球を採取する。この白血球と骨髄腫細胞(例えば、NS-1, P3X63Ag8など)を細胞融合してIRAK-4ポリペプチドを特異的に認識するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマを得る。細胞融合はPEG法[J. Immunol. Methods,81(2): 223-228 (1985)]でも電圧パルス法[Hybridoma, 7(6): 627-633 (1988)]であってもよい。所望のモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマは、周知のEIAまたはRIA法等を用いて抗原と特異的に結合する抗体を、培養上清中から検出することにより選択できる。モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマの培養は、インビトロ、またはマウスもしくはラット、好ましくはマウス腹水中等のインビボで行うことができ、抗体はそれぞれハイブリドーマの培養上清又は動物の腹水から取得できる。 Monoclonal antibodies can be obtained by cell fusion methods (for example, Takeshi Watanabe, Principles of Cell Fusion Methods and Production of Monoclonal Antibodies, Akira Taniuchi, Toshitada Takahashi, “Monoclonal Antibodies and Cancer: Basic and Clinical”, 2-14). Page, Science Forum Publishing, 1985). For example, IRAK-4 polypeptide or a fragment thereof is administered to mice 2 to 4 times subcutaneously or intraperitoneally with a commercially available adjuvant, and spleen or lymph nodes are collected about 3 days after the final administration, and white blood cells are collected. The leukocytes and myeloma cells (for example, NS-1, P3X63Ag8, etc.) are fused to obtain a hybridoma that produces a monoclonal antibody that specifically recognizes the IRAK-4 polypeptide. The cell fusion may be PEG method [J. Immunol. Methods, 81 (2): 223-228 (1985)] or voltage pulse method [Hybridoma, 7 (6): 627-633 (1988)]. A hybridoma producing a desired monoclonal antibody can be selected by detecting an antibody that specifically binds to an antigen from the culture supernatant using a known EIA or RIA method or the like. The hybridoma producing the monoclonal antibody can be cultured in vitro or in vivo, such as mouse or rat, preferably mouse ascites, and the antibody can be obtained from the culture supernatant of the hybridoma or the ascites of the animal, respectively.
しかしながら、ヒトにおける治療効果と安全性を考慮すると、上記抗体は、キメラ抗体、ヒト化又はヒト型抗体であってもよい。キメラ抗体は、例えば「実験医学(臨時増刊号), Vol.6, No.10, 1988」、特公平3-73280号公報等を、ヒト化抗体は、例えば特表平4-506458号公報、特開昭62-296890号公報等を、ヒト抗体は、例えば「Nature Genetics, Vol.15, p.146-156, 1997」、「Nature Genetics, Vol.7, p.13-21, 1994」、特表平4-504365号公報、国際出願公開WO94/25585号公報、「日経サイエンス、6月号、第40〜第50頁、1995年」、「Nature, Vol.368, p.856-859, 1994」、特表平6-500233号公報等を参考にそれぞれ作製することができる。 However, in view of therapeutic effects and safety in humans, the antibody may be a chimeric antibody, a humanized or human type antibody. Chimeric antibodies include, for example, “Experimental Medicine (Special Issue), Vol. 6, No. 10, 1988”, Japanese Patent Publication No. 3-73280, and humanized antibodies include, for example, Japanese Patent Publication No. 4-506458, JP-A-62-296890 and the like, human antibodies include, for example, `` Nature Genetics, Vol.15, p.146-156, 1997 '', `` Nature Genetics, Vol.7, p.13-21, 1994 '', JP 4-504365 Publication, International Application Publication No. WO 94/25585 Publication, “Nikkei Science, June, 40 to 50, 1995”, “Nature, Vol.368, p.856-859, 1994 ", Japanese Patent Publication No. 6-500233, and the like.
IRAK-4ポリペプチドを特異的に認識する抗体は、より効果的にIRAK-4遺伝子の機能を抑制するために、IRAK-4ポリペプチドの機能性部位(他のタンパク質との相互作用に関与する部位、キナーゼ活性部位、ATP結合部位、Deathドメイン等)を特異的に認識し、当該部位が担う機能の低下をもたらすような抗体が選択され得る。 An antibody that specifically recognizes an IRAK-4 polypeptide is involved in the functional site of the IRAK-4 polypeptide (interaction with other proteins) in order to more effectively suppress the function of the IRAK-4 gene. An antibody capable of specifically recognizing a site, a kinase active site, an ATP binding site, a Death domain, etc.) and causing a decrease in the function of the site can be selected.
IRAK-4ポリペプチドのドミナントネガティブ変異体とは、IRAK-4ポリペプチドに対する変異の導入によりその機能(活性)が低減したものをいう。該ドミナントネガティブ変異体は、IRAK-4ポリペプチドと競合することで間接的にその機能(活性)を阻害することができる。該ドミナントネガティブ変異体は、IRAK-4ポリペプチドをコードする核酸に変異を導入することによって作製することができる。変異としては、例えば、機能性部位(他の分子との相互作用に関与する部位、キナーゼ活性部位、ATP結合部位、Deathドメイン等)における、当該部位が担う機能の低下をもたらすようなアミノ酸の変異(例えば、1以上のアミノ酸の欠失、置換、付加)が挙げられる。ドミナントネガティブ変異体は、PCRや公知の変異導入試薬を用いる自体公知の方法により作製できる。 The dominant negative mutant of IRAK-4 polypeptide refers to a substance whose function (activity) is reduced by introducing a mutation into IRAK-4 polypeptide. The dominant negative mutant can indirectly inhibit its function (activity) by competing with the IRAK-4 polypeptide. The dominant negative mutant can be prepared by introducing a mutation into a nucleic acid encoding IRAK-4 polypeptide. Examples of mutations include, for example, amino acid mutations in functional sites (sites involved in interaction with other molecules, kinase active sites, ATP binding sites, Death domains, etc.) that cause a decrease in the functions of those sites. (For example, deletion, substitution, addition of one or more amino acids). The dominant negative mutant can be prepared by a method known per se using PCR or a known mutagenesis reagent.
上述のIRAK-4ポリペプチドを特異的に認識する抗体や、IRAK-4ポリペプチドのドミナントネガティブ変異体をコードするヌクレオチド配列を有する核酸も、IRAK-4遺伝子の発現又は機能を抑制する物質として好ましい。該核酸は、適切な発現ベクター(例えば、適用対象である哺乳動物の細胞(T細胞等)内で機能可能な発現ベクター)中の適切なプロモーター(例えば適用対象である哺乳動物の細胞(T細胞等)でプロモーター活性を発揮し得るプロモーター)の下流に機能的に連結された態様で提供され得る。 An antibody that specifically recognizes the above-mentioned IRAK-4 polypeptide and a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding a dominant negative mutant of IRAK-4 polypeptide are also preferable as substances that suppress the expression or function of IRAK-4 gene. . The nucleic acid may be a suitable promoter (for example, a mammalian cell (T cell) to be applied) in an appropriate expression vector (for example, an expression vector capable of functioning in a mammalian cell (T cell or the like) to be applied). Etc.) can be provided in a manner operably linked downstream of a promoter capable of exhibiting promoter activity.
本発明の組成物は、IRAK-4遺伝子の発現又は機能を調節する物質に加え、任意の担体、例えば医薬上許容され得る担体を含むことができる。 The composition of the present invention can contain any carrier, for example, a pharmaceutically acceptable carrier, in addition to the substance that regulates the expression or function of IRAK-4 gene.
医薬上許容され得る担体としては、例えば、ショ糖、デンプン、マンニット、ソルビット、乳糖、グルコース、セルロース、タルク、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム等の賦形剤、セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリプロピルピロリドン、ゼラチン、アラビアゴム、ポリエチレングリコール、ショ糖、デンプン等の結合剤、デンプン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルスターチ、ナトリウム−グリコール−スターチ、炭酸水素ナトリウム、リン酸カルシウム、クエン酸カルシウム等の崩壊剤、ステアリン酸マグネシウム、エアロジル、タルク、ラウリル硫酸ナトリウム等の滑剤、クエン酸、メントール、グリシルリシン・アンモニウム塩、グリシン、オレンジ粉等の芳香剤、安息香酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、メチルパラベン、プロピルパラベン等の保存剤、クエン酸、クエン酸ナトリウム、酢酸等の安定剤、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ステアリン酸アルミニウム等の懸濁剤、界面活性剤等の分散剤、水、生理食塩水、オレンジジュース等の希釈剤、カカオ脂、ポリエチレングリコール、白灯油等のベースワックスなどが挙げられるが、それらに限定されるものではない。 Examples of pharmaceutically acceptable carriers include sucrose, starch, mannitol, sorbit, lactose, glucose, cellulose, talc, calcium phosphate, calcium carbonate and other excipients, cellulose, methylcellulose, hydroxypropylcellulose, polypropylpyrrolidone. , Gelatin, gum arabic, polyethylene glycol, sucrose, starch and other binders, starch, carboxymethylcellulose, hydroxypropyl starch, sodium-glycol starch, sodium bicarbonate, calcium phosphate, calcium citrate and other disintegrants, magnesium stearate , Aerosil, Talc, Sodium lauryl sulfate lubricant, Citric acid, Menthol, Glycyllysine / Ammonium salt, Glycine, Orange powder, Fragrance, Sodium benzoate Preservatives such as lithium, sodium hydrogen sulfite, methyl paraben, propyl paraben, stabilizers such as citric acid, sodium citrate, acetic acid, suspensions such as methyl cellulose, polyvinyl pyrrolidone, aluminum stearate, dispersants such as surfactants, Examples include, but are not limited to, water, physiological saline, diluents such as orange juice, base waxes such as cacao butter, polyethylene glycol, and white kerosene.
経口投与に好適な製剤は、水、生理食塩水のような希釈液に有効量の物質を溶解させた液剤、有効量の物質を固体や顆粒として含んでいるカプセル剤、サッシェ剤または錠剤、適当な分散媒中に有効量の物質を懸濁させた懸濁液剤、有効量の物質を溶解させた溶液を適当な分散媒中に分散させ乳化させた乳剤等である。 Preparations suitable for oral administration include solutions in which an effective amount of a substance is dissolved in a diluent such as water or physiological saline, capsules, sachets or tablets containing an effective amount of the substance as a solid or granule. Examples thereof include a suspension in which an effective amount of a substance is suspended in a suitable dispersion medium, and an emulsion in which a solution in which an effective amount of a substance is dissolved is dispersed in an appropriate dispersion medium and emulsified.
非経口的な投与(例えば、皮下注射、筋肉注射、局所注入、腹腔内投与など)に好適な製剤としては、水性および非水性の等張な無菌の注射液剤があり、これには抗酸化剤、緩衝液、制菌剤、等張化剤等が含まれていてもよい。また、水性および非水性の無菌の懸濁液剤が挙げられ、これには懸濁剤、可溶化剤、増粘剤、安定化剤、防腐剤等が含まれていてもよい。当該製剤は、アンプルやバイアルのように単位投与量あるいは複数回投与量ずつ容器に封入することができる。また、有効成分および医薬上許容され得る担体を凍結乾燥し、使用直前に適当な無菌のビヒクルに溶解または懸濁すればよい状態で保存することもできる。 Formulations suitable for parenteral administration (eg, subcutaneous injection, intramuscular injection, local infusion, intraperitoneal administration, etc.) include aqueous and non-aqueous isotonic sterile injection solutions, which include antioxidants Further, a buffer solution, an antibacterial agent, an isotonic agent and the like may be contained. Aqueous and non-aqueous sterile suspensions are also included, which may contain suspending agents, solubilizers, thickeners, stabilizers, preservatives and the like. The preparation can be enclosed in a container in unit doses or multiple doses like ampoules and vials. In addition, the active ingredient and a pharmaceutically acceptable carrier can be lyophilized and stored in a state that may be dissolved or suspended in a suitable sterile vehicle immediately before use.
IRAK-4遺伝子の発現又は機能を調節する物質が核酸である場合、該核酸の細胞内への導入を促進するために、本発明の組成物は更に核酸導入用試薬を含むことができる。該核酸がウイルスベクター、特にレトロウイルスベクターに組み込まれている場合には、遺伝子導入試薬としてはレトロネクチン、ファイブロネクチン、ポリブレン等を用いることができる。また、該核酸がプラスミドベクターに組み込まれている場合は、リポフェクチン、リプフェクタミン(lipfectamine)、DOGS(トランスフェクタム;ジオクトアデシルアミドグリシルスペルミン)、DOPE(1,2-ジオールエオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン)、DOTAP(1,2-ジオールエオイル-3-トリメチルアンモニウムプロパン)、DDAB(ジメチルジオクトアデシルアンモニウム臭化物)、DHDEAB(N,N-ジ-n-ヘキサアデシル-N,N-ジヒドロキシエチルアンモニウム臭化物)、HDEAB(N-n-ヘキサアデシル-N,N-ジヒドロキシエチルアンモニウム臭化物)、ポリブレン、あるいはポリ(エチレンイミン)(PEI)等の陽イオン性脂質を用いることが出来る。 When the substance that regulates the expression or function of the IRAK-4 gene is a nucleic acid, the composition of the present invention can further contain a nucleic acid introduction reagent in order to promote introduction of the nucleic acid into cells. When the nucleic acid is incorporated into a viral vector, particularly a retroviral vector, retronectin, fibronectin, polybrene or the like can be used as a gene introduction reagent. In addition, when the nucleic acid is incorporated into a plasmid vector, lipofectin, lipfectamine, DOGS (transfectam; dioctadecylamidoglycylspermine), DOPE (1,2-diol eoyl-sn-glycero) -3-phosphoethanolamine), DOTAP (1,2-diol eoyl-3-trimethylammonium propane), DDAB (dimethyldioctodecyl ammonium bromide), DHDEAB (N, N-di-n-hexadecyl-N, N Cationic lipids such as -dihydroxyethylammonium bromide), HDEAB (Nn-hexadecyl-N, N-dihydroxyethylammonium bromide), polybrene, or poly (ethyleneimine) (PEI) can be used.
また、IRAK-4遺伝子の発現又は機能を調節する物質がポリペプチドである場合、該ポリペプチドの細胞内への導入効率を高めるために、本発明の組成物は更にポリペプチド導入用試薬を含むことができる。該試薬としては、プロフェクト(ナカライテスク社製)、プロベクチン(IMGENEX社製)等を用いることが出来る。 When the substance that regulates the expression or function of the IRAK-4 gene is a polypeptide, the composition of the present invention further contains a polypeptide introduction reagent in order to increase the efficiency of introduction of the polypeptide into the cell. be able to. As the reagent, Profect (manufactured by Nacalai Tesque), Probectin (manufactured by IMGENEX) and the like can be used.
本発明の組成物の適用量は、有効成分の活性や種類、病気の重篤度、適用対象となる動物種、適用対象の薬物受容性、体重、年齢等によって異なり一概に云えないが、通常、成人1日あたり有効成分量として約0.0001〜約5000mg/kgである。 The application amount of the composition of the present invention varies depending on the activity and type of the active ingredient, the severity of the disease, the animal species to be applied, the drug acceptability of the application target, body weight, age, etc. The amount of active ingredient per day for an adult is about 0.0001 to about 5000 mg / kg.
本発明の組成物は、例えば、医薬または研究用試薬として有用である。例えば、本発明の組成物が医薬組成物である場合、T細胞受容体機能の異常に伴う疾患の予防・治療剤として使用され得る。 The composition of the present invention is useful, for example, as a pharmaceutical or research reagent. For example, when the composition of the present invention is a pharmaceutical composition, it can be used as a prophylactic / therapeutic agent for diseases associated with abnormal T cell receptor function.
詳細には、本発明の医薬組成物が、有効成分としてIRAK-4遺伝子の発現または機能を促進する物質を含有する場合、該物質は、T細胞受容体シグナルカスケードにおけるIRAK-4より下流の経路(例えばNF-κB活性化)を増強し得るので、例えば、T細胞受容体機能の低下に伴う疾患の予防・治療に使用され得る。T細胞受容体機能の低下に伴う疾患としては、例えば、T細胞の不活化(抗原に対するT細胞応答の低下、T細胞数の低下等)により引き起こされる免疫不全疾患であり得る。該疾患としては、原発性免疫不全症(例えば、重症複合免疫不全症、Bloom症候群、DiGeirge症候群、ataxia-telangiectasia、PNP欠損症、Wiskott-Aldrich症候群、突発性CD4+T細胞減少症、ADA欠損症、慢性皮膚粘膜カンデダ症、Duncan症候群(EBウイルスに対する特異的免疫不全)等)、続発性免疫不全状態(後天性免疫不全症候群(AIDS)、アナジー(T細胞不応答)、感染症(麻疹、結核)サルコイドーシス、リンパ系悪性腫瘍、薬剤(副腎皮質ホルモン、サイクロスポリンA、アザチオプリン等)老化、栄養障害等)等が挙げられる。 Specifically, when the pharmaceutical composition of the present invention contains a substance that promotes the expression or function of IRAK-4 gene as an active ingredient, the substance is a pathway downstream from IRAK-4 in the T cell receptor signal cascade. (For example, activation of NF-κB) can be enhanced, and thus can be used, for example, for the prevention and treatment of diseases associated with a decrease in T cell receptor function. The disease associated with a decrease in T cell receptor function can be, for example, an immunodeficiency disease caused by inactivation of T cells (decrease in T cell response to antigen, decrease in T cell number, etc.). The disease includes primary immunodeficiency (eg severe combined immunodeficiency, Bloom syndrome, DiGeirge syndrome, ataxia-telangiectasia, PNP deficiency, Wiskott-Aldrich syndrome, idiopathic CD4 + T cell depletion, ADA deficiency , Chronic mucocutaneous candedia, Duncan syndrome (specific immunodeficiency against EB virus), secondary immune deficiency (acquired immune deficiency syndrome (AIDS), anergy (T cell unresponsiveness), infection (measles, tuberculosis) ) Sarcoidosis, lymphoid malignant tumor, drug (adrenocortical hormone, cyclosporin A, azathioprine, etc.) aging, nutritional disorder, etc.).
