(57)【要約】      （修正有）【課題】アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）及び／若しくはＰＳ１タンパク質又はその変異形（バリアント）をコードする核酸配列を含むベクターを用いて動物においてアルツハイマー病を誘発するための方法、及び前記方法によって得られる、アルツハイマー病を有する動物モデルの提供。【解決手段】ＡＰＰタンパク質及び／若しくはＰＳ１タンパク質又はその変異形をコードする核酸配列を含む、アデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）ベクター。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＡＰＰタンパク質及び／若しくはＰＳ１タンパク質又はその変異形をコードする核酸配列を含む、ベクター。
【請求項２】
ＡＰＰタンパク質をコードする核酸配列、及びＰＳ１タンパク質をコードする核酸配列を含む、請求項１に記載のベクター。
【請求項３】
ＡＰＰｓｌ（配列番号３）タンパク質をコードする核酸配列及びＰＳ１タンパク質Ｍ１４６Ｌをコードする核酸配列を含む、請求項２に記載のベクター。
【請求項４】
動物においてアルツハイマー病を誘発するための方法であって、前記方法は、ＡＰＰタンパク質及び／若しくはＰＳ１タンパク質又はその変異形をコードする核酸配列を含む少なくとも１つのベクターを投与することを含む、方法。
【請求項５】
ＡＰＰタンパク質をコードする核酸配列を含むベクター、及びＰＳ１タンパク質をコードする核酸配列を含むベクターを投与することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ベクターが、定位注入又は微量注入によって脳内に直接送達される、請求項４又は５記載の方法。
【請求項７】
前記ベクターが、ＡＡＶ９又はＡＡＶ１０である、請求項４〜６のいずれか一項記載の方法、又は請求項１〜３のいずれか一項記載のベクター。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか一項記載の方法によって得られる、アルツハイマー病を有する、動物。
【請求項９】
アルツハイマー病のモデルとして使用するための、請求項８に記載の動物。
【請求項１０】
動物が齧歯類又は霊長類である、請求項８又は９記載の動物、又は請求項４〜７のいずれか一項記載の方法。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか一項記載の動物を用いる、アルツハイマー病の処置における治療的使用のための化合物のスクリーニングの方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＰＰタンパク質及び／若しくはＰＳ１タンパク質又はその変異形（バリアント）をコードする核酸配列を含むベクターに関する。本発明はまた、本発明のベクターを用いて動物においてアルツハイマー病を誘発するための方法、及び前記方法によって得られる、アルツハイマー病を有する動物モデルにも関する。
【背景技術】
【０００２】
アルツハイマー病（ＡＤ）は、最も高頻度に起こる（認知症症例の約７０％）認知症の型である。平均余命が向上するにつれ、とりわけ先進国において認知症の発生率は劇的に増加しており、現在の予測は、２０年ごとに罹患者数が倍増するとの観点が示されている。フランスでは、８５０，０００名を上回る人々（大多数が女性）が現在、認知症に罹患していると見積もられており、毎年約２２５，０００の新しい症例が出現している。ＡＤは、老年斑（ＳＰ）の蓄積、神経原線維濃縮体（ＮＦＴ）、選択的なシナプス及びニューロンの欠損によって特徴付けられ、斑は、アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）のタンパク質分解性切断に由来するアミロイドβ（Ａβ）ペプチドから主としてなる不溶性の細胞外凝集体で構成されている。Ａβの直接的な毒性効果の立証と合わせて遺伝的研究は、アミロイドカスケード仮説の発展につながり、Ａβ関連神経変性プロセスを説明している。Ａβは迅速に凝集して非晶且つ原線維性のオリゴマーを形成し、これが次いで沈積して、老年斑を築くことになる。いくつかの研究で、βＣＴＦ及び可溶性Ａβオリゴマーは成熟した原線維よりも細胞に対する毒性が強く（Kayed et al., 2003）、これらの神経毒性ペプチドは元来、ＡＰＰの切断によって生成されるということの証拠が提起されている。
【０００３】
ＡＰＰ、又はＡβを生成するプロテアーゼ（ＰＳ１；ＰＳ２）をコードする遺伝子の変異は、ＡＤの家族型（症例の５%）の原因となる（Selkoe et al., 2001）。
【０００４】
異なるＡＤ動物モデルが開発されており、それらのほとんどが、ＡＰＰ、ＰＳ１及びＰＳ２を含む、家族性ＡＤで同定される変異を有する遺伝子を移入することにより得られる遺伝子導入マウスモデルである（Lee and Han, 2013）。完全ではないが、これらのモデルはＡＤの生理病理についての知識を得る手段を与えるものの、研究でのそれらの使用を損ねる種々の限界（子宮内発生からの神経毒性のペプチドの発現、関連する代償効果、特に遺伝的浮動）もともなう。
【０００５】
実験モデルを開発するためのウイルスベクターの使用は、当該分野において貴重なブレイクスルーとなるであろう。ＡＡＶベクターは、それらに毒性がないこと、それらのニューロンをトランスダクションしてリコンビナントタンパク質を安定に発現する強い能力のゆえに、中枢神経系（ＣＮＳ）における遺伝子移入のための興味を引くツールとなっている（齧歯動物、イヌ及び霊長類で数年間）。ウイルスベクターは、世界中でヒト患者における様々な臨床試験にて、既にそして現在も使用されているところである（Cartier et al., 2009）。神経変性障害の新しい動物モデルを開発するためのウイルスベクターの使用が、現在検討対象となっている（Deglon and Hantraye, 2005）。この戦略には、古典的な遺伝子導入の取り組みに比べて種々の利点がある。すなわち、ウイルスベクターに汎用性があり、インビボ研究を実施するのに適応性の高いツールとなるのに加え、複数の遺伝的モデルを短期間で作製することができる。高いトランスダクション効率や、安定且つ持続したトランス遺伝子発現は、機能的及び行動的異常並びに重症の神経変性の迅速な出現をもたらす。脳の異なる部位において標的指向化した注入を、神経病理の部域特異性を精査し、またトランス遺伝子の広汎な過剰発現に関連する、潜在的副作用を排除するために使用することができる。最後に、イヌ、ブタ及び非ヒト霊長類のような大型動物を含む異なる哺乳類の種においてモデルを樹立することができ、これにより複雑な行動的変化を評定し、またイメージングにより神経病理学的な変更の長期追跡を実施する機会が提供される。ハンチントン病、パーキンソン病、マシャド−ジョセフ病などの種々の神経変性疾患のモデルを創出すべく、レンチウイルス又はＡＡＶベクターが成体マウス、ラット又は霊長類の脳内に首尾良く注入された（Kirik et al., 2002; Lo Bianco et al., 2002）。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは今や、至適化されたＡＰＰｓｌ及びＰＳ１遺伝子及びアデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）ベクターを使用することによって、アルツハイマー病の効率的且つ有力な動物モデルを開発した。
【０００７】
したがって、本発明は、ＡＰＰタンパク質及び／若しくはＰＳ１タンパク質又はその変異形をコードする核酸配列を含むベクターに関する。
【０００８】
本発明はまた、本発明のベクターを用いて動物においてアルツハイマー病を誘発するための方法、及び前記方法によって得られる、アルツハイマー病を有する動物モデルにも関する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のベクター
本発明の第一の目的は、ＡＰＰタンパク質及び／若しくはＰＳ１タンパク質又はその変異形をコードする核酸配列を含むベクターに関する。
【００１０】
１つの実施形態では、本発明のベクターは、前記ＡＰＰタンパク質をコードする核酸配列、及びＰＳ１タンパク質をコードする核酸配列を含む。
【００１１】
別の実施形態では、本発明のベクターは、ＡＰＰタンパク質をコードする核酸配列の変異形のいずれか、及び／又はＰＳ１タンパク質をコードする核酸配列の変異形のいずれかを含んでもよい。
【００１２】
別の実施形態では、本発明のベクターは、ＡＰＰタンパク質の変異形のいずれかをコードする核酸配列の変異形のいずれか、及び／又はＰＳ１タンパク質の変異形のいずれかをコードする核酸配列の変異形のいずれかを含んでもよい。
【００１３】
別の実施形態では、本発明は、ＡＰＰタンパク質又はその変異形をコードする核酸配列を含むベクター、及びＰＳ１タンパク質又はその変異形をコードする核酸配列を含むベクターに関する。
【００１４】
本願明細書で使用する場合、「ＡＰＰ」又は「アミロイド前駆体タンパク質」という用語は、多くの組織で発現され、且つニューロンのシナプス内に集中している内在性膜蛋白質を意味する。その主要機能はわかっていないが、シナプス形成、神経可塑性及び鉄排出（iron export）のレギュレーターであるとの示唆がなされている。ＡＰＰは、そのタンパク質分解でベータアミロイド（Ａβ、そのアミロイド原線維型が、アルツハイマー病患者の脳で見出されるアミロイド斑の主要成分である３７〜４９アミノ酸のペプチド）が生成される前駆体分子として最もよく知られている。ＡＰＰに対するｃＤＮＡ配列は、アクセス番号Ｇｅｎｅ ＩＤ：３５１でＧｅｎｂａｎｋに開示され、以下に記載するような配列番号１の配列を有する。
