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METHOD FOR SCREENING PRION DISEASE INFECTION FACTOR commons foreign

Patent code P110004871
File No. K089-395
Posted date Aug 18, 2011
Application number P2001-024279
Publication number P2002-228665A
Patent number P3421744
Date of filing Jan 31, 2001
Date of publication of application Aug 14, 2002
Date of registration Apr 25, 2003
Inventor
  • (In Japanese)北本 哲之
  • (In Japanese)三好 一郎
  • (In Japanese)毛利 資郎
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東北大学
Title METHOD FOR SCREENING PRION DISEASE INFECTION FACTOR commons foreign
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that a human prion disease infection factor such as CJD due to an animal model or the like needs to be detected in its early stages to rapidly determine the presence or the absence of infection due to the prion of medicines such as blood product, food, cosmetics, and the like.
SOLUTION: A screening method is provided, where the method is used for a prion disease infection factor of a human in a sample or those other than the human with the deposition of abnormal prion protein in a follicle dendric cell(FDC) of a non-human animal as an index.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


クロイツヘルト・ヤコブ病(Creutzfeldt-Jacob病、以下CJDと略す)は、神経難病の一つであり、初老期に痴呆をきたす疾患である。発病すると、患者は約3-5ヶ月後にはいわゆる寝たきりの植物状態となりやがて死に至る。CJDに対する有効な治療法はなく、対症療法のみ行われているのが現状である。
CJDは、単なる痴呆をきたす神経変性疾患という側面だけでなく、ヒトからヒトへ、または動物から動物へ感染することが知られている。ヒトの脳を食べることによって感染したと考えられているkuru病、成長ホルモン製剤によって感染したCJD、最近問題となっている硬膜移植後のCJD等がヒトからヒトへの感染の例である。また、イギリスで問題となっている新変異型CJD(new variant CJD, nvCJD)は牛海綿状脳症(bovine spongiform encephalopathy、BSEと略す。一般的には狂牛病と呼ばれている)のウシからヒトへの感染と考えられている。
1982年、CJDの感染因子はタンパク質性のものであるという仮説から、プリオンという感染因子が命名された。1985年には感染因子プリオンを構成するプリオンタンパク質の遺伝子がクローニングされた。この結果、プリオンタンパク質は正常な動物の脳でも発現しており、発病した患者においては、正常型プリオンタンパク質とは明確に区別可能な異常型プリオンタンパク質が沈着していることが明らかになった。現在、ヒトにおけるプリオンの異常に起因するいわゆるプリオン病として、上記kuru病、CJDの他、Gerstmann-Straussler症候群(GSSと略す)、致死性家族性不眠症(Fatal familial insomnia;FFIと略す)が知られている。
ヒトの場合、プリオンタンパク質は253個のアミノ酸から構成されており(配列番号2)、N末端の22アミノ酸からなるシグナル配列、C末端の23アミノ酸が除去された後、糖脂質GPI(Glycosyl-phosphatidyl-inositol)を介して細胞膜表面上に結合しているタンパク質である(配列番号3)。
一方、1989年にプリオンタンパク質遺伝子の変異が発見され、家族性であるGSSや家族性のCJDがプリオンタンパク質のアミノ酸1個の変異のみで発病することが見出され、プリオンタンパク質がCJDにおいて重要な役割を持っていることが明らかとなった。
また、上記nvCJDは、若年(10代から30代)で発病し、他のCJDで知られている中枢神経系における異常型プリオンタンパク質の沈着だけでなく、他のCJDでは認められなかったリンパ装置の濾胞樹状細胞(Follicular Dendritic Cell:FDC)への沈着も認められることが報告された(Hill A.F.ら、Lancet 1997, 349:99-100)。nvCJDは、キャリアー患者の存在がどの程度であるかが不明であり、イギリスにおいては血液製剤をイギリスの自国の血液で供給することを禁止する程の深刻な問題となっている。
その理由の一つとして、同一種におけるプリオンの伝播(感染)は容易であり、感染率が高く、また潜伏期間も短いのに対し、一つの種から別の種への移行には長期の潜伏期間が必要であり、感染率も非常に低いという事実が挙げられる。この種間障壁のために、動物モデル等を用いてCJD等のヒトプリオン病の感染因子の存在を検出することは非常に困難なものであった。
例えば、上記nvCJDについて、ヒト型トランスジェニックマウスへの感染実験が試みられている(Hill, A.F.ら、Nature 1997 Oct 2;389(6650):448-50)が、発症までに長い潜伏期間(228日以上)を要し、成功率も高いものではなかった(56匹中25匹のみ成功)。最近、ウシ型のトランスジェニックマウスを用い、約250日の潜伏期間で感染したことが報告されている(Scott M.R.ら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1999, 96:15137-42)。
また、試料中のプリオンの検出方法として、トランスジェニック動物を用いた系が報告されている(特表平11-510496号)が、マウスを用いた例では50日前後でのスクレイピーの発症が報告されているが、ヒトのプリオン病に関しては発症までに200日近くを要している。
一方、本発明者等は、オートクレーブ法という新しい免疫染色法を用いてCJD患者及びCJD感染マウスの中枢神経のシナプスに異常プリオンタンパク質が沈着することを証明した(Kitamoto, T.ら、Am. J. Pathol. 140:1285-1294 (1992);Muramoto, T.ら、Am. J. Pathol. 140:1411-1420 (1992))。また、中枢神経系以外の細胞、FDCでも異常プリオンタンパク質が沈着することも発見した(Kitamoto, T.ら、J. Virol. 65:6292-6295 (1991))。FDCへの異常プリオンタンパク質の沈着は、マウスの発病よりずっと以前の段階から検出でき、発病前診断が可能である(Muramoto, T.ら、Am. J. Pathol. 140:1411-1420 (1992); Muramoto,T.ら、Am. J. Pathol. 143:1470-1479 (1993))。
通常、感染因子(マウスプリオン)のマウスへの頭蓋内投与では、マウスは120-140日で発病するが、FDCへの異常プリオンタンパク質の沈着を指標とすると、投与30日後には感染因子を投与されたマウスの全てで検出が可能であった。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、サンプル中のヒトまたはヒト以外のプリオン病感染因子のスクリーニング方法、新規組み換えプリオンタンパク質、該タンパク質を発現するトランスジェニック動物及びノックイン動物に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
ヒト化プリオンタンパク質遺伝子を発現するノックイン非ヒト動物の濾胞樹状細胞(FDC)における異常プリオンタンパク質の沈着を指標とすることを特徴とする、サンプル中のヒトのプリオン病感染因子のスクリーニング方法。