また、本発明の医薬組成物が、有効成分としてIRAK-4遺伝子の発現または機能を抑制する物質を含有する場合、該物質は、T細胞受容体シグナルカスケードにおけるIRAK-4より下流の経路(例えばNF-κB活性化)を抑制し得るので、例えば、T細胞受容体機能の亢進に伴う疾患の予防・治療に使用され得る。T細胞受容体機能の亢進に伴う疾患としては、例えば、T細胞の異常な活性化(抗原に対するT細胞応答の上昇、T細胞数の上昇等)により引き起こされる免疫不全疾患であり得る。該疾患としては、自己免疫疾患(全身性エリテマトーデス、慢性関節リウマチ、強直性脊椎炎、多発性硬化症、自己免疫性甲状腺炎、橋本病、自己免疫性溶血性貧血、悪性貧血、自己免疫性血小板減少症、自己免疫性血球減少症、重症筋無力症、強皮症、多発性筋炎、続発性アディソン病、不妊症、自己免疫性糸球体腎炎、シェーグレン病、脈管炎、自己免疫性脊髄炎、I型糖尿病、潰瘍性大腸炎、クローン病等)、アレルギー疾患(例えばI型アレルギー疾患(例えば、気管支喘息、アレルギー性鼻炎、じんま疹、アトピー性皮膚炎)、II型アレルギー疾患(例えば、グッドパスチャー症候群、溶血性血小板紫斑症)、III型アレルギー疾患(例えば、全身性血管炎、クリオグロブリン血症、血清症、ウイルス性肝炎、アレルギー性肺胞炎)、IV型アレルギー疾患(例えば、接触性皮膚炎、臓器移植拒絶反応、結核病変、サルコイドーシス、薬疹)等)、移植片対宿主症(GVHD)、乾癬(炎症性角化症)、円形脱毛症、、扁平苔癬、Tリンパ腫(皮膚T細胞リンパ腫白斑等)等が挙げられる。 Further, when the pharmaceutical composition of the present invention contains a substance that suppresses the expression or function of the IRAK-4 gene as an active ingredient, the substance is a pathway downstream from IRAK-4 in the T cell receptor signal cascade (for example, NF-κB activation) can be suppressed, and can be used, for example, for prevention / treatment of diseases associated with enhanced T cell receptor function. The disease associated with enhanced T cell receptor function can be, for example, an immunodeficiency disease caused by abnormal activation of T cells (e.g., increased T cell response to an antigen, increased number of T cells). Such diseases include autoimmune diseases (systemic lupus erythematosus, rheumatoid arthritis, ankylosing spondylitis, multiple sclerosis, autoimmune thyroiditis, Hashimoto's disease, autoimmune hemolytic anemia, pernicious anemia, autoimmune platelets. Reduction, autoimmune cytopenia, myasthenia gravis, scleroderma, polymyositis, secondary Addison's disease, infertility, autoimmune glomerulonephritis, Sjogren's disease, vasculitis, autoimmune myelitis , Type I diabetes, ulcerative colitis, Crohn's disease, etc.), allergic diseases (eg type I allergic diseases (eg bronchial asthma, allergic rhinitis, urticaria, atopic dermatitis), type II allergic diseases (eg Goodpasture's syndrome, hemolytic platelet purpura), type III allergic disease (eg systemic vasculitis, cryoglobulinemia, seropathy, viral hepatitis, allergic lung) Inflammation), type IV allergic diseases (eg contact dermatitis, organ transplant rejection, tuberculosis lesions, sarcoidosis, drug eruption, etc.), graft versus host disease (GVHD), psoriasis (inflammatory keratosis), circular Examples include alopecia, lichen planus, T lymphoma (cutaneous T cell lymphoma vitiligo etc.) and the like.
さらに、本発明の組成物が研究用試薬である場合、例えば、実験動物におけるT細胞受容体機能の異常に伴う疾患の誘発剤として使用され得る。詳細には、本発明の研究用試薬が、有効成分としてIRAK-4遺伝子の発現または機能を促進する物質を含有する場合、例えば、T細胞受容体機能の亢進に伴う疾患の誘発に使用され得る。本発明の研究用試薬が、有効成分としてIRAK-4遺伝子の発現または機能を抑制する物質を含有する場合、例えば、T細胞受容体機能の低下に伴う疾患の誘発に使用され得る。 Further, when the composition of the present invention is a research reagent, it can be used, for example, as an agent for inducing diseases associated with abnormal T cell receptor function in experimental animals. Specifically, when the research reagent of the present invention contains a substance that promotes the expression or function of IRAK-4 gene as an active ingredient, it can be used, for example, to induce a disease associated with enhanced T cell receptor function. . When the research reagent of the present invention contains a substance that suppresses the expression or function of IRAK-4 gene as an active ingredient, it can be used, for example, to induce a disease associated with a decrease in T cell receptor function.
(2.T細胞受容体機能を調節し得る物質のスクリーニング方法)
上述のように、IRAK-4ポリペプチドはT細胞受容体シグナリングに寄与し、IRAK-4遺伝子の発現又は機能を調節し得る物質は、T細胞受容体機能を調節し得る。従って、本発明は、被検物質がIRAK-4遺伝子の発現又は機能を調節し得るか否かを評価することを含む、T細胞受容体機能を調節し得る物質のスクリーニング方法、当該スクリーニング方法により得られる物質、及び当該物質を有効成分として含有してなるT細胞受容体機能調節用組成物を提供する。
(2. Screening method for substances capable of regulating T cell receptor function)
As mentioned above, IRAK-4 polypeptides contribute to T cell receptor signaling, and substances that can regulate the expression or function of IRAK-4 gene can regulate T cell receptor function. Therefore, the present invention provides a screening method for a substance capable of regulating T cell receptor function, comprising evaluating whether or not a test substance can regulate the expression or function of IRAK-4 gene. Provided are a substance obtained and a composition for regulating T cell receptor function comprising the substance as an active ingredient.
スクリーニング方法に供される被検物質は、いかなる公知化合物及び新規化合物であってもよく、例えば、核酸、糖質、脂質、蛋白質、ペプチド、有機低分子化合物、コンビナトリアルケミストリー技術を用いて作製された化合物ライブラリー、固相合成やファージディスプレイ法により作製されたランダムペプチドライブラリー、あるいは微生物、動植物、海洋生物等由来の天然成分等が挙げられる。 The test substance to be used for the screening method may be any known compound or novel compound, for example, nucleic acid, carbohydrate, lipid, protein, peptide, organic low molecular weight compound, prepared using combinatorial chemistry technology Examples thereof include a compound library, a random peptide library prepared by solid phase synthesis or a phage display method, or natural components derived from microorganisms, animals and plants, marine organisms, and the like.
一実施形態では、本発明のスクリーニング方法は、以下の工程(a)〜(c)を含む:
(a)被検物質がIRAK-4遺伝子の発現又は機能を調節(促進又は抑制)し得るかを評価する工程;
(b)IRAK-4遺伝子の発現又は機能を調節(促進又は抑制)し得る物質を選択する工程;
(c)IRAK-4遺伝子の発現又は機能を促進し得る物質を、T細胞受容体機能を亢進し得る物質として得、或いはIRAK-4遺伝子の発現又は機能を抑制し得る物質を、T細胞受容体機能を抑制し得る物質として得る工程。
In one embodiment, the screening method of the present invention includes the following steps (a) to (c):
(A) a step of evaluating whether the test substance can regulate (promote or suppress) the expression or function of the IRAK-4 gene;
(B) selecting a substance capable of regulating (promoting or suppressing) the expression or function of the IRAK-4 gene;
(C) A substance capable of promoting the expression or function of IRAK-4 gene is obtained as a substance capable of enhancing T cell receptor function, or a substance capable of suppressing the expression or function of IRAK-4 gene is obtained as T cell receptor. The process of obtaining as a substance which can suppress a body function.
上記において、IRAK-4遺伝子の発現を調節し得る物質を選択する場合、例えば工程(a)において、被検物質とIRAK-4遺伝子の発現を測定可能な細胞とを接触させ、被検物質を接触させた細胞におけるIRAK-4遺伝子の発現量を測定し、該発現量を被検物質を接触させない対照細胞におけるIRAK-4遺伝子の発現量と比較する。
IRAK-4遺伝子の発現を測定可能な細胞とは、IRAK-4遺伝子の産物、例えば、転写産物、翻訳産物の発現レベルを直接的又は間接的に評価可能な細胞をいう。IRAK-4遺伝子の産物の発現レベルを直接的に評価可能な細胞は、IRAK-4遺伝子を天然で発現可能な細胞であり得、一方、IRAK-4遺伝子の産物の発現レベルを間接的に評価可能な細胞は、IRAK-4遺伝子転写調節領域についてレポーターアッセイを可能とする細胞であり得る。IRAK-4遺伝子の発現を測定可能な細胞は、動物細胞、好ましくは上述の哺乳動物の細胞であり得る。
In the above, when selecting a substance that can regulate the expression of IRAK-4 gene, for example, in step (a), the test substance is brought into contact with a cell capable of measuring the expression of IRAK-4 gene, The expression level of the IRAK-4 gene in the contacted cell is measured, and the expression level is compared with the expression level of the IRAK-4 gene in the control cell not contacted with the test substance.
A cell capable of measuring the expression of IRAK-4 gene refers to a cell capable of directly or indirectly evaluating the expression level of a product of IRAK-4 gene, for example, a transcription product or a translation product. A cell that can directly evaluate the expression level of the IRAK-4 gene product can be a cell that can naturally express the IRAK-4 gene, while the expression level of the IRAK-4 gene product can be indirectly evaluated. A possible cell may be one that allows a reporter assay for the IRAK-4 gene transcription regulatory region. The cell capable of measuring the expression of the IRAK-4 gene can be an animal cell, preferably a mammalian cell as described above.
IRAK-4遺伝子を天然で発現可能な細胞は、IRAK-4遺伝子を潜在的に発現するものである限り特に限定されない。かかる細胞は、当業者であれば容易に同定でき、初代培養細胞、当該初代培養細胞から誘導された細胞株、市販の細胞株、セルバンクより入手可能な細胞株などを使用できる。IRAK-4遺伝子が発現している細胞としてはT細胞、B細胞、樹状細胞等のリンパ球等が挙げられるが、T細胞受容体機能を調節し得る物質を得るという目的より、T細胞(T細胞由来の細胞株(Jurkat等)を含む)を用いることが好ましい。 The cell capable of naturally expressing the IRAK-4 gene is not particularly limited as long as it can potentially express the IRAK-4 gene. Such cells can be easily identified by those skilled in the art, and primary cultured cells, cell lines derived from the primary cultured cells, commercially available cell lines, cell lines available from cell banks, and the like can be used. Examples of cells expressing the IRAK-4 gene include lymphocytes such as T cells, B cells, and dendritic cells. For the purpose of obtaining substances capable of regulating T cell receptor function, T cells ( It is preferable to use cell lines derived from T cells (including Jurkat and the like).
IRAK-4遺伝子転写調節領域についてレポーターアッセイを可能とする細胞は、IRAK-4遺伝子転写調節領域、当該領域に機能可能に連結されたレポーター遺伝子を含む細胞である。IRAK-4遺伝子転写調節領域、レポーター遺伝子は、発現ベクター中に挿入され得る。IRAK-4遺伝子転写調節領域は、IRAK-4遺伝子の発現を制御し得る領域である限り特に限定されないが、例えば、転写開始点から上流約2kbpまでの領域、あるいは該領域の塩基配列において1以上の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からなり、且つIRAK-4遺伝子の転写を制御する能力を有する領域などが挙げられる。レポーター遺伝子は、検出可能な蛋白質又は検出可能な物質を生成する酵素をコードする遺伝子であればよく、例えばGFP(緑色蛍光蛋白質)遺伝子、GUS(β−グルクロニダーゼ)遺伝子、LUC(ルシフェラーゼ)遺伝子、CAT(クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ)遺伝子等が挙げられる。 A cell that enables a reporter assay for an IRAK-4 gene transcription regulatory region is a cell that contains an IRAK-4 gene transcription regulatory region and a reporter gene operably linked to the region. The IRAK-4 gene transcription regulatory region and reporter gene can be inserted into an expression vector. The IRAK-4 gene transcription regulatory region is not particularly limited as long as it is a region that can control the expression of IRAK-4 gene. For example, the region from the transcription start point to about 2 kbp upstream, or one or more in the base sequence of the region And a region having the ability to control transcription of the IRAK-4 gene, and the like. The reporter gene may be any gene that encodes a detectable protein or an enzyme that produces a detectable substance. For example, a GFP (green fluorescent protein) gene, GUS (β-glucuronidase) gene, LUC (luciferase) gene, CAT (Chloramphenicol acetyltransferase) gene and the like.
IRAK-4遺伝子転写調節領域、当該領域に機能可能に連結されたレポーター遺伝子が導入される細胞は、IRAK-4遺伝子転写調節機能を評価できる限り、即ち、該レポーター遺伝子の発現量が定量的に解析可能である限り特に限定されない。しかしながら、IRAK-4遺伝子に対する生理的な転写調節因子を発現し、IRAK-4遺伝子の発現調節の評価により適切であると考えられることから、該導入される細胞としては、IRAK-4遺伝子を天然で発現可能な細胞が好ましい。また、T細胞受容体機能を調節し得る物質を得るという目的より、T細胞(T細胞由来の細胞株(Jurkat等)を含む)を用いることがより好ましい。 A cell into which an IRAK-4 gene transcription regulatory region and a reporter gene operably linked to the region are introduced can be used as long as the IRAK-4 gene transcription regulatory function can be evaluated, that is, the expression level of the reporter gene is quantitative. There is no particular limitation as long as analysis is possible. However, since it expresses a physiological transcriptional regulatory factor for the IRAK-4 gene and is considered to be more appropriate for the evaluation of the expression regulation of the IRAK-4 gene, the IRAK-4 gene is naturally introduced as the introduced cell. Cells that can be expressed in are preferred. Moreover, it is more preferable to use T cells (including cell lines derived from T cells (Jurkat, etc.)) for the purpose of obtaining a substance capable of regulating T cell receptor function.
IRAK-4遺伝子の発現を測定可能な細胞に対する被検物質の接触は、適切な培養培地中で行われ得る。当該培養培地は、用いられる細胞の種類などに応じて適宜選択されるが、例えば、約5〜20%のウシ胎仔血清を含む最少必須培地(MEM)、ダルベッコ改変最少必須培地(DMEM)、RPMI1640培地、199培地などである。培養条件もまた、用いられる細胞の種類などに応じて適宜決定されるが、例えば、培地のpHは約6〜約8であり、培養温度は通常約30〜約40℃であり、培養時間は約12〜約72時間である。 Contact of the test substance with a cell capable of measuring the expression of the IRAK-4 gene can be performed in an appropriate culture medium. The culture medium is appropriately selected according to the type of cells used and the like. For example, a minimal essential medium (MEM) containing about 5 to 20% fetal calf serum, Dulbecco's modified minimal essential medium (DMEM), RPMI1640 Medium, 199 medium, etc. The culture conditions are also appropriately determined according to the type of cells used, etc. For example, the pH of the medium is about 6 to about 8, the culture temperature is usually about 30 to about 40 ° C., and the culture time is About 12 to about 72 hours.
次に先ず、被検物質を接触させた細胞におけるIRAK-4遺伝子の発現量が測定される。発現量の測定は、用いた細胞の種類などを考慮し、自体公知の方法により行われ得る。例えば、IRAK-4遺伝子の発現を測定可能な細胞として、IRAK-4遺伝子を天然で発現可能な細胞を用いた場合、発現量は、IRAK-4遺伝子の産物、例えば、転写産物(mRNA)又は翻訳産物(ポリペプチド)を対象として自体公知の方法により測定できる。例えば、転写産物の発現量は、細胞からtotal RNAを調製し、RT-PCR、ノザンブロッティング等により測定され得る。また、翻訳産物の発現量は、細胞から抽出液を調製し、免疫学的手法により測定され得る。免疫学的手法としては、放射性同位元素免疫測定法(RIA法)、ELISA法(Methods in Enzymol. 70: 419-439 (1980))、蛍光抗体法、ウェスタンブロッティング法などが使用できる。一方、IRAK-4遺伝子の発現を測定可能な細胞として、IRAK-4遺伝子転写調節領域についてレポーターアッセイを可能とする細胞を用いた場合、発現量は、レポーターのシグナル強度に基づき測定され得る。 Next, the expression level of the IRAK-4 gene in the cells contacted with the test substance is first measured. The expression level can be measured by a method known per se in consideration of the type of cells used. For example, when a cell capable of naturally expressing the IRAK-4 gene is used as a cell capable of measuring the expression of the IRAK-4 gene, the expression level is the product of the IRAK-4 gene, for example, a transcript (mRNA) or The translation product (polypeptide) can be measured by a method known per se. For example, the expression level of a transcription product can be measured by preparing total RNA from cells and performing RT-PCR, Northern blotting, or the like. The expression level of the translation product can be measured by preparing an extract from the cells and using an immunological technique. As an immunological technique, a radioisotope immunoassay (RIA method), an ELISA method (Methods in Enzymol. 70: 419-439 (1980)), a fluorescent antibody method, a Western blotting method, or the like can be used. On the other hand, when a cell capable of performing a reporter assay for the IRAK-4 gene transcription regulatory region is used as a cell capable of measuring IRAK-4 gene expression, the expression level can be measured based on the signal intensity of the reporter.
次いで、被検物質を接触させた細胞におけるIRAK-4遺伝子の発現量が、被検物質を接触させない対照細胞におけるIRAK-4遺伝子の発現量と比較される。発現量の比較は、好ましくは、有意差の有無に基づいて行なわれる。被検物質を接触させない対照細胞におけるIRAK-4遺伝子の発現量は、被検物質を接触させた細胞におけるIRAK-4遺伝子の発現量の測定に対し、事前に測定した発現量であっても、同時に測定した発現量であってもよいが、実験の精度、再現性の観点から同時に測定した発現量であることが好ましい。 Next, the expression level of the IRAK-4 gene in the cell contacted with the test substance is compared with the expression level of the IRAK-4 gene in the control cell not contacted with the test substance. The comparison of expression levels is preferably performed based on the presence or absence of a significant difference. The expression level of the IRAK-4 gene in the control cell not contacted with the test substance is the expression level measured in advance, compared to the measurement of the expression level of the IRAK-4 gene in the cell contacted with the test substance. Although the expression level measured simultaneously may be sufficient, the expression level measured simultaneously is preferable from the viewpoint of the accuracy and reproducibility of the experiment.
上記方法の工程(b)では、(a)の結果に基づき、IRAK-4遺伝子の発現を調節(促進又は抑制)し得る被検物質が選択される。 In step (b) of the above method, a test substance capable of regulating (promoting or suppressing) the expression of IRAK-4 gene is selected based on the result of (a).
上記において、IRAK-4遺伝子の機能を調節し得る物質を選択する場合、例えば工程(a)において、被検物質の存在下でIRAK-4遺伝子の機能(活性)を測定し、該機能(活性)を被検物質の不在下におけるIRAK-4遺伝子の機能(活性)と比較する。 In the above, when selecting a substance that can regulate the function of the IRAK-4 gene, for example, in step (a), the function (activity) of the IRAK-4 gene is measured in the presence of the test substance, and the function (activity) ) Is compared with the function (activity) of the IRAK-4 gene in the absence of the test substance.
IRAK-4遺伝子の機能として、IRAK-4ポリペプチドと他の分子(例えばZAP-70ポリペプチド等のポリペプチド)との相互作用を測定する場合、該相互作用は自体公知の方法、例えば単離されたIRAK-4ポリペプチドとその相互作用対象分子とを用いて、バインディングアッセイ、表面プラズモン共鳴を利用する方法(例えば、Biacore(登録商標)の使用)により行うことができる。当該相互作用に関与し得る部位を含むIRAK-4ポリペプチドのフラグメントを用いてもよい。 When measuring the interaction between IRAK-4 polypeptide and another molecule (eg, polypeptide such as ZAP-70 polypeptide) as a function of IRAK-4 gene, the interaction is known per se, such as isolation. Using the IRAK-4 polypeptide and the molecule to be interacted with, the binding assay and a method using surface plasmon resonance (for example, using Biacore (registered trademark)) can be performed. A fragment of an IRAK-4 polypeptide containing a site that can participate in the interaction may be used.
また、細胞内におけるIRAK-4ポリペプチドと他の分子との相互作用を測定することも好ましい。この場合、IRAK-4ポリペプチドと他の分子との相互作用を測定可能な細胞と被検物質とを接触させ、被検物質を接触させた細胞における相互作用を測定し、これを被検物質を接触させない対照細胞における相互作用と比較する。 It is also preferable to measure the interaction between IRAK-4 polypeptide and other molecules in the cell. In this case, the test substance is contacted with a cell capable of measuring the interaction between the IRAK-4 polypeptide and another molecule, and the interaction in the cell with which the test substance is contacted is measured. Compared to the interaction in control cells that are not contacted.