ATGCTGCCCGGACTGGCTCTGCTGCTGCTGGCCGCTTGGACCGCCAGAGCCCTGGAAGTGCCCACCGATGGCAATGCTGGCCTGCTGGCCGAGCCCCAGATCGCCATGTTCTGCGGCAGACTGAACATGCACATGAACGTGCAGAACGGCAAGTGGGACAGCGACCCCAGCGGCACCAAGACCTGCATCGACACCAAAGAGGGCATCCTGCAGTATTGCCAGGAAGTGTACCCCGAGCTGCAGATCACCAACGTGGTGGAAGCCAACCAGCCCGTGACCATCCAGAACTGGTGCAAGCGGGGCAGAAAGCAGTGCAAGACCCACCCCCACTTCGTGATCCCTTACCGGTGCCTGGTCGGAGAGTTCGTGTCCGACGCCCTGCTGGTGCCCGACAAGTGCAAGTTCCTGCATCAGGAACGGATGGACGTCTGCGAGACACATCTGCACTGGCACACCGTGGCCAAAGAGACATGCAGCGAGAAGTCCACCAACCTGCACGACTACGGCATGCTGCTGCCCTGCGGCATCGACAAGTTCCGGGGCGTGGAATTCGTGTGCTGCCCCCTGGCCGAGGAATCCGACAACGTGGACAGCGCCGACGCCGAAGAGGACGACAGCGACGTGTGGTGGGGCGGAGCCGACACCGATTACGCCGACGGCAGCGAGGACAAGGTCGTGGAAGTGGCTGAAGAGGAAGAGGTGGCCGAGGTCGAAGAAGAGGAAGCCGACGACGACGAGGATGACGAGGACGGCGACGAAGTGGAAGAAGAAGCCGAGGAACCCTACGAGGAAGCCACCGAGCGGACCACCTCTATCGCCACCACCACCACAACCACTACCGAGAGCGTGGAAGAGGTGGTGCGCGAAGTGTGCAGCGAGCAGGCCGAGACAGGCCCCTGCCGGGCCATGATCAGCCGGTGGTACTTCGACGTGACCGAGGGCAAGTGCGCCCCCTTCTTCTATGGCGGCTGCGGCGGCAACCGGAACAACTTCGACACCGAGGAATACTGCATGGCCGTGTGCGGCAGCGCCATCCCTACCACAGCCGCCAGCACCCCCGACGCCGTGGACAAGTACCTGGAAACCCCTGGCGACGAGAACGAGCACGCCCACTTCCAGAAGGCCAAAGAGCGGCTGGAAGCCAAGCACCGCGAGCGGATGAGCCAGGTGATGAGAGAGTGGGAAGAGGCCGAGAGACAGGCCAAGAACCTGCCCAAGGCCGACAAGAAAGCCGTGATCCAGCACTTCCAGGAAAAGGTCGAAAGCCTGGAACAGGAAGCCGCCAACGAGCGGCAGCAGCTGGTGGAAACCCACATGGCCAGAGTGGAAGCCATGCTGAACGACCGGCGGAGACTGGCCCTGGAAAACTACATCACCGCCCTGCAGGCCGTGCCCCCCAGACCCAGACACGTGTTCAACATGCTGAAGAAATACGTGCGGGCCGAGCAGAAGGACCGGCAGCACACCCTGAAGCACTTCGAGCACGTGCGGATGGTGGACCCCAAGAAGGCCGCCCAGATCCGCTCTCAGGTCATGACCCACCTGAGAGTGATCTACGAGAGAATGAACCAGAGCCTGAGCCTGCTGTACAATGTGCCCGCCGTGGCCGAAGAAATCCAGGACGAGGTGGACGAGCTGCTGCAGAAAGAGCAGAACTACAGCGACGACGTGCTGGCCAACATGATCAGCGAGCCCCGGATCAGCTACGGCAACGACGCCCTGATGCCCAGCCTGACCGAGACAAAGACCACCGTGGAACTGCTGCCCGTGAACGGCGAGTTCAGCCTGGACGACCTGCAGCCCTGGCACAGCTTTGGCGCTGATAGCGTGCCCGCCAACACCGAGAACGAGGTGGAACCCGTGGACGCCAGACCTGCCGCCGACAGAGGCCTGACCACAAGACCTGGCAGCGGCCTGACCAACATCAAGACCGAAGAGATCAGCGAAGTGAACCTGGACGCCGAGTTCCGGCACGACAGCGGCTACGAGGTGCACCACCAGAAACTGGTGTTCTTCGCCGAGGACGTGGGCAGCAACAAGGGCGCCATCATCGGCCTGATGGTCGGAGGCGTGGTGATCGCCACCGTGATCATCATCACCCTGGTGATGCTGAAAAAGAAGCAGTACACCAGCATCCACCACGGCGTGGTCGAAGTGGACGCCGCTGTGACCCCCGAGGAACGGCACCTGAGCAAGATGCAGCAGAACGGCTACGAGAACCCCACCTACAAGTTCTTCGAGCAGATGCAGAACTGA。
【００１５】
ＡＰＰタンパク質のタンパク質配列は、以下に記載するような配列番号２の配列を有する。
MLPGLALLLLAAWTARALEVPTDGNAGLLAEPQIAMFCGRLNMHMNVQNGKWDSDPSGTKTCIDTKEGILQYCQEVYPELQITNVVEANQPVTIQNWCKRGRKQCKTHPHFVIPYRCLVGEFVSDALLVPDKCKFLHQERMDVCETHLHWHTVAKETCSEKSTNLHDYGMLLPCGIDKFRGVEFVCCPLAEESDNVDSADAEEDDSDVWWGGADTDYADGSEDKVVEVAEEEEVAEVEEEEADDDEDDEDGDEVEEEAEEPYEEATERTTSIATTTTTTTESVEEVVREVCSEQAETGPCRAMISRWYFDVTEGKCAPFFYGGCGGNRNNFDTEEYCMAVCGSAIPTTAASTPDAVDKYLETPGDENEHAHFQKAKERLEAKHRERMSQVMREWEEAERQAKNLPKADKKAVIQHFQEKVESLEQEAANERQQLVETHMARVEAMLNDRRRLALENYITALQAVPPRPRHVFNMLKKYVRAEQKDRQHTLKHFEHVRMVDPKKAAQIRSQVMTHLRVIYERMNQSLSLLYNVPAVAEEIQDEVDELLQKEQNYSDDVLANMISEPRISYGNDALMPSLTETKTTVELLPVNGEFSLDDLQPWHSFGADSVPANTENEVEPVDARPAADRGLTTRPGSGLTNIKTEEISEVNLDAEFRHDSGYEVHHQKLVFFAEDVGSNKGAIIGLMVGGVVIATVIIITLVMLKKKQYTSIHHGVVEVDAAVTPEERHLSKMQQNGYENPTYKFFEQMQN。
【００１６】
別の実施形態では、本発明で使用されるＡＰＰは、以下のタンパク質配列（配列番号３）を有するスウェーデン及びロンドン変異（ＡＰＰｓｌ）をともなうＡＰＰ（配列番号２）である。
MLPGLALLLLAAWTARALEVPTDGNAGLLAEPQIAMFCGRLNMHMNVQNGKWDSDPSGTKTCIDTKEGILQYCQEVYPELQITNVVEANQPVTIQNWCKRGRKQCKTHPHFVIPYRCLVGEFVSDALLVPDKCKFLHQERMDVCETHLHWHTVAKETCSEKSTNLHDYGMLLPCGIDKFRGVEFVCCPLAEESDNVDSADAEEDDSDVWWGGADTDYADGSEDKVVEVAEEEEVAEVEEEEADDDEDDEDGDEVEEEAEEPYEEATERTTSIATTTTTTTESVEEVVREVCSEQAETGPCRAMISRWYFDVTEGKCAPFFYGGCGGNRNNFDTEEYCMAVCGSAIPTTAASTPDAVDKYLETPGDENEHAHFQKAKERLEAKHRERMSQVMREWEEAERQAKNLPKADKKAVIQHFQEKVESLEQEAANERQQLVETHMARVEAMLNDRRRLALENYITALQAVPPRPRHVFNMLKKYVRAEQKDRQHTLKHFEHVRMVDPKKAAQIRSQVMTHLRVIYERMNQSLSLLYNVPAVAEEIQDEVDELLQKEQNYSDDVLANMISEPRISYGNDALMPSLTETKTTVELLPVNGEFSLDDLQPWHSFGADSVPANTENEVEPVDARPAADRGLTTRPGSGLTNIKTEEISEVKMDAEFRHDSGYEVHHQKLVFFAEDVGSNKGAIIGLMVGGVVIATVIVITLVMLKKKQYTSIHHGVVEVDAAVTPEERHLSKMQQNGYENPTYKFFEQMQN。
【００１７】
本願明細書で使用する場合、「ＰＳ１」又は「プレセニリン１」という用語は、ＰＳＥＮ１遺伝子によってコードされるタンパク質を意味する。プレセニリン１は、プレセニリン複合体中の４つのコアタンパク質のうちの１つであり、ガンマセクレターゼを含めた、細胞のおける様々なタンパク質の、レギュレーションされるタンパク質分解性事象を媒介する。ガンマ−セクレターゼは、ベータアミロイドの生成に強い役割を果たすと考えられ、ベータアミロイドの蓄積はベータ−アミロイド前駆体タンパク質からのアルツハイマー病の発症に関連する。ＰＳ１に対するｃＤＮＡ配列は、アクセス番号Ｇｅｎｅ ＩＤ：５６６３でＧｅｎｂａｎｋに開示され、以下のタンパク質配列（配列番号４）をコードする。
MTELPAPLSYFQNAQMSEDNHLSNTVRSQNDNRERQEHNDRRSLGHPEPLSNGRPQGNSRQVVEQDEEEDEELTLKYGAKHVIMLFVPVTLCMVVVVATIKSVSFYTRKDGQLIYTPFTEDTETVGQRALHSILNAAIMISVIVVLTILLVVLYKYRCYKVIHAWLIISSLLLLFFFSFIYLGEVFKTYNVAVDYITVALLIWNFGVVGMISIHWKGPLRLQQAYLIMISALMALVFIKYLPEWTAWLILAVISVYDLVAVLCPKGPLRMLVETAQERNETLFPALIYSSTMVWLVNMAEGDPEAQRRVSKNSKYNAESTERESQDTVAENDDGGFSEEWEAQRDSHLGPHRSTPESRAAVQELSSSILAGEDPEERGVKLGLGDFIFYSVLVGKASATASGDWNTTIACFVAILIGLCLTLLLLAIFKKALPALPISITFGLVFYFATDYLVQPFMDQLAFHQFYI。
【００１８】
１つの実施形態では、本発明で使用されるＰＳ１タンパク質は、改変されてよく（ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌ）、以下に記載するようなタンパク質配列（配列番号５）を有しうる。
MTELPAPLSYFQNAQMSEDNHLSNTVRSQNDNRERQEHNDRRSLGHPEPLSNGRPQGNSRQVVEQDEEEDEELTLKYGAKHVIMLFVPVTLCMVVVVATIKSVSFYTRKDGQLIYTPFTEDTETVGQRALHSILNAAIMISVIVVMTILLVVLYKYRCYKVIHAWLIISSLLLLFFFSFIYLGEVFKTYNVAVDYITVALLIWNFGVVGMISIHWKGPLRLQQAYLIMISALMALVFIKYLPEWTAWLILAVISVYDLVAVLCPKGPLRMLVETAQERNETLFPALIYSSTMVWLVNMAEGDPEAQRRVSKNSKYNAESTERESQDTVAENDDGGFSEEWEAQRDSHLGPHRSTPESRAAVQELSSSILAGEDPEERGVKLGLGDFIFYSVLVGKASATASGDWNTTIACFVAILIGLCLTLLLLAIFKKALPALPISITFGLVFYFATDYLVQPFMDQLAFHQFYI。
