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SCREENING METHOD OF COMPOUND FOR THERAPY AND/OR PREVENTION OF TDP-43 AGGLOMERATE-ACCUMULATING DISEASE

Patent code P130009918
File No. S2013-0583-N0
Posted date Sep 25, 2013
Application number P2013-046451
Publication number P2014-171425A
Patent number P6332723
Date of filing Mar 8, 2013
Date of publication of application Sep 22, 2014
Date of registration May 11, 2018
Inventor
  • (In Japanese)漆谷 真
  • (In Japanese)北原 亮
  • (In Japanese)藤原 範子
  • (In Japanese)伊東 秀文
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人滋賀医科大学
  • (In Japanese)学校法人立命館
  • (In Japanese)学校法人兵庫医科大学
Title SCREENING METHOD OF COMPOUND FOR THERAPY AND/OR PREVENTION OF TDP-43 AGGLOMERATE-ACCUMULATING DISEASE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a TDP-43 variant having agglomerate forming ability and cytotoxicity in the whole length sequence; and a screening method of a compound for therapy and/or prevention of TDP-43 agglomerate-accumulating diseases by utilizing the TDP-43 variant.
SOLUTION: A TDP-43 variant comprises an amino acid sequence with a cysteine at the 173 and/or 175 positions being substituted in TDP-43 amino acid sequence. A screening method of a compound for therapy and/or prevention of TDP-43 agglomerate-accumulating diseases comprises the following steps of: (1) bringing the TDP-43 variant into contact with a compound as a candidate; (2) detecting agglomerate formation inhibitory activity of the compound; and (3) selecting a compound inhibiting agglomerate formation.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

主要な認知症の1型である前頭側頭葉変性症(FTLD)と最難治性致死性神経難病である筋萎縮性側索硬化症(ALS)の原因タンパク質として、核タンパク質であるTDP-43 (TAR DNA-binding protein of 43kDa)が同定されている。TDP-43はFTLDやALSにおいて核の局在性が低下し、細胞質内で病的凝集体を形成するがその機序は不明である。

TDP-43は、FTLDとALSにおけるユビキチン化封入体において非常に高率に認められることが判明している。現在TDP-43の異常病理所見を呈する疾患は、TDP-43プロテイノパチーという疾患群と位置づけられ、各種の報告からTDP-43の機能異常がALS病態の本質である可能性が高まっている。

このようにTDP-43の生理的・病理的機能を解明することはALSの克服に繋がる可能性があり、世界中で精力的な研究が進められている。TDP-43プロテイノパチーの最も明確且つ重要な病理所見は、TDP-43の核染色性の低下と細胞質での封入体形成である。この異所性局在の機能解明はALSの病態理解に不可欠である。

TDP-43の分子構造は、2ヶ所のRNA結合領域(RRM)とカルボキシル(C)末端側のグリシンリッチ領域、核移行シグナル(NLS)、及び核外輸送シグナル(NES)を有する。

TDP-43は、本来核タンパク質であるが、FTLDやALSでは核外脱出と凝集体形成をし、それらがユビキチン化とリン酸化を受けることが特徴とされている。さらにその際、TDP-43が35kDa、25kDaの凝集性の高いC末端側の断片(C末断片)に切断されることが知られており、病巣における共通の所見である。しかしながら、これまでの研究の蓄積から、こうした現象は疾患の進行期のものであり、タンパク質構造異常を惹起する病初期の構造変化については未だ不明である。

TDP-43のC末断片は、実際に患者組織に存在し、培養細胞や遺伝子改変マウスで細胞質内に封入体形成をすることが広く知られており(例えば、非特許文献1、2)、このシステムを用いた薬剤スクリーニングは存在する。しかしながら、これら断片化が疾患発症の初期に出現する証拠は皆無であり、動物実験でもこれら断片の過剰発現はALSモデルとしては非典型的且つ不完全である。

また、FTLD及びALS以外にもTDP-43の異所性局在を呈する疾患として、低悪性度グリオーマ、アルツハイマー病、ハンチントン病、ピック病、パーキンソン病、レビー小体病、大脳皮質基底核変性症、封入体筋炎、B細胞リンパ腫(M期)等が報告されている。

TDP-43は、頭部外傷や軸索の引き抜き損傷、挫滅損傷で一過性に細胞質に異所性局在することが報告されているが、この場合TDP-43の局在異常は一過性でFTLDやALSの病型を示さない(非特許文献3)。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、凝集体形成能を有するTDP-43変異体及び該TDP-43変異体内のRRM1ドメイン、並びに該TDP-43変異体又はRRM1ドメインを利用したTDP-43の凝集体が蓄積する疾患を治療及び/又は予防するための化合物のスクリーニング方法に関する。また、本発明は、TDP-43の凝集体が蓄積する疾患のモデルとなるトランスジェニック非ヒト動物に関する。さらに、本発明は、TDP-43の凝集体に結合する抗体又は抗体断片、該抗体又は抗体断片を含む診断薬、診断用キット、並びに医薬組成物に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
以下の工程を含む、TDP-43の凝集体が蓄積する疾患を治療及び/又は予防するための化合物のスクリーニング方法:
(1)TDP-43のアミノ酸配列において、配列番号1で示されるアミノ酸配列の173位及び/又は175位に相当するシステインが置換されたアミノ酸配列からなるTDP-43変異体又は該TDP-43変異体内のRRM1ドメインに候補となる化合物を接触させる工程、
(2)該化合物の凝集体形成阻害活性を検出する工程、及び
(3)凝集体形成を阻害する化合物を選択する工程。

【請求項2】
 
TDP-43のアミノ酸配列において、配列番号1で示されるアミノ酸配列の173位及び/又は175位に相当するシステインが置換されたアミノ酸配列からなるTDP-43変異体をコードするDNAが導入されたトランスジェニック非ヒト動物を用いることを特徴とする、TDP-43の凝集体が蓄積する疾患を治療及び/又は予防するための化合物のスクリーニング方法。

【請求項3】
 
前記非ヒト動物がマウス、ラット、線虫又はショウジョウバエである、請求項2に記載のスクリーニング方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2013046451thum.jpg
State of application right Registered


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