用いられる細胞としては、目的とする相互作用を測定可能な細胞であれば特に限定されず、IRAK-4ポリペプチド及び相互作用対象分子を機能可能な態様で発現する細胞等を挙げることが出来る。IRAK-4ポリペプチド及び相互作用対象分子は、天然に発現しているものであっても、遺伝子導入により強制的に発現しているものであってもよい。該相互作用を測定可能な細胞は、動物細胞、例えば上述の哺乳動物の細胞であり得る。 The cell to be used is not particularly limited as long as the target interaction can be measured, and examples thereof include a cell that expresses the IRAK-4 polypeptide and the interaction target molecule in a functional manner. The IRAK-4 polypeptide and the interaction target molecule may be naturally expressed or may be forcibly expressed by gene transfer. The cell capable of measuring the interaction may be an animal cell, such as the mammalian cell described above.
IRAK-4ポリペプチドと他のタンパク質との相互作用を測定可能な細胞としては、上述のIRAK-4遺伝子を天然で発現している細胞と同様の細胞を用いることが出来るが、T細胞受容体機能を調節し得る物質を得るという目的より、T細胞(T細胞由来の細胞株(Jurkat等)を含む)を用いることが好ましい。IRAK-4と他の分子との相互作用が細胞の活性化等に依存する場合は、細胞を適切に処理することにより活性化させてもよい。例えば、T細胞を用いる場合、抗原や抗原ミミックにより該細胞は刺激され得る。 Cells that can measure the interaction between IRAK-4 polypeptide and other proteins can be cells similar to those that naturally express the above-mentioned IRAK-4 gene. For the purpose of obtaining a substance capable of regulating the function, it is preferable to use T cells (including cell lines derived from T cells (Jurkat, etc.)). When the interaction between IRAK-4 and other molecules depends on cell activation or the like, it may be activated by appropriately treating the cells. For example, when T cells are used, the cells can be stimulated by an antigen or antigen mimic.
IRAK-4ポリペプチドと他の分子との相互作用を測定可能な細胞に対する被検物質の接触は、上述と同様に適切な培養培地(例えば、約5〜20%のウシ胎仔血清を含む最少必須培地(MEM)、ダルベッコ改変最少必須培地(DMEM)、RPMI1640培地、199培地)中で行われ得る。培養条件は、用いられる細胞や、測定される相互作用の種類などに応じて適宜決定されるが、例えば、培地のpHは約6〜約8であり、培養温度は通常約30〜約40℃であり、培養時間は約1分間〜約72時間である。 Contact of the test substance with a cell capable of measuring the interaction between the IRAK-4 polypeptide and other molecules is, as described above, a minimum essential with an appropriate culture medium (eg, containing about 5-20% fetal calf serum). Medium (MEM), Dulbecco's modified minimal essential medium (DMEM), RPMI1640 medium, 199 medium). The culture conditions are appropriately determined according to the cells used, the type of interaction to be measured, etc. For example, the pH of the medium is about 6 to about 8, and the culture temperature is usually about 30 to about 40 ° C. The culture time is about 1 minute to about 72 hours.
次に先ず、被検物質を接触させた細胞におけるIRAK-4ポリペプチドと他の分子との相互作用が測定される。相互作用の測定は、用いた細胞や相互作用対象分子の種類などを考慮し、自体公知の方法により行われ得る。例えば、IRAK-4ポリペプチドに対する抗体等により細胞の抽出液からIRAK-4ポリペプチドが免疫沈降され、IRAK-4ポリペプチドと共に沈殿した相互作用対象分子が、自体公知の方法(例えばウェスタンブロッティング法、マススペクトル法等)により定量される。 Next, the interaction between the IRAK-4 polypeptide and other molecules in the cell contacted with the test substance is first measured. The measurement of the interaction can be performed by a method known per se in consideration of the cell used and the type of molecule to be interacted with. For example, an IRAK-4 polypeptide is immunoprecipitated from a cell extract with an antibody against the IRAK-4 polypeptide, and the interaction target molecule precipitated together with the IRAK-4 polypeptide is obtained by a method known per se (eg, Western blotting, Quantitative analysis is performed using a mass spectrum method.
次いで、被検物質を接触させた細胞におけるIRAK-4ポリペプチドと他の分子との相互作用が、被検物質を接触させない対照細胞における該相互作用と比較される。相互作用の程度の比較は、好ましくは、有意差の有無に基づいて行なわれる。被検物質を接触させない対照細胞におけるIRAK-4ポリペプチドと他の分子との相互作用は、被検物質を接触させた細胞におけるIRAK-4ポリペプチドと他の分子との相互作用の測定に対し、事前に測定した相互作用であっても、同時に測定した相互作用であってもよいが、実験の精度、再現性の観点から同時に測定した相互作用であることが好ましい。 Then, the interaction between the IRAK-4 polypeptide and other molecules in the cell contacted with the test substance is compared with the interaction in the control cell not contacted with the test substance. The comparison of the degree of interaction is preferably performed based on the presence or absence of a significant difference. The interaction of IRAK-4 polypeptide with other molecules in control cells not contacted with the test substance is a measure of the interaction between IRAK-4 polypeptide and other molecules in cells contacted with the test substance. The interaction measured in advance or the interaction measured at the same time may be used, but the interaction measured at the same time is preferable from the viewpoint of the accuracy and reproducibility of the experiment.
IRAK-4遺伝子の機能として、IRAK-4ポリペプチドのタンパク質キナーゼ活性を測定する場合、IRAK-4ポリペプチドを適切な基質(例えばIRAK-1、PKCtheta等)と反応させて、キナーゼ活性が直接測定され得る。この場合、当該キナーゼ活性に関与し得る部位(例えばキナーゼドメイン)を含むIRAK-4ポリペプチドのフラグメントを用いてもよい。 When measuring the protein kinase activity of IRAK-4 polypeptide as a function of IRAK-4 gene, react the IRAK-4 polypeptide with an appropriate substrate (eg, IRAK-1, PKCtheta, etc.) to directly measure the kinase activity. Can be done. In this case, a fragment of IRAK-4 polypeptide containing a site (for example, kinase domain) that can participate in the kinase activity may be used.
工程(b)では、(a)の結果に基づき、IRAK-4遺伝子の機能を調節(促進又は抑制)し得る被検物質が選択される。 In the step (b), a test substance capable of regulating (promoting or suppressing) the function of the IRAK-4 gene is selected based on the result of (a).
工程(c)では、工程(b)で選択されたIRAK-4遺伝子の発現又は機能を促進し得る物質がT細胞受容体機能を亢進し得る物質として、或いはIRAK-4遺伝子の発現又は機能を抑制し得る物質がT細胞受容体機能を抑制し得る物質として獲得される。 In the step (c), a substance capable of promoting the expression or function of the IRAK-4 gene selected in the step (b) is used as a substance capable of enhancing the T cell receptor function, or the expression or function of the IRAK-4 gene. A substance that can be suppressed is obtained as a substance that can suppress the T cell receptor function.
更に工程(b)と(c)の間に、工程(b´)として工程(b)で選択された物質がT細胞受容体機能を調節し得るか確認し、該効果が確認された物質を工程(c)においてT細胞受容体機能を調節し得る物質として得ることも出来る。これにより、より高い効率で目的とする物質を獲得することが出来る。 Further, between steps (b) and (c), it is confirmed whether the substance selected in step (b) as step (b ′) can regulate the T cell receptor function, and the substance whose effect has been confirmed It can also be obtained as a substance capable of regulating T cell receptor function in step (c). Thereby, the target substance can be obtained with higher efficiency.
工程(b´)においては、例えば、工程(b)で選択された物質(候補物質)とT細胞(T細胞由来の細胞株を含む)とを接触させ、候補物質を接触させたT細胞におけるT細胞受容体機能を測定し、該機能を候補物質を接触させない対照細胞におけるT細胞受容体機能と比較する。 In the step (b ′), for example, in the T cell in which the substance (candidate substance) selected in the step (b) is contacted with a T cell (including a cell line derived from T cell) and the candidate substance is contacted. T cell receptor function is measured and compared to T cell receptor function in control cells not contacted with candidate substances.
T細胞に対する候補物質の接触は、上述と同様に適切な培養培地(例えば、約5〜20%のウシ胎仔血清を含む最少必須培地(MEM)、ダルベッコ改変最少必須培地(DMEM)、RPMI1640培地、199培地)中で行われ得る。培養条件は、測定されるT細胞受容体機能の種類などに応じて適宜決定されるが、例えば、培地のpHは約6〜約8であり、培養温度は通常約30〜約40℃であり、培養時間は約1分間〜約72時間である。このとき、T細胞は抗原や抗原ミミックにより適宜刺激され得る。 The contact of the candidate substance with the T cells can be achieved by using an appropriate culture medium as described above (for example, minimum essential medium (MEM) containing about 5 to 20% fetal calf serum, Dulbecco's modified minimum essential medium (DMEM), RPMI1640 medium, 199 medium). The culture conditions are appropriately determined according to the type of T cell receptor function to be measured. For example, the pH of the medium is about 6 to about 8, and the culture temperature is usually about 30 to about 40 ° C. The culture time is about 1 minute to about 72 hours. At this time, T cells can be appropriately stimulated by an antigen or antigen mimic.
次に先ず、候補物質を接触させたT細胞におけるT細胞受容体機能が測定される。T細胞受容体機能として、T細胞受容体からの刺激により誘導されるT細胞の機能的変化やその誘導過程の反応が測定される。T細胞の機能的変化としては、T細胞の活性化(細胞増殖、サイトカイン(IL-2、IL-4、インターフェロンγ等)産生、細胞障害活性、分化)、アポトーシス、アナジー等が挙げられる。T細胞の機能的変化を誘導する過程の反応としては、T細胞受容体からのシグナルカスケードに関与する分子(タンパク質等)の修飾(リン酸化、脱リン酸化、アセチル化、分解等)、分子間相互作用、細胞内局在の変化(核内移行、RAFTへの局在化、細胞内濃度変化等)、遺伝子発現の変化等が挙げられる。 Next, T cell receptor function in T cells contacted with a candidate substance is first measured. As T cell receptor function, T cell functional change induced by stimulation from T cell receptor and reaction of the induction process are measured. Functional changes of T cells include T cell activation (cell proliferation, cytokine (IL-2, IL-4, interferon γ, etc.) production, cytotoxic activity, differentiation), apoptosis, anergy, and the like. The reaction in the process of inducing T cell functional changes includes modification (phosphorylation, dephosphorylation, acetylation, degradation, etc.) of molecules involved in the signal cascade from T cell receptors (phosphorylation, dephosphorylation, acetylation, degradation, etc.), intermolecular Examples include interactions, changes in intracellular localization (translocation into the nucleus, localization to RAFT, changes in intracellular concentration, etc.), changes in gene expression, and the like.
上述のように、IRAK-4はT細胞受容体からのシグナルカスケードにおいて、PKCθの上流で機能し、NF-κBの活性化に関与し得る。従って、候補物質がT細胞受容体からのシグナルカスケードにおけるIRAK-4の機能を選択的に調節し得ることを確認する目的で、T細胞受容体からのシグナルカスケードにおいてIRAK-4より下流で機能する分子(例えば、PKCθ、Carma-1、Bcl10、MALT1、NF-κB、IκB等)の修飾、分子間相互作用、細胞内局在の変化等を測定してもよい。或いは、NF-κBの標的遺伝子の発現の変化を測定してもよい。 As described above, IRAK-4 functions upstream of PKCθ in the signal cascade from the T cell receptor and may be involved in NF-κB activation. Therefore, it functions downstream from IRAK-4 in the signal cascade from the T cell receptor in order to confirm that the candidate substance can selectively regulate the function of IRAK-4 in the signal cascade from the T cell receptor. Modification of molecules (for example, PKCθ, Carma-1, Bcl10, MALT1, NF-κB, IκB, etc.), intermolecular interactions, changes in intracellular localization, etc. may be measured. Alternatively, the change in the expression of the target gene of NF-κB may be measured.
T細胞受容体機能の測定は、自体公知の方法により行うことが可能である。例えば、細胞増殖は3H−サイミジンの取り込み等により、サイトカイン産生はELISA法等により、細胞障害活性は51Cr放出アッセイ等により、T細胞分化(例えばTh1やTh2への分化)はサイトカイン遺伝子発現パターン変化の測定により、アポトーシスは染色体DNAの断片化の測定により、タンパク質のリン酸化/脱リン酸化はウェスタンブロッティング法等により、タンパク質の分解はウェスタンブロッティング法等により、分子間相互作用は免疫沈降法等により、細胞内局在の変化は免疫染色により、RAFTへの局在化は密度勾配遠心法及びウェスタンブロッティング法等により、遺伝子発現の変化はRT-PCRやフローサイトメトリー等により、それぞれ測定することが出来る。 T cell receptor function can be measured by a method known per se. For example, cell proliferation is determined by 3 H-thymidine incorporation, cytokine production is determined by ELISA, cytotoxic activity is determined by 51 Cr release assay, etc. T cell differentiation (eg differentiation to Th1 or Th2) is a cytokine gene expression pattern By measuring changes, apoptosis is measured by measuring chromosomal DNA fragmentation, protein phosphorylation / dephosphorylation is performed by Western blotting, etc., protein degradation is performed by Western blotting, etc., and intermolecular interactions are immunoprecipitation, etc. Measure the changes in intracellular localization by immunostaining, localization to RAFT by density gradient centrifugation and Western blotting, etc., and changes in gene expression by RT-PCR, flow cytometry, etc. I can do it.
次いで、候補物質を接触させたT細胞におけるT細胞受容体機能が、候補物質を接触させない対照細胞におけるT細胞受容体機能と比較される。T細胞受容体機能の比較は、好ましくは、有意差の有無に基づいて行なわれる。候補物質を接触させない対照細胞におけるT細胞受容体機能は、候補物質を接触させたT細胞におけるT細胞受容体機能の測定に対し、事前に測定したものであっても、同時に測定したものであってもよいが、実験の精度、再現性の観点から同時に測定したものであることが好ましい。比較結果に基づき、候補物質によるT細胞受容体機能の調節作用が確認される。 The T cell receptor function in T cells contacted with the candidate substance is then compared with the T cell receptor function in control cells not contacted with the candidate substance. Comparison of T cell receptor function is preferably performed based on the presence or absence of significant differences. The T cell receptor function in the control cells not contacted with the candidate substance was measured at the same time as the T cell receptor function in the T cell contacted with the candidate substance, even if it was measured in advance. However, it is preferable that they are measured simultaneously from the viewpoint of the accuracy and reproducibility of the experiment. Based on the comparison result, the regulatory action of the T cell receptor function by the candidate substance is confirmed.
本発明のスクリーニング方法はまた、被検物質の動物への投与により行われ得る。該動物としては、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、イヌ、サル等の哺乳動物が挙げられる。動物を用いて本発明のスクリーニング方法が行われる場合、例えば、IRAK-4遺伝子の発現量を調節する被検物質が選択され得る。 The screening method of the present invention can also be performed by administering a test substance to an animal. Examples of the animal include mammals such as mice, rats, hamsters, guinea pigs, rabbits, dogs and monkeys. When the screening method of the present invention is performed using an animal, for example, a test substance that regulates the expression level of the IRAK-4 gene can be selected.
IRAK-4遺伝子の発現又は機能を促進し得る物質はT細胞受容体機能を亢進し得るので、T細胞受容体機能の低下に伴う疾患の予防・治療薬となり得る。また、IRAK-4遺伝子の発現又は機能を抑制し得る物質はT細胞受容体機能を抑制し得るので、T細胞受容体機能の亢進に伴う疾患の予防・治療薬となり得る。従って、IRAK-4遺伝子の発現又は機能を指標として、種々の免疫疾患の予防・治療剤等の医薬、又は研究用試薬のための候補物質を選択することが可能となる。 A substance that can promote the expression or function of the IRAK-4 gene can enhance the T cell receptor function, and thus can be a prophylactic / therapeutic agent for a disease associated with a decrease in the T cell receptor function. In addition, since a substance capable of suppressing the expression or function of the IRAK-4 gene can suppress the T cell receptor function, it can be used as a prophylactic / therapeutic agent for a disease associated with the enhanced T cell receptor function. Therefore, it becomes possible to select a drug or a candidate substance for a research reagent, such as a prophylactic / therapeutic agent for various immune diseases, using the expression or function of the IRAK-4 gene as an index.
(3.T細胞受容体機能の異常をもたらすIRAK-4遺伝子多型の同定方法)
本発明はまた、IRAK-4遺伝子の特定の多型がT細胞受容体機能の異常をもたらすか否かを解析する工程を含む、T細胞受容体機能の異常をもたらすIRAK-4遺伝子多型の同定方法、当該方法により同定されるT細胞受容体機能の異常をもたらすIRAK-4遺伝子多型を含むポリペプチド・核酸分子を提供する。
(3. Identification method of IRAK-4 gene polymorphism that causes abnormal T cell receptor function)
The present invention also includes an IRAK-4 gene polymorphism that causes an abnormality in T cell receptor function, comprising the step of analyzing whether a specific polymorphism of IRAK-4 gene causes an abnormality in T cell receptor function. Provided are an identification method and a polypeptide / nucleic acid molecule containing an IRAK-4 gene polymorphism that causes an abnormality in T cell receptor function identified by the method.
IRAK-4遺伝子の多型とは、ある母集団において、IRAK-4遺伝子を含むゲノムDNAに一定頻度で見出されるヌクレオチド配列の変異を意味し、IRAK-4遺伝子を含むゲノムDNAにおける1以上のDNAの置換、欠失、付加(例えば、SNP、ハプロタイプ)、並びに該ゲノムDNA中の部分領域の反復、逆位、転座などであり得る。本発明の方法により同定されるIRAK-4遺伝子の多型のタイプは、IRAK-4遺伝子における全てのタイプの多型のうち、T細胞受容体機能に異常(亢進又は低下)を有する動物と異常を有していない動物との間で頻度が異なるヌクレオチド配列の変異、又はT細胞受容体機能の異常に伴う疾患に罹患した動物と罹患していない動物との間で頻度が異なるヌクレオチド配列の変異であり、例えば、IRAK-4遺伝子の発現または機能の変化をもたらすものであり得る。なお、IRAK-4遺伝子多型の解析対象となる動物は上述の哺乳動物が好ましく、ヒトがより好ましい。 A polymorphism of IRAK-4 gene means a nucleotide sequence variation found in a certain population in genomic DNA containing IRAK-4 gene at a certain frequency, and one or more DNAs in genomic DNA containing IRAK-4 gene Substitutions, deletions, additions (eg, SNPs, haplotypes), as well as repeats, inversions, translocations, etc. of partial regions in the genomic DNA. The types of IRAK-4 gene polymorphisms identified by the method of the present invention include those of all types of IRAK-4 gene polymorphisms and those having abnormalities (increase or decrease) in T cell receptor function. Nucleotide sequence variation that differs in frequency between animals that do not have a mutation, or nucleotide sequence variation that differs in frequency between animals affected and unaffected by diseases associated with abnormal T cell receptor function For example, it may result in a change in the expression or function of the IRAK-4 gene. The animal to be analyzed for IRAK-4 gene polymorphism is preferably the above-mentioned mammal, more preferably a human.