【００１９】
別の実施形態では、本発明のベクターは、ＡＰＰタンパク質及び／又はＰＳ１若しくはＰＳ２タンパク質、又はその変異形をコードする核酸配列を含んでいる。
【００２０】
本願明細書で使用する場合、「ＰＳ２」又は「プレセニリン２」という用語は、ＰＳＥＮ２遺伝子によってコードされるタンパク質を意味する。プレセニリン２は、プレセニリン複合体中の４つのコアタンパク質のうちの１つであり、ガンマセクレターゼを含めた、細胞のおける様々なタンパク質の、レギュレーションされるタンパク質分解性事象を媒介する。ガンマ−セクレターゼは、ベータアミロイドの生成に強い役割を果たすと考えられ、ベータアミロイドの蓄積はベータ−アミロイド前駆体タンパク質からのアルツハイマー病の発症に関連する。ＰＳ２に対するｃＤＮＡ配列は、アクセス番号Ｇｅｎｅ ＩＤ：５６６４でＧｅｎｂａｎｋに開示され、以下のタンパク質（配列番号６）をコードする。
MLTFMASDSEEEVCDERTSLMSAESPTPRSCQEGRQGPEDGENTAQWRSQENEEDGEEDPDRYVCSGVPGRPPGLEEELTLKYGAKHVIMLFVPVTLCMIVVVATIKSVRFYTEKNGQLIYTPFTEDTPSVGQRLLNSVLNTLIMISVIVVMTIFLVVLYKYRCYKFIHGWLIMSSLMLLFLFTYIYLGEVLKTYNVAMDYPTLLLTVWNFGAVGMVCIHWKGPLVLQQAYLIMISALMALVFIKYLPEWSAWVILGAISVYDLVAVLCPKGPLRMLVETAQERNEPFPALIYSSAMVWTVGMAKLDPSSQGALQLPYDPEMEEDSYDSFGEPSYPEVFEPPLTGYPGEELEEEEERGVKLGLGDFIFYSVLVGKAAATGSGDWNTTLACFVAILIGLCLTLLLLAVFK KALPALPISITFGLIFYFST DNLVRPFMDT LASHQLYI。
【００２１】
１つの実施形態では、本発明のベクターは、ＡＰＰタンパク質をコードする核酸配列、及びＰＳ２タンパク質をコードする核酸配列を含む。
【００２２】
１つの実施形態では、本発明のベクターは、ＡＰＰタンパク質をコードする核酸配列、ＰＳ１タンパク質をコードする核酸配列及びＰＳ２タンパク質をコードする核酸配列を含む。
【００２３】
別の実施形態では、本発明のベクターは、ＡＰＰタンパク質をコードする核酸配列の変異形のいずれか並びに／又はＰＳ１タンパク質をコードする核酸配列の変異形のいずれか及び／若しくはＰＳ２タンパク質をコードする核酸配列の変異形を含んでもよい。
【００２４】
別の実施形態では、本発明のベクターは、ＡＰＰタンパク質の変異形のいずれかをコードする核酸配列の変異形のいずれか並びに／又はＰＳ１タンパク質の変異形のいずれかをコードする核酸配列の変異形のいずれか及び／若しくはＰＳ２タンパク質の変異形のいずれかをコードする核酸配列の変異形のいずれかを含んでもよい。
【００２５】
変異形としては、例えば、個体間での対立遺伝子変異に起因する天然の変異形（例えば、多型）、選択的スプライシング形などが挙げられる。変異形の用語には、他の供給源又は生物からの本発明の遺伝子配列も含まれる。変異形は、好ましくは本発明に係る配列に実質的に相同であり、すなわち本発明の配列と典型的には少なくとも約７５％、好ましくは少なくとも約８５％、より好ましくは少なくとも約９０％、より好ましくは少なくとも約９５％のヌクレオチド配列一致度を呈する。本発明の遺伝子の変異形にはまた、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下に、上記定義のとおりの配列（又はその相補鎖）にハイブリダイズする核酸配列も含まれる。典型的なストリンジェントなハイブリダイゼーション条件は、３０℃より高い温度、好ましくは３５℃より高い温度、より好ましくは４２℃を上回る温度、及び／又は約５００mM未満、好ましくは２００mM未満の塩濃度を含む。ハイブリダイゼーション条件は、温度、塩分及び／又はＳＤＳ、ＳＳＣなど、他の試薬の濃度を改変することによって当業者により調整されてよい。
【００２６】
１つの実施形態では、本発明で使用されるベクターは、非ウイルスベクター又はウイルスベクターである。
【００２７】
特定の実施形態では、非ウイルスベクターは、ＡＰＰタンパク質及び／又はＰＳ１タンパク質をコードする核酸配列を含むプラスミドであってよい。
【００２８】
別の特定の実施形態では、ベクターはウイルスベクターであってよい。
【００２９】
本発明の実施において有用な遺伝子送達ウイルスベクターは、分子生物学の技術分野で周知の方法論を利用して構築されることができる。典型的には、トランス遺伝子を担持するウイルスベクターは、トランス遺伝子をコードするポリヌクレオチド、好適な調節エレメント及び細胞トランスダクションを媒介するウイルスタンパク質の生成に必要なエレメントから組み立てられる。
【００３０】
「遺伝子移入」又は「遺伝子送達」の用語は、ホスト細胞に外来ＤＮＡを確実に挿入するための方法又はシステムを称する。このような方法は結果的に、移入された非統合のＤＮＡの一過性発現、移入されたレプリコン（例えばエピソーム）の染色体外複製及び発現、又はホスト細胞のゲノムＤＮＡへの、移入された遺伝子材料の統合を引き起こすことができる。
【００３１】
このようなリコンビナントウイルスは、パッケージング細胞をトランスフェクトすることにより、又はヘルパープラスミド若しくはウイルスなどでの一過性トランスフェクションにより、当該技術分野で公知の技術によって生成されうる。ウイルスパッケージング細胞の典型例としては、ＰＡ３１７細胞、ＰｓｉＣＲＩＰ細胞、ＧＰｅｎｖ＋細胞、２９３細胞などが挙げられる。このような複製欠損リコンビナントウイルスを生成するための詳細なプロトコルは、例えば、ＷＯ９５／１４７８５、ＷＯ９６／２２３７８、ＵＳ５，８８２，８７７、ＵＳ６，０１３，５１６、ＵＳ４，８６１，７１９、ＵＳ５，２７８，０５６及びＷＯ９４／１９４７８に見出されうる。
【００３２】
特定の実施形態では、ウイルスベクターは、アデノウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、ヘルペスウイルスベクター又はアデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）ベクターであってよい。
【００３３】
好ましい実施形態では、アデノ随伴ウイルス性（ＡＡＶ）ベクターが用いられる。
【００３４】
別の好ましい実施形態では、ＡＡＶベクターは、ＡＡＶ１、ＡＡＶ２、ＡＡＶ３、ＡＡＶ４、ＡＡ５、ＡＡＶ６、ＡＡＶ７、ＡＡＶ８、ＡＡＶ９、ＡＡＶ１０又はヒト、齧歯動物、サル又は他の種に感染できるＡＡＶの他の血清型のいずれかである。
【００３５】
より好ましい実施形態では、ＡＡＶベクターはＡＡＶ１０又はＡＡＶ９である。
【００３６】
「ＡＡＶベクター」が意味するのは、アデノ随伴ウイルス血清型に由来するベクターであり、ＡＡＶ−１、ＡＡＶ−２、ＡＡＶ−３、ＡＡＶ−４、ＡＡＶ−５、ＡＡＶ６などが含まれるがこれらに限定されない。ＡＡＶベクターは、全体又は部分的に欠失したＡＡＶ野生型遺伝子の１つ以上（好ましくはｒｅｐ及び／又はｃａｐ遺伝子）を有することができるが、機能的隣接ＩＴＲ配列を保持している。機能的ＩＴＲ配列は、ＡＡＶウイルス粒子（ビリオン）のレスキュー、複製及びパッケージングのために必要である。したがって、ＡＡＶベクターは本明細書中で、少なくとも、ウイルスの複製及びパッケージングのためにシスで必要とされるような配列（例えば、機能的ＩＴＲ）を含むものと定義される。ＩＴＲは、野生型ヌクレオチド配列である必要はなく、その配列が機能的レスキュー、複製及びパッケージングをもたらす限りにおいて、例えばヌクレオチドの挿入、欠失又は置換により変更されていてよい。ＡＡＶ発現ベクターは、転写の方向に作動可能に連結される成分として、転写開始領域、対象となるＤＮＡ（すなわち本発明の核酸配列）及び転写終結領域を含む制御エレメントを少なくとも提供するように、公知の技法を用いて構築される。
【００３７】
制御エレメントは、哺乳類の細胞において機能的であるように選択される。作動可能に連結された成分を含む得られた構築体は、機能的ＡＡＶ ＩＴＲ配列と結合される（５’及び３’）。「アデノ随伴ウイルス逆位末端配列」又は「ＡＡＶ ＩＴＲ」が意味するのは、そのウイルスに対するＤＮＡ複製の起点として、及びパッケージングシグナルとして共にシスで機能する、ＡＡＶゲノムの各端部に認められ当該技術分野で認識されている領域である。ＡＡＶ ＩＴＲはＡＡＶ ｒｅｐコーディング領域と一緒に、哺乳類の細胞ゲノムからの効率的な切除及びレスキュー、並びに２つの隣接ＩＴＲ間に挿まれるヌクレオチド配列の、哺乳類の細胞ゲノムへの統合を提供する。ＡＡＶ ＩＴＲ領域のヌクレオチド配列は公知である。本願明細書で使用する場合、「ＡＡＶ ＩＴＲ」は必ずしもその野生型ヌクレオチド配列を含むわけではなく、例えば、ヌクレオチドの挿入、欠失又は置換によって変更されていてよい。加えて、ＡＡＶ ＩＴＲは、ＡＡＶ−１、ＡＡＶ−２、ＡＡＶ−３、ＡＡＶ−４、ＡＡＶ−５、ＡＡＶ６などを含むが、これらに限定されない、様々な血清型のいずれかに由来するものであってよい。さらに、ＡＡＶベクターにおいて選択されたヌクレオチド配列に隣接する５’及び３’ＩＴＲは、それらが意図されるとおりに機能する限り、すなわち、ホスト細胞ゲノム又はベクターからの対象となる配列の切除及びレスキューを可能とし、そしてＡＡＶ Ｒｅｐ遺伝子産物が細胞に存在する場合、レシピエント細胞ゲノムへの異種の配列の統合を可能とする限りにおいて、必ずしも同じであるか、又は同じＡＡＶ血清型若しくは単離物に由来するものである必要はない。加えて、ＡＡＶＩＴＲは、ＡＡＶ−１、ＡＡＶ−２、ＡＡＶ−３、ＡＡＶ−４、ＡＡＶ５、ＡＡＶ６などを含むがこれらに限定されない、様々なＡＡＶ血清型のいずれかに由来するものであってよい。さらに、ＡＡＶ発現ベクターにおいて選択されたヌクレオチド配列に隣接する５’及び３’ＩＴＲは、それらが意図されるとおりに機能する限り、すなわち、ホスト細胞ゲノム又はベクターからの対象となる配列の切除及びレスキューを可能とし、そしてＡＡＶ Ｒｅｐ遺伝子産物が細胞に存在する場合、レシピエント細胞ゲノムへのＤＮＡ分子の統合を可能とする限りにおいて、必ずしも同じであるか、又は同じＡＡＶ血清型若しくは単離物に由来するものである必要はない。
【００３８】