【請求項2】
 
サンプルを該非ヒト動物に腹腔内、脳内、血管内、または経口投与することを特徴とする、請求項1に記載のスクリーニング方法。

【請求項3】
 
FDCにおける異常プリオンタンパク質の沈着を、組織学的検出法、電気泳動法、及び/または結合アッセイによって検出することを特徴とする、請求項1または2に記載のスクリーニング方法。

【請求項4】
 
FDCにおける異常プリオンタンパク質の沈着を、サンプル投与後14日~700日で検出することを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載のスクリーニング方法。

【請求項5】
 
ヒト化プリオンタンパク質が、非ヒト動物プリオンタンパク質遺伝子のエクソン3の一部をヒトプリオンタンパク質のエクソン3の一部と置換したものである、請求項1から4のいずれか1項に記載のスクリーニング方法。

【請求項6】
 
ヒト化プリオンタンパク質が、ヒトプリオンタンパク質におけるヒト特異的アミノ酸残基のうちC末端側の6残基が上記スクリーニングに使用する非ヒト動物プリオンタンパク質の対応するアミノ酸残基と置換したものである、請求項1から5のいずれか1項に記載のスクリーニング方法。

【請求項7】
 
ヒト化プリオンタンパク質が、配列番号6または7に示すアミノ酸配列を含むものである、請求項1から6のいずれか1項に記載のスクリーニング方法。

【請求項8】
 
ヒト化プリオンタンパク質遺伝子を発現するノックイン非ヒト動物にヒトのプリオン病感染因子を投与すると共に、該感染因子の投与前、投与後、または感染因子の投与と同時に該動物に被験物質を投与し、異常プリオンタンパク質のFDCにおける沈着、またはFDCから脳への移行を阻害するか否かを判定することを含む、ヒトのプリオン病の予防及び/または治療のための薬剤のスクリーニング方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2001024279thum.jpg
State of application right Registered
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