解析工程は、連鎖解析等の自体公知の方法により行われ得る。T細胞受容体機能の異常、又はT細胞受容体機能の異常に伴う疾患の有無により特定の遺伝子多型の保有頻度に有意差が認められたとき、そのタイプの遺伝子多型を保有する対象は、保有しない対象よりもT細胞受容体機能に異常を有するリスク、又はT細胞受容体機能の異常に伴う疾患の発症リスクが相対的に高い又は低いと判定される。 The analysis step can be performed by a method known per se such as linkage analysis. When there is a significant difference in the frequency of possessing a particular gene polymorphism depending on the presence or absence of a T cell receptor function abnormality or a disease associated with an abnormality in the T cell receptor function, The risk of having an abnormality in T cell receptor function, or the risk of developing a disease associated with an abnormality in T cell receptor function, is determined to be relatively higher or lower than that of a subject who does not have it.
本発明の同定方法は、哺乳動物由来の生体試料から調製されたDNAサンプルをシークエンシング (sequencing) に供し、IRAK-4多型の新たなタイプを決定する工程をさらに含むこともできる。生体試料は、IRAK-4遺伝子の発現組織又は細胞(例えば、T細胞)を含む試料(例えば、血液)のみならず、毛髪、爪、皮膚、粘膜等のゲノムDNAを含む任意の組織も使用できる。入手の容易性、人体への負担等を考慮すれば、生体試料は、毛髪、爪、皮膚、粘膜、血液、血漿、血清、唾液などが好ましい。遺伝子多型の決定は、由来が異なる生体試料に含まれるゲノム又は転写産物のヌクレオチド配列を多数解析し、決定されたヌクレオチド配列中に一定頻度で見出される変異を同定することで行われ得る。 The identification method of the present invention may further include a step of subjecting a DNA sample prepared from a biological sample derived from a mammal to sequencing, and determining a new type of IRAK-4 polymorphism. As a biological sample, not only a sample (eg, blood) containing IRAK-4 gene-expressing tissue or cells (eg, T cells) but also any tissue containing genomic DNA such as hair, nails, skin, and mucous membranes can be used. . In view of availability, burden on the human body, and the like, the biological sample is preferably hair, nails, skin, mucous membrane, blood, plasma, serum, saliva and the like. Genetic polymorphism can be determined by analyzing a large number of nucleotide sequences of genomes or transcripts contained in biological samples of different origins and identifying mutations found at a certain frequency in the determined nucleotide sequences.
更に、見出された変異が実際にIRAK-4遺伝子の発現や機能に変化をもたらし得るか、確認してもよい。例えば、該変異を有するIRAK-4遺伝子を、IRAK-4遺伝子の機能的欠損を有するT細胞(又はその細胞株)へ導入し、該T細胞における該IRAK-4遺伝子の発現又は機能を、該変異を有さないIRAK-4遺伝子(野生型IRAK-4遺伝子等)の発現又は機能と比較することが出来る。或いは該変異を有するIRAK-4遺伝子が導入されたT細胞における、T細胞受容体機能を、該変異を有さないIRAK-4遺伝子が導入されたT細胞におけるものと比較してもよい。IRAK-4遺伝子の発現や機能、T細胞受容体機能の測定は、上述と同様に行うことが出来る。 Further, it may be confirmed whether the found mutation can actually change the expression or function of the IRAK-4 gene. For example, the IRAK-4 gene having the mutation is introduced into a T cell (or a cell line thereof) having a functional defect of the IRAK-4 gene, and the expression or function of the IRAK-4 gene in the T cell is It can be compared with the expression or function of IRAK-4 gene (such as wild type IRAK-4 gene) without mutation. Alternatively, the T cell receptor function in the T cell into which the IRAK-4 gene having the mutation is introduced may be compared with that in the T cell into which the IRAK-4 gene not having the mutation is introduced. Measurement of IRAK-4 gene expression and function and T cell receptor function can be performed in the same manner as described above.
見出されたIRAK-4遺伝子の変異がT細胞受容体機能の低下をもたらすものである場合、該変異はT細胞受容体機能の低下に伴う疾患をもたらし得るものであるとすることができる。また、見出されたIRAK-4遺伝子の変異がT細胞受容体機能の亢進をもたらすものである場合、該変異はT細胞受容体機能の亢進に伴う疾患をもたらし得るものであるとすることが出来る。 If the found mutation of the IRAK-4 gene results in a decrease in T cell receptor function, the mutation can be said to cause a disease associated with a decrease in T cell receptor function. Further, when the found mutation of IRAK-4 gene causes an increase in T cell receptor function, the mutation may be considered to cause a disease associated with an increase in T cell receptor function. I can do it.
本発明の同定方法および当該方法により決定されたT細胞受容体機能の異常をもたらすIRAK-4遺伝子多型は、T細胞受容体機能の異常に伴う疾患の発症リスクの判定に有用である。 The identification method of the present invention and the IRAK-4 gene polymorphism resulting in an abnormality in T cell receptor function determined by the method are useful for determining the risk of developing a disease associated with an abnormality in T cell receptor function.
(4.T細胞受容体機能の異常に伴う疾患の発症または発症リスクの判定方法)
(4−1.発現量の測定に基づく判定方法および診断剤)
上述の様に、IRAK-4ポリペプチドはT細胞受容体からのシグナルカスケードに深く関与し、T細胞受容体機能を調節している。従って、本発明は、動物由来の生体試料におけるIRAK-4遺伝子の発現量又は機能を測定することを含む、T細胞受容体機能の異常に伴う疾患の発症リスクの判定方法を提供する。
(4. Method for determining the onset or risk of disease associated with abnormal T cell receptor function)
(4-1. Determination method and diagnostic agent based on measurement of expression level)
As described above, IRAK-4 polypeptides are deeply involved in the signal cascade from T cell receptors and regulate T cell receptor function. Therefore, the present invention provides a method for determining the risk of developing a disease associated with an abnormality in T cell receptor function, comprising measuring the expression level or function of IRAK-4 gene in an animal-derived biological sample.
一実施形態では、本発明の判定方法は、以下の工程(a)、(b)を含む:
(a)動物由来の生体試料におけるIRAK-4遺伝子の発現量又は機能を測定する工程;
(b)IRAK-4遺伝子の発現量又は機能に基づきT細胞受容体機能の異常に伴う疾患の発症リスクを評価する工程。
In one embodiment, the determination method of the present invention includes the following steps (a) and (b):
(A) a step of measuring the expression level or function of the IRAK-4 gene in an animal-derived biological sample;
(B) A step of evaluating the risk of developing a disease associated with abnormal T cell receptor function based on the expression level or function of the IRAK-4 gene.
上記方法の工程(a)では、生体試料におけるIRAK-4遺伝子の発現量又は機能が測定される。生体試料は動物、好ましくは哺乳動物由来であれば特に限定されないが、ヒトが由来の試料が最も好ましい。生体試料は、IRAK-4遺伝子を発現している組織又は細胞(例えば、T細胞)を含む試料(例えば、血液)、あるいは該試料から分離された細胞であり得るが、T細胞受容体機能の異常に伴う疾患の発症リスクを判定する目的より、生体試料は、T細胞またはそれを含む試料が好ましい。また、IRAK-4遺伝子の発現量又は機能の測定は、上述と同様に行われ得る。 In step (a) of the above method, the expression level or function of the IRAK-4 gene in the biological sample is measured. The biological sample is not particularly limited as long as it is derived from an animal, preferably a mammal, but a sample derived from a human is most preferable. The biological sample can be a sample (eg, blood) containing tissue or cells (eg, T cells) expressing the IRAK-4 gene, or a cell isolated from the sample, but has a T cell receptor function function. For the purpose of determining the risk of developing a disease associated with an abnormality, the biological sample is preferably a T cell or a sample containing it. In addition, measurement of the expression level or function of the IRAK-4 gene can be performed in the same manner as described above.
上記方法の工程(b)では、IRAK-4遺伝子の発現量又は機能に基づき、生体試料が由来する動物がT細胞受容体機能の異常に伴う疾患に罹患しているか否か、あるいは将来的に罹患する可能性が高いか低いかが評価される。
詳細には、先ず、測定されたIRAK-4遺伝子の発現量又は機能が、T細胞受容体機能の異常に伴う疾患に罹患していない動物(例えば、正常動物)由来の生体試料におけるIRAK-4遺伝子の発現量又は機能と比較される。発現量の比較は、好ましくは、有意差の有無に基づいて行われる。
In step (b) of the above method, based on the expression level or function of the IRAK-4 gene, whether the animal from which the biological sample is derived suffers from a disease associated with abnormal T cell receptor function, or in the future The likelihood of being affected is assessed as high or low.
Specifically, first, the measured expression level or function of IRAK-4 gene is IRAK-4 in a biological sample derived from an animal (for example, a normal animal) not suffering from a disease associated with abnormal T cell receptor function. It is compared with the expression level or function of the gene. The comparison of expression levels is preferably performed based on the presence or absence of a significant difference.
次いで、IRAK-4遺伝子の発現量又は機能の比較結果より、生体試料が由来する動物が免疫疾患に罹患している可能性があるか否か、あるいは将来的に罹患する可能性が高いか低いかが判断される。特定の疾患を発症した動物では、当該疾患に関連する遺伝子の発現又は機能の変化がしばしば観察されることが知られている。また、特定の疾患の発症前に、特定の遺伝子の発現又は機能の変化がしばしば観察されることが知られている。実際に、後述の実施例に示すように、IRAK-4遺伝子の機能的欠損を有する動物においては、ウイルス感染細胞に対するT細胞の細胞傷害性が低下しており、ウイルス感染に対する抵抗性が低下している。従って、IRAK-4遺伝子の発現又は機能が低下している場合には、T細胞受容体機能の低下に伴う疾患に罹患している可能性、又は将来的に罹患する可能性が相対的に高いと考えられる。また、本明細書中に開示された知見より、IRAK-4遺伝子の発現又は機能が亢進している場合には、T細胞受容体機能の亢進に伴う疾患に罹患している可能性、又は将来的に罹患する可能性が相対的に高いと考えられる。 Next, based on the comparison of the expression level or function of the IRAK-4 gene, whether or not the animal from which the biological sample is derived is likely to suffer from an immune disease, or is likely to be affected in the future, is low or low. It is judged how. It is known that in animals that develop a particular disease, changes in the expression or function of genes associated with the disease are often observed. It is also known that changes in the expression or function of specific genes are often observed before the onset of specific diseases. Actually, as shown in the Examples below, in animals having a functional defect of IRAK-4 gene, the cytotoxicity of T cells against virus-infected cells is reduced, and the resistance to virus infection is reduced. ing. Therefore, when the expression or function of IRAK-4 gene is reduced, the possibility of suffering from a disease associated with the decline in T cell receptor function or the possibility of suffering in the future is relatively high it is conceivable that. Further, based on the findings disclosed in the present specification, when the expression or function of IRAK-4 gene is enhanced, there is a possibility of suffering from a disease associated with enhanced T cell receptor function, or in the future. It is considered that there is a relatively high possibility of being affected.
本発明はまた、IRAK-4遺伝子の発現量又は機能の測定用試薬を含む、T細胞受容体機能の異常に伴う疾患の発症リスクの診断剤を提供する。本発明の診断剤を用いれば、上記判定方法により、T細胞受容体機能の異常に伴う疾患の発症リスクを容易に判定することが出来る。 The present invention also provides a diagnostic agent for the risk of developing a disease associated with an abnormality in T cell receptor function, comprising a reagent for measuring the expression level or function of the IRAK-4 gene. By using the diagnostic agent of the present invention, the risk of developing a disease associated with an abnormality in T cell receptor function can be easily determined by the above determination method.
IRAK-4遺伝子の発現量の測定用試薬は、IRAK-4遺伝子の発現を定量可能である限り特に限定されないが、例えば、IRAK-4ポリペプチドを特異的に認識する抗体、IRAK-4遺伝子転写産物に対する核酸プローブ、またはIRAK-4遺伝子転写産物を増幅可能な複数のプライマーを含むものであり得る。これらは、標識用物質で標識されていても標識されていなくともよい。標識用物質で標識されていない場合、本発明の診断剤は、該標識用物質をさらに含むこともできる。標識用物質としては、例えば、FITC、FAM等の蛍光物質、ルミノール、ルシフェリン、ルシゲニン等の発光物質、3H、14C、32P、35S、125I等の放射性同位体、ビオチン、ストレプトアビジン等の親和性物質などが挙げられる。 The reagent for measuring the expression level of the IRAK-4 gene is not particularly limited as long as the expression of the IRAK-4 gene can be quantified. For example, an antibody that specifically recognizes an IRAK-4 polypeptide, IRAK-4 gene transcription It may comprise a nucleic acid probe for the product or a plurality of primers capable of amplifying the IRAK-4 gene transcript. These may or may not be labeled with a labeling substance. When not labeled with a labeling substance, the diagnostic agent of the present invention can further contain the labeling substance. Examples of labeling substances include fluorescent substances such as FITC and FAM, luminescent substances such as luminol, luciferin, and lucigenin, radioisotopes such as 3 H, 14 C, 32 P, 35 S, and 125 I, biotin, and streptavidin. And the like, and the like.
IRAK-4遺伝子転写産物に対する核酸プローブは、DNA、RNAのいずれでもよいが、安定性等を考慮するとDNAが好ましい。また、該プローブは、1本鎖又は2本鎖のいずれであってもよい。該プローブのサイズは、IRAK-4遺伝子の転写産物を検出可能である限り特に限定されないが、好ましくは約15〜1000bp、より好ましくは約50〜500bpである。該プローブは、マイクロアレイのように基板上に固定された形態で提供されてもよい。 The nucleic acid probe for the IRAK-4 gene transcript may be either DNA or RNA, but DNA is preferred in consideration of stability and the like. The probe may be either single-stranded or double-stranded. The size of the probe is not particularly limited as long as the transcript of the IRAK-4 gene can be detected, but is preferably about 15 to 1000 bp, more preferably about 50 to 500 bp. The probe may be provided in a form fixed on a substrate like a microarray.
IRAK-4遺伝子を増幅可能な複数のプライマー(例えば、プライマー対)は、検出可能なサイズのヌクレオチド断片が増幅されるように選択される。検出可能なサイズのヌクレオチド断片は、例えば約100bp以上、好ましくは約200bp以上、より好ましくは約400bp以上の長さを有し得る。プライマーのサイズは、IRAK-4遺伝子を増幅可能な限り特に限定されないが、好ましくは約15〜100bp、より好ましくは約18〜50bp、さらにより好ましくは約20〜30bpであり得る。IRAK-4遺伝子転写産物を定量可能な試薬がプライマーである場合、本発明の診断薬は、逆転写酵素をさらに含むことができる。 A plurality of primers (eg, primer pairs) capable of amplifying the IRAK-4 gene are selected such that a detectable size nucleotide fragment is amplified. A detectable size nucleotide fragment can have a length of, for example, about 100 bp or more, preferably about 200 bp or more, more preferably about 400 bp or more. The size of the primer is not particularly limited as long as the IRAK-4 gene can be amplified, but may preferably be about 15 to 100 bp, more preferably about 18 to 50 bp, and still more preferably about 20 to 30 bp. When the reagent capable of quantifying the IRAK-4 gene transcript is a primer, the diagnostic agent of the present invention can further contain a reverse transcriptase.
IRAK-4遺伝子の機能の測定用試薬は、IRAK-4遺伝子の機能を定量可能である限り特に限定されない。例えば、免疫沈降法及びウェスタンブロット法によりIRAK-4ポリペプチドと他の分子との相互作用を測定する場合、該試薬として、IRAK-4ポリペプチドを特異的に認識する抗体及び相互作用対象分子を特異的に認識する抗体、プロテインA結合ビーズ等を挙げることが出来る。また、IRAK-4ポリペプチドのタンパク質キナーゼ活性を測定する場合、該試薬として、キナーゼの基質(例えばIRAK-1ポリペプチド等)を挙げることが出来る。 The reagent for measuring the function of the IRAK-4 gene is not particularly limited as long as the function of the IRAK-4 gene can be quantified. For example, when measuring the interaction between an IRAK-4 polypeptide and another molecule by immunoprecipitation and Western blotting, an antibody that specifically recognizes the IRAK-4 polypeptide and an interaction target molecule are used as the reagent. Specific antibodies that recognize specifically, protein A binding beads, and the like can be mentioned. When measuring the protein kinase activity of IRAK-4 polypeptide, examples of the reagent include a kinase substrate (for example, IRAK-1 polypeptide).
本発明の上記判定方法及び診断剤は、T細胞受容体機能の異常に伴う疾患の有無、あるいは該疾患に罹患する可能性の判定を可能とする。従って、本発明は、例えば、T細胞受容体機能の異常に伴う疾患の容易且つ早期の発見などに有用である。 The determination method and diagnostic agent of the present invention enable determination of the presence or absence of a disease associated with abnormal T cell receptor function, or the possibility of suffering from the disease. Therefore, the present invention is useful, for example, for easy and early detection of diseases associated with abnormal T cell receptor function.
(4−2.多型の測定に基づく判定方法および診断剤)
本発明は、動物の生体試料を用いてIRAK-4遺伝子の多型を測定することを含む、動物におけるT細胞受容体機能の異常に伴う疾患の発症リスクの判定方法を提供する。
(4-2. Determination method and diagnostic agent based on measurement of polymorphism)
The present invention provides a method for determining the risk of developing a disease associated with an abnormality in T cell receptor function in an animal, comprising measuring a polymorphism of the IRAK-4 gene using a biological sample of the animal.
一実施形態では、本発明の判定方法は、以下の工程(a)、(b)を含む:
(a)動物から採取した生体試料においてIRAK-4遺伝子の多型を測定する工程;
(b)多型のタイプに基づきT細胞受容体機能の異常に伴う疾患の発症可能性を評価する工程。
In one embodiment, the determination method of the present invention includes the following steps (a) and (b):
(A) a step of measuring a polymorphism of the IRAK-4 gene in a biological sample collected from an animal;
(B) A step of evaluating the possibility of developing a disease associated with abnormal T cell receptor function based on the type of polymorphism.
上記方法の工程(a)では、動物から採取された生体試料においてIRAK-4遺伝子の多型のタイプが測定される。動物としては、上述の哺乳動物が好ましく、ヒトが特に好ましい。生体試料は、本発明の多型の同定方法で使用し得るものと同様である。 In step (a) of the above method, the polymorphic type of IRAK-4 gene is measured in a biological sample collected from an animal. As the animal, the above-mentioned mammals are preferable, and a human is particularly preferable. The biological sample is the same as that which can be used in the polymorphism identification method of the present invention.
多型のタイプの測定は、自体公知の方法により行われ得る。例えば、RFLP(制限酵素切断断片長多型)法、PCR-SSCP(一本鎖DNA高次構造多型解析)法、ASO(Allele Specific Oligonucleotide)ハイブリダイゼーション法、ダイレクトシークエンス法、ARMS(Amplification Refracting Mutation System)法、変性濃度勾配ゲル電気泳動(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)法、RNAseA切断法、DOL(Dye-labeled Oligonucleotide Ligation)法、TaqMan PCR法、インベーダー法などが使用できる。 The measurement of the polymorphic type can be performed by a method known per se. For example, RFLP (restriction fragment length polymorphism) method, PCR-SSCP (single-stranded DNA higher order structure polymorphism analysis) method, ASO (Allele Specific Oligonucleotide) hybridization method, direct sequencing method, ARMS (Amplification Refracting Mutation) System) method, Denaturing Gradient Gel Electrophoresis method, RNAseA cleavage method, DOL (Dye-labeled Oligonucleotide Ligation) method, TaqMan PCR method, invader method, etc. can be used.