特に好ましいのは、哺乳類のＣＮＳの細胞、特にニューロンに対する向性と、ＣＮＳの細胞、特にニューロンにおける高いトランスダクション効率とを有する、ＡＡＶ血清型に由来するベクターである。異なる血清型のトランスダクション効率の総括及び比較は、本特許出願に開示されている。１つの好ましい例では、ＡＡＶ２に基づくベクターがＣＮＳでのトランス遺伝子（好ましくはニューロンのトランスダクション）の長期発現を指示(direct)することが示されている。他の非限定例では、好ましいベクターはＡＡＶ１０及びＡＡＶ１１血清型に由来するベクターを含み、これらもＣＮＳの細胞をトランスダクションすることが示されている。
【００３９】
選択されたヌクレオチド配列は、被験者においてインビボでその転写又は発現を指示する制御エレメントに、作動可能に連結されている。このような制御エレメントは、選択された遺伝子に通常関連する制御配列を含むことができる。
【００４０】
あるいは、異種の制御配列を用いることができる。有用な異種の制御配列は一般に、哺乳類又はウイルス遺伝子をコードしている配列に由来するものを含む。その例として、ホスホグリセリン酸（phophoglycerate）キナーゼ（ＰＫＧ）プロモーター、ＣＡＧ、ニューロン性プロモーター、ドーパミン−１レセプター及びドーパミン−２レセプターのプロモーター、ＳＶ４０初期プロモーター、マウス乳房腫瘍ウイルスＬＴＲプロモーター；アデノウイルス主要後期プロモーター（Ａｄ ＭＬＰ）；単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）プロモーター、ＣＭＶ即時初期プロモーター領域（ＣＭＶＩＥ）などのサイトメガロウイルス（ＣＭＶ）プロモーター、ラウス肉腫ウイルス（ＲＳＶ）プロモーター、合成プロモーター、ハイブリッドプロモーターなどが挙げられるが、これらに限定されない。加えて、マウスメタロチオネイン遺伝子などの非ウイルス遺伝子に由来する配列も、本明細書において使用が認められるであろう。このようなプロモーター配列は、例えばStratagene（San Diego, CA）から市販されている。本発明の目的のために、異種のプロモーターと他の制御エレメントとの両者、例えば、ＣＮＳ−特異的且つ誘導性のプロモーター、エンハンサー等などが、特に有用であろう。
【００４１】
異種のプロモーターの例として、ＣＭＶプロモーターが挙げられる。ＣＮＳ特異的なプロモーターの例として、ミエリン塩基性タンパク質（ＭＢＰ）、グリア線維性酸タンパク質（glial fibrillary acid protein、ＧＦＡＰ）、及びニューロン特異的エノラーゼ（ＮＳＥ）の遺伝子から単離されたものが挙げられる。
【００４２】
ＡＡＶ ＩＴＲにより結合される、対象となるＤＮＡ分子を内包するＡＡＶ発現ベクターは、それから切り出された主要ＡＡＶオープンリーディングフレーム（「ＯＲＦ」）を有しているＡＡＶゲノムに直接、選択された配列（１又は複数）を挿入することによって構築されることができる。複製及びパッケージング機能を可能とするようにＩＴＲの充分な部分が残っている限りにおいて、ＡＡＶゲノムの他の部分を欠失させることができる。このような構築体は、当該技術分野で周知の技術を用いて設計することができる。例えば、Ｕ．Ｓ．特許第５，１７３，４１４及び５，１３９，９４１号；国際公開第ＷＯ９２／０１０７０号（１９９２年１月２３日公開）及びＷＯ９３／０３７６９号（１９９３年３月４日公開）を参照のこと。あるいは、ＡＡＶ ＩＴＲは、ウイルス性ゲノムから、又はそれを含むＡＡＶベクターから切り出されて、別のベクターに存在する選択された核酸構築体の５’及び３’に、標準的なライゲーション技術を用いて融合させることができる。ＩＴＲを含むＡＡＶベクターは、例えばＵ．Ｓ．特許第５，１３９，９４１号に記載されている。特に、いくつかのＡＡＶベクターが、当該特許文献に記載されており、これらはアメリカ合衆国培養細胞系統保存機関（American Type culture Collection、「ＡＴＣＣ」）から受入番号５３２２２、５３２２３、５３２２４、５３２２５及び５３２２６で入手できる。加えて、キメラ遺伝子は、１以上の選択された核酸配列の５’及び３’に配置されるＡＡＶ ＩＴＲ配列を含むように、合成的に生成されることができる。哺乳類のＣＮＳ細胞におけるキメラ遺伝子配列の発現のための好ましいコドンを使用することができる。完全なキメラ配列は、標準的な方法によって調製された、重複オリゴヌクレオチドから組み立てられる。ＡＡＶウイルス粒子（ビリオン）を生成させるために、ＡＡＶ発現ベクターは、トランスフェクションによるなど、公知の技法を用いて好適なホスト細胞内に導入される。いくつかのトランスフェクション技術が、一般に当該技術分野で公知である。特に好適なトランスフェクション方法としては、リン酸カルシウム共沈殿、培養細胞内への直接微量注入（マイクロインジェクション）、電気穿孔、リポソームを媒介した遺伝子移入、脂質を媒介したトランスダクション、及び高速微粒子銃を用いた核酸送達が挙げられる。
【００４３】
例えば、ＡＡＶ１０又はＡＡＶ９などの特定のウイルスベクターは、本発明の核酸配列に加えて、ＡＡＶ−２由来のＩＴＲを備えたＡＡＶベクターの骨格、マウスＰＧＫ（ホスホグリセリン酸キナーゼ）遺伝子、又はサイトメガロウイルス即時遺伝子からのエンハンサー、ニワトリβ−アクチン遺伝子からのプロモーター、スプライスドナー及びイントロンよりなるサイトメガロウイルス／β−アクチンハイブリッドプロモーター（ＣＡＧ）、ウサギβ−グロビンからのスプライスアクセプター、又はドーパミン−１レセプター若しくはドーパミン−２レセプターのプロモーターなどのニューロン性プロモーターのいずれか、又はシナプシンプロモーターなどのプロモーターを、ウッドチャック肝炎ウイルス転写後調節エレメント（ＷＰＲＥ）の野生型若しくは突然変異体型と共に又はこれなしで含む。このウイルスベクターは、加えて、アンピシリン（AmpR）、カナマイシン（kanamycine）、ハイグロマイシン（hygromycine）B、ジェネテシン（geneticine）、ブラストサイジン（blasticidine）Ｓ又はピューロマイシン（puromycine）耐性の遺伝子などの、抗生物質耐性遺伝子をコードする核酸配列を含んでもよい。
【００４４】
特定の実施形態では、本発明のベクターは、ＡＰＰタンパク質又はＡＰＰの知られた変異型（mutated familiar form）（例えば鳥取、フランドル、北極地方、オランダ、アイオワ、イラン、オーストリア、ドイツ、フランス、フロリダ、インディアナ又はオーストラリア変異）及び特にＡＰＰｓｌ（スウェーデン及びロンドン変異）をコードする核酸配列を含む。
【００４５】
別の特定の実施形態では、本発明のベクターは、ＰＳ１タンパク質ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌ、又はＰＳ２をコードする核酸配列を含む。
【００４６】
別の特定の実施形態では、本発明のベクターは、ＡＰＰｓｌタンパク質をコードする核酸配列、及びＰＳ１タンパク質をコードする核酸配列を含む。
【００４７】
別の特定の実施形態では、本発明のベクターは、ＡＰＰｓｌタンパク質をコードする核酸配列、及びＰＳ１タンパク質をコードする核酸配列又はＰＳ２タンパク質をコードする核酸配列を含む。
【００４８】
別の特定の実施形態では、本発明のベクターは、ＡＰＰｓｌタンパク質をコードする核酸配列、ＰＳ１タンパク質をコードする核酸配列、及びＰＳ２タンパク質をコードする核酸配列を含む。
【００４９】
本発明の特定の実施形態では、本発明のベクターはウイルスベクターであり、例えば、ＡＰＰｓｌタンパク質をコードする核酸配列及びＰＳ１タンパク質Ｍ１４６Ｌをコードする核酸配列及び／又はＰＳ２タンパク質をコードする核酸配列、遺伝子ＡｍｐＲ、配列ＩＴＲ及びプロモーターＣＡＧを含む、ＡＡＶ１０又はＡＡＶ９ベクターである。
【００５０】
特定の実施形態では、本発明のベクターはウイルスベクターであり、例えば自己開裂ペプチド（とりわけT2Aペプチド）をコードする核酸配列によって離間されたＡＰＰタンパク質をコードする核酸配列及びＰＳ１タンパク質をコードする核酸配列、及びプロモーター CAGを含む、ＡＡＶ１０又はＡＡＶ９ベクターである。
【００５１】
本発明の方法
本発明の第２の目的は、動物においてアルツハイマー病を誘発するための方法に関するものであって、前記方法は、ＡＰＰタンパク質及び／若しくはＰＳ１タンパク質又はその変異形をコードする核酸配列を含む少なくとも１つのベクターを投与することを含む。
【００５２】
１つの実施形態では、アルツハイマー病を誘発するために用いられるベクターは、ＡＰＰタンパク質をコードする核酸配列、及びＰＳ１タンパク質をコードする核酸配列を含む。
【００５３】
別の実施形態では、動物においてアルツハイマー病を誘発するための方法は、ＡＰＰタンパク質又はその変異形をコードする核酸配列を含むベクター、及びＰＳ１タンパク質又はその変異形をコードする核酸配列を含むベクターを投与することを含む。
【００５４】
別の実施形態では、動物においてアルツハイマー病を誘発するための方法は、ＡＰＰタンパク質をコードする核酸配列を含むベクター、及びＰＳ１タンパク質をコードする核酸配列を含むベクターを投与することを含む。
【００５５】
別の実施形態では、動物においてアルツハイマー病を誘発するための方法は、ＡＰＰｓｌタンパク質をコードする核酸配列を含むベクター、及びＰＳ１タンパク質Ｍ１４６Ｌをコードする核酸配列を含むベクターを投与することを含む。
【００５６】
特定の実施形態では、動物においてアルツハイマー病を誘発するための方法は、ＡＰＰタンパク質をコードする核酸配列を含むベクター並びに／又はＰＳ１タンパク質をコードする核酸配列を含むベクター及び／若しくはＰＳ２タンパク質をコードする核酸配列を含むベクターを投与することを含む。
【００５７】
別の特定の実施形態では、動物においてアルツハイマー病を誘発するための方法は、ＡＰＰタンパク質をコードする核酸配列を含むベクター、及びＰＳ２タンパク質をコードする核酸配列を含むベクターを投与することを含む。
【００５８】
別の特定の実施形態では、動物においてアルツハイマー病を誘発するための方法は、ＡＰＰタンパク質をコードする核酸配列を含むベクター並びにＰＳ１タンパク質をコードする核酸配列を含むベクター及びＰＳ２タンパク質をコードする核酸配列を含むベクターを投与することを含む。
【００５９】
特に、本発明に係る方法は、処置の方法ではなく、特に外科手術又は治療による、ヒト又は動物身体の処置の方法ではない。
【００６０】
動物モデルのニューロン及び／又は星状細胞への、ベクターの送達の方法は一般に、シナプスによって連結される、選択された細胞集団の細胞の少なくとも一部がトランスダクションされるような、ニューロン及び／又は星状細胞へベクターを送達するのに好適な任意の方法も含む。ベクターは、中枢神経系のいずれの細胞、又は両方に送達されてよい。一般に、ベクターは、中枢神経系の細胞に送達されるが、それらには、例えば、脊髄、脳幹（髄質、脳橋、及び中脳）、小脳、間脳（視床、視床下部）、終脳（線条体、大脳皮質、または皮質内部、後頭部、側頭部、頭頂部の若しくは前頭葉）若しくはこれらの組み合わせの細胞、又は好ましくはそれらの好適な亜集団のいずれかが含まれる。送達にさらに好ましい部位には、赤核、扁桃体、嗅内皮質及び視床外側腹側のニューロン、又は視床の前側核への送達が含まれる。
【００６１】
特定の実施形態では、本発明のベクターは、脳内に、より正確に言えば海馬内に直接、定位注入又は微量注入（マイクロインジェクション）することによって送達される。
【００６２】
本発明のベクターを特定領域へ特異的に送達するために、及びＣＮＳの細胞の特定の集団へ送達するために、ベクターは定位微量注入によって投与されてもよい。例えば、動物は、位置が固定されている定位フレームベースを有する（頭蓋骨内にネジで取り付け）。定位フレームベース（ＭＲＩ適合、基準マーキング付き）を備えた脳は、高分解能ＭＲＩを用いて画像化される。ＭＲＩ画像は次いで、定位ソフトウェアを実行するコンピュータに移送される。一連の冠状、矢状及び軸位像を用いて、ターゲット（ＡＡＶベクター注入の部位）及び軌跡を決定する。ソフトウェアは直接、定位フレームに適切な三次元座標に軌跡を変換する。穴がエントリー部位上方に開けられ、そして定位装置は所定の深さに移植される針を用いて位置決めされる。ＡＡＶベクターは次いでターゲット部位に注入される。ＡＡＶベクターは、ウイルス粒子を生成するのではなく、ターゲット細胞内に統合されるので、その後にベクターが広がることは少なく、主に、統合の前の、注入の部位からの受動拡散、及び当然ながら所望の経シナプス輸送の作用である。拡散の度合いは、流体担体に対するベクターの比を調整することによって制御されるとよい。
【００６３】
投与のさらなる経路には、直接視認下に、例えば、皮質表層適用、又は他の非定位適用などのベクターの局所適用も含まれうる。ベクターは、髄腔内に、脳室内に、又は静脈内注射によって送達されてもよい。
【００６４】
好ましくは、本発明の方法は、定位注入による脳内投与を含む。しかしながら、他の公知の送達方法も、本発明に従って適合させてもよい。例えば、ＣＮＳにわたってベクターをより広汎に分布させるために、例えば、腰椎穿刺によって脳脊髄液内に注入されてもよい。ベクターを末梢神経系へ指向させるには、脊髄内に若しくは末梢神経節内に、又は対象となる身体部位の肉部に（皮下に又は筋肉内に）注射してもよい。状況によっては、ベクターは血管内アプローチを介して投与可能である。例えば、ベクターは、血液脳関門に障害があるか又は障害がないような状況の場合、動脈内に（頚動脈）投与されることができる。さらに、より全体的な送達のために、ベクターはマンニトールを含む高張溶液の点滴によって成し遂げられる血液脳関門の「開状態」の間に投与されることができる。
【００６５】
本願明細書で使用されるベクターは、送達のために好適な媒質のいずれかで製剤化されてよい。例えば、それらベクターは、薬学的に許容できる懸濁液、溶液又はエマルション中に入れられてよい。好適な媒体は、生理食塩水及びリポソーム製剤を含む。より具体的には、薬学的に許容できる担体は、無菌の含水非水溶液、懸濁液、及びエマルションを含みうる。非水溶媒の例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブ油などの植物油、及び注射可能なオレイン酸エチルなどの有機エステルである。水性担体としては、水、アルコール性／水性溶液、生理食塩水及び緩衝性培地を含むエマルション又は懸濁液が挙げられる。静脈内媒質としては、流体及び栄養分補充液、電解質補充液（リンガーズデキストロースをベースとしたものなど）、などが挙げられる。
【００６６】
保存剤及び他の添加剤、例えば、抗菌物質、抗酸化物質、キレート剤、及び不活性ガスなども存在していてよい。
【００６７】
コロイド状の分散系もまた、標的指向化された遺伝子送達のために使用されうる。コロイド状の分散系には、高分子複合体、ナノカプセル、ミクロスフェア、ビーズ、並びに水中油型エマルション、ミセル、混合ミセル、及びリポソームを含む、脂質をベースとした系が含まれる。
【００６８】
別の実施形態では、本発明に係る方法は、動物におけるアルツハイマー病の確立を助けることのできる分子の注入をさらに含んでもよい。例えば、この疾患を確立するプロセスを促進するために、タンパク質ＡｐｏＥを動物に注射するか、又は過剰発現させることができる。
【００６９】
したがって、本発明は、動物においてアルツハイマー病を誘発するための方法であって、前記方法は、ＡＰＰタンパク質及び／若しくはＰＳ１タンパク質又はその変異形並びにタンパク質ＡｐｏＥをコードする核酸配列を含む少なくとも１つのベクターを投与することを含む方法に関するものでもよい。
【００７０】
別の実施形態では、動物においてアルツハイマー病を誘発するための方法は、ＡＰＰｓｌタンパク質をコードする核酸配列、並びにＰＳ１タンパク質及びタンパク質ＡｐｏＥをコードする核酸配列を含むベクターを投与することを含む。
【００７１】
別の実施形態では、動物においてアルツハイマー病を誘発するための方法は、ＡＰＰタンパク質をコードする核酸配列を含むベクター、並びにＰＳ１タンパク質及びタンパク質ＡｐｏＥをコードする核酸配列を含むベクターを投与することを含む。
【００７２】
特に、タンパク質ＡｐｏＥをコードする核酸配列を含むベクターは、本発明に係る方法において使用されうる。
【００７３】
特に、タンパク質ＡｐｏＥ２又はＡｐｏＥ３又はＡｐｏＥ４をコードする核酸配列を含むベクターは、本発明に係る方法において使用されうる。
【００７４】
本願明細書で使用する場合、「タンパク質ＡｐｏＥ」という用語は、アルツハイマー及び心血管疾患に対するリスクを与えるタンパク質を意味する。ＡｐｏＥ遺伝子は、コレステロール調節に関わるタンパク質をコードする。ＡｐｏＥ２、ＡｐｏＥ３、及びＡｐｏＥ４として公知である、ＡｐｏＥの３つの比較的よく見られる対立遺伝子多型がある（受入番号：ＮＰ＿００００３２．１）。全体として最もよく見られる変異形は、中性のＡｐｏＥ３である。ＡｐｏＥ２は、アルツハイマー及び心血管疾患から保護するが、ＡｐｏＥ４はアルツハイマー及び心血管疾患に対してより高いリスクを与える。
【００７５】
別の態様では、本発明は、動物においてアルツハイマー病を誘発するための方法において使用するための、ＡＰＰの知られた変異型（例えば鳥取、フランドル、北極地方、オランダ、アイオワ、イラン、オーストリア、ドイツ、フランス、フロリダ、インディアナ又はオーストラリア変異）及び特にＡＰＰｓｌ並びに／又はＰＳ１タンパク質をコードする核酸配列を含むベクターに関する。
【００７６】
本発明の動物
本発明の第３の目的は、アルツハイマー病を有する動物であって、本発明に係る方法によって得られる動物に関する。
【００７７】
本発明の方法によって得られる動物は、好ましくは、アミロイドペプチド生成の増加、内在性Ｔａｕタンパク質の過剰リン酸化、及び認知障害（これらはアルツハーマー病の特徴的なパラメータである）を呈するであろう。
【００７８】
したがって、特定の実施形態では、前記動物は、アルツハイマー病のモデルとして使用するためのものである。本発明はさらに、アミロイドペプチド生成の増加、内在性Ｔａｕタンパク質の過剰リン酸化、及び認知障害を有する動物のアルツハイマー病のモデルとしての使用に関し、前記動物は本発明の方法によって得られている。
【００７９】
本発明の方法によって得られる動物はいずれの種であってもよい。例えばその動物は、齧歯動類又は非ヒト霊長類であってよい。特に、本発明の方法によって得られる動物はヒトではない。典型的には、本発明の方法によって得られる動物は、ラット、マウス又はマカクス・ミクロセブ（macacus microceb）であってよい。動物は、ある遺伝子の機能又は発現が低減又は排除されている「ノックアウト」動物などの遺伝子組換え動物であってよい。
【００８０】
本発明の方法によって得られる動物は、先行技術のアルツハイマーモデルから容易に識別されることができ、多くの利点を与えるものである（実施例参照）。
【００８１】
事実、先行技術の遺伝子導入動物とは対照的に、本発明の方法によって得られる動物は、迅速に（例えば１カ月）得られることができ、様々な動物系統で、例えばマウス系統のほとんどで、得られることができる。さらに、本発明の方法によって得られる動物は、遺伝子導入モデルの２つの主要な欠点、すなわち、１）子宮内からの、継続的なトランス遺伝子発現、及び２）マウスへの遺伝子導入（transgenesis）の限界という欠点を克服する。
【００８２】
さらに、注入によって得られる動物とは対照的に、前記方法によって得られた動物は、ＡＰＰに由来するすべての神経毒性の代謝産物（Ａβ４２及びβＣＴＦ）を、継続的に、且つ病態生理的レベルで生成する。
【００８３】
本発明のスクリーニングの方法
このような動物モデルは、例えば、本疾患に対する現在そして未来の処置の産業的検証のために主要な関心の対象となりうる。
【００８４】
それゆえ、第４の目的では、本発明は、本発明の動物を用いた、アルツハイマー病の処置における治療的使用のための化合物のスクリーニングの方法に関する。
【００８５】
本発明はまた、アルツハイマー病の処置の、潜在的副作用を査定するための、前記動物の使用にも関する。前記処置は、例えば、後述するようにＡＰＰ蓄積に作用する治療化合物の投与を含みうる。
【００８６】
アルツハイマー病に対する治療的使用についてスクリーニングされる前記化合物は、アルツハイマー病を予防又は治療するために使用されてもよい。このような化合物は、アルツハイマー病に作用しうる、いかなる種類の化合物であってもよい。それは例えば、ＡＰＰの蓄積を低減してもよいし、及び／又は、例えば、ＡＰＰに由来する神経毒性代謝産物（Ａβ４２及びβＣＴＦ）の蓄積を低減してもよい。アルツハイマー病に対する治療的使用についてスクリーニングされる化合物は、好ましくは低毒性を示すべきである。
【００８７】
スクリーニングは、例えば、スクリーニングされる化合物を本発明の動物に投与する、所定の時間待ち、投与を任意に繰り返し、ＡＰＰ及び／又は神経毒性代謝産物の蓄積を測定し、並びにＡＰＰ及び／又は神経毒性代謝産物の蓄積に対するその効果に従って化合物を選択する工程を含んでよい。例えば、もしも試験された化合物がＡＰＰ及び／又は神経毒性代謝産物の蓄積を低減させるのであれば、それはアルツハーマー病に対する治療薬の可能性があるものとして選択されうる。
【００８８】
あるいは、本発明の動物は、アルツハーマー病の機構を研究するための使用のためのものでもありうる。別の実施形態は、アルツハーマー病の機構を研究する目的でこの疾患を有する動物を使用することに関し、前記動物は、本発明の方法によって得られるものである。例えば、このような動物は、アルツハイマー病に関わる生理病理又は分子機構を理解するために有用である可能性がある。