上記方法の工程(b)では、多型のタイプに基づき、動物がT細胞受容体機能の異常に伴う疾患に罹患する可能性が高いか低いかが評価される。特定の疾患を発症しやすい動物では、当該疾患に関連する遺伝子に特定のタイプの多型をしばしば有することが知られている。実際に、後述の実施例に示すように、IRAK-4遺伝子の機能的欠損を有する動物においては、ウイルス感染細胞に対するT細胞の細胞傷害性が低下しており、ウイルス感染に対する抵抗性が低下している。従って、IRAK-4遺伝子の機能を低下させるような多型を含む動物は、T細胞受容体機能の低下に伴う疾患を発症する可能性が相対的に高いと考えられる。同様に、IRAK-4遺伝子の機能を促進するような多型を含む動物は、T細胞受容体機能の亢進に伴う疾患を発症する可能性が相対的に高いと考えられる。従って、IRAK-4遺伝子の多型の解析より、T細胞受容体機能の異常に伴う疾患の発症可能性を判断することが可能である。なお、本工程で測定対象となる多型のタイプは、例えば、本発明の同定方法により得られたものであり得る。 In step (b) of the above method, it is evaluated based on the type of polymorphism whether the animal has a high or low possibility of suffering from a disease associated with abnormal T cell receptor function. It is known that animals that are likely to develop a particular disease often have a particular type of polymorphism in a gene associated with that disease. Actually, as shown in the Examples below, in animals having a functional defect of IRAK-4 gene, the cytotoxicity of T cells against virus-infected cells is reduced, and the resistance to virus infection is reduced. ing. Therefore, it is considered that an animal containing a polymorphism that decreases the function of the IRAK-4 gene has a relatively high possibility of developing a disease associated with a decrease in T cell receptor function. Similarly, an animal containing a polymorphism that promotes the function of the IRAK-4 gene is considered to have a relatively high possibility of developing a disease associated with enhanced T cell receptor function. Therefore, by analyzing the polymorphism of IRAK-4 gene, it is possible to determine the possibility of developing a disease associated with abnormal T cell receptor function. In addition, the type of polymorphism to be measured in this step can be obtained by, for example, the identification method of the present invention.
本発明はまた、IRAK-4遺伝子の多型の測定用試薬を含む、T細胞受容体機能の異常に伴う疾患の発症リスクの診断剤を提供する。 The present invention also provides a diagnostic agent for the risk of developing a disease associated with an abnormality in T cell receptor function, comprising a reagent for measuring a polymorphism of IRAK-4 gene.
IRAK-4遺伝子の多型の測定用試薬は、IRAK-4遺伝子の多型を決定可能である限り特に限定されない。該試薬は、標識用物質で標識されていてもよい。また、該試薬が標識用物質で標識されていない場合、本キットは、該標識用物質をさらに含むこともできる。 The reagent for measuring the polymorphism of IRAK-4 gene is not particularly limited as long as the polymorphism of IRAK-4 gene can be determined. The reagent may be labeled with a labeling substance. Further, when the reagent is not labeled with a labeling substance, the kit can further include the labeling substance.
詳細には、IRAK-4遺伝子の多型の測定用試薬は、特定のタイプの多型を有するIRAK-4遺伝子を特異的に測定可能である核酸プローブ、あるいは特定のタイプの多型を有するIRAK-4遺伝子を特異的に増幅可能である複数のプライマーを含むものであり得る。核酸プローブ、プライマーは、IRAK-4遺伝子を含むゲノムDNAまたはIRAK-4遺伝子転写産物に対するものであり得る。核酸プローブ、プライマーは、転写産物またはゲノムDNAの抽出用試薬とともに提供されてもよい。 Specifically, the reagent for measuring IRAK-4 gene polymorphism is a nucleic acid probe capable of specifically measuring IRAK-4 gene having a specific type of polymorphism, or IRAK having a specific type of polymorphism. It may include a plurality of primers capable of specifically amplifying the -4 gene. The nucleic acid probe and primer can be for genomic DNA containing IRAK-4 gene or IRAK-4 gene transcript. The nucleic acid probe and primer may be provided together with a transcription product or a reagent for extracting genomic DNA.
特定のタイプの多型を有するIRAK-4遺伝子を特異的に測定可能である核酸プローブは、特定のタイプの多型を有するIRAK-4遺伝子を選別可能である限り特に限定されない。該プローブはDNA、RNAのいずれでもよいが、安定性等を考慮するとDNAが好ましい。また、該プローブは、1本鎖又は2本鎖のいずれであってもよい。該プローブのサイズは、特定のタイプの多型を有するIRAK-4遺伝子を選別可能とするため短ければ短いほどよく、例えば、約15〜30bpのサイズであり得る。該プローブは、マイクロアレイのように基板上に固定された形態で提供されてもよい。該プローブにより、例えばASO(Allele Specific Oligonucleotide)ハイブリダイゼーション法が可能となる。 The nucleic acid probe capable of specifically measuring the IRAK-4 gene having a specific type of polymorphism is not particularly limited as long as the IRAK-4 gene having a specific type of polymorphism can be selected. The probe may be either DNA or RNA, but DNA is preferable in consideration of stability and the like. The probe may be either single-stranded or double-stranded. The size of the probe is preferably as short as possible so that IRAK-4 gene having a specific type of polymorphism can be selected. For example, the size of the probe may be about 15 to 30 bp. The probe may be provided in a form fixed on a substrate like a microarray. The probe enables, for example, an ASO (Allele Specific Oligonucleotide) hybridization method.
特定のタイプの多型を有するIRAK-4遺伝子を特異的に増幅可能である複数のプライマー(例えば、プライマー対)は、測定可能なサイズのヌクレオチド断片が増幅されるように選択される。このような複数のプライマーは、例えば、いずれか一方のプライマーの3’末端に多型部位を含むように設計される。測定可能なサイズのヌクレオチド断片は、例えば約100bp以上、好ましくは約200bp以上、より好ましくは約400bp以上の長さを有し得る。プライマーのサイズは、IRAK-4遺伝子を増幅可能な限り特に限定されないが、好ましくは約15〜100bp、より好ましくは約18〜50bp、さらにより好ましくは約20〜30bpであり得る。IRAK-4遺伝子の多型を測定し得る手段がIRAK-4遺伝子転写産物に対するプライマー対である場合、判定キットは、逆転写酵素をさらに含むことができる。 A plurality of primers (eg, primer pairs) capable of specifically amplifying an IRAK-4 gene having a particular type of polymorphism is selected such that a measurable size nucleotide fragment is amplified. Such a plurality of primers is designed to include a polymorphic site at the 3 'end of any one of the primers, for example. Nucleotide fragments of measurable size can have a length of, for example, about 100 bp or more, preferably about 200 bp or more, more preferably about 400 bp or more. The size of the primer is not particularly limited as long as the IRAK-4 gene can be amplified, but may preferably be about 15 to 100 bp, more preferably about 18 to 50 bp, and still more preferably about 20 to 30 bp. When the means capable of measuring the polymorphism of the IRAK-4 gene is a primer pair for the IRAK-4 gene transcript, the determination kit can further contain a reverse transcriptase.
また、IRAK-4遺伝子の多型の測定用試薬として、特定のタイプの多型部位を認識する制限酵素を含むものを挙げることもできる。このような試薬によれば、RFLPによる多型解析が可能となる。 In addition, the IRAK-4 gene polymorphism measuring reagent may include a reagent containing a restriction enzyme that recognizes a specific type of polymorphic site. According to such a reagent, polymorphism analysis by RFLP becomes possible.
本発明の上記判定方法及び診断剤は、T細胞受容体機能の異常に伴う疾患の発症リスクの判定を可能とする。従って、本発明の判定方法及び診断剤は、免疫疾患の予防を目的とする生活習慣改善の契機などを提供するため有用である。 The above-described determination method and diagnostic agent of the present invention enable determination of the onset risk of diseases associated with abnormal T cell receptor function. Therefore, the determination method and diagnostic agent of the present invention are useful because they provide an opportunity for improving lifestyle habits aimed at preventing immune diseases.
(5.IRAK-4ポリペプチドとZAP-70ポリペプチドを含有してなる、単離された複合体)
上述の通り、T細胞受容体シグナルカスケードにおいて、IRAK-4ポリペプチドはZAP-70ポリペプチドと相互作用し、シグナルを下流に伝達し得る。従って、本発明はIRAK-4ポリペプチドとZAP-70ポリペプチドを含有してなる、単離された複合体を提供する。複合体中において、IRAK-4ポリペプチドとZAP-70ポリペプチドとは相互作用し得る。
(5. An isolated complex comprising IRAK-4 polypeptide and ZAP-70 polypeptide)
As described above, IRAK-4 polypeptides can interact with ZAP-70 polypeptides and transmit signals downstream in the T cell receptor signal cascade. Accordingly, the present invention provides an isolated complex comprising an IRAK-4 polypeptide and a ZAP-70 polypeptide. In the complex, the IRAK-4 polypeptide and the ZAP-70 polypeptide can interact.
本発明において、ZAP-70ポリペプチドとしては、IRAK-4ポリペプチドと同様に、任意の哺乳動物のものを用いることが出来る。哺乳動物のZAP-70ポリペプチドとしては野生型のポリペプチドが好ましく、例えばヒト野生型ZAP-70ポリペプチド(例えば、配列番号6(GenBankアクセッション番号:AAH39039)で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド)、マウス野生型ZAP-70ポリペプチド(例えば配列番号8(GenBankアクセッション番号:AAA19250)で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド)等が挙げられる。また、野生型ZAP-70ポリペプチドと実質的に同一のアミノ酸配列からなるポリペプチドも本発明の範囲内である。「実質的に同一のアミノ酸配列を有する蛋白質」としては、野生型ZAP-70ポリペプチドのアミノ酸配列と約90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは約98%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、野生型ZAP-70ポリペプチドと実質的に同質の活性を有するポリペプチドなどが挙げられる。 In the present invention, as a ZAP-70 polypeptide, any mammal can be used as in the case of IRAK-4 polypeptide. The mammalian ZAP-70 polypeptide is preferably a wild-type polypeptide. For example, a human wild-type ZAP-70 polypeptide (for example, a polypeptide comprising an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 (GenBank accession number: AAH39039)). Peptide), mouse wild-type ZAP-70 polypeptide (for example, a polypeptide comprising an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 (GenBank accession number: AAA19250)), and the like. A polypeptide consisting of substantially the same amino acid sequence as the wild-type ZAP-70 polypeptide is also within the scope of the present invention. “Protein having substantially the same amino acid sequence” refers to an amino acid having a homology of about 90% or more, preferably 95% or more, more preferably about 98% or more with the amino acid sequence of the wild-type ZAP-70 polypeptide. Examples thereof include a polypeptide comprising a sequence and having substantially the same quality of activity as the wild-type ZAP-70 polypeptide.
「実質的に同質の活性」とは、例えば、ZAP-70ポリペプチドの機能(活性)が性質的に野生型ZAP-70ポリペプチドと同質であることを示す。したがって、ZAP-70ポリペプチドの機能(活性)が野生型ZAP-70ポリペプチドと同等(例えば、約0.5〜約2倍)であることが好ましいが、活性の程度や蛋白質の分子量などの量的要素は異なっていてもよい。ここにいうZAP-70ポリペプチドの機能(活性)としては、他の分子(例えば、IRAK-4ポリペプチド等のタンパク質)との相互作用のほか、T細胞受容体シグナルカスケードにおけるシグナル伝達や、T細胞の活性化等が挙げられる。該機能の測定は、例えば、ZAP-70遺伝子の機能的欠損を有するT細胞にZAP-70ポリペプチドを強制発現させ、該細胞におけるIRAK-4ポリペプチドとZAP-70ポリペプチドとの相互作用や、T細胞受容体からの刺激に対する応答(細胞増殖、サイトカイン産生等)を測定することにより行うことができる。 “Substantially the same quality of activity” indicates, for example, that the function (activity) of the ZAP-70 polypeptide is qualitatively the same as that of the wild-type ZAP-70 polypeptide. Therefore, it is preferable that the function (activity) of the ZAP-70 polypeptide is equivalent to that of the wild-type ZAP-70 polypeptide (for example, about 0.5 to about 2 times). However, the degree of activity, the molecular weight of the protein, etc. The quantitative factors may be different. The function (activity) of the ZAP-70 polypeptide here includes interaction with other molecules (for example, proteins such as IRAK-4 polypeptide), signal transduction in the T cell receptor signal cascade, T Examples include cell activation. The measurement of the function may be performed by, for example, forcing a T cell having a functional defect of the ZAP-70 gene to express the ZAP-70 polypeptide and interacting the IRAK-4 polypeptide with the ZAP-70 polypeptide in the cell. It can be performed by measuring a response (cell proliferation, cytokine production, etc.) to a stimulus from the T cell receptor.
また、本発明においてZAP-70ポリペプチドは、野生型ZAP-70ポリペプチドのアミノ酸配列又は該配列と実質的に同一のアミノ酸配列を含み、野生型ZAP-70と実質的に同質の活性を有するポリペプチドをも含む。該ポリペプチドとしては、野生型ZAP-70ポリペプチドのアミノ酸配列又は該配列と実質的に同一のアミノ酸配列に、更に1または2個以上(例えば1〜500個、好ましくは1〜250個程度、より好ましくは1〜100個程度)のアミノ酸が付加したアミノ酸配列からなり、野生型ZAP-70ポリペプチドと実質的に同質の活性を有するポリペプチドが挙げられる。付加されるアミノ酸配列は特に限定されないが、例えばポリペプチドの検出や精製等を容易にならしめるためのタグや、ポリペプチドの細胞内への導入を容易にならしめるためのProtein Transduction Domain(PTD)等のアミノ酸配列を挙げることが出来る。タグやPTDの種類、アミノ酸配列が付加される位置は、IRAK-4ポリペプチドと同様である。 In the present invention, the ZAP-70 polypeptide includes the amino acid sequence of the wild-type ZAP-70 polypeptide or an amino acid sequence substantially identical to the sequence, and has substantially the same quality of activity as wild-type ZAP-70. Polypeptides are also included. As the polypeptide, the amino acid sequence of the wild-type ZAP-70 polypeptide or an amino acid sequence substantially the same as the sequence, and one or more (for example, about 1 to 500, preferably about 1 to 250, More preferably, a polypeptide having an amino acid sequence to which about 1 to 100 amino acids are added and having substantially the same activity as that of the wild-type ZAP-70 polypeptide can be mentioned. The amino acid sequence to be added is not particularly limited. For example, a tag for facilitating detection and purification of the polypeptide, and a protein transduction domain (PTD) for facilitating introduction of the polypeptide into the cell. And the like. The tag, the type of PTD, and the position where the amino acid sequence is added are the same as in the IRAK-4 polypeptide.
ZAP-70ポリペプチドは修飾されていてもよい。該修飾としては、リン酸化(セリン残基、スレオニン残基、チロシン残基等におけるリン酸化)、アセチル化、糖鎖の付加(Nグリコシル化、Oグリコシル化)等を挙げることが出来る。 A ZAP-70 polypeptide may be modified. Examples of the modification include phosphorylation (phosphorylation at a serine residue, threonine residue, tyrosine residue, etc.), acetylation, addition of a sugar chain (N-glycosylation, O-glycosylation) and the like.
IRAK-4ポリペプチドと同様に、ZAP-70ポリペプチドは、ZAP-70遺伝子を発現する哺乳動物の細胞(例えばT細胞)又は組織から自体公知のタンパク質の精製方法によって調製することができる。又、ZAP-70ポリペプチドは、公知のペプチド合成法に従って製造することもできる。或いは、ZAP-70ポリペプチドは、該ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸を含有する発現ベクターを導入した形質転換体を培養してZAP-70ポリペプチドを生成せしめ、得られる培養物から該ポリペプチドを分離・精製することによって製造することもできる。 Similar to IRAK-4 polypeptide, ZAP-70 polypeptide can be prepared from a mammalian cell (eg, T cell) or tissue expressing the ZAP-70 gene by a known protein purification method. The ZAP-70 polypeptide can also be produced according to a known peptide synthesis method. Alternatively, the ZAP-70 polypeptide can be obtained by culturing a transformant into which an expression vector containing a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding the polypeptide is introduced to produce a ZAP-70 polypeptide. It can also be produced by separating and purifying the polypeptide.
IRAK-4ポリペプチドとZAP-70ポリペプチドを含有してなる、単離された複合体は、任意の方法により製造することが可能である。例えば、IRAK-4ポリペプチドとZAP-70ポリペプチドとの両方を発現している細胞(例えばT細胞等)を、適切な緩衝液中で、適切な界面活性剤(NP−40、ジギトニン等)を用いて可溶化し、IRAK-4ポリペプチド又はZAP-70ポリペプチドを特異的に認識する抗体を用いて、免疫沈降法や抗体カラム等によりIRAK-4ポリペプチドとZAP-70ポリペプチドを含有してなる複合体を単離する。ウェスタンブロット法などにより、得られた複合体中に、IRAK-4ポリペプチド及びZAP-70ポリペプチドが含まれていることを確認することが好ましい。また、単離されたIRAK-4ポリペプチドとZAP-70ポリペプチドとを、適当な緩衝液中で混合することによっても、本発明の複合体を得ることが出来る。 An isolated complex comprising IRAK-4 polypeptide and ZAP-70 polypeptide can be produced by any method. For example, cells expressing both an IRAK-4 polypeptide and a ZAP-70 polypeptide (eg, T cells) are treated with an appropriate surfactant (NP-40, digitonin, etc.) in an appropriate buffer. Contains IRAK-4 polypeptide and ZAP-70 polypeptide by immunoprecipitation or antibody column using antibody that specifically solubilizes and recognizes IRAK-4 polypeptide or ZAP-70 polypeptide The complex is isolated. It is preferable to confirm that IRAK-4 polypeptide and ZAP-70 polypeptide are contained in the obtained complex by Western blotting or the like. The complex of the present invention can also be obtained by mixing the isolated IRAK-4 polypeptide and ZAP-70 polypeptide in an appropriate buffer.
本発明の複合体は、被検物質がIRAK-4ポリペプチドとZAP-70ポリペプチドとの相互作用を調節し得るか否かを評価することを含む、T細胞受容体機能を調節し得る物質のスクリーニング方法などにおいて有用である。 The complex of the present invention is a substance capable of regulating T cell receptor function, comprising evaluating whether a test substance can regulate the interaction between an IRAK-4 polypeptide and a ZAP-70 polypeptide. This is useful in screening methods.
(6.IRAK-4遺伝子の機能的欠損を有するT細胞を用いる、T細胞受容体機能を調節し得る物質のスクリーニング方法)
上述のように、IRAK-4ポリペプチドはZAP-70ポリペプチドと相互作用し、T細胞受容体からのシグナルカスケードにおいて、PKCθの上流で機能し、NF-κBの活性化に関与し得る。従って、被検物質がIRAK-4遺伝子の機能的欠損を有するT細胞におけるT細胞受容体機能を調節(例えば亢進)し得るか否かを評価することにより、IRAK-4遺伝子の機能的欠損を補うこと等により、T細胞受容体機能を調節(例えば亢進)し得る物質をスクリーニングすることが出来る。
(6. Screening method for substances capable of regulating T cell receptor function using T cells having functional defect of IRAK-4 gene)
As mentioned above, IRAK-4 polypeptides interact with ZAP-70 polypeptides, function upstream of PKCθ in signal cascades from T cell receptors, and may be involved in NF-κB activation. Therefore, by evaluating whether the test substance can regulate (eg, enhance) the T cell receptor function in T cells having a functional defect of the IRAK-4 gene, the functional defect of the IRAK-4 gene can be determined. By supplementing or the like, a substance capable of regulating (for example, enhancing) the T cell receptor function can be screened.