【００８９】
本発明を、以下の図面及び実施例によりさらに示す。しかしながら、これらの実施例及び図面は、本発明の範囲をいかようにも限定するものとして解釈されるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】トランス遺伝子発現のウェスタンブロット解析。（Ａ）ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌ（ＰＳ１＊）、ＡＰＰｓｌ（ＡＰＰ）及び／又はＡＰＰｓｌ＋ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌ（ＡＰＰ／ＰＳ１＊）トランス遺伝子を担持している、ＡＡＶ９又はＡＡＶ１０ベクターによりトランスダクションされた海馬ホモジネートにおける、ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌ、ヒトＡＰＰ（ｈＡＰＰ）及びヒト＋マウスＡＰＰ（総ＡＰＰ：ｔＡＰＰ）の代表的なウェスタンブロット。（Ｂ）パネルＡに示す抗体に対する免疫反応性の濃度測定の（デンシトメトリー法による）分析が、本発明者らのトランス遺伝子の有効な発現を確証する。
【図２】ＡＰＰのアミロイド形成的プロセシング。ＡＰＰタンパク質は、βセクレターゼによって切断され、可溶性フラグメントｓＡＰＰβ及び膜に繋留された状態を保っているβＣＴＦフラグメントの生成を導く。次いでβＣＴＦはＰＳ１（γセクレターゼ複合体に属する）により切断され、Ａβ４２及びＡβ４０ペプチドを生成させる。
【図３】８週齢Ｃ５７ＢＬ／６ＪマウスにおけるＡＡＶ１０−ＡＰＰｓｌ及びＡＡＶ１０−ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌの同時脳内注入は、注入後１カ月でアミロイドカスケードを誘発する。ＡＰＰは、（Ａ）βＣＴＦ次いで（Ｂ）Ａβ４２ペプチドへと代謝される。（Ｃ）ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌ過剰発現で減少するβＣＴＦ及びＡＰＰとは対照的に、Ａβ４２生成は増加して、両方のベクターの同時脳内注入の利益を確証している。（Ｄ）それに一致して、マウスＴａｕのトレオニン残基１８１での異常なリン酸化が、ＡＰＰ及びＰＳ１ Ｍ１４６Ｌ遺伝子をコードするＡＡＶの二重注入によって刺激された。すべての場合に、ＡＡＶ１０は神経毒性代謝産物の生成の増加を誘発した。
【図４】８週齢Ｃ５７ＢＬ／６ＪマウスにおけるＡＡＶ１０−ＡＰＰｓｌ及びＡＡＶ１０−ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌの同時脳内注入は、少なくとも５カ月までアミロイドカスケードを誘発する。（Ａ）ＡＤに関わるＡＰＰのアミロイド形成経路は、神経毒性ＡＰＰペプチドの２つの代謝産物、Ａβ４２及びβＣＴＦの海馬内への生成をもたらす。（Ｂ）ＡＰＰｓｌ及びＰＳ１ Ｍ１４６Ｌタンパク質をコードしているＡＡＶ１０ベクターの海馬の注入は、最初の一月以内にＡβ４２やβＣＴＦの有意な生成を誘発させた。この生成は経時的に安定であった（５カ月まで分析）。（Ｃ〜Ｄ）ＡＰＰの神経毒性代謝産物の存在は、グリア酸性線維性（Glial acidic fibrillatory）タンパク質（ＧＦＡＰ）の安定発現によって確定される星状細胞増多症を誘発しなかった（Ｃ）が、注入後３から５カ月の間にマウス海馬で内在性リン酸化Ｔａｕのレベルの増加はもたらした（Ｄ）。
【図５】ＡＡＶ−ＡＰＰｓｌ及びＡＡＶ−ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌの同時脳内注入後の認知障害。オープンフィールド：（Ａ）装置の中心で過ごした時間に対する、周辺で過ごした時間（Ｐ／Ｃ比）の分析による不安レベルの測定。マウスの不安が高まると、その比も上昇する。ＡＰＰｓｌ／ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌマウスはこのように、ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌマウスに比べて不安過多を表した（＝０．０５）。モーリス水迷路：（Ｂ）ＡＰＰｓｌ／ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌ及びＰＳ１ Ｍ１４６Ｌマウスの両方の群は、同等の学習能力を有していた。この学習は、学習１日目と５日目との間の空間的偏り（spatial bias）の出現によって確証された。（Ｃ）ＡＰＰｓｌ／ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌマウスと異なり、ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌマウスはターゲット象限（四半部）に対する有意な嗜好性を示したが、これは学習セッション後７２時間のＡＰＰｓｌ／ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌマウスの長期記憶機能障害を示唆している（一群あたりｎ＝８マウス）。
【図６Ａ】ＡＡＶ−ＡＰＰ及びＡＡＶ−ＰＳ１共注入は、アミロイド誘導体のＡＤ様生成レベルをもたらす。（Ａ）ＡＡＶを注入された動物（５カ月齢、注入後３カ月、一群あたりｎ＝３）、ヒト対照及びＡＤ症例（一群あたりｎ＝５）及びＡＰＰ／ＰＳ１ΔＥ９マウス（５カ月齢、ｎ＝３）の比較を示す、海馬試料のヒトＡＰＰ定量化（６ｅ１０抗体）。ＡＰＰレベルは、ＧＡＰＤＨに正規化された。データは、平均±ｓ．ｅ．ｍ．、一元配置分散分析（One Way Anova）：＊＊＊ｐ＜０．０００１である。
【図６Ｂ】ＡＡＶ−ＡＰＰ及びＡＡＶ−ＰＳ１共注入は、アミロイド誘導体のＡＤ様生成レベルをもたらす。（Ｂ）ヒト対照及びＡＤ症例、ＡＡＶ共注入された動物及びＡＰＰ／ＰＳ１ΔＥ９マウス（５、１４及び１６カ月齢）（一群あたりそれぞれｎ＝５、５、４、４、３、８、８）のＥＬＩＳＡによるβＣＴＦ比較分析。データは、平均±ｓ．ｅ．ｍ．一元配置分散分析：＊＊＊ｐ＜０．００１である。
【図６Ｃ】ＡＡＶ−ＡＰＰ及びＡＡＶ−ＰＳ１共注入は、アミロイド誘導体のＡＤ様生成レベルをもたらす。（Ｃ）パネル（Ｂ）に記載のものと同じ群に対するＡβ４０／Ａβ４２比の表示。データは、平均±ｓ．ｅ．ｍ．一元配置分散分析：＊＊ｐ＜０．０１；＊＊＊ｐ＜０．００１である。
【図７Ａ】ＡＡＶ−ＡＰＰ及びＡＡＶ−ＰＳ１共注入は、注入後１カ月からマウスＴａｕタンパク質を過剰リン酸化させる。（Ａ）ＡＡＶ１０を注入された動物（注入後１カ月、一群あたりｎ＝３〜５マウス）のＥＬＩＳＡによるＰ−Ｔａｕ（ＡＴ２７０、Ｔｈｒ１８１）比較分析。
【図７Ｂ】ＡＡＶ−ＡＰＰ及びＡＡＶ−ＰＳ１共注入は、注入後１カ月からマウスＴａｕタンパク質を過剰リン酸化させる。（Ｂ）ＡＡＶ１０を注入された動物（一群あたりｎ＝３〜５マウス）のＥＬＩＳＡによるＧＳＫ−３β比較分析。一元配置分散分析：＊ｐ＜０．０５。
【図７Ｃ】ＡＡＶ−ＡＰＰ及びＡＡＶ−ＰＳ１共注入は、注入後１カ月からマウスＴａｕタンパク質を過剰リン酸化させる。（Ｃ）注入後３カ月でのＡＰＰ／ＰＳ１群（一群あたりｎ＝３〜５マウス）における有意な高レベルを示す、ＥＬＩＳＡによるＰ−Ｔａｕ（ＡＴ２７０、Ｔｈｒ１８１）比較分析。一元配置分散分析：＊ｐ＜０．０５。
【図７Ｄ】ＡＡＶ−ＡＰＰ及びＡＡＶ−ＰＳ１共注入は、注入後１カ月からマウスＴａｕタンパク質を過剰リン酸化させる。（Ｄ）１又は３カ月齢マウス（一群あたりｎ＝１７〜２４マウス）での４つの独立実験を用いた、経時的内在性Ｔａｕ過剰リン酸化の進展。二元配置分散分析（Two Way Anova）：＊ｐ＜０．０５（時間効果）；＊＊ｐ＜０．００５（群効果）。
【図８Ａ】ＡＡＶ−ＡＰＰ及びＡＡＶ−ＰＳ１共注入は、注入後３カ月で神経回路網障害を引き起こす。（Ａ）注入後３カ月でのＰＳ１及びＡＰＰ／ＰＳ１マウス（一群あたりｎ＝４）の比較を示す、海馬試料から実施されたＰＳＤ−９５のウェスタンブロット分析。データは、平均±ｓ．ｅ．ｍであり、ＧＡＰＤＨにより正規化された。ｔ検定、ｐ＝０．００７。
【図８Ｂ】ＡＡＶ−ＡＰＰ及びＡＡＶ−ＰＳ１共注入は、注入後３カ月で神経回路網障害を引き起こす。（Ｂ）＋４０ｍＶの保持電位にてＣＡ１錐体ニューロンのホールセルパッチクランプにより記録されたトニックグルタミン酸作動性電流。
【図９Ａ】ＡＡＶ−ＡＰＰ及びＡＡＶ−ＰＳ１共注入は、ＧＡＢＡ作動性シナプスマーカーＧａｄ６５の低減をもたらす。（Ａ）注入後３カ月でのＰＳ１及びＡＰＰ／ＰＳ１マウス（一群あたりｎ＝４）の比較を示す、海馬試料から実施されたＧａｄ６５のウェスタンブロット分析。データは、平均±ｓ．ｅ．ｍであり、ＧＡＰＤＨにより正規化された。ｔ検定。
【図９Ｂ】ＡＡＶ−ＡＰＰ及びＡＡＶ−ＰＳ１共注入は、ＧＡＢＡ作動性シナプスマーカーＧａｄ６５の低減をもたらす。（Ｂ）ヒト対照及びＡＤ症例（一群あたりｎ＝５）の比較を示す、海馬試料から実施されたＧａｄ６５のウェスタンブロット分析。データは、平均±ｓ．ｅ．ｍであり、ＧＡＰＤＨにより正規化された。ｔ検定。
【００９１】
【表１】
2019193657.tif 000002
【００９２】
【表２】
2019193657.tif 000003
【００９３】
実施例
材料及び方法
組織収集
試験マウスは、ケタミン／キシラジンで麻酔され、ＰＢＳ２０mlで経心的に灌流された。１つの半球を４％ＰＦＡ中で２４時間、後固定（post-fix）して３０％のショ糖を含むＰＢＳ中で凍結防止し、免疫組織化学的及び組織学的な分析（データは示さず）用に凍結ミクロトームを用いて４０μmの切片に切断した。残りの半分は、直ちにドライアイスで凍結させて、ウェスタンブロット及びＥＬＩＳＡに使用した。
【００９４】
ＥＬＩＳＡ及びウェスタンブロット
マウス海馬組織を溶解緩衝液（ＴＢＳ、１５０mM ＮａＣｌ、１％Ｔｒｉｔｏｎ、ホスファターゼ及びプロテアーゼ阻害剤）中でホモジナイズして、１３０００ｒｐｍで２０分間遠心分離にかけた。タンパク質レベルをＢＣＡタンパク質アッセイにより標準化した（Pierce Biotechnology）。抽出されたＡβをその後、MSD Human Aβ42 Kitを用いて測定した。βＣＴＦは、IBL Human βCTF Kitを用い、Ｐ−Ｔａｕは、Innogenetics Phospho-Tau 181P Kitを用いて測定された。タンパク質のアリコートを、NuPAGE Bis-Tris Gels（Life Technologies）を用いて電気的に分離した。電気泳動にかけたタンパク質を次いで、iBlot 7-Minute Blotting Systemを用いてニトロセルロース膜に転写し、５％脱脂乾燥乳を含有するトリス緩衝性生理食塩水中でブロックして、その後様々な一次抗体：ＡＰＰ ６Ｅ１０（Sigma）、ＡＰＰ Ｃｔｅｒ（Calbiochem）及びPresinilin 1（Millipore）とハイブリダイズさせた。バンドのデンシトメトリー定量化は、Ｂｉｏ１Ｄソフトウェアを用いて実現された。
【００９５】
行動分析
オープンフィールド：オープンフィールドでの動きを用いて、記憶及び学習行動に影響を及ぼしうる不安に対してＡＰＰ及びＰＳ１注入が、影響を有するかを査定した。マウスは四角形のフィールドの中央に置かれた。壁に沿った周辺で過ごした時間を、不安の指標として記録した。
【００９６】
モーリス水迷路：モーリス水迷路（ＭＷＭ）タスクは、マウスの記憶能力を定量化する（Morris, 1984）。この試験は、空間的学習の指標として用いられ、マウスは部屋の周りに置かれた視覚的手がかりを参照することにより、隠しプラットフォームの位置を学習しなければならない。プラットフォームの位置は、訓練全体にわたり一定に保たれたが、出発点はトライアル間で変動した。ＭＷＭは、連続した５日間の学習日からなる（１日あたり３トライアル）。第５日の最後のトライアルから７２時間後に、プローブトライアルを実施して長期の記憶を定量化する。両方の試験フェーズで、プラットフォームを含む象限、つまり、ターゲット象限内での移動距離を定量化する。有効な記憶保持にはそれゆえ、２５％を超える、ターゲット象限での移動距離により特徴付けられる空間的偏りの確立をともなわなければならない。
【００９７】
結果
実施例１：動物モデルの妥当性
本発明者らのモデルの妥当性を評価するために、コドン至適化ヒトＡＰＰ（ＡＰＰｓｌ、スウェーデン−ロンドン変異、βセクレターゼ複合体による切断を促進）及び／又はＰＳ１ Ｍ１４６Ｌ（Ｍ１４６Ｌ）トランス遺伝子をコードしているＡＡＶ９及びＡＡＶ１０ベクターの、マウスにおける比較研究を実施した（図１）。定位注入は、ＡＤにおける初期罹患領域である海馬で左右相称に実施した。
【００９８】
これらの結果は、遺伝子移入によるヒトＡＰＰｓｌの発現が、ＡＰＰの総量の僅かな増加につながることを示している。ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌとの共発現で、セクレターゼ複合体によるＡＰＰ代謝に起因して、ヒトＡＰＰ及びβＣＴＦ量は減少する。さらに、ＡＡＶ１０ウイルスはＡＡＶ９ウイルスよりも、マウスにおいてヒトＡＰＰを効率的に生成するのに良好であると思われる。
【００９９】
ＡＤは、ＰＳ１によるＡＰＰの切断に起因するＡＰＰ代謝のアミロイド形成経路により特徴付けられる（図２）。ヒトＰＳ１ Ｍ１４６Ｌタンパク質のみをコードしているＡＡＶベクターを注入した動物（対照動物）又はＡＰＰｓｌ及びＰＳ１ Ｍ１４６ＬをコードしているＡＡＶベクターを注入した動物を、病理組織学的（データは示さず）、並びに生化学的及び分子検討（図３）のために、注入後１カ月で屠殺した。
【０１００】
本発明者らは、免疫組織化学により、図１に示す本発明者らの結果を確証した：ＡＡＶ１０は、特に海馬の鉤状回領域及びＣＡ２においてＡＰＰを発現することにつき、ＡＡＶ９よりも良好であると思われる（データは示さず）。ＡＰＰｓｌ及びＰＳ１ Ｍ１４６Ｌの共発現は、ＡＰＰ  Ｃ−ｔｅｒ抗体、又は４Ｇ８抗体染色により明らかにされたように、βＣＴＦの濃度の低下をもたらす（データは示さず）。ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌの発現は、図２に説明されるとおり、Ａβ４２ペプチドにおけるβＣＴの代謝を増加させる。
【０１０１】
実施例２：動物モデルにおける代謝産物の生成
ＡＰＰは、ＡＰＰのＣ−末端フラグメント（βＣＴＦ）、及び特徴付けられた神経毒性特性を持つＡβ４２ペプチドのような異なる代謝産物へと切断される。本発明者らは、ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌの発現が、Ａβ４２ペプチドにおけるβＣＴＦの代謝の増加をもたらすことを示した。事実、ＡＡＶ１０−ＡＰＰｓｌ及びＡＡＶ１０−ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌベクターを共注入したマウスの海馬で、βＣＴＦの濃度の低下が観察される（図３）。
【０１０２】
βＣＴＦの量は、注入後１カ月で、ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌ対照マウスに比べてＡＰＰｓｌ及びＡＰＰｓｌ／ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌマウスでは、それぞれ５６倍及び２５倍の増加が示された（図３Ａ）。ヒトＡＰＰｓｌの過剰発現はこのように、有意にβＣＴＦの生成を促進する。βＣＴＦ濃度は、ＡＰＰｓｌマウスに比べてＡＰＰｓｌ／ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌマウスで減少しており、ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌの過剰発現にともなうβＣＴＦの代謝の増加を立証するものであった。βＣＴＦはまた、皮質生成部位の不存在下、皮質構造にも検出され、海馬内に生成されるβＣＴＦの皮質構造の方への拡散の証拠となっている（データは示さず）。Ａβ４２（ＡＤにおける主要神経毒性ペプチド）生成は他方、ＡＰＰｓｌ／ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌマウスにおいて大幅に増加していた。
【０１０３】
縦断的研究を実施して、マウス脳における神経毒性ペプチド生成の反応速度論を分析した（図４）。統計的に有意な（４３倍）Ａβ４２ペプチド生成の増加が、海馬にＡＡＶ１０−ＡＰＰｓｌベクター及びＡＡＶ１０−ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌベクターの両方を注入したマウスで観察された（ｐ＝．００２）。βＣＴＦ生成もまた、有意な１５倍増加を示した（ｐ＝．０００１）。加えて、マウスＴａｕ過剰リン酸化（トレオニン残基１８１）の証拠が、注入後３カ月と５カ月の間に現れた（ｐ＝０．０３）。
【０１０４】
実施例３：動物モデルの行動分析
注入後２．５カ月で行動的研究を、２．５〜３カ月の期間、注入を受けた動物で実施した（図５）。オープンフィールド試験を用いて、マウスの自発運動及び新しい環境に対する挙動反応を評価した。オープンフィールドの、周辺（Ｐと表記、不安惹起性の低い領域）と中心（Ｃと表記）とで過ごした時間の比が、ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌマウスに比べてＡＰＰｓｌ／ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌマウスで有意に増加しており（ｐ＜０．０５）、ＡＰＰｓｌ／ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌマウスにおける不安のレベルの増加を示唆している。
【０１０５】
モーリス水迷路試験の学習相の間は、ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌ対照マウスに比べてＡＰＰｓｌ／ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌでは学習欠陥が観察されなかった。２群はそれゆえ、正常な学習プロファイルを有していた。取得情報の復元相の間（７２時間の保持時間）は、ＡＰＰｓｌ／ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌマウスで、予め獲得したプラットフォーム象限への戻りの障害が観察された。ターゲット象限（ＴＱ）でマウスＰＳ１ Ｍ１４６Ｌが移動した距離は、他の象限におけるよりも有意に長く（ｐ＝０．０１）空間的偏りの存在が確証される。この空間的偏りの存在は、ＡＰＰｓｌ／ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌマウスの場合は観察されなかった（ｐ＝ｎｓ）。よって、ＡＰＰｓｌ／ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌマウスの移動距離は、以前にプラットフォームを含んでいた象限ではより短かった。これらの結果、対照マウスＰＳ１ Ｍ１４６Ｌと比べてこれらのマウスでは長期記憶が欠落していることが確証される（ｐ＝０．０２）。
【０１０６】
結論として、野生型マウスへのＡＡＶ−ＡＰＰｓｌ及びＡＡＶ−ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌの注入は、迅速（１カ月）且つ安定な（５カ月まで評価）、マウスにおけるアミロイドペプチドの生成の上昇、内在性Ｔａｕタンパク質の過剰リン酸化及び認知障害（アルツハイマー病に特徴的なパラメータ）をもたらす。
【０１０７】
このようなモデルは、アミロイド経路により誘発される有害な機構を分析するのに、さらにはバイオマーカーを評価するのに又は治療手法をスクリーニングするのに、有用となることができるであろう。
【０１０８】
実施例４：他のモデルに対する本発明の動物モデルの利点
ＡＤ動物モデルの生成は、ヒト疾患で観察されると同様の症状、傷害又は原因を再現しようとするものである。遺伝子導入のマウスの多くの株は、これらの病変：Ａβペプチドの細胞外の沈積及びＴａｕタンパク質の細胞内蓄積の再現に成功している。しかしながら既存のモデルは不完全である。ＡＤにおける新しい治療標的、及び処置の有効性を同定するために、種々の製薬会社がそれら独自のマウスモデルを開発している。いくつかの会社は、医薬品開発受託機関（ＣＲＯ）としてのサービス提供のため、異なるモデルの開発／使用も行っている。
【０１０９】
これらのモデルは、以下の特定の欠点を有する。
【０１１０】
・遺伝子導入モデルでは、発生の胎生期からトランス遺伝子の主要な発現がなされるが、最終的にこれは、適応機構の樹立につながることになる。加えて、その作成の費用は非常に高い。それらは、ＡＤ表現型の再現が不完全であり、より大きな種に置き換えるのが困難である場合が多い。大きな種（特にラット及び霊長類）でのＡＤのモデルを得ることは、ヒト病態生理に可能な限り近い状況において、バイオマーカーを開発し、治療手法を認証するのに極めて重要なはずである。
【０１１１】
・切断又は非切断のアミロイドペプチドの脳内注入によるモデルは、開発が非常に容易であって、比較的安価であり、そして適応機構を誘発しない。しかしながら、それらモデルにはいくつかの欠点がつきまとう。すなわち、ＡＤの不完全なモデルを提供することに加えて、それらはＡＤにおいて生成される神経毒性産物全て（特に、たとえ少量でも神経毒性が高いと報告されている産物であるβＣＴＦ）を有するわけでない。Ａβ４２又は２５−３５の投与される濃度は、ヒト病態で観察されるものよりも随分高い。これらのモデルはそれゆえ、薬物の神経防護能を測定するためには特に好適であるが、病理学的ＡＰＰ代謝又はＡＰＰに由来する神経毒性代謝産物の生成に起因する細胞内変化をモデュレーションする化合物の特徴付けにおいては、重要性は低い。