IRAK-4遺伝子の機能的欠損とは、IRAK-4遺伝子が本来有する正常な機能が十分に発揮できない状態をいい、例えば、IRAK-4遺伝子が全く発現していない状態、またはIRAK-4遺伝子が本来有する正常な機能が発揮できない程度にその発現量が低下している状態、あるいはIRAK-4遺伝子産物の機能が完全に喪失した状態、または遺伝子変異などによりIRAK-4遺伝子が本来有する正常な機能が発揮できない程度にIRAK-4遺伝子産物の機能が低下した状態が挙げられる。 The functional defect of the IRAK-4 gene refers to a state in which the normal function inherent to the IRAK-4 gene cannot be sufficiently exerted, for example, a state in which the IRAK-4 gene is not expressed at all, or an IRAK-4 gene Normal function of IRAK-4 gene due to the state that its expression level is reduced to the extent that normal function that it originally has cannot be exerted, or the function of IRAK-4 gene product has been completely lost, or due to genetic mutation, etc. A state in which the function of the IRAK-4 gene product is reduced to such an extent that can not be demonstrated.
IRAK-4遺伝子の機能的欠損を有するT細胞は、例えば、IRAK-4遺伝子の機能的欠損を有する動物からT細胞を単離する事により得ることが可能である。IRAK-4遺伝子の機能的欠損を有する動物(例えばIRAK-4ノックアウト動物)は、例えば自体公知のジーンターゲッティング法によりIRAK-4遺伝子に機能的欠損が導入されたES細胞を用いることにより作成することが可能である(Nature, vol. 416, p.750-756, 2002)。 T cells having a functional defect of IRAK-4 gene can be obtained, for example, by isolating T cells from an animal having a functional defect of IRAK-4 gene. An animal having a functional defect of the IRAK-4 gene (for example, an IRAK-4 knockout animal) should be prepared by using, for example, ES cells into which the functional defect has been introduced into the IRAK-4 gene by a gene targeting method known per se Is possible (Nature, vol. 416, p. 750-756, 2002).
一実施形態では、本発明のスクリーニング方法は、以下の工程(a)及び(b)を含む:
(a)被検物質がIRAK-4遺伝子の機能的欠損を有するT細胞におけるT細胞受容体機能を調節(亢進等)し得るかを評価する工程;
(b)IRAK-4遺伝子の機能的欠損を有するT細胞におけるT細胞受容体機能を調節(亢進等)し得る物質を選択する工程;
In one embodiment, the screening method of the present invention comprises the following steps (a) and (b):
(A) a step of evaluating whether the test substance can regulate (enhance, etc.) the T cell receptor function in a T cell having a functional defect of the IRAK-4 gene;
(B) selecting a substance capable of regulating (enhancing, etc.) T cell receptor function in a T cell having a functional defect of IRAK-4 gene;
例えば工程(a)において、被検物質とIRAK-4遺伝子の機能的欠損を有するT細胞とを接触させ、被検物質を接触させた細胞におけるT細胞受容体機能を測定し、該機能を被検物質を接触させない対照細胞におけるT細胞受容体機能と比較する。 For example, in the step (a), the test substance is contacted with a T cell having a functional defect of the IRAK-4 gene, the T cell receptor function in the cell contacted with the test substance is measured, and the function is detected. Compare with T cell receptor function in control cells not contacted with test substance.
T細胞に対する被検物質の接触は、上述と同様に適切な培養培地(例えば、約5〜20%のウシ胎仔血清を含む最少必須培地(MEM)、ダルベッコ改変最少必須培地(DMEM)、RPMI1640培地、199培地)中で行われ得る。培養条件は、測定されるT細胞受容体機能の種類などに応じて適宜決定されるが、例えば、培地のpHは約6〜約8であり、培養温度は通常約30〜約40℃であり、培養時間は約1分間〜約72時間である。T細胞は抗原や抗原ミミックにより適宜刺激され得る。 As described above, contact of the test substance with T cells can be performed by using an appropriate culture medium (for example, minimum essential medium (MEM) containing about 5 to 20% fetal calf serum, Dulbecco's modified minimum essential medium (DMEM), RPMI1640 medium. 199 medium). The culture conditions are appropriately determined according to the type of T cell receptor function to be measured. For example, the pH of the medium is about 6 to about 8, and the culture temperature is usually about 30 to about 40 ° C. The culture time is about 1 minute to about 72 hours. T cells can be stimulated as appropriate by antigens or antigen mimics.
次に先ず、被検物質を接触させたT細胞におけるT細胞受容体機能が測定される。ここでT細胞受容体機能として、T細胞受容体からの刺激により誘導されるT細胞の機能的変化やその誘導過程の反応が測定される。T細胞の機能的変化としては、T細胞の活性化(細胞増殖、サイトカイン(IL-2、IL-4、インターフェロンγ等)産生、細胞障害活性、分化)、アポトーシス、アナジー等が挙げられる。T細胞の機能的変化を誘導する過程の反応としては、T細胞受容体からのシグナルカスケードに関与する分子(タンパク質等)の修飾(リン酸化、脱リン酸化、アセチル化、分解等)、分子間相互作用、細胞内局在の変化(核内移行、RAFTへの局在化、細胞内濃度変化等)、遺伝子発現の変化等が挙げられる。 Next, T cell receptor function in T cells contacted with a test substance is first measured. Here, as a T cell receptor function, a functional change of T cell induced by stimulation from the T cell receptor and a reaction of the induction process are measured. Functional changes of T cells include T cell activation (cell proliferation, cytokine (IL-2, IL-4, interferon γ, etc.) production, cytotoxic activity, differentiation), apoptosis, anergy, and the like. The reaction in the process of inducing T cell functional changes includes modification (phosphorylation, dephosphorylation, acetylation, degradation, etc.) of molecules (proteins, etc.) involved in signal cascades from T cell receptors, intermolecular Examples include interactions, changes in intracellular localization (translocation into the nucleus, localization to RAFT, changes in intracellular concentration, etc.), changes in gene expression, and the like.
上述のように、IRAK-4はT細胞受容体からのシグナルカスケードにおいて、PKCθの上流で機能し、NF-κBの活性化に関与し得る。従って、被検物質がT細胞受容体からのシグナルカスケードにおけるIRAK-4の機能を選択的に調節し得ることを確認する目的で、T細胞受容体からのシグナルカスケードにおいてIRAK-4より下流で機能する分子(例えば、PKCθ、Carma-1、Bcl10、MALT1、NF-κB、IκB等)の修飾、分子間相互作用、細胞内局在の変化等を測定してもよい。或いは、NF-κBの標的遺伝子の発現の変化を測定してもよい。 As described above, IRAK-4 functions upstream of PKCθ in the signal cascade from the T cell receptor and may be involved in NF-κB activation. Therefore, in order to confirm that the test substance can selectively regulate the function of IRAK-4 in the signal cascade from the T cell receptor, it functions downstream from IRAK-4 in the signal cascade from the T cell receptor. Modification of a molecule (eg, PKCθ, Carma-1, Bcl10, MALT1, NF-κB, IκB, etc.), intermolecular interaction, changes in intracellular localization, etc. may be measured. Alternatively, the change in the expression of the target gene of NF-κB may be measured.
T細胞受容体機能の測定は、自体公知の方法により行うことが可能である。例えば、細胞増殖は3H−サイミジンの取り込み等により、サイトカイン産生はELISA法等により、細胞障害活性は51Cr放出アッセイ等により、分化はサイトカイン遺伝子発現パターン変化の測定により、アポトーシスは染色体DNAの断片化の測定により、タンパク質のリン酸化/脱リン酸化はウェスタンブロッティング法等により、タンパク質の分解はウェスタンブロッティング法等により、分子間相互作用は免疫沈降法等により、細胞内局在の変化は免疫染色により、RAFTへの局在化は密度勾配遠心法及びウェスタンブロッティング法等により、遺伝子発現の変化はRT-PCRやフローサイトメトリー等により、それぞれ測定することが出来る。 T cell receptor function can be measured by a method known per se. For example, cell proliferation is determined by incorporation of 3 H-thymidine, cytokine production is determined by ELISA, cytotoxic activity is determined by 51 Cr release assay, differentiation is measured by changes in cytokine gene expression pattern, and apoptosis is a fragment of chromosomal DNA. Protein phosphorylation / dephosphorylation by Western blotting, protein degradation by Western blotting, intermolecular interaction by immunoprecipitation, etc. Thus, localization to RAFT can be measured by density gradient centrifugation and Western blotting, and changes in gene expression can be measured by RT-PCR, flow cytometry, and the like.
次いで、被検物質を接触させたT細胞におけるT細胞受容体機能が、被検物質を接触させない対照細胞におけるT細胞受容体機能と比較される。T細胞受容体機能の比較は、好ましくは、有意差の有無に基づいて行なわれる。被検物質を接触させない対照細胞におけるT細胞受容体機能は、被検物質を接触させたT細胞におけるT細胞受容体機能の測定に対し、事前に測定したものであっても、同時に測定したものであってもよいが、実験の精度、再現性の観点から同時に測定したものであることが好ましい。比較結果に基づき、被検物質によるT細胞受容体機能を調節作用が確認される。 Next, the T cell receptor function in the T cell contacted with the test substance is compared with the T cell receptor function in the control cell not contacted with the test substance. Comparison of T cell receptor function is preferably performed based on the presence or absence of significant differences. The T cell receptor function in the control cells not contacted with the test substance was measured at the same time, even if it was measured in advance for the measurement of the T cell receptor function in the T cells contacted with the test substance. However, it is preferable that they are measured simultaneously from the viewpoint of the accuracy and reproducibility of the experiment. Based on the comparison result, the action of regulating the T cell receptor function by the test substance is confirmed.
上記方法の工程(b)では、(a)の結果に基づき、IRAK-4遺伝子の機能的欠損を有するT細胞におけるT細胞受容体機能を調節(促進等)し得る物質が選択される。 In step (b) of the above method, a substance capable of regulating (promoting) T cell receptor function in T cells having a functional defect of IRAK-4 gene is selected based on the result of (a).
IRAK-4ポリペプチドはT細胞受容体からのシグナルカスケードにおいて、PKCθの上流で機能し、NF-κBの活性化に関与し得るので、本発明のスクリーニング方法により得られるT細胞受容体機能を促進し得る物質は、例えばT細胞受容体からのシグナルカスケードのうち、特にNF-κBの活性化に至る経路においてIRAK-4よりも下流において作用する等して、IRAK-4の機能的欠損を迂回してT細胞受容体シグナリングを活性化させる物質であり得る。このような物質の例として、PKCθの活性化剤(ホルボール12-ミリスチン酸エステル 13-酢酸塩(PMA)等)とカルシウムイオノフォア(イオノマイシン等)との組み合わせ等を挙げることが出来る。 IRAK-4 polypeptide functions upstream of PKCθ in the signal cascade from the T cell receptor and may be involved in the activation of NF-κB, thus promoting the T cell receptor function obtained by the screening method of the present invention Possible substances bypass the functional defect of IRAK-4, for example, by acting downstream of IRAK-4 in the signal cascade from the T cell receptor, particularly in the pathway leading to the activation of NF-κB Thus, it may be a substance that activates T cell receptor signaling. Examples of such substances include a combination of a PKCθ activator (phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) and the like) and a calcium ionophore (ionomycin and the like).
また、本発明のスクリーニング方法により得られるT細胞受容体機能を促進し得る物質は、T細胞受容体からのシグナルカスケードには直接は作用しないが、間接的にIRAK-4遺伝子の機能的欠損を補填し、T細胞受容体機能を促進させ、結果としてT細胞の機能的な変化をIRAK-4の機能的欠損がないT細胞のレベルに近づける物質であり得る。このような物質の例として、T細胞の増殖性サイトカイン(例えば、IL-2ポリペプチド等)や、当該サイトカインをコードするヌクレオチド配列を含む核酸等を挙げることが出来る。該核酸は、適当な発現ベクター(適用対象である哺乳動物の細胞(T細胞等)内で機能可能な発現ベクター)中のプロモーター(適用対象である哺乳動物の細胞(T細胞等)内で機能可能なプロモーター)の下流に機能的に連結され得る。 In addition, a substance capable of promoting the T cell receptor function obtained by the screening method of the present invention does not directly act on the signal cascade from the T cell receptor, but indirectly causes a functional defect in the IRAK-4 gene. It can be a substance that compensates and promotes T cell receptor function, and as a result, brings the functional change of T cells closer to the level of T cells without functional defects in IRAK-4. Examples of such substances include T cell proliferative cytokines (for example, IL-2 polypeptide), nucleic acids containing nucleotide sequences encoding the cytokines, and the like. The nucleic acid functions in a promoter (applicable mammalian cell (T cell, etc.) in an appropriate expression vector (expression vector that can function in the mammalian cell (T cell, etc.) to be applied). Operably linked downstream of the possible promoter).
本発明のスクリーニング方法により得られるT細胞受容体機能を調節(促進等)し得る物質はT細胞受容体機能の低下に伴う疾患の予防・治療薬となり得る。当該予防・治療薬は、T細胞受容体機能の低下がIRAK-4遺伝子の機能的欠損によるものである場合に、特に有効であり得る。 A substance capable of regulating (promoting, etc.) the T cell receptor function obtained by the screening method of the present invention can be used as a prophylactic / therapeutic agent for a disease associated with a decrease in T cell receptor function. The prophylactic / therapeutic agent can be particularly effective when the decrease in T cell receptor function is due to a functional defect in the IRAK-4 gene.
以下、実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下に示す実施例によって何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited at all by the Example shown below.
〔1〕実験方法
(マウス及び抗体)
C57BL/6及びBALB/cマウスは、Jackson及びCrea Laboratoryから購入した。IRAK-4-/-マウスは以前作成し(Nature, vol. 416, p.750-756, 2002)、C57BL/6マウスに8世代以上戻し交配した。活性化、ウェスタンブロット、免疫沈降及び画像化のために用いられた抗体は以下の通りである。IκB、JNK及びリン酸化cJunに特異的な抗体はNew England Biolabsから、PKCθ、リン酸化PKCθ、ZAP-70、リン酸化ZAP-70、LAT、リン酸化LATに特異的な抗体はCell Signaling Technology, Inc.から、アクチンに特異的な抗体はFisher Scientificから、抗Flag M2モノクローナル抗体はSigmaから購入した。
[1] Experimental method (mouse and antibody)
C57BL / 6 and BALB / c mice were purchased from Jackson and Crea Laboratory. IRAK-4 -/- mice were created previously (Nature, vol. 416, p. 750-756, 2002) and backcrossed to C57BL / 6 mice for 8 generations or more. The antibodies used for activation, Western blot, immunoprecipitation and imaging are as follows. Antibodies specific for IκB, JNK and phosphorylated cJun are from New England Biolabs, and antibodies specific for PKCθ, phosphorylated PKCθ, ZAP-70, phosphorylated ZAP-70, LAT and phosphorylated LAT are from Cell Signaling Technology, Inc. The antibodies specific for actin were purchased from Fisher Scientific and the anti-Flag M2 monoclonal antibody was purchased from Sigma.
(細胞調製)
C57BL/6又はBALB/cマウスからのBMDCsが、 “J. Exp. Med., vol. 197, p.323-331, 2003”に記載された様に、20 ng/mlのGM−CSF(Peprotech)と共に5〜10日間培養された。リンパ節又は脾臓からのCD4+及びCD8+T細胞並びにB細胞が、MACS(Miltenyi Biotec)を用いて単離された。Jurkat T細胞及びエコトロピックウイルス受容体発現Jurkat(J.EcoR)細胞(Mol. Cell. Biol., vol. 23, p.2515-2529, 2003)は10% FCSを含むRPMI 1640中で維持された。IRAK-4-/-トランスフェクタントのために、J.EcoR細胞は、FlagタグされたIRAK-4を含むpMX-puroレトロウイルスにより感染され、ピューロマイシンで選択された。
(Cell preparation)
BMDCs from C57BL / 6 or BALB / c mice were obtained as described in “J. Exp. Med., Vol. 197, p.323-331, 2003” with 20 ng / ml GM-CSF (Peprotech ) For 5-10 days. CD4 + and CD8 + T cells and B cells from lymph nodes or spleen were isolated using MACS (Miltenyi Biotec). Jurkat T cells and ecotropic virus receptor expressing Jurkat (J. EcoR) cells (Mol. Cell. Biol., Vol. 23, p.2515-2529, 2003) were maintained in RPMI 1640 with 10% FCS . For IRAK-4 − / − transfectants, J. EcoR cells were infected with the pMX-puro retrovirus containing Flag-tagged IRAK-4 and selected with puromycin.
(インビボ免疫応答)
マウスは、アラム(Sigma)へ吸収させた100μg NP-OVA(Biosearch Technologies)により免疫(i.p.)された。抗NP抗体の血清抗体価がELISAにより決定された。インビボでのLCMV感染のために、2000 PFUのLCMV(Armstrong株)がマウスへ注入(i.v.)され、CD8+及びVα2+細胞の増殖をフローサイトメトリーにより測定するために、1日おきに採血された。脾臓が感染8日後に摘出され、CTL活性が51Cr放出アッセイにより測定された。養子移植(adoptive transfer)実験のために、LCMV特異的TCR-Tg(P14)マウスからの5 x 105個の脾臓細胞又はOVA特異的TCR-Tg(OT-II)マウスからの5 x 106個の脾臓細胞が単離され、C57BL/6マウス中へ養子移植(i.v.)された(J. Exp. Med., vol.195, p.423-435, 2002)。
(In vivo immune response)
Mice were immunized (ip) with 100 μg NP-OVA (Biosearch Technologies) absorbed into alum (Sigma). Serum antibody titers of anti-NP antibodies were determined by ELISA. For in vivo LCMV infection, 2000 PFU of LCMV (Armstrong strain) was injected into mice (iv) and blood was collected every other day to measure proliferation of CD8 + and Vα2 + cells by flow cytometry. It was. The spleen was removed 8 days after infection and CTL activity was measured by 51 Cr release assay. For adoptive transfer experiments, 5 x 10 5 spleen cells from LCMV-specific TCR-Tg (P14) mice or 5 x 10 6 from OVA-specific TCR-Tg (OT-II) mice Spleen cells were isolated and adoptively transferred (iv) into C57BL / 6 mice (J. Exp. Med., Vol. 195, p. 423-435, 2002).
(T及びB細胞のインビトロ機能解析)
同種異系(allogenic)T細胞応答のために、BALB/cマウスから精製されたT細胞(5 x 104個)が、C57BL/6マウスからの、未処理で放置され或いは10μMのCpG-ODNで2日間刺激され、放射線照射(15 Gy)されたBMDCs(2 x 104個)と共に48時間培養された。増殖解析のために、精製されたT細胞(1 x 105個)が、抗CD3ε(5μg/ml)+抗CD28(1μg/ml)、PMA(50 ng/ml)+イオノマイシン(50 ng/ml)、又は放射線処理された同種同系(syngenic)BMDCsと共にSEB(0.5〜5000μg/ml、SC Bioscience)の何れかにより刺激された。精製されたB細胞が、1μg/mlの抗IgM F(ab’)2(Jackson ImmunoResearch)及び1又は3μg/mlの抗CD40(BD Pharmingen)により刺激された。48又は72時間後の培養物が1μCiの[3H]−サイミジン(Amersham)により8時間パルスされ、回収された。取り込まれた[3H]−サイミジンがMicrobeta又はMatrix 96(Packard)を用いて測定された。72時間後の増殖のためのものと同一の培養物の上清中のIL-2及びIFN-γ産生がELISAキット(R&D Systems)を用いて決定された。細胞周期解析のために、T細胞が70%エタノール中で固定され、DNAが既述(Gene Dev., vol. 17, p.883-895, 2003)のように5μg/ml PIにより染色された。G0/G1、S、G2/M及びサブG1値がModFit LT解析ソフトウェア(Verify Software House Inc.)を用いて決定された。LCMV特異的CTL細胞傷害性アッセイのために、レスポンダー細胞が、10-7MのLCMV特異的MB6ペプチド及び51Cr(NEN Dupont)でパルスされた104個のEL4ターゲット細胞と共に5時間インキュベートされた。特異的溶解が、(試験における放出−自発的放出)/(全放出−自発的放出) x 100として算出された。アデノウイルス特異的ペプチド(AV)(J. Exp. Med., vol. 195, p.423-435, 2002)がコントロールとして用いられた。
(In vitro functional analysis of T and B cells)
For allogenic T cell responses, T cells (5 x 10 4 ) purified from BALB / c mice were left untreated or 10 μM CpG-ODN from C57BL / 6 mice. And incubated with irradiated (15 Gy) BMDCs (2 × 10 4 ) for 48 hours. For proliferation analysis, purified T cells (1 x 10 5 cells) were treated with anti-CD3ε (5 µg / ml) + anti-CD28 (1 µg / ml), PMA (50 ng / ml) + ionomycin (50 ng / ml). ) Or radiation treated syngenic BMDCs with either SEB (0.5-5000 μg / ml, SC Bioscience). Purified B cells were stimulated with 1 μg / ml anti-IgM F (ab ′) 2 (Jackson ImmunoResearch) and 1 or 3 μg / ml anti-CD40 (BD Pharmingen). Cultures after 48 or 72 hours were pulsed with 1 μCi [ 3 H] -thymidine (Amersham) for 8 hours and harvested. Incorporated [ 3 H] -thymidine was measured using Microbeta or Matrix 96 (Packard). IL-2 and IFN-γ production in the supernatant of the same culture for growth after 72 hours was determined using an ELISA kit (R & D Systems). For cell cycle analysis, T cells were fixed in 70% ethanol and DNA was stained with 5 μg / ml PI as previously described (Gene Dev., Vol. 17, p.883-895, 2003). . G0 / G1, S, G2 / M and sub-G1 values were determined using ModFit LT analysis software (Verify Software House Inc.). For LCMV specific CTL cytotoxicity assays, responder cells were incubated for 5 hours with 10 -7 M of LCMV specific MB6 peptide and 51 Cr (NEN Dupont) 10 4 pieces of EL4 target cells pulsed with . Specific lysis was calculated as (release in test-spontaneous release) / (total release-spontaneous release) x 100. Adenovirus specific peptide (AV) (J. Exp. Med., Vol. 195, p.423-435, 2002) was used as a control.
(NF-ATレポーターアッセイ)
野生型及びIRAK-4-/-マウスからの脾臓CD4+T細胞が、プレート結合抗CD3ε(3μg/ml)+IL-2(10ng/ml)と共に3日間培養された。そして細胞が洗浄され、3日間以上IL-2のみと共にインキュベートされた。トランスフェクション効率を標準化することができるTKレポーター(5μg)と共に、NF-AT依存的ルシフェラーゼレポーター(100μg)をエレクトロポレーションにより一過性に1.2 x 107個の細胞中へトランスフェクトした。トランスフェクトされた細胞は可溶性抗CD3ε(10μg/ml)又はPMA(10 ng/ml)+イオノマイシン(1μM)により8時間活性化された。ルシフェラーゼ活性が既述(Nature, vol. 416, p.750-756, 2002)のように測定された。
(NF-AT reporter assay)
Splenic CD4 + T cells from wild type and IRAK-4 − / − mice were cultured with plate-bound anti-CD3ε (3 μg / ml) + IL-2 (10 ng / ml) for 3 days. Cells were then washed and incubated with IL-2 alone for more than 3 days. An NF-AT-dependent luciferase reporter (100 μg) was transiently transfected into 1.2 × 10 7 cells by electroporation along with a TK reporter (5 μg) that can normalize transfection efficiency. Transfected cells were activated with soluble anti-CD3ε (10 μg / ml) or PMA (10 ng / ml) + ionomycin (1 μM) for 8 hours. Luciferase activity was measured as previously described (Nature, vol. 416, p. 750-756, 2002).
(フローサイトメトリー)
胸腺、リンパ節、骨髄、及び脾臓の単一細胞懸濁液がFITC、PE、又はビオチン結合抗体により染色された。ビオチン化された抗体はストレプトアビジン−RED670(GIBCO BRL)を用いて可視化された。用いられた抗体はB220、IgM、IgD、CD4、CD8、CD5、Thy-1、CD3、DX5、CD25、CD44及びCD69に対するものである。細胞周期解析のために、刺激直後のリンパ節T細胞(1 x 106個)がプロピジウムイオダイド(PI;Sigma)で染色された。全ての染色された試料はFACS Calibur(Becton Dickinson)を用い、CellQuest software(BD Biosciences)により解析された(Immunity, vol. 18, p.763-775, 2003)。Ca2+流入の解析のために、精製されたT細胞は3mMのIndo-1(Molecular Probes)と共に37℃で1時間インキュベートされ、抗CD3/28刺激直後にFACS解析に供された(Immunity, vol. 18, p.763-775, 2003)。
(Flow cytometry)
Single cell suspensions of thymus, lymph node, bone marrow, and spleen were stained with FITC, PE, or biotin-conjugated antibody. Biotinylated antibodies were visualized using streptavidin-RED670 (GIBCO BRL). The antibodies used are for B220, IgM, IgD, CD4, CD8, CD5, Thy-1, CD3, DX5, CD25, CD44 and CD69. For cell cycle analysis, lymph node T cells (1 × 10 6 ) immediately after stimulation were stained with propidium iodide (PI; Sigma). All stained samples were analyzed by CellQuest software (BD Biosciences) using FACS Calibur (Becton Dickinson) (Immunity, vol. 18, p. 763-775, 2003). For analysis of Ca 2+ influx, purified T cells were incubated with 3 mM Indo-1 (Molecular Probes) for 1 hour at 37 ° C. and subjected to FACS analysis immediately after anti-CD3 / 28 stimulation (Immunity, vol. 18, p.763-775, 2003).
(ウェスタンブロット解析及び免疫沈降)
RIPA緩衝液中に調製された細胞溶解液が10% SDS-PAGE上で展開され、ニトロセルロース膜上へブロットされた。該膜が多様な抗体と共に4℃で終夜インキュベートされ、引き続きHRP−結合二次抗体と共にインキュベートされ、ECL detection system(Amersham Pharmacia)により現像された。ZAP-70との相互作用の解析のために、Flagタグを付加したIRAK-4が抗Flag M2 モノクローナル抗体(Sigma)により免疫沈降された。
(Western blot analysis and immunoprecipitation)
Cell lysates prepared in RIPA buffer were developed on 10% SDS-PAGE and blotted onto nitrocellulose membranes. The membrane was incubated overnight at 4 ° C. with various antibodies, subsequently incubated with HRP-conjugated secondary antibody and developed with the ECL detection system (Amersham Pharmacia). For analysis of the interaction with ZAP-70, IRAK-4 with a Flag tag was immunoprecipitated with an anti-Flag M2 monoclonal antibody (Sigma).
(脂質ラフト画分の単離)
脂質ラフト分画は、既述(Mol, Cell Biol., vol. 23, p.2515-2529, 2003)のように、標準的なショ糖密度勾配超遠心分離を用いて行われた。即ち、抗CD3/28により刺激されたT細胞(1 x 108個)が、4℃で30分間、1% Triton X-100及び阻害剤(50μg/mlのアプロチニン、10μg/mlのロイペプチン、50μg/mlのペプスタチンA、1mMのフェニルメチルスルホニル フルオリド、400mMのバナデイン酸ナトリウム、10mMのフッ化ナトリウム、及び10mMのピロリン酸ナトリウム)の混合物を含む、1mlのモルフォリンエタンスルホン酸(MES)緩衝生理食塩水(MBS)(25mM MES、pH 6.5、150mM NaCl)中で溶解された。溶解物が1mlの80%ショ糖(MBS中)とチューブ内で混合され、6.5mlの30%ショ糖(MBS中)が積層され、さらに3.5mlの5%ショ糖(MBS中)が積層され、引き続き4℃、Beckman SW55 Tiローター中、45000rpmでの16時間の超遠心に供された。1ml画分が連続的に移された。
(Isolation of lipid raft fraction)
Lipid raft fractionation was performed using standard sucrose density gradient ultracentrifugation as previously described (Mol, Cell Biol., Vol. 23, p.2515-2529, 2003). That is, T cells (1 × 10 8 ) stimulated by anti-CD3 / 28 were treated with 1% Triton X-100 and inhibitors (50 μg / ml aprotinin, 10 μg / ml leupeptin, 50 μg for 30 minutes at 4 ° C. 1 ml morpholine ethanesulfonic acid (MES) buffered saline containing a mixture of 1 ml of pepstatin A, 1 mM phenylmethylsulfonyl fluoride, 400 mM sodium vanadate, 10 mM sodium fluoride, and 10 mM sodium pyrophosphate) Dissolved in water (MBS) (25 mM MES, pH 6.5, 150 mM NaCl). The lysate is mixed with 1 ml of 80% sucrose (in MBS) in a tube, 6.5 ml of 30% sucrose (in MBS) is layered, and 3.5 ml of 5% sucrose (in MBS) is layered. This was followed by ultracentrifugation for 16 hours at 45000 rpm in a Beckman SW55 Ti rotor at 4 ° C. 1 ml fractions were transferred continuously.
(共焦点顕微鏡検査)
Flag-IRAK-4を発現しているJurkat細胞が、既述(Mol, Cell Biol., vol. 23, p.2515-2529, 2003)のように、黄色ブドウ球菌エンテロトキシンE(SEE)をパルスされたRaji B細胞と共に37℃で5又は30分間インキュベートされた。細胞はポリLリジンコートされたカバースリップ上に置かれ、Triton X-100で浸透化され、コレラトキシンB-FITC(CTx;緑色)、抗Flag M2モノクローナル抗体(赤色)、及び抗PKCθ抗体(青色)で染色され、画像は共焦点顕微鏡(LSM510;Carl Zeiss、Oberkochen、Germany)により解析された。
(Confocal microscopy)
Jurkat cells expressing Flag-IRAK-4 were pulsed with S. aureus enterotoxin E (SEE) as previously described (Mol, Cell Biol., Vol. 23, p.2515-2529, 2003). Incubated with Raji B cells at 37 ° C. for 5 or 30 minutes. Cells are placed on poly L lysine-coated coverslips, permeabilized with Triton X-100, cholera toxin B-FITC (CTx; green), anti-Flag M2 monoclonal antibody (red), and anti-PKCθ antibody (blue) ) And the images were analyzed with a confocal microscope (LSM510; Carl Zeiss, Oberkochen, Germany).
〔2〕結果
(IRAK-4-/-マウスにおける障害されたインビボT細胞応答)
本願発明者らは、最初にIRAK-4-/-マウスにおける獲得免疫を制御する細胞集団を解析した。本願発明者らはIRAK-4-/-マウスにおける全てのリンパ球の正常な発生を見出した(図1)。次に、本願発明者らはIRAK-4-/-マウスの抗原特異的インビボ応答を解析した。野生型及びIRAK-4-/-マウスが、リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス(lymphocytic choriomeningitis virus:LCMV)(Nature, vol. 416, p.750-756, 2002)により感染されることにより免疫された。LCMVが野生型及びIRAK-4-/-マウスに注入され、末梢血中のLCMV特異的CD8+T細胞の割合がフローサイトメトリーによりモニターされた。野生型マウスにおいては、感染後6日においてCD8+T細胞の劇的な増加が観察された(J. Exp. Med., vol. 187, p.1383-1393, 1998)が、IRAK-4-/-マウスにおいては観察されなかった (図2)。更に、LCMVに感染したIRAK-4-/-マウスは、LCMV特異的CD8+T細胞(CTLs)をほとんど産生出来なかった(図3)。これらの結果は、IRAK-4はインビボT細胞増殖及びエフェクターCTL機能に必須であることを示唆する。
[2] Results (impaired in vivo T cell response in IRAK-4 − / − mice)
The inventors first analyzed a cell population that controls acquired immunity in IRAK-4 − / − mice. The present inventors found normal development of all lymphocytes in IRAK-4 − / − mice (FIG. 1). Next, the present inventors analyzed the antigen-specific in vivo response of IRAK-4 − / − mice. Wild type and IRAK-4 − / − mice are immunized by being infected with lymphocytic choriomeningitis virus (LCMV) (Nature, vol. 416, p. 750-756, 2002). It was. LCMV was injected into wild type and IRAK-4 − / − mice and the percentage of LCMV-specific CD8 + T cells in peripheral blood was monitored by flow cytometry. In wild-type mice, a dramatic increase in CD8 + T cells was observed 6 days after infection (J. Exp. Med., Vol. 187, p.1383-1393, 1998), but IRAK-4 − / -Not observed in mice (Figure 2). Furthermore, IRAK-4 − / − mice infected with LCMV could hardly produce LCMV-specific CD8 + T cells (CTLs) (FIG. 3). These results suggest that IRAK-4 is essential for in vivo T cell proliferation and effector CTL function.
IRAK-4は自然免疫にとって必須であって、IRAK-4-/-マウスはDC機能の障害を示す(J. Immunol., vol. 171, p.6065-6071, 2003)ことから、障害されたT細胞応答は不完全なAPC機能を反映し得る。T細胞応答において観察された障害がT細胞における不全のせいであるか、養子移植系により解析された。LCMV gp33/H-2Dbに特異的な、P14 TCR-TgマウスからのVα2+CD8+T細胞が、C57BL/6マウス内へ養子移植され、引き続きLCMV感染させた。LCMV感染は、感染6日後をピークとして、Vα2+CD8+T細胞の有意な増殖を誘導した。しかしながら、LCMV感染に対するIRAK-4-/-Vα2+CD8+T細胞の応答は重度に障害されていた(図4)。LCMV感染マウスからの脾細胞のエクソビボCTL機能が、LCMVペプチドMB6でコートされたターゲット細胞に対して試験され、養子移植されたP14T細胞のCTL活性を選択的に確認した(J. Exp. Med., vol. 195, p.423-435, 2002)。IRAK-4-/-Vα2+CD8+T細胞は大きく減少したCTL活性を示した(図5)。これと一致して、IRAK-4-/-Vα2+CD8+T細胞の増殖も減少した(データ示さず)。インビボにおけるIRAK-4-/-T細胞の機能的障害を含む同様の結果が、CD4+ TCR-Tgの養子移植系によって得られた。OT-II Tg/ IRAK-4-/-マウスからのCD4+OVA特異的T細胞が野生型マウス内へ移入され、OVAで免疫された。IRAK-4-/-マウスからのT細胞は、OVA刺激に対して重度に障害された増殖(図6)及びIL-2産生(図7)を示すことが明らかとなった。これらの結果はIRAK-4-/-マウスからのT細胞は増殖及び機能において重度の障害を有することを立証する。
尚、図2〜7の結果はトリプリケイトの平均値±標準偏差で表す。
IRAK-4 is essential for innate immunity, and IRAK-4 − / − mice were impaired because they showed impaired DC function (J. Immunol., Vol. 171, p.6065-6071, 2003) T cell responses may reflect incomplete APC function. It was analyzed by adoptive transfer system whether the observed impairment in T cell response was due to failure in T cells. Vα2 + CD8 + T cells from P14 TCR-Tg mice specific for LCMV gp33 / H-2D b were adoptively transferred into C57BL / 6 mice and subsequently infected with LCMV. LCMV infection induced significant proliferation of Vα2 + CD8 + T cells peaking at 6 days after infection. However, the response of IRAK-4 − / − Vα2 + CD8 + T cells to LCMV infection was severely impaired (FIG. 4). Ex vivo CTL function of splenocytes from LCMV infected mice was tested against target cells coated with LCMV peptide MB6 and selectively confirmed the CTL activity of adoptively transplanted P14T cells (J. Exp. Med. , vol. 195, p.423-435, 2002). IRAK-4 − / − Vα2 + CD8 + T cells showed greatly reduced CTL activity (FIG. 5). Consistent with this, the proliferation of IRAK-4 − / − Vα2 + CD8 + T cells was also reduced (data not shown). Similar results, including functional impairment of IRAK-4 − / − T cells in vivo, were obtained with the CD4 + TCR-Tg adoptive transfer system. CD4 + OVA specific T cells from OT-II Tg / IRAK-4 − / − mice were transferred into wild type mice and immunized with OVA. T cells from IRAK-4 − / − mice were found to show severely impaired proliferation (FIG. 6) and IL-2 production (FIG. 7) upon OVA stimulation. These results demonstrate that T cells from IRAK-4 − / − mice have severe impairments in proliferation and function.
The results shown in FIGS. 2 to 7 are expressed as an average value of triplicate ± standard deviation.