【０１１２】
現今の遺伝子導入モデルと比較して、本願のＡＡＶ−ＡＰＰｓｌ／ＡＡＶ−ＰＳ１ Ｍ１４６Ｌモデルは、多くの利点を提供する（表２参照）。
・繁殖コロニーは樹立なしに、標準的な市販動物にて注入後１カ月でＡＰＰの毒性代謝物の発現をともなう「応需型（オンデマンド）モデル」を誘発：時間の節約（実験バッチを作製するのに十分なコロニーの樹立のために少なくとも１年）及び財務利益（移植（implantation）前に有害株除去の必要がなく、継続的な繁殖維持の必要もない）。
・特定の遺伝子導入のマウス系統でアミロイド病状を誘発する能力。新しい治療標的の関与を判定するのに、これは有用でありえよう（例えばＡＤにおけるキナーゼＤＩＲＫ１Ａの仮説的関与を理解するため、ＤＩＲＫ１Ａタンパク質を過剰発現しているマウスのモデルにおいてこれらの構築体により、アミロイド病状を誘発させることができるであろう）。
・遺伝子移入によるモデルの使用は、遺伝子導入モデルの主要な２つの欠点を克服する。１）子宮内からの継続的なトランス遺伝子発現、２）マウスへの遺伝子導入の限界。他の種（特にラット及び非ヒト霊長類）におけるこの技術の導入で、イメージング研究、脳脊髄液又は血液でのバイオマーカーの検索、及びさらに進んだ認識力テストを可能になるであろう。
【０１１３】
注入によるモデルと比べて、本発明者らのモデルは多くの利点を有する（表１参照）。
・ＡＰＰに由来する神経毒性代謝産物（Ａβ４２及びβＣＴＦ）のすべての生成
・神経毒性ＡＰＰ誘導体のすべての継続的な生成 
・病態生理学的な生成レベル
【０１１４】
したがって、遺伝子移入によるアルツハイマー病のマウスモデル（及び／又はラット）は、適応機構の不都合なく、且つ生成コストは低減させて、遺伝子導入動物の利点（完全且つ安定なアミロイドカスケードのモデリング）が組み合わせられる有力なツールとなるであろう。このようなモデルは、ＣＲＯのような会社にとって、主たる代替手段となりうるであろう。
【０１１５】
実施例５：遺伝子移入は、ヒトに近似したＡＰＰ及び切断産物レベルをもたらす
ヒト生理病理と比較した本戦略の妥当性を確証するために、本発明者らは３カ月齢ＡＰＰ／ＰＳ１マウス、ヒト試料（非認知症対照とＡＤ Ｂｒａａｋ ６／Ｔｈａｌ ５患者とで年齢を合わせた；ｎ＝５／群）及び究極の判断基準として通常使用される５カ月齢ＡＰＰ／ＰＳ１ΔＥ９からの海馬ホモジネートの比較研究を実施した。
【０１１６】
両方の病理群、すなわちＡＡＶ−ＡＰＰ／ＰＳ１及びＡＤ Ｂｒａａｋ ＶＩ Ｔｈａｌ Ｖ患者（図６Ａ）で、それらのそれぞれの対照と比較してＡＰＰの減少が観察された。ＡＰＰ／ＰＳ１マウスとは対照的に、有意に高い量のヒトＡＰＰ（一群あたりｎ＝３〜５試料、＊＊＊ｐ＜０．０００１）が、ＡＰＰ／ＰＳ１ΔＥ９遺伝子導入のマウス（図６Ａ）で測定され、これはさらに年齢と共に増加した（データは示さず）。本発明者らはさらに、総ＡＰＰ量（マウス＋ヒト型）を評価した。ＡＰＰ／ＰＳ１ΔＥ９マウス（データは示さず）と対照的に、総ＡＰＰの有意な過剰生成は明白になかった。注入後少なくとも１２カ月の間、経時的なＡＰＰ蓄積は測定されなかった。本発明者らは次いで、海馬におけるアミロイド形成経路に由来する異化産物を評価した。先ず最初に、βＣＴＦレベルは、ＡＰＰ／ＰＳ１マウスとＡＤ患者との間で類似していた。有意に高いレベルがＡＰＰ／ＰＳ１ΔＥ９マウスで測定され、これらの動物における年齢依存的なＡＰＰ及びβＣＴＦ蓄積が確証された（図６Ｂ；一群あたりｎ＝３〜８試料、＊＊＊ｐ＜０．０００１）。このように、ＥＬＩＳＡによって、対照とＡＤ患者との間で含まれるＡＰＰ／ＰＳ１のＡβ４２量が明らかになった。遺伝子導入マウスではより多量に観察された。加えて、遺伝子導入の試料での場合と異なり、ヒト試料とＡＡＶマウスとの間でＡβ４０レベル間に有意差は現れなかった。本発明者らは最後に、Ａβ４０／Ａβ４２比を計算したが、ＡＤ患者及びＡＰＰ／ＰＳ１群間で同様の数値が得られた。興味深いことに、ＡＰＰ／ＰＳ１ΔＥ９マウスにおいて同じ比を得るには、１６カ月齢では十分でないことが明らかになった（図６Ｃ）。以上まとめると、本発明者らのデータは、ＡＡＶ注入に起因するアミロイドプロセシングが、遺伝子導入ＡＰＰ／ＰＳ１ｄＥ９マウスよりもヒトに近似するということを強く示唆する。
【０１１７】
実施例６：ＡＰＰ／ＰＳ１共注入は内在性Ｔａｕタンパク質の過剰リン酸化を始動させる
アミロイド形成経路後にヒトＡＰＰがプロセシングを受けるという証拠をふまえて、本発明者らはマウスＴａｕの過剰リン酸化に対しての、可能性のある影響を調べた。本発明者らは、ＡＰＰ（ｎ＝４）及びＰＳ１（ｎ＝４）群と比較して、ＡＰＰ／ＰＳ１群（ｎ＝４）での増加を検出した（図７Ａ）。本発明者らは、より多量のＧＳＫ−３β（Ｔａｕリン酸化に関わる重要なキナーゼ）も測定した（図７Ｂ）。３カ月齢ＡＰＰ／ＰＳ１マウスにつき実施したＥＬＩＳＡアッセイで、これによるＴａｕの有意な過剰リン酸化が示された（図７Ｃ；一群あたりｎ＝３〜４マウス、＊ｐ＜０．０５）。Ｔａｕのリン酸化状態に関する傾向が実際にあることを裏付けるために、本発明者らはＡＰＰ及びＡＰＰ／ＰＳ１群（ＰＳ１群にて標準化）の間の比較分析を実施した（図７Ｄ）。１又は３カ月齢マウスを用いた４つの異なる実験から集積したデータを用い（一群あたりｎ＝１７〜２４マウス）群（＊＊ｐ＜０．００５）及び時間（＊ｐ＜０．０５）の有意な効果が示され、経時的なｔａｕリン酸化の増悪を示唆するものであった。
【０１１８】
実施例７：ＡＰＰ／ＰＳ１マウスは神経回路網の障害を示す
シナプスの機能不全が、ＡＤの初期事象として出現することは周知である（Scheff et al., 2007）。ＰＳＤ−９５のようないくつかのシナプスマーカーがＡＤ患者において減少することが示されている（Proctor et al., 2010）。本発明者らは、注入後３カ月で本発明者らのモデルの海馬におけるＰＳＤ−９５レベルを評価した。ＰＳ１群に比べてＡＰＰ／ＰＳ１群で有意な減少が現れた（図８Ａ；一群あたりｎ＝４、ｐ＝０．００７）。ＣＡ１錐体細胞のホールセルパッチクランプ記録を実施して、トニックグルタミン酸作動性電流を記録した。ＡＰＰ／ＰＳ１群で有意な増加が現れ、この群ではグルタメートがシナプス外のＮＭＤＡＲを優先的に活性化することを意味している（図８Ｂ；一群あたりｎ＝１１−１９）。
【０１１９】
実施例８：ＡＰＰ／ＰＳ１マウスはＧＡＢＡ経路の変更を示す
ここ数年来、ＡＤ患者におけるGABA作動性シグナル伝達の低下に関する証拠が増えてきている（Gang et al., 2009; Xue et al., 2014; Tiwari et al., 2012）。１１．７テスラのＭＲＩを用いて、注入後３カ月のＰＳ１及びＡＰＰ／ＰＳ１マウスにつき磁気共鳴分光法分析を実施した（一群あたりｎ＝６）。対象領域は、各マウス脳の両海馬で選択された（データは示さず）。ＡＰＰ／ＰＳ１に対する結果は、ＰＳ１値に対して標準化された。ＡＰＰ／ＰＳ１マウスは、ＰＳ１マウスよりも有意に低い濃度のグルタミン（Ｇｌｎ；ｐ＝０．０１７）、ＧＡＢＡ（ｐ＝０．０１８）及びＮＡＡ（ｐ＝０．０４）を有し、神経の健全性の低下、及び特にＧＡＢＡシグナル伝達経路の低下を示唆している。Ｇｌｕ、ｔＮＡＡ、Ｉｎｓ及びｔＣｈｏｌのレベルにおける両群間の差は認められなかった（データは示さず）。グルタミンは、グルタメートの前駆体であり、グルタメート自体はＧＡＢＡ神経伝達物質の前駆体である。グルタミン及びＧＡＢＡの低下が観察されたが、グルタメートの低下は観察されなかったのは何故かを説明するために、本発明者らはＧａｄ６５発現に着目した。Ｇａｄ６５は、神経伝達のためにグルタメートのＧＡＢＡへの脱炭酸を触媒する酵素である。ＰＳ１マウスに比べて、注入後３カ月のＡＰＰ／ＰＳ１マウスでは低下が認められた（図９Ａ；群あたりｎ＝４マウス、ｐ＝０．０３）。興味深いことに、対照患者と比べてヒト患者でも、Ｇａｄ６５の減少が示された（図９Ｂ；群あたりｎ＝５患者、ｐ＝０．１）。
【０１２０】
実施例９：ＣＡＧ−ＡＰＰ−Ｔ２Ａ−ＰＳ１構築体の注入
本発明者らは、自己開裂ペプチド（Ｔ２Ａペプチド）によって離間されたＡＰＰ及びＰＳ１タンパク質を含む融合タンパク質をコードするＡＡＶベクターを生成する。ＣＡＧ−ＡＰＰ−Ｔ２Ａ−ＰＳ１構築体が注入されたマウスは、ヒトの量に近似した、ＡＰＰの神経毒性代謝産物の生成を示す（βＣＴＦ、Ａβ３８／４０／４２）。マウスＴＡＵタンパク質の過剰リン酸化も観察できる。これらの脳の変化は、モーリス水迷路における行動的欠陥をもたらす。
【０１２１】
結論
本発明者らは、ヒト生理病理により近似した関連モデルを創出すること、及びＡＤの初期を模倣することという２つの主要な目的をもって、代替的なＡＡＶに基づくマウスモデルの開発を本明細書に記載する。本モデルは、野生型マウスの海馬に、ヒトアミロイドタンパク質前駆体（ＡＰＰｓｌ）及びヒトPresinilin 1（ＰＳ１Ｍ１４６Ｌ）をコードする２つのＡＡＶベクターを共注入することによって得られた。本発明者らの戦略は、有意なＡＰＰ過剰発現なしにトランス遺伝子の安定な発現を可能とする。このことは、老年斑、炎症又は萎縮などの古典的な後期症状の出現なしに、注入後すぐ、１カ月で、且つ少なくとも１２カ月の間安定な、βＡＰＰ生成並びにｓＡＰＰβ、βＣＴＦ及びＡβ４２などのその神経毒性異化産物をもたらす。別に、ヒトホモジネートと比べて非常に近似した量のＡＰＰ、βＣＴＦ及びＡβペプチドが測定され、ＡＰＰ／ＰＳ１ΔＥ９マウスにて見出すことのできるものと異なっていた。興味深いことに、共注入だけで、マウスＴａｕタンパク質の過剰リン酸化が始動され、これはＧＳＫ−３βレベルの増加に起因している。最後に、シナプスの機能の変化、とりわけ、シナプス外のＮＭＤＡＲ活性などシナプスの欠陥に関わるＰＳＤ−９５の減少、及びＧＡＢＡ作動性経路の変更などにともない、有意な行動障害が注入後３カ月から現れた。
【０１２２】
参考文献
本願明細書全体にわたって、本発明が属する現在の技術水準は種々の参考文献に記載されている。これらの参考文献の本開示は、参照により本願明細書の開示に組み入れられる。
【０１２３】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【配列表】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年7月24日(2019.7.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本明細書に記載の発明。
【外国語明細書】
2019193657000001.pdf