(IRAK-4はインビトロにおけるT細胞活性化に必須である)
インビボにおける解析がIRAK-4-/-T細胞の障害された機能を示唆したことから、本願発明者らは精製されたT細胞のインビトロにおける刺激を用いて、広範囲な解析を行った。本願発明者らは始めに、インビトロにおける同種異系刺激に対するIRAK-4-/-T細胞の能力を評価した。無処理の、或いはCpG-ODNにより活性化された、野生型マウスからの骨髄由来樹状細胞(bone marrow-derived dendritic cells:BMDCs)が刺激物として用いられた。野生型T細胞と比較して、IRAK-4-/-T細胞は同種異系DCsに対して減弱した応答を示した(図8)。APC存在下でのスーパー抗原による刺激に対するIRAK-4-/-T細胞の増殖も著明に減少していた(図9)。更に、OVAペプチド/APCによる刺激に対する、OT-II Tg/ IRAK-4-/-マウスからの抗原特異的T細胞応答も重度に減少していた(図10)。そこで、本願発明者らはAPCの不在下においても、刺激に対するT細胞応答が障害されているか、試験した。本願発明者らは、IRAK-4-/-T細胞は抗CD3単独、或いは抗CD28との併用による刺激に対して極めて低い増殖を示すことを見出した(図11)。該不全が、外来のIL-2添加により消失させることが出来たことは特筆に価する。増殖と同様に、同一の刺激に対するIL-2産生もIRAK-4-/-T細胞において重度に減弱していたが、一方、IRAK-4-/-T細胞はPMA/イオノフォアによる刺激に対しては正常に応答することが出来た(図12)。PMA/イオノフォア刺激はTCR複合体を迂回し、直接PKCθを刺激することから、IRAK-4はTCRシグナリングにおいてPKCθの上流で機能し得ることが示唆される。[3H]−サイミジン取り込みの結果と一致して、TCR刺激によるIRAK-4-/-T細胞の細胞分裂が阻害されており、外来のIL-2添加は細胞周期進行を回復させた(図13)。対照として、IRAK-4-/-T細胞はPMA/イオノフォア刺激により、正常に細胞分裂進行した(データ示さず)。また、抗CD3による刺激は、IRAK-4-/-T細胞上の活性化マーカーである、CD25、CD44及びCD69を上昇させることは出来なかったが、PMA/イオノフォア刺激はIRAK-4-/-T細胞上の活性化マーカーの発現を上昇させた(図14)。
(IRAK-4 is essential for T cell activation in vitro)
Since in vivo analysis suggested impaired function of IRAK-4 − / − T cells, the inventors performed extensive analysis using in vitro stimulation of purified T cells. The inventors first evaluated the ability of IRAK-4 − / − T cells to allogeneic stimulation in vitro. Bone marrow-derived dendritic cells (BMDCs) from wild-type mice that were untreated or activated by CpG-ODN were used as stimuli. Compared to wild type T cells, IRAK-4 − / − T cells showed an attenuated response to allogeneic DCs (FIG. 8). The proliferation of IRAK-4 − / − T cells in response to stimulation with superantigen in the presence of APC was also significantly reduced (FIG. 9). Furthermore, the antigen-specific T cell response from OT-II Tg / IRAK-4 − / − mice to the stimulation with OVA peptide / APC was also severely reduced (FIG. 10). Therefore, the present inventors tested whether the T cell response to stimulation was impaired even in the absence of APC. The inventors of the present application have found that IRAK-4 − / − T cells exhibit extremely low proliferation upon stimulation by anti-CD3 alone or in combination with anti-CD28 (FIG. 11). It is worthy of special mention that the failure could be eliminated by the addition of exogenous IL-2. Like the proliferation, IL-2 production is also IRAK-4 to the same stimuli - / - had attenuated heavily in T cells, whereas, IRAK-4 - / - relative to T cells stimulation with PMA / ionophore Was able to respond normally (FIG. 12). PMA / ionophore stimulation bypasses the TCR complex and directly stimulates PKCθ, suggesting that IRAK-4 may function upstream of PKCθ in TCR signaling. Consistent with the results of [ 3 H] -thymidine incorporation, IRAK-4 − / − T cell division by TCR stimulation was inhibited, and addition of exogenous IL-2 restored cell cycle progression (Fig. 13). As a control, IRAK-4 − / − T cells proceeded to undergo normal cell division upon PMA / ionophore stimulation (data not shown). In addition, stimulation with anti-CD3 failed to increase activation markers on IRAK-4 − / − T cells, CD25, CD44 and CD69, but PMA / ionophore stimulation was not IRAK-4 − / −. Increased expression of activation markers on T cells (FIG. 14).
T細胞とは対照的に、IRAK-4不全はB細胞活性化には影響を及ぼさなかった。抗IgM又は抗CD40による刺激に対する、IRAK-4-/-マウスからのB細胞の増殖は、野生型B細胞のそれと同等であった(図15)。更に、全てのイムノグロブリンアイソタイプの血清レベルは、野生型マウスとIRAK-4-/-マウスとの間では同等であった(データ示さず)。 In contrast to T cells, IRAK-4 deficiency did not affect B cell activation. Proliferation of B cells from IRAK-4 − / − mice upon stimulation with anti-IgM or anti-CD40 was comparable to that of wild type B cells (FIG. 15). Moreover, the serum levels of all immunoglobulin isotypes were comparable between wild type and IRAK-4 − / − mice (data not shown).
まとめると、これらの結果は、IRAK-4はT細胞の活性化には不可欠であるが、B細胞についてはそうではなく、T細胞の増殖及びエフェクター機能をもたらすTCR介在シグナルカスケードにおいて、PKCθの上流で機能し得ることを示唆する。
尚、図8〜12、14及び15の結果はトリプリケイトの平均値±標準偏差で表している。
Taken together, these results indicate that IRAK-4 is essential for T cell activation but not for B cells, but upstream of PKCθ in the TCR-mediated signal cascade leading to T cell proliferation and effector functions. Suggests that it can work with.
The results shown in FIGS. 8 to 12, 14 and 15 are expressed as an average value of triplicate ± standard deviation.
(IRAK-4不全はT細胞においてNF-κBの活性化に影響を及ぼすが、NF-ATには及ぼさない。)
TCRシグナリング経路においてIRAK-4が役割を果たすメカニズムを調べるため、本願発明者らは、まずNF-κB活性化を解析した。抗CD3刺激に対する障害されたIκB分解及びJNK活性化(図16)から明らかなように、IRAK-4-/-T細胞はNF-κB活性化における重度の不全を示した。対照的に、IRAK-4-/-B細胞においては、抗IgM、抗CD40又はPMA/イオノフォアに応答してNF-κB活性化は正常に誘導された(図17)。
(IRAK-4 deficiency affects NF-κB activation in T cells but not NF-AT.)
In order to investigate the mechanism by which IRAK-4 plays a role in the TCR signaling pathway, the present inventors first analyzed NF-κB activation. As evident from impaired IκB degradation and JNK activation (FIG. 16) upon anti-CD3 stimulation, IRAK-4 − / − T cells showed severe failure in NF-κB activation. In contrast, NF-κB activation was normally induced in IRAK-4 − / − B cells in response to anti-IgM, anti-CD40 or PMA / ionophore (FIG. 17).
本願発明者らは、次に、チロシンリン酸化やCa2+動員等の他のシグナリングイベントを解析した。野生型マウスとIRAK-4-/-マウスとの間では、TCR刺激に対する、全チロシンリン酸化パターン(図18)も、細胞内Ca2+動員(図19)も、明らかな差異はなかった。TCRエンゲージメントは、2つの代表的な転写因子であるNF-κB及びNF-ATの活性化を引き起こすので、次にNF-AT活性化が調べられた。IRAK-4-/-T細胞において、TCRエンゲージメントにより引き起こされるNF-ATの脱リン酸化及びNF-ATルシフェラーゼは、共に、野生型T細胞において観察されるそれらと同様であった(図20、21)。これらの結果は、IRAK-4は、NF-κB及びJNKを活性化する、TCRにより誘導されるT細胞活性化のためのシグナリング経路に特異的に関与するが、NF-ATを活性化する該経路には関与しないことを示唆する。 The inventors next analyzed other signaling events such as tyrosine phosphorylation and Ca 2+ mobilization. There was no clear difference between wild-type mice and IRAK-4 − / − mice in terms of total tyrosine phosphorylation pattern (FIG. 18) and intracellular Ca 2+ mobilization (FIG. 19) in response to TCR stimulation. Since TCR engagement causes activation of two representative transcription factors, NF-κB and NF-AT, NF-AT activation was then examined. In IRAK-4 − / − T cells, the dephosphorylation of NF-AT and NF-AT luciferase caused by TCR engagement were both similar to those observed in wild type T cells (FIGS. 20, 21). ). These results indicate that IRAK-4 is specifically involved in the signaling pathway for TCR-induced T cell activation that activates NF-κB and JNK, but activates NF-AT. Suggests that it is not involved in the pathway.
(IRAK-4は脂質ラフト内においてPKCθの上流で機能する。)
本願発明者らは、TCR介在NF-κB活性化におけるシグナルカスケード内のどこでIRAK-4が機能しているか決定しようと試みた。PMA/イオノフォアがIRAK-4不全のT細胞活性化の欠損を迂回するとの機能解析は、IRAK-4がPKCθの上流で機能し得ることを示唆する。実際、PKCθのリン酸化は抗CD3/CD28刺激後のIRAK-4-/-T細胞において障害されていた(図22)。PKCθを含むT細胞活性化のために重要な多様なシグナリング分子はTCR刺激により脂質ラフト内へリクルートされるので(Immunity, vol. 9, p.787-796, 1998)、本願発明者らはIRAK-4もTCR刺激により脂質ラフトへリクルートされるか、試験をした。標準的なショ糖密度勾配超遠心による分画と、脂質ラフトのためのマーカーとしてアダプタータンパク質であるLATを用い、TCR刺激によりPKCθとIRAK-4の著量がラフト画分に検出された(図23)。
(IRAK-4 functions upstream of PKCθ in lipid rafts.)
The inventors have attempted to determine where IRAK-4 is functioning within the signal cascade in TCR-mediated NF-κB activation. Functional analysis that PMA / ionophore bypasses IRAK-4 deficient T cell activation deficiency suggests that IRAK-4 may function upstream of PKCθ. Indeed, phosphorylation of PKCθ was impaired in IRAK-4 − / − T cells after anti-CD3 / CD28 stimulation (FIG. 22). Since various signaling molecules important for T cell activation including PKCθ are recruited into lipid rafts by TCR stimulation (Immunity, vol. 9, p.787-796, 1998), the present inventors -4 was also tested for recruitment to lipid rafts by TCR stimulation. Using sucrose density gradient ultracentrifugation and the adapter protein LAT as a marker for lipid rafts, significant amounts of PKCθ and IRAK-4 were detected in the raft fraction by TCR stimulation (Fig. 23).
抗原刺激によるIRAK-4及びPKCθの移行を可視化するために、Flagタグを付加したIRAK-4を発現しているJurkat細胞株が樹立され、APCsとしてRaji B細胞に提示されたスーパー抗原である黄色ブドウ球菌エンテロトキシンE(SEE)で刺激され(Mol. Cell Biol., vol. 23, p.2515-2529, 2003)、その免疫シナプス(IS)内へのリクルートが共焦点顕微鏡により解析された。SEEの不在下では、コレラトキシンB(CTx)染色により検出される脂質ラフトの分布は、形質膜上で均等であり、IRAK-4及びPKCθの双方とも主に細胞質中に検出された(図24)。SEE刺激により、PKCθ及び脂質ラフトの大部分はISの中心に移行し、このPKCθの局在は少なくとも1時間持続した。興味深いことに、IRAK-4はPKCθの周囲にリクルートされた(図24)。これらの結果は、IRAK-4がTCRエンゲージメントに引続き脂質ラフトへ移行するが、PKCθと直接共局在又は相互作用しないであろうことを示唆する。 In order to visualize the transition of IRAK-4 and PKCθ due to antigen stimulation, a Jurkat cell line expressing IRAK-4 with a Flag tag was established and yellow, which is a superantigen presented to Raji B cells as APCs Stimulated with staphylococcal enterotoxin E (SEE) (Mol. Cell Biol., Vol. 23, p.2515-2529, 2003), its recruitment into the immune synapse (IS) was analyzed by confocal microscopy. In the absence of SEE, the distribution of lipid rafts detected by cholera toxin B (CTx) staining was uniform on the plasma membrane, and both IRAK-4 and PKCθ were mainly detected in the cytoplasm (FIG. 24). ). By SEE stimulation, most of PKCθ and lipid rafts moved to the center of IS, and this PKCθ localization persisted for at least 1 hour. Interestingly, IRAK-4 was recruited around PKCθ (FIG. 24). These results suggest that IRAK-4 transitions to lipid rafts following TCR engagement, but will not co-localize or interact directly with PKCθ.
(IRAK-4はZAP-70との相互作用を介して機能する)
脂質ラフトは、TCRシグナルカスケードにおけるPKCθの上流シグナルを調節する多様なアダプター及びキナーゼを含む(Nat. Immunol., vol. 2, p.556-563, 2001)。本願発明者らは、PKCθの上流のどの分子がIRAK-4と相互作用し、IRAK-4を脂質ラフト内へリクルートし得るのか、調べた。TCRシグナリング複合体と相互作用し得る分子の中で、本願発明者らはIRAK-4がZAP-70と相互作用することを見出した。Jurkat細胞の細胞溶解液からIRAK-4を免疫沈降すると、IRAK-4とZAP-70との間の相互作用がTCR刺激依存的様式で観察された(図25)。一方、IRAK-4と、Lck、c-Cbl、Grb2、LAT及びVav等の他のシグナリング分子との明らかな相互作用は観察されなかった(データ示さず)。更に、TCRエンゲージメントに引続き、リン酸化された形態のZAP-70(p-ZAP-70)がIRAK-4と相互作用した(図25)。速度論的解析により、ZAP-70のチロシンリン酸化のピークは、IRAK-4とZAP-70との間の最大の相互作用に先立つことが明らかとなった(図25)。
(IRAK-4 functions through interaction with ZAP-70)
Lipid rafts contain a variety of adapters and kinases that regulate upstream signals of PKCθ in the TCR signal cascade (Nat. Immunol., Vol. 2, p. 556-563, 2001). The present inventors investigated which molecules upstream of PKCθ can interact with IRAK-4 and recruit IRAK-4 into lipid rafts. Among the molecules that can interact with the TCR signaling complex, the inventors have found that IRAK-4 interacts with ZAP-70. When IRAK-4 was immunoprecipitated from cell lysates of Jurkat cells, an interaction between IRAK-4 and ZAP-70 was observed in a TCR stimulation-dependent manner (FIG. 25). On the other hand, no clear interaction between IRAK-4 and other signaling molecules such as Lck, c-Cbl, Grb2, LAT and Vav was observed (data not shown). Furthermore, following TCR engagement, the phosphorylated form of ZAP-70 (p-ZAP-70) interacted with IRAK-4 (FIG. 25). Kinetic analysis revealed that the tyrosine phosphorylation peak of ZAP-70 preceded the maximal interaction between IRAK-4 and ZAP-70 (FIG. 25).
脂質ラフトにおける、IRAK-4とZAP-70との間の活性化誘導相互作用を確認するために、共焦点顕微鏡によりこれらの分子の局在が解析された。SEE刺激の不在下では、IRAK-4及びZAP-70の双方とも細胞質中に均一に分布していた。SEE刺激に引続き、これらの染色の重なりにより示されるように、相当量のIRAK-4及びZAP-70がISの周囲の同一の領域にリクルートされた(図26)。これらの結果は、共免疫沈降データと一致している(図25)。 In order to confirm the activation-induced interaction between IRAK-4 and ZAP-70 in lipid rafts, the localization of these molecules was analyzed by confocal microscopy. In the absence of SEE stimulation, both IRAK-4 and ZAP-70 were uniformly distributed in the cytoplasm. Subsequent to SEE stimulation, significant amounts of IRAK-4 and ZAP-70 were recruited to the same area around IS as shown by the overlap of these stains (FIG. 26). These results are consistent with the coimmunoprecipitation data (Figure 25).
ZAP-70活性化にIRAK-4が必要であるか決定するために、本願発明者らはIRAK-4-/-T細胞における刺激に対するZAP-70のリン酸化を試験した。リン酸化ZAP-70のレベルは、野生型T細胞とIRAK-4-/-T細胞との間で同等であり(図27)、ZAP-70はIRAK-4とは独立にTCR刺激により活性化され、IRAK-4の上流若しくはIRAK-4と平行に機能することが示唆された。興味深いことに、ZAP-70の直接下流基質であるLATのリン酸化は、IRAK-4の不在下においても刺激により正常に誘導され、ZAP-70/LAT経路の活性化はIRAK-4により制御されていないことが示された(図27)。本願発明者らは、ZAP-70の上流にあるCD3ζ及びLckのリン酸化がIRAK-4-/-T細胞においても正常に誘導されることも確認した(図28)。まとめると、これらのデータは、IRAK-4とZAP-70との間の相互作用は、NF-κB活性化の誘導に重要であるが、ZAP-70/LAT経路を経て調節されるNF-AT活性化を誘導するシグナリング経路はIRAK-4から独立であることを示す。 In order to determine whether IRAK-4 is required for ZAP-70 activation, we tested the phosphorylation of ZAP-70 upon stimulation in IRAK-4 − / − T cells. The level of phosphorylated ZAP-70 is comparable between wild-type T cells and IRAK-4 − / − T cells (FIG. 27), and ZAP-70 is activated by TCR stimulation independently of IRAK-4. It was suggested that it functions upstream of IRAK-4 or in parallel with IRAK-4. Interestingly, phosphorylation of LAT, a direct downstream substrate of ZAP-70, is normally induced by stimulation even in the absence of IRAK-4, and activation of the ZAP-70 / LAT pathway is regulated by IRAK-4. (FIG. 27). The present inventors have also confirmed that phosphorylation of CD3ζ and Lck upstream of ZAP-70 is normally induced in IRAK-4 − / − T cells (FIG. 28). Taken together, these data indicate that the interaction between IRAK-4 and ZAP-70 is important for the induction of NF-κB activation, but is regulated via the ZAP-70 / LAT pathway We show that the signaling pathway that induces activation is independent of IRAK-4.
本発明のT細胞受容体機能調節用組成物は、IRAK-4遺伝子の発現又は機能を調節し、新たなメカニズムの免疫疾患予防・治療剤等として有用である。また、本発明のスクリーニング方法を用いれば、新たなメカニズムでT細胞受容体機能を調節し得る物質を得ることができるので、免疫調節薬等の医薬品の開発や免疫学の研究等に有用である。 The composition for regulating T cell receptor function of the present invention regulates the expression or function of IRAK-4 gene and is useful as an agent for preventing or treating immune diseases with a new mechanism. In addition, if the screening method of the present invention is used, a substance capable of regulating T cell receptor function can be obtained by a new mechanism, which is useful for the development of pharmaceuticals such as immunomodulators and immunological research. .
Claims (22)
(i)IRAK-4ポリペプチド若しくはその塩;
(ii)IRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有する核酸。 The composition according to claim 2, wherein the substance that promotes the expression or function of the IRAK-4 gene is the following (i) or (ii):
(I) IRAK-4 polypeptide or a salt thereof;
(Ii) a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding an IRAK-4 polypeptide.
(i)IRAK-4ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列又はその一部を有する核酸;
(ii)IRAK-4ポリペプチドを特異的に認識する抗体、又はIRAK-4ポリペプチドのドミナントネガティブ変異体、或いはこれらをコードするヌクレオチド配列を有する核酸。 The composition according to claim 4, wherein the substance that suppresses the expression or function of the IRAK-4 gene is the following (i) or (ii):
(I) a nucleic acid having a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence encoding IRAK-4 polypeptide or a part thereof;
(Ii) An antibody that specifically recognizes an IRAK-4 polypeptide, or a dominant negative mutant of an IRAK-4 polypeptide, or a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding them.
(a)被検物質がIRAK-4遺伝子の発現又は機能を促進し得るか否かを評価する工程;
(b)IRAK-4遺伝子の発現又は機能を促進し得る物質を、T細胞受容体機能を亢進し得る物質として選択する工程。 12. The method of claim 11 comprising the following steps:
(A) a step of evaluating whether or not the test substance can promote the expression or function of the IRAK-4 gene;
(B) A step of selecting a substance capable of promoting the expression or function of the IRAK-4 gene as a substance capable of enhancing the T cell receptor function.
(a)被検物質がIRAK-4遺伝子の発現又は機能を抑制し得るか否かを評価する工程;
(b)IRAK-4遺伝子の発現又は機能を抑制し得る物質を、T細胞受容体機能を抑制し得る物質として選択する工程。 12. The method of claim 11 comprising the following steps:
(A) a step of evaluating whether or not the test substance can suppress the expression or function of the IRAK-4 gene;
(B) A step of selecting a substance capable of suppressing the expression or function of the IRAK-4 gene as a substance capable of suppressing the T cell receptor function.
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